光纤涂覆机研究应用及技术优化白皮书

光纤涂覆机研究应用及技术优化白皮书
国产光纤涂覆机<更多内容2020-04-03 23:20:44

光纤涂覆机在较近几年应用逐步广泛，从前期藤、vy两家占据话语权，到国产华纤光科HXGK-T系列推出的多款高精度通用及保偏光纤涂覆机，以操作简单及可定制化让光纤传感、光纤陀螺、光开关、光纤激光器领域业者有了更多选择。本文就光纤涂覆机应用过程、应用环境、用意义做出阐述，并针对注胶、固化、及较终效果做出解释。

一 > 涂覆机应用的过程：

首先应做清洁准备，用沾有酒精的无尘纸或布擦拭干净石英玻璃。



光纤涂覆机玻璃清洁

先将光纤的熔接部分置于模具组件的中间，然后用光纤夹持座中的插条固定熔接光纤。



光纤放置2（华纤光科280um光纤涂覆机）

涂覆机再通过气体分配泵将涂覆材料通过**板的注胶通道注入模具腔中。



注胶（华纤光科280um光纤涂覆机）

最后，涂覆的光纤再由紫外(UV)卤素灯固化（分开的石英模具表面有涂层，以防紫外光固化槽外的涂覆材料而在涂覆的区域产生瑕疵）。



固化（华纤光科280um光纤涂覆机）

二 > 涂覆机应用的意义：光纤涂覆过程是给剥离的光纤修复缓冲涂覆层，使其恢复原始光纤的弹性。与使用标准的热缩保护套不同，这种方法的意义是将熔接光纤修复成接近原始光纤的程度，使涂覆的光纤可以正常处理和卷绕，并不会损坏光纤的熔接区域。



绕指、拉拽测试（华纤光科280um光纤涂覆机）

三 > 涂覆机应用的范围：由于光纤涂覆机能够将熔接光纤修复成接近原始光纤的程度，因此常用于制造高应力或高灵敏度的光纤，应用于海底光缆、海底通信布线、光纤激光器或分布式布拉格反射体(DBR)激光器等。

涂覆层直径可选Ø280 µm、Ø430 µm、Ø600 µm、Ø860 µm、Ø900 µm。

四 > 注胶浪费、管路堵塞、固化时间久、固化强度、气泡等五大问题解释

一、注胶浪费产生的原因及技术的改善升级：

优质稳定的丙烯酸酯光纤涂覆胶水价格不菲，每盎司两三千元的价格让人确信注胶节约是有必要的。 常规设计中涂覆模具总长是55mm，假如光纤裸纤长度30mm，胶水沿着模具注胶槽由中间向两侧注胶，至光纤切割断面处胶水流动受阻，向边缘稍微溢出，包住断面，此时结束注胶。

浪费原因： 通常设计中，注胶过程中胶水会溢满整个涂覆玻璃模具，特别是自动注胶系统设计中，胶水以满溢设计为主，绝大部分胶水都被浪费了。

改善升级：精准地控制每一次涂覆过程中的注胶量，紧密设计贴合上下玻璃注胶槽，形成侧边密封，确保胶水不大量溢出到整个模具上，可节约6成左右。

二、注胶管路堵塞问题产生及解决：

产生原因；

1、长期闲置或者使用间隔期，注胶管中胶水硬化、凝固.

2、固化时间过长，几分钟的固化，导致注胶口残胶被固化，需要通导。

解决办法：

1、压气注胶方式及回胶设计，避免注胶管中长期残留胶水。

2、紫外灯优化，缩短固化时间，避免出胶口被过度固化，同时也降低了注胶管路的凝固堵塞。

三、固化时间久如何优化：

为了适应工厂产线生产效率的要求，我们做了一些固化系统改进，优化了紫外灯功率与距离的关系，较大的缩减了固化时间，提高固化时间敏感度，以0.1s为微调间隔，以达到较优固化强度，提出了较多一分钟完成所有操作的要求。

目前来看，低折射胶水固化时间大约6-7s(PC373、dsm0016)，高折射0.6s左右，不同胶水之间的特性有差异需要调整，低折射胶水可以0.5s为单位进行调整，高折射胶水以0.1s为单位进行微调。

固化次数的调整：我们倾向于将固化时间分成两次进行，这样固化效果更好，假如进行0.6s固化，可以分为0.3s进行两次固化，中间加上5s左右的冷却时间。

四、固化强度问题的疑虑及解答：

有用户提出，熔接之后的光纤，绕指测试没有问题，但是实际盘绕的时候也是容易断。

首先判断出断裂位置是熔点，熔点是比较脆，而且很难直接判断它熔接的强度好坏，只能不断微调涂覆机固化时间，我们以0.1s为间隔，尽可能达到较优固化强度。

五、光纤涂覆机气泡问题产生、预防及解决方案：

A、产生：在一些特定的高标准的应用环境中，如光栅、EDFA熔接点涂覆、光纤激光器等需要检查并在显微镜下确认外观标准，主要问题就是气泡。究其原因：

1、 涂覆胶水中存在气泡。

2、涂覆模具的注胶槽中未清洁干净，有异物。



光纤涂覆机涂覆模具清洁



点击此处添加图片说明文字

B、预防及解决办法：

1、如果胶水中有气泡：

● 将胶水瓶接入设备内部瓶盖时，接入过程要求稳定缓慢，正向接入，生料带协助密封，避免空隙过大。

● 接入胶水后，静止2到4小时后开始使用。

2、如果槽内有脏物，如残余胶水、光纤碎屑、灰尘等，那么涂覆后在这些异物附着处易产生气泡。

● 维护保养时，可在显微镜下确认，上下模具的槽是否有异物，可利用沾上酒精的尖头棉签清洁。

C、注意事项

● 使用纯度99.5%以上的酒精，涂覆完成后,不必用干的无尘纸再次擦拭，避免二次污染。

● 每次涂覆结束后，应马上清洁掉涂覆模具上残余的胶水。



涂覆后物理测试



涂覆后外观检查

五 > 注意事项

1、待涂覆处包层不能有灰尘，要**清洁

2、操作时不能用手直接接触裸露包层部分

3、 如果造成了包层污染，要进行二次清洁，待酒精完全挥发后再进行涂覆

4、选择合格的涂覆胶，注意区分高低折射率

5、不要使用过期的涂覆胶

6、 及时清洁涂覆后模具上的残留胶水，避免损坏夹具