光纖陣列加工系統(tǒng)及光纖陣列組的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光纖陣列加工系統(tǒng)及光纖陣列組。本實(shí)用新型提供的光纖陣列加工系統(tǒng)包括依次連接的如下工位：蝕刻工位，蝕刻工位設(shè)置有高精度蝕刻機(jī)；組裝工位；角度切割工位，角度切割工位設(shè)置第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī)；分解工位，分解工位設(shè)置有第二切割機(jī)。其自動化程度高，提高加工效率，并且高精度蝕刻機(jī)能夠在大面積的陣列基板實(shí)現(xiàn)多組單元線槽的蝕刻。
【專利說明】
光纖陣列加工系統(tǒng)及光纖陣列組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信技術(shù)，具體地說，是涉及一種光纖陣列加工系統(tǒng)以及光纖陣列組。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近年來光通信的迅猛發(fā)展，作為光通信網(wǎng)絡(luò)重要組成部分的光無源器件產(chǎn)生了廣泛的應(yīng)用前景，日益受到人們的關(guān)注。
[0003]光無源器件已經(jīng)成為光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的技術(shù)之一。隨著國內(nèi)外云存儲、云計(jì)算的應(yīng)用興起和大數(shù)據(jù)中心的建立，光纖陣列波導(dǎo)這種光無源器件發(fā)展也十分迅猛，尤其是近幾年針對數(shù)據(jù)中心關(guān)于大數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用，需求越來越多。其在平面光波導(dǎo)，陣列波導(dǎo)光柵，有源/無源陣列光纖器件，微機(jī)電系統(tǒng)，多通道光學(xué)模塊等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。
[0004]光纖陣列(Fiber Array, FA)是利用V形槽(即V槽，VGrooveMG—條光纖、一束光纖或一條光纖帶安裝在陣列基片上。光纖主要由三部分組成，其截面理論上為三個同心圓，從外向內(nèi)依次包括涂層、包層以及纖芯。光纖陣列主要用來直接傳送圖像。眾多光纖按一定的順序?qū)⒍嗣媾帕谐尚枰膸缀涡螤?，組成光纖陣列，陣列兩端的光纖排列位置一一對應(yīng)，陣列中一條光纖相當(dāng)于一個像素，在光纖陣列一端的光圖像就會在陣列的另一端重現(xiàn)。例如，醫(yī)學(xué)上各種光纖內(nèi)窺鏡就是以這個原理制作的。
[0005]光纖陣列是把除去涂層的裸露光纖部分置于該V形槽中，然后被加壓器部件加壓并由粘合劑粘合，就可以把不同光纖的接合部被安裝在陣列基片上。另外，為了使光信號傳輸暢通，光纖陣列中的各光纖須與光波導(dǎo)器件中的各通道對齊，因此要求光纖陣列的各纖芯基本位于同一平面且間距確定。
[0006]目前，主流的光纖陣列加工方法是人工組裝，工人每次只能完成一個產(chǎn)品的組裝，每人每天的產(chǎn)出大約為100個，產(chǎn)量和品質(zhì)受人員因素制約比較大，產(chǎn)品的一致性不理想。
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)光纖陣列的加工問題，有必要提供一種光纖陣列加工系統(tǒng)，使得這種光線陣列的加工效率能夠提高，降低人力使用成本，同時(shí)提高產(chǎn)品的一致性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了完成本實(shí)用新型的發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了一種光纖陣列加工系統(tǒng)和光纖陣列組。
[0009]本實(shí)用新型提供的光纖陣列加工系統(tǒng)包括依次連接的如下工位:蝕刻工位，蝕刻工位設(shè)置有高精度蝕刻機(jī);組裝工位;角度切割工位，角度切割工位設(shè)置第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī);分解工位，分解工位設(shè)置有第二切割機(jī)。
[0010]由上述方案可見，自動化程度高，提高加工效率，并且高精度蝕刻機(jī)能夠在大面積的陣列基板實(shí)現(xiàn)多組單元線槽的蝕刻。
[0011]—個優(yōu)選的方案是，在角度切割工位與分解工位之間設(shè)置有研磨拋光工位，研磨拋光工位設(shè)置有研磨拋光機(jī)。
[0012]—個優(yōu)選的方案是，光纖陣列包括基板、光纖和蓋板；
[0013]蓋板壓合在基板上，基板上具有V形槽，V形槽內(nèi)設(shè)置光纖的光纖接頭。
[0014]—個優(yōu)選的方案是，光纖接頭與V形槽的兩個內(nèi)壁面相切接觸，且光纖接頭與蓋板的內(nèi)壁面相切接觸。
[0015]—個優(yōu)選的方案是，基板為玻璃基板或石英基板，蓋板為玻璃蓋板或石英蓋板。
[0016]—個優(yōu)選的方案是，蓋板的一個外壁面與基板的一個外壁面形成前端面，前端面是在角度切割工位形成的，前端面遠(yuǎn)離光纖接頭的插入端，由蓋板向基板的延伸方向?yàn)樨Q直方向，前端面所在的方向與豎直方向的角度為1°至15°。
[0017]本實(shí)用新型提供的光纖陣列組由光纖陣列加工系統(tǒng)加工形成，光纖陣列組包括基板、光纖和蓋板，蓋板壓合在基板上，基板上具有V形槽，V形槽內(nèi)設(shè)置光纖的光纖接頭;基板上形成至少兩個可分割光纖陣列單元，每一個可分割光纖陣列單元上均設(shè)置有V形槽，當(dāng)所述基板在所述蝕刻工位時(shí)，所述高精度蝕刻機(jī)正對所述基板。
[0018]由上述方案可見，這種光纖陣列組可以實(shí)現(xiàn)在一個面積相對較大的基板上實(shí)現(xiàn)多組單元的V形槽的蝕刻，提高了工作效率。這種結(jié)構(gòu)的光纖陣列組在切割之后分解為多個獨(dú)立使用的單元，顯然，這種結(jié)構(gòu)也可以作為產(chǎn)品而直接出售。傳統(tǒng)的光纖陣列的加工方法均是在基板上加工一個單元的。
[0019]—個優(yōu)選的方案是，光纖接頭與V形槽的兩個內(nèi)壁面相切接觸，且光纖接頭與蓋板的內(nèi)壁面相切接觸。
[0020]—個優(yōu)選的方案是，兩個可分割光纖陣列單元之間的中間位置設(shè)置有預(yù)切割定位槽。
[0021]—個優(yōu)選的方案是，蓋板的一個外壁面與基板的一個外壁面形成前端面，前端面遠(yuǎn)離光纖接頭的插入端，由蓋板向基板的延伸方向?yàn)樨Q直方向，前端面所在的方向與豎直方向的角度為1°至15°;基板為玻璃基板或石英基板，蓋板為玻璃蓋板或石英蓋板。
[0022]一個優(yōu)選的方案是，可分割光纖陣列單元的數(shù)量為10個。
【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型提供的光纖陣列加工系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型提供的光纖陣列組實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖3是本實(shí)用新型提供的光纖陣列組實(shí)施例的俯視圖。
[0026]圖4是本實(shí)用新型提供的光纖陣列組實(shí)施例的左視圖。
[0027]圖5是沿圖4中的A-A截面線得到的剖視圖以及局部放大圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型提供的光纖陣列組實(shí)施例的光纖的纖芯在V形槽與蓋板之間放置的示意圖。
[0029]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0030]加工系統(tǒng)實(shí)施例:
[0031 ]如圖1所示，本實(shí)施例的光纖陣列加工系統(tǒng)包括依次連接的如下工位:蝕刻工位
10、組裝工位11、角度切割工位12、研磨拋光工位13和分解工位14。
[0032]其中，蝕刻工位10設(shè)置有高精度蝕刻機(jī)，高精度蝕刻機(jī)用于對工位上的基板蝕刻形成V形槽。角度切割工位12設(shè)置有第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī)，設(shè)置該工位的目的是在光纖陣列的前端面形成傾斜角度(見下文)，這種傾斜角度的形成方式可以單獨(dú)地由第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī)完成。切割機(jī)的效率一般較高，但是研磨機(jī)可以節(jié)省加工成本。第一切割機(jī)具體可以是激光切割機(jī)、水線切割機(jī)或者采用現(xiàn)有的其它類型的切割機(jī)。研磨拋光工位13設(shè)置有研磨拋光機(jī)，研磨拋光機(jī)的目的在于對光纖陣列組(見下文)的基板或蓋板的一些位置進(jìn)行研磨或拋光處理，從而進(jìn)一步提升或保證產(chǎn)品的性能。在一些實(shí)施例中，研磨拋光工位13是可以省略的。分解工位14設(shè)置有第二切割機(jī)，第二切割機(jī)的目的在于把光纖陣列組切割后形成一個個的光纖陣列。
[0033]使用本實(shí)施例的加工系統(tǒng)進(jìn)行加工時(shí)，首先，把一塊基板放置到蝕刻工位10，這個基板的面積為普通的光纖陣列基板的面積的至少兩倍，本實(shí)施例的基板的面積為普通光纖陣列基板面積的10倍。高精度蝕刻機(jī)在基板上蝕刻形成V形槽，V形槽共有10組單元，每一個單元內(nèi)的V形槽的數(shù)量均相同，并且在每兩個單元之間的中間位置形成預(yù)切割定位槽(見下文)。
[0034]然后，把蝕刻后的基板移動至組裝工位11，在組裝工位11把光纖的光纖接頭放置至IJV形槽內(nèi)，把蓋板壓合在基板上，同時(shí)加入粘合劑固定，從而完成光纖接頭的封裝，形成光纖陣列組。該過程可以手動完成或者通過機(jī)械化操作完成。光纖接頭是指光纖去除涂層后裸露的光纖內(nèi)芯的部分，也就是現(xiàn)有技術(shù)中放置在基板與蓋板之間的接合部分。
[0035]接著，把光線陣列組移動至角度切割工位12，在光纖陣列組的前端面切割形成傾斜角度為1°至15°，角度切割工位12的工作由第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī)完成。
[0036]接著，光線陣列組移動至研磨拋光工位13，通過研磨拋光機(jī)對基板或蓋板進(jìn)行研磨和拋光處理。
[0037]接著，把完成角度切割的光纖陣列組移動至分解工位14，在該工位，第二切割機(jī)沿預(yù)切割定位槽將光纖陣列組切割為一個個的光纖陣列單元，即成品的光纖陣列。
[0038]本實(shí)施例加工系統(tǒng)加工完成的光纖陣列包括基板、光纖和蓋板，蓋板壓合在基板上，基板上具有V形槽，V形槽內(nèi)設(shè)置光纖的光纖接頭。本實(shí)施例的光纖陣列的端面檢查標(biāo)準(zhǔn)為:在400倍顯微鏡下纖芯區(qū)域不可以有任何劃傷，除纖芯9微米外的其余125微米光纖區(qū)域劃傷寬度小于2微米，長度小于5微米。每一根光纖接頭與V形槽和玻璃蓋板三點(diǎn)接觸。本實(shí)施例提供的光纖陣列能夠滿足上面的檢測標(biāo)準(zhǔn)。
[0039]光纖陣列組實(shí)施例:
[0040]如圖2所示，本實(shí)施例的光纖陣列組包括基板20、光纖21和蓋板22，蓋板22壓合在基板20上。
[0041]如圖3所示，基板20上形成10組可分割光纖陣列單元。每一組光纖陣列單元內(nèi)均設(shè)置有數(shù)量等同的光纖21。兩個可分割光纖陣列單元之間的中間位置設(shè)置有預(yù)切割定位槽25，預(yù)切割定位槽25是由上面的實(shí)施例中高精度蝕刻機(jī)形成的，其目的是為了方便分解工位的步驟。
[0042]如圖4所示，在蓋板22的一個外壁面與基板20的一個外壁面形成前端面26，前端面26是在角度切割工位形成的，前端面26遠(yuǎn)離光纖21的光纖接頭的插入端，由蓋板22向基板20的延伸方向?yàn)樨Q直方向27，前端面26所在的方向與豎直方向27的角度為1°至15°，具體地角度為8° ±0.3°。這里的角度也是指上面提到的傾斜角度。
[0043]如圖5所示，基板20上具有多個并排設(shè)置的V形槽24，共有10組V形槽，每一組V形槽的數(shù)量為16個，V形槽24內(nèi)設(shè)置光纖的光纖接頭，一個V形槽內(nèi)設(shè)置一個光纖接頭。如圖6所示，光纖接頭28與V形槽24的兩個內(nèi)壁面相切接觸，且光纖接頭28與蓋板22的內(nèi)壁面相切接觸，也就是上面提到的三點(diǎn)接觸。
[0044]本實(shí)施例的光纖陣列組可以由上面的加工系統(tǒng)實(shí)施例加工完成，但是這個時(shí)候是不需要分解工位的。也就是光纖陣列組在完成研磨拋光工位之后就形成本實(shí)施例的產(chǎn)品。
[0045]在其它實(shí)施例中，光纖陣列加工系統(tǒng)包括移動軌道，基板等部件在移動軌道上移動后實(shí)現(xiàn)工位的切換，在其中一個工位可以設(shè)置光電感應(yīng)裝置或紅外感應(yīng)器等感應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)對基板等部件的準(zhǔn)確定位。另外，還可以通過控制程序如可編程邏輯控制器(PLC)實(shí)現(xiàn)對尚精度蝕刻機(jī)、切割機(jī)、研磨機(jī)等機(jī)器的控制，進(jìn)一步提尚自動化。
[0046]最后需要說明的是，本實(shí)用新型不限于上述的實(shí)施方式，諸如對基板、蓋板、傾斜角度的具體參數(shù)進(jìn)行限定的設(shè)計(jì)等也在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光纖陣列加工系統(tǒng)，其特征在于，所述加工系統(tǒng)包括依次連接的以下工位: 蝕刻工位，所述蝕刻工位設(shè)置有高精度蝕刻機(jī)； 組裝工位； 角度切割工位，所述角度切割工位設(shè)置第一切割機(jī)或者第一研磨機(jī)； 分解工位，所述分解工位設(shè)置有第二切割機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖陣列加工系統(tǒng)，其特征在于: 在所述角度切割工位與分解工位之間設(shè)置有研磨拋光工位，所述研磨拋光工位設(shè)置有研磨拋光機(jī)。3.光纖陣列組，應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的光纖陣列加工系統(tǒng)加工形成，其特征在于，所述光纖陣列組包括基板、光纖和蓋板， 所述蓋板壓合在所述基板上，所述基板上具有V形槽，所述V形槽內(nèi)設(shè)置所述光纖的光纖接頭； 所述基板上形成至少兩個可分割光纖陣列單元，每一個可分割光纖陣列單元上均設(shè)置有V形槽，當(dāng)所述基板在所述蝕刻工位時(shí)，所述高精度蝕刻機(jī)正對所述基板。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光纖陣列組，其特征在于: 所述光纖接頭與所述V形槽的兩個內(nèi)壁面相切接觸，且所述光纖接頭與所述蓋板的內(nèi)壁面相切接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖陣列組，其特征在于: 兩個可分割光纖陣列單元之間的中間位置設(shè)置有預(yù)切割定位槽。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖陣列組，其特征在于: 所述蓋板的一個外壁面與所述基板的一個外壁面形成前端面，所述前端面遠(yuǎn)離所述光纖接頭的插入端，由所述蓋板向所述基板的延伸方向?yàn)樨Q直方向，所述前端面所在的方向與所述豎直方向的角度為1°至15°。7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的光纖陣列組，其特征在于: 所述基板為玻璃基板或石英基板，所述蓋板為玻璃蓋板或石英蓋板。
【文檔編號】G02B6/08GK205670199SQ201620563539
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】周偉泓
【申請人】珠海艾文科技有限公司