[发明专利]热力学扩散系统和方法

权利要求书

1.一种用于实现光纤中快速扩散的热动力扩散系统，所述系统包括：

第一纤维座，用于固定至少一个纤维的第一部分；

第二纤维座，用于固定所述至少一个纤维的第二部分；

振动机构，连接至所述第一纤维座，以及用于提供所述第一纤维座相对于所述第二纤维座的振动运动；以及

热源，用于在所述振动运动期间，施加热至布置在两个纤维座之间的所述至少一个纤维的一部分。

2.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动机构包括至少一个压电致动器。

3.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动机构导致所述第一纤维座的预定振动。

4.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动机构导致所述至少一个纤维上的推-拉动作。

5.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述第二纤维座保持所述纤维的所述第二部分相对于所述第一纤维座在固定位置。

6.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动的频率在大约1Hz-100Hz的范围内。

7.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动的幅度在大约1μm-100μm的范围内。

8.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述振动的幅度在大约1-25μm的范围内。

9.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源产生围绕所述纤维的基本相同的加热场。

10.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源具有大约1mm或更小的热分布。

11.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源是具有至少两个电极的多电极热源。

12.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源包括3电极。

13.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源是基本环绕所述至少一个纤维的圆周的丝状热源。

14.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中所述热源是CO₂激光。

15.根据在此任意其他权利要求所述的系统，其中接收热的所述纤维的一部分是热区，以及所述热区宽于所述热源的所述加热场。

16.一种导致光纤中快速热扩散的方法，所述方法包括：

将至少一个纤维的第一部分固定在第一纤维座中；

将所述至少一个纤维的第二部分固定在第二纤维座中；以及

相对于所述第二纤维座振动所述第一纤维座，同时向布置在所述两个纤维座之间的所述至少一个纤维的一部分施加热，以实现在所述至少一个纤维中的掺杂物的扩散。

17.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括对所述纤维的多于一个区域执行振动和加热。

18.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括使用可编程计算机控制振动幅度和振动频率中的至少一个。

19.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括使用可编程计算机控制所述热源的热分布。

20.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括使用可编程计算机控制所述至少一个纤维的扩散分布。

21.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括通过执行所述振动和加热不超过大约1分钟来在所述至少一个纤维中扩散掺杂物。

22.根据在此任意其他权利要求所述的方法，还包括通过执行所述振动和加热不超过大约10秒钟来在所述至少一个纤维中扩散掺杂物。

23.根据在此任意其他权利要求所述的方法，其中热源产生所述热来使基本相同的加热场围绕所述至少一个纤维。

24.根据在此任意其他权利要求所述的方法，其中所述热源具有大约1mm或更小的热分布。

25.根据在此任意其他权利要求所述的方法，其中所述热源是具有至少两个电极的多电极热源。

26.根据在此任意其他权利要求所述的方法，其中所述振动由具有在大约1Hz-100Hz范围内的振动频率的至少一个压电陶瓷引起。