[發明專利]光纖預制棒的偏心打磨方法與定位裝置

有效

• 申請號: 202111322554.X
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN114102303B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 王道龍;劉銳;莫琦;王靜;李云麗;李超;葉錦程;李幸圍
• 申請（專利權）人: 武漢睿芯特種光纖有限責任公司
• 主分類號: B24B7/16
• 分類號: B24B7/16;B24B7/24;B24B1/00;B24B41/06;B24B51/00;C03B37/012
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

本發明提供一種光纖預制棒的偏心打磨方法與定位裝置，其中光纖預制棒的偏心打磨方法包括：在光纖預制棒端面標記0度角，使用測試裝置自0度角順時針依次測試所述光纖預制棒多個角度的包層半徑，確定纖芯/包層偏離的角度及偏離量；提供一個定位裝置，使用定位裝置固定所述光纖預制棒，根據所述光纖預制棒初始包層直徑D1與打磨后N邊形預制棒邊對邊直徑D2，對所述光纖預制棒進行偏心打磨；對打磨完成的所述光纖預制棒經過精磨、拋光，以形成N邊形預制棒成品。本發明提供的光纖預制棒的偏心打磨方法與定位裝置，能夠對光纖預制棒進行偏心打磨，糾正光纖預制棒的纖芯/包層同心度，從而提高光纖預制棒的質量，進而提升光纖的質量。

技術領域

本發明涉及光纖預制棒打磨技術領域，尤其涉及一種光纖預制棒的偏心打磨方法與定位裝置。

背景技術

光纖激光器及放大器由于具有轉化效率高、體積小、光束質量好、便于熱管理、穩定性高等特點，近些年在工業、軍事、醫療以及科學研究等領域得到了廣泛的應用和快速的發展。光纖激光器主要采用雙包層大模場有源光纖作為增益介質，增益光纖將包層泵浦光吸收并將轉化為信號激光，雙包層大模場有源光纖的包層泵浦吸收系數與有源光纖的增益效果密切相關。雙包層大模場有源光纖由摻雜稀土離子的纖芯，傳輸泵浦光的內包層和形成泵浦波導的低折射率涂層等部分組成，泵浦光只有在通過纖芯時才會被稀土離子吸收進而實現激光放大效果，為提高泵浦光的吸收效率，需破壞內包層的圓柱對稱性結構以減少螺旋光的產生，通常做法是將雙包層大模場有源光纖的橫截面打磨加工成異形結構(非圓形結構)，常見的有八邊形或“D”型等，目前八邊形雙包層有源光纖是制作大功率光纖激光器的主流光纖設計。

為了減小沉積成本，雙包層大模場有源光纖通常先采用MCVD(或者OVD，VAD，PCVD)制備光纖預制棒芯棒；為有效控制纖芯和包層的直徑比例通常需將測試合格的光纖預制棒芯棒進行套管處理，隨后將套管后形成的光纖預制棒按照一定的尺寸打磨加工形成需要的八邊形橫截面或其他形狀的橫截面，最后將加工成固定形狀的預制棒拉絲、測試即得到雙包層大模場有源光纖。

在雙包層大模場有源光纖預制棒制作過程中，需要將芯棒插入一定尺寸的玻璃套管中后進行加熱融縮形成光纖預制棒，而芯棒外徑與套管內徑之間的間距過大，融縮過程波動、套管管材壁厚的偏差以及不均勻等均會造成套管后的光纖預制棒的纖芯與包層的同心度下降，對于纖芯/包層同心度偏差較大的光纖預制棒直接進行包層形狀加工打磨會將纖芯/包層同心度偏差引入光纖而使得光纖的纖芯/包層同心度偏大，造成雙包層大模場有源光纖不滿足技術指標要求。

發明內容

本發明提供一種光纖預制棒的偏心打磨方法與定位裝置，用于解決傳統技術中無法實現對光纖預制棒的偏心打磨以及光纖預制棒在打磨過程中無法靈活調整各邊打磨深度的問題。

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種光纖預制棒的偏心打磨方法，包括：

在光纖預制棒的端面標記0度角，使用測試裝置自0度角順時針依次測試所述光纖預制棒多個角度的包層半徑，獲取0度角順時針W1°處的最大包層半徑R1以及0度角順時針W2°處的最小包層半徑R2，標記所述光纖預制棒端面的0度角順時針W1°處、并計算所述光纖預制棒初始包層直徑D1＝R1+R2；

提供一個定位裝置，使用定位裝置固定所述光纖預制棒、并使得所述光纖預制棒端面0度角順時針W1°處的標記朝上，根據所述光纖預制棒初始包層直徑D1與打磨后的N邊形預制棒邊對邊直徑D2，對所述光纖預制棒進行偏心打磨；

對打磨完成的所述光纖預制棒經過精磨、拋光，以形成N邊形預制棒成品；

其中，4≤N≤8，且N為偶數。

根據本發明提供的一種光纖預制棒的偏心打磨方法，所述使用測試裝置自0度角順時針依次測試所述光纖預制棒多個角度的包層半徑，獲取0度角順時針W1°處的最大包層半徑R1以及0度角順時針W2°處的最小包層半徑R2包括：

將光纖預制棒的0度角的標記線與測試裝置的0度角測試線對齊；