一種泄漏雙包層光纖中包層光的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及泄漏雙包層光纖中包層光的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖激光器以其結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)簡單、散熱效果好、能量高、光路封閉、光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)成為目前激光器研宄的熱點(diǎn)和前沿，具有巨大發(fā)展空間和應(yīng)用前景，是未來激光器發(fā)展的方向。隨著研宄深入，光纖激光器的輸出功率越來越高。2014年，武漢銳科公司報(bào)道了 1KW光纖激光器。
[0003]目前，大功率光纖激光器均采用包層泵浦技術(shù)，所使用的光纖為大芯徑、雙包層光纖。包層泵浦技術(shù)的原理，是將泵浦光注入雙包層光纖結(jié)構(gòu)中數(shù)值孔徑較大(0.46左右)的包層里，泵浦光在包層里反射傳輸，穿過纖芯時(shí)激發(fā)稀土離子，形成粒子數(shù)翻轉(zhuǎn)，最終輸出激光。限于光纖長度，包層中泵浦光不能被完全吸收，激光輸出端的光纖包層里面仍有泵浦光存在，所以光纖激光器輸出光里除了包含有激光外，還有泵浦光，即包層光。
[0004]包層光對(duì)光纖激光器有兩大危害:影響輸出激光的光束質(zhì)量和導(dǎo)致激光輸出頭發(fā)燙。對(duì)于前者，包層光會(huì)使光束質(zhì)量M2增大，給輸出光束的準(zhǔn)直整形帶來困難；對(duì)于后者，包層光導(dǎo)致的輸出頭發(fā)燙，會(huì)嚴(yán)重影響激光器的壽命，甚至?xí)辜す馄鬏敵鲱^燒毀，從而逆向燒毀整臺(tái)激光器。在實(shí)驗(yàn)中，5W左右的包層光，能使SMA905型號(hào)光纖激光器輸出頭溫度達(dá)到100度以上。
[0005]鑒于此，目前已有很多種方法來泄漏包層光。申請(qǐng)公開號(hào)為CN102255235A的專利，提出了一種光纖表面微V型槽結(jié)構(gòu)泄漏包層光的方法；申請(qǐng)公開號(hào)為CN103698845A的專利，提出了一種多段、多方向的包層光泄漏結(jié)構(gòu)。這兩種方法都需要高精度的控制和較為復(fù)雜的制作過程。而最常用的泄漏方法有涂覆高折射率固化膠和內(nèi)包層腐蝕。涂覆高折射率固化膠，是將雙包層光纖涂覆層和外包層剝離，把高折射率固化膠涂覆于裸漏出來的內(nèi)包層，從而破壞包層內(nèi)光的全反射傳輸，達(dá)到泄漏包層光的目的。這種方法泄漏包層光的效率較高，但是高折射率涂覆層吸收包層光，會(huì)導(dǎo)致光纖溫度急劇上升，甚至燒毀光纖。實(shí)驗(yàn)中，1W左右的包層光即可引起高折射率涂覆層燒毀一一這大大限制了光纖激光器的最高輸出功率。內(nèi)包層腐蝕，是將雙包層光纖的涂覆層和外包層剝離，漏出雙包層光纖的內(nèi)包層，然后用化學(xué)試劑將內(nèi)包層表面腐蝕成凸凹不平的粗糙結(jié)構(gòu)。包層光經(jīng)過腐蝕后的內(nèi)包層時(shí)，由于表面粗糙而不能全反射，最終從內(nèi)包層泄漏出去。內(nèi)包層腐蝕泄漏包層光的效率較低，十幾厘米的泄漏長度，只能泄露50%?70%左右的包層光。如要泄漏更多包層光，需要很長的泄漏長度，這將導(dǎo)致光纖激光器體積增大(腐蝕的內(nèi)包層脆弱，放置時(shí)需要大的彎曲半徑)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決現(xiàn)有泄漏雙包層光纖中包層光的方法或存在導(dǎo)致光纖溫度急劇上升，甚至燒毀光纖，或存在泄漏包層光的效率較低，或存在需要高精度的控制和較為復(fù)雜的制作過程的問題，而提供一種泄漏雙包層光纖中包層光的方法。
[0007]一種泄漏雙包層光纖中包層光的方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0008]一、泄漏段的選擇:在雙包層光纖上選擇一段為泄漏段，泄漏段內(nèi)包含化學(xué)試劑腐蝕泄漏段及高折射率固化膠泄漏段，沿著光在雙包層光纖中的傳播方向，光首先經(jīng)過化學(xué)試劑腐蝕泄漏段，然后經(jīng)過高折射率固化膠泄漏段；
[0009]二、化學(xué)試劑腐蝕泄漏:首先將化學(xué)試劑腐蝕泄漏段的涂覆層和外包層剝除，裸露出內(nèi)包層，然后將化學(xué)試劑腐蝕泄漏段裸露出內(nèi)包層的雙包層光纖置于中腐蝕試劑中，腐蝕20min?40min，得到含有化學(xué)試劑腐蝕泄漏段的雙包層光纖；
[0010]所述的腐蝕試劑為可腐蝕S12的試劑；
[0011]三、高折射率固化膠泄漏:將高折射率固化膠泄漏段的涂覆層和外包層剝除，裸露出內(nèi)包層，然后用高折射率固化膠涂覆高折射率固化膠泄漏段裸露出的內(nèi)包層，固化，得到含有化學(xué)試劑腐蝕泄漏段及高折射率固化膠泄漏段的雙包層光纖，即完成泄漏雙包層光纖中包層光的方法。
[0012]所述的化學(xué)試劑腐蝕泄漏段泄漏后剩余的功率使得高折射率固化膠泄漏段不燒毀；高折射率固化膠泄漏段的長度保證泄漏掉足夠多的功率。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:1、泄漏功率高。經(jīng)過化學(xué)試劑腐蝕泄漏段泄漏后，到達(dá)高折射率固化膠泄漏段的包層光功率減少很多，不會(huì)對(duì)高折射率固化膠造成燒毀性的損壞。相比于單純用高折射率固化膠泄漏，本方法可以泄漏更高功率的包層光。
[0014]2、泄漏長度短。由于高折射率固化膠泄漏段的泄漏效率高，所以相比于單純腐蝕內(nèi)包層表面泄漏，本發(fā)明可以大大減小泄漏段的整體長度。
[0015]3、制作簡單。相比于專利CN102255235A和CN103698845A專利，本發(fā)明僅需要?jiǎng)冸x涂覆層、溶液腐蝕、涂覆高折射率固化膠三個(gè)步驟，這三種操作均為光纖處理的基本操作，可以機(jī)器操作，沒有很高的操作精度要求，簡單可靠。
[0016]4、化學(xué)試劑腐蝕泄漏段和高折射率固化膠泄漏段的長度視包層光功率而定，1W以下的包層光，化學(xué)試劑腐蝕泄漏段長度為1cm以內(nèi)，高折射率固化膠泄漏段長度為5cm以內(nèi)，當(dāng)功率越高，泄漏段長度越長，因此，本發(fā)明適用于高功率的包層光。
[0017]本發(fā)明用于一種泄漏雙包層光纖中包層光的方法。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明雙包層光纖包層光泄漏結(jié)構(gòu)示意圖；1為化學(xué)試劑腐蝕泄漏段，2為高折射率固化膠泄漏段，3為雙包層光纖纖芯，4為內(nèi)包層，5為涂覆層和外包層，6為雙包層光纖中光的傳播方向。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的【具體實(shí)施方式】，還包括各【具體實(shí)施方式】之間的任意組合。
[0020]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種泄漏雙包層光纖中包層光的方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0021]一、泄漏段的選擇:在雙包層光纖上選擇一段為泄漏段，泄漏段內(nèi)包含化學(xué)試劑腐蝕泄漏段及高折射率固化膠泄漏段，沿著光在雙包層光纖中的傳播方向，光首先經(jīng)過化學(xué)試劑腐蝕泄漏段，然后經(jīng)過高折射率固化膠泄漏段；
[0022]二、化學(xué)試劑腐蝕泄漏:首先將化學(xué)試劑腐蝕泄漏段的涂覆層和外包層剝除，裸露出內(nèi)包層，然后將化學(xué)試劑腐蝕泄漏段裸露出內(nèi)包層的雙包層光纖置于中腐蝕試劑中，腐蝕20min?40min，得到含有化學(xué)試劑腐蝕泄漏段的雙包層光纖；
[0023]所述的腐蝕試劑為可腐蝕S12的試劑；
[0024]三、高折射率固化膠泄漏:將高折射率固化膠泄漏段的涂覆層和外包層剝除，裸露出內(nèi)包層，然后用高折射率固化膠涂覆高折射率固化膠泄漏段裸露出的內(nèi)包層，固化，得到含有化學(xué)試劑腐蝕泄漏段及高折射率固化膠泄漏段的雙包層光纖，即完成泄漏雙包層光纖中包層光的方法。
[0025]所述的化學(xué)試劑腐蝕泄漏段泄漏后剩余的功率使得高折射率固化膠泄漏段不燒毀；高折射率固化膠泄漏段的長度保證泄漏掉足夠多的功率。
[0026]所述的腐蝕試劑為能夠?qū)⒐饫w內(nèi)包層表面(化學(xué)成分為S12)腐蝕成粗糙結(jié)構(gòu)的高濃度氫氟酸、飽和氟化氫鉀溶液，或其他腐蝕玻璃的試劑。且腐蝕試劑只對(duì)S12M質(zhì)的內(nèi)包層有腐蝕作用，對(duì)外包層和涂覆層沒有作用，所以得到表面粗糙的化學(xué)試劑腐蝕泄漏段。
[0027]所述的高折射率固化膠，為商用的高折射率紫外固化膠，折射率比內(nèi)包層折射率尚O
[0028]本實(shí)施方