专利名称：一种光纤切割装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤切割设备技术领域，尤其涉及一种光纤切割装置。
技术背景随着光纤成为现代通讯技术的核心元器件之一，特别是光纤作为半导 体激光器输出端，要求端面非常平整，近乎一个绝对平面，现在虽然很多 方法可以实现，大致分为两类，但是各自都存在很大的问题。一类是自动化切割，比如短脉冲大功率激光器切割，超声波切割，但 这种方法需要设备比较大，而且设备比较昂贵。另一类是手工切割，比如用红宝石或金刚石切割刀或切割笔切割，因 为这是一种纯手工切割，需要工人很高的技巧，并且需要在显微镜下完成 操作，通常需要切割多次才能切出理想端面，成功率很低，对于有特殊掺 杂和特殊用途的光纤，是比较大的浪费。另外，由于切出的端面不平整，需要用研磨机研磨光纤端面，但是这 样一来，虽然端面在外观上变得平整，可是在端面附近引入了很多物理损 伤和缺陷。当输出激光，特别是大功率激光的时候，由于光纤端面需要承 受很高的功率密度，这些损伤和缺陷很容易使光纤端面烧毁。发明内容(一)要解决的技术问题 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种价格低廉，性能优异，体 积小，重量轻，操作简单，方便实用而且非常耐用的光纤切割装置。(二)技术方案 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种光纤切割装置，该装置包括固定装置，用于固定待切割的光纤，通过主轴与下部的切割装置固定 连接；切割装置，用于环切光纤，与位于其上部的固定装置固定连接。 所述固定装置包括圆柱形主轴4，包括上段和下段，所述上段的直径小于下段的直径； 位于主轴4中心沿轴向的光纤槽14，用于容纳待切割的光纤； 环绕在主轴4上段且与主轴4上段固定连接的内壳2;一端位于光纤槽14底部、贯穿主轴4和内壳2且与光纤槽14成一定角度的3个光纤夹柱滑槽16;位于光纤夹柱滑槽16内且外侧具有螺纹的光纤夹柱13;环绕在内壳2外与光纤夹柱13螺纹连接的外壳3，转动外壳3时光纤 夹柱13沿光纤夹柱滑槽16做升降运动；位于光纤切割装置顶端用于密封光纤夹柱滑槽16的顶盖1。 所述主轴4上段的长度为主轴4总长的三分之二； 所述内壳2釆用无缝焊接的方式与主轴4构成一个整体，或单独存在；所述3个光纤夹柱滑槽16在主轴4和内壳2中均匀分布，或者，在 主轴4和内壳2的横截面上用于表明3个光纤夹柱滑槽16位置的孔均匀 分布；所述3个光纤夹柱13采用不锈钢材料或高硬度复合材料制成。 所述光纤夹柱13在光纤槽14底部的部分，其下平面为平行于底面的 椭圆，3个光纤夹柱通过三条垂直于底面椭圆中心的棱吻合在一起，所述 棱通过两个垂直于底面且成120度角的平面切割光纤夹柱而成。 所述棱上进一步包括一层防滑的弹性材料层。所述3个光纤夹柱13和3个光纤夹柱滑槽16的轴向与光纤槽14中 光纤所成的角度根据实际需要设置，夹角越小，光纤切割器越精密。所述3个光纤夹柱13和3个光纤夹柱滑槽16的轴向与光纤槽14中 光纤所成的角度为10度。所述切割装置包括套在主轴4下段的主轴盖5;套接在主轴盖5上且下端与切割刀外壳11固定连接、用于带动切割 刀旋转切割光纤的转轮12;固定连接在转轮12下端的切割刀外壳11;一端固定有切割刀8，另一端与切割刀外壳11内弹簧17连接的伸缩柄9;一端固定于切割刀外壳ll的内部、另一端连接于伸縮柄9、用于调节切割刀位置的弹簧17; 位于切割刀外壳11的下部、用于调节弹簧17弹力的调节柄10; 固定在伸縮柄9上位于光纤槽14的底部的切割刀8;前端位于主轴盖5上的孔内、末端连接有转动柄6且与转轮12啮合、用于带动转轮12转动的转动齿轮7;位于转动齿轮7末端、用于旋转转动齿轮7的转动柄6。所述切割刀8和转轮12沿垂直于光纤槽14轴向的平面转动，所述切 割刀8环切位于光纤槽14中的光纤；所述转轮12上周围有齿，齿面凸起部分的上端平面、凹下部分下端 平面与齿轮所在的平面呈0度到45度角。在该光纤切割装置中除切割刀8的刀刃外，都采用不锈钢材料或高硬 度复合材料制成，所述切割刀8的刀刃采用金刚石或红宝石制成。(三)有益效果 从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1、 本发明提供的这种光纤切割装置，除切割刀的刀刃需要金刚石或 红宝石外，其余全部采用不锈钢材料，采用无缝焊接，结实耐用，不生锈， 不耗损，重量轻(装置总重量200克左右)，体积小(只有35-40立方厘米)， 操作时只需要把要切割的光纤一端插入光纤槽，根据需要切割的光纤粗细 调整刀头的力度，把调节柄插入适当的槽内，使刀头卡在光纤上，轻轻旋 转转动柄，光纤就会被沿平面运动的刀头平整的切断，操作十分简便。2、 本发明提供的这种光纤切割装置，由于切割光纤夹柱13的平面是 平行于光纤槽14方向的，所以三个光纤夹柱13在光纤夹柱滑槽16内做
升降运动时，作用于光纤的三条棱是平行于光纤槽14移动的，所以三条 棱一直作平行的运动，夹住光纤的是三条棱而不是三个点，因此增加了固 定光纤的稳定性和安全性。3、 本发明提供的这种光纤切割装置，由于该装置配备有三根光纤夹柱13，从三个方向朝光纤槽14方向平行移动固定光纤，所以适用于任何粗细任何类型的光纤。4、 本发明提供的这种光纤切割装置，由于切割刀头8和转轮只能沿 垂直于光纤槽14轴向的平面转动，切割刀头8环切光纤，切割面是一个 平面，确保切割的精确度。5、 本发明提供的这种光纤切割装置，在切割方式上加入了齿轮的传 动装置，使得人手的转动时力的大小和方向的不均匀性彻底消除，当光纤 被固定好后则可以任意旋转转动柄6，此时光纤和切割刀头8均不会位移， 并且切割精确度不受使用者的操作方式的影响。
图1为本发明提供的光纤切割装置从侧上方观察时的三维立体示意图；图2为本发明提供的光纤切割装置从侧下方观察时的三维立体示意图；图3为本发明提供的光纤切割装置从侧面观察时的三维立体示意图；图4为本发明提供的光纤切割装置的剖视图；图5为本发明提供的光纤切割装置的剖面详解图； 图6为本发明提供的光纤切割装置中内壳和光纤夹柱的三维立体示意图；图7为本发明提供的光纤切割装置中切割装置从侧上方观察时的三维 立体示意图；图8为本发明提供的光纤切割装置中切割装置从侧下方观察时的三维 立体示意图；在图5中，各个数字标号依次代表(1) 顶盖(2) 内壳(3) 外壳(4) 主轴(5) 主轴盖(6) 转动柄(7) 转动齿轮(8) 切割刀头(9) 伸縮柄(10) 调节柄(11) 切割刀外壳(12) 转轮(13) 光纤夹柱(14) 光纤槽(15) 螺纹(在光纤夹柱外侧和外壳内侧) (16) 光纤夹柱滑槽(17) 弹簧具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实 施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。如图5所示，图5为本发明提供的光纤切割装置的剖面详解图，该装 置包括固定装置和切割装置。其中，固定装置用于固定待切割的光纤，通 过主轴与下部的切割装置固定连接；切割装置用于环切光纤，与位于其上 部的固定装置固定连接。所述固定装置包括圆柱形主轴4，包括上段和下段，所述上段的直 径小于下段的直径；位于主轴4中心沿轴向的光纤槽14，用于容纳待切割 的光纤；环绕在主轴4上段且与主轴4上段固定连接的内壳2; —端位于 光纤槽14底部、贯穿主轴4和内壳2且与光纤槽14成一定角度的3个光 纤夹柱滑槽16;位于光纤夹柱滑槽16内且外侧具有螺纹的光纤夹柱13; 环绕在内壳2外与光纤夹柱13螺纹连接的外壳3，转动外壳3时光纤夹柱 13沿光纤夹柱滑槽16做升降运动；位于光纤切割装置顶端用于密封光纤 夹柱滑槽16的顶盖1。所述主轴4上段的长度为主轴4总长的三分之二；所述3个光纤夹柱 滑槽16在主轴4和内壳2中均匀分布，或者，在主轴4和内壳2的横截 面上用于表明3个光纤夹柱滑槽16位置的孔均匀分布；所述内壳2采用 无缝焊接的方式与主轴4构成一个整体，或单独存在；所述3个光纤夹柱 13采用不锈钢材料或高硬度复合材料制成。所述光纤夹柱13在光纤槽14 底部的部分，其下平面为平行于底面的椭圆，3个光纤夹柱通过三条垂直于底面椭圆中心的棱吻合在一起，所述棱通过两个垂直于底面且成120度 角的平面切割光纤夹柱而成。所述3个光纤夹柱13和3个光纤夹柱滑槽 16的轴向与光纤槽14中光纤所成的角度根据实际需要设置，夹角越小， 光纤切割器越精密。所述3个光纤夹柱13和3个光纤夹柱滑槽16的轴向 与光纤槽14中光纤所成的角度为10度。在所述固定装置中，顶盖1可以以无缝焊接或其他连接方式与外壳3 构成一个整体，起保护光纤夹柱滑槽16避免其中落入灰尘和异物，影响 光纤夹柱13通过螺纹15在光纤夹柱滑槽16中上下运动的作用。内壳2 可以用无缝焊接的方式与主轴4构成一个整体，也可以单独存在，它起固 定光纤夹柱13的位置，确保光纤夹柱13与外壳3之间的螺纹15紧密咬 合的作用。主轴4上的三条光纤夹柱滑槽16，分别与主轴轴向成10度角， 以投影方向相隔120度环型排列，内壳2中的光纤夹柱槽16与主轴4的 相对应，里面分别放置的三根光纤夹柱13为三根不锈钢柱，光纤夹柱13 被与夹柱轴向成10度角的两个成120度的平面切割而成，两个平面切割 后形成的棱成为夹光纤的作用点，为避免坚硬而锋利的棱在夹紧光纤时对 光纤纤体的伤害，三条棱上有防滑和弹性材料层。主轴中间开有光纤槽， 在操作时让光纤通过。所述切割装置包括套在主轴4下段的主轴盖5;套接在主轴盖5上 且下端与切割刀外壳11固定连接、用于带动切割刀旋转切割光纤的转轮 12;固定连接在转轮12下端的切割刀外壳11; 一端固定有切割刀8，另
一端与切割刀外壳11内弹簧17连接的伸縮柄9; 一端固定于切割刀外壳 ll的内部、另一端连接于伸縮柄9、用于调节切割刀位置的弹簧17;位于 切割刀外壳11的下部、用于调节弹簧17弹力的调节柄10;固定在伸缩柄 9上位于光纤槽14的底部的切割刀8;前端位于主轴盖5上的孔内、末端
连接有转动柄6且与转轮12啮合、用于带动转轮12转动的转动齿轮7; 位于转动齿轮7末端、用于旋转转动齿轮7的转动柄6。
所述切割刀8和转轮12沿垂直于光纤槽14轴向的平面转动，所述切 割刀8环切位于光纤槽14中的光纤。在该光纤切割装置中除切割刀8的 刀刃外，都采用不锈钢材料或高硬度复合材料制成，所述切割刀8的刀刃 采用金刚石或红宝石制成。
在所述切割装置中，所述转轮12放置在主轴末端由主轴盖5和主轴4 形成的转动槽内，只可以沿垂直光纤槽14方向绕光纤槽14转动。转轮12 上周围有齿，齿面凸起部分的上端平面、凹下部分下端平面与齿轮所在的 平面可以呈0度到45度角，根据需要而定，齿的大小也可以根据需要而 定。转轮下部是切割刀部分，切割刀外壳11可以与转轮12构成整体组件， 也可以随需要固定位置。切割刀外壳11上有"F"形卡槽，用于固定调节 柄10的位置，其内有一个弹簧17，弹簧17 —端连着调节柄10，另一端 连着伸縮柄9，可以通过调节调节柄IO在卡槽中的位置，调节弹簧17的 弹力，从而控制切割刀头8切割光纤的力度，以适应于不同光纤。在主轴 4和主轴盖5上靠近转轮12的地方有三个绕主轴轴向呈120的三个圆孔， 也可以根据需要决定圆孔的数量， 一个到多个不等。这些圆孔可以插入一 个转动齿轮7，其末端是一个可以活动的转动柄6，转动齿轮7上的齿刚 好跟转轮12啮合，所以转动齿轮7的转动可以带动转轮12稳定地旋转。
操作时只需要把要切割的光纤一端插入光纤槽14，旋转外壳3，直到 三根光纤夹柱13夹紧光纤，并使光纤露出需要切割的部分，根据需要切 割的光纤粗细和其他具体条件调整切割刀头8的力度，把调节柄10插入 切割刀外壳11上适当的卡槽内，使切割刀头8卡在光纤上，轻轻旋转转 动柄6，光纤就会被沿平面运动的切割刀头8平整的切断，操作十分简便。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而 己，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种光纤切割装置，其特征在于，该装置包括固定装置，用于固定待切割的光纤，通过主轴与下部的切割装置固定连接；切割装置，用于环切光纤，与位于其上部的固定装置固定连接。
2. 根据权利要求1所述的光纤切割装置，其特征在于，所述固定装置包括圆柱形主轴(4)，包括上段和下段，所述上段的直径小于下段的直径; 位于主轴(4)中心沿轴向的光纤槽(14)，用于容纳待切割的光纤； 环绕在主轴(4)上段且与主轴(4)上段固定连接的内壳(2); 一端位于光纤槽(14)底部、贯穿主轴(4)和内壳(2)且与光纤槽 (14)成一定角度的3个光纤夹柱滑槽(16);位于光纤夹柱滑槽(16)内且外侧具有螺纹的光纤夹柱(13); 环绕在内壳(2)外与光纤夹柱(13)螺纹连接的外壳(3)，转动外 壳(3)时光纤夹柱(13)沿光纤夹柱滑槽(16)做升降运动；位于光纤切割装置顶端用于密封光纤夹柱滑槽(16)的顶盖(1)。
3. 根据权利要求2所述的光纤切割装置，其特征在于， 所述主轴(4)上段的长度为主轴(4)总长的三分之二； 所述内壳(2)采用无缝焊接的方式与主轴4构成一个整体，或单独存在；所述3个光纤夹柱滑槽(16)在主轴(4)和内壳(2)中均匀分布，或者，在主轴(4)和内壳(2)的横截面上用于表明3个光纤夹柱滑槽(16)位置的孔均匀分布；所述3个光纤夹柱(13)釆用不锈钢材料或高硬度复合材料制成。
4、 根据权利要求2所述的光纤切割装置，其特征在于，所述光纤夹 柱(13)在光纤槽(14)底部的部分，其下平面为平行于底面的椭圆，3 个光纤夹柱通过三条垂直于底面椭圆中心的棱吻合在一起，所述棱通过两 个垂直于底面且成120度角的平面切割光纤夹柱而成。
5、 根据权利要求4所述的光纤切割装置，其特征在于，所述棱上进 一步包括一层防滑的弹性材料层。
6、 根据权利要求2所述的光纤切割装置，其特征在于，所述3个光 纤夹柱(13)和3个光纤夹柱滑槽(16)的轴向与光纤槽(14)中光纤所 成的角度根据实际需要设置，夹角越小，光纤切割器越精密。
7、 根据权利要求6所述的光纤切割装置，其特征在于，所述3个光 纤夹柱(13)和3个光纤夹柱滑槽(16)的轴向与光纤槽(14)中光纤所 成的角度为IO度。
8、 根据权利要求1所述的光纤切割装置，其特征在于，所述切割装 置包括套在主轴(4)下段的主轴盖(5);套接在主轴盖(5)上且下端与切割刀外壳(11)固定连接、用于带 动切割刀旋转切割光纤的转轮(12);固定连接在转轮(12)下端的切割刀外壳(11);一端固定有切割刀(8)，另一端与切割刀外壳(11)内弹簧(17)连接的伸缩柄(9);一端固定于切割刀外壳(11)的内部、另一端连接于伸縮柄(9)、用 于调节切割刀位置的弹簧(17);位于切割刀外壳(11)的下部、用于调节弹簧(17)弹力的调节柄(10); 固定在伸缩柄(9)上位于光纤槽(14)的底部的切割刀(8);前端位于主轴盖(5)上的孔内、末端连接有转动柄(6)且与转轮(12)啮合、用于带动转轮(12)转动的转动齿轮(7);位于转动齿轮(7)末端、用于旋转转动齿轮(7)的转动柄(6)。
9、 根据权利要求8所述的光纤切割装置，其特征在于，所述切割刀 (8)和转轮(12)沿垂直于光纤槽(14)轴向的平面转动，所述切割刀 (8)环切位于光纤槽(14)中的光纤；所述转轮(12)上周围有齿，齿面凸起部分的上端平面、凹下部分下 端平面与齿轮所在的平面呈0度到45度角。
10、 根据权利要求8所述的光纤切割装置，其特征在于，在该光纤切 割装置中除切割刀(8)的刀刃外，都采用不锈钢材料或高硬度复合材料 制成，所述切割刀(8)的刀刃采用金刚石或红宝石制成。
全文摘要
本发明涉及光纤切割设备技术领域，公开了一种光纤切割装置，该装置包括固定装置，用于固定待切割的光纤，通过主轴与下部的切割装置固定连接；切割装置，用于环切光纤，与位于其上部的固定装置固定连接。本发明提供了一种价格低廉，性能优异，体积小，重量轻，操作简单，方便实用而且非常耐用的光纤切割装置。
文档编号G02B6/25GK101210980SQ20061016974
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者王大拯, 马骁宇 申请人:中国科学院半导体研究所