一种光纤端面的抛光及镀膜方法与流程

本发明涉及光纤镀膜，具体涉及一种光纤端面的抛光及镀膜方法。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，光纤技术在通信、照明、医疗等高端工业领域有着广泛的应用。光纤技术的核心在于光纤，光纤是由玻璃或塑料制成的纤维。基于光在这些纤维中以全内反射的传输原理，可以利用光纤作为传播媒介，将信息进行长距离或短距离的传输。通常微细的光纤是被封装在塑料护套内的，这样能够使得光纤因弯曲而不至于断裂。

2、为了适配不同的工业领域需求，往往还会对光纤端面镀膜，例如，可以在光纤端面镀上一层增透膜，用以提高光在光纤中的传输效率；也可以在光纤端面镀上一层滤光膜，用以滤除部分波段的光波，从而获得窄带光的传输。然而在对光纤端面镀膜之前，还需要对光纤端面进行研磨抛光，避免光纤端面的粗糙度影响镀膜的质量以及对出光功率的影响。

3、传统的研磨抛光方法主要是对光纤采取单侧切割，镜面延展切断的方式生成光纤光滑表面。然而由于光纤封装在塑料护套内，塑料护套的材质通常采用丙烯酸酯等相对较软的材料，在切割过程中，光纤芯层容易出现晃动，导致光纤端面出现缺损，无法获得较为平整的光纤端面质量。此外，塑料护套因材质较软且质量不好，在切割过程中容易损坏，从而无法对光纤芯层起到保护作用。而光纤因塑料护套的损坏，对光纤采用传统的研磨抛光方法往往还会因塑料护套的损坏而加速光纤端面的缺损。采用端面缺损的光纤进行光纤端面镀膜，往往会形成柱面质量不足的光学薄膜，容易在高功率使用条件下聚集能量，造成产品烧毁等质量事故。

4、因此，为了避免塑料护套的损坏对光纤研磨抛光的影响，通常会去除光纤端部的部分塑料护套，直接使用裸光纤进行研磨抛光和镀膜。然而，在研磨抛光和镀膜工艺中，裸光纤往往需要经过多次装夹和分离过程，裸光纤在装夹和分离过程中，很容易造成光纤端面或侧面的碰伤或刮伤，影响光纤的质量。且光纤端面周围不带塑料护套，在镀膜时还容易出现柱面漏膜现象，容易在高功率使用条件下产生热量积累，进而造成光纤端面的烧损。

5、目前，对于光纤端面的抛光及镀膜工艺，主要是去除光纤端面的部分塑料护套，并将单根裸光纤插入到陶瓷插芯或玻璃块等特定夹具中，并保持陶瓷插芯或玻璃块等特定夹具与光纤端面的平齐，然后再对单根裸光纤的端面进行抛光和镀膜。但是，该工艺存在以下缺陷：

6、第一，由于光纤镀膜处附近不带塑料护套，容易出现柱面漏膜现象；

7、第二，塑料护套去除的长度无法定制；

8、第三，抛光及镀膜装载夹具的结构较为复杂，装载光纤时容易损伤光纤端面。

9、第四，由于陶瓷插芯或玻璃块等特定夹具与光纤端面的平齐，会增大研磨抛光的面积，使得研磨抛光的效率相对较低。且由于研磨抛光面积大，只能使用粗砂研磨，而无法使用细砂研磨，粗砂研磨容易使光纤破坏，加大了操作难度。

10、目前，现有工艺尚无法应用于带塑料护套的光纤的抛光及镀膜。因此，本发明改进了现有工艺，提供了一种适用于带塑料护套的光纤端面的抛光及镀膜工艺。

技术实现思路

1、为解决现有工艺尚无法应用于带塑料护套的光纤的抛光及镀膜的问题，本发明的目的在于提供一种适用于带塑料护套的光纤端面的抛光及镀膜方法。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

3、一种光纤端面的抛光及镀膜方法，包括以下步骤：

4、s1、将光纤封装在工装模块中，并使光纤的端部穿出工装模块，得到工装光纤模块；

5、将至少四个柱体均匀固定在研磨夹具的底部，得到带有柱体的研磨夹具；

6、s2、将工装光纤模块装夹至带有柱体的研磨夹具上，且保持光纤穿出工装模块的一端与柱体的一端平齐，得到装配好的研磨夹具；

7、s3、将装配好的研磨夹具进行研磨、抛光、清洗、镀膜，然后拆除工装模块，得到镀膜光纤。

8、进一步，s1中，所述光纤为端部带有塑料护套的光纤。

9、进一步，s1中，所述工装模块包括两个工装块单元，多根所述光纤依次装夹在两个所述工装块单元之间，且通过粘合剂粘合固定。

10、进一步，s1中，所述柱体均为玻璃柱体，所述玻璃柱体的数量与所述工装光纤模块的数量相同。

11、进一步，s2中，所述研磨夹具上具有至少两个装配孔，所述工装光纤模块装夹至与其对应的装配孔上，且保持光纤穿出工装模块的一端穿出所述装配孔。

12、更进一步，所述装配孔的数量与所述工装光纤模块的数量相同。

13、进一步，s2中，每个工装光纤模块的位置均与其对应的柱体的位置一一对应。

14、进一步，s3的具体操作如下：

15、将装配好的研磨夹具转移至研磨设备进行研磨，然后将研磨好的研磨夹具转移至抛光设备，并保持研磨夹具底部的柱体和光纤端面与抛光设备上的研磨盘的表面抵接；

16、然后开启抛光设备，对柱体和光纤进行抛光；

17、将抛光后的工装光纤模块的光纤端面进行超声清洗；

18、将清洗后的工装光纤模块转移至镀膜设备进行镀膜；

19、然后拆除工装模块，得到镀膜光纤。

20、更进一步，抛光后的工装光纤模块的光纤端面与工装模块的表面平齐。

21、更进一步，所述研磨盘为细砂研磨盘。

22、本发明中，所述细砂研磨盘的口径为150～380mm。

23、本发明的有益效果：

24、1、本发明的方法主要利用研磨夹具底部的玻璃柱体与装夹后的光纤端面平齐，且玻璃柱体的长度与光纤穿出工装模块的长度相同，且玻璃柱体与工装光纤模块不相接，由此可使带塑料护套的光纤在研磨抛光过程中能够保持稳定，用细砂研磨盘进行光纤端面的研磨、抛光，使光纤端部不易破损，且能够保证研磨后的光纤端面光滑，有助于光纤端面的镀膜。

25、2、采用本发明的方法，研磨面积小，研磨效率高。

26、3、本发明采用带塑料护套的光纤，研磨时，塑料护套能够对光纤的破损情况起到一定的减缓、保护作用，在研磨过程中若光纤端部出现轻微的破损，也能够通过细砂研磨将破损部分全部研磨掉，保证抛光后的光纤端面光滑。

27、4、本发明的方法柱面漏膜大幅降低，提升高功率使用可靠性；减少因为漏膜造成的光纤直径改变。光纤端面经本发明方法进行加工，拥有较好的面型和光洁度。经试验验证，经本发明方法加工处理的光纤的光洁度质量为：纤芯1μm麻点小于5pcs；1～2μm麻点小于3pcs；2～3μm麻点小于1pcs；无延伸至纤芯的崩边；纤芯无划痕。

28、5、本发明的方法工序过程操作简单，可以批量化生产，大大提高了效率，可进行每次6000pcs以上的镀膜加工，且降低操作难度和对光纤端面的损伤。

技术特征：

1.一种光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s1中，所述光纤为端部带有塑料护套的光纤。

3.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s1中，所述工装模块包括两个工装块单元，多根所述光纤依次装夹在两个所述工装块单元之间，且通过粘合剂粘合固定。

4.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s1中，所述柱体均为玻璃柱体，所述玻璃柱体的数量与所述工装光纤模块的数量相同。

5.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s2中，所述研磨夹具上具有至少两个装配孔，所述工装光纤模块装夹至与其对应的装配孔上，且保持光纤穿出工装模块的一端穿出所述装配孔。

6.根据权利要求5所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，所述装配孔的数量与所述工装光纤模块的数量相同。

7.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s2中，每个工装光纤模块的位置均与其对应的柱体的位置一一对应。

8.根据权利要求1所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，s3的具体操作如下：

9.根据权利要求8所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，抛光后的工装光纤模块的光纤端面与工装模块的表面平齐。

10.根据权利要求8所述的光纤端面的抛光及镀膜方法，其特征在于，所述研磨盘为细砂研磨盘。

技术总结
本发明提供一种光纤端面的抛光及镀膜方法，包括以下步骤：S1、将光纤封装在工装模块中，并使光纤的端部穿出工装模块，得到工装光纤模块；将至少四个柱体均匀固定在研磨夹具的底部，得到带有柱体的研磨夹具；S2、将工装光纤模块装夹至带有柱体的研磨夹具上，且保持光纤穿出工装模块的一端与柱体的一端平齐，得到装配好的研磨夹具；S3、将装配好的研磨夹具进行研磨、抛光、清洗、镀膜，然后拆除工装模块，得到镀膜光纤。本发明的方法可以批量化生产，大大提高了效率，可进行每次6000pcs以上的镀膜加工，且降低操作难度和对光纤端面的损伤，解决了现有工艺尚无法应用于带塑料护套的光纤的抛光及镀膜的问题。

技术研发人员：房艳,孙博,王旭东
受保护的技术使用者：飞秒光电科技（西安）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15