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光纤連接器研磨抛光工艺以及缺陷原因分析

光纤連接器研磨抛光工艺以及缺陷原因分析

来源:未知    发布时间: 2016-09-21 18:35    次浏覽  
1、光纤連接器的研抛的原因 光纤連接器作为组成光纤系统最重要的光无源器件之一,在性能上要求其插入损耗更低、回波损耗更高,以提高光纤传输系统可靠性。评价光纤連接器的质量,需要测量連接器插针体端面在研磨抛光后的形状参数,包括曲率半径、顶点偏移量

 1、光纤連接器的研抛的原因
 
光纤連接器作为组成光纤系统最重要的光无源器件之一,在性能上要求其插入损耗更低、回波损耗更高,以提高光纤传输系统可靠性。评价光纤連接器的质量,需要测量連接器插针体端面在研磨抛光后的形状参数,包括曲率半径、顶点偏移量及纤芯凹陷量等三个重要参数。只有使端面形状参数保证在一定的范围之内,才能保证光纤保持良好的物理接触;另外,还要尽量去除光纤端面的变质层,并测试光纤端面是否有划痕或其它污损。最后要满足插入损耗低、回波损耗高的性能。因此,光纤連接器的研磨与抛光过程对提高其
光學性能非常關鍵。
 
2、光纤連接器研抛工艺
 
光纖研磨加工過程是研磨砂紙表面衆多單個磨粒于光纖表面綜合作用結果。 
四部研磨法:去膠包——粗研磨——半精研磨——精研磨——抛光
(1)对于外包是陶瓷套管的光纤連接器,如 FC 型、SC 型、ST 型、LC 型的光纤連接器主要采用金刚石系列的研磨片进行研磨,用 ADS 进行抛光。研磨工艺:SC30/15-D9-D6-D3-D1-ADS/氧化铈抛光膜+SiO2抛光液;或SC30/15-D9-D3-D1-ADS/氧化铈抛光膜+SiO2抛光液;或SC30/15-D9-D1-ADS/氧化铈抛光膜+SiO2抛光液。其中SC30/15 碳化硅研磨片用于去胶包;D9 或D6 或D3 金刚石研磨片用于粗研磨;D1 金刚石研磨片用于半精磨磨;D0.5 金刚石研磨片用于精磨。ADS/氧化铈抛光膜+SiO2抛光液用于抛光。研磨垫采用橡胶垫。
(2)APC 陶瓷套管的光纤連接器,研磨过程中首先需要大粒度金刚石研磨纸开斜面,之后在用 D9-D1-ADS 研抛。 
(3)对于外包是塑料套管的光纤連接器,如 MT-RJ 类的光纤連接器研磨工艺:SC30/15-SC9-SC6-SC3-SC1,用黑皮+氧化铈研磨液进行抛光;研磨垫采用玻璃垫。
注意:
(1)在研抛的過程中,每一步研磨完要用純淨水及無塵擦拭紙將插針體端面清洗幹淨;
(2)研抛過程中一般用水作爲研磨介質;
(3)研抛定位定位時應注意等高,否則會造成長度不一。定位時研磨盤和插針要保持垂直,否則會造成凸球面偏移量不良(偏心);
(4)因各家廠商插針不同而影響研抛參數;
(5)研磨用的研磨紙要比工件硬,而抛光用的抛光片要比工件軟。


3、光纤連接器研抛常见的缺陷
 
(1)裂纖 
光纤局部或全部出现深度断裂,断口齐整光滑,端检仪上显示为大黑块,见图 a。


産生原因:
A:插芯頭上的保護膠太大、太厚或太小,研磨時整塊脫落,光纖局部應力過大,導致脆性斷裂。
B:研磨機轉速過快或者研磨過程不平穩,光纖承受應力過大且不均勻,導致裂纖。
(2)黑點、白點
黑点和白点都是凹坑,黑点是深凹坑、白点是浅凹坑,见图 b、c。 


産生原因:
A:D1 研磨纸切削力不够,或者上一道太粗糙,以至于不能修复;
B:D1 或抛光片中有大颗粒杂质,导致光纤损伤,出现凹坑;
C:D1 或抛光片涂层脱落,夹杂在插芯与研磨片之间,光纤因局部应力过大,出现凹坑;
D:研磨機運轉不平穩,或研磨過程混入雜質,導致光纖因局部應力過大,出現凹坑。
(3)黑邊
光纤与陶瓷连接处出现颜色较深的黑环,实质上是光纤边缘及环氧胶断裂较深,应反光差异,发黑,见图 d。


A:D1 研磨力过大,导致光纤边缘及环氧胶出现崩裂,抛光不能修复;
B:D1 研磨片粉料脱落严重,造成滚动研磨,导致光纤边缘及环氧胶出现崩裂,抛光不能修复; 
C:D1 研磨力太弱,上道研磨造成的边缘凹坑 不能彻底修复,抛光也不能修复;
D:研磨機轉速過快、或壓力過大。
(4)燒焦
插芯端面粘上一層較厚的物質(磨屑和膠混合物),基本看不到光纖,見圖e。


A:研磨壓力較大,橡膠墊硬度高,研磨片在研磨壓力作用下,研磨後期塗層表面的磨料大大減少,切削力嚴重下降; 
B:塗層軟化點低,在研磨力作用下膠黏劑發粘,塗層表面粘有大量磨屑,最終轉移到插芯端面,造成燒焦現象。
(5)劃痕
插芯端面出现黑直线或白直线,黑直线为深划伤痕,白直线为浅划伤痕,见图 f。


A:研磨片裏有雜質等異常大顆粒,或研磨片表面不平整,導致光纖局部受力大,切削深度大而造成劃痕;
B:研磨壓力小,研磨機運轉不平穩,導致局部應力過大,切削深度大而造成劃痕;
C:研磨片存在開刃現象,表面很硬且不夠平整,導致局部應力過大,切削深度大而造成劃痕;
D:抛光片異常造成,抛光片中二氧化矽顆粒團聚,或抛光片無切削力。

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