研磨光纤端面改善光学性能

研磨光纤端面技术使连接器反射低于-40dB水平。     

光纤连接器的类型及特点

1 光纤连接器类型介绍 1.1 光纤连接器类型介绍 光纤连接器是稳定的,但并不是永久的连接两根或多根光纤的光无源器件,它把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中去,并使介入的光链路对系统造成的影响减到最小,它还具有将光纤与其他无源器件、光纤与系统和仪表进行活动连接的功能.     

光纤连接器端面的显微干涉测试系统

介绍了一种基于显微干涉的光纤连接器端面的测试系统,干涉仪由Mirau干涉物镜和镜筒透镜组成,CCD相机采集干涉图样,经处理后得到相位分布图．采用Carre相位提取算法,无需进行特定步长的相移．对光纤连接器端面的表面形貌、曲率半径、顶点偏移进行测量,测量系统的横向分辨率可达到0．9μm,重复性测量精度为9．5nm．     

光纤连接器端面研磨与抛光的运动分析

目的 为了获得光纤连接器端面研磨与化学机械抛光(CMP)过程中的运动状态对加工精度的影响规律.方法 建立双驱动差动行星式抛光机的运动学方程,基于这个方程利用随机磨料点法对磨料切削轨迹和平均相对速度场等进行了计算机数值模拟,然后依据PRESTON方程讨论了在加工中运动参量对光纤连接器端面的平均速度分布的均匀性,以及对加工形状精度的影响.结果 获得了磨料切削轨迹,平均相对速度分布等对形状精度的影响规律.结论 增大系杆长度和齿环转速可以使轨迹与平均相对速度分布获得合理状态,而系杆的转速存在一个合理的参数区域.     

光纤信号旋转传输装置的研究

光纤旋转连接器件广泛应用于从一端高速旋转平台到另一端静止平台过渡时的场合,是光纤信号旋转传输的关键器件。设计一种单通道光纤旋转连接器,能够在较高转速的场合中,将环境里的振动和其他干扰因素隔绝于连接器之外,并在旋转传输过程中利用其机械结构自适应修正光纤转子与光纤定子之间的相对位置和相对运动,保证光纤信号的高效稳定传输。通过仿真分析和静态实验研究了连接器插入损耗与各个方向上变化量的关系。     

FC/PC型光纤活动连接器项目建成投产

河北四方通信设备有限公司自主研发生产的FC／PC型光纤活动连接器产业化项目顺利建成投产。 据介绍．光纤活动连接器是光纤通信网络中应用最广且需求量最大的光无源器件。我国的光通信技术和网络应用正处于高速发展阶段．对光纤活动连接器的需求日益增加。四方通信公司自主研发生产的FC／PC型光纤活动连接器是最常用的连接器之一．属于高附加值产品,尤其是在北美、北欧等地区使用非常普遍。     

基于ADAMS和UG的光纤研磨机研磨轨迹仿真

采用虚拟样机技术,使用机械系统动力学自动分析软件ADAMS,对应用UGNX2.0设计的行星式光纤研磨机实体模型进行了研磨轨迹仿真,仿真了系杆转速与研磨盘自转转速在不同转速比的情况下光纤连接器端面中心点相对研磨盘的轨迹,取得了在不同转速比下的研磨轨迹图形,对仿真得出的研磨轨迹进行了分析,并结合研磨技术的要求,得到了理想的研磨轨迹.相对以往通过建立数学方程来求解轨迹的方法,ADAMS则提供了较为准确、快速和直观的轨迹图形,这为研磨轨迹对研磨质量和研磨效率影响的深入研究提供了极大的方便.     

单模光纤与Ti∶LiNbO_3单模平光波导端面激励耦合的研究

本文根据模式耦合理论分析,设计制作了一个实用性较强的单模平面Ti:LiNo_3光波导端面激砺的耦合装置。为了缩小单模光纤端面出射高斯光束的束腰,用电弧放电烧熔法在光纤端面制作了一个透镜,使之与单模平面光波导的模式更好地匹配。为精密调节对准,用二维硅V形槽作为光纤与波导耦合的精密定位调节架。实际测得该耦合装置的光纤与波导效率达64％。     

基于数字光刻技术的光纤端面微光学器件制作

本文提出采用DMD数字光刻技术制作光纤端面微光学器件,基于DMD数字光刻系统,建立了用于制作光纤端面微光学器件的双光源DMD数字光刻系统。利用双光源DMD数字光刻系统,在芯径为62.5μm,外径为125μm的多模光纤端面上制作了具有耦合作用的环形光栅。本技术中光纤端面微光学器件的掩模由计算机控制输出,具有设计灵活、实时控制的优点。     

V型槽光纤连接器

本文阐述了用集成电路工艺制作的V型槽光纤连接器的特点,并分析了由于光纤本身结构的参数差异造成的误差。同时指出了V型槽不仅可用于光纤的连接,而且今后还将广泛地应用于光学波导和单模光纤的连接。     

Influences of polishing on return loss of optical fiber connectors

With Al2O3 and SiO2 as polishing medium, under different polishing conditions, e.g. with different polishing pressure, polishing time and polishing fluid, the influences of polishing treatment on the return loss of optical fiber connectors were investigated. The return loss of optical fiber connectors is 32-38 dB before polishing. The resuits show that dry polishing(i, e. no polishing fluid) with Al2O3 has less influence on return loss of optical fiber connectors, while dry polishing with SiO2 reduces return loss to about 20dB because of the end-face of optical fiber contaminated. The wet polishing(i, e. using distilled water as polishing fluid) with Al2O3 or SiO2 can increase return loss to 45-50dB, but wet polishing with Al2O3 may produce optical fiber undercut depth of 80-140nm. Wet polishing with SiO2 should be preferentially selected for optical fiber connectors and polishing time should be controlled within 20-30s.     

可调单模光纤定向耦合器

根据光波导理论，对光纤的耦合原理进行了详细的理论分析，提出了研制耦合器的设计方案，采用抛磨方法，并通过可调机械装置，设计并研制出了耦合度高且可调的单模光纤定向耦合器。     

新型电流变抛光工具开发及其抛光实验

针对当前电流变抛光研究中所用尖锥状工具要求抛光间隙为μm级、对设备定位精度要求高及抛光非导体需加辅助电极等不足,研制了一种新型的电流变抛光工具——集成电极工具。介绍了集成电极工具的结构,并对其电场分布进行了计算。新工具不仅可以抛光导体工件,而且也可以抛光非导体工件。工具与工件之间的抛光间隙可以大到mm数量级。以碳化钨(WC)和光学玻璃为对象,分别进行了抛光实验,并通过单因素实验给出了电压、转速、磨料浓度、抛光时间等因素与表面粗糙度的关系曲线。实验结果表明:抛光10min后,WC的表面粗糙度由Ra66.48nm下降到Ra33.18nm;光学玻璃的表面粗糙度由Ra11.02nm下降到Ra3.67nm。     

硫化锌晶体加工工艺技术研究

随着军用光学仪器飞速发展,红外光学材料硫化锌（ZnS）广泛应用于红外光学系统中,以Φ35mm的硫化锌晶体为例,对硫化锌晶体加工研磨的工艺过程进行了研究,探讨了硫化锌晶体的抛光技术。通过使用不同的抛光粉及抛光模层材料,找到了使用数控抛光加工硫化锌晶体的最佳工艺匹配条件,解决了硫化锌晶体表面光洁度难以控制的加工技术难题。经过轮廓检测仪和Zygo干涉仪检测,硫化锌晶体表面光洁度达到III级以上,非球面面型精度能够达到0.2μm,中心偏差小于1μm,各项参数均满足红外光学系统的要求。     

光学零件抛光的线性去除

由于采用了一些与实际加工情况很接近的假设,非常复杂的光学零件的抛光加工过程可以被简化成仅仅与速度、压力以及作用时间有关的线性和不随位置而变化的系统.抛光中,材料的去除量可以用抛光头的去除函数与驻留函数的卷积求出.论述了去除函数的特性.用环形抛光模抛光光学表面的实验结果证明作者提出的假设和方法是正确而可行的.     

Flatness maintenance and roughness reduction of silicon mirror in chemical mechanical polishing process

As an important optical component in laser system, silicon mirror surface is required to have micron-level flatness and subnanometer-level roughness. The research concentrates on how to improve roughness as far as possible while maintaining flatness of silicon mirror surface during chemical mechanical polishing(CMP) process. A polishing edge effect model is established to explain the reason of flatness deterioration, and a roughness theoretical model is set up to get the limit of perfect surface roughness. Based on the models above, a polishing device is designed to maintain the surface flatness, and the optimized polishing process parameters are obtained by orthogonal tests to get a near-perfect surface roughness. Finally the maintenance of flatness and the improvement of roughness can be achieved at the same time in one step of CMP process. This work can be a guide for silicon mirror manufacture to improve optical reflection performance significantly.     

基于光纤像面全息的金属构件微位移测量

针对激光全息技术能处理常规方法难以解决的问题以及光纤具有环境适应性的特点,设计了一种基于光纤像面全息干涉计量对金属材料构件微小位移测量的方法.通过对不同芯径传像光纤束情况下的成像结果分析,得出了与材料力学相符合的结论.实验结果表明,提出的方案适用于对金属材料特性的高精度测量,可以解决阻碍激光全息技术推广应用和发展的环境要求.