包层中有孔的光纤的接续方法技术

在本文中公开了用于连结第一光纤和第二光纤的方法，其中第一和第二光纤中的至少一个具有诸如设置有多个孔的包层之类的环形玻璃区。这些方法非常适合于将诸如第一光纤之类的第一微结构光纤连结至另一第二光纤，该第一光纤具有最大截面直径为７微米量级或更小的多个孔。第二光纤可以是另一微结构光纤或非微结构光纤。］

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及将光纤直接连结到一起，具体涉及连结具有设置有多 个孔的包层的光纤。
技术介绍
针对多种应用设计和生产了包含孔的光纤。在将这样的光纤接续到常 规光纤或具有设置有多个孔的包层的另一光纤时出现困难。例如，要连结 的光纤的纤芯对准被要接续的末端附近的孔的存在阻碍。专利技术概述在本文中公开了用于连结第一光纤和第二光纤的方法，其中第一和第 二光纤中的至少一个包括诸如设置有多个孔的包层之类的环形玻璃区。光 纤的玻璃区的最外周边通常被涂覆材料包覆，而且这样的材料通常从要连 结或接续至另一光纤的光纤的末端去掉。这些方法非常适合于将诸如第一 光纤之类的第一微结构光纤连结至另一第二光纤，该第一光纤具有最大截面直径为7微米量级或更小的多个孔。第二光纤可以是另一微结构光纤或 非微结构光纤。将在以下详细描述中阐述本专利技术的附加特征和优点，这些特征和优点 在某种程度上对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或 者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的本专利技术 可认识到。可以理解，对本专利技术的这些实施例的以上一般描述和以下详细描述两者旨在提供用于理解所要求保护的本专利技术的本质和特性的概观或框架。所 包括的附图用于提供对本专利技术的进一步理解，且被结合到本说明书中并构 成其一部分。附图示出本专利技术的各个实施例，并与本描述一起用于说明本 专利技术的原理和操作。附图简述附图说明图1是适合于本文中公开的方法的具有设置有多个孔的包层的光纤的 玻璃部分的截面图的示意性表示。图2是适合于本文中公开的方法的具有设置有多个孔的包层的另一种 光纤的玻璃部分的截面图的示意性表示。图3是图2的光纤被横切光纤的纵轴A-A的向光纤2的末端瞄准的光 照射的示意性图示。图4示意性地示出诸如在接续装置内的靠近第二光纤放置的图2和3 的光纤和电极。图5是图2-4的光纤在其末端部分被充分加热以使足够的孔塌陷以允 许对纤芯的外周边进行视觉或光学识别之后的示意性图示。图6是在等离子体场存在的情况下与第二光纤对接的图5的光纤的示 意性图示。图7示出光纤和用于接收被外部照射的光纤的图像的光检测器的安排 的示意性图示。优选实施例的详细描述现在将具体参考本专利技术的现有优选实施例，其示例在附图中示出。在 可能时，将在所有附图中使用相同的附图标号来指示相同或类似的部件。本文中公开的方法尤其适用于具有多个孔的微结构光纤，这些孔也称 为空隙或开口或孔径或槽，它们可以是空的或可包括一种或多种气体，其 中这些孔设置在包围光纤的纤芯的包层中。本文中公开的方法尤其适用于 具有在包层中非周期性分布或甚至随机分布的多个孔的微结构光纤。在某 些实施例中，当沿垂直切入光纤纵轴的截平面测量时，光纤中的孔的最大6直径小于7000 nm、在另一些实施例中小于2000 nm、在又一些实施例中小 于1550 nm、以及在还有一些实施例中小于775 nm。在某些实施例中，在 给定的光纤垂直截面中，包层具有少于5000个孔、在另一些实施例中少于 1000个孔、以及在又一些实施例中孔的总数量小于500个。在某些实施例 中，包层中的平均孔大小小于5000 nm、在一些其它实施例中小于4000 nm、 在另一些实施例中小于3000 nm、在又一些实施例中小于2000 nm、在还有 一些实施例中小于1550 nm、在更有一些实施例中小于775 nm、甚至在有 些实施例中小于约390 nm。这些孔可分布在整个包层中，或在某些实施例 中这些孔包含在未占据整个包层的一环形的孔包含区域中；在某些实施例中，环形的孔包含区域通过设置在纤芯与环形孔包含区域之间的一无孔的 内环形区域从纤芯沿径向偏移。然而，在本文中公开的方法不一定仅用来 连结一个或多个微结构光纤，因为这些方法也可适用于具有较大孔的光纤。 在一个方面中，在本文中公开了一种用于连结第一光纤和第二光纤的 方法，第一光纤包括纤芯和包围纤芯的包层，第一光纤的第一末端部分包 括第一配合末端表面，其中第一末端部分的包层包括设置在第一配合末端 表面附近的第一多个孔，第二光纤包括纤芯和包围纤芯的包层，第二光纤 的第二末端部分包括第二配合末端表面。该方法包括(a)将第一末端部 分和第二末端部分加热至1700与2700 。K之间、优选至2000和2600 °K之 间、更优选至2300与2600 。K之间的温度持续超过500毫秒，其中第一末 端部分不与第二末端部分接触，而且第一和第二末端部分未熔接到一起， 然后(b)将第一和第二配合末端表面移成以同轴对接关系的相互接触，然 后(c)在第一和第二光纤彼此接触期间将第一和第二末端部分熔接到一起。 第一和第二末端部分在熔接步骤期间被加热，但该两末端部分在熔接步骤 中彼此接触；另一方面，该两末端部分在加热步骤期间彼此不接触。第一 和第二末端部分可通过电弧熔接或其它熔接方法熔接到一起。因此，第一光纤的第一末端部分被加热充足的时间和温度以使包层中的至少某些孔塌 陷。以此方式，当对准第一和第二光纤的纤芯时，第一光纤的纤芯可更有 效地被光学感测。优选地，通过将第一末端部分加热至1700与2700 。K之间、更优选2000与2700 。K之间、甚至更优选2300与2600 。K之间超过500毫秒且小于1250 毫秒执行加热步骤。因此，第一光纤的第一末端部分被加热充足的时间和 温度以使包层中的至少某些孔塌陷并限制第一末端部分的靠近其配合末端 表面的边缘的变粗，从而防止该光纤的玻璃部分的配合末端表面与外周边 表面之间的界面处的曲率半径变得太大，否则这会导致第一和第二光纤的 的配合表面的劣质熔接。在某些实施例中，在加热步骤之后，第一配合末 端表面具有小于25微米的曲率半径。在其它实施例中，在加热步骤之后， 第一配合末端表面具有小于或等于约20微米的曲率半径。孔在第一末端部分的足够长度中塌陷以允许对纤芯更好地光学感测。 在某些实施例中，在加热步骤期间，第一塌陷孔区在从第一配合末端表面 纵向延伸的第一末端部分中形成，第一塌陷孔区具有大于或等于WW,的纵 向长度，W,是第一光纤的第一末端部分的玻璃部分的最外径。在其它实施 例中，第一塌陷孔区的纵向长度大于75微米。在其它实施例中，第一塌陷 孔区的纵向长度大于100微米，而且其它实施例中大于150微米。在加热步骤期间，第一和第二配合末端表面隔开一纵向距离，该纵向 距离足以防止第一和第二末端部分之间的接触或熔接、而且足以允许第一 末端部分的更有效的加热。在某些实施例中，在加热步骤期间，第一和第 二配合末端表面隔开至少50微米的纵向距离。在其它实施例中，在加热步 骤期间，第一和第二配合末端表面隔开50微米到300微米之间的纵向距离。 在其它实施例中，在加热步骤期间，第一和第二配合末端表面隔开150微 米到250微米之间的纵向距离。移动步骤还优选包括光学地感测第一和第二光纤的纤芯。例如，第一 光纤的纤芯设置在第一纵轴周围，第二光纤的纤芯设置在第二纵轴周围， 而且移动步骤还包括将第一和第二光纤的纤芯设置成同轴关系。作为其它 示例，第一光纤的纤芯设置在第一纵轴周围，第二光纤的纤芯设置在第二 纵轴周围，而且移动步骤还包括将光——优选为经准直的光——沿横切第 一纵轴的方向引导到第一末端部分的第一外表面上、且沿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连结第一光纤和第二光纤的方法，第一光纤包括纤芯和包围所述纤芯的包层，所述第一光纤的第一末端部分包括第一配合末端表面，其中所述第一末端部分的所述包层包括设置在所述第一配合末端表面附近的第一多个孔，所述第二光纤包括纤芯和包围所述纤芯的包层，所述第二光纤的第二末端部分包括第二配合末端表面，所述方法包括：　将所述第一末端部分和所述第二末端部分加热至１７００与２７００°Ｋ之间超过５００毫秒，其中所述第一末端部分不接触所述第二末端部分，而且其中所述第一和第二末端部分未熔接到 一起；　移动所述第一和第二配合末端表面以使它们按照同轴对接关系相互接触；以及　当所述第一和第二光纤彼此接触时将所述第一和第二末端部分熔接到一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：DC布克班德，MJ李，MA麦克德莫特，RE瑞比斯，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]