CN1495136A - 生产蚀刻光导纤维束的方法和改良的蚀刻光导纤维束 - Google Patents

生产蚀刻光导纤维束的方法和改良的蚀刻光导纤维束 Download PDF

Info

Publication number
CN1495136A
CN1495136A CNA031470874A CN03147087A CN1495136A CN 1495136 A CN1495136 A CN 1495136A CN A031470874 A CNA031470874 A CN A031470874A CN 03147087 A CN03147087 A CN 03147087A CN 1495136 A CN1495136 A CN 1495136A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tackiness agent
tapered region
light carrying
fibre bundle
bundle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031470874A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100584784C (zh
Inventor
I
I·肯泽
M·维塞
B·索梅
A·苏希
U·布斯奇
T·斯维克
R·斯特拉克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Publication of CN1495136A publication Critical patent/CN1495136A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100584784C publication Critical patent/CN100584784C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/40—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means
    • G02B6/403—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means of the ferrule type, connecting a pair of ferrules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/66—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/66—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment
    • C03C25/68—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment by etching
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

为了生产出可以尽可能准确地定位光出射点的蚀刻光导纤维束，使纤维束的端面并不彼此完全熔为一体，而只使其在接触面熔合。然后在真空下用粘着剂填充由此形成的楔形区。为了保护光导纤维免受机械负载，在固定的端区和柔韧区之间的过渡区中注入了粘着剂。这样就能生产出更合理的蚀刻光导纤维束并延长了其使用寿命。

Description

生产蚀刻光导纤维束的方法 和改良的蚀刻光导纤维束
技术领域
本发明涉及蚀刻光导纤维束，也就是英语中的“Leached Fiber Bundle”(LFB)的生产方法，以及改良的蚀刻光导纤维束。
背景技术
蚀刻光导纤维束特别用做传输光学信息的图象光导管，比如用在内窥镜中。蚀刻光导纤维束中一般有很多光导纤维，这些光导纤维是按规定的顺序排列的。光导纤维的直径一般是8至120μm。这些光导纤维本身通常由光导芯和低折射率外壳(如玻璃或塑料)构成的。
蚀刻光导纤维束的生产方法为大家所熟知，如WO 02/40416 A1和US 4,389,089中公开的生产方法。为了使纤维按规定的顺序排列，需要对按相应顺序排列的预成形纤维束(如玻璃棒或玻璃管)进行拉伸来生产LFB，这些预成形的纤维束中还至少包括一些间隔件，也就是由蚀刻玻璃组成的“隔离件”，所谓的蚀刻玻璃就是可以通过酸、碱或去离子水溶解的玻璃。预成形的隔离件大多数是管状或棒状。通过按照适当顺序来排列那些可腐蚀的隔离件来确定光导纤维彼此间的距离和顺序。
按照大家通常所熟知的方法，接下来就要对以上述方式得到的预成形光导纤维束进行热拉伸，直到形成预期的纤维或纤维束截面。与此同时隔离件与光导纤维熔合，并填满各个光导纤维之间的空间。
为了制造图象光导管，要在熔合的纤维束端部加入一层耐酸或耐碱的保护层，而将那些没有处在该保护区范围内的隔离件在热的酸洗槽、碱洗槽或者去离子水槽中除去。这样在这些地方的光导纤维再次显露出来，从而使该处的纤维束变得柔韧灵活。而纤维束端部仍彼此连接并保持坚硬和固定。为了提高光导质量通常还要对这些端区进行抛光。
使光的出射点，也就是光波导体的端面，在光导纤维和隔离件端面的矩阵中处于规定的准确位置，这一点在今后很多的应用中对光导质量是非常重要的。
上面所提到的生产工艺有一个弊端，就是由于光导纤维和蚀刻玻璃在纤维束端区的熔合使光导纤维从其原始的几何位置游离出来，从而造成位于光导纤维束端部光出射点的准确位置丢失。因此，对于那些对图象或光传输质量要求很高的应用，比如用于光导数据传输中的光学互联器(Optical Interconnects)，就不能使用这种生产光导纤维束的方法。
对于光导纤维束来说，存在的一个普遍问题就是机械承载能力过低。纤维束一旦弯曲，各个纤维就会因彼此摩擦而导致出现较强的机械负载，从而导致纤维断裂。如果各纤维之间出现污粒，这种负载还会更高。每个断裂的光导纤维都会导致所属的发光点中断，这样当断裂的纤维达到相当的数量时，就必须更换整个纤维束。为了延长光导纤维束的使用寿命，WO 02/40416 A1中建议，在纤维束的各个纤维之间使用一种专用粉剂，并在光导纤维束的柔韧区周围设置一个保护网。即使是采取了这些措施，对于特定的使用目的也不能使纤维束达到足够的耐久性。
发明内容
本发明旨在提供一种生产蚀刻光导纤维束的方法，该方法使光出射点具有尽可能准确的确定位置，本发明还提供一种具有尽可能准确的光出射点确定位置的蚀刻光导纤维束。
这一目的通过遵照本发明独立权利要求所述生产蚀刻光导纤维束的方法以及蚀刻光导纤维束来达到。从属权利要求给出了本发明的优选实施例。
如上所述，在将拉制成纤维之前，光导纤维的预期位置是由预成形纤维和预成形隔离件的顺序来决定的。在拉伸过程中只能影响纤维直径的绝对大小以及光出射点的绝对位置，但不会影响它们彼此之间的相对位置。为了在用传统方式熔化端区时不会改变这一相对位置，本发明的方法是将排列好的预成形纤维与蚀刻玻璃构成的预成形隔离件一起拉伸，使端区外的各个纤维和隔离件之间至少留有一定的距离，从而使其不会彼此完全熔为一体，而只是在彼此的接触面上熔化。这样，在各纤维和隔离件之间就形成了一个中间区域，下文中我们称之为“楔形区”。
各光出射点之间的距离(在下文中称之为“间距”)是由隔离件的直径决定的。而楔形区的大小又是由光导纤维直径和隔离件直径的比例决定的。一般来讲，在对光导纤维和隔离件的直径进行调整时，要使楔形区的尺寸尽量小。
在进行后面的工序之前，也就是在抛光端面和除去纤维束柔韧区中经过拉伸的隔离件之前，必须将这些楔形区填满。如果不填满这些楔形区，就不可能造出一个光学价值很高的端区，这是因为在除去隔离件时所使用的洗槽(如酸洗槽、碱洗槽或去离子水槽)会浸入楔形区中，并溶解端区的隔离件，或者至少是侵入这些隔离件，这样就无法得到一个坚硬的端区，或者至少无法保持光出射点的准确位置。进而在对端面进行抛光时由楔形区所造成的磨损将会到达随后使纤维束变柔韧的或已经变为柔韧的区域，在那里由于摩擦而使光导纤维受到较强的机械负载，从而导致纤维束的使用寿命降低。
令人惊讶的是，楔形区的填充可以非常简单地用粘着剂来完成。对这些粘着剂的一些要求将在下文中提到。例如关于使用粘着剂的问题，将在实施例中指出。只要楔形区中的粘着剂不是单独硬化的，就可以在将粘着剂放入楔形区中之后采取适当的硬化措施。根据不同的粘着剂可以采用如热硬化、气态催化剂辅助硬化或用紫外线或可见光照射等硬化方式。也可以将这些硬化技术结合起来使用。
在填充了楔形区并对粘着剂至少进行过部分硬化之后，要在纤维束的至少一个尚未熔化端部设置保护层，如涂一层耐酸或耐碱的蜡，并在浸蚀浴中或通过其它适当措施将隔离件去除。端区的保护层可以防止所使用的除去隔离件的蚀剂侵入端区中的隔离件。
通常，中间除去了隔离件的纤维束区域是柔韧的，而端区则是坚硬的。将粘着剂注入楔形区时可使用多种方法。其中一种方法就是利用楔形区的毛细力来注入粘着剂。一般是先将纤维束的端区浸入粘着剂中，然后通过毛细力将粘着剂吸入楔形区中至一定的高度。但使用这种方法的问题在于很难达到更高的装填高度并且毛细力只能用于填充纤维束的一端，这是因为楔形区中气体体积的反压导致很难再填充纤维束的另一端。
本发明的主旨思想是，利用纤维束外的大气压和楔形区内部气体之间的压力差将粘着剂注入楔形区，其中楔形区内部为真空。该真空可以通过真空泵产生。如果只填充纤维束一端的楔形区，那么使用这个方法及其简便。将需要填充的一端浸入粘着剂中，并在另一端施加真空。这样粘着剂就会从浸入的一端被吸入楔形区中。如果纤维束的另一端也需要用粘着剂来填充，就要采取措施在随后要变柔韧的纤维束区域，一般是中间区域，施加真空。
另一种产生真空和注入粘着剂的方法是将楔形区中的气体先加热然后马上冷却。当楔形区中的气体先被加热(如通过加热纤维束或其各区域)时，加热的气体就会膨胀。如果将纤维束的端部及时浸入到粘着剂中，因冷却而聚集在一起的气体会将粘着剂吸入楔形区中。这种方法使同时填充纤维束的两端变得很简单。
总的来说使用真空有一个好处，就是通过这种方式可以按预定的目标来调整楔形区中粘着剂的装填高度。此外这种方法还可以达到比使用毛细力技术更高的装填高度。而且还可以使用粘性范围比较大的粘着剂。当然，还可以将多种粘着剂结合起来代替单种粘着剂使用。
优选的方法是在真空下用至少一种粘着剂将LFB两个坚硬端区的楔形区填充到至少为0.5cm的装填高度。在另外一种优选的实施例中用至少一种粘着剂将楔形区填充到0.5cm至5cm，特别是1.5cm至2.5cm的装填高度。装填高度是从端区的端面算起，沿柔韧区的方向来测量的。特别优选的是使用至少一种粘着剂填满坚硬端区的楔形区。这包括，可以使粘着剂的装填高度与坚硬端区的高度相等，有时甚至可以超过这一高度。
在填充完楔形区之后，如果粘着剂自身没有硬化，则需要对粘着剂进行硬化。为此优选采用热或光辐射技术。有时也可以将两种方法结合起来使用。特别优选的是利用紫外线照射来硬化的粘着剂。紫外线可以射入光导纤维和隔离件中从而达到辅助粘着剂硬化的目的。
在选择填充楔形区的粘着剂时必须注意其特定的特性。首先这些粘着剂在未硬化时必须有足够的流动能力，以便能够注入楔形区中。因此优选的是在25℃下粘度为5·10-2Pa·s到5Pa·s的粘着剂。其次这些粘着剂还要具有下列特性：硬化时不出现过大的体积收缩，热膨胀系数低(优选是＜100ppm/K)，进行气候测试和在120℃持续加热时的耐受性好，在去除隔离件以及在150℃下持续加热5分钟时不会出现各部件的排气现象，对热的酸、碱和/或去离子水，特别是对除去隔离件使用的各种制剂有较高的稳定性以及对玻璃的良好附着性。此外优选的粘着剂还要有一个尽可能低的抛光度，也就是说，在对端面进行抛光时，这些粘着剂基本上不会比玻璃材料的受侵蚀程度强，因此，如果楔形区尺寸为45μm的话，在光导纤维和隔离件之间的已填充的楔形区中就不会产生深于3μm的坑。所谓的楔形区尺寸指的是由楔形区所形成的高度，其基本上是个三角形。用这种方式就可以得到一个高质量品质，即，基本上为平整的表面。已经证明，主要成分是环氧化物基料的粘着剂可以满足上述特性。特别是含有纳米颗粒的粘着剂，其展示出很低的抛光度趋向。
一般在除去隔离件之后纤维束就变成了具有柔韧性的中间区域和坚硬、固定端区的纤维束。端区中的隔离件需要保留，而柔韧区的则要去除。这表明，在柔韧区基本上各光导纤维之间都是有一定距离的。与那些同样用于数据传输的单根的纤维不同，留在纤维束柔韧区中的光导纤维没有附加的外壳如厚塑料外壳来对其进行实质性的保护。如WO 02/40416 A1中所述，可以保护柔韧区的单根纤维免受机械载荷的影响。但是实践表明，在固定的端区和柔韧的中间区之间的过渡区对机械载荷尤其敏感，这些载荷可能由于例如各纤维之间的距离过大从而导致各纤维的倾斜角度过大而引起的。这时常常会出现纤维断裂的情况。因此在优选实施例中要对过渡区进行特别保护。用一个非常简单的办法就可以达到这个保护的目的，即在过渡区中将至少一部分粘着剂注入暴露出来的光导纤维之间。与填充楔形区使用的粘着剂不同，这里使用的粘着剂可能会有其它要求，因为这里的粘着剂不必经过除去隔离件和进行机械加工的过程。它们的作用是，减小过渡区光导纤维的机械载荷。
实践表明，有些粘着剂在已硬化的状态下仍然柔韧地围绕在光导纤维周围，从而在粘着剂发生形变时，过渡区产生弯曲应力时的压力就会被光导纤维获得并且有时还会传向坚硬的端区，即使这样，这些粘着剂仍不会柔软到会被光导纤维切开的程度，使用上述这样的粘着剂会得到最好的效果。对于过渡区的粘着剂来说，保证由这些粘着剂诱发的应力不会传导到各纤维中也是很重要的。也就是说，粘着剂越软越可以直接将粘着剂的强收缩力或高热膨胀系数降低，这样由此所产生的负载就不会传递到纤维上了。此外承受高应力的纤维在导光时具有很高的阻尼值。总的来说，优选的是那些具有低热膨胀率、高断裂伸长率、在气候测试和120℃持续加热的情况下具有良好耐久性以及对玻璃有良好粘着性的粘着剂。对过渡区域的保护不仅可以用在具有经填充的楔形区的蚀刻光导纤维束中，也可以用在有熔化过的端区的传统蚀刻光导纤维束中。
已经确定，凡是以硅树脂基料或丙烯酸盐基料为主要成分的粘着剂都要满足上述前提。其中在主要成分为丙烯酸盐的粘着剂中特别优选含共聚物(如聚氨基甲酸酯)的粘着剂。将粘着剂注入过渡区中时优选借助带细针头的注射器来进行手工或自动注射。
接下来就可以为纤维束坚硬的端部安装保护套了，这个保护套可以是由金属、玻璃、塑料、陶瓷或复合物构成的。保护套一方面可以保护纤维束坚硬的端部，另一方面也可以起到连接其它光学或光电子部件的作用。
为了简化那些没有用粘着剂保护的、拉伸过的纤维束的加工步骤，可以在除去隔离件之前或者甚至在填充楔形区之前将上述的保护套安装到纤维束的端部。
本发明的主题还进一步涉及一种蚀刻的光导纤维束，该纤维束具有尽可能准确的图象出射点的位置。而且所述纤维束的端区不是完全熔化的，而是带有楔形区。本发明所述的纤维束至少具有两个带楔形区的端区，楔形区至少用一种粘着剂填充到至少0.5cm、优选为0.5cm到5cm、特别优选为1.5cm到2.5cm的装填高度。在另一个优选实施例中，端区中的楔形区是用至少一种粘着剂完全填满的。
本发明所述另一种蚀刻的光导纤维束至少具有一个带楔形区的坚硬端区，所述楔形区至少用一种粘着剂填充，并且粘着剂在末硬化时在25℃下的粘度达到5·10-2Pa·s到5Pa·s。
在优选的蚀刻光学纤维束实施例中，填充到楔形区中的粘着剂都是耐热酸和/或苛性碱液和/或去离子水的。另外这些填充的粘着剂还具有非常低的抛光度。
在优选实施例中，纤维束至少在硬端区和柔韧区之间有至少一个过渡区，该过渡区用至少一种粘着剂保护。
对过渡区起保护作用的粘着剂的分布和选择在前面已经交代过了。经证明，这一受粘着剂保护的过渡区可以使本发明中的纤维束对机械负载具有强大的抵抗能力。
在本发明一个特别优选的实施例中，纤维束的至少一个端部设置有用保护套。这个保护套可以由金属、玻璃、塑料、陶瓷或复合物组成。
本发明中的纤维束可以用作传输图象信息的图象光导管。当然，如果光导纤维束按相应的顺序排列，则每个纤维束只需传输所出现的总图象的一部分。
本发明中的纤维束优选用在内窥镜中。
同样，本发明中的纤维束也可以用于光学的数据传输。也就是用于例如数字和模拟的光学数据传输中。本发明的纤维束还特别优选用在光学互联器中，也就是说，作为光学元件在光学功能单元中传输和/或按一定的目的转换数据、图象或全部光信息。
附图说明
下面将结合附图和实施例来进一步阐述本发明。
图1表示的是经过拉伸的蚀刻光学纤维束端区的平面图。由于光导纤维(2)和隔离件(1)并不是完全彼此熔为一体的，所以在他们之间形成楔形区(3)。尽管图中未示出，但是光导纤维(2)一般由光导芯和外壳构成，随后将用至少一种粘着剂来填充楔形区(3)。
如果光导纤维(2)的直径(5)小于或等于最小的楔形区直径，那么光导纤维末端(2)之间的间距(4)将由隔离件(1)的直径来决定。如果直径(5)小于最小的楔形区直径，则可以用围绕光导纤维(2)的隔离管来使其匹配。
图2是一束拉伸过的光学纤维束端区的纵剖面，该纤维束的端面未完全熔化。坚硬的端区(11)装有一个由诸如金属、玻璃、塑料、陶瓷或复合物组成的外壳(10)。光导纤维和隔离件位于坚硬的端区(11)中，楔形区是用粘着剂填充的。在外壳(10)和端区(11)之间可以安装一个中间层(12)，该中间层可以保护敏感的端区不会受到机械负载的损害和/或在端区(11)和外壳(10)之间形成一个形状合适的连接体。所述中间层(12)可以例如由蜡构成。
具体实施方式
坚硬的端区(11)用至少一种粘着剂填充到装填高度(h)。当然也可以将端区完全填满。填充高度(h)是从坚硬端区的端面沿着柔韧区的方向测量。
坚硬的端区(11)和柔韧区(13)之间的过渡区(14)是与端区(11)连在一起的。按照本发明，要在过渡区注入用于保护过渡区的粘着剂。
图3是图2中过渡区(14)的示意性放大简图。图中柔韧光导纤维(21)与未完全示出的坚硬的端区(20)相接触。坚硬区(20)既包括光导纤维也包括隔离件。在各光导纤维(21)之间的中间区域注入了粘着剂(22)，这些粘着剂是用来保护过渡区域免受机械负载的。
在下面的实施例中将介绍本发明中具有250μm间距的光导纤维束的生产方法。
实验表明，Panacol-Elosol公司的Vitralit粘着剂系列尤其适合填充楔形区，特别是含15％纳米颗粒的Vitralit1508和Vitralit1605(粘度：25℃下为0.3-0.75Pa·s)。Ciba专用化学公司的Araldit系列粘着剂也很好用，特别是AY 103和HY 956(粘度：25℃时为3Pa·s)。Vitralit的主要成分是1K-环氧化物基料，而Araldit的主要成分是2K-环氧化物基料。
本发明所述的方法是使用上述粘着剂来制造本发明所述纤维束。上述所有粘着剂都具有极低的抛光度并且在前文所述的各生产过程中都具有良好的耐久性。特别是在150℃下涂敷蜡层作为端区(11)的保护层使该区域的隔离件不被去除，以及在接下来的用热酸、碱和去离子水进行侵蚀将隔离件去除的过程中，这些粘着剂的机械强度都不会发生变化，并且不会出现气体析出。
在所使用的间距(4)大小为250μm和光导纤维直径(5)为100μm的情况下，对楔形区(3)进行填充，方法是首先在纤维束的一端用真空泵抽真空产生并在另一端用粘着剂填充至使装填高度(h)达到2cm。接下来用一台热气扇(设定：450℃、60秒)对已拉伸过的但仍然坚硬的纤维束进行加热，将尚未填充的另一端浸入到粘着剂中，然后立即冷却。在楔形区(3)中收缩的气体体积能够将粘着剂吸到坚硬的纤维束端部中2cm的装填高度(h)。
如果在浸入粘着剂之前纤维束的另一端至少暂时是封闭状态(如利用聚四氟乙烯薄膜)时，可以不必利用真空泵来对第一端区的楔形区进行填充，而是通过前面所述已加热的气体体积的收缩在第一端区填充粘着剂。
当然也可以首先通过毛细力用粘着剂来填充纤维束坚硬端的楔形区。然后另外一端在注入粘着剂时必须如前文提到的，利用真空来进行。
然后将前面用粘着剂填充过的纤维束端部装上金属端套，抛光，将端区用蜡保护起来，并按前面所说的将隔离件去除，使中间区域变得柔韧。在弯曲半径为25mm，24000次弯曲，端负荷为20g的弯曲实验中，实验结果表明，在间距(4)为250μm的和光导纤维直径(5)为100μm的情况下，在过渡区(14)内有一半以上的光导纤维(21)都发生了断裂。在生产过程中的这一现象意味着很高的报废率以及光学纤维束的使用寿命很短。为了保护过渡区(14)中的光导纤维(21)，使用了带细针头的注射器来注入粘着剂。为了保证粘着剂足额分配，在过渡区(14)的很多地方都是用滴注的方式来注入粘着剂的。
特别适用于保护过渡区(14)的粘着剂有Dow Corning公司的Sylgard184(肖氏硬度A50)和Emerson&Cuming公司的EccobondUV 9501(肖氏硬度D43)。两者既不是通过其热膨胀也不是通过在机械负载下的高强度来将高应力传递给敏感的光导纤维(21)上的。同样，两者也都经受了合适的气候测试。Sylgard的主要成分是硅树脂基料而Eccobond的主要成分是丙烯酸盐基料。
EccobondUV 9501可以在紫外线下在3到8秒内硬化并且具有非常简便的加工工序。而Sylgard184则是通过加热来硬化的，比如在100℃下连续加热一小时，因此这种粘着剂使用起来费用比较昂贵。
在相同的条件下与前面所提到的纤维束弯曲实验做比较实验时发现，用这种方式进行保护的过渡区的纤维束，不会再出现纤维断裂的现象。

Claims (36)

1.)生产蚀刻光导纤维束的方法，包括：
-把预成形纤维按顺序排列成预成形纤维束，
-加热并拉伸预成形纤维束，与此同时在各纤维(2)和隔离件(1)之间形成楔形区，
-将至少一种粘着剂注入已拉伸的纤维束的楔形区(3)中，
-用耐腐蚀保护层包裹已拉伸的纤维束的至少一端，并且
-通过去除未包裹区的隔离材料使纤维束变得柔韧，与此同时形成至少一个坚硬端区(11，20)和至少一个柔韧区(13)。
其特征在于，利用真空将粘着剂注入楔形区(3)中。
2.)按照权利要求1所述的方法，其特征在于，用泵来形成真空。
3.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，通过对已拉伸的纤维束之间中间区域中的气体先进行加热再使其冷却来形成真空。
4.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，将纤维束两个坚硬端区(11，20)中的粘着剂填充到楔形区(3)内使其达到至少0.5cm的装填高度(h)。
5.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，将纤维束两个坚硬端区(11，20)中的粘着剂填充到楔形区(3)内使其达到0.5cm到5cm的装填高度(h)。
6.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，将纤维束两个坚硬端区(11，20)中的粘着剂填充到楔形区(3)内使其达到1.5cm到2.5cm的装填高度(h)。
7.)按照权利要求1-3中至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，纤维束两个坚硬端区(11，20)中的粘着剂将楔形区(3)完全填满。
8.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，对粘着剂进行热硬化和/或通过光照射来进行硬化。
9.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，用紫外线照射对粘着剂进行硬化。
10.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，所用粘着剂在25℃时的粘度为5·10-2Pa·s到5Pa·s。
11.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，所用的粘着剂必须对热腐蚀酸和/或热苛性碱液和/或去离子水具有稳定的耐受性。
12.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，使用的粘着剂的主要成分为环氧化物基料和/或丙烯酸盐基料。
13.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，使用的粘着剂至多有低的抛光度。
14.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，使用的粘着剂含有纳米颗粒。
15.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，用至少一种粘着剂来填充坚硬端区(11，20)和经过柔韧处理的柔韧区(13)之间的过渡区(14)中设置的各光导纤维(21)之间的空间。
16.)按照权利要求15所述的方法，其特征在于，所使用的粘着剂(22)在硬化后要足够软，以使得在出现机械负载时使光导纤维(21)不受应力，而且硬化后的粘着剂(22)还要足够硬，以保证其不会被光导纤维(21)切断。
17.)按照权利要求15和/或16所述的方法，其特征在于，用带细针头的注射器将粘着剂(22)注入。
18.)按照权利要求15到17中至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，使用的粘着剂(22)的主要成分是硅树脂基料和/或丙烯酸盐基料。
19.)按照上述至少一个权利要求所述的方法，其特征在于，经拉伸的纤维束至少有一端装有保护套(10)。
20.)蚀刻的光导纤维束，其至少具有一个柔韧区(13)和带有楔形区(3)的坚硬端区(11，20)，其特征在于，将至少一种粘着剂填充到楔形区(3)中，使其达到至少0.5cm的装填高度(h)。
21.)按照权利要求20所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，将至少一种粘着剂填充到楔形区(3)中，使其达到0.5cm到5cm的装填高度(h)。
22.)按照权利要求20和/或21所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，将至少一种粘着剂填充到楔形区(3)中，使其达到1.5cm至2.5cm的填充高度(h)。
23.)蚀刻的光导纤维束，其至少具有一个柔韧区(13)和带有楔形区(3)的坚硬端区(11，20)，其特征在于，用至少一种粘着剂将楔形区(3)填满。
24.)蚀刻的光导纤维束，其至少具有一个柔韧区(13)和一个带有楔形区(3)的坚硬端区(11，20)，其特征在于，将至少一种粘着剂注入楔形区(3)中，该粘着剂在未硬化状态时，在25℃时的粘度是5·10-2Pa·s到5Pa·s。
25.)按照权利要求20至24中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，注入楔形区(3)中的粘着剂对热的腐蚀性酸和/或苛性碱液和/或去离子水具有稳定的耐受性。
26.)按照权利要求20至25中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，注入楔形区(3)中的粘着剂至多有低的抛光度。
27.)按照权利要求20至26中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，粘着剂的主要成分是环氧化物基料和/或丙烯酸盐基料。
28.)按照权利要求20至27中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，粘着剂含有纳米颗粒。
29.)按照权利要求20至28中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，在坚硬端区(11，20)和柔韧区(13)之间的至少一个过渡区(14)的各光导纤维(21)之间注入至少一种粘着剂。
30.)按照权利要求29所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，位于过渡区(14)内的粘着剂(22)的主要成分是硅树脂基料和/或丙烯酸盐基料。
31.)按照权利要求29和/或30所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，过渡区(14)中的粘着剂(22)在硬化后要足够软，以便在出现机械负载时使光导纤维(21)不受应力，而且硬化后的粘着剂(22)还要足够硬，以保证其不会被光导纤维(21)切断。
32.)按照权利要求20至31中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，其特征在于，纤维束的至少一端设有保护套。
33.)按照权利要求20至32中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，可用作传输图象信息的图象光导管。
34.)按照权利要求20至32中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，可用在内窥镜中。
35.)按照权种要求20至32中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，可用于光学数据传输。
36.)按照权利要求20至32中至少一个权利要求所述的蚀刻光导纤维束，可以用作光学互联器。
CN03147087A 2002-09-03 2003-09-03 生产蚀刻光导纤维束的方法和改良的蚀刻光导纤维束 Expired - Lifetime CN100584784C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10240508.5 2002-09-03
DE10240508A DE10240508A1 (de) 2002-09-03 2002-09-03 Verfahren zur Herstellung eines Geätzten Optischen Faserbündels sowie verbessertes Geätztes Optisches Faserbündel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1495136A true CN1495136A (zh) 2004-05-12
CN100584784C CN100584784C (zh) 2010-01-27

Family

ID=31502291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN03147087A Expired - Lifetime CN100584784C (zh) 2002-09-03 2003-09-03 生产蚀刻光导纤维束的方法和改良的蚀刻光导纤维束

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6996315B2 (zh)
EP (1) EP1408356B1 (zh)
CN (1) CN100584784C (zh)
AT (1) ATE307349T1 (zh)
DE (2) DE10240508A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008037195A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Opel Technologies Inc. Plateforme à ports multifibres et procédé de fabrication
CN104614804A (zh) * 2015-02-11 2015-05-13 南京奥依菲光电科技有限公司 一种高分辨率和低断丝率的柔性光纤传像束及其酸溶制备方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9439555B2 (en) * 2005-05-20 2016-09-13 Karl Storz Endovision, Inc. Liner for endoscope working channel
US7333699B2 (en) * 2005-12-12 2008-02-19 Raytheon Sarcos, Llc Ultra-high density connector
US7603153B2 (en) * 2005-12-12 2009-10-13 Sterling Investments Lc Multi-element probe array
US7626123B2 (en) * 2005-12-12 2009-12-01 Raytheon Sarcos, Llc Electrical microfilament to circuit interface
CN101449374B (zh) * 2006-06-08 2011-11-09 国际商业机器公司 高热传导性柔软片及其制造方法
CA2597205A1 (en) * 2006-08-29 2008-02-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fiber bundle and light-source equipment
US10534129B2 (en) * 2007-03-30 2020-01-14 The General Hospital Corporation System and method providing intracoronary laser speckle imaging for the detection of vulnerable plaque
US7346250B1 (en) * 2007-03-30 2008-03-18 Corning Incorporated Preferential etching method of forming microstructure for an optical waveguide
US7430350B1 (en) * 2007-04-16 2008-09-30 Karl Storz Endovision, Inc. Multi-length flexible image bundle
US10429564B2 (en) 2014-07-09 2019-10-01 Sunoptic Technologies Llc Fiberoptic lightguide and method of manufacture
US10288803B2 (en) * 2016-01-20 2019-05-14 Schott Corporation, Inc. Foveal image inverter
US20210222329A1 (en) * 2016-06-08 2021-07-22 The Regents Of The University Of California Scalable method of producing polymer-metal nanocomposite materials
GB201700936D0 (en) 2017-01-19 2017-03-08 Univ Bath Optical fibre apparatus and method
US10393957B1 (en) * 2018-07-18 2019-08-27 Valco North America, Inc. Glued optical fiber bundle
US10620356B1 (en) * 2018-10-03 2020-04-14 Valeo North America, Inc. Fiber optic panel having extended abrasion
EP4332647A3 (en) * 2019-07-04 2024-05-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Optic light guide, endoscope, method for producing and using an optic light guide

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624816A (en) * 1970-01-28 1971-11-30 American Optical Corp Flexible fiber optic conduit
US3674452A (en) * 1970-06-25 1972-07-04 American Optical Corp Method of fabricating illuminated fiber optics
US3669772A (en) * 1970-07-02 1972-06-13 American Optical Corp Method for producing flexible image transporting fiber optic conduit
US3653739A (en) * 1970-07-02 1972-04-04 American Optical Corp Leachable bundle of optical fibers
US4080045A (en) * 1973-12-26 1978-03-21 Olympus Optical Co., Ltd. Optical fiber bundle with reinforced end portions
US3933556A (en) * 1974-01-10 1976-01-20 American Optical Corporation Fiber optic image shape converter and method of making the same
US4389089A (en) * 1980-07-14 1983-06-21 Warner Lambert Technologies, Inc. Flexible fiber optical conduit and method of making
JPS59222802A (ja) * 1983-06-01 1984-12-14 Asahi Optical Co Ltd 光学繊維束
JPS60121402A (ja) * 1983-12-06 1985-06-28 Asahi Optical Co Ltd 光学繊維束
JPS60131505A (ja) * 1983-12-20 1985-07-13 Asahi Optical Co Ltd 光学繊維束
JPH04126125A (ja) * 1990-09-18 1992-04-27 Toshiba Corp 内視鏡
US6243520B1 (en) * 1999-08-16 2001-06-05 Schott Fiber Optics, Inc. Optical fiber bundle having an aligned optical fiber array and method of fabricating the same
WO2002040416A1 (en) * 2000-11-16 2002-05-23 Schott Glas Improved leached fiber bundle and method
US6771861B2 (en) * 2002-05-07 2004-08-03 Corning Cable Systems Llc High performance, flexible optical fiber furcation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008037195A1 (fr) * 2006-09-29 2008-04-03 Opel Technologies Inc. Plateforme à ports multifibres et procédé de fabrication
CN104614804A (zh) * 2015-02-11 2015-05-13 南京奥依菲光电科技有限公司 一种高分辨率和低断丝率的柔性光纤传像束及其酸溶制备方法
CN104614804B (zh) * 2015-02-11 2017-11-14 南京奥依菲光电科技有限公司 一种高分辨率和低断丝率的柔性光纤传像束及其酸溶制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE10240508A1 (de) 2004-03-11
EP1408356A1 (de) 2004-04-14
US20040126071A1 (en) 2004-07-01
ATE307349T1 (de) 2005-11-15
US6996315B2 (en) 2006-02-07
US20060039660A1 (en) 2006-02-23
DE50301404D1 (de) 2006-03-02
EP1408356B1 (de) 2005-10-19
CN100584784C (zh) 2010-01-27
US7263261B2 (en) 2007-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100584784C (zh) 生产蚀刻光导纤维束的方法和改良的蚀刻光导纤维束
US4629286A (en) Coated optical fiber cable structure which prevents longitudinal cracks
AU671517B2 (en) Coated optical fiber unit
Ladizesky et al. Denture base reinforcement using woven polyethylene fiber.
Varna et al. Effect of voids on failure mechanisms in RTM laminates
US4334733A (en) Coated glass fibers for optical transmission
CN1026919C (zh) 有涂层的光传输媒质
EP0151743B1 (de) Optisches Übertragungselement
EP1076253A2 (en) Telecommunications cable having good adhesion between a protective jacket and strength members
CN1209645C (zh) 成型模、光纤连接部的增强方法及光缆
CA2073477A1 (en) Composite ophthalmic lenses
US7555184B2 (en) Optical fiber, end face structure of optical fiber assembly, and optical connector
US4080045A (en) Optical fiber bundle with reinforced end portions
EP2372422A1 (en) Optical fiber cable
US4804246A (en) Light-transmitting fiber of glass core and clad of cured copolymer of fluoroolefin and alkyl ether
CN110542965A (zh) 一种通信工程用节肢式防双弯型光缆
US4710216A (en) Method of making flexible optical fiber bundle
JP2529671B2 (ja) 合成樹脂コ−テイングを有する光ガラスフアイバ及び硬化性エラストマ−形成性物質
JP2921560B2 (ja) ラケット用ストリング
US7699534B2 (en) Plastic ferrule
Li et al. Advances in design and development of optical fibers for harsh environments
JPS589116A (ja) 光フアイバ−コネクタ−プラグの製造方法
CN217213224U (zh) 一种高强度光学镜片
JPH05341239A (ja) 高屈折率眼鏡用プラスチックレンズ
JPS6014208A (ja) 被覆光フアイバ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SCHOTT GLAS

Free format text: FORMER OWNER: SCHOTT GLASS MFG. PLANT

Effective date: 20050930

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20050930

Address after: The Federal Republic of Germany in Mainz

Applicant after: SCHOTT AG

Address before: The Federal Republic of Germany in Mainz

Applicant before: SCHOTT GLAS

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20100127