CN104375237A - 一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法及其装置，该方法包括：(1)将光学纤维二次复丝排列到玻璃管中，抽真空；(2)在持续抽真空的条件下，升温，然后停止抽真空；(3)给玻璃管内通入氧气，对光学纤维二次复丝表面污染物进行烧蚀处理；保温后，把氧气抽出，再通入惰性气体；(4)继续给玻璃管抽真空，在真空状态下，将玻璃管密封。该装置包括：玻璃管，其外设有发热体，玻璃管的开口端连接第一管道，第一管道分别连接第一阀门和第二阀门，第一阀门连接放气管，与大气相通。本发明利用光学纤维二次复丝表面清洁的装置，在一定温度下对二次复丝表面进行清洁处理，从而消除二次复丝表面污染，提高光纤面板二次复丝界面光学性能。

Description

一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法及其装置
技术领域
本发明涉及光学纤维传像元件制造领域，特别涉及一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法及其装置。
背景技术
光学纤维传像元件包括光纤面板、光纤倒像器、光纤光锥等，具有结构简单，体积小，数值孔径大，传光效率高，级间耦合损失小，传像清晰、真实，在光学上具有零厚度，能改善边缘像质等特点，其是由数千万根平行排列的光学纤维，经熔压形成的高分辨力图像传像元件。最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入、输出窗口，对提高成像器件的品质起着重要的作用，广泛地应用于军事、刑侦、航天、医疗等领域的各种阴极射线管、摄像管、CCD耦合、医疗器械显示屏以及高清晰度电视成像和其他需要传送图像的仪器和设备中，属于光电子行业的高科技尖端产品。
光学纤维传像元件作为光学输入、输出窗口，其本身斑点，鸡丝，网格等缺陷直接影响成像质量，因此在光学纤维传像元件国家标准GB/T 20244-2006以及各类用户对其有严格的标准和验收要求。而这些斑点、鸡丝和网格等缺陷大部分集中在光纤面板的二次复丝界面。
目前，二次复丝表面清洁主要以用毛刷清扫或用高纯氮气吹扫为主。这两种方法为了避免对二次复丝表面产生损害，力度都很轻柔，部分污染源容易漏扫或者少量粘附在复丝表面，而难以除掉，而且现有这两种清洁方法均在排板前进行，对排板过程中二次复丝摩擦产生新污染点不能处理。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种消除光学纤维二次复丝表面污染，提高光纤面板二次复丝界面光学性能的一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法及其装置。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法，包括以下的步骤：
(1)将光学纤维二次复丝排列到玻璃管中，给玻璃管抽真空；
(2)在持续抽真空的条件下，升温，然后停止抽真空；
(3)给玻璃管内通入氧气，对光学纤维二次复丝表面污染物进行烧蚀处理；保温后，把氧气抽出，再通入惰性气体；
(4)继续给玻璃管抽真空，在真空状态下，将玻璃管密封。
进一步地，将步骤(3)反复执行3-6次。
进一步地，所述步骤(1)中：抽真空到真空度不小于1×10-6Pa。
进一步地，所述步骤(2)中：升温到500～550℃。
进一步地，所述步骤(3)中：保温30～90分钟。
所述氧气为干燥后的高纯氧气，通入氧气后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa；和/或；所述惰性气体为干燥后的高纯惰性气体，通入惰性气体后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa。
所述玻璃管为六方形玻璃管。
一种光学纤维二次复丝表面清洁的装置，包括：
玻璃管，其外设有发热体，所述玻璃管的开口端连接第一管道，所述第一管道分别连接第一阀门和第二阀门，所述第一阀门连接放气管，与大气相通。
进一步地，还包括：
第三阀门，其连接第三管道，用于给玻璃管内通入惰性气体；
第四阀门，其连接第四管道，用于给玻璃管内通入氧气；
所述第二阀门连接第二管道，用于给玻璃管抽真空。
进一步地，还包括：
保温层，设置在所述发热体的外围。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用光学纤维二次复丝表面清洁的装置，在一定温度下对二次复丝表面进行清洁处理，从而消除二次复丝表面污染，提高光纤面板二次复丝界面光学性能。与未清洁前相比，二次复丝表面清洁后，再经过熔压、切割和精加工等公知的工艺以及生产设备制作成的光学纤维传像元件的斑点、网格和鸡丝质量水平明显提高，尤其是鸡丝性能，采用本发明后在光学性能检验中未曾发现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的光学纤维二次复丝表面清洁的装置的结构示意图。
图中：1-第二阀门；2-第一阀门；3-第三阀门；4-第四阀门；5-玻璃管；6-二次复丝；7-发热体；8-保温层；9-第一管道；10-第三管道；11-第四管道；12-第二管道，13-放气管。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法，包括以下的步骤：
(1)将光学纤维二次复丝排列到玻璃管中，给玻璃管抽真空；
(2)在持续抽真空的条件下，升温，然后停止抽真空；
(3)给玻璃管内通入氧气，对光学纤维二次复丝表面污染物进行烧蚀处理；保温后，把氧气抽出，再通入惰性气体；
(4)继续给玻璃管抽真空，在真空状态下，将玻璃管密封。
进一步地，为达到更好的清洁效果，将步骤(3)反复执行3-6次。
本发明在一定温度下对二次复丝表面进行烧蚀处理，从而消除二次复丝表面污染，提高光纤面板二次复丝界面光学性能。
进一步地，真空度应不小于1×10-6Pa，真空度上升更有利于二次复丝表面清洁；
进一步地，所述步骤(2)中：升温到500～550℃。在此温度下，有机物杂物可以被氧化成气体或在高温在分解为小分子物质，最终被带走，同时纤维外围的皮玻璃材料没有流动性，不会造成杂质被封闭在纤维间隙中。
进一步地，为达到更好的去除效果，所述步骤(3)中：保温30～90分钟。
为防止再次引入杂质，所述氧气为干燥后的高纯氧气，通入氧气后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa；和/或；所述惰性气体为干燥后的高纯惰性气体，通入惰性气体后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa。
所述玻璃管为六方形玻璃管。优选为内六方形玻璃管。
光学纤维二次复丝精密排列到精确整形的六方形玻璃管中，六方形玻璃管与光学纤维二次复丝的外形相吻合，利于光学纤维二次复丝的密集整体排列。
参见图1，一种光学纤维二次复丝表面清洁的装置，包括：
玻璃管5，玻璃管5为内六方形玻璃管，其外设有发热体7，玻璃管5的开口端连接第一管道9，第一管道9分别连接第一阀门2和第二阀门1，第一阀门2连接放气管13，与大气相通。
进一步地，还包括：
第三阀门3，其连接第三管道10，第三管道10连通惰性气体瓶，用于给玻璃管内通入惰性气体；
第四阀门4，其连接第四管道11，第四管道11连通高纯氧气瓶，用于给玻璃管内通入氧气；
所述第二阀门1连接第二管道12，连通真空系统，用于给玻璃管抽真空。
进一步地，还包括：
保温层8，在发热体7的外围。为加热的玻璃管进行保温，防止热量流失，节约成本。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
参见图1，本发明的一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法，包括以下的步骤：
(1)将光学纤维二次复丝6精密排列到精密整形的玻璃管5中，所用的玻璃管，利用不锈钢棒(外围涂覆氮化硼溶液)在高温条件下整形成内六方玻璃管，并封闭一端。
(2)将玻璃管5开口端通过法兰与一个五通管相连；
(3)先关闭第一阀门2、第三阀门3、第四阀门4，打开第二阀门1，采用真空系统抽真空到10-6Pa,在持续抽真空的条件下，升温到530℃，然后关闭第二阀门1，停止抽真空；
(4)打开第四阀门4，通入干燥后高纯氧气至0.15MPa，对二次复丝表面污染物进行烧蚀处理，保温60分钟后，关闭第四阀门4，打开第二阀门1，把氧气抽出，抽真空到10-6Pa，然后关闭第二阀门1；
(5)再打开第三阀门3，通入干燥后高纯惰性气体氦气至0.15MPa，利用高纯惰性气体将污染物产生气体或个别吸附带走，5分钟后，关闭第三阀门3，打开第二阀门1，把惰性气体氦气抽出，抽真空到10-6Pa，然后关闭第二阀门1；
(6)重复步骤(4)和(5)3～6次；
(7)二次复丝表面清洁完毕后，在高真空状态下，升温将玻璃管密封。
(8)再经过熔压、切割和精加工等公知的工艺以及生产设备制作成的光学纤维传像元件。
实施例2
与实施例1基本相同，所述不同的是，每次通过真空系统抽真空到10-5Pa，步骤(3)中，在持续抽真空的条件下，升温到500℃，步骤(4)中，通入干燥后高纯氧气至0.1MPa，保温30分钟，步骤(5)中，通入干燥后高纯惰性气体氮气至0.2MPa。
实施例3
与实施例1基本相同，所述不同的是，每次通过真空系统抽真空到10-4Pa，在持续抽真空的条件下，升温到550℃，步骤(4)中，通入干燥后高纯氧气至0.2MPa，保温90分钟，步骤(5)中，通入干燥后高纯惰性气体氮气至0.1MPa。
本发明的光学纤维二次复丝表面清洁的方法是在现有清洁的基础上，进一步对二次复丝表面污染进行消除，提高光纤面板二次复丝界面光学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学纤维二次复丝表面清洁的方法，其特征在于，包括以下的步骤：
(1)将光学纤维二次复丝排列到玻璃管中，给玻璃管抽真空；
(2)在持续抽真空的条件下，升温，然后停止抽真空；
(3)给玻璃管内通入氧气，对光学纤维二次复丝表面污染物进行烧蚀处理；保温后，把氧气抽出，再通入惰性气体；
(4)继续给玻璃管抽真空，在真空状态下，将玻璃管密封。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将步骤(3)反复执行3-6次。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中：抽真空到真空度不小于1×10-6Pa。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中：升温到500～550℃。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中：保温30～90分钟。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述氧气为干燥后的高纯氧气，通入氧气后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa；和/或；所述惰性气体为干燥后的高纯惰性气体，通入惰性气体后玻璃管中的压力为0.1～0.2MPa。
7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃管为六方形玻璃管。
8.一种光学纤维二次复丝表面清洁的装置，其特征在于，包括：
玻璃管，其外设有发热体，所述玻璃管的开口端连接第一管道，所述第一管道分别连接第一阀门和第二阀门，所述第一阀门连接放气管，与大气相通。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
第三阀门，其连接第三管道，用于给玻璃管内通入惰性气体；
第四阀门，其连接第四管道，用于给玻璃管内通入氧气；
所述第二阀门连接第二管道，用于给玻璃管抽真空。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，还包括：
保温层，设置在所述发热体的外围。
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