CN116880013A - 一种光纤熔接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤熔接方法，包括以下步骤：于待熔接光纤的预设剥除长度处对涂覆层进行切缝隙操作；将切缝隙后的光纤浸泡于软化液中以对涂覆层进行软化处理；取出光纤并施加沿光纤的轴向力以将被软化的涂覆层剥除；对光纤的经剥除涂覆层的一端进行切割出熔接端面；将两熔接端面进行熔接；在熔接点处套上透光管，往透光管内灌满涂敷胶后进行抽真空处理，利用紫外灯照射透光管以固化透光管内的涂敷胶。本发明提供的光纤熔接方法，采用物理切缝和化学浸泡软化之后再对光纤施加轴向力，在缝隙位置断开，不存在硬碎屑摩擦包层造成损伤的现象，光纤剥口平整光滑；采用透光管支撑保护熔接部位，向透光管内灌涂敷胶，涂敷效果好。
Description
技术领域
本发明涉及光纤熔接技术领域，具体而言，涉及一种光纤熔接方法。
背景技术
光纤激光器一般由多个无源光器件以及泵浦源构成，各个器件之间通过光纤熔接进行连接，光纤熔接点成为系统最薄弱的部分。熔接点的处理质量决定了系统的稳定性。熔接处理一般分五个步骤：光纤剥除、光纤清洁、光纤切割、光纤熔接与光纤涂敷。现有技术中光纤剥除一般采用米勒钳、或热剥钳或刀片或光纤剥除设备,通过物理接触剥除光纤涂覆层，也有使用激光进行剥除。
现有技术中，光纤剥除还存在如下缺点：光纤剥除采用刀片物理接触剥除法，刀片在剥除的过程中极易划伤光纤包层，产生细裂纹等瑕疵，容易断裂，包层光将溢出，热累积将烧毁熔接点；光纤剥除采用激光剥除法，操作复杂，且激光为热剥除，极易损伤到光纤包层。
发明内容
本发明提供一种光纤熔接方法，用以解决现有技术中采用物理接触剥除法或激光剥除法进行光纤剥除，光纤包层易出现损伤的技术问题。
本发明提供一种光纤熔接方法，待熔接光纤沿径向自内向外依次包括纤芯、包层和涂覆层，所述方法包括以下步骤：
涂覆层剥除：于待熔接光纤的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙操作；将切缝隙后的所述待熔接光纤浸泡于软化液中以对所述涂覆层进行软化处理，所述缝隙与所述软化液的最高位平齐；经浸泡预定时间后，取出所述待熔接光纤并施加沿所述待熔接光纤的轴向方向的作用力以将被软化的所述涂覆层剥除，使所述包层裸露；
光纤切割：对所述待熔接光纤的经剥除所述涂覆层的一端进行切割以获得熔接端面；
光纤熔接：将依次经所述涂覆层剥除和所述光纤切割步骤所得的两熔接端面进行熔接；以及，
熔接点涂敷：在熔接点处套上透光管，往所述透光管内灌满涂敷胶后进行抽真空处理，利用紫外灯照射透光管以固化所述透光管内的涂敷胶。
本发明提供的光纤熔接方法，进行涂覆层剥除时，通过采用物理切缝和化学浸泡软化之后再对光纤施加轴向力，剥除涂覆层从而露出包层，与现有技术中采用物理接触剥除相比，浸泡之后的涂覆层被软化，在开缝位置断开，不存在硬碎屑摩擦包层造成损伤的现象，光纤剥口平整光滑；进行熔接点涂敷时，一方面，采用透光管套于熔接部位，透光管对熔接部位能够提供一定机械强度支撑，避免熔接部位发生弯折，对熔接部位起到保护的作用；另一方面，向透光管内灌涂敷胶再抽真空，涂敷效果好，涂敷胶透明无缺陷，在工作过程中温升低。
进一步地，在经所述涂覆层剥除步骤之后，还包括：
光纤清洁：对剥除所述涂覆层后的所述待熔接光纤进行清洁及干燥处理。
进一步地，所述于待熔接光纤的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙操作的步骤中，所述切缝为圆环缝隙或圆弧缝隙。
进一步地，所述于待熔接光纤的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙操作的步骤中，所述缝隙的数量至少为2个，所述缝隙在所述待熔接光纤的同一切面间隔布置。
进一步地，所述于待熔接光纤的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙操作的步骤中，所述包层的直径为D1,所述涂覆层的直径为D2,所述切缝的深度介于(0，(D2-D1)/2)之间。如此限定切缝的深度，防止光纤剥除工具与待熔接光纤的包层接触，对包层造成损伤。
进一步地，所述将切缝隙后的所述待熔接光纤浸泡于软化液中以对所述涂覆层进行软化处理的步骤中，所述软化液为无水乙醇，所述无水乙醇的浓度大于等于99.5％，浸泡时间大于等于6小时。如此选择，由于与丙酮、甲苯相比，无水乙醇几乎无毒性，更环保安全，且对涂覆层的浸泡软化更温和，对光纤包层无腐蚀效果，使剥除过程中涂覆层仍是完整的圆筒，在开缝隙位置断开，拉出后完整的涂覆层为一个管状结构，不存在碎屑摩擦包层造成损伤的现象；此外，与强酸相比，避免强酸腐蚀可能对光纤包层造成局部毛化的不良现象。
进一步地，所述软化液盛装于具有盖板的容器中，所述容器的盖板上设有开孔，所述待熔接光纤的经切缝隙操作的一端穿过所述开孔浸泡于所述软化液。
本发明提供的光纤熔接方法，将涂覆层进行浸泡软化处理中，在容器上设置盖板，盖板使容器米密封，防止软化液挥发。
进一步地，所述光纤切割步骤包括：采用第一夹具夹持所述待熔接光纤的经剥除所述涂覆层的一端；采用第二夹具夹持所述待熔接光纤的具有所述涂覆层的局部；对处于所述第一夹具和所述第二夹具之间的经剥除所述涂覆层的所述待熔接光纤实施切割并形成裂口；所述第一夹具和所述第二夹具分别对所述待熔接光纤施加相反方向的轴向拉力，使所述待熔接光纤断开。如此切割，包层保留部位不存在接触污染，防止包层保留部位受到损伤。
进一步地，所述光纤熔接步骤包括：将两个所述待熔接光纤固定于所述熔接设备的定位结构上，使两个所述待熔接光纤的熔接端面对准后放电熔接；所述熔接设备的定位结构着力于两个所述待熔接光纤的具有所述涂覆层的局部。如此放置，避免定位结构与待熔接光纤的包层直接接触，防止定位结构上面有颗粒物、碎屑等杂质，在待熔接光纤对准，甚至旋转时，对光纤的包层造成损伤。
进一步地，所述在熔接点处套上透光管，往所述透光管内灌满涂敷胶后进行抽真空处理的步骤包括：在所述透光管的第一端与所述涂覆层之间采用涂敷胶密封；将所述透光管垂直放置，从所述透光管的第二端向所述透光管内灌满涂敷胶；将套有所述透光管的待熔接光纤放置于真空箱中抽真空10min～60min。
本发明提供的光纤熔接方法，进行光纤涂敷时，一方面，采用透光管套于熔接部位，透光管对熔接部位能够提供一定机械强度支撑，避免熔接部位发生弯折，对熔接部位起到保护的作用；另一方面，向透光管内灌涂敷胶再抽真空，涂敷效果好，涂敷胶透明无缺陷，在工作过程中温升低。
进一步地，在所述熔接点涂敷的步骤中，所述透光管被配置为玻璃毛细管，所述涂敷胶采用折射率低于1.40的低折射率紫外胶，和/或，所述紫外灯的功率为小于等于1W且所述紫外灯的照射时间配置为30s～300s。
附图说明
图1为现有技术中光纤激光器的种子源结构示意图；
图2为现有技术中光纤激光器的放大器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的光纤熔接方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤切缝截面示意图一；
图5为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤切缝截面示意图二；
图6为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤切缝截面示意图三；
图7为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤切割的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤熔接的结构示意图；
图9(a)-图9(c)为本发明实施例提供的光纤熔接方法中光纤涂敷的状态示意图；
附图标记说明：
1-1、第一泵浦源；1-2、第一泵浦合束器；1-3、高反光栅；1-4、第一增益光纤；1-5、低反光栅；1-6、第一熔点；1-7、第二熔点；
2-1、第二泵浦源；2-2、第二泵浦合束器；2-3、第三熔点；2-4、第二增益光纤；
10、待熔接光纤；11、纤芯；12、包层；13、涂覆层；14、缝隙；15、圆弧缝隙；16、圆环缝隙；21、第一夹具；22、第二夹具；23、光纤切刀；31、V形槽；32、压脚；41、透光管；42、涂敷胶。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图1-9对本发明的应用背景及具体实施例作详细的说明。
附图1为现有一般光纤激光器的种子源结构，包括第一泵浦源1-1、第一泵浦合束器1-2、高反光栅1-3、第一增益光纤1-4和低反光栅1-5，其中，第一泵浦合束器1-2与高反光栅1-3的第一熔点1-6、高反光栅1-3与第一增益光纤1-4的第二熔点1-7，第一熔点1-6和第二熔点1-7构成此种子源结构的关键熔点，属于最薄弱环节。
附图2为现有一般光纤激光器的放大器结构，包括第二泵浦源2-1、第二泵浦合束器2-2和第二增益光纤2-4，第二泵浦合束器2-2与第二增益光纤2-4的第三熔点2-3为此放大器的关键熔点，同属最薄弱环节。
本发明实施例提供的光纤熔接方法适用于上述附图1和2中的关键熔点的熔接。
另一方面，现有大功率光纤激光器一般采用包层泵浦方式，由泵浦合束器将泵浦光导入无源光纤包层，再与增益光纤进行熔接，导入增益光纤包层中。大功率泵浦作用下泵浦光将充满包层，若包层有损伤、脏污等不良，将会有包层光导出或吸收聚集，造成发热，一旦超过阈值则会发生烧毁事故。
参见附图3和图4，本发明实施例提供一种光纤熔接方法，待熔接光纤10沿径向自内向外依次包括纤芯11、包层12和涂覆层13，方法包括以下步骤：涂覆层剥除：于待熔接光纤10的预设剥除长度处对涂覆层进行切缝隙14操作；将切缝隙14后的待熔接光纤10浸泡于软化液中以对涂覆层13进行软化处理，缝隙14与软化液的最高位平齐；经浸泡预定时间后，取出待熔接光纤10并施加沿待熔接光纤10的轴向方向的作用力以将被软化的涂覆层13剥除，使包层12裸露；光纤切割：对待熔接光纤10的经剥除涂覆层13的一端进行切割以获得熔接端面；光纤熔接：将依次经涂覆层剥除和光纤切割步骤所得的两熔接端面进行熔接；以及熔接点涂敷：在熔接点处套上透光管41，往透光管41内灌满涂敷胶后进行抽真空处理，利用紫外灯照射透光管41以固化透光管41内的涂敷胶。
需要说明的是，采用光纤剥除工具将待熔接光纤10在预设剥除长度处进行切缝隙14，在切缝隙14的过程中，光纤剥除工具不与待熔接光纤10的包层12接触，防止对包层12造成损伤，光纤剥除工具可以是刀片或米勒钳。若采用米勒钳进行切缝隙14，可以通过调节限位螺丝进行调整，控制米勒钳的刀口孔径略小于涂覆层13的直径，保证米勒钳不会卡到光纤包层12。
需要说明的是，预设剥除长度介于3cm～4cm。
需要说明的是，第一预设时间介于6h～10h，优选地，第一预设时间为8h。如此限定第一预设时间，保证涂覆层13被充分软化，便于后续涂覆层13的剥除，防止对包层12造成损伤。
需要说明的是，缝隙14与软化液的最高位齐平，保证预设剥除长度的涂覆层13完全浸泡在软化液中，便于后续剥除完整；防止预设剥除长度之外的涂覆层13被软化。
需要说明的是，取出浸泡后的待熔接光纤10，使用无尘纸夹持浸泡过的涂覆层，对涂覆层施加沿待熔接光纤10的轴向方向的作用力，将浸泡后的涂覆层13剥除，露出包层12。
因此，本发明实施例提供的光纤熔接方法，通过采用物理切缝隙14和化学浸泡软化之后再对光纤施加轴向力，剥除涂覆层13从而露出包层12，与现有技术中采用物理接触剥除相比，浸泡之后的涂覆层13被软化，在开缝位置断开，不存在硬碎屑摩擦包层12造成损伤的现象，光纤剥口平整光滑；进行熔接点涂敷时，一方面，采用透光管套于熔接部位，透光管对熔接部位能够提供一定机械强度支撑，避免熔接部位发生弯折，对熔接部位起到保护的作用；另一方面，向透光管内灌涂敷胶再抽真空，涂敷效果好，涂敷胶透明无缺陷，在工作过程中温升低。
本发明实施例，在经涂覆层剥除步骤之后，还包括：光纤清洁：对剥除涂覆层13后的待熔接光纤10进行清洁及干燥处理。如此设置，防止清洁液残留。
需要说明的是，在一种具体的实施方式中，光纤清洁的方式可以是无尘纸或无尘棉蘸取无水酒精进行清洁，此种方式方便经济，但是清洁力度过大的话，容易导致碎屑划伤待熔接光纤10的包层12，使包层12产生裂纹，影响光纤的使用寿命，因此，采用无尘纸或无尘棉蘸取无水酒精进行清洁，需要采取单向轻轻擦拭，避免反复使用单张无尘纸或单张无尘棉，防止包层12摩擦损伤。
在另一种具体的实施方式中，光纤清洁方式还可以是超声波清洗，清洗溶剂采用无水乙醇，清洗功率为2w～5w，清洗时长介于20s～40s，通过限定清洗功率和清洗时长满足一定的范围，保证超声波清洗彻底，防止待熔接光纤10残留顽固的污渍。
优选地，超声波清洗的清洗功率为3w，清洗时长为30s。
需要说明的是，干燥处理的方式，可以采用风干。具体地，使用纯净的压缩氮气对剥除涂覆层13的待熔接光纤10进行吹干处理。
参见附图4-图6，本发明实施例，于待熔接光纤10的预设剥除长度处对涂覆层进行切缝隙14操作的步骤中，缝隙14为圆环缝隙16或圆弧缝隙15。需要说明的是，利用光纤剥除工具沿涂覆层13的同一切面划切一个圆环缝隙16或一个圆弧缝隙15或两个圆弧缝隙15或三个圆弧缝隙15或四个圆弧缝隙15或其他多个圆弧缝隙15。
本发明实施例，于待熔接光纤10的预设剥除长度处对涂覆层进行切缝隙14操作的步骤中，缝隙14的数量至少为2个，缝隙14在待熔接光纤10的同一切面间隔布置。
本发明实施例，缝隙14在待熔接光纤10的同一切面等间距间隔布置。
参见附图4，本发明实施例，包层12的直径为D1,涂覆层13的直径为D2,切缝14的深度t介于0，D2-D1/2之间，如此限定缝隙14的深度，防止光纤剥除工具与待熔接光纤10的包层12接触，对包层12造成损伤。
需要说明的是，涂覆层13的材料为橡胶，软化液可以是乙醇、丙酮或甲苯。本发明实施例，将切缝隙14后的待熔接光纤10浸泡于软化液中以对涂覆层13进行软化处理的步骤中，优选地，软化液为无水乙醇，无水乙醇的浓度大于等于99.5％，浸泡时间大于等于6小时。如此选择，由于与丙酮、甲苯相比，无水乙醇几乎无毒性，更环保安全，且对涂覆层13的浸泡软化更温和，对光纤包层12无腐蚀效果，使剥除过程中涂覆层13仍是完整的圆筒，在开缝位置断开，拉出后完整的涂覆层13为一个管状结构，不存在碎屑摩擦包层12造成损伤的现象；此外，与强酸相比，避免强酸腐蚀可能对光纤包层12造成局部毛化的不良现象。
本发明实施例，软化液盛装于具有盖板的容器中，容器的盖板上设有开孔，待熔接光纤10的经切缝隙14操作的一端穿过开孔浸泡于软化液。
需要说明的是，容器可以为玻璃烧杯或塑料瓶。
本发明实施例提供的光纤熔接方法，将涂覆层13进行浸泡软化处理中，在容器上设置盖板，盖板使容器密封，防止软化液挥发。
本发明实施例，一种实施方式中，盖板上可以设有夹具，夹具与开孔的轴线共线，夹具用于夹持待熔接光纤10。如此设置，便于夹持待熔接光纤10，以及调节待熔接光纤10进入软化液中的深度。
本发明实施例，另一种实施方式中，待熔接光纤10与盖板通过胶带粘接。
参见附图7，本发明实施例，光纤切割步骤包括：采用第一夹具21夹持待熔接光纤10的经剥除涂覆层13的一端；采用第二夹具22夹持待熔接光纤10的具有涂覆层13的局部；对处于第一夹具21和第二夹具22之间的经剥除涂覆层13的待熔接光纤10实施切割并形成裂口；第一夹具21和第二夹具22分别对待熔接光纤10施加相反方向的轴向拉力，使待熔接光纤10断开。靠近涂覆层13部位的包层12部位为包层12保留部位，如此切割，包层12保留部位不存在接触污染，防止包层12保留部位受到损伤。
具体地，采用光纤切刀23对待熔接光纤10的包层12进行切割。
参见附图8，本发明实施例，光纤熔接步骤包括：将两个待熔接光纤10固定于熔接设备的定位结构上，使两个待熔接光纤10的熔接端面对准后放电熔接；熔接设备的定位结构着力于两个待熔接光纤10的具有涂覆层13的局部。如此放置，避免定位结构与待熔接光纤的包层直接接触，防止定位结构上面有颗粒物、碎屑等杂质，在待熔接光纤对准，甚至旋转时，对光纤的包层造成损伤。
本发明实施例，具体地，定位结构包括V形槽31和压脚32，光纤熔接步骤包括：将两个待熔接光纤10的涂覆层13部位放置于熔接机的V形槽31中，熔接机的压脚32正对V形槽31且抵接于待熔接光纤10的涂覆层13部位，对切割后的待熔接光纤10端面放电熔接。如此放置，避免V形槽31和压脚32与待熔接光纤10的包层12直接接触，防止V形槽31和压脚32上面有颗粒物、碎屑等杂质，在待熔接光纤10对准，甚至旋转时，对光纤的包层12造成损伤。
参见附图9a-图9c，本发明实施例，在熔接点处套上透光管41，往透光管41内灌满涂敷胶后进行抽真空处理的步骤包括：在透光管41的第一端与涂覆层13之间采用涂敷胶密封；将透光管41垂直放置，从透光管41的第二端向透光管41内灌满涂敷胶；将套有透光管41的待熔接光纤10放置于真空箱中抽真空10min～60min。
需要说明的是，使用光纤涂敷机易出现气孔、缺胶、涂敷断痕或涂敷槽不干净带来的灰尘黑点、气孔等不易发现的异常，将极大影响激光器稳定。而本发明实施例提供的光纤熔接方法，进行光纤涂敷时，一方面，采用透光管41套于熔接部位，透光管41对熔接部位能够提供一定机械强度支撑，避免熔接部位发生弯折，对熔接部位起到保护的作用；另一方面，向透光管41内灌光纤涂敷胶42再抽真空，涂敷效果好，光纤涂敷胶42透明无缺陷，在工作过程中温升低。
本发明实施例，在熔接点涂敷的步骤中，透光管41被配置为玻璃毛细管。
需要说明的是，透光管41垂直放置，透光管41的第一端为透光管41的底端，透光管41的第二端为透光管41的上端，从透光管41的上端灌入光纤涂覆胶至完全灌满。
本发明实施例，涂敷胶42为紫外涂敷胶，涂敷胶采用折射率低于1.40的低折射率紫外胶。
本发明实施例，可选地，紫外线灯的功率小于等于1W，照射时间介于30s～300s之间。由于高功率紫外线灯照射透光管41内的光纤涂覆胶，会导致光纤涂敷胶42发黄，因此，采用低功率紫外线灯照射。
优选地，紫外线灯的功率为10mW，照射时间40s。
本发明具体实施例
本实施例的激光器包括高反光栅光纤和增益光纤，激光器的输出功率为1500w，波长为1080nm，其中高反光栅光纤的纤芯11直径为20μm，包层12直径为400μm，涂覆层13直径为550μm；增益光纤的纤芯11直径为20μm，包层12直径为400μm，涂覆层13直径为550μm。光纤熔接方法包括以下步骤：
涂覆层剥除：
(1)切缝隙14：高反光栅光纤和增益光纤的预设剥除长度为4cm，将米勒钳卡口直径调整为500μm，对高反光栅光纤和增益光纤的预设剥除长度处进行垂直切缝隙14，缝隙14为圆弧缝隙15，圆弧缝隙15的数量为4个，4个圆弧缝隙15在同一切面间隔布置；
(2)浸泡软化处理：玻璃杯中加入5cm高度的无水乙醇，盖好盖板，将缝隙14后的高反光栅光纤和缝隙14后的增益光纤穿过盖板的开孔，使缝隙14刚好与无水乙醇的上表面齐平，切缝隙14操作后的高反光栅光纤和切缝隙14操作后的增益光纤均与盖板固定，浸泡8小时后取出；
(3)剥除涂覆层13：对浸泡后的高反光栅光纤和浸泡后的增益光纤，施加沿轴向方向的作用力，去除高反光栅光纤和增益光纤的涂覆层13。
光纤清洁：使用超声波清洗器对剥除涂覆层13后的高反光栅光纤和增益光纤进行清洁，清洁剂采用无水乙醇，清洁的功率为3W，清洁时长为30s。
光纤干燥：将清洁后的高反光栅光纤和浸泡后的增益光纤，采用干净的压缩氮气罐进行吹干，防止无水乙醇残留。
光纤切割：采用第一夹具21夹持高反光栅光纤经剥除涂覆层13的一端，采用第二夹具22夹持高反光栅光纤的具有涂覆层13的局部；对处于第一夹具21和第二夹具22之间的经剥除涂覆层13的高反光栅光纤实施切割并形成裂口；第一夹具21和第二夹具22分别对高反光栅光纤施加相反方向的轴向拉力，使高反光栅光纤断开；
采用第一夹具21夹持增益光纤经剥除涂覆层13的一端，采用第二夹具22夹持增益光纤的具有涂覆层13的局部；对处于第一夹具21和第二夹具22之间的经剥除涂覆层13的增益光纤实施切割并形成裂口；第一夹具21和第二夹具22分别对增益光纤施加相反方向的轴向拉力，使增益光纤断开；
其中，拉力为1000psi，切割长度为4mm。
光纤熔接：将高反光栅光纤的涂覆层13部位放置于熔接机的V形槽31中，熔接机的压脚32正对V形槽31且抵接于高反光栅光纤的涂覆层13部位；将增益光纤的涂覆层13部位放置于熔接机的V形槽31中，熔接机的压脚32正对V形槽31且抵接于增益光纤的涂覆层13部位；高反光纤光栅和增益光纤的包层12端面对准，放电熔接，其中，放电时长为10000ms。
光纤涂敷：使用无尘纸沾酒精擦拭熔接处理后的光纤涂覆层，然后将透光管41套于熔接部位，其中，玻璃管内径0.8mm，外径1.5mm，长15mm。部分高反光栅光纤的涂覆层13和部分增益光纤的涂覆层13位于透光管41内，透光管41垂直放置，透光管41的底端与涂覆层13之间采用紫外胶密封，从透光管41的顶端向透光管41内灌涂敷胶；放置于真空箱中抽真空30min；采用紫外灯照射透光管41，固化透光管41内的涂敷胶，其中，涂敷胶的折射率为1.373。
本发明具体实施例，将增益光纤盘入高反光栅光纤槽内，熔点区域的槽大小与玻璃管尺寸匹配；然后使用涂敷胶对二者熔接部位进行灌涂敷胶。实测激光输出1500W时，此熔接部位无明显亮点，发热均匀，熔点仅40℃，远远低于80℃阈值点；如果采用涂敷机涂敷，由于涂敷表层泛白，温度会在50℃～60℃，采用灌涂敷胶的方式明显降低熔点温度。
本发明适用范围包括但不局限于本发明具体实施例中提到的高功率连续1080nm激光器，同时适用其他波长的连续、准连续或脉冲激光器中对熔接部位的处理方法。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种光纤熔接方法，其特征在于，待熔接光纤(10)沿径向自内向外依次包括纤芯(11)、包层(12)和涂覆层(13)，所述方法包括以下步骤：
涂覆层剥除：于待熔接光纤(10)的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙(14)操作；将切缝隙(14)后的所述待熔接光纤(10)浸泡于软化液中以对所述涂覆层(13)进行软化处理，所述缝隙(14)与所述软化液的最高位平齐；经浸泡预定时间后，取出所述待熔接光纤(10)并施加沿所述待熔接光纤(10)的轴向方向的作用力以将被软化的所述涂覆层(13)剥除，使所述包层(12)裸露；
光纤切割：对所述待熔接光纤(10)的经剥除所述涂覆层(13)的一端进行切割以获得熔接端面；
光纤熔接：将依次经所述涂覆层剥除和所述光纤切割步骤所得的两熔接端面进行熔接；以及，
熔接点涂敷：在熔接点处套上透光管(41)，往所述透光管(41)内灌满涂敷胶后进行抽真空处理，利用紫外灯照射所述透光管(41)以固化所述透光管(41)内的涂敷胶。
2.根据权利要求1所述的光纤熔接方法，其特征在于，在经所述涂覆层剥除步骤之后，还包括：
光纤清洁：对剥除所述涂覆层(13)后的所述待熔接光纤(10)进行清洁及干燥处理。
3.根据权利要求1所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述于待熔接光纤(10)的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙(14)操作的步骤中，所述缝隙(14)为圆环缝隙(16)或圆弧缝隙(15)。
4.根据权利要求1所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述于待熔接光纤(10)的预设剥除长度处对所述涂覆层进行切缝隙(14)操作的步骤中，所述缝隙(14)的数量至少为2个，所述缝隙(14)在所述待熔接光纤(10)的同一切面间隔布置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述于待熔接光纤(10)的预设剥除长度处对所述涂覆层(13)进行切缝隙(14)操作的步骤中，所述包层(12)的直径为D1,所述涂覆层(13)的直径为D2,所述缝隙(14)的深度t介于(0，(D2-D1)/2)之间。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述将切缝隙(14)后的所述待熔接光纤(10)浸泡于软化液中以对所述涂覆层(13)进行软化处理的步骤中，所述软化液为无水乙醇，所述无水乙醇的浓度大于等于99.5％，浸泡时间大于等于6小时；和/或，所述软化液盛装于具有盖板的容器中，所述容器的盖板上设有开孔，所述待熔接光纤(10)的经切缝隙(14)操作的一端穿过所述开孔浸泡于所述软化液。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述光纤切割步骤包括：采用第一夹具(21)夹持所述待熔接光纤(10)的经剥除所述涂覆层(13)的一端；采用第二夹具(22)夹持所述待熔接光纤(10)的具有所述涂覆层(13)的局部；对处于所述第一夹具(21)和所述第二夹具(22)之间的经剥除所述涂覆层(13)的所述待熔接光纤(10)实施切割并形成裂口；所述第一夹具(21)和所述第二夹具(22)分别对所述待熔接光纤(10)施加相反方向的轴向拉力，使所述待熔接光纤(10)断开。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述光纤熔接步骤包括：将两个所述待熔接光纤(10)固定于所述熔接设备的定位结构上，使两个所述待熔接光纤(10)的熔接端面对准后放电熔接；所述熔接设备的定位结构着力于两个所述待熔接光纤(10)的具有所述涂覆层(13)的局部。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的光纤熔接方法，其特征在于，所述在熔接点处套上透光管(41)，往所述透光管(41)内灌满涂敷胶后进行抽真空处理的步骤包括：在所述透光管(41)的第一端与所述涂覆层(13)之间采用涂敷胶密封；将所述透光管(41)垂直放置，从所述透光管(41)的第二端向所述透光管(41)内灌满涂敷胶；将套有所述透光管(41)的待熔接光纤(10)放置于真空箱中抽真空10min～60min。
10.根据权利要求9所述的光纤熔接方法，其特征在于，在所述熔接点涂敷的步骤中，所述透光管(41)被配置为玻璃毛细管，所述涂敷胶采用折射率低于1.40的低折射率紫外胶，和/或，所述紫外灯的功率为小于等于1W且所述紫外灯的照射时间配置为30s～300s。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8508711D0 (en) * | 1985-04-03 | 1985-05-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre fusion splicing |
| US4749252A (en) * | 1986-09-26 | 1988-06-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for splicing optical fibers |
| CN104656191A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种提高熔接后光纤抗拉强度的工艺方法 |
| CN106094111A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种熔接光纤的处理方法 |
| CN108919423A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-30 | 深圳技术大学（筹） | 一种光纤熔接点处理方法及装置 |
| CN110716264A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-21 | 北京工业大学 | 一种软玻璃光纤熔接方法 |
| CN111352189A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 广州永士达医疗科技有限责任公司 | 光纤熔接方法 |
| CN111352188A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-30 | 陕西华燕航空仪表有限公司 | 一种光纤熔接方法 |
| CN114325948A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-12 | 四川思创激光科技有限公司 | 侧面泵浦合束器的制作方法及其光纤熔接方法 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8508711D0 (en) * | 1985-04-03 | 1985-05-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre fusion splicing |
| US4749252A (en) * | 1986-09-26 | 1988-06-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for splicing optical fibers |
| CN104656191A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种提高熔接后光纤抗拉强度的工艺方法 |
| CN106094111A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-09 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种熔接光纤的处理方法 |
| CN108919423A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-30 | 深圳技术大学（筹） | 一种光纤熔接点处理方法及装置 |
| CN110716264A (zh) * | 2019-09-12 | 2020-01-21 | 北京工业大学 | 一种软玻璃光纤熔接方法 |
| CN111352188A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-06-30 | 陕西华燕航空仪表有限公司 | 一种光纤熔接方法 |
| CN111352189A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-06-30 | 广州永士达医疗科技有限责任公司 | 光纤熔接方法 |
| CN114325948A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-12 | 四川思创激光科技有限公司 | 侧面泵浦合束器的制作方法及其光纤熔接方法 |
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| Publication number | Publication date |
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