CN112327421A - 一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法，该端面耦合结构包括：MT插芯、多个光纤、防反射膜；其中，光纤端面与MT插芯端面相对平齐或微量凹陷，且光纤端面相对于所述MT插芯端面凹陷0～99nm；该制备方法通过控制光纤端面凹陷量或将光束准直，将光纤损耗降到最小，使MT光纤连接器的***损耗达到最小。本发明的MT光纤连接器通过研磨或者激光切割的方式，使光纤端面和MT插芯端面基本齐平，从而使光纤耦合对接时，光纤端面既不发生物理接触，同时又将散射损耗降到最小，既避免传统MT光纤连接器光纤显著受力的情况，又使MT光纤连接器的损耗达到最小。

Description

一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法
技术领域
本发明属于光纤连接器技术领域，特别涉及一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法。
背景技术
目前广泛使用的光纤连接器为物理接触式连接器，在连接器对接后，必须保证两端的光纤紧密物理接触，中间没有空气间隙。为了达到此目的，需要对光纤端面几何形状严格控制。例如IEC61755标准规定了各种光纤连接器端面的几何形状。相应的，光纤连接器必须至少一端带有弹簧，以提供轴向压力使两端的光纤保持紧密接触状态。对于多芯光纤连接器，例如MT，在同一个插芯里面集成多路光纤，为了保证每个光纤都紧密接触，会要求光纤显著高于塑胶的插芯本体(如图1所示)，IEC标准中规定光纤高度为+1000nm～+3500nm，同一插芯最大光纤高度差为500nm，相邻两个光纤高度差最大300nm。最后利用光纤连接器提供的7.8N～11.4N的弹簧力使光纤微量位移，保证每对光纤都接触上。这种光纤显著凸出的方案易造成制造和使用过程中光纤损伤、开裂、磨损。使用过程中掉落到端面的污染物会造成端面间隙，从而引起光学性能的波动。
为了解决这个问题，公布的CN104220912B专利通过差异化抛光的方式，使光纤凹入深度为0.1微米到2.8微米，并在光纤端面上镀抗反射涂层，以此解决光纤端面间隙带来的菲涅尔反射，并使光纤不接触以提高光纤连接器的使用寿命。
光纤端面间隙会带来两个影响：菲涅尔反射和光纤散射；通过反射涂层可以减少菲涅尔反射；但是，随着光纤端面间隙增大，造成散射损耗会迅速增大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法，具体技术方案如下：
一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构，该端面耦合结构包括：
MT插芯，所述MT插芯具有抛光的MT插芯端面，所述MT插芯端面上向内贯穿开设有多个光纤通道；
多个光纤，每个所述光纤对应穿过所述MT插芯内的光纤通道，且在邻近于所述MT插芯端面的光纤端面终止；
防反射膜，涂覆在所述光纤端面上；
其中，所述光纤端面与所述MT插芯端面相对平齐或微量凹陷，且所述光纤端面相对于所述MT插芯端面凹陷0～99nm。
进一步地，所述MT插芯端面上向内贯穿开设有两个MT导向孔，所述MT导向孔位于所述光纤通道两侧。
一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，该工方法通过控制光纤端面凹陷量或将光束准直，将光纤散射损耗降到最小，使MT光纤连接器的***损耗达到最小。
技术方案一，该方法包括如下步骤：
S1:光纤和MT插芯的固化处理
将多个光纤对应***MT插芯的光纤通道后，使用环氧胶水固化光纤和MT插芯；
S2:光纤端面和MT插芯端面的平齐化处理
对上述S1步骤固化后的光纤端面和MT插芯端面使用切削材料进行无差异化抛光，使得光纤端面和MT插芯端面基本平齐，其中，该切削材料对光纤和MT插芯材料无差别，不会使光纤端面显著凸出MT插芯端面；
S3:光纤端面的凹陷化处理
使用内嵌1微米氧化铈或者二氧化硅的抛光膜对S2步骤中的光纤端面进行抛光，使得光纤端面相对于MT插芯端面凹陷0～99nm；
S4:制作光纤端面的防反射膜
上述S3步骤研磨结束后，在光纤端面涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜。
技术方案二，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤在***MT插芯的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面进行预处理；
S2：制作光纤端面的防反射膜
将S1步骤中预处理后的光纤端面涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜；
S3：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤***后光纤端面与MT插芯端面相对平齐，然后使用合适的夹具推动S2步骤处理后的多个光纤对应***MT插芯内部的光纤通道中；
S4：光纤的固定
待S3步骤中的多个光纤全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤进行固定。
技术方案三，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤在***MT插芯的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面进行预处理；
S2:光纤端面前置微透镜
在经过S1步骤预处理后的光纤端面前端设置一段微透镜，使光通过微透镜后被准直成平行光；
S3：制作防反射膜
将S2步骤中的微透镜前端涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜；
S4：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤***后光纤端面与MT插芯端面的相对平齐，然后使用合适的夹具推动S3步骤处理后的多个光纤对应***MT插芯内部的光纤通道中；
S5：光纤的固定
待S4步骤中的多个光纤全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤进行固定。
本发明的有益效果是：
本发明的MT光纤连接器通过研磨或者激光切割的方式，使光纤端面和MT插芯端面基本齐平，从而使光纤耦合对接时，光纤端面既不发生物理接触，同时又将散射损耗降到最小，既避免传统MT光纤连接器光纤显著受力的情况，又使MT光纤连接器的损耗达到最小。
附图说明
图1示出了传统MT连接器端面结构示意图；
图2示出了本发明中实施例一的结构示意图；
图3示出了本发明中实施例二的结构示意图；
图4示出了本发明中实施例三的结构示意图；
图5示出了图4中A部位的结构放大图；
图6示出了本发明中实施例三光路示意图。
图中所示：1、MT插芯；11、MT导向孔；12、MT插芯端面；2、光纤；21、光纤端面；3、防反射膜；4、微透镜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本申请实施例通过提供一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构及其制备方法，解决了现有技术中因光纤端面间隙增大，而造成散射损耗迅速增大的问题，使得光纤耦合对接时，端面既不发生物理接触，同时又将散射损耗降到最小，使光纤连接器的损耗达到最小。
本申请实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
通过研磨或者激光切割的方式，使光纤端面和MT插芯端面基本齐平，从而使光纤耦合对接时，端面既不发生物理接触，既避免传统MT光纤连接器光纤显著受力的情况，又使MT光纤连接器的损耗达到最小。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图2～4所示，一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构，该端面耦合结构包括：
MT插芯1，所述MT插芯1具有抛光的MT插芯端面12，所述MT插芯端面12上向内贯穿开设有多个光纤通道；
多个光纤2，每个所述光纤2对应穿过所述MT插芯1内的光纤通道，且在邻近于所述MT插芯端面12的光纤端面21终止；
防反射膜3，涂覆在所述光纤端面21上；
其中，所述光纤端面21与所述MT插芯端面12相对平齐或微量凹陷，且所述光纤端面21相对于所述MT插芯端面12凹陷0～99nm；通过这一技术方案，使光纤2耦合对接时，光纤端面21既不发生物理接触，同时又将散射损耗降到最小，使MT光纤连接器的损耗达到最小。
如图2～4所示，所述MT插芯端面12上向内贯穿开设有两个MT导向孔11，所述MT导向孔11位于所述光纤通道两侧；通过这一技术方案，MT导向孔11用于两个MT光纤连接器对准导向。
一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，该方法通过控制光纤端面21凹陷量或将光束准直，将光纤散射损耗降到最小，使MT光纤连接器的***损耗达到最小。
实施例一
如图2所示，一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，该方法包括如下步骤：
S1:光纤和MT插芯的固化处理
将多个光纤2对应***MT插芯1的光纤通道后，使用环氧胶水固化光纤2和MT插芯1；
S2:光纤端面和MT插芯端面的平齐化处理
对上述S1步骤固化后的光纤端面21和MT插芯端面12使用切削材料进行无差异化抛光，使得光纤端面21和MT插芯端面12基本平齐，其中，该切削材料对光纤2和MT插芯1材料无差别，不会使光纤端面21显著凸出MT插芯端面12；
S3:光纤端面的凹陷化处理
使用内嵌1微米氧化铈或者二氧化硅的抛光膜对S2步骤中的光纤端面21进行抛光，使得光纤端面21相对于MT插芯端面12凹陷0～99nm；
S4:制作光纤端面的防反射膜
上述S3步骤研磨结束后，在光纤端面21涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜3。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
使用数道越来越细的抛光材料来抛光光纤端面21和MT插芯端面12，与普通MT插芯的制作工艺不同的是，取消使光纤端面21显著凸出MT插芯端面12的切削材料，改用一道对光纤2和MT插芯1材料无差别的切削材料，使得本工序结束后，光纤端面和MT插芯端面基本齐平；
使用用内嵌1微米氧化铈或者二氧化硅的抛光膜抛光光纤端面21，使得光纤端面21相对于MT插芯端面12凹陷0～99nm，这样可以将光纤损耗降到最小，使MT光纤连接器的***损耗达到最小；在研磨抛光结束后在光纤端面21涂覆抗反射涂层3，可以减少菲涅尔反射。
实施例二
如图3所示，一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤2在***MT插芯1的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面21进行预处理；
S2：制作光纤端面的防反射膜
将S1步骤中预处理后的光纤端面21涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜3；
S3：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面12前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤2***后光纤端面21与MT插芯端面12相对平齐，然后使用合适的夹具推动S2步骤处理后的多个光纤2对应***MT插芯1内部的光纤通道中；
S4：光纤的固定
待S3步骤中的多个光纤2全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤2进行固定。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
通过激光切割或者裸光纤研磨的方式，使光纤端面21和MT插芯端面12基本齐平，既避免传统MT光纤连接器光纤显著受力的情况，又使连接器损耗达到最小。
实施例三
如图4～6所示，一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤2在***MT插芯1的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面21进行预处理；
S2:光纤端面前置微透镜
在经过S1步骤预处理后的光纤端面21前端设置一段微透镜4，使光通过微透镜4后被准直成平行光；
S3：制作防反射膜
将S2步骤中的微透镜4前端涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜3；
S4：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面12前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤2***后光纤端面21与MT插芯端面12的相对平齐，然后使用合适的夹具推动S3步骤处理后的多个光纤2对应***MT插芯1内部的光纤通道中；
S5：光纤的固定
待S4步骤中的多个光纤2全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤2进行固定。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
通过激光切割或者裸光纤研磨的方式，使光纤端面21和MT插芯端面12基本齐平，既避免传统MT光纤连接器光纤显著受力的情况，又使连接器损耗达到最小。
光斑通过微透镜4后，被准直成平行光，因此对光纤端面21间隙不再敏感，也可以通过设置光纤剥除位置来限制光纤端面21的凹入深度。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构，其特征在于，该端面耦合结构包括：
MT插芯(1)，所述MT插芯(1)具有抛光的MT插芯端面(12)，所述MT插芯端面(12)上向内贯穿开设有多个光纤通道；
多个光纤(2)，每个所述光纤(2)对应穿过所述MT插芯(1)内的光纤通道，且在邻近于所述MT插芯端面(12)的光纤端面(21)终止；
防反射膜(3)，涂覆在所述光纤端面(21)上；
其中，所述光纤端面(21)与所述MT插芯端面(12)相对平齐或微量凹陷，且所述光纤端面(21)相对于所述MT插芯端面(12)凹陷0～99nm。
2.根据权利要求1所述的新型多芯光纤连接器端面耦合结构，其特征在于：所述MT插芯端面(12)上向内贯穿开设有两个MT导向孔(11)，所述MT导向孔(11)位于所述光纤通道两侧。
3.一种新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，其特征在于：该方法通过控制光纤端面(21)凹陷量或将光束准直，将光纤损耗降到最小，使MT光纤连接器的***损耗达到最小。
4.根据权利要求3所述的新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1:光纤和MT插芯的固化处理
将多个光纤(2)对应***MT插芯(1)的光纤通道后，使用环氧胶水固化光纤(2)和MT插芯(1)；
S2:光纤端面和MT插芯端面的平齐化处理
对上述S1步骤固化后的光纤端面(21)和MT插芯端面(12)使用切削材料进行无差异化抛光，使得光纤端面(21)和MT插芯端面(12)基本平齐，其中，该切削材料对光纤(2)和MT插芯(1)材料无差别，不会使光纤端面(21)显著凸出MT插芯端面(12)；
S3:光纤端面的凹陷化处理
使用内嵌1微米氧化铈或者二氧化硅的抛光膜对S2步骤中的光纤端面(21)进行抛光，使得光纤端面(21)相对于MT插芯端面(12)凹陷0～99nm；
S4:制作光纤端面的防反射膜
上述S3步骤研磨结束后，在光纤端面(21)涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜(3)。
5.根据权利要求3所述的新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤(2)在***MT插芯(1)的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面(21)进行预处理；
S2：制作光纤端面的防反射膜
将S1步骤中预处理后的光纤端面(21)涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜(3)；
S3：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面(12)前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤(2)***后光纤端面(21)与MT插芯端面(12)相对平齐，然后使用合适的夹具推动S2步骤处理后的多个光纤(2)对应***MT插芯(1)内部的光纤通道中；
S4：光纤的固定
待S3步骤中的多个光纤(2)全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤(2)进行固定。
6.根据权利要求3所述的新型多芯光纤连接器端面耦合结构的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1:光纤端面的预处理
多个光纤(2)在***MT插芯(1)的光纤通道前通过激光切割或者裸光纤研磨的方式对光纤端面(21)进行预处理；
S2:光纤端面前置微透镜
在经过S1步骤预处理后的光纤端面(21)前端设置一段微透镜(4)，使光通过微透镜(4)后被准直成平行光；
S3：制作防反射膜
将S2步骤中的微透镜(4)前端涂覆抗反射涂层，以形成一道防反射膜(3)；
S4：光纤的限位平齐***
通过在MT插芯端面(12)前端设置一个光滑的镜面限位，以保证多个光纤(2)***后光纤端面(21)与MT插芯端面(12)的相对平齐，然后使用合适的夹具推动S3步骤处理后的多个光纤(2)对应***MT插芯(1)内部的光纤通道中；
S5：光纤的固定
待S4步骤中的多个光纤(2)全部***完成后，使用环氧胶水或夹紧机构对光纤(2)进行固定。
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