[實用新型]一種制備超長微光纖的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120038098.1
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN202063831U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童利民;劉艷鑫;肖堯;楊宗銀
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C03B37/025
• 分類號: C03B37/025
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微光纖技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制備直徑為幾微米的超長微光纖的裝置。

背景技術(shù)

光纖的出現(xiàn)和光纖通信的發(fā)展，使得光纖作為一種傳輸介質(zhì)，以光為載體，在通信、傳感等方面實現(xiàn)了較好的應(yīng)用。隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)器件開始向著微型化和集成化的趨勢發(fā)展。微光纖能夠?qū)⒐庀拗圃趤啿ㄩL尺度內(nèi)實現(xiàn)低損耗的傳輸，同時，它具有強倏逝場和高光功率密度等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)高靈敏度的光傳感和低閾值的非線性光學(xué)效應(yīng)。另外，微光纖還具有很好的機械強度和彎曲性能，非常適用于組裝微光子學(xué)器件。

目前國際上最小直徑的商用連續(xù)（長度>10米）光纖為德國肖特公司的30微米光纖。隨著對光纖向微型化的進一步發(fā)展，需要制作出直徑更小，長度更長的微光纖。目前，微光纖制備主要依靠手工拉伸和機械拉伸兩類裝置，但是已有的這兩類裝置均不能拉制很長的微光纖。這就需要發(fā)展一種新的裝置，能夠拉制長度更長的微光纖。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備超長微光纖的裝置，該裝置可以拉制出幾十至數(shù)百米長且均勻性較好的光纖。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種制備超長微光纖的裝置，它包括：CO₂激光器、三維微調(diào)架、直流電機、纏繞棒、步進電機、重物、透鏡和光纖夾；其中，所述光纖夾固定在三維微調(diào)架上，直流電機固定在步進電機上，纏繞棒緊套在直流電機的輸出軸上，透鏡將CO₂激光器指示光束的焦斑位置調(diào)整到光纖上，光纖下端自然懸掛重物，纏繞棒的位置位于光纖夾的斜上方。

本實用新型的有益效果是：本實用新型制備超長微光纖的裝置，利用了光纖拉制中的自終止效應(yīng)，通過調(diào)節(jié)CO₂激光的加熱功率，直流電機盤絲的轉(zhuǎn)速、步進電機的平動速度及拉力的大小來得到直徑為幾微米的超長光纖。

附圖說明

圖1是本實用新型制備超長微光纖的裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2是運用這種裝置拉制光纖，在纏繞棒上所繞得的微光纖示意圖；

????圖中，CO₂激光器1、三維微調(diào)架2、直流電機3、纏繞棒4、步進電機5、焦斑位置6、重物7、透鏡8、光纖夾9、微光纖10。

具體實施方式

本實用新型制備超長微光纖的裝置包括：CO₂激光器1、三維微調(diào)架2、直流電機3、纏繞棒4、步進電機5、重物7、透鏡8和光纖夾9。其中，光纖夾9固定在三維微調(diào)架2上，直流電機3固定在步進電機上，纏繞棒4緊套在直流電機3的輸出軸上，并使其同心度良好，能夠平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)。CO₂激光器1作為加熱裝置，透鏡8將CO₂激光器1指示光束的焦斑位置6調(diào)整到光纖上，光纖下端自然懸掛重物7，纏繞棒4的位置位于光纖夾9的斜上方。

工作時，將單模光纖的涂覆層去掉，并在光纖底端懸掛一定的重物7作為拉力。將光纖用光纖夾9豎直夾住，自然下垂。調(diào)整CO₂激光器1指示光束的焦斑位置6，使其位于光纖上。打開CO₂激光器1，逐漸增大激光的加熱功率，直至光纖軟化并在重物拉力作用下自然下拉，得到長度一米左右的微光纖10。關(guān)閉CO₂激光器1，將拉制好的微光纖10的一端纏繞于盤絲棒4上（如圖2所示），另一端仍由光纖夾9夾住，底端懸掛原重物7。此時，光纖夾9的作用相當于一根導(dǎo)軌，如圖1所示。調(diào)整步進電機5和直流電機3的速度，可以使微光纖10以螺旋形式進行盤絲。調(diào)節(jié)三維微調(diào)架2，使得指示光束的焦斑位置6位于微光纖10上。再次打開CO₂激光器1，并打開步進電機5和直流電機3的電源，使得微光纖10被螺旋式繞于盤絲棒4上，同時帶動微光纖10自動向上進料，維持光纖拉錐點在焦斑位置6，實現(xiàn)微光纖10的連續(xù)拉伸。通過控制CO₂激光器1的激光加熱功率和重物7拉力，就可以控制所拉伸的微光纖10的直徑。

實施例

在拉制超長微光纖的過程中，激光的加熱功率為6mw，直流電機的轉(zhuǎn)速為18r/min，微光纖繞于盤絲棒一圈所用的時間約為3.3s，盤絲棒的直徑為10mm，在繞制了二十分鐘左右的時間后，可以拉制出約12m長的直徑在4-5微米左右的長光纖，且均勻性較好，如圖2所示。

本實用新型為超長微光纖的制備提供了一種重復(fù)性高的機械化拉制方法和裝置，利用這種方法，能夠拉制出直徑為幾微米的超長光纖，為光纖的制備、研究和應(yīng)用做出了拓展。