本申請屬于光纖熔接技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種有源光纖熔接點保護裝置及方法。

背景技術(shù)：

光纖激光器是一種由特殊離子摻雜的光纖作為工作物質(zhì)的激光器，光纖激光器由半導體激光泵浦源、合束器、光纖光柵、有源光纖等器件構(gòu)成，各器件尾纖的熔接實現(xiàn)激光的輸出，熔接點的熔接質(zhì)量對光纖傳輸效率、整機的穩(wěn)定性有很大的作用。在激光產(chǎn)生及放大時，泵浦光作為激勵源采用合束器耦合方式注入有源光纖，而合束器尾纖通常是無源光纖，在該點的熔接時，兩種光纖內(nèi)部的摻雜不同，導致兩種光纖對熱量的吸收不一致，難以實現(xiàn)熔接的平滑過渡，同時在熔接點的有源光纖部分又存在激光的吸收與激發(fā)。因此該點的處理對光的傳輸及整機的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

目前，熔接點的處理通常采用兩種方式：一種方法是采用帶有不銹鋼針的熱縮管，包裹在熔接點的整個剝離區(qū)域，通過加熱將熔接點部分進行包裹、固定，該方式能實現(xiàn)熔接點的固定避免彎曲造成折斷，但該保護方式不能保證熔接點部分的密閉性，易出現(xiàn)灰塵進入熔接區(qū)域造成灰塵區(qū)域熱量的積累，影響熔接質(zhì)量；另一種方法是采用光纖涂覆機對熔接點的整個剝離區(qū)域涂覆低折射率的光學膠，進行固化，該方式可以保證整個熔接的剝離區(qū)域與空氣完全隔絕，但是在光學膠的固化時由于出膠口光學膠相對兩側(cè)區(qū)域量大，易出現(xiàn)整個剝離區(qū)域固化不均勻的現(xiàn)象，固化時間不足部分的光學膠易出現(xiàn)灰塵的吸附，造成熱的積累，而固化時間過長部分又容易出現(xiàn)光學膠的脫落，同時在涂覆層剝離點處有部分光纖溢到涂覆膠內(nèi)進行傳輸，影響熔接點區(qū)域內(nèi)的涂覆質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請所要解決的技術(shù)問題是提供了一種有源光纖熔接點保護裝置及方法，通過設(shè)置保護裝置實現(xiàn)熔接處理，避免影響光纖熔接后的不穩(wěn)定性。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種有源光纖熔接點保護裝置，其包括基板；設(shè)置于基板的光纖容置槽，光纖容置槽容置有源光纖及無源光纖，且有源光纖與無源光纖相互連接；以及涂覆于有源光纖與無源光纖的低折射率光學膠，低折射率光學膠外涂覆高折射率光學膠并填充光纖容置槽。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，其中上述光纖容置槽設(shè)置為圓形或者橢圓形凹槽。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，其中上述基板由高熱導率金屬材料，如鋁或銅制成。

一種有源光纖熔接點保護方法，包括

（a）提供無源光纖與有源光纖，并采用熱剝鉗剝離掉無源光纖與有源光纖內(nèi)包層以外的涂覆層部分；

（b）將剝離好的無源光纖與有源光纖利用熔接機熔接；

（c）提供有源光纖熔接點保護裝置，將熔接好的光纖放置在光纖容置槽內(nèi)，使用低折射率光學膠對熔接后的光纖的熔接區(qū)域及剝離區(qū)域進行涂覆，確保剝離區(qū)域及熔接區(qū)域都被低折射率光學膠包裹；

（d）使用紫外光源對剝離區(qū)域及熔接區(qū)域的低折射率光學膠表面固化；

（e）使用高折射率光學膠涂覆低折射率光學膠表面，確保低折射率光學膠被完全包裹，并填充滿整個基板的光纖容置槽；

（f）使用紫外光源照射高折射率光學膠，實現(xiàn)高折射率光學膠固化，將光纖完全固定在光纖容置槽內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，其中上述低折射率光學膠的典型值為1.373。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，其中上述無源光纖由合束器輸出。

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，其中上述步驟（d）與步驟（f）的紫外光源照射時間不同，步驟（d）時間為5秒以內(nèi)，步驟（f）時間為10秒以內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果：

1）光纖通過光學膠固定在基板上，基板移動方便，有利于整機裝配過程中光纖的盤繞。

2）基板采用圓形或者橢圓形凹槽，有利于光學膠的涂覆，避免在直角凹槽類區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生氣泡。

3）低折射率光學膠的涂覆保證了光纖內(nèi)包層傳輸?shù)谋闷止庠诎鼘咏缑嫔蠞M足全反射條件，實現(xiàn)光的高效傳輸。

4）高折射率光學膠有利于光纖剝離點處溢到低折射率光學膠部分傳輸?shù)墓獾膭冸x，同時利于熔接點部分產(chǎn)生的熱量的散熱。

當然，實施本申請的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術(shù)效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一實施方式的有源光纖熔接點保護裝置的示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施方式的基板側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明一實施方式熔接后的光纖的示意圖；

圖4是本發(fā)明一實施方式的光纖熔接過程中的光纖的熱像曲線圖。

附圖標記

基板10，光纖容置槽11，熔接后的光纖20，無源光纖21，有源光纖22，低折射率光學膠30，高折射率光學膠40。

具體實施方式

以下將配合附圖及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

請首先參考圖1，圖1是本發(fā)明一實施方式的有源光纖熔接點保護裝置的示意圖。如圖所示，一種有源光纖熔接點保護裝置包括基板10；設(shè)置于基板10的光纖容置槽11，光纖容置槽11容置有源光纖22及無源光纖21，且有源光纖22與無源光纖21相互連接；以及涂覆于有源光纖22與無源光纖21的低折射率光學膠30，低折射率光學膠30外涂覆高折射率光學膠40并填充光纖容置槽11。在本發(fā)明一實施方式中，基板10設(shè)置光纖容置槽11，形成容置空間，有利于光學膠的涂覆，同時當光學膠產(chǎn)生固化時可以鋪平基板10，為后期光纖的移動提高便捷性及穩(wěn)定性。

請繼續(xù)參考圖2，圖2是本發(fā)明一實施方式的基板10側(cè)視圖。如圖所示，光纖容置槽11設(shè)置為圓形或者橢圓形凹槽。由此一來，一方面有利于光學膠的涂覆；另一方面避免了如果使用直角凹槽，涂覆光學膠時產(chǎn)生的氣泡，提升密閉性能，提高熔接點保護質(zhì)量。值得一提的是，基板10由高熱導率金屬材料，如鋁、銅制成，散熱性能較好，具有較好的延展性，方便光學膠的涂覆。

請一并參考圖1及圖3，圖3是本發(fā)明一實施方式熔接后的光纖的示意圖。本申請公開了一種有源光纖熔接點保護方法，包括：

（a）提供無源光纖21與有源光纖22，并采用熱剝鉗剝離掉無源光纖21與有源光纖22內(nèi)包層以外的涂覆層部分；需要了解的是，本發(fā)明提供的無源光纖21為合束器輸出。

（b）將剝離好的無源光纖21與有源光纖22利用熔接機熔接；熔接機是利用高壓電弧將無源光纖21有源光纖22斷面熔化的同時用高精度運動機構(gòu)平緩?fù)七M讓兩根光纖融合成一根，以實現(xiàn)光纖模場的耦合。

由于兩段光纖中摻雜離子成分不同，兩段光纖對熔接機電極產(chǎn)生的熱的吸收不同，熔接過程中熱像曲線如圖4所示，沿光纖長度l方向光纖吸收熱量曲線，其中最強部分為光纖熔接點處，有源光纖22一側(cè)在熔接點外有熱量吸收點，在實際熔接過程中電極放電時間越長，該熱量吸收點與熔接點的距離越遠。

（c）提供有源光纖熔接點保護裝置，將熔接好的光纖20放置在光纖容置槽11內(nèi)，使用低折射率光學膠30對熔接后的光纖20的熔接區(qū)域及剝離區(qū)域進行涂覆，確保剝離區(qū)域及熔接區(qū)域都被低折射率光學膠30包裹；保證整個熔接的剝離區(qū)域與空氣完全隔絕。在本發(fā)明一實施方式中，低折射率光學膠30的典型值為1.373，固化效果優(yōu)良，穩(wěn)定性好。

（d）使用紫外光源對剝離區(qū)域及熔接區(qū)域的低折射率光學膠30表面固化；隔絕空氣，避免灰塵吸附，造成熱的積累，保證泵浦光在剝離區(qū)域內(nèi)傳輸時，內(nèi)包層界面處滿足光線的全反射條件，實現(xiàn)高效傳輸。同時需要注意的是，照射時間不能過長，容易出現(xiàn)光學膠的脫落，在本發(fā)明一實施方式中，可以控制照射固化時間在5秒以內(nèi)。

（e）使用高折射率光學膠40涂覆低折射率光學膠30表面，確保低折射率光學膠30被完全包裹，并填充滿整個基板10的光纖容置槽11；采用高折射率光學膠40可以將合束器輸出端無源光纖21剝離點傳輸?shù)降驼凵渎使鈱W膠30內(nèi)的光線進行剝離，同時有利于熔接點區(qū)域產(chǎn)生的熱量的耗散。

（f）使用紫外光源照射高折射率光學膠，實現(xiàn)高折射率光學膠40固化，將光纖完全固定在光纖容置槽內(nèi)，最終實現(xiàn)光纖完全固定在基板10上，基板10移動方便，有利于整機裝配過程中光纖的盤繞。需要注意的是，在本發(fā)明一實施方式中，為實現(xiàn)高折射率光學膠40完全固化，可控制照射固化時間在10秒以內(nèi)。同時固化高折射率光學膠40有效對剝離點溢出到低折射率部分光線進行剝離，實現(xiàn)剝離區(qū)域熱量的高效散熱。

綜上所述，本發(fā)明的工作原理如下：

合束器尾纖的無源光纖21和摻雜有稀土離子的有源光纖22熔接時，在熔接點處由于兩者光纖內(nèi)部摻雜離子成分不同，兩段光纖對熔接機電極產(chǎn)生熱量的吸收不一致，有源光纖22部分由額外的熱量吸收點，導致有源光纖22內(nèi)部稀土離子吸收泵浦光激發(fā)出激發(fā)光時存在溫度點。采用低折射率光學膠30對熔接區(qū)域進行涂覆包裹有利于合束器輸出的泵浦光的高效傳輸；再采用高折射率光學膠40進行二次涂覆，將合束器輸出光纖的剝離點傳輸?shù)降驼凵渎使鈱W膠30內(nèi)的光線的剝離，同時有利于熔接點區(qū)域產(chǎn)生熱量的耗散。采用兩種光學膠涂覆的方案，有利于保證泵浦光的高效傳輸，同時對剝離點溢出到低折射率部分光線進行剝離，實現(xiàn)剝離區(qū)域熱量的高效散熱。

上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。