光纖激光打標機是圓柱形介質波導由纖芯、包層和涂敷層3有些構成，一般單模和多模光纖的纖芯直徑別離為5～15μm和40～100μm，包層直徑大約為125~600μm。通過處置的光纖端面，志趣情況是一個潤滑平面。但實習中，光纖端面的加工一般不能到達志趣情況，例如拋光不志趣、有劃痕、外表或邊緣破碎危害等等，都將使端面情況復雜化。關于光纖與激光器中其它元件的耦合以及光纖之間的熔接來說，需求光纖端部有必要有潤滑平整的外表，否則會增大損耗。這篇文章分類介紹了光纖損耗發生的緣由，通過試驗驗證了光纖端面質量對光纖激光器輸出功率的影響，研討了光纖端面處置技能流程，剖析了光纖端面的切開和研磨辦法，對光纖熔接進程提出了具體需求，為同類激光器的研發供給了參看依據。

　　
光纖激光打標機本征損耗即光纖固有損耗，首要因為光纖機基質資料石英玻璃本身缺點和富含金屬過渡雜質和OH-，使光在傳輸進程中發生散射、吸收和色散，一般可分為散射損耗，吸收損耗和色散損耗。其間散射損耗是因為資料中原子密度的漲落，在冷凝進程中構成密度不均勻以及密度漲落構成濃度不均勻而發生的。吸收損耗是因為纖芯富含金屬過渡雜質和OH-吸收光，分外是在紅外和紫外光譜區玻璃存在固有吸收。光纖色散依照發生的緣由可分為三類，即資料色散、波導色散和模間色散。其間單模光纖是以基模傳輸，故沒有模間色散。在單模光纖本征要素中，對聯接損耗影響最大的是模場直徑。單模光纖本征要素致使的聯接損耗大約為0.014dB，當模場直徑失配20%時，將發生0.2dB的聯接損耗[1]。多模光纖的歸一化頻率V>2.404，有多個波導辦法傳輸，V值越大，辦法越多，除了資料色散和波導色散，還有模間色散，一般模間色散占首要方位。所謂模間色散，是指光纖不相同辦法在同一頻率下的相位常數β不相同，因而群速度不相同而致使的色散。

　　
此外，光纖幾許參數如光纖芯徑、包層外徑、芯/包層同心度、不圓度，光學參數如相對折射率、最大理論數值孔徑等，只需一項或多項失配，都將發生不相同程度的本征損耗。

　　
光纖的附加損耗一般由輻射損耗和運用損耗構成。其間輻射損耗是因為光纖拉制技能、光纖直徑、橢圓度的不堅決、套塑層溫度改動的脹縮和涂層低溫縮短致使光纖微彎所構成的；運用損耗是因為光纖的張力、彎曲、揉捏構成的宏彎和微彎所致使的損耗。

　　
摻Er3+光纖環形腔激光器試驗設備如圖1所示，泵浦光由波長980nmLD尾纖輸出，經波分復用器（WDM）耦合進入環形光纖諧振腔，通過耦合器分光后輸出激光。其間光纖光柵中心波長為1546.3nm，摻Er3+光纖長度為3m，摻雜濃度為400ppm，隔離器作業波長計劃為1535~1565nm，各元件插入損耗均為0.4dB，經上述設備輸出功率與輸入功率的聯絡曲線如圖2所示，最大輸出功率可達16.9mW。但因為光纖激光器各個部件之間均熔接在一起，插入損耗和熔接損耗對悉數體系具有非常大的影響。在熔接質量比較好的情況下，整體光光功率可達5.3%，在光纖焊接較差的情況下，焊點漏光嚴峻，用改換片能夠看到顯著的泵浦光泄露，嚴峻影響整體光光功率，二者功率相差23%分配。因而怎樣下降腔內熔接損耗是影響激光器輸出功率的要害要素。

　　
光纖端面處置也稱為端面制備，是光纖技能中的要害工序，首要包括剝覆、清洗和切開三個環節。端面質量直接影響光纖激光器的泵浦光耦合功率和激光輸出功率。

　　
去掉光纖涂覆層是光纖端面處置的第一步。能夠用剝線鉗和刀片兩種辦法進行剝除。中選用剝線鉗剝除時，左手拇指和食指捏緊光纖，所露長度為5cm分配，余纖在無名指和小拇指之間天然打彎，以添加力度，防止打滑，剝線鉗應與光纖筆直，上方向內歪斜必定視點，然后用鉗口悄然卡住光纖，右手隨之用力，順光纖軸向平推出去，悉數進程要天然流轉，搶奪一次成功；中選用刀片剝除時，首先用濃硫酸浸泡3~5cm長的光纖端頭1~2分鐘，用酒精棉擦洗潔凈[2]。左手捏緊光纖，持纖要平，防止打滑，右手用刀片沿光纖向端頭方向，與光纖成必定歪斜視點，依次剝除外表涂敷層聚合物資料，選用這種辦法克服了選用化學溶劑法長期浸泡光纖腐蝕嚴峻的缺點，而且比用剝線鉗或刀片直接刮除更簡略、去掉更潔凈，不易危害光纖包層旁邊面有些。

　　
查詢光纖剝除有些的包層是不是悉數去掉，若有殘留有必要去掉，如有極少數不易剝除的涂覆層，可用棉球沾恰當酒精，邊浸漬，邊擦除。將脫脂棉撕成層面平整的扇形小塊，沾少數酒精（以兩指相捏無溢出為宜），折成Ｖ形，夾住已剝覆的光纖，順光纖軸向擦洗，力求一次成功，一塊棉花運用2～3次后要及時替換，每非有必要運用棉花的不相同部位和層面，這樣既可行進棉花運用率，又防止對光纖包層外表的二次污染。

　　
切開是光纖端面制備中最要害的進程，精細優質的切刀是基礎，嚴峻科學的操作標準是保證。常用切刀有筆式切開刀和臺式光纖切開刀。運用筆式切開刀切開光纖時，光纖放置在手指上，另一手持刀在距離端頭5mm分配的方位處沿筆直光纖軸線方向切開光纖，然后悄然將切除的端頭取下；運用臺式光纖切開刀進行操作時，首先要清洗切刀刀片、放置光纖的V型槽和定位壓板，并調整切刀方位使其擺放平穩。切開時動作要平穩天然，勿重、勿急，防止斷纖、斜角、毛刺和裂縫等不良端面的發生[3]。

　　
外表的清洗和切開的時間應緊密聯接，不行距離過長，分外是已制備的端面切勿放在渾濁的空氣中。移動時要輕拿輕放，防止與其它物件擦碰。

　　
影響端面研磨質量的首要要素首要有光纖的設備與定位、端面研磨和查看及查驗。其間研磨及查驗有些對研發優質光纖端面最為要害。直接影響光纖端面研磨作用的首要要素有：研磨機作業安穩，研磨砂紙顆粒均勻、準確運用研磨片、以及研磨參數設置（壓力和時間）[4]。

　　
其時運用的研磨機按其作業原理一般可分紅齒輪傳動，皮帶傳動及連竿傳動三類。選用齒輪傳動辦法，一般馬力較強，安穩性較高；選用皮帶傳動辦法，一般馬力較小，其轉速在高壓情況下易發生改動，此外皮帶隨時間老化后簡略呈現疑問；選用連竿式傳動辦法，噪音較大，安穩性較低，機身簡略哆嗦而且壓力偏低。

　　
在加壓方面，有單點中心加壓，氣壓及液壓等辦法。單點中心加壓易受外界影響改動，如每盤件數有限；氣壓較難操控安穩性；而液壓操控較準確，力度相對較大，但價格昂貴。

　　
在悉數研磨進程中，不論是研磨機的速度，壓力，水或是研磨液，都會使研磨片的作用不相同，故在選用研磨處置時，有必要協作各項要素作全盤考慮，選用一個最合理的研磨計劃。

　　
端面研磨進程通過4道工序：粗磨、中磨、細磨、拋光。其間粗磨、中磨、細磨所用金剛砂紙的顆粒巨細不相同，別離為6，3，1和0.5[5]。4道工序的時間和壓力一共8個參數，配用不相同的計劃，就能夠得到端面質量不相同的作用。改動研磨進程中這8個參數得出最佳計劃研磨光纖端面圖如圖3所示。

　　
在把光纖放入熔接機Ｖ型槽時，要保證Ｖ型槽底部無異物且光纖緊貼Ｖ型槽底部。機器自動熔接機器開始熔接時，首先將分配兩頭Ｖ型槽中光纖相向推動，在推動進程中會發生一次時間短放電，其作用是清洗光纖端面塵土，接著會把光纖繼續推動，直至光纖空隙處在原先所設置的方位上，這時熔接機丈量切開視點，并把光纖端面附近的拓展圖畫顯現在屏幕上，假定呈現圖4所示的圖畫就要重做。纖芯/包層對準與端面制造相同直接影響熔接損耗，熔接機會在Ｘ軸Ｙ軸方向上一起進行對準，而且把軸向、軸心過錯參數顯現在屏幕上,假定過錯在容許計劃以內就開始熔接。

　　
查詢熔接作用熔接往后機器會自動評價，并閃現其時熔接損耗，因為是估計值，鼓顯現在0.3dB以上就有必要從頭制端面。在熔接往后，還要進一步查詢光纖熔接形狀，假定呈現如圖5所示情況，有必要調整機器設置，從頭制造光纖端面后進行熔接，其具體實施辦法如表1所示。

　　
熔接進程中還應及時清洗熔接機Ｖ形槽、電極、物鏡和熔接室，隨時查詢熔接中有無氣泡、過細、過粗、虛熔、別離等不良表象，可選用OTDR盯梢監測作用，及時剖析發生上述不良表象的緣由，選用相應的改善辦法。假定多次呈現虛熔表象，應查看熔接的兩根光纖的資料、類型是不是匹配，切刀和熔接機是不是被塵土污染，并查看電極氧化情況，若均無疑問，則應恰當行進熔接電流。

　
因為光纖在聯接時去掉了接頭部位的涂覆層其機械強度下降，因而要對接頭部位進行補強維護，可選用光纖熱縮維護管（熱縮管）維護光纖接頭部位。熱縮管應在剝覆前穿入，制止在端面制備后穿入。將預先穿置光纖某一端的熱縮管移至光纖接頭處，使熔接點坐落熱縮管中心，悄然拉直光纖接頭，放入加熱器內加熱，醋酸乙烯內管熔化，聚乙烯管縮短后緊套在接續好的光纖上，因為此管內有一根不銹鋼棒，不只添加了抗拉強度（承受拉力為1000～2300g），一起也防止了因聚乙烯管的縮短而能夠致使接續部位的微彎。

　　
盤纖是一門技能，科學的盤纖辦法可使光纖計劃合理、附加損耗小、經得住時間和惡劣環境的查看，可防止揉捏構成斷纖。盤纖辦法有很多，能夠從一側的光纖盤起，固定熱縮管，然后再處置另一側余纖，該辦法可依據一側余纖長度活絡挑選熱縮管安放方位，便當、便當，可防止呈現急彎、小圈表象；也能夠先將熱縮套管逐一放置于固定槽中，然后再處置兩頭余纖，該辦法有利于維護光纖接點，防止盤纖能夠構成的危害，在光纖預留盤空間較小，光纖不易環繞和固守時，常用此種辦法；當單個光纖過長或過短時，可將其放在畢竟獨自環繞；帶有分外光器材時，可將其獨自環繞處置，若與一般光纖共盤時，應將其輕置于一般光纖之上，兩者之間加緩沖襯墊，以防揉捏構成斷纖，且分外光器材尾纖不行太長。依據實習情況，可選用選用圓、橢圓、“∝”等多種圖形盤纖，按余纖長度和預留盤空間巨細，順勢天然環繞，切勿生拉硬拽，盡能夠最大極限運用預留盤空間，有用下降因盤纖帶來的附加損耗。

　　
光纖熔接點損耗的丈量是衡量光纖接頭質量的重要方針，運用光時域反射儀（OTDR）或熔接接頭的損耗評價計劃等丈量辦法能夠斷定光纖接頭的光損耗。

　　
OTDR的原理是：因為光纖的模場直徑影響其后向散射，因而在接頭兩頭的光纖能夠會發生不相同的后向散射，然后隱秘接頭的實在損耗。假定從兩個方向丈量接頭的損耗，并求出這兩個作用的平均值，便可消除單向OTDR丈量的人為要素過錯。加強OTDR的監測，對保證光纖熔接質量，削減因盤纖帶來的附加損耗和封裝能夠對光纖構成的損耗，具有十分重要的含義。在悉數接續作業中，有必要嚴峻履行OTDR的4道監測程序：熔接進程中對每一根光纖進行實時盯梢監測，查看每個熔接點的質量；每次盤纖后，對所盤光纖進行查驗以斷定盤纖帶來的附加損耗；封裝前對悉數光纖進行查看，以查明有無漏測和對光纖及接頭有無揉捏；封裝后對悉數光纖進行畢竟查看，查看封裝是不是對光纖有損耗[6]。

此外某些熔接機運用一種光纖成像和丈量幾許參數的斷面擺放體系，通過從兩個筆直方向查詢光纖，計算機處置并剖析該圖畫來斷定包層偏移、纖芯畸變、光纖外徑改動和其他要害參數，運用這些參數來評價接頭的損耗。依賴于接頭和損耗評價算法求得的接續損耗能夠與實在值差異很大

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