一種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于高功率中紅外光纖激光器及中紅外超連續(xù)譜光源的產(chǎn)生及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]中紅外光纖激光器及超連續(xù)譜光源在激光光譜學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、激光雷達(dá)、國(guó)防科技、中紅外基礎(chǔ)研究等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景，近年來(lái)一直是研究的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。基于光纖的近紅外波段的超連續(xù)譜光源多采用高非線性光纖或高非線性光子晶體光纖作為非線性介質(zhì)，其基質(zhì)材料均為石英玻璃，但石英玻璃由于離子晶格振動(dòng)在中紅外波段損耗非常大致使傳輸波長(zhǎng)很難擴(kuò)展至2500nm以上。目前獲得中紅外超連續(xù)譜光源的光纖材料主要為在中紅外波段有較低損耗的軟玻璃光纖，如碲化物光纖、硫化物光纖、氟化物光纖等。此外，對(duì)于3μπι左右中紅外光纖激光器，其增益光纖多為摻鉺氟化物光纖及摻鈥氟化物光纖。
[0003]氟化物光纖在實(shí)際應(yīng)用中，需要與石英光纖進(jìn)行耦合對(duì)接。然而，氟化物光纖的熔點(diǎn)約300°C，石英光纖熔點(diǎn)約1500°C，如此大的熔點(diǎn)差距使得氟化物光纖與石英光纖的直接熔接變得異常困難。目前報(bào)道的氟化物光纖與石英光纖的耦合方式主要有電弧放電熔接(ARC fus1n splicing)、點(diǎn)膠恪接(glue splicing)、機(jī)械親合對(duì)接(mechanical splice)及熱恪接(thermal splicing)。其中，只有機(jī)械親合對(duì)接和熱恪接方法能夠承受高功率。然而機(jī)械耦合對(duì)接方式需要精密的調(diào)整架，且在高功率條件下，由于激光反沖力容易出現(xiàn)光纖抖動(dòng)，導(dǎo)致耦合效率降低，嚴(yán)重者可燒壞光纖端面或前級(jí)栗浦激光系統(tǒng)。而目前熱熔接方法則需要在石英光纖端面進(jìn)行鍍膜處理以增加光的透過(guò)率，工藝復(fù)雜，不方便使用且成本曰蟲印貝ο
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有的氟化物光纖與石英光纖的熔接過(guò)程工藝復(fù)雜且成本昂貴的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備，包括兩光纖夾持器和能在200度至1000度之間進(jìn)行加熱的加熱裝置；
[0006]所述加熱裝置置于石英光纖與氟化物光纖相對(duì)接的位置且靠近所述石英光纖的一側(cè)，用于對(duì)所述石英光纖進(jìn)行加熱，加熱溫度高于氟化物光纖的熔點(diǎn)而低于石英光纖的熔點(diǎn)；
[0007]所述兩光纖夾持器分別將所述石英光纖和所述氟化物光纖夾住，且在XYZ三個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié)使所述石英光纖與所述氟化物光纖的纖芯對(duì)準(zhǔn)且兩纖芯相接觸，并在加熱后將所述兩光纖夾持器同時(shí)沿水平方向相向推進(jìn)使石英光纖的纖芯與氟化物光纖的纖芯熔接。
[0008]進(jìn)一步地，所述熔接設(shè)備還包括光纖纖芯成像裝置，所述光纖纖芯成像裝置置于所述石英光纖與所述氟化物光纖相對(duì)接的位置，用于對(duì)氟化物光纖和石英光纖的纖芯進(jìn)行識(shí)別使得所述光纖夾持器能對(duì)纖芯進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
[0009]進(jìn)一步地，所述熔接設(shè)備還包括激光器、環(huán)形器、第一功率計(jì)和第二功率計(jì)，所述激光器與所述石英光纖非熔接端相連，用于提供測(cè)試用的激光光源；
[0010]所述第一功率計(jì)與所述氟化物光纖的非熔接端相連，用于為熔接前的氟化物光纖的纖芯對(duì)準(zhǔn)提供參考調(diào)整數(shù)據(jù)和用于測(cè)試所述氟化物光纖與石英光纖熔接后的損耗；
[0011]所述環(huán)形器置于所述激光器和所述石英光纖之間，并分別與所述激光器、所述石英光纖相連接，用于檢測(cè)熔接點(diǎn)的回波損耗；
[0012]所述第二功率計(jì)與所述環(huán)形器相連接，用于檢測(cè)熔接點(diǎn)的回波損耗。
[0013]進(jìn)一步地，所述加熱裝置為石墨燈絲加熱裝置、二氧化碳激光或電阻絲。
[0014]進(jìn)一步地，所述熔接設(shè)備還包括惰性氣體發(fā)生器，所述惰性氣體發(fā)生器置于所述兩光纖夾持器旁，用于在兩纖芯焊接時(shí)輸出惰性氣體。
[0015]實(shí)用新型本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:所述的氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備使用兩光纖夾持器對(duì)需要熔接的石英光纖和氟化物光纖進(jìn)行固定并使纖芯對(duì)準(zhǔn)，然后使用加熱裝置對(duì)石英光纖進(jìn)行加熱，加熱溫度高于氟化物光纖的熔點(diǎn)而低于石英光纖的熔點(diǎn)，并在加熱后迅速將兩光纖夾持器同時(shí)沿水平方向相向推進(jìn)，使兩纖芯熔接，該設(shè)備簡(jiǎn)化了熔接的過(guò)程，且熔接成本低，同時(shí)，熔接后的熔接點(diǎn)具有低損耗、高強(qiáng)度、耐高功率等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的氟化物光纖與石英光纖的熔接方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]—種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備及熔接方法，利用穩(wěn)定的石墨燈絲加熱裝置對(duì)兩種光纖實(shí)行不對(duì)稱加熱，使具有不同熱熔性的兩種光纖熔融并實(shí)現(xiàn)永久性連接，采用該熔接方法形成的熔接點(diǎn)具有低損耗、高強(qiáng)度、耐高功率等特點(diǎn)。
[0020]如圖1所示，為本實(shí)用新型一較佳的實(shí)施例，一種氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備，包括兩光纖夾持器11和能在200度至1000度之間進(jìn)行加熱的加熱裝置12，兩光纖夾持器11分別將石英光纖13、氟化物光纖14夾住，且可在XYZ三個(gè)方向進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)使石英光纖13與氟化物光纖14的纖芯對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)使兩纖芯相接觸。加熱裝置12置于石英光纖13與氟化物光纖14相對(duì)接的位置且靠近石英光纖13的一側(cè)，用于對(duì)石英光纖13進(jìn)行加熱。加熱到溫度高于氟化物光纖14的熔點(diǎn)而低于石英光纖13的熔點(diǎn)時(shí)，將兩光纖夾持器11同時(shí)沿水平方向相向推進(jìn)使石英光纖13的纖芯與氟化物光纖14的纖芯熔接，該熔點(diǎn)的溫度范圍為200度至1000度。
[0021]本實(shí)施例中的氟化物光纖14可以是單模氟化物光纖、多模氟化物光纖、稀土摻雜氟化物光纖等。加熱裝置12可以為石墨燈絲加熱裝置、二氧化碳激光或電阻絲。
[0022]氟化物光纖與石英光纖的熔接設(shè)備還包括光纖纖芯成像裝置17，光纖纖芯成像裝置17置于石英光纖13與氟化物光纖14相對(duì)接的位置，用于對(duì)氟化物光纖14和石英光纖13的纖芯進(jìn)行識(shí)別使得光纖夾持器11能對(duì)