CN106526754A - 一种光纤阵列排布的固定结构、制作装置及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种光纤阵列排布的固定结构、制作装置及制作方法，本固定结构的约束插体中心孔内被固化的相互平行的光纤按阵列排布。本制作装置上下光纤夹具为有槽孔的平板，槽孔与阵列光纤的直径和排布相配合，支架的上下中悬臂分别固定支撑上下光纤夹具和约束插体。本制作方法，用支架将上下光纤夹具固定于约束插体的上下两方，将各光纤一端剥除涂覆层，插入上光纤夹具、约束插体和下光纤夹具，约束插体的中心孔内注入固化剂，填充中心孔，静置，高温固化，冷却至常温15～30度，约束插体下端面切平研磨，得光纤阵列排布的固定结构。其约束插体输入端光纤可直接与激光器尾纤熔接，低耦合损耗，高抗损伤、体积小，生产效率高、工艺简单、成本低。

Description

一种光纤阵列排布的固定结构、制作装置及制作方法

技术领域

本方法属于激光传输光纤技术领域，特别涉及一种光纤阵列排布的固定结构、制作装置及制作方法。

背景技术

在同样的输出功率下，输出端为光纤的激光器的光朿质量、可靠性和体积大小等都占有优势，此外由于光纤成本的降低和易于实现流水化及大批量生产等特点，其价格超值，在激光加工、激光医疗、激光雷达、激光测距等多方面光纤激光器得了日益广泛的应用。

光纤纤芯的大小与输出功率直接相关。纤芯越大可传输的功率就越大，而纤芯较小时若传输的功率过大会产生非线性效应，影响光纤输出功率，甚至会对光纤造成损伤。因此为提高功率输出，在保证输出光束质量的前提下尽量增大光纤的纤芯。但纤芯的增大会引起相应的弯曲损耗，纤芯的增大程度是有限的。为获得高功率又出现了具有大模场的多芯光纤。多芯光纤按阵列排布，能够使得多根纤芯有效耦合，实现大模场，而且能对导入的激光进行空间整形，可以应用在激光整形、均匀化及高功率光纤激光组束等领域。

目前阵列激光输出的方式主要是空间透镜系统或光耦等输出方式。空间透镜系统方式存在体积大，损耗大、可靠性差、易损坏、成本高等诸多缺点；光耦阵列激光输出方式则存在传输损耗大，制作工艺相对复杂，可靠性相对较差，制作成本相对较高等主要缺点。因而需要设计一种制作工艺简单、体积小、输出效率高、可靠性高和成本可控的光纤阵列排布的固定结构。

发明内容

本发明的目的是设计一种光纤阵列排布的固定结构，其一端的多根有涂覆层的光纤按阵列排布，从约束插体上端，即输入端进入约束插体的中心孔内，各光纤的远端剥除涂覆层的纤芯、处于约束插体的另一端即输出端，各光纤被固化剂固化于约束插体内，按阵列排布的光纤的中心线相互平行，输入端可直接与激光器尾纤熔接，实现零损耗、高抗损伤的大模场多芯阵列光纤的高耦合效率连接。

本发明的另一目的是设计一种上述光纤阵列排布的固定结构的制作装置，包括约束插体，一对光纤夹具和支架，约束插体有中心孔，约束插体的下端为小孔对应输出端，上端为大孔对应输入端。上、下光纤夹具为有槽孔的平板，其槽孔与阵列光纤的直径和排布相配合，夹具的厚度为5mm～10mm。支架有上、下和中至少三个悬臂，分别固定支撑上、下光纤夹具和约束插体。

本发明的再一目的是设计一种使用上述光纤阵列排布的固定结构的制作装置的、光纤阵列排布的固定结构的制作方法，用支架将上、下光纤夹具固定于约束插体的上、下方，将各光纤的端头剥除涂覆层，依次插入上光纤夹具、约束插体和下光纤夹具，在约束插体的中心孔内注入固化剂，填充中心孔，静置，高温固化，冷却至常温15～30度，约束插体下端面切平研磨。

本发明设计的一种光纤阵列排布的固定结构，包括N根按阵列排布的有涂覆层的光纤，N为2～50，还有约束插体，其为有中心孔的圆柱，所述N根按阵列排布的光纤从约束插体上端，即输入端进入约束插体的中心孔内，约束插体上端的光纤长度大于10mm，以便于与激光器尾纤熔接；约束插体的另一端为光纤阵列的输出端；各光纤的远端剥除涂覆层的光纤纤芯、处于约束插体的输出端按阵列排布，约束插体的中心孔内填充的固化剂将其内的按阵列排布的N根光纤粘结为一体，约束插体的输出端端面为光滑平面，该平面的垂线与约束插体中心线的交角小于10°。此端面上有固化于固化剂内的、按阵列排布的N个剥除涂覆层光纤纤芯的横截面。约束插体内的N根按阵列排布的光纤的中心线相互平行。

所述光纤为单模光纤、多模光纤和特种光纤中的任一种光纤。

所述约束插体为陶瓷或玻璃所制。

所述固化剂、光纤和约束插体三者的膨胀系数之间的最大差异小于一个数量级。所述固化剂对本光纤阵列排布的固定结构的实际应用波长的透光率大于90％；且传导热性能满足实际应用环境要求。

本发明设计的一种光纤阵列排布的固定结构的制作装置，包括约束插体，一对光纤夹具和支架，约束插体为有中心孔的圆柱，上端孔径等于或大于有涂覆层的光纤阵列横截面外接圆直径。约束插体总长度为15mm～30mm，壁厚为1mm～3mm。约束插体上、下方的光纤夹具为有槽孔的平板，其槽孔与阵列光纤的排布相配合，上光纤夹具槽孔直径与有涂覆层的光纤外径相等，下光纤夹具槽孔直径与剥除了涂覆层的光纤纤芯外径相等。当上、下光纤夹具中心线处于同一直线时，各个槽孔的中心线均处于同一直线。光纤夹具的厚度为5mm～10mm。支架有包括上悬臂、下悬臂和中悬臂的至少三个可调节的悬臂，分别固定支撑上光纤夹具、下光纤夹具和约束插体。调节支架的上、下和中悬臂，使约束插体的中心线处于竖直，上、下光纤夹具与约束插体的中心线垂直，且上、下光纤夹具中心线重合。

所述约束插体的中心孔的下段为直孔，其孔径等于或大于裸光纤阵列横截面外接圆直径，孔的上段为圆锥孔，下端圆锥孔直径与直孔直径相等、与直孔相接，圆锥孔的上端孔为大孔，孔径等于或大于有涂覆层的光纤阵列横截面外接圆直径。直孔的高度与圆锥孔高度的比例为(1～3)/1。

本发明设计的一种使用上述光纤阵列排布的固定结构的制作装置的、光纤阵列排布的固定结构的制作方法，包括如下步骤：

Ⅰ、装配约束插体和上、下光纤夹具

选择与设计的N根光纤阵列相配合的约束插体和上、下光纤夹具；

将约束插体与支架的中悬臂连接，将上、下光纤夹具分别固定于支架的上、下悬臂，调节各悬臂，使约束插体的中心线竖直，上、下光纤夹具分别处于约束插体的上方和下方，上、下光纤夹具与约束插体上、下端的距离为5～15mm，上、下光纤夹具与约束插体的中心线垂直，且上、下光纤夹具的中心线重合；

Ⅱ、各光纤输出端的处理

将N根光纤一端的涂覆层剥除，剥除涂覆层的光纤纤芯长度大于约束插体的总长度20mm～30mm；N根剥除了涂覆层的光纤端头沿着剥离方向用酒精棉擦洗至少三次，至无酒精挂壁现象；

Ⅲ、各光纤插入约束插体

将步骤Ⅱ处理好的N根光纤一一穿过步骤Ⅰ装配的上光纤夹具、约束插体和下光纤夹具，有涂覆层的光纤上段被上光纤夹具的槽孔夹持，剥除了涂覆层的光纤纤芯下段被下光纤夹具的槽孔夹持，各光纤平行，有涂覆层的光纤上端有部分留在上光纤夹具的槽孔上方，留在夹具上方的有涂覆层的光纤长度大于10mm，剥除了涂覆层的光纤纤芯下端有部分伸出下光纤夹具的槽孔，伸出夹具槽孔的光纤纤芯长5mm～10mm；

Ⅳ、填充固化剂

在固化前所用固化剂为粘度3000～5000cps(50RPM/23℃)的粘稠的液体，用专用工具从约束插体上端的中心孔一次性注入固化剂，当注入的固化剂从约束插体上端孔溢出，表示固化剂已将约束插体的中心孔填充满，固化剂注入完毕。此时调节支架的上、下悬臂的高度，分别使上、下光纤夹具保持水平状态向上、下拉动，以将约束插体内的光纤进一步拉直，拉动后的上、下光纤夹具与约束插体上、下端的距离各为10～20mm；

固化剂注入完毕后，保持光纤和上、下光纤夹具不动，上下移动约束插体2～4次，移动距离5～10mm，以使固化剂流动，在中心孔内均匀分布。

固化剂注入完成后，在移动约束插体之前，先在约束插体的下端的中心孔内注入少量固化剂，以使剥除了涂覆层的光纤纤芯之间、光纤纤芯与约束插体中心孔孔壁之间有足量的固化剂填充。

在移动约束插体之后，在重力作用下少量固化剂从约束插体的下端流出，在其表面张力作用下，固化剂形成向下凸的敖包，此时如果约束插体中心孔上端的固化剂低于约束插体上端面，再加入少量固化剂使中心孔上端的固化剂与约束插体上端面平齐。

保持各光纤与约束插体及上、下光纤夹具的位置不变，静置1～2小时，使中心孔内的固化剂在重力作用下自行排除气泡、空隙等；

静置前，检查上、下光纤夹具和约束插体圆柱外侧面是否粘有固化剂，若有，将固化剂擦干净。

Ⅴ、高温固化

保持各光纤与约束插体及上、下光纤夹具相对位置和约束插体的竖直状态，移入烘箱，110℃～130℃的环境温度下固化20～40分钟；冷却至室温；

Ⅵ、约束插体下端面的处理

将与光纤固化为一体的约束插体从支架上取下，将套在光纤上的上、下光纤夹具分别从约束插体上、下方取下；切除从约束插体输出端凸出的固化胶体中伸出的多余光纤；去除约束插体输出端凸出的固化胶体，使约束插体输出端的端面平齐；如使用颗粒大于30μm的研磨砂纸研磨去除输出端的凸出的胶体敖包；

Ⅶ、研磨抛光

将约束插体固定在研磨机上，用由粗到细不同规格的研磨纸和对应的不同规格的衬垫依次对约束插体的输出端的端面研磨，最后用抛光纸对约束插体的输出端的端面抛光。

Ⅷ、清洁检测

将研磨和抛光后的与光纤固化为一体的约束插体从研磨机上取下，此即为光纤阵列排布的固定结构，用去离子水对其输出端进行清洁，再使用光纤端面检测仪检查输出端的光纤端面的阵列分布是否符合设计要求，同时检查各光纤端面有无划痕、气泡、黑块、裂纹和脏污等。再用红色激光对各光纤进行通过检查，确保每个光纤传输畅通，最后再用该固定结构准备实际使用波长的激光分别对各根光纤进行直通损耗测试，确保每根光纤性能优良。

与现有技术相比，本发明一种光纤阵列排布的固定结构的优点为：1、其输入端的阵列光纤可直接与激光器尾纤熔接，耦合损耗低于10％，融合效率高于90％，与普通光学透镜耦合效率低于40％相比，本固定结构实现零损耗的的高耦合效率连接；2、与激光器尾纤熔接的损耗低于10％，熔接处的热损伤小；自由空间输出，端面反射小，不会造成热效应，且抗损伤能力强；3、制作工艺简单、体积小、输出效率高、可靠性高，成本可控。

本发明一种光纤阵列排布的固定结构的制作装置及制作方法的优点为：制作装置成本低，易于生产配制，用其可方便地制作本发明零损耗、高抗损伤的大模场光纤阵列排布的固定结构，制作成本低，工艺简单，生产效率高。

附图说明

图1为本光纤阵列排布的固定结构实施例的结构示意图；

图2为本光纤阵列排布的固定结构实施例输出端端面示意图；

图3为本光纤阵列排布的固定结构实施例输入端端面示意图；

图4为本光纤阵列排布的固定结构的制作装置实施例结构示意图；

图5为本光纤阵列排布的固定结构的制作装置实施例上光纤夹具示意图；

图6为本光纤阵列排布的固定结构的制作装置实施例下光纤夹具结构示意图；

图7为本光纤阵列排布的固定结构的制作方法实施例步骤Ⅲ各光纤插入上、下夹具和约束插体后的示意图；

图8为本光纤阵列排布的固定结构的制作方法实施例的流程图。

图中标号为：

1、光纤，2、约束插体，3、固化剂，4、涂覆层，5、支架，6、上悬臂，7、中悬臂，8、下悬臂，9、上光纤夹具，10、下光纤夹具。

具体实施方式

下面结合附图以五根光纤阵列为例对本发明作进一步详细的说明。

光纤阵列排布的固定结构实施例

本光纤阵列排布的固定结构实施例如图1所示，约束插体2为有中心孔的圆柱，本例5根按阵列排布的有涂覆层4的单模光纤1从约束插体2上端，即输入端进入约束插体2的中心孔内，约束插体2上端的光纤1长度大于10mm，如图3所示；约束插体2的另一端为输出端；各光纤1的远端剥除涂覆层的光纤纤芯、处于约束插体2的输出端按阵列排布，约束插体2的中心孔内填充的固化剂3将其内的按阵列排布的N根光纤1粘结为一体，约束插体2的输出端端面为光滑平面，本例该平面与约束插体2中心线垂直。此端面上有固化于固化剂3内的、按阵列排布的N个剥除涂覆层光纤1纤芯的横截面，如图2所示。约束插体2内的5根按阵列排布的光纤1的中心线相互平行。

本例需要通光的波长为808nm～850nm，选用的约束插体2为氧化锆陶瓷插体，本例固化剂3选用AB组分的353ND环氧树脂胶，其与光纤1和约束插体2的膨胀系数之间的最大差异小于一个数量级。本例固化剂3对本光纤阵列排布的固定结构的实际应用波长的透光率大于90％；且传导热性能满足实际应用环境要求。

光纤阵列排布的固定结构的制作装置实施例

本光纤阵列排布的固定结构的制作装置实施例如图4所示，包括约束插体2，一对光纤夹具9、10和支架5。本例约束插体2为圆柱，其中心孔的下段为直孔，其孔径等于或大于光纤纤芯阵列横截面外接圆直径，孔的上段为圆锥孔，下端圆锥孔直径与直孔直径相等、与直孔相接，圆锥孔的上端孔为大孔，孔径等于或大于有涂覆层的光纤阵列横截面外接圆直径，本例圆锥孔的高度与直孔高度相同，约束插体2总长度为20mm，壁厚为2mm。

如图5和6所示，上、下光纤夹具9、10为有槽孔的平板，其槽孔与阵列光纤的排布相配合，上光纤夹具9槽孔直径与有涂覆层的光纤1外径相等，下光纤夹具10槽孔直径与剥除了涂覆层的光纤1纤芯外径相等。当上、下光纤夹具9、10中心线处于同一直线时，各个槽孔的中心线均处于同一直线。光纤夹具9、10的厚度为8mm。

支架5有上悬臂6、下悬臂8和中悬臂7三个可调节的悬臂，分别固定支撑上光纤夹具9、下光纤夹具10和约束插体2。上、下光纤夹具9、10上有与支架5的悬臂相配合的固定孔，螺钉经固定孔将上、下光纤夹具9、10分别固定于支架5的上、下悬臂6、8，支架5的中悬臂7连接与约束插体2配合的固定夹，用以固定连接约束插体2。调节支架5的上、下和中悬臂6、8、7，使约束插体2的中心线处于竖直，上、下光纤夹具9、10与约束插体2的中心线垂直，且上、下光纤夹具9、10中心线重合。

光纤阵列排布的固定结构的制作方法实施例

本光纤阵列排布的固定结构的制作方法实施例使用上述光纤阵列排布的固定结构的制作装置，本方法流程如图8所示，包括如下步骤：

Ⅰ、装配约束插体2和上、下光纤夹具9、10

选择与设计的5根光纤阵列相配合的约束插体2和上、下光纤夹具9、10；

将约束插体2与支架5的中悬臂7连接，将上、下光纤夹具9、10分别固定于支架5的上、下悬臂6、8，调节各悬臂，使约束插体2的中心线竖直，上、下光纤夹具9、10分别处于约束插体2的上方和下方，上、下光纤夹具9、10与约束插体2上、下端的距离为10mm，上、下光纤夹具9、10与约束插体2的中心线垂直，且上、下光纤夹具9、10的中心线重合；

Ⅱ、各光纤输出端的处理

将5根光纤1一端的涂覆层4剥除，剥除涂覆层的光纤1纤芯长度为40mm～50mm；5根剥除了涂覆层的光纤端头沿着剥离方向用酒精棉擦洗至少三次，至无酒精挂壁现象；

Ⅲ、各光纤1插入约束插体

将步骤Ⅱ处理好的5根光纤1一一穿过步骤Ⅰ装配的上光纤夹具9、约束插体2和下光纤夹具10，有涂覆层4的光纤1上段被上光纤夹具9的槽孔夹持，剥除了涂覆层的光纤1纤芯下段被下光纤夹具10的槽孔夹持，各光纤1平行，有涂覆层4的光纤1上端有部分留在上光纤夹具9的槽孔上方，留在上方的有涂覆层4的光纤1长度30mm，剥除了涂覆层的光纤1纤芯下端有部分伸出下光纤夹具10的槽孔，伸出的光纤1纤芯长5mm～10mm，如图7所示；

Ⅳ、填充固化剂

在固化前所用固化剂3为粘度3000～5000cps(50RPM/23℃)的粘稠的液体，用专用工具从约束插体2上端的中心孔一次性注入固化剂3，当注入的固化剂3从约束插体2上端孔溢出，表示固化剂3已将约束插体2的中心孔填充满，固化剂3注入完毕。此时调节支架5的上、下悬臂6、8的高度，分别使上、下光纤夹具9、10保持水平状态向上、下拉动，以将约束插体2内的光纤1进一步拉直，拉动后的上、下光纤夹具9、10与约束插体2上、下端的距离各为10～20mm；

再在约束插体2的下端的中心孔内注入少量固化剂3，以使剥除了涂覆层的光纤1纤芯之间、光纤1与约束插体2中心孔孔壁之间有足量的固化剂3填充。

保持光纤1和上、下光纤夹具9、10不动，约束插体2上下移动2～4次，移动距离5～10mm，以使固化剂3流动，在中心孔内均匀分布。

移动约束插体2之后，在重力作用下少量固化剂3从约束插体2的下端流出，在其表面张力作用下，固化剂3形成向下凸的敖包，此时如果约束插体2中心孔上端的固化剂3低于约束插体2上端面，再加入少量固化剂3使中心孔上端的固化剂3与约束插体2上端面平齐。

检查上、下光纤夹具6、8和约束插体2圆柱外侧面是否粘有固化剂3，若有，将固化剂3擦干净。

保持各光纤1与约束插体2及上、下光纤夹具9、10的位置不变，静置2小时，使中心孔内的固化剂3在重力作用下自行排除气泡、空隙等；

Ⅴ、高温固化

保持各光纤1与约束插体2及上、下光纤夹具9、10相对位置和约束插体2的竖直状态，移入烘箱，120℃的环境温度下固化30分钟；冷却至室温；

Ⅵ、约束插体2下端面的处理

将与光纤1固化为一体的约束插体2从支架5上取下，将套在光纤1上的上、下光纤夹具9、10分别从约束插体2上、下方取下；切除从约束插体2输出端凸出的固化胶3中伸出的多余光纤1；去除约束插体2输出端凸出的固化胶3，使约束插体2输出端的端面平齐；如使用颗粒大于30μm的研磨砂纸研磨去除输出端的凸出的胶体敖包；

Ⅶ、研磨抛光

将约束插体2固定在研磨机上，用由粗到细不同规格的研磨纸和对应的不同规格的衬垫依次对约束插体2的输出端的端面各研磨30s～50s，并按此重复研磨3次，最后一次研磨纸换为抛光纸对约束插体2的输出端的端面抛光，抛光时间50s～70s，重复抛光3次；如选用研磨纸的颗粒规格为9μm、3μm和1μm，配用研磨纸衬垫为70°胶垫、80°胶垫和80°胶垫，研磨时间根据实际情况调整。抛光纸颗粒直径为0.01μm，衬垫选用70°的橡胶垫。

Ⅷ、清洁检测

研磨和抛光后的与光纤1固化为一体的约束插体2从研磨机上取下，即为光纤阵列排布的固定结构，用去离子水对其输出端进行清洁，再使用光纤端面检测仪检查输出端的光纤端面的阵列分布是否符合设计要求，同时检查各光纤端面有无划痕、气泡、黑块、裂纹和脏污等。再用红色激光对各光纤1进行通过检查，确保每根光纤1传输畅通，最后再用该固定结构准备实际使用波长的激光分别对各根光纤1进行直通损耗测试，确保每根光纤1性能优良。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤阵列排布的固定结构，包括N根按阵列排布的有涂覆层的光纤(1)，N为2～50，其特征在于：

还有约束插体(2)，其为有中心孔的圆柱，所述N根按阵列排布的光纤(1)从约束插体(2)上端，即输入端进入约束插体(2)的中心孔内，约束插体(2)上端的光纤(1)长度大于10mm；约束插体(2)的另一端为输出端，各光纤(1)的远端剥除涂覆层的光纤纤芯、处于约束插体(2)的输出端按阵列排布，约束插体(2)的中心孔内填充的固化剂(3)将其内的按阵列排布的N根光纤(1)粘结为一体，约束插体(2)的输出端端面为光滑平面，此端面的垂线与约束插体(2)中心线的交角小于10°；此端面上有固化于固化剂(3)内的、按阵列排布的N个剥除涂覆层光纤(1)纤芯的横截面；约束插体(2)内的N根按阵列排布的光纤(1)的中心线相互平行。

2.根据权利要求1所述的光纤阵列排布的固定结构，其特征在于：

所述光纤(1)为单模光纤、多模光纤和特种光纤中的任一种光纤。

3.根据权利要求1所述的光纤阵列排布的固定结构，其特征在于：

所述固化剂(3)、光纤(1)和约束插体(2)三者的膨胀系数之间的最大差异小于一个数量级；所述固化剂(3)对本光纤阵列排布的固定结构的实际应用波长的透光率大于90％；且传导热性满足实际应用环境要求。

4.根据权利要求1所述的光纤阵列排布的固定结构的制作装置，其特征在于：

包括约束插体(2)，一对光纤夹具(9、10)和支架(5)，约束插体(2)为有中心孔的圆柱，上端孔径等于或大于有涂覆层的光纤阵列横截面外接圆直径；约束插体(2)上、下方的光纤夹具为有槽孔的平板，其槽孔与阵列光纤的排布相配合，上光纤夹具(9)槽孔直径与有涂覆层的光纤(1)外径相等，下光纤夹具(10)槽孔直径与剥除了涂覆层的光纤(1)纤芯外径相等；当上、下光纤夹具(9、10)中心线处于同一直线时，各个槽孔的中心线均处于同一直线；上、下光纤夹具(9、10)的厚度为5mm～10mm；支架(5)有包括上悬臂(6)、下悬臂(8)和中悬臂(7)的至少三个可调节的悬臂，分别固定支撑上光纤夹具(9)、下光纤夹具(10)和约束插体(2)。

5.根据权利要求4所述的光纤阵列排布的固定结构的制作装置，其特征在于：

所述约束插体(2)总长度为15mm～30mm，壁厚为1mm～3mm。

6.根据权利要求5所述的光纤阵列排布的固定结构的制作装置，其特征在于：

所述约束插体(2)的中心孔的下段为直孔，其孔径等于或大于光纤纤芯阵列横截面外接圆直径，孔的上段为圆锥孔，下端圆锥孔直径与直孔直径相等、与直孔相接，圆锥孔的上端孔为大孔，孔径等于或大于有涂覆层的光纤阵列横截面外接圆直径；直孔的高度与圆锥孔高度的比例为(1～3)/1。

7.使用权利要求5至8中任一项所述的光纤阵列排布的固定结构的制作装置的，光纤阵列排布的固定结构的制作方法，包括如下步骤：

Ⅰ、装配约束插体(2)和上、下光纤夹具(9、10)

选择与设计的N根光纤(1)阵列相配合的约束插体(2)和上、下光纤夹具(9、10)；

将约束插体(2)与支架(5)的中悬臂(7)连接，将上、下光纤夹具(9、10)分别固定于支架(5)的上、下悬臂(6、8)，调节各悬臂，使约束插体(2)的中心线竖直，上、下光纤夹具(9、10)分别处于约束插体(2)的上方和下方，上、下光纤夹具(9、10)与约束插体(2)上、下端的距离为5～15mm，上、下光纤夹具(9、10)与约束插体(2)的中心线垂直，且上、下光纤夹具(9、10)的中心线重合；

Ⅱ、各光纤输出端的处理

将N根光纤(1)一端的涂覆层(4)剥除，剥除涂覆层的光纤(1)纤芯长度大于约束插体(2)的总长度20mm～30mm；N根剥除了涂覆层的光纤端头沿着剥离方向用酒精棉擦洗至少三次，至无酒精挂壁现象；

Ⅲ、各光纤(1)插入约束插体(2)

将步骤Ⅱ处理好的N根光纤(1)一一穿过步骤Ⅰ装配的上光纤夹具(9)、约束插体(2)和下光纤夹具(10)，有涂覆层(4)的光纤1上段被上光纤夹具(9)的槽孔夹持，剥除了涂覆层的光纤(1)纤芯下段被下光纤夹具(10)的槽孔夹持，各光纤(1)平行，有涂覆层(4)的光纤(1)上端有部分留在上光纤夹具(9)的槽孔上方，留在上方的有涂覆层(4)的光纤(1)长度大于10mm，剥除了涂覆层的光纤(1)纤芯下端有部分伸出下光纤夹具(10)的槽孔，伸出的光纤(1)纤芯长5mm～10mm；

Ⅳ、填充固化剂(3)

用专用工具从约束插体(2)上端的中心孔一次性注入固化剂(3)，当注入的固化剂(3)从约束插体(2)上端孔溢出，表示固化剂(3)已将约束插体(2)的中心孔填充满，固化剂(3)注入完毕；此时调节支架(5)的上、下悬臂(6、8)的高度，分别使上、下光纤夹具(9、10)保持水平状态向上、下拉动，以将约束插体(2)内的光纤(1)进一步拉直，拉动后的上、下光纤夹具(9、10)与约束插体(2)上、下端的距离各为10～20mm；

保持各光纤(1)与约束插体(2)及上、下光纤夹具(9、10)的位置不变，静置1～2小时；

Ⅴ、高温固化

保持各光纤(1)与约束插体(2)及上、下光纤夹具(9、10)相对位置和约束插体(2)的竖直状态，移入烘箱，110℃～130℃的环境温度下固化20～40分钟；冷却至室温；

Ⅵ、约束插体(2下端面的处理

将与光纤(1)固化为一体的约束插体(2)从支架(5)上取下，将套在光纤(1)上的上、下光纤夹具(9、10)分别从约束插体(2)上、下方取下；切除从约束插体(2)输出端凸出的固化胶(3中伸出的多余光纤(1)；去除约束插体(2)输出端凸出的固化胶(3)，使约束插体(2)输出端的端面平齐；

Ⅶ、研磨抛光

将约束插体(2)固定在研磨机上，用由粗到细不同规格的研磨纸和对应的不同规格的衬垫依次对约束插体(2)的输出端的端面研磨，最后用抛光纸对约束插体(2)的输出端的端面抛光；

Ⅷ、清洁检测

将研磨和抛光后的与光纤(1)固化为一体的约束插体(2)从研磨机上取下，此即为光纤阵列排布的固定结构，用去离子水对其输出端进行清洁，使用光纤端面检测仪检查输出端的光纤端面的阵列分布是否符合设计要求，同时检查各光纤端面有无划痕、气泡、黑块、裂纹和脏污；再用红色激光对各光纤(1)进行通过检查，确保每根光纤(1)传输畅通，最后再用该固定结构准备实际使用波长的激光分别对各根光纤(1)进行直通损耗测试，确保每根光纤(1)性能优良。

8.根据权利要求7所述的光纤阵列排布的固定结构的制作方法，其特征在于：

所述步骤Ⅳ固化剂(3)注入完毕后，保持光纤(1)和上、下光纤夹具(9、10)不动，上下移动约束插体(2)2～4次，移动距离5～10mm。

9.根据权利要求8所述的光纤阵列排布的固定结构的制作方法，其特征在于：

所述步骤Ⅳ固化剂(3)注入完成后，在移动约束插体(2)之前，先在约束插体(2)的下端的中心孔内注入少量固化剂(3)，使剥除了涂覆层的光纤(1)纤芯之间、光纤(1)与约束插体(2)中心孔孔壁之间有足量的固化剂(3)填充。

10.根据权利要求8所述的光纤阵列排布的固定结构的制作方法，其特征在于：

所述步骤Ⅳ在移动约束插体(2)之后，少量固化剂(3)从约束插体(2)的中心孔下端流出，形成向下凸的敖包，此时如果约束插体(2)中心孔上端的固化剂(3)低于约束插体(2)上端面，再加入少量固化剂(3)使中心孔上端的固化剂(3)与约束插体(2)上端面平齐。