一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法，将光纤固定在光纤夹具中，先后利用金刚石粒度为W100、W30、W20、W9、W3、W1的抛光纸对抛光面进行逐次研磨抛光，在每次抛光后，通过光学显微镜对硫系玻璃光纤端面的抛光质量进行实时检查；与传统的石英光纤端面抛光方法相比，本发明专利技术抛光方法无需使用陶瓷插芯来固定光纤端面进行抛光，可有效避免陶瓷插芯在抛光过程中产生的碎屑对硫系玻璃光纤端面的损伤和污染，也避免了在硫系玻璃光纤与陶瓷插芯固定过程中使用的高温胶对光纤端面造成二次污染。本发明专利技术抛光方法操作简单便捷，可有效避免抛光过程中外界因素对光纤端面的污染和破坏，抛光得到的硫系玻璃光纤端面质量高，跳线损耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抛光方法，具体为一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法。
技术介绍
硫系玻璃光纤具有透红外范围宽、非线性系数高、中红外跃迁效率高等优点，在红外激光导能、中红外超连续谱产生、中红外拉曼光纤激光器、中红外稀土掺杂光纤激光器等领域有着广泛的应用前景。但硫系玻璃光纤普遍存在机械强度低的缺点，在拉制过程中，需要在光纤表面外加有机塑料涂覆层增强其机械强度。在后续使用前，如何剥离硫系玻璃光纤表面的有机塑料涂覆层，并实现高质量的光纤端面加工是硫系玻璃光纤应用的关键技术，硫系玻璃光纤端面的加工质量直接影响其使用效果。目前硫系玻璃光纤通常借鉴传统的石英光纤的抛光方法进行抛光。传统的石英光纤抛光，是先将光纤表面的涂覆层剥离，得到裸光纤，然后将裸光纤插入到陶瓷插芯内，并用高温胶将裸光纤固定在插芯内，再放入高温箱中高温固化，之后将伸出插芯芯孔外的小段光纤切除，最后将石英插芯和裸光纤一起抛光。对于石英光纤或硫系玻璃光纤的抛光，必须保证插芯的材质和待抛光光纤一致，否则抛光过程中光纤和插芯无法同步抛光，会造成光纤端面不平整，而且插芯材料在抛光过程中研磨出的碎屑也会造成光纤端面破损，此外，在固定过程中使用的高温胶也会对光纤端面产生二次污染。对于抛光过程中研磨出的碎屑及高温胶产生二次污染对光纤端面的影响问题，目前的做法是增多对端面的抛光、清洁次数及时间，但这会大幅降低抛光效率，且抛光质量难以保证。因此急需开发一种新的硫系玻璃光纤端面的抛光方法，以提高抛光效率并降低损耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法，主要针对带有有机塑料涂覆层的硫系玻璃光纤的端面的抛光，该抛光方法无需借助陶瓷插芯，可有效避免抛光过程中外界因素对光纤端面的污染和破坏，抛光得到的硫系玻璃光纤端面质量高，经本专利技术方法抛光的光纤的跳线损耗较之传统抛光方法抛光的光纤的跳线损耗大幅降低，仅为传统
抛光方法抛光的光纤的跳线损耗的40％左右。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法，包括如下步骤：1)选取一段带有有机塑料涂覆层的硫系玻璃光纤，将硫系玻璃光纤的一端浸泡在有机溶剂中，直至光纤一端表面的有机塑料涂覆层自行脱落，露出裸光纤，将光纤的一端从有机溶剂中取出，用酒精对裸光纤的表面进行清洁；2)利用光纤切割刀对裸光纤的端部进行切割，切出平整的光纤端面，通过光学显微镜检查该光纤端面的切割质量，确保光纤端面无裂纹，该光纤端面即为抛光面；3)选取一台光纤抛光机，将光纤固定在光纤抛光机上的光纤夹具中，再将光纤夹具安装在抛光机上；然后在抛光机的抛光圆盘上放置金刚石粒度为W100的初磨抛光纸，在该初磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精；之后调节光纤夹具的三维位置，使抛光面轻轻贴靠在初磨抛光纸的纸面上；启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过初磨抛光纸对该抛光面研磨1～5min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；4)将初磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；5)将金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；6)将金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W9的半细磨抛光纸，在该半细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过半细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；7)将半细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W3的细磨抛光纸，在该细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，
通过细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；8)将金刚石粒度为W3的细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W1的细磨抛光纸，在该细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；9)将金刚石粒度为W1的细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上透明抛光纸，在该透明抛光纸上喷洒抛光试剂，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200r/min的固定转速转动，通过透明抛光纸对该抛光面研磨3～5min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光试剂残液，采用光学显微镜检查抛光面是否合格，如不合格，返工重新抛光，直至合格，即完成对硫系玻璃光纤的一个端面的抛光。作为优选，所述的有机塑料涂覆层由丙烯酸树脂、聚醚砜树脂或聚亚苯基砜树脂构成，所述的有机溶剂为乙醚、二甲基乙酰胺或二氯甲烷。作为优选，步骤1)中，光纤的一端在有机溶剂中的浸泡长度为10～20mm，步骤2)中切除的光纤长度为3～5mm。作为优选，步骤9)中所用的抛光试剂由蒸馏水与氧化铈粉末以(1～3):(2～5)的重量比混合而成。进一步地，所述的氧化铈粉末的粒度为W1。作为优选，所述的光纤抛光机为美国ULTRAPOL公司提供的型号为ULTRAPOL 1200的透镜光纤研磨机。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术公开的硫系玻璃光纤端面的抛光方法，抛光前通过有机溶剂浸泡去除硫系玻璃光纤端面的有机塑料涂覆层，露出裸光纤，然后在裸光纤的端部切割出平整的光纤端面，再选取一台光纤抛光机，将光纤固定在光纤夹具中，先后利用金刚石粒度为W100、W30、W20、W9、W3、W1的抛光纸对抛光面进行逐次研磨抛光；在研磨抛光过程中，抛光圆盘带动抛光纸转动，抛光纸表面的磨料颗粒对光纤抛光面进行磨削，去除光纤抛光面上凹凸的微痕结构，在抛光的同时通过蒸馏水和酒精来去除研磨产生的碎屑，最后一道抛光中，在透明抛光纸的表面喷洒抛光试剂，对抛光面进行最后的抛光，通过抛光试剂的化学吸附作用将抛光面的光纤材料吸附出来，使抛光面残存的破损的光纤得到有效去除；此外，在每次抛光后，通过光学显微镜对硫系玻璃光纤端面的抛光质量进行实时检查。与传统的石英光纤端面抛光方法相比，本专利技术抛光方法无需使用陶瓷插芯来固定光纤
端面进行抛光，可有效避免陶瓷插芯在抛光过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法，其特征在于包括如下步骤：1）选取一段带有有机塑料涂覆层的硫系玻璃光纤，将硫系玻璃光纤的一端浸泡在有机溶剂中，直至光纤一端表面的有机塑料涂覆层自行脱落，露出裸光纤，将光纤的一端从有机溶剂中取出，用酒精对裸光纤的表面进行清洁；2）利用光纤切割刀对裸光纤的端部进行切割，切出平整的光纤端面，通过光学显微镜检查该光纤端面的切割质量，确保光纤端面无裂纹，该光纤端面即为抛光面；3）选取一台光纤抛光机，将光纤固定在光纤抛光机上的光纤夹具中，再将光纤夹具安装在抛光机上；然后在抛光机的抛光圆盘上放置金刚石粒度为W100的初磨抛光纸，在该初磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精；之后调节光纤夹具的三维位置，使抛光面轻轻贴靠在初磨抛光纸的纸面上；启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过初磨抛光纸对该抛光面研磨1～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；4）将初磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；5）将金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；6）将金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W9的半细磨抛光纸，在该半细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过半细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；7）将半细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W3的细磨抛光纸，在该细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；8）将金刚石粒度为W3的细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W1的细磨抛光纸，在该细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；9）将金刚石粒度为W1的细磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上透明抛光纸，在该透明抛光纸上喷洒抛光试剂，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过透明抛光纸对该抛光面研磨3～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光试剂残液，采用光学显微镜检查抛光面是否合格，如不合格，返工重新抛光，直至合格，即完成对硫系玻璃光纤的一个端面的抛光。...

【技术特征摘要】
1.一种硫系玻璃光纤端面的抛光方法，其特征在于包括如下步骤：1）选取一段带有有机塑料涂覆层的硫系玻璃光纤，将硫系玻璃光纤的一端浸泡在有机溶剂中，直至光纤一端表面的有机塑料涂覆层自行脱落，露出裸光纤，将光纤的一端从有机溶剂中取出，用酒精对裸光纤的表面进行清洁；2）利用光纤切割刀对裸光纤的端部进行切割，切出平整的光纤端面，通过光学显微镜检查该光纤端面的切割质量，确保光纤端面无裂纹，该光纤端面即为抛光面；3）选取一台光纤抛光机，将光纤固定在光纤抛光机上的光纤夹具中，再将光纤夹具安装在抛光机上；然后在抛光机的抛光圆盘上放置金刚石粒度为W100的初磨抛光纸，在该初磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精；之后调节光纤夹具的三维位置，使抛光面轻轻贴靠在初磨抛光纸的纸面上；启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过初磨抛光纸对该抛光面研磨1～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；4）将初磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；5）将金刚石粒度为W30的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸，在该粗磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过粗磨抛光纸对该抛光面研磨3～5 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛光过程中产生的残屑，再采用光学显微镜检查该抛光面的抛光质量；6）将金刚石粒度为W20的粗磨抛光纸自抛光圆盘上取下，换上金刚石粒度为W9的半细磨抛光纸，在该半细磨抛光纸上喷洒蒸馏水和酒精，启动光纤抛光机，使抛光圆盘以100～200 r/min的固定转速转动，通过半细磨抛光纸对该抛光面研磨5～10 min，抛光后，用酒精清洗该抛光面，并用无尘布清理酒精残液及抛...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴世勋，郭祊霞，王训四，韩新，罗宝华，刘自军，徐栋，王莹莹，尤晨阳，刘永兴，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33