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光纤的粘接

时间:2012-03-16来源:未知 作者:编辑 点击:
内容提要: 光纤的粘接是大量的对准结构建议使用黏合剂连接。
  

   光纤的粘接是大量的对准结构建议使用黏合剂连接。每一种结构都使用必要的机构使光纤对准定位,并对连接点采用适当的加固措施。环氧树脂将光纤固定在适当位置。由于环氧树脂必须固化,所以这些接头不能马上使用,可以采用加热或紫外线照射缩短环氧树脂的固化时间。

  V形槽可能是最简单的机械接头结构。将待连接的裸光纤放置在凹槽里,由此角度对准很易于控制。两根光纤能在凹槽里滑动,直到相互接触。接着用环氧树脂将其永久性地固化,可以得到最小的端面分离损耗。如果环氧树脂与光纤折射率匹配,则小间隙导致的损耗几乎是可以忽略的。如果两根光纤的纤芯和包层直径相同,并且纤芯与包层完全同心,则在凹槽里横向对准差错也可以忽略。如果纤芯偏移,可以通过旋转出射光纤,监测其出射光功率来加以调整。完全相同、制作精良的两根光纤在旋转过程中的所有取向上将产生相同的出射功率。接头都不能校正光纤纤芯的偏斜。最后可以用盖板将V形槽盖住,以保护接头。

  精密套管结构,套管中心有一小孔刚好能容许带包层的光纤插入。套管的两端口逐渐敞开呈喇叭状以便插入光纤。在光纤插进套管之前,可以将折射率匹配的环氧树脂涂在光

  纤端面上。或者,利用套管一侧的钻孔观察光纤的接触,并注入环氧树脂或折射率匹配液。套管可以是金属的,也可以是塑料的。在一种连接技术中,制作套管的材料是一种弹性塑料。如果将光纤插入比光纤尺寸略小的孔,这种弹性材料将迫使两根光纤沿着共同的中心轴对准,甚至包层直径不相等的两根光纤也能实现横向对准。

  松套管接头是一种很有趣的光纤连接方式。两根光纤被轻松地插入悬空的套管。弯曲光纤会引起套管旋转,并使光纤在拐角处对准。然后再用环氧树脂将对准的光纤固定。

  放置三根精密的玻璃棒或金属棒能使光纤对准。选择棒的直径,使其相互接触位置之间形成的孔恰好能够容纳光纤。将光纤涂上折射率匹配环氧树脂,再将其插入孔中,直到两根光纤端面相互接触。然后,用热缩套筒套住这三根棒。经过加热,热缩套筒将使棒固定并压紧光纤。

  与上面介绍的这种结构有关的一种接头如图8.22所示。将四根玻璃棒熔在一起,形成四个V形槽,棒之间的空隙要比光纤尺寸稍大。将此四根玻璃棒构成的结构两端弯曲,可以迫使其中的光纤进入四个v形槽中的一个,并自动对准。这种结构非常像松套管接头。在玻璃导轨里预先灌满折射率匹配的紫外线(UV,ultraviolet)愈合环氧树脂。将制备好的光纤插入向外略微张开的孔口直到相互接触,然后用紫外线照射环氧树脂以固化接头的弯曲部位。

  有一种不需要精密机构就可以直接对准光纤的旋转式机械接头。这种接头中,青铜对准定位夹里的三根细棒固定套管。套管的孔不在中心位置,但可以通过旋转套圈的同时监测光纤的发射功率,使光纤对准。套管是透明的,以便在光纤对准后能用uV愈合环氧树脂将其固定。这是一种有效的连接方式。这种旋转接头很适合于单模光纤的连接,其接头损耗可以达到0.1 dB以下。

  也可以用有轴心孔的单个套管制作旋转接头,轴心孔用于容纳光纤。这种单套管是能被安装者从中间分开的结构。分开的两段套管成为待连接的两根光纤的连接头。套管上有标记,以便能够重新连接,而且能像分开以前一样,使光纤对准。可以用环氧树脂将光纤永久地固定在套管内,并被抛光。安装者可以根据两段套管上的标记,用金属夹将套管配对,并精确地对准。

  另一种接头本质上是一个由人造橡胶材料制成的精密套管。人造橡胶是一种弹性材料,通常将其做成带有沿轴线方向敞开的V形槽的圆柱体。这个槽比光纤尺寸略小,但当光纤插入时,槽孔能轻微扩张容纳进光纤,并将其置于中心位置。槽中涂敷凝胶润滑油使光纤易于插入。两根光纤从圆柱体的两端插入,并在其中点附近相互接触。这种接头可以用环氧树脂固化成永久的连接。就像所有的接头一样,这种接头也需要用一个外部的接头固定器或接头支架来对连接点加以保护。


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