切割光纤

2021-03-17 13:36:57 浏览:1366

定义

通过切割光纤端口得到干净的表面。

光纤切割在光纤光学中是一种很重要的技术。当需要将光纤连接在一起,或者需要熔接在一起,或者将光射入光纤中,光纤端口需要处理得到干净的表面。通常,该表面需要非常平,至少在光纤纤芯区域非常平(有时需要在整个截面),并且表面有时需要垂直于光纤轴或者与光纤轴有一确定的角度。

切割是获得这种表面的基本方法,有时是实现该目标进行的第一步。它是对裸光纤进行有控制的破坏过程。首先对光纤施加张力或者弯曲之前先将光纤的一端折断,例如,采用锋利的钻石,碳化物或者陶瓷叶片。这会使光纤在之前提到的点处折断:折断过程发生在整个光纤截面。通常,切割过程能得到两个干净的光纤表面。

在光纤切割之前,需要采用包层剥离工具将光纤包层剥离,或者将其用合适的溶液溶解掉。后一技术即化学剥离在有问题的情况下需要用到,但是需要的时间更长。也可以采用热学剥离。

当光纤端口比较脏时需要重新切割,因为很难直接清洁光纤端口。

光纤切割工具

用于光纤切割的工具称为光纤切割刀。在词条光纤切割刀中描述了几种不同类型的切割机。一些简单便宜的切割刀经过一定的调节就足够应用于简单的情况。如果需要得到更高质量的切割面,并且不依赖于操作者的情况,需要采用机械精准的接合器,通常会更加昂贵。

有问题的情况

机械光纤切割刀的最优设置,尤其是施加的应力,与玻璃材料和光纤直径密切相关。通常光纤切割刀预先设置好的为标准直径为125微米的二氧化硅光纤。例如,要切割氟化物光纤或者硫化物光纤,需要根据多次重复的切割结果得出合适的参数值。

当光纤直径很大时,例如大于200微米,会很难切割,这时需要更大的张力。

光子晶体光纤问题更多,尤其当其具有很大的空气孔时,切割过程中最好减小光纤张力。采用空气包层的双包层光纤则面临更多的困难。

切割非标准光纤需要经过多次试验才能得到好的结果。有些情况甚至不能工作,这时需要更加繁琐的技术,例如研磨。若先采用合适的切割,再进行研磨会更快。

判断切割结果

可以从不同的角度判断切割的质量,主要根据应用的需要:

1、如果光纤需要熔接,切割的光纤表面需要与光纤轴严格垂直,并且在整个光纤截面上都需要很平滑。如果某一光纤有一个小的突起,即使在边缘附近距离光纤纤芯很远,也不能将两个光纤表面熔接在一起。并且只有在表面平滑的情况下,软化光纤的表面张力在熔接过程中才会最大限度的使光纤自对准。另外,由于非垂直切割得到的扭结形状会产生很大的耦合损耗,尤其是对于大模式面积光纤。

2、如果仅仅是将光从光纤端口入射进去,或者从端口提取光,而不需要将光纤端口与其它固体部分发生接触,只需要在光纤纤芯区域保证表面平滑即可。如果能够控制光纤的指向(或者一个聚焦的或者准直的透镜)来校正倾斜角,那么即使不是垂直切割也不太相干。

3、如果在应用时对背向反射非常敏感,则需要比较大的切割角度。由于回波损耗与切割角度指数相关,例如当切割角为6°时则不满足需要,而需要8°。(光纤的有效模式面积越大,需要的切割角度越小。)

4、相反的,如果需要利用光纤端口的菲涅尔反射(例如,制作光纤激光器),需要切割角度很小,远小于光纤模式对应的光束发散角。在这一角度考虑,大模式面积光纤更加需要。

有时需要显微镜来仔细观察得到的光纤表面。存在手提式的显微镜用于这一目的,并且熔接装置通常都包含一个显微镜。

在使用光纤之前检查其切割端面非常必要,否则可能会引入很大的错误。即使采用机械精准的切割刀也不一定得到可信的结果,因为它还需要准确的设定,并且可能由于切片的缺陷而影响结果,这不容易被发现。

附加处理:抛光

若需得到非常高质量的光纤表面,通常在切割之后进行抛光处理。可以将光纤端口放入一个空心玻璃管内,用胶水固定。胶水使光纤强度变大,然后将其放入抛光装置中。光纤与玻璃管同时被抛光。这一过程可以得到任意取向的非常高质量的光纤表面。但是这比简单的切割过程耗时长很多。

光纤碎片的安全隐患

切割光纤后会得到很小的光纤碎片,其端口非常锋利。如果沾在手指上就有可能进到眼睛里。它们还会插入皮肤并且很难拔出来。另外也不能吞掉光纤碎片。

因此,光纤碎片在丢弃之前需要被妥善放置在一个带标记的容器里面。并且,需要做一些预处理使其能在工作区域看到,例如可以在工作区域底下放置黑色的垫子。

参阅:光纤切割刀、光纤、光纤连接器、光纤光学、光纤接头、光纤熔接

作          者: 泮桥成像光电商城

出          处: https://www.ipanqiao.com/entry/490

版          权:本文版权归泮桥成像光电商城所有

免责声明:本文中使用的部分文字内容与图片来自于网络,如有侵权,请联系作者进行删除。

转          载:欢迎转载,但必须保留上述声明;必须在文章中给出原文链接;否则必究法律责任。

Copyright © 2019-2022 南京超维景生物科技有限公司 版权所有 www.ipanqiao.com苏ICP备20009590号-1
联系我们
立即做合同
微信客服
电话咨询

400-998-9826

17302548620

快速留言

泮桥成像光电商城专业人员会在24小时之内联系您

关闭 提交