[发明专利]一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法

权利要求书

1.一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配制氢氧化钠溶液

配制一定浓度的氢氧化钠溶液适量，冷却至室温，备用；

(2)硫系玻璃光纤涂覆层的去除

准备一硫系玻璃光纤，该硫系玻璃光纤的结构包括纤芯、包层和涂覆层，纤芯和包层均由硫系玻璃制成，涂覆层为高分子聚合物层；

截取一段硫系玻璃光纤，浸泡在二甲基乙酰胺中，除去硫系玻璃光纤表面的涂覆层，得到裸光纤，再将裸光纤浸泡在酒精中，洗去裸光纤表面残留的二甲基乙酰胺，然后取出裸光纤，擦拭清洁裸光纤表面，备用；

(3)腐蚀装置的准备

准备一腐蚀装置，该腐蚀装置包括容器、碱液供应单元和碱液收集单元，所述的容器内开设有导液通道，所述的容器的上部设置有贯穿所述的容器长度方向的下凹的第一定位槽、第二定位槽和凹槽，所述的凹槽与所述的导液通道上下相通，所述的凹槽的宽度大于所述的导液通道的外径，所述的凹槽的长度与待制备的锥形光纤的锥区长度相适配，所述的第一定位槽和所述的第二定位槽分别设置在所述的凹槽的两侧并分别与所述的凹槽水平相通，所述的第一定位槽的轴线和所述的第二定位槽的轴线在同一直线上，且所述的第一定位槽的轴线和所述的第二定位槽的轴线的连线横穿所述的凹槽，所述的第一定位槽和所述的第二定位槽的宽度分别与所述的裸光纤的外径相适配，所述的碱液供应单元的出液口与所述的导液通道的一端相通，所述的导液通道的另一端与所述的碱液收集单元的进液口相通；所述的碱液供应单元用于向所述的导液通道连续通入氢氧化钠溶液，所述的碱液收集单元用于收集所述的导液通道排出的氢氧化钠溶液；所述的容器的上方悬设有与计算机相连的CCD相机，所述的CCD相机的镜头朝下并正对所述的凹槽；

(4)硫系玻璃裸光纤的固定与保护

将步骤(2)中得到的裸光纤固定在光纤夹具上，通过光纤夹具压紧裸光纤的两端，再在裸光纤的下方放置一三维光学调整架，并在该三维光学调整架的顶部放置所述的容器，通过三维光学调整架调节所述的光纤夹具与所述的容器之间的距离，使裸光纤的两侧分别嵌入所述的第一定位槽和所述的第二定位槽内，并使裸光纤的中部位于所述的凹槽内；

(5)硫系玻璃裸光纤的化学腐蚀

将步骤(1)中配制的氢氧化钠溶液倒入所述的碱液供应单元内，开启所述的碱液供应单元，向所述的导液通道连续通入氢氧化钠溶液，保持凹槽内氢氧化钠溶液的液面位于裸光纤的上表面以上，通过凹槽内氢氧化钠溶液对裸光纤的中部的表面进行化学腐蚀，并通过CCD相机实时观测裸光纤的外径，当裸光纤的外径达到预定值时，关闭碱液供应单元，移开所述的容器，在所述的三维光学调整架的顶部放置一载玻片，通过三维光学调整架缓慢升高载玻片，使载玻片的上表面刚好与裸光纤的下表面接触，并将裸光纤的两端固定在载玻片上，最后用去离子水和酒精清洗裸光纤表面，干燥后即得到硫系玻璃锥形光纤。

2.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法，其特征在于，步骤(1)中配制的氢氧化钠溶液的质量浓度为2～10％，步骤(5)中裸光纤的中部的表面的腐蚀时间为2～5min。

3.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的硫系玻璃光纤为As₂S₃、As₂Se₃、Ge-As-Se或Ge-As-S硫系玻璃光纤。

4.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的包层的外径为150～300μm，所述的纤芯的外径为10～100μm。

5.根据权利要求1所述的一种硫系玻璃锥形光纤的化学腐蚀制备方法，其特征在于，步骤(5)中进行化学腐蚀时的环境温度为25～50℃。