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光纤抛光工艺五个需要注意问题
日期:2021-02-07 11:39:56
光纤

通常,我的客户要求提供指导以开发光纤抛光工艺。
尽管有许多细节需要考虑,但该过程可分为5个基本步骤。请注意,本文重点介绍单光纤(而非MT)PC套圈。尽管我的许多建议都适用于APC抛光,但是这些光纤连接器还需要考虑其他因素。
 
步骤1:定义目标,尤其是测量标准和过程产量
在开发抛光工艺时,弄清您的验收标准和目标产量非常重要,并且具有准确测量和量化通过/失败结果的能力。例如,您的抛光套圈是否需要满足端面几何规格,例如Telcordia GR-326中指定的规格?另外,几乎所有抛光的光纤插芯端面都必须符合某些视觉外观规格。您将使用什么标准来确定抛光结果是否可以接受?
 
在开发抛光工艺时,我强烈建议您的初始目标是满足GR-326几何要求和IEC 61300-3-35视觉要求-最低合格率达到95%。

光纤连接器
 
步骤2.确保您拥有正确的设备
当然,如果您要使用全新的抛光设备,那将是理想的选择。抛光设备尺寸的精度(夹具以及机器本身)在确定工艺能力方面起着至关重要的作用。正确保养的光纤抛光机应可持续使用数十年,因此请务必遵循光纤连接器制造商的保养建议。
 
当然,抛光夹具的磨损速度会更快,这取决于使用量。如果您遵循以下建议,但仍然无法获得令人满意的结果,则很有可能需要购买新的灯具。
 
无论您的客户或产品设计是否要求您满足几何规格,强烈建议您在过程开发过程中使用干涉仪来测量几何。这是一台昂贵的设备,但对于开发鲁棒的抛光工艺而言却无价之宝。如果成本过高,请考虑租借或借用干涉仪。
 
确保您的设备能够正确测量需要测量的东西,尤其是在外观检查方面。例如,如果您需要满足IEC 61300-3-35的单模要求,您的显微镜是否具有规格中定义的高分辨率系统?如果要检查APC密封垫圈,您是否有适用于示波器的APC适配器,或者仅仅是PC适配器?(不幸的是,找到一条使用PC适配器检查APC套圈的生产线是很不正常的。这是不正确的。由于APC套圈的端面与显微镜光学器件成一定角度,整个光纤端面永远无法正确聚焦,使得很难检测出小的缺陷。)
 
在开发抛光工艺时,请确保仅使用全新的橡胶抛光垫。橡胶垫在抛光效果中起着至关重要的作用,常常被人们忽视。在橡胶垫的整个表面上具有一致的硬度(硬度计)对于获得一致的抛光效果至关重要。橡胶硬度会随时间而变化,因此始终需要定期(至少一年一次)更换橡胶垫。

光纤连接器设计
 
步骤3:按照我们建议的步骤进行试运行
由于套圈材料,光纤连接器设计甚至机器/夹具尺寸的变化,您可能需要修改一些推荐的机器设置。使用嘉富光通信推荐的抛光设置作为起点,并根据您的结果预算时间根据需要进行修改。
 
第4步:要调整您的流程
获得理想的,一致的半径值的能力对于开发光纤抛光工艺至关重要。半径是第一个受到控制的几何参数。为什么?因为半径值是抛光压力和过程中去除的套圈材料数量一致性的极好指标,所以重要的因素会极大地影响所有结果,包括视觉外观和角度(尤其是锥形APC套圈)。当所有抛光的密封垫圈在抛光后具有相同的半径时,这表明所有的密封垫圈都经过了一致的抛光条件。
 
抛光一组光纤连接器后,使用干涉仪测量几何形状并关注“半径”值。根据经验,一块密封垫圈上的稳定半径变化应小于2mm。如果变化较大,则可能是工艺问题,或者抛光设备的套圈承受的压力不同。
 
一般而言,平均半径值越小,结果偏差将越小。通常,针对Radius规范的低端而不是规范的中高端是一个好主意。例如,如果Radius规格限制为7-25mm,则将10-12mm(而不是18-20mm)作为目标通常会得到更好,更一致的结果。
 
如何减少或增加半径值:
(1)通过施加更大的压力或使用较软的橡胶垫来减小半径值。
(2)通过施加较小的压力或使用较硬的橡胶垫来增加半径值。
当Radius值受控制时,请查看另一个关键几何参数:Apex(也称为Apex偏移)。这反映了抛光端面的角度。如果Apex值太大,则意味着您的套圈以太大的角度抛光。在所有其他条件相同的情况下,较小的“半径”值通常会导致较好的“顶点”值。这是将平均半径值对准规格限制下限的另一个原因。如果您已经拨入了所需的Radius值,而Apex值仍然不可接受,则原因可能与磨损的抛光装置或橡胶垫有关。在这两种情况下,唯一的解决方法是更换磨损的夹具或橡胶垫。
 
步骤5:进行目视检查
您的客户将需要某种形式的外观检查。(显然,您不能运送光纤破碎的连接器。)在达到所需的几何形状值之后,请测量端面的外观,以查找两种类型的缺陷:点蚀和划痕。通常,点蚀可以通过在中间(金刚石)抛光步骤中增加时间来解决。由于最终抛光步骤的时间和/或压力不足,可能会出现大量细小划痕的一致现象。由于清洁不充分,污染可能会导致偶尔出现一些划痕。
 
在开发抛光工艺时,请仔细评估其他主要的视觉缺陷:光纤破碎,芯裂,无可见光纤等。在许多情况下,缺陷的原因与抛光工艺无关,而与劈裂,产品处理,固化有关温度等等。这些缺陷是真实的,需要纠正,但是您应该通过防止这些问题的发生而不是依靠抛光工艺来去除较大的光纤缺陷来解决这些问题的根本原因,这只会增加时间,成本和不稳定性。您的抛光过程。
 
最后的想法:
清洁至关重要–抛光会去除材料,类似于对木材进行打磨。为了防止污染,在每个抛光步骤之间彻底清洁固定装置和密封垫圈至关重要。污染会导致刮伤,并将对视觉成品率产生负面影响。

关注预防措施,而不是纠正措施–在开发光纤抛光过程时,我鼓励您实施统计过程控制系统。例如,随着时间的流逝,橡胶垫和固定装置将磨损,并且成品率将开始下降。记录数据,对其进行跟踪并积极进行分析。这将帮助您预防问题,而不是在问题发生后解决问题。观察趋势并采取预防措施,您将始终看到高收益。