[发明专利]一种采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法。

背景技术

光纤一般由纤芯和包层构成，两者共同形成对光信号的传输和约束，实现光的传输。包层是一层高分子结构层，对纤芯提供一定的机械保护，纤芯主要成分为二氧化硅，是一种脆性易碎材料，抗弯曲能力和韧性较差。因此在实际应用中，需要对光纤端头进行固定和夹持。

硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO₂·nH₂O，硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能强、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度和弹性，这些特点使其适用于作为夹持光纤端头的部件，即硅胶垫。由于一般裸光纤的外径在百微米量级，需要在几毫米厚的硅胶垫上打穿几百微米的孔，常规的接触式机械加工手段难以实现。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明提供了一种采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，以实现夹持光纤所需的具有高精度微型通孔的硅胶垫的制备。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，该方法采用包括水冷机1、固体激光器2、安装有控制程序的计算机3、加工头4、保护气体5、硅胶垫6、散热底座7和工作台8的固体激光系统，具体包括如下步骤：

步骤1：首先依次开启水冷机1、固体激光器2和计算机3；

步骤2：在计算机3的控制程序中输入夹持光纤设计参数；

步骤3：将硅胶垫6放置于工作台8上，并对准调焦；

步骤4：开启保护气体5，运行计算机3中的控制程序；

步骤5：夹持光纤硅胶垫制备完成。

上述方案中，步骤1中所述水冷机1用于给固体激光器2恒温制冷；步骤1中所述固体激光器是准连续调Q激光器，输出激光波长1064nm，最大平均输出功率35W，重复频率3～50kHz，峰值功率为4×10⁴W～6×10⁴W，峰值功率密度为6×10⁸W/cm²～8×10⁸W/cm²。

上述方案中，步骤2中所述夹持光纤设计参数包括：孔径的大小、个数及位置分布、硅胶垫的直径大小。

上述方案中，步骤3中所述将硅胶垫6放置于工作台8上，并对准调焦，包括：将散热底座7置于工作台8上，硅胶垫6置于散热底座7上，利用固体激光器2中的红光指示光对准硅胶垫6的水平位置，调整工作台8的高度使激光焦点落在硅胶垫6上表面上。

上述方案中，步骤4中所述保护气体5是压缩空气或惰性气体，该惰性气体为氮气、氩气或氦气。步骤4中所述开启保护气体5，是将保护气体5对准激光作用位置吹气，流量5L/min，用于吹走硅胶垫6气化产生的粉尘，并加快硅胶垫6本身的散热，避免热量的积累而出现燃烧的情况。

上述方案中，步骤4中所述运行计算机3中的控制程序包括：控制矢量图形的激光扫描速度的快慢和重复次数，重复多次切透硅胶垫，避免由于热量的积累而发生燃烧的现象。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，固体激光特点为非接触式加工，避免了和硅胶垫的接触，不会导致硅胶垫变形，从而影响加工精度，且有速度快、无污染等特点，通过计算机控制技术实现了夹持光纤所需的具有高精度微型通孔的硅胶垫的制备。

2、本发明提供的采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，采用的固体激光器是准连续调Q激光器，输出激光波长1064nm，最大平均输出功率35W，重复频率3～50kHz，具有易维护，体积小，寿命长等特点。

3、本发明提供的采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，将保护气体对准激光作用位置吹气，流量5L/min，保护气体可采用压缩空气，也可以是惰性气体如氮气、氩气、氦气等，用于促进硅胶垫气化粉尘的去除，并加快硅胶垫本身的散热，避免热量的积累而出现燃烧的情况。

4、本发明提供的采用固体激光系统制备夹持光纤用硅胶垫的方法，通过计算机控制程序，控制矢量图形的激光扫描速度的快慢和重复次数，使其即可以重复多次切透硅胶垫，又可避免由于热量的积累而发生燃烧的现象，实现夹持光纤设计参数的硅胶垫制备。

附图说明