本发明涉及通讯线材加工和施工设备领域,更具体而言,本发明涉及一种用于特种光纤的切割装置配件、切割装置及光纤切割方法。
背景技术:
光纤熔接之前一个很重要的步骤就是光纤的切割,它对熔接强度和熔接损耗都会有非常大的影响。对于非常纤细的光纤,切好光纤末端经数百倍放大后观察仍是平整的,才可以用于器件封装、冷接、和放电熔接。
现有技术的切割过程中,通常使用金刚石切割刀在光纤表面制造一个微裂痕,依靠施加在光纤上的张力使光纤分裂,得到一个高质量的切割效果。当用割刀对光纤进行切割时,用切割刀对剥除涂覆层后的光纤进行特定角度的切割。处理的工艺流程为切割刀的左右夹具分别夹紧光纤,用一个金刚石刀片在光纤表面划伤微小裂痕,同时施加一定的拉力,使得光纤断裂。一般的要求是切割后侧面观察切割角度误差小,端面观察平整无拖尾或刀口(崩口),特别是在光纤熔接过程中,大于0.7°的切割角或超过应力区直径20%以上的拖尾,不能满足高质量熔接的要求。
现有的光纤切割设备,在工艺处理过程中,已经可以较好的处理普通的双包层光纤,如gdf-20/400等,但在处理熊猫型光纤、八角型光纤、领结型光纤、一字型光纤、光子晶体光纤等特种光纤时,切割效果往往不尽如人意,很难获得良好稳定的切割效果,无法做到高质量、高重复性的切割。
例如,目前光纤切割设备的主流供应商的产品,在切割保偏光纤或其他特种光纤时,在施加拉力的过程中,同样的拉力无法保证各个轴向角度(如猫眼位置0°、15°、25°…)切割时端面平整无拖尾。从而也就难以确保切割效果。
技术实现要素:
为了解决或者缓解现有技术中的上述问题,本发明提出了一种用于特种光纤的切割装置配件、切割装置及光纤切割方法。
根据本发明的一个方面,提出了一种用于特种光纤的切割装置配件,所述切割装置配件包括夹具、视觉观测装置、顶断器及可调式平移台;所述夹具,用于以可松脱的方式安装在切割装置的一维平移台的平行于光纤放置方向的槽中,用于夹持并锁定待切割光纤的一端;所述视觉观测装置,安装在所述可调式平移台的升降调节架上,用于观测待切割光纤的待切割部分;所述顶断器,包括顶压块和用于驱动所述顶压块朝向待切割光纤施加顶压力的致动器;所述顶压块安装在所述致动器的运动部,用于在待切割光纤被切割装置的刀具预切割后顶压待切割光纤的预切割位置,以使待切割光纤断裂。
在一些实施例中,所述致动器是压电致动器或音圈电机。
在一些实施例中,所述压电致动器的行程大于400微米。
在一些实施例中,所述夹具为熔接机转移夹具。
在一些实施例中,所述顶压块是圆柱形顶块。
在一些实施例中,所述视觉观测装置是光学显微镜或者数字式显微镜;所述可调式平移台被构造成沿光纤放置方向和垂直光纤放置方向可移动。
在一些实施例中,所述升降调节架的升降可调高度不小于35mm;数字式显微镜的放大倍率不小于8倍;所顶压块的表面粗糙度不大于1.6。
根据本发明的另一个方面,提出了一种用于特种光纤的切割装置,包括:所述一维平移台、所述刀具、及上述任一实施例所述的切割装置配件。
根据本发明的又一个方面,提出了一种光纤切割方法,适用于上述任一实施例所述的切割装置,所述方法包括如下步骤:将夹具安装于一维平移台的第一槽中,利用所述夹具夹持待切割光纤的带有涂覆层的光纤段,并将待切割光纤的剥除涂覆层后的光纤段放置在第二槽中;调节可调式平移台的位置及其升降调节架,以使视觉观测装置对待切割光纤的切割部分的侧面清晰成像;在所述夹具将待切割光纤锁定就位前,手动按压带有光纤涂覆层的光纤段,并手动旋转待切割光纤的其他部分,直至所述视觉观测装置对待切割光纤的切割部分的侧面成像中出现特定对称图像,锁定所述夹具;利用切割装置的第一盖板和第二盖板分别盖封所述夹具和待切割光纤的剥除涂覆层后的光纤段;调节致动器的控制电压,控制顶压块到达距离待切割光纤的待切割部分设定长度的位置;开启切割程序,利用刀具完成对待切割光纤的待切割部分的预定次数的预切割;逐步调节致动器的电压,使顶压块缓慢地向待切割光纤的预切割位置顶压,直至待切割光纤断裂。
在一些实施例中,所述光纤切割方法还包括:如出现预定次数切割光纤断裂,则减小刀具前进值或切割次数;如出现光纤切割角度大,端面无拖尾,则减小致动器的控制电压;如出现光纤切割角度小,端面出现拖尾,则减小拉力或拉力步进量;如光纤切割后的端面出现明显刀口或崩口,则减小光纤预进刀量、切割步进量和切割次数。
本发明实施例的用于特种光纤的切割装置配件、切割装置及光纤切割方法,能够实现熊猫型光纤、八角型光纤、领结型光纤、一字型光纤、光子晶体光纤等特种光纤的高精度切割,光纤切割角度小,切割端面平整无拖尾,并具有极高的可重复性。
本发明的附加优点、目的,以及特征将在下面的描述中部分地加以阐述,且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显,或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
本领域技术人员将会理解的是,能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述,并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,附图中:
图1示出了本发明一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的侧视结构示意图;
图2示出了本发明又一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的侧视结构示意图;
图3示出了图2中虚线所圈出部分的另一视角的局部放大示意图;
图4示出了在图2所示的本发明一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的端面结构示意图。
附图标记说明:
1.第一上盖板
2.夹具
3.第二上盖板
4.第二下盖板
5.第一下盖板
6.刀具
7.视觉观测装置
8.显示器
9.带有涂覆层的光纤段
9a.剥除涂覆层后的光纤段
10.致动器
11.顶压块
12.照明灯
14.光纤应力区
15.平移台本体
16.升降调节架
17.连接件
18.光纤切割平台基准面
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
在此,还需要说明的是,如果没有特殊说明,术语“连接”、“安装”和“设置”在本文不仅可以指直接地连接、安装或者设置,也可以表示存在中间物的间接连接、安装或设置。在下文中,将参考附图描述本的实施例。在附图中,相同的附图标记代表相同或类似的部件,或者相同或类似的步骤。
本说明书中所提出的用于特种光纤的切割装置配件,可以适用于配合现有光纤切割装置使用。本领域技术人员已经知晓的关于光纤切割设备的结构和构造并非本申请的发明主旨所在,仅以简单引用和描述的方式来使用,在本文中不再赘述。
下文中,将结合附图来举例说明本发明实施例的用于特种光纤的切割装置配件。
图1示出了本发明一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的侧视结构示意图。如该视图所示,在根据本公开内容的用于特种光纤的切割装置配件中,该切割装置配件包括视觉观测装置7、可调式平移台(未示出)、夹具2及顶断器。另外,本发明实施例的切割装置配件所使用的切割装置可包括刀具2、一维平移台(未示出)等。
夹具2用于以可松脱的方式安装在切割装置的一维平移台的平行于光纤放置方向的槽中,用于夹持并锁定待切割光纤的一端。该切割装置的一维平移台可以包括两部分,每部分均可以包括槽,例如,分别包括第一槽和第二槽,通过两部分各自的盖板等部件可以将光纤的两端分别固定起来,进而这两部分可以向两端移动从而给光纤施加拉力。在现有技术中,该第一槽和该第二槽可以分别用于直接放置较粗的待切割光纤的两端。在本发明实施例中,一维平移台的一个槽(例如第一槽)可以用于放置上述夹具2,该夹具2中包含用于放置待切割光纤的带有涂覆层的光纤段的槽;另一个槽(例如第二槽)可以用于放置待切割光纤的剥离涂覆层后的光纤段。如此一来,可以利用夹具2夹持锁定光纤的带有涂覆层的光纤段,并将夹具固定于一维平移台的一个槽中,并可以将剥离涂覆层后的光纤段夹持锁定在一维平移台的另一个槽中。
其中,该夹具2可以利用现有的夹具或自行设计实现,例如,可以为熔接机转移夹具。具体地,该夹具2可以设置有半圆形槽,该半圆形槽的径向尺寸可以与待切割的光纤的径向尺寸相当,既便于嵌入容纳光纤段,又可以便于轴向旋转光纤;另外,该夹具2还可以设置有自己的盖板,其盖板可以磁吸盖压住光纤,从而将光纤锁定(在锁定前光纤可以手动轴向转动)。
视觉观测装置7安装在可调式平移台的升降调节架16上,可以用于观测待切割光纤的待切割部分。该视觉观测装置7可以是光学显微镜或者数字式显微镜。在视觉观测装置7为数字式显微镜的情况下,数字式显微镜的放大倍率可以是不小于8倍,以便清楚观测光纤。
另外,待切割光纤的待切割部分可以是一维平移台的两个槽之间的部分。可调式平移台可以被构造成沿光纤放置方向和垂直光纤放置方向可移动,具体地,可以包含平移台本体15和升降调节架16,该升降调节架16可固定在该平移台本体15上。可以通过该升降调节架16实现视觉观测装置7的上下调节,从而对视觉观测装置7调焦,可以通过该平移台本体15实现视觉观测装置7在沿光纤放置方向调节,还可以实现视觉观测装置7在水平方向远离或靠近待切割光纤的调节。其中,升降调节架16的升降可调高度能够满足视觉观测装置7的调焦需求,例如,其升降可调高度可以是不小于35mm的范围。
顶断器包括顶压块11和用于驱动顶压块11朝向待切割光纤施加顶压力的致动器10。所述顶压块11安装在所述致动器10的运动部,用于在待切割光纤被切割装置的刀具6预切割后顶压待切割光纤的预切割位置,以使待切割光纤断裂。
其中,该顶压块11可以是各种可用的形状,例如,可以是圆柱形顶块。在其他实施例中可以为长方体形顶块。另外,该顶压块11用于顶压的端部可以是半球、棱台平台等形状。进一步地,该顶压块11的表面可以具有一定粗糙度,例如,可以是不大于1.6,以便于在顶压光纤时防止偏离顶压位置。
该致动器10可以是压电致动器或音圈电机,以此可以以更高精度调节顶压块10的移动位移。所述压电致动器的行程可以是大于200微米,更具体地,可以是大于400微米。
如图1所示,视觉观察装置还可以连接显示器8。视觉观测装置7安装在可调式平移台的升降调节架16上。其中,可调式一维平移台可以设置在支架(未示出),一维平移台可以安装用于夹持带切割光纤的夹具。
在一些实施例中,切割装置配件所应用的切割装置,可包括在图1中位于左侧的第一盖板和位于右侧的第二盖板。第一盖板可包括第一上盖板1和第一下盖板5,该第二盖板在该示例中可包括第二上盖板3和第二下盖板4。第一盖板中还可设置有夹具2。该夹具可以可松脱的方式安装在一维平移台的第一上盖板1和第一下盖板5之间的槽中,用于夹持并锁定夹持有待切割光纤的带有涂覆层的光纤段9的夹具2,第二上盖板3和第二下盖板4可以用于夹持并锁定待切割光纤的剥除涂覆层后的光纤段9a,一维平移台的可移动方式被设置为与光纤放置方向平行。
视觉观测装置7安装在可调式平移台的升降调节架16上,可被设置成能够观测在一维平台的纵向布置的第一盖板和第二盖板之间的待切割光纤。刀具6和视觉观测装置7可位于第一盖板和第二盖板之间。刀具6可用于基于预设的操作控制程序对光纤段9a进行预切割。刀具及其操控机构可安装在支架(未示出)上,视觉观测装置7安装在升降调节架上16。该升降调节架16例如可以是可调式一维升降螺杆。视觉观测装置7还可以经由一个连接件17安装至升降调节架16(如图4所示)。刀具6和视觉观测装置7可以通过连接件17被配置成可环绕就位后的待切割光纤转动。在第一盖板和第二盖板之间可以设置有顶断器。顶断器在本示例中包括顶压块11和用于驱动顶压块朝向光纤施加顶压力的致动器10。
视觉观测装置7在附图所示示例中可为数字显微镜,其中的视觉观测装置7可以是高清摄像头,连接视觉观测装置7的显示器8可为液晶显示屏。视觉观测装置7还可以是光学显微镜、数字式显微镜或者其他观测装置。其中,光学显微镜的物镜或数字式显微镜的摄像头可以安装在升降调节架。
图2示出了本发明又一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的侧视结构示意图。图3示出了图2中虚线所圈出部分的另一视角的局部放大示意图。图4示出了在图2所示的本发明一实施例的用于特种光纤的切割装置配件配合切割装置使用时的端面结构示意图。
在切割装置配件的一个具体实施方式中,顶断器可以包括顶压块11和用于驱动顶压块朝向光纤施加顶压力的致动器10,顶压块11安装在致动器的运动部,用于在光纤被所述刀具6预切割后顶压光纤的预切割位置,以使光纤断裂。例如,可以通过强力胶将顶压块11粘合到致动器10的运动部。
致动器11可以是压电致动器或音圈电机,或者其他微米级致动器,只要该致动器11能够以逐步微米级移动的方式对顶压块进行驱动。致动器11可以是压电致动器,顶压块11可以是圆柱形顶块。其中,压电致动器的行程可以大于200微米,优选地,压电致动器的行程可以大于400微米。
如图2和图3所示,包括第一上盖板1和第一下盖板5的第一盖板与包括第二上盖板3和第二下盖板4的第二盖板之间还可以设置发光功率可调的照明灯12。
可选地,夹具2可为熔接机转移夹具,刀具6可以为现有的用于200/400芯径型光纤切割刀,也可是其他型号的金刚石切刀。
在一个优选实施方式中,夹具2优选为用于大芯径光纤熔接机的转移夹具。其中一维平移台移动距离不小于25mm;升降调节架的升降可调高度不小于35mm;数字式显微镜的放大倍率不小于8倍;数字式显微镜在升降调节架的固定高度和旋转可通过夹持件进行调节;圆柱形顶块的表面粗糙度要求不大于1.6。
本发明各实施例的切割装置配件,特别适用于特种光纤的切割。可以通过对现有的光纤切割装置进行简单改造,以使其适应特种光纤的切割,例如,将现有切割装置中安装的千分尺替换为本发明实施例的顶压块和制动器,可以将第一上盖板1和第一下盖板之前的槽由放置光纤替换为放置本发明实施例的夹具,此外,可以在光纤的远离原千分尺的一侧安装可调式平移台的平移台本体。另外,现有切割装置、本发明实施例的可调式平移台等可以安装在同一底座平台(如光纤切割平台基准面18)上。
例如,现有的光纤切割设备中一般包含显微镜、led点光源、连接件17、可调式旋转台(平移台本体15)、升降调节架16等。该平台视轴中心线可调,通过校准可使中心视轴通过待切割光纤纤芯,并与金刚石切割刀进刀位置垂直。其中的光纤切割装置通常包含一个大芯径光纤切割刀,该大芯径光纤切割刀包含金刚石切割刀片,还包含一个软性led点光源、一个显微镜及其连接的显示器、一个45°反射镜。其中,led点光源前端软性部分贴合加持的光纤,45°反射镜镜面与光纤端面成45°角,显微镜与光纤成90°角,中心视轴垂直贯穿光纤中心,显微镜连接显示器与测量设备,可测量光纤直径,点光源处于光纤正下方,金刚石切割刀入刀切割方向与显微镜视轴成90°角。
在前述设备中,可以用于夹持锁定光纤段或夹持光纤段的夹具的左侧光纤涂覆层上盖板、左侧光纤涂覆层下盖板、右侧裸纤层上盖板、右侧裸纤下盖板,以及相应的锁止机构、金刚石切割刀片、数字显示千分尺、控制马达、相应的控制电路,软性led点光源贯穿左侧涂覆层上盖板并固定,左右下盖板刻有与光纤尺寸相对应的光纤槽,两侧下盖板光纤槽具有孔,可用于连接吸气泵吸附光纤。左侧涂覆层上盖板、下盖板放置于左侧旋转夹具上,能够以放置的光纤为严格轴心,160°或360°旋转,无需手动旋转光纤;或左侧夹具保持不动,待切割光纤可在光纤槽中手动进行旋转。显微镜对光纤侧面或端面成像进行识别,利用图像识别电路对光纤侧面和端面的成像进行学习记录,并控制光纤旋转到应力区对称角度。
可以将根据本公开内容的用于特种光纤的切割装置配件,对上述光纤切割设备进行改造,将其中的金刚石切割刀改造成符合根据本申请的切割装置的刀具,使之可以基于预设的操作控制程序对光纤进行预切割。例如,可以通过更换硬件刀具,修改加工配置程序,修改进刀参数和进刀次数来实现。优选地,可以仅仅通过加工控制软件的方式来利用现有刀具实现所需的预切割。
通常利用显微镜对光纤进行侧面成像,观测的位置位于剥离涂覆层后的光纤处;旋转光纤,当光纤应力区处于水平或垂直位置时,光纤侧面成像出现对称结构,进行切割。
由于目前市场上的主流光纤切割设备在处理特种光纤时,如保偏光纤、八角型光纤、领结型光纤、一字型光纤、光子晶体光纤等,高质量的切割效果重复性差。本公开内容提出了一种新的用于特种光纤的切割装置,该装置在大芯径光纤切割刀的基础上,通过添加一系列的配件,实现高精度、高重复率的切割。
例如,在图1至图4所示的示例,在根据本公开内容的切割装置配件的一个具体实施方式形成的切割装置可包含:光纤盖板、转移夹具、固定件、一维平移台、可调式平移台、夹持件、压电致动器,圆柱形顶块,数字式显微镜及其连接的显示器。
光纤夹具(夹具)安装在切刀右侧下盖板上,固定件用于固定切刀背面与一维平移台,一维平移台可移动方向与光纤放置方向平行,升降调节架固定在可调式平移台上,通过夹持件夹持数字式显微镜,并于显示器通过数据线缆连接;圆柱形的顶压块10安装在压电致动器10前端,可以替换切割千分尺,安装于切割刀千分尺的位置处。
所述切割装置可以为vytran公司ldc200/400型光纤切割刀,夹具2可以为vytran公司大芯径光纤熔接机的转移夹具,一维平移台移动距离不小于25mm;升降调节架的升降可调高度不小于35mm;数字式显微镜的放大倍率不小于8倍;数字式显微镜在升降调节架的固定高度和旋转可通过夹持件进行调节;压电致动器的行程不小于400微米,压电致动器运动的部分与圆柱形顶块通过强力胶粘接,圆柱形顶块用于顶光纤,表面粗糙度要求不大于1.6。
用于对顶压块进行驱动的致动器优选采用压电致动器,通过对电压的逐渐调节,实现逐步顶压。可以理解的是,在其他的实施方式中,也可以采用音圈电机配合精密齿条和齿轮的方式来实现。
另外,本发明实施例还提供了一种用于特种光纤的切割装置,该切割装置包括上述任一实施例所述的切割刀装置配件,还包括所述一维平移台和所述刀具。其中,该切割刀装置配件的具体实施方式,以及其与一维平移台和刀具的配合方式可以参照上述实施例中相关内容实施,故重复之处不再赘述。
根据本公开内容的切割装置与现有设备中的切割方法和机构明显不同的是:利用顶断器配合较小的拉力,来切断光纤。在将光纤顶断之前,先利用刀具对光纤进行多次预切割,在光纤上形成伤痕,然后利用已经抵靠光纤的顶断器的顶块对光纤进行微米级的顶压,最终利用光纤的脆性,使得光纤完全断裂。本公开内容中的光纤是通过顶断,若不是拉断的方式来进行切割。
此外,本发明实施例还公开了一种光纤切割方法,可以利用前述任一实施例所述的切割装置实现。具体地,该光纤切割方法可包括如下步骤:
s1:将夹具安装于一维平移台的第一槽中,利用所述夹具夹持待切割光纤的带有涂覆层的光纤段,并将待切割光纤的剥除涂覆层后的光纤段放置在第二槽中;
s2:调节可调式平移台的位置及其升降调节架,以使视觉观测装置对待切割光纤的切割部分的侧面清晰成像;
s3:在所述夹具将待切割光纤锁定就位前,手动按压带有光纤涂覆层的光纤段,并手动旋转待切割光纤的其他部分,直至所述视觉观测装置对待切割光纤的切割部分的侧面成像中出现特定对称图像,锁定所述夹具;
s4:利用切割装置的第一盖板和第二盖板分别盖封所述夹具和待切割光纤的剥除涂覆层后的光纤段;
s5:调节致动器的控制电压,控制顶压块到达距离待切割光纤的待切割部分设定长度的位置;
s6:开启切割程序,利用刀具完成对待切割光纤的待切割部分的预定次数的预切割;
s7:逐步调节致动器的电压,使顶压块缓慢地向待切割光纤的预切割位置顶压,直至待切割光纤断裂。
该步骤s1中,该夹具可以为熔接机的转移夹具,该第一槽可以位于第一上盖板1和第一下盖板2之间,该第二槽可以位于第二上盖板3和第二下盖板4之间。
该步骤s2中,可以通过调节可调式平移台的平移台本体调节视觉观测装置在光纤放置方向上的位置,以及调节视觉观测装置距离光纤的远近。可以通过调节可调式平移台的升降调节架调节视觉观测装置的聚焦位置,以使光纤在视觉观测装置中清晰成像。
该步骤s3中,在夹具尚未锁定时,放置在夹具的槽中的光纤可以轴向旋转,此时,可以一只手按压带有光纤涂覆层的光纤段以防光纤从夹具槽中脱出,另一只手在光纤的其他部位旋转光纤,同时可以观察光纤在视觉观测装置中的成像,当待切割光纤的切割部分的侧面成像中出现特定对称图像时,光纤的应力区对应水平或垂直状态,此时锁定夹具,使光纤固定不动,可以便于顶压块对光纤施加均匀顶压力。
该步骤s4中,该第一盖板可指现有切割装置的第一上盖板1和第一下盖板5,该第二盖板可指现有切割装置的第二上盖板3和第二下盖板4,通过第一上盖板1和第一下盖板5(第一盖板)可以夹紧已经锁定光纤的带有涂覆层的光纤段的夹具(转移夹具),通过第二上盖板3和第二下盖板4(第一盖板)可以夹紧光纤的剥除涂覆层后的光纤段。
该步骤s6之前,可以通过操控一维平移台以一定大小的力拉紧光纤,以便预切割和顶压。或者,该步骤s6中利用刀具完成对待切割光纤的待切割部分的预定次数的预切割即包括先利用一维平移台拉紧光纤,再进行预切割的过程。另外,该步骤s6的实施方式可以类似于现有切割装置的切割过程,主要区别在于,本实施例中,切割次数可以较少,切割力度可以较小,且并不利用刀具直接切断光纤。
本实施例中,可以将清洁后的光纤放置于夹具上,开启吸气泵吸附光纤;调节升降调节架控制显微镜的聚焦,使光纤侧面可清晰成像;手动旋转光纤时,用手指按住光纤涂覆层部分,另一只手旋转光纤,观察侧面成像,直至转到出现特定对称图像时,应力区对应的为水平或垂直状态,利用转移夹具锁定光纤;调节压电致动器的控制电压,控制圆柱型顶块距离光纤的位置恰好可制成切割过程中光纤的后撤;开启切割程序,完成预定次数的切割,再次逐步的调节压电致动器的电压,使圆柱形顶块缓慢的顶光纤,光纤断裂,完成光纤的切断。
进一步地,上述实施例所述的光纤切割方法还可包括:如出现预定次数切割光纤断裂,则减小刀具前进值或切割次数;如出现光纤切割角度大,端面无拖尾,则减小致动器的控制电压;如出现光纤切割角度小,端面出现拖尾,则减小拉力或拉力步进量;如光纤切割后的端面出现明显刀口或崩口,则减小光纤预进刀量、切割步进量和切割次数。
如同时出现几种情况,先修改其中一项,并根据调整后的参数切割光纤,从而可以分别解决可能出现的各种问题。
在下文中,结合附图来举例说明使用根据本公开内容的切割装置的实际试验效果。
实施例1:
如图1所示的光纤切割设备中的切割装置,可包括左侧上盖板(第一上盖板1)、夹具2、右侧上盖板(第二上盖板3)、右侧下盖板(第二下盖板4)、左侧下盖板(第二下盖板5)、切割刀(刀具6)、数字式显微镜(视觉观测装置7)、显示器8、待切割光纤(包括带有涂覆层的光纤段9和剥除涂覆层后的光纤段9a)、制动器(压电致动器10)、顶压块11(圆柱形顶块)等。其中,夹具可以采用vytran公司3600熔接机转移夹具,夹具光纤槽直径与待切割光纤匹配,如光纤涂覆层直径为550微米,则转移夹具选择500型号;切刀可为金刚石切割刀片;数字式显微镜可以选用超眼b11+l1000镜头;待切割光纤可以选自nufern公司plma-20/400熊猫光纤;压电致动器可选自美国索雷博公司pk2fvf1最大位移420微米,控制电压0~75v;圆柱形顶块可由304不锈钢制成,表面粗糙度可为1.6。其中,切割刀可为vytran公司ldc400型光纤切割刀。
保证金刚石切割刀进刀方向与显微镜头的中心视轴严格垂直。在选择相应的切割程序,开启真空吸气泵,吸附下盖板上剥除涂覆层后的光纤,对显微镜进行调焦,使光纤在显示器上侧面成像;采用手动方式旋转光纤,使得光纤侧面特征成特定的对称分布,也就是光纤特征区(应力区)相对于切割刀进刀口处于水平或垂直对称位置,在第一盖板上安装所述夹具2,利用所述夹具2来夹持光纤的带有涂覆层的光纤段,并利用第二盖板夹持光纤放置的剥除涂覆层后的光纤段。测量光纤直径,将压电致动器顶至圆柱形顶块的端面十分贴近于光纤并记录。开启切割程序,切割刀完成15次切割,拉力值设置为800,预置刀位为2526,前进量为81,后退量为80,此时光纤并未断裂。将压电致动器的电压值在原有值的基础上按照每10秒加0.01v。
经试验,对于同一种光纤(如plma-20/400熊猫),采用手动的方式旋转保偏光纤,记录特定对称图像,可控制应力区(熊猫眼)水平3°以内,采用此类方式进行优化后,切割100次,应力区均未出现明显拖尾,端面平整无明显刀口或崩口,切割角度均小于0.2°以下。
实施例2:
方案中显微镜同样可以采取目视光学显微镜,通过目视直接观察光纤侧面,用于评价旋转光纤到特定位置,可获得同实施例1的切割效果。其他配置与实施例1中相同。
实施例3:
方案中光纤更换为八角形光纤,旋转光纤到对称位置,其他配置与实施例1中相同,可获得同实施例1的切割效果。
上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出,不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
本发明所切割的光纤选自保偏光纤、八角型光纤、领结型光纤、老虎型光纤、一字型光纤、光子晶体光纤或包层直径大于600μm的大芯径光纤。
本发明中,针对一个实施方式描述和/或例示的特征,可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用,和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
综上所述,本发明实施例的用于特种光纤的切割装置配件、用于特种光纤的切割装置及光纤切割方法在用于切割特种光纤时能够具备切割效果好、切割精度高、切割一致性强、结构灵活等显著优势。