氟化物（ZBLAN）玻璃中的氟化物離子單電荷和粘結強度低於石英玻璃。離子粘結強度越低導致較高的紅外透明和較高的化學反應。ZBLAN玻璃的單峰紅外邊緣比石英玻璃的更長，但是穩定性和堅固性比石英玻璃差。這表明氟化物玻璃較脆需要特殊的塗層來改善強度，也因此導致了氟化物光纖在預處理過程中各個環節都困難重重。

無論哪種氟化物光纖，無論品牌與產地，在使用過程中都伴隨著緊張與心跳。其原因無外乎光纖成本高，處理工藝難，成功率低等幾點。近期3sae的CMS設備在北京拓普光研的實驗室里成功的解決了這一難題。

CMS基於3sae公司獨有的超穩等離子加溫專利技術（Thermally Stabilized Plasma Technology - TSPT），達到了業界最高的光學加工性能，具有處理加工光纖/器件的高穩定性，同時實現了光纖/器件的高清潔度和加工效率。CMS配置了三電極和雙電極系統，可以更加靈活地處理各類光纖熔接。在此基礎上集成了在線式的大直徑超聲波切割刀，便捷的切割光纖/光纖束。

不同類型氟化物光纖經過特定的化學試劑浸泡后可以比較輕鬆的進行塗覆層的剝除，在小心的處理完塗復層剝除工藝后，後續的實驗工作可以完全交給CMS來完成。

STEP 1 切割

CMS設備自帶應力感測器，光纖放置在左右夾具平台後可以根據輸入的光纖直徑，自動計算預計施加的張力（自然，計算值是基於石英光纖的。氟化物光纖張力設置都是經驗值，關注公眾號，隨時交流）。張力加到設定值后，出刀，切割。切割角度在0.5°以內。成功率100%。

法國LVF 250μm多模光纖

STEP 2 熔接

CMS配置了三電極/兩電極兩種熔接系統，下圖是採用三電極系統對法國LVF公司的250μm多模光纖進行的熔接實驗效果。

法國LVF 250μm多模光纖

為何CMS可以實現較好的氟化物光纖熔接？原因在於3sae獨有的超穩等離子加溫專利技術（TSPT），下面詳細介紹：

TSPT--超穩等離子加溫技術

通常基於等離子加溫處理光纖，等離子溫度隨著輸入功率的加大而提升，但等離子溫度也會隨著電極間的介質條件變化而波動。隨著輸入功率提升到一定程度，電極間空氣電離所生成的等離子將出現飽和態，此時輸入功率的增加將不再提升等離子的溫度，反而會增大等離子的空間面積。利用這種飽和等離子原理同時實現超穩的溫度控制及可調節的溫度面積，就是CMS採用的超穩等離子加溫專利技術（TSPT）。

通常大氣壓下，飽和等離子可以實現大於攝氏3000度的高溫。經過真空調節，減小電極間的空氣分子密度，等離子飽和點的溫度可以調節至理想的光纖處理溫度窗口。此時，因為等離子飽和，溫度處於超穩狀態，其它外界因素，例如電極磨損等，只會對溫區面積有微小變化，而不會對加工溫度產生影響。因此，超穩等離子加溫技術可以實現比通常電弧技術高10倍以上的溫度穩定性，並且加溫面積還可以做到程序控制。這對於氟化物光纖的熔接至關重要。

採用TSPT技術可以實現熱源溫度300~3000℃可調，軸向加溫面積可調，因此除了實現氟化物光纖的熔接，對氟化物光纖拉錐，製作合束器等器件也有了很大的可能性。

上述熔接完成後CMS可以在熔接點的附近進行定長切割，切割后還可繼續熔接。同時也可實現石英與氟化物光纖的熔接，為全光纖化的中遠紅外應用提供了更多的支持。

目前CMS在拓普光研的實驗室靜候各位老師參觀、指導、實驗，歡迎來訪。

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