CN108369318B - 具备纳米二氧化硅研磨粒子的研磨片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能减小在光纤的纤维端面的芯处形成的凹部的研磨片及使用该研磨片的光纤连接器的制造方法。光纤连接器的制造方法,所述制造方法包括对光纤套圈组装体进行精细研磨的工序,所述光纤套圈组装体是已通过研磨而使光纤从套圈的端面突出的光纤套圈组装体,突出的光纤在顶端的芯处具有通过研磨而形成的凹坑,在精细研磨工序中,使光纤套圈组装体与植毛研磨片相对配置,将具有芯的凹坑的光纤插入植毛研磨片的植毛部分,通过使光纤套圈组装体与植毛研磨片相对移动来进行研磨,为了在该研磨中减小凹坑的深度,构成植毛部分的纤维在表面附着有平均粒径为0.01μm~0.1μm的范围内的二氧化硅粒子。

Description

具备纳米二氧化硅研磨粒子的研磨片
技术领域
本发明涉及用于研磨已粘接固定于连接器套圈的光纤、例如多模 光纤(MM光纤)的端面的研磨片。尤其涉及为了向MM光纤赋予良 好的光学特性而使端面的凹坑减小的研磨片、使用该研磨片的光纤连 接器的制造方法等。
背景技术
通常,多芯光连接器是通过使多条光纤排列在套圈内部、并经由 粘接将其固定从而形成的。这些光纤的顶端部从套圈的端面向外侧突 出规定长度。使该多芯光连接器与和其相同的多芯光连接器的套圈的 端面彼此相互面对,并使光纤的顶端部彼此相互进行光连接。
作为多芯光连接器,使用了:使用夹子等简易的把持器具将一对 销嵌合型的多芯连接器套圈接合的、所谓的MT(Mechanically Transferable,机械可转换式)连接器;具备具有推挽(push pull)机 构的外壳、且经由连接器适配器(connector adapter)而进行接合的 MPO(Multi-fiber Push On,多光纤推进)连接器等。
这样的多芯光连接器例如可按照下述方式制造。首先,使多条光 纤排列在由含有二氧化硅填料的高分子树脂材料(PPS树脂、环氧树 脂等)或陶瓷材料(氧化锆等)形成的套圈内部,利用环氧系粘接剂 将其固定。接下来,在套圈的端面将被覆纤维的环氧系粘接剂除去, 将套圈的端面研磨成平面(平面研磨工序)。接着,通过优先研磨套 圈的端面,从而使由石英玻璃等形成的纤维以规定量从套圈端面突出 (突出工序)。然后,将刮痕等损伤除去(伤痕去除工序),将光纤 端面精细研磨成镜面(精加工工序)。
经过上述这样的多道研磨工序而得到的纤维端面通常在芯部分 具有凹坑(纤芯凹陷(core dip))。光纤包含由掺杂有锗(GeO2) 等的石英玻璃形成的芯(core)部分和由石英玻璃形成的包层部分, 由于芯具有比包层更低的硬度,因此,经过多道研磨工序后,纤芯凹陷容易变大。另外,在石英玻璃系纤维端面的精加工工序中,为 了将加工变质层、刮痕除去,通常使用包含氧化铈(CeO2)磨粒的 磨石或研磨片,由于CeO2的机械化学作用,会使得纤芯凹陷变得更 深、更大。
若纤维端面具有纤芯凹陷,则在多芯光连接器彼此的光连接中 产生连接损失,尤其是对回波损耗造成影响。作为MM光纤,包括 具有125μm左右的包层直径、和50μm或62.5μm的芯直径的MM光 纤,其较之单模纤维(SM纤维)(相对于125μm的包层直径,芯 直径为9μm左右)而言芯直径更大,因此,纤芯凹陷容易变大,影 响也变大。
以往,为了进行PC(Physical Contact,紧密接触)接合而以使 光纤端面从套圈端面突出的方式进行研磨,由于研磨时产生的芯的 凹坑而使得芯与芯之间产生间隙,导致产生接合损失,为了避免这 种情况,提出了将芯材料由比包层材料坚硬的材料形成的光纤用于 MPO连接器的方案(日本特开平10-82927号公报:专利文献1)。
另外,对于多芯光连接器而言,为了以使光纤从套圈的端面充 分地突出、并且纤维的芯中不产生凹坑的方式对多芯光连接器套圈 的接合端面(包含光纤的端面或突出端面)进行研磨,提出了下述 的研磨方法,所述研磨方法具有下述工序:第1研磨工序,将在这些端面上附着的粘接剂除去,使接合端面的表面大致平坦;第2研 磨工序,通过使用缎纹组织研磨片对接合端面进行研磨,从而使光 纤相对于接合端面以一定的量突出;以及,第3研磨工序,通过对 光纤的突出端面进行研磨,从而使光纤从接合端面的突出尺寸成为 规定的突出尺寸(日本特开2002-18690号公报:专利文献2)。
为了在多光纤连接器的光纤之间确立直接的物理接触,提出了 使多条光纤的端部大致形成在同一平面上、并且从套圈的前面突出 至少3.5μm。为此,提出了下述方案:在较之光纤的端部更优先地对 套圈的前面进行蚀刻之前,不为了使套圈的前面与光纤的端部成为 同一平面而进行研磨或磨削,而是贯穿全部工序地使光纤的端面处 于光纤从套圈的前面突出的状态,使用较小的研磨粒子,使得光纤 的端部不具有大的纤芯凹陷(日本特表2005-531032公报:专利文献 3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-82927号公报
专利文献2:日本特开2002-18690号公报
专利文献3:日本特表2005-531032公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于此前提出的用以减小纤维端面的凹部的方法而言,需要将 材质与以往不同的光纤插入套圈并进行固定从而与以往的光纤进行 接合固定,是复杂的。另外,单纯地通过控制突出尺寸,无法充分 减小纤维端面的凹坑。还存在下述这样的问题:需要对突出尺寸、 研磨工序进行变更,用于制造多芯光纤连接器的工时增加。
鉴于上述课题,本发明的目的在于提供能在与以往相比不增加 研磨工序的情况下充分减少纤芯凹陷的发生、从而能制造光学特性 良好的多芯光纤连接器的研磨片。本发明的目的在于提供:使用该 研磨片对具有多条光纤的连接器套圈进行研磨的方法;以及,制造 多芯光纤连接器的方法。
用于解决课题的手段
本发明的一个实施方式是光纤连接器的制造方法,所述光纤连 接器是将光纤安装于套圈(ferrule)而形成的,所述制造方法的特征 在于,包括对光纤套圈组装体进行精细研磨的工序,所述光纤套圈 组装体是已通过研磨而使光纤从套圈的端面突出的光纤套圈组装 体,突出的光纤在顶端的芯处具有通过研磨而形成的凹坑,在精细 研磨工序中,使光纤套圈组装体与植毛研磨片相对配置,将具有芯 的凹坑的光纤插入植毛研磨片的植毛部分,通过使光纤套圈组装体 与植毛研磨片相对移动来进行研磨,为了在该研磨中减小凹坑的深 度,构成植毛部分的纤维在表面附着有平均粒径为0.01μm~0.1μm的 范围内的二氧化硅粒子。
通过本发明,光纤端面的精细研磨使用具备具有纳米水平的粒 径的超微细二氧化硅磨粒的研磨片来进行。通过被附着于植毛片的 植毛部分的纳米二氧化硅磨粒的适度的机械研磨作用,能将纤维端 面精加工成镜面,并且,能将在先工序中形成的纤维芯部分的凹坑 显著降低至几纳米~十几纳米左右。
芯的凹坑通常通过第1研磨和第2研磨而形成,所述第1研磨 是对具有平坦的端面的光纤套圈组装体进行研磨而使光纤突出,所 述第2研磨是对该突出的光纤进行研磨,通过精细研磨,使得凹坑 的深度比第1研磨或第2研磨后的深度减小。
通过本发明,即使通过第1研磨、第2研磨而导致芯部分的凹 坑增大,该凹坑也能通过精加工工序而最终被充分减小。通过工序 也能控制突出高度,能在不增加研磨工序的情况下,得到具有更优 异的光学特性的光纤连接器。
第2研磨中,用具备平均粒径为1μm的氧化铝粒子的研磨材料 对通过第1研磨而形成的光纤进行研磨。通过使用适当的研磨材料, 能在在先工序中形成适于本发明涉及的使用了纳米二氧化硅磨粒的 精细研磨的表面性状。
光纤连接器优选为多条多模光纤被固定于套圈而得到的多芯多 模光纤连接器。
通过本发明涉及的精细研磨而形成的光纤的顶端的芯的凹坑的 深度优选为20nm以下。
本发明的另一实施方式是一种研磨方法,所述研磨方法用于: 针对已通过研磨而使光纤从套圈的端面突出、并且突出的光纤在顶 端的芯处具有通过研磨而形成的凹坑的光纤套圈组装体,进行研磨 从而减小芯的凹部的深度;所述研磨方法的特征在于,包括下述步 骤:使光纤套圈组装体与植毛研磨片相对配置,将具有芯的凹坑的 光纤插入植毛研磨片的植毛部分,使光纤套圈组装体与植毛研磨片 相对移动;构成植毛部分的纤维在表面附着有平均粒径为 0.01μm~0.1μm的范围内的二氧化硅粒子。
此外,本发明的又一个实施方式是一种研磨片,所述研磨片用 于:针对已通过研磨而使光纤从套圈的端面突出、并且突出的光纤 在顶端的芯处具有通过研磨而形成的凹坑的光纤套圈组装体,进行 精细研磨以减小凹坑的深度;所述研磨片的特征在于:包含由被植 入于基材片上的大量纤维形成的植毛部分,纤维的表面具备磨粒; 在将具有芯的凹坑的光纤插入植毛部分、并使研磨片与光纤套圈组 装体相对移动而进行研磨时,为了抑制光纤的芯的选择性研磨,磨 粒包含平均粒径为0.01μm~0.1μm的范围内的二氧化硅粒子。
发明的效果
通过本发明的研磨片,能在精加工工序中在对光纤端面进行镜 面精加工的同时减小纤芯凹陷。通过本发明,能在不需要进行特殊 的工序的情况下,使用现有的研磨装置等而容易地制造具有比以往 更优异的光学特性的MM光纤连接器。
附图说明
[图1]图1(a)、(b)示意性地表示环氧系粘接剂的除去工序 前后的各个光纤套圈组装体。
[图2]图2(a)、(b)、(c)及(d)示意性地表示各研磨工 序后的光纤套圈组装体的局部和放大的纤维端部的侧面。
[图3]图3表示本发明的研磨方法中使用的实施例的研磨装置。
[图4A]图4A示意性地表示本发明涉及的精细研磨片。
[图4B]图4B为本发明涉及的研磨片的扫描电子显微镜(SEM) 的放大照片。
[图5]图5为各研磨工序后的纤维端面的基于光学显微镜的放 大照片。
[图6]图6为表示各研磨工序后的各光纤的顶端的形状的3D示 意图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的优选实施方式。附图是为了进 行说明的图,厚度等尺寸被夸张,尺度也未必一致。有时对相同的 或对应的构成要件使用相同的附图标记。附图中记载的结构是为了 进行示例而示出的,并非意在限制本发明的范围。
图3为表示用于对能实现PC连接的光纤连接器的套圈端面进行 研磨的已知的研磨装置500的立体图。研磨装置500包含能安装多 个光纤套圈组装体F等的套圈保持板501、与套圈保持板501相对地 配置的圆盘状的研磨盘502、及以规定的推压力将套圈保持板501向研磨盘502推压的推压机构503。套圈保持板501例如呈正八边形 形状,在其外周以隔着规定角度的方式形成有能将光纤套圈组装体F 嵌入的多个套圈安装槽。在将光纤套圈组装体F嵌入至套圈安装槽 中后,使用固定板504将其固定于套圈保持板501。对于光纤套圈组装体F而言,随着阶段性的研磨,呈现不同的纤维突出高度、纤维 端面的形状。
根据研磨阶段而适当地选择的研磨片A隔着玻璃垫等研磨垫而 被配置于研磨盘502的表面。对于研磨盘502而言,在研磨工序中, 利用未图示的旋转驱动机构,例如,沿图3中白箭头所示的方向被 旋转驱动,并且,利用未图示的相对移动机构,以规定的轨迹使其相对于套圈保持板501进行公转移动。在这样的研磨装置500中, 在利用推压机构503将各光纤套圈组装体F的端面向研磨盘502上 的研磨片A按压的状态下,使研磨盘502进行自转及公转,由此, 将各套圈的端面及从该端面突出的各光纤的端面进行研磨。
在阶段性的研磨中,首先进行平面研磨工序。图1(a)中示出 作为平面研磨工序的研磨对象的光纤套圈组装体F。光纤套圈组装体 F是已被插入至套圈11的光纤带13的各光纤20通过环氧系粘接剂 12被固定于套圈11而形成的,环氧系粘接剂12溢出至套圈的端面E,大致将多条(例如8条)各光纤20被覆。平面研磨工序是将这 样的环氧系粘接剂12和从端面E突出的各光纤20除去的工序,通 过平面研磨工序,从而如图1(b)所示那样,形成了具有端面E的 光纤套圈组装体100。端面E大致平坦,纤维20的突出高度约为0~ 数百nm。端面E有时具有用于MT连接器的销嵌合的一对销孔14。
为了进行平面研磨工序,可使用具有粒径较大的磨粒的研磨材 料。作为这样的研磨材料,可使用通过粘结剂树脂将平均粒径为 10~30μm左右的研磨粒子固定于基材片上而得到的研磨片。作为研 磨粒子,可举出碳化硅、金刚石、氧化铝等。例如,可使用通过粘结剂树脂将平均粒径为16μm的碳化硅(SC)粒子固定于基材片上 而得到的研磨片来进行平面研磨工序。
在平面研磨工序后,进行用于使光纤从套圈端面仅突出规定高 度的突出工序。图2(a)中,将经过突出工序而形成的光纤套圈组 装体101局部示意性地示出。对于光纤套圈组装体101而言,将光 纤套圈组装体100的端面E(图1)抵接于被配置在研磨装置500的 研磨盘502上的规定的研磨片而进行研磨时,由于套圈11由树脂等 软质材料形成,另一方面,各光纤20由石英玻璃等硬质材料形成, 套圈11的研磨量大于光纤20的研磨量,因此,纤维20从通过研磨 而形成的套圈端面E’突出。各光纤20具有适于进行PC接合的突出 高度h1(1000nm<h1≤3000nm)。
作为用于进行突出工序的研磨材料,可使用通过粘结剂树脂在 基材片上或已向基材片植入的大量纤维上附着平均粒径为2~9μm左 右的研磨粒子而得到的研磨片或植毛研磨片。作为研磨粒子,可举 出碳化硅、金刚石、氧化铝等。例如,可使用通过粘结剂树脂在基 材片上固定平均粒径为3μm左右的碳化硅(SC)粒子而得到的研磨 片进行突出工序。
图2的右图中示出纤维20的端部S1的侧面放大图。虚线所示 的中央部分为纤维内部的芯21,其外周部分为包层22。经研磨的纤 维20不仅突出高度被降低,而且在芯部分具有仅凹下深度d1的凹 部(用虚线表示)。关于芯部分的凹部(纤芯凹陷)的深度,将芯 的凹坑的山脊棱线作为基准高度,由从通过山脊棱线的基准线(基 准面)至芯的凹坑的最深部垂直引出直线时的直线的长度表示。需 要说明的是,实际的凹坑很微小(深度为数十~数百nm左右),但 图中为了进行说明而对其进行了强调。通常,光纤20的芯21由掺 杂有锗(GeO2)的石英玻璃(SiO2)形成,包层22由石英玻璃(SiO2) 形成,与芯21相比,包层22的硬度更高。通过用于进行突出工序 的研磨,从而使得芯21的研磨量比包层22的研磨量更大,形成了 凹坑。
在突出工序之后,接着进行伤痕去除工序。图2(b)中示出了 通过伤痕去除研磨工序而形成的光纤套圈组装体102。光纤套圈组装 体102具有从套圈端面E’仅突出稍低于h1的高度的h2(1000nm< h2<3000nm)的光纤20。高度h2是通过不仅对纤维进行研磨而且 也对套圈端面进行研磨来确定的,但在突出工序之后的伤痕去除工 序等中,套圈端面的研磨量变小。对于通过伤痕去除工序而形成的 光纤的端部S2而言,微细的刮痕等伤痕减少,在芯部分具有深度为 d2(>d1)的凹坑。
作为用于进行伤痕去除研磨工序的研磨材料,可使用通过粘结 剂树脂在基材片上固定平均粒径为1~3μm左右的研磨粒子而得到的 (植毛)研磨片。作为研磨粒子,可举出碳化硅、金刚石、氧化铝 等。例如,可将通过粘结剂树脂将平均粒径为1μm左右的氧化铝(AA)粒子固定于基材片而得到的研磨片用于突出工序后且精细研 磨工序前的研磨。
在上述的伤痕去除工序之后,接着进行精细研磨工序,所述精 细研磨工序是用于对纤维端面S2进行研磨而将其精加工成镜面的工 序。
此处,为了进行玻璃的研磨,一直以来使用了氧化铈(CeO2)。 随着对构成玻璃的SiO2进行研磨的需求的增加,关于用以达成所期 望的研磨的磨粒的研究被积极开展,结果,认为通过在CeO2磨粒与 玻璃之间发生化学作用,CeO2磨粒与作为被研磨物的SiO2直接反应, 从而与使用SiO2等其他研磨材料进行研磨的情况相比,可实现更高 的研磨速度。
因此,以往,在MT连接器、MPO连接器等的制造工序中对纤 维进行精细研磨时,使用了氧化铈(CeO2)系(植毛)研磨膜等。 在利用游离磨粒进行的研磨中,还实施利用各种氧化系浆料进行的 机械化学研磨,但由于用以对浆料进行处理的后续工序增加,因而 主要使用了氧化铈系的固定磨粒。
然而,若使用铈系的固定磨粒,则由于其化学研磨作用,从而 使得多模光纤芯的选择性研磨被显著进行,结果发生纤维的端面的 凹坑形状增大(所谓的纤芯凹陷)的不良情况。纤芯凹陷与制品的 光学特性密切相关,纤芯凹陷越大,越会损害通信光学特性。
本申请的发明人为了抑制石英玻璃系纤维的纤芯凹陷,尝试了 使用SiO2作为固定磨粒而将作用进行物理研磨化。发现通过将SiO2的微细的磨粒附着于植毛而进行研磨,不仅能达成充分的研磨速度 和研磨精度,而且能避免纤维芯部的选择性过量研磨。
图4A示意性地示出为了进行本发明的精细研磨方法而使用的 研磨片30。研磨片30是通过利用粘结剂树脂在基材片31及已向该 基材片植入的大量纤维32的表面上固定纳米二氧化硅磨粒33而形 成的。
作为二氧化硅种类,可从干式合成法二氧化硅、湿式合成法二 氧化硅、合成结晶二氧化硅、天然结晶性二氧化硅、天然非结晶性 二氧化硅中选择。可优选使用基于湿式合成溶胶凝胶法的胶体二氧 化硅。
二氧化硅磨粒33的平均粒径优选在0.01μm~0.1μm的范围内。 平均粒径低于0.01μm时,研磨速度过度降低,平均粒径高于0.1μm 时,无法达成所期望的镜面精加工,减小凹部的效果也变得不充分, 因而不理想。二氧化硅磨粒的平均粒径更优选为0.01μm~0.02μm。 通过利用具备这样的纳米二氧化硅磨粒的植毛研磨片进行精细研 磨,从而能得到纤维端面的凹部的深度与在先工序相比显著减小的、 光学特性优异的MM光纤。
本发明涉及的纳米二氧化硅植毛研磨片可通过将对纳米二氧化 硅磨粒和粘结剂树脂等进行混合搅拌而得到的涂料调节至规定的粘 度、将其涂覆于植毛片来制作。
用于涂覆涂料的植毛片可通过下述方式制作:将在表面涂布有 粘接剂的基材片和短纤维放置于电场中,使带有静电的短纤维附着 于基材片的表面。由于短纤维分别带有相同极性的电荷,因而不会 发生短纤维彼此相互附着地被植入至基材片的情况。
涂料可通过以下方式制作:以干燥后的涂膜内重量比成为规定 范围的方式在纳米二氧化硅分散液中配合粘结剂树脂及固化剂,进 行混合、搅拌、及过滤,然后,利用甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、及 MEK的混合溶剂,将粘度调节至300cp以下。若粘度大于300cp, 则随着粘度上升,流动性变差,二氧化硅粒子不会遍布至植毛层的 内部,因而不理想。可将涂料的粘度调节至1~300cp、优选1~150cp、 更优选2~20cp。通过按照上述方式操作,从而使二氧化硅粒子遍布 至植毛部分的内部,能有效地使纳米二氧化硅磨粒作用于被插入至 植毛部分的内部的光纤。
作为植毛片的基材片,可使用织物、无纺布、或塑料膜片,更 优选使用塑料膜片作为植毛片的基材片。作为塑料膜片,可使用PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PPS(聚 苯硫醚)、PEI(聚醚酰亚胺)、PI(聚酰亚胺)、PC(聚碳酸酯)、 PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)、PVDC(聚偏二氯乙烯)、尼龙、 PE(聚乙烯)、或PES(聚醚砜)膜片。
纤维为由尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 氨酯、丙烯酸树脂、聚氯乙烯、维尼纶或人造丝形成的纤维、或玻 璃纤维、碳纤维或金属纤维,优选纤维的粗细度在0.1~10d的范围内, 长度在0.1~1.0mm的范围内。这是因为,若过粗或过短,则将会欠缺弹性,另一方面,若纤维过细或过长,则各条纤维无法一条一条 地独立,而是发生缠结,无法使磨粒附着于每条纤维。
作为粘结剂,可使用使聚酯树脂、聚氨酯树脂、共聚乙烯基系 树脂、环氧树脂或酚醛树脂、或它们的混合物与固化剂反应而得到 的产物、或者水溶性的树脂。
将本发明涉及的纳米二氧化硅植毛片配置于研磨装置500的研 磨盘502,使其抵接于纤维套圈组装体的端面,并使其相对移动,由 此进行研磨。认为各光纤的端部进入植毛部分的内部或根部附近, 由此容易从纤维的侧面开始依次被研磨,也不存在氧化铈这样的化 学作用,因此,芯的选择性研磨被抑制。
参照图2(c),通过使用研磨片30对光纤组装体102进行精细 研磨(第1精加工工序)而形成的光纤组装体103的各纤维20的端 部S3具有与d2相比平均已被减小的深度d3的纤芯凹陷。各光纤20 具有与h2相比已被稍微减小的突出高度h3(1000nm<h3< 3000nm)。
进而,通过进行精加工工序(第2精加工工序),能使最终形 成的光纤套圈组装体104(光纤连接器)的各光纤20的端部S4的纤 芯凹陷减小至几纳米~十几纳米的深度d4。纤维的突出高度h4 (1000nm≤h4<3000nm)与h3相比有所减小。需要说明的是,突 出高度h1、h2、h3、h4均在1000~3000nm的范围内,通过研磨工序 而形成为适于连接的突出高度。
使用比较例及实施例的研磨膜,对12条50μm MM光纤被固定 于套圈而得到的多芯MM光纤套圈组装体进行研磨试验。各研磨工 序的条件如以下的表1所述。
[表1]
Figure BDA0001688213810000121
研磨装置:光纤研磨装置(HDC-5200:Domaille公司制)
研磨水:去离子水
研磨垫:玻璃垫
比较例
作为比较例的研磨片,为了进行精细研磨工序1及2,使用了氧 化铈植毛片。比较例的氧化铈植毛片通过以下方式制作:利用在聚 酯树脂中配合异氰酸酯系固化剂而得到的粘结剂,将平均粒径为 1μm的氧化铈粒子附着于已被植入至PET基材的尼龙绒头(nylonpile)(粗细度:1d,长度:0.4mm)。
实施例
实施例的精细研磨用植毛研磨片通过将涂料涂覆于已被粘接于 PET基材表面的尼龙绒头(粗细度:1d,长度:0.4mm)来制作。涂 料通过以下方式制作:以干燥后涂膜内重量比成为二氧化硅 60~98%、环氧树脂1~30%、苯酚固化剂1~10%的方式,在固态成分 重量为40%的胶体二氧化硅分散液(二氧化硅粒径:10~20nm)中配 合双酚A型环氧树脂、苯酚固化剂,进行混合、搅拌、及过滤器过 滤,然后,用甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、及MEK的混合溶剂,将粘 度调节至4cp。使用凹版辊,将该涂料涂覆于已被植入的纤维部分。
图4B中示出用扫描型电子显微镜(JSM5510:JEOL制)拍摄 所制作的研磨片而得到的250倍的放大照片。可知纳米二氧化硅磨 粒遍布至植毛部分的内部,附着于纤维表面。
图5中示出利用端面观察器(Westover FV400:JDSU公司制) 得到的各研磨工序后的MM光纤端面的放大照片。可知与比较例涉 及的CeO2植毛片相比,实施例涉及的SiO2植毛片中形成了更平滑的 端面。
另外,在各工序之后,利用端面形状测定机(SMX-8QM-B: SUMIX公司制),测量各光纤的突出高度及各光纤的纤芯凹陷的深 度(图6)。纤芯凹陷的深度通过下述方式确定:基于IEC61755-3 标准,以通过纤维顶端的芯的凹坑的山脊棱线的直线为基准,测量 从该基准线至芯的凹坑的最深部垂直引出直线时的直线的长度。
使用了比较例的研磨片的测量结果如以下的表2所示。
[表2]
工序 纤维突出高度(nm) 纤芯凹陷深度(nm)
突出研磨后 约2100~2200 约15~40
伤痕去除研磨后 约1950~2100 约35~55
比较例:精细研磨1后 约1700~1800 约55~70
比较例:精细研磨2后 约1600~1700 约85~100
使用了实施例的研磨片的测量结果如以下的表3所示。
[表3]
工序 纤维突出高度(nm) 纤芯凹陷深度(nm)
突出研磨后 约2100~2200 约15~40
伤痕去除研磨后 约1950~2100 约35~55
实施例:精细研磨1后 约1800~1950 约20~50
实施例:精细研磨2后 约1750~1900 约5~20
如表2、表3、及图6充分地所示那样,对于使用了实施例的研 磨片的精细研磨而言,MM光纤端面的纤芯凹陷的深度与使用了具 备氧化铝磨粒的研磨片的研磨工序后的纤芯凹陷的深度相比有所减 小。对于12条光纤的纤芯凹陷的深度的平均值而言,在第一次精细 研磨工序后为约36nm,在第二次精细研磨工序后为约11nm(最浅 的深度为约4nm)。总体而言,在第一次精细研磨工序后,纤芯凹 陷的深度与伤痕去除研磨工序后相比有所减小,在第二次精细研磨 工序后,纤芯凹陷的深度与突出研磨工序后相比有所减小。
对于使用了比较例的氧化铈植毛片的精细研磨而言,纤芯凹陷 的深度比在先工序增大,通过第二次精细研磨,深度进一步增大。 对于12条光纤的纤芯凹陷的深度的平均值而言,在第一次精细研磨 工序后为约62nm,在第二次精细研磨工序后为约92nm(最深的深 度为约97nm)。
本发明不受上述实施方式的限制,可在不改变本发明的主旨的 范围内,根据用途而进行各种设计变更。
附图标记说明
11 套圈
20 光纤
101 光纤套圈组装体1
102 光纤套圈组装体2
103 光纤套圈组装体3
104 光纤套圈组装体4

Claims (6)

1.光纤连接器的制造方法,所述光纤连接器是将光纤安装于套圈而形成的,所述制造方法的特征在于,包括下述工序:
平面研磨工序,将光纤套圈组装体的端面研磨成平面;
突出工序,通过优先研磨由所述平面研磨工序形成的光纤套圈组装体的套圈端面,从而使光纤以规定量从套圈端面突出,在光纤的芯处形成深度d1的凹部;
伤痕去除工序,对通过所述突出工序而突出的光纤进行研磨,在光纤的芯处形成深度d2的凹部,且d2>d1;和
精细研磨工序,对经过了所述伤痕去除工序的光纤套圈组装体的纤维端面进行研磨而将其精加工成镜面,
在所述精细研磨工序中,使所述光纤套圈组装体与植毛研磨片相对配置,将具有所述芯的凹坑的光纤插入所述植毛研磨片的植毛部分,通过使所述光纤套圈组装体与所述植毛研磨片相对移动来进行研磨,为了在该研磨中使凹坑的深度至少比所述d2减少,构成所述植毛部分的纤维在表面附着有平均粒径为0.01μm~0.1μm的范围内的二氧化硅粒子。
2.如权利要求1所述的光纤连接器的制造方法,其特征在于,所述精细研磨工序包含第1精细研磨工序和第2精细研磨工序,通过所述第1精细研磨工序,使得凹坑的深度比所述d2减少,通过所述第2精细研磨工序,使得凹坑的深度比所述d1减少。
3.如权利要求2所述的光纤连接器的制造方法,其特征在于,所述伤痕去除工序中,用具备平均粒径为1μm的氧化铝粒子的研磨材料对通过所述突出工序而突出的光纤进行研磨。
4.如权利要求1所述的光纤连接器的制造方法,其特征在于,所述光纤连接器是多条多模光纤被安装于套圈而得到的多芯多模光纤连接器。
5.如权利要求1所述的光纤连接器的制造方法,其特征在于,通过所述精细研磨而形成的光纤的顶端的芯的凹坑的深度为20nm以下。
6.研磨方法,其为光纤套圈组装体的研磨方法,
所述研磨方法的特征在于,包括下述工序:
平面研磨工序,将光纤套圈组装体的套圈端面研磨成平面;
突出工序,通过优先研磨由所述平面研磨工序形成的光纤套圈组装体的套圈端面,从而使光纤从套圈端面突出,在光纤的芯处形成深度d1的凹坑;
伤痕去除工序,其为所述突出工序之后的伤痕去除工序,在光纤的芯处形成深度d2的凹坑,且d2>d1;和
精细研磨工序,对经过了所述伤痕去除工序的光纤套圈组装体的纤维端面进行研磨而将其精加工成镜面,
所述精细研磨工序包括下述步骤:使所述光纤套圈组装体与植毛研磨片相对配置,将具有芯的凹坑的光纤插入所述植毛研磨片的植毛部分,使所述光纤套圈组装体与所述植毛研磨片相对移动,
为了在该精细研磨中使芯的凹坑的深度至少比所述d2减少,构成所述植毛部分的纤维在表面附着有平均粒径为0.01μm~0.1μm的范围内的二氧化硅粒子。
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