[发明专利]一种波移光纤弯折分割方法

说明书

本发明提供一种波移光纤弯折分割方法，包括如下步骤：S1，缠绕线圈；S2，成圈的光纤加热软化；S3，线圈形状变换；S4，室温冷却静置；S5，光纤线圈分割；S6，产品质检和分包；所述S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。本发明通过将光纤绕制成圆形，进行加热软化后变换线圈形状为圆角矩形，实现弯折效果，再进行冷却静置分割，免去手工固定光纤至夹具中的步骤，提高效率，弯折光纤的一致性好。

技术领域

本发明属于光纤弯折分割技术领域，具体涉及一种波移光纤弯折分割方法。

背景技术

波移光纤是闪烁体中子探测器的重要组成部分，可对闪烁屏上闪烁光收集并传输。波移光纤由芯层和包层两部分构成，工作原理为芯层中的波移物质吸收入射光子后被激发，被激发的原子向4π空间立体角均匀发射波长较长的光子；当光子的出射角度(出射方向与界面法线的夹角)大于临界角时，将发生全反射；全反射光子传输到光纤两端被光电倍增管接收。其性能参数——光衰减长度、光损失率和光吸收重发射效率等将直接影响探测器的性能。

如图1所示，图1中示出的是闪烁体探测器头部组件的结构示意图。实际应用时，要求波移光纤1与闪烁屏2紧密排列，闪烁屏2固定在闪烁屏卡槽3中，为增加探测效率，进行双层光纤定位安装。固定安装前需要将光纤1弯折并分割成所需长度，弯转部分的波移光纤1需要固定在机械支撑体上，难以收集到闪烁光信息，为保证光传输效率，选择波移光纤的弯转半径为2cm，以保证光损耗低于10％。

目前的波移光纤弯折分割方法是人工分割目标长度的光纤，多条光纤手动固定在夹具中，利用水浴法加热弯折，再冷却至室温，得到符合弯转半径和长度的光纤。这种方法存在自动化程度不足，批量加工一致性差，生产效率低的问题，不适用大批量处理波移光纤的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波移光纤弯折分割方法，旨在解决现有技术中光纤弯折分割方式不适用大批量处理波移光纤的需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种波移光纤弯折分割方法，包括如下步骤：

S1，缠绕线圈；

S2，成圈的光纤加热软化；

S3，线圈形状变换；

S4，室温冷却静置；

S5，光纤线圈分割；

S6，产品质检和分包。

为了使得对光纤进行缠绕成卷，作为本发明一种优选的，所述S1步骤的缠绕线圈根据绕卷的需要选用单条波移光纤的长度为L，利用自动化设备将连续的光纤绕制成N组周长为2L的圆形线圈，线圈与模具的切点皆有一个向心力，匀速绕制过程中该力大小恒定，方向始终指向圆心，光纤线圈单层排布且紧密，厚度一致。

为了使得对线圈进行软化，作为本发明一种优选的，所述S2步骤的软化在一定温度与传导介质下，一次整体批量处理N组，处理环境为温变试验箱，控制温度70℃-90℃。

为了使得对线圈进行形状变换，作为本发明一种优选的，所述S3步骤中线圈形状变换，将N组周长为2L的圆形波移光纤线圈变换成N组周长为2L的圆角矩形线圈时，通过模具从内圈往外挤压，将圆形线圈挤压成近似矩形线圈，四角均为圆角。

为了使得确保线圈形状变换的规制符合要求，作为本发明一种优选的，所述模具长度为W1，且W1＝L1，宽度为W2，且W2＝L2+L3，圆角半径R与弯转半径r相等。

为了使得光纤线圈具备较好的弯折稳定性，作为本发明一种优选的，所述S4步骤中将成组光纤线圈在室温15℃-25℃下冷却静置5min以上，恢复光纤的柔韧性，达到稳定的弯折效果。