一种大芯径光纤端面处理装置及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大芯径光纤端面的处理装置及其处理方法，尤其是涉及一种应用于高功率激光中的大芯径光纤端面的处理装置及其处理方法。
【背景技术】
[0002]光纤端面处理也称为端面制备，是光纤技术中的关键工序，主要包括剥覆、清洁和切割三个环节；端面质量直接影响光纤激光器的泵浦光耦合效率和激光输出功率。
[0003]在光纤端面处理中影响端面研磨质量的主要因素主要有光纤的安装与定位、端面研磨和检查及测试；其中研磨及测试部分对研制优质光纤端面最为关键，直接影响光纤端面研磨效果的主要因素有:研磨机运转稳定，研磨砂纸颗粒均匀、正确使用研磨片、以及研磨参数设置(压力和时间)；
目前，针对大芯径光纤端面处理方法国外有少许几款设备，如“株式会社精工技研”在中国申请的200910003116.X “端面研磨机”，其价格昂贵，供货周期长；相对于光纤切割刀，端面研磨时光纤本身所受的扭转力更小，对光纤本身的损伤少且端面研磨的质量高，因此采用研磨的方式处理大芯径光纤端面更合适。有关研宄人员尝试采用普通光纤跳线研磨装置对大芯径光纤端面进行研磨，其过程首先是将光纤与陶瓷插芯用胶水固定，然后对插芯与光纤进行整体研磨。研磨过程中插芯能够给光纤提供足够的保护，研磨完成后光纤无需从插芯中抽出；但本文所提的大芯径光纤端面处理地目的是为下一步的熔接、合束等操作做准备，此时光纤如采用胶水固定于陶瓷插芯中的方式将使得后续操作无法顺利进行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足，提供一种操作方便且研磨效果好的大芯径光纤端面处理装置及其处理方法。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
本发明一种大芯径光纤端面处理装置，所述装置包含有穿接于支撑机构上的插芯，所述插芯下方设置有一研磨盘，所述插芯为陶瓷插芯，所述插芯内插置有剥除涂覆层的大芯径光纤，所述插芯上套装有一连接机构，有一导向机构设置于连接机构上，且带有涂覆层的大芯径光纤插接于该导向机构上。
[0006]本发明一种大芯径光纤端面处理装置，连接机构呈“U”形设置，且上述插芯插接在“U”形连接机构的底部。
[0007]本发明一种大芯径光纤端面处理装置，所述支撑机构上竖向设置有供插芯穿插的插芯适配孔，所述支撑机构上横向设置有供螺栓旋入的螺栓适配孔，且螺栓适配孔与插芯适配孔相连通，螺栓压紧在插芯上；
所述导向机构横向设置有一沉孔，有一压力杆设置于该沉孔内，且位于该沉孔内的压力弹簧的一端连接于沉孔底部，另一端连接于压力杆上，所述导向机构竖向设置有贯穿沉孔的大芯径光纤涂覆层适配孔一，且上述压力杆上竖向设置有大芯径光纤涂覆层适配孔二，从而使得带有涂覆层的大芯径光纤插接于上述大芯径光纤涂覆层适配孔一和大芯径光纤涂覆层适配孔二内。
[0008]本发明一种大芯径光纤端面处理装置，所述支撑机构铰接于运动机构上，运动机构为竖向升降机构，且支撑机构与运动机构的铰接点处设置有角度盘。
[0009]本发明一种大芯径光纤端面处理方法；所述方法包含有以下步骤:
步骤1、剥除大芯径光纤头部的涂覆层，同时旋紧螺栓以使得螺栓对插芯保持足够的紧固力；
步骤2、推动压力杆克服压力弹簧向内运动，从而使得大芯径光纤涂覆层适配孔一和大芯径光纤涂覆层适配孔二的中心线相重合；
步骤3、插入大芯径光纤，且大芯径光纤剥除涂覆层的部分插入插芯内，带有涂覆层的大芯径光纤位于大芯径光纤涂覆层适配孔一和大芯径光纤涂覆层适配孔二内；
步骤4、启动研磨盘对大芯径光纤的端面进行研磨处理。
[0010]本发明一种大芯径光纤端面处理方法，在进行步骤4过程中，可通过运动机构的上下移动速度、给进量和研磨时间来达到最佳的研磨效果；同时通过支撑机构与运动机构的铰接，调整大芯径光纤端面的研磨角度。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明利用标准的光纤陶瓷插芯在前端支撑裸光纤，后端的引导机构以一定的压力作用于光纤涂覆层固定光纤；然后整体固定于支撑机构上，并调整到所需的研磨角度；最后通过控制运动机构的速度、进给量以及研磨时间，达到最佳的研磨效果；采用本发明方法处理大芯径光纤端面，可以取得很好的端面研磨质量，能够满足高功率激光应用系统中的光纤熔接以及合束等要求；且所用的陶瓷插芯属于标准件成本低，其它机械件加工难度也不大，从而使得整个装置成本较低；并且由于支撑机构能够在一定的角度内旋转，因此本发明不仅能研磨平面，还可以处理一定角度，灵活性高。
【附图说明】
[0012]图1为本发明一种大芯径光纤端面处理装置的结构示意图。
[0013]图2为本发明一种大芯径光纤端面处理装置的导向机构的结构示意图。
[0014]图3为本发明一种大芯径光纤端面处理装置的支撑机构的结构示意图。
[0015]其中:
研磨盘1、大芯径光纤2、插芯3、螺栓4、连接机构5、导向机构6、支撑机构7、运动机构
8 ；
压力杆6-1、大芯径光纤涂覆层适配孔一 6-2、大芯径光纤涂覆层适配孔二 6-3、压力弹簧 6-4 ；
螺栓适配孔7-1、插芯适配孔7-2、角度盘7-3。
【具体实施方式】
[0016]参见图1~3，本发明涉及的一种大芯径光纤端面处理装置及其处理方法，所述装置包含有穿接于支撑机构7上的插芯3，所述插芯3下方设置有一研磨盘1，所述插芯3为陶瓷插芯，所述插芯3内插置有剥除涂覆层的大芯径光纤2，所述插芯3上套装有一呈“U”形设置的连接机构5，上述插芯3插接在“U”形连接机构5的底部，有一导向机构6设置于连接机构5上，且带有涂覆层的大