專利名稱：光纖熔融阻止器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在例如光學(xué)通信，激光束加工等領(lǐng)域內(nèi)，保護(hù)系統(tǒng)中的光纖波導(dǎo)或部件的光纖熔融阻止器(光纖熔融防止設(shè)備)，在該系統(tǒng)中，高功率的光通過光纖波導(dǎo)而傳輸。
背景技術(shù)：
近年，通信路徑的傳輸容量的顯著增長已在光學(xué)通信領(lǐng)域中被實(shí)現(xiàn)。隨著傳輸容量的這種增長，通過光纖或者光學(xué)設(shè)備中傳播的光的強(qiáng)度已被增加。此增強(qiáng)光產(chǎn)生了新的問題，附在光學(xué)耦合端的微塵粒等可引起“光纖熔融”，即纖的受影響部分的熔化和其隨后向相鄰部件的熔融。光纖熔融可導(dǎo)致不僅光學(xué)傳輸路徑的破壞，還導(dǎo)致連接于其的光學(xué)設(shè)備或者裝置的破壞(例如，見Seo等，2003 Society Conferenceof IEICE/the Institute of Electronics，Information and CommunicationEngineer，第321頁；Seo等，National Fiber Optics Engineers Conference2003 Technical Proceedings第22-30頁；Maeda等，2003 SocietyConference of IEICE/the Institute of Electronics，Information andCommunication Engineers，第320頁；D.P.Hand and P.St.J.Russell，OPTICS LETTERS，Vol.13，No.9，September 1998，第767-769頁)。
為解決這種問題，已提出一種技術(shù)，其被描述在日本未審查的專利申請，第一公開號No.2002-372636中。在日本未審查的專利申請，第一公開號No.2002-372636中描述的技術(shù)中，通過以下來防止光纖熔融在光纖的某個(gè)區(qū)提供芯擴(kuò)大部分以擴(kuò)大模場直徑(MFD)以使光學(xué)能量密度被減小。
可是，在日本未審查的專利申請，第一公開號No.2002-372636中描述的技術(shù)有以下不足當(dāng)光纖被加熱以擴(kuò)大其芯時(shí)，需要相對長的時(shí)間將纖加熱到相對高的溫度，這不利地招致制造成本的增加。此外，因?yàn)楣饫w的涂層必須在纖的中心區(qū)被去除，且因?yàn)楣饫w被加熱，纖的強(qiáng)度可被降低。因此，在正常工作情況下，光纖可變得易于破裂，這可降低整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。此外，提供用于加強(qiáng)其中強(qiáng)度被降低的纖的區(qū)的加強(qiáng)組件可導(dǎo)致成本增加。
兩個(gè)因素是造成光纖熔融的原因芯中傳播的光的增加的光學(xué)能量和熱傳導(dǎo)。系統(tǒng)的容許光強(qiáng)度是有限的，這是因?yàn)樯鲜黾夹g(shù)能減小芯中光學(xué)能量的因素，但不能處理熱傳導(dǎo)的因素。此外，在典型的光纖，如單模光纖中，因?yàn)橥ㄟ^摻雜物擴(kuò)散導(dǎo)致的模場直徑(MFD)可實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)大在最好情況下為原始尺寸的三倍，光學(xué)能量密度的減小最多為九分之一。因此，可實(shí)現(xiàn)的光學(xué)能量的減小是有限的，且這種技術(shù)的應(yīng)用從而是有限的。
此外，在上述技術(shù)中，在其中心具有芯擴(kuò)大部分的光纖被提供，且光學(xué)連接裝置被提供在光纖兩端以連接到傳輸線或者到傳輸單元或者設(shè)備。這增加了附加的結(jié)，其可導(dǎo)致拼接損失或者生產(chǎn)成本上的不利。此外，如果光纖在傳輸單元外部被連接到外殼中的傳輸單元，需要用于安裝外部外殼的擴(kuò)大的占用面積(footprint)。此外，在該連接被完成在裝置內(nèi)部的情況下，如果光纖熔融發(fā)生，則更換光纖熔融阻止器(光纖熔融防止設(shè)備)需要相當(dāng)可觀的勞動。
此外，上述技術(shù)還有如下不足如上所述，兩個(gè)因素是造成光纖熔融的原因芯中傳播的光的增加的光學(xué)能量和熱傳導(dǎo)。系統(tǒng)允許的光強(qiáng)度是有限的，這是因?yàn)樯鲜黾夹g(shù)能減小芯中光學(xué)能量的因素，但不能處理熱傳導(dǎo)的因素。一個(gè)研究報(bào)道光纖能承受高達(dá)10GW/cm2或者更高的光強(qiáng)度，并且為防止光纖熔融，移走熱可比減少光學(xué)能量密度有效。此外，在典型的光纖，如單模光纖中，因?yàn)橥ㄟ^摻雜物擴(kuò)散導(dǎo)致的模場直徑(MFD)的可實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)大在最好情況下為原始尺寸的三倍，光學(xué)能量密度的減小最多為九分之一。因此，可實(shí)現(xiàn)的光學(xué)能量密度的減小是有限的，且這種技術(shù)的應(yīng)用是有限的。
當(dāng)光纖被加熱以擴(kuò)大其芯時(shí)，需要長時(shí)間將該纖加熱到相對高的溫度，這不利地招致制造成本的增加。此外，因?yàn)樵诠饫w中心區(qū)的光纖涂層被去除，且因?yàn)楣饫w被加熱，纖的強(qiáng)度可被降低。結(jié)果，在正常工作情況下，光纖可變得易于破裂，這可降低整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮上面提及的背景，本發(fā)明的第一個(gè)方面被構(gòu)思，且其目的是提供一種光纖熔融阻止器，即光纖熔融防止設(shè)備，其可以以低成本來制造，可適用于寬范圍的光強(qiáng)度，且可被容易地更換。
為達(dá)到上面提及的目的，本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種光纖熔融阻止器，其包括連接兩個(gè)光纖的連接組件，其中該兩個(gè)光纖和該連接組件彼此鄰接；以及具有比該兩個(gè)光纖的模場直徑大的模場直徑的漸變折射率透鏡，其中該兩個(gè)光纖通過漸變折射率透鏡而連接到彼此。
在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，連接組件可以是連接被提供于光纖端的兩個(gè)光學(xué)連接器的光學(xué)適配器，且漸變折射率透鏡被容納于用于緊固套圈(ferrule)的開口套管(split sleeve)中。
在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，連接組件可以是插孔(piug jack)，而漸變折射率透鏡可被容納于用于緊固套圈的開口套管中。
在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，漸變折射率透鏡的外部周邊可被管覆蓋，以使該管的外部直徑基本上與套圈的外部直經(jīng)一樣。
由于根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的光纖熔融阻止器不需要去除光纖涂層的額外步驟，也不需要加熱光纖以擴(kuò)大芯直徑，因此光纖不經(jīng)歷這樣的處理，從而防止機(jī)械強(qiáng)度等的降低，并保證高可靠性。
此外，由于漸變折射率透鏡能以大程度擴(kuò)大模場直徑，光纖熔融可耐受的光強(qiáng)度范圍可被顯著提高。
此外，漸變折射率透鏡與光學(xué)連接器物理接觸(PC)，這是因?yàn)闈u變折射率透鏡被容納在光學(xué)適配器中，且漸變折射率透鏡鄰接該兩連接器套圈。因此，不需要提供在漸變折射率透鏡或者光纖端的防反射涂層，如AR涂層，且光纖熔融阻止器可以以低成本被制造。
此外，本發(fā)明的光纖熔融阻止器可以以低成本被生產(chǎn)是因?yàn)闆]有附加的連接器或者結(jié)是必要的。其還具有下面的有利特性本發(fā)明的光纖熔融阻止器不會招致耦合損失的增加，因?yàn)椴槐匾懈郊拥倪B接器或者結(jié)。
因?yàn)闈u變折射率透鏡被容納在光學(xué)適配器中，在光纖熔融發(fā)生時(shí)，部件可被容易地更換，而無需相當(dāng)大的努力。
因?yàn)闈u變折射率透鏡被容納在光學(xué)適配器中，不需要安裝額外外殼所需的附加占用面積。
此外，通過在連接組件，如插孔或者機(jī)械拼接件中提供漸變折射率透鏡，本發(fā)明的光纖熔融阻止器能容易地被應(yīng)用在常規(guī)系統(tǒng)中。
考慮上面提及的背景，本發(fā)明的第二個(gè)方面被構(gòu)思，且其目的是提供一種光纖熔融阻止器，其可被低成本地制造并且可適用于寬范圍的光強(qiáng)度。
為達(dá)到上面提及的目的，本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種光纖熔融阻止器，其包括具有涂層剝離區(qū)的光纖，涂層剝離區(qū)被剝離涂層以暴露裸光纖；以及冷卻組件，該冷卻組件被提供有凹槽以容納涂層剝離區(qū)的裸光纖，其中涂層剝離區(qū)的裸光纖被冷卻組件冷卻。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，被容納于冷卻組件的凹槽中的裸光纖可使用粘合劑來緊固。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，裸光纖可被涂有金屬涂層，且該涂有金屬涂層的裸光纖可使用焊料而被緊固到冷卻組件的凹槽中。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，被容納于冷卻組件的凹槽中的裸光纖可使用低熔玻璃來緊固。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，該裸光纖可通過把被容納在冷卻組件的凹槽中的裸光纖壓入凹槽中而緊固在冷卻組件的凹槽中。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，冷卻組件可包括冷卻和傳熱組件。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器中，冷卻組件可包括冷卻片。
由于本發(fā)明的第二個(gè)方面的光纖熔融阻止器通過直接冷卻光纖而不是降低光學(xué)能量密度來防止光纖熔融，其可適用于寬范圍的系統(tǒng)和寬范圍的光強(qiáng)度。
此外，在光纖熔融阻止器的制造中，光纖不經(jīng)歷如可由加熱引起的熱歷史問題，從而防止了光纖的機(jī)械強(qiáng)度等的損失，且保證了高可靠性。
此外，由于常規(guī)途徑所需要的某些制造過程步驟可被省略，如加熱光纖的步驟，因此光纖熔融阻止器可被以低成本提供。


圖1是截面視圖，示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第一例的光學(xué)適配器；
圖2是側(cè)視圖，示出了具有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第二例的插孔；圖3是示意性側(cè)視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器；圖4A到4C是截面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的實(shí)例；圖5A和5B是截面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的其他實(shí)例；圖6A和6B是截面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的其他實(shí)例；以及圖7A和7B是截面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的其他實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例以下將參考附圖來描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纖熔融阻止器包括鄰接兩個(gè)光纖以連接它們的連接組件，以及被提供在連接組件中的漸變折射率透鏡，其中兩個(gè)光纖通過漸變折射率透鏡而連接。該漸變折射率透鏡具有比光纖模場直徑大的模場直徑。連接組件的實(shí)例包括光學(xué)適配器，其連接被提供在將被連接的光纖的端處的光學(xué)連接器；插孔；機(jī)械拼接件等。
圖1是截面視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第一例。在這個(gè)實(shí)例中，連接組件是光學(xué)適配器1，其連接兩個(gè)被提供在光纖5的端處的光學(xué)連接器2A和2B。漸變折射率透鏡6被容納在緊固套圈3的開口套管4中，且被暴露在套圈3的端部中心的光纖端部與漸變折射率透鏡6彼此鄰接，以使光纖5通過漸變折射率透鏡6而連接到彼此。
光學(xué)適配器1具有開口，光學(xué)連接器2A和2B借助該開口被配對；以及開口套管4，在其中心容納了漸變折射率透鏡6。與光學(xué)適配器1配合的光學(xué)連接器2A和2B引導(dǎo)套圈3的端部進(jìn)入開口套管4以使套圈3的端和漸變折射率透鏡6的端彼此鄰接。為保持光纖的端與漸變折射率透鏡6的相應(yīng)表面的鄰接，彈簧7被提供在各光學(xué)連接器2A和2B中。彈簧7提供彈性力以使在套圈3的端部的中心暴露的光纖的端部和漸變折射率透鏡6被壓成鄰接并保持緊密物理接觸(PC)。
該領(lǐng)域中任何公知的光學(xué)連接器可被用作光學(xué)連接器2A和2B。具體而言，本發(fā)明可針對任何類型的常規(guī)光學(xué)連接器，例如，SC-，F(xiàn)C-，MU-，和LC-型光學(xué)連接器而被實(shí)施。
此外，套圈3可用任何材料制成，且可具有任何尺度。任何用于光學(xué)連接器的常規(guī)使用的套圈可用在本發(fā)明的實(shí)踐中。
而且，根據(jù)光學(xué)連接器2A和2B的選擇，任何合適的光學(xué)適配器可被用作光學(xué)適配器1。
此外，根據(jù)套圈3的外部形狀或者尺度等，任何常規(guī)使用的開口套管可被用作開口套管4。
漸變折射率透鏡6為圓柱形透鏡，其具有徑向方向上的折射率分布，且有時(shí)被稱為GRIN透鏡或者棒透鏡。對于漸變折射率透鏡6，由多成分玻璃，如Selfoc(Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.的商標(biāo))制成的透鏡，或者由二氧化硅(silica)基玻璃制成的漸變折射率透鏡，其被公開在由本申請人提交的日本專利申請No.2001-104929中。例如，在本申請人提交的日本未審查的專利申請，第一公開號No.2004-93990中，具有0.5節(jié)距(pitch)的漸變折射率透鏡被優(yōu)選地使用。應(yīng)該注意，漸變折射率透鏡的一個(gè)節(jié)距是行進(jìn)通過漸變折射率透鏡的光的路徑的正弦波的一個(gè)循環(huán)。
漸變折射率透鏡6優(yōu)選地具有基本上與套圈3的外部直徑相同的外部直徑，以使?jié)u變折射率透鏡6可被容納在開口套管4中，而不需用于容納漸變折射率透鏡6的額外組件。
當(dāng)漸變折射率透鏡6的外部直徑小于套圈3的外部直徑時(shí)，優(yōu)選的是，在開口套管4被覆蓋以由金屬，陶瓷，樹脂等制成的管之后，漸變折射率透鏡6被容納在開口套管4中，以使被覆蓋的透鏡具有與套圈3相同的外部直徑。
根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)適配器的光纖熔融阻止器被構(gòu)建成使?jié)u變折射率透鏡6的端部接觸光學(xué)連接器的纖端，且漸變折射率透鏡6將光纖5的模場直徑擴(kuò)大到很大程度。這樣，可顯著提高在其上防止光纖熔融的光強(qiáng)度的范圍。例如，借助于描述在日本未審查的專利申請，第一公開號No.2004-93990的石英棒透鏡，直徑0.4mm的透鏡的模場直徑是大約150μm，且光學(xué)能量密度被減少到大約1/200。因此，這樣的透鏡可承受比通過膨脹光纖的芯而抑制光纖熔融的上述常規(guī)光纖熔融阻止器高大約20倍的光強(qiáng)度。此外，通過使用具有等于套圈的外部直徑的直徑為2.5mm的透鏡，可以把光學(xué)能量密度減少到大約1/15,000。因此，這樣的透鏡可承受比通過膨脹光纖的芯而抑制光纖熔融的上述常規(guī)光纖熔融阻止器高大約1,500倍的光強(qiáng)度。
具有上述光學(xué)適配器1的光纖熔融阻止器在正常操作中起公用光學(xué)結(jié)的作用。換句話說，通過光纖5之一傳輸?shù)墓馔ㄟ^連接器2A和2B以及插在連接器2A和2B的套圈3之間的漸變折射率透鏡6而發(fā)送到另一光纖5。在否則會引起光纖熔融發(fā)生的情況時(shí)，從光學(xué)連接器發(fā)射的光被漸變折射率透鏡6放大以使光學(xué)能量密度被減少以防止光纖熔融。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的光纖熔融阻止器不需要去除光纖5的涂層的額外步驟，也不需要加熱光纖以擴(kuò)大芯直徑以防止光纖熔融，沒有光纖5的機(jī)械強(qiáng)度等的損失，從而保證高可靠性。
此外，因?yàn)闈u變折射率透鏡6可以以大程度來擴(kuò)大模場直徑，從而可顯著增加在其上防止光纖熔融的光強(qiáng)度的范圍。
此外，漸變折射率透鏡6與光學(xué)連接器2A和2B物理接觸(PC)，這是因?yàn)闈u變折射率透鏡6被容納在光學(xué)適配器1中，且漸變折射率透鏡6被與兩個(gè)連接器套圈3鄰接。這樣，不需要被提供在漸變折射率透鏡或者光纖的端的防反射涂層，如AR涂層，且光纖熔融阻止器可以以低成本來制造。
而且，比較于常規(guī)光纖熔融阻止器，本發(fā)明的光纖熔融阻止器可被以低成本提供，因?yàn)椴槐匾懈郊拥倪B接器或者結(jié)。
此外，比較于常規(guī)光纖熔融阻止器，本發(fā)明的光纖熔融阻止器不會招致耦合損失的增加，因?yàn)椴槐匾懈郊拥倪B接器或者結(jié)。
此外，因?yàn)闈u變折射率透鏡6被容納在光學(xué)適配器1中，如果光纖熔融發(fā)生，部件可被容易的更換而無需相當(dāng)大的努力。
而且，因?yàn)闈u變折射率透鏡6被容納在光學(xué)適配器1中，不需要用于安裝額外外殼的空間。
圖2是側(cè)視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第二例。在該實(shí)例中，連接組件是插孔8，而漸變折射率透鏡10被容納在用于緊固套圈的開口套管9中。
插孔8可被連接到要連接的設(shè)備的光纖，且光學(xué)連接器(未示出)可被可拆卸地連接到另一光纖的端。以這種方式，兩個(gè)光纖和漸變折射率透鏡10被彼此鄰接，以使光纖通過漸變折射率透鏡10而彼此連接。
類似于上述第一例的光學(xué)適配器1，在插孔8中，如果出現(xiàn)否則會引起光纖熔融發(fā)生的情況，由于從光學(xué)連接器發(fā)射的光被漸變折射率透鏡10放大，光學(xué)能量密度被減少，從而防止了光纖熔融。
應(yīng)該注意，作為第二例的變化，具有漸變折射率透鏡的光纖熔融阻止器可被提供在機(jī)械拼接件內(nèi)。
第二例的光纖熔融阻止器提供基本上與第一例的光纖熔融阻止器一樣的有利效果。此外，本發(fā)明可通過在諸如插孔或者機(jī)械拼接件的連接組件內(nèi)提供漸變折射率透鏡而容易地應(yīng)用到常規(guī)系統(tǒng)中。
第二實(shí)施例以下將參考附圖來描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的示意性側(cè)視圖。該光纖熔融阻止器具有光纖21，所述光纖被提供在涂層剝離區(qū)，在其中光纖2的一部分涂層被剝離開；以及冷卻組件23，其被提供有凹槽以容納涂層剝離區(qū)22的裸光纖。由于與冷卻組件23的接觸，該裸纖被冷卻。
光纖21可以是用于光纖傳輸路徑的光纖?？商鎿Q地，光纖熔融阻止器可使用足夠長度的光纖2 1來制造，且光纖熔融阻止器可被用于連接用于光纖傳輸路徑等的光纖。此外，光纖21可以是單芯型或者多芯型，如光纖帶。
在光纖熔融阻止器的制造過程中，光纖21上的涂層剝離區(qū)22的長度優(yōu)選地在某個(gè)程度上比冷卻組件23的長度大以使涂層剝離區(qū)22可容易地被冷卻組件22緊固。在制造光纖熔融阻止器之后，一些涂層剝離區(qū)22可在冷卻組件23的兩端被暴露，且這樣的被暴露的區(qū)可被涂有樹脂，如紫外線-固化樹脂。
假如冷卻組件23可快速冷卻光纖21以防止熔融，則具有用于容納裸纖的冷卻組件23可由任何已知的材料制成。冷卻組件23的優(yōu)選材料包括，例如金屬，如銅，鋁，不銹鋼或者鐵，硅，陶瓷，如氧化鋁或者鋁的氮化物或者加熱-傳導(dǎo)石墨。
在光纖熔融阻止器中，由顯示出極佳的熱傳導(dǎo)的材料，如金屬制成的冷卻組件23接觸光纖21的涂層剝離區(qū)22。這有助于通過從光纖21散熱而降低光纖21的溫度，從而防止或者阻止光纖熔融的進(jìn)行。
圖4A到7B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的實(shí)例的截面視圖。圖4A到4C示出了具有冷卻組件23A的光纖熔融阻止器的實(shí)例，所述冷卻組件上提供了V形凹槽24。圖5A和5B示出了具有冷卻組件23B的光纖熔融阻止器的實(shí)例，所述冷卻組件上提供了方形凹槽26。圖6A和6B示出了具有冷卻組件23C的光纖熔融阻止器的實(shí)例，所述冷卻組件上提供了圓形凹槽28。圖7A和7B示出了具有冷卻組件23D的光纖熔融阻止器的實(shí)例，所述冷卻組件上提供了U形凹槽29。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第一例的截面視圖。
在第一例中，光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在被提供于冷卻組件23A上的V形凹槽24中，且通過使用粘合劑，該裸纖被緊固在V形凹槽24中。任何已知的粘合劑可被使用，且固化后具有極佳熱傳導(dǎo)性的粘合劑是優(yōu)選的。
用于在V形凹槽24中緊固光纖21的裸纖的方法不特別地被限制為使用粘合劑的方法。可替換地，例如，裸纖可被涂有金屬涂層，且在把裸纖放置在V形凹槽之后可通過使用焊料將涂有金屬涂層的光纖緊固在冷卻組件23A的V形凹槽24中?？商鎿Q地，通過使用低熔點(diǎn)玻璃將涂層光纖緊固在V形凹槽24中。
在第一例的光纖熔融阻止器中，光纖21的涂層剝離區(qū)22被容納在冷卻組件23的V形凹槽24中，以使V形凹槽24中的裸纖被緊固在其中，這樣冷卻組件23A接觸光纖21的裸纖，所述冷卻組件由展現(xiàn)出極佳熱傳導(dǎo)的材料，如金屬制成。這有助于通過把熱從光纖21耗散而降低光纖21的溫度，從而防止光纖熔融。
由于第一例的光纖熔融阻止器通過直接冷卻光纖21(而不是通過降低光學(xué)能量密度)來防止光纖熔融，其可適用于寬范圍的系統(tǒng)和寬范圍的光強(qiáng)度。
此外，在光纖熔融阻止器的制造中，由于光纖21不經(jīng)受如可由加熱引起的熱歷史問題，光纖21的機(jī)械強(qiáng)度等沒有減少，故保證高可靠性。
此外，由于不需要加熱光纖21的步驟，光纖熔融阻止器可被低成本地提供。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第二例的截面視圖。
在第二例的光纖熔融阻止器中，冷卻組件23A包括用于將裸纖壓入到位的蓋25。即，在光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在冷卻組件23A的V形凹槽24之后，蓋25被關(guān)閉以使裸纖被蓋25壓入V形凹槽24，從而被緊固在冷卻組件23A中。
第二例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。此外，由于光纖21的裸纖被具有蓋的冷卻組件23A緊固，在安裝之后，光纖21可容易地從冷卻組件23A去除。從而，在進(jìn)行光纖傳輸路徑之間的切換工作中，光纖熔融阻止器可被容易地更換。
圖4C為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第三例的截面視圖。
在第三例的光纖熔融阻止器中，使用兩個(gè)具有V形凹槽24的冷卻組件23A，且光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在冷卻組件23A的相應(yīng)V形凹槽24中。兩個(gè)冷卻組件23A可被附著在一起。
第三例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。此外，比較于單個(gè)冷卻組件，兩個(gè)冷卻組件23A提高了冷卻光纖21的能力。
圖5A為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第四例的截面視圖。
在第四例中，光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在提供于冷卻組件23B上的方形凹槽26中，且通過使用粘合劑，該裸纖被緊固在方形凹槽26中。任何已知的粘合劑可被使用，且固化后具有極佳熱傳導(dǎo)性的粘合劑是優(yōu)選的。用于在方形凹槽26中緊固光纖21的裸纖的方法不特別地被限制于使用粘合劑的方法?？商鎿Q地，例如，裸纖可被涂有金屬涂層，且在把裸纖放置在方形凹槽之后通過使用焊料將涂有金屬涂層的光纖緊固在冷卻組件23B的方形凹槽26中。可替換地，通過使用低熔點(diǎn)玻璃，將涂層光纖被緊固在方形凹槽26中。
第四例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。
圖5B為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第五例的截面視圖。
在第五例的光纖熔融阻止器中，冷卻組件23B包括用于將裸纖壓入到位的蓋27。即，在光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在冷卻組件23B的方形凹槽26中之后，蓋27被關(guān)閉以使裸纖被蓋27壓入方形凹槽26，從而被緊固在冷卻組件23B中。
第五例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。此外，由于光纖21的裸纖被具有蓋的冷卻組件23B緊固，在安裝之后，光纖21可容易地從冷卻組件23B去除。因此，在進(jìn)行光纖傳輸路徑之間的切換的工作中，光纖熔融阻止器可被容易地更換。
圖6A為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第六例的截面視圖。
在第六例中，光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在被提供干冷卻組件23C上的圓形凹槽28中，且通過使用粘合劑，該裸纖被緊固在圓形凹槽28中。任何已知的粘合劑可被使用，且固化后具有極佳熱傳導(dǎo)性的粘合劑是優(yōu)選的。用于在圓形凹槽28中緊固光纖21的裸纖的方法不特別地被限制于使用粘合劑的方法?？商鎿Q地，例如，裸的纖可被涂有金屬涂層，且在把裸纖放置在圓形凹槽之后通過使用焊料將涂有金屬涂層的光纖緊固在冷卻組件23C的圓形凹槽28中?？商鎿Q地，通過使用低熔玻璃，將涂層光纖緊固在圓形凹槽28中。
第六例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。
圖6B為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第七例的截面視圖。
在第三例的光纖熔融阻止器中，使用兩個(gè)具有圓形凹槽28的冷卻組件23C，且光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在冷卻組件23C的相應(yīng)圓形凹槽28中。兩個(gè)冷卻組件23C可被附著在一起。
第七例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。此外，比較于單個(gè)冷卻組件，兩個(gè)冷卻組件23C提高了冷卻光纖21的能力。
圖7A為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第八例的截面視圖。
在第八例中，光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在提供于冷卻組件23D上的U形凹槽29，且通過使用粘合劑，該裸纖被緊固在U形凹槽29中。任何已知的粘合劑可被使用，且固化后具有極佳熱傳導(dǎo)性的粘合劑是優(yōu)選的。用于在U形凹槽29中緊固光纖21的裸纖的方法不特別地被限制于使用粘合劑的方法。可替換地，例如，裸纖可被涂有金屬涂層，且在把裸纖放置在U形凹槽之后可通過使用焊料將涂有金屬涂層的光纖緊固在冷卻組件23D的U形凹槽29中。可替換地，通過使用低熔點(diǎn)玻璃，將涂層光纖緊固在U形凹槽29中。
第八例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。
圖7B為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器的第九例的截面視圖。
在第九例的光纖熔融阻止器中，冷卻組件23D包括用于將裸纖壓入到位的蓋30。在光纖21的涂層剝離區(qū)22的裸纖被容納在冷卻組件23D的U形凹槽29中之后，蓋30被關(guān)閉以使裸纖被蓋25壓入U(xiǎn)形凹槽29中，且裸纖從而被緊固在冷卻組件23D中。第九例的光纖熔融阻止器提供類似于第一例的光纖熔融阻止器的有利效果。此外，由于光纖21的裸纖被具有蓋的冷卻組件23D緊固，在光纖21被緊固之后，光纖21可容易地從冷卻組件23D去除。因此，在進(jìn)行光纖傳輸路徑之間的切換的工作中，光纖熔融阻止器可被容易地更換。
應(yīng)指出，上述實(shí)施例僅僅是示例性的，且本發(fā)明的光纖熔融阻止器不限于那些實(shí)施例。
例如，本發(fā)明的光纖熔融阻止器可包括與冷卻組件一起被提供的冷卻和傳熱組件，如熱管。
此外根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光纖熔融阻止器可包括所提供的冷卻片或者冷卻組件以提高冷卻效率。
雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已在上面被描述和示出，應(yīng)理解這些是本發(fā)明的實(shí)例而不應(yīng)被認(rèn)為是限制?？杀景l(fā)明的精神或者范圍內(nèi)進(jìn)行添加、省略、替換和其他修改。因此，認(rèn)為本發(fā)明不被以上描述所限制，而僅被所附權(quán)利要求的范圍所限制。
權(quán)利要求
1.一種光纖熔融阻止器，包括連接組件，其連接兩個(gè)光纖；以及漸變折射率透鏡，其具有比所述兩個(gè)光纖的模場直徑大的模場直徑；其中所述光纖通過與漸變折射率透鏡的物理接觸可操作地彼此連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖熔融阻止器，其中，連接組件包含連接兩個(gè)光學(xué)連接器的光學(xué)適配器，所述光學(xué)連接器包含被提供在光纖的端處的套圈，且漸變折射率透鏡被容納在緊固所述套圈的開口套管中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光纖熔融阻止器，其中連接組件包含插孔，所述光纖的端包含套圈，且漸變折射率透鏡被容納在用于緊固所述套圈的開口套管中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的光纖熔融阻止器，其中漸變折射率透鏡的外部周邊被管覆蓋以使該管的外部直徑基本上與套圈的外部直徑相同。
5.一種光纖熔融阻止器，包含具有涂層剝離區(qū)的光纖，所述涂層剝離區(qū)被剝離涂層以暴露光纖的裸部分；冷卻組件，所述冷卻組件被提供有凹槽以容納光纖的裸部分，其中光纖的裸部分被冷卻組件冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中被容納在冷卻組件的凹槽中的光纖的裸部分通過使用粘合劑被緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中光纖的裸部分被涂有金屬涂層，且借助焊料被緊固在冷卻組件的凹槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中被容納在冷卻組件的凹槽中的光纖的裸部分借助玻璃被緊固。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中通過把光纖的裸部分壓入凹槽，光纖的裸部分被緊固在冷卻組件的凹槽中。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中冷卻組件包含冷卻和傳熱組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的光纖熔融阻止器，其中冷卻組件包含冷卻片。
全文摘要
一種光纖熔融阻止器包括連接兩個(gè)光纖的連接組件。該光纖通過與漸變折射率透鏡的物理連接而可操作地彼此連接。漸變折射率透鏡具有比所述兩個(gè)光纖的模場直徑大的模場直徑。
文檔編號G02B6/38GK1680835SQ200510059980
公開日2005年10月12日 申請日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者淺野健一郎 申請人:株式會社藤倉