一種光纖準直器的加工工藝的製作方法
2023-05-02 05:16:11
一種光纖準直器的加工工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種光纖準直器的加工工藝，將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設置在所述隔熱裝置上的通孔和設置在所述下模仁上的通孔，並部分插入到所述定位通孔中，插入深度小於所述定位通孔的深度，再利用模壓模具加熱加壓製得所述光纖準直器，本發明的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達95%以上，並且加工時間短，成品率高，可實現光纖準直器的批量生產。
【專利說明】一種光纖準直器的加工工藝【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖【技術領域】，尤其涉及一種光纖準直器的加工工藝。
【背景技術】
[0002]光纖耦合技術是影響光纖系統的關鍵技術，光纖透鏡則是光纖耦合的關鍵部件，發光晶片與光纖的耦合實質上是模場的匹配問題，發光晶片發出的光耦合進入光纖的越多，光纖通信距離就越遠，中繼距離也就越遠；而提高模場匹配的基本途徑是在耦合系統中加入光學透鏡以提高光耦合的效率，目前解決的方法是在光纖的端部直接加工透鏡，尤其是製作光纖準直器，用透鏡銜接光纖，完成光纖中光線的傳遞。
[0003]目前，光纖準直器的加工方法弊端很多，不僅操作難以控制，而且成品率較低，並且耦合效率不高，只能達到60%左右；隨著光纖技術的發展，對於光耦合效率的要求也大大提高，一般高端領域所需求的耦合效率都在75%以上，因此，傳統的加工方法已經很難適應現代光纖技術發展的要求，需要一種新的加工工藝來滿足需求。
【發明內容】
[0004]為解決上述現有技術中所存在的問題，本發明提供一種光纖準直器的加工工藝。
[0005]本發明採用如下技術方案實現:一種光纖準直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大於光纖的直徑；
(2)將所述透鏡玻璃放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁、下模仁、與上模仁和下模仁配合的同心導向套、定高導向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上均設有與所述定位通孔對應的通孔，且所述通孔的直接略大於光纖的直徑；所述透鏡玻璃位於所述上模仁與下模仁之間，所述定位通孔與所述通孔相對應；
(3)將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設置在所述隔熱裝置上的通孔和設置在所述下模仁上的通孔，並部分插入到所述定位通孔中，插入深度小於所述定位通孔的深度；
(4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃升溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分，保持ml分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉化點溫度t2，保持m2分鐘；再升高壓力至P3，保持m3分鐘；再降低壓力至P4，並快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘；
(5)當溫度降低至t3時，從所述模壓模具中取出得到的產品，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖與所述透鏡玻璃的交界處周圍塗有一層光學保護膠，即得到光纖準直器。
[0006]優選地，進一步包括對步驟(5)中得到的產品進行退火的步驟。
[0007] 優選地，步驟(4)中利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分的同時充入惰性氣體防止所述模壓模具氧化。[0008]優選地，步驟(4)中並快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘的同時充入惰性氣體加速冷卻。
[0009]優選地，ml≥ 2，m2 ≥ 2，m3 ≥ 2，m4 ≥ 2。
[0010]優選地，Pl> P3 > P4 > P2。
[0011]優選地，t3< 300°C。
[0012]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:本發明所述一種光纖準直器的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達95%以上，並且加工時間短，成品率高，可實現光纖準直器的批量生產。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例的加工工藝的模壓示意圖；
圖2是圖1中A處的局部放大圖；
其中:1、透鏡玻璃，2、光纖,21、纖芯,3、上模仁,4、下模仁,41、通孔,5、同心導向套,6、定高導向套，7、隔熱裝置。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明一種光纖準直器的加工工藝作進一步的詳細說明。
[0016]參見圖1和圖2所示，本發明提出一種光纖準直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃I作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大於光纖2的直徑；
(2)將所述透鏡玻璃I放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁3、下模仁4、與上模仁3和下模仁4配合的同心導向套5、定高導向套6及隔熱裝置7，所述隔熱裝置7和下模仁4上均設有與所述定位通孔對應的通孔41，且所述通孔41的直接略大於光纖2的直徑；所述透鏡玻璃I位於所述上模仁3與下模仁4之間，所述定位通孔與所述通孔41相對應；
(3)將光纖2的一端除去外被使部分纖芯21裸露，再依次穿過設置在所述隔熱裝置7上的通孔41和設置在所述下模仁4上的通孔41，並部分插入到所述定位通孔中，插入深度小於所述定位通孔的深度；
(4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃I升溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力P1，並充入氮氣防止所述模壓模具氧化，使所述上模仁3擠壓所述透鏡玻璃I形成自由曲面部分，保持2~4分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉化點溫度t2，保持2~4分鐘；再升高壓力至P3，P3略小於P1，以消除由於材料的收縮而產生的變形，保持2^4分鐘；再降低壓力至P4，P4略大於P2，並充入氮氣快速冷卻所述透鏡玻璃4飛分鐘；
(5)當溫度降低至300°C以下時，從所述模壓模具中取出得到的產品，進行退火處理，以提高折射率的均勻性和消除內應力，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖2與所述透鏡玻璃I的交界處周圍塗有一層光學保護膠，即得到光纖準直器。
[0017]光纖準直器可以整體使用，也可以切割成單個的光纖準直器使用，可以適應各種不同的使用需求。
[0018]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍的內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求所界定的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，包括以下步驟: (1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大於光纖的直徑； (2)將所述透鏡玻璃放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁、下模仁、與上模仁和下模仁配合的同心導向套、定高導向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上均設有與所述定位通孔對應的通孔，且所述通孔的直接略大於光纖的直徑；所述透鏡玻璃位於所述上模仁與下模仁之間，所述定位通孔與所述通孔相對應； (3)將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設置在所述隔熱裝置上的通孔和設置在所述下模仁上的通孔，並部分插入到所述定位通孔中，插入深度小於所述定位通孔的深度； (4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃升溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分，保持ml分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉化點溫度t2，保持m2分鐘；再升高壓力至P3，保持m3分鐘；再降低壓力至P4，並快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘； (5)當溫度降低至t3時，從所述模壓模具中取出得到的產品，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖與所述透鏡玻璃的交界處周圍塗有一層光學保護膠，即得到光纖準直器。
2.根據權利要求1所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，進一步包括對步驟(5)中得到的產品進行退火的步驟。
3.根據權利要求1所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，步驟(4)中利用所述模壓模具施加壓力Pi使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分的同時充入惰性氣體防止所述模壓模具氧化。
4.根據權利要求1所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，步驟(4)中並快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘的同時充入惰性氣體加速冷卻。
5.根據權利要求1至4任一所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，ml^ 2，m2 ^ 2, m3 ^ 2, m4 ^ 2 ο
6.根據權利要求1至4任一所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，Pl> P3 > P4> P2。
7.根據權利要求1至4任一所述的光纖準直器的加工工藝，其特徵在於，t3< 300°C。
【文檔編號】G02B6/42GK103901547SQ201410160886
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】黃燕平, 周小平, 張懷忠, 李立 申請人:深圳市天陽穀科技發展有限公司