光纤拼接和成形：环形CO2激光束推动光纤加工进展

2018-01-30 01:49

锥形化和光纤复合器

其他激光束配置被用于锥形化加工 - 将光纤直径减少至特定长度。锥形化对于许多应用都非常重要。它们往往是拼接过程中匹配不同尺寸光纤的理想选择。锥度也可以用来滤除某些不需要的光纤传输模式。

然而，大多数锥形化有一些共同点。首先，需要准确实现特定的直径尺寸，同时不会因为异常现象而失去了理想的光线；其次，要实现精确的目标直径，需要使用精确稳定的轴向移动来精确控制光纤在通过激光加热区时的速度；最后，为防止光线的损失，光纤必须呈绝热锥形。

通过使用环形光束，光线能照亮光纤周围360°。入射角的设定是为了有效地吸收光线，而望远镜则可以用来控制加热区域的大小。对于加工如尺寸达3毫米的大型光纤时，这种均匀的加热是非常重要的，在加工易碎部件时也是如此。

在光纤激光器中，通常将来自多个泵浦激光器的光以及种子激光器的光组合在光纤复合器中。为了达到这个目的，所有的光纤都被放置在一个毛细管中，并且这个装置被逐渐缩小以匹配随后拼接到光纤复合器的单根光纤。为了获得高质量产品，有必要对部件进行均匀加热 - 也就是说，如果毛细管中的某些光纤受到较少或不均匀的加热，那么该光纤复合器则是不对称的。

图6. Smartsplicer执行基于CO2激光器的玻璃加工和拼接。（图片来源：Nyfors）

随着激光拼接系统变得越来越实惠并且实现了商业化，光纤加工的用途正在不断扩大（见图6）。像Smartsplicer这样的技术不仅可以提高光纤组件的质量，还可以制造以前无法实现的无污染组件。

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