[发明专利]多对光纤接续装置

说明书

本发明一般而论涉及对光纤之类波导端作光学连接的装置，更具体地说，则涉及一种用来接续多对光纤的制品。

光纤接续装置属先有技术，但仍需有快速和可靠的方法用在高密度环境中来接续一批光纤。在引进将一批光纤连接于一单一接续体（讨论于后）的接续装置之前，是靠一批分散的单一光纤接续装置来达到接续多对光纤之目的的。这不仅费时，还使得大量的接续体聚集到接线箱中或是要求专门的接续盘来保持已组织好的光纤。

已设计出若干种系统来解决多对光纤的接续问题。有一种集中熔焊技术需要将每一根光纤放入具有一批沟槽之刚性基板中之一个沟槽中。采用过最优拟合平均法来准直光纤对并创造了一种电弧技术来熔化光纤梢端并使其永久性地熔接到一起。这种熔融接续技术主要的而且是极为显著的限制则是所用的熔接焊机非常昂贵，同时不允许在以后除下光纤或使之重新定位。

另一种普通的多对光纤接续技术要求采用粘合剂，且同样需要带有一批沟槽的基板或托盘。例如在美国专利4028162号中，它首先要将一批光纤排放在有光纤准直槽的塑料基板上，然后将一盖板放在光纤与基板上，此盖板具有以化学方法粘合到光纤与基板上的装置。同样适用于光纤接续器中的粘合剂已在美国专利4029390号与日本特许申请（公开）58-158621号中公开。一般是不希望使用粘合剂的，因为它给接续工艺增加了另一道工序，还有可能污染光纤的界面。采用粘合剂的接续装置还要求对光纤端面进行彻底的抛光以取得可接受的光透过率，而某些用粘合剂的接续装置还要求应用真空设备来除去俘获的空气。

前述之4029390号专利代表了对早期多对光纤接续装置的一种改进，在于它利用了一种可折合的夹持件，此种夹持件在其中央铰接区的两侧上均有一列槽。但是把光纤装附于此种夹持件的方法又出现了先有接续装置中不存在的另一些问题。首先，由于是在接续之前以粘合剂来固定光纤，但光纤的粘合就成了一道关键工序，这是因为固着的光纤长度必须精确到避免光纤端面发生对接续性能极其有害的错位。其次，相对的两个V形槽必须严格地精确对正，而这是用此专利中所描述之铰接件不可能做到的，另外，还将存在增加信号损失的光纤横向偏移。最后，这一专利中的夹持器未必能保持相对的两块板完全平行，而平行是使一对光纤在横向上作最佳对准所必须的，不平行的结果还将导致有害的光纤变形。

与上述若干接续装置有关的另一个问题是，它们用到了刚性基板来夹持光纤，这就存在了一些缺点。首先，一般较难通过蚀刻、研磨或腐蚀等方法在刚性材料上形成沟槽，而这还要增大制造费用。刚性基板还必须较仔细地对待，因为它们是脆性的，易于损伤。最重要的是，采用有沟槽的基板会使光纤对对准不良（以及发生有害的光纤变形），导致较高的介入损耗。这类问题在诸如美国专利3864018、4046454与4865413号所示的堆积式构型中有所缓解。

上述困难有可能通过采用一种柔性的、弹性的或延性的基体来避免。但不幸的是，应用此类材料未曾取得全面赞许或实行。例如美国专利4046454号指明可对刚性V形衬作延性材料衬里。这使制造过程复杂化还显著增加了成本。美国专利4102561号中的接续装置利用了两个可相对光纤表面变形之弹性材料制的配准件，但它要求在将光纤插入其中之前接附上两个子配件，还要求采用约一打的夹具与螺栓，使得其难以用于这一领域（类似的问题见于美国专利4045121号所示的装置中。直接作用到光纤界面上的一次性夹紧作用与朝向此界面较徐缓的夹紧相比，会造成导致较大信号损失的光纤变形。这一问题还见于其它接续装置中，例如欧洲专利申请88303777.2号中所述及的，这里的接续装置也苦于不均匀之夹紧力用于不同光纤上带来的不良后果。

鉴于上述事实，最好希望能设计出一种毋需熔焊、或粘合和抛光的用于多对光纤的高性能接续装置。这种装置可对每根光纤提供均匀的夹紧力，并采取逐渐夹紧的方式，以便在此夹紧过渡阶段诸如微弯之夹的不需要的变形减至最小。光纤的固着长度不应构成关键因素，而接续装置须能提供最佳的光纤对准，包括采用延性的夹紧面。最后，此种接续装置需便于使用，尤其是在现场安装中。