專利名稱：光纖切割方法和裝置以及包括該方法的連接器組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切割光纖及其涂層的方法、用于該方法的裝置以及 包括該切割方法的連接器組裝方法。
背景技術(shù)：
在日本專利申請公開No.2005-345530中公開了切割光纖及其涂 層的方法。在該方法中，光纖支撐裝置的前夾持器和后夾持器分別支 撐光纖切割位置的前端和后端，張力施加裝置驅(qū)使前、后夾持器彼此 分離，以便對被夾持的光纖施加張力。然后，在這樣的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)刀 片切割涂層和光纖。通過在施加張力的情況下切割光纖，可以將玻璃 纖維切割成玻璃纖維的端面垂直于光軸并且是平坦的。此外，由于同 時切割涂層和玻璃纖維，因此減少了工時量。順便提及，在具有垂直于光軸的端面的玻璃纖維互連的情況下， 當(dāng)光學(xué)信號通過連接面時， 一部分光學(xué)信號被反射并沿入射方向返 回。當(dāng)通過單根光纖進(jìn)行雙向通信時，沿一個方向傳輸?shù)墓獾姆瓷涔?與沿相反方向傳輸?shù)墓飧缮?，并產(chǎn)生特別不利的情況。因此，通過使 連接面傾斜并使連接面互連來改變反射光的反射方向，以便防止對傳 輸光產(chǎn)生有害影響。然而，迄今為止是通過進(jìn)行例如拋光等加工使得光纖連接面傾 斜。因此，當(dāng)將光纖運(yùn)輸?shù)礁骷彝r，現(xiàn)場切割光纖并將其端面加工 成相對于光軸傾斜然后連接光纖，上述做法不僅笨拙、耗時而且技術(shù) 上難以實(shí)現(xiàn)。專利文獻(xiàn)1:日本專利申請公開No.2005-345530。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的是提供容易現(xiàn)場將光纖切割成其切割后的端面相 對于光軸傾斜的方法、用于所述方法的切割裝置以及包括所述方法的 連接器組裝方法。解決問題的手段為了達(dá)到該目的，本發(fā)明提供一種切割具有玻璃纖維和覆蓋所 述玻璃纖維的涂層的光纖的方法。在該方法中，使所述光纖的包括切 割位置在內(nèi)的一部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)，在所述切割位置處在所述涂層和所述 玻璃纖維中形成切口，并在所述切割位置處對所述光纖施加外力，從 而切斷所述光纖。通過在所述切割位置的一側(cè)固定所述光纖并在另一側(cè)旋轉(zhuǎn)所述 光纖，可以使得光纖的包括切割位置在內(nèi)的一部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)。此外， 在所述切割位置處支撐所述光纖的一個側(cè)面并對所述一個側(cè)面施加 側(cè)壓的狀態(tài)下，可以從另一側(cè)面在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切 □。在本發(fā)明的另一方面中，本發(fā)明提供一種切割具有玻璃纖維和 覆蓋所述玻璃纖維的涂層的光纖的裝置。所述裝置包括光纖保持裝 置，其在所述光纖的切割位置的一側(cè)固定所述光纖；光纖旋轉(zhuǎn)裝置， 其在所述光纖的切割位置的另一側(cè)固定所述光纖，從而使得所述光纖 可以自由旋轉(zhuǎn)；以及刀片，其在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切口。 所述切割裝置還可以包括連接器保持裝置，其以可移除的方式保持 將要連接到所述光纖的前端上的連接器；以及連接器，其可以保持在 所述連接器保持裝置中。在本發(fā)明的另一方面中，提供一種連接器組裝方法，包括下述 步驟(1)到(6) : (1)將具有玻璃纖維和覆蓋所述玻璃纖維的涂 層的光纖插入到連接器中，并從所述連接器中引出所述光纖的前端部 分；(2)將所述光纖固定到所述連接器的光纖保持裝置中，并將所 述光纖的前端部分固定到光纖旋轉(zhuǎn)裝置中；(3)旋轉(zhuǎn)所述光纖旋轉(zhuǎn) 裝置，以使得所述光纖的包括切割位置在內(nèi)的一部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)；(4) 在所述切割位置處在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切口；(5)在所述切割位置處對所述光纖施加外力，從而切割所述光纖；以及(6) 暫時解除所述光纖保持裝置，拉回所述光纖使得其切割面位于所述連 接器中的預(yù)定位置上，然后將所述光纖再次固定在所述光纖保持裝置 中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明，在使具有玻璃纖維和覆蓋所述玻璃纖維的涂層的 光纖扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)下切割光纖，從而可以現(xiàn)場容易地切割所述光纖以使 其切割后的端面相對于光軸傾斜。此外，由于同時切割所述光纖及其 涂層而不需要去除所述涂層的步驟，因此減少了工時量。


在圖1中，區(qū)域(A)到區(qū)域(C)是示出根據(jù)本發(fā)明的光纖切 割方法的實(shí)施例的步驟的示意圖。圖2包括示出如下狀態(tài)的正視圖和兩個側(cè)視圖，即在根據(jù)本發(fā)明的光纖切割方法的實(shí)施例中將光纖放置在切割裝置中。圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的光纖切割方法的實(shí)施例中正使用刀 片切割光纖的剖視圖。圖4是示出在根據(jù)本發(fā)明的光纖切割方法的實(shí)施例中，光纖旋 轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度和切割后的光纖端面相對于光軸的角度之間的關(guān) 系的曲線圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的光纖切割裝置的實(shí)施例的示意圖，區(qū) 域(A)是平面圖，區(qū)域(B)是區(qū)域(A)中位置B-B處的剖視圖。在圖6中，區(qū)域(A)包括示出刀片第一實(shí)施例的正視圖和側(cè)視 圖，而區(qū)域(B)是示出刀片第二實(shí)施例的正視圖。在圖7中，區(qū)域(A)到區(qū)域(D)是示出根據(jù)本發(fā)明的連接器 組裝方法的實(shí)施例的步驟的示意圖。圖8是示出利用根據(jù)本發(fā)明的連接器組裝方法制造的連接器的 連接器互連的實(shí)例的剖視圖。參考標(biāo)號說明10切割裝置 11光纖lla玻璃纖維 llb涂層 12切割位置 13刀片21光纖保持裝置 22光纖旋轉(zhuǎn)裝置 23側(cè)壓部件 24連接器保持裝置 30連接器具體實(shí)施方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖是用于說明的目的 而不是為了限制本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了避免重復(fù)描述，相同 的部件采用相同的附圖標(biāo)記。附圖中的尺寸比例不一定是準(zhǔn)確的。首先，將描述根據(jù)本發(fā)明的光纖切割方法的實(shí)施例。在圖1中， 區(qū)域(A)到區(qū)域(C)是示出切割方法的實(shí)施例的步驟的示意圖。 首先，在切割位置12的兩側(cè)對光纖11施加相對扭轉(zhuǎn)(區(qū)域(A))。 接下來，在該扭轉(zhuǎn)狀態(tài)下在涂層llb和玻璃纖維lla中形成切口 12a (區(qū)域(B))。然后，在切割位置12對光纖11施加外力F并切斷 光纖ll (區(qū)域(C))。雖然，在區(qū)域(C)中，施加的是垂直于光 纖12的軸線的外力F來切斷光纖，但是也可以施加朝向兩側(cè)拉伸光 纖12的外力來切斷光纖。圖2包括示出將光纖放置在切割裝置中的狀態(tài)的正視圖和兩個 側(cè)視圖。采用光纖保持裝置21將光纖11的相對于切割位置12的一 側(cè)(右側(cè))固定，采用光纖旋轉(zhuǎn)裝置22旋轉(zhuǎn)另一側(cè)(左側(cè))，從而 使光纖11在切割位置扭轉(zhuǎn)。此時，通過光纖旋轉(zhuǎn)裝置22的旋轉(zhuǎn)量調(diào) 節(jié)光纖的扭轉(zhuǎn)量，并可以容易地調(diào)節(jié)切割面的傾斜角度。圖3是示出正使用刀片切割光纖的剖視圖。當(dāng)?shù)镀腥胪繉觢ib并切割玻璃纖維lla時，優(yōu)選的是，在切割位置12使用側(cè)壓部件23 對光纖11的一個側(cè)面(上表面)施力并使用刀片13切割另一個側(cè)面 (下表面)。這樣，防止在刀片切入光纖時光纖11退避，從而能夠 可靠地形成切口等。圖4是示出光纖旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)角度和切割后的光纖端面相對 于光軸的角度之間的關(guān)系的曲線圖，其中，橫軸表示旋轉(zhuǎn)角度而縱軸 表示端面相對于光軸的角度。應(yīng)該注意到，使用玻璃纖維lla的外徑 為80pm而光纖11的外徑為125pm的光纖作為光纖U。例如通過設(shè) 定光纖11的旋轉(zhuǎn)角度為從100度到200度，得到其端面相對于其光 軸傾斜5度到8度的光纖。根據(jù)本發(fā)明的光纖切割方法的實(shí)施例，在切割位置12的兩側(cè)扭 轉(zhuǎn)光纖11并進(jìn)行切割，從而可以容易地現(xiàn)場將光纖切割成其切割后 的端面相對于光軸傾斜。此外，由于同時切割光纖11及其涂層llb， 因此不需要去除涂層lib的步驟，從而即使在現(xiàn)場也可以在短時間內(nèi) 有效地切割光纖。應(yīng)該注意的是，在光纜和纜線中的光纖11覆蓋有 外殼的情況下，在去除外殼并取出由涂層llb覆蓋的光纖11之后進(jìn) 行上述切割。接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的光纖連接裝置的實(shí)施例。圖5是 示出根據(jù)本發(fā)明的光纖切割裝置的實(shí)施例的示意圖，區(qū)域(A)是平 面圖，區(qū)域(B)是區(qū)域(A)中位置B-B處的剖視圖。光纖切割裝 置IO切割具有玻璃纖維lla和覆蓋玻璃纖維lla的涂層llb的光纖 11。切割裝置10包括在基座20上的如下部件光纖保持裝置21， 其在切割位置12的一側(cè)(圖5中的右側(cè))；以及光纖旋轉(zhuǎn)裝置22， 其在另一側(cè)(圖5中的左側(cè))。此外，切割裝置IO包括刀片13和切 入量調(diào)節(jié)裝置。光纖保持裝置21設(shè)置成可以例如上下自由地打開和關(guān)閉，當(dāng)光 纖保持裝置21關(guān)閉時，可以固定沿著基座20的上表面設(shè)置的光纖 11。光纖旋轉(zhuǎn)裝置22是圓筒形部件22a，可以自由地旋轉(zhuǎn)并停止在 任意旋轉(zhuǎn)位置，例如光纖11可以穿過圓筒形部件22a的中心并固定 在圓筒形部件22a上。通過光纖保持裝置21固定光纖11的一個端部，通過光纖旋轉(zhuǎn)裝置22的圓筒形部件22a旋轉(zhuǎn)另一個端部，從而以任 意扭轉(zhuǎn)角度扭轉(zhuǎn)光纖11。優(yōu)選的是，在基座20中位于切割位置12附近設(shè)置鉸鏈部分20a 以使得基座20能夠折疊。這樣，通過折疊基座20，使得外力作用在 光纖11中的切口 12a上。通過例如彈簧等驅(qū)動裝置來沿著基本垂直于光纖ll縱向的方向 并沿著凹陷部分20b滑動刀片13，從而使得刀片13在涂層llb和玻 璃纖維lla中形成切口，其中該凹陷部分20b設(shè)置在基座20的與切 割位置12對應(yīng)的一部分中。切入量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)刀片13產(chǎn)生的切入圖6的區(qū)域(A)包括示出刀片第一實(shí)施例的正視圖和側(cè)視圖。 第一實(shí)施例的刀片13包括刀刃13A和支撐面23a。刀刃13A是傾斜 的，其前端(圖5中的區(qū)域(A)的下側(cè))較低，而其后端具有達(dá)到 光纖11的玻璃纖維lla的下部的髙度。作為切入量調(diào)節(jié)裝置的傾斜 支撐面23a與刀刃13A相鄰地一體地設(shè)置，而刀刃13A從支撐面23a 突出切入量d。當(dāng)滑動刀刃13A以在光纖11中形成切口 12a時，支 撐面23a與光纖11的底面接觸，從而在光纖11中形成深度與突出量 d對應(yīng)的切口 。圖6的區(qū)域(B)是示出刀片第二實(shí)施例的正視圖。第二實(shí)施例 的刀片13包括圓形旋轉(zhuǎn)刀刃13B，刀刃13B在旋轉(zhuǎn)的同時滑動以在 光纖ll中形成切口。在第二實(shí)施例中，切入量調(diào)節(jié)裝置是設(shè)置在光 纖11上并從上方對光纖11施加側(cè)壓的側(cè)壓部件23b。調(diào)節(jié)側(cè)壓部件 23b的位置，使得刀刃13B在其上端到達(dá)玻璃纖維lla下部的狀態(tài)下 滑動。側(cè)壓部件23b限制光纖11的向上移動，并使旋轉(zhuǎn)刀刃13B滑 動以便在光纖11中形成預(yù)定量d的切口。此外，如圖5的區(qū)域(A)和區(qū)域(B)所示，在基座20的上 表面設(shè)置有連接器保持裝置24。連接器保持裝置24是在基座20上 形成并保持連接器的凹槽，連接器30的與光纖11前端連接的一部分 配合在凹槽中，從而使連接器保持裝置24以可移除的方式保持連接 器30。當(dāng)使用光纖切割裝置IO切割光纖11時，光纖11的縱向的切割位置的一側(cè)由光纖保持裝置21固定到基座20上，而另一側(cè)固定到光 纖旋轉(zhuǎn)裝置22上。此時，優(yōu)選的是，對光纖11施加預(yù)定張力。然后， 使光纖旋轉(zhuǎn)裝置22旋轉(zhuǎn)以將光纖11扭轉(zhuǎn)預(yù)定角度，刀刃13A在涂 層lib和玻璃纖維lla中形成切口 12a，在切口 12的位置處施加外 力以使光纖11斷開。根據(jù)切割裝置10，可以在切割位置12扭轉(zhuǎn)光纖11，并在扭轉(zhuǎn) 狀態(tài)下通過刀片13在光纖11的涂層llb和玻璃纖維lla中形成切口 。 此時，通過切入量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)切入量從而可靠地形成具有預(yù)定切入 量的切口 。此外，通過在連接器30連接到連接器保持裝置24并且光 纖11穿過連接器30的狀態(tài)下切割光纖11，可以容易并且快速地將 光纖11連接到連接器30。接下來，將描述根據(jù)本發(fā)明的連接器組裝方法的實(shí)施例。在圖7 中，區(qū)域(A)到區(qū)域(D)是示出根據(jù)本發(fā)明的連接器組裝方法的 實(shí)施例的步驟的示意圖。在本實(shí)施例中，連接器30保持在光纖切割 裝置10的連接器保持裝置24中，以便將連接器30與光纜14連接。首先，去除光纜14的前端部分的外殼，并取出覆蓋有涂層llb 的光纖11。然后，將光纖11穿過光纖保持裝置21和光纖旋轉(zhuǎn)裝置 22，通過光纖保持裝置21將光纖固定到基座20上并將光纖固定到光 纖旋轉(zhuǎn)裝置22上(區(qū)域(A))。接下來，將光纖旋轉(zhuǎn)裝置22的圓 筒形部件22a旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，以在切割位置12扭轉(zhuǎn)光纖11 (區(qū)域 (B))。在已經(jīng)扭轉(zhuǎn)光纖11的狀態(tài)下驅(qū)動刀片13，利用刀片13切 割光纖11的涂層llb并在玻璃纖維lla的一部分中形成切口 12a(區(qū) 域(C))。此時，通過調(diào)節(jié)刀片13的高度獲得恒定量的切口。然 后，圍繞鉸鏈20a折疊基座20以對光纖11施加外力(在本文中，即 折疊力)并使得光纖ll斷開(區(qū)域(D))。然后，將光纖ll拉回 使得光纖11的切割面位于連接器30中的預(yù)定位置上，并將光纜14 固定到連接器30上。根據(jù)本發(fā)明連接器組裝方法的實(shí)施例，將覆蓋有涂層lib的光 纖11固定到連接器30上，從而不需要花費(fèi)時間和精力來去除涂層lib并可以避免在現(xiàn)場操作中損壞玻璃纖維lla。此外，將已經(jīng)切割成其前端面相對于光軸傾斜的光纖11固定到連接器上，從而使得在通過連接器30將光纖11互連時，可以防止連接面處反射的光返回并對通信等產(chǎn)生不利影響。應(yīng)該注意到，在光纜和纜線中的光纖覆蓋有 外殼的情況下，需要去除預(yù)定長度的外殼以露出被覆蓋的光纖并將其 與連接器連接。此時，光纖可以與外殼一同固定。圖8是示出利用根據(jù)本發(fā)明的連接器組裝方法制造的連接器的 連接器互連的實(shí)例的剖視圖。通過將連接到第一光纜14A的連接器 30A與連接到第二光纜14B的連接器30B互連從而將光纜14A和14B 相互連接，獲得如圖8所示的連接器互連。連接器30A和30B是通 過本發(fā)明的連接器組裝方法組裝的插入式和凹入式連接器。從光纜14A和14B引出的光纖IIA和11B的連接端面在接觸面 15處彼此接觸。在將連接器30A和30B互連之前，光纖11A從連接 器30A的前端突出預(yù)定量，光纖11B從連接器30B的前端突出預(yù)定 量。當(dāng)如圖8所示將光纖IIA和11B從中突出的連接器30A和30B 互連時，光纖IIA和11B的傾斜端面D彼此接觸并碰撞，從而使得 光纖IIA和11B朝向連接器30A和30B的后側(cè)移動。已經(jīng)移動的光 纖IIA和11B在連接器30A和30B內(nèi)的彎曲容納空間llc內(nèi)發(fā)生彎 曲。此時，光纖IIA和11B的連接端面互相擠壓，并由于彎曲的光 纖11A和11B試圖伸展所產(chǎn)生的力而可靠地互連。兩個連接端面相 對于與光軸正交的平面以預(yù)定角度傾斜，并在傾斜狀態(tài)下彼此面接 觸，這樣，連接面處反射的光沿著與光軸方向不同的方向反射，從而 改進(jìn)連接特性。應(yīng)該注意到，本發(fā)明的光纖切割方法和光纖切割裝置不限于上 述實(shí)施例并可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行修改和改進(jìn)。本申請基于2006年4月10日提交的日本專利申請(日本專利 申請No.2006-108101)，其內(nèi)容通過引用并入本文。工業(yè)適用性作為現(xiàn)場切割光纖并對其端面進(jìn)行傾斜加工的方法，該光纖切 割方法、用于該方法的裝置以及包括該方法的連接器組裝方法是有效 的。
權(quán)利要求
1.一種切割光纖的光纖切割方法，所述光纖具有玻璃纖維和覆蓋所述玻璃纖維的涂層，所述方法包括使所述光纖的包括切割位置在內(nèi)的一部分扭轉(zhuǎn)；在所述切割位置處在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切口；以及在所述切割位置處對所述光纖施加外力，從而切斷所述光纖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖切割方法，其中， 通過在所述切割位置的一側(cè)固定所述光纖并在另一側(cè)旋轉(zhuǎn)所述光纖，來使所述光纖的包括所述切割位置在內(nèi)的一部分扭轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖切割方法，其中， 在所述切割位置處支撐所述光纖的一個側(cè)面并對所述一個側(cè)面施加側(cè)壓的狀態(tài)下，從另一側(cè)面在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切。
4. 一種切割光纖的裝置，所述光纖具有玻璃纖維和覆蓋所述玻 璃纖維的涂層，所述裝置包括光纖保持裝置，其在所述光纖的切割位置的一側(cè)固定所述光纖； 光纖旋轉(zhuǎn)裝置，其在所述光纖的切割位置的另一側(cè)固定所述光 纖，從而使得所述光纖可以自由旋轉(zhuǎn)；以及刀片，其在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切割裝置，還包括 連接器保持裝置，其以可移除的方式保持將要連接到所述光纖的前端上的連接器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的切割裝置，其中，在所述連接器保持裝置中保持有連接器。
7. —種連接器組裝方法，包括將具有玻璃纖維和覆蓋所述玻璃纖維的涂層的光纖插入到連接 器中，并從所述連接器中引出所述光纖的前端部分；將所述光纖固定到所述連接器的光纖保持裝置中，并將所述光 纖的前端部分固定到光纖旋轉(zhuǎn)裝置中；旋轉(zhuǎn)所述光纖旋轉(zhuǎn)裝置，以使得所述光纖的包括切割位置在內(nèi)的一部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)；在所述切割位置處在所述涂層和所述玻璃纖維中形成切口； 在所述切割位置處對所述光纖施加外力，從而切割所述光纖；以及暫時解除所述光纖保持裝置，拉回所述光纖使得其切割面位于 所述連接器中的預(yù)定位置上，然后將所述光纖再次固定在所述光纖保 持裝置中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種現(xiàn)場容易地切割光纖以使其切割后的端面相對于光軸傾斜的方法、用于該方法的切割裝置以及包括該方法的連接器組裝方法。該切割方法使得具有玻璃纖維和涂層的光纖的包括切割位置在內(nèi)的一部分發(fā)生扭轉(zhuǎn)，在切割位置處在涂層和玻璃纖維中形成切口，在切割位置處對光纖施加外力從而切斷光纖。該光纖切割裝置包括光纖保持裝置，其在光纖的切割位置的一側(cè)固定光纖；光纖旋轉(zhuǎn)裝置，其在光纖的切割位置的另一側(cè)固定光纖，從而使得光纖可以自由旋轉(zhuǎn)；以及刀片，其在涂層和玻璃纖維中形成切口。
文檔編號G02B6/00GK101331414SQ200780000681
公開日2008年12月24日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者大塚健一郎, 濱田真弘 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社