專利名稱：加熱光纖和光纖陣列的熔接部分的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在熔接具有不同模場直徑或纖芯直徑的不同光纖之后加熱光纖的熔接部分。更具體地，本發明涉及加熱光纖的熔接部分以便使與接合相關的光損耗(此后稱作接頭損耗)較低的方法和裝置，以及使用相同方法和裝置制造的光纖陣列。
背景技術：
近年來，開發出了混合使用具有較小模場直徑的高性能光纖，例如用于波分復用傳輸的光纖或用于拉曼(Raman)放大的光纖，和具有相對較大的模場直徑的普通單模光纖的混合光纖技術。在接合光纖的模場直徑或纖芯直徑(此后稱作纖芯直徑)不相同的高性能光纖和普通單模光纖時，單純通過熔接難以達到實用的低接頭損耗。因而提出了一種眾知的方法(熱脹纖芯(Thermally Expanded Core)，此后稱作TEC)，即光纖的熔接部分被加熱和錐化以使接合部分的纖芯直徑均勻，并且做成平滑的接合外形(參見日本專利2618500號)。
圖9A和9B說明了包含加熱熔接部分的TEC工藝的一個例子。圖9A說明了在熔接具有不同纖芯直徑的光纖之后使用熔灼器加熱光纖的熔接部分的TEC工藝。圖9B說明了在經過圖9A所示的TEC工藝處理之后光纖的熔接部分的狀態。圖中，附圖標記1a，1b表示光纖，2表示玻璃纖維部分(包層部分)，3a，3b表示纖芯部分，4表示光纖被覆層，5表示熔接部分，6表示熔灼器，7表示纖芯膨脹區域。
要熔接在一起的光纖1 a和1b在玻璃纖維部分(包層部分)2處具有相同的外徑，但在纖芯部分3a和3b處有不同的纖芯直徑，并且具體折射率也不相同。如圖9A所示，要接合的光纖1a和1b的端面被相對放置，通過電弧放電熔化，并且被對接在一起。由于光纖1a的纖芯部分3a和光纖1b的纖芯部分3b之間存在纖芯直徑差，單純的熔接使得熔接部分5上的接合不連續。
為了改進這種不連續問題，通過使用微型噴燈或燃氣熔灼器6加熱熔接部分5的鄰近部分來實施TEC工藝處理。這種加熱的溫度和時間保證光纖1a和1b自身不被熔化，但為提高折射率而加入纖芯部分3a和3b的摻雜劑被擴散到包層部分。在經過這種加熱處理之后，加入纖芯部分3a和3b的摻雜劑被擴散到包層部分2，使得纖芯部分3a和3b的纖芯直徑擴大。如果光纖1a的纖芯直徑和雜質濃度分別小于和高于光纖1b的纖芯直徑和雜質濃度，摻雜劑會擴散得更多。
如圖9B所示，通過進行TEC加工，具有較小纖芯直徑的光纖1a的纖芯部分3a的纖芯直徑被擴張成錐形，從而減少了與具有較大纖芯直徑的光纖1b的纖芯部分3b之間的不連續程度。在熔接不同光纖的情況下，已經發現TEC工藝允許具有較小纖芯直徑的光纖的纖芯直徑逐漸接近另一光纖的纖芯直徑，從而減少了接頭損耗。并且，已知利用加熱的TEC工藝可以通過擴張熔接部分的纖芯直徑有效減少纖芯偏心造成的接頭損耗，即使在接合相同光纖時也是如此(參見日本專利待審公開說明書Sho.61-117508號)。

發明內容
發明人針對上述問題提出了本發明。本發明的目的是提供加熱光纖的熔接部分的方法和裝置，以及使用所述方法和裝置制造的光纖陣列，其中在為改進熔接不同光纖之后出現的接頭損耗而對光纖的熔接部分進行TEC加工時，光纖不因加熱而變形，光纖被覆層不燒壞，帶狀光纖不被散亂加熱，并且TEC長度被限制在預定范圍內。
然而，為了使用熔接方法獲得高強度接合，使用了這樣的方法，即令剝離光纖被覆層并暴露玻璃纖維部分2的長度盡可能得短(大約2-5毫米)，并且光纖被覆層4被直接夾住。在這種情況下，如圖10A所示，光纖被覆層4的被覆層剝離端8能被熔灼器6的火焰燒壞或熔化。因而要求光纖被覆層4被剝離到離熔灼器6的火焰足夠遠的位置，從而允許實現高強度熔接。
在TEC工藝中還要求加熱的溫度和時間足以保證纖芯部分3a和3b的摻雜劑被擴散到包層部分2上。光纖1a和1b通常在熔點以下被加熱，但如圖10B所示，加熱部分9有時過軟以至因光纖的自重導致光纖松馳下垂。如果光纖因松馳下垂而保持變形狀態，則會增加損耗。此外，熔灼器的火焰具有不均勻的溫度分布和寬度延伸，并且火焰受外部環境的影響而搖動，因而難以把火焰控制到恒定加熱條件。因此，如果TEC長度擴展，并且經受TEC處理的面積增加到超過必要的程度，則光纖在制造過程中不便操縱，并且在強度方面難以令人滿意。如果把這種光纖結合到諸如光纖陣列的光學部件中，則光學部件不能被小型化和高密度封裝。
在光纖帶中，一組8、12或24根光纖可以一起熔接并且進行TEC加工。在這種情況下，如圖10C所示，熔灼器6的火焰的外圍溫度高于中心溫度，這導致光纖的非均勻加熱。這種情況產生的問題是，光纖帶中的外側光纖和內側光纖的TEC加工有差別，因而造成光纖帶中的光纖的接頭損耗也有差別。
根據本發明，提供一種加熱分別具有不同模場直徑的光纖的熔接部分的方法，該方法包括把光纖的熔接部分的鄰近部分安裝在加熱板上；使用熱源加熱加熱板，從而通過加熱板加熱光纖的熔接部分的鄰近部分。
此外，根據本發明，提供一種加熱一對分別具有不同模場直徑的光纖的熔接部分的裝置，該裝置包括在其上安裝光纖的熔接部分的鄰近部分的加熱板；加熱加熱板以便通過加熱板加熱光纖的熔接部分的鄰近部分的熱源。
此外，根據本發明，提供一種光纖陣列，包括至少一對分別具有不同模場直徑并且被熔接的光纖；在其內表面具有與光纖的熔接部分的鄰近部分接觸的凸起部分的基底。


圖1A-1C說明了本發明的第一實施例；圖2A-2C說明了本發明的第二實施例；圖3A-3C說明了本發明的第三實施例；圖4A-4C說明了本發明的第四實施例；圖5A和5B說明了本發明的第五實施例；圖6A和6B說明了本發明的第六實施例；圖7示出了一個例子，其中發熱電阻加熱器被用作本發明的加熱源；圖8A-8D示出了基于本發明的光纖陣列的一個例子；圖9A和9B說明了常規加熱方法和TEC工藝；圖10A-10C說明了現有技術存在的問題。
具體實施例方式
圖1A-1C說明了本發明的第一實施例。圖1A和1B說明如何在加熱板上加熱熔接部分。圖1C說明經過TEC工藝的加熱處理的光纖熔接部分的狀態。在圖1A和1B中，附圖標記11，12表示加熱板。其它部件用與圖9A和9B中相同的附圖標記表示，并且省略了對這些部件的描述。
象圖9A和9B中那樣，要熔接在一起的不同光纖1a和1b的玻璃纖維部分(包層部分)2基本具有相同的外徑，但纖芯部分3a和3b有不同的模場直徑(此后稱作纖芯直徑)，并且具體折射率也不相同。例如，光纖1a的纖芯直徑大約為5微米，光纖1b的纖芯直徑大約為10微米。如圖1A所示，要接合的光纖1a和1b的端面被相對放置，通過電弧放電熔接。由于光纖1a的纖芯部分3a和光纖1b的纖芯部分3b之間存在纖芯直徑差，單純的熔接使得熔接部分5上的接合不連續。
為了解決纖芯部分3a和3b中的不連續問題，通過加熱熔接部分5的鄰近部分進行TEC加工。在本發明中，加熱板11被用于加熱，而經過熔接的光纖被安裝在加熱板11上，接著使用熔灼器6加熱加熱板11。即，通過加熱板11加熱光纖的熔接部分的鄰近部分。加熱板11由具有優良的耐熱和導熱性能并且具有接近光纖玻璃的熱膨脹系數的陶瓷制成，并且最好是由氮化鋁制成。也可以使用金剛石，盡管成本較高。尤其是在使用鋁氮化物時，可以對加熱板進行拋光，使之具有較小的表面粗糙度，以免損傷其接觸的玻璃纖維部分。
光纖1a和1b由加熱板11的熱傳導和輻射作用加熱，而不被熔灼器6的火焰直接灼燒。因而，基本上可以均勻地加熱光纖1a和1b。如圖10A-10C所示，由于光纖1a和1b被安裝在加熱板11上，即使因加熱而變軟，光纖1a和1b也不松馳下垂或變形，從而防止接頭損耗的增加。
圖1B的加熱板12在光纖軸向上具有長度L，該長度被定義成使光纖被覆層4的端部被擋在熔灼器的視界之外，并且其接觸光纖1a和1b的凸起部分12a具有長度X，該長度被定義成TEC長度。加熱板12的凸起部分12a上安裝的熔接部分5的鄰近部分的加熱范圍受凸起部分12a的長度X的限制，從而允許按照均勻的溫度分布加熱。因此，避免了不必要地擴大TEC面積。如圖10A所示，加熱板12的底部延伸到光纖被覆層4的端部附近，從而避免光纖被覆層4的端部被熔灼器的火焰熔化或燒壞。
加熱板11，12加熱光纖的溫度和時間使得光纖1a和1b不被熔化，但使加入纖芯部分3a和3b的摻雜劑擴散到包層部分2。由于可以輕易檢測到加熱板11，12的溫度，可以輕易控制加熱。通過這種加熱，加入纖芯部分3a和3b的摻雜劑擴散到包層部分2，使得纖芯部分3a和3b的纖芯直徑被擴大以致具有纖芯膨脹區域7。如果光纖1a的纖芯直徑和雜質濃度分別小于和高于光纖1b的纖芯直徑和雜質濃度，摻雜劑會擴散得更多。如圖1C所示，通過進行TEC加工，具有較小纖芯直徑的光纖1a的纖芯部分3a的纖芯直徑的錐形擴張程度大于光纖1b的纖芯部分3b的錐形擴張程度，從而減少了光纖1a的纖芯部分3a與光纖1b的纖芯部分3b之間的不連續程度。
圖2A-2C說明了本發明的第二實施例。圖2A示出了單光纖的例子，圖2B示出了帶狀光纖的例子，而圖2C示出了加熱的另一個例子。在圖2A-2C中，附圖標記13表示加熱板，14表示V形槽，15表示蓋構件。用與圖1A-1C中相同的附圖標記表示其它部件，并且省略了對這些部件的描述。
在這個實施例中，安裝在加熱板13上的光纖1a和1b受到蓋構件15的輕微壓迫，從而避免與加熱板13分開。光纖1a和1b與加熱板13可靠接觸，使得熱傳導均勻并且加熱穩定。象圖1A-1C中那樣，加熱板13和蓋構件15由具有優良的耐熱和導熱性能并且具有接近光纖玻璃的熱膨脹系數的陶瓷制成。熔灼器被放置在加熱板13的下表面下面以便通過加熱板13均勻加熱光纖1a和1b的預定范圍區域，從而實現TEC加工。
在這個第二實施例中，可以在加熱板13的上表面上開槽。如圖2A-2C所示，這種槽的形狀最好是通常用于固定光纖的V形槽。在加工如圖2所示的帶狀光纖的情況下，將熔灼器6的火焰噴管排列成矩陣以便均勻加熱光纖陣列。在加工帶狀光纖的情況下，熔灼器6的火焰不直接作用于光纖，也不環繞光纖，因此，加熱溫度在光纖陣列上不會如圖10C所示那樣因為火焰的中心與外圍之間的溫度差而有差別。因此，可以針對所有帶狀光纖均勻地進行TEC加工。
由于光纖被夾在加熱板13的V形槽14中，與圖1A-1C相比，光纖與加熱板13的接觸面積得到增加，光纖的側面的熱輻射也得到增加，因此提高了加熱的均勻度。由于光纖被蓋構件15壓迫，光纖有較高的定位精度。即使光纖1a和1b因加熱而軟化，光纖1a和1b也不會彎曲，而是保持筆直。
熔灼器6可以位于蓋構件15一側以便從蓋構件15一側供熱。在這種情況下，蓋構件15充當加熱板。此外，如圖2C所示，可以在加熱板13一側和蓋構件15一側配置熔灼器6以便從上下兩側供熱。因此可以提高光纖加熱的均勻度。
圖3A-3C說明了本發明的第三實施例。圖3A是加熱板的透視圖，圖3B示出了使用V形槽的例子，而圖3C示出了使用半球形槽的例子。在圖3C中，附圖標記16表示半球形槽。用與圖2A-2C中相同的附圖標記表示其它部件，并且省略了對這些部件的描述。
這個實施例是圖2C的變形，其中在上下兩面提供具有V形槽14的加熱板13。即，在蓋構件15一側也提供V形槽14。光纖1a和1b被上和下V形槽14以高定位精度定位并夾持，并且由于熔灼器6被放置在上下兩面，加熱的均勻度會更優于圖2C的例子。
與圖3B中定位光纖1a和1b的V形槽14不同，在圖3C中構造的是半球形槽16。盡管圖中未示出，熔灼器6可以被放在上側和下側中的任何一側，也可以兩側都放，利用具有半球形槽16的加熱板13和圖2A-2C所示的無槽蓋構件15。定位光纖1a和1b的槽為半球形槽16，因而加大了與光纖1a和1b的接觸面積。因此，具有半球形槽16的加熱板的加熱均勻度比V形槽14更高。
圖4A-4C說明了本發明的第四實施例。圖4A示出了單芯光纖的例子，圖4B示出了帶狀光纖的例子，而圖4C示出了加熱的另一個例子。在圖4A-4C中，用與圖2A-2C中相同的附圖標記表示相同或類似的部件，并且省略了對這些部件的描述。
如圖1A的例子所示，如果加熱板13上安裝的光纖的上部被暴露出來，可以想見在某種工作條件下熱量會從光纖的暴露面擴散出來，導致非均勻加熱。如果光纖的上側被如圖2A的例子所示的蓋構件15覆蓋，但加熱板13和蓋構件15的兩側均為開放的，可以想見熱量會從加熱板13和蓋構件15兩側散失，同樣導致非均勻加熱。這樣，在第四實施例中，蓋構件15具有支腳部分15E，支腳部分15E的形狀使得蓋構件15的兩側能夠與加熱板13的上表面接觸，從而將加熱板13上安裝的光纖1a和1b的整個被加熱部分圍起來。
通過這種構造，通過減少光纖被加熱部分的暴露面，可以抑制熱量的擴散。通過支腳部分15E將加熱板13的熱量傳遞到蓋構件15，使得從蓋構件15一側加熱光纖1a和1b，從而提高了加熱的效率和均勻度。由于蓋構件15的支腳部分15E與加熱板13的表面接觸，圖2A-2C所示的將光纖1a和1b壓在加熱板13上的作用可能會減弱，然而，使用蓋構件和支腳部分將光纖的外圍包起來可以保持加熱和加熱的均勻度。
在圖4B所示的帶狀光纖的情況下，通過支腳部分15E加熱蓋構件15，所有光纖在蓋構件15一側面得到加熱，從而提高了加熱效率和均勻度。此外，如圖4C所示，可以通過與圖2C的例子相同的方式使用熔灼器6加熱蓋構件15。在這種情況下，通過支腳部分15E使加熱板13和蓋構件15的溫度均衡，因此可以進一步提高所有光纖的加熱的均勻度。
圖5A和5B說明了本發明的第五實施例。圖5A示出了單芯光纖的例子，圖2B示出了帶狀光纖的例子。在圖5A和5B中，附圖標記17表示無機粉末材料。用與圖2A-2C中相同的附圖標記表示其它部件，并且省略了對這些部件的描述。
如圖4A-4C的例子所示，盡管光纖1a和1b的被加熱部分未被暴露，但如果加熱板13或蓋構件15與光纖之間有縫隙，可以想見加熱是不均勻的。由于空氣的導熱性能很差，可以想見加熱板缺乏熱均勻度，這種均勻度取決于光纖的部分是否與加熱板13或蓋構件15接觸。這樣，在這個第五實施例中，由蓋構件15的支腳部分15E構成的包起光纖的凹陷部分被稍稍擴大，并且在這個凹陷部分中填充無機粉末材料17。因此盡可能地減小了光纖周圍的縫隙。
無機粉末材料17可以是在至少有光纖玻璃的軟化溫度那么高的熔點上具有優良導熱性能的細粉末，例如氮化鋁粉末。通過加入諸如水或酒精這樣的溶劑，這種無機粉末材料具有流動性并且被填充到縫隙部分中。在加熱板13上提供有V形槽14的情況下，無機粉末材料最好被填充到V形槽14和光纖之間形成的縫隙部分中。通過加熱使水或酒精蒸發，但由于所填充的縫隙部分較小，無機粉末仍然留在縫隙內，減小了縫隙的容積，傳遞來自加熱板13和蓋構件15的熱，因此可以使光纖1a和1b的加熱均勻。
圖6A和6B說明了本發明的第六實施例。圖6A示出了單芯光纖的例子，圖6B示出了帶狀光纖的例子。在圖6A和6B中，用與圖2A-2C和5A-5B中相同的附圖標記表示相同或類似的部件，并且省略了對這些部件的描述。
如圖5A和5B的例子所示，由于對粉末材料是否流出或填充量是否適當沒有把握，向凹陷部分填充無機粉末材料17在可操作性方面有一定的難度。這樣，在這個第六實施例中，在不使用蓋構件15的情況下，無機粉末材料17被直接加到加熱板13上安裝的光纖1a和1b上。無機粉末材料17被混入相對比較耐熱的樹脂中，并且做成類似粘土的混合物，從而使用模子將光纖1a和1b固定在加熱板13上。如果加熱板13上提供有V形槽14，最好將無機粉末材料填充在V形槽和光纖之間形成的縫隙部分內。非粘土狀的粉末材料可以被直接填充在V形槽14內。
無機粉末材料17完全包住光纖1a和1b暴露出的被加熱部分，以避免熱量從被暴露部分散出。因而，從加熱板13傳遞到無機粉末材料17的熱量也作用于光纖的被暴露部分一側，從而均勻加熱光纖。在高溫條件下，粘結無機材料的樹脂材料被燒掉或碳化，因此樹脂材料被清除，并且不帶來任何問題。
圖7說明了第七實施例，其中使用發熱電阻加熱器而不是熔灼器。在圖7中，附圖標記18表示發熱電阻加熱器，19表示溫度檢測器，20表示溫度控制器。用與圖2A-2C中相同的附圖標記表示其它部件，并且省略了對這些部件的描述。如圖7所示，發熱電阻加熱器18被嵌入加熱板13或蓋構件15中，但是也可以附著在加熱板13或蓋構件15的外表面上或鄰近所述外表面位置。通過嵌入或附著在外表面上的溫度檢測器19可以輕易檢測加熱板13或蓋構件15的加熱溫度。溫度檢測信號被從這個溫度檢測器19輸入溫度控制器20以調整加熱器電流并且控制加熱板13或蓋構件15的加熱溫度，因此可以通過容易并且穩定的溫度控制實現TEC工藝。
圖8A-8D示出了根據本發明用于與平面型波導連接的光纖陣列的例子。圖8A說明了TEC加工狀態，圖8B說明了TEC加工之后的狀態，圖8C說明了光纖陣列，圖8D示出了該光纖陣列的橫截面a-a。在圖8A-8D中，附圖標記21表示粘合劑，22表示切斷面。用與圖1A-1C和2A-2C中相同的附圖標記表示其它部件，并且省略了對這些部件的描述。
在連接光纖與平面型波導時，使用具有較小纖芯直徑的光纖連接平面型波導，并且把具有普通纖芯直徑的光纖用作線路。因此，在用于連接的光纖陣列中，在具有普通纖芯直徑的光纖的頂端熔接具有較小纖芯直徑的光纖。對被熔接部分進行TEC加工以減少接頭損耗。然而，如果TEC長度較長，則光纖陣列尺寸相應增加，阻礙了光學部件的小型化和高密度封裝。在制造光纖陣列時也存在操縱不便的問題，但使用本發明的加熱板可以解決該問題。
在圖8A中，要熔接的小纖芯直徑光纖1a和大纖芯直徑光纖1b被安裝在具有用于單光纖或多光纖的V形槽的加熱板13上，并且被圖2B所示的蓋構件15壓迫和定位。加熱板13和蓋構件15由具有優良的耐熱和導熱性能并且具有接近光纖玻璃的熱膨脹系數的陶瓷制成。
加熱板13和蓋構件15分別具有用于獲得預定TEC長度的凸起部分13a和15a，以及用于正確定位光纖1a的凸起部分13b和15b。加熱板13和蓋構件15的長度大于光纖1a和1b的光纖被覆層4的端部之間的距離。設定與光纖1a和1b接觸的凸起部分13a和15a的長度以得到預定的TEC長度。凸起部分13b和15b可以被設置在更遠離凸起部分13a和15a的位置上。光纖的加熱板13和蓋構件15被熔灼器6加熱，從而在光纖1a和1b的熔接部分的鄰近部分進行TEC加工。
圖8B說明了TEC加工之后的狀態，其中在光纖1a和1b的熔接部分附近形成纖芯擴張區域7，在纖芯擴張區域7內，光纖1a和1b的纖芯直徑3a和3b在接近熔接點的過程中逐漸增加，并且最終彼此相等。因此通過平滑錐化消除了纖芯直徑的不連續狀態。在進行TEC加工之后，加熱板13和蓋構件15未被移開，而是直接被用作光纖陣列的基底。粘合劑21通過流動流入光纖1a和1b、加熱板13和蓋構件15之間的縫隙部分，使光纖1a和1b與加熱板13和蓋構件15合為一體。此后，在點劃線Y-Y指示的位置連帶一部分加熱板13和蓋構件15從中切斷具有較小纖芯直徑的光纖1a。這次切斷還去掉了定位光纖1a的凸起部分13b和15b。
圖8C示出了通過切斷和去掉光纖1a形成的光纖陣列23，其中切斷面22被拋光。在切斷面22上，具有較小纖芯直徑的光纖1a被暴露并且與平面型波導的光路相連，在另一側，具有較大纖芯直徑的光纖1b被封上粘合劑21并且引出。加熱板13和蓋構件15被用作構成光纖陣列的基底13’和15’。圖8D示出了光纖陣列23的橫截面a-a，其中多個光纖1a被正確定位在V形槽14中，粘合劑21被填充在基底13’和15’之間，并且還被填充在光纖與基底13’和15’之間的縫隙內以粘合光纖和基底。
加熱板13和蓋構件15具有受凸起部分13a和15a精確限制并且在預定TEC長度內形成的加熱面積，因此可以根據需要將光纖陣列配置為最小尺寸。如果加熱板13和蓋構件15被直接用作光纖陣列23的基底13’和15’，則不必從加熱板13上移開光纖并將其安在另一個基底上，因此具有更好的可操作性。此外，當把經過TEC加工并且從加熱板上移開的光纖轉移到基底上時，可能會損壞光纖，但在生產可靠的光纖陣列時發生這種損壞的機會很小。前面通過光纖陣列的例子描述了在光學部件方面的應用，但本發明也可以適用于其它含有不同光纖的熔接部分的光學部件。
如圖5A和5B所示，在生產圖8C的光纖陣列23時，無機粉末材料被填充在凸起部分13a和15a之間，并且接著通過加熱對所述凸起部分進行TEC加工。在這個光纖陣列23中，加熱板13和蓋構件15可以直接被用作基底13’和15’，因此不必總是清除無機粉末材料。因而在這種情況下，無機粉末材料可以被加熱熔化并具有粘性，因而可以使用主要由二氧化硅或氧化鋁組成的無機粘合劑(例如拜歐羅格斯(Byrogos)公司制造的Ceramuse SA2000)。在使用具有低熔點的玻璃細粉末(例如日本電玻璃有限公司(Nippon Electric Glass Co.，Ltd.)制造的具有低膨脹系數的氧化鋁密封玻璃粉末或陶瓷密封玻璃粉末)時可以加入水或酒精以易于填充。
在基底13’和15’的凸起部分13a和15a與光纖1a和1b之間的縫隙內填充的無機粘合劑防止熱量在TEC加工過程中通過縫隙部分散失，因此能夠均勻加熱光纖1a和1b。并且，在加熱后粘合劑可以粘合基底13’和15’以及光纖1a和1b。
如上所述，通過本發明可以防止光纖因TEC工藝的加熱處理而軟化和變形，并且可以防止光纖被覆層燒壞。對于帶狀光纖，TEC加工可以基本上均勻地加熱所有光纖。此外，可以把TEC長度限制到預定范圍內，并且可靠地得到質量高、接頭損耗低、體積小的接合光纖。
權利要求
1.一種加熱分別具有不同模場直徑的光纖的熔接部分的方法，該方法包括把光纖的熔接部分的鄰近部分安裝在加熱板上；使用熱源加熱加熱板，以便通過加熱板加熱光纖的熔接部分的鄰近部分。
2.如權利要求1所述的加熱光纖的熔接部分的方法，其中所述安裝步驟包括讓光纖的熔接部分與加熱板中提供的凸起部分接觸，以便通過加熱板的凸起部分加熱光纖的熔接部分。
3.如權利要求1或2所述的加熱光纖的熔接部分的方法，還包括通過蓋構件將光纖壓在加熱板上。
4.如權利要求1或2所述的加熱光纖的熔接部分的方法，還包括通過其兩側部與加熱板接觸的蓋構件圍住光纖。
5.如權利要求4所述的加熱光纖的熔接部分的方法，還包括向處于加熱板和蓋構件之間的縫隙內的光纖周圍填充無機粉末材料。
6.如權利要求1或2所述的加熱光纖的熔接部分的方法，還包括用無機粉末材料包住加熱板上的光纖。
7.如權利要求5所述的加熱光纖的熔接部分的方法，其中無機粉末材料是氮化鋁粉末。
8.如權利要求6所述的加熱光纖的熔接部分的方法，其中無機粉末材料是氮化鋁粉末。
9.如權利要求3所述的加熱光纖的熔接部分的方法，還包括將加熱板和蓋構件用作光纖陣列組件的構件。
10一種加熱一對分別具有不同模場直徑的光纖的熔接部分的裝置，該裝置包括在其上安裝光纖的熔接部分的鄰近部分的加熱板；加熱加熱板以便通過加熱板加熱光纖的熔接部分的鄰近部分的熱源。
11.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述加熱板具有凸起部分，所述凸起部分用于在其上安裝光纖的熔接部分的鄰近部分，以便通過凸起部分加熱光纖的熔接部分的鄰近部分。
12.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，還包括將光纖壓在加熱板上的蓋構件。
13.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，還包括其兩側部與所述加熱板接觸以便圍住光纖的蓋構件。
14.如權利要求10-13中任何一個所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述加熱板的用于安裝所述光纖的表面具有把所述光纖定位和安裝在所述加熱板上的槽。
15.如權利要求14所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述的槽均被做成V形。
16.如權利要求14所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述的槽均被做成半球形。
17.如權利要求12所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述蓋構件形成有至少一個壓迫所述光纖的V形槽或半球形槽。
18.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述加熱板由陶瓷制成。
19.如權利要求12或13所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述蓋構件由陶瓷制成。
20.如權利要求18所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述陶瓷是氮化鋁。
21.如權利要求19所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述陶瓷是氮化鋁。
22.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述熱源是熔灼器。
23.如權利要求10所述的加熱光纖的熔接部分的裝置，其中所述熱源是發熱電阻加熱器。
24.一種光纖陣列，包括分別具有不同模場直徑的光纖的光纖對，其中每對光纖均被熔接；在其內表面具有與光纖的熔接部分的鄰近部分接觸的凸起部分的基底。
25.如權利要求24所述的光纖陣列，其中所述基底由陶瓷制成。
26.如權利要求25所述的光纖陣列，其中所述陶瓷是氮化鋁。
27.如權利要求24-26中任何一個所述的光纖陣列，還包括被填充在所述凸起部分和所述光纖之間的縫隙內的無機粘合劑。
28.如權利要求27所述的光纖陣列，其中所述無機粘合劑主要由二氧化硅或氧化鋁組成。
29.如權利要求27所述的光纖陣列，其中所述無機粘合劑是具有低熔點的玻璃粉末。
全文摘要
在熔接具有不同模場直徑的不同光纖之后，將光纖的熔接部分的鄰近部分安裝在加熱板上。接著使用熱源并且通過加熱板加熱光纖的熔接部分的鄰近部分。
文檔編號G02B6/38GK1409140SQ02141369
公開日2003年4月9日 申請日期2002年7月10日 優先權日2001年9月25日
發明者田村充章, 山田英一郎 申請人:住友電氣工業株式會社