以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法

摘要

本发明涉及一种以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法。它基于石英光纤在二氧化碳激光波长附近良好的吸热性能，利用高频二氧化碳激光能够产生持续高温的特点，精确调整激光束，使其沿一定光纤长度不停加热光纤的同时拉制熔锥光纤。该方法的主要特征是：设计合理的激光束扫描轨迹图，保证在整个拉制的过程中激光束一直在扫描光纤，并能在光纤上产生一个足够平稳的热区；同时需要调整二氧化碳激光束的参数和步进电机的步长，以保证光纤在拉制过程中热与力的平衡。该方法对光纤无污染；不受室内气流及含氧量等的影响；可近似看作是点热源，大大提高了熔锥光纤的制作精度。该方法制作的熔锥光纤可广泛应用于光的分束和连接、光纤传感、光滤波器、光通信等领域，其应用潜力极大。

主权项

一种以高频脉冲二氧化碳激光作为热源的光纤熔融拉锥方法，操作步骤如下：1）光纤的准备过程，2）预热过程，3）熔融拉锥过程，4）封装过程；其特征在于所述预热过程和熔融拉锥过程中，采用高频脉冲二氧化碳激光器（2）作为热源对光纤（5）的裸纤部分（14）进行加热，即采用的激光束（10）为高频脉冲光，频率为5‑10千赫兹，占空比为80%±2%，其激光光斑（16）的直径为50±5微米，小于裸纤部分（14）的直径，可近似为点热源，激光束（10）在裸纤部分（14）的扫描热区（15）可精确控制，只需0.4W的激光功率就可使裸纤部分（14）达到熔融状态；所述激光束（10）的激光扫描轨迹图（18）由十条中间密两侧疏的往还线段组成，激光束（10）按照该激光扫描轨迹图（18）沿裸纤部分（14）轴向进行Z字型往复移动扫描，从而在裸纤部分（14）上形成设定范围的扫描热区（15），并能保证大小为400π±40µm2的光纤面积（17）始终在激光束（10）的扫描下，从而保证裸纤部分（14）一直保持受热熔融状态，并避免裸纤部分（14）被拉断。