纤芯进行精准定位。
[0035]氟化物光纤与石英光纤的熔接设备还包括激光器15、第一功率计18、环形器16和第二功率计19，激光器15通过环形器16与石英光纤13的非熔接端相连，用于提供测试用的激光光源。第一功率计18与氟化物光纤14的非熔接端相连，用于配合光纤夹持器11及光纤纤芯成像装置17为熔接前的纤芯对准提供参考调整数据和用于测试氟化物光纤14与石英光纤13熔接后的输出功率和损耗。环形器16置于激光器15和石英光纤13之间，并分别与激光器15、石英光纤13相连接，用于检测熔接点的回波损耗。第二功率计19与环形器16相连接，用于检测熔接后的回波损耗。
[0036]氟化物光纤与石英光纤的熔接设备还包括惰性气体发生器，惰性气体发生器置于两光纤夹持器11旁，用于在两纤芯焊接时输出惰性气体，即在加热和推进过程在熔接点附近输出惰性气体。本实施例中，采用高纯度的氩气作为保护气体。
[0037]如图2所示，一种氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，包括以下步骤:
[0038]步骤A、使用两光纤夹持器11夹持住需要熔接的石英光纤13和氟化物光纤14，并使需要熔接的石英光纤13和氟化物光纤14的纤芯对准且两纤芯相接触。
[0039]步骤B、使用能在200度至1000度之间进行加热的加热装置12偏向两纤芯对准位置中的熔融温度较高的石英光纤13 —侧进行加热。
[0040]步骤C、加热后迅速将两光纤夹持器11同时沿水平方向相向推进，使熔点较低的氟化物光纤14呈现熔融状态并与石英光纤13形成熔接。
[0041]步骤B和步骤C的操作均在有惰性气体进行保护的情况下进行。
[0042]步骤A前还包括步骤D、石英光纤13与氟化物光纤14需要剥除涂敷层并将需要熔接的一端的端面切平。
[0043]步骤B具体包括以下步骤:步骤B01、控制加热装置12的加热位置、加热时间和加热功率；步骤B02、对石英光纤13加热到温度高于氟化物光纤14的熔点而又低于石英光纤13的熔点，即加热温度控制在高于200度而又小于1000度。
[0044]氟化物光纤与石英光纤的熔接方法还包括以下的至少一个步骤:
[0045]步骤E、在石英光纤13和氟化物光纤14的纤芯对准时，使用激光器15及光纤纤芯成像装置17对两纤芯进行识别、精准定位；步骤F、测试两光纤熔接后的输出功率和检测熔接点的回波损耗。
[0046]本发明的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备及熔接方法能实现氟化物光纤14与常规的石英光纤13的低损耗熔接，使具有不同热熔性的光纤熔融并实现永久性连接。在熔接时通过调节加热装置12的加热功率、加热时间、加热位置和推进量等参数能够熔接不同纤芯尺寸及不同外包层尺寸的氟化物光纤14与石英光纤13，可实现中红外超连续谱光源及中红外激光器的全光纤化，增加系统的稳定性及紧凑性。比起国际上提及的其他方法，本发明既不需要选择折射率匹配胶，也不需要对石英光纤端面进行镀膜，更不需要复杂的高精度调整架。熔接后的熔接点具有低损耗、高强度、耐高功率等特点，同时熔接耦合效率在高功率运转下可保持稳定。
[0047]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，其特征在于，包括两光纤夹持器和能在200度至1000度之间进行加热的加热装置； 所述加热装置置于石英光纤与氟化物光纤相对接的位置且靠近所述石英光纤的一侧，用于对所述石英光纤进行加热，加热温度高于氟化物光纤的熔点而低于石英光纤的熔点； 所述两光纤夹持器分别将所述石英光纤和所述氟化物光纤夹住，且在XYZ三个方向进行调节使所述石英光纤与所述氟化物光纤的纤芯对准且两纤芯相接触，并在加热后将所述两光纤夹持器同时沿水平方向相向推进使石英光纤的纤芯与氟化物光纤的纤芯熔接。2.根据权利要求1所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，其特征在于，所述熔接设备还包括光纤纤芯成像装置，所述光纤纤芯成像装置置于所述石英光纤与所述氟化物光纤相对接的位置，用于对氟化物光纤和石英光纤的纤芯进行识别使得所述光纤夹持器能对纤芯进行精准定位。3.根据权利要求1或2所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，其特征在于，所述熔接设备还包括激光器、环形器、第一功率计和第二功率计，所述激光器与所述石英光纤非熔接端相连，用于提供测试用的激光光源； 所述第一功率计与所述氟化物光纤的非熔接端相连，用于为熔接前的氟化物光纤的纤芯对准提供参考调整数据和用于测试所述氟化物光纤与石英光纤熔接后的损耗； 所述环形器置于所述激光器和所述石英光纤之间，并分别与所述激光器、所述石英光纤相连接，用于检测熔接点的回波损耗； 所述第二功率计与所述环形器相连接，用于检测熔接点的回波损耗。4.根据权利要求1所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，其特征在于，所述加热装置为石墨灯丝加热装置、二氧化碳激光或电阻丝。5.根据权利要求1所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，其特征在于，所述熔接设备还包括惰性气体发生器，所述惰性气体发生器置于所述两光纤夹持器旁，用于在两纤芯焊接时输出惰性气体。6.一种氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A、使用两光纤夹持器夹持住需要熔接的石英光纤和氟化物光纤，并使需要熔接的石英光纤和氟化物光纤的纤芯对准且两纤芯相接触； 步骤B、使用能在200度至1000度之间进行加热的加热装置对两纤芯对准位置中的石英光纤进行加热； 步骤C、加热后迅速将所述两光纤夹持器同时沿水平方向相向推进，使熔点较低的氟化物光纤呈现熔融状态并与石英光纤形成熔接。7.根据权利要求6所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，其特征在于，所述步骤A前还包括步骤D、所述石英光纤与所述氟化物光纤需要剥除涂敷层并将需要熔接的一端的端面切平。8.根据权利要求6所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤: 步骤B01、控制加热装置的加热位置、加热时间和加热功率； 步骤B02、对所述石英光纤加热到温度高于氟化物光纤的熔点而又低于所述石英光纤的熔点。9.根据权利要求6所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，其特征在于，所述步骤B和步骤C的操作均在有惰性气体进行保护的情况下进行。10.根据权利要求6、7或8所述的氟化物光纤与石英光纤的熔接方法，其特征在于，所述恪接方法还包括以下的至少一个步骤: 步骤E、在所述石英光纤和氟化物光纤的纤芯对准时，使用激光器及光纤纤芯成像装置对两纤芯进行识别、精准定位； 步骤F、测试两光纤熔接后的输出功率和检测熔接点的回波损耗。
【专利摘要】本发明适用于高功率中红外光纤激光器及中红外超连续谱光源的产生及应用技术领域，提供了一种氟化物光纤与石英光纤的熔接设备，包括两光纤夹持器和加热装置；加热装置置于石英光纤与氟化物光纤相对接的位置且靠近石英光纤的一侧，用于对石英光纤进行加热，加热温度高于氟化物光纤的熔点而低于石英光纤的熔点；两光纤夹持器分别将石英光纤和氟化物光纤夹住，且在XYZ三个方向进行调节使石英光纤与氟化物光纤的纤芯对准且两纤芯相接触，并在加热后将两光纤夹持器同时沿水平方向相向推进使石英光纤的纤芯与氟化物光纤的纤芯熔接。所述的熔接设备简化了熔接的过程，且熔接成本低，同时，熔接后的熔接点具有低损耗、高强度、耐高功率等特点。
【IPC分类】G02B6/255
【公开号】CN105334577
【申请号】CN201510751221
【发明人】阮双琛, 郑志坚, 欧阳德钦, 赵俊清, 余军, 郭春雨
【申请人】深圳大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月6日