[发明专利]一种大功率光纤传输跳线及其制作方法

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤传输跳线，尤其涉及一种大功率光纤跳线及其制作方法。

背景技术

大功率光纤跳线是用来做从激光设备到各种大功率激光运用层面的跳接线，有较完善的机械保护层，一般用在大功率激光设备和大功率激光加工场景之间的连接。此光纤跳线是光纤安全、可靠、简捷、活动的连接手段，是大功率激光传输和运用的重要工具之一。而在光纤跳线的实际应用中，大功率激光的引出一直是我国激光运用的瓶颈问题。在国内现有技术和工艺条件下，很难通过简单工艺低成本、高效率地解决激光引出的问题。国外通常是采用纤芯镱掺杂的光子晶体光纤，通过镱原子的泵浦能级跃迁，以及光纤端面镀LR(低反)膜的方式来实现大功率激光的引出。这种方法的缺点在于而掺镱光子晶体光纤的生产和原材料成本都较高；而掺镱光子晶体光纤的生产加工工艺复杂，国内由于光纤的生产工艺达不到技术要求，现阶段还不能生产出适用的掺镱光子晶体光纤，如果采用这种方式实现大功率激光的引出的话，需要依赖进口。同时由于大功率半导体激光器的生产成本较高，技术含量很高，运用环境要求苛刻，也限制了掺镱光子晶体光纤的大规模运用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种结构简单，不需要使用掺杂镱的纤芯就能实现大功率激光引出的激光跳线以及这种激光跳线的制作方法。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种大功率光纤跳线，包括线体和接头，所述接头安装在线体的两端，所述跳线包括由纤芯和包层构成的芯包结构层以及外层起保护作用的金属软管，其特征在于：

(a)所述的纤芯由纯度不小于99.999％的二氧化硅材料制成；

(b)所述的包层由折射率不大于0.40的塑料基底材料制成；

(c)所述纤芯的端面为一斜面且表面镀膜，所述镀膜材料为折射率和热膨胀系数与纤芯的折射率和热膨胀系数一致的光学晶体；

(d)所述纤芯的直径在200-400μm之间，所述光纤紧包直径不大于1mm。

所述纤芯的端面与竖直面的夹角为斜8°角。

所述镀膜材料为二氧化硅、三氧化二铝、BLC晶体中的任意一种。

所述接头由过盈配合的蓝宝石环和铜套管组成，所述蓝宝石环安装在所述铜套管的内部，所述光纤纤芯的端头安装在所述蓝宝石环内且与所述蓝宝石环过盈配合。

一种加工权利要求1所述大功率光纤跳线的加工方法，其特征是：所述的加工方法包含如下步骤：

1)剥离-将光纤纤芯从外保护层中剥离出合适的长度；

2)研磨-将纤芯端面研磨成与竖直面的夹角为斜8°角且表面起伏不大于3μm的斜面；

5)检测-采用干涉仪进行检测纤芯端面起伏度；

6)镀膜-镀膜环境：温度200～300℃，充氧10～30sccm，背景真空不大于0.05Pa；在上述镀膜环境下采用物理汽相沉积方式沉积1.5～4分钟；

7)检测-采用连续光不小于100W共20秒及脉冲光不小于10W/0.5秒，在无尘环境下对光纤的大光功率通过性进行实检，检测完成后在200倍以上显微镜中观察光纤端面的完整性，不合格产品返回重新研磨，合格的产品密封保存；

8)组装-将合格的产品与权利要求1中所述的接头进行组装。

为达到最好的镀膜效果，所述的镀膜环境可以设定为温度250℃，充氧20sccm，背景真空0.002Pa。

同样地，为达到最优的检测效果，所述的检测步骤采用连续光100W共20秒及脉冲光10W/0.5秒进行检测。

所述的步骤2包括如下步骤：

21)粗磨-采用研磨颗粒直径为50μm的研磨纸进行粗磨；

22)细磨-采用研磨颗粒的直径介于50μm与1μm之间的研磨纸进行细磨；

23)精磨-采用研磨颗粒的直径为1μm的研磨纸进行精磨，并且将纤芯端面研磨成与竖直面夹角为斜8°角且表面起伏不大于3μm的斜面。

本发明的有益之处在于：1.制作简单，不需要采用特定的进口的纤芯镱掺杂的光子晶体光纤，成本低廉；2.工艺简单，本发明所述的加工方法在国内就可以实现；3.能够显著提高在能量密度不超过200W/MM²的大功率激光运用条件下传输光纤的使用寿命。

附图说明

图1为本发明所述的光纤跳线的结构示意图；

图2为图1的局部剖视图；

图3为图2的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。