本发明专利技术公开了一种光纤透镜的加工设备，包括光纤夹持工装和冷处理模块，光纤夹持工装用于夹持光纤并使光纤的待研磨端露出光纤夹持工装；冷处理模块包括抛光盘、软垫和抛光盘旋转驱动机构，抛光盘上固定安装所述软垫，软垫具有弹性且整体呈圆形，软垫上分布有抛光粉，抛光盘安装在抛光盘旋转驱动机构上，以在抛光盘旋转驱动机构的驱动下旋转，从而对压在软垫上并使软垫产生弹性变形的光纤的一端进行研磨。本发明专利技术的软垫可以包住光纤的待研磨端，并且在软垫转动时，通过抛光粉来对光纤的端部研磨出设定的弧度形成光纤透镜，软垫由于具有弹性，在研磨时产生弹性缓冲，使得光纤的端部不易发生折断或断裂的现象，提高了成品率从而降低了生产成本。低了生产成本。低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种光纤透镜的加工设备及其加工光纤透镜的方法
[0001]本专利技术属于光纤透镜领域，更具体地，涉及一种光纤透镜的加工设备及其加工光纤透镜的方法。
技术介绍
[0002]光纤透镜是一种通过将光纤端面进行研磨、熔弧或抛光的方式加工成某种透镜的形状，从而起到整形光斑的作用，可以将半导体激光器(LD)发出的椭圆形或圆形的光斑以较高的耦合效率耦合进光纤纤芯中，广泛应用于光纤通信、光纤传感及光纤陀螺等领域。
[0003]目前，光纤透镜的制作方式有热处理(放电熔弧)，即在光纤端面研磨成楔形或锥形后，在其镜脊或锥角尖端通过多次放电得到圆柱面或球面透镜。这种热处理方式对光纤端面状态依赖性及放电程序稳定性要求高，如光纤端面存在杂质，经放电后附着于端面上难以处理，并且在局部高温作用下，纤芯存在凹陷状，影响光束质量，良品率低、一致性差。此外，与热处理相对应的还有冷处理，冷处理方式参数可控，相对稳定性比热处理高，但现阶段的冷处理方式是硬质平面磨削，光纤端面与该硬质平面相对转动摩擦，该方式运作时无缓冲介质，易发生折断或断裂的现象，导致成品率低，极大增加了投入成本。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种光纤透镜的加工设备及其加工光纤透镜的方法，其通过软垫与光纤端部进行相对转动摩擦，避免了常规的硬质抛光盘与光纤直接接触，同时可对光纤精准定位，显著提高产品质量，由此解决因冷处理机械抛光导致光纤断裂的技术问题。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，包括光纤夹持工装和冷处理模块，其中：
[0006]所述光纤夹持工装用于夹持光纤的待研磨端并使光纤的待研磨端露出光纤夹持工装；
[0007]所述冷处理模块包括抛光盘、软垫和抛光盘旋转驱动机构，所述抛光盘上固定安装所述软垫，所述软垫具有弹性且整体呈圆形，所述软垫上分布有抛光粉，所述抛光盘安装在所述抛光盘旋转驱动机构上，以在抛光盘旋转驱动机构的驱动下旋转，从而对压在软垫上并使软垫产生弹性变形的光纤的一端进行研磨。
[0008]优选地，所述抛光粉的粒度为0.4μm～1.5μm。
[0009]优选地，所述软垫的弹性模量为0.5
×
104Kgf/cm2～2
×
104Kgf/cm2。
[0010]优选地，所述软垫的材质为尼龙或丝绒，并且厚度为1mm～5mm。
[0011]优选地，所述光纤的待研磨端露出光纤夹持工装的长度为0.5mm～2mm。
[0012]优选地，还包括吹风器，以对研磨后的光纤的一端进行吹风清洁。
[0013]优选地，所述光纤夹持工装包括陶瓷插芯和光纤夹具，并且：
[0014]所述陶瓷插芯通过运动平台安装在底座上，所述光纤夹具通过运动平台安装在底
座上；
[0015]所述抛光盘旋转驱动机构安装在底座上；
[0016]所述陶瓷插芯具有中心通孔，以用于卡住光纤的待研磨端并让光纤的待研磨端露出陶瓷插芯；
[0017]所述运动平台包括X轴运动平台、Y轴运动平台和Z轴运动平台，所述X轴运动平台安装在所述底座上，以用于驱动所述光纤夹具左右移动，所述Y轴运动平台安装在X轴运动平台上，以用于驱动所述光纤夹具前后移动，所述Z轴运动平台安装在所述Y轴运动平台上，以用于驱动所述光纤夹具上下移动，并且所述光纤夹具固定安装在所述Z轴运动平台上，其中，X轴、Y轴和Z轴共同组成笛卡尔坐标系。
[0018]优选地，所述加工设备还包括安装在运动平台上的光纤夹具旋转驱动机构，所述光纤夹具旋转驱动机构上安装所述光纤夹具，以用于带动所述光纤夹具和光纤夹具上固定的光纤转动；
[0019]所述光纤夹具包括夹具体和压板，所述夹具体上开有用于卡紧光纤的V型槽，所述压板安装在所述夹具体上，以用于与夹具体配合夹住光纤，从而使光纤的中心线与夹具体的中心线同线。
[0020]优选地，还包括冷处理视觉监控模块、光束分析仪和光束分析视觉监控单元，所述冷处理视觉监控模块用于对安装在光纤夹具上的光纤待研磨端的位置进行监控以及在软垫对光纤进行研磨时的情况进行监控，所述光束分析仪用于对研磨后光纤的光束质量进行分析判断，所述光束分析视觉监控单元用于对进行光束分析的光纤的位置进行监控。
[0021]按照本专利技术的另一个方面，还提供了所述的一种光纤透镜的加工设备加工光纤透镜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0022]1)采用光纤夹持工装夹持住光纤的待研磨端，并使光纤的待研磨端露出光纤夹持工装；
[0023]2)让光纤的待研磨端压在软垫上并使软垫产生弹性变形，而且让光纤的待研磨端相对软垫的中心线偏心设置，然后通过抛光盘旋转驱动机构让软垫旋转，软垫沿顺时针和逆时针往复旋转，以保证顺时针和逆时针的抛光程度一致，最终光纤端部与软垫形变量一致，从而在光纤的端部抛光出设定的弧度，其中，所述软垫的转速优选不超过100r/min。
[0024]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0025]1)本专利技术对光纤的一端采用冷处理模块进行冷处理，并且冷处理模块包括软垫和抛光粉，光纤的待研磨端可以压在软垫上并让软垫产生弹性变形，则软垫可以包住光纤的待研磨端，并且在软垫转动时，通过抛光粉来对光纤的端部进行研磨出设定的弧度形成光纤透镜，软垫由于具有弹性，在研磨时产生弹性缓冲，使得光纤的端部不易发生折断或断裂的现象，提高了成品率和降低了生产成本。
[0026]2)本专利技术的三轴运动平台可以调整光纤夹具的三个方向的位置从而调整所夹持的光纤的端部的位置，以调整光纤相对软垫的位置，便于光纤的研磨。
[0027]3)本专利技术的光纤夹具旋转驱动机构可驱动光纤夹具转动，进而调整光纤相对软垫的位置，便于光纤的研磨。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的主视图；
[0029]图2为本专利技术的立体图；
[0030]图3为本专利技术中光纤夹具的结构图；
[0031]图4为本专利技术中冷处理视觉监控模块的结构示意图；
[0032]图5为本专利技术中光束分析视觉监控模块的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0034]参照图1～图5，一种光纤透镜的加工设备，包括光纤夹持工装和冷处理模块4，其中：
[0035]所述光纤夹持工装用于夹持光纤的待研磨端并使光纤的待研磨端露出光纤夹持工装；
[0036]所述冷处理模块4包括抛光盘旋转驱动机构、软垫和抛光盘41，所述抛光盘旋转驱动机构优选安装在所述底座1上，所述抛光盘41上固定安装所述软垫，两者优选粘贴在一起；所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，包括光纤夹持工装和冷处理模块，其中：所述光纤夹持工装用于夹持光纤的待研磨端并使光纤的待研磨端露出光纤夹持工装；所述冷处理模块包括抛光盘、软垫和抛光盘旋转驱动机构，所述抛光盘上固定安装所述软垫，所述软垫具有弹性且整体呈圆形，所述软垫上分布有抛光粉，所述抛光盘安装在所述抛光盘旋转驱动机构上，以在抛光盘旋转驱动机构的驱动下旋转，从而对压在软垫上并使软垫产生弹性变形的光纤的待研磨端进行研磨。2.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，所述抛光粉的粒度为0.4μm～1.5μm。3.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，所述软垫的弹性模量为0.5
×
104Kgf/cm2～2
×
104Kgf/cm2。4.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，所述软垫的材质为尼龙或丝绒，并且厚度为1mm～5mm。5.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，所述光纤的待研磨端露出光纤夹持工装的长度为0.5mm～2mm。6.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，还包括吹风器，以对研磨后的光纤的一端进行吹风清洁。7.根据权利要求1所述的一种光纤透镜的加工设备，其特征在于，所述光纤夹持工装包括陶瓷插芯和光纤夹具，并且：所述陶瓷插芯通过运动平台安装在底座上，所述光纤夹具通过运动平台安装在底座上；所述抛光盘旋转驱动机构安装在底座上；所述陶瓷插芯具有中心通孔，以用于卡住光纤的待研磨端并让光纤的待研磨端露出陶瓷插芯；所述运动平台包括X轴运动平台、Y轴运动平台和Z轴运动平台，所述X轴运动平台安装在所述底座上，以用于驱动所述光纤夹具左右移动，...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡爱玲，何起训，刘壮，谭毅，马书豪，熊熠彬，李立彤，
申请(专利权)人：长飞武汉光系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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