[發明專利]一種長錐形光纖的制造裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202011597927.X
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112666658B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 陳衛東;王傳杰;張鵬;張明立
• 申請（專利權）人: 威海長和光導科技有限公司;哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G02B6/255
• 分類號: G02B6/255
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 曾基

1.一種長錐形光纖的制造裝置，其包括基座(1)、連接設置在所述基座(1)上的直線導軌(2)、及左右相對設置的一對光纖牽引裝置(3)，其特征在于，其還包括多組電極對(4)，所述電極對(4)的數量至少三組，且并排均布間隔設置，對夾持在一對所述光纖牽引裝置(3)之間的棒形光纖(5)進行加熱；一對所述光纖牽引裝置(3)設有一對步進電機(31)、一對旋轉電機(32)、一對光纖牽引座(33)、及一對光纖夾具(34)；所述光纖牽引座(33)開設有凹槽(331)、螺紋孔(332)，所述凹槽(331)與所述直線導軌(2)滑動適配連接，所述旋轉電機(32)的動力輸出軸與絲杠(6)的一端同軸連接，所述絲杠(6)的另一端與所述螺紋孔(332)適配螺紋連接，所述絲杠(6)與所述直線導軌(2)平行設置，所述步進電機(31)通過所述絲杠(6)驅動所述光纖牽引座(33)沿著所述直線導軌(2)左右移動；所述光纖牽引座(33)安裝連接設有所述旋轉電機(32)，所述旋轉電機(32)驅動所述光纖夾具(34)自轉，所述旋轉電機(32)的動力輸出軸與所述直線導軌(2)平行設置；所述旋轉電機(32)的動力輸出軸與所述光纖夾具(34)的一端同軸連接，所述光纖夾具(34)的另一端用于夾持所述棒形光纖(5)的其中一端，一對所述光纖夾具(34)分別用于夾持固定所述棒形光纖(5)的兩端；所述棒形光纖(5)被所述光纖夾具(34)拉直后，所述棒形光纖(5)、一對所述旋轉電機(32)的動力輸出軸三者同軸，且每組所述電極對(4)的兩個電極尖端(41)的連線與所述棒形光纖(5)相互十字交叉垂直設置，且每組所述電極對(4)的兩個電極尖端(41)相對于所述棒形光纖(5)對稱布置；

所述長錐形光纖的制造裝置還包括智能控制系統，智能控制系統設有中央控制單元(8)、多組電極對加熱單元(9)、步進電機控制單元(10)、旋轉電機控制單元(11)、電源單元(12)，所述中央控制單元(8)通過控制線路分別與所述多組電極對加熱單元(9)、所述步進電機控制單元(10)、所述旋轉電機控制單元(11)相連接；所述電源單元(12)通過導線分別與所述中央控制單元(8)、所述多組電極對加熱單元(9)、所述步進電機控制單元(10)、所述旋轉電機控制單元(11)電連接；

所述長錐形光纖的制造裝置的使用方法，其包括以下步驟：

步驟(1)：將所述棒形光纖(5)的兩端分別置于一對所述光纖夾具(34)內夾緊；開啟所述步進電機(31)，通過所述步進電機(31)驅動與其相連接的所述光纖牽引座(33)移動，將所述棒形光纖(5)拉直；

步驟(2)：同時開啟一對所述旋轉電機(32)，驅動一對所述光纖夾具(34)固定的棒形光纖(5)同向同步自轉，所述旋轉電機(32)的旋轉速度控制在300r/min～900r/min；

步驟(3)：開啟所述中央控制單元(8)和多組所述電極對(4)，所述中央控制單元(8)控制多組所述電極對(4)中位于其左右兩側對稱的電極工作，電極激發電弧功率控制在50mW～200mW，放電時間控制在0.1s～1.5s，對所述棒形光纖(5)進行加熱，同時通過一對所述步進電機(31)驅動與其相連接的所述光纖牽引座(33)，使一對所述光纖牽引座(33)分別向左右兩側同步移動，移動速度控制在100μm/s～300μm/s，對所述棒形光纖(5)進行拉伸，使所述棒形光纖(5)左右各形成一個錐區結構(13)；

步驟(4)：所述中央控制單元(8)控制多組所述電極對(4)中的位于其左右兩側對稱的電極停止工作，控制多組所述電極對(4)中的位于其中間區段的電極開始工作，電極激發電弧功率控制在10mW～150mW，放電時間控制在0.1s～1.5s，對兩個所述錐區之間的棒形光纖(5)進行加熱，同時通過一對所述步進電機(31)驅動與其相連接的所述光纖牽引座(33)，使一對所述光纖牽引座(33)分別向左右兩側同步移動，移動速度控制在20μm/s～100μm/s，對所述棒形光纖(5)進行拉伸，使所述棒形光纖(5)的兩個所述錐區之間形成腰區結構(14)，得到所述長錐形光纖。

2.根據權利要求1所述的一種長錐形光纖的制造裝置，其特征在于，多組所述電極對(4)設置在所述棒形光纖(5)的中間區域。

3.根據權利要求1所述的一種長錐形光纖的制造裝置，其特征在于，所述直線導軌(2)選用微型直線導軌，所述直線導軌(2)精度為1μm。