CN103896484A

CN103896484A - 光纤锥区制作方法及装置

Info

Publication number: CN103896484A
Application number: CN201210587320.2A
Authority: CN
Inventors: 闫平; 郝金坪; 巩马理; 肖起榕; 张海涛
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: CN103896484B

Abstract

本发明涉及光纤锥区制作技术领域，具体涉及一种采用氢氟酸的光纤锥区制作方法及装置。该方法包括步骤：S1.将光纤待成锥部分竖直浸入氢氟酸溶液；S2.驱动光纤待成锥部分沿竖直方向上下运动，直至光纤待成锥部分被腐蚀至所需直径。本发明可以在不改变光纤纤芯尺寸和特性的情况下，即可实现对光纤包层的锥化；同时，由于本发明采取冷处理的方式锥化光纤，可以避免高温状态下对光纤纤芯特性的影响；并且，本发明通过驱动光纤待成锥部分上下运动，可以得到光滑且过渡平滑的锥区，通过改变运动的幅度，也可以实现对锥区长度的精确控制；此外，本发明的方法步骤简单，实现容易，因此具备很强的实用性。

Description

光纤锥区制作方法及装置

技术领域

本发明涉及光纤锥区制作技术领域，具体涉及一种采用氢氟酸的光纤锥区制作方法及装置。

背景技术

随着光纤光学理论的发展完善，光纤已经广泛应用于远程通信、照明、图像传输、激光器、传感器等领域。在这些应用中，光纤之间的连接是不可或缺且极为重要的部分。在很多情况下，光纤的连接涉及两根外径不一的光纤；为了尽量减少连接点的传输损耗，一般将大直径光纤拉锥至与小直径光纤相同的外径，再与之连接。目前常用的拉锥方法包括氢氧焰拉锥、石墨火头拉锥等，这些拉锥方法均为熔融拉锥，即为在光纤熔融状态下进行的拉锥处理工艺。但是，这种熔融拉锥法带来的问题是：一方面，对光纤的高温处理可能会引起光纤纤芯掺杂粒子的移动，从而导致光纤参数和特性的改变；另一方面，熔融拉锥的过程涉及光纤纤芯和包层的同时缩小，所以在锥化光纤包层的同时，纤芯直径也被缩小，这在一些希望保持纤芯直径不变的实验或应用中是不被允许的。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种在不改变光纤纤芯尺寸及特性的情况下，即可完成光纤拉锥处理工艺的光纤锥区制作方法及装置。

（二）技术方案

本发明技术方案如下：

一种光纤锥区制作方法，包括步骤：

S1.将光纤待成锥部分竖直浸入氢氟酸溶液；

S2.驱动光纤待成锥部分沿竖直方向上下运动，直至光纤待成锥部分被腐蚀至所需直径。

优选的，所述步骤S1之前还包括对光纤待成锥部分进行预处理：

剥除光纤待成锥部分的涂覆层；

依次使用酒精或酒精溶液以及丙酮或丙酮溶液清洗光纤待成锥部分。

优选的，所述上下运动过程中，运动速度为匀速或变速。

优选的，所述上下运动过程中，运动幅度保持不变或随时间变化。

本发明还提供了一种实现上述方法的光纤锥区制作装置：

一种光纤锥区制作装置，包括盛有氢氟酸溶液的容器以及设置于所述氢氟酸溶液液面之上的限位机构；光纤待成锥部分穿过所述限位机构浸入所述氢氟酸溶液，所述限位机构保证光纤待成锥部分的竖直浸入。

优选的，所述限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的容器盖，所述容器盖上开设有限位通孔。

优选的，所述限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的分隔层以及设置于所述分隔层上方的容器盖，两个同轴的限位通孔分别被开设在所述分隔层以及容器盖上。

优选的，所述限位通孔直径为1mm-2mm。

（三）有益效果

本发明的一种光纤锥区制作方法，通过采用氢氟酸腐蚀光纤，可以在不改变光纤纤芯尺寸和特性的情况下，即可实现对光纤包层的锥化；同时，由于本发明采取冷处理的方式锥化光纤，可以避免高温状态下对光纤纤芯特性的影响；并且，本发明通过驱动光纤待成锥部分上下运动，可以得到光滑且过渡平滑的锥区，通过改变运动的幅度，也可以实现对锥区长度的精确控制；此外，本发明的方法步骤简单，实现容易，因此具备很强的实用性。

附图说明

图1是本发明的一种光纤锥区制作方法流程示意图；

图2是本发明的一种光纤锥区制作装置结构示意图。

图中：1：容器；2：氢氟酸溶液；3：容器盖；4：分隔层；5：第一限位通孔；6：第二限位通孔；7：光纤待成锥部分。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一

流程图如图1所示的一种光纤锥区制作方法，主要包括以下步骤：

在光纤的表面一般都具有涂覆层，在锥区制作准备工作中，首先要对光纤待成锥部分进行预处理，具体包括：

剥除光纤待成锥部分的涂覆层，露出光纤包层；依次使用酒精或酒精溶液以及丙酮或丙酮溶液清洗光纤待成锥部分，将其处理干净。

其中，光纤根据不同分类可以为有源光纤或无源光纤，或者可以为单包层、双包层或多包层光纤。

锥区成形过程具体包括以下步骤：

S1.将光纤待成锥部分竖直浸入氢氟酸溶液，光纤带有涂敷层的部分位于所述氢氟酸溶液液面之上；竖直浸入是为了保证光纤待成锥部分被腐蚀过程中的同轴性；其中，所述氢氟酸溶液百分比浓度为30%-40%。

S2.驱动光纤待成锥部分沿竖直方向上下周期性运动，运动过程中保证光纤的涂敷层部分始终位于氢氟酸溶液液面之上，直至光纤待成锥部分被腐蚀至所需直径后停止运动。

其中，光纤待成锥部分的上下运动可以通过用手动驱动完成或者通过机械装置驱动自动完成。

其中，所述上下运动过程中，运动速度可以为匀速也可以为变速；运动幅度可以保持不变，也可以随时间变化；通过运动速度以及运动幅度的变化可以获得不同的锥区形状。

实施例二

本发明还提供了一种实现实施例一中所述方法的光纤锥区制作装置，如图2中所示，包括盛有氢氟酸溶液2的容器1以及设置于氢氟酸溶液液面之上的限位机构，容器一般选用塑料材料，以防止氢氟酸溶液的腐蚀；光纤待成锥部分7穿过限位机构浸入氢氟酸溶液2中，光纤带有涂敷层的部分位于氢氟酸溶液液面之上；限位机构保证光纤待成锥部分的竖直的浸入氢氟酸溶液，以确保光纤待成锥部分被腐蚀过程中的同轴性。

其中，限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的容器盖3，容器盖3上开设有限位通孔；这里容器盖3的厚度要求比较大，这样才能保证限位通孔具有一定的深度，进而起到限位作用。

或者，限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的分隔层4以及设置于分隔层4上方的容器盖3，分隔层4上开设有第一限位通孔5，容器盖3上开设有第二限位通孔6，第一限位通孔5以及第二限位通孔6同轴。

其中，限位通孔直径根据光纤外径设置，一般为1mm-2mm。

进一步的，本发明的光纤锥区制作装置还包括清洗机构，用于对光纤待成锥部分进行预处理，使其表面干净。

本发明的一种光纤锥区制作方法及装置，通过采用氢氟酸腐蚀光纤，可以在不改变光纤纤芯尺寸和特性的情况下，即可实现对光纤包层的锥化；同时，由于本发明采取冷处理的方式锥化光纤，可以避免高温状态下对光纤纤芯特性的影响；并且，本发明通过驱动光纤待成锥部分上下运动，可以得到光滑且过渡平滑的锥区，通过改变运动的幅度，也可以实现对锥区长度的精确控制；此外，本发明的方法步骤简单，实现容易，本发明的装置结构简易，操作方便，因此具备很强的实用性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims

1.一种光纤锥区制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1.将光纤待成锥部分竖直浸入氢氟酸溶液；

2.根据权利要求1所述的光纤锥区制作方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括对光纤待成锥部分进行预处理：

剥除光纤待成锥部分的涂覆层；

3.根据权利要求1-2任意一项所述的光纤锥区制作方法，其特征在于，所述上下运动过程中，运动速度为匀速或变速。

4.根据权利要求3所述的光纤锥区制作方法，其特征在于，所述上下运动过程中，运动幅度保持不变或随时间变化。

5.一种实现权利要求1-4任意一项所述方法的光纤锥区制作装置，其特征在于，包括盛有氢氟酸溶液的容器以及设置于所述氢氟酸溶液液面之上的限位机构；光纤待成锥部分穿过所述限位机构浸入所述氢氟酸溶液，所述限位机构保证光纤待成锥部分的竖直浸入。

6.根据权利要求5所述的光纤锥区制作装置，其特征在于，所述限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的容器盖，所述容器盖上开设有限位通孔。

7.根据权利要求5所述的光纤锥区制作装置，其特征在于，所述限位机构包括设置于氢氟酸溶液液面上方的分隔层以及设置于所述分隔层上方的容器盖，两个同轴的限位通孔分别被开设在所述分隔层以及容器盖上。

8.根据权利要求6或7所述的光纤锥区制作方法，其特征在于，所述限位通孔直径为1mm-2mm。