[发明专利]一种基于老化条件下用于密封增益光纤的胶水的阻水性测试方法及装置

说明书

本发明涉及光纤测试领域，提供一种基于老化条件下用于密封增益光纤的胶水的阻水性测试方法及装置，其中，所述胶水的阻水性测试方法通过将两个盒体内分别放置增益光纤和湿度指示卡，并将与盒体适配的顶盖上涂覆厚度一致的胶水，然后将所述两个盒体均放入实验箱中进行老化试验，一段时间后，取出增益光纤并将其置于光纤激光器的光路中，获取其传输损耗增加值Δ及读取所述湿度指示卡的指示示数D，并基于传输损耗增加值Δ和指示示数D，双重结果判断胶水在老化条件下的阻水性能是否合格。该测试方法可在模拟增益光纤的使用环境下，提高测试密封增益光纤的准确性，且测试方法简单。

技术领域

本发明涉及光纤测试技术领域，特别涉及一种基于老化条件下用于密封增益光纤的胶水的阻水性测试方法及装置。

背景技术

增益光纤是构成光纤激光器的必须组件，其在光纤激光器中起到的作用是：1)作为介质将泵浦光功率转换为激光，2)与其他器件共同构成激光谐振腔。目前增益光纤通常会选用双包层掺杂光纤，其涂覆层材料主要为耐高温丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂等，这两种树脂有较好的加工成型性能、耐温性能及机械性能，但在其本身阻绝水汽的效果不强，在潮湿的空气中容易吸水膨胀或发生形变，导致保护内纤的能力下降。已有研究表明：水汽长期侵蚀光纤会导致光功率的衰减。其机理为游离水侵入光纤后一方面会带来吸收损耗，一方面会破坏Si和O原子间的化学键导致光纤微观结构的损伤进而导致损耗。

在当前的光纤激光器朝高功率发展的背景下，增益光纤作为能量通道负载的光束功率越来越大，其转化的热能也会越来越高，因此会采用增益光纤紧贴冷水板的形式传导掉这些热能，由于水冷板的存在，空气中的水分可能会因温度差形成冷凝水附着在水冷板及增益光纤表面，这种空气中的游离水分或者冷凝形成的结晶水会对增益光纤造成损伤。为了阻止增益光纤受水汽侵蚀，激光器厂商通常采用被动防御或主动防御两种手段，被动防御方法是指提高冷却水温度减少与环境的温差减少冷凝水形成，主动防御手段是在增益光纤表面上封一层硅胶以达到阻绝水汽及冷凝水的效果，主动封硅胶是目前采纳最广的解决方案。但由于激光器在长期使用的过程中，增益光纤的热效应会导致硅胶持续老化，因此胶水在长期使用中的阻水性能会直接影响到激光器的使用寿命。

发明内容

基于此，本发明提供一种基于老化条件下用于密封增益光纤的胶水的阻水性测试方法及装置，以有效的评估胶水的阻水性，并找到可靠的用于密封增益光纤的胶水，从而延长增益光纤的工作寿命。

第一方面，本发明实施例提供一种基于老化条件下用于密封增益光纤的胶水的阻水性测试方法，包括步骤：

S11、将增益光纤放入光纤激光器的光路中，测试所述增益光纤的初始传输损耗α0；

S12、准备两个盒体，分别为第一盒体、第二盒体，将待测试胶水均匀的涂覆在盒体顶盖上，所述顶盖上设有至少一个孔道；

S13、取出所述光纤激光器中的所述增益光纤，并所述增益光纤放入所述第一盒体内，同时将将湿度指示卡放入第二盒体内，并将涂覆有待测试胶水的第一顶盖盖合在与其适配的所述第一盒体上，使第一盒体形成密封结构，将涂覆有待测试胶水的第二顶盖盖合在与其适配的所述第二盒体上，使第二盒体形成密封结构，并将密封后的所述第一盒体和第二盒体置于实验箱中进行老化，所述实验箱根据老化需求设有工作参数；

S14、经过一段时间后从所述第一盒体内取出增益光纤，并将取出后的增益光纤置于所述光纤激光器的光路中，测试取出后的增益光纤的传输损耗αt，获取增益光纤的传输损耗增加值Δ，同时读取所述第二盒体内湿度指示卡的指示示数D；

S15、根据传输损耗增加值Δ及指示示数D，双重判断胶水在老化条件下的阻水性能是否合格，其中，Δ＝αt-α0。