技术分享CO2激光熔接加工平台在光纤

前言

在上期《技术分享》中，小编与大家分享了CO2熔接加工平台在光纤器件及传感器制作中的应用（一）——CO2熔接加工平台介绍，本期将为您带来第二期——拉锥功能及其应用实例。

锥形可控超长超细拉锥功能

拉锥形状可控，过渡区，锥腰直径和长度可控；

马达同向运动，可拉制比较长的锥形，最长可以拉制mm光纤锥；

热源稳定，可保证长时间拉锥形状稳定。

应用实例：光纤超细拉锥制作

CO2激光加热SMF28光纤并缓慢拉伸，光纤变细后，光吸收截面变小，光纤不会过度受热，可以实现5um极细光纤拉锥。

激光经透镜聚焦后，功率密度更高，可实现更细拉锥，目前可达1um。

应用实例：毛细玻璃管超细无塌缩拉锥制作

①拉锥时玻璃管无塌缩②拉锥时玻璃管内径塌缩

毛细玻璃管内径较细，此实例中最关键的也是最难点就是既要使毛细管拉锥到极细的直径同时还要保持内径的无塌缩。

制作过程要做好功率和时间的精确控制，采用二次拉锥的方法，最终可以做到毛细管无塌缩拉锥至5um左右。

应用实例：光纤拉锥的半导体激光耦合制作

人工抛光端面

加工时间长

产量低，劳动密集型

专用加工设备

单台设备价格昂贵

调整非常复杂

①人工抛光样品②LZM-加工样品

全自动

时间短

成品率高

应用实例：标准长周期光纤光栅

①光纤螺旋刻蚀加工制作的包层模滤波器

②熔融法加工制作的长周期光纤光栅高通滤波器

应用实例：长周光栅泵浦光滤波器

从左图中可以看出分别用电极和CO2激光制作多个长周期光栅，电极会在使用一定时间后出现不稳定的情况，从而造成制作的光栅形状不稳定，而CO2激光可以避免有形加热介质因污染和损耗带来的不稳定，可以保证长期器件制作的一致性和稳定性。

应用实例：LZM制作标准长周期光栅

引图为国内外用藤仓CO2平台制作长周期光栅的报道，通过改变周期数和单个锥形大小研究光栅光谱的变化。

应用实例：多芯光纤拉锥及光纤扭转传感器

引图为通过单模光纤熔接多芯光纤，然后在多芯光纤上拉锥，通过观测光谱的变化测试扭转，最终，得到了1.1nm/°的稳定可靠的扭转传感器。

应用实例：光子灯笼的制作及方向敏感的弯曲传感器

将6根GIF插入低折射率毛细玻璃管中，石英光纤熔接,毛细玻璃管的拉锥，多芯光纤的烧结由CO2激光处理工作站完成。

本实例中运用单模光纤与多芯光纤光栅熔接激发不同模式，并利用少模光纤及光子灯笼作为模式解复用，通过测量每个模式的变化量，得到了一款可以用于测量物品弯曲的传感器。

应用实例：光纤合束及微流传感器

通过向六根掺杂二价钴的光纤中通激光，观测另一根合束器中的单模光栅的光谱偏移量，测量液体的流速，可以应用在使用探测中。具有体积小，无电火花，不受环境影响等特点。

应用实例：空心玻璃管光纤拉锥制作及生物医疗中的应用

在哈佛大学研究癌症治疗的过程中提出了利用微型玻璃管拉锥，通过玻璃管口发射等离子体的方式清除癌细胞的实验。目前正在研究阶段。

从光纤孔喷出瞄准癌细胞的微等离子体

微等离子体内窥镜基于15um内径空心玻璃管光纤。肿瘤细胞凋亡分析支持了等离子体在定向癌症治疗中的可能性。

在动物研究中，光纤微等离子体喷射显示了其在特定等离子体强度下的抗癌效果。

应用实例：多芯光纤螺旋的长周期光栅制作及扭转传感器

制作方法：采用Sweep马达移动光纤的同时，激光加热，左边扭转马达运转，使得光纤受热软化---扭转---冷却固化，最终形成螺旋结构，产生长周期效果。

精彩预告

下期推文，小编将与您继续分享CO2激光熔接加工平台在光纤器件及传感器制作中的应用——烧球功能及其应用实例，技术干货继续来袭，请您持续