非軸對稱橢圓錐光纖透鏡之研製

橢圓錐形光纖端面詳細的研磨步驟敘述如下：

1. 打開光纖研磨機總電源，用蒸餾水沖洗研磨平台。

2. 鋪放 1µm 規格的鑽石研磨片於濕潤的研磨平台上，並確定介 面處沒有任何氣泡產生。

3. 取一段約 1m 的光纖，利用光纖剝皮器在光纖頭端處剝除 3.5cm 左右的披覆層。

4. 用光纖切割刀切平裸光纖，留下 2.5cm 之裸光纖長度準備研 磨。

5. 將光纖由光纖置入孔穿過光纖夾具，使裸光纖伸出光纖夾具 前端的陶瓷套管外約 2mm 後鎖緊光纖。

研磨光纖頭端

去尖點

電弧放電熔燒

形成透鏡

6. 將光纖夾具傾斜角 θ 固定在 50°。

此步驟最後必須透過 CCD 攝影機觀察橢圓錐形光纖端面 是否已研磨至尖點，故光纖夾具最後之總下降距離需視實際情 況調整，而總研磨時間約為 7~9 分鐘。

12. 透過 CCD 攝影機觀察橢圓錐形光纖端面已研磨至尖點，調 整光纖夾具升降平台，使光纖夾具垂直上升離開研磨盤面，橢 圓錐形光纖端面即研磨完成。

b. 研磨去尖點

我們架設一可調整垂直升降之光纖夾具，直接設置於光纖研磨平 台旁，如圖 3.14 所示。詳細的研磨去尖點步驟敘述如下：

1. 先將光纖夾置於金屬套管，光纖前端露出 2cm，再固定於夾 具上。

2. 啟動光纖研磨機設定研磨盤以 100 rpm 順時針方向旋轉。

3. 調整光纖夾具升降控制轉軸使光纖夾具垂直下降，在透過 CCD 攝影機觀察下，光纖尖端下降至碰觸研磨盤面而開始左 右晃動即停止下降，研磨 5 秒後，調整光纖夾具升降控制轉軸 使光纖夾具垂直上升。

4. 設定光纖研磨機之研磨盤以 100 rpm 逆時針方向旋轉。

5. 重複步驟 3.。

6. 以光學顯微鏡觀察橢圓錐形光纖端面尖端是否已消去尖點，

若研磨不足可再依前述步驟研磨。

c.橢圓錐形光纖透鏡熔燒

本研究所使用之光纖熔接機為 Fujikura 生產之 Arc Fusion Splicer (type FSM-40S)(感謝華榮電線電纜股份有限公司提供)。使用手動設 定熔接模式，自行設定電弧放電的強度及時間，本研究中將放電強度 設為 20 bit，放電時間為 100~500 ms。再將橢圓錐形光纖夾置於熔接 機的光纖夾具內，透過熔接機之液晶螢幕觀測下調整橢圓錐形光纖尖 端與電弧放電區域的距離，一般設定為 1.8~2.5cm，按下啟動按鈕即 熔燒完成橢圓錐光纖透鏡。

圖 3.13 (a)光 纖 夾 具 向 上 擺 動 示 意 圖 週期性變動

扭矩系統

光纖夾具 光纖頭端

研磨盤 研磨片

2ω

ω

光纖 反制重量

up down

扭矩向上

圖 3.13 (b)光 纖 夾 具 向 下 擺 動 示 意 圖

圖 3.14 研 磨 去 尖 點 示 意 圖

2ω ω

up down

週期性變動 扭矩系統

光纖夾具 光纖頭端

研磨盤 研磨片

光纖 反制重量

扭矩向下

光纖

升降控制轉軸

金屬套管 研磨片

研磨盤