专利名称：加工尖锥端光纤的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于激光器与光纤耦合技术领域，特别涉及加工耦合光纤头的专用设备。
光纤与半导体激光器耦合是光纤通信技术领域中人们关心的重要技术。耦合效率高、可以获得更多的入纤光功率，对传输更远距离、在分配网中容纳更多的用户是重要的。在耦合时光纤端面有反射光返回激光器，将严重影响激光器的工作，增加激光器的相对强度噪声，并导致激光器振荡频率变化，都将影响光纤传输的性能。
目前常用的是球锥光纤，最高耦合效率可达60％以上，但反射≥－30dB，球锥光纤是用电弧烧熔光纤拉成顶端为半球状的锥形光纤，工艺要非常熟练的操作人员，才能得到好的球锥端光纤。另一种制球锥端光纤是用化学腐蚀的方法，即用化腐蚀剂将光纤腐蚀成尖锥状，再用高温火焰将锥面进行烧熔抛光。此法很难掌握，很难控制。国外目前还用CO2激光器，在微机和位移传感器联合控制下，制锥边为双曲线的光纤端头，此法耦合效率＞60％或更高，反射率≤－40dB，或更低。但技术复杂、设备亦贵。
根据射线光学理论，尖锥端光纤与LD(激光器)耦合，当锥顶角Q在一定范围内，耦合效率可达到＞60％，而反射可≤－60dB，即从理论上证明，此种尖锥光纤与半导体激光器耦合既可高耦合效率，又能极低反射。问题是如何制备这种尖锥端光纤，还未见报导。
本实用新型的目的在于设计出一种制备尖锥端光纤的设备，使其具有结构简单，成本不高，工艺过程容易掌握，可以制造出高质量的尖锥端光纤。
本实用新型设计出一种加工尖锥端光纤的设备，其特征在于包括用于夹持光纤并带动光纤旋转的微型电机Ⅰ，由与微调架相连接的微型电机Ⅱ以及固定在所说电机Ⅱ端头的砂纸盘组成的旋转磨盘，可观察光纤头加工情况的显微镜，和靠近所说磨盘一端、夹持光纤的固定架。所说的固定架由软质材料制成的，光纤可穿过其中的固定盒及支架所组成。
本实用新型还可包括安装在微型电机Ⅰ转轴上，盛放长光纤用的光纤盒。
用本实用新型用设计的加工设备制备了多根尖锥端光纤，尖锥的对称性，锥面光洁度都很好，用来与1.3μmF－P腔型激光器耦合，耦合出的光功率大大提高，与拉锥形成球锥端光纤相比，输出功率大近2倍。从测量半导体激光器的相对强度噪声大小来判断，尖锥端光纤耦合反射要小很多(＞10dB)。
附图简要说明
图1为本实用新型一种实施例总体结构示意图。
图2为本实施例主要部件剖面图。
本实用新型设计的一种加工尖锥光纤设备实施例，其结构如
图1、2所示结合附图描述如下本实施的精密光纤尖锥加工设备包括微型电机Ⅰ，Ⅱ，光纤固定架(3)、砂纸盘(4)、微调架(5)、显微镜(6)、光纤盒(7)和固定各部件的支架(9)及机座(8)等构成。总体结构如
图1所示，各部件相互连接关系及其作用是光纤(处理后)通过微型电机Ⅰ的轴线伸到光纤固定架固定，以适当速度旋转。砂纸盘固定在微型电机Ⅱ的轴端，盘面和光纤成一定角。砂盘以一定速度旋转。光纤固定架调节光纤位置(两个方向)消除光纤旋转时产生的振动；用显微镜观察光纤与砂盘接触和磨削情况，用微调架调节切削量及调整尖锥的锥顶角。整个加工过程仅需约2小时左右，即可得到对称性好，光洁度高，尖锥度好，顶角一定的光纤尖锥端。
电机Ⅰ、Ⅱ是普通微型电机，基本没有特殊要求。光纤固定架是一种软件材料构成的盒体，光纤可在其中自由轴向旋转，又能保持旋转时光纤的位置不变，即不产生振动、幌动；显微镜是普通工具显微镜(约100倍左右)，用来观光纤转动和磨削情况，用重影法检测光纤无振动的转动；砂纸盘是在软钢片架上粘上细质精密金相砂纸构成；光纤和砂盘同时旋转；用微米级调节架调节磨削量和锥顶角。
本实施例主要部件结构剖面如图2所示(各部件的支架略去)，其中(10)为微型电机Ⅰ，(20)为磨盘，(30)为光纤固定盒，(40)为光纤盒。其中微型电机Ⅰ(10)的中空转轴(11)的侧壁上开一小孔，转轴端部螺合一轴帽(12)，轴帽中有一直径略大于光纤的通孔。光纤由小孔穿入转轴(11)并从轴帽(12)伸出。磨盘(20)由微型电机Ⅱ(21)及粘贴在微型电机轴端上的软钢片(22)和细质精密金相砂纸(23)组成。光纤固定盒(30)由一硬质盒体(31)内装软质材料(32)构成，盒体对应两侧开有小孔供光纤穿过。光纤盒(40)由轴套(41)及与其相连的槽盒(42)和带有中孔槽盒盖(43)组成。槽盒盖(43)可套在微型电机Ⅰ的转轴(11)上，槽盒与槽盒盖螺纹连接，长光纤可盘绕在其中。轴帽(12)再螺合于轴套(41)上。
权利要求1.一种加工尖锥端光纤的设备，其特征在于包括用于夹持光纤并带动光纤旋转的微型电机Ⅰ，由与微调架相连接的微型电机Ⅱ以及固定在所说电机Ⅱ端头的砂纸盘组成的旋转磨盘，可观察光纤头加工情况的显微镜，和靠近所说磨盘一端、夹持光纤的固定架。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所说的固定架由光纤可穿过其中，由软质材料制成的固定盒及支架所组成。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于还包括设置在微型电机Ⅰ转轴上，盛放长光纤用的光纤盒。
专利摘要本实用新型属于加工耦合光纤头专用设备。本设备包括用于夹持光纤并带动光纤旋转的微型电机I，由与微调架相连接的微型电机II以及固定在所说电机II端头的砂纸盘组成的旋转磨盘，可观察光纤头加工情况的显微镜，和靠近所说磨盘一端、夹持光纤的固定架。本设备结构简单，成本低，操作方便，能加工出高质量的尖锥光纤头。
文档编号G02B6/24GK2198617SQ94220820
公开日1995年5月24日 申请日期1994年9月9日 优先权日1994年9月9日
发明者查开德 申请人:清华大学