专利名称：一种光器件的石英基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种光器件(如光耦合器、带状光纤熔接保护器等光器件，下同)的石英基板的制造方法，具体涉及一种采用高温熔融拉丝生产光器件的石英基板制造方法。
背景技术：
目前光器件中固定光纤用的石英基板的制造方法主要通过材料选定、治具定位、浇蜡固定、研磨切削、融蜡取件等系列工程运作而成，在一定预定尺寸的石英棒上，采用机械加工，生产出有一定形状为“V”或“U”或其它形状的光纤定位槽，详细参见国家知识产权局专利局于2004年6月16日授权公告的专利号为ZL01104268.0的发明专利。
不可否认，该种以机械磨削制成石英基板的方式，对于具有耐高温、高硬度及易碎等特性的高纯石英材料而言不失为一种可行的制造方法，但对于生产者来说此种方法具有下述缺陷A.由于在选定石英棒时必须严格控制棒的外径尺寸精度，保证棒的外径尺寸的一致性，才能确保磨削后石英基板尺寸的一致性，就制作成本来说具有原材料选用的不经济性。
B.由于必须采用专用治具在机床上调试定位，并在专用夹具上将石英棒逐一浇腊固定、再将石英棒逐一磨削，故除有在上述不经济性的缺陷外，就生产效率而言有无法提高生产速度的低效率缺陷，进而仍有不适于大量生产的的缺陷。
C.由于石英棒是用腊固定在专用治具槽中，那么在熔融蜡取件后，石英棒表面必定沾附有蜡，而蜡必须要用天拿水或丙酮等溶剂浸泡后才能彻底去除，而天拿水或丙酮等溶剂在浸泡过蜡后，其残余溶液不管是倒掉或再次回收使用，对于生产人员的健康及环境的破坏是显而易见的，如损伤工人的皮肤及呼吸道、废液污染地下水和空气等等。
D.由于历经材料选定、治具定位、浇蜡固定、研磨切削、融蜡取件等系列工程运作而成的石英基板，因材料尺寸误差、治具定位误差、浇腊时石英棒的游移误差、机床误差、研磨切削的误差、金刚石砂轮的磨损误差等等因素导致生产出的石英基板精度不容易控制、石英基板光纤定位槽变形偏移，因而此种制造方法生产稳定性差，产品品质不高，合格率低下。
E.由于该种石英基板以机械磨削而成，其光纤定位槽的表面极为粗糙，微裂纹严重，其光纤定位槽的局部表面已形成隐性裂纹，在点胶固定光纤时容易开裂破碎，造成点胶合格率低下，进而产品成本增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何提供一种光器件的石英基板的制造方法，克服上述缺点并能直接大批量、精密且快速的生产出光器件的石英基板，而生产成本具有及其低廉的经济性，适于大批量生产，能大幅降低部件成本，提升部件品质。
本发明的上述技术问题是这样解决的，提供一种光器件的石英基板的制造方法，所采用的石英基板是对石英棒或石英管进行预制加工作为基本材料，经过清洗后经过高温炉进行牵引、拉丝、切断等系列的程序运作而成，步骤如下(1)石英棒或石英管预制成型对石英棒或石英管进行加工形成石英预制棒或石英预制管，作为制作的基本材料；(2)清洗将成型后的石英预制棒或石英预制管用清水冲淋，去除表面残渣、粉尘等附着物；
(3)高温熔融将石英预制棒或石英预制管装夹在拉丝塔体的高温石墨炉上方的送料机构上，缓缓将其送入高温石墨炉炉心，使石英预制棒或石英预制管进入熔融状态；(4)牵引、拉丝、切断将熔融的石英预制棒或石英预制管通过高温拉丝塔的牵引机构进行牵引，拉丝，然后依使用的需要通过切断机构进行切断，直接生产出光器件的石英基板。
按照本发明所提供的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述石英棒可通过加工工具将其横截面加工成V型或者U型的石英预制棒。
按照本发明所提供的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述石英棒或石英管可通过加工工具将其横截面加工成半圆形或者半圆环形石英预制板或石英预制管。
按照本发明所提供的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述高温石墨炉中封闭有惰性气体。
按照本发明所提供的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述石英预制棒或者石英预制管自上而下通过所述拉丝塔体的先后次序为送料机构、高温石墨炉、石英基板牵引机构、石英基板切断机构。
前述的光器件的石英基板的制造方法，选用的石英预制棒或石英预制管是通过开槽加工形成的，亦可以由石英棒或石英管的供应商预制成型。
本发明与现有技术相比具有明显的优点及积极效果。由以上技术方案可知本发明所采用的石英预制棒或石英预制管，尺寸精度低，加工方便，亦可以由石英棒或石英管的供应商预制成型，极具简易性及方便性，就材料的选定而言，亦是具有价值低廉的经济性与适于量产化的优点。
由于本发明在实施过程中不使用任何化学溶剂，对于生产人员的健康及环境的保护是显而易见的，完全满足欧盟有害物质控制标准(ROHS)的要求，极具有环保及成本低的经济性，极大限度的提高了出口欧盟的产品的品质。
由于本发明中可选用的石英预制棒或石英预制管，在高温石墨炉中进入熔融状态后，可连续不断地将其拉制为直径较小的光器件的石英基板，避免了专用治具在机床上调试定位，消除了治具定位误差、浇腊时石英棒的游移误差、机床误差、研磨切削的误差、金刚石砂轮的磨损误差等。
本发明中，可通过控制送料机构的传送速度来调节石英基板的直径，还可通过切断机构来掌控石英基板的长度。生产出的石英基板精度容易控制，石英基板光纤定位槽形状准确，因而此种制造方法生产稳定性优异，产品品质高，可大批量生产的优异性。
由于本发明制成的石英基板的光纤定位槽，以高温熔融拉丝而成，表面透明，外观优异，并消除了表面微裂纹及光纤定位槽的局部表面隐性裂纹，石英基板强度高，在点胶固定光纤时不易开裂破碎，点胶合格率高，就实施性而言，具有省时、省工的经济性与操作方便性、简易性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一般机械加工出的光器件的石英基板的立体示意图。
图2是本发明所生产出的光器件的石英基板的立体示意图。
图3是本发明所选定的石英棒或石英管预制成型示意图。
图4是本发明所提供的石英预制棒或石英预制管清洗示意图。
图5是本发明所提供的石英预制棒或石英预制管高温牵引拉丝示意图。
图6---图12是依本发明所生产出的光器件的石英基板的横截面示意图。
具体实施例方式
图1为一般机械加工出的石英基板的立体示意图，1为光纤定位槽，2为石英棒，该种石英基板由于历经材料选定、治具定位、浇蜡固定、研磨切削、融蜡取件等系列工程运作而成的石英基板，因材料尺寸误差、治具定位误差、浇腊时石英棒的游移误差、机床误差、研磨切削的误差、金刚石砂轮的磨损误差等等因素导致生产出的石英基板精度不容易控制、石英基板光纤定位槽变形偏移，因而此种制造方法生产稳定性差，产品品质不高，合格率低下。
图2为本发明所生产出的光器件的石英基板的立体结构示意图，3为光纤定位槽，该光纤定位槽以高温熔融拉丝而成，表面透明，外观及其优异，并消除了表面微裂纹及光纤定位槽的局部表面隐性裂纹，石英基板强度高，在点胶固定光纤时不易开裂破碎，点胶合格率高，就实施性而言，具有省时、省工的经济性与操作方便性、简易性。
如图3、图4、图5所示，4为开槽加工工具，5为石英坯棒，6位冲淋水管，7为水池，8为石英预制棒，9为拉丝塔体，10为送棒机构，11为石英预制棒或石英预制管，12高温石墨炉，13为石英基板毛丝，14为牵引机构，15为石英基板切断机构。本发明所提供的光器件的石英基板制造方法，特别是涉及以石英棒或石英管为基材，通过石英预制棒或石英预制管成型、清洗、高温熔融牵引拉丝及切断等系列程序运作后，生产出预定的光器件的多种石英基板，其中该系列的拉丝程序包含有(1)石英棒或石英管预制成型，参见图3；(2)清洗将成型后的石英预制棒8放入用水池7内，打开冲淋水管6，用清水冲淋石英预制棒8表面，去除其表面残渣、粉尘等附着物；(3)高温熔融将石英预制棒或石英预制管11装夹在拉丝塔体9的高温石墨炉12上方的送料机构10上，缓缓将其送入高温石墨炉12的炉心中，使石英预制棒或石英预制管11进入熔融状态；(4)牵引、拉丝、切断待石英预制棒11进入熔融状态后，启动牵引机构14进行连续不断地牵引、拉丝，最后用切断机构15切断石英基板毛丝13，即可生产出光器件的石英基板。石英预制棒或者石英预制管11自上而下通过所述拉丝塔体9的先后次序为送料机构10、高温石墨炉12、石英基板牵引机构14、石英基板切断机构15。
图6-图12为本发明所生产的光器件的石英基板的优选实施例。
综上述，本发明所提供的光器件的石英基板的制造方法，克服了一般以机械加工出的石英基板的缺点，并能直接大批量、精密且快速的生产出光器件器的石英基板，而生产成本具有及其低廉的经济性，适于大批量生产，能大幅降低部件成本，提升部件品质。
权利要求
1.一种光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，该石英基板是按要求的尺寸对石英棒或石英管进行预制加工，经过清洗后再送入高温石墨炉中进行牵引、拉丝、切断等系列的程序运作而成，步骤如下(1)石英棒或石英管预制成型以生产制作的需要将石英棒或石英管进行预制加工，作为制作的基本材料；(2)清洗将成型后的石英预制棒或石英预制管用清水冲淋，去除表面残渣、粉尘等附着物；(3)高温熔融将石英预制棒或石英预制管装夹在拉丝塔体的高温石墨炉上方的送料机构上，缓缓将其送入高温石墨炉炉心，使石英预制棒或石英预制管进入熔融状态；(4)牵引、拉丝、切断将熔融的石英预制棒或石英预制管通过高温拉丝塔的牵引机构进行牵引，拉丝，然后依使用的需要通过切断机构进行切断，直接生产出光器件的石英基板。
2.根据权利要求1所述的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，对石英棒可通过加工工具将其横截面加工成V型或者U型的石英预制棒。
3.根据权利要求1所述的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述石英棒或石英管可通过加工工具将其横截面加工成半圆形或者半圆环形石英预制板或石英预制管。
4.根据权利要求1所述的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述高温石墨炉中封闭有惰性气体。
5.根据权利要求1所述的光器件的石英基板的制造方法，其特征在于，所述石英预制棒或者石英预制管自上而下通过所述拉丝塔体的先后次序为送料机构、高温石墨炉、石英基板牵引机构、石英基板切断机构。
全文摘要
本发明涉及并公开了一种光器件的石英基板的制造方法，其主要方法是对石英棒或石英管进行预制加工，经过清洗后将其装夹在高温石墨炉上方，送入受惰性气体保护的高温石墨炉炉心，进行连续不断地牵引、拉丝、切断等系列的程序运作，直接大批量、精密且快速的生产出光耦合器的石英基板，而生产成本具有低廉的经济性，适于大批量生产，能大幅降低部件成本，提升部件品质。
文档编号C03B23/02GK1872751SQ20051003500
公开日2006年12月6日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者黄燕平, 王浪刚, 李立, 周小平 申请人:深圳市天阳谷科技发展有限公司