一種光纖準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，并超出所述下模仁一定的高度，再利用模壓模具加熱至所述透鏡玻璃液化再加壓、冷卻制得所述光纖準直器，本發(fā)明的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達95%以上，并且加工時間短，成品率高，可實現(xiàn)光纖準直器的批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種光纖準直器的加工工藝【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質(zhì)上是模場的匹配問題，發(fā)光芯片發(fā)出的光耦合進入光纖的越多，光纖通信距離就越遠，中繼距離也就越遠；而提高模場匹配的基本途徑是在耦合系統(tǒng)中加入光學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)明提供一種光纖準直器的加工工藝。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種光纖準直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取一塊透鏡玻璃作為模壓硝材，并放入模壓模具中，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向套、定高導向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上對應設(shè)置有陣列的通孔，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，距離所述下模`仁LI的高度；
(2)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，并超出所述下模仁L2的高度，且L2 < LI ;
(3)加熱所述模壓模具使所述透鏡玻璃升溫至所述透鏡玻璃液化，并流至所述下模仁之上與所述纖芯融合，再降溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓液化狀態(tài)的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；
(4)當溫度降低至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保護膠，即得到光纖準直器。
[0006]優(yōu)選地，所述加工工藝進一步包括對步驟(4)中得到的產(chǎn)品進行退火的步驟。
[0007]優(yōu)選地，步驟(3)中加熱所述模壓模具使所述透鏡玻璃升溫至所述透鏡玻璃液化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(3)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)明所述一種光纖準直器的加工工藝操作簡單，控制方便，耦合效率可高達95%以上，并且加工時間短，成品率高，可實現(xiàn)光纖準直器的批量生產(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、同心導向套,6、定高導向套，7、隔熱裝置。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明一種光纖準直器的加工工藝作進一步的詳細說明。
[0016]參見圖1和圖2所示，本發(fā)明提出一種光纖準直器的加工工藝，包括以下步驟:
(1)選取一塊透鏡玻璃I作為模壓硝材，并放入模壓模具中，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配合的同心導向套5、定高導向套6及隔熱裝置7，所述隔熱裝置7和下模仁4上對應設(shè)置有陣列的通孔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，距離所述下模仁4L1的高度；
(2)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，并超出所述下模仁4L2的高度，且L2< LI ；
(3)加熱所述模壓模具使所述透鏡玻璃I升溫至所述透鏡玻璃I液化，并流至所述下模仁4之上與所述纖芯21融合，同時充入氮氣防止所述模壓模具氧化，再降溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁3擠壓液化狀態(tài)的所述透鏡玻璃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，并充入氮氣快速冷卻所述透鏡玻璃4飛分鐘；
(4)當溫度降低至300°C以下時，從所述模壓模具中取出得到的產(chǎn)品，進行退火處理，以提高折射率的均勻性和消除內(nèi)應力，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保護膠，即得到光纖準直器。
[0017]光纖準直器可以整體使用，也可以切割成單個的光纖準直器使用，可以適應各種不同的使用需求。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍的內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖準直器的加工工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)選取一塊透鏡玻璃作為模壓硝材，并放入模壓模具中，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向套、定高導向套及隔熱裝置，所述隔熱裝置和下模仁上對應設(shè)置有陣列的通孔，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，距離所述下模仁LI的高度； (2)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，并超出所述下模仁L2的高度，且L2 < L1 ; (3)加熱所述模壓模具使所述透鏡玻璃升溫至所述透鏡玻璃液化，并流至所述下模仁之上與所述纖芯融合，再降溫至玻璃的屈服點溫度tl，同時利用所述模壓模具施加壓力Pl使所述上模仁擠壓液化狀態(tài)的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； (4)當溫度降低至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保護膠，即得到光纖準直器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖準直器的加工工藝，其特征在于，進一步包括對步驟(4)中得到的產(chǎn)品進行退火的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖準直器的加工工藝，其特征在于，步驟(3)中加熱所述模壓模具使所述透鏡玻璃升溫至所述透鏡玻璃液化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所述的光纖準直器的加工工藝，其特征在于，步驟(3)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任一所述的光纖準直器的加工工藝，其特征在于，t3< 300°C。
【文檔編號】G02B6/32GK103885124SQ201410159556
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】黃燕平, 周小平, 張懷忠 申請人:深圳市天陽谷科技發(fā)展有限公司