CN112904488A - 一种波移光纤弯折分割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种波移光纤弯折分割方法，包括如下步骤：S1，缠绕线圈；S2，成圈的光纤加热软化；S3，线圈形状变换；S4，室温冷却静置；S5，光纤线圈分割；S6，产品质检和分包；所述S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。本发明通过将光纤绕制成圆形，进行加热软化后变换线圈形状为圆角矩形，实现弯折效果，再进行冷却静置分割，免去手工固定光纤至夹具中的步骤，提高效率，弯折光纤的一致性好。
Description
技术领域
本发明属于光纤弯折分割技术领域，具体涉及一种波移光纤弯折分割方法。
背景技术
波移光纤是闪烁体中子探测器的重要组成部分，可对闪烁屏上闪烁光收集并传输。波移光纤由芯层和包层两部分构成，工作原理为芯层中的波移物质吸收入射光子后被激发，被激发的原子向4π空间立体角均匀发射波长较长的光子；当光子的出射角度(出射方向与界面法线的夹角)大于临界角时，将发生全反射；全反射光子传输到光纤两端被光电倍增管接收。其性能参数——光衰减长度、光损失率和光吸收重发射效率等将直接影响探测器的性能。
如图1所示，图1中示出的是闪烁体探测器头部组件的结构示意图。实际应用时，要求波移光纤1与闪烁屏2紧密排列，闪烁屏2固定在闪烁屏卡槽3中，为增加探测效率，进行双层光纤定位安装。固定安装前需要将光纤1弯折并分割成所需长度，弯转部分的波移光纤1需要固定在机械支撑体上，难以收集到闪烁光信息，为保证光传输效率，选择波移光纤的弯转半径为2cm，以保证光损耗低于10％。
目前的波移光纤弯折分割方法是人工分割目标长度的光纤，多条光纤手动固定在夹具中，利用水浴法加热弯折，再冷却至室温，得到符合弯转半径和长度的光纤。这种方法存在自动化程度不足，批量加工一致性差，生产效率低的问题，不适用大批量处理波移光纤的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波移光纤弯折分割方法，旨在解决现有技术中光纤弯折分割方式不适用大批量处理波移光纤的需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种波移光纤弯折分割方法，包括如下步骤：
S1，缠绕线圈；
S2，成圈的光纤加热软化；
S3，线圈形状变换；
S4，室温冷却静置；
S5，光纤线圈分割；
S6，产品质检和分包。
为了使得对光纤进行缠绕成卷，作为本发明一种优选的，所述S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。
为了使得对线圈进行软化，作为本发明一种优选的，所述S2步骤的软化在一定温度与传导介质下，一次整体批量处理N组，处理环境为温变试验箱，控制温度70℃-90℃。
为了使得对线圈进行形状变换，作为本发明一种优选的，所述S3步骤中线圈形状变换，将N组周长为2L的圆形波移光纤线圈变换成N组周长为2L的圆角矩形线圈时，通过模具从内圈往外挤压，将圆形线圈挤压成近似矩形线圈，四角均为圆角。
为了使得确保线圈形状变换的规制符合要求，作为本发明一种优选的，所述模具长度为W1，且W1＝L1，宽度为W2，且W2＝L2+L3，圆角半径R与弯转半径r相等。
为了使得光纤线圈具备较好的弯折稳定性，作为本发明一种优选的，所述S4步骤中将成组光纤线圈在室温15℃-25℃下冷却静置5min以上，恢复光纤的柔韧性，达到稳定的弯折效果。
为了使得对光纤线圈进行分割，作为本发明一种优选的，所述S5步骤中的光纤线圈分割时，选取横向对称轴人工或机器切割。
为了使得对加工后的产品进行检测和包装，作为本发明一种优选的，所述S6步骤中的产品质检可以通过台式光纤端面检测仪对切割端面进行检查，同时利用光纤包装机对检测合格的产品进行包装。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过将光纤绕制成圆形，进行加热软化后变换线圈形状为圆角矩形，实现弯折效果，再进行冷却静置分割，免去手工固定光纤至夹具中的步骤，提高效率，弯折光纤的一致性好；
2)取横向对称轴人工或机器对弯折后的线圈进行切割，使得光纤的切割端面平整，产品合格率较高，另外较于传统的分割方式可以使得光纤的分割效率更为高效，另外还可以降低企业的生产投入，适合推广。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有技术中闪烁体探测器头部组件的结构示意图；
图2为现有技术中单条波移光纤各段尺寸关系图；
图3为本发明波移光纤弯折分割方法的流程图；
图4为本发明波移光纤绕制圆形线圈尺寸示意图；
图5为本发明波移光纤绕制圆形线圈效果图；
图6为本发明波移光纤绕制圆角矩形线圈尺寸示意图；
图7为本发明波移光纤绕制圆角矩形线圈效果图；
图8为本发明波移光纤圆角矩形线圈分割示意图。
图中：1、波移光纤；2、闪烁屏；3、闪烁屏卡槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供以下技术方案：一种波移光纤弯折分割方法，包括如下步骤：
S1，缠绕线圈；
S2，成圈的光纤加热软化；
S3，线圈形状变换；
S4，室温冷却静置；
S5，光纤线圈分割；
S6，产品质检和分包。
在本实施例中：S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。
具体的，将探测器头部组件所需单条波移光纤的长度定义为L，其中单条波移光纤平直段的长度定义为L1，单条波移光纤一侧待弯折段的长度定义为L2，一侧待弯折部的长度定义为L3，弯转半径r，单条波移光纤两端对称，其中尺寸关系参见图2；根据所需单条波移光纤的长度L，使用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，其模具直径D为2L/Pi，圆形线圈横截面示意图如图4所示，绕制圆形线圈效果图如图5所示。
在本实例中：S2步骤的软化在一定温度与传导介质下，一次整体批量处理N组，处理环境为温变试验箱，控制温度70℃-90℃。
具体的，在预设温度70℃-90℃的温变试验箱内，对N组圆形光纤线圈进行软化30s，达到期望的弯折效果，同样也可以采取多次加温的方式对光纤线圈进行软化，确保光纤线圈的软化达到要求。
在本实施例中：S3步骤中线圈形状变换，将N组周长为2L的圆形波移光纤线圈变换成N组周长为2L的圆角矩形线圈时，通过模具从内圈往外挤压，将圆形线圈挤压成近似矩形线圈，四角均为圆角。
具体的，在更换模具后将软化后的光纤线圈从内圈往外挤压，将N组周长为2L的圆形波移光纤线圈变换成N组周长为2L的圆角矩形线圈，如此缠绕既能够保持光纤的连贯性，还不会损坏波移光纤外包层，减少光传输效率损失，圆角矩形线圈横截面示意图如图6，绕制圆角矩形线圈效果图如图7所示。
在本实施例中：模具长度为W1，且W1＝L1，宽度为W2，且W2＝L2+L3，圆角半径R与弯转半径r相等。
具体的，通过具体的模具尺寸设置，使得线圈形状变换不会损坏光纤，并且保证线圈形状变换加工的高效性。
在本实施例中：S4步骤中将成组光纤线圈在室温15℃-25℃下冷却静置5min以上，恢复光纤的柔韧性，达到稳定的弯折效果。
具体的，通过室温静置冷却，可以使得加热软化后的线圈恢复光纤的柔韧性，达到稳定的弯折效果，避免切割的时候端面发生崩裂。
在本实施例中：S5步骤中的光纤线圈分割时，选取横向对称轴人工或机器切割。
具体的，在圆角矩形光纤线圈的对称轴处进行机器或人工分割，一次性得到2N条长度为L的波移光纤，分割示意图如图8所示，虚线代表切割的对称轴处，能够有效提升弯折效率，减少工作量，且分割的波移光纤的优良一致性。
在本实施例中：S6步骤中的产品质检可以通过台式光纤端面检测仪对切割端面进行检查，同时利用光纤包装机对检测合格的产品进行包装。
具体的，利用台式光纤端面检测仪对切割端面进行检查，使得检查过程快速而方便，精确而高效，节省时间，降低成本，为产品后期的销售进行品控，利用光纤包装机对检测合格的产品进行包装，可以防止产品在运输及销售过程中发生损坏。
采用本方法对光纤进行处理，使得弯折效率更高，弯折不良率降低，使后期的分割更加精准可控，在应用于科研领域的波移光纤、塑料光纤等在恒温下软化弯折加工能够起到提高效率，保证一致性的作用，并减少不良率节省光纤原材料。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)
1.一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，缠绕线圈；
S2，成圈的光纤加热软化；
S3，线圈形状变换；
S4，室温冷却静置；
S5，光纤线圈分割；
S6，产品质检和分包。
2.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。
3.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S2步骤的软化在一定温度与传导介质下，一次整体批量处理N组，处理环境为温变试验箱，控制温度70℃-90℃。
4.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S3步骤中线圈形状变换，将N组周长为2L的圆形波移光纤线圈变换成N组周长为2L的圆角矩形线圈时，通过模具从内圈往外挤压，将圆形线圈挤压成近似矩形线圈，四角均为圆角。
5.根据权利要求4所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述模具长度为W1，且W1＝L1，宽度为W2，且W2＝L2+L3，圆角半径R与弯转半径r相等。
6.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S4步骤中将成组光纤线圈在室温15℃-25℃下冷却静置5min以上，恢复光纤的柔韧性，达到稳定的弯折效果。
7.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S5步骤中的光纤线圈分割时，选取横向对称轴人工或机器切割。
8.根据权利要求1所述的一种波移光纤弯折分割方法，其特征在于：所述S6步骤中的产品质检可以通过台式光纤端面检测仪对切割端面进行检查，同时利用光纤包装机对检测合格的产品进行包装。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113959527A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-21 | 南昌大学 | 一种基于塑料光纤宏弯方法制备的液位传感器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101422860A (zh) * | 2008-09-01 | 2009-05-06 | 郭世杰 | 平焊法兰热卷工艺 |
| US20150097122A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Masaki Katagiri | Neutron detector |
| CN108254832A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-06 | 深圳加华微捷科技有限公司 | 一种弯折光纤阵列及其制备方法 |
| CN112339250A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 散裂中子源科学中心 | 一种波移光纤弯折工艺 |
| CN112356428A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-02-12 | 东莞市东莞理工科技创新研究院 | 一种波移光纤弯折的自动化装置 |
-
2021
- 2021-04-01 CN CN202110355912.0A patent/CN112904488A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101422860A (zh) * | 2008-09-01 | 2009-05-06 | 郭世杰 | 平焊法兰热卷工艺 |
| US20150097122A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Masaki Katagiri | Neutron detector |
| CN108254832A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-07-06 | 深圳加华微捷科技有限公司 | 一种弯折光纤阵列及其制备方法 |
| CN112339250A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 散裂中子源科学中心 | 一种波移光纤弯折工艺 |
| CN112356428A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-02-12 | 东莞市东莞理工科技创新研究院 | 一种波移光纤弯折的自动化装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周晓娟 等: "中国散裂中子源小角中子散射谱仪探测器研制", 《原子核物理评论》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113959527A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-01-21 | 南昌大学 | 一种基于塑料光纤宏弯方法制备的液位传感器 |
| CN113959527B (zh) * | 2021-10-21 | 2023-11-24 | 南昌大学 | 一种基于塑料光纤宏弯方法制备的液位传感器 |
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