Способ изготовления волоконно-оптических разветвителей

 

Сущность изобретения: в процессе изготовления формирование биконической перетяжки производится поочередным формированием каждого конуса посредством температурного воздействия плавно перемещающегося от середины участка скрутки, к его краям источника нагрева, колеблющегося вдоль участка скрутки с амплитудой, не превышающей 5 диаметров участка скрутки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 02 В 6/28 - l1 .Öôÿ,;Ф, /

" g.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4774908/10 (22) 26.12.89 (46) 23.04,93. Бюл. М 15 (71) Научно-исследовательский технологический институт приборостроения (72) С. Ф. Коротецкий, Б. А. Коровников, Г. Г. Софиенко и А, А Тарасов (56) Патент США М 4291940, кл. G 02 В 7/26, 1981.

Заявка Японии hL 61 — 41108, кл. 6 02 В 6/28. 1986.

Патент ЕПВ hL 0123396, кл. G 02 В 7/26, 1984.

Изобретение относится к световодным системам передачи информации, в частности к изготовлению разветвителей из оптических волокон.

-Целью изобретения является повышение качества и расширение диапазона параметров волоконно-оптических разветвителей. .На фиг, 1 показан участок разветвления из двух скрученных оптических волокон; на фиг. 2 — схема устройства для изготовления разветвителя; на фиг. 3 — процесс формирования биконической перетяжки, на фиг. 4— . графики: а) зависимости изменения температуры нагрева в крайней точке сплавляемого участка волокон на период колебаний источника нагрева; б) зависимости стабильности градиента температуры сплавления волокон от величины амплитуды колебаний источника нагрева, Способ изготовления разветвителей осуществляют следующим образом.

Два оптических волокна 1 и 1 освобождают от внешних покрытий, образуя зачищенные участки одинаковой длины. После. Ж 1810869 A 1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ РАЗВЕТВИТЕЛЕЙ (57) Сущность изобретения: в процессе изготовления формирование биконической перетяжки производится поочередным формированием каждого конуса посредством температурного воздействия плавно перемещающегося от середины участка скрутки, к его краям источника нагрева, колеблющегося вдоль участка скрутки с амплитудой, не превышающей 5 диаметров участка скрутки.

4 ил, I» этого эти участки совмещают, соединяют в пучок и скручивают на один полный оборот, образуя участок разветвления 2 для формирования разветвителя (фиг; 1), и прочно закрепляют волокна в фиксаторах 3 и 3 (фиг, 2).

Затем осуществляют нагрев оптических волокон 1 и 1, например, электрической дугой, возникающей между двумя электродами

4 и 4, подсоединенными к высоковольтному источнику питания 5 и закрепленными на каретке 6.

Формирование биконической перетяжки с различной или одинаковой геометрией конусов осуществляют сплавлением оптических волокон 1 и 1 на участке разветвления

2 с одновременным их вытягиванием с помощью плавного перемещения фиксаторов

3 и 3, присоединенных к механизму 7 растяжения волокон (например, шаговому двигателю).

Сплавление оптических волокон 1 и 1 осуществляют плавным перемещением от середины участка разветвления 2 к его краям электрической дуги, совершающей колеоа1810869 ния воль участка разветвления (фиг. 3) таким В фиксаторы закрепляли два скрученобразом, чтобы края сплавляемого участка ных на один полный оборот в участке разволокон 1 и 1 не нагревались больше цент- ветвления оптических волокон (c длиной ральной его части, а величина амплитуды волны отсечки 0,85 мкм) типа KKC 125/50 колебаний не превышала ширину заданной 5 (многомодовых) или типа СВО-2-125/8 (одзоны нагрева. необходимой для равномер- номодовых). ного прогрева участка разветвления 2 по Сплавление волокон производили элеквсему его.диаметру, обеспечивая стабиль- трической дугой с силой тока 12 мА и расстояный градиент температуры по всей длине нием между электродами 3 мм, колеблюсплавляемого участка волокон 1 и 1 . "0 щейся со средней скоростью 5 мм/с, Способ сплавления осуществляют сле- Вытягивание сплавляемых волокон продующими механическими средствами. Коле- изводили плавным перемещением фиксабания электрической дуги осуществляют торов в противоположные стороны со возвратно-поступательным движением ка- скоростью 90 мкм/с и плавным перемещеретки 6 по линейным горизонтальным опо- "5 нием колеблющейся электрической дуги с. рам 8 и 8 платформы 9 с помощью амплитудой « 1,25 мм(т,е, пяти диаметров механизма возвратно-поступательного пе- участка разветвления, где d=250 мкм). ремещения 10 (например, кулачкового). В начальный момент времени, при нулеПлавное перемещение колеблющейся дуги вой скорости перемещения колеблющейся осуществляют плавным передвижением 20 электрическойдуги, вытягиванием сплавляплатформы 9 по неподвижно установлен- емых волокон формировали симметричную ным горизонтальным линейным опорам 11 биконическую перетяжку с диаметром с сеи 11 с помощью механизма. линейного пе- редине примерно 20 мкм и крутыми конусаремещения12(например,двигателя враще- ми, Затем сглаживали каждый иэ конусов ния). поочередным перемещением колеблющейВ процессе формирования бикониче- ся дуги от середины к краям участка разветской перетяжки производят контроль ее reo- . вления, постепенно увеличивая скорость метрии с помощью микроскопа и оптических перемещения до 250 мкм/с. показателей при помощи оптических тесте- Таким образом, получали биконическую ров. Процесс прекращают при достижении 30 перетяжку длиной 8,5 мм, имеющую следунеобходимых геометрических и оптических ющие оптические показатели: вносимые параметров. потери не более 0,5 дБ, коэффициент разГрафическая зависимость фиг. 4а изме- ветвления 3 дБ. нения температуры нагрева в крайней точке Изготовление разветвителя завершали сплавляемого участка волокон за период ко- 35 упрочнением участка разветвления надежлебаний источника нагрева И(Т вЂ” темпера- ным присоединением (например, эпоксидтура плавления оптических волокон) ной смолой) оптических волокон к показывает, что при величине амплитуды А стеклянной подложке или подложке от двуколебаний, не превышающей ширину за- окиси кремния, имеющей канавку, таким обданной зоны нагрева I, необходимой для 40 разом, чтобы участок разветвления с равномерного прогрева участка разветвле- - биконической перетяжкой, находясь в ка. ния по всему диаметру (т.е. при А I), тем- навке, свободно провисал в воздухе, и герпература нагрева имеет практически метизацией подложки крышкой иэ того же постоянное значение,.равное температуре материала. плавления оптических BofloKQH. Стабиль- 45 Ф о р мул а. и зо б ре те н и я ность градиента .температуры сплавления Способ изготовления волоконно-оптиволокон (фиг. 4б); для постоянного значе- ческих разветвителей, включающий сплавния периода колебания t1, источника нагре- ление предварительно скрученных ва, уменьшается от постоянного значения волоконныхсветоводовсудаленным покры Т до предельно допустимой нестабильно- 50 тием на участке скрутки с одновременным сти Т при величине амплитуды колебаний, их вытягиванием для формирования бикопревышающей заданное значение 1, что . нической перетяжки с помощью источника приводит к неравномерному вытягиванию нагрева, совершающего колебания вдоль . оптич, волокон. участка скрутки так, чтобы края сплавляемоЗначение Tg для формирования бикони - 55 го участка волоконных световодов нагреваческой перетяжки определяется началом лись сильнее в центральной его части, неконтролируемого изменения геометрии контроль геометрии формируемой бикониперетяжки или ее разрушения. ческой перетяжки и оптических параметров, Предлагаемый способ иллюстрируется отличающийся тем, что, с целью следующим примером его осуществления. повышения качества и расширения диапа5

1830069 зона параметров волоконно-оптических разветвителей, формирование биконической перетяжки производится поочередным формированием каждого конуса посредством температурного воздействия 5 плавно перемещающегося от середины участка скрутки к его краям источника нагрева, колеблющегося вдоль участка скрутки с амплитудой, не превышающей 5 диаметров участка скрутки.

Составитель С. Коротецкий

Техред М.Моргентал Корректор М. Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Заказ 1445 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5