專利名稱：光纖預處理的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過將光纖的一個端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。
背景技術：
光纖端部在連接到發(fā)光設備或接收光的設備之前通常進行預處理。典型的處理方式是將光纖芯的端面整形為錐形，然后在光纖端部的相鄰部分上使用金屬護套。為了在使用金屬護套時保持錐形端面不受任何雜質污染，必須為所述端面提供保護包衣。該包衣最好應當很容易包覆和去除，同時能給予充分的保護。
根據(jù)已知的方法，這樣的包衣是通過人工將所述端面浸入未固化的液態(tài)包料中，然后安排凝固或干燥。但是，在光纖端面的浸泡要求有嚴格限制的情況下，這些手工處理在微光電子應用中并不很有效，而且所述液體通常是透明的漆，其表面模糊，操作員很難找到其位置。

發(fā)明內容
已知的手工方法的一個問題是不好控制浸入液體的深度。這將導致某些端部被包覆得過長，從而使金屬護套過短。所述護套通常為金的薄層，其用途是獲得與所連接的激光器或光接收設備的穩(wěn)固且易操作的焊接。如果該護套過短，光纖端部可能開始振動，導致信號中斷。另一方面，如果過長，發(fā)光芯端部可能被金屬層覆蓋，或至少被污染，從而導致不能傳輸信號或傳輸?shù)男盘枠O度失真。經(jīng)常還發(fā)生光纖端部浸入很淺的未固化包料的底部，并由于與底部的碰撞而損壞纖芯端部。總之，手工處理的質量不穩(wěn)定，必須丟棄的光纖端部的比例太高。此外，在工業(yè)生產(chǎn)中，該方法成本太高。
由于以上原因，本發(fā)明的一個目的是提出一種方法和裝置，用于在光纖端面上形成一個包衣，其中可以實現(xiàn)質量穩(wěn)定且成本低的生產(chǎn)。另一目的是借助于圖像和數(shù)據(jù)處理，提供一種進行自動生產(chǎn)的設備。
本發(fā)明的這些和其它目的是通過使用一種方法實現(xiàn)的，該方法中，通過將光纖的端面浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。該方法包括如下步驟以第一移動步驟向液體表面移動光纖端；測量端面與液體表面之間的距離；比較實際距離值與預設值；當實際距離值等于預設值時，結束第一移動步驟；開始第二移動步驟，將光纖端面沉入液體預定深度；最后從液體中將光纖端面移上來。
根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置具有如下優(yōu)點可以建立一個能夠在光纖端面上作出相同大小和質量的包衣的生產(chǎn)設備。該設備可以全部或部分自動化。這又意味著必須丟棄的光纖端面較少，從而可以降低總的生產(chǎn)成本。另一優(yōu)點是可以使用圖像處理，盡管存在對可見度較好或較差的未固化的液面聚焦的問題，并且處理裝置可以通過顯示和設計并不復雜的計算機系統(tǒng)建立。該裝置整體上還很簡單，其移動部件很少，很容易監(jiān)測和針對不同的光纖端、錐形和包衣來調節(jié)。
附圖簡述下面參考附圖對本發(fā)明進行更詳細描述。


圖1簡化示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的側視圖；圖2簡化示出圖1中的一些細節(jié)的側視圖；圖3簡化示出光纖的錐形端面的側視圖；圖4簡化示出光纖的橫截面圖。
發(fā)明詳述根據(jù)圖1和2的裝置包括夾具11，其可以通過合適的移動裝置13在垂直方向12上移動。夾具11用來在靠近光纖一端15的地方夾住光纖14。容器或池16中盛有液態(tài)漆17，位于夾具11下面，液體17的敞開表面18面對夾具11的垂直線性移動軌跡。從圖中可以看出，光纖端15可以沿其縱向垂直移向液體容器16。該移動由測量裝置19、處理裝置20以及移動控制裝置21監(jiān)視和控制。測量裝置19包括一個圖像處理裝置22，圖像處理裝置22包括一個具有照相機23和計算裝置24的顯示系統(tǒng)。
圖像處理裝置可以由例如CCD照相機(充電耦合設備照相機)或C-MOS照相機構成。照相機23用來顯示光纖端15向液面18移動的最后部分。通常所述最后部分在1mm范圍內，從而對移動細節(jié)及其控制的精確度和穩(wěn)定性提出很高要求。照相機透鏡2 5與水平面間的夾角安排為α，液面18使得依靠光纖端面26及其由液面18產(chǎn)生的鏡像投影27可以獲得最好的觀察。所述角度α應當在15-45°之間，最好在25-35°之間。準確的顯示還由位于液面18以上適當角度的燈28支持。另一個燈29用于在浸泡之后向包衣上提供紫外輻射，靠近容器16，但在另一側。
圖4簡化示出特別適合按照本發(fā)明處理的光纖的橫截面圖。光纖14包括芯30和石英玻璃覆層31，以及由丙烯酸脂或硅樹脂制成的一層或多層包衣32。如前所述，本發(fā)明預處理這樣的光纖，以便安裝在光發(fā)射激光芯片或光接收設備中的總的方法中的一部分。初始的未示出的步驟是從包衣中將光纖端剝開以露出芯30和覆層31，并通過熱處理將光纖端面處理成圖3所示的錐形。
根據(jù)上述初始步驟預處理的光纖端用夾具按照一些已知的定位方法放入垂直位置，然后就可以開始以下為端面的末端形成包衣的方法。
在起始位置，如圖1和2所示，光纖端面26和液面18都位于顯示照相機23的視野內。在該位置，端面26正常情況下位于液面之上0.5-1mm。在進一步向液面18移動的第一步驟中，端面26被移到非常接近液面18的預設位置。夾具11的移動在全部步驟中都由控制裝置21控制，控制裝置21又是從處理裝置22獲得輸入信號的。在夾具11移動過程中，包括圖像處理裝置22、照相機23和計算裝置24的測量裝置19連續(xù)測量端面與液面之間的距離。照相機23的透鏡25聚焦為顯示端面26和端面在液面中的鏡像投影27，圖像處理裝置22讀取位置，計算裝置24計算它們之間的實際距離。處理裝置20又計算測量值和對應于靠近表面的預設位置的預設值之間的差。當實際值達到預設值時，控制裝置21會被信號控制結束第一移動步驟。
在該位置，端面位置非常接近液面，其精確測量的距離最好設置為0.10-0.20mm的范圍。此后，開始第二步驟，其中光纖端被浸入液體預定深度，并在第三步驟從液體中向上移回。應當注意，所述移動步驟之間不必有明顯的間隔，最好是連續(xù)移動的不同部分。
在進入液體的過程中，其一個薄層34(圖3)將附著在光纖的錐形端面33上，該薄層從端面末端26起向上直到根據(jù)第二移動步驟中預設值的一個預定距離。通常，所述距離應當是0.2-0.3mm，留下錐形端部的一部分不被覆蓋。如前所述，該包衣基本上是漆，在浸泡后用安排在容器16附近的UV燈29提供的紫外輻射硬化。硬化后，光纖端部就可以進行其全部預處理中的下一個步驟，以連接到激光器或光接收設備。
應當注意，根據(jù)所示實施例的錐形光纖端只是能夠根據(jù)本發(fā)明被包覆或掩蓋的光纖端的一個例子。其它多種光纖和光纖端都適合以相同的方式處理。
權利要求
1.一種在光纖端部形成一個包衣的方法，包括將所述端部浸入一種包料的未固化的液體中，其特征在于以下步驟在第一移動步驟中向液體表面(18)移動光纖端(15)；測量光纖端面(26)與液體表面之間的距離；比較實際距離值與預設值；當實際距離值等于預設值時，結束第一移動步驟；在第二移動步驟中，將光纖端面沉入液體預定深度；和在第三步驟中，從液體中將光纖端面移上來。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所述測量光纖端面(26)與液體表面(18)之間的距離的步驟是通過顯示所述端面和由液面產(chǎn)生的端面的鏡像投影(27)，并測量所述端面與投影之間的距離實現(xiàn)的。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其特征在于所述顯示、測量、和比較步驟包括自動圖像和數(shù)據(jù)處理步驟。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項的方法，其特征在于所述移動步驟都是在垂直方向進行的。
5.根據(jù)權利要求2-4任一項的方法，其特征在于所述顯示是由與液面成25-35°角安排的照相機執(zhí)行的。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項的方法，其特征在于所述預設值為到液面0.1-0.2mm范圍內的一個值。
7.一種通過將光纖的一端浸入一種包料的未固化液體中，在所述端部形成一個包衣的裝置，其特征在于夾具(11)，用來夾住光纖端(15)并向液面(18)移動；測量裝置(19)，用于測量光纖端面與液面之間的距離；處理裝置(20)，用于比較實際距離值和預設距離值；以及控制裝置(21)，用于控制所述夾具的移動；所述處理和控制裝置被安排來當實際距離值等于預設值時停止所述移動，和將光纖端浸入液體預定深度。
8.根據(jù)權利要求7的裝置，其特征在于所述測量裝置(19)包括圖像處理裝置(22，23)，其被安排來顯示光纖端面(26)和由液面產(chǎn)生的端面的鏡像投影(27)；和用于計算端面和投影之間的距離的裝置(24)。
9.根據(jù)權利要求8的裝置，其特征在于所述測量裝置(19)和處理裝置(20)包括數(shù)據(jù)處理裝置，用于反復記錄端面和投影間的位置，并計算它們之間的距離。
10.根據(jù)權利要求8的裝置，其特征在于所述圖像處理裝置包括與液面成25-35°角安排的照相機(23)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和裝置，用于通過將光纖的一端浸入一種包料的未固化的液體中，在所述端面上形成所述包料的一個包衣。在第一步驟中，光纖端被夾具(11)向液面(18)移動。光纖端面(26)和液面之間的距離通過包括顯示照相機(23)的測量裝置連續(xù)測量。測得的實際距離值與預設距離值比較，當實際距離值等于預設距離值時，第一移動步驟結束。在第二步驟，光纖端浸入液體預定深度。
文檔編號G02B6/24GK1491192SQ0280454
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月17日 優(yōu)先權日2001年2月6日
發(fā)明者M·拉松, J·－A·恩斯特蘭德, M 拉松, ざ魎固乩嫉 申請人:艾利森電話股份有限公司