[發明專利]一種分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法及系統

有效

• 申請號: 202010207145.4
• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN111499182B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 高菘;張巖;常暢;李藝昭;許彥濤;折勝飛;侯超奇;郭海濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: C03B37/028
• 分類號: C03B37/028;C03B37/029;C03C25/105;C03C25/12;H01S3/067
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 李雪亞

1.一種分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：根據待制備的分布式側面泵浦耦合光纖的尺寸參數要求，確定制備其需要的泵浦光纖預制棒(102)的根數N，并根據體積守恒原理計算需要的泵浦光纖預制棒(102)和增益光纖預制棒(101)的直徑、長度尺寸；所述N≥2；

步驟2：根據步驟1計算的尺寸，制備1根增益光纖預制棒(101)和N根泵浦光纖預制棒(102)，并對其進行拋光；

步驟3：將拋光后的增益光纖預制棒(101)和泵浦光纖預制棒(102)，按照增益光纖預制棒(101)位于中心，N根泵浦光纖預制棒(102)均布在其四周，相互間軸線平行且相互間均存在間隙的排布方式，一端焊接在石英把棒(9)上，另一端焊接配重石英塊(11)，制成預制棒組件(12)；

步驟4：將預制棒組件(12)的石英把棒(9)一端夾持固定，另一端伸入加熱系統(2)中，進行加熱并掉頭，得到N+1根光纖料頭；

步驟5：將N+1根光纖料頭，按照步驟3的排布方式分別對應地穿過至少一個限位模具(4)上的N+1個過孔后，牽引進入涂覆模具(6)中，合束并涂覆；要求所述限位模具(4)上供光纖料頭通過的N+1個過孔中，位于中心的過孔的軸線位于拉絲中心線上；

步驟6：對涂覆后的光纖進行固化，即得到分布式側面泵浦耦合光纖。

2.根據權利要求1所述的分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法，其特征在于：

還包括步驟7：通過收絲輥輪組(8)對固化后的光纖進行收絲繞制；

所述步驟5中，還包括絲徑測量、反饋步驟：

對步驟4得到的N+1根光纖料頭，首先進行絲徑測量，并將測量結果反饋給控制裝置；所述控制裝置根據接收到的測量結果，調整收絲輥輪組(8)的轉速，進而調整拉絲速度。

3.根據權利要求1或2所述的分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法，其特征在于：步驟6中，所述對涂覆后的光纖進行固化是采用紫外固化爐(7)對涂覆后的光纖進行固化。

4.根據權利要求3所述的分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法，其特征在于：步驟4中所述的加熱系統(2)為石墨爐加熱系統、火焰爐加熱系統或者高頻爐加熱系統。

5.根據權利要求4所述的分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備方法，其特征在于：步驟2中，所述拋光為機械拋光、火焰拋光、酸蝕拋光三者中的一種或兩種的組合或者三種的組合。

6.一種分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備系統，其特征在于：

包括由上至下依次設置的夾持系統(1)、加熱系統(2)、至少一個限位模具(4)、涂覆模具(6)以及紫外固化爐(7)；

所述夾持系統(1)用于夾持固定預制棒組件(12)的石英把棒(9)一端；

所述加熱系統(2)用于對預制棒組件(12)加熱并掉頭；

所述限位模具(4)上設置有N+1個過孔，且按照一個過孔位于中心，其余N個過孔均布在其四周，并且其余N個過孔的孔中心位于同一個圓上的排布方式排布；所述N等于預制棒組件(12)中泵浦光纖預制棒(102)的數量；所述限位模具(4)上位于中心的過孔的軸線位于拉絲中心線上。

7.根據權利要求6所述的分布式側面泵浦耦合光纖的在線拉制制備系統，其特征在于：

還包括絲徑測量系統(3)、收絲輥輪組(8)以及控制裝置；

所述絲徑測量系統(3)設置在加熱系統(2)與位于最上端的限位模具(4)之間，用于對掉頭后的N+1根光纖料頭進行絲徑測量，并將測量結果反饋給所述控制裝置；

所述收絲輥輪組(8)設置在紫外固化爐(7)的下方，用于對固化后的光纖進行收絲繞制；

所述控制裝置對整個拉制過程進行控制，并根據絲徑測量系統(3)反饋的測量結果，調整收絲輥輪組(8)的轉速，進而調整拉絲速度。