光纖端面處理也稱為端面制備,光纖技術關鍵工序,主要包括剝覆、清潔切割三個環(huán)節(jié)。端面質量直接影響光纖激光器泵浦光耦合效率激光輸出功率。
1.光纖涂覆層剝除
去除光纖涂覆層光纖端面處理第一步。可以用剝線鉗刀片兩種方法進行剝除。當採用剝線鉗剝除時,左手拇指食指捏緊光纖,所露長度為5cm左右,馀纖無名指小拇指之間自然打彎,以增加力度,防止打滑,剝線鉗應與光纖垂直,上方向內傾斜一定角度,然后用鉗口輕輕卡住光纖,右手隨之用力,順光纖軸向平推出去,整個過程要自然流暢,爭取一次成功;當採用刀片剝除時,首先用濃硫酸浸泡3~5cm長光纖端頭1~2分鐘,用酒精棉擦拭乾淨。左手捏緊光纖,持纖要平,防止打滑,右手用刀片沿光纖向端頭方向,與光纖成一定傾斜角度,順次剝除表面涂敷層聚合物材料,採用這種方法克服了採用化學溶劑法長時間浸泡光纖腐蝕嚴重缺點,而且比用剝線鉗或刀片直接刮除更容易、去除更乾淨,不易損傷光纖包層側面部分。
2.包層表面清潔
觀察光纖剝除部分包層否全部去除,若有殘留必須去掉,如有極少量不易剝除涂覆層,可用棉球沾適量酒精,邊浸漬,邊擦除。將脫脂棉撕成層面平整扇形小塊,沾少許酒精(以兩指相捏無溢出為宜),折成V形,夾住已剝覆光纖,順光纖軸向擦拭,力爭一次成功,一塊棉花使用2~3次后要及時更換,每次要使用棉花不同部位層面,這樣既可提高棉花利用率,又防止對光纖包層表面二次污染。
3.光纖端面切割
切割光纖端面制備最關鍵步驟,精密優(yōu)質切刀基礎,嚴格科學操作規(guī)范保證。常用切刀有筆式切割刀臺式光纖切割刀。使用筆式切割刀切割光纖時,光纖放置手指上,另一手持刀距離端頭5mm左右位置處沿垂直光纖軸線方向切割光纖,然后輕輕將切除端頭取下;使用臺式光纖切割刀進行操作時,首先要清潔切刀刀片、放置光纖V型槽定位壓板,并調整切刀位置使其擺放平穩(wěn)。切割時動作要平穩(wěn)自然,勿重、勿急,避免斷纖、斜角、毛刺裂痕等不良端面產(chǎn)生。
表面清潔切割時間應緊密銜接,不可間隔過長,特別已制備端面切勿放污濁空氣。移動時要輕拿輕放,防止與其它物件擦碰。
光纖端面研磨
1.研磨工藝
影響端面研磨質量主要因素主要有光纖安裝與定位、端面研磨檢查及測試。其研磨及測試部分對研制優(yōu)質光纖端面最為關鍵。直接影響光纖端面研磨效果主要因素有:研磨機運轉穩(wěn)定,研磨砂紙顆粒均勻、正確使用研磨片、以及研磨參數(shù)設置(壓力時間)。
目前使用研磨機按其運轉原理一般可分成齒輪傳動,皮帶傳動及連竿傳動三類。採用齒輪傳動方式,一般馬力較強,穩(wěn)定性較高;採用皮帶傳動方式,一般馬力較小,其轉速高壓情況下易發(fā)生變化,此外皮帶隨時間老化后容易出現(xiàn)問題;採用連竿式傳動方式,噪音較大,穩(wěn)定性較低,機身容易抖動并且壓力偏低。
加壓方面,有單點心加壓,氣壓及液壓等方式。單點心加壓易受外界影響變化,如每盤件數(shù)有限;氣壓較難控制穩(wěn)定性;而液壓操控較精確,力度相對較大,但價格昂貴。
整個研磨過程,不論研磨機速度,壓力,水或研磨液,都會使研磨片效果不一樣,故選用研磨處理時,必須配合各項因素作全盤考慮,採用一個最合理研磨方案。
2.研磨工序
端面研磨過程經(jīng)過4道工序:粗磨、磨、細磨、拋光。其粗磨、磨、細磨所用金剛砂紙顆粒大小不同,分別為6,3,10.5。4道工序時間壓力總共8個參數(shù),配用不同方案,就可以得到端面質量不同結果。