阅读说明：本技术 氢氧加热光纤熔接机 (Oxyhydrogen heating optical fiber fusion splicer ) 是由 黄勇 杨建华 周东平 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氢氧加热光纤熔接机,其包括两个光纤托架、两个光电成像单元及加热单元,光纤托架用于定位和固定待熔接的两根光纤,光电成像单元用于拍摄和显示两根光纤进行熔接的端部状态,加热单元包括一个氢气头和一个氧气头,所述氢气头连接至氢气源,所述氧气头连接至氧气源,所述氧气头设在两个光纤托架之间且位于两根光纤进行熔接的端部的正下方,所述氢气头设在两个光纤托架的上方且在加热状态时位于所述氧气头的正上方。本发明的热源长时间稳定、加热熔接过程稳定,对环境没有任何要求,特别适用于室内生产线中,同时只需要提供氢气和氧气,大大减少了熔接过程的生产成本和维护成本,而且加热熔接过程不会产生任何污染,保证了光纤熔接处的强度。(The invention discloses an oxyhydrogen heating optical fiber fusion splicer which comprises two optical fiber brackets, two photoelectric imaging units and a heating unit, wherein the optical fiber brackets are used for positioning and fixing two optical fibers to be fused, the photoelectric imaging units are used for shooting and displaying the end states of the two optical fibers for fusion splicing, the heating unit comprises a hydrogen head and an oxygen head, the hydrogen head is connected to a hydrogen source and connected to an oxygen source, the oxygen head is arranged between the two optical fiber brackets and is positioned right below the end portions of the two optical fibers for fusion splicing, and the hydrogen head is arranged above the two optical fiber brackets and is positioned right above the oxygen head in a heating state. The heat source is stable for a long time, the heating and welding process is stable, no requirement is required for the environment, the heat source is particularly suitable for indoor production lines, only hydrogen and oxygen are required to be provided, the production cost and the maintenance cost in the welding process are greatly reduced, no pollution is generated in the heating and welding process, and the strength of the optical fiber welding position is ensured.)

氢氧加热光纤熔接机

技术领域

本发明属于光纤制造领域，具体属于一种氢氧加热光纤熔接机，以解决现有光纤熔接机的加热源需要频繁更换耗材而造成维护成本高的问题。

背景技术

光纤熔接机是光纤通信、光纤传感和光纤激光等设备生产过程中使用的核心工具，它的功能主要是将两根光纤熔接(接续)在一起。光纤主要是由石英材料制成的，要想把两根光纤熔接在一起，光纤熔接机的加热温度至少要达到石英材料的熔点(1650℃)。如果需要在瞬间完成两根光纤熔接的话，那么加热温度一般要接近3000℃。

目前，光纤熔接机普遍采用的加热方式是高压电极放电，如图1A、图1B所示，是采用高压电极放电加热的熔接机的结构示意图，其中图1A为熔接机的侧视图，图1B为熔接机的俯视图，该熔接机主要包括一组高压电极1、一组光纤托架2、一组光电成像单元3(包括CCD或CMOS)。利用这种光纤熔接机进行光纤熔接时，高压放电的加热过程是一个不稳定的过程，并且实现高压放电的电极属于耗材，需要经常更换，设备维护成本高。更重要的是，在电极高压放电时，电极上的材料微粒也有可能溅到熔接光纤的表面，对熔接光纤形成一种潜在的污染，大大影响光纤熔接处的强度。

另外，近几年逐渐出现了两种不同的加热方式。一种是采用U形钨丝作为热源进行加热，但是这种钨丝必须在有氩气保护的环境下工作，所以这种光纤熔接机使用极不方便，且也需要频繁更换用于加热的钨丝，维护成本相当高。还有一种是采用二氧化碳激光器作为热源进行加热，利用石英光纤对二氧化碳激光特定波长的吸收实现加热和熔接，这种激光加热的方法成本高，重量也重，而且使用一定时间后需要给激光器重新充气或者更换激光器，因此维护成本也很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氢氧加热光纤熔接机，可以解决现有光纤熔接机中使用高压电极或钨丝或二氧化碳激光器维护成本高及使用不便、易造成污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的氢氧加热光纤熔接机，其包括两个光纤托架、两个光电成像单元及加热单元，所述光纤托架用于定位和固定待熔接的两根光纤，所述光电成像单元用于拍摄和显示两根光纤进行熔接的端部状态，所述加热单元包括一个氢气头和一个氧气头，所述氢气头连接至氢气源，所述氧气头连接至氧气源，所述氧气头设在两个光纤托架之间且位于两根光纤进行熔接的端部的正下方，所述氢气头设在两个光纤托架的上方且在加热状态时位于所述氧气头的正上方。

优选地，所述氢气头采用耐高温的陶瓷制成。

优选地，所述氧气头的耐热温度为300℃-500℃，进一步地，采用金属或耐高温的陶瓷制成。

优选地，所述氢气头安装在一伸缩机构上，在加热状态时，所述伸缩机构带动所述氢气头移动至所述氧气头的正上方，在未加热状态时，所述伸缩机构带动所述氢气头移动至所述氧气头的一侧。

优选地，所述氢气源和所述氧气源连接至一氢氧发生器上。

优选地，所述氢气头和所述氧气头均设有流量控制阀。

优选地，所述氢气头设有点火装置。

与现有的光纤熔接机相比，本发明取得的有益效果在于：

第一，本发明采用氢氧加热代替目前常用的高压电极放电加热，并且氢气头和氧气头采取分开设置的方式燃烧加热对光纤进行熔接，这样可以产生稳定的热源，不会产生冲力，使得整个熔接过程保持长时间稳定，能够保证光纤可靠熔接，同时采用氢氧加热的光纤熔接机没有采用任何耗材，只需要提供氢气和氧气即可，大大减少了维护成本，而且整个加热熔接过程不会产生任何污染，从而保证了光纤熔接处的强度；

第二，本发明采用氢氧加热代替目前出现的钨丝加热，通过氢氧燃烧加热对光纤进行熔接的过程不需要钨丝加热所需的氩气保护环境，而且也不需要频繁更换加热单元，因此使用极为方便，维护成本显著减少；

第三，本发明采用氢氧加热代替目前出现的二氧化碳激光器加热，通过氢氧燃烧加热对光纤进行熔接的过程只需要采用氢气和氧气，因此熔接成本和维护成本大幅降低。

附图说明

图1A为现有采用高压电极的光纤熔接机的侧视图；

图1B为现有采用高压电极的光纤熔接机的俯视图；

图2A为本发明的氢氧加热光纤熔接机处于未加热状态的侧视图；

图2B为本发明的氢氧加热光纤熔接机处于未加热状态的俯视图；

图3A为本发明的氢氧加热光纤熔接机处于加热状态的侧视图；

图3B为本发明的氢氧加热光纤熔接机处于加热状态的俯视图。

其中附图标记说明如下：

1为高压电极；2为光纤托架；3为光电成像单元；4为氧气头；5为氢气头。

具体实施方式

下面结合附图通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可以由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，本领域技术人员在不背离本发明的精神下可以进行各种类似推广和替换。

第一实施例

本发明的氢氧加热光纤熔接机，其包括两个光纤托架2、两个光电成像单元3及加热单元，所述光纤托架2用于定位和固定待熔接的两根光纤，所述光电成像单元3用于拍摄和显示两根光纤进行熔接的端部状态，所述加热单元包括一个氢气头5和一个氧气头4，所述氢气头5连接至氢气源，所述氧气头4连接至氧气源，所述氧气头4设在两个光纤托架2之间且位于两根光纤进行熔接的端部的正下方，所述氢气头5设在两个光纤托架2的上方且在加热状态时位于所述氧气头4的正上方，如图3A、图3B所示。

其中，氢气头5由耐高温材料制成，优选地，采用陶瓷制成。

其中，氧气头4的的耐热温度为300℃-500℃，一般由金属材料制成，例如不锈钢或铜。当然，采用耐高温的陶瓷材料也可以，本领域技术人员可以根据实际情况选取。

在本实施例中，通过氢气头提供的氢气和氧气头提供的氧气燃烧加热对光纤进行熔接，整个过程稳定，而且对熔接过程的环境没有任何要求，特别适用于室内生产线中。同时，采用氢氧加热的光纤熔接机没有采用任何耗材，只需要提供氢气和氧气即可，大大减少了熔接过程的生产成本和维护成本。更重要的是，整个加热熔接过程不会产生任何污染，从而保证了光纤熔接处的强度。

第二实施例

在第一实施例的基础上，本实施例的氢气头5安装在一伸缩机构(图中未示出)上，在加热状态时，所述伸缩机构带动所述氢气头5移动至所述氧气头4的正上方，如图3A、图3B所示，在未加热状态时，所述伸缩机构带动所述氢气头5移动至所述氧气头4的一侧，如图2A、图2B所示。在本实施例中，氧气头4为固定式，氢气头5为活动式，这样不但不会影响光纤的放置，而且可以保证光电成像单元成像的反射光路不会被挡住。

在本实施例中，伸缩机构可以采用气动式，例如将氢气头5与气缸的活塞杆直接连接或者通过其它连接件连接。

当然，伸缩机构也可以采用电动式，例如采用步进电机或伺服电机，并将步进电机的输出轴或伺服电机的输出轴与滚珠丝杠副(也可以采用其它将回转运动转化为直线运动的机构，例如蜗轮蜗杆机构或凸轮机构等)连接，而滚珠丝杠副的螺母与氢气头直接连接或者通过其它连接件连接。

如图2A、图2B所示，此时光纤熔接机处于未加热熔接的状态，氢气头5位于氧气头4的上方，但氢气头5和氧气头4不在同一竖直方向上，此时氢气头5处于初始位置。

需要进行加热熔接时，氢气头5会在伸缩机构(图中未示出)的带动下移动至工作位置，即两个光纤托架2之间且位于氧气头4(两根光纤进行熔接的端部)的正上方，如图3A、图3B所示。

在上述两个实施例中，氢气源和氧气源可以为独立式，例如氢气瓶、氧气瓶，也可以将氢气头和氧气头通过管路直接连接到一氢氧发生器上，从而轻松实现供气。

在上述两个实施例中，氢气头5上可以设置点火装置，氢气头5和氧气头4可以都设置流量控制阀，如气动式或电动式，从而实现自动控制。

上述光纤熔接机在使用过程中，氢气头5可以处于长时间点火状态，氧气头4也可以处于长时间供氧状态，本领域技术人员可以根据实际需要设计和控制氢气氧气燃烧加热过程中的供气时间、供气量及点火时间等。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。