[发明专利]一种低损耗全光纤高压气体腔系统的实现方法

摘要

一种低损耗全光纤高压气体腔系统，包括空芯光纤、左端与右端拉锥处理的实芯光纤、左端与右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块、金属气密腔、高精度气压计、气体流量监测及充放气模块。其中，空芯光纤左端面通过密封胶与金属气密腔紧密连接；金属气密腔与高精度气压计紧密连接；金属气密腔与气体流量监测及充放气模块紧密连接。本发明还设计一种采用低损耗全光纤气体腔系统进行全光纤封装的全光纤高压气体腔实现方法。可实现具有低损耗、高强度和长期稳定性等突出特点的全光纤高压气体腔，在光纤气体拉曼激光器等方面有广泛的应用前景和重要的应用价值。

主权项

一种低损耗全光纤高压气体腔系统的实现方法，所述低损耗全光纤高压气体腔系统，包括空芯光纤(1)、右端拉锥处理的实芯光纤(21)、左端拉锥处理的实芯光纤(22)、右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块(4)、和左端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块(3)，金属气密腔(5)、高精度气压计(6)、气体流量监测及充放气模块(7)，其特征在于：所述空芯光纤(1)左端面通过密封胶与金属气密腔(5)紧密连接，用于对空芯光纤(1)内部气体进行操作；所述金属气密腔(5)与高精度气压计(6)紧密连接，用于实时显示整个腔体的气体压力值；所述金属气密腔(5)与气体流量监测及充放气模块(7)紧密连接，用于对整个气体腔进行气体流量监测、抽取真空和充气操作；包括以下步骤：(a)将空芯光纤(1)放置在右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(42)上，将右端拉锥处理的实芯光纤(21)沿纤芯方向精准插入空芯光纤(1)内部；(b)将位于右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(42)内已对接完毕的空芯光纤(1)与右端拉锥处理的实芯光纤(21)通过胶水涂覆固定相对位置，并粘贴在右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(42)凹槽内，右端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块第一上夹具(41)与第一下夹具(42)通过螺丝紧固；(c)将空芯光纤(1)左端面通过密封胶与金属气密腔(5)紧密连接，关闭四通连接管道与待充气体源阀门(73)、四通连接管道与气体流量计阀门(72)，打开四通连接管道与真空泵阀门(74)，开始对气体腔抽取真空；(d)实时观察高精度气压计(6)与真空泵(77)上气压示数，当达到所需真空度时，关闭四通连接管道与真空泵阀门(74)；(e)实时观察高精度气压计(6)上示数，检查空芯光纤(1)与金属气密腔(5)气密性，当确认气体腔气密性良好时，打开四通连接管道与待充气体源阀门(73)，观察高精度气压计(6)示数，向气体腔内充入大于等于1个大气压的气体，并记录此时高精度气压计(6)示数p1，之后关闭四通连接管道与待充气体源阀门(73)；(f)打开四通连接管道与气体流量计阀门(72)，实时记录气体泄漏速度v(t)；(g)当高精度气压计(6)示数接近大气压时，停止记录气体泄漏速度v(t)，关闭四通连接管道与气体流量计阀门(72)，打开四通连接管道与真空泵阀门(74)，再次对气体腔抽取真空；(h)实时观察高精度气压计(6)与真空泵(77)上气压示数，当再次达到所需真空度时，关闭四通连接管道与真空泵阀门(74)；(i)打开四通连接管道与待充气体源阀门(73)，观察高精度气压计(6)示数，当向气体腔内充入高精度气压计(6)示数为p1的气体后，关闭四通连接管道与待充气体源阀门(73)；(j)从空芯光纤(1)左端面与金属气密腔(5)紧密连接处截断空芯光纤(1)，并记录此时刻时间t0，将截断后空芯光纤(1)左端面放置在左端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(32)上，将左端拉锥处理的实芯光纤(22)沿纤芯方向精准插入空芯光纤(1)内部；(k)将位于左端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(32)内已对接完毕的空芯光纤(1)与左端拉锥处理的实芯光纤(22)通过胶水涂覆固定相对位置，并粘贴在左端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块下夹具(32)凹槽内，左端空芯光纤与实芯光纤对接封装模块上夹具(31)与下夹具(32)通过螺丝紧固，并记录此时刻时间t1；(l)通过计算得到气体泄漏时间T＝t1‑t0，并依据气体泄漏速度v(t)，计算得到封装完成后的全光纤气体腔内部气压为所述空芯光纤(1)采用反共振空芯光纤。