[其他]用于耦合多芯被覆光纤的方法及其设备

说明书

一般说来，本发明涉及光纤，更具体地说，涉及用于耦合多芯被覆光纤（每芯具有多纤）端部的方法及其设备。

耦合多芯被覆光纤端部的传统方法通常包括以下步骤：（1）清除每个被覆光纤端部的加固涂层，以暴露光纤端（玻璃部分）并清洗已暴露的光纤端面，（2）将已暴露的光纤端切割成镜面，（3）通过熔接等过程，耦合已暴露的被覆光纤的纤端及（4）对已暴露的多芯被覆光纤的纤端连接部，加固成形。

就上述已知步骤（1）至（4）而言，光传输通路的耦合性能极其显著地受到步骤（2）和（3）的影响。例如，由于每个被覆光纤的已外露光纤端面的轴向位置的不一致性增大而出现一个不希望有的现象：一根多芯被覆光纤的多根外露纤端的端面与其相对的另一根多芯被覆光纤的多根外露纤端的端面之间的间距散开了，从而导致平均耦合损耗的增加。再者，在一种极端情况下，甚至造成多芯被覆光纤的某些已外露光纤端面之间彼止不能耦合。同时，在此情况下的某一根光纤，被猛烈地推向予定位置并在它同其配对光纤耦合以后，这根已耦合的光纤就要受到侧向偏移而承受弯曲，为的是要使它同相邻的光纤接触，这样，可能导致这根已耦合的光纤的断裂。已知方法的这些缺陷主要是由这样一个事实造成的，即由于光纤的切割和耦合操作是分别采用独立的设备，通过独立的工艺过程完成的，对于光纤所施加的影响则随操作员的操作不同而异。

对于多芯被覆光纤耦合期间在已外露光纤端面的轴向位置上出现的不一致性方面，可列举两个原因。即，一个原因是对外露光纤端切割不精确，另一原因是外露光纤端部由被覆光纤处理过程中引起的伸出或回缩-这项处理是在被覆光纤的外露光纤端已被切割以后直到外露光纤的端与端耦合前的一瞬间这段时间内进行的。第一个原因又分为：（A）在外露光纤端上形成的初始裂纹长度方面的偏差和（B）初始裂纹在圆周上的位置和在弯曲外露光纤端的平面方向上的差异。为了切割外露光纤端部，通常采用一种称之谓加力断裂法，用这种方法时，先用一片坚硬材料如硬质合金等制成的刀，在外露光纤端上形成初始裂纹，然后再将弯曲力或拉伸力加到该外露光纤端，以使断裂发生在初始的裂纹处，从而获得具有镜面的断裂端面。因此，当形成的初始裂纹较窄而较尖锐时，则外露光纤端的断口位置也就较一致。反之，如图1所示，当初始裂纹A范围长，则多芯被覆光纤2的外露光纤端3的断口位置会因为初始裂纹A的位置分散在轴向长度B内而多半要被散开。

同时，如图2所示，初始裂纹A和外露光纤端3的弯曲方向f最好被配置在尽可能接近的同一平面上，以使外露光纤端3的断裂端面10垂直于外露光纤端3的轴。另一方面，正如图3所示，当初始裂纹A同弯曲方向f形成一个角度时，则断裂端面10对垂直于外露端3的轴的平面以角度θ倾斜，或者说断裂端面变得不直的可能性也就更大。此外，当初始裂纹A的深度太小时，断裂端面10就不能成为镜面，而具有一个粗糙表面。为确保获得具有镜面的断裂端面10，要求在外露光纤端3上形成的初始裂纹A的深度至少要达2至3μm。因此，最好要使初始裂纹A尽可能地窄小。此外，最理想的是让外露光纤端3沿着包含初始裂纹A和外露光纤端3的轴的平面受弯。然而，在用手工形成外露光纤端3上的初始裂纹A，或者外露光纤端3是通过采用传统切割法断裂的情况下，则如图4所示，断裂端面10在轴向位置的不一致性的总量C至少达到50μm。

由于最初所述的第二个原因，即，在外露光纤端3切割之后的加工被覆光纤2的过程中，断裂端面10的轴向位置的不一致性在总的数量上多半要增大，特别在松动地涂覆多芯光纤情况下，光纤相对于涂层的可活动性高时更是如此。这种现象又分为两种情况。一种情况（图5）是：带状多芯被覆光纤2横着受弯，以致端面10以一种倾斜方向，一个接一个地缩进，从而导致端面10在轴向位置上产生非一致性，其数量为C。另一种情况（见图6）是：在带状多芯被覆光纤2中，只有光纤8一根受弯，因此，当在轴向拉开光纤8时，其外露光纤端3会伸出距离C，或者说其余光纤的外露光纤端缩进一段距离。在图5和图6的这两种情况下，断裂端面10的轴向位置上的不一致性的数值C，有时竟达100μm。

因此，本发明的一个基本目的是为用于耦合多芯被覆光纤（每芯具有多根光纤）的端部，提供一种方法及其设备，借助于这种方法和设备，可以获得具有最小耦合损耗、并基本消除了存在于这类传统方法和设备中的固有缺点的极好的接头。