專利名稱：光纖預(yù)處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過(guò)將光纖的一個(gè)端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個(gè)包衣。
背景技術(shù)：
光纖端部在連接到發(fā)光設(shè)備或接收光的設(shè)備之前通常進(jìn)行預(yù)處理。典型的處理方式是將光纖芯的端面整形為錐形，然后在光纖端部的相鄰部分上使用金屬護(hù)套。為了在使用金屬護(hù)套時(shí)保持錐形端面不受任何雜質(zhì)污染，必須為所述端面提供保護(hù)包衣。該包衣最好應(yīng)當(dāng)很容易包覆和去除，同時(shí)能給予充分的保護(hù)。
根據(jù)已知的方法，這樣的包衣是通過(guò)人工將所述端面浸入未固化的液態(tài)包料中，然后安排凝固或干燥。但是，在光纖端面的浸泡要求有嚴(yán)格限制的情況下，這些手工處理在微光電子應(yīng)用中并不很有效，而且所述液體通常是透明的漆，其表面模糊，操作員很難找到其位置。

發(fā)明內(nèi)容
已知的手工方法的一個(gè)問(wèn)題是不好控制浸入液體的深度。這將導(dǎo)致某些端部被包覆得過(guò)長(zhǎng)，從而使金屬護(hù)套過(guò)短。所述護(hù)套通常為金的薄層，其用途是獲得與所連接的激光器或光接收設(shè)備的穩(wěn)固且易操作的焊接。如果該護(hù)套過(guò)短，光纖端部可能開(kāi)始振動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)中斷。另一方面，如果過(guò)長(zhǎng)，發(fā)光芯端部可能被金屬層覆蓋，或至少被污染，從而導(dǎo)致不能傳輸信號(hào)或傳輸?shù)男盘?hào)極度失真。經(jīng)常還發(fā)生光纖端部浸入很淺的未固化包料的底部，并由于與底部的碰撞而損壞纖芯端部?？傊止ぬ幚淼馁|(zhì)量不穩(wěn)定，必須丟棄的光纖端部的比例太高。此外，在工業(yè)生產(chǎn)中，該方法成本太高。
由于以上原因，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種方法和裝置，用于在光纖端面上形成一個(gè)包衣，其中可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量穩(wěn)定且成本低的生產(chǎn)。另一目的是借助于圖像和數(shù)據(jù)處理，提供一種進(jìn)行自動(dòng)生產(chǎn)的設(shè)備。
本發(fā)明的這些和其它目的是通過(guò)使用一種方法實(shí)現(xiàn)的，該方法中，通過(guò)將光纖的端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個(gè)包衣。該方法包括如下步驟以第一移動(dòng)步驟向液體表面移動(dòng)光纖端；測(cè)量端面與液體表面之間的距離；比較實(shí)際距離值與預(yù)設(shè)值；當(dāng)實(shí)際距離值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，結(jié)束第一移動(dòng)步驟；開(kāi)始第二移動(dòng)步驟，將光纖端面沉入液體預(yù)定深度；最后從液體中將光纖端面移上來(lái)。
根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)可以建立一個(gè)能夠在光纖端面上作出相同大小和質(zhì)量的包衣的生產(chǎn)設(shè)備。該設(shè)備可以全部或部分自動(dòng)化。這又意味著必須丟棄的光纖端面較少，從而可以降低總的生產(chǎn)成本。另一優(yōu)點(diǎn)是可以使用圖像處理，盡管存在對(duì)可見(jiàn)度較好或較差的未固化的液面聚焦的問(wèn)題，并且處理裝置可以通過(guò)顯示和設(shè)計(jì)并不復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立。該裝置整體上還很簡(jiǎn)單，其移動(dòng)部件很少，很容易監(jiān)測(cè)和針對(duì)不同的光纖端、錐形和包衣來(lái)調(diào)節(jié)。
附圖簡(jiǎn)述下面參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)描述。


圖1簡(jiǎn)化示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖；圖2簡(jiǎn)化示出圖1中的一些細(xì)節(jié)的側(cè)視圖；圖3簡(jiǎn)化示出光纖的錐形端面的側(cè)視圖；圖4簡(jiǎn)化示出光纖的橫截面圖。
發(fā)明詳述根據(jù)圖1和2的裝置包括夾具11，其可以通過(guò)合適的移動(dòng)裝置13在垂直方向12上移動(dòng)。夾具11用來(lái)在靠近光纖一端15的地方夾住光纖14。容器或池16中盛有液態(tài)漆17，位于夾具11下面，液體17的敞開(kāi)表面18面對(duì)夾具11的垂直線性移動(dòng)軌跡。從圖中可以看出，光纖端15可以沿其縱向垂直移向液體容器16。該移動(dòng)由測(cè)量裝置19、處理裝置20以及移動(dòng)控制裝置21監(jiān)視和控制。測(cè)量裝置19包括一個(gè)圖像處理裝置22，圖像處理裝置22包括一個(gè)具有照相機(jī)23和計(jì)算裝置24的顯示系統(tǒng)。
圖像處理裝置可以由例如CCD照相機(jī)(充電耦合設(shè)備照相機(jī))或C-MOS照相機(jī)構(gòu)成。照相機(jī)23用來(lái)顯示光纖端15向液面18移動(dòng)的最后部分。通常所述最后部分在1mm范圍內(nèi)，從而對(duì)移動(dòng)細(xì)節(jié)及其控制的精確度和穩(wěn)定性提出很高要求。照相機(jī)透鏡2 5與水平面間的夾角安排為α，液面18使得依靠光纖端面26及其由液面18產(chǎn)生的鏡像投影27可以獲得最好的觀察。所述角度α應(yīng)當(dāng)在15-45°之間，最好在25-35°之間。準(zhǔn)確的顯示還由位于液面18以上適當(dāng)角度的燈28支持。另一個(gè)燈29用于在浸泡之后向包衣上提供紫外輻射，靠近容器16，但在另一側(cè)。
圖4簡(jiǎn)化示出特別適合按照本發(fā)明處理的光纖的橫截面圖。光纖14包括芯30和石英玻璃覆層31，以及由丙烯酸脂或硅樹(shù)脂制成的一層或多層包衣32。如前所述，本發(fā)明預(yù)處理這樣的光纖，以便安裝在光發(fā)射激光芯片或光接收設(shè)備中的總的方法中的一部分。初始的未示出的步驟是從包衣中將光纖端剝開(kāi)以露出芯30和覆層31，并通過(guò)熱處理將光纖端面處理成圖3所示的錐形。
根據(jù)上述初始步驟預(yù)處理的光纖端用夾具按照一些已知的定位方法放入垂直位置，然后就可以開(kāi)始以下為端面的末端形成包衣的方法。
在起始位置，如圖1和2所示，光纖端面26和液面18都位于顯示照相機(jī)23的視野內(nèi)。在該位置，端面26正常情況下位于液面之上0.5-1mm。在進(jìn)一步向液面18移動(dòng)的第一步驟中，端面26被移到非常接近液面18的預(yù)設(shè)位置。夾具11的移動(dòng)在全部步驟中都由控制裝置21控制，控制裝置21又是從處理裝置22獲得輸入信號(hào)的。在夾具11移動(dòng)過(guò)程中，包括圖像處理裝置22、照相機(jī)23和計(jì)算裝置24的測(cè)量裝置19連續(xù)測(cè)量端面與液面之間的距離。照相機(jī)23的透鏡25聚焦為顯示端面26和端面在液面中的鏡像投影27，圖像處理裝置22讀取位置，計(jì)算裝置24計(jì)算它們之間的實(shí)際距離。處理裝置20又計(jì)算測(cè)量值和對(duì)應(yīng)于靠近表面的預(yù)設(shè)位置的預(yù)設(shè)值之間的差。當(dāng)實(shí)際值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制裝置21會(huì)被信號(hào)控制結(jié)束第一移動(dòng)步驟。
在該位置，端面位置非常接近液面，其精確測(cè)量的距離最好設(shè)置為0.10-0.20mm的范圍。此后，開(kāi)始第二步驟，其中光纖端被浸入液體預(yù)定深度，并在第三步驟從液體中向上移回。應(yīng)當(dāng)注意，所述移動(dòng)步驟之間不必有明顯的間隔，最好是連續(xù)移動(dòng)的不同部分。
在進(jìn)入液體的過(guò)程中，其一個(gè)薄層34(圖3)將附著在光纖的錐形端面33上，該薄層從端面末端26起向上直到根據(jù)第二移動(dòng)步驟中預(yù)設(shè)值的一個(gè)預(yù)定距離。通常，所述距離應(yīng)當(dāng)是0.2-0.3mm，留下錐形端部的一部分不被覆蓋。如前所述，該包衣基本上是漆，在浸泡后用安排在容器16附近的UV燈29提供的紫外輻射硬化。硬化后，光纖端部就可以進(jìn)行其全部預(yù)處理中的下一個(gè)步驟，以連接到激光器或光接收設(shè)備。
應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)所示實(shí)施例的錐形光纖端只是能夠根據(jù)本發(fā)明被包覆或掩蓋的光纖端的一個(gè)例子。其它多種光纖和光纖端都適合以相同的方式處理。
權(quán)利要求
1.一種在光纖端部形成一個(gè)包衣的方法，包括將所述端部浸入一種包料的未固化的液體中，其特征在于以下步驟在第一移動(dòng)步驟中向液體表面(18)移動(dòng)光纖端(15)；測(cè)量光纖端面(26)與液體表面之間的距離；比較實(shí)際距離值與預(yù)設(shè)值；當(dāng)實(shí)際距離值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，結(jié)束第一移動(dòng)步驟；在第二移動(dòng)步驟中，將光纖端面沉入液體預(yù)定深度；和在第三步驟中，從液體中將光纖端面移上來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述測(cè)量光纖端面(26)與液體表面(18)之間的距離的步驟是通過(guò)顯示所述端面和由液面產(chǎn)生的端面的鏡像投影(27)，并測(cè)量所述端面與投影之間的距離實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述顯示、測(cè)量、和比較步驟包括自動(dòng)圖像和數(shù)據(jù)處理步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述移動(dòng)步驟都是在垂直方向進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述顯示是由與液面成25-35°角安排的照相機(jī)執(zhí)行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述預(yù)設(shè)值為到液面0.1-0.2mm范圍內(nèi)的一個(gè)值。
7.一種通過(guò)將光纖的一端浸入一種包料的未固化液體中，在所述端部形成一個(gè)包衣的裝置，其特征在于夾具(11)，用來(lái)夾住光纖端(15)并向液面(18)移動(dòng)；測(cè)量裝置(19)，用于測(cè)量光纖端面與液面之間的距離；處理裝置(20)，用于比較實(shí)際距離值和預(yù)設(shè)距離值；以及控制裝置(21)，用于控制所述夾具的移動(dòng)；所述處理和控制裝置被安排來(lái)當(dāng)實(shí)際距離值等于預(yù)設(shè)值時(shí)停止所述移動(dòng)，和將光纖端浸入液體預(yù)定深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于所述測(cè)量裝置(19)包括圖像處理裝置(22，23)，其被安排來(lái)顯示光纖端面(26)和由液面產(chǎn)生的端面的鏡像投影(27)；和用于計(jì)算端面和投影之間的距離的裝置(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于所述測(cè)量裝置(19)和處理裝置(20)包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于反復(fù)記錄端面和投影間的位置，并計(jì)算它們之間的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于所述圖像處理裝置包括與液面成25-35°角安排的照相機(jī)(23)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過(guò)將光纖的一端浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個(gè)包衣。在第一步驟中，光纖端被夾具(11)向液面(18)移動(dòng)。光纖端面(26)和液面之間的距離通過(guò)包括顯示照相機(jī)(23)的測(cè)量裝置連續(xù)測(cè)量。測(cè)得的實(shí)際距離值與預(yù)設(shè)距離值比較，當(dāng)實(shí)際距離值等于預(yù)設(shè)距離值時(shí)，第一移動(dòng)步驟結(jié)束。在第二步驟，光纖端浸入液體預(yù)定深度。
文檔編號(hào)G02B6/24GK1491192SQ0280454
公開(kāi)日2004年4月21日 申請(qǐng)日期2002年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者M·拉松, J·－A·恩斯特蘭德, M 拉松, ざ魎固乩嫉 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司