阅读说明：本技术 一种光纤束熔合封装装置及其封装方法 (Optical fiber bundle fusion packaging device and packaging method thereof ) 是由 周巧林 张恩隆 孙伟雄 马慧影 葛几凡 缪礼晔 张冬梅 曹兵 张尧宇 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种光纤束熔合封装装置及其封装方法,属于光纤封装技术领域。包括侧向加压模具,所述侧向加压模具设于高频感应加热设备内腔,使得高频感应加热设备的感应线圈围绕侧向加压模具,所述侧向加压模具内活动穿设光纤束,所述光纤束能够沿着侧向加压模具竖向移动,所述高频感应加热设备对侧向加压模具加热,使得侧向加压模具内的光纤束裸纤段软化软化,后通过侧向加压模具对软化的光纤束裸纤段施加周向压力,实现光纤束熔合封装。本申请不仅操作便捷、缩短了光纤束封装时间,提高了光纤束封装效率,降低了生产成本。热熔之后,光纤束为同质整体,内部不存在异质结构,避免了热应力导致的光纤受损风险。(The invention relates to an optical fiber bundle fusion packaging device and a packaging method thereof, belonging to the technical field of optical fiber packaging. Including side direction pressurization mould, high frequency induction heating equipment inner chamber is located to side direction pressurization mould for high frequency induction heating equipment's induction coil centers on side direction pressurization mould, the fiber bundle is worn to establish in the side direction pressurization mould activity, the fiber bundle can be along the vertical removal of side direction pressurization mould, high frequency induction heating equipment heats side direction pressurization mould, makes the bare fiber section of fiber bundle in the side direction pressurization mould soften and soften, and the back exerts circumferential pressure to the bare fiber section of fiber bundle that softens through side direction pressurization mould, realizes that the fiber bundle fuses the encapsulation. The optical fiber bundle packaging device is convenient and fast to operate, shortens the optical fiber bundle packaging time, improves the optical fiber bundle packaging efficiency, and reduces the production cost. After hot melting, the optical fiber bundle is a homogeneous whole, and a heterostructure does not exist in the optical fiber bundle, so that the risk of optical fiber damage caused by thermal stress is avoided.)

一种光纤束熔合封装装置及其封装方法

技术领域

本发明涉及一种光纤束熔合封装装置及其封装方法，属于光纤封装技术领域。

背景技术

随着信息技术的不断发展，光纤的应用变得越来越广泛。光纤制成的光器件在光纤传感、光信号处理、医疗器械和照明系统等领域中发挥着重要作用。其中，以光纤束为基础制成的光器件在各应用领域中能起到同时或分时传输多路不同光信号的作用。

目前，石英光纤束封装方式采用胶粘剂粘接，胶粘剂粘稠度和颗粒度影响光纤束排列的紧密程度。固化过程中，胶粘剂与光纤膨胀系数差异会产生热应力，导致光纤需承担受损的风险。端面研磨时，胶粘剂也会对光洁度造成一定影响。此外，胶粘剂的固化时间较长，降低了封装效率。

中国专利文献CN110187446A公布了一种多芯数集束光纤连接器制备方法，该方法通过对光纤进行金属化预处理，然后对光纤束进行感应加热，使其热熔成整体，完成熔合封装。该方法以金属镀层为介质，将光纤束热固成整体，克服了胶粘剂封装的缺点，但是光纤的金属化工艺复杂，镀层厚度的均匀性会影响感应加热的效果，而且光纤金属化成本也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种光纤束熔合封装装置及其封装方法，操作便捷，提高光纤束封装效率和效果，降低光纤束封装成本。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种光纤束熔合封装装置，包括侧向加压模具，所述侧向加压模具设于高频感应加热设备内腔，使得所述高频感应加热设备的感应线圈围绕侧向加压模具，所述侧向加压模具内活动穿设光纤束，所述光纤束能够沿着侧向加压模具竖向移动，所述高频感应加热设备对侧向加压模具加热，使得侧向加压模具内的光纤束裸纤段软化，后通过侧向加压模具对软化的光纤束裸纤段施加周向压力，实现光纤束熔合封装。

所述侧向加压模具为柱形结构件，且所述侧向加压模具中心开设贯通的穿纤通道，所述穿纤通道入口端孔径大于穿纤通道出口端孔径，使得穿纤通道的纵截面为倒梯形。

所述穿纤通道出口端孔径与光纤束直径相对应。

所述侧向加压模具为耐高温材质件。

所述光纤束包括若干石英光纤，若干所述石英光纤紧密排布，且通过夹具将若干石英光纤固定。

一种光纤束熔合封装方法，所述封装方法包括如下步骤：

步骤一、按封装要求取若干光纤，形成光纤束，任一光纤一端剥除涂覆层，制得光纤裸纤段；

步骤二、将光纤束裸纤段前端对齐，并通过夹具固定光纤束；

步骤三、将光纤束裸纤段竖向穿入侧向加压模具的穿纤通道，使得光纤束裸纤段前端靠近穿纤通道出口端，打开高频感应加热设备，对侧向加压模具进行加热，使得侧向加压模具达到光纤软化点，进而光纤束裸纤段软化，缓慢推动光纤束向穿纤通道出口端移动，直至光纤束裸纤段露出穿纤通道出口端，穿纤通道出口端对软化的光纤束具有周向压力，进而完成光纤束的熔合封装。

所述步骤一中涂覆层剥除长度为3～7cm。

所述步骤二中的夹具与光纤束裸纤段后端之间的间距为2～5cm。

所述步骤三中的光纤束裸纤段前端与穿纤通道出口端之间的间距为4～8cm。

所述侧向加压模具所能承受的温度高于光纤熔点。

与现有技术相比，本发明的优点在于：一种纤束熔合封装装置及其封装方法，整个封装过程无需使用胶粘剂，光纤束加热之后直接成型，操作方便；光纤束成型快捷，相比胶粘方式，无需等待长时间的胶粘剂固化过程，缩短了光纤束封装时间，提高了光纤束封装效率、降低了生产成本。热熔之后，光纤束为同质整体，内部不存在异质结构，可以排除热应力导致的光纤受损风险，同时作为一个整体也有利于后续的研磨与抛光。

附图说明

图1为本发明实施例一种光纤束熔合封装装置的示意图；

图2为图1中侧向加压模具的三维示意图；

图中1光纤束、2夹具、3感应线圈、4侧向加压模具、4.1穿纤通道。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1、2所示，本实施例中的一种光纤束熔合封装装置，包括圆柱形的侧向加压模4具，侧向加压模具4设于高频感应加热设备内腔，使得高频感应加热设备的感应线圈3围绕侧向加压模具4。侧向加压模具4中心开设贯通的穿纤通道4.1，且穿纤通道4.1入口端孔径大于穿纤通道4.1出口端孔径，使得穿纤通道4.1的纵截面为倒梯形。光纤束1裸纤段设于穿纤通道4.1内，穿纤通道4.1出口端孔径与光纤束1直径相对应，使得光纤束1能够沿着穿纤通道4.1竖向移动。高频感应加热设备对侧向加压模具4进行加热，对穿纤通道4.1内的光纤束1裸纤段进行软化，并将软化的光纤束1裸纤段向穿纤通道4.1出口端移动，使得侧向加压模具4的出口端对软化的光纤束1施加周向压力，实现光纤束端部熔合封装。

光纤束1包括若干石英光纤，若干石英光纤紧密排布，且通过夹具2对若干石英光纤进行固定。

上述侧向加压模具4为耐高温材质件，侧向加压模具4材质为钨钢，侧向加压模具4所能承受的温度高于石英光纤熔点。

一种光纤束熔合封装方法，包括如下步骤：

步骤一、按封装要求取若干石英光纤，形成光纤束1，任一石英光纤一端剥除涂覆层，涂覆层剥除长度与封装芯数、石英光纤规格有关，一般为3～7cm，制得光纤裸纤段；

步骤二、将光纤束1裸纤段前端对齐，并通过中心带孔的硅胶夹具固定光纤束1，夹具2与光纤束1裸纤段后端的间距为3cm；

步骤三、将光纤束裸1纤段竖向穿入侧向加压模具4的穿纤通道4.1，使得光纤束1裸纤段前端与穿纤通道4.1出口端的间距约为5mm，此距离通过目测得出。打开高频感应加热设备，高频感应加热设备的加热能力达到2000℃以上，对侧向加压模具4进行加热，使得侧向加压模具4达到石英光纤软化点(约1700℃)，对光纤束裸纤段进行软化，缓慢推动光纤束1向穿纤通道4.1出口端移动，直至光纤束1裸纤段露出穿纤通道4.1出口端，穿纤通道4.1出口端对软化的光纤束1具有周向压力，即对光纤束进行挤压，进而完成光纤束1的熔合封装。

整个封装过程无需使用胶粘剂，光纤束加热通过穿纤通道出口端对光纤束的周向压力，使之直接成型。本申请不仅操作便捷、光纤束成型快，缩短了光纤束封装时间，提高了光纤束封装效率，降低了生产成本。热熔之后，光纤束为同质整体，内部不存在异质结构，避免了热应力导致的光纤受损风险，同时作为一个整体也有利于后续的研磨与抛光。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。