[發(fā)明專利]對光纖微定位的方法和設(shè)備

無效

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• 申請日: 1996-09-27
• 公開（公告）號: CN1155668A
• 公開（公告）日: 1997-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬爾·帕特里克·卡伯利;威廉·詹姆斯·米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B6/38
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 沈昭坤

本發(fā)明涉及一種使多根光纖精確定位的方法和設(shè)備，尤其涉及一種將多根光纖插入毛細(xì)管孔的方法和設(shè)備。

當(dāng)生產(chǎn)含有光纖的器件時，需將多根光纖精確定位。例如，為了制成過包層(overclad)光纖耦合器，要將多根光纖涂覆層被剝除的部分插入毛細(xì)管中，以形成耦合器預(yù)制件。然后，對耦合器預(yù)制件的中區(qū)加熱，使其塌縮在光纖上，并拉伸直至獲得所需的耦合特性。手工將光纖插入管中所需的時間占據(jù)了制作耦合器所需時間的很大一部分。另外，在一定程度上，耦合器制造過程的可再現(xiàn)性依賴于光纖在管中的定位。

當(dāng)制作N≥6的1×N耦合器時，將光纖插入毛細(xì)管中是極其困難的。參見美國專利第5,268,979號關(guān)于1×6和1×8耦合器中光纖定向的內(nèi)容。例如，為制作1×6耦合器，需在耦合區(qū)中將6根光纖排列在中央光纖的周圍。

要制作多功能過包層耦合器就更困難了，在同一日期遞交的美國專利申請第60/004,646號揭示了這種類型的耦合器。如以下將結(jié)合圖9、10和11作討論的，這類耦合器具有兩個或更多個漸變耦合區(qū)。在某些N≥6的1×N多功能耦合器的實(shí)施例中，具有纖芯和包層的有源光纖(activc?fiber)的端部可以與不傳播光波的假光纖(dummy?fiber)對接，光纖間的連接位于兩耦合區(qū)之間的某個部位。有源光纖是指具有纖芯和包層的光纖；這種光纖能有效地傳播光波。有源光纖與不含有纖芯的“假”光纖相反。這一關(guān)系被用來防止兩個已在第一耦合區(qū)耦合的相鄰光纖再在另一個耦合區(qū)耦合。如果發(fā)生了這類耦合，那么所產(chǎn)生的干涉效應(yīng)會與馬赫-策恩德(Mach-Zehnder)器件中發(fā)生的類似，并且輸出功率會作為波長的函數(shù)而變化。在這類耦合器的制作過程中，要把光纖插入毛細(xì)管孔中，使其中一些光纖延伸通過整根毛細(xì)管，而其中的一些光纖是由在毛細(xì)管中相互接合的有源光纖和假光纖所構(gòu)成的復(fù)合光纖(composite?fiber)。如果復(fù)合光纖的制作不是通過把有源光纖和假光纖熔合在一起來實(shí)現(xiàn)的，那么制作器件時要將復(fù)合光纖的一部分插入毛細(xì)管的一端并將復(fù)合光纖的另一部分插入毛細(xì)管的另一端。如果假光纖和有源光纖將端至端對準(zhǔn)，那么需在毛細(xì)管的兩端使假光纖和有源光纖精確定位。

依照本發(fā)明，提供了一種使多根光纖相對耦合器制備設(shè)備和/或諸如毛細(xì)管等在制造光纖器件時所用的其他元件精確定位的方法和設(shè)備，便于光纖的加工。

當(dāng)脫機(jī)生產(chǎn)耦合器預(yù)制件，然后將其插入耦合器拉制設(shè)備中時，使自毛細(xì)管伸出的光纖尾纖與毛細(xì)管的兩端固定，致使光纖的裸露區(qū)在傳送耦合器預(yù)制件的步驟期間保留在管孔內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｓ脕砉潭ü饫w尾纖的環(huán)氧樹脂對制成的耦合器具有損害作用。這種損害作用可以通過下述方法來避免，即在毛細(xì)管處于耦合器制備設(shè)備中時制備耦合器預(yù)制件。由于該過程省去了將耦合器預(yù)制件從脫機(jī)光纖插入設(shè)備送至耦合器拉制設(shè)備的步驟，所以節(jié)省了時間。將光纖自動輸送至拉制設(shè)備可以進(jìn)一步節(jié)省生產(chǎn)耦合器的時間。當(dāng)在耦合器拉制設(shè)備中在線生產(chǎn)耦合器時，在拉制設(shè)備上或其附近進(jìn)行諸如剝除涂覆層和光纖端部端接等各種改變光纖的步驟。在對一根或多根光纖進(jìn)行這種光纖改變步驟后，但在將那些光纖插入毛細(xì)管之前，它們會干擾耦合器拉制設(shè)備。另外，即使在將光纖插入毛細(xì)管之后，自毛細(xì)管伸出的尾纖還是會干擾耦合器的拉制過程。本發(fā)明的另一特征是以能夠避免上述問題的方式將光纖發(fā)送給耦合器拉制設(shè)備。

本發(fā)明的一方面涉及一種將多根光纖插入玻璃管孔中，使光纖在孔中緊挨著排列，從而多根光纖的截面結(jié)構(gòu)構(gòu)成某個給定幾何陣列的方法。支撐多根導(dǎo)管，使它們的第一端靠近玻璃管的第一端。緊挨著保持給定幾何陣列的導(dǎo)管的第一端具有與孔的縱軸對準(zhǔn)的縱軸。將多根光纖插入多根導(dǎo)管，然后將所述光纖移入所述玻璃管的孔中。

本發(fā)明的另一方面涉及一種制造包括一根光纖的器件的方法。該方法包括至少提供一根具有第一和第二端的導(dǎo)管的步驟。將第一光纖送入導(dǎo)管的第一端，直至其一部分自導(dǎo)管的第二端伸出。去除第一光纖某一區(qū)域的涂覆層，以形成第一裸露區(qū)。然后至少將一部分第一光纖拉回導(dǎo)管中。

本發(fā)明的另一方面特別適于制造光纖耦合器預(yù)制件，其中使用多個導(dǎo)管(guide?tube)。導(dǎo)管的第一端緊挨著聚集在一。至少一根導(dǎo)管構(gòu)成多根導(dǎo)管的第一根。將第二根光纖送入第二根導(dǎo)管的第一端，直至其一部分自所述第二導(dǎo)管的第二端伸出。去除第二根光纖上一區(qū)域的涂覆層，以形成第二裸露區(qū)。將導(dǎo)管的第二端定位在玻璃管第一端的附近。將第一和第二光纖送入導(dǎo)管的第一端，直至第一和第二裸露區(qū)位于玻璃管的孔內(nèi)。