专利名称：熔接光纤的熔接设备的制作方法
为能解决光纤的连接问题，使用了光纤连接器。在连接器中空的由陶瓷构成的连接器部分中，应该最可能的以同心的方式粘贴将要耦合的光纤。这时，公开了下列内容，事先已经将短的光纤段粘贴在接头部分将要耦合的头的范围内并且在这个连接器部分中借助于浸渍液体耦合引出的光纤。与在耦合范围内玻璃光纤的完全同心的优点相对立存在着在连接器部分内部耦合位置具有高衰减的缺点。此外，存在着浸渍液体干燥的危险。在所安排的连接器部分中插入光纤时几乎不可避免杂质进入耦合范围内的问题。
通过熔接光纤可以避免借助于浸渍液体的光纤耦合的上述的缺点。然而例如象在US-A-5218184中公开的相应的熔接光纤的熔接设备对此不是合适的，即在在陶瓷的连接器部分粘贴的玻璃光纤在接头部分的内部或紧靠连接器的地方与另外引出的光纤耦合。
在US-A-4220394中公开了一种光纤连接器，它的中空的连接器部分在粘贴的光纤段和引出的光纤间的熔接位置的范围内，它的中空的连接器部分有四个成对相对的孔。然后在孔的范围内借助于微型的熔接嘴可以使光纤相互熔接。由空心针构成的微型的熔接嘴的喷嘴这时可以插到四个孔中的任一个，所以另外的孔可以考虑用做插入夹持器以及对熔接位置照明和观察熔接位置。
在US-A-4598974中公开了另外一种光纤连接器，在粘贴的玻璃光纤段和另外导出的光纤间的熔接处的光缆连接器的中空的连接器部分具有一个熔接室。在熔接室中耸起两个电极，它通过触发电弧实现两根光纤的熔接。当存在两个电极时，这关系到光纤连接器的独立存在的但对于整体不可缺少的部分，它也存在在熔接过程后的附属的连接器部分上。
根据权利要求1说明的本发明基于以下问题，实现一个熔接光纤的熔接设备，使用该设备可以使粘贴在陶瓷的连接器部分中的光纤在连接器部分的内部或紧靠连接器部分与引出的光纤熔接。在连接器部分内部的熔接位置的可接近性这时例如可以通过一个相应的横轴线上的槽来保证。
本发明基于以下知识，固定在第一个支架中的连接器部分和粘贴在其中的玻璃光纤在熔接电极间向内转动时和固定在第二个支架的光纤沿轴线插入时，给出了调节相互连接的光纤和熔接质量的优化条件。
根据本发明的熔接设备除了以上所说的作为连接器熔接设备应用，一般也可以用做在光元件内或紧靠光元件熔接光纤。
本发明优选的实施例在从属权利要求中给出。
本发明的实施例以简图的方式汇出并在以下做详细说明。
图1光纤连接器中熔接光纤的熔接设备的俯视图，图2根据图1的熔接设备的第一个侧视图，图3根据图1的熔接设备的第二个侧视图，图4根据图1的熔接设备在熔接位置高度上的横截面，图5在熔接位置的高度上安排的电极间，位于光纤连接器中第一个光纤的头的向内转动规则，图6根据图5的转向过程所要求的第一个支架的的部分的接口侧视图，图7在图4和图5所介绍的第一个支架的俯视图，图8根据图1的熔接设备的熔接位置的侧面外观和用于第二根光纤的可调节的第二个支架轴线方向上的侧面视图，图9根据图8的第二个支架的俯视图，图10和11根据图1的熔接设备中集成的收缩工具在轴线上的俯视图和横截面，图12在光纤熔接后的光纤的连接器的纵断面。
图1至图3说明了在光元件中熔接光纤的熔接设备的俯视图和两个不同的侧视图，在图2、图8和特别在图12中可辨认的光元件OBE，它涉及到由陶瓷构成的光纤连接器。在光元件OBE粘贴了第一根光纤LWL1的短的一段，通过熔接，它应该在光元件OBE的横轴线上的范围内和第二个导出的光纤LWL2连接。(比较图8和图12)。
为支撑光元件OBE和附属的第一个光纤LWL1，使用了第一个支架A1，它可以围绕由SA标识的转向轴转动。在图1说明的处于高度转动状态的第一个支架A1可以围绕轴SA以下列方式转动第一根光纤LWL1的头可以在第二根光纤LWL2的头的熔接范围内在轴线上与之同心的相互面对。
为支撑第二个光纤LWL2使用了在图1和2中说明的并且在轴AX方向上可调节的第二个支架A2。
为观察光纤LWL1和LWL2将要相互熔接的头，预先规定了在图2和3中可辨认的光装置OE，它被安排在一个可转动的阀KLA上。阀KLA可以根据图3围绕轴AC高度转动。另外图2指出光设备OE在阀KLA的一侧可以围绕轴AC2转动并且因此可以在运输熔接设备时放在阀KLA上。光设备可以作为显微镜或者作为成像设备来构成。它可以在显示屏上形成熔接范围的像。
替换可转动的第一个支架A1，也可以使用在图1中用ZA标识的用于光纤LWL1的附加支架，所以也可以使用附加的特定设备作为熔接光纤的一般的熔接设备。
在根据图1的俯视图中，另外可以看到打开设备的第一个旋钮KN1、控制预熔接和主熔接的第二个旋钮KN2、指示开关状态的红色发光二极管LDR、调整不同熔接程序的旋钮DK和打开和关闭阀KLA和操纵在图10和11所说明的收缩工具KW的按钮TA。
图4说明了具有两个相互安排在一定距离内的电极E的适合的熔接范围，它通过触发电弧实现在这里没作进一步说明的光纤LWL1和LWL2的熔接。(比较图8)。两个电极E分别通过夹子KLE和提供熔接电流输入的附加的熔接电缆SKA连接。为调节两个电极E轴向距离，在头一侧预先安排了定位杆AST。
在用作电极支架的基体GK上安排了上边已经提到的轴AC1，在它上面放置了具有可转动的光设备OE的阀KLA。机架GK由电气绝缘的塑料材料构成，此外该支架中还安排了对熔接位置透射照明的第一个照明设备BEL1和对熔接位置的反射照明的第二个照明设备BEL2。两个照明设备由发光二极管构成，安排在阀KLA中的棱镜棒PS属于第二个照明设备BEL2，光线以低于60°的角度相对于熔接位置的水平方向转动。
图5说明了在第一个可转动的支架A1安排的光元件OBE，它具有第一个光纤LWL1的端头，通过以转动轴SA在箭头指示的方向上转动。在图5中没有说明的光元件OBE放置到一个中空的结构组件支架BA中。借助于杠杆HEB，具有光元件OBE的结构组件支架BA可以转动。这时，在图5中说明了杠杆HEB的熔接位置，在它里面，光元件OBE的槽NU以同心的方式延伸到电极E。
图6指出一个以90°转动的杠杆HEB的位置，在HEB中，以下列方式配置光元件OBE的槽NU，借助于第一个照明设备BEL1，从下面可能对熔接位置透射照明。
图7指出第一个支架在图6中说明杠杆HEB的位置的俯视图。
图8和9说明在将要熔接的光纤LWL1和LWL2轴线方向AX上的可调节的用于支撑第二个光纤LWL2的第二个支架A2结构和工作原理。第二个支架A2这里支持一个可选的适配卡AD用以支撑第二根光纤LWL2的纤维或缆。为了在轴线AX的方向粗调第二根光纤LWL2和在光源件中插入第二根光纤使用了一个杠杆系统HS，该系统具有一个可以围绕轴AC3转动的杠杆HB。第二个支架A2的轴向导轨这时实现了转动轴SA和一个与之并行的延伸的导轨F，例如在图4中说明的两个。在上述的粗调后借助于一个安排在杠杆HB上的微调螺丝MMS和一个球KU，实现了第二个支架A2在轴向上的精确调整，使用这种方法后，两根光纤LWL1和LWL2间的轴向间隙在光元件内的值例如可以调节到7-10μm。在适合的熔接过程中，在轴向AX上推入第二根光纤。这里通过一个连接到球KU上的压电驱动装置，独立的实现在第二个支架A2上的轴向切深进给。
图10和11指出一个集成在熔接设备内部，用于第二根光纤LWL2的线缆和光元件OBE连接的收缩外套KH的收缩工具。收缩工具KW的下部UT固定在基体GK中，但上部安置在阀KLA中。因此，操纵按钮TA(图1)后，当接通阀KLA时，释放收缩过程。
图12指出作为光纤连接器构成的光元件OBE的纵断面。与图2和8中提到的有联系的光元件中粘贴了第一根光纤LWL1的一短段相似，该段在横向轴线槽NU的范围内和第二根引出的光纤LWL2通过熔接相连。熔接位置用SPS标出。和图11有联系的已经提到的收缩外套KH通过一个由钢构成的连接部分UT实现了在第二根光纤LWL的线缆和光元件OBE的陶瓷外壳件可靠联接。为了在轴线方向上固定光元件OBE，预先规定了一个环形的构成的定位杆ANS。
权利要求
1.在光元件(OBE)、特别是光纤连接器内部或紧靠连接器熔接光纤的熔接设备，具有-支撑光元件(OBE)和附属第一个光纤(LWL1)的第一个支架(A1)；-在被熔接光纤(LWL1、LWL2)的轴线方向上的可调节的第二个支架(A2)，用于第二根光纤(LWL2)；-一个光设备(OE)，用于观察光纤(LWL1、LWL2)将被熔接的端头，并且还具有-两个以一定距离安排的电极(E)，通过触发电弧，实现光纤(LWL1、LWL2)的熔接，其中-第一个支架围绕着平行于轴线方向(AX)平行安排的转动轴以下列可转动的方式放置，位于光元件(OBE)内部或外部的第一根光纤(LWL1)的在两个电极之间可以转动。
2.根据权利要求1的熔接设备，其特征在于，光元件围绕着第一根光纤(LWL1)的光轴线在第一个支架中可转动的放置。
3.根据权利要求1和2的熔接设备，其特征在于，-在轴线方向上粗调第二个支架(A2)的杠杆系统(HS)，并且通过-一个微调螺丝(MMS)在轴方向(AX)上精确调节第二个支架。
4.根据权利要求1至3中的任一个的熔接设备，其特征在于，在熔接过程中，第二个支架(A2)的压电驱动装置(PA)用于第二根光纤(LWL2)在轴向(AX)上切深移动。
5.根据权利要求1至4中的任一个的熔接设备，其特征在于，第二个支架支持一个可互换的适配卡(AD)，用作支撑第二根光纤(LWL2)的光纤或者线缆。
6.根据权利要求1至5中的任一个的熔接设备，其特征在于，替换第一个支架(A1)的替换的附加支架(ZA)，用于支撑光纤或线缆形式的第一根光纤(LWL1)。
7.根据权利要求1至6中的任一个的熔接设备，其特征在于，在一个可转动的阀(KLA)上安排光设备(OE)。
8.根据权利要求7的熔接设备，其特征在于，在阀(KLA)上安排一个可折叠的光设备(OE)。
9.根据权利要求1至8中的任一个的熔接设备，其特征在于，一个集成的收缩工具(KW)，用于和第二根光纤(LWL2)的线缆连接以形成收缩套管(KH)。
10.根据权利要求9与权利要求7或8联系的熔接设备，其特征在于，收缩工具(KW)的上部(OT)安排在阀(KLA)内。
11.根据权利要求1至10中的任一个的熔接设备，其特征在于，第一个照明设备(BEL1)用于透射照明熔接位置。
12.根据权利要求1至11中的任一个的熔接设备，其特征在于，第二个照明装置(BEL2)用作熔接位置的反射照明。
全文摘要
在光元件内部或紧靠光元件熔接光纤的设备,特别是光纤连接器,包括—用于光元件及其附属的第一根光纤的第一个支架(A1),—在轴方向上可调节的用于第二根光纤的支架;—观察光纤将要熔接的端头的光设备,和—以一定距离相互安排的两个电极(E),其中—第一个支架(A1)围绕一个与轴方向(AX)平行设置的转动轴(SA)以下面方式可转动的设置:位于光元件内部或紧靠光元件的第一根光纤的头在两个电极之间可以转动。通过一个替换第一个支架的用于光纤的附加支架,熔接设备也可以用于一般的光纤熔接连接。
文档编号G02B6/38GK1177403SQ96192368
公开日1998年3月25日 申请日期1996年3月7日 优先权日1995年3月7日
发明者R·布鲁格尔, D·克劳瑟 申请人:西门子公司