專利名稱：用于多芯光纖的連接器組件、套圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接多芯光纖的用于多芯光纖的連接器組件，更具體地說，涉及一種連接光纖的連接端面以二維排列的用于多芯光纖的連接器組件、用于光纖的套圈及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，為了在同一時間傳送和接收大量的不同信息，已經(jīng)研制出一種采用光纖電纜的通信設(shè)備，并且在光學(xué)通信系統(tǒng)或光學(xué)應(yīng)用測量系統(tǒng)中，用于連接不同設(shè)備、裝置、和光學(xué)電路部件的光學(xué)連接器組件必不可少，其需求正在增長。
光纖的主要成分是石英玻璃，其由光功率集中的芯部和屏蔽光功率的包層部構(gòu)成，隨著多媒體的時代的到來，光纖可廣泛用于使用光學(xué)元件的各種領(lǐng)域，例如電話線。在使用之前，通常根據(jù)不同的用途將光纖截成適當(dāng)?shù)拈L度后，并將其終端作為連接器使用，為了將光纖的端部作為連接器使用，通常，采用圓筒形套圈，用于將光纖線同軸箍在一起，或者采用多芯套圈等，將光纖設(shè)置在樹脂成型材料上的V型槽中，其表面直接被樹脂形成材料覆蓋。
現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于光纖的連接，每個光纖都用連接器連接，然而，近年來因為需要進(jìn)行更大容量的數(shù)據(jù)傳輸，日益需要光纖電纜的多芯化和高密度化，并且已經(jīng)研制出多芯光學(xué)連接器，以便將這些光纖總括在一起。
多芯連接器為一種用于同時連接多個光纖的連接器，其連接方式和基本結(jié)構(gòu)與單芯光學(xué)連接器相同，多芯連接器根據(jù)光纖的定位和排列方式，可以大致區(qū)分為下列兩種類型。
(1)單套圈型多芯光學(xué)連接器該類型的多芯光學(xué)連接器，每個多芯光纖的纖芯都使用一個單芯套圈，并且一組單芯套圈可構(gòu)成一個光學(xué)連接器。
(2)分組裝配型光學(xué)連接器該類型的多芯光學(xué)連接器，將多個光纖保持并固定在具有V型槽的基板的表面上，以便能夠連接該光纖。在方形套圈上設(shè)有多個光纖插入孔，作為多芯套圈，這樣該光纖的端面就可容易地用導(dǎo)向銷進(jìn)行連接。
此外，光纖的主要成分是石英玻璃，其由光功率集中的芯部和屏蔽光功率的包層部構(gòu)成，隨著多媒體的時代的到來，光纖可廣泛用于使用光學(xué)元件的各種領(lǐng)域，例如電話線。在使用之前，通常根據(jù)不同的用途將光纖截成適當(dāng)?shù)拈L度后，并將其終端作為連接器使用，為了將光纖的端部作為連接器使用，通常，采用圓筒形套圈，用于將光纖線保持在同軸上。
不過，因為該單套圈型多芯光學(xué)連接器的連接光纖的方法基本與單芯連接器相同，其連接性能與單芯連接器組件一樣優(yōu)良，但是，隨著光纖芯數(shù)的增加，必須將套圈沿圓周方向或行方向遞增，其要求連接器具有一個用于構(gòu)成外殼的大的外部輪廓。因此，從操作的角度看，單套圈型多芯光學(xué)連接器只適于10芯或更少芯數(shù)的光纖。
另外，所述分組裝配型光學(xué)連接器的優(yōu)勢在于，其可使大量光纖以高密度連接，然而，如果不能嚴(yán)格地控制構(gòu)成該連接器的各元件尺寸的精確度，那么每個光纖的端面就會發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致連接性能不完全。因此，在構(gòu)成具有達(dá)到1,000個通道的光學(xué)傳導(dǎo)路徑的系統(tǒng)中，不可能使用上述類型的光學(xué)連接器。
通常，所述套圈按如下方法制造通過噴射模塑法或擠壓模塑法將氧化鋯粉末和樹脂的混合物制成圓筒形，并且在500℃左右進(jìn)行燒結(jié)以分解樹脂，在所述混合物被制成圓筒形后，還可進(jìn)一步在1,200℃左右進(jìn)行燒結(jié)，金剛石研磨燒結(jié)混合物的通孔，以便精調(diào)該通孔的直徑，并且對該通孔，機(jī)械加工該燒結(jié)物的周邊成精確的圓形。不過，這種制造方法存在如下問題(1)因為用于噴射模塑法或擠壓模塑所需要的成型機(jī)和金屬模具價格昂貴，并因為金屬模具易于因氧化鋯粉末而磨損，因此成型機(jī)和金屬模具必須經(jīng)常地進(jìn)行維護(hù)或更換。
(2)因為使用金剛石研磨通孔需要時間和熟練的技能，因此很難提高生產(chǎn)率。
(3)在高溫下燒結(jié)需要更多的能量。
(4)在由氧化鋯等的陶瓷作為原料構(gòu)成的燒結(jié)物上，制造將插入光纖線的多個通孔實際上是不可能的。
(5)在由陶瓷構(gòu)成的燒結(jié)物上，與物理接觸連接(以下簡稱“PC連接”)相比，難于將燒結(jié)物的端面加工成凸球面、傾斜凸球面、平面、傾斜平面等形狀。
作為解決上述問題的方法，一種用于制造套圈方法包括通過電鑄在芯線周圍電鍍金屬，形成圓筒形材料的步驟，以及從該圓筒形材料上除去芯線的步驟，其已在PCT/JP99/06570號公報(發(fā)明題目“光纖連接器和用在其上的套圈及其套圈的制造方法”)被披露。
然而，根據(jù)該公報，因為通過這種制造方法獲得的用于連接光纖的連接器(以下指“套圈”)是相對厚的，外徑為2～3mm，存在這樣的問題，在連接器中很難提高光纖的安裝密度，并且當(dāng)研磨圓筒形材料的周邊時，很難將偏心度限制在預(yù)定的范圍內(nèi)，結(jié)果所得套圈產(chǎn)品的合格率容易下滑。另一個問題在于，為了獲得圓筒形材料，需要供電大約一天，該圓筒形材料為套圈的基礎(chǔ)材料，所以制造套圈所需時間長、能量大、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，權(quán)利要求1所描述的發(fā)明是一種用于保持多個光纖終端的連接器組件，其特征在于包括連接器組件主體，其由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層構(gòu)成；以及多個圓筒形套圈，其用于將所述多個光纖逐芯插入，所述套圈是在使通孔內(nèi)徑的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，用所述材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層整體涂覆形成的。
權(quán)利要求2所描述的發(fā)明是一種用于固定多個光纖終端的連接器組件，其特征在于包括連接器組件主體，其由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層構(gòu)成；以及多個圓筒形套圈，其用于將所述多個光纖逐芯插入，所述套圈是在使通孔內(nèi)徑的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，用所述材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層整體涂覆形成的，向所述經(jīng)噴涂的形成材料的表面進(jìn)一步涂覆由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的至少一層或更多的噴涂層。
權(quán)利要求3所描述的發(fā)明是一種用于多芯光纖的連接器組件，其特征在于層壓將權(quán)利要求1所述的連接器組件制成特定形狀后的結(jié)構(gòu)體，在使所述雙方的連接器組件的各套圈通孔內(nèi)徑的中心軸一致，保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用樹脂或金屬構(gòu)成的材料的任一種組成的噴涂層整體涂覆，至少涂覆一層或更多的噴涂層。
權(quán)利要求4所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于包括芯線，由金屬管構(gòu)成，金屬管的通孔的內(nèi)徑可以插通光纖；以及金屬電鍍層，其被電鍍到所述芯線的外部。
權(quán)利要求5所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于其至少一個端面是扁平狀、圓頂狀、或角形形狀。
權(quán)利要求6所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于至少一個所述通孔具有倒錐。
權(quán)利要求7所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于所述芯線的內(nèi)徑為0.05～0.13mm。
權(quán)利要求8所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于在使多個圓筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用由金屬構(gòu)成的材料對多個圓筒形套圈進(jìn)行電鍍，并整體涂覆所述多個圓筒形套圈。
權(quán)利要求9所描述的發(fā)明是一種連接器組件的制造方法，其特征在于在使多個圓筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂或電鍍中的任一個方法，整體涂覆所述多個圓筒形套圈。
權(quán)利要求10所描述的發(fā)明是一種連接器組件的制造方法，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制得的連接器組件制成特定形狀后，使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂的方法，向除了所述連接器組件的兩端面之外的側(cè)面，涂覆至少一層或更多，形成涂層。
權(quán)利要求11所描述的發(fā)明是一種連接器組件的制造方法，所述方法特征在于對根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制得的連接器組件制成特定形狀后的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行層壓，使固定雙方所述連接器組件的套圈通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系，用樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂的方法，向除去所述被層壓的連接器組件的兩端面的側(cè)面，涂覆至少一層或更多，形成涂層。
權(quán)利要求12所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求9至11所述的連接器組件的制造方法，其特征在于在特定位置上固定套圈的裝置由具有可嵌入所述套圈通孔兩端的凸起部分的移動式定位元件和固定式定位元件構(gòu)成，通過所述兩個定位元件的凸起部分被嵌入各套圈的兩端孔，夾持所述各套圈，從而對各套圈進(jìn)行定位。
權(quán)利要求13所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求9至11所述的連接器組件的制造方法，其特征在于采用火焰噴涂或電弧噴涂進(jìn)行噴涂。
權(quán)利要求14所描述的發(fā)明是一種用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過套圈被浸漬在儲存于電鑄槽的電鑄溶液中，向相向配置的陽極和陰極通電，向所述陰極的表面電鍍所述陽極物質(zhì)的電鍍方法，在制造用于連接光纖的連接器的方法中，使用具有可插通所述光纖的內(nèi)徑的通孔的金屬管制成的芯線，作為所述陰極，并且在所述芯線的外表面形成電鍍層。
權(quán)利要求15所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，以所述的芯線的軸心為中心，將所述電鍍層的外表面加工成圓筒形。
權(quán)利要求16所描述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，通過移動所述芯線和所述電鍍層，使和陽極間的距離增加或減少，從而提高所述電鍍層的圓度或同心度。
權(quán)利要求17所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，通過將所述芯線和所述電鍍層以其軸心為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而提高所述電鍍層的圓度或同心度。
權(quán)利要求18所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，將所述陽極沿著垂直方向，在所述電鍍層金屬電鍍厚的部分以高速往返運動，在所述電鍍層金屬電鍍薄的部分以低速往返運動，從而減小所述電鍍層的外表面的錐度。
權(quán)利要求19所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于所述陽極具有與所述芯線共同的軸心，其直徑比作為目標(biāo)的電鍍層的最大直徑還要大，使用間距從上端到下端逐漸變疏的線圈，從而減小所述電鍍層的外表面的錐度。
權(quán)利要求20所描述的發(fā)明一種用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過以芯線的通孔中心軸相互平行且配置固定在特定的位置上的芯線作為陰極，所述通孔的內(nèi)徑可插入光纖，對陰極通電，對所述芯線的外表面整體涂覆電鍍層。
權(quán)利要求21所描述的發(fā)明是一種根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，所述方法特征在于向通孔的中心軸相互平行且多級配置固定在特定的位置上的芯線通電，首先，向位于所述特定位置中央部位的芯線通電，形成電鍍層，其次，向其外側(cè)鄰近的芯線通電，形成電鍍層。
權(quán)利要求22所描述的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求14至21中所述的用于連接多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過除去所述芯線的初始?xì)馀荩纳票砻鏉櫇裥阅?，避免在制造所述套圈中形成所述電鍍層的空氣孔?br> 更具體地說，本發(fā)明的方法包括根據(jù)光纖直徑，通過電鑄方法，在內(nèi)徑如0.05～0.13mm的金屬管構(gòu)成的芯線周圍進(jìn)行電鍍金屬的步驟，以便制得外徑為1mm或更小的圓筒形材料。而且當(dāng)通過電鑄制造用于光纖的金屬套圈時，使用導(dǎo)電芯線，和使用不銹鋼(例如，SUS 304)管作為用于芯線材料的材質(zhì)形狀。對于這種芯線，可通過利用模具擠出的方法和配線的方法制造，易于獲得直徑約為125.0±0.5μm的精度。
根據(jù)本發(fā)明，因為通過將圓筒形材料的外形的直徑制成1mm或更小，可將在芯線周圍電鍍金屬的厚度限制在所需要的最小值，研磨的圓筒形材料的周邊，以便將偏心度(當(dāng)用于光纖的金屬套圈的外周被認(rèn)為是一個完美的圓形時，其中心與通孔中心的偏離)限制在特定的范圍內(nèi)，具體地說是極容易控制在±0.5μm內(nèi)。因此，用于光纖的金屬套圈的產(chǎn)品合格率也得到提高。
下面對本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的使用方法的描述。本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈作為將光學(xué)元件用做暫時或永久連接的部件，可以應(yīng)用于使用光學(xué)元件的各種場合，并且，具有極大的優(yōu)勢。因為本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的外徑明顯小于現(xiàn)有的套圈的外徑，例如，其能夠改善如插塞式連接器、通孔式連接器、適配器、和插座不同種類的連接器的光纖的安裝密度，同時，因為偏心度極小，光纖可以更精確地進(jìn)行連接并且在連接時可使光學(xué)信號的損失顯著降低。


圖1是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的主視圖，其通過使用樹脂多級整體涂覆多個套圈形成。
圖2是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的主視圖，其通過層壓由圖1得到的成形結(jié)構(gòu)體，使用所述樹脂涂覆形成。
圖3是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件1c的說明圖。
圖4是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件1d的說明圖。
圖5是在本發(fā)明的一個具體實施例中的定位元件概況的俯視圖。
圖6是對在本發(fā)明的一個具體實施例中向定位元件6涂覆樹脂的概況進(jìn)行說明的示意圖。
圖7在本發(fā)明的一個具體實施例中，通過電鑄方法制造用于光纖的金屬多套圈的裝置的示意圖。
圖8是當(dāng)制造用于多芯光纖的金屬多套圈時，流向芯線的電流順序。
圖9是在本發(fā)明的一個具體實施例中，通過電鑄方法制造用于光纖的金屬套圈裝置的縱截面圖。
圖10是在本發(fā)明的一個具體實施例中的用于形成電鍍層的方法的示意圖。
圖11是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度及圓度，采用將兩極水平，旋轉(zhuǎn)陰極一側(cè)的方法的示意圖。
圖12是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度及圓度，采用將兩極水平，旋轉(zhuǎn)陰極一側(cè)的方法的示意圖。
圖13是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度及圓度，采用將兩極水平，陰極一側(cè)安裝屏蔽膜并旋轉(zhuǎn)的方法的側(cè)視圖。
圖14是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度及圓度，采用將兩極水平，陰極一側(cè)安裝屏蔽膜并旋轉(zhuǎn)的方法的主視圖。
圖15是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度及圓度，采用絕緣材料屏蔽陽極兩側(cè)的方法的示意圖。
圖16是顯示在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度和圓度，采用絕緣材料屏蔽陽極兩側(cè)的方法的示意圖。
圖17是在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的錐形形狀并使陰陽兩極的長度相等，采用絕緣材料屏蔽兩極的上下，使它們彼此相對相互平行，并且電流交替地流向兩極。
圖18所示為在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的錐形形狀，垂直擺動陽極使之與圓錐體相符的方法的示意圖。
圖19所示為在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了校正電鍍層的錐形形狀，將陽極制成線圈狀，根據(jù)電鍍層的金屬電鍍的厚度決定線圈的疏密度。
圖20是本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的縱截面圖。
圖21是本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的橫截面圖。
圖22是本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的連接器的連接圖。
本發(fā)明的最佳實施方式下面參照附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行描述。
本發(fā)明所述的用于多芯光纖的連接器組件，是指不包括用于多芯光纖的連接器組件外殼的模子部分。圖1和圖2所示為本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的一個實施例，圖1是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的主視圖，至少配置一行以上(附圖中為兩行)的多個圓筒形套圈，其通過使用由樹脂或金屬(也包括膠結(jié)材料)構(gòu)成的材料中的一種，通過噴涂方法或電鑄方法整體涂覆多個套圈形成，圖2是本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的主視圖，其通過層壓由圖1得到的成形結(jié)構(gòu)體，形成特定形狀，使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的一種通過噴涂方法涂覆形成。
圖1表示的是用于多芯光纖的連接器組件，其多個套圈(在這個具體實施例中為8個套圈)，通過使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一中，通過噴涂或電鑄方法，兩級、整體涂覆多個套圈形成，在該圖中，1是用于多芯光纖的連接器組件、2是可插入光纖的套圈、以及3是涂層，用樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂或電鑄方法，以特定的位置關(guān)系固定套圈1并涂覆。優(yōu)選在涂覆之前通過噴砂處理或劃痕將該套圈2的外表面變粗糙，以便改善涂層的粘附度。
本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件1在一行上有n個套圈(n表示等于或大于2的整數(shù)，在圖1中，n＝4)，并K級(K表示等于或大于1的整數(shù))設(shè)置。該套圈2的兩端均用定位元件進(jìn)行固定，使該套圈2的通孔的軸向方向均相同，而且每個套圈2都在特定的位置上排列。當(dāng)將套圈2固定在上述位置上時，通過噴涂與溶劑和固化劑等混合的環(huán)氧樹脂，使套圈2具有噴砂處理的效果，并且套圈2通過火焰噴涂、電弧噴涂、和電鑄等方法整體涂覆由樹脂或金屬構(gòu)成的材料，接著進(jìn)行涂層3表面的研磨以便得到特定的尺寸。
每個所述套圈2均制成由具有優(yōu)良加工性能的陶瓷(如氧化鋁、氧化鋯、或水晶玻璃等)、金屬如鎳或鎳合金等的金屬材料、以及塑料等等構(gòu)成的圓筒形，并且精密加工其中心孔，以便使該中心孔具有與插入其中的光纖的外徑完全相同的圓度、同心度、和圓筒度，該外徑、孔徑、和孔的偏心度等也在亞微米的公差范圍內(nèi)精密加工。標(biāo)準(zhǔn)套圈的外徑通常為2.5mm、1.25mm，但是在本發(fā)明中，只需要將套圈固定在其兩端孔上，從而本發(fā)明可使用外部變形的非標(biāo)準(zhǔn)套圈。
本發(fā)明用于形成涂層3的樹脂，需要選擇在比較低的溫度下可流動的原料，該原料具有優(yōu)良的耐熱性和耐腐蝕性，并且由具有較小熱膨脹系數(shù)的熱塑性樹脂構(gòu)成。フア-トロン的線性膨脹系數(shù)為1～2×10-5/℃，由ポリプテステイツク提供，和由出光石油株式會社提供的出光PPS等的聚苯硫基樹脂，可以優(yōu)選這兩種樹脂用做熱塑性樹脂，但除了這兩種樹脂之外，可滿足上述物理性質(zhì)的任何熱塑性樹脂也可用于實施本發(fā)明。而且，可采用由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的噴涂材料進(jìn)行噴涂。此外，在噴涂的同時，可將由熱固性樹脂的環(huán)氧樹脂、溶劑、和固化劑組成的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社提供)噴涂到套圈的表層，以便形成粗糙表面。
在本發(fā)明中，使用由金屬構(gòu)成的材料的噴涂方法中，可采用電弧噴涂和氣體火焰噴涂，這兩種噴涂方法對涂覆的套圈熱影響小和噴涂速度帶來的影響小，在使用金屬或樹脂構(gòu)成的材料的本發(fā)明的噴涂方法中，可采用氣體火焰噴涂等。在電弧噴涂中，可在通過噴涂槍的兩個噴嘴連續(xù)提供的噴涂材料的端部之間產(chǎn)生電弧，并且該噴涂材料的熔化部分作為細(xì)微粒通過空氣噴射涂到基體的表面，該空氣噴射由位于上述兩個噴嘴之間的另一個噴嘴噴出，以便在基體上形成涂層。所用噴涂材料的線形在0.8mm～5.0mm之間。然而，很難測量出電弧的溫度。電弧溫度的變化取決于電弧的周圍環(huán)境、構(gòu)成電極的材料、電流等等。作為一個實施例，在鐵電極之間電流為280A時光譜側(cè)溫的電弧溫度為6,100K～±200K。在電弧噴涂的方法中，在這樣溫度下可產(chǎn)生熔滴。熔化了的金屬作為噴涂微粒通過壓縮空氣噴涂進(jìn)行噴射，并且當(dāng)金屬溫度持續(xù)下降時，其在空氣中飛散到基體表面。在本發(fā)明中，從對套圈熱影響的角度考慮，優(yōu)選采用可將金屬噴涂在40℃的表面的ア-クポ-イPC120(或250)iDEX的低溫金屬噴涂系統(tǒng)(ア-クテクノ株式會社)。
電弧噴涂的優(yōu)點為涂層對基體的粘附度和涂層自身的強(qiáng)度都優(yōu)于采用火焰噴涂所得涂層，并且操作費用低。并且，兩種不同金屬絲均可用做噴涂材料，而且將它們?nèi)鄢珊辖鹨煌趪娡窟^程中形成涂層。其缺點為該噴涂材料只限于有傳導(dǎo)性的材料，以及當(dāng)對于材料的輸出所提供的噴涂材料速度過低時，該噴涂材料會變得過熱并被氧化，導(dǎo)致噴涂材料合金元素?fù)p失，皮層的化學(xué)成分發(fā)生變化。
本發(fā)明的火焰噴涂方法是一種具有氧氣-燃料火焰熱源的噴涂方法?？蓪⒈景l(fā)明的火焰噴涂方法劃分為三種類型絲材火焰噴涂、棒材火焰噴涂、和粉末火焰噴涂。
使用樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的一種的火焰噴涂方法進(jìn)行的噴涂過程描述如下將用于噴涂的粉末狀材料從噴涂槍的中心噴嘴隨著氣流噴出；將該空氣噴流集中地噴射到流體的周圍；以及在該空氣噴流的外圍，燃燒丙烷-氧氣、或丙烷-空氣等進(jìn)行噴涂。當(dāng)進(jìn)行噴涂時，將火焰和空氣噴流進(jìn)行調(diào)整，以便當(dāng)該材料粉末與基礎(chǔ)表面相撞時，將噴涂的材料粉末適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行熔合、或固化。此外，在本發(fā)明中優(yōu)選在熔解溫度300～330℃的范圍內(nèi)，使用熱塑性樹脂(聚苯硫基樹脂)，以便獲得理想的涂層。使用本發(fā)明的噴涂方法，可避免熱量對套圈的影響(如變形和彎曲等)，并可獲得均勻的噴涂層。
圖2所示為一種用于多芯光纖的連接器組件1a，將圖1得到的成形結(jié)構(gòu)體(用于多芯光纖的連接器組件)加工成特定的形狀后再層壓，然后通過外部涂層4將它們?nèi)窟B在一起，該涂層還包括樹脂或金屬構(gòu)成的材料，通過火焰噴涂或電弧噴涂，層壓圖1所述的用于多芯光纖的連接器組件1，對被層壓的各用于多芯光纖的連接器組件1之間的套圈孔的就位，用后面所述的夾具固定，在除去夾持面的面上，用火焰噴涂、電弧噴涂等方法噴涂由所述的樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種材料的涂覆材料，從而形成外部涂層4。
如圖3和圖4所示，本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件包括用于多芯光纖的連接器組件1c，其中在除了具有套圈孔的涂層端面之外的涂層表面上形成金屬層5；用于多芯光纖的連接器組件1d，其中雙層層壓結(jié)構(gòu)體，在經(jīng)外部涂層4涂覆的表面上形成該金屬層5。
所述金屬層5是通過電弧噴涂或火焰噴涂等在除了具有套圈孔的端面之外的涂層表面上噴涂特定金屬形成的，并且對加固連接器組件1和連接器組件1a是有效的。此外，如果最終發(fā)現(xiàn)套圈整體位移，可將金屬層5的表面進(jìn)行研磨，以便進(jìn)行套圈位置的調(diào)整。
現(xiàn)將本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件的制造方法進(jìn)行描述。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明制造連接器組件時，首先將插入光纖的套圈以特定的配置進(jìn)行定位。
圖5為在本發(fā)明的一個具體實施例中，用于在特定位置固定線圈的定位元件的俯視圖。
在圖5中，6是在特定位置固定套圈2的定位元件，其由如鐵、鎳、和鉻等的金屬材料構(gòu)成的合金構(gòu)成。所述定位元件6由具有凸起部分8的移動式定位元件9和固定式定位元件7構(gòu)成，并且定位元件通過夾持各套圈，定位每個套圈。優(yōu)選將每個所述凸起部分8制成比所述套圈內(nèi)徑大的外徑的錐形、棱錐形等的錐形、半球形、或其結(jié)合的形狀，但是只要可將每個套圈的通孔位置進(jìn)行精確地安裝，也可使用任何其它的形狀。
所述移動式定位元件9可容納具有凸起部分8的極板8a，并以多個極板8a均可單獨滑動的方式構(gòu)成。當(dāng)安裝套圈2時，上級的極板8a可向下滑到固定式定位元件7。在每個極板8a的端部，將凸起部分8配置在固定式定位元件7的凸起部分7a對面的特定位置上。所制得的所述凸起部分7a和凸起部分8的精度屬于精密級，并且當(dāng)兩個凸起部分7a和凸起部分8均夾持套圈時，套圈通孔的中心軸彼此方向相同。
設(shè)置可升降的起落機(jī)構(gòu)10，其位于所述定位元件6的下方，具有用于支撐多個套圈2的V型槽，以便將套圈2可在V型槽中連續(xù)地提升到極板的高度進(jìn)行下一步操作。
在上述具體實施例中，根據(jù)設(shè)置的根數(shù)，套圈2由套圈饋電線(未示出)成行提供，并將其放置在起落機(jī)構(gòu)10的V型槽中。當(dāng)套圈2置于起落機(jī)構(gòu)10中時，將該起落機(jī)構(gòu)10升至移動式定位元件9的最高位極板，并且移動式定位元件9可向下移動，以便將極板8a嵌入固定式定位元件7的U型壁的兩端之間。元件9進(jìn)一步向下，并且將凸起部分7a和凸起部分8分別插入套圈孔中，以便適當(dāng)定位套圈的兩端。余下的各套圈也進(jìn)行類似的操作，并完成套圈的安裝。在該狀態(tài)下，將定位元件6的周圍通過固定元件(未示出)進(jìn)行固定，以便防止套圈的偏移，然后在其上涂覆樹脂等。
圖6是向以特定的配置固定在所述定位元件6上的套圈2上涂覆樹脂的情況進(jìn)行說明的示意圖。
在圖6中，11是用于裝載所述定位元件6的底板，12是脫模劑，13是用于噴射涂層樹脂的噴嘴，14是涂覆的樹脂涂層。
定位元件6在完成所述多個套圈2的安裝后，被移到底板11上。此時，最好將脫模劑12鋪設(shè)在噴涂區(qū)的下面以防止樹脂涂層14與底板11緊密地粘接。然后，通過火焰噴涂方法，作為材料的聚苯硫基樹脂由噴嘴13噴射，將涂層覆蓋整個毗連的區(qū)域，以這種方式將套圈2附近的溫度保持在150～200℃的范圍內(nèi)。
也可以使用由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的噴涂材料，通過火焰噴涂進(jìn)行涂覆。
在噴涂時，將由環(huán)氧樹脂、溶劑、和固化劑組成的サブナ-ル(由ア-クテクノ株式會社制造)噴涂到套圈上，以便其表面變得粗糙，也可以將套圈涂以所述聚苯硫基樹脂。
涂覆完成后，返回常溫，將涂層的外部進(jìn)行研磨，以使各套圈孔和涂層側(cè)面的間隔為特定值，從而獲得圖1所示的用于多芯光纖的連接器組件1。
層壓用于多芯光纖的連接器組件1，并且用沒有圖示的夾具對被層壓的用于多芯光纖的連接器組件1之間的套圈孔進(jìn)行定位固定，在與上述條件相同的條件下，通過火焰噴涂或電弧噴涂將所述樹脂或金屬構(gòu)成的材料噴涂到所述被層壓的用于多芯光纖的連接器組件1的除了具有套圈孔的表面，形成外涂層4，從而獲得圖2所示的多心光纖連接器組件1a。
用于多芯光纖的連接器組件(多芯套圈)也可通過電鑄多個圓筒形套圈制得，下面將結(jié)合附圖對使用電鑄方法制造用于多芯光纖的連接器組件的方法進(jìn)行描述。
圖7為通過電鑄方法制造用于多芯光纖的多芯套圈的裝置的示意圖，在圖7中，20是電鑄槽，其內(nèi)部由隔膜21分隔成陽極室22和陰極端。陽極443沿著電鑄槽20的內(nèi)壁設(shè)置，與隔膜21相對。陽極443的材料根據(jù)電鍍在芯線桿材(圓筒形套圈)外部的金屬適當(dāng)選擇，通?？蓪㈡嚒㈣F、銅、或鈷等用作陽極443的材料。24是過濾器，通常，過濾精度為0.1～0.2μm，由泵25高速過濾電鑄溶液。此外，26是閥。27是電鑄溶液，通常以水作為溶液，并包含某些與一種希望電鍍在芯線28外部的金屬種類相符的金屬離子。
通過電鑄進(jìn)行電鍍所用金屬的種類，例如為鎳、鐵、銅、鈷、鎢、及其合金，因此，在水溶液或浮選液的狀態(tài)下，電鍍?nèi)芤?7可以保持這些金屬成分，例如氨基磺酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳、氧化亞鐵磺酰胺、氧化亞鐵氟硼酸鹽、焦磷酸銅、氟硼酸銅、銅硅氟化物、氟化鈦、鏈烷醇磺酸銅、硫酸鈷、和鎢酸鈉水溶液；或通過分散在水中的金剛砂粉末、碳化鎢、碳化硼、氧化鋯、氮化硅、氧化鋁、或金剛石的浮選液。上述包括磺酰胺的水溶液作為電鑄溶液27極為有效，這是因為其易電鑄、化學(xué)性穩(wěn)定、易溶解。
此外，陰極以極小的誤差與多個芯線28(圓筒形套圈)相持，由具有凸起部分31的上部固定元件29和下部固定元件30夾持，通過由導(dǎo)電金屬組成的凸起部分31被嵌入芯線28的兩端孔，使所述多個芯線通孔的中心軸相互平行并且以特定的配置固定。所述凸起部分31的形狀為錘狀、針狀及兩種形狀的組合等，夾持時優(yōu)選所述通孔位置偏移小的形狀。具有所述凸起部分31的上部固定元件29和下部固定元件30是由絕緣材料制成的。在上部固定元件29上的每個凸起部分31均分別連接到陰極側(cè)的導(dǎo)線29a上，以便電流選擇性地流向多芯線28上。
在芯線的所有部位中，通過電鑄方法電鍍在芯線外部的金屬的厚度未必是固定的，其取決于電鑄槽與陽極、陰極的結(jié)構(gòu)等，因此當(dāng)制造多芯光纖的金屬多套圈時，首先使電流流向配置在特定位置上的多個芯線中心的一條芯線上，以便在中心的芯線上形成電鍍層，然后依次使電流流向相鄰的芯線以在其上形成電鍍層，沒有過量和不足的膜后，可以整體形成電鍍層。
圖8是對電流流向芯線的順序進(jìn)行說明的示意圖，如圖8所示電流的流向按照從①到③的順序進(jìn)行。在此，以一個25芯套圈為例，為了進(jìn)行電鍍電流流向按以下方法進(jìn)行首先流向位于特定配置的中心的編號①的芯線；其后，流向位于編號①芯線周圍的編號②的芯線；再其后，流向編號③的芯線，因此，用致密而無間隙的電鍍層將該多芯線(在這種情況下為25條芯線)涂覆成一體。此外，在中心部分的芯線上形成電鑄層時，僅將需要調(diào)整的電鍍層浸漬到電鑄溶液中繼續(xù)調(diào)整其過量和不足，電鍍層上形成屏蔽膜后，僅將需要調(diào)整的電鍍層浸漬到電鑄溶液中，調(diào)節(jié)電鍍層的厚度。
在用上述電鑄溶液27填充電鑄槽20的條件下進(jìn)行的電鑄，將芯線28浸漬在陰極側(cè)，并且在陽極443和芯線28上通電，使電流密度為4～20A/dm2。這時，當(dāng)電鑄溶液27的pH值保持在酸性時，pH值為3～6，pH值更優(yōu)選為4～5，通電后，金屬可在多芯線28的外部進(jìn)行12小時電鍍，達(dá)到特定的厚度。通過使用例如活性炭等可將有機(jī)雜質(zhì)定期地從電鑄溶液27除去，或者，在電鑄之前，通過將電流以約0.2A/dm2的低電流密度通電到陰極和陽極可將無機(jī)雜質(zhì)如鋼等從電鑄溶液27除去，其中例如鍍鎳瓦壟鐵和石墨可分別用做陰極和陽極。
通過電鍍形成的由電鍍層整體涂覆多個圓筒形套圈的結(jié)構(gòu)體，通過以亞微米的精度研磨校正所述多個圓筒形套圈的兩端孔和從電鍍層側(cè)面偏移的部分后，應(yīng)用在光纖的金屬多套圈上。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的多芯用于光纖的金屬套圈的制造方法進(jìn)行說明。
在圖9中，40是通過電鑄方法制造圓筒形材料的裝置。41為電鑄槽，其內(nèi)部被隔膜42分隔成一個陽極室43和一個陰極側(cè)。在陽極室43中，將陽極44沿著電鑄槽41的內(nèi)壁安裝在該隔膜42內(nèi)側(cè)的對面。陽極44的材料根據(jù)電鍍在芯線周圍的金屬，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇，通常使用鎳、鐵、銅、或鈷等。
45是過濾器，通常具有0.1～2μm的孔徑，通過泵46以高速將電鑄溶液50進(jìn)行過濾。47是閥、48是O形環(huán)、49是發(fā)動機(jī)。50是電鑄溶液，通常以水作為溶液，并包含某些與一種希望電鍍在芯線28外部的金屬種類相符的金屬離子。通過電鑄電鍍上的金屬的種類，例如為鎳、鐵、銅、鈷、鎢、及其合金，因此，在水溶液或浮選液的狀態(tài)下，電鍍?nèi)芤?0可以保持這些金屬成分，例如氨基磺酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳、氧化亞鐵磺酰胺、氧化亞鐵氟硼酸鹽、焦磷酸銅、氟硼酸銅、銅硅氟化物、氟化鈦、鏈烷醇磺酸銅、硫酸鈷、和鎢酸鈉水溶液；或通過分散在水中的金剛砂粉末、碳化鎢、碳化硼、氧化鋯、氮化硅、氧化鋁、或金剛石的浮選液。上述包括磺酰胺的水溶液作為電鑄溶液50極為有效，這是因為其易電鑄、化學(xué)性穩(wěn)定、易溶解。
電鑄溶液50的金屬成分最終變?yōu)闃?gòu)成本發(fā)明光纖的金屬套圈。因此，當(dāng)需要將光纖的金屬套圈用在PC連接器組件上時，例如，優(yōu)選使用易于研磨的鎳或鎳/鈷合金等的鎳合金。
綜上所述，本發(fā)明的方法包括用于將金屬電鍍在芯線外部以形成具有約1mm或更小外徑的圓筒形材料的步驟，和用于將圓筒形材料的外徑加工成1mm或更小直徑的完美的圓形物。
在芯線的所有位置通過電鑄電鍍在芯線外部的金屬的厚度不總是相同的，其取決于電鑄槽、陽極的結(jié)構(gòu)等。因此，圓筒形材料的外徑越大，通孔的偏心度就越大。
然而，根據(jù)本發(fā)明，因為為了保持電鍍在芯線周圍金屬厚度為所需要的最小值，將圓筒形材料的外徑制成約1mm或更小，因此較容易將偏心度(即當(dāng)光纖的金屬套圈的圓周被認(rèn)為是一個完美的圓形時，光纖的金屬套圈的圓周中心和通孔中心之間的偏離)限制在特定的范圍內(nèi)，具體地說是極容易控制在±0.5μm內(nèi)，因此，作為產(chǎn)品的光纖的金屬套圈的合格率也得到提高。
因為芯線是決定光纖的金屬套圈內(nèi)徑的一個因素，也就是說插入光纖芯線的通孔的直徑尺寸，至于維持厚度的均勻度、圓度(在芯線的所需直徑和實際直徑之間的接近度)、和線性度均需要高精度。
這種芯線可以將上述金屬通過例如使用模具擠出方法、配線方法、無心加工等方法獲得，就不銹鋼而言，易獲得具有直徑約為125.0±0.5μm的精度的芯線材料。
并且，當(dāng)通孔的形狀除希望為圓形以外的形狀時，將上述金屬材料通過模具擠出成形。
在電鑄槽41中裝滿電鑄溶液50的情況下，將芯線51浸漬在陰極側(cè)，根據(jù)需要，并且將正電流和負(fù)電流分別施于陽極44和芯線51，在縱向的軸芯周圍轉(zhuǎn)動芯線51，以便使電流密度約為4～20A/dm2。此時，當(dāng)電鑄溶液50的pH值保持在酸性時，pH值為3～6，pH值更優(yōu)選為4～5，在通電開始12小時以內(nèi)，通常3～8小時以內(nèi)，在多芯線51的周圍將金屬電鍍成特定的厚度。通過使用活性炭可將有機(jī)雜質(zhì)有規(guī)律地從電鑄溶液50除去。此外，在電鑄之前，通過將電流以約0.2A/dm2的低電流密度施于陰極和陽極可將鋼等的無機(jī)雜質(zhì)從電鑄溶液50除去，其中鍍鎳瓦壟鐵和石墨可分別用做陰極和陽極。
根據(jù)用途將電鍍層52截成特定長度后，可將其直接地用于光纖的金屬套圈，但是通常通過NC機(jī)械加工等加工方法，將該層的外圍制成精度水平為亞微米(±0.5μm以內(nèi))的完美的圓形。根據(jù)本發(fā)明，因為將電鍍在芯線材料周圍的金屬的厚度制成作為圓筒形材料的外徑，為1mm或更小，因此作為產(chǎn)品的光纖的金屬套圈的偏心度則易于保持在±0.5μm內(nèi)。
為了將電鍍層52的外徑和內(nèi)徑的同心度和圓度限定在所需精度內(nèi)，如圖10所示，通過利用陽極44側(cè)的電鍍層52，連同作為陰極的芯線51旋轉(zhuǎn)一起，可改變陰極和陽極間的距離，改變芯線51的旋轉(zhuǎn)角速度，隨著芯線51的旋轉(zhuǎn)，改變電流值，從而，可將電鍍層的內(nèi)徑和外徑的同心度和圓度限制在所需要的精度。
如圖11和圖12所示，在形成電鍍層52時，將僅僅一部分需要校正的電鍍層52浸漬在電鑄溶液中，同時可調(diào)節(jié)過量和不足，并且如圖13和圖14所示，將屏蔽膜53置于電鍍層52上，并僅僅將需校正的電鍍層52的一部分浸漬在電鑄溶液50中，以便該金屬電鍍層的厚度完全均勻。
如圖15所示，陽極的寬度可制成小于電鍍層的直徑，并且如圖16所示，將絕緣材料54固定在陽極44寬度方向的兩側(cè)，以便使金屬電鍍層的厚度完全均勻。
在如圖17所示的具體實施例中，為了不產(chǎn)生電鍍層錐形而形成圓筒形形狀，將經(jīng)電鍍的芯線51的長度制成與陽極44的長度相同，芯線的終點的高度和陽極終點的高度相同，并且兩極彼此平行固定，例如，當(dāng)將兩極用絕緣材料54包覆以保護(hù)電鍍層時，形成電鍍層，同時交替地改變施于陰極和陽極的電流的方向，以便陰極側(cè)金屬電鍍層的厚度均勻。
如圖18所示的具體實施例顯示了一種用于校正電鍍層錐形的裝置，將陽極44或陰極(芯線)51或其兩極都上下移動，同時保持它們彼此平行。根據(jù)該錐形度，以高速將電鍍層52的厚金屬電鍍部分進(jìn)行擺動并且將其薄的部分以低速進(jìn)行擺動，同時陰極和陽極處于彼此同步，以便陰極側(cè)金屬電鍍層的厚度均勻。
在如圖19所示的具體實施例中，提供了一種用于校正電鍍層呈錐形的裝置，當(dāng)陰極的電鍍層呈錐形形狀時，將陽極線圈成線圈(線圈狀陽極S)，然后將線圈在電鍍層52的薄金屬電鍍部分進(jìn)行密集線圈，接著將線圈在所述電鍍層52的厚的部分進(jìn)行稀疏線圈，并且向兩極通電，以便對電鍍層的錐度進(jìn)行校正。
為了除去芯線上的最初的氣泡，并改善所述芯線表面的浸潤性，在控制液體溫度時，可按如下方法制作(1)將芯線從溶液中取出若干次；(2)將大的氣泡從芯線的底部排除；(3)在水溶液中擺動芯線；以及(4)以高速將芯線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在安裝連接器組件時為方便起見、以及為了改善機(jī)械強(qiáng)度，用于光纖的金屬套圈55的外徑應(yīng)優(yōu)選1mm或更小，和優(yōu)選0.50～0.75mm。
根據(jù)連接器的結(jié)構(gòu)等將用于光纖的金屬套圈55制成的適當(dāng)?shù)拈L度。另外，根據(jù)用途，在本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈55上，例如圖20所示，將本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈55的一個或兩個端面加工成諸如扁平形、圓頂形、或角形等的形狀，可在通孔56中的光纖線的插入口的一端或兩端設(shè)置一個適宜角度的倒錐體，以便幫助光纖線插入通孔56。
當(dāng)需要時通過NC機(jī)械加工等加工，將用于光纖的金屬套圈55的外圍進(jìn)行研磨，以便制成亞微米精度的完美的圓，更具體地相對于通孔56的中心在±0.5μm內(nèi)。
下面對如何使用本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈55進(jìn)行描述，將本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈55應(yīng)用于使用光學(xué)元件的多種場合，并且均極為方便，將光纖元件作為暫時性或永久性連接光纖的部件。
因為本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈的外徑明顯小于現(xiàn)有的套圈，其能夠方便地改善用于諸如插塞式連接器組件、通孔式連接器組件、適配器、和插座的各種連接器組件的光纖安裝密度，同時，因為偏心度極小，可將光纖更精確地進(jìn)行連接，并且可明顯降低連接時光信號的損失。
圖22為使用圖20和圖21所示的本發(fā)明的用于光纖的金屬套圈55，PC連接光纖的連接器的實施例，如圖20和圖21所示。首先，將光纖線57和57′插入用于光纖的金屬套圈55和55′的通孔56中，并且在該狀態(tài)下，將用于光纖的金屬套圈55和55′的端面精加工成凸起部分的球面。然后，將其終端安裝有用于光纖的金屬套圈55和55′的光纖線57和57′，從相反方向插入連接器組件58的通孔中，直至使光纖線57和57′上的兩端部開始彼此接觸。因此，所制得的光纖連接器組件，或直接使用，或根據(jù)需要，安裝使用，例如，安裝通用的套管支架、橡膠支架、或光纖連接器組件的凹(凸)輥環(huán)。
在這種情況下，可將光纖線57和57′的尖端與用于光纖的金屬套圈55和55′的端面同時進(jìn)行研磨，例如既可以研磨成凸起部分的球面或傾斜的球面，又可以研磨成平面或傾斜的平面。
為了除去芯線上的最初的氣泡，并改善所述芯線表面的浸潤性，在控制液體溫度時，將芯線從溶液中取出若干次，從芯線的底部排除大的氣泡，在水溶液中上下擺動芯線，或高速旋轉(zhuǎn)芯線。
實施例(實施例1)用于噴涂的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，是由環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑組成，將其噴涂在套圈上，將該套圈通過上述具體實施方式
的方法固定在定位元件上，涂覆套圈的表層，并制成特定的形狀，通過火焰噴涂，在除了具有套圈孔的端面上，整體噴涂聚苯硫基熱塑性樹脂(由ポリプラステイツク生產(chǎn)的フア-トロン)，并制成特定形狀，制作20個用于8芯光纖的連接器組件，在每個連接器組件中具有1級套圈。
此時，噴嘴的溫度設(shè)定在300～330℃，該套圈附近的溫度保持在150～200□。在制得的用于8芯光纖的連接器組件中，測量套圖孔之間的偏心度誤差，其誤差范圍是±0.05～0.5μm。
(實施例2)用于噴涂的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，是由環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑組成，將其噴涂在套圈上，將該套圈通過對于上述具體實施方式
的方法固定在定位元件上，涂覆套圈的表層，并制成特定的形狀，通過電弧噴涂(ア-クポ-イPC120i低溫金屬噴涂系統(tǒng)；ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，在除了具有套圈孔的端面上，整體噴涂鋅盤條和鋁盤條，并制成特定形狀，制作20個用于8芯光纖的連接器組件，在每個連接器組件中具有2級套圈。
在噴涂時，該套圈附近的溫度保持在40～50℃。在制得的用于8芯光纖的連接器組件中，測量套圈孔之間的偏心度誤差，其誤差范圍是±0.05～0.5μm。
(實施例3)通過將由實施例2的方法制得的用于光纖的連接器組件切削成特定形狀后，并調(diào)整套圈通孔和壁表面的位置，層壓所得的結(jié)構(gòu)體。然后通過火焰噴涂將PPS整體涂覆在除了具有套圈孔端面的表面上，并制成特定形狀，制作10個用于16芯光纖的連接器組件，在每個連接器組件中具有4級套圈。
此時，噴嘴的溫度設(shè)定在300～330℃，并且該套圈附近的溫度保持在150～200℃。在制得的用于16芯光纖的連接器組件中，測量套圈孔之間的偏心度誤差，其誤差范圍是±0.05～0.5μm。
(實施例4)將用于噴涂的鋁盤條和鋅盤條通過電弧噴涂(ア-クポ-イPC120i低溫金屬噴涂系統(tǒng)；ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，進(jìn)行低溫金屬噴涂，噴涂在通過實施例1和實施例3的方法制得的用于光纖的連接器組件的除了具有套圈孔的端面的表面上。
輸出電壓7～10V線供給速度3.5m/min(＝1.3mm)噴射壓力5.5kg/cm2測量制得用于光纖的連接器組件中，在將連接器組件制成特定形狀后，套圈孔之間的偏心度誤差范圍是0.5μm或更小。
其誤差范圍是±0.05～0.5μm，本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件適于防止光纖間的軸偏離。
(實施例5)使用上述具體實施例的方法用鎳在50個圓筒形金屬套圈上進(jìn)行電鑄，其配置為10行×5級。將所得結(jié)構(gòu)體磨成特定形狀，并將用于噴涂的由環(huán)氧樹脂、溶劑、和固化劑組成的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))噴涂到除了具有通孔端面的套圈表面上，以便使其表面變粗糙，然后，在其上使用聚苯硫基熱塑性樹脂(出光石油株式會社生產(chǎn)的出光PPS)進(jìn)行火焰噴射。將火焰噴射的溫度調(diào)整到約300～330℃，接近于噴嘴附近的溫度，并且所述結(jié)構(gòu)體的表面溫度調(diào)整到約150℃。在制得的用于多芯光纖的連接器組件中，在將連接器組件制成特定形狀后，測量各套圈孔之間的偏心度誤差，結(jié)果其誤差范圍為±0.05～0.5μm。
(實施例6)使用上述具體實施例的方法將50個圓筒形金屬套圈進(jìn)行電鑄，其配置為10行×5級。將所得結(jié)構(gòu)體磨成特定形狀，并將由環(huán)氧樹脂、溶劑、和固化劑組成的用于噴涂的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))噴涂到除了具有該套圈通孔兩端面的表面上，以便使其表面變粗糙，然后，以鋁盤條和鋅盤條作為噴涂材料進(jìn)行電弧噴涂(ア-クポ-イPC120i低溫金屬噴涂系統(tǒng)；ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，進(jìn)行低溫金屬噴涂。
輸出電壓7～10V線供給速度3.5m/min(＝1.3mm)噴射壓力5.5kg/cm2在將連接器組件制成特定形狀后，測量制得連接器組件中的每個套圈孔之間的偏心度誤差，其誤差范圍為±0.05～0.5μm的。
(實施例7)用于噴涂的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，是由環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑組成，將其噴涂在套圈上，將該套圈通過上述具體實施方式
的方法固定在定位元件上，使該套圈表面變粗糙，通過火焰噴涂，在除了具有套圈孔端面的表面上，整體噴涂聚苯硫基熱塑性樹脂(由ポリプラステイツク生產(chǎn)的フア-トロン)，并制成特定形狀，制作用于24芯光纖的連接器組件，在每個連接器組件中具有3級套圈，此外，將該結(jié)構(gòu)體的外部進(jìn)行磨制以得到特定形狀，3層層壓調(diào)整了各套圈通孔和壁表面位置的結(jié)構(gòu)體，然后使用フア-トロン通過火焰噴涂在該結(jié)構(gòu)體上涂覆，制作10個用于72芯光纖的連接器組件。
此時，將火焰噴射的溫度調(diào)整到約300～330℃，接近于噴嘴附近的溫度，并且所述結(jié)構(gòu)體的表面溫度調(diào)整到約150～200℃。在制得的用于72芯光纖的連接器組件中，在將連接器組件制成特定形狀后，測量各套圈孔之間的偏心度誤差，結(jié)果其誤差范圍為±0.05～0.5μm。
綜上所述，本發(fā)明連接器組件的誤差范圍為0.5μm或更小，證實了本發(fā)明的連接器組件適合于防止光纖的軸向位移。
(實施例8)使用上述具體實施例的方法用鎳在50個圓筒形金屬套圈上進(jìn)行電鑄，其配置為10行×5級。將所得結(jié)構(gòu)體磨成特定形狀，制成由電鍍套圈和鎳層組成的用于50芯光纖的連接器組件。測量每個套圈孔之間的偏心度誤差，結(jié)果其誤差范圍為±0.05～0.5μm。
(實施例9)用于噴涂的表面粗糙劑(サブナ-ル由ア-クテクノ株式會社生產(chǎn))，是由環(huán)氧樹脂、溶劑、固化劑組成，將其噴涂在套圈上，將該套圈通過上述具體實施方式
的方法固定在定位元件上，使該套圈表面變粗糙，通過火焰噴涂，在除了具有套圈孔端面的表面上，整體噴涂由環(huán)氧樹脂和固化劑組成的噴涂材料，并制成特定形狀，制作用于8芯光纖的連接器組件，在每個連接器組件中具有1級套圈。
此時，噴嘴的溫度設(shè)定在150℃，并且將該套圈附近的溫度調(diào)節(jié)到在150～200℃。在制得的用于8芯光纖的連接器組件中測量每個套圈孔之間的偏心度誤差，結(jié)果其誤差范圍為±0.05～0.5μm。
產(chǎn)業(yè)上運用的可行性綜上所述，本發(fā)明的多芯光纖的連接器組件是一種通過如下方法得到的結(jié)構(gòu)體使用該套圈的兩端孔作為定位參考點，通過精確調(diào)整定位元件調(diào)整多圓筒形套圈，當(dāng)套圈保持這種位置關(guān)系時，將由樹脂或金屬構(gòu)成的材料，通過噴涂或電鑄，一起涂覆到多個圓筒形套圈上，得到結(jié)構(gòu)體；以及將在所述結(jié)構(gòu)體表面上，使用樹脂或金屬構(gòu)成的材料，進(jìn)行至少2層的層壓，形成具有噴涂層的結(jié)構(gòu)體。因此，使用本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件，不會出現(xiàn)光纖間的軸位移或彎曲，從而防止由于光纖的不良定位導(dǎo)致的連續(xù)損失。
此外，即使軸偏移的套圈，只要該套圈孔的圓度未發(fā)生變形，就不會產(chǎn)生任何問題。如果該套圈的配置是多層的，能夠容易構(gòu)建通道數(shù)量龐大的多個光系統(tǒng)。
本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件采用具有可插通光纖的內(nèi)徑的廉價的導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬管。由于這個原因，本發(fā)明的金屬連接器組件不同于現(xiàn)有的非導(dǎo)電材料制成的、昂貴的陶瓷產(chǎn)品，或現(xiàn)有的導(dǎo)電材料制成但需要將芯線從其電鍍層中取出的產(chǎn)品，從而，通過采用本發(fā)明的金屬連接器組件，總成本可以由于使用了廉價材料和減少工序而大為降低。
本發(fā)明的用于多芯光纖的連接器組件通過采用具有可插通光纖的內(nèi)徑的廉價的導(dǎo)電材料構(gòu)成的金屬管，不同于現(xiàn)有的非導(dǎo)電材料制成的、昂貴的陶瓷產(chǎn)品，或現(xiàn)有的導(dǎo)電材料制成但需要將芯線從其電鍍層中取出的產(chǎn)品，因其廉價的材料費和簡易的工序而使成本大幅度降低。此外，使用切割前或切割后的圓筒形套圈可制成本發(fā)明的用于光纖的金屬多套圈。
根據(jù)用途，可將用于光纖的金屬多套圈的一個或兩個端面加工成扁平形、圓頂形、或角形等形狀，或在通孔中光纖線的插入孔的一端或兩端形成一個適宜角度的倒錐體，以便幫助光纖線插入這些通孔，用于光纖的部件應(yīng)用于使用光學(xué)元件的多種用途，都極為方便。
本發(fā)明的用于光纖的金屬多套圈能夠顯著地改善各種多芯連接器組件中的光纖安裝密度，同時，因為可使各芯線通孔的中心軸平行且位于特定的位置上，可以更高精度的連接光纖，可明顯降低光信號的損失。
權(quán)利要求
1.一種用于多芯光纖的連接器組件，用于保持多個光纖的終端，其特征在于包括連接器組件主體，其由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層構(gòu)成；以及多個圓筒形套圈，其用于將所述多個光纖逐芯插入，所述套圈是在使通孔內(nèi)徑的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，用所述材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層整體涂覆形成的。
2.一種用于多芯光纖的連接器組件，用于保持多個光纖的終端，其特征在于包括連接器組件主體，其由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層構(gòu)成；以及多個圓筒形套圈，其用于將所述多個光纖逐芯插入，所述套圈是在使通孔內(nèi)徑的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，用所述材料構(gòu)成的噴涂層或電鍍層整體涂覆形成的，向所述經(jīng)噴涂形成的材料的表面進(jìn)一步涂覆由樹脂或金屬中的任一材料構(gòu)成的至少一層的噴涂層。
3.一種用于多芯光纖的連接器組件，其特征在于層壓將權(quán)利要求1所述的連接器組件制成特定形狀后的結(jié)構(gòu)體，在使所述雙方的連接器組件的各套圈通孔內(nèi)徑的中心軸一致，保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用樹脂或金屬構(gòu)成的材料的任一種組成的噴涂層整體涂覆，至少涂覆一層的噴涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于包括芯線，由金屬管構(gòu)成，金屬管的通孔的內(nèi)徑可以插通光纖；以及金屬電鍍層，其被電鍍到所述芯線的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于其至少一個端面呈扁平狀、圓頂狀、或角形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于至少一個所述通孔具有倒錐。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于所述芯線的內(nèi)徑為0.05～0.13mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多芯光纖的套圈，其特征在于在使多個圓筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用由金屬構(gòu)成的材料對多個圓筒形套圈進(jìn)行電鍍，并整體涂覆所述多個圓筒形套圈。
9.一種用于多芯光纖的連接器組件的制造方法，其特征在于在使多個圓筒形套圈的所述套圈中的通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂或電鍍中的任一方法，整體涂覆所述多個圓筒形套圈。
10.一種用于多芯光纖的連接器組件的制造方法，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制得的連接器組件制成特定形狀后，使用由樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂的方法，向除了所述連接器組件的兩端面之外的側(cè)面，涂覆至少一層，形成涂層。
11.一種用于多芯光纖的連接器組件的制造方法，其特征在于對根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法制得的連接器組件制成特定形狀后的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行層壓，使固定雙方所述連接器組件的套圈通孔的中心軸相互平行并保持特定位置關(guān)系，用樹脂或金屬構(gòu)成的材料中的任一種，通過噴涂的方法，向除去所述被層壓的連接器組件的兩端面的側(cè)面，涂覆至少一層，形成涂層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一所述的連接器組件的制造方法，其特征在于在特定位置上固定套圈的裝置由具有可嵌入所述套圈通孔兩端的凸起部分的移動式定位元件和固定式定位元件構(gòu)成，通過所述兩個定位元件的凸起部分被嵌入各套圈的兩端孔，夾持所述各套圈，從而對各套圈進(jìn)行定位。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一所述的連接器組件的制造方法，其特征在于采用火焰噴涂或電弧噴涂進(jìn)行噴涂。
14.一種用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過套圈被浸漬在儲存于電鑄槽的電鑄溶液中，向相向配置的陽極和陰極通電，向所述陰極的表面電鍍所述陽極物質(zhì)的電鍍方法，在制造用于連接光纖的連接器的方法中，使用具有可插通所述光纖的內(nèi)徑的通孔的金屬管制成的芯線，作為所述陰極，并且在所述芯線的外表面形成電鍍層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，以所述的芯線的軸心為中心，將所述電鍍層的外表面加工成圓筒形。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，通過移動所述芯線和所述電鍍層，使和陽極間的距離增加或減少，從而提高所述電鍍層的圓度或同心度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，通過將所述芯線和所述電鍍層以其軸心為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而提高所述電鍍層的圓度或同心度。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于其包括以下步驟，在所述芯線上形成所述電鍍層的過程中，將所述陽極沿著垂直方向，在所述電鍍層金屬電鍍厚的部分以高速往返運動，在所述電鍍層金屬電鍍薄的部分以低速往返運動，從而減小所述電鍍層的外表面的錐度。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于所述陽極具有與所述芯線共同的軸心，其直徑比作為目標(biāo)的電鍍層的最大直徑還要大，使用間距從上端到下端逐漸變疏的線圈，從而減小所述電鍍層的外表面的錐度。
20.一種用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過以芯線的通孔中心軸相互平行且配置固定在特定的位置上的芯線作為陰極，所述通孔的內(nèi)徑可插入光纖，對陰極通電，對所述芯線的外表面整體涂覆電鍍層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于向通孔的中心軸相互平行且多級配置固定在特定的位置上的芯線通電，首先，向位于所述特定位置中央部位的芯線通電，形成電鍍層，其次，向其外側(cè)鄰近的芯線通電，形成電鍍層。
22.根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一所述的用于多芯光纖的套圈的制造方法，其特征在于通過除去所述芯線的初始?xì)馀?，改善表面潤濕性能，避免在制造所述套圈中形成所述電鍍層的空氣孔?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種低成本、高安裝密度的用于多芯光纖的連接器組件的制造方法及根據(jù)該制造方法制造的用于多芯光纖的連接器組件，其特征在于在多個套圈的通孔的中心軸相互平行且保持特定位置關(guān)系的狀態(tài)下，采用樹脂或金屬，通過噴涂或電鑄中的任一方法，整體涂覆形成多個圓筒形套圈。
文檔編號C25D2/00GK1489714SQ01822604
公開日2004年4月14日 申請日期2001年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
發(fā)明者向田隆彥 申請人:向田隆彥