用于束起光纖的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中公開的主題涉及光纖束和用于制作光纖束的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖束提供用于將光從光源傳送到期望位置的機(jī)構(gòu)。在多個(gè)領(lǐng)域中使用此類光纖束，包括光纖通信以及照明應(yīng)用(例如醫(yī)療應(yīng)用、機(jī)加工應(yīng)用等)。例如，光纖可在柔性的管道鏡(borescope)中用來照亮有限空間和容許可視化。
[0003]光纖束連接于視源，諸如發(fā)光二極管(LED)。光纖束由多個(gè)光纖組成。隨著光離開光源，發(fā)射光的一部分進(jìn)入包括光纖束的各個(gè)光纖。接著，該光的一部分沿著光纖束的長(zhǎng)度傳送到遠(yuǎn)程的終端。光離開終端并且照亮目標(biāo)。所提供的照明量隨進(jìn)入光纖束的光量改變。合乎需要的是提供用以減少光損失的機(jī)構(gòu)。常規(guī)地，使光纖熔化或者對(duì)其進(jìn)行環(huán)氧處理，以形成光纖束。熔化方法需要昂貴的加工和高熱。過多熱可引起其它處理問題。環(huán)氧纖維通常具有較低的斂集率，具有大約30%的光損失(即，70%芯部斂集率)。
[0004]以上論述僅僅提供一般的背景信息，并且不意于用來協(xié)助確定聲明的主題的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文中公開的主題涉及一種用于束起光纖的裝置和方法。裝置具有接收通道，該接收通道具有用于接收光纖的腔體。具有突起部的蓋構(gòu)造成插入到腔體中，用于壓縮光纖。接收通道具有在接收通道或蓋中的至少一個(gè)孔，其構(gòu)造成接收由于光纖壓縮而產(chǎn)生的任何過多粘合劑。
[0006]在第一示例性實(shí)施例中，公開一種用于束起光纖的套圈。套圈包括接收部件，該接收部件具有接收通道，該接收通道包括用于接收光纖的腔體。套圈包括具有突起部的蓋，該突起部構(gòu)造成插入到腔體中，以壓縮光纖。在接收通道或蓋中存在至少一個(gè)孔，其接收由于光纖壓縮而產(chǎn)生的任何過多粘合劑。
[0007]在第二示例性實(shí)施例中，公開一種光纖束。光纖束包括多個(gè)伸長(zhǎng)光纖，其中，套圈設(shè)置在其端部部分上。第一套圈包括接收部件，該接收部件具有接收通道，該接收通道包括用于接收光纖的腔體。套圈包括蓋，該蓋包括突起部，該突起部構(gòu)造成插入到腔體中，以壓縮光纖。在接收通道或蓋中存在至少一個(gè)孔，其接收由于光纖壓縮而產(chǎn)生的任何過多粘合劑。
[0008]在第三示例性實(shí)施例中，公開一種用于束起光纖的方法。該方法包括以下步驟:將光纖的端部部分設(shè)置在套圈的接收部件的接收通道內(nèi)。接收通道包括用于接收光纖的腔體。將粘合劑引入到接收通道中。將具有突起部的蓋置于接收通道上面，并且將其插入到腔體中，以壓縮光纖。容許過多粘合劑流過接收通道或蓋中的孔，該孔構(gòu)造成接收由于壓縮而產(chǎn)生的任何過多粘合劑。容許粘合劑固定。
[0009]本發(fā)明的該簡(jiǎn)要描述僅意于提供本文中公開的根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)示范性實(shí)施例的主題的簡(jiǎn)要概述，并且不用來指導(dǎo)解釋權(quán)利要求或限定或限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。提供該簡(jiǎn)要描述是為了介紹簡(jiǎn)化形式的構(gòu)思的示范性選擇，在下面在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述該構(gòu)思。該簡(jiǎn)要描述不意于標(biāo)識(shí)聲明的主題的關(guān)鍵特征或基本特征，也不意于用來協(xié)助確定聲明的主題的范圍。聲明的主題不限于解決背景中提到的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)施。
【附圖說明】
[0010]為了可理解本發(fā)明的特征，本發(fā)明的詳細(xì)描述可參照某些實(shí)施例，在附圖中示出該某些實(shí)施例中的一些。然而將注意的是，附圖僅示出本發(fā)明的某些實(shí)施例，并且因此不認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍包含其它等效實(shí)施例。附圖不必按比例，重點(diǎn)大體放置在示出本發(fā)明的某些實(shí)施例的特征。在附圖中，相同標(biāo)記遍及各個(gè)視圖指示相同部件。因而，為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，可結(jié)合附圖閱讀來參照以下詳細(xì)描述，在該附圖中:
圖1是用于使用管道鏡來照亮目標(biāo)位置的系統(tǒng)的示例性示意圖；
圖2是示例性光纖的截面圖:
圖3是由多個(gè)光纖組成的光纖束的繪圖；
圖4是圖1的第一套圈的截面圖；
圖5是顯示孔的圖1的第一套圈的透視圖；
圖6是套圈的繪圖，其中，接收通道具有U形；
圖7是套圈的繪圖，其中，接收通道具有圓形形狀；
圖8是具有多個(gè)腔室的套圈的繪圖；
圖9是一種束起光纖的方法的流程圖；以及圖10是具有多個(gè)腔室的另一個(gè)套圈的繪圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1是用于使用管道鏡104來照亮目標(biāo)位置102的系統(tǒng)100的示例性示意圖。管道鏡104包括設(shè)置在殼體108內(nèi)的光源106。適當(dāng)?shù)墓庠吹氖纠òl(fā)光二極管(LED)、弧光燈等。殼體108包括配件110。配件110在形狀上設(shè)置成可釋放地接收第一套圈112，第一套圈112連接于光纖束114。
[0012]來自光源106的光從第一端部分116到第二端部分118，橫過光纖束114的長(zhǎng)度，光在第二端部分118處離開第二套圈120。第二套圈120與第一套圈112基本上相同。由于光纖束114是柔性的，故可在裝置124中的彎曲路徑122中或者通過該彎曲路徑122操縱光纖束114，以照亮目標(biāo)位置102。在圖1的示例性實(shí)施例中，第一套圈112壓縮光纖(包括光纖束)，以最小化損失的光量。
[0013]圖2是示例性光纖200的截面圖。光纖200包括透光芯部202和覆層204?？臻g有限的照明光纖試圖最大化芯部202的截面面積，同時(shí)最小化覆層202的截面面積。接觸覆層204的任何光不由光纖束傳輸并且失去。
[0014]如圖3中顯示的，光纖束300由以間隙302分開的多個(gè)光纖200組成。進(jìn)入間隙302的任何光不傳輸穿過光纖束300的長(zhǎng)度并且典型地作為輻射熱失去。常規(guī)的環(huán)氧樹脂捆扎(其中，間隙302填充有環(huán)氧樹脂)提供大約70%的芯部斂集率，其中，芯部202占70%的截面面積，而覆層204和間隙302占其余的30%。通過熔化的捆扎提供大約90%的斂集率，但需要昂貴的加工和不合乎需要的大量熱。如圖3中顯示的，可在間隙302中添加粘合劑 304。
[0015]第一套圈112 (參見圖1)提供用以在形成光纖束300時(shí)緊緊地捆扎光纖200的機(jī)構(gòu)。產(chǎn)生的光纖束300超過常規(guī)環(huán)氧樹脂捆扎束的芯部斂集率，但不需要昂貴的通過熔化的捆扎處理?xiàng)l件。
[0016]第一套圈112的形狀設(shè)計(jì)成匹配對(duì)應(yīng)的光源出口的形狀和大小。例如，特定光源(例如LED)可具有長(zhǎng)方形形狀。常規(guī)地，圓形光纖束無法捕捉從此類長(zhǎng)方形光源的角部發(fā)射的光。這導(dǎo)致失去來自光源的光的一部分。失去光的一部分浪費(fèi)能量，導(dǎo)致過多的熱并且是不合乎需要的。有利地，第一套圈112的形狀可控制成更好地匹配光源的形狀。這導(dǎo)致更高效地使用來自光源的光。
[0017]圖4描繪垂直于光纖束114的軸線截取的第一套圈112的截面。在圖4的實(shí)施例中，第一套圈112具有長(zhǎng)方形形狀。第一套圈112包括接收部件400和蓋402。接收部件400包括接收通道404，接收通道404具有用于接收多個(gè)光纖200 (參見圖2)的腔體422。這些光纖200共同形成光纖束300 (參見圖3)。接收通道404由接收部件400的三個(gè)表面形成，包括第一表面406、第二表面408和第三表面410。在描繪的示例性實(shí)施例中，第一表面406和第二表面408兩者連接于第三表面410，以形成整體接收部件400。在示例性實(shí)施例中，蓋402包括蓋子412和突起部414，突起部414從蓋子412延伸，以提供第四表面416。蓋402可為整體的，其中蓋子412和突起部414集成為單件。在示例性實(shí)施例中，突起部414是平突起部，并且具有寬度420，寬度420略微小于腔體422的寬度432，以容許突起部414與腔體422牢固地配合。雖然在示例性實(shí)施例中，蓋412包括具有寬度418的蓋子414，寬度418大于突起部414的寬度420并且與接收部件400的寬度419基本上相同，但在另一個(gè)實(shí)施例中，蓋412可設(shè)有具有寬度418的蓋子414，寬度418小于突起部420的寬度420。在又一個(gè)實(shí)施例中，蓋412可不設(shè)有蓋子414，使得蓋412具有基本上一致的寬度(SP，突起部416的寬度420)。
[0018]再次參照?qǐng)D4的示例性實(shí)施例，蓋子412和接收部件400兩者可具有基本上相同的寬度418，以產(chǎn)生具有基本上長(zhǎng)方形截面的套圈。寬度418可為例如3.5毫米，而接收部件400的厚度424可為例如4.0毫米，在另一個(gè)實(shí)施例中，套圈112具有基本上正方形截面。第一套圈112的側(cè)部434和底部436可具有1.0毫米的厚度426，并且接收通道404的寬度可為1.5毫米。在一個(gè)實(shí)施例中，接收通道404的寬度438在其整個(gè)深度428上是一致的，包括腔體422的寬度432。在另一個(gè)實(shí)施例中，接收通道404的寬度438可在其深度428上增大或減小。蓋子412可具有1.0毫米厚的厚度426，而突起部414可具有例如1.5毫米的厚度430。接收通道404的截面形狀可為正方形、長(zhǎng)方形或任何其它適當(dāng)?shù)男螤睢Ｔ趫D6和圖7中顯示其它適當(dāng)?shù)慕孛嫘螤畹氖纠?br>[0019]圖5是顯示孔500的第一套圈112的透視圖。在描繪的實(shí)施例中，孔500是具有寬度502和高度504的長(zhǎng)方形。在一個(gè)實(shí)施例中，孔500是具有寬度502為大約1.5毫米的長(zhǎng)方形。在另一個(gè)實(shí)施例中，孔為正方形。在又一個(gè)實(shí)施例中，孔為圓形。第一套圈112具有長(zhǎng)度506，在一個(gè)實(shí)