成果信息

该项目技术与装备工艺特点：1) 简化了工艺过程：与机械研磨相比，在超声/机械复合研磨中，可以减少研磨的工序，且每道工序的时间缩短一半，总生产效率提高2倍以上，工艺优化后应该还有进一步提高的空间。2) 降低了表面损伤：在研磨过程中产生的损伤面积减小。加工后的端面观察到的缺陷明显减少。3) 提高了表面精度：超声机械复合研磨获得了粗糙度极低的表面。与机械研磨相比，纤芯端面粗糙度Ra由原来的20 nm左右降低到2~5nm，插针体端面的粗糙度也与纤芯端面接近；端面上光纤的凹凸量由通常的±50nm下降到-10～0nm之间。4) 提高了光纤连接器性能：光纤连接器的插入损耗和回波损耗分别达到＜0.1dB和＜-60dB。 )

背景介绍

在现行的机械研抛工艺过程中，摩擦线速度一般低于1m/s，磨粒对连接器端面材料施加的能量和力度有限，不能有效切断去除表面材料，增加压力载荷来提高效率，造成连接器端面微凸体在摩擦过程中局部高热高压，使其应力和应变发生复杂变化，甚至波及亚表层，诱导了表面微裂纹产生和扩展。其宏观表现为面形精度丧失，粗糙度增大，表面变质层增厚。超声机械复合研磨的微尺度的材料去除过程中，微尺度磨粒在声场激励下，载有的能量远大于同尺度待去除表层材料与其母体之间的化学键能级，微磨粒与待去除材料的微凸体在极小的时空高速碰撞接触，磨粒以高密度能量破坏材料的化学键连接而不波及邻近物质，在获得高精度表面的同时不产生变质和损伤的亚表面。)

应用前景

由于客户对高速带宽的要求以及移动设备使用的不断增加，全球光纤连接器市场预测将呈现高速率增长。2020年全球光纤连接器市场将达到49亿美元。光纤连接器在很多企业被快速采用，因为它们增强了网络结构，增加操作的效率。光纤连接器提供了更大的带宽，更高的可靠性和敏捷性，提高了安全性。智能电话和其他设备使用量的大幅增长导致对高速数据服务的巨大需求，也是能够加快光纤连接器增长的关键因素。)