一種大功率光纖傳輸跳線及其制作方法技術

一種大功率光纖跳線，包括線體和接頭，所述接頭安裝在線體的兩端，所述線體包括由纖芯和包層構成的芯包結構層，以及外層起保護作用的金屬軟管。所述光纖纖芯外包裹著包層，纖芯的端面為一斜面且表面鍍膜，所述鍍膜材料的折射率和熱膨脹系數與纖芯的折射率和熱膨脹系數一致；制作這種光纖跳線的工藝過程包括1)剝離、2)研磨、3)檢測、4)鍍膜、5)檢測和6)組裝。這種光纖跳線能夠顯著提高在能量密度不超過200W/MM2的大功率激光運用條件下傳輸光纖的使用壽命，并且工藝簡單，造價低廉，適宜大規模推廣。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光纖傳輸跳線，尤其涉及一種大功率光纖跳線及其制作方法。
技術介紹
大功率光纖跳線是用來做從激光設備到各種大功率激光運用層面的跳接線，有較完善的機械保護層，一般用在大功率激光設備和大功率激光 加工場景之間的連接。此光纖跳線是光纖安全、可靠、簡捷、活動的連接手段，是大功率激光傳輸和運用的重要工具之一。而在光纖跳線的實際應用中，大功率激光的引出一直是我國激光運用的瓶頸問題。在國內現有技術和工藝條件下，很難通過簡單工藝低成本、高效率地解決激光引出的問題。國外通常是采用纖芯鐿摻雜的光子晶體光纖，通過鐿原子的泵浦能級躍遷，以及光纖端面鍍LR(低反)膜的方式來實現大功率激光的引出。這種方法的缺點在于而摻鐿光子晶體光纖的生產和原材料成本都較高；而摻鐿光子晶體光纖的生產加工工藝復雜，國內由于光纖的生產工藝達不到技術要求，現階段還不能生產出適用的摻鐿光子晶體光纖，如果采用這種方式實現大功率激光的引出的話，需要依賴進口。同時由于大功率半導體激光器的生產成本較高，技術含量很高，運用環境要求苛刻，也限制了摻鐿光子晶體光纖的大規模運用。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了提供一種結構簡單，不需要使用摻雜鐿的纖芯就能實現大功率激光引出的激光跳線以及這種激光跳線的制作方法。為了達到上述目的，本專利技術采用了以下技術方案一種大功率光纖跳線，包括線體和接頭，所述接頭安裝在線體的兩端，所述跳線包括由纖芯和包層構成的芯包結構層以及外層起保護作用的金屬軟管，其特征在于(a)所述的纖芯由純度不小于99. 999%的二氧化硅材料制成；(b)所述的包層由折射率不大于O. 40的塑料基底材料制成；(C)所述纖芯的端面為一斜面且表面鍍膜，所述鍍膜材料為折射率和熱膨脹系數與纖芯的折射率和熱膨脹系數一致的光學晶體；(d)所述纖芯的直徑在200-400 μ m之間，所述光纖緊包直徑不大于1mm。所述纖芯的端面與豎直面的夾角為斜8°角。所述鍍膜材料為二氧化硅、三氧化二鋁、BLC晶體中的任意一種。所述接頭由過盈配合的藍寶石環和銅套管組成，所述藍寶石環安裝在所述銅套管的內部，所述光纖纖芯的端頭安裝在所述藍寶石環內且與所述藍寶石環過盈配合。一種加工權利要求1所述大功率光纖跳線的加工方法，其特征是所述的加工方法包含如下步驟I)剝離-將光纖纖芯從外保護層中剝離出合適的長度；2)研磨-將纖芯端面研磨成與豎直面的夾角為斜8°角且表面起伏不大于3μπι的斜面；5)檢測-采用干涉儀進行檢測纖芯端面起伏度；6)鍍膜-鍍膜環境溫度200 300°C，充氧10 30sCCm，背景真空不大于O. 05Pa ;在上述鍍膜環境下采用物理汽相沉積方式沉積1. 5 4分鐘；7)檢測-采用連續光不小于100W共20秒及脈沖光不小于10W/0. 5秒，在無塵環境下對光纖的大光功率通過性進行實檢，檢測完成后在200倍以上顯微鏡中觀察光纖端面的完整性，不合格產品返回重新研磨，合格的產品密封保存；8)組裝-將合格的產品與權利要求1中所述的接頭進行組裝。為達到最好的鍍膜效果，所述的鍍膜環境可以設定為溫度250°C，充氧20sCCm，背景真空O. 002Pa。 同樣地，為達到最優的檢測效果，所述的檢測步驟采用連續光100W共20秒及脈沖光10W/0. 5秒進行檢測。所述的步驟2包括如下步驟21)粗磨-采用研磨顆粒直徑為50 μ m的研磨紙進行粗磨；22)細磨-采用研磨顆粒的直徑介于50 μ m與I μ m之間的研磨紙進行細磨；23)精磨-采用研磨顆粒的直徑為I μ m的研磨紙進行精磨，并且將纖芯端面研磨成與豎直面夾角為斜8°角且表面起伏不大于3μπι的斜面。本專利技術的有益之處在于1.制作簡單，不需要采用特定的進口的纖芯鐿摻雜的光子晶體光纖，成本低廉；2.工藝簡單，本專利技術所述的加工方法在國內就可以實現；3.能夠顯著提高在能量密度不超過200W/MM2的大功率激光運用條件下傳輸光纖的使用壽命。附圖說明圖1為本專利技術所述的光纖跳線的結構示意圖；圖2為圖1的局部剖視圖；圖3為圖2的局部放大圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步詳細的說明。如圖1至圖3所示的大功率光纖跳線，包括線體I和接頭2，接頭2安裝在線體I的兩端，線體I包括由纖芯和包層構成的纖芯11以及外層起保護作用的金屬軟管。其中纖芯由純度不小于99. 999%的二氧化硅材料制成；包層由折射率不大于O. 40的塑料基底材料制成，以保證光纖數值孔徑不小于O. 37 ;纖芯11的端面12為與豎直面的夾角為斜8°角(即與纖芯軸線所在的水平面的夾角a為92° )的斜面且表面鍍膜，鍍膜材料為折射率和熱膨脹系數與纖芯的折射率和熱膨脹系數一致的光學晶體材料；纖芯的直徑為200或400 μ m,光纖緊包直徑為1. 0mm。接頭2由過盈配合的藍寶石環21和銅套管22組成，藍寶石環21安裝在銅套管22的內部，光纖纖芯22的端頭安裝在藍寶石環21內且與藍寶石環21過盈配合。上述大功率光纖跳線可以的加工方法包含如下步驟I)剝離-將光纖纖芯從外保護層中剝離出合適的長度；2)研磨21)粗磨-采用研磨顆粒直徑為50 μ m的研磨紙進行粗磨；22)細磨-采用研磨顆粒的直徑介于50 μ m與I μ m之間的研磨紙進行細磨；23)精磨-采用研磨顆粒的直徑為I μ m的研磨紙進行精磨，并且將纖芯端面研磨成與豎直面的夾角為斜8°角且表面起伏不大于3μπι的斜面。5)檢測-采用干涉儀進行檢測纖芯端面起伏度；6)鍍膜-鍍膜環境溫度250°C，充氧20sCCm，背景真空O. 002Pa ;在上述鍍膜環境下采用物理汽相沉積方式沉積1. 5 4分鐘；7)檢測-采用連續光100W共20秒及脈沖光10W/0. 5秒，在無塵環境下對光纖的大光功率通過性進行實檢，檢測完成后在200倍以上顯微鏡中觀察光纖端面的完整性，不合格產品返回重新研磨，合格的產品密封保存；8)組裝-將合格的產品與權利要求1中的接頭進行組裝。以上實施例是供理解本專利技術之用，并非是對本專利技術的限制，有關領域的普通技術人員，在權利要求所述技術方案的基礎上，還可 以做出多種變化或變型，例如本專利技術的鍍膜材料可以為二氧化硅、三氧化二鋁、BLC晶體或其他具有符合要求的光學晶體中的任意一種，這些變化或變型應當理解為仍屬于本專利技術的保護范圍。權利要求1.一種大功率光纖跳線，包括線體和接頭，所述接頭安裝在線體的兩端，所述線體包括由纖芯和包層構成的芯包結構層以及外層起保護作用的金屬軟管，其特征在于 (a)所述的纖芯由純度不小于99.999%的二氧化硅材料制成； (b)所述的包層由折射率不大于O.40的塑料基底材料制成； (c)所述纖芯的端面為一斜面且表面鍍膜，所述鍍膜材料為折射率和熱膨脹系數與纖芯的折射率和熱膨脹系數一致的光學晶體； (d)所述纖芯的直徑在200-400μ m之間，所述光纖緊包直徑不大于1_。2.根據權利要求1所述的大功率光纖跳線，其特征是所述纖芯的端面與豎直面的夾角為斜8°角。3.根據權利要求1所述的大功率光纖跳線，其特征是所述鍍膜材料為二氧化硅、三氧化二鋁、BLC晶體中的任意一種。4.根據權利要求1至3任一項所述的大功率光纖跳線，其特征是所述接頭由過盈配合的藍寶石環和銅套管組成，所述藍寶石環安裝在所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大功率光纖跳線，包括線體和接頭，所述接頭安裝在線體的兩端，所述線體包括由纖芯和包層構成的芯包結構層以及外層起保護作用的金屬軟管，其特征在于：(a)所述的纖芯由純度不小于99.999％的二氧化硅材料制成；(b)所述的包層由折射率不大于0.40的塑料基底材料制成；(c)所述纖芯的端面為一斜面且表面鍍膜，所述鍍膜材料為折射率和熱膨脹系數與纖芯的折射率和熱膨脹系數一致的光學晶體；(d)所述纖芯的直徑在200?400μm之間，所述光纖緊包直徑不大于1mm。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅煒，
申請(專利權)人：羅煒，
類型：發明
國別省市：