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光纤端面处理对光纤激光器地影响

光纤端面处理对光纤激光器地影响
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光纤端面处理对光纤激光器地影响.txt18拥有诚实,就舍弃了虚伪;拥有诚实,就舍弃了无聊;拥有踏实,就舍弃了浮躁,不论是有意的丢弃,还是意外的失去,只要曾经真实拥有,在一些时候,大度舍弃也是一种境界。光纤端面处理对光纤激光器地影响

1、前言

光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。

2、光纤损耗种类

2.1光纤本征损耗

光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH-,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗[1]。多模光纤的归一化频率V>2.404,有多个波导模式传输,V值越大,模式越多,除了材料色散和波导色散,还有模间色散,一般模间色散占主要地位。所谓模间色散,是指光纤不同模式在同一频率下的相位常数β不同,因此群速度不同而引起的色散。

此外,光纤几何参数如光纤芯径、包层外径、芯/包层同心度、不圆度,光学参数如相对折射率、最大理论数值孔径等,只要一项或多项失配,都将产生不同程度的本征损耗。

2.2光纤附加损耗

光纤的附加损耗一般由辐射损耗和应用损耗构成。其中辐射损耗是由于光纤拉制工艺、光纤直径、椭圆度的波动、套塑层温度变化的胀缩和涂层低温收缩导致光纤微弯所致;应用损耗是由于光纤的张力、弯曲、挤压造成的宏弯和微弯所引起的损耗。

3、实验装置与结果

掺Er3+光纤环形腔激光器实验装置如图1所示,泵浦光由波长980nmLD尾纤输出,经波分复用器(WDM)耦合进入环形光纤谐振腔,经过耦合器分光后输出激光。其中光纤光栅中心波长为1546.3nm,掺Er3+光纤长度为3m,掺杂浓度为400ppm,隔离器工作波长范围为1535~1565nm,各元件插入损耗均为0.4dB,经上述装置输出功率与输入功率的关系曲线如图2所示,最大输出功率可达16.9mW。但由于光纤激光器各个部件之间均熔接在一起,插入损耗和熔接损耗对整个系统具有非常大的影响。在熔接质量比较好的情况下,总体光光效率可达5.3%,在光纤焊接较差的情况下,焊点漏光严重,用转换片可以看到明显的泵浦光泄露,严重影响总体光光效率,二者功率相差23%左右。因此如何降低腔内熔接损耗是影响激光器输出功率的关键因素。

4、光纤端面处理

光纤端面处理也称为端面制备,是光纤技术中的关键工序,主要包括剥覆、清洁和切割三个环节。端面质量直接影响光纤激光器的泵浦光耦合效率和激光输出功率。

4.1光纤涂覆层的剥除

去除光纤涂覆层是光纤端面处理的第一步。可以用剥线钳和刀片两种方法进行剥除。当采用剥线钳剥除时,左手拇指和食指捏紧光纤,所露长度为5cm左右,余纤在无名指和小拇指之间自然打弯,以增加力度,防止打滑,剥线钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤,右手随之用力,顺光纤轴向平推出去,整个过程要自然流畅,争取一次成功;当采用刀片剥除时,首先用浓硫酸浸泡3~5cm长的光纤端头1~2分钟,用酒精棉擦拭干净[2]。左手捏紧光纤,持纤要平,防止打滑,右手用刀片沿光纤向端头方向,与光纤成一定倾斜角度,顺次剥除表面涂敷层聚合物材料,采用这种方法克服了采用化学溶剂法长时间浸泡光纤腐蚀严重的缺点,而且比用剥线钳或刀片直接刮除更容易、去除更干净,不易损伤光纤包层侧面部分。

4.2包层表面的清洁

观察光纤剥除部分的包层是否全部去除,若有残留必须去掉,如有极少量不易剥除的涂覆层,可用棉球沾适量酒精,边浸渍,边擦除。将脱脂棉撕成层面平整的扇形小块,沾少许酒精(以两指相捏无溢出为宜),折成V形,夹住已剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功,一块棉花使用2~3次后要及时更换,每次要使用棉花的不同部位和层面,这样既可提高棉花利用率,又防止对光纤包层表面的二次污染。

4.3光纤端面切割

切割是光纤端面制备中最关键的步骤,精密优质的切刀是基础,严格科学的操作规范是保证。常用切刀有笔式切割刀和台式光纤切割刀。使用笔式切割刀切割光纤时,光纤放置在手指上,另一手持刀在距离端头5mm左右的位置处沿垂直光纤轴线方向切割光纤,然后轻轻将切除的端头取下;使用台式光纤切割刀进行操作时,首先要清洁切刀刀片、放置光纤的V型槽和定位压板,并调整切刀位置使其摆放平稳。切割时动作要平稳自然,勿重、勿急,避免断纤、斜角、毛刺和裂痕等不良端面的产生 [3]。

表面的清洁和切割的时间应紧密衔接,不可间隔过长,特别是已制备的端面切勿放在污浊的空气中。移动时要轻拿轻放,防止与其它物件擦碰。

5、光纤端面研磨

5.1研磨工艺

影响端面研磨质量的主要因素主要有光纤的安装与定位、端面研磨和检查及测试。其中研磨及测试部分对研制优质光纤端面最为关键。直接影响光纤端面研磨效果的主要因素有:研磨机运转稳定,研磨砂纸颗粒均匀、正确使用研磨片、以及研磨参数设置(压力和时间)[4]。目前使用的研磨机按其运转原理一般可分成齿轮传动,皮带传动及连竿传动三类。采用齿轮传动方式,一般马力较强,稳定性较高;采用皮带传动方式,一般马力较小,其转速在高压情况下易发生变化,此外皮带随时间老化后容易出现问题;采用连竿式传动方式,噪音较大,稳定性较低,机身容易抖动并且压力偏低。

在加压方面,有单点中心加压,气压及液压等方式。单点中心加压易受外界影响变化,如每盘件数有限;气压较难控制稳定性;而液压操控较精确,力度相对较大,但价格昂贵。

在整个研磨过程中,不论是研磨机的速度,压力,水或是研磨液,都会使研磨片的效果不一样,故在选用研磨处理时,必须配合各项因素作全盘考虑,采用一个最合理的研磨方案。5.2研磨工序

端面研磨过程经过4道工序:粗磨、中磨、细磨、抛光。其中粗磨、中磨、细磨所用金刚砂纸的颗粒大小不同,分别为6,3,1和0.5[5]。4道工序的时间和压力总共8个参数,配用不同的方案,就可以得到端面质量不同的结果。改变研磨过程中这8个参数得出最佳方案研磨光纤端面图如图3所示。

6、光纤熔接

在把光纤放入熔接机V型槽时,要确保V型槽底部无异物且光纤紧贴V型槽底部。机器自动熔接机器开始熔接时,首先将左右两侧V型槽中光纤相向推进,在推进过程中会产生一次短暂放电,其作用是清洁光纤端面灰尘,接着会把光纤继续推进,直至光纤间隙处在原先所设置的位置上,这时熔接机测量切割角度,并把光纤端面附近的放大图像显示在屏幕上,如果出现图4所示的图像就要重做。纤芯/包层对准与端面制作一样直接影响熔接损耗,熔接机会在X轴Y轴方向上同时进行对准,并且把轴向、轴心偏差参数显示在屏幕上,如果误差在允许范围之内就开始熔接。

观察熔接结果熔接过后机器会自动评估,并显示当前熔接损耗,由于是估计值,鼓显示在0.3dB以上就必须重新制端面。在熔接过后,还要进一步观察光纤熔接形状,如果出现如图5所示情况,必须调整机器设置,重新制作光纤端面后进行熔接,其具体实施方式如表1所示。熔接过程中还应及时清洁熔接机V形槽、电极、物镜和熔接室,随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象,可采用OTDR跟踪监测结果,及时分析产生上述不良现象的原因,采取相应的改进措施。如果多次出现虚熔现象,应检查熔接的两根光纤的材料、型号是否匹配,切刀和熔接机是否被灰尘污染,并检查电极氧化状况,若均无问题,则应适当提高熔接电流。

由于光纤在连接时去掉了接头部位的涂覆层其机械强度降低,因此要对接头部位进行补强保护,可采用光纤热缩保护管(热缩管)保护光纤接头部位。热缩管应在剥覆前穿入,严禁在端面制备后穿入。将预先穿置光纤某一端的热缩管移至光纤接头处,使熔接点位于热缩管中间,轻轻拉直光纤接头,放入加热器内加热,醋酸乙烯内管熔化,聚乙烯管收缩后紧套在接续好的光纤上,由于此管内有一根不锈钢棒,不仅增加了抗拉强度(承受拉力为1000~2300g),同时也避免了因聚乙烯管的收缩而可能引起接续部位的微弯。

7、盘纤

盘纤是一门技术,科学的盘纤方法可使光纤布局合理、附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验,可避免挤压造成断纤。盘纤方法有很多,可以从一侧的光纤盘起,固定热缩管,然后再处理另一侧余纤,该方法可根据一侧余纤长度灵活选择热缩管安放位置,方便、快捷,可避免出现急弯、小圈现象;也可以先将热缩套管逐个放置于固定槽中,然后再处理两侧余纤,该方法有利于保护光纤接点,避免盘纤可能造成的损害,在光纤预留盘空间较小,光纤不易盘绕和固定时,常用此种方法;当个别光纤过长或过短时,可将其放在最后单独盘绕;带有特殊光器件时,可将其单独盘绕处理,若与普通光纤共盘时,应将其轻置于普通光纤之上,两者之间加缓冲衬垫,以防挤压造成断纤,且特殊光器件尾纤不可太长。根据实际情况,可采用采用圆、椭圆、“∝”等多种图形盘纤,按余纤长度和预留盘空间大小,顺势自然盘绕,切勿生拉硬拽,尽可能最大限度利用预留盘空间,有效降低因盘纤带来的附加损耗。

8、光纤熔接点损耗的测量

光纤熔接点损耗的测量是度量光纤接头质量的重要指标,使用光时域反射仪(OTDR)或熔接接头的损耗评估方案等测量方法可以确定光纤接头的光损耗。

OTDR的原理是:由于光纤的模场直径影响其后向散射,因此在接头两边的光纤可能会产生不同的后向散射,从而遮蔽接头的真实损耗。如果从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,便可消除单向OTDR测量的人为因素误差。加强OTDR的监测,对确保光纤熔接质量,减少因盘纤带来的附加损耗和封装可能对光纤造成的损耗,具有十分重要的意义。在整个接续工作中,必须严格执行OTDR的4道监测程序:熔接过程中对每一根光纤进行实时跟踪监测,检查每个熔接点的质量;每次盘纤后,对所盘光纤进行检验以确定盘纤带来的附加损耗;封装前对所有光纤进行检测,以查明有无漏测和对光纤及接头有无挤压;封装后对所有光纤进行最后检测,检查封装是否对光纤有损耗[6]。

此外某些熔接机使用一种光纤成像和测量几何参数的断面排列系统,通过从两个垂直方向观

察光纤,计算机处理并分析该图像来确定包层偏移、纤芯畸变、光纤外径变化和其他关键参数,使用这些参数来评价接头的损耗。依赖于接头和损耗评估算法求得的接续损耗可能与真实值差异很大。

9、总结

综上建立一套光纤端面处理与熔接的流程如图6所示。本文分类介绍了各种光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。

光缆工艺流程图

金属加强构件、松套层绞填充式、铝(钢)-聚乙烯粘结护套通信用室外光缆 产品标准:YD/T901-2009 产品型号:GYTS(A)系列 工艺流程: 外购光纤填充纤膏、挤PBT套管 挤LDPE SZ绞合成缆、扎纱、填充缆膏、纵包阻水无纺布、扎纱镀锌钢丝挤LDPE 纵包轧纹铝塑复合带(或钢塑复合带)、挤HDPE护套印字成轴成检包装 注:关键工序 特殊工序 材料:1.光纤;2.纤膏;3.PBT料;4.色母料;5.LDPE绝缘料;6.缆膏;7.阻水无纺布;8.聚酯纱;9.铝塑复合带;10.钢塑复合带;11.HDPE护套料;12.镀锌钢丝。

金属加强构件聚乙烯护套中心束管式全填充型通信用室外光缆 产品标准:YD/T769-2010 产品型号:GYXTY(A、S)系列; 工艺流程: 外购光纤填充纤膏、挤PBT套管层绞镀锌钢丝、绕包无纺布挤HDPE护套印字成轴成检包装 注:关键工序 特殊工序 材料:1.光纤;2.纤膏;3.PBT料;4.镀锌钢丝;5.无纺布;6.HDPE护套料;7.LDPE绝缘料;8.铝塑复合带;9.钢塑复合带。

金属加强构件夹带钢-聚乙烯粘结护套中心束管式全填充型通信用室外光缆 产品标准:YD/T769-2010 产品型号:GYXTW系列 工艺流程: 外购光纤填充纤膏、挤PBT套管纵包阻水无纺布、纵包轧纹钢塑复合带、镀锌钢丝、挤HDPE护套印字成轴成检包装 注:关键工序 特殊工序 材料:1.光纤;2.纤膏;3.PBT料;4.阻水无纺布;5.镀锌钢丝;6.钢塑复合带;7.中密度聚乙烯护套料。

FTTH皮线光缆 产品标准:YD/T1997-2009 产品型号:GJXDH、GJXFDH、GJXV系列 工艺流程: KFRP 外购光纤1-4印字成检成盘包装KFRP 注:特殊工序 材料:1.IUT G.657光纤;2.KFRP碳纤维棒或钢丝;3.PVC或LSZH护套料。

光纤激光器哪家的好,激光器品牌哪个好

光纤激光器哪家好,激光器品牌哪个好 随着激光技术的不断发展,激光应用已经渗透到科研、产业的各个方面,在汽车制造、航空航天、钢铁、金属加工、冶金、太阳能以及医疗设备等领域都起到重要作用。激光设备的核心就是激光器,我国各大激光设备企业不断地加大技术开发投入,虽然已经取得了一定的成就,各种激光设备实现国产化,达到国际领先水平,但是在主力激光器,超大功率激光器依然依赖进口,以致激光设备价格大幅度上涨,制约了我国激光加工产业的发展,另一方面,国外不少的激光加工企业看准中国激光加工的广大市场前景,纷纷入驻我国的沿海城市,冲击我国激光加工产业,国际竞争国内化。 光纤激光器哪家的最好下面总结目前市场上应用于工业制造领域的激光器主要企业,光纤激光器品牌:国内的是锐科、创鑫,国外的有美国相干,IPG,SPI,通快,JK laser (GSI的品牌子公司)等等,从质量上看,进口的光纤激光器比国产的要好些,而价格方面也贵些,主要看你们公司的预算在什么范围,对光纤激光器的出光率和耐用度有什么要求,需要根据自身设备来选择,适用就好!以供想采购激光焊接、激光切割、激光打标等企业提供相应的参考.排名不分先后。 美国 光纤激光器哪家的好——相干(Coherent)公司 相干公司成立于1966年,是世界第一大激光器及相关光电子产品生产

商,产品服务于科研、医疗、工业加工等多个行业;秉承40年的激光制造经验和创新精神,致力于提供一流的商业化激光器,促进科学研究不断进步、生产制造行业生产力和加工精度的不断提高;其全球化的销售、客户服务和技术支持网络更为客户提供全球范围内的合作和服务。相干公司能够提供更全面的激光器和激光参数测量产品,包括:氩/氪离子激光器、CO2激光器(10.6μm、9.4μm、调Q、可调谐、单频、THz源)、半导体激光器(375nm、405nm、635nm、780-980nm)、钛宝石连续可调谐激光器、准分子激光器、脉冲染料激光器、钛宝石超快激光器及放大器、半导体泵浦固体激光器(1064nm、532nm、355nm、266nm)、功率计、能量计、光束质量分析仪和波长计等。相干公司现在是最全面的超快激光器系统供应商,提供从振荡级、放大器、OPA、泵浦源到特殊制造的TW激光器等一系列超快激光器产品,脉冲宽度最窄到20fs;峰值功率最高可达100TW;单脉冲能量最高可达到5J。 光纤激光器哪家的好——IPG激光 全球最大的光纤激光制造商,其生产的高效 光纤激光器、光纤放大器以及拉曼激光的技术均走在世界的前端。IPGPHOTONICSCORPORATION始创于1990年,是全球最大的光纤激光制造商,总部 设在美国东部麻省,拥有国际领先水平的光纤激光研发中心,主要生产基地分布在德国、美国、俄罗斯、意大利;销售及服务机构分布在中国、

光纤端面清洗操作规范及判定标准

作业指导类文件 光纤端面清洗操作规范及判定标准 一、名称:光纤端面清洗操作规范及判定标准 二、内容:模块清洗的操作方式和判定标准,以及清洗机的使用和维护。 三、适用范围:此作业指导书适应于恒宝通单、多模组件/模块的光纤端面清洁,及清洗机的维护。

四、所需仪器、设备及工具:台式清洗机/手提式清洗机、酒精、棉签、牙签、棉、防静电手链。 电源开关 初始化按键 (B) (C)(D) SC清洗针头 探测针头LC清洗针头 LC探测针头 ) 弹簧开关 (I) (J) 6.1 检查区域的划分

Zone 1a(A区):中间直径25微米以内部分,对于单模光纤包括部分的包层(cladding),对于多模光纤就只包含纤芯的中间部分; Zone 1b(B区):从直径25微米以外至直径120微米部分,对于单模光纤包括大部分的包层部分,对于多模光纤包含纤芯的外围部分和包层的部分; Epoxy Zone Ring(C区):中间直径120微米以外,130微米以内部分,为环氧树脂区域,包层边缘10微米宽度部分; Zone 2(D区):中间直径130微米以外,250微米以内部分,扩展到陶瓷插芯部分区域。 Zone 3(E区):中间直径250微米以外的部分。 6.2 不良现象定义: 6.3 PC/UPC/APC单模连接头端面外观检查标准:

PC/UPC/APC 多模连接头端面外观检查标准: 1)多模连接头端面划痕:通过纤芯(纤芯的直径为50um 或62.5um )的划痕不允许超过2条,且划痕宽度必须小于2um ,见示例图片6.4.5.1和6.4.5.2); 2)其余各项检查标准和单模连接头相同。 注意: 1. 可清除的任何污染物一定要被清除. 2. 任何污染物过多的区域受制于最严格的标准. 3. 测量污染物的大小时应使用最大的直径. 6.4 图片示例 (说明:当肉眼无法判定污点/划痕等大小时,须依据对比图做出判定,见下图所示:) 光通道端面判定对比图(仅适用于台式显示器200X 放大时使用) 6.4.1 脏污: 5um 10um 20um 30um 50um 2um 5um

高功率光纤激光器发展概况

2009年第12 期 中文核心期刊 高功率光纤激光器发展概况 Survey of high-power fiber lasers ZHANG Jing-song (Electronic communications technology department, Shenzhen Institute of Information Technology,Shenzhen Guangdong 518029,China) Abstract :High-power fiber lasers have wide applications in the filed of optical communication,printing,marking,material processing,medicine etc.High-power fiber lasers may substitute conventional lasers large-ly,have new application of laser,broaden the scope of laser industry.The history and recent development of high-power fiber lasers home and aboard are surveyed.The prospect of high-power fiber lasers is discussed.Key words :high-power fiber laser,double-clad fiber,cladding pump 张劲松 (深圳信息职业技术学院电子通信技术系,广东深圳518029) 摘要:高功率光纤激光器以其优越的性能和超值的价格,在光通信、印刷、打标、材料加工、医疗等领域 有着广阔的应用,将会很大程度上替代传统激光器,并开辟一些新的激光应用领域,扩大激光产业的规模。概述国内外高功率光纤激光器的发展历史与现状。展望了高功率光纤激光器的发展前景。 关键词:大功率光纤激光器;双包层光纤;包层泵浦中图分类号:TN248 文献标识码:A 文章编号:1002-5561(2009)12-0008-03 0引言 从1960年第一台激光器(美国Maiman 等首先用红宝石晶体获得了激光输出)问世到现在近50年过去了,激光技术确如人们所期,渗入了各行各业:通信、生物技术、医学、印刷、制造、军事、娱乐业等。在某些领域,它已经成为不可替代的核心技术。但是激光产业规模还不够大,究其原因,不是人类不需要激光,而是传统激光器不好用:成本高、效率低、故障多。 光纤激光器的出现带来了扩大激光产业规模的希望。光纤激光器激光光束质量好,电-光转换效率高,输出功率大;所有的半导体器件及光纤组件都可以融接成一体,避免了元件的分立,可靠性得到极大提高。 1国外高功率光纤激光器发展概况 光纤激光器的最早有关研究可以追溯到20世纪 60年代初期,当时激光器刚刚出现不久,人们对激光 器的研究投入了极大热情,积极研制开发各种新型激光器。1961年,美国光学公司的E.Snitzer 等在光纤激 光器领域进行了开创性的工作,他们利用棒状掺钕(Nd 3+)玻璃波导获得了波长1.06μm 的激光。 20世纪70年代,光纤通信的研究开始起步,新兴 的光纤通信系统对新型光源的需求极大地刺激了激光器的研究工作。但由于人们的注意力集中到迅猛发展的半导体激光器技术上,以及光纤激光器自身的一些当时无法克服的困难,光纤激光器的研究逐渐沉寂下来。尽管如此,仍然取得了一些值得一提的成就。例如,1973年,J.Stone 等成功地研制出能够在室温下连续工作的掺钕光纤激光器,他们采用的半导体注入型激光器终端泵浦方式对以后实用型光纤激光器的研究具有重要的意义。 20世纪80年代,英国Southampton 大学的S.B.Poole 等用MCVD 法成功地制备了低损耗的掺钕和掺 铒光纤,因为掺铒光纤光纤激光器的激射波长恰好位于通信光纤的1.55μm 低损耗窗口,人们开始认识到光纤放大器和光纤激光器在提高传输速率和延长传输距离等方面无疑将给光纤通信带来一场革命。掺铒光纤放大器(EDFA )得到了迅速的发展并成为一项成熟的应用技术。但是,光纤通信用的光纤激光器输出功率一般都是毫瓦级,一直以来只局限于光通讯等领域;同时由于巨大的行业差距,几乎无人把它与激光 收稿日期:2009-08-31。 作者简介:张劲松(1969-),男,博士,高工,现主要从事光纤激光器、放大器等方面的研究。 ⑧

光纤端面处理工艺流程

光纤端面处理工艺流程 摘要:本文主要分析了光纤端面处理熔接对光纤激光器功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 1、前言光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 2、光纤损耗种类 2.1光纤本征损耗光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH- ,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗。多模光纤的归一化频率

光纤激光器工作原理及发展

光纤激光器的工作原理及其发展前景 1 引言 光纤激光器于1963年发明,到20世纪80年代末第一批商用光纤激光器面市,经历了20多年的发展历程。光纤激光器被人们视为一种超高速光通信用放大器。光纤激光器技术在高速率大容量波分复用光纤通信系统、高精度光纤传感技术和大功率激光等方面呈现出广阔的应用前景和巨大的技术优势。光纤激光器有很多独特优点,比如:激光阈值低、高增益、良好的散热、可调谐参数多、宽的吸收和辐射以及与其他光纤设备兼容、体积小等。近年来光纤激光器的输出功率得到迅速提高。已达到10—100 kW。作为工业用激光器,现已成为输出功率最高的激光器。光纤激光器的技术研究受到世界各国的普遍重视,已成为国际学术界的热门前沿研究课题。其应用领域也已从目前最为成熟的光纤通讯网络方面迅速地向其他更为广阔的激光应用领域扩展。本文简要介绍了光纤激光器的结构、工作原理、分类、特点及其研究进展,最后对光纤激光器的发展前景进行了展望。 2 光纤激光器的结构及工作原理 2.1光纤激光器的结构 和传统的固体、气体激光器一样。光纤激光器基本也是由泵浦源、增益介质、谐振腔三个基本的要素组成。泵浦源一般采用高功率半导体激光器(LD),增益介质为稀土掺杂光纤或普通非线性光纤,谐振腔可以由光纤光栅等光学反馈元件构成各种直线型谐振腔,也可以用耦合器构成各种环形谐振腔泵浦光经适当的光学系统耦合进入增益光纤,增益光纤在吸收泵浦光后形成粒子数反转或非线性增益并产生自发辐射所产生的自发辐射光经受激放大和谐振腔的选模作用后.最终形成稳定激光输出。图1为典型的光纤激光器的基本构型。 增益介质为掺稀土离子的光纤芯,掺杂光纤夹在2个仔细选择的反射镜之间.从而构成F—P谐振器。泵浦光束从第1个反射镜入射到稀土掺杂光纤中.激射输出光从第2个反射镜输出来。 2.2 光纤激光器的工作原理 掺稀土元素的光纤放大器促进了光纤激光器的发展,因为光纤放大器可以通过适当的反馈机理形成光纤激光器。当泵浦光通过光纤中的稀土离子时.就会被稀土离子所吸收。这时吸收光子能量的稀土原子电子就会激励到较高激射能级,从而实现离子数反转,反转后的离子数就会以辐射形式从高能级转移到基态,并且释放出能量,完成受激辐射。从激发态到基态的辐射方式有2种:自发辐射和受激辐射。其中,受激辐射是一种同频率、同相位的辐射,可

大功率光纤激光器技术及其应用

的构想 , 但直到 20 世纪 80 年代, 随着激光二极管泵浦技术的发展和双包层结构光纤的提出 , 光纤激光 现于世 第 21 卷 第 6 期 山 东 科 学 Vol. 21 No. 6 2008 年 12 月 SHANDONG SCIENCE Dec. 2008 文章编号: 1002 4026( 2008) 06 0072 06 大功率光纤激光器技术及其应用 宋志强 ( 山东省 科学院激光研究所, 山东 济南 250014) 摘要: 光纤激光器是当今光电子技术研究领域中最炙手可热的研究课题, 尤其是大功率光纤激光器, 已在很多 领域表现 出取代传统 固体激光 器和 CO 2 激光器 的趋势。本文 从光纤激 光器的结构 出发, 详细论述 了大功率 光纤激光器的工作原理和关键技术, 重点介绍了应用更为广泛 的脉冲型 光纤激光器 技术, 最后简单 列举了大 功率光纤激光器的优势及其在工业加工、国防、医疗等领 域里的应用情况。 关键词: 光纤激光器; 包层泵浦技术; 双包层掺杂光纤; 光纤光栅; 应用 中图分类号: TN249 文献标识码: A The Development of High Power Fiber Laser and Its Applications SONG Zhi qiang ( Institute of Laser , Shandong Academy of Sciences , Jinan 250014, China ) Abstract: The technology of fiber lasers is one of research focuses topics in current optoelectronic area, especially for a high power fiber opt ic laser that has exhibited a tendency substituting traditional solid state laser and CO 2 laser in many areas. We fully expound its principles and some key technologies from its structure, emphasize the technology of a pulse fiber optic laser that is more widely applied, and enumerate its superiorit ies and applications in such areas industrial processing, national defense, medical service, etc. Key words: fiber optic laser; cladding pump; double clad rare earth doped fiber; fiber Bragg grating; application 所谓光纤激光器就是利用稀土掺杂光纤作为增益介质的激光器, 它的发展历史几乎和激光器技术一样 长。早在 20 世纪 60 年代初, 美国光学公司的 E. Snitzer 等人就已经提出了掺稀土元素光纤激光器和放大器 [ 1] [ 2] 器才进入了一个蓬勃发展的阶段。最近十年, 适合各种不同应用目的和领域的光纤激光器已雨后春笋般涌 [ 3- 5] 。 1 工作原理及关键技术 同其他类型激光器一样, 光纤激光器主要由泵浦源、谐振腔和增益介质三要素构成, 具体包括泵浦 LD 、 DCDF 、大模场 FBG 和光纤合束器等, 如图 1 所示。光纤激光器的所有器件均可由光纤介质制作, 因此光纤技 术是决定光纤激光器性能的关键因素。 收稿日期: 2008 08 23 基金项目: 山东省仪器设备改造项目资助( 2007GG1TC04039) 。 作者简介: 宋志强( 1982- ) , 男, 硕士, 主要研究方向为大功率光纤激光器技术。E mail: zhiqiangs@ gmail. com

光纤激光器的原理及应用

光纤激光器的原理及应用 张洪英 哈尔滨工程大学理学院 摘要:由于在光通信、光数据存储、传感技术、医学等领域的广泛应用,近几年来光纤激光器发展十分迅速,且拥有体积小、重量轻、检测分辨率高、灵敏度高、测温范围宽、保密性好、抗电磁干扰能力强、抗腐蚀性强等明显优势。本文简要介绍了光纤激光器的基本结构、工作原理及特性,并对目前几种光纤激光器发展现状及特点做了分析,总结了光纤激光器的发展趋势。 关键词:光纤激光器原理种类特点发展趋势 1引言 对掺杂光纤作增益介质的光纤激光器的研究20世纪60年代,斯尼泽(Snitzer)于1963年报道了在玻璃基质中掺激活钕离子(Nd3+)所制成的光纤激光器。20世纪70年代以来,人们在光纤制备技术以及光纤激光器的泵浦与谐振腔结构的探索方面取得了较大进展。而在20世纪80年代中期英国南安普顿大学掺饵(EI3+)光纤的突破,使光纤激光器更具实用性,显示出十分诱人的应用前景[1]。 与传统的固体、气体激光器相比,光纤激光器具有许多独特的优越性,例如光束质量好,体积小,重量轻,免维护,风冷却,易于操作,运行成本低,可在工业化环境下长期使用;而且加工精度高,速度快,寿命长,省能源,尤其可以智能化,自动化,柔性好[2-3]。因此,它已经在许多领域取代了传统的Y AG、CO2激光器等。 光纤激光器的输出波长范围在400~3400nm之间,可应用于:光学数据存储、光学通信、传感技术、光谱和医学应用等多种领域。目前发展较为迅速的掺光纤激光器、光纤光栅激光器、窄线宽可调谐光纤激光器以及高功率的双包层光纤激光器。 2光纤激光器的基本结构与工作原理 2.1光纤激光器的基本结构 光纤激光器主要由三部分组成:由能产生光子的增益介质、使光子得到反馈并在增益介质中进行谐振放大的光学谐振腔和可使激光介质处于受激状态的泵浦源装置。光纤激光器的基本结构如图2.1所示。

光纤端面处理对光纤激光器地影响

光纤端面处理对光纤激光器地影响.txt18拥有诚实,就舍弃了虚伪;拥有诚实,就舍弃了无聊;拥有踏实,就舍弃了浮躁,不论是有意的丢弃,还是意外的失去,只要曾经真实拥有,在一些时候,大度舍弃也是一种境界。光纤端面处理对光纤激光器地影响 1、前言 光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 2、光纤损耗种类 2.1光纤本征损耗 光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH-,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗[1]。多模光纤的归一化频率V>2.404,有多个波导模式传输,V值越大,模式越多,除了材料色散和波导色散,还有模间色散,一般模间色散占主要地位。所谓模间色散,是指光纤不同模式在同一频率下的相位常数β不同,因此群速度不同而引起的色散。 此外,光纤几何参数如光纤芯径、包层外径、芯/包层同心度、不圆度,光学参数如相对折射率、最大理论数值孔径等,只要一项或多项失配,都将产生不同程度的本征损耗。 2.2光纤附加损耗 光纤的附加损耗一般由辐射损耗和应用损耗构成。其中辐射损耗是由于光纤拉制工艺、光纤直径、椭圆度的波动、套塑层温度变化的胀缩和涂层低温收缩导致光纤微弯所致;应用损耗是由于光纤的张力、弯曲、挤压造成的宏弯和微弯所引起的损耗。 3、实验装置与结果 掺Er3+光纤环形腔激光器实验装置如图1所示,泵浦光由波长980nmLD尾纤输出,经波分复用器(WDM)耦合进入环形光纤谐振腔,经过耦合器分光后输出激光。其中光纤光栅中心波长为1546.3nm,掺Er3+光纤长度为3m,掺杂浓度为400ppm,隔离器工作波长范围为1535~1565nm,各元件插入损耗均为0.4dB,经上述装置输出功率与输入功率的关系曲线如图2所示,最大输出功率可达16.9mW。但由于光纤激光器各个部件之间均熔接在一起,插入损耗和熔接损耗对整个系统具有非常大的影响。在熔接质量比较好的情况下,总体光光效率可达5.3%,在光纤焊接较差的情况下,焊点漏光严重,用转换片可以看到明显的泵浦光泄露,严重影响总体光光效率,二者功率相差23%左右。因此如何降低腔内熔接损耗是影响激光器输出功率的关键因素。 4、光纤端面处理 光纤端面处理也称为端面制备,是光纤技术中的关键工序,主要包括剥覆、清洁和切割三个环节。端面质量直接影响光纤激光器的泵浦光耦合效率和激光输出功率。

2019年中国光纤激光器行业市场现状及发展前景研究报告

2019年中国光纤激光器行业市场现状及发展前景研究报告随着光纤激光器突破了传统激光器在功率、效率和性能方面的瓶颈,逐步替代气和普通固体激光器,光纤激光技术的发展和下游行业需求的增加,光纤激光器市场规模保持快速增长。随着光纤激光器技术逐渐成熟以及下游行业市场需求不断增加,数据显示,2018年中国光纤激光器出货量已突破10万台。 工业自动化生产的推进和激光器功率的提升,光纤激光器在工业领域的应用快速渗透,高功率连续光纤激光器稳定性快速提升,应用领域迅速扩大,光纤激光器在工业领域的应用将进一步扩大,整体市场空间将稳定增长,预计2019年中国光纤激光器出货量将进一步增长,有望突破14万台。 基于此,中商产业研究院长期关注中国光纤激光器市场,针对当前光纤激光器情况以及光纤激光器的发展前景,特别推出了《2019中国光纤激光器行业市场前景研究报告》,通过案例分析,为从事光纤激光器产业的从业人员提供了参考方案。 《2019中国光纤激光器行业市场前景研究报告》主要围绕中国光纤激光器行业概况;光纤激光器发展背景;光纤激光器现状;行业相关企业以及光纤激光器行业未来发展前景等五个章节展开,通过对当前中国光纤激光器的分类别划分诊断,总结光纤激光器发展现状,从而预提出当前行业的发展前景。

PART 1光纤激光器的概况 据中商产业研究院分析,光纤激光器是指利用掺稀土元素的玻璃光纤作为增益介质的激光器。光纤激光器一般用光纤光栅作为谐振腔,泵浦源作为泵浦源,泵浦光从合束器耦合进入增益光纤,在包层内多次反射穿过掺杂纤芯,选择合适的光纤长度和掺杂离子浓度可以实现对泵浦光的充分吸收,形成粒子数反转并输出激光。

光缆制造

第五章光纤光缆制造工艺及设备 重点内容:原料提纯工艺、预制棒汽相沉积工艺、拉丝工艺、套塑工艺、余长形成、松套水冷、绞合工艺、层绞工艺 难点: 汽相沉积工艺参数确定、拉丝环境保护、余长的控制、梯度水冷的控制、绞合参数的选择 主要内容: (1)光纤制造工艺 (2)缆芯制造工艺(成缆工艺)

(3)护套挤制工艺 图5-0-1光纤光缆制造工艺流程图 通信用光纤是由高纯度SiO2与少量高折射率掺杂剂GeO2、TiO2、Al2O3、ZrO2和低折射率掺杂剂SiF4(F)或B2O3或P2O5等玻璃材料经涂覆高分子材料制成的具有一定机械强度的涂覆光纤。而通信用光缆是将若干根(1~2160根)上述的成品光纤经套塑、绞合、挤护套、装铠等工序工艺加工制造而成的实用型的线缆产品。在光纤光缆制造过程中,要求严格控制并保证光纤原料的纯度,这样才能生产出性能优良的光纤光缆产品,同时,合理的选择生产工艺也是非常重要的。目前,世界上将光纤光缆的制造技术分成三大工艺. 5.0.1光纤制造工艺的技术要点: 1.光纤的质量在很大程度上取决于原材料的纯度,用作原料的化学试剂需严格提纯,其金属杂质含量应小于几个ppb,含氢化合物的含量应小于1ppm,参与反应的氧气和其他气体的纯度应为6个9(99.9999%)以上,干燥度应达-80℃露点。 2.光纤制造应在净化恒温的环境中进行,光纤预制棒、拉丝、测量等工序均应在10000级以上洁净度的净化车间中进行。在光纤拉丝炉光纤成形部位应达100级以上。光纤预制棒的沉积区应在密封环境中进行。光纤制造设备上所有气体管道在工作间歇期间,均应充氮气保护,避免空气中潮气进入管道,影响光纤性能。 3.光纤质量的稳定取决于加工工艺参数的稳定。光纤的制备不仅需要一整套精密的生产设备和控制系统,尤其重要的是要长期保持加工工艺参数的稳定,必须配备一整套的用来检测和校正光纤加工设备各部件的运行参数的设施和装置。以MCVD工艺为例:要对用来控制反应气体流量的质量流量控制器(MFC)定期进行在线或不在线的检验校正,以保证其控制流量的精度;需对测量反应温度的红外高温测量仪定期用黑体辐射系统进行检验校正,以保证测量温度的精度;要对玻璃车床的每一个运转部件进行定期校验,保证其运行参数的稳定;甚至要对用于控制工艺过程的计算机本身的运行参数要定期校验等。只有保持稳定的工艺参数,才有可能持续生产出质量稳定的光纤产品。 5.0.2光缆缆芯制造工艺的技术要点: 每种光缆都有自己的生产工艺,因为它们之间存在着不同的性能要求和结构型式,所以各部分材料不尽相同,结构方面存在差异。故生产过程中都有自己的生产工艺流程。但是各种光缆的基本制造工艺流程是基本相同的。成缆工艺首先要做两方面的准备并应注意这样几点技术要点:

光纤制作过程

光纤研磨工艺介绍 光纤是光导纤维的简称,是由一组光导纤维组成的用于传播光束的,细小而柔韧的传输介质。它是用石英玻璃或者特制塑料拉成的柔软细丝,直径在几个μm(光波波长的几倍)到120μm。就象水流过管子一样,光能沿着这种细丝在内部传输。光纤的构造一般由3个部分组成:涂覆层,包层,纤芯,如图: 通过对光纤结构的了解我们知道,光纤结构自内向外为纤芯,包层,涂覆层。光纤内部一共有两种光折射率,纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2,由于所掺的杂质不同,使包层的折射率略低于纤芯的折射率,即n2

激光技术与光纤激光器教材

激光武器现状与发展 摘要:激光武器在现代战争中发挥越来越重要的作用,本文论述了现阶段激光武器毁伤机理,发展现状及未来发展趋势。激光武器按激光生成方法可以分为化学激光器,自由电子激光器,固体激光器等,它们各有特色,目前只有化学激光器达到了实战部署阶段,其他激光器还有待成熟。展望未来,未来机载激光武器、反卫星计划上,激光武器将大有作为,呈现出蓬勃发展的态势。 关键词:激光武器;激光制导;发展分析 1 引言 激光武器是一种定向能武器,它利用强大的定向发射激光束直接毁伤目标或使之失效。用高能量,大功率的激光束代替常规子弹攻击目标物体,是由于激光武器具有:(1)高速度,激光以光速进行传输,从激光器出口到目标的时间可以不计,争取了作战时间。(2)反应灵敏,激光器射出的光束质量近于零,可在短时间内对不同方向的来袭目标进行打击。(3)命中精度高,激光武器是将能量汇聚成很细的光束准确的对准某一方向射出。(4)杀伤力可控,可通过调整和控制激光武器发射激光束的时间或功率以及射击距离来对不同目标分别实现非杀伤性警告,功能性损失,结构性破坏。(5)抗电子干扰能力强,激光武器射出的是激光束,现有的电子干扰手段对其不起作用。基于这众多优势,激光武器将在反导,反卫星和破坏敌方信息系统中得到广泛应用。 2 激光武器概述 根据作战用途,这种新型武器分为战术激光武器和战略激光武器两大类。战术激光武器是利用激光作为能量,像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离一般可达20km。战略激光武器可攻击数千公里之外的洲际导弹;可攻击太空中的侦察卫星和通信卫星等。 根据能量大小、激光的打击方式可分为软打击和硬打击两种:软打击主要是打击导弹的导引头和整流罩,破坏其传感器和电子线路,致使导弹不能准确飞向

光纤端面的研磨方法总则

光纤端面的研磨方法总则 光纤是光通信中最基本及最重要的一个组成部份,光纤一词是光导纤维的简称。光纤的主要材料是石英玻璃,所以事实上光纤是一种比人的头发稍粗的玻璃丝。一般通信光纤是由纤芯和包层两部份组成而外径为125um至140um。在讨论光纤端面研磨中,不可不提光纤的损耗。在光信号通过光纤端面传送中,由于折射或某一些原因,会使光能量衰减了一部份,这就是光纤的传输损耗。所以光纤端面研磨的效果就显得非常重要了。而成熟的研磨工艺及优良的研磨系统设备是达到优质研磨效果不可或缺的因素。以下本文将以研磨优质光纤连接器端面作为讨论的重心。而本文主旨主要在于分享我们在光纤连接器端面研磨方面的实际经验,而不在于艰涩的理论性的探讨。 简介 在光纤跳线生产工艺中,主要可分为三部份。1、光缆与连接器散件的组装;2、端面研磨3、检查及测试。而其中以研磨及测试部份对生产优质光纤端面的影响最大。故厂商往往都非常重视这部份的运作。而本文亦会集中讨论这部份的工艺。 生产光纤跳线,要达到最佳效果,其中包括了8个要素: 1、使用正确的工具及组装程序; 2、使用高质素的光纤连接器散件; 3、稳定的研磨机器; 4、优质的研磨砂纸; 5、正确的操作程序; 6、精确及可靠的测试仪器; 7、有责任感与富有经验的操作员; 8、整洁及无尘的工作环境。 生产优质光纤跳线之要素

1、使用正确的工具及组装程序--所有的组装程序都必须采用合适的工具, 如脱皮钳,烘炉,针筒及胶水……等等,需要选择专为生产光纤跳线而设计的产品,故千万不能随便使用一般性的工具。另外,熟练而正确的组装方法,也是不能忽略的一点。 2、使用高质素的光纤连接器散件--高素质的连接器散件也能间接使问题减少,从而更易达到优质的研磨效果。 3、稳定的研磨机--研磨机(Polishing Machine)可说是生产光纤跳线的核心部份,在生产过程中相当大比例的品质问题,都间接或直接与研磨机的稳定性有关。可见研磨机在光纤跳线中的重要性,本文在“研磨机”一节中会作更详细的探讨。 4、优质的研磨纱纸--研磨片的使用则更直接影响到产品的质量。若能透彻地了解研磨材料的性质与操作方法,找出最适合的配套方案,对于研磨效果及成本控制有很大的帮助,在“研磨片”一节,本文会对此要素作更深入的叙述。 5、正确的操作程序--除了材料与机器的配套外,还必须依循正确的操作程序与时间的操控, 产品才能获得稳定的质量。 6、精确及稳定的测试仪器--随着科技的进步, 回损、插损及干涉仪等测试仪器的应用更为普遍,可说是光纤跳线生产线上不可缺少的,故其精确度便显得更重要了。详细的运用会在“测试仪器的重要性”一节中作出进一步讨论。 7、有责任感与富有经验的操作员--再优良的仪器工具也需要有熟练的操作员配合才能保证产品的质量,所以挑选及训练员工,也是生产优质光纤跳线不可忽视的一环。 8、整洁及无尘的环境--尘埃对光的传输有很大的影响,所以生产光纤跳线的过程中,对环境的要求也是很高的。现在已有很多生产商都采用了无尘车间,而事实上这也是生产光纤跳线不可避免的趋势。 何为优质的陶瓷芯端面呢?在国际上,一般都是以IEC的建议数据为基准,然后再根据自身的要求做一些调整以设定制造商对陶瓷芯研磨出的效果之要求标准。例如球面纤心高度应在-50至50nm的范围,而偏心最大不超过50um等,附表一的数值为一般市场上认可的PC类纤芯格式的标准, 谨供参考。 研磨机 研磨机是研磨系统中最重要的一部份,而在选择研磨机时,首先必须考虑它的运转及加压方式。现今在市场上使用的研磨机其运转原理一般可分成--齿轮带动(RB-12C,RB-550C),皮带带动(RB-12B)等。利用齿轮直接带动运转的,一般马力较强,而稳定性较高。皮带带动的,则一般马力较小,而其转速在高压环境下容易发生变化,另外皮带的胶质随时间老化后也很容易出现问题。 而在加压方面,市场上的研磨机有单点中心加压,包括重力锤,法码,气压及液压等方式。单点式中心加压(RB-12B RB-12C),如在理想的环境下运作,的确可以得到良好的效果,但其如受到外在因素的影响容易产生变化,例如每盘研磨端面的件数会受到一定的限制, 在研磨的过程中,当一盘陶瓷芯中有一部份达不到技术指标的时候,重磨是不可避免的情况,当一盘陶瓷芯中有一部分要重磨的时候,单点加压的机种,因为磨盘安装瓷芯的件数受到限制,故在研磨过程中会是一个很大的困扰及不便。而陶瓷管长度不一的问题亦会使用单点中心加压式研磨机打磨的端面容易产生偏心。在美国的机种有些采用气压,但此种方式比较难控制其稳定性,反之液压之操控较精确,力度也相对较大,但价格则比较昂贵。 四角平台式加压(RB-550C),则由磨盘及垫片之距离调整压力,所以其压力较大且比较稳定。研磨端面件数的多少,基本上不会影响其稳定性及效果。 另外制造研磨盘的材料与设计也是很重要的,陶瓷芯安装在研磨盘上,凸出的部份应为0.8mm 如果凸出的部份太长,研磨时因受压的关系,就比较容易影响效果。而材料方面,使用纯刚制造的磨盘才能达到耐用、耐磨的要求,市场上一些用塑胶做的磨盘,其可用性还是有待考验的。 除此之外,选择研磨机时亦要留意其适应性,稳定性,耐用性等。并要考虑其是否适合长时间运作及维修是否简单。现今市场上,深圳荣邦通讯设备有限公司的RB-550C研磨机是其中一种能具备以上要求的平台式加

光纤接续方法及操作步骤

光纤接续方法及操作步骤 光纤接续是一项细致的工作,特别在端面制备、熔接、盘纤等环节,要求操作者仔细观察,周密考虑,操作规范。本文为您详细介绍了其中的步骤和实际操作技巧。 1.端面的制备 光纤端面的制备包括剥覆、清洁和切割这几个环节。合格的光纤端面是熔接的必要条件,端面质量直接影响到熔接质量。 1.1光纤涂面层的剥除 光纤涂面层的剥除,要掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”,即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤,使之成水平状,所露长度以5cm为准,余纤在无名指、小拇指之间自然打弯,以增加力度,防止打滑。“稳”,即剥纤钳要握得稳。“快”即剥纤要快,剥纤钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤右手,随之用力,顺光纤轴向平推出去,整个过程要自然流畅,一气呵成。 1.2裸纤的清洁 裸纤的清洁,应按下面的两步操作:

1)观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除,若有残留,应重新剥除。如有极少量不易剥除的涂覆层,可用绵球沾适量酒精,一边浸渍,一边逐步擦除。 2)将棉花撕成层面平整的扇形小块,沾少许酒精(以两指相捏无溢出为宜),折成“V”形,夹住以剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功,一块棉花使用2~3次后要及时更换,每次要使用棉花的不同部位和层面,这样即可提高棉花利用率,又防止了探纤的两次污染。 1.3裸纤的切割 裸纤的切割是光纤端面制备中最为关键的部分,精密、优良的切刀是基础,而严格、科学的操作规范是保证。 1)切刀的选择。 切刀有手动(如日本CT—07切刀)和电动(如爱立信FSU—925)两种。前者操作简单,性能可靠,随着操作者水平的提高,切割效率和质量可大幅度提高,且要求裸纤较短,但该切刀对环境温差要求较高。后者切割质量较高,适宜在野外寒冷条件下作业,但操作较复杂,工作速度恒定,要求裸纤较长。熟练的操作者在常温下进行快速光缆接续或抢险,采用手动切刀为宜;反之初学者或在野外较寒冷条件下作业时,采用电动切刀。 2)操作规范

光纤激光器论文

激光器件与技术期中论文 光纤激光器浅谈浅谈光纤激光器以及我国光纤激光器研究现状

摘要: 光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用,而随着大功率双保层光纤激光器的出现,其应用正向着激光加工、激光测距、激光雷达、激光艺术成像、激光防伪和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。本文以下内容概述了光纤激光器的原理、特点、应用及其发展前景。 关键词:光纤激光器应用扩展发展前景 abstract: Fiber laser as a light source in the field of optical communication has been widely used, and as the dual-protection layer of high-power fiber lasers appear, its application is toward to the laser processing, laser ranging, laser radar, laser art of imaging, security and bio-medical laser rapid expansion of a wider area. The following article outlines the principles of fiber lasers, characteristics, applications and prospects for development. Keywords: fiber laser applications development prospects.

光纤跳线生产技术工艺流程

二:预制光缆生产技术工艺流程 穿散件作业指导书 1.准备工作 1.1根据生产单的要求准备好相应的工具及原料,辅料(物料盒/胶护套/止动环/卡环/胶纸)。 1.2检查散件及上道工位移交半成品。 2.操作方法 2.1仔细确认所有材料是否和生产任务相符。 2.2六条一批穿上所有散件。 2.3将散件用胶纸固定在光缆上,预留部分为0.6—0.75m。 2.4详细作好作业记录。 3.注意事项 3.1所穿散件方向不可穿反。 3.2散件不可多穿或少穿。 3.3固定的散件必须在光缆上保持整齐。 3.4保持工作台面整洁,零件应按规定物料盒放置。 粘合剂的配制作业指导书 1.作业名 粘合剂的配制 2.范围 调配353ND粘合挤 3.使用的机器和工具 称量杯、电子秤、竹签、纸巾、超声波清洗机。 4.预备 4.1把称量杯清洁干净待用。 4.2把称量杯放在电子秤上,再把电子秤回零。 4.3准备好粘合剂353ND和固化挤。 5.操作步骤 5.1按所需量把353ND粘合挤和固化挤以10:1的比例分别倒入称量杯。 5.2用竹签在称量杯按顺时针方向均匀搅拌5分钟,使其充分。 5.3粘合挤搅拌混合后有气泡,用超声波清洗机处理二十分钟把气泡完全分离掉。6.注意事项 调胶量要根据生产量而定,使用时间不得超过2小时。 光纤插入和加热固化作业指导书 1.作业名 光纤插入和加热固化 2.使用范围 适用于各种光纤活动连接器。 3.使用的机器和工具 烤炉(包括夹盘)、剪刀、小粘纸、米勒刀、酒精、擦试纸、纸巾、挂钩和适当工具。 4.预备

4.1开始这道工序之前,首先一定要根据生产任务单检查前一道工序是合格,确认以后方可进行以下操作。 4.2打开拷炉电源,检查时间和温度是否符合要求。 5.操作步骤 5.1把光纤活动连接器按10条一组剥纤。 5.2然后用擦拭纸蘸去少量酒精清洁光纤表面。 5.3检查清洁后的光纤表面是否干净。 5.4用细杆(可用笔)在垂直的两个方向拨动光纤,如光纤裂,应重新剥纤并检查。 5.5将已清洁干净的光纤从已吸好胶的插芯的尾部插入。插入时,用一只手拿住已吸好胶的插芯,另一只手拿光缆,将准备好的光纤从插芯的尾部穿入,直到∮0.9的光纤涂层插到插芯底部,光纤从插芯顶部伸出。回拉光纤约1mm,以确认是否断纤。 5.6全部的插入完毕确定无误后,用竹签蘸去少量粘合挤,把插芯尾部的粘合挤修整成锥形,并在插芯顶部的光纤处点上胶。 5.7以上各工序完成后,将插好光纤的插芯放到夹盘上并用小粘纸固定好,把夹盘放上烤炉进行固化。 5.8固化30分钟后,烤炉红色灯亮。检查确认固化完成,粘合挤呈褐色,用适当工具轻触后表现一定硬度。如不符合要求,应适当延长时间,直到合格为止。符合要求后旋开螺丝。取下夹盘。用适当工具把插芯顶部伸出的光纤折断,撕去小粘纸,把插芯从夹盘上取出,然后把光缆挂上挂钩,送到下一工序。 5.9正确填写操作传票。 6.温度和时间的控制 6.1每周用热电偶温度计监测并记录每台烤炉的最高温度,检测时用热电偶温度计的探测头持续接触夹盘槽一侧,持续观察显示的温度,记录其最高温度。检测时放下烤炉防护盖以免外界影响温度。 6.2烤炉的最高温度应为97~103℃,如不符合要求,应相应增减烤炉的温度控制旋扭,再次检测,使其符合要求。 6.3烤炉的时间旋钮设定为30分钟左右,可根据经验在正负5分钟内调整。固化的时间以粘合挤的颜色和硬度为准,可以相应提前或延长固化时间。 7.注意事项 7.1如果光纤断在插芯里,要及时进行处理,用钢丝顶出断纤,吸胶后重做插入。 7.2加热固化时,烤炉两边的螺丝不能拧得太紧,以免固化后卸不下来。 7.3注意光纤表面涂覆层是否清洗干净,否则影响粘合剂连接插芯的强度。 7.4一定要保持插芯表面和烤炉清洁,随时处理残留胶迹。 8.相关记录 操作传票 烤炉温度时间记录表 FC研磨作业指导书 1.使用机器和工具 精工研磨机一套,PC磨盘若干,挂钩、六角螺丝扳手、超声波清洗机、*、研磨油、纯净水、抛磨液、研磨纸和纸巾。 2.预备 2.1打开研磨机电源,启动研磨机空转3分钟左右。 2.2看机器上研磨纸是否要更换。如要更换,应撕去旧研磨纸后在研磨胶垫上涂上少量

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