本实用新型涉及光纤加工技术领域，具体来说涉及用于对光纤进行扩束加工的装置。
背景技术：
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。微细的光纤通过封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode，LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
模场直径(Mode Field Diameter，缩写MFD)，用以表征在单模光纤的纤芯区域基模光的分布状态。基模在纤芯区域轴心线处光强最大，并随着偏离轴心线的距离增大而逐渐减弱。一般将模场直径定义为光强降低到轴心线处最大光强的1/(e^2)的各点中两点最大距离。在光纤中，光能量不完全集中在纤芯中传输，部分能量在包层中传输，纤芯直径不能反映光纤中的能量分布。于是提出了有效面积的概念，若是有效面积小，则通过光纤横截面的密度大，密度过大会引起非线性效应。所以对于传输光纤而言，模场直径越大越好，从而发展出了一种扩束光纤。
所述扩束光纤是指通过一定的手段将光纤的模场直径扩大。模场直径是单模光纤的一个重要参数，普通的单模光纤模场直径约10um，在与其他光纤以及光器件之间进行耦合时，太小的模场直径往往难以实现高效的耦合。增大单模光纤的模场直径不仅可以增大激光光源到单模光纤的耦合效率，还可以减少径向失配造成的损耗。对于一些比较特殊的参铒光纤，模场直径更小，只有4～5um，在与普通单模光纤耦合时，由于模场直径的失配，会增加耦合损耗而降低耦合效率。
目前本领域已知光纤热扩芯技术是一种获得扩束光纤的有效方法，通过加热使光纤内参杂物扩散，从而扩大光纤模场直径，而且不会改变光纤的包层直径，在光无源应用领域具有广阔的前景。
如图1，显示中国发明专利(CN1700045)公开了一种热扩芯光纤的制作方法，其通过CO2激光器加热光纤方式得到扩束光纤，主要包括：剥离光纤上需要加热部分的起保护作用的涂敷层,露出只包含芯子和包层结构的裸纤；使裸纤部分保持平直,并在光纤的两端分别连接光源和光功率计；将CO2激光器置于裸纤的正下方,调整CO2激光器,使其发射的激光束正对裸纤；开启CO2激光器对裸纤部分加热,并根据光功率计不断调节CO2激光器的输出功率,保证加热温度在1200-1700摄氏度的范围内,并通过光功率计测定输出光功率,达到要求后停止加热。沿加热后裸纤的芯子直径最大处将光纤切断,得到平面端头的热扩芯光纤。
如图2，显示中国实用新型专利(CN203337850U)公开了一种扩束光纤，其包括光纤本体,所述光纤本体包括光纤包层和光纤纤芯；其特征在于：所述扩束光纤的端部具有扩束部,所述扩束部由所述光纤包层、所述光纤纤芯、与所述光纤纤芯端面对接的无芯光纤、包裹所述光纤包层、所述光纤纤芯及所述无芯光纤的玻璃棒熔融而成,且所述扩束部的端面经研磨形成扩束端面。
值得注意的是，由上述专利前案可知，现有扩束光纤的加工一般通过二氧化碳激光器等昂贵的设备来获得，如中国发明专利CN1700045，或者通过复杂的工艺结构来实现，如中国实用新型专利CN203337850U，显现现有技术难以同时兼顾高效和低成本要求。因此，寻求一种高效的、低成本的扩束光纤制作方法或装置，显得迫在眉睫。
技术实现要素：
鉴于上述情况，本实用新型提供一种光纤扩束加工装置，通过采用氢氧焰加热扩芯以及光纤夹具的配合，实现高效且成本低廉的光纤热扩芯加工装置，以满足光无源器件领域对于扩束光纤日益扩大的需要。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是提供一种光纤扩束加工装置，包括：光纤夹固机构，包括二夹具，各所述夹具具有端部铰接的下底座以及上盖座；所述二夹具之间界定形成加热空间；定位管件，成形为内部中空贯通的细管结构，各所述夹具的所述下底座及所述上盖座之间夹置固定有所述定位管件；加热源，朝向所述加热空间加热地设于所述二夹具之间；光纤，穿置夹固于所述二夹具内的定位管件之中。
本实用新型实施例中，所述夹具的下底座顶面设有凹槽，所述凹槽贯通所述下底座的相对两侧；所述夹具的上盖座的底面成形为平面；令所述下底座与所述上盖座盖合，所述凹槽被所述平面封闭形成贯穿所述夹具相对两侧的管道；所述定位管件穿置于所述管道内。
本实用新型实施例中，所述夹具的下底座顶面设有下凹槽，所述下凹槽贯通所述下底座的相对两侧；所述夹具的上盖座的底面成形为上凹槽，所述上凹槽贯通所述上盖座的相对两侧；令所述下底座与所述上盖座盖合，所述下凹槽与所述上凹槽对合形成贯穿所述夹具相对两侧的管道；所述定位管件穿置于所述管道内。
本实用新型实施例中，所述定位管件的长度大于所述夹具的管道长度；所述定位管件具有朝向所述加热空间的内侧端以及远离所述加热空间的外侧端，所述内侧端穿出所述夹具的管道外部并位于所述加热空间内。
本实用新型实施例中，所述定位管件的外侧端穿出所述夹具的管道外部。
本实用新型实施例中，所述加热源为氢氧焰。
本实用新型实施例中，所述光纤穿置于所述定位管件之中以及位于所述加热空间内的部分由纤芯及包覆于所述纤芯表面的包层构成。
本实用新型实施例中，所述定位管件为毛细管。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
(1)通过本实用新型光纤扩束加工装置，不需要其他如熔接、外接扩束等方法，即能够以光纤夹固机构保证光纤裸纤的定位效果，并于加热后获得扩束光纤，具有加工装置结构精简及容易扩束加工等效果。
(2)本实用新型光纤扩束加工装置采用氢氧焰燃烧作为加热源，相对于二氧化碳激光器，具有降低光纤扩束加工成本的优点且更容易实现。
(3)本实用新型光纤扩束加工装置通过采用铰接的下底座及上盖座构成夹具，使光纤易于被置入固定或者取出，实现操作时的高效率及便利性。
(4)本实用新型光纤扩束加工装置通过在光纤外部套置定位管件后置入夹具内，能够利用定位管件进一步夹固光纤，同时起到撑紧光纤的作用，保正热扩束的加工效果。
附图说明
图1显示中国发明专利(CN1700045)的结构示意图。
图2显示中国实用新型专利(CN203337850U)的结构示意图。
图3是本实用新型光纤扩束加工装置的架构示意图。
图4是本实用新型光纤扩束加工装置的夹具结构第一实施例示意图。
图5是本实用新型光纤扩束加工装置的夹具结构第二实施例示意图。
图6是本实用新型光纤结构剖视示意图。
图7是本实用新型光纤穿置于定位管件内部的局部结构剖视示意图。
图8是本实用新型光纤扩束加工后的结构剖视示意图。
附图标记与部件的对应关系如下：
光纤夹固机构10；夹具100；加热空间101；下底座11；上盖座12；凹槽13；平面14；上凹槽15；下凹槽16；定位管件20；内侧端21；外侧端22；加热源30；光纤40；纤芯41；包层42；原始模场直径D1；扩束后模场直径D2。
具体实施方式
为利于对本实用新型的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
请参阅图2至图8，本实用新型提供一种光纤扩束加工装置，其用于光纤40进行扩束加工；所述加工装置包括光纤夹固机构10、定位管件20及加热源30。
如图3所示，本实用新型的光纤扩束加工装置中，所述光纤夹固机构10包括二夹具100，各所述夹具100具有端部铰接的下底座11以及上盖座12；所述二夹具100之间界定形成加热空间101；所述定位管件20成形为内部中空贯通的细管结构，各所述夹具100的所述下底座11及所述上盖座12之间夹置固定有所述定位管件20；所述加热源30朝向所述加热空间101加热地设于所述二夹具100之间；所述光纤40穿置夹固于所述二夹具100内的定位管件20之中。
于本实用新型实施例中，所述夹具100的下底座11及上盖座12之间用于夹固设置定位管件20的结构可以成形如图4或图5所示。
具体地，如图4所示，所述夹具100的下底座11顶面成形有凹槽13，所述凹槽13贯通所述下底座11的相对两侧；所述夹具100的上盖座12底面成形为平面14；借此，当所述下底座11与所述上盖座12盖合时，所述凹槽13将被所述平面14盖合封闭并形成贯穿所述夹具100相对两侧的管道，所述管道用于穿置固定所述定位管件20。
具体地，如图5所示，所述夹具100的下底座11顶面设有下凹槽15，所述下凹槽15贯通所述下底座11的相对两侧；所述夹具100的上盖座12的底面成形为上凹槽16，所述上凹槽16贯通所述上盖座12的相对两侧；借此，当所述下底座11与所述上盖座12盖合时，所述下凹槽15将与所述上凹槽16对合形成贯穿所述夹具100相对两侧的管道，所述管道用于穿置固定所述定位管件20。
进一步地，如图3所示，所述定位管件20具有朝向所述加热空间101的内侧端21以及远离所述加热空间101的外侧端22，所述定位管件20的长度较佳大于所述夹具100的管道长度，且所述内侧端21穿出所述夹具100的管道外部并位于所述加热空间101内，所述定位管件20的外侧端22穿出所述夹具100的管道外部。
于本实用新型实施例中，所述加热源30为氢氧焰。借此，本实用新型通过采用氢氧焰进行扩束，氢氧焰本身具有较高的温度，且氢氧燃烧不会在制作扩束光纤的同时引入碳、金属等杂质，而且所生成的水蒸气，也相当环保，同时具有操作方便，而且满足高效低成本要求。
于本实用新型实施例中，如图6、图7所示，所述光纤40穿置于所述定位管件20之中以及位于所述加热空间101内的部分由纤芯41及包覆于所述纤芯41表面的包层42构成。具体地，如图7所示，于本实用新型实施例中，所述定位管件20可以为毛细管，但不限于此。
以上说明了本实用新型光纤扩束加工装置的具体实施例，以下请以图3配合参阅图8，说明本实用新型光纤扩束加工装置的使用方法。
本实用新型通过使用氢氧焰加热光纤的方式，获得扩束光纤，具体的实施方案如下：
剥离光纤涂覆层(图未示)，露出光纤40需要扩束部分，包括包层42及纤芯41；
将光纤40平直的摆放于扩束夹具100上，使扩束区域400(剥离涂覆层的区域)保持悬空；
将点火的氢氧火头(加热源30)移动到扩束区域400，正对扩束区域400中央进行加热以实现扩束，扩束达到一定时间后，使火头(加热源30)回到原位，完成扩束；
将扩束后的光纤40从最大扩束处切割开来，得到两根平面端头扩束光纤。
如图8所示，扩束后的光纤40于扩束区域400的两端处具有原始模场直径D1，并于扩束区域400的中间处具有扩束后模场直径D2，且所述扩束后模场直径D2大于所述原始模场直径D1。
进一步的，于本实用新型实施例中，所述的扩束光纤40可以通过插固、研磨等工艺制作成扩束光纤尾纤。
进一步的，于本实用新型实施例中，本实用新型采用的扩束夹具100可以拆卸，以便扩束光纤的切割。具体地，所述夹具100可以采用铰接的下底座11及上盖座12对合构成。
综上，本实用新型通过以氢氧焰燃烧加热来获得扩束光纤，所获得的温度1200℃以上，完全满足光纤扩束要求，而且燃烧生成的水蒸气无污染，无残留，也不会引入任何杂质到光纤中。此外，本实用新型采用可拆卸的光纤夹具100，在制备扩束光纤的过程中，可以轻松进行光纤的移动，上架，切割等操作，大大提升扩束效率。
以上结合附图及实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。