專利名稱：空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置及其制作方法，該裝置可應(yīng)用于氣體吸收譜分析、激光頻率穩(wěn)定、冷原子鐘等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在氣體吸收譜分析、激光頻率穩(wěn)定、冷原子鐘等領(lǐng)域，都需要有一個(gè)特定頻率且頻率穩(wěn)定性高的激光器，利用氣體吸收線作為頻率參考進(jìn)行穩(wěn)頻就是實(shí)現(xiàn)這種激光器的一種方法。氣體吸收池是用氣體吸收線作為頻率參考實(shí)現(xiàn)激光穩(wěn)頻的必要部件之一。對(duì)于某些吸收強(qiáng)度比較弱的氣體，需要有光與氣體的相互作用距離較長(zhǎng)。此外特別對(duì)于星載、 機(jī)載、車載的應(yīng)用，對(duì)穩(wěn)頻激光器還有重量和抗震的要求，因此氣體吸收池還要具有體積小，重量輕，穩(wěn)健性高的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的氣體吸收池典型代表有White型吸收池(參考在先技術(shù)[I] J. U. White. “Long optical paths of large aperture，，，J. 0. S. A, Vol. 32,May 1942)和 Herriott 型吸收池(參考在先技術(shù)[2] D. Herriott, H. Kogelnok, andR. Kompfner, “Off-Axis Paths in Spherical Mirror Interferometers”，AppliedOptics, Vol. 3, Iss.4,1 April 1964)，都需要控制光束入射角度，利用腔鏡讓光在空間中實(shí)現(xiàn)多次反射來(lái)增加光與氣體的相互作用距離，光學(xué)穩(wěn)定性較難保證；這兩種結(jié)構(gòu)體積較大，重量較重，要做好氣密性比較有難度；而且容易損壞，可靠性不高。所以這兩種結(jié)構(gòu)的氣體吸收池不能滿足星載、機(jī)載、車載的應(yīng)用對(duì)光學(xué)穩(wěn)定性，氣密性，可靠性的特殊要求。P. S. Light等人提出了一種利用空心光子晶體光纖實(shí)現(xiàn)體積小，重量輕，穩(wěn)健性高的乙炔氣體吸收池的方案(參考在先技術(shù)[3] P. S. Light, F. Couny, and F. Benabid. “Lowoptical insertion—loss and vacuum-pressure all-fiber acetylene cell based onhollow-core photonic crystal fiber”，Optics Letters, Vol. 31, No. 17,1 September2006)，該方案是先在空心光子晶體光纖中充入指定氣壓的乙炔氣體，再充入氦氣直到氣壓略大于環(huán)境氣壓，再將空心光子晶體光纖兩端與普通單模光纖熔接，最后等待氦氣通過(guò)空心光子晶體光纖的包層全部滲透擴(kuò)散到光纖外部，完成空心光子晶體光纖氣體吸收池的制作。但是該方案存在下述問(wèn)題一旦氣體吸收池制作完成，氣池內(nèi)的氣壓或者氣體種類就無(wú)法改變。所以該方案只能制作確定氣體各類并且確定氣壓的氣體吸收池，不適用于需要對(duì)氣壓進(jìn)行調(diào)整的穩(wěn)頻參數(shù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。Poberezhskiy I. Y.等人提出一種可以實(shí)現(xiàn)充放氣體和氣壓控制的空心光子晶體光纖氣體吸收池的方案(參考在先技術(shù)[4] Ilya Y. Poberezhskiy, Patrick Meras, and etal.“Compact and robust refilling and connectorization of a hollow core photoniccrystal fiber gas reference cells，，,The 20th Annual Meeting of the IEEE Laser andElectro-Optics Society, 2007)，該方案將空心光子晶體光纖與多模光纖用硅基V型槽對(duì)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)光耦合，并且兩個(gè)光纖端之間留有一點(diǎn)空隙，以供充放氣體，對(duì)準(zhǔn)的光纖與V型槽放在一塊鋁板上，光纖接頭處用一石英管保護(hù)，用環(huán)氧樹脂密封，石英管可以接上閥門，抽真空裝置或者充氣裝置，實(shí)現(xiàn)可充放氣體、實(shí)現(xiàn)氣壓控制的吸收池。但是環(huán)氧樹脂密封方法的氣密性與牢固程度與金屬焊接方法相比要差；另外，空心光子晶體光纖與普通單?；蛘叨嗄９饫w的纖徑不一樣，實(shí)現(xiàn)光纖對(duì)準(zhǔn)的V型槽不可能用機(jī)械加工的方法實(shí)現(xiàn)，必須用光刻的方法制作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述在先技術(shù)的不足，提供空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置及其制作方法，該方案用光纖金屬化方案與饋通焊、金屬焊接工藝，實(shí)現(xiàn)高氣密性，高穩(wěn)健性，可以充放氣體，控制氣壓的空心光子晶體光纖氣體吸收池。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置，其特點(diǎn)在于該裝置由空心光子晶體光纖及其兩端的氣密接頭構(gòu)成，所述的氣密接頭具有相同的結(jié)構(gòu)
所述的氣密接頭包括保護(hù)套、氣密室、真空計(jì)、真空閥、窗口玻璃、外調(diào)節(jié)組件、內(nèi)調(diào)節(jié)組件、耦合鏡，上述元部件的連接關(guān)系如下所述的氣密室具有光纖接口、通氣管和氣密室窗口，所述的光纖接口和氣密室窗口相對(duì)，所述的光纖接口用于連接所述的空心光子晶體光纖，該空心光子晶體光纖與光纖接口的連接部位用保護(hù)套保護(hù)，在所述的通氣管上安裝所述的真空計(jì)和真空閥，所述的窗口玻璃鍍以環(huán)型金屬膜，與所述的氣密室窗口用金屬焊接工藝連接，所述的外調(diào)節(jié)組件從氣密室窗口方向與所述的氣密室用螺釘固定，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件是一個(gè)中空?qǐng)A筒，圓筒外有細(xì)螺紋的構(gòu)件，所述的耦合鏡固定在所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件的圓筒的內(nèi)端上，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件的外端接具有FC接頭的普通光纖，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件的外細(xì)螺紋旋入所述的外調(diào)節(jié)組件的內(nèi)螺紋中，通過(guò)內(nèi)調(diào)節(jié)組件的旋轉(zhuǎn)以改變內(nèi)調(diào)節(jié)組件與外調(diào)節(jié)組件的配合深度，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件的位置通過(guò)外調(diào)節(jié)組件的徑向螺釘鎖定。所述空心光子晶體光纖與所述的氣密室采用饋通焊工藝連接，即所述的空心光子晶體光纖經(jīng)過(guò)光纖金屬化處理后，插入所述的氣密室的光纖接口中，用饋通焊工藝連接。所述的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的制作方法，其特點(diǎn)在于該方法包括如下步驟I)、空心光子晶體光纖與氣密接頭連接①首先在窗口玻璃接觸氣密室的區(qū)域用磁控濺射的方法鍍上一層環(huán)形金屬膜，再用金屬焊接工藝把窗口玻璃焊接到氣密室的窗口上；②在氣密室的通氣管上安裝好真空計(jì)與真空閥；③在空心光子晶體光纖其中一端選取合適長(zhǎng)度去除的涂覆層，在其端面位置涂上保護(hù)膠，封住空心光子晶體光纖端面的開口，防止在光纖金屬化過(guò)程中化學(xué)試劑進(jìn)入空心光子晶體光纖的內(nèi)部造成堵塞；用現(xiàn)有的光纖金屬化工藝在空心光子晶體光纖一端已經(jīng)除掉涂覆層的表面鍍上金屬層，再把涂有保護(hù)膠的頭部割掉，將經(jīng)過(guò)上述處理的空心光子晶體光纖的一端插入到氣密室的光纖接口用現(xiàn)有的饋通焊工藝焊接，最后在連接處外部套好保護(hù)套；④把耦合鏡用光學(xué)環(huán)氧膠固定在內(nèi)調(diào)節(jié)組件上，依次裝配好外調(diào)節(jié)組件，內(nèi)調(diào)節(jié)組件，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件的外端接具有FC接頭的普通光纖；2)、空心光子晶體光纖的另一端與氣密接頭按如上步驟I)進(jìn)行連接；
3)、對(duì)連接好的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置進(jìn)行光路調(diào)節(jié)把其中一個(gè)氣密接頭的普通光纖接上激光器；另一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件與氣密室暫時(shí)分開，在其氣密室窗口處用光功率計(jì)探測(cè)從空心光子晶體光纖出射的光功率；調(diào)節(jié)前一個(gè)氣密接頭外調(diào)節(jié)組件和內(nèi)調(diào)節(jié)組件的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大；然后把光功率計(jì)去掉，把后一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件和氣密室連接起來(lái)，在其普通光纖后接上光功率計(jì)，調(diào)節(jié)其外調(diào)節(jié)組件和內(nèi)調(diào)節(jié)組件的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大，完成光路調(diào)節(jié)，制作完成。所述的氣密室用于保持空心光子晶體光纖內(nèi)部的氣密性，通過(guò)真空計(jì)與真空閥調(diào)節(jié)控制空心光子晶體光纖內(nèi)部的氣壓，另外還可以把氣密室的通氣管密封起來(lái)，撤掉真空計(jì)、真空閥、氣瓶和真空泵，作為小巧的氣體吸收池使用。所述的外調(diào)節(jié)組件和內(nèi)調(diào)節(jié)組件是用于調(diào)節(jié)空心光子晶體光纖與普通光纖的相對(duì)位置，用以保證兩者之間的耦合效率最大。本發(fā)明與在先技術(shù)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)和積極效果 I、與在先技術(shù)[I]、[2]相比，本發(fā)明的空心光子晶體光纖氣體吸收池體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)牢固可靠，氣密性高，更適于在星載、機(jī)載等惡劣環(huán)境下使用。2、與在先技術(shù)[3]相比，本發(fā)明的空心光子晶體光纖氣體吸收池可以更換氣體和改變氣壓，可以用于調(diào)整氣壓的穩(wěn)頻參數(shù)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。3、與在先技術(shù)[4]相比，本發(fā)明的空心光子晶體光纖氣體吸收池用饋通焊工藝和金屬焊接工藝實(shí)現(xiàn)密封，氣密性和結(jié)構(gòu)牢固程序比用環(huán)氧樹脂或其他膠粘的方法更好，另外沒有用到V型槽，不用光刻工藝，加工更簡(jiǎn)單?？傊景l(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊小巧，可靠性高，氣壓可控，可重復(fù)使用，光束截面與氣體截面重合度高的特點(diǎn)?？捎糜跉怏w光譜分析實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)頻激光器頻率參考的氣體吸收池，


圖I是本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的結(jié)構(gòu)另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。先請(qǐng)參閱圖1，圖I是本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的結(jié)構(gòu)示意。由圖可見，本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置，由空心光子晶體光纖I及其兩端的氣密接頭構(gòu)成，所述的氣密接頭具有相同的結(jié)構(gòu)所述的氣密接頭包括保護(hù)套2、氣密室3、真空計(jì)4、真空閥5、窗口玻璃6、外調(diào)節(jié)組件7、內(nèi)調(diào)節(jié)組件8、耦合鏡9，上述元部件的連接關(guān)系如下所述的氣密室3具有光纖接口3a、通氣管3b和氣密室窗口 3c，所述的光纖接口 3a和氣密室窗口 3c相對(duì)，所述的光纖接口3a用于連接所述的空心光子晶體光纖1，該空心光子晶體光纖I與光纖接口 3a的連接部位用保護(hù)套2保護(hù)，在所述的通氣管3b上安裝所述的真空計(jì)4和真空閥5，所述的窗口玻璃6鍍以環(huán)型金屬膜，與所述的氣密室窗口 3c用金屬焊接工藝連接，所述的外調(diào)節(jié)組件7從氣密室窗口 3c方向與所述的氣密室3用螺釘固定，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件8是一個(gè)中空?qǐng)A筒，圓筒外有細(xì)螺紋的構(gòu)件，所述的耦合鏡9固定在所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的圓筒的內(nèi)端上，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的外端接具有FC接頭的普通光纖10，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的外細(xì)螺紋旋入所述的外調(diào)節(jié)組件7的內(nèi)螺紋中，通過(guò)內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的旋轉(zhuǎn)以改變內(nèi)調(diào)節(jié)組件8與外調(diào)節(jié)組件7的配合深度，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的位置通過(guò)外調(diào)節(jié)組件7的徑向螺釘鎖定。所述空心光子晶體光纖I與所述的氣密室3的連接采用饋通焊工藝連接，即所述的空心光子晶體光纖I的一端Ia經(jīng)過(guò)光纖金屬化處理后，插入所述的氣密室3的光纖接口3a中，用饋通焊工藝連接。外調(diào)節(jié)組件7與氣密室3用螺釘固定，借助機(jī)械加工公差可以微量調(diào)節(jié)接觸面方向的位移，內(nèi)調(diào)節(jié)組件8與外調(diào)節(jié)組件7通過(guò)細(xì)螺紋連接，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以改變內(nèi)調(diào)節(jié)組件8與外調(diào)節(jié)組件7的配合深度，并可以通過(guò)外調(diào)節(jié)組件7用螺釘鎖死內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的位置，耦 合鏡9固定在內(nèi)調(diào)節(jié)組件8上，F(xiàn)C接頭的普通光纖10接在內(nèi)調(diào)節(jié)組件8上。使用時(shí)，將空心光子晶體光纖I的一端Ia作為氣體入口，所連接的氣密室3的通氣管3b與氣瓶連接，實(shí)現(xiàn)氣體的充入；空心光子晶體光纖I的另一端為氣體出口，該端的通氣管3b與真空泵連接，實(shí)現(xiàn)氣體抽出。氣密室3用于保持空心光子晶體光纖I內(nèi)部的氣密性，通過(guò)安裝在通氣管3b上的真空計(jì)4與真空閥5調(diào)節(jié)控制空心光子晶體光纖I內(nèi)部的氣壓。另外還可以把氣密室的通氣管密封起來(lái)，撤掉真空計(jì)、真空閥，作為小巧的氣體吸收池使用，如圖2所示。外調(diào)節(jié)組件7和內(nèi)調(diào)節(jié)組件8是用于調(diào)節(jié)光子晶體光纖I與普通光纖10的相對(duì)位置，用以保證兩者之間的耦合效率最大。本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的具體制作步驟如下I、空心光子晶體光纖I與氣密接頭連接①首先在窗口玻璃6接觸氣密室3的區(qū)域用磁控濺射的方法鍍上一層環(huán)形金屬膜，再用金屬焊接工藝把窗口玻璃6焊接到氣密室3的窗口 3c上；②在氣密室3的通氣管3b上安裝好真空計(jì)4與真空閥5 ；③在空心光子晶體光纖I其中一端Ia選取合適長(zhǎng)度去除的涂覆層，在其端面位置涂上保護(hù)膠，封住空心光子晶體光纖I端面的開口，防止在光纖金屬化過(guò)程中化學(xué)試劑進(jìn)入空心光子晶體光纖I的內(nèi)部造成堵塞；用現(xiàn)有的光纖金屬化工藝在空心光子晶體光纖I一端Ia已經(jīng)除掉涂覆層的表面鍍上金屬層，再把涂有保護(hù)膠的頭部割掉，將經(jīng)過(guò)上述處理的空心光子晶體光纖I的一端Ia插入到氣密室3的光纖接口 3a用現(xiàn)有的饋通焊工藝焊接，最后在連接處外部套好保護(hù)套2 ；④把耦合鏡9用光學(xué)環(huán)氧膠固定在內(nèi)調(diào)節(jié)組件8上，依次裝配好外調(diào)節(jié)組件7，內(nèi)調(diào)節(jié)組件8，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的外端接具有FC接頭的普通光纖10 ；2、空心光子晶體光纖I的另一端按如上步驟I進(jìn)行連接；3、對(duì)連接好的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置進(jìn)行光路調(diào)節(jié)把其中一個(gè)氣密接頭的普通光纖10接上激光器；另一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件7與氣密室3暫時(shí)分開，在其氣密室窗口 3c處用光功率計(jì)探測(cè)從空心光子晶體光纖I出射的光功率；調(diào)節(jié)前一個(gè)氣密接頭外調(diào)節(jié)組件7和內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大；然后把光功率計(jì)去掉，把后一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件7和氣密室3連接起來(lái)，在其普通光纖10后接上光功率計(jì)，調(diào)節(jié)其外調(diào)節(jié)組件7和內(nèi)調(diào)節(jié)組件8的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大，完成光路調(diào)節(jié)，本發(fā)明空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的制作完成。本發(fā)明的操作方法如下I.其中一個(gè)氣密接頭的通氣管3b接氣瓶，作為氣體入口 ；另一個(gè)氣密接頭的通氣管3b接真空泵，作為氣體出口 ；2.在充入實(shí)驗(yàn)氣體前，先用真空泵把空心光子晶體光纖I與其兩端的氣密接頭抽成真空，在另一個(gè)通氣管3b處接入氦氣氣瓶，用氦氣對(duì)空心光子晶體光纖I進(jìn)行沖洗，最后再用真空泵抽成真空；2.通氣管3b改接入實(shí)驗(yàn)所需氣體的氣瓶，充入實(shí)驗(yàn)氣體，氣體入口處的通氣管3b的真空計(jì)2氣壓讀數(shù)可略大于所需氣壓，等待氣體緩慢流通到氣體出口處，直到氣體入口 處真空計(jì)2氣壓讀數(shù)與氣體出口處真空計(jì)2氣壓讀數(shù)相等，再交替打開真空泵和氣瓶進(jìn)行抽氣和充氣，直到氣體入口處與氣體出口處的氣壓讀數(shù)均為所需氣壓，此時(shí)氣體充入完成，可作為實(shí)驗(yàn)用的氣體吸收池；3.需要制作小巧結(jié)構(gòu)的吸收池時(shí)，把通氣管3b鉗緊壓扁不漏氣，割去真空計(jì)4和真空閥5，再對(duì)通氣管3b填充焊料進(jìn)行密封，如圖2所示。本發(fā)明采用了光纖金屬化、饋通焊接、金屬焊接工藝實(shí)現(xiàn)氣體吸收池的制作，能很好地保證吸收池的密封性，以及結(jié)構(gòu)的牢固性，另外它的結(jié)構(gòu)緊湊和輕便小巧的特點(diǎn)可以很好地適用于星載的應(yīng)用環(huán)境。氣密室的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以滿足在實(shí)驗(yàn)階段對(duì)氣壓的調(diào)整，也可以將通氣管密封起來(lái)后作為小巧的氣體吸收池使用。
權(quán)利要求
1.一種空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置，其特征在于該裝置由空心光子晶體光纖(I)及其兩端的氣密接頭構(gòu)成，所述的氣密接頭具有相同的結(jié)構(gòu) 所述的氣密接頭包括保護(hù)套(2)、氣密室(3)、真空計(jì)(4)、真空閥(5)、窗口玻璃(6)、外調(diào)節(jié)組件(7)、內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)、耦合鏡(9)，上述元部件的連接關(guān)系如下所述的氣密室(3)具有光纖接口(3a)、通氣管(3b)和氣密室窗口(3c)，所述的光纖接口(3a)和氣密室窗口(3c)相對(duì)，所述的光纖接口(3a)用于連接所述的空心光子晶體光纖(1)，該空心光子晶體光纖(I)與光纖接口(3a)的連接部位用保護(hù)套(2)保護(hù)，在所述的通氣管(3b)上安裝所述的真空計(jì)(4)和真空閥(5)，所述的窗口玻璃(6)鍍以環(huán)型金屬膜，與所述的氣密室窗口(3c )用金屬焊接工藝連接，所述的外調(diào)節(jié)組件(7 )從氣密室窗口( 3c )方向與所述的氣密室(3)用螺釘固定，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)是一個(gè)中空?qǐng)A筒，圓筒外有細(xì)螺紋的構(gòu)件，所述的耦合鏡(9)固定在所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的圓筒的內(nèi)端上，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的外端接具有FC接頭的普通光纖(10)，所述的內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的外細(xì)螺紋旋入所述的外調(diào)節(jié)組件(7)的內(nèi)螺紋中，通過(guò)內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的旋轉(zhuǎn)以改變內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)與外調(diào)節(jié)組件(7)的配合深度，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的位置通過(guò)外調(diào)節(jié)組件(7)的徑向螺釘鎖定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置，其特征在于所述空心光子晶體光纖(I)與所述的氣密室(3)采用饋通焊工藝連接，即所述的空心光子晶體光纖(I)經(jīng)過(guò)光纖金屬化處理后，插入所述的氣密室(3)的光纖接口(3a)中，用饋通焊工藝連接。
3.權(quán)利要求I或2所述的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置的制作方法，其特征在于該方法包括如下步驟 1)、空心光子晶體光纖(I)與氣密接頭連接 ①首先在窗口玻璃(6)接觸氣密室(3)的區(qū)域用磁控濺射的方法鍍上一層環(huán)形金屬膜，再用金屬焊接工藝把窗口玻璃(6)焊接到氣密室(3)的窗口(3c)上； ②在氣密室(3)的通氣管(3b)上安裝好真空計(jì)(4)與真空閥(5)； ③在空心光子晶體光纖(I)其中一端(Ia)選取合適長(zhǎng)度去除的涂覆層，在其端面位置涂上保護(hù)膠，封住空心光子晶體光纖(I)端面的開口，防止在光纖金屬化過(guò)程中化學(xué)試劑進(jìn)入空心光子晶體光纖(I)的內(nèi)部造成堵塞；用現(xiàn)有的光纖金屬化工藝在空心光子晶體光纖(I)一端(Ia)已經(jīng)除掉涂覆層的表面鍍上金屬層，再把涂有保護(hù)膠的頭部割掉，將經(jīng)過(guò)上述處理的空心光子晶體光纖(I)的一端(Ia)插入到氣密室(3)的光纖接口(3a)用現(xiàn)有的饋通焊工藝焊接，最后在連接處外部套好保護(hù)套(2)； ④把耦合鏡(9)用光學(xué)環(huán)氧膠固定在內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)上，依次裝配好外調(diào)節(jié)組件(7)，內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)，該內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的外端接具有FC接頭的普通光纖(10)； 2)、空心光子晶體光纖(I)的另一端與氣密接頭按如上步驟I)進(jìn)行連接； 3)、對(duì)連接好的空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置進(jìn)行光路調(diào)節(jié)把其中一個(gè)氣密接頭的普通光纖(10)接上激光器；另一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件(7)與氣密室(3)暫時(shí)分開，在其氣密室窗口(3c)處用光功率計(jì)探測(cè)從空心光子晶體光纖(I)出射的光功率；調(diào)節(jié)前一個(gè)氣密接頭外調(diào)節(jié)組件(7)和內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大；然后把光功率計(jì)去掉，把后一個(gè)氣密接頭的外調(diào)節(jié)組件(7)和氣密室(3)連接起來(lái)，在其普通光纖(10)后接上光功率計(jì)，調(diào)節(jié)其外調(diào)節(jié)組件(7)和內(nèi)調(diào)節(jié)組件(8)的位置，直到光功率計(jì)探測(cè)到的光功率最大，完成光路調(diào)節(jié)，制作完成。
全文摘要
一種空心光子晶體光纖氣體吸收池裝置及制作方法，該裝置由空心光子晶體光纖、保護(hù)套、氣密室、真空計(jì)、真空閥、窗口玻璃、耦合鏡、調(diào)節(jié)組件構(gòu)成。本發(fā)明利用空心光子晶體光纖柔韌可彎曲，纖芯可以充入氣體的特點(diǎn)，用氣密室、真空計(jì)、真空閾實(shí)現(xiàn)氣體的定量注入，將光束經(jīng)耦合鏡和窗口玻璃耦合進(jìn)入空心光子晶體光纖中，用光纖金屬化及饋通焊工藝進(jìn)行密封，本發(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊小巧，可靠性高，氣壓可控，可重復(fù)使用，光束截面與氣體截面重合度高的特點(diǎn)?？捎糜跉怏w光譜分析實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)頻激光器頻率參考的氣體吸收池。
文檔編號(hào)G02B6/38GK102866468SQ20121032767
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者黃崇德, 程楠, 皮浩洋, 陳迪俊, 陳高庭, 蔡海文, 瞿榮輝 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所