[發明專利]一種基于光纖端面角錐的貝塞爾光束形成方法

在審

• 申請號: 202010572254.6
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111766710A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 何曉穎;饒嵐;忻向軍
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;C03C25/68
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

本發明實施例提供了一種基于光纖端面角錐的貝塞爾光束形成方法，所述方法包括：將光纖的一端浸入腐蝕液中進行至少兩次腐蝕操作，得到具有光纖端面角錐的光纖，所述光纖的一端為去除涂覆層的裸纖，將光束由所述光纖的另一端輸入，經所述光纖端面角錐輸出，形成貝塞爾光束，其中：每次腐蝕操作中所述腐蝕液的溫度保持不變，且不同腐蝕操作中所述腐蝕液的溫度不同，所述腐蝕液的溫度為25℃?100℃；在每次腐蝕操作后，將所述光纖的一端用去離子水清洗；將清洗后的所述光纖的一端在惰性氣體中干燥。采用本發明實施例，可以提高光纖端面角錐的加工效率。

技術領域

本發明涉及光束轉換技術領域，特別是涉及一種基于光纖端面角錐的貝塞爾光束形成方法。

背景技術

貝塞爾光束在傳播過程中具有無衍射和自愈特性這兩種性質，已經廣泛應用在激光打孔、微粒操控、光互聯和精密準直、自成像、帶電粒子加速、非線性光學、等離子體通道等領域。目前，如何生成高質量的貝塞爾光束已經成為了研究熱點。

目前，可以通過光纖端面角錐形成貝塞爾光束。具體來說，可以通過腐蝕的方法在光纖的某一端面上形成可以將激光光束轉換為貝塞爾光束的光纖端面角錐，然后將激光輸入該光纖，激光通過光纖端面角錐后便可以形成貝塞爾光束。

在上述腐蝕過程中，需要先通過一定濃度的腐蝕液腐蝕光纖端面一段時間產生角錐，然后需要通過激光對角錐進行切割，再通過不同濃度的腐蝕液腐蝕切割后的角錐一段時間，才能夠形成符合需求的光纖端面角錐。例如，先通過質量分數為40％的氟化氫水溶液腐蝕光纖端面2小時，通過蒸餾水或酒精對腐蝕產生的角錐進行洗滌、吹干，然后通過激光對產生的角錐進行切割，再將切割后的角錐浸入質量分數為10％的氟化氫水溶液腐蝕25分鐘，通過蒸餾水或酒精進行洗滌、吹干，形成角度為160°的光纖端面角錐。

上述通過腐蝕的方式加工光纖端面角錐的方法需要利用激光發生器生成的激光進行二次加工。在二次加工的過程中，激光發生器生成的激光需要對準需要切割的角錐，過程較為繁瑣，重復性低，難以大量生產用于將激光光束轉換為貝塞爾光束的光纖端面角錐。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種基于光纖端面角錐的貝塞爾光束形成方法，以簡化光纖端面角錐的生產過程。具體技術方案如下：

一種基于光纖端面角錐的貝塞爾光束形成方法，所述方法包括：

將光纖的一端浸入腐蝕液中進行至少兩次腐蝕操作，得到具有光纖端面角錐的光纖，所述光纖的一端為去除涂覆層的裸纖；

將光束由所述光纖的另一端輸入，經所述光纖端面角錐輸出，形成貝塞爾光束；

其中：

每次腐蝕操作中所述腐蝕液的溫度保持不變，且不同腐蝕操作中所述腐蝕液的溫度不同，所述腐蝕液的溫度為25℃-100℃；

在每次腐蝕操作后，將所述光纖的一端用去離子水清洗；

將清洗后的所述光纖的一端在惰性氣體中干燥。

可選的，所述腐蝕操作不少于三次；

每次腐蝕操作中所述腐蝕液的溫度按照腐蝕操作的先后順序逐漸降低或升高。

可選的，所述腐蝕液為緩沖氧化物刻蝕液或氟化氫水溶液。

可選的，所述氟化氫水溶液的質量分數為60％-100％。

可選的，每次腐蝕操作的時間為5min-90min。

可選的，每次腐蝕操作的時間為10min-40min。

可選的，所述腐蝕液的溫度為40℃-70℃。

可選的，所述裸纖的長度為5mm-50mm，浸入所述腐蝕液的裸纖的長度為2mm-20mm。