CN112729781A - 一种具有微孔结构光纤的测量辅助装置 - Google Patents

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郑晶晶
裴丽
解宇恒
阮祖亮
王建帅
李晶
宁提纲
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Abstract

本申请属于光纤测量领域，特别是涉及一种具有微孔结构光纤的测量辅助装置。目前向光子晶体光纤或微孔光纤注入匹配液，主要是通过毛细效应灌入，即将光纤的一端浸入匹配液，等待液体自发沿光纤微孔向另一端延伸。这种方法等待时间长，可处理的光纤长度短，对使用形成了比较明显的限制。本申请提供了一种测量辅助装置，包括相互连接的气压差形成部和紧密连接组件，所述紧密连接组件用于与光纤紧密连接，所述气压差形成部用于通过气压差将液体引入光纤中。通过简单结构和操作将气压差原理引入光纤微孔中的液体灌入过程，简化向光子晶体光纤及微孔光纤中注入液体的操作，并消除毛细效应注入方法导致的长度限制。

Description

一种具有微孔结构光纤的测量辅助装置
技术领域
本申请属于光纤测量领域，特别是涉及一种具有微孔结构光纤的测量辅助装置。
背景技术
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是'光的全反射'。
光纤的折射率及应力等细微结构的精确测量，对于光纤的制备、评估以及器件的制作及评价极为重要。光纤折射率等细微结构的测试设备，需要将光纤完全浸没在匹配液中，才能获得准确的测量数据。常见光纤为实心结构，内部不存在微孔，只需要将光纤浸没在盛有匹配液的容器中即可。但测试对象为光子晶体光纤或微孔光纤时，由于光纤内部的微孔孔径在微米甚至亚微米量级，因此向光纤内部微孔注入匹配液难度极大。
目前向光子晶体光纤或微孔光纤注入匹配液，主要是通过毛细效应灌入，即将光纤的一端浸入匹配液，等待液体自发沿光纤微孔向另一端延伸。这种方法等待时间长，可处理的光纤长度短，对使用形成了比较明显的限制。
发明内容
1.要解决的技术问题
基于目前向光子晶体光纤或微孔光纤注入匹配液，主要是通过毛细效应灌入，即将光纤的一端浸入匹配液，等待液体自发沿光纤微孔向另一端延伸。这种方法等待时间长，可处理的光纤长度短，对使用形成了比较明显的限制的问题，本申请提供了一种具有微孔结构光纤的测量辅助装置。
2.技术方案
为了达到上述的目的，本申请提供了一种测量辅助装置，包括相互连接的气压差形成部和紧密连接组件，所述紧密连接组件用于与光纤紧密连接，所述气压差形成部用于通过气压差将液体引入光纤中。
本申请提供的另一种实施方式为：所述紧密连接组件包括扩充延伸部和连接部，所述气压差形成部、所述扩充延伸部和所述连接部依次连接，所述连接部与所述光纤无间隙连接。
本申请提供的另一种实施方式为：所述扩充延伸部包括内孔，所述光纤穿过所述内孔。
本申请提供的另一种实施方式为：所述扩充延伸部采用石英材料，所述连接部采用紫外固化胶。
本申请提供的另一种实施方式为：所述扩充延伸部为圆柱体，所述气压差形成部为气球，所述气球套设于所述圆柱体一端，所述圆柱体另一端与所述连接部连接，所述连接部可与所述光纤固定连接。
本申请提供的另一种实施方式为：所述内孔直径为250微米，所述内孔外径为5毫米，所述光纤外径为125微米。
本申请提供的另一种实施方式为：所述紧密连接组件为热缩管，所述热缩管一端与所述气压差形成部连接，所述热缩管另一端可与所述光纤固定连接，所述光纤穿过所述热缩管。
本申请提供的另一种实施方式为：所述气压差形成部内设置有弹性部件。
本申请提供的另一种实施方式为：所述弹性部件为弹簧。
本申请还提供一种测量辅助装置的应用，将所述的测量辅助装置应用于光子晶体光纤中注入液体、微孔光纤中注入液体或者内部具有微孔的其他光纤中注入液体。
3.有益效果
与现有技术相比，本申请提供的具有微孔结构光纤的测量辅助装置的有益效果在于：
本申请提供的测量辅助装置，通过简单结构和操作将气压差原理引入光纤微孔中的液体灌入过程，改变目前仅利用毛细效应导致的效率低下、长度受限等问题。
本申请提供的测量辅助装置，不仅可以用于在测试过程中向光子晶体光纤或微孔光纤中注入匹配液，还可以用于向内部具有微孔的其他光纤中注入液体的操作，例如制备内部注入液体的微结构光纤传感头时。
本申请提供的测量辅助装置，通过简单结构和操作将气压差原理引入光纤微孔中的液体灌入过程，简化向光子晶体光纤及微孔光纤中注入液体的操作，并消除毛细效应注入方法导致的长度限制。
附图说明
图1是本申请的测量辅助装置示意图一；
图2是本申请的测量辅助装置示意图二；
图3是本申请的测量辅助装置示意图三；
图中：1-气压差形成部、2-扩充延伸部、21-内孔、3-连接部、4-热缩管、5-弹性部件。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
参见图1～3，本申请提供一种测量辅助装置，包括相互连接的气压差形成部1和紧密连接组件，所述紧密连接组件用于与光纤紧密连接，所述气压差形成部用于通过气压差将液体引入光纤中。
将光纤与紧密连接组件相连接并将其进行固定后，将光纤插入带吸入液体，然后操作气压差形成部1形成压差，为液体沿着光纤向上移动提供动力，然后使得液体注入整个光纤。可以根据液体的粘稠度和光纤的长度来控制气压差形成部1压差的大小。使用完毕后，将光纤移出该测量辅助装置，该测量辅助装置即可进入下一次的使用。通过简单结构和操作将气压差原理引入光纤微孔中的液体灌入过程，简化向光子晶体光纤及微孔光纤中注入液体的操作，并消除毛细效应注入方法导致的长度限制。
光纤材料是透明的，光纤中原本是空气，当液体填充后折射率会发生变化，肉眼可见，很容易判断注入液面位置。
进一步地，所述紧密连接组件包括扩充延伸部2和连接部3，所述气压差形成部1、所述扩充延伸部2和所述连接部3依次连接，所述连接部与所述光纤无间隙连接。
进一步地，所述扩充延伸部包括内孔，所述光纤穿过所述内孔。
光纤插入中心具有内孔21的扩充延伸部2，扩充延伸器2内孔21直径与光纤外径接近，插入光纤与孔壁间仅留有很小的间隙。
具有与光纤紧密连接的扩充延伸部2及外套的气球。连接部3采用胶粘的方式与光纤紧密连接，连接部3与光纤间无间隙。
进一步地，所述扩充延伸部2采用石英材料，所述连接部3采用紫外固化胶。固定端外径可逐渐减小以便于粘合。使用完毕后可通过移除粘胶即紫外固化胶，卸除所述扩充延伸部2。
此处粘胶可以有多种不同的形式，能用于固定的粘胶均可使用。
进一步地，所述扩充延伸部2为圆柱体，所述气压差形成部1为气球，所述气球套设于所述圆柱体一端，所述圆柱体另一端与所述连接部3连接，所述连接部可与所述光纤固定连接。
将气球套设于圆柱体上，将光纤穿过圆柱体后通过连接部3固定，然后将光纤插入所需注入的液体中，挤压气球形成压差之后，提供动力使得液体沿着光纤移动，直至液体灌入光纤，解除固定，取下测量辅助装置即可。可通过简单结构和操作将气压差原理引入光纤微孔中的液体灌入过程，简化向光子晶体光纤及微孔光纤中注入液体的操作，并消除毛细效应注入方法导致的长度限制。
进一步地，所述内孔21直径为250微米，所述内孔21外径为5毫米，所述光纤外径为125微米。
进一步地，所述紧密连接组件为热缩管4，所述热缩管一端与所述气压差形成部1连接，所述热缩管4另一端可与所述光纤固定连接，所述光纤穿过所述热缩管4。
该实施例提供的测量辅助装置结构示意图如图2所示。在光纤外套入热缩管4，加热热缩管4的一端，使其紧密固定在光纤表面。热缩管4的另一端套入气球即气压差形成部1。热缩管4和气球构成测量辅助装置。该测量辅助装置与光纤的连接方式为热缩。
进一步地，所述气压差形成部内设置有弹性部件5。
进一步地，所述弹性部件为弹簧。
该实施例提供的测量辅助装置结构示意图如图3所示。在上述测量辅助装置的基础上，在气球内部增加弹簧。在吸入液体粘度较大时，弹簧提供气球还原的辅助动力，帮助液体吸入。
本申请还提供一种测量辅助装置的应用，将所述的测量辅助装置应用于光子晶体光纤中注入液体、微孔光纤中注入液体或者内部具有微孔的其他光纤中注入液体。
光纤材料是透明的，微孔中原本是空气，当液体填充后折射率会发生变化，肉眼可见，很容易判断注入液面位置。采用本申请中的测量辅助装置使得光纤中注入液体的时间大大缩短，同时还可以解决长度受限问题。
尽管在上文中参考特定的实施例对本申请进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本申请公开的原理和范围内，可以针对本申请公开的配置和细节做出许多修改。本申请的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的等同物文字意义或范围所包含的全部修改。

Claims (10)

1.一种测量辅助装置，其特征在于：包括相互连接的气压差形成部和紧密连接组件，所述紧密连接组件用于与光纤紧密连接，所述气压差形成部用于通过气压差将液体引入光纤中。
2.如权利要求1所述的测量辅助装置，其特征在于：所述紧密连接组件包括扩充延伸部和连接部，所述气压差形成部、所述扩充延伸部和所述连接部依次连接，所述连接部与所述光纤无间隙连接。
3.如权利要求2所述的测量辅助装置，其特征在于：所述扩充延伸部包括内孔，所述光纤穿过所述内孔。
4.如权利要求2所述的测量辅助装置，其特征在于：所述扩充延伸部采用石英材料，所述连接部采用紫外固化胶。
5.如权利要求2所述的测量辅助装置，其特征在于：所述扩充延伸部为圆柱体，所述气压差形成部为气球，所述气球套设于所述圆柱体一端，所述圆柱体另一端与所述连接部连接，所述连接部可与所述光纤固定连接。
6.如权利要求3所述的测量辅助装置，其特征在于：所述内孔直径为250微米，所述内孔外径为5毫米，所述光纤外径为125微米。
7.如权利要求1所述的测量辅助装置，其特征在于：所述紧密连接组件为热缩管，所述热缩管一端与所述气压差形成部连接，所述热缩管另一端可与所述光纤固定连接，所述光纤穿过所述热缩管。
8.如权利要求1～7中任一项所述的测量辅助装置，其特征在于：所述气压差形成部内设置有弹性部件。
9.如权利要求8所述的测量辅助装置，其特征在于：所述弹性部件为弹簧。
10.一种测量辅助装置的应用，其特征在于：将所述权利要求1～9中任一项所述的测量辅助装置应用于光子晶体光纤中注入液体、微孔光纤中注入液体或者内部具有微孔的其他光纤中注入液体。
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