CN107182264B - 光纤涂覆层剥离方法及u型剥离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤涂覆层剥离方法及U型剥离器。该光纤涂覆层剥离方法，将光纤组放置于U型剥离器中，采用85％的硫酸、10％无水酒精和5％乙醚混合溶液腐蚀浸渍，再进行清洗。该U型剥离器上部带有一个溶液存放槽，在溶液存放槽下部连接一个U型反应槽。本发明可有效保证光纤涂覆层剥离后裸纤的完好度和光洁度，能有效保证光纤在极高的功率下的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光纤剥离技术，具体涉及一种大功率光纤激光器相干组束合束器的光纤涂覆层剥离方法及U型剥离器。
背景技术
作为大功率光纤激光器相干组束技术的关键组成部分，通过熔融拉锥工艺制作的合束器要承受极大的功率(3000W)，对光纤裸纤部份的要求非常严格，通过计算，光纤截面需要承受的功率密度高达百万千瓦每平方厘米；要求裸纤部份保持洁净，因此，对于光纤涂覆层的彻底剥离极为重要。目前未见国内外关于大功率光纤激光器相干组束合束器制作的光纤涂覆层剥离技术。通常去除光纤涂覆层方法为化学溶剂浸泡或剥线钳剥离或刀片剥离，而化学溶剂长时间浸泡光纤包层渗透腐蚀严重，剥线钳或刀片剥离较麻烦并且很难保证裸纤洁净度，易损伤裸纤侧面部分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效保证光纤涂覆层剥离后裸纤的完好度和光洁度，能有效保证光纤在极高的功率下的稳定性的光纤涂覆层剥离方法及U型剥离器。
本发明所述的一种光纤涂覆层剥离方法，其采用如下步骤依次进行：
(1)将数根等长度相同规格的光纤合为一组，确定光纤组需剥离涂覆层位置，以及确定需剥离涂覆层长度，通过固定夹片将光纤组两端固定；
(2)将步骤(1)的光纤组放置于U型剥离器中，光纤组待剥离涂覆层位置置于U型剥离器的U型反应槽底端，左右按刻度对齐；所述的U型反应槽的弯曲半径在150～200mm；
(3)向步骤(2)放置在U型剥离器中的光纤组待剥离涂覆层位置处导入混合溶液以腐蚀剥离涂覆层，所述的混合溶液包括体积百分比在85％的硫酸、10％的无水酒精和5％的乙醚，混合溶液加入量为仅使光纤组需剥离涂覆层位置浸入混合溶液中；对于200～220μm直径的光纤需浸渍腐蚀20～30分钟，对于400～450μm的光纤需浸渍腐蚀2～3小时，对于600～650μm光纤需浸渍腐蚀5～6小时；
(4)放掉U型剥离器中废液，先加入清水稀释光纤组已剥离涂覆层位置，再加入丙酮浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置，最后加入酒精与乙醚体积比为3∶1的酒精与乙醚混合溶液浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置；
(5)从U型剥离器取出光纤组，观察光纤组剥除部分的涂覆层是否全部去除，若有残留必须去掉，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边擦除。
如上所述的一种光纤涂覆层剥离方法，其步骤(1)所述的光纤组包括长度在1.4～1.5m的8～10根光纤，需剥离涂覆层长度为15～30cm，且剥离位置相同。
本发明所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其所述的U型剥离器上部带有一个溶液存放槽，在溶液存放槽下部连接一个U型反应槽，在溶液存放槽与U型反应槽之间设有导入阀，在U型反应槽下方设有导出阀；所述的U型反应槽内两端放置有固定光纤组的固定夹片，所述的溶液存放槽上部分别设有气阀、溶液导入槽和水导入槽。
如上所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其所述的U型剥离器为玻璃制成。
如上所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其所述的U型反应槽的弯曲半径在150～200mm，U型反应槽上标有刻度。
本发明的效果在于：本发明光纤涂覆层剥离方法可有效保证光纤涂覆层剥离后裸纤的完好度和光洁度，有效保证高性能合束器的制备，有效保证光纤在极高的功率下的稳定性。本发明U型剥离器，仅使需剥离的涂覆层与浓硫酸接触，克服了采用其他装置长时间在浓硫酸中浸泡光纤涂覆层渗透腐蚀严重的缺点，有效保证剥离后结合处光纤包层的完好性，而且比用剥线钳或刀片剥离更容易、保证裸纤洁净度，不损伤裸纤侧面部分。本发明有效地保证了光纤合束器在高功率工作时不被烧毁，使大功率光纤激光器合束器产品研制中高功率损耗率大大降低，是实现光纤激光器相干合成输出3000W功率和光素质量M2小于6的激光的重要保障技术。
附图说明
图1为本发明所述的U型剥离器结构示意图；
图2为固定夹片结构示意图；
图3为刀片剥离后效果图；
图4为本发明方法剥离后效果图。
图中：1.气阀；2.水导入槽；3.溶液导入槽；4.固定夹片；5.导入阀；6.导出阀；7.固定夹片；8.废液槽；9.溶液存放槽；10.光纤孔；11.U型反应槽；
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其上部带有一个溶液存放槽9，在溶液存放槽9下部连接一个U型反应槽11，在溶液存放槽9与U型反应槽11之间设有导入阀5，在U型反应槽11下方设有导出阀6；所述的U型反应槽11内两端放置有固定光纤组的固定夹片4、7，所述的溶液存放槽9上部分别设有气阀1、溶液导入槽3和水导入槽2。本发明U型剥离器为玻璃制成。U型反应槽11的弯曲半径在150～200mm；U型反应槽11上标有刻度。在U型剥离器下方放置废液槽8。
如图2所示，固定夹片4、7上对称布置有8个光纤孔10。
下面结合具体实施例对本发明所述的光纤涂覆层剥离方法及U型剥离器作进一步描述。
实施例1
本发明所述的光纤涂覆层剥离方法，其采用如下步骤依次进行：
(1)将长度在1.4m、直径在220μm的8根光纤合为一个光纤组，确定光纤组需剥离涂覆层位置，确定需剥离涂覆层长度15cm；通过固定夹片4、7将光纤组固定；
(2)将步骤(1)的光纤组放置于U型剥离器的U型反应槽11中，光纤组待剥离涂覆层位置置于U型反应槽11底端，光纤组待剥离涂覆层位置左右按刻度水平对齐；所述的U型反应槽11的弯曲半径在150mm；
(3)通过溶液导入槽3向溶液存放槽9内加入混合溶液，所述的混合溶液包括体积百分比在85％的硫酸、10％的无水酒精和5％的乙醚；打开导入阀5，将混合溶液加入U型反应槽11内，混合溶液加入量仅使光纤组需剥离涂覆层位置浸入混合溶液中，浸渍腐蚀光纤组25分钟；
(3)通过导出阀6放掉U型反应槽11内的混合溶液，然后先加入清水稀释光纤组已剥离涂覆层位置2分钟，再加入丙酮浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置2分钟，最后加入酒精与乙醚体积比为3∶1的酒精与乙醚混合溶液浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置2分钟；
(4)从U型剥离器取出光纤组，观察光纤组剥除部分的涂覆层是否全部去除，若有残留必须去掉，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边擦除。
实施例2
本发明所述的光纤涂覆层剥离方法，其采用如下步骤依次进行：
(1)将长度在1.5m、直径在450μm的8根光纤合为一个光纤组，确定光纤组需剥离涂覆层位置，确定需剥离涂覆层长度30cm；通过固定夹片4、7将光纤组固定；
(2)将步骤(1)的光纤组放置于U型剥离器的U型反应槽11中，光纤组待剥离涂覆层位置置于U型反应槽11底端，光纤组待剥离涂覆层位置左右按刻度水平对齐；所述的U型反应槽11的弯曲半径在200mm；
(3)通过溶液导入槽3向溶液存放槽9内加入混合溶液，所述的混合溶液包括体积百分比在85％的硫酸、10％的无水酒精和5％的乙醚；打开导入阀5，将混合溶液加入U型反应槽11内，混合溶液加入量仅使光纤组需剥离涂覆层位置浸入混合溶液中，浸渍腐蚀光纤组3小时；
(3)通过导出阀6放掉U型反应槽11内的混合溶液，然后先加入清水稀释光纤组已剥离涂覆层位置5分钟，再加入丙酮浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置5分钟，最后加入酒精与乙醚体积比为3∶1的酒精与乙醚混合溶液浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置5分钟；
(4)从U型剥离器取出光纤组，观察光纤组剥除部分的涂覆层是否全部去除，若有残留必须去掉，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边擦除。
实施例3
本发明所述的光纤涂覆层剥离方法，其采用如下步骤依次进行：
(1)将长度在1.5m、直径在600μm的8根光纤合为一个光纤组，确定光纤组需剥离涂覆层位置，确定需剥离涂覆层长度20cm；通过固定夹片4、7将光纤组固定；
(2)将步骤(1)的光纤组放置于U型剥离器的U型反应槽11中，光纤组待剥离涂覆层位置置于U型反应槽11底端，光纤组待剥离涂覆层位置左右按刻度水平对齐；所述的U型反应槽11的弯曲半径在180mm；
(3)通过溶液导入槽3向溶液存放槽9内加入混合溶液，所述的混合溶液包括体积百分比在85％的硫酸、10％无水酒精和5％乙醚；打开导入阀5，将混合溶液加入U型反应槽11内，混合溶液加入量仅使光纤组需剥离涂覆层位置浸入混合溶液中，浸渍腐蚀光纤组6小时；
(3)通过导出阀6放掉U型反应槽11内的混合溶液，然后先加入清水稀释光纤组已剥离涂覆层位置3分钟；再加入丙酮浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置3分钟，最后加入酒精与乙醚体积比为3∶1的酒精与乙醚混合溶液浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置3分钟；
(4)从U型剥离器取出光纤组，观察光纤组剥除部分的涂覆层是否全部去除，若有残留必须去掉，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边擦除。
本发明中可将数根等长度相同规格的光纤合为一组时，光纤长度在1.4～1.5m，该长度能保证使用时器件的灵活性，又不至于太影响激光的传输效果；在综合考虑备份的光纤材料和浸泡效果的因素，通常将8～10根光纤合为一组。在采用混合溶液腐蚀浸渍光纤组需剥离涂覆层位置时，对于200～220μm直径的光纤需浸渍腐蚀20～30分钟，对于400～450μm的光纤需浸渍腐蚀2～3小时，对于600～650μm光纤需浸渍腐蚀5～6小时。
本发明方法可剥离直径80/250/400/600/1000μm的光纤涂覆层。图3为采用刀片剥离后效果图，图4为本发明方法剥离后效果图，对比图3和图4可知本发明剥离方法可精确地剥除诸如聚酰亚胺、金属及碳等难以处理的光纤外涂覆层，同时对光纤的物理、光学性能无显著影响，采用这种方法克服了采用化学溶剂长时间浸泡光纤包层腐蚀严重的缺点，而且比用剥线钳或刀片剥离更容易、保证裸纤洁净度，不损伤裸纤侧面部分。
对于腐蚀浸泡混合溶液(硫酸85％、无水酒精10％、乙醚5％)，如果硫酸浓度太高，长时间浸泡光纤腐蚀严重，如果浓度太低无法使硫酸与包层反应充分，不能有效剥离包层。溶液中15％的含量为1∶2配比的乙醚和无水乙醇，目的在于实时溶解侵泡时包层不能与硫酸反应的物质。
在光纤组涂覆层腐蚀剥离完成后，清洗过程也较为关键。采用清水稀释裸纤避免烧伤危险，采用丙酮浸渍清洗裸纤用以去除外部油污，采用酒精与乙醚混合液浸渍清洗裸纤可去除杂质。
本发明U型剥离器剥除光纤涂覆层，操作安全，一次可剥离8-10根光纤，在确定要剥离的位置和长度后，通过固定夹片限制溶液浸泡光纤时的渗透腐蚀，保证浸泡区外光纤包层完好性。U型反应槽11的弯曲度较为关键，其不会造成光纤在剥离时的折断，同时也避免了由化学玻璃方法对裸纤处造成的附加损耗。
Claims (5)
1.一种光纤涂覆层剥离方法，其特征在于：该方法采用如下步骤依次进行：
(1)将数根等长度相同规格的光纤合为一组，确定光纤组需剥离涂覆层位置，以及确定需剥离涂覆层长度，通过固定夹片(4、7)将光纤组两端固定；
(2)将步骤(1)的光纤组放置于U型剥离器中，光纤组待剥离涂覆层位置置于U型剥离器的U型反应槽(11)底端，左右按刻度对齐；所述的U型反应槽(11)的弯曲半径在150～200mm；
(3)向步骤(2)放置在U型剥离器中的光纤组待剥离涂覆层位置处导入混合溶液以腐蚀剥离涂覆层，所述的混合溶液包括体积百分比在85％的硫酸、10％的无水酒精和5％的乙醚，混合溶液加入量为仅使光纤组需剥离涂覆层位置浸入混合溶液中；对于200～220μm直径的光纤需浸渍腐蚀20～30分钟，对于400～450μm的光纤需浸渍腐蚀2～3小时，对于600～650μm光纤需浸渍腐蚀5～6小时；
(4)放掉U型剥离器中废液，先加入清水稀释光纤组已剥离涂覆层位置，再加入丙酮浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置，最后加入酒精与乙醚体积比为3∶1的酒精与乙醚混合溶液浸渍清洗光纤组已剥离涂覆层位置；
(5)从U型剥离器取出光纤组，观察光纤组剥除部分的涂覆层是否全部去除，若有残留必须去掉，如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边擦除。
2.根据权利要求1所述的一种光纤涂覆层剥离方法，其特征在于：步骤(1)所述的光纤组包括长度在1.4～1.5m的8～10根光纤，需剥离涂覆层长度为15～30cm，且剥离位置相同。
3.一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其特征在于：所述的U型剥离器上部带有一个溶液存放槽(9)，在溶液存放槽(9)下部连接一个U型反应槽(11)，在溶液存放槽(9)与U型反应槽(11)之间设有导入阀(5)，在U型反应槽(11)下方设有导出阀(6)；所述的U型反应槽(11)内两端放置有固定光纤组的固定夹片(4、7)，所述的溶液存放槽(9)上部分别设有气阀(1)、溶液导入槽(3)和水导入槽(2)。
4.根据权利要求3所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其特征在于：所述的U型剥离器为玻璃制成。
5.根据权利要求3或4所述的一种光纤涂覆层剥离用U型剥离器，其特征在于：所述的U型反应槽(11)的弯曲半径在150～200mm，U型反应槽(11)上标有刻度。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110112640A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 广东工业大学 | 一种基于腐蚀法制备包层光滤除器的方法 |
| CN112180509A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-05 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种光纤涂覆层自动批量热剥装置 |
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| CN112180509A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-05 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种光纤涂覆层自动批量热剥装置 |
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