CN115308841A - 一种旋转光纤的切割方法及光纤反射镜 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种旋转光纤的切割方法及光纤反射镜。该方法包括：对旋转光纤进行预处理；将预处理后的旋转光纤放入保偏熔接机；利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工；利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。本发明实施例充分解决了传统机械式光纤切割刀在切割旋转光纤时，由于内部高应力引起的光纤端面崩裂问题。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种旋转光纤的切割方法及光纤反射镜。
背景技术
光纤反射镜在各种全光纤器件中非常实用，经常被安装在光纤的末端，它以极低的损耗将≥98％的光反射回原光纤当中。
传统光纤反射镜采用机械切割刀的方式进行旋转光纤的端面加工，直接对旋转光纤进行切割加工，相较于光纤研磨等加工工艺，此种方法，成本低、效率高、操作简便。
由于旋转光纤的特殊结构，使得生产制造过程中会产生很强的内部应力，传统的机械切割刀在切割旋转光纤时，内部产生的高应力会引起光纤端面崩裂。
发明内容
本发明实施例提供了一种旋转光纤的切割方法及光纤反射镜，以实现对旋转光纤的切割操作，解决了机械式切割旋转光纤时出现光纤端面断裂的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种旋转光纤的切割方法，包括：
对旋转光纤进行预处理；
将预处理后的旋转光纤放入保偏熔接机；
利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工；
利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。
可选的，对旋转光纤进行预处理包括：
利用米勒钳将第一预设长度的旋转光纤的涂覆层去除，并清洁旋转光纤。
可选的，第一预设长度大于或等于1.1mm，小于或等于20mm。
可选的，利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工，包括：
将旋转光纤放入保偏熔接机，其中去除涂覆层的部分与保偏熔接机的放电电极对应；
控制保偏熔接机的放电电极至少一次放电，使第二预设长度的旋转光纤进行淬火。
可选的，第二预设长度大于或等于0.8mm，小于或等于1.2mm。
可选的，在控制保偏熔接机的放电电极放电时，放电次数小于或等于三次。
可选的，在利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割之后，还包括：
对切割后的旋转光纤端面进行测试。
可选的，对切割后的旋转光纤端面进行测试包括：
检测切割后的旋转光纤端面是否存在裂纹及端面损伤；
若否，将旋转光纤接入测试回路；
利用测试回路测试旋转光纤端面的反射率；
其中，测试回路包括光源、光环行器和光探测器，光源的输出端与光环行器的第一端连接，光环行器的第二端与旋转光纤的第一端连接，旋转光纤的第二端为切割端面，光环行器的第三端与光探测器连接。
根据本发明的另一方面，提供了一种光纤反射镜，包括
旋转光纤，旋转光纤的反射端面通过本发明任一实施例的切割方法切割形成。
可选的，旋转光纤的反射端面设置有反射层。
本发明实施例提供旋转光纤的切割方法，先对旋转光纤进行预处理；然后将预处理后的旋转光纤放入保偏熔接机；利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工；利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。通过采用上述技术方案，使得光纤反射镜的旋转光纤在完成预处理操作后，放入保偏熔接机，进而对旋转光纤进行淬火工艺加工，减弱旋转光纤的内部应力，依据对旋转光纤的淬火工艺加工位置，进一步使用机械切割刀进行切割操作。解决了传统机械式光纤切割刀在切割旋转光纤时，由于内部高应力引起光纤端面崩裂的问题。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种旋转光纤的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种旋转光纤的切割方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的测试流程图；
图5为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的测试回路图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的流程示意图，本实施例可适用于对旋转光纤进行切割以制作镀膜光纤反射镜的情况，具体包括如下步骤：
S110、对旋转光纤进行预处理。
其中，旋转光纤是高度双折射光纤，它通过在拉制过程中先旋转蝴蝶结式的单模保偏光纤来制造，而不是在拉制之后使其扭转。示例性的，图2为旋转光纤的结构示意图，其中旋转箭头表示光纤内蝴蝶结形状的旋转方向，图2中还示出了三个位置处的光纤截面示意图。旋转光纤内部产生偏振旋转，从任何电压线或电压源隔离。这消除了原本可能影响测量的任何电气噪声。光纤对外部场格外敏感，具有非常快的响应时间，并且重量轻，结构紧凑。
可选的，预处理包括：
利用米勒钳将第一预设长度的旋转光纤的涂覆层去除，并清洁旋转光纤。
米勒钳用于去除旋转光纤的涂覆层，使用米勒钳去除涂覆层之后便可以得到裸纤。去除涂覆层时在光纤表面可能会存在涂覆层残留，因此需要清洁旋转光纤，避免污染甚至损坏切割后的光纤端面或设备接口。对得到的旋转光纤进行清洁可以采用专业的光纤清洁工具，例如，清洁工具可以为光纤清洁笔或光纤清洁棒等。第一预设长度可为小于旋转光纤自身长度的任一数值。
可选的，第一预设长度大于或等于1.1mm，小于或等于20mm。
第一预设长度为去除涂覆层对应的光纤长度，该长度在进行去除步骤前就已经预先设定，该长度不宜过长，以免污染切割端面附近的光纤。
S120、将预处理后的旋转光纤放入保偏熔接机。
将旋转光纤放入保偏熔接机前，首先对该保偏熔接机进行复位操作，尤其在连续使用过程中；其次打开保偏熔接机的挡风盖，取出光纤夹具，将预处理后的旋转光纤放在夹具上；将夹好光纤的夹具放在保偏熔接机的底座上，盖上挡风盖。保偏熔接机在熔接的整个过程中，不能打开挡风盖。
S130、利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工。
淬火是将待加工工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即浸入淬冷介质中快速冷却的热处理工艺。淬冷介质可以是盐水、水、矿物油、空气等。示例性的淬火环境，在淬火温度为24度，湿度小于30％的恒温恒湿无尘车间，淬冷介质为空气。淬火工艺可以使工件内部存在的高应力在可控范围内得到释放。
可选的，将旋转光纤放入保偏熔接机，其中去除涂覆层的部分与保偏熔接机的放电电极对应；控制保偏熔接机的放电电极至少一次放电，使第二预设长度的旋转光纤进行淬火。
去除涂覆层的部分与保偏熔接机的放电电极对应，保证放电电极放出的电，可以被去除涂覆层的部分接收。放电电极放电的范围、次数和持续时间都会影响待淬火工件的相应参数，例如高应力和耐磨性等。可选的，在控制所述保偏熔接机的放电电极放电时，放电次数小于或等于三次。淬火工艺的加热工序由放电电极放出的电完成，故放电次数至少为一次，使得第二预设长度的旋转光纤进行淬火。其中，第二预设长度为小于等于第一预设长度的数值。可选的，第二预设长度大于或等于0.8mm，小于或等于1.2mm。示例性的，放电范围为900μm，首次放电时间为200ms，其他放电时间为50ms，放电次数至少为1次，最多为3次。
S140、利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。
利用机械切割刀完成对旋转光纤的切割操作。
本发明实施例的技术方案，使得光纤反射镜的旋转光纤在完成预处理操作后，放入保偏熔接机，进而对旋转光纤进行淬火工艺加工，减弱旋转光纤的内部应力，依据对旋转光纤的淬火工艺加工位置，进一步使用机械切割刀进行切割操作。解决了传统机械式光纤切割刀在切割旋转光纤时，由于内部高应力引起光纤端面崩裂的问题。
图3为本发明实施例提供的另一种旋转光纤的切割方法的流程示意图，参考图3，该切割方法包括：
S210、对旋转光纤进行预处理。
S220、将预处理后的旋转光纤放入保偏熔接机。
S230、利用保偏熔接机对旋转光纤进行淬火工艺加工。
S240、利用机械切割刀对旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。
S250、对切割后的旋转光纤端面进行测试。
通过测试光纤端面是否存在裂纹及端面损伤，若存在说明端面不合格，若不存在，可以进一步测试测得旋转光纤端面的反射率。
图4为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的测试流程图，具体是对切割后的旋转光纤进行测试。如图4所示，包括：
S251、检测切割后的旋转光纤端面是否存在裂纹及端面损伤。
S252、若否，将旋转光纤接入测试回路。
S253、利用测试回路测试旋转光纤端面的反射率；
图5为本发明实施例提供的一种旋转光纤的切割方法的测试回路图，
其中，测试回路包括光源501、光环行器502和光探测器503，光源501的输出端与光环行器502的第一端连接，光环行器502的第二端与旋转光纤504的第一端连接，旋转光纤504的第二端为切割端面，光环行器502的第三端与光探测器503连接。
对切割后的旋转光纤端面是否存在裂纹及端面损伤的检测，在保偏熔接机内进行，具体可以利用保偏熔接机内置的显微成像功能，观察保偏熔接机屏幕上的图像进行检测。如果切割后的旋转光纤504存在裂纹及端面损伤，则不继续进行测试操作；如果切割后的旋转光纤504不存在裂纹及端面损伤，则将该旋转光纤接入测试回路。测试回路包括光源501、光环行器502和光探测器503，光源501的输出端与光环行器502的第一端连接，光环行器502的第二端与旋转光纤504的第一端连接，旋转光纤504的第二端为切割端面，光环行器502的第三端与光探测器503连接。其中，光源501提供测试所需要的光，可以为激光器。光环行器502是一种多端口的具有非互易特性的光器件。光信号由任一端口输入时，都能从下一端口以很小的损耗输出，可以是透射式和反射式。光探测器503能检测出入射到其面上的光功率，并把这个光功率的变化转化为相应的电流。
利用该测试回路各端口得到的光功率值，进而计算旋转光纤端面的反射率。
本发明实施例还提供了一种光纤反射镜，该装置包括：
旋转光纤，旋转光纤的反射端面可通过本发明任一实施例的切割方法形成。光纤反射镜经常被安装在光纤的末端，用于光路中光的反射。
可选的，旋转光纤的反射端面设置有反射层。
反射层可以提高端面的反射率，使得光可以在光纤中反向传播，从光纤的一端传到另一端。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种旋转光纤的切割方法，其特征在于，包括：
对旋转光纤进行预处理；
将预处理后的所述旋转光纤放入保偏熔接机；
利用所述保偏熔接机对所述旋转光纤进行淬火工艺加工；
利用机械切割刀对所述旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割。
2.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，所述对旋转光纤进行预处理包括：
利用米勒钳将第一预设长度的旋转光纤的涂覆层去除，并清洁所述旋转光纤。
3.根据权利要求2所述的切割方法，其特征在于，所述第一预设长度大于或等于1.1mm，小于或等于20mm。
4.根据权利要求2所述的切割方法，其特征在于，所述利用所述保偏熔接机对所述旋转光纤进行淬火工艺加工，包括：
将所述旋转光纤放入保偏熔接机，其中去除涂覆层的部分与所述保偏熔接机的放电电极对应；
控制所述保偏熔接机的放电电极至少一次放电，使第二预设长度的旋转光纤进行淬火。
5.根据权利要求4所述的切割方法，其特征在于，所述第二预设长度大于或等于0.8mm，小于或等于1.2mm。
6.根据权利要求4所述的切割方法，其特征在于，在控制所述保偏熔接机的放电电极放电时，放电次数小于或等于三次。
7.根据权利要求1所述的切割方法，其特征在于，在利用机械切割刀对所述旋转光纤的淬火工艺加工位置进行切割之后，还包括：
对切割后的旋转光纤端面进行测试。
8.根据权利要求7所述的切割方法，其特征在于，所述对切割后的旋转光纤端面进行测试包括：
检测切割后的旋转光纤端面是否存在裂纹及端面损伤；
若否，将旋转光纤接入测试回路；
利用测试回路测试旋转光纤端面的反射率；
其中，所述测试回路包括光源、光环行器和光探测器，所述光源的输出端与所述光环行器的第一端连接，所述光环行器的第二端与旋转光纤的第一端连接，所述旋转光纤的第二端为切割端面，所述光环行器的第三端与所述光探测器连接。
9.一种光纤反射镜，其特征在于，包括旋转光纤，所述旋转光纤的反射端面通过权利要求1～8任一所述的切割方法切割形成。
10.根据权利要求9所述的光纤反射镜，其特征在于，所述旋转光纤的反射端面设置有反射层。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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