[实用新型]光纤端帽熔接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤端帽熔接装置，尤其是涉及一种利用激光对光纤和石英端帽进行溶解作业的装置，属于激光技术领域。

背景技术

用传能光纤传输高功率激光时，传能光纤入射出射端面损伤问题是限制光纤传输高功率激光的主要因素；当激光功率很小时，端面无任何变化，当激光功率逐渐增大后，端面出现明显坑状损伤点，但不影响光纤传输激光，但是随着激光功率的进一步增大，将出现局部熔融现象，同时端面表面发生微小形变；并且当激光功率达到损伤阈值后产生等离子，伴有等离子闪光和响声，光纤输出激光能量下降；如果继续辐照激光脉冲，将会出现严重的熔融现象，光纤表面也将受到严重破坏；

解决光纤端面损伤的方案是在光纤端面前增加石英端帽结构，石英端帽可以有效避免高峰值功率下激光对光纤端面损伤，同时端帽的制作需要采用熔接的办法，使光纤和端帽的材料均匀而完整地结合在一起；

目前，绝大多数工业上连接光纤的方法是采用电弧作为热源，这对于石英端帽和光纤熔接过程中需要改变热源强度的连接方式是有局限性的。而且连接部位几何形状的改变也要求热源能量和熔接距离要有相应的改变；另外绝大多数市售的光纤熔接机均是针对125um直径的标准通讯光纤设计，由于其光纤夹具、电弧参数等方面的限制，无法用于光纤与大直径石英端帽的熔接。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种应用方便的光纤端帽熔接装置，本装置利用CO2激光实现大直径光纤端帽熔接，CO2激光的输出波长为10.6um，石英对此波长的光具有高吸收系数，因此可以用作石英端帽熔接的热源；且该热源不同于传统的热源，CO2激光是通过光辐射的方式来熔接，可以准确地将激光作用到连接区域，而且熔接过程中不引入杂质，这也符合传输高功率激光光纤器件加工的要求。

本实用新型的目的是这样实现的： 一种光纤端帽熔接装置，所述装置包含有下述部件：

一扩束准直镜，将激光发生器发出的激光进行扩束准直， 

一反射镜，将射出扩束准直镜的激光进行反射转向；

一旋转反射镜，将反射镜反射过来的激光旋转反射为一圆锥形光束；

一离轴抛物面反射镜一，将旋转反射镜反射扩展成的圆锥形光束再次反射成圆环状光束；

一离轴抛物面反射镜二，将离轴抛物面反射镜一反射来的圆环状光束聚焦至光纤和石英端帽的熔接部位。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，上述离轴抛物面反射镜一上开有一通孔，且通孔的中心线与离轴抛物面反射镜一的轴线相重合，反射镜转向反射后的激光经过该通孔后到达旋转反射镜的反射面。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，上述离轴抛物面反射镜二上开有一槽孔，且槽孔的中心线与离轴抛物面反射镜二的轴线相重合，所述光纤穿过该槽孔，且位于该槽孔内的光纤夹具夹持住光纤。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，所述光纤夹具包含设置于槽孔可上下升降的电动平台，所述电动平台内嵌至有一光纤固定机构。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，所述旋转反射镜包含有反射镜本体和电机，所述电机的输出轴竖向设置，电机的输出轴轴线与离轴抛物面反射镜一的轴线相重合，且电机的输出轴与反射镜本体相连，且反射镜本体镜面朝向离轴抛物面反射镜一的反射面，反射镜本体的镜面与离轴抛物面反射镜一的轴线成一锐角。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，所述旋转反射镜的结构包含但不限于上述结构。

本实用新型一种光纤端帽熔接装置，所述离轴抛物面反射镜二的焦点位置附件设置有观察镜一和观察镜二。

本实用新型光纤端帽熔接方法，所述光纤端帽熔接方法包含有下述步骤：

步骤一、激光发生器发出的激光束经准直器后入射至一旋转的反射镜上；

步骤二、旋转的反射镜将光束反射成一圆锥状光束，并将该圆锥状光束反射至一离轴抛物面反射镜的反射面上，该离轴抛物面反射镜将圆锥形光束反射后形成圆环形光束；

步骤三、上述圆环形光束入射至另一离轴抛物面反射镜的反射面上，经该离轴抛物面反射镜反射后聚焦至焦点，从而对位于该焦点处的光线和石英端帽的熔接部位进行熔接作业。

本实用新型光纤端帽熔接方法，上述步骤一至三均通过光纤端帽熔接装置实现，所述光纤端帽熔接装置沿光路依次设置有扩束准直镜、反射镜、旋转反射镜、离轴抛物面反射镜一和离轴抛物面反射镜二。

本实用新型光纤端帽熔接方法，上述方法的实现装置包含但不限于上述光纤端帽熔接装装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：