一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备技术

本发明专利技术提供了一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备，该光纤孔的加工方法包括：提供一玻璃基板，玻璃基板具有相对的第一端面和第二端面；玻璃基板内形成有至少一个改性区，每个改性区均经激光分层加工改性而成，且每个改性区均贯穿第一端面和第二端面。将玻璃基板放入带有磁性粉末的氢氟酸溶液中。在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响。减少后续光在波导内传播受到影响。减少后续光在波导内传播受到影响。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备


[0001]本专利技术涉及光纤
，尤其涉及一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备。

技术介绍

[0002]目前，玻璃采用激光改性后，去除改性的材料的方法主要是采用腐蚀方法。腐蚀方法所使用的腐蚀液为氢氟酸(HF)，通过氢氟酸溶液缓慢腐蚀掉改性的材料，从而实现对玻璃改性区域的腐蚀贯通。但该方法耗时较久，而且随着腐蚀区域的慢慢增加，对不同改性位置腐蚀程度不一样。如果直接将该腐蚀工艺应用到光纤孔的加工工序中，将会导致加工出的光纤孔的孔壁凸凹不平，在后续光在波导内传播受到影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备，提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种光纤孔的加工方法，光纤孔为MT插芯中的光纤孔，MT插芯应用于MPO连接器中。该光纤孔的加工方法包括：提供一玻璃基板，玻璃基板具有相对的第一端面和第二端面；玻璃基板内形成有至少一个改性区，每个改性区均经激光分层加工改性而成，且每个改性区均贯穿第一端面和第二端面。将玻璃基板放入带有磁性粉末的氢氟酸溶液中。在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。
[0005]在上述的方案中，通过在氢氟酸溶液中加入磁性粉末，在将改性完成的玻璃基板放入到带有磁性粉末的氢氟酸溶液中之后，在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，从而能够加快改性区腐蚀成型的速率，快速腐蚀去除改性区的材料，改善由于腐蚀时间过长而各向同性对光纤孔孔壁的凸凹不平的影响程度。之后，还采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光，不仅能够提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响，而且还提高抛光效果及效率。
[0006]在一个具体的实施方式中，氢氟酸溶液的质量浓度为30
‑
50％之间，提高选择性腐蚀的效率。
[0007]在一个具体的实施方式中，磁性粉末的粒度在200目
‑
600目之间，提高驱动氢氟酸溶液流动的效果。
[0008]在一个具体的实施方式中，高压水导光纤的水径小于20um，且高压水导光纤的辅助水导液为掺有磨料的去离子水，提高抛光的精度。
[0009]在一个具体的实施方式中，采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光包括：通过控制承载光纤激光头的螺旋运动平台，采用螺旋加工的方式，对设定
纤径的光纤孔进行旋转抛光，提高抛光效果。
[0010]在一个具体的实施方式中，设定纤径为30um
‑
300um，使加工出的光纤孔能够更细，提高精度及应用场景的适应性。
[0011]在一个具体的实施方式中，在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，包括：在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的底部外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。提高驱动氢氟酸溶液流动的效果。
[0012]第二方面，本专利技术还提供了一种光纤孔的加工设备，光纤孔为MT插芯中的光纤孔，MT插芯应用于MPO连接器中。光纤孔的加工设备基于上述任意一种光纤孔的加工方法，该光纤孔的加工设备包括：腐蚀容器、交流电场驱动装置、和高压水导光纤抛光装置。其中，腐蚀容器用于盛放带有磁性粉末的氢氟酸溶液，还用于盛放玻璃基板。交流电场驱动装置用于在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。高压水导光纤抛光装置用于采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。
[0013]在上述的方案中，通过在氢氟酸溶液中加入磁性粉末，在将改性完成的玻璃基板放入到带有磁性粉末的氢氟酸溶液中之后，在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，从而能够加快改性区腐蚀成型的速率，快速腐蚀去除改性区的材料，改善由于腐蚀时间过长而各向同性对光纤孔孔壁的凸凹不平的影响程度。之后，还采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光，不仅能够提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响，而且还提高抛光效果及效率。
[0014]在一个具体的实施方式中，腐蚀容器位于交流电场驱动装置的上方，从而使交流电场驱动装置能够在氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，从氢氟酸溶液的底部驱动氢氟酸溶液流动。提高驱动氢氟酸溶液流动的效果。
[0015]在一个具体的实施方式中，高压水导光纤抛光装置包括：辅助水导液提供系统、光纤激光加工头、螺旋运动平台。其中，辅助水导液提供系统用于提供掺有磨料的去离子水。光纤激光加工头用于接收掺有磨料的去离子水，并输出带有磨料的高压水导光纤。螺旋运动平台用于带动光纤激光加工头螺旋运动，以采用螺旋加工的方式，对设定纤径的光纤孔进行旋转抛光，提高抛光精度和效果。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种光纤孔的加工方法的流程图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的一种改性后的玻璃基板的示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种腐蚀容器和交流电场驱动装置的结构示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供的一种高压水导光纤抛光装置的结构示意图。
[0020]附图标记：
[0021]10
‑
玻璃基板11
‑
改性区12
‑
光纤孔
[0022]21
‑
腐蚀容器22
‑
交流电场驱动装置23
‑
内部回流装置
[0023]31
‑
辅助水导液提供系统32
‑
光纤激光加工头33
‑
螺旋运动平台
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为了方便理解本专利技术实施例提供的光纤孔的加工方法，下面首先说明一下本专利技术实施例提供的加工方法的应用场景，该加工方法应用于光纤孔的加工过程中，其中的光纤孔为MT插芯中的光纤孔，MT插芯应用于MPO连接器中。下面结合附图对该光纤孔的加工方法进行详细的叙述。
[0026]参考图1～图4，本专利技术实施例提供的光纤孔的加工方法包括：
[0027]Step10：提供一玻璃基板10，玻璃基板10具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤孔的加工方法，所述光纤孔为MT插芯中的光纤孔，所述MT插芯应用于MPO连接器中，其特征在于，所述加工方法包括：提供一玻璃基板，所述玻璃基板具有相对的第一端面和第二端面；所述玻璃基板内形成有至少一个改性区，每个改性区均经激光分层加工改性而成，且每个改性区均贯穿所述第一端面和第二端面；将所述玻璃基板放入带有磁性粉末的氢氟酸溶液中；在承载有所述磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动所述氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在所述玻璃基板内形成至少一个光纤孔；采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的质量浓度为30
‑
50％之间。3.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述磁性粉末的粒度在200目
‑
600目之间。4.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述高压水导光纤的水径小于20um，且所述高压水导光纤的辅助水导液为掺有磨料的去离子水。5.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光包括：通过控制承载光纤激光头的螺旋运动平台，采用螺旋加工的方式，对设定纤径的光纤孔进行旋转抛光。6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述设定纤径为30um
‑
300um。7.如权利要求1所述的加工方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯煜，李朋，李曼，石海燕，张昆鹏，岳嵩，王然，张喆，文志东，薛美，张紫辰，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：