[实用新型]一种氟化物光纤与石英光纤的熔接设备

说明书

技术领域

本实用新型属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，尤其涉及一种氟化物光纤与石英光纤的熔接设备。

背景技术

中红外光纤激光器及超连续谱光源在激光光谱学、环境监测、生物医学、 激光雷达、国防科技、中红外基础研究等领域都有着广泛的应用前景，近年来 一直是研究的热点及难点问题。基于光纤的近红外波段的超连续谱光源多采用 高非线性光纤或高非线性光子晶体光纤作为非线性介质，其基质材料均为石英 玻璃，但石英玻璃由于离子晶格振动在中红外波段损耗非常大致使传输波长很 难扩展至2500nm以上。目前获得中红外超连续谱光源的光纤材料主要为在中红 外波段有较低损耗的软玻璃光纤，如碲化物光纤、硫化物光纤、氟化物光纤等。 此外，对于3μm左右中红外光纤激光器，其增益光纤多为掺铒氟化物光纤及掺 钬氟化物光纤。

氟化物光纤在实际应用中，需要与石英光纤进行耦合对接。然而，氟化物 光纤的熔点约300℃，石英光纤熔点约1500℃，如此大的熔点差距使得氟化物 光纤与石英光纤的直接熔接变得异常困难。目前报道的氟化物光纤与石英光纤 的耦合方式主要有电弧放电熔接(ARCfusionsplicing)、点胶熔接(gluesplicing)、 机械耦合对接(mechanicalsplice)及热熔接(thermalsplicing)。其中，只有机械耦 合对接和热熔接方法能够承受高功率。然而机械耦合对接方式需要精密的调整 架，且在高功率条件下，由于激光反冲力容易出现光纤抖动，导致耦合效率降 低，严重者可烧坏光纤端面或前级泵浦激光系统。而目前热熔接方法则需要在 石英光纤端面进行镀膜处理以增加光的透过率，工艺复杂，不方便使用且成本 昂贵。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种氟化物光纤与石英光纤的熔 接设备，旨在解决现有的氟化物光纤与石英光纤的熔接过程工艺复杂且成本昂 贵的问题。

本实用新型是这样实现的，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

实用新型本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：所述的氟化物光纤 与石英光纤的熔接设备使用两光纤夹持器对需要熔接的石英光纤和氟化物光纤 进行固定并使纤芯对准，然后使用加热装置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，并在加热后迅速将两光纤夹持器 同时沿水平方向相向推进，使两纤芯熔接，该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。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的氟化物光纤与石英光纤的熔接设备示意图；