[發明專利]旋轉光纖進行微加工的方法和裝置無效

申請號：	201010204597.3	申請日：	2010-06-13
公開（公告）號：	CN101879659A	公開（公告）日：	2010-11-10
發明（設計）人：	胡文彬;李維來;姜德生	申請（專利權）人：	武漢理工大學
主分類號：	B23K26/00	分類號：	B23K26/00;B23K26/02;B23K10/00;B23K37/00;B23K37/04
代理公司：	湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102	代理人：	張安國;王玉華
地址：	430070 湖***	國省代碼：	湖北;42
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摘要：
搜索關鍵詞：	旋轉光纖進行加工方法裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種對旋轉光纖進行微加工的方法和裝置，主要應用于光纖的軸對稱微加工，旋轉光纖的表面微米級精細加工。采用本發明所述的裝置，利用外界激光或離子束等技術可以在光纖上加工出對稱孔洞，多種形狀的貫穿孔，環形槽，以及螺旋形槽等多種結構。

背景技術

光纖傳感器是隨著被廣泛應用的通信光纖誕生的一個極具潛力的研究領域。光纖具有本質絕緣，抗電磁干擾、工作頻帶寬，集傳輸媒介和傳感頭于一體等多重優點。光纖傳感器包括傳輸型和傳感型光纖。前者將光纖簡單地作為傳輸媒介，后者將光纖本身作為傳感器。傳感型光纖包括目前被廣泛應用的光纖光柵傳感器、光纖液位計、光纖化學傳感器等等多種傳感器。為了研究更多類型的光纖傳感頭，需要對光纖上進行各種微加工，其中激光和離子束加工是主要技術之一。大多數基于光纖的微加工主要是靜態加工，如在光纖表面或端面上刻寫光柵，加工小孔。但光纖是一種呈軸對稱的纖長圓柱體，靜態單面加工顯然不足以滿足要求，對旋轉中的光纖表面進行微加工顯得極其必要?；谛D光纖的微加工為光纖表面環狀光柵、螺旋形孔槽、貫穿孔，以及端面等等軸對稱加工提供了諸多可能。

可是，去除涂敷層后的標準通信光纖的直徑僅有125微米，如果轉動裝置精度不夠高，就會產生轉動漂移，對于激光加工而言，數十個微米的漂移都將嚴重影響光纖的表面加工?？墒牵瑢πD光纖的轉動漂移進行約束的裝置未見記載。

發明內容

本發明旨在提供一種高精度光纖旋轉夾持裝置，旋轉光纖受精密定位器約束，確保光纖的轉動漂移只有數個微米，為顯微鏡下的光纖旋轉加工提供了可能。

本發明的技術解決方案如下：

一種用于旋轉光纖微加工的夾持裝置，包括可調速驅動電機、基座、變速變相器、角度傳感器、光纖夾具、光纖定位器、環切器；其中可調速驅動電機安裝在基座上并連接變速變相器，光纖夾具穿過變速變相器并由其夾緊，光纖定位器安裝在基座上，光纖穿過光纖夾具和光纖定位器，光纖的被加工區域位于光纖定位器中間，并通過加工窗口暴露給外部加工源，加工源為激光或聚集離子束，角度傳感器位于變速變相器上，用于監測轉動角度，環切器位于加工窗口處。

所述的光纖定位器由含有精密V型槽的可分離金屬部件組成，V型槽大小為100-400μm，根據所夾持光纖直徑所定。光纖定位器可由精密陶瓷芯代替。

所述的光纖從1根到多根，最大數目根據所用加工平臺尺寸和驅動電機驅動力決定。

本發明的工作原理是：

外部電源驅動可調速電機，電機通過變速變相器帶動所夾持的光纖夾具轉動，光纖定位器約束光纖的轉動漂移，使得穿過光纖夾具的光纖在光纖定位器的約束下以極低的漂移轉動。光纖的被加工區域位于光纖定位器中間，并通過加工窗口暴露給外部加工源，加工源為激光或聚集離子束。

本發明的特征在于，其中角度傳感器可將角度信息傳給系統，達到精確控制加工角度的目的。

其特征在于，光纖在光纖定位器內部的漂移小于2微米。

其特征在于，環切器可配合本發明的主體裝置使用，對光纖涂敷層進行環切，環切后的光纖經下一步化學處理也可得到表面微結構。

本發明的實施步驟是

將光纖被加工區域的涂敷層剝去；將光纖通過光纖夾具的導入孔穿過光纖夾具；將光纖夾具穿過變速變相器的中心孔；將光纖定位器放置在光纖被加工區域兩側，光纖被加工區域通過加工窗口暴露在外部加工源下。

光纖定位器夾持住光纖被加工區域兩側，使光纖受其約束；

將光纖被加工區域通過加工窗口暴露在外部加工源下。

用所述的環切器對欲進行化學腐蝕或表面鍍膜處理的光纖進行預處理。