光纤连接器是光纤系统中非常重要的光无源器件,其性能直接影响到光纤传输的质量和可靠性。为了确保光纤连接器的性能,需要对连接器进行精细的研磨和抛光处理,这一过程对提高其光学性能至关重要。然而,在研抛过程中可能会出现各种缺陷,这些缺陷会严重影响光纤连接器的性能。以下是对光纤连接器研抛过程中常见缺陷及其产生原因的详细分析。
一、裂纤
裂纤是指光纤局部或全部出现深度断裂的现象,断口齐整光滑,在端检仪上显示为大黑块。产生裂纤的原因主要有以下几点:
- 保护胶问题 :插芯头上的保护胶太大、太厚或太小,研磨时整块脱落,导致光纤局部应力过大,从而发生脆性断裂。
- 研磨机转速 :研磨机转速过快或者研磨过程不平稳,使得光纤承受的应力过大且不均匀,最终导致裂纤。
二、黑点和白点
黑点和白点实际上是光纤端面上的凹坑,其中黑点为深凹坑,白点为浅凹坑。产生黑点和白点的原因包括:
- 切削力不足 :D1研磨纸切削力不够,或者上一道工序太粗糙,无法修复光纤端面的损伤。
- 杂质问题 :D1或抛光片中存在大颗粒杂质,这些杂质在研磨过程中损伤光纤,形成凹坑。
- 涂层脱落 :D1或抛光片涂层脱落,夹杂在插芯与研磨片之间,导致光纤因局部应力过大而出现凹坑。
- 研磨机运转不稳定 :研磨机运转不平稳或研磨过程中混入杂质,造成光纤局部应力过大,形成凹坑。
三、黑边
黑边是指光纤与陶瓷连接处出现的深色环,这是由于光纤边缘及环氧胶断裂较深,反光差异导致发黑。产生黑边的原因可能包括:
- 研磨力过大 :D1研磨力过大,导致光纤边缘及环氧胶出现崩裂,抛光无法修复。
- 研磨片粉料脱落 :D1研磨片粉料脱落严重,造成滚动研磨,导致光纤边缘及环氧胶出现崩裂。
- 研磨力太弱 :D1研磨力太弱,上道研磨造成的边缘凹坑无法彻底修复,抛光也无法修复。
- 研磨机转速过快或压力过大 :研磨机转速过快或压力过大,可能导致光纤边缘及环氧胶损伤。
四、烧焦
烧焦现象是指插芯端面粘附了一层较厚的物质(磨屑和胶混合物),使得光纤端面基本不可见。烧焦的产生原因可能包括:
- 研磨压力过大 :研磨压力较大,橡胶垫硬度高,导致研磨片涂层表面的磨料减少,切削力下降。
- 涂层软化点低 :涂层软化点低,在研磨力作用下胶黏剂发粘,涂层表面粘有大量磨屑,最终转移到插芯端面,造成烧焦现象。
五、划痕
划痕是指插芯端面上出现的直线状损伤,分为深划痕(黑直线)和浅划痕(白直线)。产生划痕的原因可能包括:
- 研磨片杂质 :研磨片中存在杂质等异常大颗粒,或研磨片表面不平整,导致光纤局部受力大,切削深度大而造成划痕。
- 研磨压力小 :研磨压力小,研磨机运转不平稳,导致局部应力过大,切削深度大而造成划痕。
- 研磨片开刃现象 :研磨片存在开刃现象,表面硬且不够平整,导致局部应力过大,切削深度大而造成划痕。
- 抛光片异常 :抛光片中二氧化硅颗粒团聚,或抛光片无切削力,导致划痕。
结论
光纤连接器的研抛工艺对确保光纤传输系统的性能至关重要。在研抛过程中,必须严格控制各种参数,如研磨压力、研磨机转速、研磨介质的选择等,以避免上述缺陷的产生。同时,对研磨片和抛光片的质量进行严格把关,确保其表面无杂质、平整且具有适当的切削力,是保证光纤连接器质量的关键。通过细致的操作和严格的质量控制,可以有效减少研抛过程中的缺陷,提高光纤连接器的性能和可靠性。