Способ получения одномодового волоконного световода

 

Использование: область волоконной техники, изготовление волоконных световодов, сохраняющих состояние поляризации излучения и используемых в датчиках физических величин и волоконных линиях связи. Сущность изобретения: получают одномодовые волоконные световоды путем прорезания пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее на глубину 1 - 2 мм. Заготовкку помещают в кварцевую трубу и сплавляют. После сплавления помещают в травильный раствор. 4 ил.

Изобретение относится к области волоконной техники и может быть использовано для изготовления волоконных световодов, сохраняющих состояние поляризации излучения, которые могут найти широкое применение в датчиках физических величин и волоконных линиях связи.

Наиболее близким из известных к предлагаемому является способ получения одномодового волоконного световода путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубу и сплавления трубы с заготовкой [1] Недостатком известного способа является образование микротрещин в заготовке при ее шлифовке, большая вероятность деформации и искривление отверстий в заготовке в процессе ее сплавления с кварцевой трубой, необходимость создания избыточного давления в отверстиях внутри заготовки при сплавлении ее с кварцевой трубой.

При шлифовке заготовки с целью деформирования плоских срезов или пазов удаляется значительная часть заготовки, т.к. для обеспечения требуемых характеристик волоконных световодов необходимо, чтобы отшлифованная поверхность или граница паза как можно ближе располагалась к сердцевине заготовки. В связи с этим значительно возрастают требования к качеству заготовки. Образование микротрещин на отшлифованной поверхности приводит к возрастанию потерь излучения в волоконных световодах. При сплавлении заготовки с кварцевой трубой могут возникать деформации или искривления заготовки. Это также нежелательно, т.к. в этом случае затруднено нанесение метки на волоконный световод.

Цель изобретения снижение трудоемкости процесса и улучшение оптических характеристик волоконных световодов.

Достигается цель тем, что в способе получения одномодового волоконного световода путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубку и сплавления трубы с заготовкой, пазы прорезают на глубину 1-2 мм, а после сплавления кварцевой трубы с заготовкой ее помещают в травильный раствор.

На фиг. 1-4 показана последовательность технологических операций получения отверстий круглой формы в заготовке одномодового волоконного световода.

В исходной заготовке для изотропного одномодового световода 1, имеющего центральную жилу 2, с двух диаметрально противоположных сторон прорезают пазы 3 полукруглой формы. Затем заготовки помещают внутрь опорной кварцевой трубы 4 и сплавляют с ней, заготовку 5 помещают в травильный раствор, в котором отверстия внутри заготовки растравливают до необходимого диаметра 6.

Описанным способом были изготовлены отверстия в заготовках, получаемых МС V_Δ -методом. Используют исходные заготовки длиной 200 мм и световедущей жилой из чистого кварцевого стекла диаметром ≈0,5 мм, отражающей оболочкой из кварцевого стекла, легированного фтором, диаметром ≈ 4 мм и внешней защитной оболочкой, образованной опорной кварцевой трубой, с внешним диаметром ≈ 8 мм.

В заготовке на шлифовальном станке с помощью шлифовального круга с рабочей поверхностью круглой формы, имеющей радиус кривизны R 1 мм, с двух диаметрально противоположных сторон прорезают пазы на глубину 1 мм, после чего ее помещают внутрь кварцевой трубы, имеющей толщину стенки ≈ 5 мм и сплавляют с ней в пламени горелки. При сплавлении заготовки с кварцевой трубой достигалась одновременно огненная полировка поверхности отверстий, образовавшихся после сплавления. После этого заготовку помещают в раствор плавиковой кислоты. Скорость травления чистого кварцевого стекла в НF составляет величину ≈220 /с. За 4-5 ч травления в плавиковой кислоте отверстия имели диаметр ≈ 4 мм. Для окончательной полировки применяют 49%-ный раствор Н₄F, обладающий полирующими свойствами. После этого в отверстия вставляют штабики диаметром 4 мм, состоящие из кварцевого стекла, легированного бором, и внешнего защитного слоя из чистого кварцевого стекла толщиной 5 мм, штабики изготавливают на станке изготовления заготовок методом МС VD. Заготовку со вставленными боросиликатными штабиками сплавляют на том же станке изготовления заготовок и вытягивают на установке вытяжки в волоконный световод.

Волоконные световоды имеют потери ≈ 5,9 дБ/км и длину поляризационных биений L_р=10 мм. Относительно большое значение длины поляризационных биений объясняется тем, что стержни имеют малую степень лигирования кварцевого стекла бором.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОМОДОВОГО ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубу и сплавления трубы с заготовкой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и улучшения оптических характеристик волоконных световодов, пазы прорезают на глубину 1-2 мм, а после сплавления кварцевой трубы с заготовкой ее помещают в травильный раствор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4