光纖對準裝置、插芯器件和插芯器件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種插芯組件以及一種光纖對準裝置、插芯器件、以及插芯器件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1a顯示了一種現(xiàn)有的用于制造光纖連接器的單芯插芯組件10的示意圖；和圖1b顯示了圖1a所示的單芯插芯組件10的剖視圖。
[0003]如圖1a和圖1b所示，目前，在單芯光纖連接器生產(chǎn)制造過程中，通常采用的插芯組件10包括插芯12和連接在插芯12的后端上的插芯尾柄11。插芯尾柄11可以是以注塑的方式形成在插芯12的后端上的塑膠件，也可以是以壓接的方式固定在插芯12的后端上的金屬件。
[0004]如圖1a和圖1b所示，插芯尾柄11中形成有一個用于容納粘合劑的容納空腔14，該容納空腔14的軸向前端口與插芯12中的光纖插孔15同軸并且相互連通。在制造光纖連接器的過程中，先用注粘合劑針管(未圖示)從容納空腔14的軸向后端口(注粘合劑孔口)13向容納空腔14中注入足夠量的粘合劑，然后，將被覆層剝離并清潔好的裸光纖穿過插芯組件10的充滿粘合劑的容納空腔14和光纖插孔15，再將粘合劑固化使光纖固定在插芯組件10的光纖插孔15中，最后，經(jīng)由打磨、拋光、測試、組裝等一系列程序制成所需的光纖連接器插芯器件(完成的插芯組件)。
[0005]在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，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，插芯的光纖插孔的直徑必須要大于光纖外徑以便光纖能夠順暢地穿入，這樣光纖外徑和插芯的光纖插孔的直徑之間需要存在較大的偏差，再如，由于光纖與插芯的光纖插孔之間存在較大的間隙，光纖的軸心與插芯的光纖插孔之間會存在不同心，并且插芯的光纖插孔的中心與根據(jù)定位基準(對單芯插芯而言，主要是指插芯的外圓周面，對多芯插芯而言，主要是指對準針孔)確定的理想中心之間也存在加工制造誤差，這些因素都會引起光纖的軸心不規(guī)律的橫向偏移，從而影響光纖連接器對接時的插入損耗。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]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。
[0007]為彌補光纖連接器生產(chǎn)制造領(lǐng)域的不足，本申請的發(fā)明人在2013年5月28日提交的申請?zhí)枮镃N201310203120.7 (下稱為專利文獻I)和CN201310203217.8 (下稱為專利文獻2)以及在2013年6月7日提交的申請?zhí)枮镃N201310226442.3(下稱為專利文獻3)和CN201310226188.7(下稱為專利文獻4)的中國專利申請中已經(jīng)提出了一種使用基于低精度的插芯(其光纖插孔的直徑遠大于對應(yīng)的光纖的直徑，并且其光纖插孔的中心相對于理想中心存在較大偏差)制造出高精度(低插入損耗)、低成本的光纖連接器的新技術(shù)方案。現(xiàn)在，通過應(yīng)用將它們公開的全部內(nèi)容結(jié)合到本文中。
[0008]在前述專利文獻1-4公開的內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明又提出了一種改進的光纖對準裝置，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)光纖在低精度插芯內(nèi)的高精度定位，而且能夠?qū)⒐饫w的偏心調(diào)整到預(yù)定方位，這樣，在對配兩個光纖連接器時，可以方便地實現(xiàn)兩個對配的光纖連接器的偏心位于相同的調(diào)芯區(qū)域內(nèi)，降低了隨機對配后的兩個光纖連接器之間的插入損耗。
[0009]本發(fā)明一個目的在于提供一種光纖對準裝置，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)光纖在低精度插芯內(nèi)的高精度定位，而且能夠?qū)⒐饫w的偏心調(diào)整到預(yù)定方位。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光纖對準裝置，用于校準光纖在插芯組件的光纖插孔中的位置，包括:
[0011]套筒定位塊；
[0012]對準元件，形成有沿其軸向中心線延伸的對準槽，所述對準元件的一端固定在所述套筒定位塊中，另一端形成有一個凸出的平臺部，所述對準槽延伸至所述平臺部的末端;
[0013]對準套筒，所述對準套筒的一端套裝在所述對準元件的另一端上；和
[0014]彈性元件,所述彈性元件的一端進入所述對準套筒中，并沿與所述對準元件的軸向中心線垂直的方向向下按壓在所述平臺部的對準槽上，
[0015]其中，所述光纖從所述插芯組件的前端突出，并且所述插芯組件的前端從所述對準套筒的另一端插入所述對準套筒中，直至從所述插芯組件的前端突出的光纖插入所述對準元件的對準槽中達到預(yù)定長度，
[0016]其中，當所述插芯組件的前端插入所述對準套筒中并且所述光纖插入所述對準元件的對準槽中時，所述光纖在插芯組件的光纖插孔中的位置精度被校準達到所述光纖在所述對準槽中的位置精度，并且
[0017]其中，所述彈性元件的所述一端用于按壓在已插入所述對準槽中的光纖上，使得光纖的中心相對于對準元件的中心的偏心被調(diào)整到預(yù)定方位并保持在預(yù)定方位。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述光纖的中心相對于對準元件的中心的偏心被調(diào)整到所述對準元件的中心的正下方。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述光纖的中心被調(diào)整到所述對準元件的中心的正下方之后，利用粘合劑將所述光纖固定在所述插芯組件的光纖插孔中。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述插芯組件的外表面上形成有偏心定位標記或利用所述插芯組件上已有的結(jié)構(gòu)特征作為偏心定位標記，用于標識所述光纖的調(diào)芯區(qū)域。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述偏心定位標記位于所述插芯組件的插芯或插芯尾柄上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述偏心定位標記為形成在所述插芯組件的外輪廓面上的注粘合劑孔。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述彈性元件為一個懸臂彈片，所述彈性元件的另一端通過螺紋連接件連接到所述套筒定位塊上，并且通過調(diào)節(jié)所述螺紋連接件擰入所述套筒定位塊的螺紋孔中的深度，來調(diào)節(jié)所述彈性元件的所述一端施加在所述光纖上的按壓力的大小，以適應(yīng)不同直徑的光纖。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述彈性元件上形成有一個定位槽，并且在所述套筒定位塊上形成有一個凸出的定位鍵，所述定位鍵配合到所述定位槽中，用于定位所述彈性元件的位置，使得所述彈性元件在與所述對準元件的軸向中心線和所述按壓力的方向垂直的方向上的位置保持不變。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述彈性元件包括與所述對準元件的軸向中心線大致平行的第一片狀部分和與所述與第一片狀部分大致垂直相交的第二片狀部分，并且所述定位槽同時形成在所述第一片狀部分和第二片狀部分中。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述對準套筒上形成有一個槽口，所述彈性元件的所述一端經(jīng)由所述槽口進入所述對準套筒中。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種插芯器件的制造方法，包括以下步驟:
[0028]提供一個插芯組件；
[0029]在所述插芯組件的光纖插孔中插入光纖，直至光纖從所述插芯的前端突出預(yù)定距離；
[0030]向所述插芯組件的內(nèi)部注入粘合劑；
[0031]從所述插芯組件的前端抽吸所述粘合劑，使所述粘合劑經(jīng)由所述光纖與所述光纖插孔之間的縫隙流動到所述插芯組件的前端面上，直至在所述插芯組件的前端面上形成預(yù)定尺寸的粘合劑包；
[0032]提供根據(jù)權(quán)利要求-中任一項所述的光纖對準裝置；
[0033]將所述插芯組件的前端插入所述光纖對準裝置的對準套筒中，直至從插芯組件的前端突出的光纖插入到對準元件的對準槽中達到預(yù)定長度；和
[0034]固化所述粘合劑，將所述光纖固定在所述插芯組件的光纖插孔中。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述方法還包括步驟:在光纖插入到對準元件的對準槽中達到預(yù)定長度之后，在所述插芯組件的外表面上形成偏心定位標記或利用所述插芯組件上已有的結(jié)構(gòu)特征作為偏心定位標記，用于標識各個光纖的調(diào)芯區(qū)域。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述偏心定位標記位于所述插芯組件的插芯或插芯尾柄上。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述偏心定位標記為形成在所述插芯組件的外輪廓面上的注粘合劑孔。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，采用真空吸附裝置從所述插芯組件的前端抽吸所述粘合劑。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述真空吸附裝置包括:真空發(fā)生器；和真空吸盤，適于密封地吸附在所述插芯組件的前端上，所述真空吸盤通過連接管路連接到真空發(fā)生器的真空吸入口。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述真空吸附裝置還包括:
[0041]調(diào)壓閥，所述調(diào)壓閥連接到所述真空發(fā)生器的進氣口，用于調(diào)節(jié)所述真空發(fā)生器的進氣壓力。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述真空吸附裝置還包括:
[0043]壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在所述真空吸盤與所述真空發(fā)生器的真空吸入口之間的連接管路上，用于檢測連接管路上的負壓值。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述從所述插芯組件的前端抽吸所述粘合劑的步驟包括:根據(jù)所述壓力傳感器檢測到的負壓值，判斷所述真空吸盤是否密封地吸附到所述插芯組件的前端上。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述真空吸附裝置還包括:真空過濾器，所述真空過濾器設(shè)置在所述真空吸盤與所述真空發(fā)生器的真空吸入口之間的連接管路上。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，采用視覺識別裝置識別在所述插芯組件的前端面上形成的粘合劑包的尺寸。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述方法還包括步驟:
[0048]在所述視覺識別裝置識別到在所述插芯組件的前端面上形成的粘合劑包的尺寸達到預(yù)定尺寸時，控制所述真空發(fā)生器產(chǎn)生破壞氣壓，使所述真空吸盤釋放所述插芯組件。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述插芯組件包括:插芯，具有用于插入光纖的光纖插孔；和插芯尾柄，連接在插芯的后端上，其中，所述插芯尾柄具有沿其縱向方向延伸的容納空腔，所述容納空腔貫穿所述插芯尾柄并與所述插芯的光纖插孔連通，其中，在所述插芯組件的外輪廓面上形成有注粘合劑孔，所述注粘合劑孔與所述插芯的光纖插孔或所述插芯尾柄的容納空腔直接連通，并且所述粘合劑從所述注粘合劑孔注入到所述插芯的光纖插孔或所述插芯尾柄的容納空腔中。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔形成在所述插芯的外輪廓面上，并與所述插芯的光纖插孔直接連通。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔具有位于所述插芯的外輪廓面上的外部開口和位于所述插芯的內(nèi)部的內(nèi)部開口 ；并且所述注粘合劑孔的內(nèi)部開口小于所述注粘合劑孔的外部開口，用于防止從所述注粘合劑孔的外部開口插入的注粘合劑針管伸入所述插芯的光纖插孔中。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔從所述插芯的外部向內(nèi)部以臺階方式收縮或以錐形漸變方式收縮。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔形成在所述插芯尾柄的外輪廓面上，并與所述插芯尾柄的容納空腔直接連通。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔具有位于所述插芯尾柄的外輪廓面上的外部開口和位于所述插芯尾柄的內(nèi)部的內(nèi)部開口 ；并且所述注粘合劑孔的內(nèi)部開口小于所述注粘合劑孔的外部開口，用于限制從所述注粘合劑孔的外部開口插入的注粘合劑針管伸入所述插芯尾柄的容納空腔中的距離。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔從所述插芯尾柄的外部向內(nèi)部以臺階方式收縮或以錐形漸變方式收縮。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔形成在所述插芯和所述插芯尾柄的接合部位處，并與所述插芯的后端處的光纖插孔直接連通。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述插芯上形成有接合凸臺，所述接合凸臺接合到所述插芯的后端的外輪廓面上的凹口中。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔位于所述接合凸臺的后方；或所述注粘合劑孔位于所述接合凸臺處并貫穿所述接合凸臺。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔的數(shù)量為一個或多個。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔位于所述插芯的外輪廓面上的任一位置處。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔與所述光纖插孔之間的夾角為大于零度的任一角度。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述注粘合劑孔的截面形狀為圓形、橢圓形或矩形。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述光纖插孔在所述插芯的后端處被形成為喇叭形開口，所述喇叭形開口朝向所述插芯尾柄的容納空腔逐漸擴大并與所述容納空腔連通；并且所述注粘合劑孔被形成為其內(nèi)部開口靠近所述喇叭形開口或位于所述喇叭形開口處。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述插芯組件為單模單芯插芯、單模多芯插芯、多模單芯插芯或多模多芯插芯。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種插芯器件，包括插芯組件和固定在插芯組件的光纖插孔中的光纖，其中，所述插芯器件由前述任一個實施例中所描述的方法制成。
[0066]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的一個區(qū)別在于，將光纖插入低精度的插芯的光纖插孔中，低精度插芯的光纖插孔與光纖之間的空隙可以遠大于現(xiàn)有技術(shù)中使用的高精度插芯與光纖之間的空隙(空隙由粘合劑填充并固化使光纖固定于光纖插孔內(nèi))，并將突出于插芯的前端面的光纖頭端引導(dǎo)進入獨立的高精度光纖對準裝置中，對光纖在插芯的插孔內(nèi)的位置進行精密校準，且使光纖的中心相對于理想中心有規(guī)律地偏向預(yù)設(shè)的一側(cè)(控制在亞微米級或納米級的極小偏移量)，并固化粘合劑使光纖固定在低精度的插芯內(nèi)，從而，光纖在低精度的插芯的插孔中的位置精度達到光纖在高精度的插芯的插孔中的位置精度，從而可以制作出高精度光纖連接器。此外，由于光纖的偏心被預(yù)先調(diào)整到預(yù)定方位，因此，在對配兩個光纖連接器時，可以方便地實現(xiàn)兩個對配的光纖連接器的偏心位于相同的調(diào)芯區(qū)域內(nèi)，使兩個對配的光纖連接器的光纖之間的偏心量最小化，降低了隨機對配后的兩個光纖連接器之間的插入損耗。
[0067]基于本發(fā)明的光纖對準裝置制作出的光纖連接器，與現(xiàn)有使用高精度插芯制作的光纖連接器相比，能夠更好地實現(xiàn)光纖的位置精度的可控性、可預(yù)測性、個體到個體的精度的可重復(fù)再現(xiàn)性，同時由于光纖的偏心被預(yù)先調(diào)整到預(yù)定方位，可以省去后續(xù)偏心調(diào)整的工序(即該光纖對準裝置同時實現(xiàn)了光纖連接器的偏心調(diào)整，在后續(xù)工序中無需對光纖連接器進行偏心調(diào)整)，這樣大大提高了光纖連接器的性能及隨機互配性(低插入損耗及低隨機互配損耗)。
[0068]通過下文中參照附圖對本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將顯而易見，并可幫助對本發(fā)明有全面的理解。
【附圖說明】
[0069]圖1a顯示了一種現(xiàn)有的用于制造光纖連接器的單芯插芯組件的示意圖；
[0070]圖1b顯示了圖1a所示的單芯插芯組件的剖視圖；
[0071]圖2a顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實例性的實施例的用于制造光纖連接器的插芯組件的不意圖；
[0072]圖2b顯示了圖2a所示的插芯組件的剖視圖；
[0073]圖3a顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實例性的實施例的用于制造光纖連接器的插芯組件的不意圖；
[0074]圖3b顯示了圖3a所示的插芯組件的剖視圖；
[0075]圖4a顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三實例性的實施例的用于制造光纖連接器的插芯組件的不意圖；
[0076]圖4b顯示