彎曲光纖的制造方法
【技術領域】
[0001]本發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制造彎曲光纖。
【背景技術】
[0002]與電子部件的高密度封裝相關地，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)。為了實現光纖輪廓的縮小，需要在光纖中形成彎曲部分。
[0003]日本已公開專利申請公報N0.2004-325622(專利文獻I)公開了一種光纖部件的發明，該光纖部件由光學部件主體和光纖構成，且光纖與光學部件主體的中心線以一定角度(優選為10度或更大)傾斜地連接。專利文獻I描述了以下內容:在光纖中與光纖和光學部件主體的中心線的傾斜連接有關地制作有突彎部；存在如下問題:突彎部在光纖中產生明顯的應變，從而降低了光纖的機械可靠性；通過加熱突彎部來消除應變，以便保證光纖的機械可靠性。該專利文獻I還描述了放電、二氧化碳激光器、煤氣燈等作為消除應變的加熱裝置的可應用性。
[0004]日本專利N0.5226797 (專利文獻2)公開了一種使光纖彎曲的發明，該發明在相對于光纖移動非接觸式加熱裝置的同時用非接觸式加熱裝置連續地加熱光纖的固定范圍。專利文獻2還公開了優選使用電弧放電作為非接觸式加熱裝置。
【發明內容】
[0005]本發明的發明人對常規的彎曲光纖制造方法進行研究并發現了以下問題。具體來說，為了進一步實現光纖輪廓的縮小，需要使形成在光纖中的彎曲區域的曲率半徑更小。當使彎曲區域的曲率半徑更小時，光纖的光傳輸損耗更加傾向于增加。因此，期望使彎曲區域的曲率半徑盡可能小，且同時保持光纖的光傳輸損耗低于容許上限。
[0006]然而，據本發明的發明人所知，當試圖在光纖中形成曲率半徑為大約幾毫米的彎曲區域(包括一個或多個彎曲部分)時，可能會在光纖中意外地產生具有小曲率半徑的彎曲，這樣會使光纖的光傳輸損耗高于容許上限。
[0007]已經做出本發明來解決上述問題，并且本發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域且同時將光傳輸損耗保持在容許范圍內的彎曲光纖。
[0008]根據本發明的實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:預制步驟，準備由硅基玻璃組成的光纖；彎曲部分形成步驟，使準備好的所述光纖的部分區域彎曲，從而在所述光纖中形成彎曲部分；以及激光照射步驟，通過使用激光進行照射而加熱所述彎曲部分，進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是說明準備光纖10的步驟(預制步驟)的視圖，該步驟為根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法的一個步驟。
[0010]圖2A和圖2B是說明準備轉盤31和固定夾具32的步驟的視圖，該步驟為根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法的一個步驟。
[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，該步驟為根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法的一個步驟。
[0012]圖4是說明使光纖10的部分區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視圖，該步驟為根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法的一個步驟。
[0013]圖5是說明使用激光進行照射來加熱彎曲部分以軟化彎曲部分進而松弛彎曲部分中的彎曲的激光照射步驟的側視圖，該步驟為根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法的一個步驟。
[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是說明用于執行激光照射步驟的第二模式的激光掃描機構的操作的視圖，圖9B是說明用于執行激光照射步驟的第三模式的光纖移動機構的操作的視圖。
[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處理條件1-3中的各個條件和光傳輸損耗的表格。
[0020]圖12是在各處理條件1-3下制造的彎曲光纖的光傳輸損耗譜。
[0021]圖13是在處理條件3下制造的彎曲光纖的示意圖。
【具體實施方式】
[0022][本發明的實施例的各方面的描述]
[0023]首先以下列舉描述發明的實施例的各方面。
[0024](I)作為第一方面，根據本發明的實施例的彎曲光纖制造方法，包括:預制步驟、彎曲部分形成步驟以及激光照射步驟。所述預制步驟準備由硅基玻璃組成的光纖。所述彎曲部分形成步驟使準備好的所述光纖的部分區域彎曲，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行照射而加熱所述彎曲部分，進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，優選的是，激光照射步驟包括:所述激光照射步驟包括:設定每次用所述激光進行照射的照射時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區域中形成多個彎曲部分(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行照射而加熱每個所述彎曲部分。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，所述激光在波長不小于1.06 μπι時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，所述預制步驟可以包括:準備沿預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:使所述多根準備好的光纖同時彎曲以在所述多根光纖的各個光纖中形成多個彎曲部分(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:將所述激光設置為具有沿所述預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行一次照射而加熱各所述光纖的每個所述彎曲部分。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所述彎曲部分，從而使所述光纖的每個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，所述預制步驟可以包括:準備沿預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:使所述多根準備好的光纖同時彎曲以在所述多根光纖的各個光纖中形成多個彎曲部分(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構采用激光沿著所述預定方向相對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加熱各所述光纖的每個所述彎曲部分。該加熱步驟軟化各所述光纖的每個所述彎曲部分，從而使所述光纖的每個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，所述預制步驟可以包括:準備沿預定方向平行布置