CN202472036U - 一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，包括加热体组件、驱动电路板、控制计算机，控制计算机根据程序控制驱动电路板输出相应的电流至加热体组件，加热体组件中陶瓷加热片均匀发热以热固化光纤拉锥区，同时加热体组件中温度传感器将热固化操作的温度数据采集并通过驱动电路板传送至控制计算机，由控制计算机根据采集到的温度进行比较判断并对热固化操作进行控制。本实用新型有效地保证了固化热场的均匀与小型化，加热温度和加热时间均可由人工设定和控制，有效地提高了热固化操作的精度和速度，进一步提升了无源器件封装的一致性和固化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤熔接领域，具体为一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统。
背景技术
石英玻璃光纤由石英芯部和形成在芯部周围的石英包层组成，且由塑料制成的外包层所包裹加强保护，利用光的全反射原理，光在光纤芯部传输。光纤广泛使用在光信号传输领域中。
熔锥型光纤耦合器(fused tapered coupler)是现代光通信中被广泛应用的关键光器件，就其制作工艺及各项性能指标而言也是极具代表性的一类光器件。熔融拉锥法就是将两根或两根以上除去涂覆层的光纤以一定的方法靠扰，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，通过控制光纤扭转的角度和拉伸的长度，可得到不同的分光比例。最后把拉锥区用固化胶固化在石英基片上插入不锈铜管内，这就是光分路器。光纤熔融拉锥机的封装系统完成的就是熔锥型器件生产的最后步骤——固化。
目前的拉锥机封装系统封装时采用的固化方式主要分为紫外固化和热固化两种方式，而热固化普遍采用的直接用电流驱动加热丝的方式，加热温度的高低则通过调节电流的大小来改变。这种热固化装置既不能获得均匀的热场，又不能实时的观测固化台温度，不能达到精确、快速的控制热固化的温度和时间的效果。
现有光纤熔融拉锥机热固化系统存在以下的缺点：采用加热丝的固化装置热场不均匀；固化区域较长，不利于制作外形尺寸较小的光无源器件；不能实时观测固化台温度；不能精确控制固化台的温度；不能分阶段控制固化时间，不利于提高无源器件封装的一致性和固化效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，以解决现有技术中传统光纤熔融拉锥机热固化系统热场不均匀，不能对固化过程中的温度进行观测和控制等问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，其特征在于：包括加热体组件、驱动电路板、控制计算机，所述加热体组件包括有固化台，所述固化台上安装有与驱动电路板电连接的左、右两组接线柱和温度传感器，每组接线柱上端通过电热丝连接且电热丝上水平安装有陶瓷加热片，所述固化台上在左、右两组接线柱之间安装有封装吸头；所述控制计算机根据程序控制驱动电路板输出相应的电流至加热体组件，所述加热体组件中陶瓷加热片均匀发热以热固化光纤拉锥区，同时加热体组件中温度传感器将热固化操作的温度数据采集并通过驱动电路板传送至控制计算机，由控制计算机根据采集到的温度进行比较判断并对热固化操作进行控制。
所述的一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，其特征在于：所述驱动电路板包括中央处理器、通信模块、功率驱动电路、电压比较器、模拟/数字转换器以及数字/模拟转换器，所述中央处理器通过通信模块与控制计算机通信连接，所述模拟/数字转换器将加热体组件中温度传感器采集到的温度信息进行信号转换后经中央处理器存储并传送至控制计算机以显示，所述控制计算机将需要的温度信息转换为相应的电压信号传送给中央处理器，所述中央处理器输出该信号经数字模拟转换后传送给电压比较器，所述电压比较器对加热体组件中温度传感器采集到的温度信号和中央处理器传送来的信号进行比较后输出控制信号至功率驱动电路，所述功率驱动电路根据电压比较器和中央处理器传送来的控制信号驱动加热体组件。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的加热体组件中采用了陶瓷加热片，拆装方便，结构简单，有效地保证了固化热场的均匀与小型化；整个热固化的操作过程均由控制计算机监控，加热温度和加热时间均可由人工设定和控制，有效地提高了热固化操作的精度和速度，进一步提升了无源器件封装的一致性和固化效果。
附图说明
图1为本实用新型的功能结构示意图。
图2为本实用新型中加热体组件的结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括加热体组件、驱动电路板、控制计算机，加热体组件包括有固化台1，固化台1上安装有与驱动电路板电连接的左、右两组接线柱2和温度传感器3，每组接线柱2上端通过电热丝连接且电热丝上水平安装有陶瓷加热片4，固化台1上在左、右两组接线柱2之间安装有封装吸头5，封装吸头5用于对熔接光纤6的拉锥区进行固化封装；控制计算机根据程序控制驱动电路板输出相应的电流至加热体组件，加热体组件中陶瓷加热片4均匀发热以热固化光纤拉锥区，同时加热体组件中温度传感器将热固化操作的温度数据采集并通过驱动电路板传送至控制计算机，由控制计算机根据采集到的温度进行比较判断并对热固化操作进行控制。
驱动电路板包括中央处理器、通信模块、功率驱动电路、电压比较器、模拟/数字转换器以及数字/模拟转换器，中央处理器通过通信模块与控制计算机通信连接，模拟/数字转换器将加热体组件中温度传感器采集到的温度信息进行信号转换后经中央处理器存储并传送至控制计算机以显示，控制计算机将需要的温度信息转换为相应的电压信号传送给中央处理器，中央处理器输出该信号经数字模拟转换后传送给电压比较器，电压比较器对加热体组件中温度传感器采集到的温度信号和中央处理器传送来的信号进行比较后输出控制信号至功率驱动电路，功率驱动电路根据电压比较器和中央处理器传送来的控制信号驱动加热体组件。
加热/冷却：由操作者输入需要的具体加热温度，然后由计算机换算成具体的控制电压数字，将此数字通过通信线缆传输给驱动电路板（模块2）的中央处理器（CPU），由CPU控制并使数字/模拟转换器（DAC）输出特定的电压给比较器的一个端口。
当温度未达到设定的温度时，温度传感器的输出电压小于数字/模拟转换器的输出，这时，比较器输出高电平，将驱动电路开启，从而驱动陶瓷加热片4温度升高；当温度达到或高于设定的温度时，温度传感器的输出电压大于数字/模拟转换器的输出，这时，比较器输出低电平，关闭电路，从而使陶瓷加热片4冷却。
温度测量与显示：温度传感器输出的电压信号通过电线输入模拟/数字转换器（ADC），并采集到CPU的存储区，CPU每隔一段时间会将数据通过通信模块上传到控制计算机，计算机将此电压数据转换后，会将温度值显示出来。
加热时间控制：用户设定完加热时间，当计算机接收到的传感器值达到设定值时，会发送一个控制命令交给驱动电路板（模块2），CPU接到指令后通过控制引脚可以直接关闭陶瓷加热片4驱动电路，从而达到控制加热时间的效果。
左右陶瓷加热片4、加热时间的单独控制：由于左右陶瓷加热片4、热敏电阻后端的电路是独立的，用户可以自由的控制左右陶瓷加热片4的温度和加热时间。
Claims (2)
1.一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，其特征在于：包括加热体组件、驱动电路板、控制计算机，所述加热体组件包括有固化台，所述固化台上安装有与驱动电路板电连接的左、右两组接线柱和温度传感器，每组接线柱上端通过电热丝连接且电热丝上水平安装有陶瓷加热片，所述固化台上在左、右两组接线柱之间安装有封装吸头；所述控制计算机根据程序控制驱动电路板输出相应的电流至加热体组件，所述加热体组件中陶瓷加热片均匀发热以热固化光纤拉锥区，同时加热体组件中温度传感器将热固化操作的温度数据采集并通过驱动电路板传送至控制计算机，由控制计算机根据采集到的温度进行比较判断并对热固化操作进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种带实时温度监控的光纤熔融拉锥机热固化系统，其特征在于：所述驱动电路板包括中央处理器、通信模块、功率驱动电路、电压比较器、模拟/数字转换器以及数字/模拟转换器，所述中央处理器通过通信模块与控制计算机通信连接，所述模拟/数字转换器将加热体组件中温度传感器采集到的温度信息进行信号转换后经中央处理器存储并传送至控制计算机以显示，所述控制计算机将需要的温度信息转换为相应的电压信号传送给中央处理器，所述中央处理器输出该信号经数字模拟转换后传送给电压比较器，所述电压比较器对加热体组件中温度传感器采集到的温度信号和中央处理器传送来的信号进行比较后输出控制信号至功率驱动电路，所述功率驱动电路根据电压比较器和中央处理器传送来的控制信号驱动加热体组件。
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=46920185
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163592A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-06-19 | 张家界经天光电设备有限公司 | 实时监控光纤固化过程中温度和时间变化的系统及方法 |
| CN107843758A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-03-27 | 南京森塞光电科技有限公司 | 一种二模拉锥光纤电流传感器及制备方法 |
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2012
- 2012-03-27 CN CN2012201181759U patent/CN202472036U/zh not_active Expired - Lifetime
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