一种光纤拉制设备和光纤拉制方法技术

本申请适用于光纤制备技术领域，提供了一种光纤拉制设备和光纤拉制方法，光纤拉制设备包括送料装置、拉锥装置、控制台，以及设置于送料装置和拉锥装置之间的加热装置；送料装置包括第一电机和由第一电机驱动的第一主动轮，拉锥装置包括第二电机和由第二电机驱动的第二主动轮，控制台用于控制第一电机的转动速度、第二电机的转动速度，以及加热装置的发热功率。光纤在可控的温度条件下被拉伸，拉伸率受第一主动轮和第二主动轮的转速差直接控制，进而可以根据实际需要拉制特定形状的光纤，如长锥形光纤、梭形光纤或葫芦形光纤等；由于光纤在可控条件下被定量加热和定量拉伸，可以避免光纤在拉制过程中发生断裂，提高了拉制成型的光纤的极限长度。光纤的极限长度。光纤的极限长度。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤拉制设备和光纤拉制方法


[0001]本申请涉及光纤制备
，特别涉及一种光纤拉制设备和光纤拉制方法。

技术介绍

[0002]高功率全光纤大脉冲能量(飞秒、皮秒、纳秒)激光凭借着脉宽窄、单脉冲能量大、重复频率高等特点，在精密微加工、生物医疗及科研等领域有广泛应用。而采用全光纤激光方案实现的超短脉冲激光器，相较于固体激光器和钛宝石激光器，具有成本低、结构简单、效率高、稳定性好等优点，更有利于大规模工业应用。
[0003]受光纤中的非线性效应(受激拉曼散射效应)的限制，为了获得高功率大脉冲能量全光纤激光器，传统方案中采用的方法是，在激光器的主要放大级中采用大芯径普通有源光纤作为增益介质，采用包层泵浦的方式进行功率放大。也即，使用大功率窄波长的泵浦光通过光纤合束器泵浦进普通有源光纤的包层中，泵浦光在光纤包层中折射穿过纤芯，使得纤芯内传输的长波长信号光吸收能量，得到功率放大。
[0004]为了获得更高功率的光纤激光器，传统方案中的激光放大器采用大芯径普通有源光纤，其纤芯的归一化频率往往是远远大于光传输的单模条件的(归一化频率小于等于2.405)，这将使得激光器输出光斑质量差，进而限制大功率光纤激光器的应用。即使采用模场适配器以部分提高输出光束质量，但是受振动、光纤弯曲等因素影响，激光光束质量的稳定性面临极大的考验。
[0005]在一些方案中，激光放大器采用锥形光纤。现有的可制备锥形光纤的技术方案大体可以分给两类：其一是通过固定夹具夹持光纤的两头，对中间进行加热后向两侧拉伸，形成锥形光纤，拉制的长度受限于机械装置等因素，光纤长度都不超过10cm且难以控制拉制的锥形光纤的形状；其二是通过对熔融的光纤预制棒通过控制牵引伸缩杆拉制锥形光纤，靠重力拉制光纤的方案中光纤易被拉断，且光纤的拉制过程易受空气流动的干扰，这将严重影响拉锥的质量和极限长度。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种光纤拉制设备，旨在解决传统的光纤拉制设备对光纤拉制过程的可控性差的技术问题。
[0007]本申请是这样实现的，一种光纤拉制设备，包括送料装置、拉锥装置、控制台，以及设置于所述送料装置和所述拉锥装置之间的加热装置；所述送料装置包括第一电机和由所述第一电机驱动的第一主动轮，所述拉锥装置包括第二电机和由所述第二电机驱动的第二主动轮，所述控制台用于控制所述第一电机的转动速度、所述第二电机的转动速度，以及所述加热装置的发热功率。
[0008]在本申请的一个实施例中，所述光纤拉制设备还包括与所述拉锥装置相对设置的盘纤装置，所述盘纤装置包括第三电机和由所述第三电机驱动的盘纤轮，所述控制台还用于控制所述第三电机的转动速度。
[0009]在本申请的一个实施例中，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的转动速度满足：所述盘纤轮和所述第二主动轮同速转动，所述第一主动轮和所述第二主动轮差速转动。
[0010]在本申请的一个实施例中，所述光纤拉制设备还包括设置于所述拉锥装置和所述盘纤装置之间的涂胶装置，所述涂胶装置包括涂胶机和设置于所述涂胶机和所述盘纤装置之间的固化机。
[0011]在本申请的一个实施例中，所述光纤拉制设备还包括设置于所述加热装置和所述涂胶装置之间的监测装置，所述监测装置用于监测经过所述送料装置和所述拉锥装置拉伸之后的光纤的直径。
[0012]在本申请的一个实施例中，所述第一主动轮设置有第一光纤槽，所述第一光纤槽环绕所述第一主动轮设置；所述送料装置包括与所述第一主动轮相对设置的第一从动轮，所述第一从动轮的轴线与所述第一主动轮的轴线平行，且所述第一从动轮与所述第一主动轮相切。所述第二主动轮设置有第二光纤槽，所述第二光纤槽环绕所述第二主动轮设置，所述拉锥装置包括与所述第二主动轮相对设置的第二从动轮，所述第二从动轮的轴线与所述第二主动轮的轴线平行，且所述第二从动轮与所述第二主动轮相切。
[0013]在本申请的一个实施例中，所述光纤拉制设备还包括用于安装所述送料装置、所述加热装置和所述拉锥装置的工作台；所述送料装置还包括第一支架，所述第一电机通过所述第一支架连接所述工作台；所述拉锥装置还包括第二支架，所述第二电机通过所述第二支架连接所述工作台。
[0014]在本申请的一个实施例中，所述加热装置包括设置有第三光纤槽的光纤导轨，以及与所述第三光纤槽相对设置的热源。
[0015]本申请的另一目的在于提供一种适用于如上所述的光纤拉制设备的光纤拉制方法，所述光纤拉制方法包括以下步骤：
[0016]绕设光纤：光纤同时贴合所述第一主动轮和所述第二主动轮，所述控制台控制所述第一主动轮和/或所述第二主动轮转动，直至所述光纤被拉直；
[0017]拉制光纤：所述控制台控制所述加热装置加热所述光纤，所述控制台控制所述第一主动轮和所述第二主动轮差速转动，以实现所述光纤的拉制。
[0018]在本申请的一个实施例中，在所述拉制光纤步骤之后，还包括：
[0019]涂覆胶层：所述控制台控制所述涂胶机向被拉制成型后的所述光纤涂覆保护胶层，所述控制台控制所述固化机固化所述光纤外涂覆的保护胶层；
[0020]盘纤：所述控制台控制所述盘纤轮与所述第二主动轮同速转动，使得涂覆有保护胶层的所述光纤缠绕所述盘纤轮。
[0021]实施本申请的一种光纤拉制设备，至少具有以下有益效果：
[0022]本申请提供的光纤拉制设备拉制光纤时，控制台控制第一电机和第二电机分别驱动第一主动轮和第二主动轮差速转动，同时控制加热装置加热光纤使其软化，正对加热装置的光纤在第一主动轮和第二主动轮的差速转动作用下被拉伸，这样的方案可以使得光纤在可控的温度条件下被拉伸，同时拉伸率受第一主动轮和第二主动轮的转速差直接控制，进而可以根据实际需要拉制特定形状的光纤，如长锥形光纤、梭形光纤或者葫芦形光纤等；由于光纤在可控条件下被定量加热和定量拉伸，可以避免光纤在拉制过程中发生断裂，提
高了拉制成型的光纤的极限长度。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本申请实施例提供的光纤拉制设备的结构示意图；
[0025]图2是图1中A处的局部放大图；
[0026]图3是图1中B处的局部放大图；
[0027]图4是本申请实施例提供的送料装置的结构示意图；
[0028]图5是本申请实施例提供的拉锥装置的机构示意图；
[0029]图6是本申请实施例提供的光纤拉制设备的工作原理示意图；
[0030]图7是本申请实施例提供的光纤拉制方法的流程示意图；
[0031]图8是本申请实施例提供的光纤拉制设备拉制出的光纤的直径变化示意图；
[0032]图9是本申请实施例提供的光纤拉制设备拉制出的光纤从系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤拉制设备，其特征在于，包括送料装置、拉锥装置、控制台，以及设置于所述送料装置和所述拉锥装置之间的加热装置；所述送料装置包括第一电机和由所述第一电机驱动的第一主动轮，所述拉锥装置包括第二电机和由所述第二电机驱动的第二主动轮，所述控制台用于控制所述第一电机的转动速度、所述第二电机的转动速度，以及所述加热装置的发热功率。2.如权利要求1所述的光纤拉制设备，其特征在于，所述光纤拉制设备还包括与所述拉锥装置相对设置的盘纤装置，所述盘纤装置包括第三电机和由所述第三电机驱动的盘纤轮，所述控制台还用于控制所述第三电机的转动速度。3.如权利要求2所述的光纤拉制设备，其特征在于，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的转动速度满足：所述盘纤轮和所述第二主动轮同速转动，所述第一主动轮和所述第二主动轮差速转动。4.如权利要求2所述的光纤拉制设备，其特征在于，所述光纤拉制设备还包括设置于所述拉锥装置和所述盘纤装置之间的涂胶装置，所述涂胶装置包括涂胶机和设置于所述涂胶机和所述盘纤装置之间的固化机。5.如权利要求4所述的光纤拉制设备，其特征在于，所述光纤拉制设备还包括设置于所述加热装置和所述涂胶装置之间的监测装置，所述监测装置用于监测经过所述送料装置和所述拉锥装置拉伸之后的光纤的直径。6.如权利要求1-5任一项所述的光纤拉制设备，其特征在于，所述第一主动轮设置有第一光纤槽，所述第一光纤槽环绕所述第一主动轮设置；所述送料装置还包括与所述第一主动轮相对设置的第一从动轮，所述第一从动轮的轴线与所述第一主动轮的轴线平行，且所述第一从动轮与所述第一主动轮相...

【专利技术属性】
技术研发人员：田森，张青，李云亭，岳嵚，李凯，吴朝辉，岳超瑜，
申请(专利权)人：朗光常州信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：