CN105974524A - 波分复用器的制作方法 - Google Patents

波分复用器的制作方法 Download PDF

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CN105974524A CN201610608460.1A CN201610608460A CN105974524A CN 105974524 A CN105974524 A CN 105974524A CN 201610608460 A CN201610608460 A CN 201610608460A CN 105974524 A CN105974524 A CN 105974524A
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Abstract

本发明公开了一种波分复用器的制作方法，包括制作双纤准直器步骤、制作单纤准直器步骤和套管封装步骤；所述制作双纤准直器步骤中利用自聚焦透镜和光学滤波片得到透镜滤光片组件，再利用透镜滤光片组件和双纤制得双纤准直器；所述制作单纤准直器步骤中利用单纤和球面透镜制得单纤准直器；所述套管封装步骤中利用单纤准直器和双纤准直器制得波分复用器。本发明中波分复用器的制造工艺简单，提升了生产效率。

Description

波分复用器的制作方法
技术领域
本发明涉及波分复用器技术领域，特别是涉及一种波分复用器的制作方法。
背景技术
波分复用器（WDM）是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。光波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器（也称合波/分波器）分别置于光纤两端，实现不同光波的耦合与分离。这两个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型，介质膜型，光栅型和平面型四种。但是现有的波分复用器的制造工艺过于繁琐、生产效率低、成品率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种波分复用器的制作方法，制造工艺简单，提升了生产效率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：波分复用器的制作方法，包括制作双纤准直器步骤、制作单纤准直器步骤和套管封装步骤。
所述制作双纤准直器步骤包括：
S101.清洗自聚焦透镜的平面端和光学滤波片的两面；
S102.将光学滤波片的反射面贴在自聚焦透镜的平面端上，分别在光学滤波片和自聚焦透镜的接缝的四个角点胶，得到透镜滤光片组件；
S103.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化；
S104.在光学滤波片和自聚焦透镜的交界处补胶，使得光学滤波片与透镜粘住且无缝隙；
S105.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化；
S106.在透镜滤光片组件中光学滤波片的四周均匀补一圈胶，然后将透镜滤光片组件进行第二紫外固化；
S107.将透镜滤光片组件进行烘烤；
S108.将双纤的尾部光纤解开第一预设长度；
S109.清洁透镜滤光片组件的8°端面和双纤的8°端面；
S110.将双纤的光纤头和透镜滤光片组件放在调整架上， 调节双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值；
S111.在双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面耦合表面进行点胶，直到镜滤光片组件和双纤的光纤头的粘接处完全被胶封住，得到双纤准直器；
S112.将双纤准直器进行第一紫外固化；
S113.在双纤尾部穿第一玻璃管，并点胶固定第一玻璃管；
S114.将双纤准直器进行烘烤。
所述制作单纤准直器步骤包括：
S201.清洁球面透镜的8°端面和单纤的8°端面；
S202.将球面透镜的8°端面套进放置在调整架上的第二玻璃管，球面透镜伸出第二玻璃管第二预设长度，并在球面透镜与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化；
S203.将单纤的8°端面套进第二玻璃管，调节单纤的8°端面与球面透镜的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值；
S204. 在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化，得到单纤准直器，从调整架上取下单纤准直器，在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶，直到胶水包围单纤与第二玻璃管的接触面；
S205.将单纤准直器进行烘烤。
所述套管封装步骤包括：
S301.将双纤准直器和单纤准直器放到调节架上，单纤准直器光纤接入光源，双纤准直器光纤接入功率计；
S302.将双纤准直器和单纤准直器的头部套在第三玻璃管中；
S303.调节双纤准直器的头部和单纤准直器的头部之间的距离到第二预设长度；
S304.装好第三玻璃管后，调节反射插损至最佳值；
S305.固定双纤准直器和单纤准直器，然后密封第三玻璃管。
步骤S102中光学滤波片和透镜的中心重合。
第一紫外固化的方法为：将待固化器件放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于10秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离待固化器件1～2cm。
第二紫外固化的方法为：将待固化器件放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于300秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离待固化器件1～2cm。
烘烤的方法为：将待烘烤器件放入温度为105～115℃的烘箱中烘烤1h。
所述第一预设长度为40～60cm，第二预设长度为1～1.5mm，第三预设长度为2.1～2.3mm。
步骤S302中双纤准直器和单纤准直器的中心对齐。
所述第一玻璃管的长度为9mm，第二玻璃管的长度为6mm，第三玻璃管的长度为18mm。
本发明的有益效果是：本发明中波分复用器的制造工艺简单，提升了生产效率。
附图说明
图1为本发明波分复用器的制作方法的流程图；
图2为本发明中制作双纤准直器的流程图；
图3为本发明中制作单纤准直器的流程图；
图4为本发明中套管封装的流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，波分复用器的制作方法，包括制作双纤准直器步骤、制作单纤准直器步骤和套管封装步骤。
如图2所示，所述制作双纤准直器步骤包括：
S101.清洗自聚焦透镜的平面端和光学滤波片的两面。
用金属镊子将光学滤波片从物料盒中取出， 将透镜8°角斜面一端***固化夹具并固定；在显微镜下用擦拭纸醮酒精清洁透镜的平面端和光学滤波片的两面，擦拭时使用干净的擦拭纸用力擦拭，擦拭时只能顺着一个方向擦拭，不能来回往复擦拭，直到光学滤波片及透镜表面无酒精印渍和其它碎屑、灰尘。
S102.将光学滤波片的反射面贴在自聚焦透镜的平面端上，分别在光学滤波片和自聚焦透镜的接缝的四个角点胶，得到透镜滤光片组件，光学滤波片和透镜的中心重合。
将光学滤波片的反射面放到透镜的平面端上，保证光学滤波片在透镜的平面端的正中间，即透镜的平面端和光学滤波片的中心重合。用镊子夹住光学滤波片侧面，将光学滤波片的反射面朝向透镜，水平贴到透镜上，分别在光学滤波片和透镜接缝的4个角点胶，得到透镜滤光片组件。
S103.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化：将夹有透镜滤光片组件的固化夹具放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于10秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离透镜滤光片组件1～2cm。
S104.在光学滤波片和自聚焦透镜的交界处补胶（进胶量为一根光纤线的宽度），使得光学滤波片与透镜粘住且无缝隙。
S105.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化：将夹有透镜滤光片组件的固化夹具放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于10秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离透镜滤光片组件1～2cm。
在显微镜下检查光学滤波片与透镜接触处是否完全被胶封住且无缝隙，光学滤波片通光孔径内是否渗胶(渗胶宽度约为一根裸光纤的直径)，如果渗胶则不合格返修重做。
S106.在透镜滤光片组件中光学滤波片的四周均匀补一圈胶，然后将透镜滤光片组件进行第二紫外固化：将夹有透镜滤光片组件的固化夹具放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于300秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离透镜滤光片组件1～2cm。
在显微镜下统一检查透镜滤光片组件上是否有UV（辐射）固化胶，如果有胶则用刀片和擦拭纸擦拭干净。
S107. 将透镜滤光片组件进行烘烤：将透镜滤光片组件放入温度为105～115℃的烘箱中烘烤1h。
S108.将双纤的尾部光纤解开40～60cm。
将双纤的尾纤尾部光纤线解开约40～60cm长，目测是否有线损；套第一玻璃管：拇指、食指捏住双纤的光纤头的尾部，将第一玻璃管从光纤头部套进光纤线上。
S109.清洁透镜滤光片组件的透镜端面和双纤的光纤头。
在显微镜下清洁透镜滤光片组件中透镜的平面端和双纤的光纤头端面，直到光学表面无任何污染物和酒精印渍。
S110.将双纤的光纤头和透镜滤光片组件放在调整架上，调节双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值。
将双纤的光纤头和透镜滤光片组件安装在三维调整架上，在显微镜下观察透镜滤光片组件的斜8°角面与双纤的光纤头的斜8°角面是否平行；若不平行，则进行调整，直到平行。推动三维调整架，使双纤的光纤头和透镜滤光片组件靠近到间隔1～2mm，在显微镜下目测两构件的斜8°角面是否平行，如还不平行，调节旋钮，不要移动透镜滤光片组件，只要轻旋双纤的光纤头，使其轻碰透镜滤光片组件中的光学滤波片，直到插损为最佳值。
S111. 在双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面耦合表面进行点胶，直到镜滤光片组件和双纤的光纤头的粘接处完全被胶封住，得到双纤准直器。
在透镜滤光片组件和光纤头间隙点胶，用粘有胶水的上胶针从上由下点一圈胶，让透镜滤光片组件与双纤的光纤头的粘接处完全被胶完全封住。
S112.将双纤准直器进行第一紫外固化：将光纤准直器放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于10秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离双纤准直器1～2cm。
如在固化过程中数值跳动大于0.05dB，掰开重新调节；中间间隔3～5秒在用紫外光源照射不小于10秒，紫外功率不小于500mW；松开左边夹子，顺时针旋转调节架Z轴，使双纤准直器升起，松开右边夹子，右手捏住双纤准直器尾部1～2cm左右的双纤慢慢转动，在显微镜下观察透镜滤光片组件与双纤的光纤头的粘接处是否被胶完全封住。
裹胶：裹胶时候要光滑均匀，不能有毛刺，裹胶的宽度要大于2mm，裹胶的厚度要不大于0.9mm。
查看双纤准直器上胶质量，透镜滤光片组件和双纤的光纤头粘接处缝隙是否完全被胶覆盖住，双纤准直器是否弯曲；若弯曲则不合格，如果不合格，则刮掉不合格部分重新上胶或者断开重做。
S113.在双纤尾部穿第一玻璃管，并点胶固定第一玻璃管。
在双纤尾部穿第一玻璃管，第一玻璃管在离双纤尾部0.8～1.2mm处点胶固定。
S114.将双纤准直器进行烘烤：将光纤准直器放入温度为105～115℃的烘箱中烘烤1h。
如图3所示，所述制作单纤准直器步骤包括：
所述制作单纤准直器步骤包括：
S201.清洁球面透镜的8°端面和单纤的8°端面；
S202.将球面透镜的8°端面套进放置在调整架上的第二玻璃管，球面透镜伸出第二玻璃管1～1.5mm，并在球面透镜与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化；
S203.将单纤的8°端面套进第二玻璃管，调节单纤的8°端面与球面透镜的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值；
将单纤的光纤头和球面透镜安装在三维调整架上，在显微镜下观察球面透镜的斜8°角面与单纤的光纤头的斜8°角面是否平行；若不平行，则进行调整，直到平行。推动三维调整架，使单纤的光纤头和球面透镜靠近到间隔1～2mm，在显微镜下目测两构件的斜8°角面是否平行，如还不平行，调节旋钮，不要移动球面透镜，只要轻旋单纤的光纤头，使其轻碰球面透镜上的光学滤波片，直到插损为最佳值。
S204. 在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化，得到单纤准直器，从调整架上取下单纤准直器，在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶，直到胶水包围单纤与第二玻璃管的接触面；
S205. 将单纤准直器进行烘烤：将光纤准直器放入温度为105～115℃的烘箱中烘烤1h。
如图4所示，所述套管封装步骤包括：
S301. 将双纤准直器和单纤准直器放到调节架上，单纤准直器光纤接入光源，双纤准直器光纤接入功率计。
确认光源功率并清零：进行光路连接，选择调试波长点，光源线与光功率计线对接，切换光功率计两个通道的单位到“dbm”，看两个波长的光功率是否基本一致（要求两个光源功率相差不超过0.5dBm），然后切换单位回“dB”，存储光源清零（至少每间隔4个小时清零一次）；光路连接：单纤准直器光纤接入光源，双纤准直器光纤接入功率计，连接好光纤线准备开始调节反射插损。
S302. 将双纤准直器和单纤准直器的头部套在第三玻璃管中，双纤准直器和单纤准直器的中心对齐。
S303. 调节双纤准直器的头部和单纤准直器的头部之间的距离到第二预设长度。
S304. 装好第三玻璃管后，调节反射插损至最佳值。
调节三维调整架，调节Y轴，X轴以及Z轴方向，慢慢推动调整架，使得反射插损达到最小（一般在0.20dB以下）。
S305. 固定双纤准直器和单纤准直器，然后密封第三玻璃管。
所述波分复用器的制作方法还包括测试步骤：
归零：将光源与光功率计波长设定为流程卡上所示波长，移动光标到按Unit键，使光功率计上层显示单位为dB，取光源线做端面处理后，放入夹头V型沟槽内，再***光功率计探头中，按Ref键作归零屏幕上层显示0.00dB。
取出光源线夹头，将RL（回波损耗）线做端面处理后放入夹头V型槽内，***光功率计探头，察看上层读值是否小于20dB，如小于20dB，表示光源线切割良好，继续下一步骤，否则重新归零；将光源线于食指上缠绕3圈，光功率计上层读值即为 “*** RL”。
测试波分复用器COM端RL：波分复用器COM端（输入端）和光源线熔接，可调光源输出透射波长，RL线做端面处理后放入夹头V型槽内，***光功率计探头，用食指绕波分复用器的R端和P端，记录光功率计上层读值，查《回波损耗测试对照表》，测得波分复用器COM端RL，读值记录于流程单上，RX端和TX端的RL也依照以上方法测试。
测试ISO（隔离度）： 相邻ISO,选择波分复用器中心波长λ±20nm的光源，COM端接光源，Pass端接功率计，功率计所显示的示数为相邻隔离度；非相邻 ISO,选择波分复用器中心波长λ±20nm以外的任意波长光源，COM端接光源，Pass端接功率计，功率计所显示的示数为非相邻端隔离度。
透射隔离度和反射隔离度：Tx ISO（透射隔离度）,选择反射带光源，COM端接光源，透射端接功率计，功率计所显示的示数为透射端隔离度；Rx ISO（反射隔离度）,选择透射带光源，COM端接光源，反射端接功率计，功率计所显示的示数为反射端隔离度。
测试波分复用器透射到反射的方向性。波分复用器透射端和光源线熔接，可调光源输出透射波长，反射端做端面处理后放入夹头V型沟槽内，***光功率计探头，用食指绕波分复用器的COM端，光功率计上层读值既为波分复用器P到R的方向性。
测试反射端IL（反射插损）：将C0M端与光源线相接，RX端做端面处理后放入夹头V型沟槽内，***光功率计，光功率计上层读值既为反射端IL，读值记录于流程单上测试透射端IL：将C0M端与光源线相接，TX端做端面处理后放入夹头V型沟槽内，***光功率计，光功率计上层读值既为反射端IL。
将双纤准直器放进热盘槽里，烘烤2分钟，光功率计上层读值即为反射端的高温IL，读值记录于流程单上。高温IL和常温IL的差，即为双纤准直器的反射端的TDL（TDL为***损耗在高温下与低温下的变化量）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.波分复用器的制作方法，其特征在于：包括制作双纤准直器步骤、制作单纤准直器步骤和套管封装步骤；
所述制作双纤准直器步骤包括：
S101.清洗自聚焦透镜的平面端和光学滤波片的两面；
S102.将光学滤波片的反射面贴在自聚焦透镜的平面端上，分别在光学滤波片和自聚焦透镜的接缝的四个角点胶，得到透镜滤光片组件；
S103.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化；
S104.在光学滤波片和自聚焦透镜的交界处补胶，使得光学滤波片与透镜粘住且无缝隙；
S105.将透镜滤光片组件进行第一紫外固化；
S106.在透镜滤光片组件中光学滤波片的四周均匀补一圈胶，然后将透镜滤光片组件进行第二紫外固化；
S107. 将透镜滤光片组件进行烘烤；
S108.将双纤的尾部光纤解开第一预设长度；
S109.清洁透镜滤光片组件的8°端面和双纤的8°端面；
S110.将双纤的光纤头和透镜滤光片组件放在调整架上， 调节双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值；
S111.在双纤的8°端面与透镜滤光片组件的8°端面耦合表面进行点胶，直到镜滤光片组件和双纤的光纤头的粘接处完全被胶封住，得到双纤准直器；
S112.将双纤准直器进行第一紫外固化；
S113.在双纤尾部穿第一玻璃管，并点胶固定第一玻璃管；
S114.将双纤准直器进行烘烤；
所述制作单纤准直器步骤包括：
S201.清洁球面透镜的8°端面和单纤的8°端面；
S202.将球面透镜的8°端面套进放置在调整架上的第二玻璃管，球面透镜伸出第二玻璃管第二预设长度，并在球面透镜与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化；
S203.将单纤的8°端面套进第二玻璃管，调节单纤的8°端面与球面透镜的8°端面进行耦合，直到插损为最佳值；
S204. 在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶并固化，得到单纤准直器，从调整架上取下单纤准直器，在单纤与第二玻璃管端口的接触面点胶，直到胶水包围单纤与第二玻璃管的接触面；
S205.将单纤准直器进行烘烤；
所述套管封装步骤包括：
S301.将双纤准直器和单纤准直器放到调节架上，单纤准直器光纤接入光源，双纤准直器光纤接入功率计；
S302.将双纤准直器和单纤准直器的头部套在第三玻璃管中；
S303.调节双纤准直器的头部和单纤准直器的头部之间的距离到第三预设长度；
S304.装好第三玻璃管后，调节反射插损至最佳值；
S305.固定双纤准直器和单纤准直器，然后密封第三玻璃管。
2.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：步骤S102中光学滤波片和透镜的中心重合。
3.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：第一紫外固化的方法为：将待固化器件放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于10秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离待固化器件1～2cm；
第二紫外固化的方法为：将待固化器件放入防紫外罩中的照射区域照射大于等于300秒，紫外光源的功率大于等于500mW，紫外光源距离待固化器件1～2cm。
4.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：烘烤的方法为：将待烘烤器件放入温度为105～115℃的烘箱中烘烤1h。
5.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：所述第一预设长度为40～60cm，第二预设长度为1～1.5mm，第三预设长度为2.1～2.3mm。
6.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：步骤S302中双纤准直器和单纤准直器的中心对齐。
7.根据权利要求1所述的波分复用器的制作方法，其特征在于：所述第一玻璃管的长度为9mm，第二玻璃管的长度为6mm，第三玻璃管的长度为18mm。
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