专利名称：光纤预处理的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和装置，用于通过将光纤的一个端面浸入一种包料的未固化的液体中，在所述端面上形成所述包料的一个包衣。
背景技术：
光纤端部在连接到发光设备或接收光的设备之前通常进行预处理。典型的处理方式是将光纤芯的端面整形为锥形，然后在光纤端部的相邻部分上使用金属护套。为了在使用金属护套时保持锥形端面不受任何杂质污染，必须为所述端面提供保护包衣。该包衣最好应当很容易包覆和去除，同时能给予充分的保护。
根据已知的方法，这样的包衣是通过人工将所述端面浸入未固化的液态包料中，然后安排凝固或干燥。但是，在光纤端面的浸泡要求有严格限制的情况下，这些手工处理在微光电子应用中并不很有效，而且所述液体通常是透明的漆，其表面模糊，操作员很难找到其位置。
发明内容
已知的手工方法的一个问题是不好控制浸入液体的深度。这将导致某些端部被包覆得过长，从而使金属护套过短。所述护套通常为金的薄层，其用途是获得与所连接的激光器或光接收设备的稳固且易操作的焊接。如果该护套过短，光纤端部可能开始振动，导致信号中断。另一方面，如果过长，发光芯端部可能被金属层覆盖，或至少被污染，从而导致不能传输信号或传输的信号极度失真。经常还发生光纤端部浸入很浅的未固化包料的底部，并由于与底部的碰撞而损坏纤芯端部。总之，手工处理的质量不稳定，必须丢弃的光纤端部的比例太高。此外，在工业生产中，该方法成本太高。
由于以上原因，本发明的一个目的是提出一种方法和装置，用于在光纤端面上形成一个包衣，其中可以实现质量稳定且成本低的生产。另一目的是借助于图像和数据处理，提供一种进行自动生产的设备。
本发明的这些和其它目的是通过使用一种方法实现的，该方法中，通过将光纤的端面浸入一种包料的未固化的液体中，在所述端面上形成所述包料的一个包衣。该方法包括如下步骤以第一移动步骤向液体表面移动光纤端；测量端面与液体表面之间的距离；比较实际距离值与预设值；当实际距离值等于预设值时，结束第一移动步骤；开始第二移动步骤，将光纤端面沉入液体预定深度；最后从液体中将光纤端面移上来。
根据本发明的方法和装置具有如下优点可以建立一个能够在光纤端面上作出相同大小和质量的包衣的生产设备。该设备可以全部或部分自动化。这又意味着必须丢弃的光纤端面较少，从而可以降低总的生产成本。另一优点是可以使用图像处理，尽管存在对可见度较好或较差的未固化的液面聚焦的问题，并且处理装置可以通过显示和设计并不复杂的计算机系统建立。该装置整体上还很简单，其移动部件很少，很容易监测和针对不同的光纤端、锥形和包衣来调节。
附图简述下面参考附图对本发明进行更详细描述。
图1简化示出根据本发明的装置的侧视图；图2简化示出图1中的一些细节的侧视图；图3简化示出光纤的锥形端面的侧视图；图4简化示出光纤的横截面图。
发明详述根据图1和2的装置包括夹具11，其可以通过合适的移动装置13在垂直方向12上移动。夹具11用来在靠近光纤一端15的地方夹住光纤14。容器或池16中盛有液态漆17，位于夹具11下面，液体17的敞开表面18面对夹具11的垂直线性移动轨迹。从图中可以看出，光纤端15可以沿其纵向垂直移向液体容器16。该移动由测量装置19、处理装置20以及移动控制装置21监视和控制。测量装置19包括一个图像处理装置22，图像处理装置22包括一个具有照相机23和计算装置24的显示系统。
图像处理装置可以由例如CCD照相机(充电耦合设备照相机)或C-MOS照相机构成。照相机23用来显示光纤端15向液面18移动的最后部分。通常所述最后部分在1mm范围内，从而对移动细节及其控制的精确度和稳定性提出很高要求。照相机透镜2 5与水平面间的夹角安排为α，液面18使得依靠光纤端面26及其由液面18产生的镜像投影27可以获得最好的观察。所述角度α应当在15-45°之间，最好在25-35°之间。准确的显示还由位于液面18以上适当角度的灯28支持。另一个灯29用于在浸泡之后向包衣上提供紫外辐射，靠近容器16，但在另一侧。
图4简化示出特别适合按照本发明处理的光纤的横截面图。光纤14包括芯30和石英玻璃覆层31，以及由丙烯酸脂或硅树脂制成的一层或多层包衣32。如前所述，本发明预处理这样的光纤，以便安装在光发射激光芯片或光接收设备中的总的方法中的一部分。初始的未示出的步骤是从包衣中将光纤端剥开以露出芯30和覆层31，并通过热处理将光纤端面处理成图3所示的锥形。
根据上述初始步骤预处理的光纤端用夹具按照一些已知的定位方法放入垂直位置，然后就可以开始以下为端面的末端形成包衣的方法。
在起始位置，如图1和2所示，光纤端面26和液面18都位于显示照相机23的视野内。在该位置，端面26正常情况下位于液面之上0.5-1mm。在进一步向液面18移动的第一步骤中，端面26被移到非常接近液面18的预设位置。夹具11的移动在全部步骤中都由控制装置21控制，控制装置21又是从处理装置22获得输入信号的。在夹具11移动过程中，包括图像处理装置22、照相机23和计算装置24的测量装置19连续测量端面与液面之间的距离。照相机23的透镜25聚焦为显示端面26和端面在液面中的镜像投影27，图像处理装置22读取位置，计算装置24计算它们之间的实际距离。处理装置20又计算测量值和对应于靠近表面的预设位置的预设值之间的差。当实际值达到预设值时，控制装置21会被信号控制结束第一移动步骤。
在该位置，端面位置非常接近液面，其精确测量的距离最好设置为0.10-0.20mm的范围。此后，开始第二步骤，其中光纤端被浸入液体预定深度，并在第三步骤从液体中向上移回。应当注意，所述移动步骤之间不必有明显的间隔，最好是连续移动的不同部分。
在进入液体的过程中，其一个薄层34(图3)将附着在光纤的锥形端面33上，该薄层从端面末端26起向上直到根据第二移动步骤中预设值的一个预定距离。通常，所述距离应当是0.2-0.3mm，留下锥形端部的一部分不被覆盖。如前所述，该包衣基本上是漆，在浸泡后用安排在容器16附近的UV灯29提供的紫外辐射硬化。硬化后，光纤端部就可以进行其全部预处理中的下一个步骤，以连接到激光器或光接收设备。
应当注意，根据所示实施例的锥形光纤端只是能够根据本发明被包覆或掩盖的光纤端的一个例子。其它多种光纤和光纤端都适合以相同的方式处理。
权利要求
1.一种在光纤端部形成一个包衣的方法，包括将所述端部浸入一种包料的未固化的液体中，其特征在于以下步骤在第一移动步骤中向液体表面(18)移动光纤端(15)；测量光纤端面(26)与液体表面之间的距离；比较实际距离值与预设值；当实际距离值等于预设值时，结束第一移动步骤；在第二移动步骤中，将光纤端面沉入液体预定深度；和在第三步骤中，从液体中将光纤端面移上来。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述测量光纤端面(26)与液体表面(18)之间的距离的步骤是通过显示所述端面和由液面产生的端面的镜像投影(27)，并测量所述端面与投影之间的距离实现的。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于所述显示、测量、和比较步骤包括自动图像和数据处理步骤。
4.根据权利要求1-3任一项的方法，其特征在于所述移动步骤都是在垂直方向进行的。
5.根据权利要求2-4任一项的方法，其特征在于所述显示是由与液面成25-35°角安排的照相机执行的。
6.根据权利要求1-5任一项的方法，其特征在于所述预设值为到液面0.1-0.2mm范围内的一个值。
7.一种通过将光纤的一端浸入一种包料的未固化液体中，在所述端部形成一个包衣的装置，其特征在于夹具(11)，用来夹住光纤端(15)并向液面(18)移动；测量装置(19)，用于测量光纤端面与液面之间的距离；处理装置(20)，用于比较实际距离值和预设距离值；以及控制装置(21)，用于控制所述夹具的移动；所述处理和控制装置被安排来当实际距离值等于预设值时停止所述移动，和将光纤端浸入液体预定深度。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于所述测量装置(19)包括图像处理装置(22，23)，其被安排来显示光纤端面(26)和由液面产生的端面的镜像投影(27)；和用于计算端面和投影之间的距离的装置(24)。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于所述测量装置(19)和处理装置(20)包括数据处理装置，用于反复记录端面和投影间的位置，并计算它们之间的距离。
10.根据权利要求8的装置，其特征在于所述图像处理装置包括与液面成25-35°角安排的照相机(23)。
全文摘要
本发明涉及一种方法和装置，用于通过将光纤的一端浸入一种包料的未固化的液体中，在所述端面上形成所述包料的一个包衣。在第一步骤中，光纤端被夹具(11)向液面(18)移动。光纤端面(26)和液面之间的距离通过包括显示照相机(23)的测量装置连续测量。测得的实际距离值与预设距离值比较，当实际距离值等于预设距离值时，第一移动步骤结束。在第二步骤，光纤端浸入液体预定深度。
文档编号G02B6/24GK1491192SQ0280454
公开日2004年4月21日 申请日期2002年1月17日 优先权日2001年2月6日
发明者M·拉松, J·－A·恩斯特兰德, M 拉松, ざ魉固乩嫉 申请人:艾利森电话股份有限公司