CN1773318A - 用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法及装置 - Google Patents

用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及研磨/抛光机械领域，尤其是一种用于光纤连接器端面的超声机械复合研磨/抛光方法及装置，其特征在于：由超声源产生的20～30kHz的震荡超声信号由换能器7传出，经变幅杆3、夹具2、传递到光纤连接器1端面与研磨/抛光盘14上的研磨/抛光介质15之间的界面上；由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；由此，在超声能与研磨/抛光盘14回转的共同作用下，实现对光纤连接器1端面的超声/机械复合研磨抛光；缩短了研磨/抛光时间，改善了研磨/抛光表面的质量，研磨工序由传统机械研磨的4道降为两道，效率提高4倍以上；达到了光纤连接器端面的研磨/抛光质量指标。

Description

用于光纤连接器端面的 超声/机械复合研磨/抛光方法及装置
技术领域：
本发明涉及研磨/抛光机械领域，尤其是一种用于光纤连接器端面的超声机械复合研磨/抛光方法及装置。
背景技术：
光导纤维连接器与光纤组装后，要求插入损耗应尽可能低，而回波损耗则应尽可能高。因此，需要将连接器端面进行研磨/抛光，以保证连接器插入光路接头时，光纤连接器端面与光路接头中的光纤端面能实现准确有效的物理接触。
目前对光纤连接器端面的加工技术是采用传统的机械研磨抛光工艺，即使用专用的夹具将光纤连接器插芯端面压在研磨抛光盘上，进行研磨/抛光。其质量指标如下表：
                              表1机械式研磨端面的质量指标
  曲率半径(mm)   凸点偏移(μm)   纤心凹凸量(μm)   端面粗糙度(μm)   表面损伤层(μm)   回波损耗(dB)   插入损耗(dB)
  10～25   50   0.05   0.05   0.10   -40～50   0.2
可见传统的机械研磨/抛光方法主要存在的问题是：①光纤端面损伤与变质层厚，造成连接界面反射波强；②光纤端面表面形貌差(如纤心凹凸量大，表面划伤等)而直接影响光纤连接器的插入损耗和回波损耗传输性能；③研磨效率低，金刚石砂纸消耗量大，研磨成本高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光的方法和装置，以降低光纤连接器插针体端面的变质层厚度，减免连接界面反射波；提高光纤连接器端面表面形貌精度，满足光导纤维连接器的性能要求；提高光纤连接器插针体端面研磨效率，降低研磨成本。
本发明用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光装置如图1所示：机架13内安装由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；在机座上安装的定位导向杆10上套装高度调节装置5和通过铰链16与由螺钉8紧定的外套6相连接的升降套4；变幅杆3一端穿过变幅夹具9与超声换能器7相连接，另一端与安装有光纤连接器1的夹具2相连接；加载装置17设置在变幅夹具9上；
研磨盘14的运动是既有自转也有公转的复合运动，工件1相对于研磨盘14的运动轨迹为环绕公转中心的螺旋形轨迹，公转和自转的速度通过研磨/抛光控制系统，以及电机11、12调节。
本发明用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光的方法，其特征在于：使用上述装置，将光纤连接器1安装在变幅杆3的夹具2上；加载装置17施加的载荷使光纤连接器1端面均匀接触研磨/抛光盘14上的研磨介质15；启动工作，由超声源产生的20～30kHz的震荡超声信号由换能器7传出，经变幅杆3、夹具2、传递到光纤连接器1端面与研磨/抛光盘14上的研磨/抛光介质15之间的界面上；由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；由此，在超声能与研磨/抛光盘14回转的共同作用下，实现对光纤连接器1端面的超声/机械复合研磨抛光；
该方法的主要工艺参数如下：
超声波电源：220V±20、50Hz；
超声波频率：26～31kHz；
超声波最大功耗：250W；
研磨盘自转速度：0～120r/min(直流无级调速)；
研磨盘公转速度：0～360r/min(直流无级调速)。
能量密度，即单位加工面积上的超声能：0.5～2J/S/mm2；
载荷，即单位加工面积上的压力：0.1～0.4N/mm2；
研磨/抛光时间：10～20S；
研磨介质粒度：3～0.1μm。
本发明用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法，其特征在于：对不同形状的端面采取相应不同的研磨/抛光方法，
A.对于具有球面要求的端面，在研磨/抛光介质15下部衬以弹性软垫、调整载荷p或者更换不同的弹性软垫，以获得不同的球面半径的光纤连接器端面；
B.对于具有平面要求的端面，则采用平面刚性垫；
C.对于具有角度要求的端面，安装插芯夹具2的内孔与研磨/抛光平面形成一倾斜角度β。
本发明与传统的机械研磨/抛光工艺相比，具有如下优点与效果：
1.实现了对光纤连接器插芯端面的机械与超声复合研磨/抛光，降低了工件表面的压力，缩短了研磨/抛光时间，改善了研磨/抛光表面的质量，使工件表面的变质层降低一倍，获得了高质量的光纤连接器。
2.将研磨工序由传统机械研磨的4道降为两道，每道工序的时间也大大缩短，总研磨/抛光效率提高4倍以上。
3.达到了如下研磨/抛光质量指标。
                              表2超声波端面研磨质量指标
  曲率半径(mm)   凸点偏移(μm)   纤心凹凸量(μm)   端面粗糙度(μm)   表面损伤层(μm)   回波损耗(dB)   插入损耗(dB)
  18～20   ＞0.025   ＞0.01   ＞0.005   ＞0.005   50～70   ＞0.05
附图说明：
图1：本发明光导纤维连接器端面的超声/机械复合研磨抛光装置结构示意图；图中各序号的含义是：
连接器1，夹具2，变幅杆3，升降套4，高度调节装置5，外套6，换能器7，紧定螺钉8，变幅杆夹具9，导杆10，电机11，电机12，机架13，研磨盘14，研磨介质15，铰链16，加载装置17。
图2、图3、图4是本发明对不同形状的端面采取的研磨/抛光方法的局部放大示意图。
图2示意对于具有球面要求的端面，在研磨/抛光介质15下部衬以弹性软垫，调整载荷p或者更换不同的弹性软垫，以获得不同的球面半径；
图3示意对于具有平面要求的端面，则采用平面刚性垫；
图4示意对于具有角度要求的端面，则将安装插芯夹具2的内孔与研磨/抛光平面形成一倾斜角度β。
具体实施方式：
图1展示了本发明光导纤维连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光装置的整体结构：机架13内安装由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；在机座上安装的定位导向杆10上套装高度调节装置5和通过铰链16与由螺钉8紧定的外套6相连接的升降套4；变幅杆3一端穿过变幅夹具9与超声换能器7相连接，另一端与安装有光纤连接器1的插芯体夹具2相连接；加载装置17设置在变幅夹具9的上。以调整光纤插针体1的端面与研磨盘14的接触压力。
研磨盘14的运动是既有自转也有公转的复合运动，工件1相对于研磨盘14的运动轨迹为环绕公转中心的螺旋形轨迹，公转和自转的速度通过研磨/抛光控制系统(图中未画出)，以及电机11、12调节。
本发明光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光的方法，其特征在于：使用上述装置，将光纤连接器1安装在变幅杆3的夹具2上；加载装置17施加的载荷使光纤连接器1端面均匀接触研磨/抛光盘14上的研磨介质15；启动工作，超声源产生的20～30kHz的震荡超声信号由换能器7传出，经变幅杆3、夹具2、传递到光纤连接器1端面与研磨/抛光盘14上的研磨/抛光介质15之间的界面上；由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；由此，在超声能与研磨/抛光盘14回转的共同作用下，对光纤连接器1端面的超声/机械复合研磨抛光。在超声能的作用下，工件1端面材料的物性参数发生变化，如硬度降低、弹性模量变小，分子间的结合能下降。这些都有利于表面变质层的减薄和研磨效率的提高。提高了光纤连接器端面表面形貌精度，提高了光纤连接器插针体端面研磨/抛光效率。
该方法的主要工艺参数如下：
超声波电源：220V±20、50Hz；
超声波频率：26～31kHz；
超声波最大功耗：250W；
研磨盘自转速度：0～120r/min(直流无级调速)；
研磨盘公转速度：0～360r/min(直流无级调速)。
本发明对光纤连接器端面进行研磨和抛光加工时，有四个关键参数需要重点控制。一是能量密度，即单位加工面积上的超声能为J/S/mm2，二是载荷，即单位加工面积上的压力为0.1～0.4N/mm2；三是研磨/抛光时间为10～20S；四是研磨介质粒度为3～01μm。
本发明用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法，其特征在于：对不同形状的端面采取相应不同的研磨/抛光方法，
A.对于具有球面要求的端面，在研磨/抛光介质15下部衬以弹性软垫、调整载荷p或者更换不同的弹性软垫，以获得不同的球面半径的光纤连接器端面；
B.对于具有平面要求的端面，则采用平面刚性垫；
C.对于具有角度要求的端面，安装插芯夹具2的内孔与研磨/抛光平面形成一倾斜角度β。

Claims (3)

1.用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法及装置，其特征在于：机架13内安装由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；在机座上安装的定位导向杆10上套装高度调节装置5和通过铰链16与由螺钉8紧定的外套6相连接的升降套4；变幅杆3一端穿过变幅夹具9与超声换能器7相连接，另一端与安装有光纤连接器1的夹具2相连接；加载装置17设置在变幅夹具9上；
研磨盘14的运动是既有自转也有公转的复合运动，工件1相对于研磨盘14的运动轨迹为环绕公转中心的螺旋形轨迹，公转和自转的速度通过研磨/抛光控制系统，以及电机11、12调节。
2.用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光的方法，其特征在于：使用上述装置，将光纤连接器1安装在变幅杆3的夹具2上；加载装置17施加的载荷使光纤连接器1端面均匀接触研磨/抛光盘14上的研磨介质15；启动工作，由超声源产生的20～30kHz的震荡超声信号由换能器7传出，经变幅杆3、夹具2、传递到光纤连接器1端面与研磨/抛光盘14上的研磨/抛光介质15之间的界面上；由控制系统控制的自转电机11和公转电机12驱动研磨/抛光盘14；由此，在超声能与研磨/抛光盘14回转的共同作用下，实现对光纤连接器1端面的超声/机械复合研磨抛光；
该方法的主要工艺参数如下：
超声波电源：220V±20、50Hz；
超声波频率：26～31kHz；
超声波最大功耗：250W；
研磨盘自转速度：0～120r/min(直流无级调速)；
研磨盘公转速度：0～360r/min(直流无级调速)。
能量密度，即单位加工面积上的超声能：0.5～2J/S/mm2；
载荷，即单位加工面积上的压力：0.1～0.4N/mm2；
研磨/抛光时间：10～20S；
研磨介质粒度：3～0.1μm。
3.根据权利要求2所述的用于光纤连接器端面的超声/机械复合研磨/抛光方法，其特征在于：对不同形状的端面采取相应不同的研磨/抛光方法，
A.对于具有球面要求的端面，在研磨/抛光介质15下部衬以弹性软垫、调整载荷p或者更换不同的弹性软垫，以获得不同的球面半径的光纤连接器端面；
B.对于具有平面要求的端面，则采用平面刚性垫；
C.对于具有角度要求的端面，安装插芯夹具2的内孔与研磨/抛光平面形成一倾斜角度β。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100431787C (zh) * 2006-12-28 2008-11-12 北京交通大学 电弧放电光纤研磨截面高精度抛光方法及装置
CN101947749A (zh) * 2010-09-14 2011-01-19 西安理工大学 一种变位自转超声波振动平面双面研磨数控机床
CN101637877B (zh) * 2009-08-18 2011-06-29 深圳市鑫泽光电设备有限公司 光纤研磨机装置及其研磨方法
CN102152229A (zh) * 2011-01-28 2011-08-17 河南理工大学 一种恒压力超声辅助固着磨料外圆研磨装置
WO2012111290A1 (ja) * 2011-02-16 2012-08-23 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 研磨装置
CN103286682A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 吉林大学 超声波振动辅助研磨/抛光的试件样品夹具
CN103406829A (zh) * 2013-08-17 2013-11-27 黄超凡 一种光纤研磨机的数字调压装置
CN104858774A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 成都美美通信技术有限公司 光纤端头研磨装置
CN104865643A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 成都美美通信技术有限公司 一种光纤端头打磨工装
CN104972389A (zh) * 2015-07-10 2015-10-14 成都市宏山科技有限公司 一种易操作的光纤端头研磨装置
CN105904345A (zh) * 2016-06-06 2016-08-31 丽水市伊凡家模具科技有限公司 一种机械打磨机床
CN106000983A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 宁波大学 一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法
CN108115548A (zh) * 2017-12-27 2018-06-05 苏州塔比诺机电有限公司 一种光纤研磨机构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2051544U (zh) * 1989-07-22 1990-01-24 徐嘉和 自由仿形端面去毛刺机床
CN2093718U (zh) * 1991-05-04 1992-01-22 上海美生电器厂 研磨装置
JPH1086052A (ja) * 1996-09-17 1998-04-07 Yutaka Tokunaga 光ファイバコネクタの研磨方法
JP2000033546A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Yazaki Corp 光コネクタフェルール研磨機及び該研磨機を用いた光コネクタフェルールの作製方法
JP2001324647A (ja) * 2000-05-16 2001-11-22 Fujikura Ltd 光ファイバアレイ、光導波路チップ及びこれらを接続した光モジュール

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100431787C (zh) * 2006-12-28 2008-11-12 北京交通大学 电弧放电光纤研磨截面高精度抛光方法及装置
CN101637877B (zh) * 2009-08-18 2011-06-29 深圳市鑫泽光电设备有限公司 光纤研磨机装置及其研磨方法
CN101947749A (zh) * 2010-09-14 2011-01-19 西安理工大学 一种变位自转超声波振动平面双面研磨数控机床
CN102152229A (zh) * 2011-01-28 2011-08-17 河南理工大学 一种恒压力超声辅助固着磨料外圆研磨装置
US9211627B2 (en) 2011-02-16 2015-12-15 Ntt Advanced Technology Corporation Polishing apparatus
WO2012111290A1 (ja) * 2011-02-16 2012-08-23 エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 研磨装置
CN103391831A (zh) * 2011-02-16 2013-11-13 Ntt尖端技术株式会社 研磨装置
CN103391831B (zh) * 2011-02-16 2016-06-22 Ntt尖端技术株式会社 研磨装置
CN103286682B (zh) * 2013-05-08 2015-10-21 吉林大学 超声波振动辅助研磨/抛光的试件样品夹具
CN103286682A (zh) * 2013-05-08 2013-09-11 吉林大学 超声波振动辅助研磨/抛光的试件样品夹具
CN103406829B (zh) * 2013-08-17 2016-02-03 黄超凡 一种光纤研磨机的数字调压装置
CN103406829A (zh) * 2013-08-17 2013-11-27 黄超凡 一种光纤研磨机的数字调压装置
CN104865643A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 成都美美通信技术有限公司 一种光纤端头打磨工装
CN104858774A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 成都美美通信技术有限公司 光纤端头研磨装置
CN104972389A (zh) * 2015-07-10 2015-10-14 成都市宏山科技有限公司 一种易操作的光纤端头研磨装置
CN106000983A (zh) * 2016-05-16 2016-10-12 宁波大学 一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法
CN106000983B (zh) * 2016-05-16 2018-09-28 宁波大学 一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法
CN105904345A (zh) * 2016-06-06 2016-08-31 丽水市伊凡家模具科技有限公司 一种机械打磨机床
CN108115548A (zh) * 2017-12-27 2018-06-05 苏州塔比诺机电有限公司 一种光纤研磨机构

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