本发明属于光纤激光器技术领域，涉及一种光纤应力长期保持装置。
背景技术：
随着单频脉冲光纤激光输出功率水平的不断提高，受激布里渊散射效应成为制约单频脉冲光纤激光峰值功率进一步提高的主要因素，如何抑制受激布里渊散射效应，成为单频脉冲光纤激光器领域重要的研究课题。
当前，作为抑制受激布里渊散射效应的有效方法之一，光纤应力梯度技术具有较大的应用局限性，普通的机械应力加持方法无法适应环境温度剧烈变化造成的温度冲击。因此，长期以来，采用光纤应力梯度技术抑制受激布里渊散射效应只能应用于恒温实验室中，无法实现商用化应用。目前尚无采用光纤应力梯度技术的相关产品和专利。本专利创造性提出一种光纤应力长期保持装置，可使在不同温度环境以及剧烈温度冲击下光纤内部应力保持长期稳定存在,通过光纤的应力梯度分布，实现抑制光纤受激布里渊散射效应的作用，从而提高单频脉冲光纤激光器峰值功率的效果。
技术实现要素：
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种光纤应力长期保持装置，保证在不同温度环境以及剧烈温度冲击下光纤内部应力保持长期稳定存在,从而实现抑制光纤受激布里渊散射效应的作用。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光纤应力长期保持装置，其包括石英玻璃碟片，包括同心固连的上碟片和下碟片，上碟片尺寸小于下碟片尺寸，上碟片在下碟片上形成凸起部；沿着上碟片和下碟片形成的台阶边沿缠绕光纤，并拉伸光纤施加预应力，用光学环氧胶将光纤与石英玻璃碟片粘合固化，使光纤应力得以保持。从而使在不同温度环境以及剧烈温度冲击环境下，光纤内部应力保持长期稳定存在,从而实现抑制该段光纤内受激布里渊散射效应的作用。
其中，采用石英玻璃作为基材，利用石英玻璃碟片与光纤材料热膨胀系数相同的原理，实现光纤应力在环境温度剧烈变化的情况下保持稳定。
其中，石英玻璃碟片可以设计为空心圆环形、实心圆盘形、椭圆环形、椭圆盘形，并适应不同的结构固定安装要求。石英玻璃碟片设计为侧面盘绕结构，便于光纤盘绕、拉伸、固定工艺的实现。加持应力的光纤盘绕到石英盘上后，采用光学环氧胶粘合固化。加持应力的光纤在石英盘上盘绕一圈、或两圈、或多圈。加应力光纤多圈盘绕时采用螺旋盘绕方式，以保证盘绕光纤不重叠。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)石英玻璃碟片与光纤材料热膨胀系数相同，光纤应力在环境温度剧烈变化的情况下保持稳定，解决了应力梯度技术的环境温度适应性难题，为该项技术实现产品化提供了可能。
(2)石英玻璃碟片有多种结构形状可选，能适应各种激光器结构设计需求。
(3)可实现一级应力梯度，也可实现多级应力梯度，满足激光器性能设计需求。
(4)创造性的采用石英碟片作为光纤应力缠绕基材，解决了应力梯度技术的环境温度适应性难题，为该项技术实现产品化提供了可能。
(5)加应力光纤螺旋式盘绕有利于散热。
附图说明
图1为本发明石英玻璃碟片结构俯视图。
图2为本发明石英玻璃碟片结构侧视图。
图3为本发明石英玻璃碟片圆环方案示意图。
具体实施方式
为了进一步说明而不是限制本发明的上述实现方式，下面结合附图对本发明进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施范围之中。所有这些构思应视为本技术所公开的内容和本发明的保护范围。
本发明提出一种光纤应力长期保持装置，首先以石英玻璃作为基材，设计一种石英玻璃碟片，包括同心固连的上碟片和下碟片，上碟片尺寸小于下碟片尺寸，上碟片在下碟片上形成凸起部；沿着上碟片和下碟片形成的台阶边沿缠绕光纤，并拉伸光纤施加预应力，用光学环氧胶将光纤与石英玻璃碟片粘合固化，使光纤应力得以保持。从而使在不同温度环境以及剧烈温度冲击环境下，光纤内部应力保持长期稳定存在,从而实现抑制该段光纤内受激布里渊散射效应的作用。
其中，采用石英玻璃作为基材，利用石英玻璃碟片与光纤材料热膨胀系数相同的原理，实现光纤应力在环境温度剧烈变化的情况下保持稳定。
其中，石英玻璃碟片可以设计为空心圆环形、实心圆盘形、椭圆环形、椭圆盘形，并适应不同的结构固定安装要求。石英玻璃碟片设计为侧面盘绕结构，便于光纤盘绕、拉伸、固定工艺的实现。加持应力的光纤盘绕到石英盘上后，采用光学环氧胶粘合固化。加持应力的光纤在石英盘上盘绕一圈、或两圈、或多圈。加应力光纤多圈盘绕时采用螺旋盘绕方式，以保证盘绕光纤不重叠。
实施例
按照图1至图3所示的结构图，石英玻璃材料加工为碟片1和碟片2，其中碟片1比碟片2大，将两个碟片粘接在一起成凸台形状。光纤3在碟片边沿的凸台台阶上缠绕一圈、或两圈、或多圈后拉直，沿光纤两端通过机械拉伸施加固定预应力f并保持。用光学环氧胶将光纤与石英玻璃碟片粘结固化，使光纤应力得以长期保持，待粘结固化完成后，解除光纤两端机械装置拉伸应力，被粘结段光纤将永久保持应力f。
由于石英玻璃碟片与光纤材料热膨胀系数相同，光纤应力在环境温度剧烈变化的情况下保持稳定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
1.一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，包括石英玻璃碟片，包括同心固连的上碟片和下碟片，上碟片尺寸小于下碟片尺寸，上碟片在下碟片上形成凸起部；沿着上碟片和下碟片形成的台阶边沿缠绕光纤，并拉伸光纤施加预应力，用光学环氧胶将光纤与石英玻璃碟片粘合固化，使光纤应力得以保持。
2.如权利要求1所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述石英玻璃碟片的热膨胀系数与光纤材料热膨胀系数相同。
3.如权利要求1所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述石英玻璃碟片设计为空心圆环形、实心圆盘形、椭圆环形、椭圆盘形。
4.如权利要求1所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述光纤在石英玻璃碟片侧面盘绕。
5.如权利要求1所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述上碟片和下碟片用光学环氧胶粘合固化。
6.如权利要求1所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述加持应力的光纤在石英玻璃碟片上盘绕一圈、或两圈、或多圈。
7.如权利要求6所述的一种光纤应力长期保持装置，其特征在于，所述石英玻璃碟片上盘绕两圈或多圈光纤时，采用螺旋盘绕方式，保证盘绕光纤不重叠。
8.一种光纤应力长期保持方法，其特征在于，过程为：使用石英玻璃材料加工上碟片和下碟片，下碟片尺寸大于上碟片尺寸，两个碟片同心粘接在一起成凸台形状石英玻璃碟片；光纤在石英玻璃碟片边沿的凸台台阶上缠绕一圈、或两圈、或多圈后拉直，沿光纤两端通过机械拉伸施加固定预应力f并保持；用光学环氧胶将光纤与石英玻璃碟片粘结固化，使光纤应力得以长期保持，待粘结固化完成后，解除光纤两端机械装置拉伸应力，被粘结段光纤将永久保持应力f。
9.如权利要求1-7中任一项所述光纤应力长期保持装置在光纤激光器技术领域中的应用。
10.如权利要求8所述光纤应力长期保持方法在光纤激光器技术领域中的应用。
技术总结