[发明专利]一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备

说明书

本发明提供了一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备，该光纤孔的加工方法包括：提供一玻璃基板，玻璃基板具有相对的第一端面和第二端面；玻璃基板内形成有至少一个改性区，每个改性区均经激光分层加工改性而成，且每个改性区均贯穿第一端面和第二端面。将玻璃基板放入带有磁性粉末的氢氟酸溶液中。在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备。

背景技术

目前，玻璃采用激光改性后，去除改性的材料的方法主要是采用腐蚀方法。腐蚀方法所使用的腐蚀液为氢氟酸(HF)，通过氢氟酸溶液缓慢腐蚀掉改性的材料，从而实现对玻璃改性区域的腐蚀贯通。但该方法耗时较久，而且随着腐蚀区域的慢慢增加，对不同改性位置腐蚀程度不一样。如果直接将该腐蚀工艺应用到光纤孔的加工工序中，将会导致加工出的光纤孔的孔壁凸凹不平，在后续光在波导内传播受到影响。

发明内容

本发明提供了一种光纤孔的加工方法及基于其的加工设备，提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响。

第一方面，本发明提供了一种光纤孔的加工方法，光纤孔为MT插芯中的光纤孔，MT插芯应用于MPO连接器中。该光纤孔的加工方法包括：提供一玻璃基板，玻璃基板具有相对的第一端面和第二端面；玻璃基板内形成有至少一个改性区，每个改性区均经激光分层加工改性而成，且每个改性区均贯穿第一端面和第二端面。将玻璃基板放入带有磁性粉末的氢氟酸溶液中。在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光。

在上述的方案中，通过在氢氟酸溶液中加入磁性粉末，在将改性完成的玻璃基板放入到带有磁性粉末的氢氟酸溶液中之后，在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，从而能够加快改性区腐蚀成型的速率，快速腐蚀去除改性区的材料，改善由于腐蚀时间过长而各向同性对光纤孔孔壁的凸凹不平的影响程度。之后，还采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光，不仅能够提高光纤孔孔壁的平整均匀度，减少后续光在波导内传播受到影响，而且还提高抛光效果及效率。

在一个具体的实施方式中，氢氟酸溶液的质量浓度为30-50％之间，提高选择性腐蚀的效率。

在一个具体的实施方式中，磁性粉末的粒度在200目-600目之间，提高驱动氢氟酸溶液流动的效果。

在一个具体的实施方式中，高压水导光纤的水径小于20um，且高压水导光纤的辅助水导液为掺有磨料的去离子水，提高抛光的精度。

在一个具体的实施方式中，采用带有磨料的高压水导光纤对每个光纤孔的孔壁进行旋转抛光包括：通过控制承载光纤激光头的螺旋运动平台，采用螺旋加工的方式，对设定纤径的光纤孔进行旋转抛光，提高抛光效果。

在一个具体的实施方式中，设定纤径为30um-300um，使加工出的光纤孔能够更细，提高精度及应用场景的适应性。

在一个具体的实施方式中，在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的周围外加交流磁场，包括：在承载有磁性粉末的氢氟酸溶液的底部外加交流磁场，驱动氢氟酸溶液流动，选择性腐蚀掉每个改性区中的材料，以在玻璃基板内形成至少一个光纤孔。提高驱动氢氟酸溶液流动的效果。