空心光纤切割与光纤头制作

预计分为三个部分：首先讲如何组装光纤头，其次讲空心光纤(hollow core fiber)的切割，最后讲如何把空心光纤固定到我们做好的光纤头上。

光纤头组装

正常的光纤头由以下这些东西组成：

为了方便称呼，从左到右用1-7编号。

其实可以根据自己的直觉安装，比较简单。首先5和7装起来是光纤的尾巴。3和这两者拧起来可以固定插芯。1用来把光纤拧在光纤盘上。2这里是一个光纤帽，假装他是插芯好了（==。6这个垫片装在1有螺纹的那一端。4这个弹簧安装在插芯的下方，这样光纤头在按压的时候就有一种弹簧的手感了。插到法兰盘上和商品光纤没啥太大区别。

正确的空间顺序：

3 2 4 6 1 5 7

记得拧紧。

空心光纤的制作

空心光纤

简单介绍下背景：为什么要用空心光纤？有时我们需要用紫外一点的光，通常功率较大（~10mW），可能还是脉冲光（比如355脉冲光，393脉冲光）。如果用普通的光纤的话，一是耦合效率不高（<50%），二是（因为耦合效率不高）容易打坏光纤，还有可能有色散等问题。

这就是空心光纤的好处了，用空心光纤可以一定程度上解决这些问题。入射光是CW光且模式较好的情况下可以达到85%的耦合效率（入射光是脉冲光且模式比较一般时也能有约70%的耦合效率），同时出光的模式可以调整为高斯基模。当然，这并不是没有代价的。耦合空心光纤某种意义上类似于耦波导，位移台几乎是必须的了，角度需要调整的比较好（实际操作中，非球前面有两面反射镜4个自由度，非球用SM1Z安装，光纤盘那里用了Newport三维位移台加Polaris-K1T2（以求较高的稳定度），实际上相当于是一个五轴位移台）。同时，需要用相机时刻观测光纤出光，观察光是否耦合到了纤芯中（有可能耦合到包层中），同时检查光的模式。

空心光纤那么好，甚至耦合效率都这么高，干脆都用它算了！

可是他需要位移台，占地，同时成本上升，而且自己本身的价格就不低（小1w一米），相比于单模/保偏光纤是挺贵的。当然，你可能说，不差钱！那就是下面要讨论的问题了。

制作空心光纤

买来的空心光纤就是一坨线：裸纤外边包着一薄层保护套。这显然不好直接用。同时他挺脆的，而且出光模式会随光纤的形变变化，所以最好外面能多一层保护套。最重要的一点是，为了能插到光纤法兰盘上，我们需要给他做一个光纤跳线的接头。接头，就是第一段里说的那些东西了。

首先，需要把57的混合物（x，光纤尾部）和4弹簧以及穿过光纤，其余零件均可在光纤安装好后再组装。然后用剥线钳or热剥钳将外部的保护套剥下来，用无水乙醇加擦镜纸擦拭一遍。下一步，将插芯穿过裸纤。这一步如果直径什么的不匹配就会穿不进去。

穿过插芯后，空心光纤制作基本完成，但是由于此时空心光纤断面穿过太多东西，一定是非常脏的：

所以我们需要在穿好后给他切一刀（用光纤切割机)。注意切割时光纤两端需要被压紧，确保被正确切割。

上图因为裸纤在插芯外边一点所以可以看到光纤的内部结构。如果想要纤芯端面不落灰，可以考虑将光纤拉进插芯内部一点（使用位移台，见下图）。

从上到下分别是精确移动光纤的位移台，用来放插芯、粘光纤的立柱，用来看端面的相机。

为了固定光纤，我们用thorlabs的AB胶（环氧树脂）。它比502粘度高一些，比较好用。一般在移动光纤进插芯前涂胶，这样可以避免光纤因为粘胶时的抖动进出插芯导致端面变脏。

如果一切正常操作，可以前后移动相机，分别将焦距对到光纤和插芯上。通过读位移台示数，可以估算光纤进入了插芯多远。

需要注意的是，不能将光纤拉进插芯太多。这样会导致NA下降。此时显微镜观察截面如下