[發明專利]一種超薄壁空心微球光諧振腔制作方法與裝置

有效

• 申請號: 201911286500.5
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111036155B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 尹金德;閆培光;周澤文;陳浩;于洋;阮雙琛
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;B01J13/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種超薄壁空心微球光諧振腔制作方法，其特征在于，該方法基于超薄壁空心微球光諧振腔制作裝置實現，所述超薄壁空心微球光諧振腔制作裝置包括加熱系統和加壓系統兩部分，其中，所述加熱系統包括Ω型加熱環（2）和控制電源（4），為空心石英光纖（1）提供900-1000℃的高溫均勻加熱；所述加壓系統包括配氣室（6）、氮氣罐（8）和真空泵（13），為空心石英光纖（1）內部提供200-300kPa恒定氣壓；所述配氣室（6）通過放氣閥（9）與所述真空泵（13）相連通，所述氮氣罐（8）通過氣管（10）與所述配氣室（6）連通，配氣室（6）上安裝氣壓表（7）監控艙內氣壓大??；待制備的空心石英光纖（1）與配氣室（6）密封連通，所述氮氣罐（8）罐口處設置有氮氣罐開關閥（11）與氮氣罐減壓閥（12），通過所述氮氣罐開關閥（11）與所述氮氣罐減壓閥（12）將氮氣輸送到配氣室（6），所述空心石英光纖（1）處于所述Ω型加熱環（2）中心位置；該方法包括以下步驟：

步驟一、內徑為50~80μm、外徑為120~200μm的空心石英光纖（1）一端制作熔融密封球（3）、另一端采用光纖密閉連接器（5），將空心石英光纖（1）與配氣室（6）密封連通；

步驟二、加壓過程，具體為：將配氣室（6）和空心石英光纖（1）內的空氣抽出；調節設置于氮氣罐（8）罐口處的氮氣罐開關閥（11）與氮氣罐減壓閥（12），將氮氣輸送到配氣室（6），平衡配氣室（6）內的進出氣壓，達到設定的氮氣恒壓范圍200~300kPa，通過光纖密閉連接器（5）將配氣室（6）內氮氣氣壓輸入到空心石英光纖（1）內部；

步驟三、加熱過程，具體為：將空心石英光纖（ 1） 外層包裹的涂覆層（ 14） 祛除一小段之后，用酒精擦拭干凈，對空心石英光纖（1）內部施加氮氣壓力后，采用Ω型加熱環（2）為空心石英光纖（1）沿圓周方向均勻加熱；通過控制電源（4）調控Ω型加熱環（2）兩端施加的電壓大小，精確調節加熱溫度；最終，使空心微球壁厚達到2μm以下，完成薄壁微球諧振腔（15）的制備。

2.如權利要求1所述的一種超薄壁空心微球光諧振腔制作方法，其特征在于，該方法還通過調控氮氣恒壓的大小、Ω型加熱環（2）兩端施加的電壓和加熱時間長度，實現薄壁微球諧振腔（15）空心微球的壁厚、圓度和直徑的精確控制。