[發明專利]液態金屬夾具和使用該液態金屬夾具的光纖切割裝置

有效

• 申請號: 201080037381.0
• 申請日: 2010-07-27
• 公開（公告）號: CN102498426A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: R·G·威利;B·克拉克;J·邁茨勒;J·道金斯
• 申請（專利權）人: 3SAE科技公司
• 主分類號: G02B6/25
• 分類號: G02B6/25;G02B6/36
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李翔;董彬

相關申請的交叉引用

根據35U.S.C§119(e)，本申請要求申請日為2009年7月27日、申請號為61/228,814，且名稱為“LIQUID?METAL?CLAMP?AND?FIBER?CLEAVING?USING?SAME(液態金屬夾具和使用該液態金屬夾具的光纖切割裝置)”的美國臨時專利的優先權，在此其全部內容作為參考引入到本申請。

技術領域

本發明涉及纖維光學領域，并且尤其涉及用于制造和加工光纖的系統和方法領域。

背景技術

在傳統的光纖切割裝置(fiber?cleavers)中，光纖的第一部分由第一夾具(clamp)機械地夾緊，然后該光纖的第二部分由第二夾具機械地夾緊。一旦兩個夾具均固定住光纖，一個夾具可選擇地離開(或移開)另一個夾具，直至適當大小的拉緊力施加在位于夾具之間的光纖上。

一旦施加適當大小的拉緊力，使用例如超聲波金剛石刀片(ultrasonic?diamond?blade)在光纖的表面刻痕(score)。由于拉緊力，光纖表面的刻痕將引發沿光纖蔓延的裂縫(crack)-從而造成光纖的裂開(cleave)。

圖1是根據現有技術的光纖切割裝置的高角度視圖(high?level?view)。該切割裝置設置為在光纖的剝露的部分2切割光纖1。該切割裝置包括位于固定臺(resting?table)4上的光纖的壓緊件(hold?down?member)3，該壓緊件3固定住光纖的未剝露的部分。

光纖的剝露的部分2由兩個夾具5和6夾持。光纖2的第一部分放置在夾具5的底部部分5b上，合上夾具5的頂部部分5a以固定光纖2的第一部分。在夾具6中采用同樣的方式夾住光纖2。即光纖2的第二部分放置在夾具6的底部部分6b上，合上夾具6的頂部部分6a以固定光纖2的第二部分。夾具5能夠遠離夾具6移動以在夾具5、6之間對光纖施加可控制且大小精確的拉緊力。

假定光纖位于兩個夾具5和6之間被拉緊，在夾具5、6之間的光纖2的剝露的部分則能夠被切割。滑動器7包括堅硬、鋒利的刀片(例如，超聲振動金剛石刀片)，當滑動器在軌道9中朝光纖方向運動時，刀片到達與光纖2接觸的位置。刀片8在光纖的表面刻痕，施加于光纖上的拉緊力能夠引起始于所述刻痕處并沿光纖蔓延的裂縫，進而造成光纖裂開。

在理想情況下，上述裂開能夠完美地垂直于光纖的中心軸線(和表面)。然而，上述理想的情況實際上是不可實現的，這主要是由于第二夾具的夾持導致光纖微小但是緊要的扭轉。該扭轉導致裂縫的蔓延輕微地偏離了垂直位置。

當拼接在一起的兩個光纖的端部關于它們的表面不是完美地垂直時，則光纖不完美的拼接將對拼接光纖的傳輸性能造成不利影響。

在具有圓形截面的光纖中存在由第二夾具導致的扭轉問題。該問題在具有圓形截面并且為多股或多束的光纖中更為嚴重。

發明內容

根據本公開的一個方面，提供了一種夾持系統。該夾持系統包括設置為夾持一組光纖的第一部分的第一夾具以及設置為夾持所述一組光纖的第二部分的第二夾具。所述第二夾具包括液態金屬，該液態金屬在高于狀態變化溫度的第一溫度呈液態，以接收所述一組光纖的所述第二部分，并且在低于所述狀態變化溫度的第二溫度呈固態，以固定所述一組光纖的所述第二部分。

所述第一溫度可高于所述液態金屬的狀態變化溫度，而所述第二溫度可低于所述狀態變化溫度。

所述系統還可包括：溫度控制器，該溫度控制器設置為將所述液態金屬的溫度轉變至所述第一溫度。

所述溫度控制器可包括帕爾貼(Peltier)熱泵。

所述溫度控制器還可設置為將所述液態金屬的溫度轉變至所述第二溫度。

所述系統還可包括容器，該容器設置為容納處于液態的所述液態金屬。

所述一組光纖可以沿豎直方向定向，并且所述容器可以是碗狀結構。

作為一種選擇，所述一組光纖可以沿水平方向定向，并且所述容器可以是槽狀結構。

所述液態金屬可以是金屬合金。

所述金屬合金可包括Bi-In-Sn易熔合金，其中，所述狀態變化溫度可以大約是174°F。

所述一組光纖可以是單個光纖。

所述單個光纖可以是具有至少40μm直徑的大直徑光纖。

所述光纖可具有非圓形橫截面。

所述一組光纖可包括多個光纖。

所述多個光纖可包括中心光纖和多個圍繞所述中心光纖分布的光纖。