CN110872173B - 一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法，包括光纤母预制棒内加含半导体芯、上接预制棒内加工轴向空孔和径向排气孔、使光纤母预制棒内的半导体纤芯对准上接预制棒的轴向通孔，并将夹持棒、上接预制棒、光纤母预制、下接预制棒依次上下排列并熔接成密封整体，用排气管一端固定在上接预制棒的各径向排空孔内、另一端与软管、尾气处理装置连接，组装完成后的光纤预制棒清洗干净并置入、固定在光纤拉丝塔加热炉中，使夹持棒、排气孔置于拉丝塔加热炉外。技术效果是有效解决液态部分溢出或蒸汽污染问题，可实现具有不同物质多芯半导体光纤的拉丝，且不会造成环境污染。

Description

一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法
技术领域
本发明涉及一种光纤预制棒制作方法，特别涉及一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法。
背景技术
自光纤问世以来，以光纤通信为代表的信息技术在信息领域内掀起了一场革命，极大地推动了人类向信息社会迈进的步伐。然而，目前以二氧化硅、二氧化锗等成分构成的常规光纤已不能很好地满足激光、探测、传感以及中红外波段传输等领域的需求。因此，研究人员将一些其它元素（如铒、镱、铥等稀土元素）或其它材料（如硅、锗、磷化铟等半导体材料等）掺入光纤中。其中，掺稀土光纤已比较成熟，并得到了一些重要应用，如目前市场上广泛应用的掺铒光纤放大器、掺镱光纤激光器等。然而，掺半导体光纤的工作机理、光学特性还有待进一步深入研究，且制备难度较大，尚未实现成熟的商业应用。
与半导体块状晶体相比，半导体光纤在很长的传输距离内都可以保持较小的光斑直径，较高的功率密度，并且光纤的波导结构可以将泵浦光很好地限制在半导体光纤中，可极大增强半导体中的非线性效应。同时，半导体光纤的波导结构可以很好地控制非线性过程中的相位匹配条件。
对于半导体芯玻璃包层光纤以及保偏光纤等特殊光纤，在拉丝过程中，当温度上升到一定程度时，半导体纤芯部分或应力区部分在拉丝塔加热炉中将变成液态。液态部分会存在溢出风险，或者液态部分蒸发得到的大量蒸汽有可能造成拉丝塔加热炉污染。因此，为满足光电一体化器件对半导体光纤的需求，急需改进固液混合态光纤预制棒的接棒方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法，可有效解决液态部分溢出或蒸汽污染问题，具体技术方案是，一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法，包括光纤母预制棒、半导体纤芯、下接预制棒、上接预制棒、夹持棒、排气管、软管及尾气处理装置，其特征在于：采用打孔法、拼装法与外接棒法制备，包括以下步骤：（一）、根据拉制固液混合态光纤性质要求计算半导体纤芯的根数，对光纤母预制棒与上接预制棒打孔数量、打孔位置、各孔直径及打孔深度进行设计；（二）、按照设计参数，打光纤母预制棒轴向孔与上接预制棒轴向空孔；（三）、在上接预制棒上加工径向排气孔，数量与轴向空孔相同、相通；（四）、半导体纤芯插入光纤母预制棒的轴向孔内，使光纤母预制棒内的半导体纤芯对准上接预制棒的轴向空孔，将夹持棒、上接预制棒、光纤母预制棒、下接预制棒依次上下排列并熔接成密封整体；（五）、数个排气管一端固定在上接预制棒的各径向排气孔内、另一端与软管、数个尾气处理装置连接；（六）、将组装完成后的光纤预制棒清洗干净并置入、固定在光纤拉丝塔中加热炉内，使夹持棒、排气管置于拉丝塔加热炉外；（七）、进入拉制工序。
本发明的优点是，光纤母预制棒下端接有下接预制棒，可防止液化后的半导体材料流出；光纤母预制棒上端与带排气孔的上接光纤预制棒熔接后，可有效解决拉丝塔加热炉的半导体蒸汽污染问题。带排气孔的上接光纤预制棒可分为多个区域，且单独通过排气孔与不同的尾气处理装置连接，各个尾气处理装置可根据每路尾气成分的不同进行相应设置，进而可实现具有不同物质多芯半导体光纤的拉丝，且不会造成环境污染。
附图说明
图1为本发明光纤预制棒结构图。
具体实施方式
为利于同行业技术人员的理解，下面结合附图通过实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，实施例一
双芯固液混合态光纤预制棒的接棒方法
首先采用打孔法、拼装法制备含双芯半导体芯的光纤母预制棒1，使左半导体纤芯2与右半导体纤芯2-1装入光纤母预制棒1的双孔中，将纯石英下接预制棒3与光纤母预制棒1熔接后，可以防止拉丝过程中，液化的半导体流出。然后，将上接预制棒4与光纤母预制棒1熔接，上接预制棒4中含有左空孔5和右空孔5-1，与光纤母预制棒1的双孔相通，左排气管6和右排气管6-1分别通过左径向排气孔和右径向排气孔与外界相连接。然后，将上接预制棒4与夹持棒7熔接，通过夹持棒7将组装完成后的光纤预制棒固定在光纤拉丝塔中，固定后，光纤母预制棒1需保证在加热炉中，左排气管6和右排气管6-1与夹持棒7需保证在加热炉外。此外，左排气管6、右排气管6-1分别通过左软管8、右软管8-1与左尾气处理装置9、右尾气处理装置9-1连接。如此，在光纤母预制棒1预加热或拉丝过程中，可有效解决拉半导体蒸汽污染问题。
由于本实施例中，左半导体纤芯2通过左排气管6、左软管8与左尾气处理装置9连接，右半导体纤芯2-1则通过右排气管6-1、右软管8-1与右尾气处理装置9-1连接。当左半导体纤芯2与右半导体纤芯2-1成分不同时，左尾气处理装置9与右尾气处理装置9-1只需分别根据左半导体纤芯2与当右半导体纤芯2-1的成分进行相应设置，进而即可实现混合型多芯半导体光纤的无污染拉丝。
综上所述，本发明提供了一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法。本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种固液混合态光纤预制棒的接棒方法，包括光纤母预制棒、半导体纤芯、下接预制棒、上接预制棒、夹持棒、排气管、软管及尾气处理装置，其特征在于：采用打孔法、拼装法与外接棒法制备，包括以下步骤：
（一）、根据拉制固液混合态光纤性质要求计算半导体纤芯的根数，对光纤母预制棒与上接预制棒打孔数量、打孔位置、各孔直径及打孔深度进行设计；
（二）、按照设计参数，打光纤母预制棒轴向孔与上接预制棒轴向空孔；
（三）、在上接预制棒上加工径向排气孔，数量与轴向空孔相同、相通；
（四）、半导体纤芯插入光纤母预制棒的轴向孔内，使光纤母预制棒内的半导体纤芯对准上接预制棒的轴向空孔，将夹持棒、上接预制棒、光纤母预制棒、下接预制棒依次上下排列并熔接成密封整体；
（五）、数个排气管一端固定在上接预制棒的各径向排气孔内、另一端与软管、数个尾气处理装置连接；
（六）、将组装完成后的光纤预制棒清洗干净并置入、固定在光纤拉丝塔中加热炉内，使夹持棒、排气管置于拉丝塔加热炉外；
（七）、进入拉制工序。
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