CN108957630A - 一种长焦距透镜光纤的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长焦距透镜光纤的制作方法，通过熔烧设备对透镜光纤胚体进行熔烧，用摄像头和显示器得到透镜光纤胚体前端侧面放大影像，并通过刻度尺和圆弧半径检测卡实时检测透镜光纤顶端半球形的圆弧半径，并用递减的减弱放电时间和放电强度的方法使得透镜光纤顶端球形的圆弧半径达到要求值。本发明可以在同一台设备上一次完成加工操作，缩短透镜光纤的制作时间，操作方便，降低制作成本。
Description
技术领域
本发明涉及光无源器件等领域，具体为一种长焦距透镜光纤的制作方法。
背景技术
光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。准直透镜是基础性光无源器件，有优良的聚光、准直、成像等特性。广泛用于光器件中的光路耦合和封装中。
长焦距透镜光纤是一种直接在光纤端面加工制成的准直透镜，具有体积小、结构紧凑、光斑直径小、耦合效率高、可以直接用光纤外表面定位等特点，在集成光学器件封装领域，尤其是微光学平台器件封装中有不可代替的用途。
目前在长焦距透镜光纤的制作过程中，需要通过定长切割以确保透镜光纤透镜部分的长度，并放回电弧放电设备上进行熔烧。操作过程中，定长切割后，需要对透镜光纤的透镜部分长度进行测量并将光纤重新放回到熔烧夹具上，并重新调整光纤在夹具上的位置。熔烧后，需要放在投影仪等测量设备上测量熔烧的圆弧尺寸，以确定是否达到指标要求。
这种方式，从定长切割夹具和电弧放电设备上取下光纤在投影仪等测量设备上测量无核光纤的长度及熔烧圆弧的尺寸，且需要重新调整光纤在夹具上的位置，效率较低。为解决上述技术缺陷和不足，本发明提供了一套加工方法，以实现，不需要重新调整光纤在夹具上位置，并且在电弧放电熔烧的同时既可以观察圆弧尺寸是否达到指标要求的。
发明内容
本发明的目的是：提供一种长焦距透镜光纤的制作方法，以解决现有技术中至少一种技术问题。
实现上述目的的技术方案是：一种长焦距透镜光纤的制作方法，包括以下步骤：提供单模光纤熔接机，将单模光纤与无核光纤在光纤熔接机上熔接成一体；将夹持无核光纤的夹具打开，将夹持单模光纤的夹具连同单模光纤与无核光纤熔接的一体从熔接机拿出，然后放置在定长切割夹具上；提供定长切割夹具，用定长切割夹具切割无核光纤部分，并使得无核光纤长度达到设定值，由此得到一段不限定长度的单模光纤与一段限定长度的无核光纤的一体为透镜光纤胚体；提供透镜光纤熔烧夹具，将夹持单模光纤的夹具连同透镜光纤胚体从定长切割夹具上拿出，放置在透镜光纤熔烧设备上；通过透镜光纤熔烧设备上的摄像头和显示器将可以看到透镜光纤胚体前端的侧面放大影像，所述透镜光纤胚体前端包括单模光纤的其中一段和定长切割后的无核光纤全部，在所述显示器上设有刻度尺，可以测量无核光纤的长度，当无核光纤长度达到规定值时可以进行下一步；通过光纤熔烧设备上的电极放电使得透镜光纤胚体前端融化，融化部分在表面张力的作用下形成半球形，由此得到透镜光纤；使用圆弧半径检测卡检查所述透镜光纤端部半球形的圆弧半径，如果圆弧半径大于要求值，则再次放电；重复检测透镜光纤端部半球形的圆弧半径并放电，每次根据上次圆弧半径值调整放电时间和放电强度，越接近要求的圆弧半径值放电时间越短放电强度越小。
进一步的，所述长焦距透镜光纤由单模光纤和透镜光纤端部两部分组成。其中单模光纤为不限定长度的，透镜光纤端部长度和半球形圆弧的半径需达到要求值。
进一步的，重复放电时，透镜光纤端部球形圆弧半径需先达到一个预设值，放电后检测圆弧半径小于或等于这个值后，放电时间或放电强度减小到一个值，同时设定下一个预设达到的圆弧半径值，之后每次放电都用这个放电时间和放电强度值，直到达到圆弧半径值小于或等于下一个预设值，以此方式逐渐减小放电时间和放电强度，并最终达到预设的圆弧半径为最终产品需要达到的圆弧半径值，并在达到后停止放电操作。
本发明的优点是，可以在同一台设备上一次完成加工操作，缩短透镜光纤的制作时间，操作方便，降低制作成本。
下面结合附图和实施实例对本发明作进一步解释。
图1是本发明实施实例透镜光纤熔烧设备电极放电部分结构示意图。
图2是本发明实施实例透镜光纤结构示意图。
图3是本发明实施实例在光纤熔烧设备显示器屏幕上显示的透镜光纤胚体示意图。
图4是本发明实施实例的圆弧半径检测卡示意图
图5是本发明实施实例的在光纤熔烧设备显示器屏幕上显示的透镜光纤示意图。
其中，
11单模光纤； 12透镜光纤端部；
2圆弧半径检测卡； 21标准圆；
3显示器屏幕； 31单模光纤影像；
32定长切割后的无核光纤部分影像； 33刻度尺；
34透镜光纤端部影像； 41电极
42摄像头 43底座
具体实施方式
以下实施实例的说明是参考附加的图式，用以示例本发明可用以实施的特定实施实例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施实例：
如图1所示，透镜光纤熔烧设备电极放电部分，设有电极41、摄像头42、底座43。
如图2所示，透镜光纤由单模光纤11和透镜光纤端部12两部分组成。其中，单模光纤11长度不限定；透镜光纤端部12长度是限定的，以符合透镜光纤的光学准直的作用；透镜光纤端部由无核光纤通过熔烧变形制作而成。
透镜光纤的具体制作步骤如下：
提供单模光纤熔接机，将单模光纤11与无核光纤在光纤熔接机上熔接成一体；
将夹持无核光纤的夹具打开，将夹持单模光纤11的夹具连同单模光纤11与无核光纤熔接的一体从熔接机拿出，然后放置在定长切割夹具上；
提供定长切割夹具，用定长切割夹具切割无核光纤部分，并使得无核光纤长度达到设定值，由此得到一段不限定长度的单模光纤11与一段限定长度的无核光纤12的一体为透镜光纤胚体；
提供透镜光纤熔烧夹具，将夹持单模光纤11的夹具连同透镜光纤胚体从定长切割夹具上拿出，放置在透镜光纤熔烧设备上；
如图3所示，通过透镜光纤熔烧设备上的摄像头和显示器屏幕3将可以看到透镜光纤胚体前端的侧面放大影像，所述透镜光纤胚体前端包括单模光纤影像31和定长切割后的无核光纤32影像，在所述显示器屏幕3上设有刻度尺33，无核光纤实际长度为显示器屏幕上显示长度除以系统的放大倍数，这样可以测量并换算无核光纤的长度，当无核光纤长度达到规定值时可以进行下一步；例如：显示器屏幕上显示为39.5毫米，系统放大倍数为100倍，则换算的无核光纤长度为395微米，如果规定值为390微米到410微米，长度符合规定值，则可以进行下一步；
通过光纤熔烧设备上的电极放电使得透镜光纤胚体前端融化，融化部分在表面张力的作用下形成半球形，由此得到透镜光纤；
如图5所示，提供圆弧半径检测卡2，上面设有多个同心的标准圆21，并且每个标准圆21对应有相应的圆弧半径，使用圆弧半径检测卡2用比对的方式，检查所述透镜光纤端部12半球形的圆弧半径，标准圆21所标记的圆弧半径为标准圆21实际圆弧半径除以系统的放大倍数，例如，圆弧半径检测卡2上的某一标准圆21与显示器屏幕3上透镜光纤端部影像34的轮廓线圆弧重合，则透镜光纤端部12半球形的圆弧半径即为该标准圆21所标记的圆弧半径；
如果测量得到的透镜光纤端部12半球形的圆弧半径大于要求值，则再次放电；
重复检测透镜光纤端部12半球形的圆弧半径并放电，每次根据上次圆弧半径值调整放电时间和放电强度，越接近要求的圆弧半径值放电时间越短放电强度越小。
进一步的，重复放电时，透镜光纤端部12球形圆弧半径需先达到一个预设值，放电后检测圆弧半径小于或等于这个值后，放电时间或放电强度减小到一个值，同时设定下一个预设达到的圆弧半径值，之后每次放电都用这个放电时间和放电强度值，直到达到圆弧半径值小于或等于下一个预设值，以此方式逐渐减小放电时间和放电强度，并最终达到预设的圆弧半径为最终产品需要达到的圆弧半径值，并在达到后停止放电操作；例如：产品最终需达到的圆弧半径值为590微米到600微米，则可以第一次预设圆弧半径为1200微米，放电时间为1秒，通过3次放电达到圆弧半径1100微米，则预设下一个圆弧半径值为800微米，放电时间为0.5秒，通过3次放电达到圆弧半径750微米，则再次预设下一个圆弧半径值为最终值600微米，放电时间为0.25秒，通过放电4次达到圆弧半径为595微米，达到产品最终的圆弧半径值。
以上仅为本发明的较佳实施实例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种长焦距透镜光纤的制作方法，其特征在于，所述长焦距透镜光纤包括以下制作步骤：
提供单模光纤熔接机，将单模光纤与无核光纤在光纤熔接机上熔接成一体；
将夹持无核光纤的夹具打开，将夹持单模光纤的夹具连同单模光纤与无核光纤熔接的一体从熔接机拿出，然后放置在定长切割夹具上；
提供定长切割夹具，用定长切割夹具切割无核光纤部分，并使得无核光纤长度达到设定值，由此得到一段不限定长度的单模光纤与一段限定长度的无核光纤的一体为透镜光纤胚体；
提供透镜光纤熔烧夹具，将夹持单模光纤的夹具连同透镜光纤胚体从定长切割夹具上拿出，放置在透镜光纤熔烧设备上；
通过透镜光纤熔烧设备上的摄像头和显示器将可以看到透镜光纤胚体前端的侧面放大影像，所述透镜光纤胚体前端包括单模光纤的其中一段和定长切割后的无核光纤全部，在所述显示器上设有刻度尺，可以测量无核光纤的长度，当无核光纤长度达到规定值时可以进行下一步；
通过光纤熔烧设备上的电极放电使得透镜光纤胚体前端融化，融化部分在表面张力的作用下形成半球形，由此得到透镜光纤；
使用圆弧半径检测卡检查所述透镜光纤端部半球形的圆弧半径，如果圆弧半径大于要求值，则再次放电；
重复检测透镜光纤端部半球形的圆弧半径并放电，每次根据上次圆弧半径值调整放电时间和放电强度，越接近要求的圆弧半径值放电时间越短放电强度越小。
2.根据权利要求1所述的一种长焦距透镜光纤的制作方法，其特征在于，所述长焦距透镜光纤由单模光纤和透镜光纤端部两部分组成。其中单模光纤为不限定长度，透镜光纤端部长度和半球形圆弧的半径需达到要求值。
3.根据权利要求1所述的一种长焦距透镜光纤的制作方法，其特征在于，重复放电时，透镜光纤端部球形圆弧半径需先达到一个预设值，放电后检测圆弧半径小于或等于这个值后，放电时间或放电强度减小到一个值，同时设定下一个预设达到的圆弧半径值，之后每次放电都用这个放电时间和放电强度值，直到达到圆弧半径值小于或等于下一个预设值，以此方式逐渐减小放电时间和放电强度，并最终达到预设的圆弧半径为最终产品需要达到的圆弧半径值，并在达到后停止放电操作。
4.根据权利要求1所述的一种长焦距透镜光纤的制作方法，所述熔烧设备的摄像头可以是一个或多个。
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