[發(fā)明專利]多根光纖束穿入石英毛細(xì)管的裝置和穿入方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810264971.5
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108761809A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉愷;何兵;周軍;楊依楓;陳曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;H01S3/067
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種多根光纖束穿入石英毛細(xì)管的裝置和穿入方法，裝置依次包括光纖束定位夾具、環(huán)形預(yù)約束夾具、石英毛細(xì)管和直線位移平臺。本發(fā)明解決了多根光纖難定位和排列的問題，光纖束穿入毛細(xì)管中時發(fā)生的斷裂問題，提高了光纖束穿入毛細(xì)管成功率，為光纖合束器、耦合器等集束工藝器件提供了可靠的保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合束器，特別是一種多根光纖束穿入石英毛細(xì)管的裝置和穿入方法。

背景技術(shù)

隨著激光應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，空間通信、激光武器、材料加工、遙感和激光雷達(dá)等領(lǐng)域?qū)Ω吖β?、高光束質(zhì)量的激光提出了迫切需求。光纖激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、熱管理方便、光束質(zhì)量好和轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，在高功率激光領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

光纖合束器為光纖振蕩器和光纖激光放大器中核心元器件之一。其主要的實(shí)現(xiàn)方式有端面泵浦技術(shù)(如專利申請?zhí)枮?00420074890.2的一種N×1光纖合束器)與側(cè)面泵浦技術(shù)(如專利申請?zhí)枮?3141900.3的雙包層光纖激光器側(cè)面泵浦耦合裝置)。在端面泵浦技術(shù)中，如何將多根光纖均勻排列在一起成為合束器制備的難題。目前常用的辦法有兩種：

1.將光纖穿入尺寸合適的毛細(xì)管中；

2.通過扭捆打結(jié)的方式。通過扭捆打結(jié)的方式對工藝的要求比較高，而且光纖在經(jīng)過扭捆后產(chǎn)生扭應(yīng)力容易發(fā)生斷裂，同時也會產(chǎn)生光損耗。然而，通過光纖穿入毛細(xì)管的方式，穿入毛細(xì)管所需要耗費(fèi)的時間較長，而且成功率比較低，也容易把光纖弄臟，不利于高功率光纖合束器的制備。

因此，如何實(shí)現(xiàn)將多根光纖快速穿入毛細(xì)管中是光纖合束器制備待解決的一個技術(shù)問題。傳統(tǒng)的方式只依靠人工操作不僅成功率低，而且很容易被灰塵污染，因此本發(fā)明對光纖合束器的制備顯得很有意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多根光纖束穿入石英毛細(xì)管的裝置和穿入方法，以提升光纖合束器的制備效率與成功率。解決光纖合束器制備過程中光纖束需要均勻排列的關(guān)鍵問題，

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種多根光纖束快速穿入毛細(xì)管的裝置，其特點(diǎn)在于該裝置依次包括光纖束定位夾具、環(huán)形預(yù)約束夾具、石英毛細(xì)管和直線位移平臺，所述的光纖束定位夾具由一個圓周均勻分布的多個V型夾槽和一一對應(yīng)的固定壓塊構(gòu)成,所述的環(huán)形預(yù)約束夾具的的環(huán)形狀夾持部位將多根光纖預(yù)約成一光纖束，所述的石英毛細(xì)管定位在所述的V型槽毛細(xì)管夾具的V型槽中，所述的石英毛細(xì)管通過V型槽定毛細(xì)管具固定在所述的直線位移平臺上，所述的光纖束的中心對稱軸與石英毛細(xì)管的中心對稱軸共線，所述的直線位移平臺帶動所述的石英毛細(xì)管沿所述的中心對稱軸做直線往返運(yùn)動。

所述的固定壓塊采用磁性吸力式或者螺桿推壓式來實(shí)現(xiàn)壓持光纖。

利用上述裝置將多根光纖束穿入石英毛細(xì)管的方法，該方法包括以下步驟：

1)首先將多根光纖一端的涂覆層去除形成裸光纖的末端,然后再將多根光纖按照順序放入所述的光纖定位夾具中的V型夾槽中夾持；

2)通過所述的環(huán)形預(yù)約束夾具的環(huán)形狀夾持部位將裸光纖的末端進(jìn)行預(yù)約束，使裸光纖束的末端的外徑相切，緊密排列形成一個均勻排列的圓形狀態(tài)的光纖束；

3)將所述的石英毛細(xì)管定位在所述的V型槽毛細(xì)管夾具的V型槽中，所述的石英毛細(xì)管通過V型槽毛細(xì)管夾具固定在所述的直線位移平臺上，通過激光束調(diào)節(jié)工具，將所述的光纖定位夾具、環(huán)形預(yù)約束夾具和石英毛細(xì)管的中心線處于同一根中心線上，即光纖束的中心對稱軸與所述的石英毛細(xì)管的中心對稱軸共線；

4)所述的直線位移平臺帶動所述的石英毛細(xì)管沿所述的中心對稱軸緩慢地向光纖束移動，由于光纖束所圍成的直徑約小于所述的石英毛細(xì)管的內(nèi)徑，同時光纖束的中心與石英毛細(xì)管的中心共線，所述的直線位移平臺緩慢移動石英毛細(xì)管將裸光纖束的末端準(zhǔn)確地插入所述的石英毛細(xì)管中，最后使光纖束全部套入所述的石英毛細(xì)管中；