彎曲光纖的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如下的彎曲光纖的制造方法:通過使由硅基玻璃組成的光纖的一部分彎曲來(lái)制造彎曲光纖。
【背景技術(shù)】
[0002]與電子部件的高密度封裝相關(guān)地，也要求在電子部件附近使用的光纖以縮小的輪廓被封裝(即，要求一端與電子基板等豎直連接的光纖自基板的高度縮短)。為了實(shí)現(xiàn)光纖輪廓的縮小，需要在光纖中形成彎曲部分。
[0003]日本已公開專利申請(qǐng)公報(bào)N0.2004-325622(專利文獻(xiàn)I)公開了一種光纖部件的發(fā)明，該光纖部件由光學(xué)部件主體和光纖構(gòu)成，且光纖與光學(xué)部件主體的中心線以一定角度(優(yōu)選為10度或更大)傾斜地連接。專利文獻(xiàn)I描述了以下內(nèi)容:在光纖中與光纖和光學(xué)部件主體的中心線的傾斜連接有關(guān)地制作有突彎部；存在如下問題:突彎部在光纖中產(chǎn)生明顯的應(yīng)變，從而降低了光纖的機(jī)械可靠性；通過加熱突彎部來(lái)消除應(yīng)變，以便保證光纖的機(jī)械可靠性。該專利文獻(xiàn)I還描述了放電、二氧化碳激光器、煤氣燈等作為消除應(yīng)變的加熱裝置的可應(yīng)用性。
[0004]日本專利N0.5226797 (專利文獻(xiàn)2)公開了一種使光纖彎曲的發(fā)明，該發(fā)明在相對(duì)于光纖移動(dòng)非接觸式加熱裝置的同時(shí)用非接觸式加熱裝置連續(xù)地加熱光纖的固定范圍。專利文獻(xiàn)2還公開了優(yōu)選使用電弧放電作為非接觸式加熱裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)常規(guī)的彎曲光纖制造方法進(jìn)行研究并發(fā)現(xiàn)了以下問題。具體來(lái)說，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)光纖輪廓的縮小，需要使形成在光纖中的彎曲區(qū)域的曲率半徑更小。當(dāng)使彎曲區(qū)域的曲率半徑更小時(shí)，光纖的光傳輸損耗更加傾向于增加。因此，期望使彎曲區(qū)域的曲率半徑盡可能小，且同時(shí)保持光纖的光傳輸損耗低于容許上限。
[0006]然而，據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所知，當(dāng)試圖在光纖中形成曲率半徑為大約幾毫米的彎曲區(qū)域(包括一個(gè)或多個(gè)彎曲部分)時(shí)，可能會(huì)在光纖中意外地產(chǎn)生具有小曲率半徑的彎曲，這樣會(huì)使光纖的光傳輸損耗高于容許上限。
[0007]已經(jīng)做出本發(fā)明來(lái)解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種彎曲光纖制造方法，以便制造形成有具有期望曲率半徑的彎曲區(qū)域且同時(shí)將光傳輸損耗保持在容許范圍內(nèi)的彎曲光纖。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種彎曲光纖制造方法是用于制造在彎曲光纖的至少一部分中形成有彎曲部分的彎曲光纖的方法。具體地說，所述方法包括:預(yù)制步驟，準(zhǔn)備由硅基玻璃組成的光纖；彎曲部分形成步驟，使準(zhǔn)備好的所述光纖的部分區(qū)域彎曲，從而在所述光纖中形成彎曲部分；以及激光照射步驟，通過使用激光進(jìn)行照射而加熱所述彎曲部分，進(jìn)而軟化在所述彎曲部分形成步驟中形成的所述彎曲部分，從而使所述彎曲部分中的彎曲松弛。
【附圖說明】
[0009]圖1A和圖1B是說明準(zhǔn)備光纖10的步驟(預(yù)制步驟)的視圖，該步驟為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法的一個(gè)步驟。
[0010]圖2A和圖2B是說明準(zhǔn)備轉(zhuǎn)盤31和固定夾具32的步驟的視圖，該步驟為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法的一個(gè)步驟。
[0011]圖3A和圖3B是說明將V形溝槽基板21固定在固定夾具32上的步驟的視圖，該步驟為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法的一個(gè)步驟。
[0012]圖4是說明使光纖10的部分區(qū)域彎曲以在各光纖中形成彎曲部分的彎曲部分形成步驟的側(cè)視圖，該步驟為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法的一個(gè)步驟。
[0013]圖5是說明使用激光進(jìn)行照射來(lái)加熱彎曲部分以軟化彎曲部分進(jìn)而松弛彎曲部分中的彎曲的激光照射步驟的側(cè)視圖，該步驟為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法的一個(gè)步驟。
[0014]圖6是說明在圖5所示激光照射步驟之后的彎曲部分形成步驟的側(cè)視圖。
[0015]圖7是說明在圖6所示彎曲部分形成步驟之后的激光照射步驟的側(cè)視圖。
[0016]圖8是示出在激光照射步驟中照射多根光纖的彎曲部分的激光的功率分布的視圖。
[0017]圖9A是說明用于執(zhí)行激光照射步驟的第二模式的激光掃描機(jī)構(gòu)的操作的視圖，圖9B是說明用于執(zhí)行激光照射步驟的第三模式的光纖移動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作的視圖。
[0018]圖10是示出線性激光的光束橫截面的視圖。
[0019]圖11是整合地示出用于制造彎曲光纖的各個(gè)處理?xiàng)l件1-3中的各個(gè)條件和光傳輸損耗的表格。
[0020]圖12是在各處理?xiàng)l件1-3下制造的彎曲光纖的光傳輸損耗譜。
[0021]圖13是在處理?xiàng)l件3下制造的彎曲光纖的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022][本發(fā)明的實(shí)施例的各方面的描述]
[0023]首先以下列舉描述發(fā)明的實(shí)施例的各方面。
[0024](I)作為第一方面，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的彎曲光纖制造方法，包括:預(yù)制步驟、彎曲部分形成步驟以及激光照射步驟。所述預(yù)制步驟準(zhǔn)備由硅基玻璃組成的光纖。所述彎曲部分形成步驟使準(zhǔn)備好的所述光纖的部分區(qū)域彎曲，從而在所述光纖中形成彎曲部分。所述激光照射步驟通過使用激光進(jìn)行照射而加熱所述彎曲部分，進(jìn)而軟化在所述彎曲部分形成步驟中形成的所述彎曲部分，從而使所述彎曲部分中的彎曲松弛。
[0025](2)作為適用于上述第一方面的第二方面，優(yōu)選的是，激光照射步驟包括:所述激光照射步驟包括:設(shè)定每次用所述激光進(jìn)行照射的照射時(shí)間和所述激光的輸出功率，使得在所述激光照射步驟之后所述光纖的光傳輸損耗相對(duì)于在所述彎曲部分形成步驟之前所述光纖的光傳輸損耗的變化不高于預(yù)定值。
[0026](3)作為適用于上述第一方面和第二方面中任一方面的第三方面，所述彎曲部分形成步驟可以包括:沿著所述光纖的軸向彼此分離的多個(gè)區(qū)域中形成多個(gè)彎曲部分(至少包括在上述第一方面的彎曲部分形成步驟中形成的彎曲部分)。在該情況下，所述激光照射步驟包括:通過使用所述激光進(jìn)行照射而加熱每個(gè)所述彎曲部分。該加熱步驟軟化在所述彎曲部分形成步驟中形成的每個(gè)所述彎曲部分，從而使各所述彎曲部分中的彎曲松弛。
[0027](4)作為適用于上述第一方面至第三方面中任一方面的第四方面，優(yōu)選的是，所述激光照射步驟包括:用如下的激光照射所述彎曲部分，所述激光在波長(zhǎng)不小于1.06 μπι時(shí)的光功率不小于總功率的一半。
[0028](5)作為適用于上述第一方面至第四方面中任一方面的第五方面，所述預(yù)制步驟可以包括:準(zhǔn)備沿預(yù)定方向平行布置的多根光纖(至少包括在上述第一方面的預(yù)制步驟中形成的光纖)。在第五方面中，所述彎曲部分形成步驟包括:使所述多根準(zhǔn)備好的光纖同時(shí)彎曲以在所述多根光纖的各個(gè)光纖中形成多個(gè)彎曲部分(至少包括在上述第一方面的彎曲部分形成步驟中形成的彎曲部分)。此外，所述激光照射步驟包括:將所述激光設(shè)置為具有沿所述預(yù)定方向延伸的非圓形光束橫截面。另外，所述激光照射步驟包括:使用具有所述非圓形光束橫截面的激光進(jìn)行一次照射而加熱各所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分。該加熱步驟軟化在所述彎曲部分形成步驟中形成的各所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分，從而使所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分中的彎曲松弛。
[0029](6)作為適用于上述第一方面至第五方面中任一方面的第六方面，所述預(yù)制步驟可以包括:準(zhǔn)備沿預(yù)定方向平行布置的多根光纖(至少包括在上述第一方面的預(yù)制步驟中形成的光纖)。在第六方面中，所述彎曲部分形成步驟包括:使所述多根準(zhǔn)備好的光纖同時(shí)彎曲以在所述多根光纖的各個(gè)光纖中形成多個(gè)彎曲部分(至少包括在上述第一方面的彎曲部分形成步驟中形成的彎曲部分)。此外，所述激光照射步驟包括:在借助于激光掃描機(jī)構(gòu)采用激光沿著所述預(yù)定方向相對(duì)于在所述彎曲部分形成步驟中形成的所述光纖的所述彎曲部分掃描照射位置的同時(shí)加熱各所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分。該加熱步驟軟化各所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分，從而使所述光纖的每個(gè)所述彎曲部分中的彎曲松弛。
[0030](7)作為適用于上述第一方面至第六方面中任一方面的第七方面，所述預(yù)制步驟可以包括:準(zhǔn)備沿預(yù)定方向平行布置