[发明专利]一种空心光纤束、光纤束激光装置及其加工制造方法

权利要求书

1.一种空心光纤束，其特征在于，它包括外金属环、内金属环、光纤束、导管以及金属导丝；

所述外金属环内设置有一个或多个内金属环，外金属环与内金属环之间形成空隙；

所述光纤束分布排列于外金属环与内金属环之间的空隙内；

每个所述内金属环内均插入有导管；

所述导管内部插入有金属导丝。

2.根据权利要求1所述的一种空心光纤束，其特征在于，所述外金属环与一个或多个内金属环之间的位置关系为同心圆结构或偏心圆结构。

3.根据权利要求1所述的一种空心光纤束，其特征在于，所述光纤束外部套接有护套管。

4.根据权利要求1所述的一种空心光纤束，其特征在于，所述导管为由PTFE(特氟龙)材质制成的空管。

5.根据权利要求1所述的一种空心光纤束，其特征在于，所述金属导丝采用镍钛导丝。

6.一种光纤束激光装置，其特征在于，包括第一光纤连接器、第二光纤连接器、分束器以及权利要求1-5中任意一项所述空心光纤束，所述空心光纤束前端的外金属环上安装有第一光纤连接器，所述空心光纤束后端连接有第二光纤连接器，所述第一光纤连接器与第二光纤连接器之间的护套管上安装有分束器，所述导管穿过分束器并延伸至内金属环内圈。

7.根据权利要求1所述的一种空心光纤束的制造方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)使用定位治具预固定：所述定位治具包括两级的第一台阶孔与第二台阶孔，首先将内金属环固定于第一台阶孔，外金属环固定于第二级台阶孔，其次将单根光纤按照顺序安插在内金属环与外金属环之间的空隙内，排列出规则形状的空心光纤束，然后用胶水固定光纤束的位置以及整体结构；

(2)空心光纤束二次固定：在定位治具内排列完成后，先将空心光纤束取出，然后用胶水二次固定整个光纤束的形状；

(3)空心光纤束预处理：先将多余残留的胶水从光纤束表面清理干净，清理结束后，将光纤束固定在光纤研磨机内进行研磨抛光处理；

(4)清洗空心光纤束：研磨结束后，将空心光纤束放置在酒精溶液内超声波震荡清洗，去除光纤端面沾染的污染物，然后在400倍光纤端面检测仪下检测光纤束端面无缺陷，即完成本空心光纤束。

8.根据权利要求7所述的一种空心光纤束的制造方法，其特征在于，步骤(2)中二次固定的方法如下：环氧树脂胶水固定，固化温度80-130摄氏度，固化时间20-30分钟，等待胶水固化完成后，将光纤束放置在室温25℃冷却退火30分钟，等待冷却完全后，再进行下一步操作。

9.根据权利要求7所述的一种空心光纤束的制造方法，其特征在于，步骤(3)中研磨抛光处理的工序如下：

a.去胶：研磨时，转速为80-100r/min，时间60s，压力2-4N，研磨垫邵氏A硬度90°，研磨片的材料采用15μm的金刚石，对空心光纤束端面进行去胶研磨；

b.粗磨：研磨时，转速为80-100r/min，时间60s，压力4-6N，研磨垫邵氏A硬度90°，研磨片的材料采用9μm的金刚石，对空心光纤端面进行粗磨；

c.细磨：研磨时，转速为100-130r/min，时间80s，压力5-10N，研磨垫邵氏A硬度85°，研磨片的材料采用3μm的金刚石，对空心光纤束端面进行细磨；

d.1μm精磨：研磨时，转速为100-130r/min，时间80s，压力5-10N，研磨垫邵氏A硬度80°，研磨片的材料采用1μm的金刚石，对空心光纤束端面进行1μm精磨；

e.ADS抛光：研磨时，转速为100-130r/min，时间80s，压力10-20N，研磨垫邵氏A硬度75°，研磨片的材料采用0.02μm二氧化硅，对空心光纤端面进行ADS抛光。

10.根据权利要求7所述的一种空心光纤束的制造方法，其特征在于，步骤(4)中对空心光纤束进行超声波震荡清洗的频率在80-120KHz，清洗时间在10-15分钟，至少重复清洗3次，然后用高压气体清洗空心光纤束内部，并放在烘干箱内烘干，烘干时间2-3小时，温度50-60℃。