光纖預處理的方法和裝置的製作方法
2023-10-30 18:42:12 1
專利名稱：光纖預處理的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種方法和裝置，用於通過將光纖的一個端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。
背景技術：
光纖端部在連接到發光設備或接收光的設備之前通常進行預處理。典型的處理方式是將光纖芯的端面整形為錐形，然後在光纖端部的相鄰部分上使用金屬護套。為了在使用金屬護套時保持錐形端面不受任何雜質汙染，必須為所述端面提供保護包衣。該包衣最好應當很容易包覆和去除，同時能給予充分的保護。
根據已知的方法，這樣的包衣是通過人工將所述端面浸入未固化的液態包料中，然後安排凝固或乾燥。但是，在光纖端面的浸泡要求有嚴格限制的情況下，這些手工處理在微光電子應用中並不很有效，而且所述液體通常是透明的漆，其表面模糊，操作員很難找到其位置。
發明內容
已知的手工方法的一個問題是不好控制浸入液體的深度。這將導致某些端部被包覆得過長，從而使金屬護套過短。所述護套通常為金的薄層，其用途是獲得與所連接的雷射器或光接收設備的穩固且易操作的焊接。如果該護套過短，光纖端部可能開始振動，導致信號中斷。另一方面，如果過長，發光芯端部可能被金屬層覆蓋，或至少被汙染，從而導致不能傳輸信號或傳輸的信號極度失真。經常還發生光纖端部浸入很淺的未固化包料的底部，並由於與底部的碰撞而損壞纖芯端部。總之，手工處理的質量不穩定，必須丟棄的光纖端部的比例太高。此外，在工業生產中，該方法成本太高。
由於以上原因，本發明的一個目的是提出一種方法和裝置，用於在光纖端面上形成一個包衣，其中可以實現質量穩定且成本低的生產。另一目的是藉助於圖像和數據處理，提供一種進行自動生產的設備。
本發明的這些和其它目的是通過使用一種方法實現的，該方法中，通過將光纖的端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。該方法包括如下步驟以第一移動步驟向液體表面移動光纖端；測量端面與液體表面之間的距離；比較實際距離值與預設值；當實際距離值等於預設值時，結束第一移動步驟；開始第二移動步驟，將光纖端面沉入液體預定深度；最後從液體中將光纖端面移上來。
根據本發明的方法和裝置具有如下優點可以建立一個能夠在光纖端面上作出相同大小和質量的包衣的生產設備。該設備可以全部或部分自動化。這又意味著必須丟棄的光纖端面較少，從而可以降低總的生產成本。另一優點是可以使用圖像處理，儘管存在對可見度較好或較差的未固化的液面聚焦的問題，並且處理裝置可以通過顯示和設計並不複雜的計算機系統建立。該裝置整體上還很簡單，其移動部件很少，很容易監測和針對不同的光纖端、錐形和包衣來調節。
附圖簡述下面參考附圖對本發明進行更詳細描述。
圖1簡化示出根據本發明的裝置的側視圖；圖2簡化示出圖1中的一些細節的側視圖；圖3簡化示出光纖的錐形端面的側視圖；圖4簡化示出光纖的橫截面圖。
發明詳述根據圖1和2的裝置包括夾具11，其可以通過合適的移動裝置13在垂直方向12上移動。夾具11用來在靠近光纖一端15的地方夾住光纖14。容器或池16中盛有液態漆17，位於夾具11下面，液體17的敞開表面18面對夾具11的垂直線性移動軌跡。從圖中可以看出，光纖端15可以沿其縱向垂直移向液體容器16。該移動由測量裝置19、處理裝置20以及移動控制裝置21監視和控制。測量裝置19包括一個圖像處理裝置22，圖像處理裝置22包括一個具有照相機23和計算裝置24的顯示系統。
圖像處理裝置可以由例如CCD照相機(充電耦合設備照相機)或C-MOS照相機構成。照相機23用來顯示光纖端15向液面18移動的最後部分。通常所述最後部分在1mm範圍內，從而對移動細節及其控制的精確度和穩定性提出很高要求。照相機透鏡2 5與水平面間的夾角安排為α，液面18使得依靠光纖端面26及其由液面18產生的鏡像投影27可以獲得最好的觀察。所述角度α應當在15-45°之間，最好在25-35°之間。準確的顯示還由位於液面18以上適當角度的燈28支持。另一個燈29用於在浸泡之後向包衣上提供紫外輻射，靠近容器16，但在另一側。
圖4簡化示出特別適合按照本發明處理的光纖的橫截面圖。光纖14包括芯30和石英玻璃覆層31，以及由丙烯酸脂或矽樹脂製成的一層或多層包衣32。如前所述，本發明預處理這樣的光纖，以便安裝在光發射雷射晶片或光接收設備中的總的方法中的一部分。初始的未示出的步驟是從包衣中將光纖端剝開以露出芯30和覆層31，並通過熱處理將光纖端面處理成圖3所示的錐形。
根據上述初始步驟預處理的光纖端用夾具按照一些已知的定位方法放入垂直位置，然後就可以開始以下為端面的末端形成包衣的方法。
在起始位置，如圖1和2所示，光纖端面26和液面18都位於顯示照相機23的視野內。在該位置，端面26正常情況下位於液面之上0.5-1mm。在進一步向液面18移動的第一步驟中，端面26被移到非常接近液面18的預設位置。夾具11的移動在全部步驟中都由控制裝置21控制，控制裝置21又是從處理裝置22獲得輸入信號的。在夾具11移動過程中，包括圖像處理裝置22、照相機23和計算裝置24的測量裝置19連續測量端面與液面之間的距離。照相機23的透鏡25聚焦為顯示端面26和端面在液面中的鏡像投影27，圖像處理裝置22讀取位置，計算裝置24計算它們之間的實際距離。處理裝置20又計算測量值和對應於靠近表面的預設位置的預設值之間的差。當實際值達到預設值時，控制裝置21會被信號控制結束第一移動步驟。
在該位置，端面位置非常接近液面，其精確測量的距離最好設置為0.10-0.20mm的範圍。此後，開始第二步驟，其中光纖端被浸入液體預定深度，並在第三步驟從液體中向上移回。應當注意，所述移動步驟之間不必有明顯的間隔，最好是連續移動的不同部分。
在進入液體的過程中，其一個薄層34(圖3)將附著在光纖的錐形端面33上，該薄層從端面末端26起向上直到根據第二移動步驟中預設值的一個預定距離。通常，所述距離應當是0.2-0.3mm，留下錐形端部的一部分不被覆蓋。如前所述，該包衣基本上是漆，在浸泡後用安排在容器16附近的UV燈29提供的紫外輻射硬化。硬化後，光纖端部就可以進行其全部預處理中的下一個步驟，以連接到雷射器或光接收設備。
應當注意，根據所示實施例的錐形光纖端只是能夠根據本發明被包覆或掩蓋的光纖端的一個例子。其它多種光纖和光纖端都適合以相同的方式處理。
權利要求
1.一種在光纖端部形成一個包衣的方法，包括將所述端部浸入一種包料的未固化的液體中，其特徵在於以下步驟在第一移動步驟中向液體表面(18)移動光纖端(15)；測量光纖端面(26)與液體表面之間的距離；比較實際距離值與預設值；當實際距離值等於預設值時，結束第一移動步驟；在第二移動步驟中，將光纖端面沉入液體預定深度；和在第三步驟中，從液體中將光纖端面移上來。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於所述測量光纖端面(26)與液體表面(18)之間的距離的步驟是通過顯示所述端面和由液面產生的端面的鏡像投影(27)，並測量所述端面與投影之間的距離實現的。
3.根據權利要求2的方法，其特徵在於所述顯示、測量、和比較步驟包括自動圖像和數據處理步驟。
4.根據權利要求1-3任一項的方法，其特徵在於所述移動步驟都是在垂直方向進行的。
5.根據權利要求2-4任一項的方法，其特徵在於所述顯示是由與液面成25-35°角安排的照相機執行的。
6.根據權利要求1-5任一項的方法，其特徵在於所述預設值為到液面0.1-0.2mm範圍內的一個值。
7.一種通過將光纖的一端浸入一種包料的未固化液體中，在所述端部形成一個包衣的裝置，其特徵在於夾具(11)，用來夾住光纖端(15)並向液面(18)移動；測量裝置(19)，用於測量光纖端面與液面之間的距離；處理裝置(20)，用於比較實際距離值和預設距離值；以及控制裝置(21)，用於控制所述夾具的移動；所述處理和控制裝置被安排來當實際距離值等於預設值時停止所述移動，和將光纖端浸入液體預定深度。
8.根據權利要求7的裝置，其特徵在於所述測量裝置(19)包括圖像處理裝置(22，23)，其被安排來顯示光纖端面(26)和由液面產生的端面的鏡像投影(27)；和用於計算端面和投影之間的距離的裝置(24)。
9.根據權利要求8的裝置，其特徵在於所述測量裝置(19)和處理裝置(20)包括數據處理裝置，用於反覆記錄端面和投影間的位置，並計算它們之間的距離。
10.根據權利要求8的裝置，其特徵在於所述圖像處理裝置包括與液面成25-35°角安排的照相機(23)。
全文摘要
本發明涉及一種方法和裝置，用於通過將光纖的一端浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。在第一步驟中，光纖端被夾具(11)向液面(18)移動。光纖端面(26)和液面之間的距離通過包括顯示照相機(23)的測量裝置連續測量。測得的實際距離值與預設距離值比較，當實際距離值等於預設距離值時，第一移動步驟結束。在第二步驟，光纖端浸入液體預定深度。
文檔編號G02B6/24GK1491192SQ0280454
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月17日 優先權日2001年2月6日
發明者M·拉松, J·－A·恩斯特蘭德, M 拉松, ざ魎固乩嫉 申請人:艾利森電話股份有限公司