软玻璃光纤熔接装置的制作方法

本实用新型涉及精密加工设备制造技术，尤其涉及一种软玻璃光纤熔接装置，属于光纤加工技术领域。

背景技术：

光纤熔接机主要用于光通信中光缆的施工和维护，所以又叫光缆熔接机。一般工作原理是利用高压电弧将两光纤断面熔化的同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根，以实现光纤模场的耦合。

现有技术中，因一般均采用光纤夹具将两段光纤固定后，采用光纤切割刀对光纤的端面进行切割，确保光纤端面的平整；然后将两段光纤对齐之后，再采用高压电弧放电加热，加热过程中移动夹具，从而实现光纤的熔接。

软玻璃光纤又称为硫系玻璃光纤，其软化点远远低于石英材料，而且硫系材料质地较脆，机械性能差，加热易被氧化，因此不能直接套用上述光纤熔接的方法。

因此，现有技术中主要存在如下问题：

1、设备复杂，需要借助多种工具进行操作；

2、熔接过程中难以精确控制，软玻璃光纤易损坏；

3、转换工艺时不易操作和控制，使用不便。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种新的软玻璃光纤熔接装置，主要针对现有技术中熔接设备操作复杂的缺陷，通过在对软玻璃光纤熔接装置处设置工具套管，集合多种工具，使熔接过程的操作更加简单快捷，大大提高了效率。

本实用新型实施例的软玻璃光纤熔接装置包括：工具套管、导杆和两个夹具；

所述工具套管套设在所述导杆上，且可相对所述导杆径向转动；所述工具套管上设置有光纤切割刀、电极加热器和摄像装置；

两个所述夹具套设在所述导杆上，且分别位于所述工具套管的两侧；两个所述夹具相互对应，且均可沿所述导杆的轴向滑动；

每个所述夹具上均设置有光纤卡槽；所述光纤卡槽与所述导杆之间的距离，与所述电极加热器的高度以及所述光纤切割刀的高度相同。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述摄像装置还包括：显微镜和图像传感器；

所述显微镜安装在所述工具套管的外侧，且所述显微镜的第一端与所述电极加热器的顶端相对应；所述图像传感器安装在所述显微镜的第二端。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述工具套管的外侧还设置有操作把手；所述操作把手、所述光纤切割刀和所述摄像装置间隔均匀的分别在所述工具套管的外侧，所述电极加热器靠近所述摄像装置设置。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，每个所述夹具包括滑套；每个所述夹具通过所述滑套在所述导杆上滑动。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述工具套管的内侧卡环，所述导杆上设置有用于容置所述卡环的滑槽；所述卡环在所述滑槽内的滑动，以使所述工具套管相对所述导杆转动。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述电极加热器包括两个放电电极，两个所述放电电极的高度与所述光纤卡槽的高度相同。

如上所述的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述软玻璃光纤熔接装置还包括：超声测距传感器；该超声测距传感器包括：分别安装在两个所述夹具上的声波发送器和声波接收器；所述声波发送器和声波接收器的安装位置相对应。

本实用新型的软玻璃光纤熔接装置，由于采用以上结构，将光纤熔接常用的工具集合在工具套管上，并且工具套管可以相对导杆转动，以方便切换不同的工具进行熔接作业，大大方便了人员操作，提高了熔接效率和质量，实现了对软玻璃光纤熔接的简化操作。

与现有技术相比，本实用新型软玻璃光纤熔接装置的优点在于：

1、通过将光纤切割刀和电极加热器均设置在工具套管上，使软玻璃光纤在切割端面后可以直接进行下一步的熔接作业；

2、电极加热器配合摄像装置，实现熔接的过程中不间断的有效加热和距离调整；

3、设备结构简单，操作方便，能够降低软玻璃光纤熔接的成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例的软玻璃光纤熔接装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的软玻璃光纤熔接装置的工具套管的侧面结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型实施例的软玻璃光纤熔接装置的结构示意图；并结合图2。本实用新型主要用于对软玻璃光纤进行熔接。

本实用新型实施例的软玻璃光纤熔接装置包括：包括：工具套管3、导杆1和两个夹具2；两个夹具2用于夹持软玻璃光纤(即光纤9)。

所述工具套管3套设在所述导杆1上，且可相对所述导杆1径向转动；即，导杆1为圆柱形结构，且水平放置；工具套管3套设在导杆1上，从而使工具套管可以在竖直面上转动。

本实施例中，工具套管3上设置有光纤切割刀5、电极加热器6和摄像装置7。

光纤切割刀5用于切割像头发一样细的石英玻璃光纤或软玻璃光纤，切好光纤末端经数百倍放大后观察仍是平整的，才可以用于器件封装、冷接、和放电熔接。

本实施例中，电极加热器6即电介质加热器；它电介质加热器是通过电磁场来实现的。电介质材料放在两个电极之间，这两个电极连接到一个高频发电机上。电磁场激发物质分子运动，从而使材料发热。

更为优选的，如图2，所述工具套管3的外侧还设置有操作把手30；操作把手30用于方便工具套管的转动，以实现不同工具的切换。所述操作把手30、所述光纤切割刀5和所述摄像装置7间隔均匀的分别在所述工具套管3的外侧，所述电极加热器6靠近所述摄像装置7设置。

本实施例的摄像装置7一般还包括：显微镜和图像传感器；所述显微镜安装在所述工具套管3的外侧，所述显微镜具有第一端(物镜)和第二端(目镜)。且，所述显微镜的第一端与所述电极加热器6的顶端相对应；所述图像传感器安装在所述显微镜的第二端。图像传感器用于将显微镜放大后的图像转化为数字图像并输出至显示器，以方便操作人员在显示器上观看和操作。图像传感器一般为感光光学器件，与数码相机的感光器件相同，通常为CCD。

显微镜和电极加热器6均安装在工具套管3上，这样能够保证显微镜和电极加热器能够同步动作，方便实时观测熔融软玻璃接口的状况和熔接效果。

本实用新型实施例中，两个夹具2套设在所述导杆1上，且分别位于所述工具套管3的两侧；两个所述夹具2相互对应，且均可沿所述导杆1的轴向滑动(工具套管不可轴线滑动)，两个夹具2均可接近或远离工具套管所在的位置；夹具2接近工具套管时，可以利用工具套管上的光纤切割刀对夹具上固定的光纤端面进行切割，也可以采用电极加热器实现光纤熔接作业。

每个所述夹具2上均设置有光纤卡槽；所述光纤卡槽与所述导杆1之间的距离，与所述电极加热器6的高度以及所述光纤切割刀5的高度相同。也就是说，光纤卡槽到导杆轴线直接的距离如果为A，则电极加热器6和光纤切割刀5到导杆轴线的距离也是A，从而保证工具套管旋转时，光纤切割刀5能够从侧面对光纤9进行切割，也能够保证电极加热器6刚好卡入光纤9的两侧实现加热作业。

一般情况下，所述电极加热器6包括两个放电电极，两个所述放电电极的高度与所述光纤卡槽的高度相同，以保证两个放电电极卡入光纤9的两侧。

本实用新型的软玻璃光纤熔接装置，由于采用以上结构，将光纤熔接常用的工具集合在工具套管上，并且工具套管可以相对导杆转动，以方便切换不同的工具进行熔接作业，大大方便了人员操作，提高了熔接效率和质量，实现了对软玻璃光纤熔接的简化操作。

本实施例的软玻璃光纤熔接装置，其中，每个所述夹具2包括滑套20；每个所述夹具2通过所述滑套20在所述导杆1上滑动。

进一步的，所述软玻璃光纤熔接装置还包括：超声测距传感器；该超声测距传感器包括：分别安装在两个所述夹具2上的声波发送器41和声波接收器42；所述声波发送器41和声波接收器42的安装位置相对应。

具体的，声波发送器41和声波接收器42分别设置在两个滑套20上。

即，声波发送器41和声波接收器42安装高度和安装位置相同，从而满足对两个夹具2之间的距离变化实时进行测量，满足了熔接时的精度控制需要。

更为优选的，本实施例的软玻璃光纤熔接装置，其中，所述工具套管3的内侧卡环31，所述导杆1上设置有用于容置所述卡环31的滑槽；所述卡环31在所述滑槽内的滑动，以使所述工具套管3相对所述导杆1转动，且能够保证不发生轴向移动。

本实用新型的操作步骤如下：

步骤一、剥除软玻璃光纤的涂覆层，将光纤及定位按照与夹具上；

步骤二、通过调节每个夹具与工具套管之间的距离，再采用光纤切割刀对光纤的端面进行切割；使切割好的保偏光纤端面位于摄像装置前方；

步骤三、两个光纤端面切割完成后，转动工具套管，使切割好的两个光纤熔接点位于摄像装置前方(并位于电极加热器的两个电极内)；调节摄像装置与光纤熔接点的距离，使熔接点在CCD上的成像清晰；

步骤四、计算机在取得CCD上的成像后，进行熔接点图像特征识别，启动电极加热器进行加热；

步骤五、调整夹具的位置，以完成软玻璃光纤的熔接。

本实用新型的装置可在类真空环境中工作，电极加热器在超稳等离子加温状态时放电温度可在300-3000℃调整，这样可以调整放电温度在软玻璃光纤的熔点，根据不同尺寸的光纤计算偏移量，从而实现不同尺寸的软玻璃光纤熔接。

本实用新型在软玻璃光纤切割时，需要采用液态合金来夹持，以保证不引入外力卡断光纤。同时光纤切割刀还需超声波切割刀头，来对光纤进行切割，确保光纤端面的平整。

与现有技术相比，本实用新型软玻璃光纤熔接装置的优点在于：

1、通过将光纤切割刀和电极加热器均设置在工具套管上，使软玻璃光纤在切割端面后可以直接进行下一步的熔接作业；

2、电极加热器和摄像装置的结构和位置相配合，实现熔接的过程中不间断的有效加热和距离调整；

3、设备结构简单，操作方便，能够降低软玻璃光纤熔接的成本。

4、采用放电电极加热，效果更好；

5、采用摄像装置实时观测熔接效果，更加便于熔接时的夹具位置调整和加热操作控制；

6、只需转动工具套管即可完成所有步骤的操作，能够满足快速作业的要求。

另外，本实用新型的软玻璃光纤熔接装置建造成本合理，结构设计紧凑，能充分的挖掘现有各项设备和技术的潜力，运行效率高且使用稳定，作业流程更加简便。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为工具套管配合夹具的合理结构，并且包含本实用新型各个实施例所述的改进结构和方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。