摘 要

光纤激光器作为一种先进技术，在军工、工业以及民用等方面以及得到了广泛的应用。而高功率激光器会在工业、国防等重要领域起到巨大的推进作用，应用十分广泛。光纤涂覆层的剥离作为光纤端面质量的主要影响因素之一，在光纤熔接中具有重要的作用。本设计应用于光纤涂覆层剥离技术的改进，设计一套旋转剥离装置，包括光纤定位剥离单元和光纤夹持进给单元，定位剥离单元包括剥离组件和定位组件；定位组件包括一对上下布置的可拆卸的定位夹块，通过定位夹块对光纤的夹持定位以控制对应刀片的刀刃到光纤轴心的距离，从而控制所述刀刃的切割的深度；该光纤夹持进给单元包括光纤夹具和驱动组件，光纤夹具在驱动组件的驱动下带动光纤进行旋转进给运动，以产生一方向与所述刀片切割方向垂直的剥除力实现光纤涂覆层的剥除。通过多部件的协同工作，能够实现光纤的涂覆层快速准确的剥离，并进行实物设计与加工和剥离实验的验证，以期得到光纤涂覆层快速有效连续的剥离，剥离后的光纤具有良好的端面，且内部包层没有损伤。

关键词：光纤熔接；涂覆层；高功率激光器；螺旋剥离

Abstract

As an advanced technology, in the military, industrial and civilian, fiber laser has been widely used. And high-power lasers in the industrial, national defense and other important areas play a huge role in promoting the application is very extensive. The stripping of the optical fiber coating layer is one of the main factors affecting the quality of the fiber end, and plays an important role in the fiber welding. The design is applied to the improvement of the optical fiber coating stripping technology to design a set of rotary stripping devices including a fiber positioning stripping unit and a fiber clamping and feeding unit, the positioning stripping unit comprising a stripping assembly and a positioning assembly; the positioning assembly comprises a pair of upper and lower And the depth of cutting of the cutting edge is controlled by positioning the edge of the blade corresponding to the blade of the blade to the axis of the optical fiber by positioning the gripping of the optical fiber by positioning the chuck, the optical fiber holding and feeding unit comprising an optical fiber The fixture and the driving assembly, the optical fiber fixture drives the optical fiber under the drive of the driving assembly to carry out the rotary feeding motion to produce the stripping force of the optical fiber coating layer with the stripping force which is perpendicular to the cutting direction of the blade. Through the multi-component work together, can achieve the fiber coating fast and accurate stripping, and physical design and processing and stripping experiments to verify, in order to get the fiber coating fast and effective continuous stripping, after stripping the fiber has a good End face, and the inner cladding is not damaged.

Key Words：Fiber splicing；Fiber coating；High power lasers; Spiral peeling

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究目的 1

1.2研究意义 1

1.3国内外研究现状 1

1.4研究内容 3

1.5研究目标 3

第2章 光纤涂覆层螺旋剥离方案设计 4

2.1方案设定 4

2.2螺旋剥离工艺的方案设计 4

2.2.1与现有方案分析比较 4

2.2.2方案设计 4

2.4单元选型 5

2.5功能步骤 5

第3章 光纤涂覆层螺旋剥离装置结构设计 7

3.1光纤定位剥离单元 7

3.1.1刀具角度设计 7

3.1.2刀具装配设计 9

3.1.3定位夹块设计 9

3.2 光纤夹持进给单元 11

3.2.1夹具设计 11

3.2.2可变光阑 11

3.2.3驱动套件设计 11

3.2.4齿轮啮合设计校核计算 12

3.2.5轴设计校核计算 14

第4章 涂覆层螺旋剥离装置操作及实验 17

4.1装置工作步骤 17

4.2装配与实验 18

4.2.1装置调试与调整 18

4.2.2光纤剥离效果验证 19

4.3装置实验效果总结 20

第5章总结与展望 21

5.1全文总结 21

5.2 未来展望 21

参考文献 22

第1章 绪论

随着光线技术的不断的进步和发展，其在通信、传感、成型等方面得到了广泛的应用。光纤激光器作为一种先进技术，在我国近几年来得到了一定的发展，但是高功率的激光器相较于一些先进国家还是处于研发阶段^[1]。并且高功率激光器会在工业、国防等重要行业起到巨大的推进作用，所以在大功率激光器的研发也成为近些年国家的重点项目。

在光纤制造技术中，光纤的熔接是作为重要的一个步骤，具体是指依靠熔接器将两根光纤连接在一起的方法,这种方法连接的光纤具有较高的稳定性能同时也具有一定的机械强度^[2]。而光纤熔接的结果很大程度上受到处理后的两段光纤的端面质量的影响，而端面质量的控制则主要由光纤涂覆层的剥离技术与光纤的切割技术共同决定。本设计就是针对光纤涂覆层剥离技术的改进与提升。

1.1研究目的

完成光纤涂覆层整体螺旋剥离的方案设计与原型机的制作并完成实际操作工艺，同时进行光纤涂覆层整体螺旋剥离原型机的对比测试并完成优化报告,最终实现在现有基础上光纤涂覆层的剥离工艺的优化达到剥离更快速、更精确的目的。

1.2研究意义

光纤由纤芯、包层和涂覆层三部分构成，呈对称长圆柱体结构，内层的纤芯通常为一种材料——二氧化硅或者塑料，^[3]光纤的涂覆层一般是由硅酮树脂或者丙烯盐酸以及尼龙等材料制成，是完整包围在内层由二氧化硅构成的包层周围，保护光纤表面不受潮湿气体和外力擦伤，使光纤整体提高抗微弯扭的性能。