光纖的涂層去除系統的制作方法
【專利摘要】公開了光纖的涂層去除系統。還公開了相關的方法以及利用這些方法和涂層去除系統處理的光纖。光纖包括具有被保護涂層包圍的包層和纖芯的玻璃纖維，所述保護涂層不對光纖的光學性能作出貢獻。通過去除光纖的端部的涂層，該端部可以被精確地定位和固定，以實現可靠的光通信。可以將激光束直接射在保護涂層上，以通過一個或多個燒蝕、熔化、汽化和/或熱分解工藝來去除保護涂層。可選地，光纖還可以被切割。用這樣的方式，可以有效地去除涂層，同時可保持光纖的至少百分之五十的張力強度。
【專利說明】光纖的涂層去除系統
[0001] 優先權申請
[0002] 本申請要求享有于2013年5月10日提交的、名稱為"Apparatus and Method for Laser Coating Stripping and End Cutting of Optical Fiber (用于光纖的激光涂層剝 離和末端切削的裝置和方法）"的美國專利申請系列號13/891，691的優先權，該專利申請 文件在此被全部并入以供參考。

【技術領域】
[0003] 本【技術領域】一般來講涉及光纖，更具體來講涉及用于在諸如將連接器附裝到光纖 的光纖準備期間去除覆蓋玻璃光纖的聚合物涂層的系統。

【背景技術】
[0004] 光纖的益處包括極寬的帶寬和低噪聲工作。如果在兩個互連地點之間需要高帶 寬，可以使用具有光纖連接器的光纜在這些地點之間傳送信息。光纖連接器還可用于在進 行維護和升級的時候，方便地在互連地點連接和斷開光纜。
[0005] 每一光纖連接器可以包括具有套管的套管組件。套管具有幾個目的。套管包括稱 作套管孔的內部通道，通過該套管孔來支撐和保護光纖。套管孔還包括在套管端面上的開 口。該開口是可以將光纖端部的光表面定位為與互補連接器的另一光纖的端部對準的位 置。光纖的端部需要精確對準以建立光連接，從而光纖的光學纖芯可以進行通信。
[0006] 光纖通常包括由保護性聚合物涂層包圍的玻璃纖維（例如，包層和纖芯），由于多 種原因，在將玻璃纖維置入套管內之前，要從玻璃纖維上去除聚合物涂層。一個原因是，該 聚合物涂層目前不具有當被附裝到套管孔時承受在光纖光連接器的長時間使用期間經歷 的環狀張力而不發生位移滑動或者破損所需要的堅固機械性能。另一原因是，光纖并不是 以足夠精度設于聚合物涂層內的中央，如果不去除該涂層，則無法將玻璃纖維精確地定位 于套管孔內。
[0007] 現有多種方法從光纖的端部去除聚合物涂層：熱氣剝離，機械剝離，化學剝離和激 光剝離。這些方法都具有缺點。這些方法都具有缺點。熱氣剝離使用加熱的氣體射流（例 如氮氣或者空氣）熔化和去除涂層，但是常常產生相當多的碎屑。熱氣剝離方法還可能無 法使聚合物涂層徹底汽化，和/或可能對非常接近于纖芯的熱敏感材料造成過分加熱。
[0008] 光纖的機械剝離包括利用由金屬或者聚合物制成的剝離刀刃的半鋒利邊緣，從玻 璃纖維中物理地去除聚合物涂層材料，這與電線的機械剝離類似。然而，機械剝離存在問 題，因為可能會損壞光纖，并且需要大量的消耗品（例如，剝離刀刃），因而需要耗時的程序 來檢查和替換工作環境所需要的消耗品。光纖的化學剝離使用化學品從光纖的玻璃部分溶 解掉聚合物涂層，但是這些化學品需要大量的程序來保護環境，并需要安全措施來保護工 作人員。
[0009] 激光剝離利用一個或多個激光束，通過汽化或者燒蝕工藝從玻璃光纖剝離聚合物 涂層。如圖1中所描述的，激光剝離可包括激光束10,用于在激光切割之前，從光纖16的 玻璃部分14燒蝕掉涂層12。激光束10可以直接入射到光纖上，或者可以利用組合式反射 器18聚焦在光纖16上。然而，傳統激光剝離技術存在問題，比如削弱光纖，使得光纖難以 承受在與光纖連接器一起使用時經歷的張力。此外，傳統激光技術還非常慢，需要與激光相 關的光纖進行物理移動。傳統激光剝離技術還可能無法從光纖上完全去除涂層，因而，未被 充分剝離的涂層部分會妨礙光纖插入通過光纖連接器的套管。此外，傳統激光加工設備占 地面積很大，與激光切割機器相結合的話，將占據大面積的昂貴制造空間。
[0010] 期望的是一種保持光纖的張力強度的涂層去除系統和工藝。該系統和工藝應從光 纖上均勻地去除涂層，同時使損壞光纖的風險最小化。該系統和方法不應該需要大量的消 耗品或者化學品，也不應該具有很大的制造占地面積。


【發明內容】

[0011] 這里公開的實施方式包括用于光纖的涂層去除系統。還公開了相關的方法以及利 用這些方法處理的光纖和涂層去除系統。光纖包括玻璃纖維，其具有包層和纖芯，由對光纖 的光學性能沒有貢獻的保護性涂層包圍。通過去除在光纖一個端部的涂層，該端部可以精 確定位及固定，以實現可靠的光學通信。激光束可以投向保護性涂層，以通過一個或多個燒 蝕、熔化、汽化和/或熱分解處理而去除保護性涂層。光纖還可以視情況而被切割。以這種 方式，涂層可以被有效地去除，而同時保持至少百分之五十的光纖張力強度。
[0012] 在一個實施方式中，公開了用于從光纖的玻璃部分去除聚合物涂層的過程。該過 程包括以張力發生器向光纖施加張力。該過程還包括在光纖的目標剝離部將激光束投向光 纖的聚合物涂層。該過程還包括利用激光束去除聚合物涂層，同時張力施加于光纖，以創建 剝離部。以這種方式，光纖的張力強度在涂層被去除時會大部分得到保留。
[0013] 在另一實施方式中，公開了激光準備光纖的端部的方法。該方法包括從激光器發 射激光束。該方法還包括通過利用控制系統重復地將激光束跨越光纖的光軸偏轉角度Θ 以形成至少兩組激光掃描，而從光纖的一端部去除至少一部分涂層。該方法還包括通過利 用控制系統引導激光束以定位至少兩組激光掃描的各掃描為在多個徑向位置與光纖的光 軸相交，而去除至少一部分涂層，其中的多個徑向位置圍繞光纖的周邊均勻分布或基本均 勻分布。以這種方式，可以去除涂層而無需復雜的多激光器系統，多激光器系統將具有較大 的封裝并因而需要價格昂貴的制造空間。
[0014] 還公開了一種連接化的光纖組件。連接化的光纖組件包括套管。連接化的光纖組 件還包括耦接至套管的光纖。光纖包括由聚合物涂層覆蓋的第一縱長部。光纖還包括第二 縱長部，其中在光纖的第二縱長部的至少95%的外表面上不存在聚合物涂層。在第一縱長 部上與第二縱長部相鄰近的聚合物涂層的微結構以一角度逐漸變細，從而聚合物涂層的厚 度作為與第二縱長部的距離的函數而朝向第二縱長部減小。第二縱長部的玻璃與第一縱長 部的玻璃的張力強度之比至少為〇. 5。以這種方式，連接化的光纖組件可以在使用中更耐拉 伸循環并因而具有較低的衰減。
[0015] 附加的特征及優點將在下面的詳細說明中給出，并且部分對于本領域技術人員來 說可以從說明書中容易地看到或者通過這里描述的實施方式的應用而認識到，實施方式包 括下面的詳細說明、權利要求以及附圖。
[0016] 應當理解，前面概要的說明以及下面的詳細說明都給出了實施方式并且提供用于 理解公開內容的本性及特性的概覽或框架。附圖提供進一步的理解并且合并于其中，構成 這個說明書的一部分。附圖描述了不同實施方式，并且與說明書一起用于解釋所公開的概 念的原理及操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是與用于窗口化剝離光纖的外部涂層的示例性裝置的光纖相關的軸向視圖， 其中將激光束直接入射在光纖的圓周的一部分上，并且在被拋物鏡面反射后間接地入射在 該圓周的第二部分上，正如現有技術中所公知的；
[0018] 圖2A是示例性光纜的側視圖，該示例性光纜包括利用此處所公開的用于剝離和 切割的激光準備系統，被切割以在光纖的端部形成彈頭形狀的光纖以及從光纖的端部剝離 的涂層；
[0019] 圖2B是示出所述彈頭形狀的圖2A的光纖的端部的特寫側視圖；
[0020] 圖3A是激光準備系統內的光纖的前軸向視圖，示出了當各組激光掃描被偏轉跨 越光纖的光軸并被引導到不同的徑向位置以去除光纖的涂層時，通過激光束形成的至少兩 組激光掃描的通道；
[0021] 圖3B-1是圖3A的激光準備系統內的光纖的俯視圖，示出了當該組激光掃描偏轉 跨越光纖的光軸時的激光束軌跡；
[0022] 圖3B-2至3B-4是圖3A的激光準備系統內的光纖的前軸向視圖，示出了具有光斑 尺寸的激光束分別從三個徑向位置掃描跨越光纖的光軸；
[0023] 圖3C是圖3B-1的各組激光掃描中的每一個的激光束的有效焦距的圖表；
[0024] 圖3D是圖3B-1的三組激光掃描的沿著光纖圓周入射的四（4)條路徑的激光束的 能量強度圖表，示出了每條路徑的變化的能量強度，以及每條路徑的沿著光纖圓周的均勻 或者基本上均勻的能量強度；
[0025] 圖3E是在涂層去除期間以張力強度的百分比的方式，光纖的保持張力強度百分 比對照施加到光纖的張力的圖表，示出了在涂層去除期間施加張力傾向于增加所保持的平 均張力強度；
[0026] 圖4A是通過將圖3A和3B-1的各組激光掃描從徑向位置偏轉跨越光纖的光軸來 準備光纖端部的激光準備系統的示意圖；
[0027] 圖4B-4F是圖4A的激光準備系統的多功能固定設備的左視圖、俯視圖、正視圖、后 視圖和上部透視圖；
[0028] 圖5是已利用圖4A的激光準備系統去除了光纖涂層、同時保持在張力下的光纖的 張力強度的威布爾圖，以示出該張力強度優于利用傳統的熱氣和機械剝離工藝去除光纖涂 層后的光纖的張力強度數據；
[0029] 圖6是已從光纖的玻璃部分去除大部分涂層后的示例性光纖的側視圖；
[0030] 圖7是已使用現有技術中已知的機械剝離工藝從光纖的玻璃部分局部剝離涂層 后的示例性光纖的側視圖；
[0031] 圖8是已使用圖4A的激光準備系統從端部去除涂層后的示例性光纖的側視圖；
[0032] 圖9A是圖3A的激光準備系統內的光纖的前軸向視圖，示出了將至少兩個切割組 的激光切割掃描用于切割光纖；
[0033] 圖9B是圖9A的系統內的光纖的俯視圖，示出了用于切割光纖的激光束的示例性 軌跡；
[0034] 圖10A是未被完全切割的光纖的側視圖，示出了其中本來足以在切割期間對處于 張力下的光纖正常切割的能量曝光量可能不足以對未處于張力下的光纖切割的情形；
[0035] 圖10B是光纖端部的側視圖，示出了當沒有施加張力并且通過僅僅增加路徑的數 目，不對稱地形成光纖端部的情形；
[0036] 圖11A-11E圖4B的多功能固定設備的不同實施例的左視圖，示出了分別采用馬達 和測力計組合、力矩馬達、氣壓汽缸、重力和滑輪系統、以及重力和杠桿臂系統方式的張力 發生器的不同實施例；
[0037] 圖12是示例性的光纖連接器子配件（"連接器"）的透視圖；
[0038] 圖13是圖12的連接器的分解側視圖；
[0039] 圖14是形成示例性的連接構成的光纜組件的圖2A的光纜以及圖12的連接器的 截面側視圖，其中光纜的光纖與連接器的套管耦接。
[0040] 圖15是激光準備光纖端部部分的示例性工藝的流程圖；
[0041] 圖16A是作為圖4A的激光準備系統的另一實施例的替代激光準備系統內的光纖 的前軸向視圖，示出了具有通過激光束形成的至少兩組激光掃描的通道，這些組的激光掃 描被偏轉跨過光纖的光軸并被引導到不同的徑向位置，以去除光纖的涂層；以及
[0042] 圖16B是圖16A的激光準備系統內的光纖的俯視圖，示出了激光束的示例性軌跡。

【具體實施方式】
[0043] 現在將詳細引用實施例，這些實施例的范例在附圖中圖示，附圖中示出了一些、但 不是全部實施例。實際上，這些概念可以以多種不同形式來具體實現，而不應被視為局限于 本文；提供這些實施例只是為了使本公開內容滿足所適用的法定要求。只要可能，類似的附 圖標記將用于表示相似組件或者部分。
[0044] 本文公開的實施例包括光纖的涂層去除系統。還公開了相關的方法以及利用這些 方法和涂層去除系統處理的光纖。光纖包括具有被保護涂層包圍的包層和纖芯的玻璃纖 維，所述保護涂層不對光纖的光學性能作出貢獻。通過去除光纖的端部的涂層，該端部可以 被精確地定位和固定，以實現可靠的光通信。可以將激光束引導到保護涂層上，以通過一次 或多次的燒蝕、熔化、汽化和/或熱分解工藝來去除保護涂層。可選地，光纖還可以被切割 (cleave)。用這樣的方式，可以有效地去除涂層，同時可保持光纖的至少百分之五十的張力 強度。
[0045] 對于聚合物涂層的激光剝離，已經發現傳統的激光剝離技術會降低光纖的玻璃部 分的張力強度。例如，在利用以10. 6微米波長工作的連續波或者脈沖激光器去除聚合物涂 層之后，光纖的玻璃部分可損失超過其百分之五十（50)的張力強度。 申請人:認為，在這種 傳統激光剝離技術期間由玻璃對激光功率的吸收會損壞、并相應地削弱光纖的玻璃部分。 通過在激光剝離期間對光纖施加張力、并結合從圍繞光纖的圓周均勻分布的不同徑向方向 跨越光纖的光軸來掃描激光束，已發現在已經去除聚合物涂層之后可以很大程度上保持光 纖的張力強度。此外，已經發現，利用從各個徑向位置入射到光纖上的激光掃描照射光纖可 以建立圍繞光纖圓周均勻或者基本上均勻的能量強度。這種均勻或者基本上均勻的能量強 度將使原本會由圍繞光纖圓周的不均勻熱吸收導致的熱應力最小化，并且還有助于更好的 保持光纖的張力強度。利用這種方法，用戶可以控制激光束的光斑尺寸和激光功率，以獲得 使光纖涂層吸收大部分激光能量并由此去除光纖涂層、同時使二氧化硅（玻璃）吸收的激 光能量最小化的能量密度。用這樣的方式，可實現激光剝離纖維的高張力強度。此外，已經 發現，通過在涂層去除工藝期間將張力施加到光纖，可以進一步改善光纖的平均張力強度， 同時減少張力強度變化。
[0046] 在對剝離和切割光纖的各種方法進行概述之前，首先討論通過激光系統剝離和切 割的光纖。然后，在討論替代實施例之前，將詳細討論實現這些不同方法的激光準備系統。 按照這一方案，圖2A和2B是示出包括光纖22的示例性光纜20的側視圖和特寫側視圖。根 據一個示例性實施例，光纖22是配置為通過電磁輻射（例如，光）的傳輸進行高速數據通 信的玻璃光纖。在一些此類實施例中，光纖22是摻鍺二氧化硅玻璃纖維，具有包括玻璃纖 芯和玻璃包層的玻璃部分24。光纖22可以是單模或者多模纖維，并且可以是標準纖維或者 彎曲不敏感纖維（例如，可從美國紐約州康寧市的CORNING INCORPORATED公司商業購得的 CLEARCURVE?纖維或者其它光纖）。
[0047] 根據一個示例性實施例，光纖22包括在玻璃部分24外部的涂層26。在一些實施例 中，涂層26由聚合物制成，比如丙烯（acrylic)、UV固化聚氨脂丙烯酸脂合成物（UV-cured urethane acrylate composite)、雙層聚合物涂層、或者其他涂層。涂層26可以被機械稱 接（例如，粘附）至玻璃部分24,由此可與光纖22的包層直接接觸。根據一個示例性實施 例，玻璃部分24單獨具有大約125微米的直徑Di ;在具有該涂層26之后，光纖22具有大約 250微米的直徑D2。涂層26可以沿著第一縱長部28設置，并且可以包括或者進一步覆蓋 有顏料，該顏料對應于光纖22的顏色代碼。光纜20的纖維光纖22可包括第二縱長部30， 其中在玻璃部分24的外表面32的至少百分之九十（90)上不存在涂層26。光纖22的端部 40可包括彈頭形狀42。彈頭形狀42可以包括與光軸Ai正交的橫截面，圍繞光軸&同心或 者基本上同心，并且沿著光軸&逐漸變細到端點43。用這樣的方式，第二縱長部30可被實 現為易于插入通過套管36的套管孔34,并且可相對于套管36精確定位以建立光連接，正如 將在本公開內容接近末尾部分相對于圖12討論的那樣。應注意的是，彈頭形狀42可以在 建立光連接之前處理為最終形狀，例如平面形狀。
[0048] 繼續參考圖2A和2B并根據一個示例性實施例，光纖22進一步被緩沖材44圍繞， 比如緩沖管（例如，聚乙烯（polyethylene),聚氨酯（polyurethane))。光纖22可以被緊 密緩沖，其中將緩沖材44直接附著到光纖22。在其他實施例中，光纖22被松散管式緩沖， 其中一個或多個此類光纖22松散地延伸穿過緩沖材44,并且通過增強構件、阻水油脂、阻 水紗、吸水性粉末和/或其他組件而附著在緩沖材44內。
[0049] 根據一個示例性實施例，光纖22和緩沖材44由光纜20的護套46圍繞。護套46 可包括聚合物材料（例如聚乙烯），并可以圍繞緩沖材44和光纖22而擠壓成形，以提供對 于護套46內部的屏障。在一些實施例中，增強構件嵌入護套46,或者被護套46圍繞，以便 為光纜20提供張力強度，和/或為了其他原因，比如為了提供光纜20的優選彎曲方向。護 套46的橫截面可以是圓形的、橢圓形的、或其他形狀，并且護套46可以包含一個或多個光 纖22和一個或多個緩沖材44,比如每個包含十二根光纖的六緩沖管，其中緩沖管圍繞鋼絲 或者玻璃強化塑料構成的中心增強構件而擰成股。在其他實施例中，光纖22可以不必由緩 沖材44和/或護套46圍繞。
[0050] 為了去除光纖22的端部40處的涂層26,通過以沿著光纖22的圓周均勻或者基本 上均勻的激光能量強度燒蝕、熔化、汽化和/或熱分解來去除第二縱長部30內的涂層26,作 為保持光纖22的張力強度的一種方式。圖3A和3B-1分別是激光準備系統48內的光纖22 的前軸向視圖和俯視圖，示出了當將激光掃描54 (1)-58 (q)的三個組52 (1)-52 (3)從多個 徑向位置a(l)-a(3)偏轉跨越光纖22的直徑D2、或者更一般來講是"寬度"以去除光纖22 的涂層26時，由激光束60形成的激光掃描54 (1) -54 (η)、56 (1) -56 (p)、58 (1) -58 (q)的至 少兩組52(1)-52(3)的示例性通道50。徑向位置a(l)-a(3)圍繞光纖22的圓周均等分布 或者基本上均等分布。正如此處所使用的，基本上均等分布意味著徑向位置 a(l)-a(3)中 的每一個都在均等分布的十五（15)度內。應注意的是，兩個或更多徑向位置都是可以的， 在圖3A中描述的實施例中，徑向位置a(l)_a(3)可以是三個（3)的量，并且按照一百二十 (120)度而分離開，再加上或者減去十五（15)度，成為圍繞光纖22的圓周均等分布或者基 本上均等分布。用這樣的方式，可以通過圍繞光纖22圓周的組52(1)-52(3)累積實現均勻 或者基本上均勻的累積能量強度，以有效地去除跨越第二縱長部30的涂層26。
[0051] 具體來講，至少兩組52(1)-52(3)中的組52(1)被引導到光纖22的如下位置：組 52(1)在第一徑向位置a (1)處與光纖22的光軸Ai交叉。在激光掃描54 (1)-54 (η)的一個 或多個中，將組52(1)偏轉跨越光纖22的光軸&，以從光纖22的圓周上去除涂層26的層 的一部分62(1)。
[0052] 此外，至少兩組52 (1) -52 (3)中的組52 (2)，52 (3)被引導到至少一個反射器 64 (1)，64 (2)，從而被反射到光纖22的如下位置：組52 (2)、52 (3)分別在相應的剩余徑向位 置a (2)、a (3)與光纖22的光軸Ai交叉。在激光掃描56 (1)-56 (p)、58 (1)-58 (q)的一個或 多個中，組52 (2)、52 (3)被偏轉跨越光纖22的光軸Ai，以從光纖22的圓周上去除涂層26 的部分62 (2)、62 (3)。用這樣的方式，可以圍繞光纖22圓周提供均勻或者基本上均勻的累 積能量分布。
[0053] 現有多種方式來優化激光掃描54 (1) -58 (q)的布置。激光掃描54 (1) -58 (q)的角 度可以設置為相對于光軸4的四十五（45)至九十（90)度之間的角度Θ (theta)。角度 Θ (theta)優選的是定向為九十（90)度，以提供第一縱長部28和第二縱長部30(圖2A) 之間的更均勻過渡，但是可以使用角度Θ的更小值，以使得每一激光掃描54(l)_58(q)在 光纖22上的停留時間最大化，從而加快涂層去除。可以沿著光軸&，按照間距U來分隔組 52(1)、組52 (2)或者組52 (3)內的相鄰激光掃描。用這樣的方式，可以沿著光軸Ai的方向， 從光纖22上逐步地去除涂層26,直到第二縱長部30的長度L 2結束為止。間距Q例如可 以在二十五（25)微米和一百五十（150)微米之間，優選為五十（50)微米。然而，間距Q可 以依據激光光斑尺寸D s (圖3B-2至3B-4)、功率、功率密度、功率分布、波長及其他因素而變 化。應注意的是，組52(1)-52(3)可按照順序完成，或者組52(1)-52(3)的部分可以順序地 完成，從而組52(1)-52(3)在大致相同的時間內完成。此外，長度L 2例如可以是一百二十 (120)毫米。長度L2可以依據對于目的應用的光纖22的要求而設為長于或者短于一百二十 (120)毫米。
[0054] 圖3B-2至3B-4是圖3A的激光準備系統48內的光纖22的前軸向視圖，示出了具 有光斑尺寸仏的激光束60分別從徑向位置a(l)-a(3)掃描跨越光纖22的光軸&。每一激 光掃描54 (1) -54 (η)，56 (1) 56 (p)，58 (1) -58 (q)中的部分2*z可以至少與光纖22的直徑D2 一樣寬，以便激光束60的中心線Q移動跨越光纖22的直徑D2或者寬度。用這樣的方式， 激光束60的均勻強度可以從每一徑向位置a(l)-a(3)入射到光纖22上。應注意的是，來 自激光束60的入射能量包括由光纖22吸收、反射或者傳輸通過光纖22的激光能量。
[0055] 圖3C是圖4B的激光掃描54⑴-58 (q)的至少三個組52⑴-52 (3)的每一個的激 光束60的有效焦距的圖表66。有效焦距確定光斑尺寸05，可以為組52(1)-52(3)的每一個 的激光束60來改變該光斑尺寸D s，以改變能量強度，能量強度與入射到光纖22上的激光束 60的光斑尺寸Ds的直徑的平方成反比。光斑尺寸D s和激光功率都可以被調節，以提供去除 涂層26、并使玻璃部分24(圖2A)所吸收的激光能量最小化的能量強度。在一個范例中，組 52(1)可以使用一百八十（180)毫米的有效焦距，而組52 (2)、52 (3)可以使用兩百（200)毫 米的有效焦距。具體來講，用于組52 (1)的激光束60的有效焦距優選為短于組52 (2) -52 (3) 的有效焦距，以補償接近激光束60的源的光纖22。由此，可以從組52(1)-52(3)獲得從徑 向位置a(l)-a(3)入射到光纖22上的相同的有效光斑尺寸D s。由此可以沿著從零（0)到 360度的圓周獲得均勻或者基本上均勻的能量強度分布67(1)，如圖3D的圖表68所示，其 中如在這里所討論的，在光纖22的圓周上的能量分布可以與最大能量強度相比變化小于 百分之二十（20)。
[0056] 激光掃描54 (1) -58 (q)的組52 (1) -52 (3)可以僅僅在激光束60的單個"路徑"中 形成一次，或者當激光束60可以使激光掃描54 (1)-58 (q)在光纖22上重新行進時可以在 一個或多個"后續路徑"中再次形成激光掃描54 (1) -58 (q)的組52 (1) -52 (3)。在一個實施 例中，圓周上的平均入射能量強度在第一路徑期間開始于能量強度分布67(1)的每平方厘 米5. 5千瓦，在第二路徑期間降低為能量強度分布67 (2)的每平方厘米3. 9千瓦，在第三路 徑期間降低為能量強度分布67(3)的每平方厘米2. 2千瓦，而在第四路徑期間降低為能量 強度分布67(4)的每平方厘米0.6千瓦。用這樣的方式，可以通過避免形成涂層26的殘余 部分而更有效地去除涂層26,所述的涂層26的殘余部分可能需要將光纖22暴露于更多的 能量以徹底去除涂層26。
[0057] 應注意的是，在圖3D中所示的實施例中，路徑67(1)-67(3)的后續路徑 67(2)-67(4)分別具有較低的能量強度。在其他實施例中，可以利用一個或多個路徑 67 (1)-67 (4)，或者可以利用多于四個（4)路徑67 (1)-67 (z)，來去除涂層26。此外，任何后 續的路徑可以將與先前路徑相比更高、更低或相似等級的入射能量強度傳送到光纖22。
[0058] 入射到光纖22上的激光束60的光斑尺寸Ds的調節是確保圍繞光纖22圓周的均 勻或者基本上均勻的能量強度的一個因素。在一個實施例中，激光束60具有高斯型的強度 分布，并且以恒定速度掃描跨越光纖22。在該實施例中，由于激光束60以光纖22為中心， 因此入射到光纖22上的能量將是最大的。入射到光纖22上的能量隨著激光束60的位置 逐漸遠離光纖22的中心而降低，并由此發生變化。與光纖22的直徑相關的光斑尺寸D s確 定沿著光纖22的圓周入射的能量降低百分比。例如，對于小于光纖22直徑的兩倍的光斑 尺寸D s的值，入射能量降低到大約百分之五十（50)。而對于至少為光纖22直徑D2的兩倍 的光斑尺寸D s的值，則入射能量可以類似地降低小于百分之四十（40)。當光斑尺寸^至 少為光纖22的直徑的2. 7倍時，則能量強度分布在光纖22的圓周上可以變化小于百分之 二十（20)。因此，對于直徑為兩百五十（250)微米的光纖22,則至少為六百七十五（675)微 米的光斑尺寸仏可以提供在光纖22的圓周上變化小于百分之二十（20)的能量強度分布。 只要滿足涂層去除和保持的張力強度要求，可以使用比光纖22直徑的2. 7倍小的光斑尺寸 Ds，來去除涂層26。
[0059] 應注意的是，此處所使用的入射到光纖22上的激光束60的"光斑尺寸Ds"取決 于激光束60是否具有高斯型的強度分布。對于具有非高斯型的強度分布的激光束60,光 斑尺寸仏是基于半峰全寬（FWHM)測量技術的，在這種測量技術中，根據當強度是最大強度 的百分之五十（50)時的激光束60的周長（或者圓周長）來計算激光束60的寬度（或者 直徑）。對于具有高斯型的強度分布的激光束60,光斑尺寸D s是基于Ι/e2測量技術的，在 這種測量技術中，當能量強度是激光束60的最大強度的百分之13. 5 (根據Ι/e2,其中e = 2. 7183)時，測量激光束60的圓周長。
[0060] 在完成組52 (1)-52 (3)之后可能沒有從光纖22的第二縱長部30上完全地去除涂 層26的情形中，可以在后續的"路徑"中將組52(1)-52(3)重新偏轉到光纖22上。可以增 加激光束60的光斑尺寸D s，以降低入射到光纖22上的能量強度，從而減少在第二縱長部30 中剩余的涂層26的量，同時減少可能損壞光纖22并由此降低張力強度的能量。
[0061] 改善第二縱長部30處的光纖22的張力強度的一種額外的方式是，在去除涂層26 的同時，將張力F T(圖3B-1)施加到光纖22。圖3E是在去除涂層26期間光纖22所保持的 張力強度百分比對照施加到光纖22的張力強度百分比的圖表70。圖3E中的數據是相對 于多個光纖22提供的，所述多個光纖22具有八百四十一（841)kpsi的中值張力強度和兩 百五十（250)微米的直徑，包括62. 5微米厚度的涂層26。圖3E的圖表70包括被水平線交 叉的框體。每個框體限定了張力強度的四分位差（interquartile range)，該四分位差是 統計學分散度的度量手段。在每一框體的上方，發生了觀察到的各個最強張力強度測量結 果，該測量結果是統計學分散度的最高四分位數（百分之25)的一部分。在每一框體的下 方，發生了觀察到的各個最弱張力強度測量結果，該測量結果是統計學分散度的最低四分 位數（百分之25)的一部分。框體包括張力強度測量結果的"中間百分之五十"，而水平線 限定了觀察到的平均張力強度測量結果。例如，當在去除涂層26期間沒有將張力F T施加 到光纖22時，保持了它們的平均至少百分之五十五（55)的張力強度。當施加百分之6. 25 的張力強度作為張力FT時，在這種其他張力條件下測試的光纖保持了它們的平均至少百分 之六十八￠8)的張力強度，這表明與無張力情況相比得到了改善。
[0062] 在保持的張力強度中的這種改善的原因是復雜的。入射到光纖22上的激光輻射 將快速的加熱和冷卻循環引入到光纖22中，由于這種快速的加熱和冷卻循環而導致的光 纖22的大量瞬變溫度變化產生了應力波，而這種應力波通過光纖22傳播。通過在去除涂 層26期間使光纖22經受張力F T，可認為更加有效地減輕了由大量的瞬變溫度變化所引起 的熱應力，由此避免了對于光纖22的張力強度的至少一些損害。圖3E中的圖表70描述了 將張力匕的值增加到張力強度的百分之二十五（25)能夠使平均的保持張力強度成為至少 百分之七十八（78)。可以認為，在涂層去除期間施加到光纖22的張力F T的最優值可以依 據所要剝離的光纖22的類型而變化，但是可以小于張力強度的百分之五十（50)以避免損 壞。按照這一上限，在涂層26去除期間施加到光纖22的張力F T的范圍可以在光纖22的 張力強度的百分之一（1)和百分之五十（50)之間。用這樣的方式，可以在去除涂層26之 后保持光纖22的張力強度的至少百分之五十（50)，這可以通過根據圖3E中所示出的在涂 層去除期間施加張力FT的光纖22的至少百分之七十五（75)得出的張力強度數據來佐證。 [0063] 已經引入了對于從光纖上剝離涂層的不同方法的概述。現在，在討論替代實施例 之前，將詳細討論實現這些不同方法的激光準備系統48的具體細節。就這一點而言，圖4A 是用于準備光纖22的端部40的示例性激光準備系統48的示意圖。激光準備系統48可以 去除涂層26和切割光纖22,同時保持光纖22的張力強度。激光準備系統48包括激光器 74、控制系統76和多功能固定設備78。隨后將討論每一組件的細節。
[0064] 激光器74以波長λ發出激光束60,以便去除涂層26,并且還可以用于切割光 纖22。波長λ的范圍可以在一百五十七（157)納米至10. 6微米之間，優選為9. 3微米的 波長λ。激光器74例如可以是二氧化碳激光器74ζ，其發出具有9. 3微米的波長λ的激 光束60。在一個實施例中，激光器74可以是由美國加利福尼亞州圣克拉拉市的Coherent Incorporated公司制造的Diamond?C-20A激光器。在優選實施例中，激光器例如可以是 以至少四十（40)微秒的脈沖寬度，利用至少十（10)瓦特發射激光功率的二氧化碳激光器 74z。
[0065] 控制系統76將激光束60直接引導到光纖22,或者在被至少一個反射器64(1)、 64(2)反射之后間接引導到光纖22。控制系統76還利用激光掃描54⑴_58(q)的組 52 (1)-52 (3)(圖3B-1)，將激光束60偏轉跨越光纖22的光軸&。控制系統76可以沿X、Y 和Ζ方向引導和偏轉激光束60,以便精確控制激光束60的布置和光斑尺寸Ds。
[0066] 與激光器74結合在一起的控制系統76可以包括集成的激光器和掃描頭80。在一 個實施例中，掃描頭80可以包括由美國新澤西州Elmwood Park市的Keyence America公 司制造的ML-Z9500系列激光刺點儀。
[0067] 掃描頭80可以包括用于在保持激光器74相對于光纖22靜止的同時移動激光束 60的多個特征。掃描頭80可以包括ζ掃描儀82, ζ掃描儀82具有與光學平移設備相結合 的一個或多個光學透鏡，以改變有效焦距并由此改變光纖22上的激光束60的光斑尺寸Ds。 掃描頭80還可以包括振鏡掃描儀81，包括用于引導和偏轉激光束60的X掃描儀84和y掃 描儀86。X掃描儀84和y掃描儀86例如可以包括以相當大的最高速度掃描激光束60的 至少一個鏡子，所述最高速度在一個實施例中可以是十二（12)米/秒。用這樣的方式，可 以在X、Y和Z方向上同時控制激光束60。替代地，物理地移動激光器74和/或光纖22以 獲得激光束60以相同速度跨越光纖22的等效相對掃描運動也是可行的，但是效率低而且 不實用。
[0068] 此外，控制系統76也可以包括掃描透鏡88,掃描透鏡88提供光纖22處的平面像 場，從而激光束60的有效焦距可以在第二縱長部30的長度L 2之上保持恒定。在一個實施 例中，掃描透鏡88可以包括F-theta透鏡89 ;然而，替代地，掃描透鏡88例如也可以包括 平場透鏡或者遠心的f-theta透鏡。用這樣的方式，激光器74和光纖22可以在控制系統 76引導和偏轉激光束60以從光纖22去除涂層26和/或切割光纖22的時候保持靜止。
[0069] 繼續參考圖4A并再次參考圖3A和3B-1，激光準備系統48的多功能固定設備78 包括至少一個反射器64 (1)，64 (2)，以反射激光束60的激光掃描56 (1) -58 (q)的組52 (2)， 52(3)。組52 (2)，52 (3)在對應的徑向位置a(2)、a(3)處與光纖22的光軸Ai交叉。用這 樣的方式，可以跨越光纖22獲得均勻或者基本上均勻的能量強度，以便均勻地并有效地去 除涂層26,由此最小化損壞光纖22的可能。
[0070] 多功能固定設備78還包括張力發生器90,用于在去除涂層26期間將張力FT施加 至光纖22,并且還可以在利用激光束60進行可選的切割期間施加張力F T。圖4B-4F是圖 示出張力發生器90的激光準備系統48的多功能固定設備78的左視圖、俯視圖、正視圖、后 視圖和上部透視圖。多功能固定設備78包括在反射器64(1)、64(2)的一側保持光纖22的 靜止光纖保持器92A，和在反射器64(1)、64 (2)的相對側的可移動光纖保持器92B。分別通 過緊固裝置94A、94B，將光纖22可拆卸地固定至靜止光纖保持器92A和可移動光纖保持器 92B，所述緊固裝置94A、94B例如是將夾持力FC(1)、FC(2)應用至光纖22的夾具。所述至 少一個可移動光纖保持器92B可以沿著一個機械構件，例如沿著至少一個導桿98A、98B，在 光纖22的光軸&的方向上平移。因此，當張力發生器90例如包括至少一個彈簧96A、96B 時，調節所述至少一個彈簧96A、96B以將力FT施加到可移動光纖保持器92B，然后通過可移 動光纖保持器92B將張力F T施加到光纖22。應注意的是，所述至少一個彈簧96A、96B可以 被設置在可移動的光纖保持器92B和反射器64 (1)、64 (2)之間。
[0071] 圖5是光纖22的張力強度數據100的威布爾累積分布圖99,所述光纖22已利用 激光準備系統48使用圖3A描述的激光準備系統48的激光掃描54 (1) -58 (q)的激光掃描 組52 (1) -52 (3)以及利用張力發生器90施加的0· 5磅的張力FT (張力強度的3. 1 % )去除 了涂層26。威布爾累積分布函數圖99還顯示了尚未去除涂層的原始光纖的張力強度數據 102,以及使用傳統方法去除了涂層26的光纖的張力強度數據。特別地，威布爾累積分布函 數圖99提供了傳統機械剝離的光纖的張力強度數據104以及傳統熱氣剝離的光纖的張力 強度數據106。威布爾累積分布函數圖99中的數據顯示，這里公開的過程產生了由張力強 度數據100顯示的平均張力強度高于700kpsi的光纖，這高于分別由張力強度數據106、104 代表的使用熱氣和機械剝離處理得到的光纖的平均張力強度。
[0072] 由于已經提供了張力強度數據，利用激光準備系統48剝離的光纖22的實際圖像 形式的物理數據顯示涂層26被部分去除。現在參考圖6至8,光纖22包括由聚合物涂層 26 (圖8)覆蓋的涂覆部分以及玻璃部分24 (圖6和8)，在玻璃部分基本不存在聚合物涂層 26 (例如，被去除、完全去除，基本由玻璃構成）。例如，光纖的玻璃部分24的至少95 %的外 表面沒有被聚合物涂層覆蓋（例如，至少99 %、至少99. 9 %的玻璃部分24沒有被聚合物涂 層26覆蓋）。
[0073] 最接近玻璃部分24的聚合物涂層26的微結構可以包括處理光纖22的涂層去除 技術的指示物。在一些實施方式中，最接近玻璃部分24的聚合物涂層26具有以角度a (例 如，恒定角度、漸增角度、漸減角度、平均角度；例如參見圖8)的錐形108,從而聚合物涂層 的厚度隨著接近光纖22的玻璃部分24而朝向玻璃部分24減小。聚合物涂層26具有從光 纖22的完全被聚合物涂層26覆蓋的部分到錐形108的圓形過渡109。而且，在一些實施方 式中，可以靠近玻璃部分24設置聚合物涂層26的球狀部分111。球狀部分111的直徑DB 可以大于與聚合物涂層26已經被去除的玻璃部分24距離更遠的聚合物涂層26的直徑D2。
[0074] 圖8的錐形108和過渡與圖7中顯示的現有技術中光纖22z在聚合物涂層26z和 玻璃部分24z之間的過渡形成對比，現有技術中對應于由機械剝離得到的微結構。進一步， 正如圖8所示，光纖22的玻璃部分24的微結構不包括在機械剝離期間可能由銳邊引起的 表面擦痕23,并且最接近玻璃部分24的聚合物涂層26的微結構包括禁錮氣泡110 (例如， 在錐形108內，在二十倍放大下可見）相對于更加遠離玻璃部分24的聚合物涂層26的增 大的體積。
[0075] 現在已經討論了利用激光準備系統48從光纖22去除涂層26并將其與替代的剝 離方法進行了比較，下面提供可選地利用激光準備系統48切割光纖22的細節。圖9A和9B 分別是在激光準備系統48內的光纖的軸向投影圖和頂視圖。激光切割掃描114(1)-114(3) 中的至少三個激光切割組112(1)-112(3)的軌跡與激光掃描54 (1)-58 (q)的三個激光掃描 組52(1)-52(3)類似，因而為了清楚與簡明，僅討論不同之處。激光切割組112(1)-112(3) 使用激光束60作為組52 (1)-52 (3)。不同是，間隔距離U可以為零（0)，并且因而激光掃描 54 (1)-54 (η)被結合在激光切割組114(1)中；激光掃描56 (1)-56 (p)已經結合在激光切割 掃描114(2)中；并且激光掃描56(l)-56(p)已經結合在激光切割掃描114(3)中。激光切 割組112(1)-112(3)燒蝕、熔化、汽化和/或熱分解光纖22而非涂層26,并因而切割光纖 22〇
[0076] 還注意到在實踐中，激光束60的光斑尺寸Ds比去除涂層26時使用的光斑尺寸減 小，以提供更高的強度來將切割時間最小化。例如，切割期間的光斑尺寸Ds可以為100微 米至500微米，優選為140微米。激光74的功率可以在結合較小光斑尺寸Ds切割的同時 增大，以提供更高的激光束60強度來將切割時間最小化。以這種方式，激光準備系統48可 用于利用與從光纖22去除涂層26時所用的相同的多功能固定設備78來切割光纖22。 [0077] 在切割時施加張力FT是重要的，以形成彈頭形狀42 (圖2B)，其使得光纖22較為 容易插入套管36(圖12)并因而可以建立光學連接。當在特定閾值之下施加張力FT時，例 如，低于光纖22的張力強度的9. 3%，易于形成彈頭形狀42。
[0078] 在切割處理期間施加張力還減少了切割光纖22所需的激光能量。圖10A是沒有 完全切割而是形成了頸部116的光纖22的側視圖。圖10A描繪了一種情況，其中，在0. 5 磅張力FT(張力強度的3. 1% )下通常足以切割光纖22的能量在不施加張力FT時不足以 切割光纖22。如果以切割掃描114(1)-114(3)的附加路徑的形式的附加激光能量入射到圖 10A的光纖22上，那么通過頸部116斷開而完成切割，但是端部40很可能形成不標準的端 部118 (圖10B)，其難以插入光纖連接器的套管。總之，施加張力FT會減少切割光纖22所 需的激光能量，并且有利于在光纖22的端部40形成彈頭形狀42 (圖2B)。
[0079] 已經討論了激光準備系統48去除涂層26以及切割光纖22的細節。現在相對于 圖11A-11E的多功能固定設備78A-78E討論多功能固定設備78的張力發生器90。這里，多 功能固定設備78A-78E類似于多功能固定設備78,簡明起見僅詳細討論不同之處。
[0080] 圖11A描繪了包括張力發生器90A的多功能固定設備78A，其包括與測力計122相 結合的馬達120。在一個實施方式中，馬達120可以是電動機，其將力&施加至可移動光纖 保持器92B。可移動光纖保持器92B可移動地安裝至光纖22,因而力F T成為在去除涂層26 以及切割光纖22期間施加至光纖22的張力FT。正如上面討論以及在圖3E中描繪的，在利 用激光準備系統48去除涂層26期間，當張力F T施加于光纖22時，光纖22的張力強度增 力口。以這種方式，光纖22的張力強度通過使用多功能固定設備78A而提高。
[0081] 圖11B描繪了包括張力發生器90B的多功能固定設備78B，其包括將力FT施加至 可移動光纖保持器92B的力矩馬達124。可移動光纖保持器92B可移動地安裝至光纖22， 因而力F T成為在去除涂層26以及切割光纖22期間施加至光纖22的張力FT。正如上面討 論以及在圖3E中描繪的，在利用激光準備系統48去除涂層26期間，當張力F T施加于光纖 22時，光纖22的平均張力強度增加。以這種方式，光纖22的張力強度通過使用多功能固定 設備78B而提
[0082] 圖11C描繪了包括張力發生器90C的多功能固定設備78C，其包括由空氣氣缸129 內的進氣壓力128提供動力的活塞126。進氣壓力128通過活塞126向可移動光纖保持器 92B施加力F T。可移動光纖保持器92B可移動地安裝至光纖22,因而力FT成為在去除涂層 26以及切割光纖22期間施加至光纖22的張力F T。正如上面討論以及在圖3E中描繪的， 在利用激光準備系統48去除涂層26期間，當張力FT施加于光纖22時，光纖22的平均張 力強度增加。以這種方式，光纖22的張力強度通過使用多功能固定設備78C而提高。
[0083] 圖11D描繪了包括張力發生器90D的多功能固定設備78D，其包括具有重量FT的 質量塊130,該質量塊利用縛于可移動光纖保持器92B的線134從滑輪132懸掛。可移動光 纖保持器92B可移動地安裝至光纖22,因而力F T成為在去除涂層26以及切割光纖22期間 施加至光纖22的張力FT。正如上面討論以及在圖3E中描繪的，在利用激光準備系統48去 除涂層26期間，當張力F T施加于光纖22時，光纖22的平均張力強度增加。以這種方式， 光纖22的張力強度通過使用多功能固定設備78D而提高。
[0084] 圖11E描繪了包括張力發生器90E的多功能固定設備78E，其包括具有重量FT的 質量塊130,該質量塊利用第一線138從杠桿臂136懸掛。第二線140與第一線138相對地 連接至杠桿臂136。第二線140縛于可移動光纖保持器92B。質量塊130經由第一線138 將力F T施加至杠桿臂136,再由第二線140轉移至可移動光纖保持器92B。可移動光纖保 持器92B可移動地安裝至光纖22,因而力F T成為在去除涂層26以及切割光纖22期間施加 至光纖22的張力FT。正如上面討論以及在圖3E中描繪的，在利用激光準備系統48去除涂 層26期間，當張力F T施加于光纖22時，光纖22的平均張力強度增加。以這種方式，光纖 22的張力強度通過使用多功能固定設備78E而提高。
[0085] 上面已經連同具有被剝離和切割的端部40的光纖22 -起討論了激光準備系統 48。現在可準備好光纖22以安裝到套管36中，以便精確定位光纖22,從而建立光纖連接。 圖12和13中顯示了一個包括套管36的示例性光纖連接器子組件144(下面稱為"連接器 144)，圖14中顯示了包括光纖22和連接器144的示例性連接化光纖組件142。盡管連接器 144顯示為SC型連接器的形式，本公開還可以應用于不同連接器設計的過程及連接化光纖 組件。例如包括ST、LC、FC、MU、MT和MTP型連接器。
[0086] 如圖12和13所示，連接器144包括具有匹配端146和插入端148的套管36、具有 相對的第一和第二端部152、154的套管支架150、以及外殼156。套管36的插入端148容 納在套管支架150的第一端部152中，而匹配端146保持在套管支架150之外。套管支架 150的第二端部154容納在外殼156中。彈簧158可以圍繞第二端部154放置并且與外殼 156的壁相互作用，以偏壓套管支架150 (和套管36)。另外，引入管160從外殼156的后端 162延伸至套管支架150的第二端部154之內，以幫助引導光纖22插入套管孔34。外護罩 164放置于組裝的套管36、套管支架150、和外殼156之上，整體構造使得套管36的匹配端 146呈現端面166,該端面接觸匹配部件（例如，另一光纖連接器；未顯示）。
[0087] 圖14描繪了光纖22,其插入套管36的套管孔34,以形成連接化的光纜組件142。 可以通過光纖22端部40處的彈頭形狀42而使得易于插入，該彈頭形狀精確地引導光纖22 穿過連接器144的內表面。在這個實施方式中，光纖22的第一縱長部28沒有被剝離并且 涂層26保護光纖22直至套管孔34但是沒有進入套管孔34。應當注意，第二縱長部30已 經被剝離涂層26并且插入套管孔34。以這種方式，涂層26的機械特性不影響套管36和第 二縱長部30的玻璃部分24之間的界面。另外，玻璃部分24可以容易地相對于套管36就 位，從而一旦例如利用機械磨削將端部40處的彈頭形狀42處理為最終光學形狀，就更加容 易地建立光學連接。
[0088] 上面已經介紹了激光準備系統48和連接化的光纜組件142,下面討論準備光纖22 端部40的示例性激光過程170,其中激光掃描被安置為在多個徑向位置a(1)-a(η)與光纖 22的光軸&相交，以有效去除涂層26同時保持光纖22的張力強度。
[0089] 這里，圖15提供了描繪用于激光準備光纖22端部40的示例性過程170的流程圖。 該流程圖包括描述示例性過程170的方框172A-172F。為方便參考，可選的過程以虛線繪 出。為了連續性及簡明，上面介紹的術語和附圖標記用于下面的相關討論中。
[0090] 參考圖4A，張力發生器90將光纖22張力強度的1 %至50%的張力FT施加于光纖 22 (圖15的方框172A)。圖4A還描繪了激光器74可以保持相對于光纖22靜止（圖15的 方框172B)。在去除涂層26的至少部分27期間，激光器74保持靜止。以這種方式，光纖 22準備好去除涂層26的所述部分27。
[0091] 圖4A還描繪了從激光器74發射激光束60 (圖15的方框172C)。圖4A還描繪了 利用控制系統76在X、Y、Z方向同時控制激光束60 (圖15的方框172D)。控制系統76可 以包括振鏡掃描器81。以這種方式，激光束60準備好去除部分27涂層26。
[0092] 圖3A至3B-4描繪了從光纖22的端部40去除涂層26的至少一部分27 (圖15的 方框172E)。利用控制系統76將激光束60偏轉以角度Θ重復跨越光纖22的光軸Ai，以 形成激光掃描54 (1)-58 (q)的至少兩個組52 (1)-52 (3)。激光束60可以以不同的有效焦 距（圖3C)或者相關光斑尺寸Ds偏轉，同時形成激光掃描54 (1)-58 (q)的組52 (1)-52 (3) 中的至少一組。進一步，控制系統76可以通過沿光纖22的光軸&的間隔距離U來分離激 光掃描54 (1) -58 (q)的至少兩個組52 (1) -52 (3)的每一組中的激光掃描54 (1) -58 (q)(圖 3B-1)。間隔距離Q可以是25微米至150微米。角度Θ可以在相對于光纖22的光軸A05 度到90度的范圍。
[0093] 關于去除至少部分27涂層26,繼續參考圖3A至3B-4,激光束60被控制系統76引 導，以將激光掃描54 (1)-58 (q)的組52 (1)-52 (3)中的各掃描定位為在徑向位置（1)-a (3) 與光纖22的光軸Ai相交。徑向位置a(l)-a(3)圍繞光纖22的圓周均勻分布或基本均勻 分布。激光束60可以被引導到至少一個反射器64(1)、64(2)，以偏轉激光束60,來將激光 掃描54 (1)-58 (q)的組52 (1)-52 (3)中的至少一組的各掃描定位為在一個或多個徑向位置 (l)_a(3)處與光纖22的光軸A!相交。有不同的激光束Θ0路徑7θ(1)_7θ(ζ)，以形成激光 掃描54 (1) -58 (q)的組52 (1) -52 (3)，并且激光束60的光斑尺寸Ds可以改變以形成用于激 光束60的下一路徑的激光掃描54 (1)-58 (q)的組52(1)-52(3)，作為一種改變入射到光纖 22的能量強度的途徑。以這種方式，激光掃描54(l)_58(q)的組52(1)-52(3)可以提供圍 繞光纖22的圓周入射的均勻或基本均勻的累計能量強度，同時有效去除涂層26。
[0094] 圖9A-9B描繪了過程170可以可選地進一步包括切割光纖22的端部40 (圖15的 方框172F)。通過利用控制系統76偏轉激光束60以角度Θ重復跨越光纖22的光軸Ai以 形成激光切割掃描114(1)-114(3)的激光切割組112(1)-112(3)而去除光纖22的至少一 部分29圓周，從而實現切割。切割還包括利用控制系統76引導激光束60,以將激光切割掃 描114(1)-114(3)的至少兩個激光切割組112(1)-112(3)中的各個激光切割掃描定位為在 徑向位置a (1)-a (3)與光纖22的光軸Ai相交。在切割光纖22的端部40期間，激光器74 相對于光纖22保持靜態。以這種方式，激光準備系統48的復雜度降低。
[0095] 另外，激光束60可以被引導至至少一個反射器64 (1)、64 (2)，以偏轉激光束60,來 將激光切割掃描114 (1)-114 (3)的至少兩個激光切割組112 (1)-112 (3)中的至少一個激光 切割組的各個激光切割掃描定位為在一個或多個徑向位置a(1)-a(3)與光纖22的光軸Ai 相交。在切割期間，張力&可以施加于光纖22。切割期間施加的張力FT可以為光纖22的 張力強度的1 %至50%。以這種方式，可以在光纖22的端部40切割激光束60,并且在端部 40形成彈頭形狀42,以允許光纖22更容易插入套管36。
[0096] 現在已經介紹了可以用于激光準備光纖22端部40的示例性過程170,下面描述激 光準備系統48的另一實施方式。圖16A是作為圖4A的激光準備系統48的另一實施方式 的替代性激光準備系統48 (2)內的光纖22的前軸向投影圖，用于描繪包括由激光束60形 成的激光掃描54 (1)-54 (η)、56'（1)-56 '（p)的兩個組52(1)、52'（2)的示例性通路50'。 圖16B是圖16A的激光準備系統48 (2)內的光纖22的俯視圖，描繪了激光束60的示例性 軌跡。激光準備系統48(2)與激光準備系統48類似，簡明起見僅討論不同之處。
[0097] 激光準備系統48 (2)被構造為偏轉激光束60以角度Θ重復跨越光纖22的光軸 Aj，以形成激光掃描54(1)-54(η)、56'⑴-56'（p)的組52⑴、52'（2)。激光束60被引導， 以將激光掃描54 (1)-54 (η)、56'（1)-56'（ρ)的組52(1)、52'（2)的各個掃描定位為在徑 向位置a(l)、a'（2)與光纖22的光軸&相交。徑向位置a(l)、a'（2)圍繞光纖22的圓周 180度均勻分布或基本均勻分布。以這種方式，涂層26從光纖22去除和/或切割。
[0098] 注意到包含激光掃描56'（1)_56'（ρ)的組52'（2)被引導到至少一個反射器 64'（1)、64'（2)，以偏轉激光束60,來將激光掃描56'（1)-56'（ρ)定位為在徑向位置a'（2) 與光纖22的光軸&相交。以這種方式，徑向位置a(l)、a'（2)可以圍繞光纖22的圓周分 布。
[0099] 正如這里使用的，術語"光纜"和/或"光纖"包括所有類型的單模和多模光波導， 包括一種或多種未加涂層的、涂層的、上色的、緩沖的、帶狀化的和/或在纜線中具有其他 組織或保護結構（諸如一個或多個管、強度元件、護套等等）的光纖。這里公開的光纖可 以是單模或多模光纖。同樣，其他合適的光纖類型包括彎曲不敏感的光纖，或者任何其他 傳輸光信號的介質的方案。彎曲不敏感或者耐彎曲的光纖的非限制性例子是可以從康寧 公司購得的ClearCurve?多模或單模光纖。這些類型的合適的光纖例如在美國專利文獻 No. 2008/0166094和2009/0169163中公開，這些公開整體合并于此，作為參考。
[0100] 本領域技術人員應當能夠想到這里給出的實施方式的許多改動及其他變型，它們 具有前面的說明及相關附圖中所給出的教導的優點。例如，可以利用激光準備系統48從光 纖22的中點部分，而不是光纖22的端部40,去除涂層26
[0101] 于是，應當理解，說明書和權利要求書不限于所公開的特定實施方式，改動和其他 實施方式也應包括在所附權利要求的范圍內。實施方式涵蓋落在所附權利要求及其等同物 范圍之內的實施方式的改動及變型。盡管這里使用了特定的術語，它們僅僅是一般性及描 述性的使用，而非用于進行限制。
【權利要求】
1. 一種連接化的光纜組件，其特征是所述連接化的光纜組件包括： 套管；和 光纖，所述光纖耦接至所述套管，并且包括： 由聚合物涂層覆蓋的第一縱長部，和 第二縱長部，其中，在所述光纖的所述第二縱長部的外表面的至少百分之九十五上不 存在所述聚合物涂層； 其中，在所述第一縱長部上與所述第二縱長部相鄰近的聚合物涂層的微結構以一角度 逐漸變細，從而所述聚合物涂層的厚度隨著接近所述第二縱長部而朝向所述第二縱長部減 小；以及 其中，所述第二縱長部的玻璃與所述第一縱長部的玻璃的張力強度之比至少為0. 5。
2. 如權利要求1所述的連接化的光纜組件，其中，所述光纖的所述第二縱長部位于所 述套管的套管孔內，并且所述光纖的所述第一縱長部不進入所述套管孔。.
3. 如權利要求1所述的連接化的光纜組件，其特征是所述連接化的光纜組件進一步包 括： 套管支架，具有第一端部和第二端部，所述套管容納在所述套管支架的所述第一端部 中； 彈簧，圍繞所述套管支架的所述第二端部放置；和 外殼，其中容納所述套管支架，所述彈簧被配置為與所述外殼的壁相互作用以加偏壓 于所述套管支架。
4. 如權利要求3所述的連接化的光纜組件，其特征是所述連接化的光纜組件進一步包 括： 引入管，從所述外殼的后端延伸至所述套管支架的所述第二端部內。
5. 如權利要求1所述的連接化的光纜組件，其中，鄰近所述第二縱長部設置所述聚合 物涂層的球狀部分。
6. 如權利要求1-5之一所述的連接化的光纜組件，其中，所述第二縱長部的微結構不 包括表面擦痕。
7. 如權利要求1-5之一所述的連接化的光纜組件，其中，最接近所述第二縱長部的所 述聚合物涂層的微結構包括與更加遠離所述第二縱長部的所述聚合物涂層相比禁錮氣泡 的增大的體積。
8. 如權利要求1-5之一所述的連接化的光纜組件，其中，所述第二縱長部的玻璃與所 述第一縱長部的玻璃的張力強度之比至少為0. 7。
9. 如權利要求1所述的連接化的光纜組件，其中，所述聚合物涂層的球狀部分鄰近所 述第二縱長部放置，并且其中，最接近所述第二縱長部的所述聚合物涂層的微結構包括與 更加遠離所述第二縱長部的所述聚合物涂層相比禁錮氣泡的增大的體積。
10. 如權利要求1所述的連接化的光纜組件，其中， 所述光纖的所述第二縱長部位于所述套管的套管孔內； 所述光纖的所述第一縱長部不進入所述套管孔； 所述聚合物涂層的球狀部分鄰近所述光纖的所述第二縱長部放置；以及 最接近所述光纖的所述第二縱長部的所述聚合物涂層的微結構包括與更加遠離所述 第二縱長部的所述聚合物涂層相比禁錮氣泡的增大的體積。
【文檔編號】G02B6/245GK204116658SQ201420228716
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2013年5月10日
【發明者】迪安丹利·杰弗里, 布魯斯·羅伯特·埃爾金斯·二世, 馬克斯·米勒·達林, 田兆旭, 斯蒂芬·T·特珀, 戴維·耶克爾·基普 申請人:康寧光電通信有限責任公司