專利名稱：光學(xué)纖維耦合器插座件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來接收光學(xué)纖維耦合器的光學(xué)纖維耦合器插座件。
在

圖1中表示有用來固定光學(xué)纖維耦合器的常規(guī)方法的一個(gè)例子。在表示的例子中，一個(gè)承載纖維部分1使用粘合劑7固定到基片6上。基片裝在殼體8內(nèi)。然后，基片6和光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分5A和5B通過粘合劑7A、7B和7C粘合和固定到殼體上。通過把基片6在一點(diǎn)處固定到殼體8上，避免歸因于外力的殼體8的變形傳遞到熔化和延長部分上。而且，通過用粘合劑7D和7E把承載纖維1固定在光學(xué)纖維耦合器的涂層除去端5C和5D處，防止在承載纖維1與涂層之間的相互滑動(dòng)。因而，即使當(dāng)外力施加到位于殼體8外部的涂敷纖維部分上時(shí)，作用力也不可能傳遞到熔化和延長部分上。
另外，鑒于降低光學(xué)纖維耦合器價(jià)格的觀點(diǎn)，需要降低基片和殼體的生產(chǎn)成本和簡化光學(xué)纖維耦合器的生產(chǎn)過程。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，已經(jīng)提出有一種光學(xué)纖維耦合器插座件，其中用來固定光學(xué)纖維耦合器的基片和用來接收基片的殼體的一部分是通過塑料的整體模制形成的(見日本專利申請(qǐng)公開No.1-182810(1989))。
這種先有技術(shù)表明在圖2A和2B中。圖2A是正視圖，而圖2B是側(cè)視圖。在表示的構(gòu)造中，一個(gè)基片10和一個(gè)殼體基體9在一個(gè)表示的連接部分11處連接。作為一種材料，使用具有較小線性膨脹系數(shù)的液晶聚合物。在基片部分中，連續(xù)玻璃纖維平行于光學(xué)纖維耦合器的縱向填充。光學(xué)纖維耦合器用一種紫外線固化粘合劑固定到基片上。一個(gè)殼體蓋12安裝在基片上方，并且通過超聲波焊接固定。結(jié)果，光學(xué)纖維耦合器的線性膨脹系數(shù)基本上等于基片和殼體的材料。另外，通過使用容易模制復(fù)雜形狀的特殊塑料，以低成本整體模制光學(xué)纖維耦合器插座件，其中按常規(guī)分離地形成基片和殼體。
然而，在常規(guī)提出的由塑料材料形成的光學(xué)纖維耦合器插座件中，在一點(diǎn)處連接基片和殼體以實(shí)現(xiàn)滿意的性能。然而，因?yàn)槠渲性谝稽c(diǎn)處連接基片和殼體的結(jié)構(gòu)，用于塑料模制的模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，降低生產(chǎn)率，導(dǎo)致各個(gè)模制產(chǎn)品的高價(jià)格。另一方面，盡管已經(jīng)得出使用粘合劑粘結(jié)或超聲波焊接來固定基片和殼體，但由于液晶聚合物是非粘合劑模制材料，所以通過粘合劑粘結(jié)不能得到足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，并且由于在超聲波焊接的情況下連接部分在光學(xué)纖維耦合器中變薄，所以當(dāng)超聲波太強(qiáng)時(shí)可能引起耦合器的破壞，而當(dāng)超聲波太弱時(shí)可能使焊接不足，導(dǎo)致生產(chǎn)控制的困難。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供有一種光學(xué)纖維耦合器插座件，包括一個(gè)基體，由適于帶有涂敷纖維部分、承載纖維部分及一個(gè)熔化和延長部分的光學(xué)纖維耦合器的形狀的插座槽形成；和一個(gè)蓋，與基體嚙合并且覆蓋它，從而保護(hù)固定到基體上的光學(xué)纖維耦合器。
這里，插座槽可以形成在其相對(duì)端部處，使寬度等于光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度，而使深度與涂敷纖維部分的直徑的一半相對(duì)應(yīng)，并且在蓋中在與插座槽的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的位置處，形成具有寬度等于光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度和與涂敷纖維部分的直徑的一半相對(duì)應(yīng)的深度的槽。
或者，插座槽可以形成在其相對(duì)端部處，使寬度等于光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度，而使深度與涂敷纖維部分的直徑的一半相對(duì)應(yīng)，并且在蓋中在與插座槽的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的位置處，形成具有寬度等于光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度和與涂敷纖維部分的直徑相對(duì)應(yīng)的深度的槽。
這里，最好形成插座槽，從而接收承載纖維部分及熔化和延長部分的一部分的底部，比接收涂敷纖維部分的部分的底部淺到與涂敷厚度相對(duì)應(yīng)的程度。
而且，最好在插座槽中，粘合劑插座槽提供在與光學(xué)纖維耦合器的熔化和延長部分的相對(duì)端部相對(duì)應(yīng)的位置處，以便固定光學(xué)纖維耦合器。
更進(jìn)一步，最好在基體中，從底平面凸出的第一嚙合隆起部分和從第一嚙合隆起部分凸出的第二嚙合隆起部分形成在插座槽的兩側(cè)上，而在蓋中，形成分別與第一和第二嚙合隆起部分相嚙合的第一和第二嚙合凹下部分。
又進(jìn)一步，最好基體和蓋是基于液晶聚合物的復(fù)合材料的塑料模制制品。
最后，最好基于液晶聚合物的復(fù)合材料包含連續(xù)的碳或玻璃纖維。
如以上敘述的那樣，在本發(fā)明中，適于光學(xué)纖維耦合器的形狀的插座槽預(yù)先形成在用來固定光學(xué)纖維耦合器的基體上。為了防止光學(xué)纖維耦合器由于外部應(yīng)力引起變形和牢固地把光學(xué)纖維耦合器固定到基體上，槽形成在插座槽的相對(duì)端，以便接收用來固定光學(xué)纖維耦合器的粘合劑。因此，基礎(chǔ)件可以具有簡單的形狀，以使模具成本和用來完成塑料注射成型法的模制過程的成本顯著降低。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)纖維耦合器插座件，借助于用來固定光學(xué)纖維耦合器的基體和裝配在基體上用來保護(hù)光學(xué)纖維耦合器的蓋構(gòu)造，并且基體和蓋牢固地嚙合，從而不需要粘合劑或超聲波接合。
由結(jié)合附圖進(jìn)行的其實(shí)施例的如下描述，本發(fā)明的以上和其它目的、效果、特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更明白。
首先，圖3A和3B示出了設(shè)置于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)纖維耦合器插座件中的光學(xué)纖維耦合器100的一般說明。光學(xué)纖維耦合器100一般用涂敷纖維部分110、承載纖維部分120及熔化和延長部分130建造。在表示的實(shí)施例中，通過處理帶有250μm涂層外徑的涂敷纖維部分110的光學(xué)纖維，生產(chǎn)光學(xué)纖維耦合器。涂層除去長度，即承載纖維部分120及熔化和延長部分130的長度是40mm。應(yīng)該注意到，有示范其中除去涂層的承載纖維部分120的外徑是125μm的情形。
在光學(xué)纖維耦合器100的生產(chǎn)過程中，初始進(jìn)行預(yù)加熱，以便通過一個(gè)陶瓷微型加熱器除去纖維的應(yīng)變。此后，把光學(xué)纖維熔化接合，并且然后經(jīng)受一個(gè)精確的延長過程。在每個(gè)加熱過程中，處理溫度由一個(gè)紅外溫度探測(cè)器監(jiān)視。為了生產(chǎn)具有預(yù)定光學(xué)輸出的光學(xué)纖維耦合器，光學(xué)輸出由一個(gè)光學(xué)輸出判斷器件檢查，以便在滿足條件的時(shí)刻終止延長。在這時(shí)，涂層除去部分的長度是40mm。
圖4是分解立體圖，表示形成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)纖維耦合器插座件的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)基體200和一個(gè)蓋300。圖5A、5B、5C及5D是在其中基體200與蓋300嚙合的條件下沿圖4的線VA-VA、VB-VB、VC-VC及VD-VD得到的剖面。
基體200具有與涂層除去部分的長度相對(duì)應(yīng)的預(yù)定長度(例如，46mm)。在基體200中，為了固定帶有上述涂敷纖維部分110、承載纖維部分120及熔化和延長部分130的光學(xué)纖維耦合器100，一個(gè)適于其形狀的插座槽210沿基體200的縱向形成。這里，插座槽210包括涂敷纖維部分固定槽212，其布置在基體200的相對(duì)端部處，具有與兩個(gè)涂敷纖維部分110的寬度相對(duì)應(yīng)的預(yù)定寬度(例如500μm)，并且具有預(yù)定深度(例如125μm或250μm)；承載纖維部分接收槽214，具有與涂敷纖維部分固定槽212相同的寬度，并且具有與前者不同的深度；及一個(gè)熔化和延長部分接收槽216，其布置在基體200的中心部分處，具有比涂敷纖維部分固定槽212和承載纖維部分接收槽214窄的寬度，并且具有與承載纖維部分接收槽214的深度相等的深度。
應(yīng)該注意，槽312形成在蓋300中，具有與在光學(xué)纖維耦合器中存在的涂敷纖維部分的寬度總和相等的寬度和一個(gè)預(yù)定深度，在與涂敷纖維部分固定槽212相對(duì)應(yīng)的一個(gè)位置處。
每個(gè)涂敷纖維部分固定槽212的深度在第一方面是與光學(xué)纖維耦合器100的涂敷纖維部分110的直徑的一半相對(duì)應(yīng)的深度(例如125μm，見圖5)，而在第二方面深度與涂敷纖維部分110的直徑相等(例如250μm，見圖6)。
這里，在插座槽210中，接收光學(xué)纖維耦合器100的承載纖維部分120的承載纖維部分接收槽214的底部214B、和接收熔化和延長部分130的熔化和延長部分接收槽216的底部216B，比接收涂敷纖維部分110的涂敷纖維部分固定槽212的底部淺到與涂層厚度(例如62.5μm)相對(duì)應(yīng)的程度。
另外，在插座槽210的熔化和延長部分接收槽216中，要填充有用來固定光學(xué)纖維耦合器100的粘合劑的粘合劑插座槽218，形成在與光學(xué)纖維耦合器100的熔化和延長部分130的相對(duì)端部相對(duì)應(yīng)的位置處。粘合劑插座槽218與熔化和延長部分接收槽216相比以較大寬度和較大深度形成以便保證填充足夠量的粘合劑，并且?guī)в袀?cè)壁218S和一個(gè)底部218B(見圖5D)。
此外，在基體200中，在基體200的兩側(cè)上從一個(gè)底平面220凸出的第一嚙合隆起部分222，形成在插座槽210的兩側(cè)。也形成從第一嚙合隆起部分222的上表面222T凸出的第二嚙合隆起部分224。應(yīng)該注意，第二嚙合隆起部分224在縱向具有與承載纖維部分接收槽214加上熔化和延長部分接收槽216的長度相對(duì)應(yīng)或相等的尺寸。在蓋300中，形成一個(gè)與第一嚙合隆起部分222相嚙合的第一嚙合凹下部分322和一個(gè)與第二嚙合隆起部分224相嚙合的第二嚙合凹下部分324。蓋300兩側(cè)的下表面320與基體200兩則的底平面220配對(duì)。第一嚙合凹下部分322的上表面322C與第一嚙合隆起部分222的上表面222T配對(duì)。第二嚙合凹下部分324通過從第一嚙合凹下部分322的上表面322C升高形成。在第二嚙合凹下部分324的上表面324C中，槽318形成在與粘合劑插座槽218相對(duì)應(yīng)的位置處。
另一方面，基體200和蓋300是基于液晶聚合物的復(fù)合材料的塑料模制制品。最好基于液晶聚合物的復(fù)合材料通過把連續(xù)的碳或玻璃纖維添加到液晶聚合物本體中制備。
通過把粘合劑涂敷到在基體200的相對(duì)端上的涂敷纖維部分固定槽212上和把粘合劑填充在粘合劑插座槽218中，進(jìn)行光學(xué)纖維耦合器100至基體200的固定。然后，把光學(xué)纖維耦合器100設(shè)置在插座槽210內(nèi)。在這時(shí)，光學(xué)纖維耦合器100的涂敷纖維部分110緊密地接收在涂敷纖維部分固定槽212中。除去涂層的承載纖維部分120也安裝在比涂敷纖維部分固定槽212的底部淺的承載纖維部分插座槽214的底部214B上，并且穩(wěn)定地保持。另一方面，由于形成粘合劑插座槽218，從而具有帶有側(cè)壁218S和底部218B的較大寬度和較大深度，粘合劑在熔化和延長部分130周圍足夠地流動(dòng)，以便牢固地把熔化和延長部分130固定到熔化和延長部分插座槽216上。另一方面，形成在蓋300中的槽318吸收在粘合劑插座槽218中的多余量的粘合劑。應(yīng)該注意，粘合劑最好是通過把無機(jī)填充劑添加到環(huán)氧型或丙烯酸型粘合劑上制備的紫外線固化粘合劑，以使熱膨脹系數(shù)適于石英玻璃。
在完成光學(xué)纖維耦合器100對(duì)于基體200的固定之后，蓋300與基體200嚙合。在這時(shí)，蓋300的第一嚙合凹下部分322與第一嚙合隆起部分222相嚙合，并且與此相聯(lián)系，第二嚙合凹下部分324與第二嚙合隆起部分224相嚙合，以便通過其之間的摩擦嚙合牢固地聯(lián)接基體200和蓋300。因此，不需要任何用來把蓋300和基體200保持在耦合狀態(tài)下的粘合劑或超聲波焊接。在基體200和蓋300的嚙合狀態(tài)下，光學(xué)纖維耦合器100把涂敷纖維部分110放置在基體200的涂敷纖維部分固定槽212與蓋300的槽312之間的中間位置處，使在兩個(gè)槽之間的間隙和涂敷纖維部分110的外邊緣較小。
其次，參照?qǐng)D6A、6B、6C及6D討論本發(fā)明的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例的主要不同之處在于，盡管第一實(shí)施例使基體的涂敷纖維部分固定槽具有與涂敷纖維部分110直徑的一半相對(duì)應(yīng)的深度，但第二實(shí)施例使涂敷纖維部分固定槽具有與涂敷纖維部分110的直徑相對(duì)應(yīng)的深度。借助于采用表示的構(gòu)造，能進(jìn)一步保證光學(xué)纖維耦合器100對(duì)于基體200的固定。其它基本構(gòu)造基本上與第一實(shí)施例相同。在表示的第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例中那些相似的元件或功能部分為了其之間的區(qū)分用帶“′(撇號(hào))”的類似標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)，以便避免冗長的討論，并由此保持公開簡單得足以便于本發(fā)明的清晰理解。
在第二實(shí)施例中，把與基體200′的涂敷纖維部分固定槽212′相對(duì)應(yīng)的蓋300′的槽312′的深度設(shè)置成與涂敷纖維部分固定槽212′的相同，并且等于光學(xué)纖維耦合器100的涂敷纖維部分110的直徑。另一方面，由于基體200′的插座槽210′整體形成得較深，所以在蓋300′中在與基體200′的粘合劑插座槽218′相對(duì)應(yīng)的位置處沒有形成槽或凹槽，從圖6D能明白的那樣。
盡管把具有小線性膨脹系數(shù)的基于液晶聚合物復(fù)合材料用作基體和蓋的材料，但在表示的實(shí)施例中，平行于光學(xué)纖維耦合器的縱向填充連續(xù)的玻璃纖維。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的插座件內(nèi)包裝的光學(xué)纖維耦合器的加熱循環(huán)試驗(yàn)(美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-8100 Test No.503.2)的結(jié)果。如從圖7所能看到的那樣，其具有足夠的實(shí)用性。
應(yīng)該注意，盡管已經(jīng)描述了對(duì)于具有長度40mm的涂層除去部分的光學(xué)纖維耦合器的插座件的一個(gè)例子，但插座件的尺寸和結(jié)構(gòu)可以適于要接收的光學(xué)纖維耦合器的長度和構(gòu)造。而且，插座件可以具有各種橫載面尺寸。而且，在一定情況下，本發(fā)明甚至可以適于其中光學(xué)纖維耦合器插座件進(jìn)一步接收在一根不銹鋼管、石英玻璃材料等中的情形，以便加強(qiáng)光學(xué)纖維耦合器插座件。
如以上敘述的那樣，借助于本發(fā)明，能簡化用來把光學(xué)纖維耦合器固定在基體的相同位置處的操作，并且能縮短必需的操作周期。而且，由于插座件是塑料模制制品，所以通過極大地縮短處理時(shí)間能降低單元價(jià)格，并且也能降低生產(chǎn)成本。因而，能顯著降低光學(xué)纖維耦合器的制造成本。
相對(duì)于最佳實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的情況下可以對(duì)其進(jìn)行變更和修改，本發(fā)明并不限于特定的實(shí)施例，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)纖維耦合器插座件，包括一個(gè)基體，用適于帶有涂敷纖維部分、承載纖維部分及一個(gè)熔化和延長部分的光學(xué)纖維耦合器的形狀的插座槽形成；和一個(gè)蓋，與所述基體嚙合并且覆蓋它，從而保護(hù)固定到所述基體上的所述光學(xué)纖維耦合器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述插座槽形成在其相對(duì)端部處，其寬度等于所述光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度，而其深度與涂敷纖維部分的直徑的一半相對(duì)應(yīng)，并且在所述蓋中在與所述插座槽的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的位置處，形成具有寬度等于所述光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度和深度與涂敷纖維部分的直徑的一半相對(duì)應(yīng)的槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述插座槽形成在其相對(duì)端部處，其寬度等于所述光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度，而其深度與涂敷纖維部分的直徑相對(duì)應(yīng)，并且在所述蓋中在與所述插座槽的一個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的位置處，形成具有寬度等于所述光學(xué)纖維耦合器的涂敷纖維部分的寬度和深度與涂敷纖維部分的直徑相對(duì)應(yīng)的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中形成所述插座槽，從而接收所述承載纖維部分及所述熔化和延長部分的一部分的底部，比接收所述涂敷纖維部分的部分的底部淺到與涂敷厚度相對(duì)應(yīng)的程度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中形成所述插座槽，從而接收所述承載纖維部分及所述熔化和延長部分的一部分的底部，比接收所述涂敷纖維部分的部分的底部淺到與涂敷厚度相對(duì)應(yīng)的程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中在所述插座槽中，粘合劑插座槽提供在與所述光學(xué)纖維耦合器的所述熔化和延長部分的相對(duì)端部相對(duì)應(yīng)的位置處，以便固定所述光學(xué)纖維耦合器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中在所述插座槽中，粘合劑插座槽提供在與所述光學(xué)纖維耦合器的所述熔化和延長部分的相對(duì)端部相對(duì)應(yīng)的位置處，以便固定所述光學(xué)纖維耦合器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中在所述基體中，從底平面凸出的第一嚙合隆起部分和從所述第一嚙合隆起部分凸出的第二嚙合隆起部分形成在所述插座槽的兩側(cè)上，而在所述蓋中，形成分別與所述第一和第二嚙合隆起部分相嚙合的第一和第二嚙合凹下部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中在所述基體中，從底平面凸出的第一嚙合隆起部分和從所述第一嚙合隆起部分凸出的第二嚙合隆起部分形成在所述插座槽的兩側(cè)上，而在所述蓋中，形成分別與所述第一和第二嚙合隆起部分相嚙合的第一和第二嚙合凹下部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中在所述基體中，從底平面凸出的第一嚙合隆起部分和從所述第一嚙合隆起部分凸出的第二嚙合隆起部分形成在所述插座槽的兩側(cè)上，而在所述蓋中，形成分別與所述第一和第二嚙合隆起部分相嚙合的第一和第二嚙合凹下部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基體和所述蓋是基于液晶聚合物的復(fù)合材料的塑料模制制品。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基體和所述蓋是基于液晶聚合物的復(fù)合材料的塑料模制制品。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基體和所述蓋是基于液晶聚合物的復(fù)合材料的塑料模制制品。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基于液晶聚合物的復(fù)合材料包含連續(xù)的碳或玻璃纖維。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基于液晶聚合物的復(fù)合材料包含連續(xù)的碳或玻璃纖維。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)纖維耦合器插座件，其中所述基于液晶聚合物的復(fù)合材料包含連續(xù)的碳或玻璃纖維。
全文摘要
一種光學(xué)纖維耦合器插座件，具有優(yōu)良模制能力的簡單結(jié)構(gòu)，并且能容易地進(jìn)行固定和聯(lián)接操作。該光學(xué)纖維耦合器插座件，帶有一個(gè)基體，由適于帶有涂敷纖維部分、承載纖維部分及一個(gè)熔化和延長部分的光學(xué)纖維耦合器的形狀的插座槽形成；和一個(gè)蓋，與基體嚙合并且覆蓋它，以便保護(hù)固定到基體上的光學(xué)纖維耦合器。
文檔編號(hào)G02B6/38GK1397814SQ02126218
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者都丸曉, 植竹孝, 小林修, 秋田博朗, 今村三朗 申請(qǐng)人:Ntt前進(jìn)技術(shù)株式會(huì)社