CN99101396.4
1999.01.28
CN1262450A
2000.08.09
驳回
无权
发明专利申请公布后的驳回|||公开|||
G02B6/44
艾能斯光纤产品公司;
沈培生; 毛忠明; 章启侨
美国加利福尼亚州
柳沈知识产权律师事务所
马涛
一种光耦合装置,其包括套壳及由成对光纤组成且封闭在该套壳内的光纤组合,该光纤组合在其中间位置设有沙漏状结构,并在光纤组合的颈部处设有强化结构以提高该处的强度,从而使整个光耦合装置具有较好的机械特性,使用方便可靠。
1.一种光耦合装置，其包括套壳及光纤组合，其中光纤组合收容在套壳 内，其包括至少两条光纤且具有窄化的颈部，其特征在于，在该颈部上设有 强化装置。 2.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，强化装置为借喷出涂 布加以设置的涂覆强化层。 3.如权利要求2所述的光耦合装置，其特征在于，该强化层的折射率比 光纤的折射率低。 4.如权利要求1所述的光耦合装置，其特征在于，强化装置具有环绕包 覆在光纤组合颈部的结构。 5.一种光耦合装置的制造方法，包括数个步骤：采用具有至少两条光纤 的光纤组合；在光纤组合的中间位置成型颈部；在颈部处设置强化装置；以 及借套壳将光纤组合固持包覆在其中。 6.如权利要求5所述的一种光耦合装置的制造方法，其特征在于，强化 装置是借喷出涂布加以设置的。 7.如权利要求5所述的一种光耦合装置的制造方法，其特征在于，强化 装置为涂覆的环绕包覆在光纤组合颈部的强化层。 8.如权利要求7所述的一种光耦合装置的制造方法，其特征在于，该强 化层的折射率比光纤的折射率低。
光耦合装置及其制造方法本发明涉及一种光耦合装置，特别是涉及一种利用光耦合特性以传输光 信号的光耦合装置。 光耦合装置被广泛应用在光纤传输系统中，常见的现有相关结构请参阅 图1所示，典型的光耦合装置10包括一对平行的光纤12，其延伸在管状套 壳14内，且每条光纤12设有沿中心轴线方向延伸的轴芯部分15，以供光 信号在其中传输。这样成对的光纤12在其中间位置16以相当接近的方式朝 彼此靠近的方向弯折变形，并在套壳14中形成其截面形态为沙漏状的结构， 借此，沿其中一条光纤12所传输的光信号即可在如前所述的沙漏状结构的 颈部18(即活性区)附近转换到其相邻的另一条光纤12上去。这是因为一条光 纤12的轴芯部分15在非常靠近另一条光纤12的轴芯部分15时，光信号能 轻易地漏出或跳跃到另一条光纤12上。这样两条光纤间光信号的可交换性 被称为光信号传输的耦合功能，这即是光耦合装置如此命名的由来。 在光耦合装置上制造此沙漏状结构的典型方法可阐述如下。首先，借吸 持设置将并列成对的光纤12两端加以固持，再同时在该两端施以反向朝外 的拉力以使该两光纤12处于拉紧的状态。然后借一个喷灯或其他热源加热 该两平行接近的光纤12的中间部位以使该部位软化。这样在被加热区域附 近的光纤12将会变窄或变薄，而使这一区域自然成为沙漏状结构的颈部 18。此时，这种成对光纤12的轴芯部分15将如图1所示而相互移动得相当 靠近，借以促成附近区域耦合特性的实施。应能容易理解，若两光纤12相 互间靠得越近，则其中被传输的光信号的可交换比率就越高。然而，这样的 颈部18具有尺寸上的限制，其最大限值必须满足成对光纤12间的最小可相 互交换率，而其最小限值则在于其须具备足够的强度以抵抗因外来的冲击或 振动所造成的结构破裂。但是，为了达到较佳的耦合功效，大多数光耦合装 置的制造厂商不得不将该颈部18制成最小限值附近临界值的尺寸。此时， 该光耦合装置10在机械特性观点来看就比其他纤维光学元件更为脆弱敏 感。任何施加于光耦合装置10的强烈振动、不适当的冲击或是使之摔落， 都会相对在窄薄的颈部18产生很大的外力及惯性力，而可能导致光纤12颈 部18附近的断裂。这些不可避免的问题给制造厂商带来了高难度、复杂性 及较高的不良率等影响。所以，目前确有必要开发一种既能达到理想光耦合 性能以达所需目的，又具有足够强度以供实际可靠利用的光耦合装置产品。 本发明的目的在于提供一种光耦合装置及其制造方法，该光耦合装置上 设有强化装置，使光耦合装置具有较佳的机械性能并在生产制造过程中具有 较大耐破坏性。 本发明的目的是这样实现的，即提供一种光耦合装置，其包括套壳及光 纤组合，其中光纤组合收容在套壳内，其包括至少两条光纤且具有窄化的颈 部，在该颈部上设有强化装置。 本发明还提供一种光耦合装置的制造方法，包括数个步骤：采用具有至 少两条光纤的光纤组合；在光纤组合的中间位置成型颈部；在颈部处设置强 化装置；以及借套壳将光纤组合固持包覆在其中。 本发明装置及方法的优点在于，其可提高光耦合装置颈部的强度，并使 整个光耦合装置具有较好的机械特性，使用方便可靠，使光耦合装置的可靠 性及抗冲击能力明显增加而不良率相对降低，这样将有利于生产者与使用者 的应用。 下面结合附图，详细说明本发明实施例，其中： 图1是一种现有光耦合装置的剖视图； 图2是本发明光耦合装置优选实施例的剖视图。 请参阅图2所示，本发明光耦合装置30包括有套壳32及收容在套壳32 内且由一对相互紧邻的光纤36组成的光纤组合34，其中每一条光纤36沿 中央轴线方向延伸有轴芯部分37。在光纤组合36的中间位置形成有沙漏状 结构38，且在其颈部42(即活性区)位置周围包覆有保护作用的强化层40， 这一强化层40材料的折射率N1小于光纤36的折射率N2。在套壳32两端 各设有封闭元件以使光纤组合34固持在套壳32内。 值得注意的是，强化层40不仅在颈部42提供强化功效，以有效抵抗施 加于光耦合装置30上的振动或冲击，而且其具有保护装置功能可避免任何 外界物质引起不良影响，比如水气或灰尘由封闭元件的泄漏处侵入套壳32 的内层空间时，将容易危害尺寸较窄且内部结构稍弱的颈部42，同时该颈 部42抵抗外部物质进入光纤36轴芯部分37能力较弱，自身整体的特性容 易被破坏。 另外，由于颈部42非常脆弱且易碎，强化层40必须小心仔细地被覆在 上面，因此，采用喷附方式将某些特殊材料施加其上，以在该位置避免施加 任何不当的外力，这种特殊材料具有折射率小于光纤的特性、以确保不会有 任何不适当的折射散失穿出强化层40及其附近的现象。 此外，在光纤组合34被永久性包覆在光耦合装置30套壳32内的制作 过程前后必须额外加入一道强化物质层涂覆的过程。 因此，本发明在光耦合装置30套壳32内的光纤组合34上提供有强化 过的颈部42，进而使光耦合装置的可靠性及抗冲击能力明显增加而不良率 相对降低，这样将有利于生产者与使用者的应用。
本发明涉及一种光耦合装置，特别是涉及一种利用光耦合特性以传输光 信号的光耦合装置。
光耦合装置被广泛应用在光纤传输系统中，常见的现有相关结构请参阅 图1所示，典型的光耦合装置10包括一对平行的光纤12，其延伸在管状套 壳14内，且每条光纤12设有沿中心轴线方向延伸的轴芯部分15，以供光 信号在其中传输。这样成对的光纤12在其中间位置16以相当接近的方式朝 彼此靠近的方向弯折变形，并在套壳14中形成其截面形态为沙漏状的结构， 借此，沿其中一条光纤12所传输的光信号即可在如前所述的沙漏状结构的 颈部18(即活性区)附近转换到其相邻的另一条光纤12上去。这是因为一条光 纤12的轴芯部分15在非常靠近另一条光纤12的轴芯部分15时，光信号能 轻易地漏出或跳跃到另一条光纤12上。这样两条光纤间光信号的可交换性 被称为光信号传输的耦合功能，这即是光耦合装置如此命名的由来。
在光耦合装置上制造此沙漏状结构的典型方法可阐述如下。首先，借吸 持设置将并列成对的光纤12两端加以固持，再同时在该两端施以反向朝外 的拉力以使该两光纤12处于拉紧的状态。然后借一个喷灯或其他热源加热 该两平行接近的光纤12的中间部位以使该部位软化。这样在被加热区域附 近的光纤12将会变窄或变薄，而使这一区域自然成为沙漏状结构的颈部 18。此时，这种成对光纤12的轴芯部分15将如图1所示而相互移动得相当 靠近，借以促成附近区域耦合特性的实施。应能容易理解，若两光纤12相 互间靠得越近，则其中被传输的光信号的可交换比率就越高。然而，这样的 颈部18具有尺寸上的限制，其最大限值必须满足成对光纤12间的最小可相 互交换率，而其最小限值则在于其须具备足够的强度以抵抗因外来的冲击或 振动所造成的结构破裂。但是，为了达到较佳的耦合功效，大多数光耦合装 置的制造厂商不得不将该颈部18制成最小限值附近临界值的尺寸。此时， 该光耦合装置10在机械特性观点来看就比其他纤维光学元件更为脆弱敏 感。任何施加于光耦合装置10的强烈振动、不适当的冲击或是使之摔落， 都会相对在窄薄的颈部18产生很大的外力及惯性力，而可能导致光纤12颈 部18附近的断裂。这些不可避免的问题给制造厂商带来了高难度、复杂性 及较高的不良率等影响。所以，目前确有必要开发一种既能达到理想光耦合 性能以达所需目的，又具有足够强度以供实际可靠利用的光耦合装置产品。
本发明的目的在于提供一种光耦合装置及其制造方法，该光耦合装置上 设有强化装置，使光耦合装置具有较佳的机械性能并在生产制造过程中具有 较大耐破坏性。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种光耦合装置，其包括套壳及光 纤组合，其中光纤组合收容在套壳内，其包括至少两条光纤且具有窄化的颈 部，在该颈部上设有强化装置。
本发明还提供一种光耦合装置的制造方法，包括数个步骤：采用具有至 少两条光纤的光纤组合；在光纤组合的中间位置成型颈部；在颈部处设置强 化装置；以及借套壳将光纤组合固持包覆在其中。
本发明装置及方法的优点在于，其可提高光耦合装置颈部的强度，并使 整个光耦合装置具有较好的机械特性，使用方便可靠，使光耦合装置的可靠 性及抗冲击能力明显增加而不良率相对降低，这样将有利于生产者与使用者 的应用。
下面结合附图，详细说明本发明实施例，其中：
图1是一种现有光耦合装置的剖视图；
图2是本发明光耦合装置优选实施例的剖视图。
请参阅图2所示，本发明光耦合装置30包括有套壳32及收容在套壳32 内且由一对相互紧邻的光纤36组成的光纤组合34，其中每一条光纤36沿 中央轴线方向延伸有轴芯部分37。在光纤组合36的中间位置形成有沙漏状 结构38，且在其颈部42(即活性区)位置周围包覆有保护作用的强化层40， 这一强化层40材料的折射率N1小于光纤36的折射率N2。在套壳32两端 各设有封闭元件以使光纤组合34固持在套壳32内。
值得注意的是，强化层40不仅在颈部42提供强化功效，以有效抵抗施 加于光耦合装置30上的振动或冲击，而且其具有保护装置功能可避免任何 外界物质引起不良影响，比如水气或灰尘由封闭元件的泄漏处侵入套壳32 的内层空间时，将容易危害尺寸较窄且内部结构稍弱的颈部42，同时该颈 部42抵抗外部物质进入光纤36轴芯部分37能力较弱，自身整体的特性容 易被破坏。
另外，由于颈部42非常脆弱且易碎，强化层40必须小心仔细地被覆在 上面，因此，采用喷附方式将某些特殊材料施加其上，以在该位置避免施加 任何不当的外力，这种特殊材料具有折射率小于光纤的特性、以确保不会有 任何不适当的折射散失穿出强化层40及其附近的现象。
此外，在光纤组合34被永久性包覆在光耦合装置30套壳32内的制作 过程前后必须额外加入一道强化物质层涂覆的过程。
因此，本发明在光耦合装置30套壳32内的光纤组合34上提供有强化 过的颈部42，进而使光耦合装置的可靠性及抗冲击能力明显增加而不良率 相对降低，这样将有利于生产者与使用者的应用。
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一种光耦合装置,其包括套壳及由成对光纤组成且封闭在该套壳内的光纤组合,该光纤组合在其中间位置设有沙漏状结构,并在光纤组合的颈部处设有强化结构以提高该处的强度,从而使整个光耦合装置具有较好的机械特性,使用方便可靠。。
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