專利名稱：兩光學(xué)纖維間的接頭及制造此類接頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩光學(xué)纖維間的接頭，其中每個(gè)纖維具有纖維核心以及貼靠該纖維核心的纖維外鞘。此外，發(fā)明涉及一種制造此類接頭的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)纖維被設(shè)計(jì)成導(dǎo)引具高光束質(zhì)量的高光線功率時(shí)，對于不匹配及彎曲所增加敏感度會存在困難，例如，對纖維核心中所導(dǎo)引的光線會很不利地導(dǎo)致增加損失的發(fā)生，及/ 或在纖維核心中所導(dǎo)引的不同模式間發(fā)生不預(yù)期的耦合。此外，在連接操作期間于要連接的端部區(qū)域內(nèi)發(fā)生的高能量輸入，會導(dǎo)致纖維導(dǎo)引特性改變，結(jié)果使得例如在該區(qū)域中發(fā)生某些導(dǎo)引輻射的不預(yù)期外耦合。這會產(chǎn)生常常以高分子保護(hù)外鞘實(shí)現(xiàn)的纖維外鞘所不允許的高熱負(fù)載。如果是雙核心纖維，其中纖維核心具有內(nèi)部信號核心以及包圍該內(nèi)部信號核心的泵核心，則內(nèi)部信號核心所耦合的輻射會在泵核心中長距離傳播。然而，為了保持所需的光束質(zhì)量，常常必需只有來自內(nèi)部信號核心的輻射才出現(xiàn)在整個(gè)纖維的端部，以使得泵核心中所導(dǎo)引的輻射降低其光束品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種兩光學(xué)纖維間的改良接頭。此外，提供一種制造此類接頭的方法。該目的依據(jù)本發(fā)明藉兩光學(xué)纖維間的接頭而達(dá)成，其中每個(gè)纖維具有纖維核心以及貼靠該核心的纖維外鞘，其中在該兩個(gè)纖維的至少其中之一中，纖維外鞘是在從沿著纖維縱向方向上的各別纖維的連接端部延伸預(yù)設(shè)長度的連接區(qū)中被完全移除掉，以及其中設(shè)置支撐套，而該兩個(gè)纖維的連接端部是位于該支撐套內(nèi)，且在第一纖維的纖維外鞘上，支撐套至少沿著第一纖維的整個(gè)連接區(qū)而延伸并超過，其中在第一纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套的部分并不貼靠第一纖維的纖維外鞘，而且在第一纖維的連接區(qū)中，支撐套是直接或藉中間套而機(jī)械性連接至第一纖維的纖維核心。支撐套以及第一纖維的纖維核心間的機(jī)械接觸會讓接頭的機(jī)械穩(wěn)定化能達(dá)成，以使得第一纖維的纖維核心的彎曲可避免。此外，既然支撐套在第一纖維的纖維外鞘上延伸， 所以支撐套也可保護(hù)接頭以免被污染。此外，依據(jù)本發(fā)明的接頭，纖維外鞘在實(shí)現(xiàn)接頭時(shí)不會經(jīng)歷熱負(fù)載，因?yàn)橹翁撞⒉毁N靠纖維外鞘本身，且也不需要連接至纖維外鞘。光學(xué)纖維的外鞘在此尤其是是指無法承受熱負(fù)載且因而在纖維端部連接之前便先從纖維移除掉的該部分的纖維。因此以本發(fā)明的本意，外鞘尤其是光學(xué)纖維的保護(hù)性外鞘。在此，纖維核心尤其是纖維的殘余部分。纖維核心尤其是用以導(dǎo)引光線，其中纖維核心可用不同方式建構(gòu)，藉以達(dá)到所需的光線導(dǎo)引功能。纖維核心通常包括信號導(dǎo)引核心(比如玻璃材料)以及玻璃材料的外鞘，該外鞘包圍信號核心并確保光線在信號核心中的導(dǎo)引。如果是雙核心纖維，此時(shí)的外鞘構(gòu)成例如所謂的泵核心，其中所謂的泵核心光線是在該外鞘中導(dǎo)引。因此，纖維核心在此尤其是指當(dāng)保護(hù)性外鞘被移除時(shí)留下的光學(xué)纖維部分，其中纖維核心通常是由不同摻雜的玻璃材料所構(gòu)成，而且如果適當(dāng)?shù)脑挘簿哂邪谄鋬?nèi)的空穴。如果是單一核心纖維，則單一核心纖維的核心以及單一核心纖維的外鞘在此于本發(fā)明的本意中都是纖維核心，且外鞘于本發(fā)明的本意中是單一核心纖維的保護(hù)性外鞘。如果是雙核心纖維，則例如核心以及所謂的包覆層會構(gòu)成本發(fā)明本意中的核心， 且雙核心纖維的外鞘是本發(fā)明本意中的外鞘。顯而易見的是，可為包覆層也被移除掉。此時(shí)，雙核心纖維的包覆層以及外鞘構(gòu)成本發(fā)明本意中的外鞘，且雙核心纖維的核心是本發(fā)明本意中的核心。例如，相同方式是應(yīng)用于具有三核心或四核心的纖維或其它具有至少一核心及一外鞘的纖維。尤其，纖維核心是指例如用玻璃做成并正常導(dǎo)引光線或電磁輻射的纖維部分。在此，電磁輻射尤其是可見光譜的電磁輻射(比如380nm至780nm)，以及相鄰的紅外線電磁光譜(780nm 至 2500nm)。支撐套較佳地實(shí)現(xiàn)成剛性或堅(jiān)硬的支撐套，提供所需的保護(hù)以抗彎曲及紐結(jié)。保護(hù)套可由相同于纖維核心的材料制造。尤其，保護(hù)套可由石英玻璃制造。支撐套以及中間套或纖維核心之間的機(jī)械連接尤其是成形鎖固連接及/或材料鍵結(jié)連接。相同方式應(yīng)用于連接中間套至纖維核心。機(jī)械連接尤其可經(jīng)由局部熱輸入而制造。尤其，雷射輻射可用于此目的，以使得支撐套或中間套熔接至纖維核心。依據(jù)本發(fā)明的接頭，在第一纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，并不機(jī)械連接至纖維外鞘。這所達(dá)成的優(yōu)點(diǎn)是，在該部分中沒有熱輸入的需要，結(jié)果可避免對纖維外鞘的熱損壞。尤其端面密封可從相同于纖維外鞘的材料(比如高分子材料)而制造。在出現(xiàn)機(jī)械連接的區(qū)域中，支撐套可具有小于在第一纖維的纖維外鞘上延伸的該部分的內(nèi)徑的內(nèi)徑。因此支撐套可具有改變的內(nèi)徑。尤其，支撐套的側(cè)壁厚度是固定。然而，也可沿著其縱向方向而變動。依據(jù)本發(fā)明的接頭，纖維外鞘可在兩個(gè)纖維時(shí)的各別連接區(qū)中完全移除，支撐套在第二纖維的纖維外鞘上可沿著第二纖維的整個(gè)連接區(qū)延伸并超過，其中在第二纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套的部分并不貼靠第二纖維的纖維外鞘。接頭的良好機(jī)械穩(wěn)定度可藉這種支撐套而確保。此外，接頭可被良好保護(hù)而免于被污染。在第二纖維的連接區(qū)中，支撐套可直接或經(jīng)由中間套而機(jī)械性連接至第二纖維的纖維核心。尤其，可在第一纖維的連接區(qū)以及第二纖維的連接區(qū)中出現(xiàn)機(jī)械連接。尤其，機(jī)械連接可在連接端部上延伸。很有利的是，在第二纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，并不機(jī)械連接至纖維外鞘。如果是直接機(jī)械連接至纖維核心的支撐套，支撐套的折射率可選取成使得纖維核心中所導(dǎo)引的光線可外耦合，經(jīng)由直接連接而進(jìn)入支撐套。為此，支撐套的折射率可為固定或可為空間變動。在此所必要的是，纖維核心中所導(dǎo)引的光線可至少部分耦合而進(jìn)入支撐套。如果是經(jīng)由中間套而機(jī)械連接至纖維核心的支撐套，支撐套的折射率(包括任何折射率變動)可選取成使得纖維核心中所導(dǎo)引的光線可外耦合，經(jīng)由中間套而進(jìn)入支撐套。尤其，支撐套可實(shí)現(xiàn)成容積散射器。支撐套的材料因此對內(nèi)耦合光線具有高散射效應(yīng)，因?yàn)槔缟⑸漕w粒系包含于支撐套的材料中。結(jié)果，外耦合光線可在較大的空間區(qū)域上射向環(huán)境中，以使得每單位面積的熱負(fù)載降低。此外或另一方式是，支撐套可實(shí)現(xiàn)成表面散射器。這是可被實(shí)現(xiàn)，例如因?yàn)楸砻姹淮植诨?。同樣地，中間套可實(shí)現(xiàn)成容積散射器及/或表面散射器。顯而易見的是，折射率也可選取成使得從纖維核心的光線外耦合被壓制到可能的范圍內(nèi)。支撐套尤其是可實(shí)現(xiàn)成單一對象的支撐套。至少一中間套在每個(gè)情形中也可實(shí)現(xiàn)成單一對象。此外，該至少一中間套可由相同于支撐套的材料而制造。依據(jù)本發(fā)明的接頭，沒有其它連接方式(比如熟化的漆料或樹脂、熱縮管等等)， 除了可能設(shè)置的中間套以外，或中間套，是位于支撐套以及曝露纖維核心之間。進(jìn)一步提供的是制造兩光學(xué)纖維間的接頭的方法，其中每個(gè)纖維具有一纖維核心以及貼靠該纖維核心的一纖維外鞘，其中，在該兩個(gè)纖維的至少其中之一中，該纖維外鞘是在從沿著纖維縱向方向上的各別纖維的連接端部延伸一預(yù)設(shè)長度的一連接區(qū)中被完全移除掉，一支撐套被推到該纖維的其中之一上，要連接的所述纖維的二端部是相互對齊并相互連接，該支撐套接著被推到所述連接端部上，使得該兩個(gè)纖維的連接端部是位于該支撐套內(nèi)，且該支撐套在該第一纖維的纖維外鞘上，至少沿著該第一纖維的整個(gè)連接區(qū)而延伸并超過，而沒有在貼靠該第一纖維的纖維外鞘而延伸該第一纖維的纖維外鞘上的該支撐套的部分，以及在該第一纖維的纖維外鞘中，該支撐套是直接或經(jīng)由中間套而機(jī)械性連接至該第一纖維的纖維核心。依據(jù)本發(fā)明的方法可制造接頭，其中連接端部區(qū)域內(nèi)的連接纖維可被保護(hù)以免于彎曲及紐結(jié)，以及免于被污染。支撐套以及中間套或纖維核心之間的機(jī)械連接可實(shí)現(xiàn)成一成形鎖固及/或材料鍵結(jié)連接。尤其是，該連接可藉熱輸入而實(shí)現(xiàn)。尤其，雷射可用于該目的。在本發(fā)明中，在第一纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套的部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，可不機(jī)械連接至該纖維外鞘。結(jié)果，纖維外鞘不會受到過多的熱負(fù)載。此外，纖維外鞘可在該兩個(gè)纖維的各別連接區(qū)中被完全移除掉，支撐套被推到所述連接端部上，以使得支撐套是在第二纖維的纖維外鞘上沿著第二纖維的整個(gè)連接區(qū)延伸并超過，而沒有在貼靠該第二纖維的纖維外鞘而延伸該第二纖維的纖維外鞘上的該支撐套的部分。尤其在第二纖維的連接區(qū)中，支撐套是直接或經(jīng)由中間套而機(jī)械性連接至第二纖維的纖維核心。在第二纖維的纖維外鞘上延伸的支撐套的部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，也可不機(jī)械連接至纖維外鞘。這些步驟可制造具有所需特性的接頭。此外，如果支撐套以及纖維核心是直接機(jī)械性連接，則支撐套的折射率是選取成使得纖維核心中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由直接連接而進(jìn)入支撐套。以相同方式，如果支撐套是經(jīng)由中間套而連接至纖維核心，則支撐套的折射率是選取成使得纖維核心中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由中間套而進(jìn)入支撐套。因此，出現(xiàn)在連接端部區(qū)域中的輻射可很可靠地向外轉(zhuǎn)移，而不會損壞到光束的質(zhì)量，并避免例如出現(xiàn)在連接端部區(qū)域中的輻射對于纖維外鞘的熱損壞。在本發(fā)明中，支撐套可實(shí)現(xiàn)成容積散射器及/或表面散射器。相同方式應(yīng)用于中間套。此外，在本發(fā)明中，可使用單一對象的支撐套當(dāng)作該支撐套。依據(jù)本發(fā)明的方法，中間套可在該兩個(gè)纖維連接之前先被推到該兩個(gè)纖維的其中之一上，而在該兩個(gè)纖維連接之后，中間套是機(jī)械性連接至第一纖維的纖維核心，其中支撐套接著機(jī)械性的連接至中間套。顯而易見的是，如果提供多個(gè)中間套，則這些中間套是在該兩個(gè)纖維連接之前先被推到該兩個(gè)纖維的其中之一上，并為此而在連接至支撐套之前先連接至相對應(yīng)的纖維核心。然而，支撐套也可先連接至中間套，且中間套接著連接至纖維核心。中間套至纖維核心的機(jī)械連接較佳地以材料鍵結(jié)及/或成形鎖固的方式而實(shí)現(xiàn)。 尤其，該連接是經(jīng)由熱輸入而制造。雷射輻射尤其可用于該目的。要了解的是，上述特點(diǎn)以及以下說明中將要解釋的特點(diǎn)都是可應(yīng)用的，不只是所提及的組合，而且還有在不偏離本發(fā)明范圍下的其它組合或單獨(dú)的。


圖1顯示依據(jù)本發(fā)明第一-實(shí)施例接頭的剖示圖
圖2至圖6顯示解釋制造圖1中接頭的剖示圖
圖7顯示解釋制造方法之修改的剖示圖8顯示依據(jù)本發(fā)明另一-實(shí)施例接頭的剖示圖
圖9顯示依據(jù)本發(fā)明另一-實(shí)施例接頭的示意圖
圖10顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的示意圖
圖11顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的示意圖
圖12顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的示意圖
圖13顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的示意圖
圖14顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的示意圖
圖15顯示依據(jù)本發(fā)明另-一實(shí)施例接頭的剖示圖
具體實(shí)施例方式在圖1所示的實(shí)施例中，依據(jù)本發(fā)明的接頭1包括相互連接的第一光學(xué)纖維2及第二光學(xué)纖維3。既然該兩個(gè)纖維或光學(xué)波導(dǎo)2及3具有相同結(jié)構(gòu)，所以在下文中只詳細(xì)說明第一纖維2。為了加強(qiáng)圖式的清楚性，圖1及以下所要說明之圖式中的描繪并不依照實(shí)際尺寸大小。此外，為了能達(dá)到清楚的剖示圖，一般所使用的影線從第1圖以及從其后的圖式中被大幅省略。第一纖維2具有纖維核心4以及包圍纖維核心4的保護(hù)或纖維外鞘5。纖維核心 4包括內(nèi)部信號核心6，被信號核心外鞘7 (以下也只稱作外鞘7)所包圍。纖維核心4由石英玻璃構(gòu)成，而不同摻雜用于信號核心6以及外鞘7，以使得由于信號核心6以及外鞘7間折射率中的最后步驟，信號光線可在信號核心6中被導(dǎo)引。纖維外鞘5是實(shí)現(xiàn)成高分子保護(hù)外鞘5，其折射率是選取成使得光線在可能的范圍內(nèi)可在外鞘7中導(dǎo)引?？捎蓤D1看出，纖維外鞘5是在第一連接區(qū)8中完全移除，而第一連接區(qū)8是沿著在纖維2的縱向方向上從纖維2的連接端部9延伸預(yù)設(shè)長度(在此約為IOmm)，以使得信號核心外鞘7曝露于第一連接區(qū)8中。進(jìn)一步可由圖1看出，在第二連接區(qū)10中，沿著預(yù)設(shè)長度(在此再次約為IOmm)在縱向方向上從第二纖維3的連接端部11而延伸是被完全移除，以使得在第二纖維3中，同樣的，信號核心外鞘7是完全曝露于第二連接區(qū)10中。接頭1進(jìn)一步包括由石英玻璃制造的支撐套12，在連接區(qū)8及10上延伸，并側(cè)向的超過每個(gè)連接區(qū)。支撐套12具有約30 μ m至200 μ m的大固定側(cè)壁厚度，但是其內(nèi)徑是在縱向方向上變動。因此，支撐套12具有中心部分13，該中心部分13具有第一內(nèi)徑，藉連接部分14及15各別相鄰于二側(cè)，連接部分14及15具有增加的內(nèi)徑，且所述部分接著分別進(jìn)入邊緣部分16及17內(nèi)，邊緣部分16及17具有大于中心部分13的內(nèi)徑的固定內(nèi)徑。中心部分13是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至該兩個(gè)纖維2及3的纖維核心6或信號核心外鞘7，而在纖維外鞘5上延伸的該二邊緣部分16及17是離纖維外鞘5 — 段距離，因?yàn)檫吘壊糠?6及17的內(nèi)徑是選取成使得其內(nèi)徑(稍微)大于纖維外鞘5的外徑。因此在邊緣部分16及17以及各別的纖維外鞘5之間有間隙S。緣部分16及17的內(nèi)部因而不會貼靠各別的纖維外鞘5。為了保護(hù)連接區(qū)8及10免于被污染，用相同于纖維外鞘5的材料所構(gòu)成并且密封住邊緣部分16及17以及纖維外鞘5間的間隙S的環(huán)形物18及19貼附在堅(jiān)硬或剛性的支撐套12的二軸向端部上。因此，除了環(huán)形物18及19以外，沒有邊緣部分16及17連接至各別的纖維外鞘5，以及連接至相對應(yīng)的纖維2及3。支撐套12，也可稱為支撐管，是一種腰狀的支撐套12，因?yàn)橹行牟糠?3的內(nèi)徑小于邊緣部分16及17的內(nèi)徑。由于連接區(qū)8及10中的中心部分13以及支撐套12之間的成形鎖固及材料鍵結(jié)連接，該兩個(gè)纖維2及3的接頭1是被機(jī)械性穩(wěn)定化及保護(hù)以防不預(yù)期的彎曲及紐結(jié)。這種防彎曲及紐結(jié)的保護(hù)會進(jìn)一步增加，因?yàn)樵摱吘壊糠?6及17重迭高分子保護(hù)外鞘5。圖1所示的纖維2及3是所謂的單一核心纖維。然而，圖1所示的纖維2及3也可實(shí)現(xiàn)成雙核心纖維。此時(shí)，纖維核心外鞘7構(gòu)成所謂的泵核心7，其中泵光線被導(dǎo)引。為此，保護(hù)外鞘5尤其具有折射率，以使得泵光線的導(dǎo)引可獲得確保。制造支撐套12的石英玻璃的折射率是選取成使得其折射率大于纖維核心外鞘7 或泵核心7的折射率，讓纖維2及3的纖維核心外鞘7或泵核心7中導(dǎo)引的輻射能故意地偏離纖維2及3。支撐套12的石英玻璃的折射率可為固定或可空間變動。此外，支撐套12可實(shí)現(xiàn)成使得支撐套12具有容積散射器的特性。這是可被實(shí)現(xiàn)， 例如因?yàn)樯⑸漕w粒是包含于支撐套12的石英玻璃內(nèi)。此外或另一方式是，外部支撐套表面可具有散性(例如因?yàn)楸淮植诨?，以使得偏離纖維2及3的輻射可被散射或輻射而以分布方式進(jìn)入環(huán)境中較長的距離，并且不會從支撐套端面出現(xiàn)高功率密度。圖1所示的纖維2及3是實(shí)現(xiàn)成雙核心纖維，其中輻射不只是在內(nèi)部信號核心6 內(nèi)傳播，還有在泵核心7內(nèi)傳播，藉以達(dá)到所需的光束質(zhì)量，這常常是必要的，在整個(gè)纖維的端部，輻射只從內(nèi)部信號核心6出現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明的接頭1，在連接端部的區(qū)域內(nèi)，亦即二連接區(qū)8及10，從泵核心7的輻射可很有利地經(jīng)由支撐套12而偏離所述纖維。如果第一纖維2比如是主動雙核心纖維，則在傳播期間于在纖維核心6中，不被第一纖維2的內(nèi)部信號核心6所吸收的泵光可很有利地在連接端部9及10的區(qū)域中于在主動雙核心纖維2的端部偏離纖維2，是利用依據(jù)本發(fā)明的支撐套12，藉以在主動纖維2后防止纖維或第二纖維3不可容許的高熱負(fù)載。另一方式是，支撐套12的石英玻璃的折射率可選取成使得其折射率小于纖維核心外鞘7或泵核心7的折射率。結(jié)果，在連接區(qū)8及10的區(qū)域中，例如泵核心7內(nèi)所導(dǎo)引的泵光線是由中心部分13繼續(xù)，以使得依據(jù)本發(fā)明的接頭讓泵光線從第一纖維2到第二纖維3通過，而或多或少沒有功率損失。較佳地，支撐套12的石英玻璃的折射率是等于或小于高分子保護(hù)外鞘6的折射率。圖1所示的接頭1可如以下所述而制造。從要連接的纖維2及3的兩個(gè)端部(圖 2)，例如折斷纖維而相互制造，個(gè)別纖維2及3的纖維外鞘5是在每個(gè)情形中沿著預(yù)設(shè)長度而移除。例如，這可藉用雷射(比如飛秒雷射)的切割、藉蝕刻或藉切痕及折斷而進(jìn)行。要連接的纖維2及3的兩個(gè)端部被清洗、拋光或其它備制，如果有需要的話。如果需要，曝露的纖維核心可每個(gè)都折斷，或切割，再一次以及拋光，如果適當(dāng)?shù)脑挘逡灾圃炀哂兴杼匦缘囊B接的端部。這可藉用雷射(比如飛秒雷射)的切割、或藉切痕及折斷而進(jìn)行。在纖維核心4已經(jīng)曝露后(圖幻，支撐套12被推到該兩個(gè)纖維2及3的其中之一上。在此所說明的實(shí)施例中，支撐套12被推到第二纖維3上到某一程度，其中支撐套12不會在曝露的纖維核心4上延伸，而是整個(gè)位于仍出現(xiàn)的纖維外鞘5的區(qū)域中(圖4)。支撐套12也可在纖維核心4曝露前或在纖維核心4曝露之后，但在備制要連接之端部前，先被推到第二纖維3上。纖維核心的兩個(gè)自由端部接著用已知的方式對齊并相互連接(圖5)。在連接后，支撐套12被推到連接端部9及11上以使得在兩側(cè)上延伸超過連接區(qū) 8及10，并因而重迭纖維外鞘(圖6)。在該狀態(tài)中，支撐套12的中心部分13接著藉熔燒制程而收縮(崩塌)到曝露的纖維核心，以使得成形鎖固及材料鍵結(jié)連接被產(chǎn)生。連接部分14及15以及邊緣部分16及17在此會從熔燒制程中留下，藉以對高分子保護(hù)外鞘5不會有熱損壞。環(huán)形物18及19接著實(shí)現(xiàn)，而且如有需要，支撐套2的外部外鞘表面被粗糙化，使得如圖1所示的接頭被獲得。顯而易見的是，外部外鞘表面也可在較早步驟中粗糙化，或甚至在被推到第二纖維3之前。為了極小化崩塌該中心部分13到纖維核心5上所需的熱輸入，支撐套12可已備制到某一程度，其中崩塌到纖維核心上所需的直徑改變是極小值。在此，中心部分13的內(nèi)徑可為已經(jīng)小于第二纖維3的纖維外鞘5的外徑。如果如此，則支撐套12無法如圖4所示被完全推到纖維外鞘5上，而是如圖7所示只部分被推到纖維外鞘5上。在其它方面，用以制造接頭的步驟對應(yīng)于圖2至圖6所示的步驟。圖8所示的是依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接頭1，不同于圖1所示的實(shí)施例，因?yàn)橹翁?2的內(nèi)徑在整個(gè)長度上是大的固定值。此外，提供石英玻璃的堅(jiān)硬或剛性中間套20，在連接端部9及11的區(qū)域內(nèi)以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式而連接至該兩個(gè)纖維核心4。為此，支撐套12是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式而連接至中間套20的外部外鞘表面。因此， 經(jīng)由中間套20，支撐套12及纖維核心4之間會有機(jī)械連接。重迭纖維外鞘5的支撐套12 的邊緣部分16及17是以相同于圖1實(shí)施例的方式離纖維外鞘5有一段距離。在圖8的剖示圖中，為了簡化圖示，只有中間套20是以影線標(biāo)示。同樣地，在以下實(shí)施例的說明中，只有中間套是以影線標(biāo)示，藉以簡化圖示。顯而見的是，在圖8的接頭制造中，中間套20及支撐套12都在該兩個(gè)纖維2及3 連接之前，先被推到該兩個(gè)纖維2及3的其中之一上。此時(shí)，中間套20及支撐套12都可推到相同的纖維2或3上，或中間套20可被推到該兩個(gè)纖維2及3的其中之一上，并且支撐套是被推到該兩個(gè)纖維2及3中的另一纖維上。在該兩個(gè)纖維2及3連接之后，中間套20接著先被帶到圖8所示的位置，并崩塌到纖維核心4上。支撐套12接著被帶到圖8所示的位置，并崩塌到中間套上。圖9顯示圖8所示接頭的修改。不像圖8的接頭，在圖9中，提供中間套21及22， 其中中間套21及22的其中之一各別位于該二連接區(qū)8及10的其中之一。除了其幾何尺寸以外，中間套21及22是以相同于中間套20的方式而實(shí)現(xiàn)，且再一次以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至相對應(yīng)的纖維核心4。支撐套12是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至該二中間套21及22。在該實(shí)施例中，同樣地，如以下的實(shí)施例，中間套是先連接至纖維核心，且支撐套接著連接至中間套。圖10所示是具有非常不同直徑之兩個(gè)纖維2’及3’相互連接的實(shí)施例。纖維2’ 及3’基本上是以相同于圖1至圖9中所述的纖維2及3的實(shí)施例而建構(gòu)。在圖10的實(shí)施例中，支撐套12是以步階方式由較厚的纖維2’朝向較薄的纖維3’ 逐漸變細(xì)。因此，在該實(shí)施例中，支撐套12的二邊緣部分16及17具有不同的內(nèi)徑，適應(yīng)該兩個(gè)纖維2’及3’的各別外徑。在該實(shí)施例中，同樣地，各別邊緣部分16及17的內(nèi)徑一直都是(稍微)大于相對應(yīng)纖維2’及3’的纖維外鞘5的各別外徑。此外，在中心部分13中的支撐套12是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至纖維 2’的纖維核心外鞘7或泵核心7。在實(shí)現(xiàn)成泵核心7中，例如泵光線所需的外耦合因此可獲得確保。圖11所示是圖10實(shí)施例的修改，只不同于中間套23被安置于第二連接區(qū)10中支撐套12的中心部分13以及纖維3’之間，而中間套23是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至纖維2’的纖維核心4。除了其幾何尺寸以外，中間套23是以相同于中間套20的方式而實(shí)現(xiàn)。支撐套12的中心部分13為此再次以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至中間套 23。圖12所示是圖11實(shí)施例的修改，其中該中心部分13，以及連接部分15及邊緣部分17都具有相同內(nèi)徑。進(jìn)一步提供具有中心孔25的支撐片24，中心孔25具有大于纖維 3’的纖維外鞘5的外徑的內(nèi)徑。此外，支撐片M具有外徑，使得支撐套12的左端面沈頂住朝向支撐套12的支撐片M的內(nèi)側(cè)27。端面沈是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至內(nèi)側(cè)27。由于中心部分13、連接部分15及邊緣部分17的固定內(nèi)徑，中間套23的軸向長度可選取成大于圖11實(shí)施例的可能大小。因?yàn)橹翁?2以及支撐片M的材料鍵結(jié)連接，他們一起構(gòu)成雙組件的支撐套。
在修改圖12接頭的圖13所示中，提供第二支撐片觀，以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至支撐套12的右端面四，其中第二支撐片觀具有中心孔30，而中心孔30的內(nèi)徑稍微大于纖維2’的纖維外鞘5的外徑。在本實(shí)施例中，支撐套12在其整個(gè)長度上可具有固定的內(nèi)徑。與圖12作比較，可在較大長度上以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至纖維2’ 的纖維核心4。支撐套12以及二支撐片M及觀一起構(gòu)成三組件的支撐套。圖12實(shí)施例的進(jìn)一步修改顯示于圖14中，在該修改中，支撐套12再次在其整個(gè)長度上具有固定的內(nèi)徑。本實(shí)例中的內(nèi)徑是選取成使得稍微大于纖維2’的纖維外鞘5的外徑。為了連接支撐套12至纖維2’的纖維核心4的目的，提供另一中間套31，以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至纖維2’的纖維核心4。除了其幾何尺寸以外，中間套31以相同于中間套30的方式而實(shí)現(xiàn)。支撐套12以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式分別連接至中間套 31及中間套23。圖15所顯示的是依據(jù)本發(fā)明的接頭，其中支撐套12再次在其整個(gè)長度上具有固定的內(nèi)徑。支撐套12的右端面四以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至支撐片32，而該支撐片32是以相同于圖13的第二支撐片觀的方式而實(shí)現(xiàn)。第二纖維3’是在套圈33(用于光纖的核心端部套)中導(dǎo)引，其中套圈33具有步階狀的中心孔34，而中心孔34由其右端部開始具有第一部分35以及第二部分36，該第一部分35具有對應(yīng)于第二纖維3’的纖維核心7的外徑的固定第一內(nèi)徑，該第二部分36相鄰于第一部分且具有突然較大的第二內(nèi)徑， 該第二內(nèi)徑進(jìn)一步朝左邊增加且至少稍微大于第二纖維3’的纖維外鞘5的外徑。套圈33的外徑是選取成使得支撐套12可以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至套圈33。進(jìn)一步提供中間套31，除了其幾何尺寸以外，中間套31是對應(yīng)于圖14的中間套。 中間套31是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至第一纖維2’的纖維核心4，且支撐套12 是以成形鎖固及材料鍵結(jié)的方式連接至中間套31。圖12至圖15中所示的支撐片M及觀較佳地從相同于支撐套12的材料而制造。 相同方式應(yīng)用至套圈33。
權(quán)利要求
1.一種兩光學(xué)纖維間的接頭，其特征在于每個(gè)纖維具有一纖維核心以及貼靠該纖維核心的一纖維外鞘(5)，其中在該兩個(gè)纖維(2，；3)的至少其中之一中，該纖維外鞘( 是在從沿著纖維縱向方向上的各別纖維(2， 3)的連接端部(9，11)延伸一預(yù)設(shè)長度的一連接區(qū)(8，10)中被完全移除掉，以及其中設(shè)置一支撐套(12)，而該兩個(gè)纖維(2，；3)的所述連接端部(9，11)是位于該支撐套 (12)內(nèi)，且在第一纖維O)的纖維外鞘( 上，該支撐套(1 至少沿著該第一纖維O)的整個(gè)連接區(qū)而延伸并超過，其中在該第一纖維O)的纖維外鞘( 上延伸的該支撐套(12) 的部分(16)并不貼靠該第一纖維O)的纖維外鞘(5)，而且是在該第一纖維O)的所述連接區(qū)(8，10)中直接或藉中間套O0，21，22，23，31)而機(jī)械性連接至該第一纖維O)的纖維核心⑷。
2.如權(quán)利要求1所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)以及該中間套00，21，22， 23，31)或纖維核心(4)之間的機(jī)械連接是一成形鎖固連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)以及該中間套(20，21， 22，23，31)或纖維核心(4)之間的機(jī)械連接是一材料鍵結(jié)連接。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，在該第一纖維( 的纖維外鞘 (5)上延伸的該支撐套(12)的部分(16)，除了可能設(shè)置的端面密封(18)以外，并不機(jī)械連接至該纖維外鞘(5)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，在該機(jī)械連接的區(qū)域(13)中， 該支撐套(1 的內(nèi)徑是小于在該第一纖維( 上延伸的部分(16)的內(nèi)徑。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該纖維外鞘( 是在該兩個(gè)纖維0，3)的各別連接區(qū)(8，10)中被完全移除掉，該支撐套(1 是在第二纖維(3)的纖維外鞘(5)上沿著該第二纖維(3)的整個(gè)連接區(qū)(10)延伸并超過，其中在該第二纖維(3)的纖維外鞘( 上延伸的該支撐套(1 的部分(17)并不貼靠該第二纖維(3)的纖維外鞘(5)。
7.如權(quán)利要求中6所述的接頭，其特征在于，在該第二纖維(3)的連接區(qū)(10)中，該支撐套(1 是直接或經(jīng)由一中間套而機(jī)械性連接至該第二纖維(3)的纖維核心G)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的接頭，其特征在于，在該第一纖維(2)的纖維外鞘(5)上延伸的該支撐套(1 的部分(16)，除了可能設(shè)置的端面密封(18)以外，并不機(jī)械連接至該纖維外鞘(5)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)以及該纖維核心(4)是直接機(jī)械性連接，該支撐套(1 的折射率是選取成使得該纖維核心(4)中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由直接連接而進(jìn)入該支撐套(12)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)經(jīng)由該中間套 (20,21,22,23,31)而機(jī)械性連接至該纖維核心(4)，該支撐套(12)及該中間套(20,21,22, 23,31)的折射率是選取成使得該纖維核心中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由該中間套而進(jìn)入該支撐套(12)。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)及/或該中間套(20，21，22，23，31)是實(shí)現(xiàn)成一容積散射器。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該支撐套(12)是實(shí)現(xiàn)成一表面散射器。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的接頭，其特征在于，該支撐套是實(shí)現(xiàn)成一單一對象。
14.一種制造兩光學(xué)纖維間的接頭的方法，其特征在于每個(gè)纖維具有一纖維核心以及貼靠該纖維核心的一纖維外鞘，其中， 在該兩個(gè)纖維的至少其中之一中，該纖維外鞘是在從沿著纖維縱向方向上的各別纖維的連接端部延伸一預(yù)設(shè)長度的一連接區(qū)中被完全移除掉， 一支撐套被推到該兩個(gè)纖維的其中之一上， 要連接的所述纖維的兩個(gè)端部相互對齊并相互連接，該支撐套接著被推到所述連接端部上，使得該兩個(gè)纖維的連接端部是位于該支撐套內(nèi)，且該支撐套在該第一纖維的纖維外鞘上，至少沿著該第一纖維的整個(gè)連接區(qū)而延伸并超過，而沒有在貼靠該第一纖維的纖維外鞘而延伸該第一纖維的纖維外鞘上的該支撐套的部分，以及在該第一纖維的纖維外鞘中，該支撐套是直接或經(jīng)由中間套而機(jī)械性連接至該第一纖維的纖維核心。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該支撐套以及該中間套或該纖維核心之間的機(jī)械連接是實(shí)現(xiàn)成一成形鎖固連接。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，該支撐套以及該中間套或該纖維核心之間的機(jī)械連接是實(shí)現(xiàn)成一材料鍵結(jié)連接。
17.如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該第一纖維的纖維外鞘上延伸的該支撐套的部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，并不機(jī)械連接至該纖維外鞘。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該纖維外鞘是在該兩個(gè)纖維的各別連接區(qū)中被完全移除掉，該支撐套被推到所述連接端部上，以使得該支撐套是在第二纖維的纖維外鞘上沿著第二纖維的整個(gè)連接區(qū)延伸并超過，而沒有在貼靠該第二纖維的纖維外鞘而延伸該第二纖維的纖維外鞘上的該支撐套的部分。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，在該第二纖維的連接區(qū)中，該支撐套是直接或經(jīng)由中間套而機(jī)械性連接至該第二纖維的纖維核心。
20.如權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于，在該第二纖維的纖維外鞘上延伸的該支撐套的部分，除了可能設(shè)置的端面密封以外，并不機(jī)械連接至該纖維外鞘。
21.如權(quán)利要求14至20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該支撐套以及該纖維核心是直接機(jī)械性連接，該支撐套的折射率是選取成使得該纖維核心中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由直接連接而進(jìn)入該支撐套。
22.如權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該支撐套是經(jīng)由該中間套而連接至該纖維核心，該支撐套的折射率是選取成使得該纖維核心中所導(dǎo)引的光線可被外耦合，并經(jīng)由該中間套而進(jìn)入該支撐套。
23.如權(quán)利要求14至22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，以一容積散射器及/或表面散射器實(shí)現(xiàn)的支撐套是用以當(dāng)作該支撐套。
24.如權(quán)利要求14至23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，一單一對象的支撐套是用以當(dāng)作該支撐套。
25.如權(quán)利要求14至M中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，以一容積散射器實(shí)現(xiàn)的中間套是用以當(dāng)作該中間套。
26.如權(quán)利要求14至25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在該兩個(gè)纖維連接之前，中間套先被推到該兩個(gè)纖維的其中之一上，而在該兩個(gè)纖維連接之后，該中間套是機(jī)械性連接至該第一纖維的纖維核心，其中該支撐套接著機(jī)械性連接至該中間套。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兩光學(xué)纖維間的接頭，每個(gè)纖維具有纖維核心(4)以及貼靠該核心的纖維包覆層(5)。在該接頭中，該兩個(gè)纖維(2，3)的至少其中之一的纖維包覆層(5)是在從沿著纖維縱向方向上的各別纖維(2，3)的連接端部(9，11)延伸預(yù)設(shè)長度的連接區(qū)(8，10)中被完全移除掉，而且該接頭設(shè)置支撐套(12)，而該兩個(gè)纖維(2，3)的連接端部(9，11)是位于支撐套(12)內(nèi)，且在第一纖維(2)的纖維包覆層(5)上，支撐套(12)至少沿著第一纖維(2)的整個(gè)連接區(qū)而延伸并超過。在第一纖維(2)的纖維包覆層(5)上延伸的支撐套(12)區(qū)段(16)并不貼靠第一纖維(2)的纖維包覆層(5)，且該支撐套(12)是直接或藉中間套(20，21，22，23，31)而機(jī)械性連接至該第一纖維的連接區(qū)(8，10)內(nèi)的第一纖維(2)的纖維核心(4)。
文檔編號G02B6/255GK102257416SQ200980151281
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者烏里奇·古斯曼, 馬爾帖·庫姆卡爾, 馬辛·米夏·科扎克 申請人:托德光學(xué)引擎兩合公司