专利名称：无刀片光纤切割器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切割光纤(特别是要在现场进行封端的光纤)的设备。
背景技术：
在光通信网络领域中，常常需要将一根光纤连接到另一根光纤。传统连接方法包括熔接、机械接合和插/拔型连接。通常需要在现场环境中进行连接。当在现场进行这种连接时，作为光纤准备过程的一部分，可能需要切削或切割光纤。现有的便携式光纤切割器是价格昂贵、精密的机构，其通常包括两个主要结构。首先，传统切割器具有通过张力、弯曲、变形或它们的组合在光纤上施加可控应变力的机构。 其次，传统切割器具有刚性刀片，其通常由碳化物或其它硬材料制成，用于在光纤表面上生成划痕。这些刀片可显著增加成本，在许多情况下，可能需要定期维护。此外，使用刚性刀片必须小心，否则会损坏光纤，因为在使用太大力的情况下刀片可能影响光纤。一些常规的光纤切割器在美国专利No. 6，634，079、No. 6，628，879和No. 4，790，465中有所描述。另一种常规的切割器在PCT公开No. W02009/051918中有所描述。激光切割器也是已知的并主要在工厂或其它受控环境中使用。
发明内容
根据本发明的一个示例性方面，提供了一种用于切割光纤的光纤切割器。所述光纤切割器包括大体平坦的主体和能相对于所述主体移动的大体平坦的翼部。所述光纤切割器还包括第一夹具，其设置在所述主体上，用于接收和保持所述光纤的第一裸露玻璃部分；以及第二夹具，其设置在所述翼部上，用于接收和保持所述光纤的第二裸露玻璃部分。 穿梭装置轴向设置在所述主体上，处于所述第一夹具和所述第二夹具之间，并且被构造用于相对于所述光纤的轴横向移动。所述穿梭装置还包括柔性磨料，所述柔性磨料被构造用于接触所述光纤并且在切割期间在所述光纤的外表面上生成划痕。另外，所述第一夹具和所述第二夹具中的至少一个被构造用于保持所述光纤的所述第二裸露玻璃部分，而基本上没有向光纤施加扭曲力。上述本发明的发明内容并非意图描述本发明的每一个说明性实施例或每种实施方式。以下附图和具体实施方式
更具体地说明这些实施例。
将结合附图进一步描述本发明，其中图IA是根据本发明的一个方面的光纤切割器的等轴视图。图IB是根据本发明的一个方面的光纤切割器的另一个等轴视图。图IC是根据本发明的一个方面的光纤切割器的仰视图；图2A是本发明的一个方面的示例性穿梭装置的等轴视图。
图2B是本发明的一个方面的示例性穿梭装置的另一个等轴视图。图3A是根据本发明的一个方面的在切割光纤之前的示例性光纤切割器的侧视图。图IBB是根据本发明的一个方面的在切割光纤之后的示例性光纤切割器的侧视图。图4是根据本发明的可供选择的方面的另一个光纤切割器的等轴视图。图5A是根据本发明的可供选择的方面的另一个光纤切割器的等轴视图。图5B是图5A的光纤切割器的示例性穿梭装置的剖视图。虽然本发明可修改为各种修改形式和可供选择的形式，但其具体的方式已以举例的方式在附图中示出并且将会作详细描述。然而应当理解，目的并不是将本发明局限于所述的具体实施例。相反，其目的在于涵盖落入所附权利要求所限定的本发明范围内的所有修改形式、等同形式和可供选择的形式。
具体实施例方式在以下的具体实施方式
中参考形成本发明的一部分的附图，在附图中以举例说明的方式显示可以实施本发明的具体实施例。就这一点而言，诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”、 “前部”、“朝前”和“尾部”等定向术语应结合图示所描述的取向使用。因为本发明实施例的元件可设置为多个不同取向，所以定向术语的使用是为了说明，而不具有任何限制性。应当理解的是，可以采用其它的实施例，在不偏离本发明范围的情况下可以进行结构或逻辑的改变。因此，并不局限于采取以下具体实施方式
，且本发明的涵盖范围由附加的权利要求限定。本发明涉及一种适于现场操作，以简单、低成本的方式切割光纤的无刀片光纤切割器。本发明中描述的切割器实施例可与可现场端接的连接器或融合接头装置一起使用。 具体来讲，本文的切割器实施例利用抗扭曲夹紧系统来减少光纤在夹紧和切割过程中的扭曲或扭矩。不受控制的扭曲光纤会导致不一致的切割结果。在图IA至图IC中示出示例性光纤切割装置100及其组件。装置100是无刀片的便携式光纤切割装置，其提供合适的张力，允许通过使用磨料(如，颗粒涂布细丝)而不是刀片来切割常规的光纤105。光纤切割器100包括与大体平面的可移动翼部120连接的大体平坦的主体110。主体110和翼部120不必是完美平面的。主体110和可移动翼部120 可以可移动地彼此连接，如，可枢转地连接或滑动地连接。在图IC的示例性方面中，例如， 可以设置轴104，使翼部120相对于主体110移动。在优选的方面，平坦的主体110和翼部 120及其组件可由聚合物材料(例如塑料)形成或模制，但还可使用金属和其他合适的刚性材料。装置100还包括第一夹具130和第二夹具140，以在切割之前将光纤105暂时固定就位。图IA示出夹具130和140处于其打开位置，并且图IB示出夹具130和140处于其闭合位置。在第一夹具130和第二夹具140之间设置穿梭装置150。穿梭装置容纳磨料并且被构造用于沿着基本垂直于光纤轴的方向在主体110上横向滑动。如图IA中所示，第一夹具130被构造为常规的板型夹具，具有能绕轴131旋转的可移动(或上)夹板132，轴131基本上平行于光纤的轴定位。板132被夹到底部夹板134上，夹板Π4安装到或形成到主体110上。闩锁138可以位于主体110上，与轴131相对， 并且可用于在切割过程期间将夹具130保持于闭合位置。夹具130被构造用于夹住光纤105的剥离(裸露)部分108。剥离部分108包括光纤105的具有芯和包层的裸露玻璃部分。这样，夹具130包括底部夹板的衬套133，该衬套包括V型凹槽135并且位于底部夹板134上。V型凹槽135被构造用于在光纤放置在夹具130中时接收光纤105的裸露部分108。当第一夹具130置于闭合位置时，底部夹板的衬套133与上部夹板的衬套136相互作用，使得上部夹板的衬套136接触在凹槽135中接收的裸露光纤部分108并且压到其上。在优选的方面，夹板的衬套133和136由可延展的材料(如，铝)形成，该可延展的材料是结实的材料，然而结构上比光纤105的裸露玻璃部分 108弱。如下文中更详细描述地，这种优选的构造可以有助于提供一致切割角的结果。在可供选择的方面，夹板的衬套133和136可以由诸如塑料、橡胶和钢的材料形成。在实验中，研究人员观察到切割角度和切割装置的夹板的衬套组件之间的关系， 所述切割装置具有与装置100的结构类似的结构。在利用四种不同的夹板的衬套材料 (铝、不锈钢、不锈钢和橡胶的组合以及塑料)的实验中，研究人员观察到(例如，每次取样 15个衬套)，与其它材料相比，铝夹板的衬套提供了更一致的基本垂直的切割角(0度切割 +/-3. 5度)。不锈钢夹板的衬套还提供了相当一致的结果，但却是非0度的切割角。如图IA中所示，装置100包括位于翼部120上的第二夹具140。第二夹具140被构造为板型夹具，具有可移动(或上)夹板142。夹板142被构造用于绕轴141旋转。与夹板132的旋转不同，夹板142绕轴141旋转，轴141基本上垂直于光纤的轴定位。夹板142 夹到底部夹板144上，底部夹板144安装到或形成在主体110上。这种闩锁方位有助于减小在切割之前的夹紧过程期间施加在光纤上的扭转应力。另外，在优选的方面，提供对夹板 142和轴141进行0度切割的构造还可以减小扭转应力。闩锁组148a和148b可以位于主体110上，处于夹具140的两侧，并且可以用于在切割过程期间将夹具140保持在闭合位置。夹具140还被构造用于夹住光纤105的剥离(裸露)部分108。这样，夹具140包括底部夹板的衬套143，该衬套包括V型凹槽145并且位于底部夹板144上。V型凹槽145 被构造用于在光纤放置在夹具140中时接收光纤105的裸露部分108。当第二夹具140置于闭合位置时，底部夹板的衬套143与上部夹板的衬套146相互作用，使得上部夹板的衬套 146接触凹槽145中接收的裸露光纤部分108并且压到其上。在优选的方面，夹板的衬套 143和146由可延展的材料(如，铝)形成，该可延展的材料在结构上比光纤105的裸露玻璃部分108弱。在可供选择的方面，夹板的衬套143和146可以由诸如塑料、橡胶和钢的材料形成。第一夹具130和第二夹具140的组合(具体来讲，使用可延展的衬套在切割期间夹住光纤的裸露部分)提供了一种抗扭曲夹紧系统，该系统可以减少光纤在夹紧和切割过程期间的扭曲或扭矩。装置100还可包括在主体的一端铰链连接到主体部分110的可移动构件，如，控制杆114。如图IA中所示，控制杆114位于预切割位置并且接合翼部120，保持其与主体110 处于平面取向。如图IB中所示，控制杆114连接到支承结构115，该支承结构在脱离控制杆 114之前支承翼部120。当(例如)通过沿着图IA所示箭头116的方向旋转控制杆114脱离控制杆114(例如，参见图3A至图;3B)时，控制杆/支承件脱离主体部分120。可以基本上通过内部弹簧张力来实现翼部120的运动(例如，在切割时沿着图:3B的箭头117的方向向下)_例如，诸如弹簧的弹性元件(例如，卷簧109(参见图1C)可以连接到主体部分110 和翼部120，从而将翼部120相对于主体部分110向下拉。在可供选择的方面，可以利用不同类型的弹簧。弹簧张力可用来产生约180克至约280克的张力。注意到翼部120(以及在其上形成或设置的任何部件)的重量可对张力有贡献。在另外的可供选择的方面，装置100可以包括联锁部件(如，棘轮)，用于接合部分夹板142，以防止当翼部120和铰链114没有置于其预切割位置时夹板142/夹具140闭合。这种构造可以有助于防止要切割的光纤不正确地插入。如以上所提及的，装置100还包括设置在形成于主体110中的轨道113中的穿梭装置150(参见图1B)。形成轨道113，使得穿梭装置150基本上垂直于光纤105的轴在主体上横向地行进。在另一个方面，可以在装置100上设置阻挡部件161 (参见图1A)，使其与凸缘巧4相互作用，以确保在切割过程期间或在切割过程之后穿梭装置150不会不经意地脱离轨道113。穿梭装置150包括本体152，本体152容纳并保持在切割期间用于在光纤105的表面上引入划痕的磨料。在示例性方面，可以仅通过磨料在已剥离的光纤表面上的横向移动 (如，沿着箭头103的方向)来引入划痕。当以可控的方式拉紧光纤时可施加划痕，作为另外一种选择，在拉紧光纤之前可施加划痕。在优选的方面，所述磨料包括柔性磨料，如其外表面或外表面的一部分涂覆(稀疏地或致密地)有磨料的细丝(例如，金属线)。磨料可以是传统的研磨矿物，例如金刚石粉末或颗粒、石墨/碳化物粉末或颗粒或比玻璃硬的类似材料。例如，在一示例性可供选择的方面，所述柔性磨料可包括涂覆有金刚石颗粒的钢线。在一个实例中，所述钢线可具有约 140 μ m的直径，金刚石颗粒的尺寸约为20 μ m。在其它方面，可以利用其它尺寸的线。在另一方面，所述柔性磨料可包括砂粒尺寸为大约5 μ m或更大的一片常规的砂纸片，或研磨膜。在一优选的方面，设备100提供垂直切割。在其他可供选择的方面，磨料可包括砂纸片或砂纸带、研磨膜片或带、或线丝形式的研磨物。重新参考图2A和图2B，在优选的方面，磨料包括磨料涂布细丝151(本文中简称磨料涂布线151)。在另一个方面，磨料涂布线151连接到安装在穿梭装置外表面上的调节机构158。如图2B中所示，调节机构可以成型为简单的可旋转旋钮。作为另外一种选择，可以通过紧固件(未示出)如机械装置或粘合剂将磨料涂布线安装在穿梭装置内。这种构造使得线151的一端被支撑，而另一端则处于自由状态，从而使其在切割过程中与光纤接触时可自由折曲。另外，一旦涂布线的特定区域在重复使用后出现磨损，调节结构允许用户改变磨料涂布线的接触区域。在一个方面，闩锁157(参见图2B)可以轻轻接合调节机构158，以将调节机构158保持就位，从而防止意外旋转。闩锁157还可以被构造用于控制角位移量， 例如，45°或90°的位移。另外，磨料涂布线可以被设置成初始接触角，使得通过以特定角度施加磨料涂布线151，可以减少光纤上的意外的扭转或剪切力，这种意外的扭转或剪切力会不利地影响切割质量。例如，研究人员观察到，由于磨料涂布线以约8°至约14°的角度接触光纤表面，导致产生相当一致的切割角。
穿梭装置150包括一个或多个槽，以在穿梭装置移动之前和移动过程中使切割的光纤通道通畅。在图2A和2B的方面，穿梭装置150包括垂直光纤槽155和水平光纤槽156。 此外，穿梭装置150可以包括基体153，基体153被构造用于当其在切割过程中在轨道113 内移动时为穿梭装置150提供稳定性。穿梭装置可以接收手指压力，以使穿梭装置在切割过程中在裸露光纤部分108(参见图1A)上从第一(预切割)位置(图1A)移动到第二位置(图1B)。在优选的方面，穿梭装置可以由聚合物材料或金属形成或模制，而柔性磨料可以优选地包括磨料涂布金属线151。在另一个优选的方面，穿梭装置150可以是进行数次切割后(例如，在10次、20次或50次光纤切割后)被更换的一次性组件。另外，穿梭装置可以连接到偏置弹簧159，该偏置弹簧159将穿梭装置150偏置并且有助于将穿梭装置150返回到其预切割或加载位置。穿梭偏置弹簧159可对横向移动提供适度的阻力以帮助减少光纤的意外刮伤和夹具板120的突然松脱。例如，图IA示出适于在切割之前接收光纤的处于初始位置的穿梭装置150。当将划痕引入到光纤的剥离部分108上并且光纤承受张力时，切割光纤105。在示例性的方面，可以通过(优选的)柔性涂布磨料(如，磨料涂布线151)在已剥离的光纤表面上的简单横向移动来引入划痕。在光纤发生应变时，可以施加划痕。在优选的方面，装置 100提供0-4度完美垂直度内的基本垂直的切口。这种垂直度足以为现场连接器端接提供最后的光纤抛光/整理。在操作中，可按下列步骤进行切割过程，所述切割过程采用设备100。使用传统技术剥离待切割的光纤。剥离的步骤可以留下光纤被暴露的玻璃部分。在一个方面，被暴露的玻璃部分的长度至少为约50mm，更优选地约50mm至约60mm。可以通过设置在主体110 的上表面上的光纤入口引导件111，将光纤105插入夹具系统，如图IA中所示。光纤可以自己插入，如图IA中所示，或者，可以通过主体110上形成的坡道结构112将光纤安装在光纤制备托盘(未示出)上。示例性的光纤制备托盘在专利申请No. 12/789984中有所描述，该专利申请的全文以引用方式并入本文。入口引导件111优选地被构造用于阻挡光纤105的缓冲涂层进一步插入，而剥离光纤部分108继续并且插入到第一夹具130、穿梭装置150和第二夹具140。在另一个方面，光纤入口引导件可以容纳不止一个缓冲涂层厚度，如，900 μ m 缓冲涂布光纤和250 μ m缓冲涂布光纤。可以在夹具部分之前和/或之后形成如图IA中所示的一系列的一个或多个光纤引导件，光纤引导件139、147a、147b和147c，以有助于保持插入过程期间光纤的正确定位。在可供选择的方面，可以构造装置100，使得第一夹具130和穿梭装置150之间的轴向距离以及第二夹具140和穿梭装置150之间的轴向距离得以修改。在一个可供选择的方面，对于某些应用，可以缩短第一夹具和第二夹具之间的距离。这样，可以缩短夹紧和切割所需的剥离光纤的长度。在插入的过程中，可以将夹板132和142置于其打开位置，如在图IA中所示的。 另外，穿梭装置150置于其预切割位置(参见图1A)，使得光纤105的剥离部分108可以插入垂直光纤狭槽155中。裸露光纤部分108置于(夹具130、140)的V型凹槽135和145 中，然后可以在第一夹具130和第二夹具140上都固定就位。通过旋转夹板132使其压到板134上并且用闩锁138闭合第一夹具，可以将第一夹具130置于闭合位置。类似地，通过旋转夹板142使其压到板144上并且用闩锁组148a和148b闭合第二夹具，可以将第二夹具140置于闭合位置。在这个方面，第二夹板142的方位使得通过光纤引导件147a使剩余的裸露光纤108经过夹板142下面。在一些方面，可以在固定第二夹具140之前固定第一夹具130，并且在其它方面，可以在固定第一夹具130之前固定第二夹具140。随后，穿梭装置150可以在主体上横向地移动，使得磨料涂布线151接触裸露光纤 108的外表面，以在表面中引入划痕。如图3A中所示，控制杆114可以沿着箭头116的方向脱离，使得支承件115能脱离翼部120。在被夹住的光纤承受张力的情况下，张力在划痕部位形成光纤断裂，以适于随后现场抛光和/或接合或连接。图3B中示出了这种断裂，其中， 翼部120已沿着箭头117的方向向下移动。在可供选择的方面，在磨料涂布线151在裸露光纤108的表面上移动以在光纤表面上引入划痕之前，可以脱离控制杆114(使光纤处于张力作用下)。当已切割了光纤时，光纤可以从夹具脱离，以便随后进行现场抛光和/或接合或连接。可以使用合适的安全措施来丢弃光纤碎片。在可供选择的方面，装置100还可以包括形成在主体110上或者附着于主体110的小碎片丢弃容器。因此，可以利用简单、紧凑、成本低的切割器来形成切割角为约0° (士3. 5° )的经切割光纤。除了上述实施例之外，在另一个可供选择的方面，装置还可以包括扭转张力机构， 用于向正被切割的光纤提供另外受控的扭转应力，这会使用户形成非垂直角度切割。这样， 可以执行受控的角度切割。在其它可供选择的形式中，如图4中所示地设置切割装置200。切割装置200是无刀片的、便携式光纤切割装置，其提供合适的张力，能够通过使用磨料(如，颗粒涂布细丝) 而不是刀片来切割光纤105。光纤切割器200包括与大体平面的可移动翼部220连接的大体平坦的主体210。主体210和可移动翼部220可以如以与上述装置100类似的方式可移动地彼此连接，例如，可枢转地连接或滑动地连接。控制杆214连接到支承结构215，该支承结构215在控制杆214脱离之前支承翼部220。装置200还包括第一夹具230和第二夹具对0，用于在切割之前暂时将光纤105固定就位。这些夹具230、240的构造方式与装置100中利用的夹具的构造方式的不同之处在于，夹具230和240均包括机械接头装置，优选地，可得自3M公司(Saint Paul,Minnesota) 的3M FIBRL0K II机械光纤光接头装置。这种装置的操作在美国专利No. 5，159，653中有所描述，该美国专利的全文以引用方式并入本文。虽然在本专利申请中3M FIBRLOK II 机械光纤光接头装置用于将两个光纤接在一起，但是它们可以用于以使扭转张力减小的方式抓握光纤105的裸露玻璃部分。如图4中所示，夹具230的一侧可以固定于主体210的顶表面，并且夹具MO的一侧可以固定于翼部220的顶表面。夹具230和240中的每个包括由包括V型凹槽的可延展的材料形成的光纤抓握元件。作为3M FIBRLOK II机械光纤光接头装置的部件的启动盖可以用于闭合光纤抓握元件，从而固定光纤105的裸露玻璃部分。技术领域的技术人员可以利用夹板239和M9， 以容易的方式(例如，通过简单的按压运动)启动第一夹具230和第二夹具240的启动盖。 可以采用与上述穿梭装置150类似的方式来构造穿梭装置250。必须注意，在多次切割的过程中，光纤夹具已清除可能会阻碍光纤插入的可能碎片。剥离工具可以用于在切割工艺之后从夹具230、240剥离经切割的光纤和碎片。
在另外的可供选择的方面，夹具230和240可以包括不同的结构，如，在美国专利 No. 7，140，787中描述的3M FIBRL0K 4X4机械光纤光接头装置，该美国专利的全文以引用方式并入本文。在另外的可供选择的形式中，如图5A中所示地设置切割装置300。光纤切割器300 包括与大体平面的可移动翼部320连接的大体平坦的主体310。主体310和翼部320不必是完美平面的并且可以被构造用于在它们之间具有一定小间隔或间隙。主体310和可移动翼部320可以可移动地彼此连接，如可枢转地连接或滑动地连接，如以上讨论的。在优选的方面，平面主体310和翼部320及其组件可由聚合物材料(如塑料)形成或模制，但还可使用金属和其他合适的刚性材料。装置300还包括第一夹具330和第二夹具340，以在切割之前将光纤305暂时固定就位。图5A示出夹具330和340处于其打开位置。穿梭装置350位于第一夹具330和第二夹具340之间。穿梭装置容纳磨料并且被构造用于沿着与光纤轴基本垂直的方向在主体310上横向滑动。主体可以包括一个或多个凹陷，如扇形的凹陷314，以有助于用户更好地用他或她的手指抓握装置300。另外，主体310可以设置有一个或多个通孔319，通孔319 将允许装置300固定于桌子顶部或其它工作表面。如图5A中所示，第一夹具330被构造为传统的板型夹具，具有能绕轴331旋转的可移动(或上)夹板332，轴331基本上平行于光纤的轴定位。板332被夹到底部夹板334 上，夹板334安装到或形成到主体310上。闩锁338可以位于主体310上，与轴331相对， 并且可用于在切割过程期间将夹具330保持于闭合位置。夹具330被构造用于夹住光纤305的剥离(裸露)部分。这样，夹具330包括底部夹板的衬套333，该衬套包括V型凹槽335并且位于底部夹板334上。V型凹槽335被构造用于在光纤放置在夹具130中时接收光纤305的裸露部分。在这个示例性的方面，夹板的衬套333可以是L型的，使得通过将夹板的衬套333的一部分插入底部夹板334中形成的小袋子(未示出)中，夹板的衬套333的一部分可以固定在底部夹板334内。这样，具有 V型凹槽335的夹板的衬套333的其它部分位于底部夹板334的上表面上，使得光纤305的裸露部分可以被接收在V凹槽中。当将第一夹具330置于闭合位置时，底部夹板的衬套333与上部夹板的衬套336 相互作用，使得上部夹板的衬套336接触凹槽335中接收的裸露光纤部分并且压到其上。如同上述的实施例一样，夹板的衬套333和336可以由可延展的材料(如，铝)形成，该可延展的材料是结实的材料，然而结构上比光纤305的裸露玻璃部分弱。在可供选择的方面，夹板的衬套133和136可以由诸如塑料、橡胶和钢的材料形成。如图5A中所示，装置300包括位于翼部320上的第二夹具340。第二夹具340被构造为板型夹具，具有可移动(或上)夹板342。夹板342被构造用于绕轴341旋转，该轴 341基本上垂直于光纤的轴定位。夹板342夹到底部夹板344上，底部夹板344安装到或形成在主体310上。这种闩锁方位有助于减小在切割之前的夹紧过程期间施加在光纤上的扭转应力。另外，在优选的方面，提供对夹板342和轴341进行0度切割的构造还可以减小扭转应力。闩锁组348a和348b可以位于主体310上，处于夹具340的两侧，并且可以用于在切割过程期间将夹具340保持在闭合位置。夹具340还被构造用于夹住光纤305的剥离(裸露)部分。这样，夹具340包括底部夹板的衬套；343，该衬套包括V型凹槽345并且位于底部夹板344上。V型凹槽345被构造用于在光纤放置在夹具340中时接收光纤305的裸露部分。如同上述的夹具330 —样， 夹板的衬套343可以是L型的，使得通过将夹板的衬套343的一部分插入底部夹板344中形成的小袋子(未示出)中，夹板的衬套343的一部分可以固定在底部夹板344内。当将第二夹具340置于闭合位置时，底部夹板的衬套343与上部夹板的衬套346 相互作用，使得上部夹板的衬套346接触凹槽345中接收的裸露光纤部分并且压到其上。在优选的方面，夹板的衬套343和346由可延展的材料(如，铝)形成，该可延展的材料在结构上比光纤305的裸露玻璃部分弱。在可供选择的方面，夹板的衬套343和346可以由诸如塑料、橡胶和钢的材料形成。第一夹具330和第二夹具340的组合(具体来讲，使用可延展的衬套在切割期间夹住光纤的裸露部分)提供了一种抗扭曲夹紧系统，该系统可以减少光纤在夹紧和切割过程期间的扭曲或扭矩。装置300还可包括在主体的一端铰链连接到主体部分310的可移动构件，如，控制杆314。如图5A中所示，控制杆314位于预切割位置并且接合翼部320，保持其与主体310 处于平面取向。控制杆314连接到在脱离控制杆314之前支承翼部320的支承结构。当 (例如)通过旋转控制杆314来脱离控制杆314时，控制杆/支承件脱离主体部分320。可以在控制杆314的表面上形成脊或其它结构，以防止控制杆314意外或不经意地从翼部320 脱离。可以基本上通过内部弹簧张力来实现翼部320的运动一例如，诸如弹簧的弹性元件(例如，如上所述的卷簧)可以连接到主体部分310和翼部320，从而将翼部320相对于主体部分310向下拉。弹簧张力可用来产生上述的张力。在另外的可供选择的方面，装置300可以包括联锁部件(如，棘轮)，用于接合部分夹板342，以防止当翼部320和铰链314没有置于其预切割位置时夹板342/夹具340闭合。这种构造可以有助于防止要切割的光纤不正确地插入。如以上所提及的，装置300还包括设置在形成于主体310中的轨道(在图5A中未示出，但是类似于上述的轨道11 中的穿梭装置350。形成轨道，使得穿梭装置350基本上垂直于光纤305的轴在主体上横向地行进。可以在装置300上设置阻挡部件，使其与穿梭装置350相互作用，以确保在切割过程期间或在切割过程之后穿梭装置不会不经意地脱离轨道。穿梭装置150包括本体352，本体352容纳并保持在切割期间用于在光纤305的表面上引入划痕的磨料。在示例性方面，可以通过磨料在已剥离的光纤表面上的简单横向移动(如，沿着箭头303的方向-参见图5B)来引入划痕。当以可控的方式拉紧光纤时可施加划痕，作为另外一种选择，在拉紧光纤之前可施加划痕。在优选的方面，所述磨料包括柔性磨料，如上述的磨料，具体来讲，是其外表面或外表面的一部分上涂布有磨料的细丝。如图5B中所示，磨料包括磨料涂布细丝351 (本文中也简称磨料涂布线351)。在另一个方面，磨料涂布线351连接到安装在穿梭装置外表面上的调节机构358。调节机构可以成型为简单的可旋转旋钮。作为另外一种选择，可以通过紧固件(未示出)如机械装置或粘合剂将磨料涂布线安装在穿梭装置内。这种构造使得线351的一端被支撑，而另一端则处于自由状态，从而使其在切割过程中与光纤接触时可自由折曲。另外，一旦涂布线的特定区域在重复使用后出现磨损，调节结构允许用户改变磨料涂布线的接触区域。另外，磨料涂布线可以被设置成初始接触角，使得通过以特定角度施加磨料涂布线351，可以减少光纤上的意外的扭转或剪切力，这种意外的扭转或剪切力会不利地影响切割质量。例如，研究人员观察到，由于磨料涂布线以约8°至约14°的角度接触光纤表面，导致产生相当一致的切割角。穿梭装置350包括一个或多个狭槽，以在穿梭装置移动之前和移动过程中使切割的光纤通道通畅。在图5B的方面，穿梭装置350包括垂直光纤狭槽355和水平光纤狭槽 356。此外，穿梭装置350可以包括基体，该基体被构造用于当其在切割过程期间在基体轨道内移动时为穿梭装置50提供稳定性。穿梭装置可以接收手指压力，以使穿梭装置在切割过程期间在裸露光纤部分上从第一(预切割)位置移动到第二位置。在另一个优选的方面，穿梭装置350可以是进行数次切割后(例如，在10次、20次或50次光纤切割后)被更换的一次性组件。另外，在图5A和图5B的实施例中，可以通过磁体组件辅助穿梭装置350的移动。 在这个方面，磁体组件包括设置在穿梭装置上或穿梭装置中的一个或多个磁体(如图5B中所示，磁体361a和361b位于装置350中)以及设置在基体310中的对应的一个或多个磁体 (如图5B中所示，磁体362a和362b位于基体310中)。在第一位置，如，预切割位置，磁体 361a可以连接到磁体362a。在将压力施加到穿梭装置350的主体352上时，穿梭装置350 可以在所容纳的光纤上滑动，其中，在磁体361b和磁体362b毗邻地连接或接触之前，磁体 361b将会吸附到磁体362b。通过沿着相反方向引入滑动力，穿梭装置可以返回到其预切割或加载位置。当将划痕引入到光纤的剥离部分上并且光纤承受张力时，切割光纤305。在示例性的方面，可以通过(优选的)柔性涂布磨料(如，磨料涂布线351)在已剥离的光纤表面上的简单横向移动来引入划痕。在光纤发生应变时，可施加划痕。在优选的方面，装置300提供0-4度完美垂直度内的基本垂直的切口。这种垂直度足以为现场连接器端接提供最后的光纤抛光/整理。另外，装置300还可以包括形成为主体310的一部分或与主体310 —体形成的碎片丢弃容器380。容器380可以被构造用于在随后正确丢弃在切割期间产生的光纤碎片之前暂时存储这些碎片。在这个示例性方面，碎片丢弃容器380包括具有盖子382的凹槽部分384，用户可以打开或关闭盖子382来接收/存储光纤碎片。碎片丢弃容器380还可以包括具有可拆除顶盖386的出口 385，以便将碎片从凹槽部分384丢弃到更永久的容器或丢弃单元中。因此，本文描述的切割器实施例可以用作适于现场可端接连接器和接头和融合接头装置的紧凑、低成本光纤切割器。具体来讲，本文的切割器实施例利用抗扭曲夹紧系统来减少光纤在夹紧和切割过程期间出现的扭曲。本发明不应被视为局限于上文所述的具体例子，而应该理解为涵盖所附权利要求书中明确陈述的本发明的所有方面。本发明所属领域的技术人员在阅读本发明的说明书之后，本发明可适用的各种修改形式、等同方法以及众多结构将变得显而易见。权利要求书旨在涵盖这些修改形式和装置。
权利要求
1.一种用于切割光纤的光纤切割器，包括大体平坦的主体；大体平坦的翼部，能够相对于所述主体移动；第一夹具，设置在所述主体上，用于接收和保持所述光纤的第一裸露玻璃部分；第二夹具，设置在所述翼部上，用于接收和保持所述光纤的第二裸露玻璃部分；穿梭装置，轴向设置在所述主体上，处于所述第一夹具和所述第二夹具之间，并且被构造用于相对于所述光纤的轴横向移动，所述穿梭装置还包括柔性磨料，所述柔性磨料被构造用于接触所述光纤并且在切割期间在所述光纤的外表面上生成划痕，其中，所述第一夹具和所述第二夹具中的至少一个被构造用于在基本上没有向光纤施加扭曲力的情况下保持所述光纤的所述第二裸露玻璃部分。
2.根据权利要求1所述的光纤切割器，其中所述第一夹具和所述第二夹具中的至少一个包括活动夹板，所述活动夹板被构造用于绕基本上垂直于所述光纤的轴定位的轴旋转。
3.根据前述任一项权利要求所述的光纤切割器，其中所述柔性磨料包括磨料涂布线。
4.根据前述任一项权利要求所述的光纤切割器，还包括横向设置的轴，在所述翼部的第一端将所述主体连接到所述翼部；控制杆，铰链连接到所述主体并且连接到支承结构，在切割之前，所述支承结构支承所述翼部的第二端；以及弹簧，连接到所述主体和所述翼部，以在所述翼部上提供张力，其中，当所述支承结构脱离所述翼部时，所述翼部从相对于所述主体的基本平面取向开始移位。
5.根据前述任一项权利要求所述的光纤切割器，其中所述第一夹具和所述第二夹具中的每个包括具有衬套的第一夹板，所述第一夹板的衬套包括设置在其上的V型凹槽，所述V型凹槽被构造用于接收所述光纤的裸露部分；以及具有衬套的第二夹板，当所述夹具置于闭合位置时，所述第二夹板的衬套压到所述第一夹板的衬套上。
6.根据权利要求5所述的光纤切割器，其中所述夹板的衬套各自由可延展的材料形成。
7.根据权利要求6所述的光纤切割器，其中所述可延展的材料包括铝。
8.根据前述任一项权利要求所述的光纤切割器，其中所述第一夹具和所述第二夹具中的至少一个包括活动夹板，所述活动夹板被构造用于绕基本垂直于所述光纤的轴定位的轴旋转。
9.根据前述任一项权利要求所述的光纤切割器，其中所述穿梭装置包括安装在其上的调节机构，所述调节机构用于调节所述柔性磨料在所述穿梭装置内的位置。
10.根据权利要求4所述的光纤切割器，其中所述弹簧将约180克至约280克的轴向应变力施加到所述光纤上。
11.根据权利要求1所述的光纤切割器，其中所述第一夹具和所述第二夹具中的至少一个包括机械接头装置。
12.根据权利要求1所述的光纤切割器，还包括碎片丢弃容器，所述碎片丢弃容器用于暂时存储在切割期间产生的光纤碎片。
全文摘要
提供了一种用于切割光纤的光纤切割器。所述光纤切割器包括大体平坦的主体和能相对于所述主体移动的大体平坦的翼部。所述光纤切割器还包括第一夹具，其设置在所述主体上，用于接收和保持所述光纤的第一裸露玻璃部分；以及第二夹具，其设置在所述翼部上，用于接收和保持所述光纤的第二裸露玻璃部分。穿梭装置轴向设置在所述主体上，处于所述第一夹具和所述第二夹具之间，并且被构造用于相对于所述光纤的轴横向移动。所述穿梭装置还包括柔性磨料，所述柔性磨料被构造用于接触所述光纤并且在切割期间在所述光纤的外表面上生成划痕。
文档编号G02B6/25GK102483492SQ201080038380
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月27日 优先权日2009年8月28日
发明者丹尼尔·J·崔德威尔, 唐纳德·K·拉森, 约瑟夫·C·萨维基 申请人:3M创新有限公司