CN109759943A - 裸光纤批量研磨工艺及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种裸光纤批量研磨的工艺，包括如下步骤：光纤准备，将光纤将研磨端面整理平整，光纤涂覆层剥离或不剥离；光纤扎束；将光纤装入热缩管或能完成裹紧功能的器件内，使热缩管收缩或能完成裹紧功能的器件裹紧光纤；光纤临时粘合，用临时粘合剂将光纤束内光纤的缝隙填满以完全固定每根光纤；光纤研磨，使用研磨机和研磨盘对光纤束端面进行研磨；散开并清洁光纤；光纤束研磨完成并检测合格后，去除光纤束的临时粘合剂，破开热缩管或打开裹紧功能的器件，再散开并清洁光纤，本发明的有益效果在于：操作简单、合格率高、可操作性强、效率高；裸光纤研磨方法可一次研磨多根光纤，生产效率高，操作步骤简单，可重复性强，适用于大批量生产。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种裸光纤研磨工艺，尤其涉及一种裸光纤批量研磨工艺及方法。
【背景技术】
由于光信号的诸多优势，其应用范围越来越广，但同时对产品的要求也越来越高，无论是光通信、光纤传感、大功率激光器还是其他光应用领域，光纤都是光信号传输的载体，其本身质量的好坏及其与其他器件对接品质的良莠，会直接影响整个光器件或光链路，光纤的制造工艺已非常成熟，成本低且品质状态可控，但光纤对接技术仍在探索中，在多数光器件和光链路内，其仍是主要的品质隐患点和耗工耗时点，主要影响因素之一是光纤截面的处理，即裸光纤的端面研磨技术；
现有的裸光纤端面研磨技术主要有以下几种：
以发明专利CN106000983B和实用新型专利CN107953153A为代表的，使用专用的裸光纤研磨机或普通光纤研磨机配合裸纤适配器，逐根研磨裸光纤，本方法的缺陷是单次只可研磨一根光纤，且光纤被机械方式夹持，容易受损；
以发明专利CN104015121A和实用新型专利CN206536338U为代表的，使用普通研磨机，配合特制的研磨盘，将石蜡或胶水等粘合剂预先置于研磨盘的收容槽内，软化后将1根或多根光纤***，将光纤于研磨盘凝固成一体后整盘研磨，研磨完成后软化粘合剂，抽出光纤，再对光纤柱面和端面进行清洁，本方法虽可一次磨多根光纤，但光纤与研磨盘之间是胶水粘合的方式固定，角度不好控制，而且光纤抽出前无法判定合格状态，无法单束返磨。
【发明内容】
本发明目的在于解决上述无法多根研磨、光纤角度控制不准确、光纤容易受损及无法单束返磨等的不足而提供的一种裸光纤批量研磨工艺及方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种裸光纤批量研磨的工艺，包括如下步骤：
(1)光纤准备；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤将研磨端面整理平整，光纤涂覆层剥离或不剥离；
(2)光纤扎束；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤装入热缩管或能完成裹紧功能的器件内，使热缩管收缩或能完成裹紧功能的器件裹紧光纤；
(3)光纤临时粘合；用临时粘合剂将光纤束内光纤的缝隙填满以完全固定每根光纤；
(4)光纤研磨；使用研磨机和研磨盘对光纤束端面进行研磨；
(5)散开并清洁光纤；光纤束研磨完成并检测合格后，去除光纤束的临时粘合剂，破开热缩管或打开裹紧功能的器件，再散开并清洁光纤。
进一步地，所述步骤(1)中将光纤用扎带临时固定成一束，如光纤较长可将光纤尾部绕圈方便后续操作。
进一步地，所述步骤(2)中用热缩管裹紧光纤时，将热缩管剪断，长度大于研磨盘厚度，将整束光纤装入热缩管内，靠近研磨面的光纤相对于热缩管露出2毫米－5毫米，将所有光纤研磨面整理成一个平面后，用热风枪加热热缩管使其收缩裹紧光纤，所述热缩管材质不受限制，收缩前直径大于光纤束的直径，收缩后直径小于或等于光纤束直径。
进一步地，所述步骤(3)中将光纤束的研磨端在未固化的乳状或液状临时粘合剂内浸泡1分钟以上，使临时粘合剂能完全渗入到光纤间隙内，然后完全固化临时粘合剂，固化时光纤束保持垂直放置，以使临时粘合剂能均匀分布于光纤束四周，所述临时粘合剂填充满光纤间的间隙，使每根光纤在研磨时不晃动，且有足够的刚性；在砂纸沙粒切削研磨面时为光纤提供支撑，避免光纤边缘产生蹦口。
进一步地，所述步骤(4)中将光纤束***在光纤研磨盘上的圆形夹持槽内，光纤研磨盘放置于一个中间有0.5-5mm凸台的等高器上，松开夹持螺丝后将光纤束逐个***到夹持孔内，按住研磨盘和光纤束后锁紧螺丝，逐个将光纤束夹紧，后将夹好光纤束的光纤研磨盘放置在中心加压研磨机上研磨。
进一步地，所述步骤(4)中散开并清洁光纤；研磨完成后，松开螺丝拆下光纤束，检测研磨角度，不合格则返工重磨，合格则检查研磨端面，根据需要使用放大镜或显微镜检测研磨效果，发现不合格率超过20％或自定义指标，则重新夹持研磨，直到合格为止，将热缩管割开或完成裹紧功能的器件打开并去掉临时粘合剂，用超声波配合清洗剂清洗光纤，后再次单支进行端面和角度检测，所有操作完成。
进一步地，所述临时粘合剂为临时键合胶、石蜡、松香、UV胶，所述临时粘合剂研磨完成后可较轻易的液化、软化或融化，从光纤表面及截面上完全去除。
一种裸光纤批量研磨的工艺而设计的带圆形夹持槽的研磨盘，包括研磨盘基板、压块、夹持螺丝、加压孔，所述研磨盘基板形状为多边形，所述研磨盘基板中部设有加压孔，所述压块外侧壁设有螺孔，所述研磨盘基板与压块相应位置也设有研磨盘基板螺孔，所述夹持螺丝穿过压块外侧壁的螺孔旋入到研磨盘基板螺孔内，锁紧螺丝，压块固定在研磨盘基板外侧壁，所述研磨盘基板外侧壁与压块内侧壁相应位置均设有若干个半圆形夹持槽，两个半圆形夹持槽形成一个夹持槽。
进一步地，根据对光纤研磨角度和形状的特殊要求，所述圆形夹持槽与所述研磨盘基板底面的角度为10-90°。
本发明的有益效果在于：
(1)操作简单、合格率高、可操作性强、效率高；
(2)裸光纤研磨方法可一次研磨多根光纤，生产效率极高；
(3)光纤外部使用了具有缓冲作用的热缩管包裹光纤，机械件夹持住热缩管后研磨，不会对光纤柱面造成损伤；
(4)所使用的研磨盘可根据需要做任何角度上的订制，且在研磨时收容槽壁与光纤柱面间接性完全贴合，可准确保证光纤截面相对于柱面的角度；
(5)每束光纤均是单独的物理方式夹持，可根据需要做任何方式的返工；
(6)操作步骤简单，可重复性强，所有细节可做量化描述，适用于大批量生产。
【附图说明】
图1为本发明光纤束装入研磨盘总结构示意图；
图2为本发明收缩后的光纤束结构示意图；
图3为本发明研磨面固化后结构示意图；
图4为本发明研磨盘的圆形夹持槽结构示意图；
图5为本发明夹持槽90°剖面图结构示意图；
图6为本发明光纤夹持到研磨盘后侧面图结构示意图；
图7为本发明光纤束夹持到研磨盘后侧面图实施例2结构示意图；
图8为本发明夹持槽8°剖面图实施例2的结构示意图；
图9为本发明研磨完成后的光纤束端面实施例2斜角结构示意图；
附图标记：1、光纤束；2、研磨盘；21、研磨盘基板；22、压块；23、夹持螺丝；24、加压孔；25、夹持槽；3、热缩管；4、临时粘合剂。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种裸光纤批量研磨的工艺，包括如下步骤：
(1)光纤准备；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤将研磨端面整理平整，光纤涂覆层剥离或不剥离；
(2)光纤扎束；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤装入热缩管或能完成裹紧功能的器件内，使热缩管收缩或能完成裹紧功能的器件裹紧光纤；
(3)光纤临时粘合；用临时粘合剂将光纤束1内光纤的缝隙填满以完全固定每根光纤；
(4)光纤研磨；使用研磨机和研磨盘对光纤束端面进行平面、角度或其他形状的研磨；
(5)散开并清洁光纤；光纤束1研磨完成并检测合格后，去除光纤束的临时粘合剂，破开热缩管或打开裹紧功能的器件，再散开并清洁光纤。
优选地，所述步骤(1)中将光纤用扎带临时固定成一束，如光纤较长可将光纤尾部绕圈方便后续操作。
优选地，所述步骤(2)中用热缩管裹紧光纤时，将热缩管剪断，长度大于研磨盘厚度，将整束光纤装入热缩管内，靠近研磨面的光纤相对于热缩管露出2毫米－5毫米，将所有光纤研磨面整理成一个平面后，用热风枪加热热缩管使其收缩裹紧光纤，所述热缩管材质不受限制，收缩前直径大于光纤束的直径，收缩后直径小于或等于光纤束直径。
优选地，所述步骤(3)中将光纤束的研磨端在未固化的乳状或液状临时粘合剂内浸泡1分钟以上，使临时粘合剂能完全渗入到光纤间隙内，然后完全固化临时粘合剂，固化时光纤束保持垂直放置，以使临时粘合剂能均匀分布于光纤束四周，所述临时粘合剂填充满光纤间的间隙，使每根光纤在研磨时不晃动，且有足够的刚性；在砂纸沙粒切削研磨面时为光纤提供支撑，避免光纤边缘产生蹦口。
优选地，所述步骤(4)中光纤研磨选用光纤通信行业的插芯研磨盘，但为使夹持槽能更好的与光纤束适配，将原始的V型改装成圆形，将光纤束***在光纤研磨盘上的圆形夹持槽内，光纤研磨盘放置于一个中间有0.5-5mm凸台的等高器上，松开夹持螺丝后将光纤束逐个***到夹持孔内，按住研磨盘和光纤束后锁紧螺丝，逐个将光纤束夹紧，后将夹好光纤束的光纤研磨盘放置在中心加压研磨机上研磨，研磨经过等长磨、粗磨、细磨、精磨、抛光和精抛六步，各工序使用的研磨耗材及研磨工艺如下:
| 工序 | 研磨垫 | 砂纸颗粒 | 研磨介质 | 研磨速度 | 压力 | 研磨时间 |
| 等长磨 | 玻璃垫 | 9mic | 纯水+酒精 | 100转/分 | 200克/束 | 3分钟 |
| 粗磨 | 玻璃垫 | 9mic | 纯水+酒精 | 50转/分 | 200克/束 | 5分钟 |
| 细磨 | 玻璃垫 | 3mic | 纯水+酒精 | 100转/分 | 200克/束 | 5分钟 |
| 精磨 | 玻璃垫 | 1mic | 纯水+酒精 | 100转/分 | 200克/束 | 8分钟 |
| 抛光 | 玻璃垫 | 0.5mic | 纯水+酒精 | 100转/分 | 200克/束 | 2分钟 |
| 精抛 | 玻璃垫 | 0.02mic | 纯水+酒精 | 100转/分 | 200克/束 | 2分钟 |
优选地，所述步骤(4)中散开并清洁光纤；研磨完成后，松开螺丝拆下光纤束，检测研磨角度，不合格则返工重磨，合格则检查研磨端面，根据需要使用放大镜或显微镜检测研磨效果，发现不合格率超过20％或自定义指标，则重新夹持研磨，直到合格为止，将热缩管割开或完成裹紧功能的器件打开并去掉临时粘合剂，用超声波配合清洗剂清洗光纤，后再次单支进行端面和角度检测，所有操作完成。
优选地，所述临时粘合剂为临时键合胶、石蜡、松香、UV胶，所述临时粘合剂研磨完成后可较轻易的液化、软化或融化，从光纤表面及截面上完全去除。
一种裸光纤批量研磨的工艺而设计的带圆形夹持槽的研磨盘2，包括研磨盘基板21、压块22、夹持螺丝23、加压孔24，所述研磨盘基板21形状为多边形，所述研磨盘基板21中部设有加压孔24，所述压块22外侧壁设有螺孔，所述研磨盘基板21与压块22相应位置也设有研磨盘基板螺孔，所述夹持螺丝23穿过压块22外侧壁的螺孔旋入到研磨盘基板螺孔内，锁紧螺丝，压块22固定在研磨盘基板21外侧壁，所述研磨盘基板外侧壁与压块内侧壁相应位置均设有若干个半圆形夹持槽，两个半圆形夹持槽形成一个夹持槽25。
优选地，所述夹持槽25与所述研磨盘基板21底面的角度为90°。
实施例2：
如图7、图8所示，为了更清楚的理解本发明应用于光纤端面的非垂直平面研磨，除研磨盘需做更改外，研磨盘的夹持槽25与研磨盘基板21底面夹角为82°。
如图9所示，研磨完成后的光纤束端面斜角为8°。
实施例3：
优选地，根据对光纤研磨角度和形状的特殊要求，所述夹持槽25与所述研磨盘基板21底面的角度还可做任意角度的调整。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (9)
1.一种裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)光纤准备；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤将研磨端面整理平整，光纤涂覆层剥离或不剥离；
(2)光纤扎束；将单根光纤或多根同类型光纤或多根不同类型光纤装入热缩管或能完成裹紧功能的器件内，使热缩管收缩或能完成裹紧功能的器件裹紧光纤；
(3)光纤临时粘合；用临时粘合剂将光纤束内光纤的缝隙填满以完全固定每根光纤；
(4)光纤研磨；使用研磨机和研磨盘对光纤束端面进行研磨；
(5)散开并清洁光纤；光纤束研磨完成并检测合格后，去除光纤束的临时粘合剂，破开热缩管或打开裹紧功能的器件，再散开并清洁光纤。
2.根据权利要求1所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述步骤(1)中将光纤用扎带临时固定成一束，如光纤较长可将光纤尾部绕圈方便后续操作。
3.根据权利要求1所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述步骤(2)中用热缩管裹紧光纤时，将热缩管剪断，长度大于研磨盘厚度，将整束光纤装入热缩管内，靠近研磨面的光纤相对于热缩管露出2毫米－5毫米，将所有光纤研磨面整理成一个平面后，用热风枪加热热缩管使其收缩裹紧光纤，所述热缩管材质不受限制，收缩前直径大于光纤束的直径，收缩后直径小于或等于光纤束直径。
4.根据权利要求1所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述步骤(3)中将光纤束的研磨端在未固化的乳状或液状临时粘合剂内浸泡1分钟以上，使临时粘合剂能完全渗入到光纤间隙内，然后完全固化临时粘合剂，固化时光纤束保持垂直放置，以使临时粘合剂能均匀分布于光纤束四周，所述临时粘合剂填充满光纤间的间隙，使每根光纤在研磨时不晃动，且有足够的刚性；在砂纸沙粒切削研磨面时为光纤提供支撑，避免光纤边缘产生蹦口。
5.根据权利要求1所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述步骤(4)中将光纤束***在光纤研磨盘上的圆形夹持槽内，光纤研磨盘放置于一个中间有0.5-5mm凸台的等高器上，松开夹持螺丝后将光纤束逐个***到夹持孔内，按住研磨盘和光纤束后锁紧螺丝，逐个将光纤束夹紧，后将夹好光纤束的光纤研磨盘放置在中心加压研磨机上研磨。
6.根据权利要求1所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述步骤(4)中散开并清洁光纤；研磨完成后，松开螺丝拆下光纤束，检测研磨角度，不合格则返工重磨，合格则检查研磨端面，根据需要使用放大镜或显微镜检测研磨效果，发现不合格率超过20％或自定义指标，则重新夹持研磨，直到合格为止，将热缩管割开或完成裹紧功能的器件打开并去掉临时粘合剂，用超声波配合清洗剂清洗光纤，后再次单支进行端面和角度检测，所有操作完成。
7.根据权利要求4所述的裸光纤批量研磨的工艺，其特征在于：所述临时粘合剂为临时键合胶、石蜡、松香、UV胶，所述临时粘合剂研磨完成后可较轻易的液化、软化或融化，很方便从光纤表面及截面上完全去除。
8.一种根据权利要求1所述裸光纤批量研磨的工艺而设计的带圆形夹持槽的研磨盘，其特征在于：包括研磨盘基板、压块、夹持螺丝、加压孔，所述研磨盘基板形状为多边形，所述研磨盘基板中部设有加压孔，所述压块外侧壁设有螺孔，所述研磨盘基板与压块相应位置也设有研磨盘基板螺孔，所述夹持螺丝穿过压块外侧壁的螺孔旋入到研磨盘基板螺孔内，锁紧螺丝，压块固定在研磨盘基板外侧壁，所述研磨盘基板外侧壁与压块内侧壁相应位置均设有若干个半圆形夹持槽，两个半圆形夹持槽形成一个夹持槽。
9.根据权利要求8所述的带圆形夹持槽的研磨盘，其特征在于：所述圆形夹持槽与所述研磨盘基板底面的角度为10-90°。
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