通过接头5顶端的孔，对二次复丝棒进 行抽真空，保证复丝棒之间可以更紧密贴合形成光纤面板。
[0041] 拉丝炉温度从室温升到复丝棒的软化温度（780~800°〇,保温20min后，复丝棒开 始软化下垂，拉丝机通过牵引轮开始对复丝棒进行拉制，形成光纤面板毛坯棒，为了防止拉 制过程炸裂，下送棒速度控制在l~2mm/min，毛坯棒可达4米长，毛坯外径可根据产品的尺 寸需求，毛还棒外径一般控制在比产品尺寸大3~5_，预留相应的加工余量。毛还棒拉制成 型后，拉丝炉进行降温，待毛坯棒温度下降至40°C以下时，把毛坯棒从拉丝机上取下。
[0042] 5)毛还棒退火 将拉制完成的光纤面板毛坯棒放到退火炉内，进行退火操作。退火炉温度从室温经过 6小时升至595°C，并在595°C保温6个小时，消除毛坯棒的热应力，然后从595°C经过60小 时匀速降温至30°C，放缓降温速率，防止热应力的再次产生，完成退火操作后，取出毛坯棒。
[0043] 6)光纤面板的外形加工 对退火完成后的毛坯棒截成150mm长的棒体，再固定在切割夹具上，使用线切割设备 进行切割，通过设备程序控制，切割的厚度可根据产品要求控制在0. 2_以上，满足指纹采 集系统的小型化要求。拉一根毛坯棒即可生产4000~5000片指纹光纤面板。
[0044] 对切割后合格的半成品进行外型加工和端面精加工，并采用超声波清洗方法，完 成最终合格产品的加工和清洁。
[0045] 综合上述操作步骤可知，本发明的工艺流程如图4所示。
[0046] 实施例2:-种光纤面板的制作方法 1)单光纤丝的拉制 在皮玻璃管内插入芯玻璃棒进行同心组合，将棒管组合体拉制成单光纤丝；拉丝温度 为770~800°C;所述芯玻璃棒为折射率为I. 65~1. 80的玻璃棒；所述皮料玻璃管为折射率为 I. 45~1. 60的玻璃管。
[0047] 2)杂光吸收丝的拉制 将杂光吸收玻璃拉制成杂光吸收丝，拉丝温度为750~780°C ;杂光吸收丝尺寸根据单光 纤丝尺寸而确定，用于插入单光纤与单光纤之间的缝隙中； 3) 复合光纤的拉制 将拉制成的单光纤丝紧密排列到排棒模的正六边形空腔中，在单光纤丝之间的缝隙插 入杂光吸收丝形成复合棒；将复合棒拉制成复合光纤，拉丝温度为770~800°C ;; 4) 光纤面板拉制 将拉制好的复合光纤，再次紧密排列到排棒模的空腔中形成二次复丝棒，悬挂在拉丝 机上并对其抽真空，使复丝棒经拉制后更紧密地贴合在一起，拉制后得光纤面板毛坯棒，拉 丝温度为780~800°C ; 5) 毛坯棒退火 将光纤面板毛坯棒进行退火操作，退火温度从室温经过5. 5h升至590°C，并在590°C保 温6. 5h，然后经过62h匀速降温至40°C，取出毛坯棒； 6) 光纤面板的外形加工 将退火后的毛坯棒根据产品要求切割成大于0. 2mm厚的面板，即得光纤面板。
[0048] 实施例3:-种光纤面板的制作方法 1)单光纤丝的拉制 在皮玻璃管内插入芯玻璃棒进行同心组合，将棒管组合体拉制成单光纤丝；拉丝温度 为770~800°C;所述芯玻璃棒为折射率为I. 65~1. 80的玻璃棒；所述皮料玻璃管为折射率为 I. 45~1. 60的玻璃管。
[0049] 2)杂光吸收丝的拉制 将杂光吸收玻璃拉制成杂光吸收丝，拉丝温度为750~780°C ;杂光吸收丝尺寸根据单光 纤丝尺寸而确定，用于插入单光纤与单光纤之间的缝隙中； 3) 复合光纤的拉制 将拉制成的单光纤丝紧密排列到排棒模的正六边形空腔中，在单光纤丝之间的缝隙插 入杂光吸收丝形成复合棒；将复合棒拉制成复合光纤，拉丝温度为770~800°C ;; 4) 光纤面板拉制 将拉制好的复合光纤，再次紧密排列到排棒模的空腔中形成二次复丝棒，悬挂在拉丝 机上并对其抽真空，使复丝棒经拉制后更紧密地贴合在一起，拉制后得光纤面板毛坯棒，拉 丝温度为780~800°C ; 5) 毛坯棒退火 将光纤面板毛坯棒进行退火操作，退火温度从室温经过6. 5h升至600°C，并在600°C保 温5. 5h，然后经过58h匀速降温至20°C，取出毛坯棒； 6) 光纤面板的外形加工 将退火后的毛坯棒根据产品要求切割成大于0. 2mm厚的面板，即得光纤面板。
[0050] 下面对实施例制备的光纤面板进行相关效果检测。
[0051] 本发明制作出的光纤面板是一种中膨胀系数、高热稳定性的光纤产品，其数值孔 径大于0. 8 ;分辨率可达6~901p/mm。
[0052] 本发明制作出的光纤面板可用于指纹采集，通过采用本发明的加工方法和技术， 目前已实现了对光纤指纹面板的批量生产，加工出来的产品厚度多〇. 2mm，外形尺寸可为常 规的方形和圆形，根据特殊要求也可加工各类异型的光纤指纹板，不同规格光纤指纹板的 外径尺寸在6~15mm。同时本发明生产的光纤指纹面板是一种中膨胀系数，热稳定性好，数 值孔径大于〇. 8,分辨率可按要求在6~90 lp/mm的面板，它具有直接传递清晰图像的功能， 可实现对指纹面板的直接采集功能。
[0053] 在本发明中，芯玻璃棒为折射率为I. 65~1. 80的玻璃棒；上述皮料玻璃管为折射 率为I. 45~1. 60的玻璃管，杂光吸收玻璃为黑玻璃，本发明相对常规面板具有材料成本低， 不需要排板、熔压工序，简化了生产工艺，缩短了加工周期，同时不用投入大量的熔压模具、 熔压炉和熔压设备，成本可得到大幅度下降，满足指纹识别系统的市场竞争需求。
[0054] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种光纤面板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 单光纤丝的拉制 在皮玻璃管内插入芯玻璃棒进行同心组合，将棒管组合体拉制成单光纤丝； 2) 杂光吸收丝的拉制 将杂光吸收玻璃拉制成杂光吸收丝，杂光吸收丝尺寸根据单光纤丝尺寸而确定，用于 插入单光纤与单光纤之间的缝隙中； 3) 复合光纤的拉制 将拉制成的单光纤丝紧密排列到排棒模的空腔中，在单光纤丝之间的缝隙插入杂光吸 收丝形成复合棒；将复合棒拉制成复合光纤； 4) 光纤面板拉制 将拉制好的复合光纤，再次紧密排列到排棒模的空腔中形成二次复丝棒，悬挂在拉丝 机上并对其抽真空，使复丝棒经拉制后更紧密地贴合在一起，拉制后得光纤面板毛坯棒； 5) 毛坯棒退火 将光纤面板毛坯棒进行退火操作，退火温度从室温经过4~7h升至580~61(TC，并在 580~610°C保温4~7h，然后经过58~62h将降温至20~40°C，取出毛坯棒； 6) 光纤面板的外形加工 将退火后的毛坯棒根据产品要求切割成大于0. 2mm厚的面板，即得光纤面板。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述芯玻璃棒为折射率为1. 65~1. 80的 玻璃棒。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述皮料玻璃管为折射率为1. 45~1. 60 的玻璃管。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)拉丝时先对棒管组合体抽真空， 使其经拉制后更紧密地贴合在一起。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)和步骤3)中拉制时的拉丝温度 独立为 770~800°C。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中杂光吸收丝拉制的拉丝温度为 750~780°C。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中拉制时的拉丝温度为 780~800。。。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述排棒模的空腔成正六边形。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所制得的光纤面板的数值孔径大于0. 8， 分辨率为6~90lp/mm。10. 权利要求1~9任一所述方法制备的光纤面板在指纹采集中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种光纤面板的制作方法，该方法为在皮玻璃管内插入芯玻璃棒进行组合，拉制成单光纤丝；将杂光吸收玻璃拉制成杂光吸收丝；将单光纤丝排列到排棒模的空腔中，在单光纤丝间插入杂光吸收丝形成复合棒；拉制成复合光纤；复合光纤再次排列到排棒模中形成二次复丝棒，拉制得光纤面板毛坯棒；将光纤面板毛坯棒从室温经过约6h升至约600℃，并保温约6h，然后经过约60h降温至约30℃取出，再切割成面板并经过成型加工和精加工即可。本发明材料成本低，不需要排板、熔压工序，简化了生产工艺，缩短了加工周期，不用投入大量的熔压模具、熔压炉和熔压设备，成本可得到大幅度下降，满足指纹识别系统的市场竞争需求。
【IPC分类】G02B6/08, C03B37/028
【公开号】CN105259611
【申请号】CN201510573994
【发明人】黄朋, 罗新华, 李建杰, 骆志财, 冀海亮, 王斌, 任晓娇
【申请人】广州宏晟光电科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月10日