[发明专利]采用光固化粘合剂的光导纤维连接器

说明书

发明的背景

发明的领域

本发明涉及光导纤维连接器，和采用光谱的可见光部分内的辐射来固化光导纤维连接器内的光固化粘合剂，使光导纤维、增强纤维和光学支架结合成整体结构，目的是提供两根光导纤维或一根光导纤维与一根光电组分之间的改进的连接。

现有技术的描述

光导纤维已经代替了铜线，用作传输电讯信号的优选介质。如同用铜线时一样，在安装、维修或更换纤维期间，必需保证光导纤维的互连，而且必需使纤维终止在有源光学器件上。通常，有两种互连器，即接合器和连接器。“接合器”一词通常指在一对光导纤维之间提供永久连接的器件。相对地，“连接器”一词通常指常常带有不同的插头或插座，可以重复地接合和卸下的器件。连接器也可以指与一个光学器件连接的纤维终端的插头部分。光学器件包括例如光传感器(光电二极管)和光源(LED’s的激光二极管)。光导纤维的终端可以是间接的，即纤维可以在光束对准有源光学器件之前，与一些其他(无源)光学器件例如分束器或偏光器连接。总的来说，本发明涉及连接器，尽管该词不应当以限制性意义进行解释，因为本发明本质上可以提供永久和暂时的连接或终端。

在美国专利No.5，381，498所述的纤维光学连接器中，连接器具有一个插头和插座，对于每根要互连的纤维，插头都有一个接收纤维的V形凹槽，纤维末端终止于凹槽的中央。插座有一个插入插头时会回缩的片，由此另一根纤维就落入插头的V凹槽内。一旦插头完全插入，两根纤维末端就接起来，固定到插座的纤维发生弹性变形，在纤维末端之间保持连续的压缩负荷。连接器可保证多对光导纤维的快速断开和再连接，不需用套圈或其他对准元件。可以采用高强度纤维来承受重复性的插入和弯曲。纤维的确切长度(即它们在插头和插座内的末端的相对位置)并不关键，因为在插座内弯曲纤维所占的空隙可提供容许的偏差(固定到插头的纤维末端部分不弯曲，而是总保持挺直)。通过简单地劈裂和斜切，就可以制成纤维的端头，可以任选以一定角度(即对纤维轴是非正交)使端头表面劈裂，以降低信号的反射。

许多的纤维光学接合件都采用具有接收纤维的凹槽的片元件，带有将纤维末端夹紧在普通凹槽内的机构。一些这样的器件被设计成使多对纤维互连，例如美国专利No.5，151，964中所述的接合件。在美国专利4，028，162中，纤维以大概的角度接近对齐的凹槽，并暂时地保持住，同时连接器板与互连纤维粘合。涉及弯曲纤维进入对齐凹槽的技术的其他例子，见美国专利No.4，077，702、4，148，559、4，322，127和5，080，461，和法国申请专利No.2，660，442。一些采用使纤维弯曲进入与纤维对齐的凹槽的原理的连接器设计相当复杂，而且需要许多零件，例如美国专利No.4，045，121、4，218，113和4，767，180所述的设计。

为了提供具有所需强度、又不损害体系的终端或互连，纤维必须固定到连接器上，阻止或至少降低光导纤维与其外套筒之间的相对移动。

这种连接体系可以是机械的，例如夹具或成套的夹具，或者它也可以是一种粘合剂。机械体系也可以包括强力元件，例如股绞钢丝层，美国专利No.5，539，849所揭示。

有用的终端粘合剂必须能够粘结到纤维外表面，它可以由例如玻璃、环氧硅树脂等材料形成。它也必须能够粘结到用于光导纤维光缆的其他材料和它们的终端，例如聚合物涂层、用来包裹光导纤维的增强纤维和形成支架的塑料。增强纤维一般是芳香族聚酰胺纤维，由以Nomex^_或Kevlar^_市售的对苯二胺和对苯二酰氯制成。

美国专利No.4，699，462揭示了一种在光导纤维光缆(所述光缆具有中央定位的光导纤维、许多包裹的增强物)和一个部件罩之间形成一个终端的方法。在终端内部施加一种粘合剂，优选是热活化粘合剂，为了强迫增强纤维进入带有粘合剂层的粘合剂接合处，可施加热收缩管。粘合主要形成于光导纤维芯上部的包层与增强绞股之间的交界面。粘合剂不粘合热收缩管，它作用是增强终端。