專利名稱：帶有可彎曲管的光纖盒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖裝置用的盒體，尤其涉及這樣一種盒體，它帶有一束可保護(hù)由盒體中延伸出來的光纖的管子，還帶有用來將該束管子之一端固定在盒體上的裝置。
為了安裝光纖電信網(wǎng)絡(luò)，建議使用附
圖1所示型式的盒體。盒體1可用來保護(hù)并處置一光學(xué)元件2，所述元件可以是例如一集成光學(xué)中的1×N耦合器。
如圖1的局部剖視圖所示，從耦合器之一邊延伸出的光纖3和從該耦合器之另一邊延伸出的N根光纖4被沿著預(yù)定曲率的路徑導(dǎo)向(N+1)根管子的束6的端部5，其中每一根均對(duì)由盒體中延伸出來的一根光纖之一部分進(jìn)行保護(hù)。
同時(shí)，為了使加在保護(hù)管或光纖上的張力不致于破壞管束/盒體的固定連接或不致于使元件2在盒體中移動(dòng)，應(yīng)確保保護(hù)管束的末端5固定在盒體上并確保每根光纖固定在各自的保護(hù)管中。
如附圖2之示意圖所表明的那樣。該圖示出了光纖之末端的縱向段，圖中，例如將一滴粘合劑7滴在管口并由毛細(xì)管吸引作用將其引入管內(nèi)從而使光纖3被固定在其保護(hù)管中。
為了將一束保護(hù)管固定在盒體上，將一可彎曲保護(hù)套8穿過管束的末端，將一個(gè)或多個(gè)固定帶91，92(圖1)繞過管束末端且圍繞于形成盒體中并為管束確定一通道的壁101，102，并將這些固定帶圍繞該管束及壁收緊。
使由這種方式構(gòu)成的盒體經(jīng)受標(biāo)準(zhǔn)的加熱/冷卻循環(huán)以證實(shí)當(dāng)其處于例如包括在-40℃至85℃間的任一外界溫度下是否具有適當(dāng)?shù)墓ぷ髂芰?。在這些試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，對(duì)通過元件的光信號(hào)損耗進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在這些試驗(yàn)進(jìn)行期間，人們注意到上文所述的保護(hù)固定管束的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生損耗，這在低溫(-40℃)時(shí)尤為顯著。事實(shí)上，如圖2所示，例如在粘合劑滴7和固定帶91間的保護(hù)管在低溫時(shí)的收縮會(huì)引起光纖3厲害的局部微曲，從而導(dǎo)致光信號(hào)的嚴(yán)重?fù)p耗，對(duì)于一標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)為1550nm的信號(hào)而言，該損耗一般會(huì)達(dá)到1dB。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種上述型式的盒體，為了在上文所提及的機(jī)端溫度條件下盡量不提高制造成本而消除由盒體所引起的曲率損耗，本發(fā)明對(duì)該盒體進(jìn)行了改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明，盒體包括使保護(hù)管束之末端固定在盒體上的裝置，和一用來承受可引起經(jīng)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)之曲率損耗的機(jī)械彎曲的一合適的穩(wěn)定幾何結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種較佳方式，該穩(wěn)定幾何結(jié)構(gòu)的形式為把保護(hù)管以密集形式任意疊放在平面底座層中，采用一固化的粘合劑填滿管間空隙以固定該結(jié)構(gòu)。
通過閱讀下文的描述并仔細(xì)觀察附圖將對(duì)本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點(diǎn)有所了解。其中圖1和2是上述技術(shù)的示意圖。
圖3至5是三種管束末端結(jié)構(gòu)的橫截面圖，可根據(jù)本發(fā)明在盒體中使用這三種結(jié)構(gòu)。
圖6以曲線圖形式示出了施加在盒體上的加熱/冷卻循環(huán)，并示出了根據(jù)本發(fā)明傳輸通過安裝在盒體中的一耦合器之光信號(hào)的衰減。
參見附圖3至5，尤其參見圖4，它示出了互相緊靠被裝入一保護(hù)套8中的一束可彎曲保護(hù)管111、112、113、114、115末端的橫截面圖，且所述可彎曲管分別對(duì)光纖41、42、3、43、44起到保護(hù)作用。其中之每一根光纖均可活動(dòng)自如地通過相應(yīng)的可彎曲保護(hù)管。這種結(jié)構(gòu)相應(yīng)于一帶有1×4耦合器的盒體，例如，在集成光學(xué)中，此五根光纖在通過沿著盒體內(nèi)部的低曲率通道(圖1中未示出)延伸出來之后一同連接至耦合器上，所述低曲率通道可減小在這些通道上的曲率損耗。
根據(jù)本發(fā)明，所述五根光纖被分配在分別帶有兩根和三根保護(hù)管的兩個(gè)疊放的平面層上。通過使用一固化粘合劑的包層填滿管間的所有間隙來固定該結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到這一目的，用一滴預(yù)定量的液態(tài)粘合劑來包覆管束的末端，這種粘合劑隨后自動(dòng)地進(jìn)入管間，且在它固化后可確保以這種方式構(gòu)成之保護(hù)管的密集型結(jié)構(gòu)的結(jié)合。隨后把這一結(jié)構(gòu)固定成在橫向和縱向上均穩(wěn)定的幾何形狀。
可采用各種固化粘合劑來達(dá)到此效果，尤其可采用快速固化的氰基丙烯酸樹脂的粘合劑。
可隨意地將以這種方式固定的管束末端插入一粘合在此末端上的塑料可彎曲保持套8中，這可使用例如與用來將保護(hù)管粘合在一起的粘合劑相同的產(chǎn)品來達(dá)到這一目的。
隨后使光學(xué)元件2的各光纖插入保護(hù)管11i(i＝1至5)的末端中并使用一合適的粘合劑滴7對(duì)其進(jìn)行粘合，所述粘合劑如上所述通過毛細(xì)管吸引作用而進(jìn)入保護(hù)管。由于僅作為圖示，光纖可以是“單?！钡那移渲睆綖?.25mm，相應(yīng)的保護(hù)管111的內(nèi)徑為0.5mm，外徑約為1mm。
隨后把管束末端5粘合在盒體底部的表面12上。所述盒體以兩盒體壁101，102為支持壁，它們?cè)谠摰酌嫔蠟樗瞿┒舜_定了一空間。根據(jù)本發(fā)明，表面12大致為平面，其上沒有凹痕，從而可避免管束與承受表面間的任何集中力點(diǎn)。
為了使末端更好地固定在盒體上，將一根或更多根固定帶91、92緊緊圍繞管束末端以及盒體壁101、102并收緊，由于顯著地增強(qiáng)其抵抗垂直于底面12的拉出力的能力故能實(shí)現(xiàn)這一目的。
本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的管束末端的固定具有出人意料的優(yōu)點(diǎn)。它使得管束承受了由固定帶施加的將導(dǎo)致光纖微曲率的壓力。在這一點(diǎn)上，可通過適當(dāng)選擇盒體壁101、102的高度尺寸以使固定帶與管束齊平來再次減小壓力。在任一種情況下，為了確保更好地分配壓力，宜使用如圖2中所示的平面固定帶。顯然，根據(jù)本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的管束末端之固定可以讓我們避免那種壓力完全被直接面對(duì)每一固定帶的保護(hù)吸收的可能性，相反地，這些壓力在聚成整體的管束末端內(nèi)分散，從而減小了管束末端每一點(diǎn)上的應(yīng)變。
圖3和5中示出了適用于分別帶有1×2和1×8耦合器的盒體之本發(fā)明的其它實(shí)施例。它們具有以上詳述的在圖4中部分示出的帶有1×4耦合器之盒體的所有特征，在不同的實(shí)施例中僅是每一層上保護(hù)管數(shù)目各不相同。使用上文所揭示的原理，可以將本發(fā)明推廣至其它型式的集成光學(xué)元件，例如鄰接型耦合器或也可是經(jīng)典的-非集成光學(xué)的-光學(xué)元件。
如上所述，光纖應(yīng)通過在保護(hù)管束末端和光學(xué)元件2之間的小曲率通道從而精確地限制曲率損耗。從這點(diǎn)上講，不強(qiáng)使光纖按所述元件的方向而保護(hù)管的末端，而使之接著通過的那部分通道曲率小并盡可能接近于直線的做法是合適的。
圖6示出了采用本發(fā)明所得到的效果。用連續(xù)線來表示盒體的加熱/冷卻循環(huán)它們包括了四個(gè)起始循環(huán)，其溫度在-20℃和+50℃間變化，隨之是10個(gè)循環(huán)，其溫度在-40℃和+85℃間變化，整個(gè)過程持續(xù)126小時(shí)。
對(duì)根據(jù)圖5制得的盒體進(jìn)行測(cè)試，使用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的測(cè)量和記錄裝置來監(jiān)測(cè)在盒體內(nèi)光學(xué)元件2之八根光纖4i的每個(gè)末端上從光纖輸出之光信號(hào)衰減量的變化。顯然，此光信號(hào)是通過由耦合器2來傳輸由光纖3直接導(dǎo)入耦合器的波長(zhǎng)為1550nm的部分光信號(hào)而得到的。
以虛線表示了在八根光纖之末端監(jiān)測(cè)得的各衰減量的分貝值。可以看到它們保持在-0.2dB和+0.2dB之間。這些插損(其中的相當(dāng)一部分來自管束之末端5的微曲率損耗)被認(rèn)為是可以承受的，并在上述波長(zhǎng)下與未采用本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)之盒體中的1dB的損耗相比較。
盡管以硬管代替可彎曲管可減小曲率，但與可彎曲管相比，它們更難以處置且更為昂貴。本發(fā)明所采用的方法在低成本且能更好地進(jìn)行處置的條件下實(shí)現(xiàn)了同樣的效果。
本發(fā)明并不局限于在這里僅用作舉例而描述并提出的實(shí)施例，因此本發(fā)明可推廣至將保護(hù)管內(nèi)的一束光纖固定在任一支持體上;從一盒形的支持物至含有任何種類帶光纖之光學(xué)元件的盒體，且并不局限于集成光學(xué)元件。
權(quán)利要求
1.一種用于光纖裝置的盒體，它帶有一束用來保護(hù)從盒體(1)中延伸出來的光纖(3，4i)的可彎曲管(11i)，且?guī)в袑⒃摴苁┒斯潭ㄔ诤畜w上的裝置，其特征在于，它包括一使所述管束末端固定成一穩(wěn)定的幾何結(jié)構(gòu)的裝置，所述幾何結(jié)構(gòu)用來承受將引起通過光纖傳輸之光信號(hào)的曲率損耗的機(jī)械彎曲。
2.如權(quán)利要求1所述的盒體，其特征在于，這一穩(wěn)定結(jié)構(gòu)采用隨意疊置在一平面層上之保護(hù)管(11i)的密集型結(jié)構(gòu)的形式。
3.如權(quán)利要求1或2所述的盒體，其特征在于，用一固化的粘合劑(13)填滿保護(hù)管(11i)間的間隙來構(gòu)成所述的固定裝置。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的盒體，其特征在于，用粘合劑滴(7)在管束(6)之末端處將每一光纖(3，4i)固定在其保護(hù)管(11i)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的盒體，其特征在于，管束末端(5)被插入一保護(hù)套(8)中，所述套之內(nèi)部粘在管束上，其外部粘在盒體(1)之一預(yù)定表面(12)上。
6.如權(quán)利要求5所述的盒體，其特征在于，表面(12)大致呈平面且不帶有任何凹痕。
7.如權(quán)利要求1至6中之任一項(xiàng)所述的盒體，其特征在于，平面的固定窄帶(9i)中至少一根靠在導(dǎo)管束(6)末端之已固定的平面表面上從而使所述末端無需彎曲便固定在盒體上。
8.如權(quán)利要求7所述的盒體，其特征在于，這些固定帶(9i)貼在盒體壁(101，102)上從而使之與管束(6)之末端的表面齊平。
全文摘要
一種盒體，包括將管束之一末端固定在盒體上的裝置，還包括使管束之末端固定成一穩(wěn)定的幾何結(jié)構(gòu)的固化粘合劑，所述幾何結(jié)構(gòu)用來承受將造成通過光纖傳輸之光信號(hào)的曲率損耗的機(jī)械彎曲。一盒體的應(yīng)用，該盒體包括一用作帶有光纖的電信網(wǎng)絡(luò)的集成光學(xué)元件。
文檔編號(hào)G02B6/44GK1094819SQ9410320
公開日1994年11月9日 申請(qǐng)日期1994年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月26日
發(fā)明者法比安·馬拉卡尼 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司