[發(fā)明專利]校準(zhǔn)系統(tǒng)和方法、光纖插芯組件及制造方法、光纖連接器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410016577.1
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN104777561B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童朝陽;林麟;劉蕾
• 申請（專利權(quán)）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(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 孫紀(jì)泉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于校準(zhǔn)光纖在插芯的通孔中的位置的校準(zhǔn)系統(tǒng)和校準(zhǔn)方法，以及利用該校準(zhǔn)系統(tǒng)和校準(zhǔn)方法制造出的光纖插芯組件和光纖連接器。

背景技術(shù)

應(yīng)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(shù)而成的高精度元件。光纖連接器生產(chǎn)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高精度插芯通孔，然后對之加熱固化膠水，將光纖固定在高精度插芯內(nèi)，然后經(jīng)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(chǎn)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誤差，例如，插芯通孔直徑必須要大于光纖外徑以便光纖能穿入通孔中，這樣光纖外徑和插芯通孔尺寸需要存在先天的誤差，再如，光纖軸心與插芯通孔由于有空隙存在不同心以及插芯通孔與對準(zhǔn)基準(zhǔn)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(當(dāng)然還有其它因素，如角度失配等等)，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(shù)通信用光纖而言，大致是1／5至1／6的關(guān)系)，因此，單模光纖的對準(zhǔn)精度要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對多模光纖的對準(zhǔn)精度要求，這樣，單模光纖連接器使用的插芯精度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多模光纖連接器所使用的插芯精度。為了保證在制造過程中確保單模光纖連接器達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)指標(biāo)要求，目前在光纖連接器生產(chǎn)制造領(lǐng)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(qū)分。光纖連接器使用的單模／多模插芯其外觀、結(jié)構(gòu)看似完全相同，但是單模插芯對插芯的相關(guān)尺寸要求很高，尤其是通孔孔徑以及插芯的通孔的中心與基于外圓或?qū)б椎闹行拇_定的理論中心的同心度精度要求極高(通常要在1.5微米以內(nèi)，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(jié)果是，單模插芯成本／價格的高昂導(dǎo)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。

單模多孔光纖插芯對插芯的相關(guān)尺寸要求主要是在插芯光纖通孔直徑精度和光纖通孔相對對準(zhǔn)引導(dǎo)針孔的位置精度以及互相匹配的一對對準(zhǔn)引導(dǎo)針孔的配合精度要求很高，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)對準(zhǔn)引導(dǎo)針孔配合精度

單模：插芯對準(zhǔn)引導(dǎo)針直徑精度一般為+／-0.0005mm,匹配的引導(dǎo)針孔內(nèi)徑精度為+／-0.001mm；對低損耗要求，對準(zhǔn)引導(dǎo)針直徑的精度要求達(dá)到+／-0.0001mm；同時匹配的引導(dǎo)針孔內(nèi)徑精度為+／-0.0003mm；

多模：插芯對準(zhǔn)引導(dǎo)針直徑精度和匹配的引導(dǎo)針孔內(nèi)徑精度為+／-0.001mm。

2)插芯光纖通孔直徑：

單模：插芯光纖通孔直徑精度要求在+／-0.00075mm，對于低損耗的單模插芯光纖通孔尺寸甚至要求到+／-0.0003mm；

多模：插芯光纖通孔直徑精度要求在+／-0.001mm。

3)插芯光纖通孔與對準(zhǔn)引導(dǎo)針孔的位置精度：

單模：位置精度一般要求達(dá)到0.003mm，對于低損耗的單模插芯，位置精度要求甚至達(dá)到0.0018mm；

多模：位置精度一般要求達(dá)到0.006mm。

為彌補光纖連接器生產(chǎn)制造領(lǐng)域的不足，本發(fā)明的申請人在之前的專利申請中已經(jīng)提出了一種使用基于低精度的插芯(其具有較大通孔孔徑及較大偏心)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(shù)。

這種新的工藝技術(shù)是一種實現(xiàn)單模光纖置于低精度的插芯通孔中生產(chǎn)出高精度插芯組件的技術(shù)，其特征為將突出于插芯端面的光纖引導(dǎo)進(jìn)入獨立的高精度對準(zhǔn)工具，使得待制的單模光纖包覆層與高精度對準(zhǔn)工具的高精度校準(zhǔn)孔進(jìn)行精密校準(zhǔn)，并將之固定在待制的低精度插芯內(nèi)，從而，用低精度的插芯制作出高精度的光纖插芯組件和光纖連接器。

但是由于該工藝技術(shù)是基于光纖包覆層對準(zhǔn)的機理，其需要以光纖包覆層和纖芯之間的同心度具有較為良好的分布為前提條件，更進(jìn)一步，由于光纖實際制造過程中，包覆層與纖芯之間會不可避免地出現(xiàn)不同心的誤差(即偏心)，而且在通過高精度工具對準(zhǔn)的過程中，光纖包覆層的直徑存在隨機誤差、批次誤差以及不同制造商的制程控制都會在一定程度上導(dǎo)致一些隨機差異，另外，包覆層表面存在些許微小顆粒／灰塵等異物附著的可能，這樣在包覆層高精度對準(zhǔn)后，并不能確保纖芯得到一致的最高精度對準(zhǔn)。正是針對這個不足，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個方面。