光纖接頭的手動拋光過程

陶瓷插芯單模接頭的手動拋光

步驟1：光纖刻劃

如圖1所示拿住接頭，使用刻劃刀(S90R)從環氧樹脂膠珠上方輕微地刻劃光纖。確保刀刃與光纖垂直。刻劃點到插芯的最佳距離等於光纖直徑。

                                    圖1 刻劃光纖

注意：光纖在刻劃時無法斷，否則光纖邊緣可能出現鋸齒且無法正確拋光。刀刃只需輕輕接觸光纖即可產生一個刻痕，以此實現光滑均勻的切割。

步驟2：刻劃光纖的切割

輕輕捏住光纖末端，沿著光纖軸朝接頭相反的方向拉。光纖應從刻劃處輕鬆裂開。如果光纖沒有輕鬆裂開，可從對面重新刻劃，然後使光纖從新的刻劃點裂開。相較於單模光纖，多模光纖由於芯徑更大需要稍大的力。

步驟3：檢查光纖

使用10倍放大鏡(JEL10)檢查光纖端面。對於完美的切割，光纖從膠珠上方突出的距離不能超過光纖直徑。如果光纖切割面低於膠珠，光纖可能無法正確拋光。但此時仍可繼續拋光步驟，因為插芯上方可能仍有足夠長的光纖。拋光膠珠後才能確定光纖長度是否足夠。

如果光纖從膠珠上方突出的長度超過了光纖直徑，必須格外小心，以防光纖末端在前幾個拋光步驟中碎裂。在拋光步驟完成之前，應避免接觸突出的光纖。

步驟4：用手拋光突出的光纖

如果光纖突出了環氧樹脂膠珠，首先需用手拋光。如圖2所示，從30 µm拋光膜(LF30D)上剪下一塊對折。捏住拋光膜並輕輕向接頭施加壓力。來回摩擦光纖，使其與環氧樹脂膠珠齊平。所有接頭都需完成此步驟。

                 圖2  用手拿接頭在30 µm拋光膜上拋光

步驟5：準備拋光板

使用沾有異丙醇的無絨布擦拭玻璃拋光板(CTG913)。對於PC接頭(帶預圓角)，玻璃板上需額外放置清潔的橡膠墊(NRS913A)，以此保持接頭端面的圓角。沒有圓角的SMA接頭無需橡膠墊。使用壓縮空氣吹掃玻璃板和橡膠墊，以防雜質造成不平整的拋光。

步驟6：清潔並組裝拋光盤和接頭

用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光盤(D50-FC)底面。使用壓縮空氣吹乾拋光盤和接頭。如圖3所示，將接頭插入拋光盤，然後向後拉接頭，使光纖末端退到拋光盤內。這樣能確保光纖末端首次接觸拋光膜時不會開裂。

                                圖3   FC/PC接頭插入拋光盤(D50-FC)

步驟7：30 µm拋光(LF30D)

注意：這是整個拋光過程中最關鍵的一步！如果裸露的光纖末端在膠珠下方斷裂，或者光纖碎裂，那麼光纖末端很可能嚴重受損而無法挽救。由於損傷程度在完成拋光之前很難確定，因此受損光纖在完成拋光後應仔細檢查，以確定能否使用。

將30 µm拋光膜(LF30D)放在橡膠墊上，然後輕輕放上拋光盤。緩緩將光纖/接頭推向拋光膜，使光纖端面輕柔地接觸拋光膜。不用向下施加壓力，以8字形軌跡開始拋光。如果拋光膜上沒有出現淺色的8字形痕跡(圖4)，請將接頭輕輕滑入拋光盤使之接觸拋光膜。

                  圖4  使用30 µm拋光膜拋光FC/PC接頭

隨著光纖和膠珠被拋光，逐漸增加接頭和拋光膜之間的壓力。當膠珠的拋光面積差不多達到80%時，可大幅增加向下的壓力。

在學習拋光過程時，可持續使用10倍放大鏡檢查光纖端面是否正確拋光。每次檢查後需用壓縮空氣清潔拋光膜和拋光盤/接頭。圖5展示了未拋光、部分拋光和完全拋光的FC/PC接頭。

             圖5  未拋光、部分拋光和完全拋光的FC/PC接頭

繼續拋光直到完全去除插芯端面上的膠珠；此時膠珠邊緣會開始碎裂。在適當的壓力下，大約十次8字形拋光即可得到良好的光纖端面；具體次數取決於膠珠厚度和壓力。

LF30D可重複拋光約8到10個接頭。每個接頭完成拋光後，使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光膜、拋光板和拋光盤。所有接頭完成拋光後，清潔並從拋光板上取下拋光膜。

使用提示：為了延長拋光膜的使用壽命，可將不同粒度的拋光膜夾在紙巾之間存放，以避免交叉污染。例如，如果將30 µm拋光膜疊放在1 µm或最終拋光膜上，後者可能會損壞。

特別說明：對於陶瓷或氧化鋯插芯，建議使用鑽石拋光膜。相較於氧化鋁拋光材質，鑽石拋光膜不會造成底切(Under Cut)：光纖的拋光速度比插芯快，導致光纖凹入插芯。這樣在對接兩個接頭時會形成氣隙，使兩個端面無法形成貼合的身體接觸(PC的全名為Physical Contact)，也就是玻璃-玻璃介面。

第8步：6 µm拋光(LF6D)

使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光板、橡膠墊、拋光盤以及6 µm拋光膜(LF6D)的光亮面，然後用壓縮空氣吹乾。將拋光膜光亮面朝下放在橡膠墊上，將清潔的插芯插入拋光盤，然後輕放在拋光膜上。如圖6所示輕輕下壓接頭，以8字形軌跡開始拋光。使用200倍顯微鏡(FS201)檢查端面。

                                   圖6   6 µm拋光

LF6D大約可重複拋光8個接頭。每個接頭完成拋光後，使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光膜、拋光板、橡膠墊和拋光盤。所有接頭完成拋光後，清潔並從拋光板上取下拋光膜。

步驟9：3 µm拋光(LF3D)

使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光板、橡膠墊、拋光盤以及3 µm拋光膜(LF3D)的光亮面，然後用壓縮空氣吹乾。將拋光膜光亮面朝下放在橡膠墊上，將清潔的插芯插入拋光盤。在拋光膜上滴三到四滴蒸餾水，然後將拋光盤輕輕放在沾水的拋光膜上。

                                   圖7   3 µm拋光

如圖7所示，輕輕下壓接頭，以8字形軌跡開始拋光，朝向拋光膜乾燥的一端移動。拋光一個接頭大約需要畫十五個8字形軌跡。使用光纖顯微鏡(FS201)檢查端面：如果有環氧樹脂殘留，請清潔拋光膜並重複此步驟。

使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光膜。只要沒有深層刮痕，LF3D拋光膜大約可重複拋光2到4個接頭。建議LF3D拋光膜不要使用4次以上。

第10步：1 µm拋光(LF1D)

使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光板、橡膠墊、拋光盤以及1 µm拋光膜(LF1D)的光亮面，然後用壓縮空氣吹乾。將拋光膜光亮面朝下放在橡膠墊上，將清潔的插芯插入拋光盤。在拋光膜上滴三到四滴蒸餾水，然後將拋光盤輕輕放在沾水的拋光膜上。

                                   圖8   1 µm拋光

如圖8所示，輕輕下壓接頭，以8字形軌跡開始拋光，朝向拋光膜乾燥的一端移動。拋光一個接頭大約需要畫十五個8字形軌跡。使用光纖顯微鏡(FS201)檢查端面：如果有環氧樹脂殘留，請清潔拋光膜並重複此步驟。

使用沾有異丙醇的無絨布清潔拋光膜。只要沒有深層刮痕，LF1D拋光膜大約可重複拋光2到4個接頭。建議LF1D拋光膜不要使用4次以上。

步驟11：最終拋光(LFCF2)

最終拋光是一個可選步驟。拋光膜(LFCF2)是透明的，因此需確認光亮面是朝下的。在拋光膜上滴三到四滴蒸餾水。將拋光盤和接頭放在水面上，以8字形軌跡拋光兩到三次。如圖9所示，始終在未拋光且乾淨的區域進行拋光。最終拋光可實現更精細的拋光並降低光損耗。

                                     圖9  最終拋光

注意：如果最終拋光操作不當，光纖端面可能會產生額外的刮痕。如果發生這種情況，請重複3 μm和1 μm拋光步驟以去除這些刮痕。

第12步：最終檢查

完成拋光後取下接頭並用異丙醇清潔插芯。使用FS201顯微鏡檢查接頭並確認以下事項：

• 接頭端面沒有殘留環氧樹脂
• 光纖端面和插芯端面齊平
• 包層上輕微、隨機的刮痕可接受，但光纖端面的大部分區域應無任何可見的刮痕或缺陷。後面展示了放大400倍的良好和不良拋光端面。
• 多模纖芯可以有少量輕微的隨機刮痕。單模纖芯及其周圍區域不應有可見刮痕。
• 插芯端面允許存在輕微的隨機刮痕，但須滿足以下條件：

  - 光纖邊緣的缺口不得延伸至纖芯。

  - 光纖邊緣的缺口不超過兩個，而且這些缺口的長度與寬度總和不超過光纖週長的20%。

如果接頭未能通過最終檢查清單中與刮痕相關的任何一項，請重複第9到10步。如果發現任何缺口，可以重複拋光步驟；光纖是否能用取決於缺口的深度。

下面展示了透過400倍顯微鏡觀察的單模光纖端面。中心淺灰色小圓是纖芯，然後是深灰色的包層和淺色的插芯。圖10是拋光良好的光纖端面；這是完成最終拋光後應有的外觀。圖11中有細微刮痕，需要重複最終拋光步驟，直到達到良好拋光的端面；這是1 µm拋光後應有的外觀。

圖12出現了小麻點：因為過早進入最終拋光步驟，所以需要回到1 µm拋光步驟，在獲得與圖11相似的拋光效果後進行最終拋光。

圖13出現了裂痕/缺口：因為手工粗拋光不當導致光纖表面下方產生一條裂痕。如果發現缺口或裂紋，請返回30 µm拋光步驟並重複整個過程。不斷檢查光纖，直到拋光深度達到裂縫下方。如果裂縫依然存在，光纖必須重新組裝接頭。

不同接頭的拋光差別

前面介紹了FC/PC陶瓷插芯的手動拋光過程。這個過程也適用於其它使用Ø2.5 mm陶瓷插芯的接頭，包括ST、SC/PC、FC/APC或裸插芯，但是需要更換相容的拋光盤。

帶有FC/PC不鏽鋼插芯的多模接頭：不鏽鋼插芯可採用陶瓷插芯拋光過程，但最終拋光步驟不同。不鏽鋼插芯不使用LFCF2最終拋光膜，而是使用氧化鋁拋光膜(LF03P)。這適用於所有Ø2.5 mm不鏽鋼插芯。

所有SMA接頭：拋光膜直接放在CTG913玻璃板上，不需要額外加橡膠墊，以此實現平整的拋光。建議使用高度規(10125HG)維持正確的插芯高度，並使用氧化鋁拋光膜(LF5P、LF3P、LF1P)。另外，所有不鏽鋼插芯使用LF03P氧化鋁最終拋光膜。