專利名稱：高精度光纖透鏡加工方法
技術領域：
本發明涉及用于光纖透鏡的加工方法，特別高精度光纖透鏡加工方法。使用該方法能夠把光纖端頭加工成不同錐度(角度)的圓錐型、楔型和斜面型等高精度的光纖透鏡，以滿足光纖在不同條件下進光耦合效率的需要。高精度的光纖透鏡在光纖通信中用的光電器件耦合中有重要作用，它能大大提高光纖耦合效率。
本發明的技術解決方案是，采用一臺高精度光纖透鏡拋光機，其加工方法是1)將要加工成高精度光纖透鏡一端的光纖的外涂敷層清除，使裸光纖長度比要加工的高精度光纖透鏡長0.5-1毫米；2)將要加工的光纖穿過高精度光纖透鏡拋光機的光纖固定套管，使用螺絲將光纖固定在光纖固定套管中；
3)根據要加工高精度光纖透鏡的錐度要求，調整高精度光纖透鏡拋光機的角度固定支架與搖臂構成的角度；4)將固定有要加工光纖的光纖固定套管插入高精度光纖透鏡拋光機的光纖限位器的配合孔內，使裸光纖端頭通過光纖限位器的光纖導入孔進入其插入孔，再穿出光纖限位器的插入孔外0.5-1毫米；5)啟動高精度光纖透鏡拋光機的拋光盤，拋光盤上粘有拋光紙，使拋光盤勻速轉動，進行拋光工序；6)在拋光工序中，放下高精度光纖透鏡拋光機的搖臂，使穿出高精度光纖透鏡拋光機的光纖限位器插入孔的裸光纖端頭和拋光紙接觸，對光纖的端頭進行拋光，同時，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內按要求加工高精度光纖透鏡的型號作相應的動作；7)拋光工序完后，將光纖固定套管從光纖限位器的配合孔內抽出，松開固定套管上的螺絲，將已加工成型的高精度光纖透鏡的光纖抽出。
其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內旋轉360度，裸光纖端頭將被工成圓錐型的高精度的光纖透鏡。
其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內翻轉180度，裸光纖端頭被工成楔型的高精度的光纖透鏡。
其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內固定不動，裸光纖端頭將被工成斜面型的高精度的光纖透鏡。
本發明的工作原理是，1)通過采用高精度光纖透鏡拋光機，從而保證被加工光纖透鏡的精度能達到±1微米，±1度的要求。2)由于該高精度光纖透鏡拋光機的搖臂與拋光盤之間是平行的，拋光紙粘在拋光盤表面，由此可以得出，該拋光機的角度固定支架與搖臂之間構成的夾角度數是要加工的高精度光纖透鏡的錐度數的一半，和斜面型高精度光纖透鏡的斜面角度相等。由此可見，通過調整該拋光機的角度固定支架與搖臂夾角，可方便的改變要加工光纖透鏡的錐度(角度)。3)當該拋光機的光纖固定套管在該拋光機的光纖限位器的配合孔內轉動時，通過螺絲固定在光纖固定套管上的被加工光纖可以帶動穿出光纖限位器的插入孔的裸光纖端頭也作相應地轉動，不同的轉動，可導致要加工的光纖端正頭被加工成不同形狀的光纖透鏡。4)加工過程僅對穿出光纖限位器插入孔的裸光纖的端頭進行，光纖僅有125微米粗，所以光纖透鏡加工過程使用拋光一道工序即可，這是現有的光纖透鏡加工方法無法完成的。
本發明的優點是，構思新穎，具有如下特點1)精度高。加工精度能夠達到±1微米，角度±1度；2)操作方便。加工過程中僅有拋光一道工序，光纖在加工光纖透鏡的前后，拆卸很方便；3)加工用料省。加工過程中沒有粗磨、細磨工序，不再使用粗磨砂紙、細磨砂紙。在拋光工序中，一張拋光紙至少可加工10-20支光纖透鏡；4)多用途。一臺設備可加工不同錐度(角度)的光纖透鏡，如圓錐型、楔型、斜面型光纖透鏡；5)成品率高。本方法的推廣應用有利于提高光纖透鏡加工的質量、速度，同時也可節約加工成本。
如
圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發明采用一臺高精度光纖透鏡拋光機，該高精度光纖透鏡拋光機采用了光纖限位器2、角度固定支架13、搖臂4、連接器與拋光機組合。拋光機由底座1和拋光盤10組成。拋光盤10裝在底座1的中央，拋光盤10上面有拋光紙9。采用了光纖限位器2和角度固定支架13，光纖限位器2固定在角度固定支架13上，用螺絲3固定，角度固定支架13與搖臂4配接，配接的部位設有調節螺絲14，搖臂4通過連接器與拋光機的底座1配連。連接器由連接支架7與支柱15和螺絲8組成，通過螺絲8，連接支架7與支柱15固定在一起。連接支架7上固定安裝有調節器6，調節器6上有弧形調節槽，安裝在搖臂4上的鎖定螺絲5與調節器6上的弧形調節槽配合，實現搖臂4調節變換角度后的鎖定。拋光機的底座1邊上有與連接器配連的固定孔16。支柱15的下部插入固定孔16中。光纖限位器2配有光纖固定套管12，光纖固定套管12上有便于插入穿過的通孔22，光纖固定套管12側壁上有安裝固定螺絲11的螺紋孔23，螺紋孔23與通孔22相通。光纖固定套管12的螺紋孔23的下方有限位面24，在光纖透鏡加工過程中，限位面24與光纖限位器2配合，限制光纖向前滑動。光纖固定套管12的一端插入光纖限位器2的配合孔17內，光纖限位器2上有光纖插入孔21，光纖限位器2的光纖插入孔21與光纖限位器的配合孔17相通。角度固定支架13設有安裝調節螺絲14的調節槽。光纖插入孔21在光纖限位器2的前部，配合孔17在光纖限位器2的后部。光纖限位器2的光纖插入孔21尾端有光纖導入孔19。光纖限位器2上有與螺絲3配合的螺紋18和方便固定的圓臺20。
本發明加工圓錐型光纖透鏡的具體操作步驟如下1. 將要加工成高精度光纖透鏡一端的光纖的外涂敷層清除，裸光纖長度比要加工的高精度光纖透鏡長1毫米。
2.將要加工的光纖穿過光纖固定套管，使用螺絲將光纖固定在光纖固定套管中。
3.根據要加工的圓錐型高精度光纖透鏡的錐度要求，調整角度固定支架與搖臂構成的角度。
4.將固定有要加工光纖的光纖固定套管插入光纖限位器的配合孔內，使裸光纖端頭通過光纖限位器的光纖導入孔進入插入孔，再穿出光纖限位器的插入孔外1毫米。
5.啟動高精度光纖透鏡拋光機的拋光盤，在拋光盤上粘有拋光紙，使拋光盤勻速轉動，進行拋光工序；拋光紙上灑有干凈的水。
6.放下搖臂，使穿出光纖限位器插入孔的裸光纖端頭和拋光紙接觸，對光纖的端頭進行拋光，同時光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內，按加工圓錐型高精度光纖透鏡的型號要求作360度轉動；7.經過1分鐘后，將光纖固定套管從光纖限位器的配合孔內抽出，松開固定套管上的螺絲，將已加工好的圓錐型高精度光纖透鏡的光纖抽出。
本發明加工楔型光纖透鏡的具體操作步驟如下重復上述的加工圓錐型光纖透鏡具體操作步驟1、2、3、4、5后，進行第6具體操作步驟放下搖臂，使穿出光纖限位器插入孔的裸光纖端頭和拋光紙接觸，對光纖的端頭進行拋光，同時光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內，按加工的楔型高精度光纖透鏡的型號要求作180度翻轉。第7具體操作步驟是經過1分鐘后，將光纖固定套管從光纖限位器的配合孔內抽出，松開固定套管上的螺絲，將已加工好的楔型高精度光纖透鏡的光纖抽出。
本發明加工斜面型光纖透鏡的具體操作步驟如下重復上述的加工圓錐型光纖透鏡具體操作步驟1、2、3、4、5后，進行第6具體操作步驟放下搖臂，使穿出光纖限位器插入孔的裸光纖端頭和拋光紙接觸，對光纖的端頭進行拋光，同時光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內，按加工的斜面型高精度光纖透鏡的型號要求固定不動。第7具體操作步驟是經過1分鐘后，將光纖固定套管從光纖限位器的配合孔內抽出，松開固定套管上的螺絲，將已加工好的斜面型高精度光纖透鏡的光纖抽出。
權利要求
1.高精度光纖透鏡加工方法，采用一臺高精度光纖透鏡拋光機，其加工方法是1)將要加工成高精度光纖透鏡一端的光纖的外涂敷層清除，使裸光纖長度比要加工的高精度光纖透鏡長0.5-1毫米；2)將要加工的光纖穿過高精度光纖透鏡拋光機的光纖固定套管，使用螺絲將光纖固定在光纖固定套管中；3)根據要加工高精度光纖透鏡的錐度要求，調整高精度光纖透鏡拋光機的角度固定支架與搖臂構成的角度；4)將固定有要加工光纖的光纖固定套管插入高精度光纖透鏡拋光機的光纖限位器的配合孔內，使裸光纖端頭通過光纖限位器的光纖導入孔進入其插入孔，再穿出光纖限位器的插入孔外0.5-1毫米；5)啟動高精度光纖透鏡拋光機的拋光盤，拋光盤上粘有拋光紙，使拋光盤勻速轉動，進行拋光工序；6)在拋光工序中，放下高精度光纖透鏡拋光機的搖臂，使穿出高精度光纖透鏡拋光機的光纖限位器插入孔的裸光纖端頭和拋光紙接觸，對光纖的端頭進行拋光，同時，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內按要求加工高精度光纖透鏡的型號作相應的動作；7)拋光工序完后，將光纖固定套管從光纖限位器的配合孔內抽出，松開固定套管上的螺絲，將已加工成型的高精度光纖透鏡的光纖抽出。
2.根據權利要求1所述的高精度光纖透鏡加工方法，其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內旋轉360度，裸光纖端頭將被加工成圓錐型的高精度的光纖透鏡。
3.根據權利要求1所述的高精度光纖透鏡加工方法，其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內翻轉180度，裸光纖端頭被加工成楔型的高精度的光纖透鏡。
4.根據權利要求1所述的高精度光纖透鏡加工方法，其特征在于，在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內固定不動，裸光纖端頭將被加工成斜面型的高精度的光纖透鏡。
全文摘要
本發明涉及高精度光纖透鏡加工方法，使用高精度光纖透鏡拋光機，其加工方法是1)將要加工光纖端頭的外涂敷層清除；2)將要加工的光纖穿過光纖固定套管并固定；3)調整角度固定支架與搖臂構成的角度；4)將固定有光纖的光纖固定套管插入光纖限位器的配合孔內，使裸光纖端頭穿出；5)啟動拋光盤進行拋光；6)在拋光工序中，使固定有要加工光纖的光纖固定套管在光纖限位器的配合孔內按要求加工高精度光纖透鏡的型號作相應的動作；7)將加工成型的高精度光纖透鏡的光纖從光纖固定套管中抽出。其優點是，通過拋光工序和簡單的操作，可以加工出不同錐度(精度達±1微米，±1度)的圓錐型、楔型和斜面型高精度光纖透鏡。該方法構思新穎，操作方便，加工用料省，成品率高。
文檔編號B24B13/00GK1425535SQ0215418
公開日2003年6月25日 申請日期2002年12月31日 優先權日2002年12月31日
發明者黃開平 申請人:武漢電信器件公司