1.一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,該方法包括以下步驟:
(1)、搭建傳能光纖預(yù)處理系統(tǒng)
使用CO2激光器(1)、He-Ne激光器(2)、二色鏡(3)、隔離器(4)、分光鏡(5)、聚焦透鏡(6)、第一功率計(jì)(8)、第二功率計(jì)(9)、光學(xué)支架(11)、五維調(diào)整架(12)搭建傳能光纖預(yù)處理系統(tǒng);光學(xué)支架(11)用于固定CO2激光器(1)、He-Ne激光器(2)、二色鏡(3)、隔離器(4)、分光鏡(5)、聚焦透鏡(6)、第一功率計(jì)(8)和第二功率計(jì)(9);五維調(diào)整架(12)用于固定傳能光纖(7);系統(tǒng)分為橫向光路與縱向光路,橫向光路的器件從前向后依次為CO2激光器(1)、二色鏡(3)、隔離器(4)、分光鏡(5)、聚焦透鏡(6)、第一功率計(jì)(8),縱向光路的器件包括He-Ne激光器(2)和第二功率計(jì)(9)兩部分;CO2激光器(1)位于橫向光路的最前端;He-Ne激光器(2)位于橫向光路的垂直方向,位于二色鏡(3)的上方,用于發(fā)出可見光,方便人眼觀測(cè)調(diào)節(jié)光路;二色鏡(3)與光束軸線(10)呈-45°夾角,用于將CO2激光器(1)和He-Ne激光器(2)的輸出光合并為一束同軸激光;隔離器(4)由起偏器、法拉第旋轉(zhuǎn)鏡和檢偏器組成,位于二色鏡(3)之后,用于阻擋回光保護(hù)激光器;分光鏡(5)位于隔離器(4)之后,與光束軸線(10)呈45°夾角,用于將光束分為能量比99:1的兩束光;第二功率計(jì)(9)位于橫向光路的垂直方向,位于分光鏡(5)的上方,用于接收探測(cè)分光鏡(5)反射的低能量光束;聚焦透鏡(6)位于分光鏡(5)之后,用于將高能量光束會(huì)聚為聚焦光斑;用于固定傳能光纖(7)的五維調(diào)整架(12)位于聚焦透鏡(6)之后;第一功率計(jì)(8)位于傳能光纖(7)之后,用于接收探測(cè)通過傳能光纖(7)的光束能量;
(2)、獲得待處理傳能光纖端面
第一步、使用光纖切割刀切割傳能光纖(7),獲得傳能光纖初始端面;
第二步、使用光纖研磨機(jī)對(duì)傳能光纖端面(7-1)進(jìn)行粗糙度的研磨;
第三步、使用CeO2拋光粉磨料對(duì)傳能光纖端面(7-1)進(jìn)行拋光;
第四步、使用去離子水沖洗傳能光纖端面(7-1),使用超聲酒精清洗傳能光纖端面(7-1);
第五步、使用SEM顯微鏡檢查傳能光纖端面(7-1),檢查合格后將其固定于五維調(diào)整架(12)上;
(3)、打開He-Ne激光器(2),調(diào)節(jié)五維調(diào)整架(12),使傳能光纖端面(7-1)與光束軸線(10)垂直且傳能光纖端面(7-1)中心與聚焦透鏡(6)聚焦后的光斑中心相重合;關(guān)閉He-Ne激光器(2),打開CO2激光器(1),將CO2激光器(1)輸出功率設(shè)為1W,利用遠(yuǎn)紅外轉(zhuǎn)光片判斷聚焦光斑的大小、位置,調(diào)節(jié)傳能光纖端面(7-1),使傳能光纖端面(7-1)中心與聚焦光斑中心相同,且聚焦光斑尺寸覆蓋傳能光纖(7)的纖芯,關(guān)閉CO2激光器(1);
(4)、打開CO2激光器(1),CO2激光器(1)輸出功率由0W增加至30W,然后再將CO2激光器(1)輸出功率由30W降低至0W;
(5)取下該傳能光纖(7),進(jìn)行下一個(gè)傳能光纖端面(7-1)的預(yù)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,其特征在于,所述的二色鏡(3)、隔離器(4)、分光鏡(5)、聚焦透鏡(6)均為基材硒化鋅的光學(xué)器件。
3.如權(quán)利要求2所述的一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,其特征在于,所述的聚焦透鏡(6)的焦距為40mm-200mm。
4.如權(quán)利要求3所述的一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,其特征在于,所述的聚焦透鏡(6)的焦距為50mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,其特征在于,在步驟(4)中,以1W、1.5W或2W功率為步長(zhǎng),將CO2激光器(1)的輸出功率由0W增加至30W,每個(gè)功率值的持續(xù)輻射時(shí)間為5s-10s;然后再以2W、2.5W或3W功率為步長(zhǎng),將CO2激光器(1)的輸出功率由30W降低至0W,每個(gè)功率值的持續(xù)輻射時(shí)間為4s-8s。
6.如權(quán)利要求5所述的一種增加光纖損傷閾值的激光預(yù)處理方法,其特征在于,在步驟(4)中,以1W功率為步長(zhǎng),將CO2激光器(1)的輸出功率由0W增加至30W,每個(gè)功率值的持續(xù)輻射時(shí)間為5s;然后再以2W功率為步長(zhǎng),將CO2激光器(1)的輸出功率由30W降低至0W,每個(gè)功率值的持續(xù)輻射時(shí)間為4s。