一種石英毛細管熔融拉錐系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種石英毛細管熔融拉錐系統，所述系統包括連續脈沖二氧化碳激光器、顯微鏡、石英毛細管、兩個毛細管套管、分束鏡和三維調整架，所述兩個毛細管套管分別固定安裝在所述石英毛細管的上端和下端，所述兩個毛細管套管中的上端一個固定安裝在所述三維調整架的下端，所述兩個毛細管套管中的下端一個的底端安裝有重物，所述連續脈沖二氧化碳激光器正下端安裝有第一反光鏡，所述石英毛細管的右下端安裝有第二反光鏡，所述分束鏡安裝在所述第一反光鏡和第二反光鏡之間，且所述第一反光鏡、第二反光鏡和分束鏡處于同一水平線上，所述分束鏡正上方安裝有第三反光鏡，所述顯微鏡安裝在所述石英毛細管一側。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種石英毛細管熔融拉錐系統。
技術介紹
二氧化碳（CO2）激光加工技術己經成功地應用在許多基于光纖加工的微光學器件制備過程中。例如制作長周期光纖光柵、近場掃描探針和熔錐光纖等。石英毛細管雖然內部是空芯但無論從外觀和尺寸上還是材質上與光纖很相似，二氧化碳（CO2）激光加工技術同樣適用于石英毛細管的微加工領域。近年來空心的石英毛細管可廣泛用于各種光微流光學器件制備上，例如使其加工成回音壁模式圓形光學微腔和微氣泡微腔，與其它光纖器件再進行全光器件組合而構成各種更高靈敏度光電傳感器等。因受到工藝限制目前市面上提供的大量石英毛細管外徑尺寸一般較大（100-500微米），而對于光微流器件來說需要更細（30微米以下）石英毛細管。為此需要把粗毛細管拉錐成細毛細管。實現更細外徑尺寸（30微米以下）的熔錐毛細管是當前工藝上一個難點。YongYang等人2016年1月在《OPTICSEXPRESS》第1期第24卷上發表了篇名為High-Q,ultrathin-walledmicrobubbleresonatorforaerostaticpressuresensing的文章，提出利用二氧化碳激光熔拉錐的裝置并且制作出了外徑為30微米的熔錐石英毛細管。該裝置采用雙光束加熱方法使2束相向激光束同時聚焦在水平放置裸纖毛細管上，在持續加熱毛細管的同時由步進電機帶動固定毛細管的夾具，使其向兩側拉伸，最終在加熱區形成雙錐體形式的特殊波導結構。但通過查閱文獻可以發現：1.此種CO2激光作為熱源熔融拉錐方法中，設備顯得比較復雜；所制作出的熔錐毛細管最細錐腰直徑才達到30微米，要制作更小尺寸外徑需要更高精度裝置，這導致制作成本很高；2.由于水平拉直過程中由步進電機來控制，工藝參數很難設置容易造成毛細管折斷；3.由于毛細管兩端都由夾具固定，卸載過程中容易折斷熔錐毛細管。4.因步進電機固定拉伸故毛細管兩端預留部分比較長，浪費毛細管材料嚴重。
技術實現思路
本技術的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種操作簡單、制作精度高的石英毛細管熔融拉錐系統。為實現上述目的，本技術采用的技術方案是：本技術所述的一種石英毛細管熔融拉錐系統，所述系統包括連續脈沖二氧化碳激光器、顯微鏡、石英毛細管、兩個毛細管套管、分束鏡和三維調整架，所述兩個毛細管套管分別固定安裝在所述石英毛細管的上端和下端，所述兩個毛細管套管中的上端一個固定安裝在所述三維調整架的下端，所述兩個毛細管套管中的下端一個的底端安裝有重物，所述連續脈沖二氧化碳激光器正下端安裝有第一反光鏡，所述石英毛細管的右下端安裝有第二反光鏡，所述分束鏡安裝在所述第一反光鏡和第二反光鏡之間，且所述第一反光鏡、第二反光鏡和分束鏡處于同一水平線上，所述分束鏡正上方安裝有第三反光鏡，所述顯微鏡安裝在所述石英毛細管一側，使顯微鏡對準到光束聚焦加熱位置，以監控整個加工過程。作為優選的技術方案，所述第一反光鏡逆時針傾斜450，所述第二反光鏡、第三反光鏡和分束鏡均順時針傾斜450，從而使兩路相向激光束對照在一段垂直懸掛的毛細管某中間位置。作為優選的技術方案，所述石英毛細管長度、外徑和內壁厚度分別大于3cm、50微米和10微米。作為優選的技術方案，所述重物重量為0.5-1.5g。作為優選的技術方案，所述毛細管套管采用FEP材料。采用上述結構后，本技術有益效果為：本系統利用兩束相向的激光束對準照射在毛細管某位置能夠產生持續高溫的特點，使較粗的石英毛細管在某一點不斷被熔化，同時利用重物的自然重力往下拉伸成熔錐形的石英毛細管毛細管，毛細管內外無污染，操作簡單，不受室內氣流及含氧量等的影響，大大提高了熔融毛細管的制作精度。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步的說明。如圖1所示，本技術所述的一種石英毛細管熔融拉錐系統，所述系統包括連續脈沖二氧化碳激光器1、顯微鏡6、石英毛細管9、兩個毛細管套管10、分束鏡4和三維調整架7，所述兩個毛細管套管10分別固定安裝在所述石英毛細管9的上端和下端，所述兩個毛細管套管10中的上端一個固定安裝在所述三維調整架7的下端，所述兩個毛細管套管10中的下端一個的底端安裝有重物8，所述連續脈沖二氧化碳激光器1正下端安裝有第一反光鏡3，所述石英毛細管9的右下端安裝有第二反光鏡5，所述分束鏡4安裝在所述第一反光鏡3和第二反光鏡5之間，且所述第一反光鏡3、第二反光鏡5和分束鏡4處于同一水平線上，所述分束鏡4正上方安裝有第三反光鏡2，所述顯微鏡6安裝在所述石英毛細管9一側。進一步的技術方案，所述第一反光鏡3逆時針傾斜450，所述第二反光鏡5、第三反光鏡2和分束鏡4均順時針傾斜450。進一步的技術方案，所述石英毛細管9長度、外徑和內壁厚度分別大于3cm、50微米和10微米。進一步的技術方案，所述重物8重量為0.5-1.5g。進一步的技術方案，所述毛細管套管10采用FEP材料。本技術有益效果為：本系統利用兩束相向的激光束對準照射在毛細管某位置能夠產生持續高溫的特點，使較粗的石英毛細管在某一點不斷被熔化，同時利用重物的自然重力往下拉伸成熔錐形的石英毛細管毛細管，毛細管內外無污染，操作簡單，不受室內氣流及含氧量等的影響，大大提高了熔融毛細管的制作精度。以上所述僅是本技術的較佳實施方式，故凡依本技術專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本技術專利申請范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種石英毛細管熔融拉錐系統，其特征在于：所述系統包括連續脈沖二氧化碳激光器（1）、顯微鏡（6）、石英毛細管（9）、兩個毛細管套管（10）、分束鏡（4）和三維調整架（7），所述兩個毛細管套管（10）分別固定安裝在所述石英毛細管（9）的上端和下端，所述兩個毛細管套管（10）中的上端一個固定安裝在所述三維調整架（7）的下端，所述兩個毛細管套管（10）中的下端一個的底端安裝有重物（8），所述連續脈沖二氧化碳激光器（1）正下端安裝有第一反光鏡（3），所述石英毛細管（9）的右下端安裝有第二反光鏡（5），所述分束鏡（4）安裝在所述第一反光鏡（3）和第二反光鏡（5）之間，且所述第一反光鏡（3）、第二反光鏡（5）和分束鏡（4）處于同一水平線上，所述分束鏡（4）正上方安裝有第三反光鏡（2），所述顯微鏡（6）安裝在所述石英毛細管（9）一側。

【技術特征摘要】
1.一種石英毛細管熔融拉錐系統，其特征在于：所述系統包括連續脈沖二氧化碳激光器（1）、顯微鏡（6）、石英毛細管（9）、兩個毛細管套管（10）、分束鏡（4）和三維調整架（7），所述兩個毛細管套管（10）分別固定安裝在所述石英毛細管（9）的上端和下端，所述兩個毛細管套管（10）中的上端一個固定安裝在所述三維調整架（7）的下端，所述兩個毛細管套管（10）中的下端一個的底端安裝有重物（8），所述連續脈沖二氧化碳激光器（1）正下端安裝有第一反光鏡（3），所述石英毛細管（9）的右下端安裝有第二反光鏡（5），所述分束鏡（4）安裝在所述第一反光鏡（3）和第二反光鏡（5）之間，且所述第一反光鏡（3）、第二反光鏡（5）和分束鏡（...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳根柱，劉斌彬，徐洪，林祝亮，
申請(專利權)人：浙江師范大學，
類型：新型
國別省市：浙江;33