一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設(shè)置在所述隔熱裝置上的通孔和設(shè)置在所述下模仁上的通孔，并部分插入到所述定位通孔中，插入深度小于所述定位通孔的深度，再利用模壓模具加熱加壓制得所述光纖準(zhǔn)直器，本發(fā)明的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達(dá)95%以上，并且加工時間短，成品率高，可實(shí)現(xiàn)光纖準(zhǔn)直器的批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖耦合技術(shù)是影響光纖系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，光纖透鏡則是光纖耦合的關(guān)鍵部件，發(fā)光芯片與光纖的耦合實(shí)質(zhì)上是模場的匹配問題，發(fā)光芯片發(fā)出的光耦合進(jìn)入光纖的越多，光纖通信距離就越遠(yuǎn)，中繼距離也就越遠(yuǎn)；而提高模場匹配的基本途徑是在耦合系統(tǒng)中加入光學(xué)透鏡以提高光耦合的效率，目前解決的方法是在光纖的端部直接加工透鏡，尤其是制作光纖準(zhǔn)直器，用透鏡銜接光纖，完成光纖中光線的傳遞。
[0003]目前，光纖準(zhǔn)直器的加工方法弊端很多，不僅操作難以控制，而且成品率較低，并且耦合效率不高，只能達(dá)到60%左右；隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，對于光耦合效率的要求也大大提高，一般高端領(lǐng)域所需求的耦合效率都在75%以上，因此，傳統(tǒng)的加工方法已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代光纖技術(shù)發(fā)展的要求，需要一種新的加工工藝來滿足需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提供一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大于光纖的直徑；
(2)將所述透鏡玻璃放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁、下模仁、與上模仁和下模仁配合的同心導(dǎo)向套、定高導(dǎo)向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上均設(shè)有與所述定位通孔對應(yīng)的通孔，且所述通孔的直接略大于光纖的直徑；所述透鏡玻璃位于所述上模仁與下模仁之間，所述定位通孔與所述通孔相對應(yīng)；
(3)將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設(shè)置在所述隔熱裝置上的通孔和設(shè)置在所述下模仁上的通孔，并部分插入到所述定位通孔中，插入深度小于所述定位通孔的深度；
(4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃升溫至玻璃的屈服點(diǎn)溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分，保持ml分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度t2，保持m2分鐘；再升高壓力至P3，保持m3分鐘；再降低壓力至P4，并快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘；
(5)當(dāng)溫度降低至t3時，從所述模壓模具中取出得到的產(chǎn)品，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖與所述透鏡玻璃的交界處周圍涂有一層光學(xué)保護(hù)膠，即得到光纖準(zhǔn)直器。
[0006]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括對步驟(5)中得到的產(chǎn)品進(jìn)行退火的步驟。
[0007] 優(yōu)選地，步驟(4)中利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分的同時充入惰性氣體防止所述模壓模具氧化。[0008]優(yōu)選地，步驟(4)中并快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘的同時充入惰性氣體加速冷卻。
[0009]優(yōu)選地，ml≥ 2，m2 ≥ 2，m3 ≥ 2，m4 ≥ 2。
[0010]優(yōu)選地，Pl> P3 > P4 > P2。
[0011]優(yōu)選地，t3< 300°C。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明所述一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達(dá)95%以上，并且加工時間短，成品率高，可實(shí)現(xiàn)光纖準(zhǔn)直器的批量生產(chǎn)。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的加工工藝的模壓示意圖；
圖2是圖1中A處的局部放大圖；
其中:1、透鏡玻璃，2、光纖,21、纖芯,3、上模仁,4、下模仁,41、通孔,5、同心導(dǎo)向套,6、定高導(dǎo)向套，7、隔熱裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]參見圖1和圖2所示，本發(fā)明提出一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃I作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大于光纖2的直徑；
(2)將所述透鏡玻璃I放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁3、下模仁4、與上模仁3和下模仁4配合的同心導(dǎo)向套5、定高導(dǎo)向套6及隔熱裝置7，所述隔熱裝置7和下模仁4上均設(shè)有與所述定位通孔對應(yīng)的通孔41，且所述通孔41的直接略大于光纖2的直徑；所述透鏡玻璃I位于所述上模仁3與下模仁4之間，所述定位通孔與所述通孔41相對應(yīng)；
(3)將光纖2的一端除去外被使部分纖芯21裸露，再依次穿過設(shè)置在所述隔熱裝置7上的通孔41和設(shè)置在所述下模仁4上的通孔41，并部分插入到所述定位通孔中，插入深度小于所述定位通孔的深度；
(4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃I升溫至玻璃的屈服點(diǎn)溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力P1，并充入氮?dú)夥乐顾瞿耗＞哐趸顾錾夏Ｈ?擠壓所述透鏡玻璃I形成自由曲面部分，保持2~4分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度t2，保持2~4分鐘；再升高壓力至P3，P3略小于P1，以消除由于材料的收縮而產(chǎn)生的變形，保持2^4分鐘；再降低壓力至P4，P4略大于P2，并充入氮?dú)饪焖倮鋮s所述透鏡玻璃4飛分鐘；
(5)當(dāng)溫度降低至300°C以下時，從所述模壓模具中取出得到的產(chǎn)品，進(jìn)行退火處理，以提高折射率的均勻性和消除內(nèi)應(yīng)力，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖2與所述透鏡玻璃I的交界處周圍涂有一層光學(xué)保護(hù)膠，即得到光纖準(zhǔn)直器。
[0017]光纖準(zhǔn)直器可以整體使用，也可以切割成單個的光纖準(zhǔn)直器使用，可以適應(yīng)各種不同的使用需求。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍的內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)選取具有陣列排布的定位通孔的透鏡玻璃作為模壓硝材，且所述定位通孔的直徑略大于光纖的直徑； (2)將所述透鏡玻璃放入模壓模具中，所述模壓模具包括上模仁、下模仁、與上模仁和下模仁配合的同心導(dǎo)向套、定高導(dǎo)向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上均設(shè)有與所述定位通孔對應(yīng)的通孔，且所述通孔的直接略大于光纖的直徑；所述透鏡玻璃位于所述上模仁與下模仁之間，所述定位通孔與所述通孔相對應(yīng)； (3)將光纖的一端除去外被使部分纖芯裸露，再依次穿過設(shè)置在所述隔熱裝置上的通孔和設(shè)置在所述下模仁上的通孔，并部分插入到所述定位通孔中，插入深度小于所述定位通孔的深度； (4)加熱所述模壓模具，使所述透鏡玻璃升溫至玻璃的屈服點(diǎn)溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分，保持ml分鐘；再降低壓力至P2，降溫至玻璃的轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度t2，保持m2分鐘；再升高壓力至P3，保持m3分鐘；再降低壓力至P4，并快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘； (5)當(dāng)溫度降低至t3時，從所述模壓模具中取出得到的產(chǎn)品，再在所述自由曲面部分上鍍一層反射膜，在所述光纖與所述透鏡玻璃的交界處周圍涂有一層光學(xué)保護(hù)膠，即得到光纖準(zhǔn)直器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，進(jìn)一步包括對步驟(5)中得到的產(chǎn)品進(jìn)行退火的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，步驟(4)中利用所述模壓模具施加壓力Pi使所述上模仁擠壓所述透鏡玻璃形成自由曲面部分的同時充入惰性氣體防止所述模壓模具氧化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，步驟(4)中并快速冷卻所述透鏡玻璃m4分鐘的同時充入惰性氣體加速冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，ml^ 2，m2 ^ 2, m3 ^ 2, m4 ^ 2 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，Pl> P3 > P4> P2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的光纖準(zhǔn)直器的加工工藝，其特征在于，t3< 300°C。
【文檔編號】G02B6/42GK103901547SQ201410160886
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】黃燕平, 周小平, 張懷忠, 李立 申請人:深圳市天陽谷科技發(fā)展有限公司