[發明專利]光纖表面激光毛化處理的裝置和方法

有效

• 申請號: 202011222006.5
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112453686B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 韋錦;李文濤;關珮雯;馬明凱
• 申請（專利權）人: 上海飛博激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/352
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種光纖表面激光毛化處理的裝置和方法，裝置包括激光器、聚焦鏡、光源、功率計、左夾具、右夾具、相機和計算機，通過計算機調整所述的左夾具和右夾具的相對位置，將光纖待毛化處理區域的兩端分別固定在所述的左夾具和右夾具之間，橫向調節激光器左夾具和右夾具的位置，確保輸出激光經過聚焦鏡后聚焦在所述的光纖的表面。本發明能夠實現光纖表面的毛化精準控制，做到包層光的安全、高效的高功率濾除。

技術領域

本發明涉及光纖器件，特別是一種光纖表面激光毛化處理的裝置和方法。

現有技術

光纖包層光濾除是光纖器件制作中常有的操作，現有技術低功率通常采用在包層涂抹高折射率膠水的方式，使包層光不滿足全反射條件而溢出，高功率通常采用化學腐蝕物質腐蝕包層，造成包層結構破壞從而使包層光出射。采用高折射率膠水方式濾除功率有限，而采用化學腐蝕的方式無法控制腐蝕程度，并且使用的化學腐蝕物質一般都對人體有傷害。

發明專利(公開號：CN109265021A)公開了一種光纖毛化及簡易封裝方法。該方法通過對光纖包層的毛化處理，使得包層激光不滿足光纖波導的全反射條件，由此從包層中泄露出來，達到包層光的濾除效果，同時保證光能到熱能的轉換不影響光纖包層，由此可以增大包層光濾除能力。將光纖剝除涂覆層后對光纖包層進行毛化處理，再對毛化后的光纖采用玻璃管一次封裝和金屬容器二次封裝，可以使用水冷對毛化光纖的玻璃管進行降溫，在帶走玻璃管表面熱量的同時保護內部光纖不受水流影響。該發明操作簡單方便，封裝簡易有效，針對不同類型光纖都可操作，可以實現更高效的包層光濾除，所能承受的包層光濾除功率也更高，減少光纖的熱損傷，改善激光器輸出激光的光束質量。但采用的仍是化學腐蝕的方法，如前所述，無法控制毛化效果，并且對人體有傷害、對環境有污染。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種光纖表面激光毛化處理的裝置和方法，本發明能夠實現光纖表面的毛化精準控制，做到包層光的安全、高效的高功率濾除。

本發明的技術解決方案如下：

一種光纖表面激光毛化處理裝置，特點在于包括激光器、聚焦鏡、光源、功率計、左夾具、右夾具、相機和計算機，待處理的光纖的毛化處理區域的兩端分別固定在所述的左夾具、右夾具之間，所述的激光器輸出的激光經過所述的聚焦鏡聚焦在所述的光纖的表面，所述的左夾具、右夾具置于一具備橫向移動、縱向移動和旋轉的平臺上，所述的光源與所述的光纖輸入端相連，所述的功率計置于所述的光纖的輸出端，測量光纖的輸出功率，所述的相機用于拍攝所述的光纖表面的圖像，所述的激光器、光源、功率計、平臺、相機與所述的計算機相連。

利用上述光纖表面激光毛化處理裝置對光纖進行激光毛化處理的方法，包括下列步驟：

4)根據需要進行毛化處理的光纖區域的長度，通過所述的計算機調整所述的左夾具和右夾具的相對位置，將光纖待毛化處理區域的兩端分別固定在所述的左夾具和右夾具之間，橫向調節激光器左夾具和右夾具的位置，確保輸出激光經過聚焦鏡后聚焦在所述的光纖的表面；

5)光纖一端連接光源，在光纖另一端對準地設置功率計，所述的相機對準所述的光纖的毛化處理的區域；

6)計算機根據需要進行毛化處理的光纖區域的形狀、深度、寬度、間距，設置激光器的輸出激光的參數，設置所述的平臺即左夾具和右夾具的縱向移動、旋轉的運動參數；

4)所述的計算機啟動毛化處理作業，控制所述的平臺的運動，左夾具和右夾具帶動所述的光纖同步運動，所述的激光器的輸出激光經過聚焦鏡聚焦在所述的光纖的表面，所述的光源為光纖提供包層內傳輸的激光，所述的相機拍攝光纖表面圖像，所述的功率計實時監測光纖的包層光的的濾除效率，輸入并顯示在所述的計算機上，當所述的光纖的毛化作業處理達到要求時，所述的計算機關閉毛化處理作業。

本發明的技術效果如下：

(1)本發明可以在光纖毛化作業中實時在線觀察毛化形貌，并能監測包層光的濾除效率，實現對光纖表面毛化的精準控制。