一種光纖石英端帽熔接夾具及其熔接系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種夾具，尤其是涉及一種在光纖與石英端帽熔接過(guò)程中使用的夾具及其熔接系統(tǒng)和方法，屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高功率光纖激光器的發(fā)展，以及高功率半導(dǎo)體激光光束質(zhì)量的不斷改善，高功率傳能光纖的需求正在日益增加；大芯徑光纖在傳輸高功率激光應(yīng)用過(guò)程中存在以下關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)需要突破:1)大芯徑傳能光纖的研發(fā)，目前國(guó)內(nèi)所用的這類光纖主要是Mifurn公司生產(chǎn)的摻氟光纖雙包層光纖，國(guó)內(nèi)尚未見類似產(chǎn)品；2)高功率激光鍍膜技術(shù)，光纖在傳輸大功率激光是都需要在端面鍍一層增透膜，減少激光對(duì)端面的損傷，提高傳輸效率；3)模式剝離，通過(guò)對(duì)光纖包層表面做特殊處理，將泄漏到包層內(nèi)部的高功率激光導(dǎo)出，避免高功率激光對(duì)涂覆層的損傷。
[0003]為此，通過(guò)在光纖兩端熔接大直徑石英端帽，并在端帽兩端進(jìn)行鍍膜處理可解決光纖端面功率密度高、損耗大以及夾持不方便等問(wèn)題。而常規(guī)的電極放電熔接方式無(wú)法完成石英端帽與光纖的連接，因此本公司于2014.02.17申請(qǐng)了申請(qǐng)?zhí)枮?01410052539.1，專利名為“光纖端帽熔接裝置及其熔接方法”的發(fā)明專利，其中關(guān)鍵技術(shù)在于光纖兩端熔接石英端帽，但是該專利以及現(xiàn)有技術(shù)中均沒(méi)有提及如何對(duì)石英端帽與大芯徑光纖進(jìn)行定位固定，而其恰恰對(duì)熔接質(zhì)量有重要影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能夠?qū)κ⒍嗣迸c光纖進(jìn)行高質(zhì)量熔接的光纖石英端帽熔接夾具及其熔接系統(tǒng)和方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種光纖石英端帽熔接夾具，石英端帽夾具上設(shè)置有內(nèi)孔一、內(nèi)孔二和內(nèi)孔三，所述內(nèi)孔一的孔徑大于內(nèi)孔三的孔徑，所述內(nèi)孔二為錐形孔，所述內(nèi)孔一和內(nèi)孔三之間通過(guò)內(nèi)孔二相貫通，石英端帽的倒角角度小于內(nèi)孔三的錐度。
[0006]本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含有夾持大芯徑傳能光纖的光纖夾具、夾持石英端帽的石英端帽夾具以及匯聚于同一點(diǎn)的二氧化碳激光，石英端帽夾具上設(shè)置有內(nèi)孔一、內(nèi)孔二和內(nèi)孔三，所述內(nèi)孔一的孔徑大于內(nèi)孔三的孔徑，所述內(nèi)孔二為錐形孔，所述內(nèi)孔一和內(nèi)孔三之間通過(guò)內(nèi)孔二相貫通，石英端帽插置于內(nèi)孔一內(nèi)，石英端帽的倒角角度小于內(nèi)孔三的錐度；所述大芯徑傳能光纖的端面抵置于石英端帽夾具的熔接面上，且大芯徑傳能光纖與石英端帽夾具的接觸點(diǎn)位于二氧化碳激光的匯聚點(diǎn)上。
[0007]本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還設(shè)置有觀測(cè)鏡一和觀測(cè)鏡二，所述觀測(cè)鏡一位于石英端帽夾具旁，用于對(duì)大芯徑傳能光纖與石英端帽夾具的接觸點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，所述觀測(cè)鏡二通過(guò)石英端帽夾具的內(nèi)孔三對(duì)石英端帽夾具的熔接點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。
[0008]本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還設(shè)置一反射鏡，使得觀測(cè)鏡二經(jīng)反射鏡的通過(guò)石英端帽夾具的內(nèi)孔三進(jìn)行觀測(cè)。
[0009]本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，所述大芯徑光纖夾具包含有光纖限位件，所述光纖限位件上設(shè)置有V槽一和V槽二，且V槽一和V槽二位于同一直接上，所述光纖限位件上壓合有光纖壓緊件，且光纖壓緊件上設(shè)置有避空槽。
[0010]本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接方法，所述方法包含有以下步驟:
步驟1、標(biāo)定二氧化碳激光匯聚點(diǎn)的位置；
步驟2、上下調(diào)整石英端帽，使得石英端帽上端面與二氧化碳激光匯聚點(diǎn)位于同一水平面上；
步驟3、前后左右調(diào)整石英端帽，使得石英端帽的中心與二氧化碳激光的匯聚點(diǎn)相重合，；
步驟4、通過(guò)光纖夾具插入大芯徑傳能光纖至石英端帽中心；
步驟5、通過(guò)二氧化碳激光進(jìn)行熔接。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用光纖夾具和石英端帽夾具夾持光纖與石英端帽，可以實(shí)現(xiàn)基于二氧化碳激光作為熱源的新型熔接工藝；通過(guò)采用本發(fā)明的夾具，同時(shí)配套特定的二氧化碳激光光路設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)光纖與石英端帽的高質(zhì)量熔接；同時(shí)，隨著大功率光纖激光器的快速發(fā)展，未來(lái)的大功率光纖光纜跳線市場(chǎng)廣闊，制作此類跳線必須采用石英端帽的熔接方式，熔接過(guò)程中夾具不可或缺，因此本發(fā)明具有較好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接夾具的應(yīng)用狀態(tài)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接夾具中插入端帽時(shí)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明一種光纖石英端帽熔接夾具在應(yīng)用時(shí)配套使用的光纖夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中:
反射鏡1、觀測(cè)鏡一 2、觀測(cè)鏡二 3、石英端帽夾具4、石英端帽5、二氧化碳激光6、光纖夾具7、大芯徑傳能光纖8;
內(nèi)孔一 4-1、內(nèi)孔二 4-2、內(nèi)孔三4-3 ；
光纖限位件7-1、光纖壓緊件7-2、避空槽7-3、V槽一 7-4、V槽二 7_5。
【具體實(shí)施方式】
[0017]參見圖1~4，本發(fā)明涉及的一種光纖石英端帽熔接夾具，石英端帽夾具4上設(shè)置有內(nèi)孔一 4-1、內(nèi)孔二 4-2和內(nèi)孔三4-3，所述內(nèi)孔一 4-1的孔徑大于內(nèi)孔三4_3的孔徑，所述內(nèi)孔二4-2為錐形孔，所述內(nèi)孔一 4-1和內(nèi)孔三4-3之間通過(guò)內(nèi)孔二4-2相貫通，且使用時(shí)，內(nèi)孔一 4-1內(nèi)插置有石英端帽5，石英端帽5的倒角角度小于內(nèi)孔三4-3的錐度，從而限定石英端帽5的高度，且避免對(duì)其造成損傷，并確保了端面的光潔度；所述內(nèi)孔三4-3便于對(duì)恪接點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)；
一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含有夾持大芯徑傳能光纖8的光纖夾具7、夾持石英端帽5的石英端帽夾具4以及匯聚于同一點(diǎn)的二氧化碳激光6 (二氧化碳激光6由二氧化碳激光發(fā)生器產(chǎn)生)，所述大芯徑傳能光纖8的端面抵置于石英端帽夾具4的熔接面上，且大芯徑傳能光纖8與石英端帽夾具4的接觸點(diǎn)位于二氧化碳激光6的匯聚點(diǎn)上；所述系統(tǒng)還設(shè)置有觀測(cè)鏡一 2和觀測(cè)鏡二 3，所述觀測(cè)鏡一 2位于石英端帽夾具4旁，用于對(duì)大芯徑傳能光纖8與石英端帽夾具4的接觸點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，所述觀測(cè)鏡二 3通過(guò)石英端帽夾具4的內(nèi)孔三4-3對(duì)石英端帽夾具4的熔接點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，優(yōu)選的，可設(shè)置一反射鏡I，使得觀測(cè)鏡二 3經(jīng)反射鏡I的反射進(jìn)行觀測(cè)；同時(shí)，大芯徑光纖夾具7包含有光纖限位件7-1，所述光纖限位件7-1上設(shè)置有V槽一 7-4和V槽二 7-5。且V槽一 7_4和V槽二 7_5位于同一直接上，V槽一 7-4和V槽二 7-5為分別適配大芯徑包層與涂覆層直徑大小的V形槽，所述光纖限位件7-1上壓合有光纖壓緊件7-2，且光纖壓緊件7-2上設(shè)置有避空槽7-3，確保光纖夾具緊固部位為光纖熔接的前端；
一種光纖石英端帽熔接方法，所述方法包含有以下步驟:
步驟1、標(biāo)定二氧化碳激光6匯聚點(diǎn)的位置；
步驟2、上下調(diào)整石英端帽5，使得石英端帽5上端面與二氧化碳激光6匯聚點(diǎn)位于同一水平面上，該步驟通過(guò)觀測(cè)鏡二 3進(jìn)行觀測(cè)；
步驟3、前后左右調(diào)整石英端帽5，使得石英端帽5中心與二氧化碳激光6匯聚點(diǎn)相重合，該步驟通過(guò)觀測(cè)鏡一 2進(jìn)行觀測(cè)；
步驟4、通過(guò)光纖夾具7插入大芯徑傳能光纖8至石英端帽5中心；
步驟5、通過(guò)二氧化碳激光6進(jìn)行熔接(二氧化碳激光6采用斜向發(fā)射，隨后匯聚于同一匯聚點(diǎn)，從而使得熔接更為均勻，最后的熔接效果更佳)；
通過(guò)上述步驟，即可完成石英端帽夾具4與大芯徑傳能光纖8的熔接操作；
另外:需要注意的是，上述【具體實(shí)施方式】?jī)H為本專利的一個(gè)優(yōu)化方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述構(gòu)思所做的任何改動(dòng)或改進(jìn)，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光纖石英端帽熔接夾具，其特征在于:石英端帽夾具(4)上設(shè)置有內(nèi)孔一(4-1)、內(nèi)孔二(4-2)和內(nèi)孔三(4-3)，所述內(nèi)孔一(4-1)的孔徑大于內(nèi)孔三(4_3)的孔徑，所述內(nèi)孔二(4-2)為錐形孔，所述內(nèi)孔一(4-1)和內(nèi)孔三(4-3)之間通過(guò)內(nèi)孔二(4-2)相貫通，石英端帽(5)的倒角角度小于內(nèi)孔三(4-3)的錐度。
2.一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包含有夾持大芯徑傳能光纖(8)的光纖夾具(7)、夾持石英端帽(5)的石英端帽夾具(4)以及匯聚于同一點(diǎn)的二氧化碳激光(6)，石英端帽夾具(4)上設(shè)置有內(nèi)孔一(4-1)、內(nèi)孔二(4-2)和內(nèi)孔三(4-3)，所述內(nèi)孔一(4-1)的孔徑大于內(nèi)孔三(4-3)的孔徑，所述內(nèi)孔二(4-2)為錐形孔，所述內(nèi)孔一(4-1)和內(nèi)孔三(4-3 )之間通過(guò)內(nèi)孔二( 4-2 )相貫通，石英端帽(5 )插置于內(nèi)孔一(4-1)內(nèi)，石英端帽(5)的倒角角度小于內(nèi)孔三(4-3)的錐度；所述大芯徑傳能光纖(8)的端面抵置于石英端帽夾具(4)的熔接面上，且大芯徑傳能光纖(8)與石英端帽夾具(4)的接觸點(diǎn)位于二氧化碳激光(6)的匯聚點(diǎn)上。
3.如權(quán)利要求2所述一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還設(shè)置有觀測(cè)鏡一(2)和觀測(cè)鏡二(3)，所述觀測(cè)鏡一(2)位于石英端帽夾具(4)旁，用于對(duì)大芯徑傳能光纖(8)與石英端帽夾具(4)的接觸點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，所述觀測(cè)鏡二(3)通過(guò)石英端帽夾具(4)的內(nèi)孔三(4-3)對(duì)石英端帽夾具(4)的熔接點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還設(shè)置一反射鏡(1)，使得觀測(cè)鏡二(3)經(jīng)反射鏡(I)的通過(guò)石英端帽夾具(4)的內(nèi)孔三(4-3)進(jìn)行觀測(cè)。
5.如權(quán)利要求2、3或4所述一種光纖石英端帽熔接系統(tǒng)，其特征在于:所述大芯徑光纖夾具(7 )包含有光纖限位件(7-1)，所述光纖限位件(7-1)上設(shè)置有V槽一(7-4 )和V槽二(7-5)，且V槽一(7-4)和V槽二(7-5)位于同一直接上，所述光纖限位件(7-1)上壓合有光纖壓緊件(7-2 )，且光纖壓緊件(7-2 )上設(shè)置有避空槽(7-3 )。
6.一種光纖石英端帽熔接方法，其特征在于:所述方法包含有以下步驟: 步驟1、標(biāo)定二氧化碳激光匯聚點(diǎn)的位置； 步驟2、上下調(diào)整石英端帽，使得石英端帽上端面與二氧化碳激光匯聚點(diǎn)位于同一水平面上； 步驟3、前后左右調(diào)整石英端帽，使得石英端帽的中心與二氧化碳激光的匯聚點(diǎn)相重合，； 步驟4、通過(guò)光纖夾具插入大芯徑傳能光纖至石英端帽中心； 步驟5、通過(guò)二氧化碳激光進(jìn)行熔接。
7.如權(quán)利要求6所述一種光纖石英端帽熔接方法，其特征在于:所述步驟3通過(guò)如權(quán)利要求3中所述的觀測(cè)鏡二(3)進(jìn)行觀測(cè)。
8.如權(quán)利要求6所述一種光纖石英端帽熔接方法，其特征在于:所述步驟4通過(guò)如權(quán)利要求3中所述的觀測(cè)鏡一(2)進(jìn)行觀測(cè)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光纖石英端帽熔接夾具及其熔接系統(tǒng)和方法，石英端帽夾具（4）上設(shè)置有內(nèi)孔一（4-1）、內(nèi)孔二（4-2）和內(nèi)孔三（4-3），所述內(nèi)孔一（4-1）的孔徑大于內(nèi)孔三（4-3）的孔徑，所述內(nèi)孔二（4-2）為錐形孔，所述內(nèi)孔一（4-1）和內(nèi)孔三（4-3）之間通過(guò)內(nèi)孔二（4-2）相貫通，石英端帽（5）的倒角角度小于內(nèi)孔三（4-3）的錐度。本發(fā)明涉及一種光纖石英端帽熔接夾具及其熔接系統(tǒng)和方法，能夠?qū)κ⒍嗣迸c光纖進(jìn)行高質(zhì)量熔接。
【IPC分類】G02B6-255
【公開號(hào)】CN104793291
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510189893
【發(fā)明人】趙霞, 劉禮華, 方玄, 張恩隆, 周震華, 蘇武, 趙軒, 吉俊兵, 金愛紅, 朱明
【申請(qǐng)人】江蘇法爾勝光電科技有限公司, 江蘇法爾勝泓昇集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日