[发明专利]一种基于磨抛工艺的高精度光纤连接结构的制备方法

说明书

本发明涉及光纤延迟线的高精度延时控制领域，特别涉及一种基于磨抛工艺的高精度光纤延时调节方法，包括将光纤去除涂覆层后用环氧树脂胶固定在陶瓷插芯里，对光纤的延时调节包括利用光频域反射技术对光纤长度进行检测，并对光纤进行定长研磨；对达到延时标准的光纤的端面进行抛光处理，并用端面检测仪检测端面质量；对满足端面质量的光纤的陶瓷插针在陶瓷套筒中进行对接，并用胶水进行固定；本发明利用磨抛工艺对光纤长度进行高精度调节，改变了传统剪切熔接方法精度低、灵活性差的情况，能够在0.1mm精度的量级对延时光纤的长度进行调节，加工简单灵活，并能够按照系统的实际要求多次调节光纤延时，提高了光纤延迟系统的工艺控制水平。

技术领域

本发明涉及光纤延迟线的高精度延时控制领域，特别涉及一种基于磨抛工艺的高精度光纤连接结构的制备方法。

背景技术

光纤延时技术的原理是利用光脉冲信号在光纤中以群速度ν_g传输时，时间延迟△τ正比于光纤长度L，即：

其中，光在真空中的传播速度c＝3×10⁸m/s；ng为光纤的纤芯折射率，常用的G.652光纤的纤芯折射率ng＝1.47；由式上式可以算出光纤的延迟特性约为4.9ps/mm。因此，要实现1ps的延时精度，光纤长度的精度需要达到0.2mm。

现在常用的光纤长度控制方法是剪切熔接法，即对延迟光纤进行定长剪切后，再用光纤熔接机进行熔接。该方法主要存在三个问题：

1)由于测量方式的限制，实际操作中存在光纤的剪切长度误差。加上光纤的熔接损耗，长度控制精度只能达到1mm，即延时精度约为4.9ps，不能满足高精度系统的指标要求；

2)由于标准光纤切割刀的设计局限，每次剪切量需要大于9mm，对于调节长度小于9mm的情况就无法操作；

3)光纤熔接时会产生一个较大的固定连接头(光纤接头保护套)，熔接后不能对长度进行微调，操作灵活性差。

发明内容

针对传统剪切熔接方法精度低、灵活性差的情况，本发明提出一种基于磨抛工艺的高精度光纤连接结构的制备方法，如图1，包括陶瓷插芯和陶瓷套筒，将光纤去除涂覆层后用环氧树脂胶固定在陶瓷插芯里，对光纤的延时调节，如图3，具体包括以下步骤：

S1、测量原光纤链路的长度，并通过矢量网络测试仪测量发射端到接收端的光纤延时；

S2、根据实际需要确定光纤截取长度；

S3、对光纤的调节端进行加工；

S4、测量截取后光纤链路长度；

S5、根据需要的延时标准计算研磨长度；

S6、利用光频域反射技术对光纤长度进行检测，并对光纤进行定长研磨；

S7、对光纤端面进行延时测量，判断是否达到标准，若不达标准则返回步骤，否则对光纤端面进行抛光处理，并用端面检测仪检测端面质量；

S8、对满足端面质量的光纤的陶瓷插针在陶瓷套筒中进行对接，并用胶水进行固定。

进一步的，陶瓷插芯采用光纤连接器通用的PC型球面插针。

进一步的，陶瓷套筒为C型陶瓷套筒。

进一步的，对光纤的调节端进行加工包括将陶瓷插芯固定在专用夹具上，放在研磨机上研磨到要求的长度，然后抛光使端面质量合格。

进一步的，根据需要的延时标准计算研磨长度包括：

ΔL＝L-L'＝l₁+2l₂+l₃；