本實(shí)用新型涉及一種石英毛細(xì)管熔融拉錐系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二氧化碳（CO2）激光加工技術(shù)己經(jīng)成功地應(yīng)用在許多基于光纖加工的微光學(xué)器件制備過程中。例如制作長(zhǎng)周期光纖光柵 、近場(chǎng)掃描探針和熔錐光纖等。石英毛細(xì)管雖然內(nèi)部是空芯但無論從外觀和尺寸上還是材質(zhì)上與光纖很相似，二氧化碳（CO2）激光加工技術(shù)同樣適用于石英毛細(xì)管的微加工領(lǐng)域。近年來空心的石英毛細(xì)管可廣泛用于各種光微流光學(xué)器件制備上，例如使其加工成回音壁模式圓形光學(xué)微腔和微氣泡微腔，與其它光纖器件再進(jìn)行全光器件組合而構(gòu)成各種更高靈敏度光電傳感器等。
因受到工藝限制目前市面上提供的大量石英毛細(xì)管外徑尺寸一般較大（100-500微米），而對(duì)于光微流器件來說需要更細(xì)（30微米以下）石英毛細(xì)管。為此需要把粗毛細(xì)管拉錐成細(xì)毛細(xì)管。實(shí)現(xiàn)更細(xì)外徑尺寸（30微米以下）的熔錐毛細(xì)管是當(dāng)前工藝上一個(gè)難點(diǎn)。Yong Yang等人2016年1月在《OPTICS EXPRESS》第1期第24卷上發(fā)表了篇名為High-Q, ultrathin-walled microbubble resonator for aerostatic pressure sensing的文章，提出利用二氧化碳激光熔拉錐的裝置并且制作出了外徑為30微米的熔錐石英毛細(xì)管 。該裝置采用雙光束加熱方法使2束相向激光束同時(shí)聚焦在水平放置裸纖毛細(xì)管上，在持續(xù)加熱毛細(xì)管的同時(shí)由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)固定毛細(xì)管的夾具，使其向兩側(cè)拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。但通過查閱文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)：1.此種CO2 激光作為熱源熔融拉錐方法中，設(shè)備顯得比較復(fù)雜；所制作出的熔錐毛細(xì)管最細(xì)錐腰直徑才達(dá)到30微米，要制作更小尺寸外徑需要更高精度裝置，這導(dǎo)致制作成本很高；2.由于水平拉直過程中由步進(jìn)電機(jī)來控制，工藝參數(shù)很難設(shè)置容易造成毛細(xì)管折斷；3.由于毛細(xì)管兩端都由夾具固定，卸載過程中容易折斷熔錐毛細(xì)管。4.因步進(jìn)電機(jī)固定拉伸故毛細(xì)管兩端預(yù)留部分比較長(zhǎng)，浪費(fèi)毛細(xì)管材料嚴(yán)重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種操作簡(jiǎn)單、制作精度高的石英毛細(xì)管熔融拉錐系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
本實(shí)用新型所述的一種石英毛細(xì)管熔融拉錐系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括連續(xù)脈沖二氧化碳激光器、顯微鏡、石英毛細(xì)管、兩個(gè)毛細(xì)管套管、分束鏡和三維調(diào)整架，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管分別固定安裝在所述石英毛細(xì)管的上端和下端，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管中的上端一個(gè)固定安裝在所述三維調(diào)整架的下端，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管中的下端一個(gè)的底端安裝有重物，所述連續(xù)脈沖二氧化碳激光器正下端安裝有第一反光鏡，所述石英毛細(xì)管的右下端安裝有第二反光鏡，所述分束鏡安裝在所述第一反光鏡和第二反光鏡之間，且所述第一反光鏡、第二反光鏡和分束鏡處于同一水平線上，所述分束鏡正上方安裝有第三反光鏡，所述顯微鏡安裝在所述石英毛細(xì)管一側(cè)，使顯微鏡對(duì)準(zhǔn)到光束聚焦加熱位置，以監(jiān)控整個(gè)加工過程。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一反光鏡逆時(shí)針傾斜450，所述第二反光鏡、第三反光鏡和分束鏡均順時(shí)針傾斜450，從而使兩路相向激光束對(duì)照在一段垂直懸掛的毛細(xì)管某中間位置。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述石英毛細(xì)管長(zhǎng)度、外徑和內(nèi)壁厚度分別大于3cm、50微米和10微米。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述重物重量為0.5-1.5g。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述毛細(xì)管套管采用FEP材料。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型有益效果為：本系統(tǒng)利用兩束相向的激光束對(duì)準(zhǔn)照射在毛細(xì)管某位置能夠產(chǎn)生持續(xù)高溫的特點(diǎn)，使較粗的石英毛細(xì)管在某一點(diǎn)不斷被熔化，同時(shí)利用重物的自然重力往下拉伸成熔錐形的石英毛細(xì)管毛細(xì)管，毛細(xì)管內(nèi)外無污染，操作簡(jiǎn)單，不受室內(nèi)氣流及含氧量等的影響，大大提高了熔融毛細(xì)管的制作精度。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種石英毛細(xì)管熔融拉錐系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括連續(xù)脈沖二氧化碳激光器1、顯微鏡6、石英毛細(xì)管9、兩個(gè)毛細(xì)管套管10、分束鏡4和三維調(diào)整架7，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管10分別固定安裝在所述石英毛細(xì)管9的上端和下端，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管10中的上端一個(gè)固定安裝在所述三維調(diào)整架7的下端，所述兩個(gè)毛細(xì)管套管10中的下端一個(gè)的底端安裝有重物8，所述連續(xù)脈沖二氧化碳激光器1正下端安裝有第一反光鏡3，所述石英毛細(xì)管9的右下端安裝有第二反光鏡5，所述分束鏡4安裝在所述第一反光鏡3和第二反光鏡5之間，且所述第一反光鏡3、第二反光鏡5和分束鏡4處于同一水平線上，所述分束鏡4正上方安裝有第三反光鏡2，所述顯微鏡6安裝在所述石英毛細(xì)管9一側(cè)。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一反光鏡3逆時(shí)針傾斜450，所述第二反光鏡5、第三反光鏡2和分束鏡4均順時(shí)針傾斜450。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述石英毛細(xì)管9長(zhǎng)度、外徑和內(nèi)壁厚度分別大于3cm、50微米和10微米。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述重物8重量為0.5-1.5g。
進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述毛細(xì)管套管10采用FEP材料。
本實(shí)用新型有益效果為：本系統(tǒng)利用兩束相向的激光束對(duì)準(zhǔn)照射在毛細(xì)管某位置能夠產(chǎn)生持續(xù)高溫的特點(diǎn)，使較粗的石英毛細(xì)管在某一點(diǎn)不斷被熔化，同時(shí)利用重物的自然重力往下拉伸成熔錐形的石英毛細(xì)管毛細(xì)管，毛細(xì)管內(nèi)外無污染，操作簡(jiǎn)單，不受室內(nèi)氣流及含氧量等的影響，大大提高了熔融毛細(xì)管的制作精度。
以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，故凡依本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型專利申請(qǐng)范圍內(nèi)。