Способ изготовления волоконно-оптического жгута из гибких оптических моноволокон

 

Использование: волоконно-оптические устройства для передачи изображения. Сущность изобретения: собирают жгут с регулярной укладкой пучка моноволокон в защитной упрочняющей оболочке с диаметром отражающей оболочки, равным отношению коэффициента упаковки волокон в жгуте к заданному оптическому разрешению. фиксируют участок пучка моноволокон, длина которого определяется конструкцией наконечника, удаляют защитную упрочняющую оболочку с волокон на фиксированном участке пучка и производят спекание или склейку пучка на этом участке, устанавливают наконечники, обрабатывают торцы жгута, заделывают жгут в защитную трубчатую оболочку. Сборку жгута можно выполнить путем намотки моноволокна по замкнутому контуру, выполняя непрерывный световой контроль оптической целостности моноволокна. 1 з. п. ф-лы.

(я)з G 02 В б/04

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „„:,„; .„ „„,, .-HF.ë- .

К ПАТЕНТУ (21) 5018979/10 (22) 15.07.91 (46) 07,09,93. Бюл. М 33-36 (72) Лященко Б. Г„Соколов Ю. А. (73) Научно-исследовательский институт приборов (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ЖГУТА ИЗ ГИБКИХ ОПТИЧЕСКИХ МОНОВОЛОКОН (57) Использование: волоконно-оптические устройства для передачи иэображения.

Сущность изобретения: собирают жгут с регулярной укладкой пучка моноволокон в защитной упрочняющей оболочке с диаметром отражающей оболочки, равным

Изобретение относится к технике передачи иэображений и света по гибкому или жесткому волоконно-оптическому жгуту из моноволокон, в том числе иэ термо- и радиационностойких кварцкварцевых и других оптических волокон с неблагоприятными технологическими характеристиками, Изобретение может использоваться в устройствах для осмотра опасных и труднодоступных участков инженерных сооружений. внутренних и наружных органов живого существа, в том числе человека. пораженных объектов, включая использование в робототехнике для выполнения работ в условиях воздействия высоких и низких температур, радиоактивных излучений, агрессивных сред.

„„Я 0 „„2000584 C отношению коэффициента упаковки волокон в жгуте к заданному оптическому разрешению, фиксируют участок пучка моноволокон, длина которого определяется конструкцией наконечника, удаляют защитную упрочняющую оболочку с волокон на фиксированном участке пучка и производят спекание или склейку пучка на этом участке, устанавливают наконечники, обрабатывают торцы жгута, заделывают жгут в защитную трубчатую оболочку. Сборку жгута можно выполнить путем намотки моноволокна по замкнутому контуру, выполняя непрерывный световой контроль оптической целостности моноволокна. 1 э. и. ф-лы.

Известны способы изготовления волоконно-оптических жгутов иэ оптических моноволокон.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления волоконно-оптического жгута иэ оптического моноволокна. Данный способ включает в себя следующие операции; изготовление мо, новолокна; нарезку моноволокна кусками, длина которых равна длине изготовляемого жгута; укладку (виброукладку) моноволокон в жгут при обеспечении регулярности укладки, чтобы получаемое на выходе жгута изображение повторяло проецируемое на его выходе; производится спекание или склейка собранного регулярного жгута; если в последующем требуется получить гибкий жгут. то связывающее вещество, используемое

2000584 для спекэния, должно обладать достаточно высокой селективной травимостью в соответствующем травителе по сравнению с травимостью материала моноволокна; для получения гибкого волоконно-оптического жгута производится вытравливание соответствующим травителем связующего по всей длине жесткого жгута, кроме его концов.

После установки наконечников, обработки торцов и заделки жгута в защитную трубчатую оболочку иэделие готово, Способ-прототип и вышеуказанные способы обладают рядом недостатков. которые заключаются в длительной процедуре виброукладки моноволокон в жгуте; эта процедура ставит ограничения на длину изготавливаемого жгута (обычно не более 5 м) и удорожает конечный продукт; спекании собранного регулярного жгута по всей его дли- 20 не с использованием связующего, которое должно обладать одновременно необходимым коэффициентом термического расширения, адгеэией и селективной травимостью, а также в невозможности из- 25 готовления гибких кварц-кварцевых волоконно-оптических жгутов (критическим радиусом менее 20 см) для передачи изображений, Целью изобретения является повышение качества и стойкости жгутов к воздействию дестабилизирующих факторов (высокие и низкие температуры, радиоактивные излучения, агрессивные среды), увеличение длины изготавливаемых жгутов, ускорение процесса изготовления, а также уменьшение числа бракованных жгутов эа счет повышения устойчивости моноволокна к обрыву при изготовлении жгутов.

Цель достигается способом изготовле- 40 ния волоконно-оптического кабеля иэ гибких оптических моноволокон, заключающимся в сборке жгута с регулярной укладкой моноволокон, пропитке связующим веществом, спекании или склейке, 45 установке наконечников, обработке торцов жгута, заделке жгута в защитную трубчатую оболочку, при этом в качестве исходного моноволокна выбирают моноволокна с упрочняющей защитной оболочкой с диаметром отражающей оболочки, равным отношению коэффициента упаковки волокна в жгуте к заданному оптическому разрешению, фиксируют участок пучка, длина которого определяется конструкцией нако- 55 нечников, удаляют на этом участке с волокон защитную оболочку и производят спекание или склейку жгута на этом участке.

В частном случае регулярную намотку моноволокна в жгут осуществляют также путем намотки моноволокна по замкнутому контуру (круг, другая выпуклая фигура) (периметр которого равен требуемой длине жгута, с таким числом витков, которое должно быть в жгуте), выполняя непрерывный световой контроль оптической целостности моноволокна. при этом после склейки или спекания жгута на фиксированном участке производят поперечный разрез пучка.

Предлагаемый способ реализован следующим образом.

Изготавливают моноволокно с диаметром по отражающей оболочке, соответствующим заданному оптическому разрешению жгута, т. е, равным отношению коэффициента упаковки волокна в жгуте к оптическому разрешению (если требуемое оптическое разрешение не менее 10 штр. нэ 1 мм, то при линейном коэффициенте упаковки волокон

0,8 диаметр моноволокна по отражающей оболочке не должен превышать 80 мкм).

При этом исходное моноволокно покрывают оболочкой иэ более легкоплавкого или легкопротрэвливаемого материала, чем материал световедущей жилы и отражающей оболочки. Например, при использовании кварц-кварцевого моноволокна материалом внешней оболочки, которая одновременно защищает кварцевое волокно от взаимодействия со средой и обеспечивает необходимые прочностные свойства моноволокна, может быть полимерный материал.

Для увеличения оптического разрешения жгута (примерно вдвое) можно использовать техническое решение, по которому применяют не один, а два жгута. а передаваемые от делительной призмы идентичные изображения совмещают в окуляре, Регулярная укладка моноволокна в жгут в частном случае осуществляется также путем намотки моноволокна по замкнутому контуру (круг, другая выпуклая фигура), периметр которого равен требуемой длине жгута, с таким числом витков, которое должно быть в жгуте, при непрерывном световом контроле оптической целостности моноволокна, Операция намотки по замкнутому контуру может осуществляться на устройстве тича шпули.

Затем фиксируют (зажимают) участок контура, длина которого определяется конструкцией наконечников создаваемого жгута. Снимают на этом участке плавлением или травлением защитную (упрочняющую) оболочку, Сжимают фиксированный участок контура пучка моноволокон с целью их уплотнения, например, путем подкрутки.

Осуществляют локальную склейку или спе2000584

Составитель Б,Лященко

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор

Заказ 3078

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 кание скрученных (уплотненных) моноволокон на фиксированном участке.

В частном случае при укладке волокон по замкнутому контуру необходимо разрезать контур по месту склейки или спекания моноволокна. При этом автоматически обеспечивается идентичность укладки моноволокон на обоих концах жгута, После снятия фиксатора (зажима), установки наконечников, обработки торцов и заделки жгута в защитную трубчатую оболочку изделие готово.

Кроме того, изобретение допускает непрерывный контроль за целостностью моноволокна при его намотке по замкнутому контуру, за снятием защитной оболочки и нанесением тонкого покрытия на выделенном участке жгута, оа уплотнением и разрезанием жгута на этом участке.

В изобретении центр тяжести производства жгутов перемещен на изготовление бухты моноволокна с новыми характеристиками: малый диаметр светопроводящей жилы, малая толщина отражающей оболочки. малая толщина защитной оболочки или возможность удаления толстой оболочки на заключительных стадиях, По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволяет получить волоконно-оптические жгуты большей длины (практически беэ ограничения) и более высокого качества (использование в моноволокне более прозрачных и термомимически — радиационностойких материалов, например кварца), позволяет обеспечить большую гибкость жгутов. снизить стоимость их производства.

Формула изобретения

5 1, Способ изготовления волоконно-оптического жгута иэ гибких оптических моноволокон, заключающийся в сборке жгута с регулярной укладкой пучка моноволокон, пропитке жгута связующим веществом. спе10 кании или склейке жгута, установке наконечников, обработке торцов жгута, заделке жгута в защитную трубчатую оболочку, о тл и ч а ю шийся тем, что сборку жгута выполняют иэ моноволокон в защитной упрочняющей оболочке с диаметром отражающей оболочки, равным отношению коэффициента упаковки волокна в жгуте к требуемому оптическому разрешению, фиксируют участок пучка моноволокон, длина

20 которого определяется конструкцией наконечника. Удаляют защитную упрочняющую оболочку с волокон на фиксированном участке пучка и производят спекание или склейку пучка моноволокон на этом участке, 25

2. Способпоп.1.отличающийся тем, что регулярную укладку пучка моноволокон в жгут выполняют путем намотки моноволокна по замкнутому контуру, 30 выполняя непрерывный световой контроль оптической целостности моноволокна. а после спекания или склейки фиксированного участка пучка моноволокон осуществляют поперечный разрез пучка на этом участке.