[發明專利]一種光纖高效插入多孔毛細管裝置

有效

• 申請號: 202111173106.8
• 申請日: 2021-10-05
• 公開（公告）號: CN113820796B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 苑立波;董保明;王東輝
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B6/38
• 分類號: G02B6/38;H05F3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供的是一種光纖高效插入多孔毛細管裝置。它由微控操作平臺、微型CCD、LED照明燈、光纖旋進夾具模塊、升降位移臺、靜電消除模塊、毛細管旋轉夾具模塊、氣流擾動模塊組成。光纖高效插入多孔毛細管裝置啟動后，對光纖旋進夾具模塊、升降位移臺、毛細管旋轉夾具模塊初始化定位，微調后保持光纖與毛細管同軸，通過毛細管幾何參數確定微控平臺控制量，即確定升降位移臺的升降高度及毛細管旋轉的角度，調節光纖旋轉夾具轉速，靜電消除模塊在光纖插入多孔毛細管過程中對光纖表面除靜電，氣流控制模塊對毛細管內部干燥處理，光纖依次旋進插入多孔毛細管。本發明可用于多芯光纖器件的制作，可廣泛用于光纖傳感、光纖通信領域。

(一)技術領域

本發明涉及一種光纖高效插入多孔毛細管裝置，屬于光纖器件制備技術領域。

(二)背景技術

近年來，常規的單模光纖傳輸系統已經實現了高達100Tb/s傳輸容量。然而，由于放大帶寬、非線性噪聲和光纖熔斷現象的限制，現有的常規單模光纖的容量已無法滿足不斷增長的容量需求，且正接近其100Tb/s的香濃傳輸極限。

以多芯光纖為載體的新型空分復用技術充分地利用了“空間”這個維度，能夠有效地提高單根光纖的傳輸容量并解決上述瓶頸問題，這在超高容量長距離光纖傳輸系統中已經得到了驗證并吸引了業界廣泛的關注。

隨著多芯光纖的發展，雙芯光纖、三芯光纖、四芯光纖、七芯光纖、十九芯光纖等多芯光纖逐步得到應用，各種各樣的多芯光纖連接器件的制作成為當下現實需求。

在制作多芯光纖器件過程中，首先需要根據多芯光纖連接器件的設計參數，將多根單模光纖或者特種光纖插入到多孔石英毛細管中，通常多孔石英毛細管內部按照某幾何形狀均勻排布多個毛細孔，而每個毛細孔直徑基本接近光纖外徑，因此，在制作多芯光纖尾端連接器件時，需保證光纖插入毛細管內部不斷裂，更需要高效完成光纖插入毛細管，為后續器件加工制作做好準備。

光纖插入多孔毛細管的準備工作中，光纖剝除涂覆層后，清潔擦拭光纖過程會使光纖表面產生并攜帶靜電，光纖插入毛細管一段后，因靜電使得光纖吸附在毛細管壁上，產生較大的摩擦阻力，后續光纖就無法繼續插入，實驗人員通常會將已經插入的光纖拔出來進行二次插入，但因阻力光纖拔出過程極容易在毛細孔內部折斷，導致多孔毛細管、特種光纖等器材消耗量增大，成本也隨之升高。

光纖插入多孔毛細管過程中，前面已經插入的多根光纖攜帶靜電,在毛細管端面周圍產生較大靜電場，因光纖直徑幾乎和頭發絲相當，在光纖尾端對準毛細管孔時，受多根光纖靜電場影響，光纖自身應力并不能保持對準角度插入到毛細孔中，增加了光纖對準插入毛細孔難度,也會影響光纖插入毛細孔過程。

在光纖插入毛細管過程中，受環境因素影響個別光纖受靜電力干擾幾乎很小，但光纖插入毛細管過程中，受光纖自身重力影響，光纖會發生微彎，使得已經插入毛細孔的部分光纖與毛細孔內壁接觸，隨著光纖插入長度的增加，接觸也更加緊密，導致光纖與毛細管壁之間阻力會越來越大，也會導致光纖難以插入到多孔毛細管中。

專利號CN105842811A公開了一種長遠距離光纖穿入毛細管的方法，該方法采用磁力帶動光纖導入毛細管，但對于孔徑接近光纖直徑的多孔毛細管，該方法無法用于光纖插入多孔毛細管。

本發明針對目前在多芯光纖器件制作過程，光纖插入多孔毛細管這一工藝發現的問題，設計了一種光纖高效插入多孔毛細管裝置，從光纖表面靜電、毛細管內部濕度或者消除靜電、光纖自身重力等影響因素著手，通過靜電消除、降低毛細管內部濕度指數或者靜電、光纖旋進插入等方式，提高光纖插入多孔毛細管的效率，減少多孔毛細管等昂貴器材的消耗，進而降低器件制作成本。

(三)發明內容

本發明提供的是一種低成本、高效率的光纖插入多孔毛細管的裝置。

本發明的目的是這樣實現的：