光纤端面透镜微磨削加工试验研究.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术NO．22015年2月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2015文章编号：1001—2265(2015)02—0144—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．02．041光纤端面透镜微磨削加工试验研究水吴晓芳，吕玉山，舒启林(沈阳理工大学机械工程学院，沈阳110159)摘要：光纤是现代通信技术的重要信息传输栽体，而光纤透镜是重要的耦合器件之一。在分析了光纤透镜传统加工技术的基础上，提出了用微磨削技术加工光纤透镜的方法，针对直径125／zm的单模光纤，展开了微磨削

2、试验，并结合材料力学理论分析了悬伸长度对成型精度的影响，运用正交法研究了主轴转速、进给速度、磨削深度对表面粗糙度的影响规律。试验结果表明使用该方法能够获得满足精度要求的光纤斜面透镜和锥面透镜，且光纤的悬伸长度与透镜的成型精度呈正相关关系，磨削用量对表面粗糙度有较大影响。关键词：微磨削加工；光纤透镜；成型精度；表面粗糙度中图分类号：TH162；TG506文献标识码：AExperimentalInvestigationonMicro-grindingtheOpticalFiberLensWUXiao—fang．LVYu-shan．SHUQi—lin(SchoolofMechanicalEngine

3、ering，ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China)Abstract：Opticalfiberisanimportantinformationcarrierinmodemcommunicationtechnology，andthefi—berlensisoneoftheimportantcouplingdevices．Basedontheanalysisoftraditionalprocessingtechnologyofopticalfiberlens，thetechniqueofMicro—grindingmachiningwasprop

4、osed．Thenthemultiplesetsofex—perimentonsinglefiberwith125~mdiameterwerecarried，andtheinfluenceofoverhanginglengthtothegeneratingprecisionofthefiberlenswasanalyzedcombinedwiththematerialmechanics，theeffectlawof．spindlespeed、feedspeedandgrindingdepththatactedonsurfaceroughnesswasinvestigated．Theresult

5、sshowthattheproposedtechniquecanobtainthefiberinclinedlensandconelenswhichsatisfytherequire—mentofprecision，andthattheoverhanglengthandformingprecisionwerepositivelyrelationship，andgrindingparametershavegreatinfluenceonsurfaceroughness．Keywords：micro-grinding；opticalfiberlens；formingprecision；surfac

6、eroughness等。Wong等提出了一种化学腐蚀方法，用来制0引言造扫描光学显微镜中的探针尖端。Hung用类似的随着光信息时代的到来，光纤通讯与光纤传感领方法在光纤端面制成了微型透镜。SamuelI-EnLin域已经成为二十一世纪全世界研究的热点。光纤因其用四轴微型研磨抛光机加工出了理想几何形状的光纤损耗低能进行远距离传输、频带宽传输信息容量大以透镜。尽管在光纤透镜微加工领域的研究已经取得了及不受电磁干扰等众多优点成为现代通信技术的重要较大进展，但对光纤透镜制造理论的研究仍然是业界信息传输载体，受到了人们越来越大的重视。为提高关注的一个热点问题。半导体激光器与光纤的耦合效率，目前广泛采用光

7、纤本文采用微磨削技术，在桌面化微磨床上安装直透镜法，即将光纤端面处理成斜面、锥面、楔形、球形以径0．9ram的微磨棒，以实现对光纤端面不同形状、不及几种型面组合的透镜，特殊几何形状端面的光纤透同角度透镜的加工，进而探索悬伸长度对成型精度的镜可以改变光强分布状态和强度，改善信号的信噪比影响以及各种磨削因素对表面粗糙度的影响规律。和改变光纤传输的作用1-2]。l试验装置与条件传统的光纤透镜加工技术主要