[發明專利]校準工具、校準方法、光纖插芯組件和光纖連接器

有效

• 申請號: 201310226442.3
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN104181645A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 童朝陽;劉蕾;林麟
• 申請（專利權）人: 泰科電子（上海）有限公司
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

技術領域

本發明屬于光纖連接器領域，本發明涉及一種用于校準光纖(包括常規單芯光纖、多纖芯單纖、成束多光纖或多光纖束，本文件以下提到“光纖”具有與此處標明所涵蓋的相同指意)在光纖插芯的內孔中的位置的校準工具和校準方法以及通過這種校準工具和校準方法制造出的光纖插芯組件和光纖連接器。具體地，本發明提出了一種使用基于低精度的插芯(具有較大內孔孔徑及偏心，如類似多模插芯或比多模插芯更低要求的規格)制造低成本、高性能(低插入損耗)、易于操作的單模光纖連接器的新工藝技術，徹底改變了單模光纖連接器必須使用高精度插芯(越是超低損耗的連接器越是使用高成本的超高精密單模插芯)的現有技術方案。

背景技術

應用于光纖連接器的插芯，又稱插針體。插芯是光纖連接器的核心部件，它是一種通過精密加工技術而成的高精度元件。在光纖連接器生產制造過程中，通常采用將剝離并清潔好的裸光纖穿過充滿膠水的內孔，然后固化膠水，將光纖固定在插芯內，然后經由打磨、拋光、測試等一系列程序制成所需的光纖連接器件。由于所有制造過程會產生不可避免的誤差以及為了尺寸配合/裝配需要而人為地引入了公差，例如，內孔直徑要大于光纖外徑以便光纖能穿入內孔中，這樣光纖外徑和內孔尺寸需要存在先天的偏差，再如，光纖軸心與內孔由于有空隙而存在不同心以及內孔與對準基準(對以外圓為對準基準的連接器而言主要是指插芯外徑)存在加工制造誤差等，這些因素都會引起光纖軸心的橫向偏移，從而影響光纖連接器對接時的插入損耗。

由于單模光纖的模場直徑比多模光纖的模場直徑要小得多(對大多數通信用光纖而言，大致是1/5至1/6的關系，例如，標準的單模光纖的纖芯的典型直徑約為9μm，標準的多模光纖的纖芯的直徑一般為50μm或62.5μm)，因此，單模光纖的對準精度要求要遠遠高于對多模光纖的對準精度要求，這樣，單模光纖連接器使用的插芯精度要遠遠高于多模光纖連接器所使用的插芯精度。

單模插芯對插芯的相關尺寸要求主要是在插芯內孔直徑和插芯內孔與外圓柱體的同心度方面的尺寸要求很高，下面將對比單模插芯和多模插芯在以下幾個方面的尺寸精度要求：

1)插芯外圓柱體直徑尺寸公差

單模：插芯外圓柱體直徑尺寸公差要求達到+/-0.0005mm，即，-0.0005mm～0.0005mm；

多模：插芯外圓柱體直徑尺寸典型公差要求達到+/-0.001mm，即，-0.001mm～0.001mm。

2)插芯內孔直徑：

單模：插芯內孔直徑尺寸公差在0.000～0.001mm，對于低損耗的單模插芯內孔尺寸甚至要求到0.0000～0.0005mm；

多模：插芯內孔直徑尺寸典型公差在0.000-0.004mm。

3)光纖與外圓柱體的同心度要求：

單模：同心度一般要求達到0.001mm，對于低損耗的單模插芯，同心度要求甚至達到0.0005mm；

多模：同心度一般要求達到0.004mm即可。

為了保證在制造過程中確保單模光纖連接器達到行業標準相關指標要求，目前在光纖連接器生產制造領域，通常針對單、多模光纖分別使用不同精度要求的插芯，即多模光纖連接器用插芯和單模光纖連接器用插芯加以區分。光纖連接器使用的單模/多模插芯其外觀、結構看似完全相同，但是單模插芯對插芯的相關尺寸要求很高，尤其是插芯內孔孔徑與外圓柱體的同心度精度要求極高(通常要在1.5微米以內，為了滿足對接連接時的超低插入損耗，精度甚至要控制在亞微米級別-小于1微米)，高精度要求最直接的結果是，單模插芯成本/價格的高昂導致單模連接器的成本高，對于超低損耗連接器尤其突出，插芯成本幾乎是成倍的差異。

因此，在現有技術中，不能使用低精度的插芯(如精度等于或低于多模插芯的精度)來制造出高精度的單模光纖連接器。

發明內容

本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。

本發明的一個目的在于提供一種用于校準光纖在低精度的光纖插芯中的位置的校準工具，其能夠提高光纖在光纖插芯的內孔中的位置精度，使其達到或超過在單模插芯的內孔中的位置精度。

本發明的另一個目的在于提供一種用于校準光纖在低精度的光纖插芯中的位置的校準方法，其能夠提高光纖在光纖插芯的內孔中的位置精度，使其達到或超過在單模插芯的內孔中的位置精度。