具体实施方式

为了说明的目的，现在将详细描述光纤装置(例如，光纤连接器)和用于制造光纤装置的方法的各种实施方式。下面公开的细节中的至少一些涉及可选特征或方面，在一些应用中，所述可选特征或方面可以在不脱离在此所附的权利要求的范围的情况下省略。所公开的光纤装置可应用于测量交通工具(诸如，飞机)的燃料箱中的液体水平或包括立式结构在内的其他类型的液体储存容器中的液体水平。燃料箱和其他液体储存容器在本文中统称为“储存器”。

特别地，以下将详细描述密封光纤连接器及其组装方法的示例性实施方式。然而，在本说明书中没有描述实际实施方式的所有特征。本领域技术人员将领会的是，在任何这样的实际实施方式的开发中，必须做出诸多特定于实施方式的决定，以实现开发者的特定目标，诸如顺应于相关系统以及相关业务约束，这将从一个实施方式改变到另一个实施方式。此外，将领会的是，这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言仍将是常规工作。

图1A至图1F是表示根据一个实施方式的在通用密封连接器制造工艺的连续阶段期间的套圈组件的部件的各个侧视图的图。图2A至图2F是示出分别在图1A至图1F中描绘的部件的内部特征的图。图3A至图3F是表示分别在图1A至图1F中描绘的部件的透视图的图。

制造工艺开始于由诸如氧化锆的陶瓷材料制成的尺寸精确的套圈30(图1A中所示)。如图2A中所见，套圈30具有沿着中心轴线的孔32，所述孔包括在套圈30的相对的端部处的第一腔32a和第二腔32b以及连接第一腔32a和第二腔32b的微孔段32c。在图2A中描绘的示例中，第一腔32a和第二腔32b通过套圈30的相应的柱形内表面40a和40b以及相应的锥形内表面42a和42b形成。每个锥形内表面的内径线性减小至最小直径，在最小直径处，锥形内表面与微孔段32c的端部相交。微孔段32c(其尺寸和形状形成为保持光纤)以及第一腔32a和第二腔32b(其尺寸和形状形成为接收图2D中所示的第一焊环34a和第二焊环34b)是同轴的。套圈30具有柱形外表面36和端面44a和44b(在图3A中最佳地所见的)，所述端面分别围绕在孔32的相对的端部处的相应的开口(或更具体地，第一腔32a和第二腔32b分别与端面44a和44b相交处的开口)。优选地，端面44a和44b是垂直于套圈30的中心轴线A(图2A中所示)定向的平面环形表面。

密封光纤连接器制造工艺中的下一步骤是利用金属镀覆套圈30的柱形内表面40a和40b。为了说明，在下文中将描述采用周期表中的特定元素的示例制造工艺。根据这样的示例实施方式，镀覆到柱形内表面40a和40b上的金属是金。

制造工艺中的下一步骤是使套圈30的柱形外表面36的中央区域金属化。金属化部46在图1B、图2B和图3B中描绘。根据一个提出的实施方式，金属化部46包括三个不同的金属层。首先利用粘附到套圈30的陶瓷表面的钛层涂覆柱形外表面36的中央区域；然后，利用钯层涂覆钛层；最后，利用金层涂覆钯层。

在密封光纤连接器制造工艺的下一步骤中，如图1C、图2C和图3C中描绘的，将涂金光纤插芯(stub)48插入到套圈30的孔32中。优选地，光纤插芯由玻璃制成。如在图1C、图2C和图3C中所见，涂金光纤插芯48的长度大于套圈30的长度，使得涂金光纤插芯48的相应端部突出超过套圈30的端面44a和44b的竖直平面。在这种状态下，如在图2C中最佳地所见的，涂金光纤插芯48的中间部分设置在套圈30的微孔段32c中。

在下一步骤中，将具有直径略大于涂金光纤插芯48的外径的开口的第一焊环34a和第二焊环34b分别滑到涂金光纤插芯48的相应端部上。图1C、图2C和图3C描绘了这样的状态：其中，涂金光纤插芯48的端部已分别穿过第一焊环34a和第二焊环34b的开口，但是第一焊环34a和第二焊环34b还没有分别放置在套圈30的第一腔32a和第二腔32b内。

根据本文中用作示例的所提出的实施方式，第一焊环34a和第二焊环34b由包括金和锡的第一焊料材料(在下文中称为“金/锡焊料”)制成。该示例性的金/锡焊料的熔化温度小于金的熔化温度(1063℃)且大于锡的熔化温度(232℃)。例如，第一焊环34a和第二焊环34b的金/锡焊料中的金与锡的比可以被选择为使得金/锡焊料的熔化温度等于320℃。

在第一焊环34a和第二焊环34b已分别放置在第一腔32a和第二腔32b内之后(图2C中未示出，但是参见图2D)，涂金光纤插芯48通过在320℃(该温度足够高，以熔化第一焊环34a和第二焊环34b的金/锡焊料)下的射频感应加热工艺而焊接到套圈30的两个涂金柱形内表面40a和40b。冷却的金/锡焊料将涂金光纤插芯48(图2C中所示)牢固地保持在套圈30内，并且涂覆的光纤插芯48的第一部分48a设置在第一腔32a中，涂覆的光纤插芯48的第二部分48b设置在第二腔32b中，涂覆的光纤插芯48的第三部分48c设置在套圈30的微孔段32c中。

在涂金光纤插芯48已焊接到套圈30中之后，与套圈30的端面44a和44b平齐地切割涂金光纤插芯48的相应端部(图2C中未示出，但是参见图2D)。然后，将套圈30浸入与第一焊料材料不同的一锅熔化的焊料材料(在下文中称为“第二焊料材料”)中。将浸没的套圈30缓慢拉起。在第二焊料材料已冷却之后，利用厚的第二焊料材料层(在下文中称为“焊料层50”)涂覆套圈的外部上的金属化中央区域。具有焊料层50的套圈30通常被称为“预镀锡套圈”。然后清洗嵌入的涂金光纤插芯48的端面和预镀锡套圈30。在图1D、图2D和图3D中示出在切割光纤端部、利用第二焊料材料涂覆以及清洁之后的套圈30的状态。

根据在所描述的示例实施方式中使用的所提出的焊接材料，第二焊料材料包括银和锡(在下文中称为“银/锡焊料”)。该示例性的银/锡焊料的熔化温度小于银的熔化温度(961℃)且小于锡的熔化温度(232℃)。银/锡焊料的熔化温度也小于金/锡焊料的熔化温度。银/锡焊料中的银与锡的比可以被选择为使得银/锡焊料的熔化温度为约220℃。在特定比例下，一些合金会变成共熔合金——也就是说，合金的熔点低于任一成分的熔点。例如，由3.5wt.％的银和96.5wt.％的锡组成的共熔合金具有221℃的熔点。

在密封光纤连接器制造工艺的下一阶段中，准备两个对准裂开的套筒52a和52b(在图1E、图2E和图3E中所示)。对准裂开的套筒52a和52b是由陶瓷材料(诸如，氧化锆)或青铜制成的圆柱形管。每个对准裂开的套筒设置有在套筒的整个长度上延伸的单个纵向狭缝54。然后，套圈的在焊料层50的相对的侧上的部分插入到相应的对准裂开的套筒52a和52b中，以形成在图1F、图2F和图3F中描绘的完整的套圈组件56。

连接器制造工艺的下一阶段在图4A和图4B中示出。图4A示出在插入由金属制成的光纤对准固定装置60内之前的套圈组件56。根据一些提出的实施方式，光纤对准固定装置60可以由铜、钨或柯伐(Kovar)制成。柯伐是这样的镍钴铁合金：其具有这样的成分，即该成分被设计为具有与硼硅酸盐玻璃基本相同的热膨胀特性，以允许在一定温度范围内在两种材料之间的紧密机械结合。

如在图6B的局部截面图中所见，光纤对准固定装置60具有沿着中心轴线的孔62。孔62包括在光纤对准固定装置60的相对的端部处的第一腔62a和第二腔62b以及连接第一腔62a和第二腔62b的微孔段62c。微孔段62c(其尺寸和形状形成为保持套圈组件56)以及第一腔62a和第二腔62b(其尺寸和形状形成为接收图10中所见的第一终端80a和第二终端80b)是同轴的。微孔段62c设置在光纤对准固定装置60的中间部分中，并且具有被设计为将套圈组件56保持在中间位置以进行焊接的内部特征。

再次参照图4A，光纤对准固定装置60在中间部分具有外部环形突起70，并且在外部环形突起70的相对的侧上具有圆柱形外表面68a和68b。出于下面说明的原因，一对环形凹部78a和78b形成在外部环形突起70的相应圆周角部处。光纤对准固定装置60还具有端面72a和72b(在图4A中最佳地看到)，所述端面分别围绕在孔62的相对的端部处的相应的开口(或更具体地，孔62的第一腔62a和第二腔62b分别与端面72a和72b相交处的开口)。优选地，端面72a和72b是垂直于光纤对准固定装置60的中心轴线B(其与在图2A中所见的套圈30的中心轴线A同轴)定向的平面环形表面。

在套圈组件56已插入在光纤对准固定装置60的微孔段62c中之后，通过焊接操作将固定装置和组件结合，在所述焊接操作中，焊料层50被熔化然后冷却。该焊接操作是在图3A-图3F和图4A中部分地描绘的通用密封连接器制造工艺的另一步骤。

图4B是表示在将套圈组件56焊接在光纤对准固定装置60内期间的光纤对准固定装置60的透视图的图。光纤对准固定装置60的外部环形突起70被一对钳状件74a和74b夹持。然后，将钳状件74a和74b加热到使焊料层50的温度等于或大于银/锡焊料的熔化温度的程度。在一个提出的实施方式中，将焊料层50的银/锡焊料加热到高于银/锡焊料的熔化温度的温度(例如，高于221℃)。随着银/锡焊料被冷却和固化，套圈组件56结合到光纤对准固定装置60的内部中间部分。

在连接器制造工艺的下一阶段中，光纤对准固定装置60(在内部具有套圈组件56)准备好用于插入到图6A的侧视图中分离所见的隔板固定装置64中。在将光纤对准固定装置60安装在隔板固定装置64中的过程中的第一步骤涉及将第三焊环58a和第四焊环58b放置在外部环形突起70的相应环形凹部78a和78b中。图5示出了尚未放置在环形凹部78a和78b中的第三焊环58a和第四焊环58b。

根据在此用作示例的提出的实施方式，第三焊环58a和第四焊环58b由包括铅和锡的第三焊料材料(在下文中称为“铅/锡焊料”)制成。该示例性的铅/锡焊料的熔化温度小于铅的熔化温度(327℃)且小于锡的熔化温度(232℃)。例如，第三焊环58a和第四焊环58b的铅/锡焊料中的铅与锡的比可以被选择为使得铅/锡焊料的熔化温度为约180℃。例如，由63wt.％的铅和37wt.％的锡组成的共熔合金具有183℃的熔点。

图6A是表示在将光纤对准固定装置60插入在形成在隔板固定装置64中的孔66内之前的光纤对准固定装置60的侧视图的图。光纤对准固定装置60具有安置在相应的环形凹部78a和78b中的第三焊环58a和第四焊环58b。隔板固定装置64由金属(例如，镀镍的铝)制成。隔板固定装置64的结构包括具有通孔92的安装凸缘82，隔板固定装置64可通过安装凸缘附接到燃料箱或其他储存器的壁。隔板固定装置64还具有邻近安装凸缘82设置的外部环形突起88。外部环形突起88具有圆形圆周表面，当完成的光纤连接器安装在壁3中时，所述圆形圆周表面将安置在圆形开口5中(参见燃料箱2(参见图14)的图8)。隔板固定装置64具有用于接收硅橡胶垫圈(图6B中未示出，但是参见图8和图9中的硅橡胶垫圈76a)的环形槽91。

图6B是表示光纤对准固定装置60在插入到图6A中描绘的隔板固定装置64中，从而形成适合于安装在燃料箱2和其他储存器的壁3中的隔板组件86之后(如图9所示)的局部截面图的图。如图6B中所见，隔板固定装置64具有包括圆柱形孔66的内部结构，所述圆柱形孔的内径略大于光纤对准固定装置60的外部环形突起70的外径。当光纤对准固定装置60和隔板固定装置通过焊接结合时，相应的环形间隙85a和85b形成在隔板固定装置64的孔66与光纤对准固定装置60的相应的圆柱形外表面68a和68b之间。隔板固定装置64的内部结构还包括内部环形突起90，所述内部环形突起径向向内突出并且用作止挡件，以当外部环形突起70的环形侧面与内部环形突起90的面对的环形侧面抵接时防止光纤对准固定装置60进一步轴向行进，在图6B中(以及在图7和图8中)描绘了该抵接状态。

当光纤对准固定装置60(具有焊环)如图6B中所示地正确定位在隔板固定装置64内时，第三焊环58a设置在隔板固定装置64的内部环形突起90与光纤对准固定装置60的外部环形突起70之间，而第四焊环58b(仍安置在光纤对准固定装置60的环形凹部78b中)与隔板固定装置64的孔66的内壁接触。在建立正确的位置关系的情况下，光纤对准固定装置60和隔板固定装置64准备好通过首先熔化然后固化第三焊环58a和第四焊环58b而接合。

图7是表示在焊接操作期间的光纤对准固定装置60在隔板固定装置64内的局部截面图的图。隔板固定装置64的外部环形突起88被一对钳状件74a和74b夹持。然后，将钳状件74a和74b加热到使第三焊环58a和第四焊环58b的温度等于或大于铅/锡焊料的熔化温度的程度。在一个提出的实施方式中，将第三焊环58a和第四焊环58b的铅/锡焊料加热到高于铅/锡焊料的熔化温度(例如，高于183℃)的温度。随着铅/锡焊料被冷却和固化，使光纤对准固定装置60结合到隔板固定装置64，以形成隔板组件86。

在连接器制造工艺的下一阶段中，隔板组件86准备好用于安装到燃料箱的壁中。图8是表示在安装在燃料箱壁3中的开口5中之前的通用密封光纤连接器的部件的部分分解图的混合图，所述部件包括以截面示出的隔板组件86。隔板组件86首先从燃料箱的内部穿过硅橡胶垫圈76a，然后穿过燃料箱壁3中的开口5。在燃料箱的外部上，另一硅橡胶垫圈76b围绕隔板组件86的突出到燃料箱外部的部分放置。然后，安装凸缘38(由金属制成并且具有螺纹孔)围绕隔板组件86的向外突出的部分放置。

如图8中所示，安装凸缘38具有用于接收隔板固定装置64的圆柱形孔83、用于接收硅橡胶垫圈76b的一部分的环形槽93以及用于接收相应的夹紧螺钉(图8中未示出，但是参见图9中的夹紧螺钉84)的螺纹杆的多个螺纹孔97。在安装凸缘38的螺纹孔97和安装凸缘82的通孔92已与形成在燃料箱壁3中的相应通孔对准之后，夹紧螺钉84(参见图9)的杆的螺纹部分被旋拧到安装凸缘38的螺纹孔97中，以将隔板组件86夹紧到燃料箱壁3。

图9是表示所安装的通用密封光纤连接器12的透视截面图的图。当安装凸缘中的螺纹孔与燃料箱壁3中的通孔对准时，夹紧螺钉84穿过对准的孔。安装凸缘38和安装凸缘82通过一组夹紧螺钉84一起紧固到燃料箱壁3。硅橡胶垫圈76a和76b将隔板组件86气密密封到燃料箱壁3中的开口5。

仍然参照图9，密封光纤连接器制造工艺的下一步骤是将两个终端保持夹94a和94b放置在光纤对准固定装置60的孔62内。一个终端保持夹94a放置在孔62的第一腔62a中；另一个终端保持夹94b放置在孔62的第二腔62b中。孔62具有内置机械特征，以将终端保持夹94a和94b保持在光纤对准固定装置60内。

在终端保持夹94a和94b已放置在光纤对准固定装置60内之后，使用插入工具将两个终端插入到密封光纤连接器12的相对的端部中。图10是表示在将相应的终端80a和80b插入到光纤对准固定装置60的相对的端部中之后的所安装的密封光纤连接器12的局部透视截面图的图。图11是安装在燃料箱壁3上的通用密封光纤连接器12的截面俯视图。如图10和图11中所见，一个终端80a端接于设置在燃料箱外的光纤缆线96a，另一个终端80b端接于设置在燃料箱内的光纤缆线96b。终端80a和80b分别通过终端保持夹94a和94b保持。当终端80a和80b如图10中描绘地完全插入时，光纤缆线96a和96b的光纤(其可以由玻璃或塑料制成)的端面通过套圈组件56(如图2F中所示)内的光纤插芯48(如图2D中所示)光学耦合。光纤连接器12的安装通过在光纤对准固定装置60中的每个处插入相应的橡胶套98a和98b来完成，该橡胶套98a和98b分别滑到终端80a和80b的端部上，以提供支撑。可选地，每个橡胶套98a和98b具有包括两个圆柱形通道的孔，所述两个圆柱形通道轴向对准，但是具有不同的内径。第一圆柱形通道的内径略大于光纤缆线的护套部分的外径；第二圆柱形通道的内径略大于终端的端部的外径。

根据在飞机的燃料箱中使用的一个提出的实施方式，每个终端可以是在图12A和图12B中描绘的类型的ARINC 801(A801)终端80。A801终端80由金属制成，并且具有整体结构，所述整体结构具有不同外径的各个终端部分81a-81d。

图12A是表示端接光纤缆线96的A801终端80的侧视图的图。终端部分81a具有使终端部分81a能够紧密地装配在套圈组件56的裂开套筒52a或52b内的第一外径。终端部分81b和81c被构造为装配在光纤对准固定装置60的第一腔62a或第二腔62b内，该腔包括具有与终端部分81b和81c的外径相匹配的不同内径的相应部分。终端部分81d的外径小于终端部分81c的外径，这允许终端保持夹(例如，图9中所见的终端保持夹94a或94b)有效地将A801终端80闩锁在适当位置。

图12B是表示示出在图12A中描绘的A801终端80的内部特征的侧视图的图。终端部分81a和81b均具有尺寸形成为接收光纤缆线96的无护套光纤11的微孔段15。终端部分81c和81d均具有尺寸形成为接收光纤缆线96的具有护套13的部分的圆柱形孔段17。

每个光纤是由挤压玻璃或塑料制成的柔性、光学透明或半透明的光纤。光纤可以用作波导或光导管，以在光纤的两端之间传输光。如本文中所使用的术语“光纤”是指沿着其轴线传输光的柱形介电波导。光纤包括被透明包覆层(在下文中称为“包层”)围绕的透明芯部，透明包覆层和透明芯部均由介电材料制成。光通过内部全反射现象被保持在芯部中。为了将光信号限制在芯部中，芯部的折射率大于包层的折射率。芯部与包层之间的边界可以是突变的(如在阶跃折射率光纤中)或是渐变的(如在渐变折射率光纤中)。从连接器能够光学耦合玻璃光纤或塑料光纤的意义上讲，本文中公开的密封光纤连接器是通用的。

上面呈现的一个实施方式的描述包括示例性材料的识别。如果与连接器的高温焊接工艺兼容，则其他材料选择也是可接受的。为了在不指定材料的情况下概括光纤连接器的制造工艺，现在将参考图13A至图13B所呈现的流程图来描述根据一个实施方式的用于制造光纤装置的方法。

参照图13A，制造方法102中的第一步骤是利用金属镀覆套圈的第一腔和第二腔的相应表面(步骤104)。此外，利用金属层涂覆光纤插芯，以提供涂覆的光纤插芯，光纤插芯的长度大于套圈的长度(步骤106)。然后，将涂覆的光纤插芯的中央部分放置在套圈的微孔段内，并且使涂覆的光纤插芯的相应端部部分分别突出超过套圈的第一端面和第二端面(步骤108)。在步骤108之后，将涂覆的光纤插芯的一端放置在由具有第一熔化温度的第一焊料材料制成的第一焊环的开口中(步骤110)。然后，将第一焊环放置在套圈的第一腔内(步骤112)。类似地，将涂覆的光纤插芯的另一端放置在由第一焊料材料制成的第二焊环的开口中(步骤114)。然后，将第二焊环放置在第二腔内(步骤116)。然后，通过将第一焊环和第二焊环RF感应加热到高于第一焊料材料的熔化温度的温度，将涂覆的光纤插芯焊接到套圈的第一腔和第二腔的表面(步骤118)。在光纤插芯已焊接在套圈内之后，与套圈的相应端面平齐地切割涂覆的光纤插芯的相对的端部(步骤120)。然后，使套圈的外表面的中央区域金属化(步骤122)。在金属化之后，将第二焊料材料的圆周层施加在金属化的中央区域上，该第二焊料材料具有低于第一焊料材料的第一熔化温度的第二熔化温度(步骤124)。在施加第二焊料材料之后，将套圈的一端插入第一裂开套筒的第一部分内(步骤126)(第一裂开套筒的第二部分将接收第一终端的一部分)，并且将套圈的另一端插入第二裂开套筒的第一部分内(步骤128)(第二裂开套筒的第二部分将接收第二终端的一部分)，以形成套圈组件。然后，将套圈组件放置在由金属制成的光纤对准固定装置的孔的中间部分中的开口内(步骤130)。然后，通过将光纤对准固定装置的外部环形突起加热到使第二焊料材料层的温度等于或大于第二熔化温度的程度，将套圈组件焊接在光纤对准固定装置内(步骤132)。在套圈组件已焊接在光纤对准固定装置内之后，将由第三焊料材料制成的第三焊环和第四焊环安置在与光纤对准固定装置的外部环形突起的相应端面相邻形成的相应环形凹部中(步骤134)。第三焊料材料具有低于第二熔化温度的第三熔化温度。然后，将光纤对准固定装置的外部环形突起以及第三焊环和第四焊环放置在由金属制成的隔板固定装置的孔内(步骤136)。然后，通过将隔板固定装置的外部环形突起加热到使第三焊环和第四焊环的温度等于或大于第三熔化温度的程度，将光纤对准固定装置焊接在隔板固定装置内，以形成隔板组件(步骤138)。然后，将所得的隔板组件密封安装在形成在燃料箱或其他储存器的壁中的开口中(步骤140)。

为了说明的目的，现在将描述采用图10和图11中所示的类型的密封光纤连接器的燃料水平测量系统。图14是示出双POF燃料水平传感器的设计的混合图，所述双POF燃料水平传感器包括光源和电子处理器20，所述光源经由第一密封光纤连接器12a向燃料箱2内的侧发射塑料光纤(SPOF)4供应光，所述电子处理器处理分别经由第二密封光纤连接器12c和第三密封光纤连接器12b从燃料箱2内的两个荧光塑料光纤(FPOF)6a和6b接收的光所携带的数据。通过SPOF 4发射的光在图14中由箭头指示。

在图14中所示的示例中，光纤4、6a和6b用于测量燃料箱2中的燃料的水平h。在其他实施方式中，相同的设备可以用于检测其他液体。例如，上面描述的系统可以用于检测容器中水的存在或液压系统的储存器中的液压流体的存在。出于说明的目的而呈现了检测燃料箱中的燃料的例示，而并不意味着限制可以使用图14中所示的系统的方式。

图14是表示包括具有不同光响应效率的两个FPOF 6a和6b的燃料水平光学传感器的图。FPOF 6a和6b中的每个被定位在距飞机的燃料箱2内的SPOF 4一定距离处。燃料箱2包含燃料10。燃料水平测量系统包括电子处理器20(或控制器)，所述电子处理器(或控制器)被构造为实现如第10,175,087号美国专利中所公开的稳定且可靠的燃料水平感测，该专利的公开内容通过引用全部并入本文中。在物理上，由于燃料水平改变，每个FPOF的光功率输出是由于来自SPOF 4的未被空气8吸收的光子而产生的光功率输出和由于来自SPOF 4的未被燃料10吸收的光子而产生的光功率输出之和。

如图14中所示，FPOF 6a的输出连接到第一可变光衰减器14a(由标记为VOA1的框指示)，而FPOF 6b的输出连接到第二可变光衰减器14b(由标记为VOA2的框指示)。这些可变光衰减器是通过施加外部电压而使FPOF光功率输出衰减(即，减小FPOF光功率输出的强度)的光衰减器。衰减的程度可以通过改变施加的外部电压的大小来调节。施加到第一可变光衰减器14a和第二可变光衰减器14b的外部电压的大小的调节通过经过电连接器22从电子处理器20接收的相应控制信号来控制，所述电连接器如图14中所示地电耦合到电子处理器20。

双FPOF燃料水平传感器的设计使用FPOF 6a作为燃料水平感测FPOF并且使用FPOF6b作为参考FPOF。在校准过程期间，表示燃料水平与相应光功率输出相对性的电子数字数据被记录在存储在电子处理器20的诸如非易失性存储器的非暂时性有形计算机可读存储介质中的查找表中。此外，推导适合数字校准数据的三阶方程。当来自FPOF 6a的光功率输出是在两个存储值之间的值时，可以使用该三阶方程在查询表中的这两个存储值之间进行插值。燃料水平h与光功率的关系是从在校准期间获取的测量数据得出的，并且(作为电子数字数据)存储在处理器的存储器中。

FPOF 6a和6b分别经由密封光纤连接器12c和12b分别连接到第一可变光衰减器14a和第二可变光衰减器14b。从第一可变光衰减器14a和第二可变光衰减器14b输出的光功率分别光耦合到第一光学检测器16a和第二光学检测器16b。通过第一光学检测器16a和第二光学检测器16b输出的信号的大小随着从FPOF 6a和6b的端部发射的光的强度增大而单调增大。从第一光学检测器16a输出的光电流电耦合到第一跨阻放大器18a(由标记为TIA1的框指示)，并且从第二光学检测器16b输出的光电流电耦合到第二跨阻放大器18b(由标记为TIA2的框指示)。跨阻放大器是电流-电压转换器，最经常使用运算放大器来实现。第一跨阻放大器18a和第二跨阻放大器18b将光电流转换为与从第一可变光衰减器14a和第二可变光衰减器14b输出的光功率成线性比例的相应电压V1和V2。如图14中所示，电压V1和V2通过电连接器22施加到电子处理器20的相应输入端口。

经由密封光纤连接器12a向SPOF 4提供光功率输入的光源24是高功率LED或激光器。图14中的水平箭头表示在光源24的操作期间从SPOF 4传播到FPOF 6a和6b的光(即，光子)。光源24电耦合到光源功率控制器26(由在图14中标记为LSPC的框指示)，所述光源功率控制器被构造为响应于来自电子处理器20的控制信号在温度变化期间以及在双FPOF燃料水平传感器的操作的整个寿命期间使光功率输入稳定。

电子处理器20被构造为将燃料水平数据发送到飞机中的燃料水平指示器28。电子处理器20可以是专用微处理器或通用计算机，并且可以通过使用查找表、校准曲线或通过适当地求解方程来计算燃料的测量水平(即，高度)。燃料水平指示器28可以呈现基于通过电子处理器20接收的光功率数据来识别燃料箱2内存在的燃料量的信息。燃料水平指示器28可以采用具有显示处理器的显示装置的形式，所述显示处理器被编程为在显示屏上以图形和/或字母数字显示测量结果(例如，燃料量)。

仍然参照图14，电子处理器20可以是计算机或位于飞机上的飞行控制系统的一部分。在识别不规则形状的燃料箱中存在的燃料量时，电子处理器20可以执行各种例程，以基于从适当地放置在燃料箱2的各个隔室中的相应的成对FPOF 6a和6b接收的光功率数据来计算存在的燃料量。燃料信息处理软件可以包括考虑燃料箱2的形状以确定燃料箱2中剩余的燃料量的例程。燃料信息处理软件还可以包括用于校准用于在首次使用前形成基线或用于保持燃料读数的准确性的过程的例程。通过电子处理器20提供给燃料水平指示器28的读数可以在呈现之前被积分或平均，并且可以以不同的时间间隔被提供。

尽管已经参考各种实施方式描述了光纤装置(例如，光纤连接器)和用于制造光纤装置的方法，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本文中教导的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以代替其元件。此外，可以进行许多修改，以使对本文中所公开的实践的概念和改编适应于特定情况。因此，意图是，由权利要求所覆盖的主题不限于所公开的实施方式。

此外，本公开包括根据以下条款的示例：

条款1.一种光纤装置，所述光纤装置包括：

套圈(30)，由陶瓷材料制成，并且具有沿着中心轴线的孔(32)，所述孔包括在所述套圈的相对的端部处的第一腔和第二腔(32a、32b)以及连接所述第一腔和所述第二腔的微孔段(32c)，其中，所述微孔段与所述第一腔和所述第二腔是同轴的；

第一金属层，在所述第一腔的表面(40a)上；

第二金属层，在所述第二腔的表面(40b)上；

第一焊环(34a)，设置在所述第一腔中并且具有开口；

第二焊环(34b)，设置在所述第二腔中并且具有开口；以及

涂覆的光纤插芯(48)，涂覆有金属层，所述涂覆的光纤插芯的第一部分(48a)设置在所述第一焊环的开口中，所述涂覆的光纤插芯的第二部分(48c)设置在所述套圈的所述微孔段中，所述涂覆的光纤插芯的第三部分(48b)设置在所述第二焊环的开口中，

其中，所述第一焊环和所述第二焊环由具有第一熔化温度的第一焊料材料制成。

条款2.根据条款1所述的光纤装置，其中：

所述涂覆的光纤插芯的所述第一部分通过所述第一焊环和所述第一腔的表面上的所述第一金属层的熔合而结合到所述第一腔；

所述涂覆的光纤插芯的所述第二部分通过所述第二焊环和所述第二腔的表面上的所述第二金属层的熔合而结合到所述第二腔。

条款3.根据条款1所述的光纤装置，其中，所述涂覆的光纤插芯的第一端部和第二端部分别与所述套圈的第一端面和第二端面平齐。

条款4.根据条款1所述的光纤装置，其中，所述金属是金。

条款5.根据条款4所述的光纤装置，其中，所述第一焊料材料是金/锡焊料。

条款6.根据条款1所述的光纤装置，所述光纤装置还包括在所述套圈的外表面(36)的中央区域上的金属化部(46)。

条款7.根据条款6所述的光纤装置，其中，所述金属化部包括在所述套圈的外表面的中央区域上的钛层、在所述钛层上的钯层和在所述钯层上的金层。

条款8.根据条款6所述的光纤装置，所述光纤装置还包括施加在所述金属化部上的第二焊料材料层(50)，其中，所述第二焊料材料具有低于所述第一熔化温度的第二熔化温度。

条款9.根据条款8所述的光纤装置，其中，所述焊料材料是银/锡焊料。

条款10.根据条款1所述的光纤装置，所述光纤装置还包括：

第二焊料材料层(50)，围绕所述套圈的外表面的中央区域设置，其中，所述第二焊料材料具有低于所述第一熔化温度的第二熔化温度；

第一裂开套筒和第二裂开套筒(52a、52b)，所述套圈的一端设置在所述第一裂开套筒的第一部分内并且所述套圈的另一端设置在所述第二裂开套筒的第一部分内，以形成套圈组件(56)，所述第一裂开套筒和所述第二裂开套筒中的每个的第二部分被构造为接收包含光纤(11)的终端部分的终端(80)，

其中，所述第二焊料材料层设置在所述第一裂开套筒和所述第二裂开套筒的相应端面之间。

条款11.根据条款10所述的光纤装置，所述光纤装置还包括由金属制成并且具有外部环形突起(70)和孔(62)的光纤对准固定装置(60)，所述孔具有形成在相对的端部部分中的第一腔和第二腔(62a、62b)以及在中间部分中的孔段(62c)，所述第一腔和所述第二腔被构造为接收相应的终端(80a、80b)，所述孔段连接所述第一腔和所述第二腔并且被构造为保持所述套圈组件，其中，所述中间部分的所述外部环形突起从其突出的一部分通过所述第二焊料材料层结合到所述套圈。

条款12.根据条款11所述的光纤装置，所述光纤装置还包括：

隔板固定装置(64)，由金属制成，并且具有外部凸缘(82)和孔(66)，其中，所述光纤对准固定装置的包括所述外部环形突起的一部分安置在所述孔中；以及

第三焊环和第四焊环(58a、58b)，将所述外部环形突起结合到所述隔板固定装置，其中，所述第三焊环和所述第四焊环由具有低于所述第二熔化温度的第三熔化温度的第三焊料材料制成。

条款13.一种用于制造光纤装置的方法，所述方法包括：

(a)利用金属镀覆套圈的第一腔和第二腔的相应表面，所述套圈由陶瓷材料制成并且具有包括所述第一腔和所述第二腔以及连接所述第一腔和所述第二腔的微孔段的轴向孔(104)；

(b)利用金属层涂覆光纤插芯，以提供涂覆的光纤插芯，所述光纤插芯的长度大于所述套圈的长度(106)；

(c)将所述涂覆的光纤插芯的中央部分放置在所述微孔段内，并且所述涂覆的光纤插芯的相应端部部分分别突出超过所述套圈的第一端面和第二端面(108)；

(d)将所述涂覆的光纤插芯的一端放置在由具有第一熔化温度的第一焊料材料制成的第一焊环的开口中(110)；

(e)将所述第一焊环放置在所述第一腔内(112)；

(f)将所述涂覆的光纤插芯的另一端放置在由所述第一焊料材料制成的第二焊环的开口中(114)；

(g)将所述第二焊环放置在所述第二腔内(116)；

(h)通过将所述第一焊环和所述第二焊环同时加热到等于或大于所述第一焊料材料的熔化温度的温度，将所述涂覆的光纤插芯焊接到所述套圈的所述第一腔和所述第二腔的表面(118)。

条款14.根据条款13所述的方法，所述方法还包括：与所述套圈的所述第一端面平齐地切割所述涂覆的光纤插芯的所述一端，并且与所述套圈的所述第二端面平齐地切割所述涂覆的光纤插芯的所述另一端(120)。

条款15.根据条款13所述的方法，所述方法还包括：

(i)使所述套圈的外表面的中央区域金属化(122)；

(j)在金属化的中央区域上施加第二焊料材料层，其中，所述第二焊料材料具有低于所述第一熔化温度的第二熔化温度(124)。

条款16.根据条款15所述的方法，所述方法还包括：

(k)将所述套圈的一端插入在第一裂开套筒的一部分内并且将所述套圈的另一端插入在第二裂开套筒的一部分内，以形成套圈组件(126)，

其中，所述第二焊料材料层设置在所述第一裂开套筒与所述第二裂开套筒的相应端面之间。

条款17.根据条款16所述的方法，所述方法还包括：

(l)将所述套圈组件放置在由金属制成并且具有第一外部环形突起的光纤对准固定装置的孔的中间部分中的开口内(130)；

(m)通过将所述第一外部环形突起加热到使所述第二焊料材料层的温度等于或大于所述第二熔化温度的程度，将所述套圈组件焊接在所述光纤对准固定装置内(132)。

条款18.根据条款17所述的方法，所述方法还包括：

(n)将由第三焊料材料制成的第三焊环和第四焊环安置在与所述第一外部环形突起的相应端面相邻形成的相应环形凹部中，其中，所述第三焊料材料具有低于所述第二熔化温度的第三熔化温度(134)；

(o)将所述光纤对准固定装置的所述第一外部环形突起以及第三焊环和第四焊环放置在由金属制成并且具有第二外部环形突起和外部凸缘的隔板固定装置的孔内，使得所述光纤对准固定装置的相应端部部分分别突出超过所述隔板固定装置的第一端面和第二端面(136)；

(p)通过将所述隔板固定装置的所述第二外部环形突起加热到使所述第三焊环和所述第四焊环的温度等于或大于所述第三熔化温度的程度，将所述光纤对准固定装置焊接在所述隔板固定装置内，以形成隔板组件(138)。

条款19.根据条款18所述的方法，其中，所述第一焊料材料是金/锡焊料，所述第二焊料材料是银/锡焊料，所述第三焊料材料是铅/锡材料。

条款20.根据条款18所述的方法，所述方法还包括：将所述隔板组件密封安装在燃料箱的壁中的开口中(140)。

条款21.一种飞机，所述飞机包括：

燃料箱(2)，具有带有开口(5)的壁(3)；

隔板组件(86)，密封安装在所述燃料箱的所述壁中的所述开口中；

第一光纤缆线(96b)，设置在所述燃料箱内，并且包括插入到在所述隔板组件的一端处的第一腔(62b)中的第一终端(80b)并包括端接在所述第一终端内的第一光纤(11)；

第二光纤缆线(96a)，设置在所述燃料箱外，并且包括插入到在所述隔板组件的另一端处的第二腔(62a)中的第二终端(80a)和端接在所述第二终端内的第二光纤(11)，

其中，所述隔板组件包括：

套圈(30)，具有孔段(32c)；

光纤插芯(48)，包括设置在所述套圈的所述孔段内的第一部分(48c)、与所述第一光纤的端面接触的第一端面以及与所述第二光纤的端面接触的第二端面，用于将所述第一光纤光学耦合到所述第二光纤。

条款22.根据条款21所述的飞机，其中：

所述套圈由陶瓷材料制成，并且具有通过所述孔段连接的第一腔和第二腔(32a、32b)，所述第一腔和所述第二腔具有相应的镀金属表面(40a、40b)；

所述隔板组件还包括设置在所述第一腔中的第一焊环(34a)和设置在所述第二腔中的第二焊环(34b)；

所述光纤插芯还包括通过所述第一焊环结合到所述第一腔的第二部分(48a)和通过所述第二焊环结合到所述第二腔的第三部分(48b)。

如本文中所使用的，术语“焊环”是指焊料材料，其最初为具有围绕其圆周的恒定初始截面轮廓的环的形状，但是随后其可以在熔化期间变形，使得熔化后的焊料材料尽管仍然是环形的但是具有可以不是恒定的不同截面轮廓。