Устройство для сварки световодов

 

Изобретение относится к волоконно - оптической связи и предназначено для сварки световодов при соединении оптических кабелей и для изготовления различных компонентов для использования в ВОИС: ответвителей, разветвителей, мультиплексоров, коммутаторов и других элементов. Сущность изобретения: устройство содержит задающий генератор, усилитель мощности, регулятор тока дуги, высоковольтный трансформатор, модулятор, регулятор скважности модулирующих импульсов и делитель частоты задающего генератора. Введение дополнительных блоков позволяет подавать на электроды не непрерывную синусоиду, а напряжения в виде радиоимпульсов. Регулируя скважность этих радиоимпульсов, можно осуществлять регулировку средней температуры дуги. 2 ил.

Изобретение относится к волоконно-оптической связи и предназначено для сварки световодов при соединении оптических кабелей и для изготовления различных компонентов для использования в ВОЛС: ответвителей, разветвителей, мультиплексоров, коммутаторов и других элементов.

Известно устройство для сварки световодов, в котором сварка обеспечивается путем фокусировки в месте стыка световодов излучения лазера на СО2. Для обеспечения необходимой температуры сфокусированное излучение прерывается, для чего в устройство введен прерыватель.

Недостаток этого устройства необходимость применения мощного газового лазера на СО2 и фокусирующего устройства объектива, а также прерывателя диска с отверстиями, вращаемого электродвигателями. Лазеры на СО2 громоздки, потребляют большое количество энергии и опасны в работе, так как излучение может попасть в глаз оператора.

Известно также устройство, серийно выпускаемое предприятием СКТБ ПО "Вектор", г.Владимир и г.Великие Луки. Комплект для сварки световодов модель КСС-III (см. паспорт комплекта). В этом устройстве сварка световодов осуществляется в пламени электрической дуги, создаваемой между электродами при подаче на них высоковольтного синусоидального напряжения частотой примерно 20 кГц.

Основной недостаток этого устройства состоит в следующем. Известно, что электрическая дуга имеет нелинейную вольт-амперную характеристику. Это означает, что при уменьшении тока дуги с целью уменьшения температуры при некотором значении тока дуга гаснет, т. е. существует некоторая минимальная температура, при которой дуга может существовать. Это значение температуры равно 1500оС. Максимальное значение температуры, при которой не наступает еще коронный разряд, составляет величину порядка 1900-2000оС. Для сварки световодов из кварца, температура плавления которого 1700-1850оС (в зависимости от добавок), этого интервала температур достаточно. Кроме того, при непрерывном синусоидальном напряжении на электродах очень сложно локализовать дугу в виде тонкого шнура. Эти недостатки приводят к следующему: невозможно производить сварку световодов из менее тугоплавких материалов, например из силикатного стекла, температура плавления которого 800-900оС; трудно производить сварку световодов диаметром менее 50 мкм (например, при изготовлении ответвителей и разветвителей из кварцевых световодов их сердечник диаметром 10 мкм освобождается от рабочей оболочки, диаметр которой 125 мкм), так как световоды в пламени дуги большого диаметра мгновенно оплавляются, образуя на торцах световодов сферические образования диаметром 150-200 мкм.

Цель изобретения расширение диапазона регулирования средней температуры дуги до значений 700-1900оС.

Это достигается тем, что в устройство для сварки световодов, содержащем задающий генератор, усилитель мощности регулятор тока дуги и высоковольтный трансформатор, введены делитель частоты задающего генератора, регулятор скважности модулирующих импульсов и модулятор, причем один из выходов задающего генератора соединен с одним из входов модулятора, а второй выход задающего генератора соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом регулятора скважности модулирующих импульсов, своим выходом соединенный с вторым входом модулятора, при этом выход последнего соединен с входом усилителя мощности, кроме того, второй вход усилителя мощности соединен с выходом регулятора тока дуги.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, усилитель мощности 2, регулятор 3 тока дуги, высоковольтный трансформатор 4, делитель 5 частоты, регулятор 6 скважности модулирующих импульсов, модулятор 7.

Задающий генератор 1 одним из выходов соединен с одним из входов модулятора 7, а другим с входом делителя частоты задающего генератора 5. Выход делителя частоты 5 соединен с входом регулятора скважности 6, выход которого соединен с вторым входом модулятора 7, выход которого соединен с входом усилителя мощности 2, к выходу которого подключен высоковольтный повышающий трансформатор 4.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Синусоидальное напряжение с частотой 80 кГц подается с выхода задающего генератора 1 на один из входов модулятора 7. С второго выхода задающего генератора 1 синусоидальное напряжение поступает на делитель частоты 5, который делит частоту задающего генератора 1 в 100 раз. Таким образом на выходе делителя частоты 5 образуются импульсы прямоугольной формы с частотой 800 Гц. Эти импульсы поступают на вход регулятора скважности модулирующих импульсов 6. Он представляет собой формирователь прямоугольных импульсов с регулируемой длительностью. Максимальная температура дуги будет в том случае, если на электроды подается напряжение в виде непрерывной синусоиды. Если эту синусоиду прерывать с достаточно высокой частотой, то средняя температура уменьшается. В устройстве роль прерывателя синусоидального напряжения, поступающего на вход усилителя мощности 2, играет модулятор 7, второй вход которого соединен с выходом регулятора 6. На фиг. 2 представлены временные диаграммы сигналов: а на первом выходе задающего генератора 1 (такой же вид имеет напряжение, подаваемое на электроды в устройстве прототипа); б на выходе регулятора 6; в на выходе модулятора 7 и на электродах устройства. Если при непрерывном напряжении на электродах температура дуги будет Tmaxo то при работе модулятора 7 температура дуги будет равна Tog , где Q - скважность импульсов; Тu период; tu длительность.

Таким образом регулируя скважность Q, осуществляется регулировка средней температуры дуги. Кроме того, при подаче на электроды радиоимпульсов при достаточно большой скважности (0 5-10 и более) уменьшается диаметр пламени дуги. Плавная регулировка средней температуры дуги в широких пределах (до Tmin0 700оС) и локализация дуги позволяют осуществлять сварку световодов из низкотемпературных материалов (например, из силикатного стекла), а также кварцевых световодов диаметров 5-10 мкм и более, что особенно важно при изготовлении одномодовых ответвителей, разветвителей, мультиплексоров и других волоконно-оптических элементов.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в том, что оно позволяет упростить и улучшить технологию изготовления перечисленных выше волоконно-оптических элементов, уменьшив тем самым процент брака.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ СВЕТОВОДОВ, содержащее задающий генератор, усилитель мощности, регулятор тока дуги и высоковольтный трансформатор, отличающееся тем, что в него введены делитель частоты задающего генератора, регулятор скважности модулирующих импульсов и модулятор, причем первый выход задающего генератора соединен с первым входом модулятора, а второй выход - с входом делителя частоты, выход которого соединен с входом регулятора скважности модулирующих импульсов, своим выходом соединенного с вторым входом модулятора, при этом выход последнего соединен с первым входом усилителя мощности, кроме того, второй вход усилителя мощности соединен с выходом регулятора тока дуги.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к световодной технике, в частности для получения волоконно-оптических разветвителей

Изобретение относится к оптической связи, в частности к технике волоконно-оптической связи

Изобретение относится к технике разъемного соединения волноводов

Изобретение относится к технологии волоконно-оптических систем связи

Изобретение относится к фотосчитывающим устройствам
Изобретение относится к получению композиции, предназначенной для электрогерметизации и контактирования волноводных трактов, используемой в радиоэлектронной промышленности, приборостроении

Изобретение относится к области производства изделий из оптического волокна, например кабелей, разветвителей, соединителей и т.д., технология изготовления которых предполагает зачистку участков или концов оптического волокна от оболочки для последующей их обработки

Изобретение относится к планарным волноводам

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконных линиях связи, также при создании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин

Изобретение относится к методам химического парофазного осаждения (MCVD) для изготовления оптических волокон с малым затуханием для систем связи, датчиков физических величин и передачи мощного светового излучения

Изобретение относится к волоконно-оптическим линиям связи и представляет собой устройство гермоузла, применяемого в кабельных переходах волоконно-оптических линий передач, в перегородках между областями с различным давлением

Изобретение относится к области волоконно-оптической техники связи и может быть использовано для отбора многомодовых оптических волокон волоконно-оптической линии передачи для работы с одномодовым источником оптического излучения. Многомодовую волоконно-оптическую линию передачи зондируют короткими оптическими импульсами одномодового источника оптического излучения. Торец одномодового источника перемещают по торцу многомодового оптического волокна с заданным шагом вдоль диаметра. Измеряют импульсный отклик оптического волокна многомодовой волоконно-оптической линии передачи и по совокупности результатов измерений импульсных откликов строят диаграмму дифференциальной модовой задержки, которую сравнивают с диаграммой допустимых значений дифференциальной модовой задержки. Если оценки дифференциальной модовой задержки для диаграммы, построенной по результатам измерений импульсных откликов, не превышают соответствующих оценок диаграммы допустимых значений дифференциальной модовой задержки, многомодовое оптическое волокно волоконно-оптической линии передачи отбирают для работы с одномодовым источником оптического излучения. Технический результат - сокращение времени и объема измерений. 1 ил.

Изобретение относится к оптоволоконным соединителям. Муфта для удерживания оптических волокон в оптоволоконном коннекторе включает корпус, структурированный таким образом, что он имеет открытые выемки для удержания оголенных, с обнаженным покрытием концевых фрагментов первой и второй совокупности оптических волокон. Перегородки, предусмотренные для разделения соседних оптических волокон и задающие стенки соседних открытых выемок, так что каждая открытая выемка вмещает оптическое волокно таким образом, что оно не выступает за край выемки. Корпус муфты содержит расположенные друг напротив друга, удерживающиеся в сопряженном положении, первую и вторую части, чтобы удерживать концевые фрагменты первой и второй совокупности оптических волокон. Концевые фрагменты первой совокупности оптических волокон смещены в шахматном порядке относительно концевых фрагментов второй совокупности оптических волокон на расположенных друг напротив друга поверхностях первой и второй частей корпуса. Кроме того, первая и вторая совокупность выемок для удержания оптоволокон могут быть заданы на первой и второй поверхности периметра корпуса соответственно. Технический результат заключается в создании оптоволоконного коннектора с высокой плотностью размещения оптоволокон и низкими потерями. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх