CN1144653C - 高精度光纤透镜加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高精度光纤透镜加工方法，使用高精度光纤透镜抛光机，其加工方法是：1)将要加工光纤端头的外涂敷层清除；2)将要加工的光纤穿过光纤固定套管并固定；3)调整角度固定支架与摇臂构成的角度；4)将固定有光纤的光纤固定套管插入光纤限位器的配合孔内，使裸光纤端头穿出；5)启动抛光盘进行抛光；6)在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内按要求加工高精度光纤透镜的型号作相应的动作；7)将加工成型的高精度光纤透镜的光纤从光纤固定套管中抽出。其优点是，通过抛光工序和简单的操作，可以加工出不同锥度(精度达±1微米，±1度)的圆锥型、楔型和斜面型高精度光纤透镜。该方法构思新颖，操作方便，加工用料省，成品率高。

Description

高精度光纤透镜加工方法

技术领域

本发明涉及用于光纤透镜的加工方法，特别高精度光纤透镜加工方法。使用该方法能够把光纤端头加工成不同锥度(角度)的圆锥型、楔型和斜面型等高精度的光纤透镜，以满足光纤在不同条件下进光耦合效率的需要。高精度的光纤透镜在光纤通信中用的光电器件耦合中有重要作用，它能大大提高光纤耦合效率。

背景技术

据申请人所知，现有的光纤透镜加工方法主要是采用普通抛光机，加工的基本过程是，将要加工的光纤穿入金属套管，加热金属套管，用金属焊料将要加工的光纤焊接在金属套管内，然后将固定在金属套管上的光纤放在抛光机的抛光盘上加工，在加工光纤透镜的全过程中，金属套管和固定在金属套管上的光纤被抛光机的抛光盘一同加工。先粗磨、后细磨，然后再抛光，从而使被加工光纤的端头形成一个光纤透镜。随后再次加热该金属套管，待金属焊料熔化后，将加工好的光纤透镜从金属套管中取出。因此，这种加工方法存在的缺点是：1)由于带动金属套管转动的轴承在加工过程中会产生抖动，以及被加工光纤和金属套管之间焊接存在有不同心的现象，因此，很难保证通过该方法加工的光纤透镜精度能够达到高精度光纤透镜所要求的加工精度±1微米，角度±1度。2)金属套管在加工过程中成为易耗品，加工过程需要依此经过粗磨、细磨、抛光工序，每道工序都需要使用不同的砂纸，用料多，操作复杂。3)被加工的光纤在固定它的金属套管上安装和拆卸均不方便，废工废时，还易造成抛光成型的光纤透镜报废。综上所述，现有的光纤透镜加工方法不能满足高精度光纤透镜的加工要求。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术的不足进行改进，提出一种高精度光纤透镜加工方法。

本发明的技术解决方案是，采用一台高精度光纤透镜抛光机，其加工方法是：

1)将要加工成高精度光纤透镜一端的光纤的外涂敷层清除，使裸光纤长度比要加工的高精度光纤透镜长0.5-1毫米；

2)将要加工的光纤穿过高精度光纤透镜抛光机的光纤固定套管，使用螺丝将光纤固定在光纤固定套管中；

3)根据要加工高精度光纤透镜的锥度要求，调整高精度光纤透镜抛光机的角度固定支架与摇臂构成的角度；

4)将固定有要加工光纤的光纤固定套管插入高精度光纤透镜抛光机的光纤限位器的配合孔内，使裸光纤端头通过光纤限位器的光纤导入孔进入其插入孔，再穿出光纤限位器的插入孔外0.5-1毫米；

5)启动高精度光纤透镜抛光机的抛光盘，抛光盘上粘有抛光纸，使抛光盘匀速转动，进行抛光工序；

6)在抛光工序中，放下高精度光纤透镜抛光机的摇臂，使穿出高精度光纤透镜抛光机的光纤限位器插入孔的裸光纤端头和抛光纸接触，对光纤的端头进行抛光，同时，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内按要求加工高精度光纤透镜的型号作相应的动作；

7)抛光工序完后，将光纤固定套管从光纤限位器的配合孔内抽出，松开固定套管上的螺丝，将已加工成型的高精度光纤透镜的光纤抽出。

其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内旋转360度，裸光纤端头将被工成圆锥型的高精度的光纤透镜。

其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内翻转180度，裸光纤端头被工成楔型的高精度的光纤透镜。

其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内固定不动，裸光纤端头将被工成斜面型的高精度的光纤透镜。

本发明的工作原理是，1)通过采用高精度光纤透镜抛光机，从而保证被加工光纤透镜的精度能达到±1微米，±1度的要求。2)由于该高精度光纤透镜抛光机的摇臂与抛光盘之间是平行的，抛光纸粘在抛光盘表面，由此可以得出，该抛光机的角度固定支架与摇臂之间构成的夹角度数是要加工的高精度光纤透镜的锥度数的一半，和斜面型高精度光纤透镜的斜面角度相等。由此可见，通过调整该抛光机的角度固定支架与摇臂夹角，可方便的改变要加工光纤透镜的锥度(角度)。3)当该抛光机的光纤固定套管在该抛光机的光纤限位器的配合孔内转动时，通过螺丝固定在光纤固定套管上的被加工光纤可以带动穿出光纤限位器的插入孔的裸光纤端头也作相应地转动，不同的转动，可导致要加工的光纤端正头被加工成不同形状的光纤透镜。4)加工过程仅对穿出光纤限位器插入孔的裸光纤的端头进行，光纤仅有125微米粗，所以光纤透镜加工过程使用抛光一道工序即可，这是现有的光纤透镜加工方法无法完成的。

本发明的优点是，构思新颖，具有如下特点：1)精度高。加工精度能够达到±1微米，角度±1度；2)操作方便。加工过程中仅有抛光一道工序，光纤在加工光纤透镜的前后，拆卸很方便；3)加工用料省。加工过程中没有粗磨、细磨工序，不再使用粗磨砂纸、细磨砂纸。在抛光工序中，一张抛光纸至少可加工10-20支光纤透镜；4)多用途。一台设备可加工不同锥度(角度)的光纤透镜，如圆锥型、楔型、斜面型光纤透镜；5)成品率高。本方法的推广应用有利于提高光纤透镜加工的质量、速度，同时也可节约加工成本。

附图说明

图1，本发明采用的高精度光纤透镜抛光机的基本结构示意图

图2，本发明采用的高精度光纤透镜抛光机的基本结构示意图的俯视图

图3，本发明采用的高精度光纤透镜抛光机的光纤限位器的结构示意图

图4，本发明采用的高精度光纤透镜抛光机的光纤固定套管的结构示意图

具体实施方式

下面，根据附图详细描述发明的实施例。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明采用一台高精度光纤透镜抛光机，该高精度光纤透镜抛光机采用了光纤限位器2、角度固定支架13、摇臂4、连接器与抛光机组合。抛光机由底座1和抛光盘10组成。抛光盘10装在底座1的中央，抛光盘10上面有抛光纸9。采用了光纤限位器2和角度固定支架13，光纤限位器2固定在角度固定支架13上，用螺丝3固定，角度固定支架13与摇臂4配接，配接的部位设有调节螺丝14，摇臂4通过连接器与抛光机的底座1配连。连接器由连接支架7与支柱15和螺丝8组成，通过螺丝8，连接支架7与支柱15固定在一起。连接支架7上固定安装有调节器6，调节器6上有弧形调节槽，安装在摇臂4上的锁定螺丝5与调节器6上的弧形调节槽配合，实现摇臂4调节变换角度后的锁定。抛光机的底座1边上有与连接器配连的固定孔16。支柱15的下部插入固定孔16中。光纤限位器2配有光纤固定套管12，光纤固定套管12上有便于插入穿过的通孔22，光纤固定套管12侧壁上有安装固定螺丝11的螺纹孔23，螺纹孔23与通孔22相通。光纤固定套管12的螺纹孔23的下方有限位面24，在光纤透镜加工过程中，限位面24与光纤限位器2配合，限制光纤向前滑动。光纤固定套管12的一端插入光纤限位器2的配合孔17内，光纤限位器2上有光纤插入孔21，光纤限位器2的光纤插入孔21与光纤限位器的配合孔17相通。角度固定支架13设有安装调节螺丝14的调节槽。光纤插入孔21在光纤限位器2的前部，配合孔17在光纤限位器2的后部。光纤限位器2的光纤插入孔21尾端有光纤导入孔19。光纤限位器2上有与螺丝3配合的螺纹18和方便固定的圆台20。

本发明加工圆锥型光纤透镜的具体操作步骤如下：

1.将要加工成高精度光纤透镜一端的光纤的外涂敷层清除，裸光纤长度比要加工的高精度光纤透镜长1毫米。

2.将要加工的光纤穿过光纤固定套管，使用螺丝将光纤固定在光纤固定套管中。

3.根据要加工的圆锥型高精度光纤透镜的锥度要求，调整角度固定支架与摇臂构成的角度。

4.将固定有要加工光纤的光纤固定套管插入光纤限位器的配合孔内，使裸光纤端头通过光纤限位器的光纤导入孔进入插入孔，再穿出光纤限位器的插入孔外1毫米。

5.启动高精度光纤透镜抛光机的抛光盘，在抛光盘上粘有抛光纸，使抛光盘匀速转动，进行抛光工序；抛光纸上洒有干净的水。

6.放下摇臂，使穿出光纤限位器插入孔的裸光纤端头和抛光纸接触，对光纤的端头进行抛光，同时光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内，按加工圆锥型高精度光纤透镜的型号要求作360度转动；

7.经过1分钟后，将光纤固定套管从光纤限位器的配合孔内抽出，松开固定套管上的螺丝，将已加工好的圆锥型高精度光纤透镜的光纤抽出。

本发明加工楔型光纤透镜的具体操作步骤如下：

重复上述的加工圆锥型光纤透镜具体操作步骤1、2、3、4、5后，进行第6具体操作步骤：放下摇臂，使穿出光纤限位器插入孔的裸光纤端头和抛光纸接触，对光纤的端头进行抛光，同时光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内，按加工的楔型高精度光纤透镜的型号要求作180度翻转。第7具体操作步骤是：经过1分钟后，将光纤固定套管从光纤限位器的配合孔内抽出，松开固定套管上的螺丝，将已加工好的楔型高精度光纤透镜的光纤抽出。

本发明加工斜面型光纤透镜的具体操作步骤如下：

重复上述的加工圆锥型光纤透镜具体操作步骤1、2、3、4、5后，进行第6具体操作步骤：放下摇臂，使穿出光纤限位器插入孔的裸光纤端头和抛光纸接触，对光纤的端头进行抛光，同时光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内，按加工的斜面型高精度光纤透镜的型号要求固定不动。第7具体操作步骤是：经过1分钟后，将光纤固定套管从光纤限位器的配合孔内抽出，松开固定套管上的螺丝，将已加工好的斜面型高精度光纤透镜的光纤抽出。

Claims (4)

1、高精度光纤透镜加工方法，采用一台高精度光纤透镜抛光机，其加工方法是：

1)将要加工成高精度光纤透镜一端的光纤的外涂敷层清除，使裸光纤长度比要加工的高精度光纤透镜长0.5-1毫米；

2)将要加工的光纤穿过高精度光纤透镜抛光机的光纤固定套管，使用螺丝将光纤固定在光纤固定套管中；

3)根据要加工高精度光纤透镜的锥度要求，调整高精度光纤透镜抛光机的角度固定支架与摇臂构成的角度；

4)将固定有要加工光纤的光纤固定套管插入高精度光纤透镜抛光机的光纤限位器的配合孔内，使裸光纤端头通过光纤限位器的光纤导入孔进入其插入孔，再穿出光纤限位器的插入孔外0.5-1毫米；

5)启动高精度光纤透镜抛光机的抛光盘，抛光盘上粘有抛光纸，使抛光盘匀速转动，进行抛光工序；

6)在抛光工序中，放下高精度光纤透镜抛光机的摇臂，使穿出高精度光纤透镜抛光机的光纤限位器插入孔的裸光纤端头和抛光纸接触，对光纤的端头进行抛光，同时，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内按要求加工高精度光纤透镜的型号作相应的动作；

7)抛光工序完后，将光纤固定套管从光纤限位器的配合孔内抽出，松开固定套管上的螺丝，将已加工成型的高精度光纤透镜的光纤抽出。

2、根据权利要求1所述的高精度光纤透镜加工方法，其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内旋转360度，裸光纤端头将被加工成圆锥型的高精度的光纤透镜。

3、根据权利要求1所述的高精度光纤透镜加工方法，其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内翻转180度，裸光纤端头被加工成楔型的高精度的光纤透镜。

4、根据权利要求1所述的高精度光纤透镜加工方法，其特征在于，在抛光工序中，使固定有要加工光纤的光纤固定套管在光纤限位器的配合孔内固定不动，裸光纤端头将被加工成斜面型的高精度的光纤透镜。