[發(fā)明專利]用于使用激光加熱基座生長來生產(chǎn)薄晶光纖的設(shè)備及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580078149.4
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN107429420A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·馬克斯韋爾;B·龐廷
• 申請（專利權(quán)）人: 夏士達(dá)水晶公司
• 主分類號: C30B13/00
• 分類號: C30B13/00;C30B13/24
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 章蕾

1.一種用于經(jīng)由光學(xué)加熱來生長薄晶光纖的設(shè)備，所述設(shè)備包括：

光能源，其用于加熱源材料以形成熔化源材料的熔融區(qū)；

上光纖導(dǎo)軌，其用于沿著經(jīng)界定平移軸將生長晶體光纖拉離所述熔融區(qū)，且由此還將與所述晶體光纖連接的未結(jié)晶熔化源材料撤離所述熔融區(qū)，使得熔化源材料可冷卻、結(jié)晶且添加到所述生長晶體光纖；及

下饋送導(dǎo)軌，其用于沿著經(jīng)界定平移軸將額外源材料推向所述熔融區(qū)；

其中所述下饋送導(dǎo)軌的平移軸及上光纖導(dǎo)軌的平移軸大體上豎直且軸向?qū)?zhǔn)，以將所述源材料水平定位在從所述光能源發(fā)射的光能路徑中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在約5μm的水平容限內(nèi)將所述源材料水平定位在所述光能路徑中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述上光纖導(dǎo)軌經(jīng)配置以按一定平移速率將所述晶體光纖拉離所述熔融區(qū)，所述平移速率大于所述下饋送導(dǎo)軌經(jīng)配置以將所述源材料推向所述熔融區(qū)的平移速率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述上光纖導(dǎo)軌經(jīng)配置以拉動所述晶體光纖的所述平移速率介于所述下饋送導(dǎo)軌經(jīng)配置以推動所述源材料的所述平移速率的約4倍與9倍之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括：

直徑控制反饋系統(tǒng)，其包括：

光纖直徑測量模塊，其經(jīng)配置以測量所述生長晶體光纖的直徑；及

控制器，其經(jīng)配置以響應(yīng)于從所述光纖直徑測量系統(tǒng)接收的信號而調(diào)整所述下饋送導(dǎo)軌推動所述源材料的所述平移速率，以使所述生長晶體光纖的所述直徑保持近似恒定。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述光纖直徑測量模塊包括：

探測激光器，其經(jīng)配置以使用激光輻射照射所述生長晶體光纖；及

光檢測器，其經(jīng)配置以測量通過所述激光輻射與所述生長晶體光纖的相互作用產(chǎn)生的一或多個干涉條紋。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述下饋送導(dǎo)軌包括：

下導(dǎo)管，其具有界定所述下饋送導(dǎo)軌將源材料推向所述熔融區(qū)所沿著的所述平移軸的內(nèi)部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述下導(dǎo)管具有約150μm或更小的內(nèi)徑。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述下饋送導(dǎo)軌進(jìn)一步包括：

導(dǎo)塊，其具有溝槽；及

饋送帶；

其中所述下饋送導(dǎo)軌經(jīng)配置以通過使所述饋送帶前進(jìn)而將源材料推向所述熔融區(qū)，所述饋送帶使所述源材料抵靠所述導(dǎo)塊中的所述溝槽移動且進(jìn)入及穿過所述下導(dǎo)管的所述內(nèi)部。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述導(dǎo)塊包括鐵氟龍。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述上光纖導(dǎo)軌包括：

上導(dǎo)管，其具有界定所述上光纖導(dǎo)軌將所述生長晶體光纖拉離所述熔融區(qū)所沿著的所述平移軸的內(nèi)部。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述上導(dǎo)管具有約1mm或更小的內(nèi)徑。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述上光纖導(dǎo)軌進(jìn)一步包括：

一對導(dǎo)引襯墊，其經(jīng)配置以從兩側(cè)施加水平壓力于所述晶體光纖上，以在所述晶體光纖被拉離所述熔融區(qū)時進(jìn)一步穩(wěn)定所述晶體光纖的水平位置；及

卷筒，其經(jīng)配置以通過旋轉(zhuǎn)來拉動所述晶體光纖穿過所述對導(dǎo)引襯墊且拉離所述熔融區(qū)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述導(dǎo)引襯墊包括涂覆有光滑材料的可壓縮材料。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述可壓縮材料是泡沫，且所述光滑材料是聚合物材料的薄層。

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述卷筒經(jīng)配置以通過使所述光纖纏繞所述筒的主體而拉動所述晶體光纖。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述卷筒經(jīng)配置以通過使附接到所述晶體光纖的線纏繞所述筒的所述主體而拉動所述晶體光纖。