Page 32 - 网络电信2018年12月刊下

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用寿命。当转速在30000RPM以上时，影响工艺的最大的因素是 图1
研抛刀片的“适配”过程，研抛刀片如果无法准确匹配到金属
刀架上，金属刀架也无法完美匹配到刀轴上。匹配误差会造
成（上下跳动）锤击效应，会损害研抛刀片寿命，以及切割质
量，所以需要刀轴上各刀架可进行分离，使刀架与研抛刀片一
道作为整从刀轴上拆卸。
步骤三结束后的光纤、光纤陈列或光芯片的表面粗糙度为
20nm，回波损耗大于45dB。相比现有技术，本发明采用切割、
研磨以及抛光一步完成，极大节省了研抛设备与材料消耗，同
时生产效率也得到了极大的提高。

二、具体工艺方式
通过实际生产和实验测试，总结出如要使回波损耗大于
45dB，光纤及其接触端面的表面粗糙度Ra值小于30nm才能满足
要求。下面结合附图并通过实例对本工艺方法作进一步的详细
说明。
首先使用刀片对光纤、光纤陈列或光芯片进行切断。参见
图1-3，采用现有技术的工艺进行切断后的光纤、光纤陈列或光
芯片的表面粗糙度Ra值在150nm左右。而后对切断后的光纤、光
纤陈列或光芯片的表面进行研磨以及抛光形成样品。而后对样 图2是图1中X向粗糙度分布图。
品的表面进行测试，参见图4-6，得到其表面粗糙度Ra值在15nm
图2
左右，满足回波损耗大于45dB的需求。
本实例中光波导芯片免研抛方法包括如下步骤：
步骤一：在树脂刀片上固定金刚石，使得金刚石的颗粒度
达到4000目以上，金刚石的粒径小于0.25μm，接近现有技术中
抛光过程中使用金刚石的大小，使树脂刀片形成研抛刀片；
步骤二：将研抛刀片安装在刀架上，将刀架安装到刀轴
上；
步骤三：转动研抛刀片，使树脂刀片对光纤、光纤陈列或
光芯片进行切割，在树脂刀片切割过程中，树脂刀片上的金刚 图3是图1中Y向粗糙度分布图。
石同时完成对光纤、光纤陈列或光芯片的研磨和抛光，得到样 图3
品。
步骤三，研抛刀片的转速大于35000RPM，进刀速度小于0.5
毫米/秒。
当研抛刀片的转速大于30000RPM，步骤二中，刀轴与刀架
拆卸式安装，研抛刀片于刀架固定安装，以保证研抛刀片、刀
架及刀轴相匹配，减少锤击效应，以保证光纤、光纤陈列或光
芯片的端面镜面化与研抛刀片的使用寿命。当转速在30000RPM
以上时，影响工艺的最大的因素是研抛刀片的“适配”过程，
研抛刀片如果无法准确匹配到金属刀架上，金属刀架也无法完 图4是对比实施抛光后AFM示意图。
美匹配到刀轴上。匹配误差会造成（上下跳动）锤击效应，会 图4
损害研抛刀片寿命，以及切割质量，所以需要刀轴上各刀架可
进行分离，使刀架与研抛刀片一道作为整从刀轴上拆卸。
参见图7-9，样品的端面表面粗糙度Ra值在20nm左右，基本
接近研抛工艺生产的表面粗糙度Ra值。同样满足回波损耗大于
45dB的需求。

三、测试数据分析
图1是对比实施切割后AFM示意图。

64 网络电信 二零一八年十二月