[發明專利]一種基于磨拋工藝的高精度光纖連接結構的制備方法

有效

• 申請號: 201911049105.5
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110727053B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 詹萍萍;陳春霞;丁鵬;李冰;陳俊宇;秦友鳳
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: G02B6/25
• 分類號: G02B6/25;G02B6/38
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

本發明涉及光纖延遲線的高精度延時控制領域，特別涉及一種基于磨拋工藝的高精度光纖延時調節方法，包括將光纖去除涂覆層后用環氧樹脂膠固定在陶瓷插芯里，對光纖的延時調節包括利用光頻域反射技術對光纖長度進行檢測，并對光纖進行定長研磨；對達到延時標準的光纖的端面進行拋光處理，并用端面檢測儀檢測端面質量；對滿足端面質量的光纖的陶瓷插針在陶瓷套筒中進行對接，并用膠水進行固定；本發明利用磨拋工藝對光纖長度進行高精度調節，改變了傳統剪切熔接方法精度低、靈活性差的情況，能夠在0.1mm精度的量級對延時光纖的長度進行調節，加工簡單靈活，并能夠按照系統的實際要求多次調節光纖延時，提高了光纖延遲系統的工藝控制水平。

技術領域

本發明涉及光纖延遲線的高精度延時控制領域，特別涉及一種基于磨拋工藝的高精度光纖連接結構的制備方法。

背景技術

光纖延時技術的原理是利用光脈沖信號在光纖中以群速度ν_g傳輸時，時間延遲△τ正比于光纖長度L，即：

其中，光在真空中的傳播速度c＝3×10⁸m/s；ng為光纖的纖芯折射率，常用的G.652光纖的纖芯折射率ng＝1.47；由式上式可以算出光纖的延遲特性約為4.9ps/mm。因此，要實現1ps的延時精度，光纖長度的精度需要達到0.2mm。

現在常用的光纖長度控制方法是剪切熔接法，即對延遲光纖進行定長剪切后，再用光纖熔接機進行熔接。該方法主要存在三個問題：

1)由于測量方式的限制，實際操作中存在光纖的剪切長度誤差。加上光纖的熔接損耗，長度控制精度只能達到1mm，即延時精度約為4.9ps，不能滿足高精度系統的指標要求；

2)由于標準光纖切割刀的設計局限，每次剪切量需要大于9mm，對于調節長度小于9mm的情況就無法操作；

3)光纖熔接時會產生一個較大的固定連接頭(光纖接頭保護套)，熔接后不能對長度進行微調，操作靈活性差。

發明內容

針對傳統剪切熔接方法精度低、靈活性差的情況，本發明提出一種基于磨拋工藝的高精度光纖連接結構的制備方法，如圖1，包括陶瓷插芯和陶瓷套筒，將光纖去除涂覆層后用環氧樹脂膠固定在陶瓷插芯里，對光纖的延時調節，如圖3，具體包括以下步驟：

S1、測量原光纖鏈路的長度，并通過矢量網絡測試儀測量發射端到接收端的光纖延時；

S2、根據實際需要確定光纖截取長度；

S3、對光纖的調節端進行加工；

S4、測量截取后光纖鏈路長度；

S5、根據需要的延時標準計算研磨長度；

S6、利用光頻域反射技術對光纖長度進行檢測，并對光纖進行定長研磨；

S7、對光纖端面進行延時測量，判斷是否達到標準，若不達標準則返回步驟，否則對光纖端面進行拋光處理，并用端面檢測儀檢測端面質量；

S8、對滿足端面質量的光纖的陶瓷插針在陶瓷套筒中進行對接，并用膠水進行固定。

進一步的，陶瓷插芯采用光纖連接器通用的PC型球面插針。

進一步的，陶瓷套筒為C型陶瓷套筒。

進一步的，對光纖的調節端進行加工包括將陶瓷插芯固定在專用夾具上，放在研磨機上研磨到要求的長度，然后拋光使端面質量合格。

進一步的，根據需要的延時標準計算研磨長度包括：

ΔL＝L-L'＝l₁+2l₂+l₃；