用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高功率光纖激光器，尤其涉及一種用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率光纖激光器具有光束質(zhì)量?jī)?yōu)異、散熱性好等優(yōu)點(diǎn)，使其逐步取代傳統(tǒng)的高功率激光器。為了實(shí)現(xiàn)高功率激光的傳輸，會(huì)采用纖芯摻雜的雙包層光纖作為有源光纖。栗浦光以斜射的方式注入到有源光纖內(nèi)包層中，發(fā)生反射進(jìn)而在光纖中反復(fù)穿越，纖芯中的稀土離子吸收栗浦光產(chǎn)生的激光則沿纖芯傳播。但是，光纖包層中由于螺旋光的存在導(dǎo)致栗浦光不可能完全被纖芯吸收，就會(huì)形成殘余光，對(duì)光纖激光器輸出端的光束整形等設(shè)備帶來(lái)額外的熱沉積，甚至影響輸出光斑質(zhì)量。所以，在這樣的光學(xué)系統(tǒng)中，將包層光剝離出去是一項(xiàng)非常有必要的工作。
[0003]目前技術(shù)，主要是在光纖內(nèi)包層上涂覆高折射率的有機(jī)高分子材料，用以剝離雙包層光纖中的包層功率。例如專(zhuān)利號(hào)CN 101718916 A《剝離雙包層光纖中剩余栗浦光的方法》，但是這種方法有一定的弊端，涂覆的有機(jī)材料導(dǎo)熱率很小，剝離器在工作的過(guò)程中溫度劇烈上升，熱穩(wěn)定性變差，涂覆工藝的差異也會(huì)使功率耐受能力不同。專(zhuān)利號(hào)CN103197440 A《一種剝離雙包層光纖中光功率的方法》提出使用金屬鍍膜代替有機(jī)材料來(lái)克服光纖散熱問(wèn)題，但是操作工序復(fù)雜，需要真空鍍膜設(shè)備成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，旨在用于解決現(xiàn)有光纖剝離內(nèi)包層操作比較復(fù)雜。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供一種用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，包括以下操作步驟:
[0007]去除光纖涂覆層:室溫下將光纖的中心區(qū)域浸沒(méi)入濃硫酸中去除所述光纖的涂覆層，擦洗所述光纖表面，所述涂覆層的去除長(zhǎng)度接近所述光纖的封裝長(zhǎng)度；
[0008]制備腐蝕漿:采用氫氟酸、緩沖劑以及增稠劑混合制成；
[0009]腐蝕操作:將所述光纖去除所述涂覆層的部分插入制備好的所述腐蝕漿中，所述光纖被腐蝕的長(zhǎng)度小于所述光纖去除的所述涂覆層長(zhǎng)度；
[0010]清洗光纖:將所述光纖的腐蝕段浸沒(méi)入堿性溶液中，取出后對(duì)所述光纖表面再次進(jìn)行擦洗；
[0011]封裝:將腐蝕并清洗完成后的所述光纖采用石英管進(jìn)行封裝。
[0012]進(jìn)一步地，所述氫氟酸中氟化氫的濃度為20?40%，所述緩沖劑為氟化銨、氟化氫銨和氯化銨中的一種或幾種，所述增稠劑為淀粉、冰晶石、硫酸鋇中的一種或幾種。
[0013]進(jìn)一步地，在去除所述涂覆層時(shí)，所述光纖在所述濃硫酸中靜置2-15min。
[0014]在進(jìn)行擦洗時(shí)，先采用離子水沖洗所述光纖表面，然后采用沾有乙醇或者丙酮的擦拭紙擦凈。
[0015]進(jìn)一步地，腐蝕后，所述光纖對(duì)應(yīng)的腐蝕段插入所述堿液中10-60S取出。
[0016]進(jìn)一步地，所述光纖浸沒(méi)于所述腐蝕漿中的時(shí)間為2-10min。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明的腐蝕方法中，先采用腐蝕的方式去除光纖表面的涂覆層，由于濃硫酸對(duì)涂覆層具有較強(qiáng)的腐蝕性，而難以對(duì)內(nèi)包層形成腐蝕，即采用濃硫酸腐蝕的方法可以快速去除涂覆層，非常方便，對(duì)內(nèi)包層的損傷小，而在去除涂覆層時(shí)則采用制備的腐蝕漿進(jìn)行腐蝕，主要是采用氫氟酸腐蝕內(nèi)包層，同時(shí)腐蝕漿內(nèi)還添加有緩沖劑與增稠劑，從而可以在光纖腐蝕段形成穩(wěn)定的粗糙面，滿足其在光纖激光器中光路的傳輸要求。在上述工藝步驟中，通過(guò)兩步腐蝕的方法以剝離內(nèi)包層，不但操作方便，形成穩(wěn)定的粗糙面，而且精度高，表面為涂層。
【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的光纖封裝后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的光纖封裝后的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]參見(jiàn)圖1以及圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于包層光剝離器的光纖1濕法腐蝕方法，包括以下操作步驟:
[0024]去除光纖1涂覆層11:在室溫下將光纖1的中心區(qū)浸沒(méi)入濃硫酸中，通過(guò)濃硫酸的強(qiáng)腐蝕性可以有效去除光纖1浸沒(méi)段的涂覆層11，然后將該光纖1由濃硫酸內(nèi)取出并對(duì)其表面進(jìn)行擦拭，在后續(xù)步驟中需要對(duì)加工的光纖1進(jìn)行封裝，采用濃硫酸腐蝕光纖1涂覆層11的長(zhǎng)度應(yīng)接近光纖1的封裝長(zhǎng)度，即光纖1去除涂覆層11的部分應(yīng)全部位于封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)；
[0025]制備腐蝕漿:采用氫氟酸、緩沖劑以及增稠劑，即向氫氟酸溶液內(nèi)添加有一定量的緩沖劑與增稠劑，使得制備后的腐蝕漿對(duì)玻璃類(lèi)物質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性；
[0026]腐蝕操作:將光纖1去除涂覆層11的部分插入上述制備好的腐蝕漿中，采用腐蝕漿的強(qiáng)腐蝕性腐蝕光纖1的內(nèi)包層12，當(dāng)然在該腐蝕操作中，光纖1的內(nèi)包層12腐蝕長(zhǎng)度應(yīng)小于光纖1去除的涂覆層11長(zhǎng)度；
[0027]清洗光纖1 ;在上述腐蝕操作完成后，將光纖1有腐蝕漿中抽出，并將光纖1的腐蝕段浸沒(méi)入堿性溶液中，通過(guò)堿性溶液中和光纖1表面攜帶的酸性溶液，且在將其由堿性溶液中取出后，對(duì)光纖1的表面再次進(jìn)行擦洗；
[0028]封裝:在上述步驟均操作完成后，對(duì)經(jīng)過(guò)兩次腐蝕的光纖1進(jìn)行封裝，且通常將該腐蝕段封裝于石英管2內(nèi)。
[0029]在上述操作步驟中，去除光纖1涂覆層11步驟與制備腐蝕漿步驟的順序可以互換，也可以?xún)烧咄竭M(jìn)行，由于內(nèi)包層12的成分與玻璃成分相近，在采用濃硫酸腐蝕涂覆層11時(shí)，濃硫酸不會(huì)對(duì)內(nèi)包層12產(chǎn)生腐蝕作用，對(duì)此采用濃硫酸去除涂覆層11的方式，相比傳統(tǒng)手動(dòng)剝離的方式，不但方便快速，內(nèi)表層表面涂覆層11去除比較干凈，而且易于控制不會(huì)破壞內(nèi)包層12表面，而在另一腐蝕步驟中在氫氟酸內(nèi)添加有緩沖劑與增稠劑，采用這種成分的腐蝕漿在腐蝕內(nèi)包層12時(shí)，內(nèi)包層12的表面具有穩(wěn)定的粗糙面，具體形成無(wú)規(guī)則的鱗片狀，在應(yīng)用時(shí)殘余的包層光通過(guò)漫反射被剝離，最小剝離率多30dB，而且表面無(wú)任何涂覆層11，耐熱以及散熱性能優(yōu)異，也無(wú)涂覆層11振動(dòng)脫落風(fēng)險(xiǎn)，可以應(yīng)用于大功率的光纖1激光器系統(tǒng)。
[0030]具體參見(jiàn)圖1，細(xì)化腐蝕漿的制備成分，腐蝕漿的主要成分為氫氟酸溶液，而在氫氟酸溶液中氟化氫的濃度則為20?40%，而緩沖劑一般選用氟化銨、氟化氫銨或者氯化銨，其可為上述的一種或者多種，增稠劑可為淀粉、冰晶石以及硫酸鋇中的一種或者多種。在將光纖1去除涂覆層11的部分插入制備好的腐蝕漿中，其腐蝕時(shí)間可為2-10min，而在實(shí)際操作中較優(yōu)方案可為4-5min，腐蝕后的內(nèi)表層表面可形成穩(wěn)定的粗糙面。對(duì)于涂覆層11的去除，則通常是將光纖1的待腐蝕段靜置于濃硫酸中2-15min，涂覆層11即可在濃硫酸的強(qiáng)腐蝕性下快速剝離，效率比較高。
[0031]在兩步清洗光纖1時(shí)，均需采用沾有乙醇或者丙酮的擦拭紙進(jìn)行擦洗，以使光纖1表面不會(huì)存有。而在第二次腐蝕后，還需先將光纖1的腐蝕段插入堿液中10-60S取出，消除光纖1腐蝕段表面存有的腐蝕漿，然后采用離子水沖洗該光纖1表面，以去除光纖1表面存留的堿液。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于，包括以下操作步驟: 去除光纖涂覆層:室溫下將光纖的中心區(qū)域浸沒(méi)入濃硫酸中去除所述光纖的涂覆層，擦洗所述光纖表面，所述涂覆層的去除長(zhǎng)度接近所述光纖的封裝長(zhǎng)度； 制備腐蝕漿:采用氫氟酸、緩沖劑以及增稠劑混合制成； 腐蝕操作:將所述光纖去除所述涂覆層的部分插入制備好的所述腐蝕漿中，所述光纖被腐蝕的長(zhǎng)度小于所述光纖去除的所述涂覆層長(zhǎng)度； 清洗光纖:將所述光纖的腐蝕段浸沒(méi)入堿性溶液中，取出后對(duì)所述光纖表面再次進(jìn)行擦洗； 封裝:將腐蝕并清洗完成后的所述光纖采用石英管進(jìn)行封裝。2.如權(quán)利要求1所述的用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于:所述氫氟酸中氟化氫的濃度為20?40%，所述緩沖劑為氟化銨、氟化氫銨和氯化銨中的一種或幾種，所述增稠劑為淀粉、冰晶石、硫酸鋇中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求1所述的用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于:在去除所述涂覆層時(shí)，所述光纖在所述濃硫酸中靜置2-15min。4.如權(quán)利要求1所述的用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于:在進(jìn)行擦洗時(shí)，先采用離子水沖洗所述光纖表面，然后采用沾有乙醇或者丙酮的擦拭紙擦凈。5.如權(quán)利要求1所述的用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于:腐蝕后，所述光纖對(duì)應(yīng)的腐蝕段插入所述堿液中10-60S取出。6.如權(quán)利要求1所述的用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，其特征在于:所述光纖浸沒(méi)于所述腐蝕漿中的時(shí)間為2-10min。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及光纖加工，提供了一種用于包層光剝離器的光纖濕法腐蝕方法，先采用濃硫酸腐蝕去除光纖的涂覆層，同時(shí)采用氫氟酸、緩沖劑以及增稠劑混合制備腐蝕漿，將光纖的涂覆層去除段插入腐蝕漿內(nèi)腐蝕內(nèi)包層，然后對(duì)兩次腐蝕后的光纖進(jìn)行清洗并封裝。本發(fā)明的操作步驟中，光纖采用兩步腐蝕的方法在內(nèi)包層的外表面形成穩(wěn)定的粗糙面，應(yīng)用時(shí)殘余的包層光通過(guò)漫反射被剝離，另外由于采用濃硫酸去除涂覆層，不但方便快速，而且去除非常干凈，內(nèi)包層上不會(huì)殘留任何涂覆層，使其耐熱以及散熱性能優(yōu)異。
【IPC分類(lèi)】G02B6/245
【公開(kāi)號(hào)】CN105372759
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510861329
【發(fā)明人】駱崛逵
【申請(qǐng)人】武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日