CN110407454B - 一种热弯光纤加工平台的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热弯光纤加工平台及其加工方法，热弯光纤加工平台包括底板、第一支撑杆、第二支撑杆、滑轨、滑块、定位插芯、金属挡板和火焰喷枪；底板上设有第一支撑杆和第二支撑杆；第一支撑杆上设有通过滑轨可横向滑动的滑块，滑块内设有定位插芯；第二支撑杆上设有金属挡板，金属挡板位于滑块的下方；第一支撑杆一侧设有可转动的火焰喷枪，金属挡板位于上述火焰喷枪的喷枪出火口的前端，本发明中热弯光纤加工平台的加工方法，通过加热的方式将光纤软化并自然冷却弯曲，从而将光纤的机械外力弯曲状态改变为光纤本身的材料形状弯曲,后期使用过程中光纤弯曲形态也不会改变，解决了机械弯曲的应力导致的作业难度大和产品失效问题。

Description

一种热弯光纤加工平台的加工方法
技术领域
本发明属于光纤技术领域，尤其涉及一种用于热弯光纤加工平台的加工方法。
背景技术
随着当今社会互联网的快速发展，光通信模块也快速的更新换代，近年光模块芯片领域出现了硅光子技术，硅光子技术是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术，用激光束代替电子信号传输数据。
为了满足与硅光芯片的耦合,无源光器件行业里衍生出了一款90°弯曲FA器件,如附图4所示,在这款90度°弯曲FA器件的加工过程中有一个关键的难点就是对待弯曲光纤82的弯曲处理，因为光纤是玻璃材质，外径仅为0.125mm的柱状体,在光纤对齐进行弯曲达到一定幅度时,玻璃光纤就会出现断裂，目前行业内对于此光纤弯曲处理的工艺都是采用机械外力弯曲,然后通过一个金属支架对弯曲点进行固定。
但是此方法存在三个严重问题:1)操作工艺难度大,在实际作业时,使用外力弯曲光纤的过程中,光纤会随机出现断裂,因为一个产品包含12根并排的光纤,其中任何一根光纤出现断裂,弯曲作业就失败了；2)即使一部分产品机械弯曲成功并且进行了金属支架80固定,但是机械弯曲的光纤部分存在巨大的无法消除的应力,在后续实际使用的过程中,金属支架80内的固定胶水81逐步老化,在此巨大应力的作用下,金属支架80内的固定胶水81会出现脱落,导致弯曲失效,从而出现产品故障；3)对于光纤本身而言,其性能的保障需要建立在合理的弯曲幅度的情况下,过小的机械弯曲半径会导致光传输过程中出现渗漏,影响产品的光传输性能,而现有的机械弯曲工艺无法完全保障光纤的弯曲半径都在规格范围内,从而会导致部分产品弯曲处理后的光传输性能不良。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种将光纤的机械外力弯曲状态改变为光纤本身的材料形状弯曲,彻底消除了机械弯曲导致的持久应力,有效解决了机械弯曲的应力导致的作业难度大和产品失效问题的热弯光纤加工平台的加工方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种热弯光纤加工平台的加工方法，包括热弯光纤加工平台的加工，所述热弯光纤加工平台的加工包括底板、第一支撑杆、第二支撑杆、滑轨、滑块、定位插芯、金属挡板和火焰喷枪；所述底板上设有相对设置的第一支撑杆和第二支撑杆；所述第一支撑杆上设有通过滑轨可横向滑动的滑块，在所述滑块内设有定位插芯；所述第二支撑杆上设有竖向设置的金属挡板，且金属挡板位于滑块的下方；所述第一支撑杆一侧设有可转动的火焰喷枪，且金属挡板位于上述火焰喷枪的喷枪出火口的前端。
一种热弯光纤加工平台的加工方法，包括如下步骤：
S1：将需要进行弯曲的多根光纤整齐平行排列，然后在需要弯曲端处使用胶水进行涂覆并带处理，其中并带的长度根据弯曲的长度调整;
S2：使用热敏剥线钳沿并带胶水边缘将弯曲端的光纤涂覆层剥除,裸露出裸光纤，然后使用无尘纸蘸取清洁液对裸光纤进行清洁;
S3：将裸光纤穿入定位插芯中进行定位,再将定位插芯装入滑块的卡口内进行固定；
S4：将滑块在滑轨上横向移动,使裸光纤的待弯曲区域进入到火焰喷枪喷出的火焰范围内；
S5：将火焰喷枪点火, 其喷火的温度为900-1000℃，火焰喷枪的喷火口对裸光纤待弯曲区域进行喷火，金属挡板将火焰喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰，以便多根并排裸光纤同时均匀受热，经高温加热后,裸光纤待弯曲区域软化,受光纤自重作用缓慢自然下弯；
S6：待裸光纤下垂至定位位置后,反向移动滑块,此时让整个光纤离开火焰喷枪的喷火范围，弯曲光纤自然冷却至常温,这样弯曲区域定型，完成对光纤的弯曲。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的热弯光纤加工平台的加工方法，其通过加热的方式将光纤进行软化并自然冷却弯曲，从而将光纤的机械外力弯曲状态改变为光纤本身的材料形状弯曲,彻底消除了机械弯曲导致的持久应力, 后期使用过程中光纤弯曲形态也不会改变，从而有效解决了机械弯曲的应力导致的作业难度大和产品失效问题，具有较高的实用性和推广价值。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为附图1中的局部放大图；
附图3为附图2中的局部放大图；
附图4为现有技术中弯曲FA器件的结构示意图；
附图5为平均火焰温度、平均弯曲半径以及平均变形时间之间的关系表。
其中： 底板1、第一支撑杆2、第二支撑杆3、滑块4、定位插芯5、金属挡板6、火焰喷枪7、滑轨8、光纤20、弯曲后光纤21、弯曲区域22、裸光纤23、喷枪出火口70；金属支架80、固定胶水81、待弯折光纤82。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参阅附图1-3，本发明所述的一种热弯光纤加工平台，包括底板1、第一支撑杆2、第二支撑杆3、滑轨8、滑块4、定位插芯5、金属挡板6和火焰喷枪7；所述底板1上设有相对设置的第一支撑杆2和第二支撑杆3；所述第一支撑杆2上设有通过滑轨8可横向滑动的滑块4，在所述滑块4内设有定位插芯5；所述第二支撑杆3上设有竖向设置的金属挡板6，且金属挡板6位于滑块4的下方；所述第一支撑杆1一侧设有可转动的火焰喷枪7，且金属挡板6位于上述火焰喷枪7的喷枪出火口70的前端。
在本加工平台中为了控制火焰的加热范围,根据产品的弯曲宽度和长度在火焰喷枪出火口前端设置了一个金属挡板,它能够有效的将喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰,以便多根并排裸光纤同时均匀受热.同时控制了裸光纤的受热范围,避免不需要弯曲的区域受热,然后根据裸光纤需要弯曲的半径和长度测量调整火焰喷枪喷出的火焰温度。
具体的平均火焰温度、平均弯曲半径以及平均变形时间之间的关系如附图5所示，其一共采用了A,B,C三组，每组包括的样本数为11个，并带芯数为12，并带长度为15,18,21，三个验证组之间的区别为火焰温度不同，从而导致平均弯曲半径和平均变形时间也不同。
实施例一：
在本实施例中选取是φ0.25mm光纤，其裸露的为φ0.125mm光纤。
加工步骤如下：
S1：将需要进行弯曲的12根φ0.25mm光纤整齐平行排列,φ0.25mm光纤长度裁切为13cm,然后在需要弯曲端3cm处使用专用胶水进行涂覆并带处理，并带长度为3mm。
S2：使用热敏剥线钳沿并带胶水边缘将弯曲端3cm长的φ0.25mm光纤涂覆层剥除,裸露出φ0.125mm的裸光纤，然后使用无尘纸蘸取清洁液对裸光纤进行清洁。
S3：将裸光纤穿入定位插芯中进行定位,再将定位插芯装入滑块的卡口内固定。
S4：将滑块在滑轨上进行移动，使得裸光纤待弯曲区域进入火焰喷枪喷出的火焰范围内。
S5:将火焰喷枪点火，其喷火的温度为900℃，火焰喷枪的喷火口对裸光纤待弯曲区域进行喷火，金属挡板将火焰喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰，以便多根并排裸光纤同时均匀受热，经高温加热后,裸光纤待弯曲区域软化,受光纤自重作用缓慢自然下弯。
S6：待φ0.25mm光纤下垂至定位位置后,反向移动滑块,此时让光纤离开火焰喷枪的喷火范围，弯曲光纤自然冷却至常温,弯曲区域定型,裸光纤弯曲作业完成。
实施例二：
在本实施例中选取是φ0.25mm光纤，其裸露的为φ0.125mm光纤。
加工步骤如下：
S1：将需要进行弯曲的12根φ0.25mm光纤整齐平行排列,φ0.25mm光纤长度裁切为15cm,然后在需要弯曲端4cm处使用专用胶水进行涂覆并带处理，并带长度为4mm。
S2：使用热敏剥线钳沿并带胶水边缘将弯曲端4cm长的φ0.25mm光纤涂覆层剥除,裸露出φ0.125mm的裸光纤，然后使用无尘纸蘸取清洁液对裸光纤进行清洁。
S3：将裸光纤穿入定位插芯中进行定位,再将定位插芯装入滑块的卡口内固定。
S4：将滑块在滑轨上进行移动，使得裸光纤待弯曲区域进入火焰喷枪喷出的火焰范围内。
S5:将火焰喷枪点火，其喷火的温度为1000℃，火焰喷枪的喷火口对裸光纤待弯曲区域进行喷火，金属挡板将火焰喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰，以便多根并排裸光纤同时均匀受热，经高温加热后,裸光纤待弯曲区域软化,受光纤自重作用缓慢自然下弯。
S6：待φ0.25mm光纤下垂至定位位置后,反向移动滑块,此时让光纤离开火焰喷枪的喷火范围，弯曲光纤自然冷却至常温,弯曲区域定型,裸光纤弯曲作业完成。
实施例三：
在本实施例中选取是φ0.25mm光纤，其裸露的为φ0.125mm光纤。
加工步骤如下：
S1：将需要进行弯曲的20根φ0.25mm光纤整齐平行排列,φ0.25mm光纤长度裁切为18cm,然后在需要弯曲端5cm处使用专用胶水进行涂覆并带处理，并带长度为5mm。
S2：使用热敏剥线钳沿并带胶水边缘将弯曲端5cm长的φ0.25mm光纤涂覆层剥除,裸露出φ0.125mm的裸光纤，然后使用无尘纸蘸取清洁液对裸光纤进行清洁。
S3：将裸光纤穿入定位插芯中进行定位,再将定位插芯装入滑块的卡口内固定。
S4：将滑块在滑轨上进行移动，使得裸光纤待弯曲区域进入火焰喷枪喷出的火焰范围内。
S5:将火焰喷枪点火，其喷火的温度为950℃，火焰喷枪的喷火口对裸光纤待弯曲区域进行喷火，金属挡板将火焰喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰，以便多根并排裸光纤同时均匀受热，经高温加热后,裸光纤待弯曲区域软化,受光纤自重作用缓慢自然下弯。
S6：待φ0.25mm光纤下垂至定位位置后,反向移动滑块,此时让光纤离开火焰喷枪的喷火范围，弯曲光纤自然冷却至常温,弯曲区域定型,裸光纤弯曲作业完成。
本发明的热弯光纤加工平台以及加工方法，其通过加热的方式将光纤进行软化并自然冷却弯曲，从而将光纤的机械外力弯曲状态改变为光纤本身的材料形状弯曲,彻底消除了机械弯曲导致的持久应力, 后期使用过程中光纤弯曲形态也不会改变，从而有效解决了机械弯曲的应力导致的作业难度大和产品失效问题，具有较高的实用性和推广价值。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (1)

1.一种热弯光纤加工平台的加工方法，其特征在于：包括热弯光纤加工平台，所述热弯光纤加工平台包括底板、第一支撑杆、第二支撑杆、滑轨、滑块、定位插芯、金属挡板和火焰喷枪；所述底板上设有相对设置的第一支撑杆和第二支撑杆；所述第一支撑杆上设有通过滑轨可横向滑动的滑块，在所述滑块内设有定位插芯；所述第二支撑杆上设有竖向设置的金属挡板，且金属挡板位于滑块的下方；所述第一支撑杆一侧设有可转动的火焰喷枪，且金属挡板位于上述火焰喷枪的喷枪出火口的前端，
其加工方法包括如下步骤：
S1：将需要进行弯曲的多根光纤整齐平行排列，然后在需要弯曲端处使用胶水进行涂覆并带处理，其中并带的长度根据弯曲的长度调整;
S2：使用热敏剥线钳沿并带胶水边缘将弯曲端的光纤涂覆层剥除,裸露出裸光纤，然后使用无尘纸蘸取清洁液对裸光纤进行清洁;
S3：将裸光纤穿入定位插芯中进行定位,再将定位插芯装入滑块的卡口内进行固定；
S4：将滑块在滑轨上横向移动,使裸光纤的待弯曲区域进入到火焰喷枪喷出的火焰范围内；
S5：将火焰喷枪点火, 其喷火的温度为900-1000℃，火焰喷枪的喷火口对裸光纤待弯曲区域进行喷火，金属挡板将火焰喷枪喷射出的圆形火焰改变为长方形火焰,以便多根并排裸光纤同时均匀受热，经高温加热后,裸光纤待弯曲区域软化,受光纤自重作用缓慢自然下弯；
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