CN108445593A - 一种光子晶体光纤的存贮方法 - Google Patents

一种光子晶体光纤的存贮方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光子晶体光纤的存贮方法，该方法包括以下步骤：沿待存贮光子晶体光纤的两端分别截掉一定长度的光纤；对光纤的两个端头进行预处理；将两个热缩套管分别套入相对应的预处理后的端头，并使用熔接机的加热槽加热热缩套管，使热缩套管与端头相对固定；将设置有热缩套管的光子晶体光纤放置在环境温度为15℃～35℃、相对湿度为20％～55％的标准气压环境中。本发明避免了光纤在存贮过程中吸收水分而导致光纤损耗增大并影响后期使用的问题。

Description

一种光子晶体光纤的存贮方法
技术领域
本发明属于光子晶体光纤领域，尤其涉及一种光子晶体光纤的存贮方法。
背景技术
光子晶体光纤为包层具有周期性排列空气孔的光纤，又称微结构光纤或多孔光纤，可分为全内反射型和光子带隙型两种。全内反射型光子晶体光纤通常纤芯为纯SiO2，包层为带有空气孔的SiO2；光子带隙型光子晶体光纤，纤芯为大的空气孔，周围周期性的分布有小的空气孔。
目前光子晶体光纤已经在光纤通讯和光纤传感领域开展应用，由于光子晶体光纤的特殊结构和导光机理，使得其具有以往传统的纤芯/包层结构光纤没有的高耦合效率，低弯曲损耗，低非线性、低色散性和高的双折射性等特点，使光子晶体光纤在很多光学器件的应用上有显著的优势。
但从光子晶体光纤制作完成到光纤实际应用在光学器件上，并与其他光纤进行接续前，光纤不可避免的会暴露在空气中，由于光子晶体光纤的多孔结构以及外界存储环境中湿气的影响，光纤端面会慢慢吸收外界水分，带来OH—吸收损耗，导致光纤损耗增大，尤其在光纤处于低温环境时，光纤损耗会进一步增大。
目前，常用的光子晶体光纤存贮方法与普通光纤相同，但普通光纤是实芯结构，不存在光纤端面吸收水分的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服先有技术的不足，提供了一种光子晶体光纤的存贮方法，避免了光纤在存贮过程中吸收水分而导致光纤损耗增大并影响后期使用的问题。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：沿待存贮光子晶体光纤的两端分别截掉一定长度的光纤；
步骤二：对光纤的两个端头进行预处理；
步骤三：将两个热缩套管分别套入相对应的预处理后的端头，并使用熔接机的加热槽加热热缩套管，使热缩套管与端头相对固定；
步骤四：将步骤三中设置有热缩套管的光子晶体光纤放置在环境温度为15℃～35℃、相对湿度为20％～55％的标准气压环境中。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，在步骤二中，对光纤的两个端头进行预处理为对光纤的两个端头进行熔接处理或烧球处理。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，熔接处理为对光纤的两个端头分别熔接一段长度为l2的普通光纤，熔接方式采用单模熔接，熔接主放电时间t，功率为P。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，烧球处理为将步骤二中的光纤放入熔接机的熔接室中，将光纤的两个端头分别烧熔成球，其中，待存贮的光子晶体光纤包层直径为D1，所烧球的直径为D2。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，在步骤一中，截掉的光纤的长度为45cm-55cm。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，普通光纤的长度l2的范围是20cm～35cm。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，当待存贮光子晶体光纤的包层直径为125μm时，普通光纤也选择包层直径为125μm光纤，此时主放电时间t的范围为1600ms～2000ms，主放电功率P的范围为标准0bit～标准-20bit；当待存贮光子晶体光纤的包层直径为80μm时，普通光纤也选择包层直径为80μm光纤，此时主放电时间t的范围为800ms～1200ms，主放电功率P的范围为标准-20bit～标准-40bit。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，将步骤二中的光纤放入熔接室时，光纤端面位置应超过熔接室中间加热源的位置，超出长度范围为15μm～25μm。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，所烧球的直径D2＝1.5D1～2.5D1。
上述光子晶体光纤的存贮方法中，在步骤三中，当采用熔接处理时，热缩套管长度l3的范围为35mm～40mm；当采用烧球处理时，热缩套管长度l3的范围为25mm～30mm。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明通过在对光纤预处理前增加截取一定的长度这一步骤，可以有效的去除光纤存贮前已吸入的水分，避免光纤损耗增大；
(2)本发明通过对光纤端头进行处理，包括熔接一段普通光纤或者将将光纤端头进行烧球处理，都可以有效的堵住光子晶体光纤的空气孔或者使光子晶体光纤的空气孔完全塌缩，避免空气中的水分从光纤的空气孔进入光纤内部，使光纤损耗增大；
(3)本发明通过对已处理过的光纤端头进行保护，可以提高熔接点处和烧球处的强度，有效的避免光纤熔接部或烧球部由于其他不可控原因导致的断裂；
(4)本发明中要求在光纤与其他光纤接续前，均需进行保护处理，可以有效的避免在光纤使用前因吸收空气中水分导致的损耗增大。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1(a)是本发明实施例提供的光子晶体光纤的典型端面示意图；
图1(b)是本发明实施例提供的光子晶体光纤的典型端面的另一示意图；
图2是本发明实施例提供的光子晶体光纤端头烧球后示意图；
图3是本发明实施例提供的光子晶体光纤的存贮方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
光子晶体光纤为包层具有周期性排列空气孔的光纤，根据纤芯结构不同，又分为实芯光子晶体光纤和空芯光子晶体光纤，其结构特点如图1(a)和图1(b)所示，两种光纤端面空气孔均有一定的占空比，其中空芯光子晶体光纤的占空比最大可达70％以上，这种光纤结构直接裸露在空气中，会不断的吸收空气中的水分。
如图3所示，本实施例提供了一种光子晶体光纤的存贮方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：截掉端头最外侧光纤：
将待存贮光纤的两侧端头各截掉长度为l1的部分光纤；长度l1的范围是不小于50cm。
步骤二：对光纤端头进行预处理，所述预处理包括2种方法：方法一对两侧端头分别进行熔接处理，方法二对两侧端头进行烧球处理；
(1)熔接：对已截掉端头的光纤，分别熔接一段长度为l2的普通光纤，熔接方式采用单模熔接，熔接主放电时间t，功率为P；
(2)烧球(如图2所示)：对已截掉端头的光纤，放入熔接机的熔接室中，选择熔接程序，分别将两侧光纤端头烧熔成球，所存贮的光子晶体光纤包层直径为D1，所烧球的直径为D2；具体的，将光纤放入熔接室时，光纤端面位置应超过熔接室中间加热源的位置，超出长度范围为15μm～25μm。所烧球的直径D2＝1.5～2.5D1。
步骤三：对已处理端头进行保护：
将长度为l3的热缩套管套入熔接部或者烧球部，并使套管覆盖整个熔接部或烧球部，并使用熔接机的加热槽加热热缩套管，使热缩套管与熔接部相对固定，完成保护；具体的，当采用方法一进行保护时，热缩套管长度l3的范围为35mm～40mm，当采用方法二进行保护时，热缩套管长度l3的范围为25mm～30mm。
步骤四：光纤存放:
将已保护好端头的光纤盘放置在环境温度：15℃～35℃，相对湿度：20％～55％的标准气压环境中。
每次使用光纤，截取相应的使用长度后，待使用光纤和剩余的待存贮光纤，均应上述的方法对光纤端头进行处理后使用和存贮，直到所使用光纤与其他光纤接续。
步骤二中普通光纤的长度l2的范围是20cm～35cm；所述步骤二中当所存贮光纤的包层直径为125μm时，普通光纤也选择包层直径为125μm光纤，此时主放电时间t的范围为1600ms～2000ms，主放电功率P的范围为标准0bit～标准-20bit；当所存贮光纤的包层直径为80μm时，普通光纤也选择包层直径为80μm光纤，此时主放电时间t的范围为800ms～1200ms，主放电功率P的范围为标准-20bit～标准-40bit。
下面以包层直径为80μm实芯光子晶体光纤为例，说明具体实施方式：
步骤一：截掉端头最外侧光纤
将待存贮光纤的两侧端头各截掉长度为60cm的部分光纤；
步骤二：采用方法一对光纤端头进行预处理，即在光纤两侧端头分别熔接一段普通光纤，
采用滕仓熔接机，单模熔接程序，熔接主放电时间设为1000ms，功率为标准-20bit，在光纤两侧端头分布熔接一段长为25cm的包层为80μm的普通光纤；
步骤三：对已处理端头进行保护
将长度为38mm的热缩套管套入熔接部，使套管覆盖整个熔接部，并使用熔接机的加热槽加热热缩套管，使热缩套管与熔接部相对固定，完成保护；
步骤四：光纤存放
将已保护好端头的光纤盘放置在环境温度：15℃～35℃，相对湿度：20％～55％的标准气压环境中。
使用实施例存贮多盘光子晶体光纤，存贮6个月，光纤损耗没有增大，而按其他普通光纤存储方法存贮的2盘光纤，损耗平均增大2.45dB。
本实施例通过在对光纤预处理前增加截取一定的长度这一步骤，可以有效的去除光纤存贮前已吸入的水分，避免光纤损耗增大；本实施例通过对光纤端头进行处理，包括熔接一段普通光纤或者将将光纤端头进行烧球处理，都可以有效的堵住光子晶体光纤的空气孔或者使光子晶体光纤的空气孔完全塌缩，避免空气中的水分从光纤的空气孔进入光纤内部，使光纤损耗增大；本实施例通过对已处理过的光纤端头进行保护，可以提高熔接点处和烧球处的强度，有效的避免光纤熔接部或烧球部由于其他不可控原因导致的断裂；本实施例要求在光纤与其他光纤接续前，均需进行保护处理，可以有效的避免在光纤使用前因吸收空气中水分导致的损耗增大。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一：沿待存贮光子晶体光纤的两端分别截掉一定长度的光纤；
步骤二：对光纤的两个端头进行预处理；
步骤三：将两个热缩套管分别套入相对应的预处理后的端头，并使用熔接机的加热槽加热热缩套管，使热缩套管与端头相对固定；
步骤四：将步骤三中设置有热缩套管的光子晶体光纤放置在环境温度为15℃～35℃、相对湿度为20％～55％的标准气压环境中。
2.根据权利要求1所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：在步骤二中，对光纤的两个端头进行预处理为对光纤的两个端头进行熔接处理或烧球处理。
3.根据权利要求2所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：熔接处理为对光纤的两个端头分别熔接一段长度为l2的普通光纤，熔接方式采用单模熔接，熔接主放电时间t，功率为P。
4.根据权利要求2所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：烧球处理为将步骤二中的光纤放入熔接机的熔接室中，将光纤的两个端头分别烧熔成球，其中，待存贮的光子晶体光纤包层直径为D1，所烧球的直径为D2。
5.根据权利要求1所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：在步骤一中，截掉的光纤的长度为45cm-55cm。
6.根据权利要求3所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：普通光纤的长度l2的范围是20cm～35cm。
7.根据权利要求3所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：当待存贮光子晶体光纤的包层直径为125μm时，普通光纤也选择包层直径为125μm光纤，此时主放电时间t的范围为1600ms～2000ms，主放电功率P的范围为标准0bit～标准-20bit；当待存贮光子晶体光纤的包层直径为80μm时，普通光纤也选择包层直径为80μm光纤，此时主放电时间t的范围为800ms～1200ms，主放电功率P的范围为标准-20bit～标准-40bit。
8.根据权利要求4所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：将步骤二中的光纤放入熔接室时，光纤端面位置应超过熔接室中间加热源的位置，超出长度范围为15μm～25μm。
9.根据权利要求4所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：所烧球的直径D2＝1.5D1～2.5D1。
10.根据权利要求2所述的光子晶体光纤的存贮方法，其特征在于：在步骤三中，当采用熔接处理时，热缩套管长度l3的范围为35mm～40mm；当采用烧球处理时，热缩套管长度l3的范围为25mm～30mm。
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