[发明专利]一种深紫外单模保偏光纤制作装置及方法

说明书

本发明一种深紫外单模保偏光纤制作装置，包括高压釜，高压釜主腔体相对的两侧分别设置有激光输入口和激光输出口，输入口石英玻窗和输出口石英玻窗分别安装在高压釜主腔体的激光输入口的内侧和激光输出口的内侧，激光输入口、输入口石英玻窗、第一光纤耦合透镜和第一光纤法兰盘依次分布且同轴，第二光纤法兰盘、第二光纤耦合透镜、输出口石英玻窗、激光输出口依次分布且同轴。本发明还公开了一种深紫外单模保偏光纤制作方法，本发明不限于研制紫外单模保偏光纤，同样也适用于其他类型光纤(如：单模、多模、非保偏及某些特制光纤)的载氢以及去光暗化过程，提升光纤紫外光传输性能。

技术领域

本发明涉及深紫外单模保偏光纤加工技术领域，具体涉及一种深紫外单模保偏光纤制作装置，还涉及一种深紫外单模保偏光纤制作方法。适用于激光、频标、量子信息、生物、医学、国防等需要紫外单模保偏光纤的领域。

背景技术

光纤用来传输紫外激光时，紫外光与石英玻璃发生作用，在石英玻璃中产生色心缺陷，使其结构发生变化，从而阻止了紫外光的传输，增加了损耗，大大降低了紫外光的传输能力。

为了克服紫外光在石英玻璃光纤中传输性能变异的缺点，改进石英玻璃光纤对紫外光的阻止作用。目前，主要采用两种办法：

(1)在石英玻璃光纤芯中增加羟基含量(大于500ppm)。但羟基含量增高时候，紫外吸收边缘波长会加长，结果短波长不能在光纤中传输。另外，当羟基含量高出一定值(2000ppm)时，紫外光传输损耗也会加大。

(2)另外一种方法是将紫外光纤进行载氢处理，这样也会改进短波长、高能量紫外光在光纤中的传输性能。将光纤放入高压氢气釜中几个星期完成光纤载氢过程，之后再将光纤拿出高压釜进行紫外激光耦合入光纤，紫外激光促使光纤内部发生光化学反应，将氢气中的氢键替代色心缺陷官能键，从而实现去光暗化效应，提高光纤的紫外传输能力。由于载氢光纤拿出高压釜之后，才可以进行紫外光耦合输入光纤，这个过程中一部分载入的氢气将会逸出光纤，尤其是光纤端面的氢气很快逃逸出光纤，从而降低紫外光传输性能。

目前，可用于紫外波段的光纤都是多模光纤，而且不具有保偏性能。而保偏单模光纤(如熊猫型、蝴蝶结型)工作的波长都大于350nm。文献报道中，能工作在紫外波段的单模光纤是载氢之后，再通过紫外激光去光暗化的光子晶体光纤(LMA-10-UV)也不具有保偏性能。紫外波段单模保偏光纤拓展了单模保偏光纤的工作波段范围，可用在光频标、量子计算、量子信息等领域，以及某些科学设备和商业领域。因此，紫外波段的单模保偏光纤具有一定的市场价值。本发明是一种深紫外单模保偏光纤加工制作方法及其设备。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种深紫外单模保偏光纤制作装置，还提供一种深紫外单模保偏光纤制作方法，可提高载氢效率，克服氢气逃逸出光纤导致去光暗化效果降低的缺点，从而提高单模保偏光纤紫外光传输能力。该装置不限于研制紫外单模保偏光纤，同样也适用于其他类型光纤(如：单模、多模、非保偏及某些特重光纤)的载氢以及去光暗化过程，提升光纤紫外光传输性能。可广泛用于激光、频标、量子信息、生物、医学、国防等需要紫外单模保偏光纤的领域。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种深紫外单模保偏光纤制作装置，包括高压釜，高压釜包括高压釜主腔体和高压釜盖板，高压釜主腔体相对的两侧分别设置有激光输入口和激光输出口，输入口石英玻窗和输出口石英玻窗分别安装在高压釜主腔体的激光输入口的内侧和激光输出口的内侧，

第一光纤耦合透镜和第一光纤法兰盘固定在高压釜主腔体内底板上,激光输入口、输入口石英玻窗、第一光纤耦合透镜和第一光纤法兰盘依次分布且同轴，

待加工光纤一端通过接头与第一光纤法兰盘连接，待加工光纤绕成圆圈状放置在高压釜主腔体底板上，待加工光纤另一端通过接头与第二光纤法兰盘连接，