[发明专利]光纤定位切割方法及其装置

权利要求书

1.一种光纤定位切割方法，步骤如下：

(1)启动一激光设备，以高能短脉冲方式发出光束，并由聚焦系统聚焦，产生电离光斑；

(2)使激光电离斑清晰成像于二维视觉系统中，进行位置标定；

(3)将待切割光纤安置在有预拉应力装置的精密运动平台夹具上，调节预拉应力装置，使光纤具有一定的预拉应力；

(4)根据二维视觉监测系统的反馈信息，通过控制五维精密运动平台的移动，使光纤轴向与光束垂直，并将光纤欲切割位置的边缘运动到激光能量作用范围内；

(5)光纤切割位置的边缘受到激光烧蚀作用产生破坏，在预拉应力的作用下，光纤在破坏点处断开。

2.实现权利要求1所述的光纤定位切割方法的装置，其特征在于：包括激光设备、二维视觉系统和高精度光纤运动平台，所述的二维视觉系统由水平运动视觉监测系统(28)、竖直运动视觉监测系统(29)及照明光源(7)构成，高精度光纤运动平台包括有预拉应力光纤固定夹具(14)、五维精密运动平台(15)和平移台运动控制系统(16)，所述的预拉应力光纤固定夹具(14)紧固在所述的五维精密运动平台(15)上，所述的五维精密运动平台(15)与所述的平移台运动控制系统(16)控制连接，所述的二维视觉系统与所述的预拉应力光纤固定夹具(14)上固定的光纤进行对应定位安装，所述的激光设备的激光束与所述的二维视觉系统中的其中一个同轴安装并作用于所述的预拉应力光纤固定夹具(14)上固定的光纤。

3.根据权利要求2所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的激光设备由短脉冲激光器(1)、反射镜(2)、二相色镜(3)、光衰减器(4)和聚焦系统(5)依次安装组成。

4.根据权利要求2或3所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的水平运动视觉监测系统(28)由第一CCD(9)连接有第一监视器(10)和设在所述的第一CCD(9)前的第一透镜(8)组成，所述的竖直运动视觉监测系统(29)由第二CCD(12)连接有第二监视器(13)和设在所述的第二CCD(12)前的第二透镜(11)组成。

5.根据权利要求2或3所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的拉应力光纤固定夹具(14)的结构是在夹具框架(17)上设有导轨(23)，所述的导轨23上设有自由滑块(21)和滑块(22)，所述的滑块(22)与所述的夹具框架(17)之间设有调节螺杆(24)，所述的自由滑块(21)与所述的滑块(22)之间连接有弹簧(25)，所述的自由滑块(21)上设有将所述的自由滑块(21)紧固于所述的导轨(23)上的紧固螺母(26)，所述的夹具框架(17)上设有刻度标尺(27)，所述的夹具框架(17)上设有第一V型槽(181)和第一磁性吸附盖板(201)、所述的自由滑块(21)上设有第二V型槽(182)和第二磁性吸附盖板(202)，所述的滑块(22)上设有第三V型槽(183)和第三磁性吸附盖板(203)。

6.根据权利要求5所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的第一V型槽(181)、第二V型槽(182)和第三V型槽(183)的宽度均为80μm。

7.根据权利要求5或6所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的夹具框架(17)上设有第四V型槽(191)、所述的自由滑块(21)上设有第五V型槽(192)，所述的滑块(22)上设有第六V型槽(193)。

8.根据权利要求7所述的实现光纤定位切割方法的装置，其特征在于：所述的第四V型槽(191)、第五V型槽(192)和第六V型槽(193)宽度均为125μm。