CN116529212A - 结构化光纤的预成形件的无烟制造过程 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件(100,100’,100”)的方法,该方法包括以下步骤:a)提供(1000)包层管(200),该包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线,包层管壁沿着该包层管纵向轴线延伸,该包层管壁由内侧和外侧限定,b)制备(1100)多个反谐振元件预成形件(300),每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入该ARE外管中的ARE内管,c)制备(1200)定位模板(400,400’,400”),该定位模板具有通过该定位模板(400,400’,400”)的多个通道开口,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件(300),其中该定位模板(400,400’,400”)和该包层管(200)由相同的材料制成,d)将该定位模板(400,400’,400”)附接(1300)到该包层管(200)的第一端部,e)将该反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过该通道开口插入(1400),以用于将该反谐振元件预成形件(300)布置在该包层管内孔中,f)借助于热成形过程处理(1500)组件(110,110’,110”,110”’),该组件包括该包层管(200)、该反谐振元件预成形件(300)和该定位模板(400,400’,400”),该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。根据本发明规定,该定位模板(400,400’,400”)具有至少一个定心表面,该至少一个定心表面以自定心方式与该包层管(200)的该第一端部配合,使得该反谐振元件预成形件(300)在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
Description
背景技术
本发明涉及用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法。
现有技术
空芯光纤具有芯,该芯包括抽空的空腔,该抽空的空腔填充有气体或液体。空芯光纤中的光与玻璃的相互作用小于实芯光纤中的光与玻璃的相互作用。芯的折射率小于包层的折射率,使得借助于全反射进行光引导是不可能的。取决于光引导的物理机制,空芯光纤被分成“光子带隙光纤”和“反谐振反射光纤”。
在“光子带隙光纤”的情况下,空芯区域被包层包围,在该包层中周期性地布置有小型中空管道。包层中的周期性结构引起参考半导体技术被称为“光子带隙”的效应,根据该效应,在包层结构处散射的特定波长范围的光由于中央腔中的布拉格反射(Braggreflection)而相长干涉,并且不能在包层中横向传播。
在被称为“反谐振空芯光纤”(ARHCF)的空芯光纤的实施方案的情况下,空芯区域被内包层区域包围,在该内包层区域中布置有所谓的“反谐振元件(anti-resonanceelement)”(也称为“反谐振元件(anti-resonant element)”或也称为“ARE”)。围绕空芯均匀分布的反谐振元件的壁可充当法布里-珀罗腔,其以反谐振进行操作并且反射入射光并引导其通过光纤芯。
这种光纤技术保证了低光衰减、非常宽的传输光谱(也在UV或IR波长范围内)以及在数据传输期间的小延迟。
从EP 3 136 143 A11中已知一种反谐振空芯光纤(在本文中称为“没有带隙的空芯光纤”),在该反谐振空芯光纤的情况下,除了基模之外,芯还可引导另外的模。为此,芯被包括“非谐振元件”的内包层包围,该非谐振元件提供反谐振模与较高模的相位适配。
由JP 2018 150184 A已知一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法,在这种情况下,示出了在包层管端部处使用焊接在穿孔盘上的方法来定位非谐振元件。由此证明不利的是,使用这种类型的穿孔盘不能获得非谐振元件(ARE)的所需的定位准确度。
在以下文献中描述了用于连接ARE和包层管的另外的方法:CN 105807363 B、WO2015 185761 A1、WO 2017 108061 A1、WO 2018 169487 A1。
技术目标
反谐振空芯光纤,特别是包括嵌套结构元件的那些反谐振空芯光纤具有复杂的内部几何形状,这使得它们的精确和可再现的制造更加困难。这一点尤其适用,因为为了分别遵循谐振或反谐振条件,只能容忍低于要被引导的光的工作波长的量值的尺寸偏差。光纤预成形件的配置可能是与目标几何形状有偏差的原因,并且它们也可能由于在光纤拉制过程期间的不按比例的不希望变形而发生。
本发明的目的是指定一种用于成本有效地制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法,该方法避免了常规制造方法的限制。
具体地,本发明的目的是提供一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法,借助于该方法,可以充分稳定的方式可再现地获得反谐振元件的精确定位。
本发明的优选实施方案
独立权利要求的特征促成至少部分地满足前述目标中的至少一个目标。从属权利要求提供促成至少部分地满足这些目标中的至少一个目标的优选实施方案。
/1./一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法,该方法包括以下步骤:
a)提供包层管,该包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线,包层管壁沿着该包层管纵向轴线延伸,该包层管壁由内侧和外侧限定,
b)制备多个反谐振元件预成形件,每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入该ARE外管中的ARE内管,
c)制备定位模板,该定位模板具有通过该定位模板的多个通道开口,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件,其中该定位模板和该包层管由相同的材料制成,
d)将该定位模板附接到该包层管的第一端部,
e)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该通道开口插入,以用于将该反谐振元件预成形件布置在该包层管内孔中,
f)借助于热成形过程处理组件,该组件包括该包层管、该反谐振元件预成形件和该定位模板,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者,
其特征在于,
该定位模板具有至少一个定心表面,该至少一个定心表面以自定心方式与该包层管的该第一端部配合,使得该反谐振元件预成形件在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
/2./根据实施方案1所述的方法,其特征在于,该包层管在该第一端部的区域中被至少部分地切除,以便形成反定心表面,该反定心表面以形状配合的方式与该定心表面配合。
/3./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该定位模板以截锥状方式至少部分地成形,其中该定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
/4./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在该第一端部的该区域中以截锥状方式至少部分地切除该包层管。
/5./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)“处理”中,将该反谐振元件预成形件以无火焰方式热固定到该包层管壁。
/6./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该包层管壁具有第二端部。
/7./根据实施方案6所述的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(i)产生第二定位模板,该第二定位模板具有通过该第二定位模板的多个第二通道开口,该多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件,其中该第二定位模板和该包层管由相同的材料制成,
(ii)将该第二定位模板与该包层管的该第二端部结合。
/8./根据实施方案7所述的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(iii)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该第二定位模板的该第二通道开口插入,
(iv)其中该第二定位模板具有至少一个第二定心表面,该至少一个第二定心表面以自定心方式与该包层管的该第二端部配合,使得该反谐振元件预成形件在步骤(iii)“插入”中布置在目标位置处。
/9./根据实施方案8所述的方法,其特征在于,该包层管在该第二端部的区域中被至少部分地切除,以便形成第二反定心表面,该第二反定心表面以形状配合的方式与该第二定心表面配合。
/10./根据前述实施方案7至9中任一项所述的方法,其特征在于,该第二定位模板以截锥状方式至少部分地成形,其中该第二定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
/11./根据前述实施方案6至10中任一项所述的方法,其特征在于,在该第二端部的该区域中以截锥状方式至少部分地切除该包层管。
/12./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
A/制备第三定位模板,该第三定位模板具有通过该第三定位模板的多个第三通道开口,该多个第三通道开口各自适于纵向引导反谐振元件预成形件,其中该第三定位模板具有至少一个第三定心表面。
/13./根据实施方案12所述的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
B/制造管状闭合元件,
其中该闭合元件在该第一端部区域的区域中具有主动表面,以便与该第三定心表面配合,具体地以形状配合的方式配合。
/14./根据实施方案13所述的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
C/将该第三定位模板连结到该第一端部区域,
D/将该闭合元件连接到该包层管的该第二端部,
E/将该反谐振元件预成形件的至少部分推动穿过该第三通道开口,以便将该反谐振元件预成形件布置在该包层管内孔中,其中
该第三定心表面以自定心方式与该主动表面配合,使得该反谐振元件预成形件布置在目标位置处。
/15./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该以下步
骤中的至少一个步骤包括无火焰热连接或基于火焰的热连接:
·步骤b)“制备”,
·步骤d)“附接”,
·步骤(ii)“结合”,
·步骤C/“连结”,和
·步骤D/“连接”。
/16./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该方法包
括以下步骤中的至少一个步骤:
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该定位模板,和/或
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该第二定位模板,和/或,
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该第三定位模板。
/17./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)“处理”之前,该反谐振元件预成形件仅借助于以下各项保持在
该包层管内孔中:
·该定位模板或
·该定位模板和该第二定位模板,或
·该定位模板和该第三定位模板
以及在无物质到物质粘结情况下的其他方式。
/18./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在一些区域中,优选地在第一ARE端部处,该ARE外管具有外径加宽部,该外径加宽部大于该通道开口、该第二通道开口和该第三通道开口中的至少一者的内径。
/19./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在一些区域中,优选地在第二ARE端部处,该ARE外管具有外径渐缩部,该外径渐缩部小于该通道开口、该第二通道开口和该第三通道开口中的至少一者的内径。
/20./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该定位模板和/或该第二定位模板和/或该第三定位模板具有至少一个气体流动元件,该至少一个气体流动元件以流体传导的方式将该包层管内孔连接到该预成形件的周围区域。
/21./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,借助于机械加工,具体地借助于钻孔、铣削、磨削、珩磨和/或抛光来产生该包层管内孔。
/22./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,该包层管具有在65nm至300mm范围内、具体地在90nm至250mm范围内的外径,并且具体地具有至少1m的长度。
/23./一种用于由根据前述实施方案1至22中任一项制造的预成形件制造次生预成形件的方法,能够从该次生预成形件中拉制反谐振空芯光纤,该方法具有以下步骤:
·将该预成形件进一步处理成该次生预成形件,
其中所述进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
i.)拉长,
ii.)塌陷,
iii.)塌陷并同时拉长,
iv.)添加附加包层材料,
v.)添加附加包层材料并随后拉长,
vi.)添加附加包层材料并同时拉长。
/24./一种用于由根据前述实施方案1至22中任一项制造的预成形件制造反谐振空芯光纤的方法,该方法具有以下步骤:
·将该预成形件进一步处理成该反谐振空芯光纤,其中该进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
i.)拉长,
ii.)塌陷,
iii.)塌陷并同时拉长,
iv.)添加附加包层材料,
v.)添加附加包层材料并随后拉长,
vi.)添加附加包层材料并同时拉长。
/25./根据前述实施方案中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)“处理”中,设定在-25毫巴至-300毫巴之间,具体地-100毫巴至-250毫巴范围内的相对内部压力,作为该包层管内孔中的该拉长和/或该塌陷的一部分。
所描述的特征中的一些特征与术语“基本上”相关。术语“基本上”应当以这样的方式进行理解,使得在实际条件和制造技术下,诸如“重叠”、“垂直”、“直径”或“平行性”的术语的数学确切解释可能绝不确切提供,而是只能在某些制造相关误差容限内应用。例如,“基本上平行的轴线”绘制了彼此成-5度至5度的角度,并且“基本上相等的体积”包括至多5体积%的偏差。“基本上由石英玻璃组成的设备”包括例如≥95重量%至≤100重量%的石英玻璃部分。此外,“基本上成直角”包括85度至95度的角度。
具体实施方式
本发明涉及一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法,该方法包括以下步骤:
a)提供包层管,该包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线,包层管壁沿着该包层管纵向轴线延伸,该包层管壁由内侧和外侧限定,
b)制备多个反谐振元件预成形件,每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入该ARE外管中的ARE内管,
c)制备定位模板,该定位模板具有通过该定位模板的多个通道开口,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件,其中该定位模板和该包层管由相同的材料制成,
d)将该定位模板附接到该包层管的第一端部,
e)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该通道开口插入,以用于将该反谐振元件预成形件布置在该包层管内孔中,
f)借助于热成形过程处理组件,该组件包括该包层管、该反谐振元件预成形件和该定位模板,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。
为了克服现有技术中的上述缺点,根据本发明规定,该定位模板具有至少一个定心表面,该至少一个定心表面以自定心方式与该包层管的该第一端部配合,使得该反谐振元件预成形件在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
通过使用定位模板,该用于制造预成形件的方法提供了反谐振元件预成形件在包层管内孔中的可再现且精确的布置。由此,预成形件是可从中拉制反谐振空芯光纤的部件。在另选方案中,预成形件可被进一步处理成次生预成形件,从该次生预成形件中拉制空芯光纤。该方法由此包括以下步骤:
步骤a)
制备包层管,作为步骤a)“提供”的一部分。该包层管具有空芯,该空芯沿着包层管纵向轴线延伸。在一个实施方案中,包层管具有在65mm至300mm、优选地90mm至250mm、优选地120mm至200mm范围内的外径。具体地,包层管可具有至少1m的长度。在一个实施方案中,包层管包括对于光纤的工作光为透明的材料(例如,玻璃,具体地掺杂或未掺杂的石英玻璃(SiO2))或由其组成。掺杂提供了物理特性(例如,热膨胀系数)的适配。优选使用氟、氯和/或羟基作为掺杂剂,其降低石英玻璃的粘度。
步骤b)
产生多个反谐振元件预成形件,作为步骤b)“制备”的一部分。预成形件的部件或组成部件被称为反谐振元件预成形件,其在光纤拉制过程期间借助于简单的拉伸来基本上变成空芯光纤中的反谐振元件。单独的反谐振元件预成形件由管状结构元件构成,该管状结构元件的至少一部分可具有在0.1mm至2mm、优选地0.2mm至1.5mm范围内的壁厚度。反谐振元件预成形件可以是简单的或嵌套的部件,其中相应的反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入该ARE外管中的ARE内管。反谐振元件预成形件具有至少两个壁,从空芯的方向看,该至少两个壁具有负曲率(凸形)或没有曲率(平坦、直线)。通过进一步处理预成形件,具体地借助于热成形步骤,可产生中间产品,其中初始反谐振元件预成形件以与初始形状相比改变的形状存在。
在一个实施方案中,反谐振元件预成形件包括对于光纤的工作光为透明的材料(例如,玻璃,具体地掺杂或未掺杂的石英玻璃(SiO2))或由其组成。掺杂提供了物理特性(例如,热膨胀系数)的适配。优选使用氟、氯和/或羟基作为掺杂剂,其降低石英玻璃的粘度。
在一个实施方案中,反谐振元件预成形件和包层管由相同的材料制成。在另一个实施方案中,反谐振元件预成形件和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂的或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
术语由相同材料制成描述了两个部分的物质特性。由此,两个部分具有基本上相同的化学物质。两个部分中的不同化学元素的总质量可由此小于1重量%,特别是小于0.5重量%,特别是小于0.1重量%。两个部分的化学组成的区别具体地在于污染物含量小于500重量ppm,具体地小于100重量ppm,和/或掺杂剂含量小于10000重量ppm,具体地小于5000重量ppm。
步骤c)
产生定位模板,作为步骤c)“制备”的一部分。定位模板具有圆柱形、盖状或盘状的形状。在一个实施方案中,定位模板具有5mm至200mm、具体地15mm至80mm的横向延伸。在一个实施方案中,定位模板和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
定位模板具有多个通道开口,该多个通道开口通过定位模板。每个通道开口设置成使得通过定位模板的基体在包层管内孔与外部空间之间建立至少一个流体传导连接。此外,通道开口的内径被设计成使得反谐振元件预成形件可在很大程度上被纵向推动穿过。该声明并不限制ARE外管的加宽部的一种用途,该加宽部用于定位反谐振元件预成形件并且将在稍后更详细地描述。
此外,通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件。在步骤f)“处理”中,通道开口支撑反谐振元件预成形件,使得其设计可能影响反谐振元件预成形件在包层管内孔中定位期间的准确度。为了在将反谐振元件预成形件定位在目标位置处期间获得期望的准确度,通道开口可具有以下特征中的一个或若干个特征:
-通道开口的内径和反谐振元件预成形件的外径之间的差可小于反谐振元件预成形件的外径的5%、具体地小于3.5%、优选地小于2%。
-通道开口的表面的至少95%、优选地至少97%、优选地至少99.7%具有[0.01;0.4]μm、优选地[0.02;0.2]μm的粗糙度Ra。
-通道开口的表面具有小于1000个微裂纹/cm2、优选地小于500个微裂纹/cm2。
在一个实施方案中,定位模板和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
定位模板和包层管由相同的材料制成。上述定义的术语由相同材料制成描述了两部分定位模板和包层管的物质特性。
步骤d)
作为步骤d)“附接”的一部分,将定位模板连接到包层管的第一端部。在根据本发明的方法中,定位模板用于将反谐振元件预成形件定位在包层管内孔中。为此,需要定位模板和包层管之间的粘结。
步骤e)
作为步骤d)“插入”的一部分,将反谐振元件预成形件至少部分地穿过通道开口插入。由此,目的是将反谐振元件预成形件布置在包层管内孔中。
步骤f)
作为步骤d)“处理”的一部分,借助于包括拉长和塌陷的热过程中的至少一者进一步处理组件,该组件包括包层管、反谐振元件预成形件和定位模板。
在本发明的上下文中,术语拉长被理解为主体的纵向膨胀的扩大。纵向膨胀的这种扩大可与主体的横向扩张的减小相关联。拉长可按比例进行,使得例如部件或组成部件的形状和布置反映在拉长的最终产品中。
在本发明的上下文中,术语“塌陷”被理解为主体的横向膨胀的减小。主体的横向膨胀的这种减小可作为主体的温度升高的一部分而进行,并且具体地可能导致主体的纵向膨胀的扩大。
术语热过程被理解为一种方法步骤,在该方法步骤期间,借助于热输入来增加元件的温度。热过程的示例是:
-基于火焰的热过程,该基于火焰的热过程基于放热反应气体的氧化。一个示例是使用氢气(也称为“H2”)作为燃烧气体(火焰水解)。它与空气中的氧气(也称为“O2”)反应。
-无火焰热过程,该无火焰热过程使用可预热并且不需要明火的其他系统。一个示例是使用将电能转换成热能(热量)的电阻器。
根据本发明规定,定位模板具有至少一个定心表面。该定心表面以自定心方式与包层管的第一端部配合,使得反谐振元件预成形件在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
在本发明的上下文中,术语自定心描述了具有外部形状的两个主体的配合,该外部形状被设计为使得这两个主体在没有外部影响的情况下彼此占据预定义位置。
满足以下条件中的至少一个条件对于在稍后的空芯光纤中分别遵守谐振或反谐振条件或者对于在稍后的空芯光纤中进一步减小衰减是必要的:
-反谐振元件预成形件必须布置在包层管中预先计算的目标位置处。
-反谐振元件预成形件必须布置在组件中预先计算的目标位置处。
-反谐振元件预成形件必须布置在预成形件中预先计算的目标位置处。
本发明提供了反谐振元件预成形件的实际位置与包层管和/或组件和/或预成形件中的目标位置的偏差的减小。
为了实现这种减小,定位模板至少具有定心表面,由于自定心,该定心表面实现相对于包层管的可再现定位,并且由此实现通道开口相对于包层管内孔的可再现定位。然后,通道开口相对于包层管内孔的可再现定位导致反谐振元件预成形件在包层管和/或组件和/或预成形件中的目标位置处的可再现定位。
在步骤d)“附接”之后,通道开口的纵向轴线可基本上平行于包层管纵向轴线的纵向轴线对准。在一个实施方案中,通道开口的纵向轴线和包层管纵向轴线被设计成平行的,使得在步骤d)“附接”和步骤e)“插入”之后,反谐振元件预成形件的纵向轴线和包层管纵向轴线彼此具有-1.5度至1.5度、优选地-0.85度至0.85度、优选地-0.42度至0.42度的角度。这种平行确保反谐振元件预成形件布置在包层管和/或组件和/或预成形件中的目标位置处,并且因此确保在随后的空芯光纤中分别遵守谐振或反谐振条件。
具体地,定位模板可具有第一定位元件(诸如切口),该第一定位元件在包层管的第一端部处与第一反定位元件配合,并且因此以这种方式防止定位模板围绕其纵向轴线旋转。
作为一个实施方案的一部分,定位模板可具有至少一个圆柱形设计的通道开口。由此,至少一个通道开口的内径具有比反谐振元件预成形件的外径大0.15%至7%、具体地0.35%至6%、具体地0.55%至3.5%的直径。在这种类型的设计的情况下,反谐振元件预成形件可被直接推动穿过通道开口,并且可以形状配合和/或力配合的方式抵靠通道开口的内壁,具体地在定位模板的整个长度上。
一个实施方案的特征在于,在第一端部的区域中,包层管被至少部分地切除,以便形成反定心表面,该反定心表面以形状配合的方式与定心表面配合。这种类型的配合便于定心表面和包层管的第一端部的自定心配合,并且可具体地作为步骤e)“插入”的一部分而发生。由此,工作负载可正常作用,即与两个连接配对件的表面成直角。
一个实施方案的特征在于,反定心表面和定心表面以力配合的方式配合。这种类型的配合可作为步骤f)“处理”的一部分而发生。
在一个实施方案中,包层管内部突起的边缘在第一端部处设置有边框。由此产生的表面充当定心表面。
一个实施方案的特征在于,定位模板以截锥状方式至少部分地成形,其中定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
截锥体是指一种特殊的旋转体,其通过从平行于基表面的直圆锥体切出较小锥体而产生。这个较小锥体被称为实际截锥体的补充锥体。基表面是两个平行圆形表面中的较大的一个,盖表面是较小的一个。限制表面中的第三表面被称为包层表面。截锥体的高度被理解为距基表面和盖表面的距离。
通过侧表面相对于定位模板的纵向轴线的弯曲来产生截锥状(或也称为锥形)构造。借助于这种类型的处理,包层表面状定心表面的几何表面相对于定位模板的圆周表面增加。借助于更大的表面,定位模板由此可达到更高的定位准确度。
一个实施方案的特征在于,在第一端部的区域中,包层管以截锥状方式至少部分地被切除。这种类型的设计提供了定心表面与反定心表面的简单的自定心配合。作为步骤d)“附接”的一部分,包层表面状定心表面以力配合和/或形状配合的方式搁置在包层管的第一端部的区域中,该区域以截锥状方式被切除。借助于定心表面和反定心表面的匹配设计,可将定位模板引入到管的第一端部中。在反谐振元件预成形件穿过通道开口插入期间(作为步骤e)“插入”的一部分),定位模板保持在其位置并确保反谐振元件预成形件布置在目标位置处。
一个实施方案的特征在于,附接(作为步骤d)“附接”的一部分)借助于基于火焰的过程来进行。在基于火焰的过程(诸如火焰水解)的情况下,优选地使用氢气(也称为“H2”)作为燃烧气体。它与空气中的氧气(也称为“O2”)反应。该放热反应产生步骤d)中所需的能量。
由此,向包层管进行热输入(具体地借助于焊炬)。在一个实施方案中,在定位模板附近的包层管的前表面处进行热输入。该热输入可具体地借助于聚焦火焰来进行。热量由此流过包层管的前表面并且在那里进入管壁中。热量的逸出尤其在包层管内孔处进行。在那里,热量然后作用在定位模板上,这可能导致物质到物质粘结。
在本发明的上下文中,术语物质到物质粘结被理解为借助于熔融以及借助于分子间或化学粘结力(任选地经由添加剂)将两个部分彼此连接。这些粘结具体地包括焊接和钎焊连接。同时,这些连接是不可释放的连接,其仅可通过破坏连接装置来分离。
一个实施方案的特征在于,在步骤f)“处理”中,将反谐振元件预成形件以无火焰方式热固定到包层管壁。通过定位模板中的通道开口的设计规定的反谐振元件预成形件在包层管中的位置可如下:
·在步骤e)“插入”之后,反谐振元件预成形件可接触到包层管内孔的内侧,或
·在步骤e)“插入”之后,具体地在步骤f)“处理”期间闭合的间隙仍可存在于反谐振元件预成形件与包层管内孔的内侧之间。
在已知方法的情况下,借助于焊炬使用火焰将反谐振元件预成形件热固定到包层管壁。拉长和/或塌陷仅在此后发生。烟灰(SiO2颗粒的名称)和烧尽物的形成由此被证明是不利的。这些燃烧副产物可具有不同的起始点:燃烧气体在焊炬中的燃烧可通过形成具有过量的可燃材料或具有过量的氧化剂的火焰来进行。例如,这种类型的燃烧的已知副产物是烟灰。此外,从焊炬到包层管的热量输入可能导致石英玻璃的局部蒸发。以这种方式产生的烟灰随后可沉积在预成形件的各个部分上,具体地沉积在反谐振元件预成形件上。然后,这导致最终制造的预成形件的质量降低,这具体地在更高的衰减或光纤断裂中变得明显。
具体地在包层管的前表面上以及在包层管的内表面上形成烧尽物或烟灰的沉积。此外,反谐振元件预成形件的表面尤其受到影响。由于所产生的几何形状的复杂性,例如借助于氢氟酸进行彻底清洁几乎是不可能的。由于使用了根据本发明的定位模板,现在可以将反谐振元件预成形件定位在其目标位置处,并且然后借助于无火焰过程(作为步骤f)“处理”的一部分),将这些反谐振元件预成形件借助于物质到物质粘结连接到包层管壁,而不会在组件中沉积烟灰或烧尽物。
只有借助于使用根据本发明的定位模板,才能放弃在步骤f)“处理”之前将反谐振元件预成形件与包层管进行基于火焰的附接或完全连接,该定位模板由于自定心装置而提供了反谐振元件预成形件在目标位置处的精确定位。在目前已知的反谐振空芯光纤的预成形件的制造方法中,使用基于火焰的热成形过程,以便将反谐振元件预成形件焊接到包层管,使得它们在拉长和/或塌陷期间保持位置。根据本发明克服了以这种方式产生的预成形件被烟灰或烧尽物污染的缺点。
该方法的一个实施方案的特征在于,包层管具有第二端部。第一端部和第二端部相对地位于包层管的相应的最外端点处。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法包括以下步骤:
(i)产生第二定位模板,该第二定位模板具有通过该第二定位模板的多个第二通道开口,该多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件,其中该第二定位模板和该包层管由相同的材料制成,
(ii)将该第二定位模板与该包层管的该第二端部结合。
针对定位模板描述的所有特性也适用于第二定位模板,反之亦然。
具体地,第二定位模板可具有第二定位元件(诸如切口),该第二定位元件在包层管的第二端部处与第二反定位元件配合,并且因此以这种方式防止第二定位模板围绕其纵向轴线旋转。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法包括以下步骤:
(iii)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该第二定位模板的该通道开口插入,
(iv)其中该第二定位模板具有至少一个第二定心表面,该至少一个第二定心表面以自定心方式与该包层管的该第二端部配合,使得该反谐振元件预成形件在步骤(iii)“插入”中布置在目标位置处。
作为该实施方案的一部分,不仅借助于定位模板,而且借助于定位模板和第二定位模板的组合将反谐振元件预成形件保持在目标位置处。这两个定位模板都具有通道开口,反谐振元件预成形件的至少一部分可被引导穿过该通道开口。因此,在反谐振元件预成形件的两个相对的端部上,该反谐振元件预成形件可借助于定位模板和第二定位模板保持在包层管中。根据本发明,这种类型的实施方案另选方案进一步提高了在反谐振元件预成形件定位在目标位置处期间的精度。
作为一个实施方案的一部分,第二定位模板可具有至少一个圆柱形设计的第二通道开口。由此,至少一个第二通道开口的内径具有比反谐振元件预成形件的外径大0.15%至7%、具体地0.35%至6%、具体地0.55%至3.5%的直径。在这种类型的设计的情况下,反谐振元件预成形件可被直接推动穿过通道开口,并且可以形状配合和/或力配合的方式抵靠通道开口的内壁,具体地在定位模板的整个长度上。
在另一个设计中,第二通道开口中的至少一个第二通道开口可具有保持区域,该保持区域用于对反谐振元件预成形件的端侧支撑。这种保持区域可借助于减小第二通道开口的内径来实现。布置在第二通道开口中的保持区域可用于限制反谐振元件预成形件在包层管内孔中的纵向移动。作为组件制备的一部分,反谐振元件预成形件的至少一部分穿过定位模板的通道开口插入到包层管内孔中。在该实施方案中,附接到包层管的第二端部的第二定位模板一方面用于确保反谐振元件预成形件定位在目标位置处。此外,作为步骤f)“处理”的一部分,可防止反谐振元件预成形件的纵向移动。
该方法的一个实施方案的特征在于,该包层管在该第二端部的区域中被至少部分地切除,以便形成第二反定心表面,该第二反定心表面以形状配合的方式与该第二定心表面配合。
该方法的一个实施方案的特征在于,该第二定位模板以截锥状方式至少部分地成形,其中该第二定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
该方法的一个实施方案的特征在于,在该第二端部的该区域中以截锥状方式至少部分地切除该包层管。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法具有以下步骤:
A/制备第三定位模板,该第三定位模板具有通过该第三定位模板的多个第三通道开口,该多个第三通道开口各自适于纵向引导反谐振元件预成形件,
其中该第三定位模板具有至少一个第三定心表面。
作为步骤A/“制备”的一部分,产生第三定位模板。第三定位模板可具有圆柱形、盖状或盘状的形状。在一个实施方案中,第三定位模板具有5mm至200mm、具体地15mm至80mm的横向延伸。
第三定位模板和包层管可设计成由相同的材料制成。在一个实施方案中,第三定位模板和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
第三定位模板具有通过第三定位模板的多个第三通道开口。每个第三通道开口设置成使得通过第三定位模板的基体在包层管内孔与外部空间之间建立至少一个流体传导连接。此外,第三通道开口的内径被设计成使得反谐振元件预成形件可在很大程度上被纵向推动穿过。该声明并不限制ARE外管的加宽部的一种用途,该加宽部用于定位反谐振元件预成形件并且将在稍后更详细地描述。
作为一个实施方案的一部分,第三定位模板可具有至少一个圆柱形设计的第三通道开口。由此,至少一个第三通道开口的内径具有比反谐振元件预成形件的外径大0.15%至7%、具体地0.35%至6%、具体地0.55%至3.5%的直径。
针对定位模板和/或第二定位模板描述的所有特性也适用于第三定位模板,反之亦然。
针对通道开口和/或第二通道开口描述的所有特性也适用于第三通道开口,反之亦然。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法包括以下步骤:
B/制造管状闭合元件,
其中该闭合元件在该第一端部区域的区域中具有主动表面,以便与该第三定心表面配合,具体地以形状配合的方式配合。
作为步骤B/“制造”的一部分,产生闭合元件,该闭合元件被设计成与第三定位模板配合。此外,管状闭合元件被设计成连接到包层管。闭合元件可以管状、具体地部分漏斗状方式设计,并且通常具有最大外径,该最大外径对应于包层管的外径。
第三定位模板和闭合元件可设计成由相同的材料制成。在一个实施方案中,定位模板和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
在一个实施方案中,闭合元件和包层管可设计成由相同的材料制成。在一个实施方案中,闭合元件和包层管由相同的材料组成,具体地由未掺杂或掺杂的石英玻璃(SiO2)组成,其中掺杂量不超过0.1重量%。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法包括以下步骤:
C/将该第三定位模板连结到该第一端部区域,
D/将该闭合元件连接到该包层管的该第二端部,
E/将该反谐振元件预成形件的至少部分推动穿过该第三通道开口,以便将该反谐振元件预成形件布置在该包层管内孔中,其中
该第三定心表面以自定心方式与该主动表面配合,使得该反谐振元件预成形件布置在目标位置处。
作为步骤C/“连结”的一部分,进行第三定位模板与闭合元件的第一端部区域的形状配合粘结。根据本发明,第三定位模板由此由于活动表面与第三定心表面的配合而使其自身定心。
作为另一个步骤的一部分,可在闭合元件和第三定位模板之间形成力配合和/或物质到物质粘结。第三定心表面和活动表面的配合由此确保第三定位模板相对于闭合元件的相对位置不改变。
具体地,第三定位模板可具有第三定位元件(诸如切口),该第三定位元件在闭合元件处与第三反定位元件配合,以便以这种方式防止第三定位模板围绕其纵向轴线旋转。
作为步骤D/“连接”的一部分,将闭合元件连接到包层管的第二端。具体地,步骤D/“连接”可导致闭合元件和包层管之间的物质到物质粘结。第三定位模板以及定位模板和/或第二定位模板用于确保反谐振元件预成形件布置在包层管和/或组件和/或预成形件中的目标位置处。为此,第三定位模板具有第三通道开口,该第三通道开口用于布置反谐振元件预成形件。第三通道开口设计成保持反谐振元件预成形件。在将反谐振元件预成形件的至少部分推动穿过第三定位模板的第三通道开口之后(步骤E/),借助于两个定位模板(定位模板和第三定位模板)将所述部分保持在包层管内孔中的目标位置处。由于闭合元件布置在包层管的第二端部处并且第一定位模板布置在管的第一端部处这一事实,实现了对反谐振元件预成形件的相应的端侧支撑。作为步骤f)“处理”的一部分,可借助于热成形过程将该组件处理成预成形件。
一个实施方案的特征在于,闭合元件(也称为吹管)用于在包层管中设定负压或正压。闭合元件的附接可借助于热方法实现。闭合元件的第一端部区域可由此定位在距包层管的第二端部0.5mm至20mm、具体地1mm至5mm的距离处。第一端部区域和第二端部被加热并且随后被彼此压靠。由此产生两个元件的形状配合连接。
在力过大的情况下,闭合元件的第一端部区域和/或包层管的第二端部可能发生局部变形,作为步骤D/“连接”的一部分。如果这种变形发生在定位模板的区域中,则这种变形可能对反谐振元件预成形件和/或其定位产生负面影响。为了降低作为步骤D/“连接”的一部分的闭合元件的第一端部区域和/或包层管的第二端部的潜在局部变形的风险,一个实施方案的特征在于预成形件具有第一连接元件。第一连接元件可以管状方式设计,并且可具有连接元件内孔和连接元件纵向轴线,连接元件壁沿着该纵向轴线延伸,该连接元件壁由内侧和外侧限定。第一连接元件和包层管可设计成由相同的材料制成。第一连接元件用作包层管和闭合元件之间的一种缓冲器。两者不直接连接,并且防止定位模板的区域中的潜在变形。因此,
·第一连接元件的第一端部可附接到包层管的第二端部和/或
·第一连接元件的第二端部区段可附接到闭合元件的第一端部区域。
第一连接元件也可用于保持包层管和/或在包层管中设定负压或正压。
一个实施方案的特征在于,预成形件具有第二连接元件。第二连接元件可以管状方式设计,并且可具有连接元件内孔和连接元件纵向轴线,连接元件壁沿着该纵向轴线延伸,该连接元件壁由内侧和外侧限定。如同第一连接元件一样,第二连接元件可用于保持包层管和/或在包层管中设定负压或正压。因此,第二连接元件的第一端部附接到包层管的第一端部。第二连接元件和包层管可设计成由相同的材料制成。
一个实施方案的特征在于,第一连接元件和/或第二连接元件的连接元件内孔的直径比包层管内孔的直径大2%-15%、具体地大5%-10%。第一连接元件和/或第二连接元件的较大内径可使得能够引导相应的定位模板穿过连接元件并将该定位模板定位在包层管中。第一连接元件和/或第二连接元件可具有50mm至150mm的长度,以便有效地防止第一定位模板、第二定位模板或第三定位模板中的至少一者的区域中的潜在变形。
步骤f)“处理”可以无火焰方式设计,使得反谐振元件预成形件上无烟灰或烧尽沉积物。通过使用定位模板,具体地通过将定位模板与第二定位模板和/或第三定位模板结合使用,可以以一种精确的方式将反谐振元件预成形件支撑在包层管和/或组件中的目标位置处,使得在作为步骤f)“处理”的一部分的热处理之前不需要反谐振元件预成形件与包层管的基于火焰的连结。与已知制造方法相比,这种选择不仅提高了效率,而且降低了完成的预成形件和完成的反谐振空芯光纤中的衰减。
该方法的一个实施方案的特征在于,该以下步骤中的至少一个步骤包括无火焰热连接或基于火焰的热连接:
·步骤b)“制备”,
·步骤d)“附接”,
·步骤(ii)“结合”,
·步骤C/“连结”,和
·步骤D/“连接”。
为了实现可以技术上快速的方式进行的过程,可能有利的是,作为基于火焰的热过程的一部分来产生组件的某些元件。这些元件具体是该组件的那些元件,其也可在处理步骤f)“处理”之前进行清洁步骤。具体地,步骤b)“制备”和步骤d)“附接”因此可以成本有效的方式进行,作为基于火焰的热过程的一部分。然而,随后必须清洁反谐振元件预成形件以及包层管和定位模板的组合两者,以便去除产生的烟灰或烧尽物的沉积物。所做的声明也适用于步骤(ii)“组合”和C/“连结”和D/“连接”中的至少一者。
相反,如果重点在于反谐振元件预成形件组装在预成形件中的精度和/或衰减的减小,则作为无火焰热连接的一部分执行上述步骤可能是有利的。
该方法的一个实施方案的特征在于,该方法包括以下步骤中的至少一个步骤:
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该定位模板,和/或
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该第二定位模板,和/或,
·将该反谐振元件预成形件中的至少一些反谐振元件预成形件热固定,具体地无火焰热固定到该第三定位模板。
该方法的一个实施方案的特征在于,在步骤f)“处理”之前,该反谐振元件预成形件仅借助于以下各项保持在该包层管内孔中:
·该定位模板或
·该定位模板和该第二定位模板,或
·该定位模板和该第三定位模板
以及在无物质到物质粘结情况下的其他方式。
通过使用定位模板,具体地通过将定位模板与第二定位模板和/或第三定位模板结合使用,可以以这样的精度将反谐振元件预成形件定位在包层管内孔中的目标位置处,使得在作为步骤f)“处理”的一部分的拉长和/或塌陷之前不需要反谐振元件预成形件与包层管内孔的热连接。
借助于定位模板以及第二定位模板或第三定位模板的自定心设计,确保即使在组件的处理期间,反谐振元件预成形件仍保持在相应的目标位置处。因此,不需要反谐振元件预成形件与包层管内孔之间的物质到物质粘结。
该方法的一个实施方案的特征在于,在一些区域中,优选地在该反谐振元件预成形件的第一端部处,该ARE外管具有外径加宽部,该外径加宽部大于该通道开口、该第二通道开口和该第三通道开口中的至少一者的内径。
如果反谐振元件预成形件在通道开口、第二通道开口和第三通道开口中的至少一者中被引导时,则外径加宽部用于在反谐振元件预成形件处具有指定的保持点。经由在反谐振元件预成形件上布置加宽部,可控制其在包层管中的纵向位置。
该方法的一个实施方案的特征在于,在一些区域中,优选地在该反谐振元件预成形件的第二端部处,该ARE具有外径渐缩部,该外径渐缩部小于该通道开口、该第二通道开口和该第三通道开口中的至少一者的内径。
渐缩部用于使反谐振元件预成形件能够更容易地插入通道开口、第二通道开口和第三通道开口中的至少一者中。另一个优点是减少了边缘的数量,并且在将反谐振元件预成形件插入和/或定位在通道开口中期间,显著降低了反谐振元件预成形件碎裂的风险。
该方法的一个实施方案的特征在于,该定位模板和/或该第二定位模板和/或该第三定位模板具有至少一个气体流动元件,该至少一个气体流动元件以流体引导的方式将该包层管内孔连接到将预成形件的周围区域。
气体流动元件可以是完全穿过定位模板和/或第二定位模板和/或第三定位模板的孔。其目的是建立包层管内孔与预成形件周围区域的流体传导连接。所述连接用于控制包层管内孔中的内部压力。
实施方案的特征在于,借助于机械加工,具体地借助于钻孔、铣削、磨削、珩磨和/或抛光来产生包层管内孔。与其他已知成形技术相比,这些机械加工技术通过使用热量和压力来提供更精确且更精密的结构,并且避免由成形工具引起的表面的污染。
一个实施方案的特征在于,该包层管具有在65nm至300mm、具体地90nm至250mm范围内的外径,并且具体地具有至少1m的长度。至少一个反谐振元件预成形件在包层管中的定位的准确度得到改善,因为提供了管状结构元件,其至少一部分具有在0.2mm至2mm范围内的壁厚度、优选地在0.25mm至1mm范围内的壁厚度,并且其中提供了具有在65mm至300mm范围内的外径、优选地具有在90mm至250mm范围内的外径、优选地具有在120mm至200mm范围内的外径的包层管。这些部件由此可附加地各自具有至少1m的长度。
这种类型的大体积结构元件(反谐振元件预成形件、ARE内管或ARE外管)简化了处理。在包层管和结构元件的竖直布置的情况下,当反谐振元件预成形件在每种情况下定位在其上前侧端部上的目标位置处时,重力附加地支持反谐振元件预成形件的纵向轴线的平行度和竖直对准。
上述目的还通过一种用于由根据前述实施方案中任一项制造的预成形件制造次生预成形件的方法来解决,可从该次生预成形件中拉制反谐振空芯光纤,该方法具有以下步骤:
·将该预成形件进一步处理成该次生预成形件,
其中所述进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
i.)拉长,
ii.)塌陷,
iii.)塌陷并同时拉长,
iv.)添加附加包层材料,
v.)添加附加包层材料并随后拉长,
vi.)添加附加包层材料并同时拉长。
预成形件是反谐振空芯光纤的制造的起点。在根据本发明的方法中,通过执行一个或若干热成形过程,将预成形件进一步处理成次生预成形件。
在拉长期间,预成形件被延长。延长可在不同时塌陷的情况下进行。拉长可按比例进行,使得例如初生预成形件的部件或组成部件的形状和布置反映在拉长的最终产品中。然而,在拉长期间,也可不按比例地拉制初生预成形件,并且可改变其几何形状。在塌陷期间,内孔变窄,或者管状部件之间的环间隙闭合或变窄。塌陷通常与拉长相关联。以这种方式制造的次生预成形件可能已经被设计并且适合于拉制空芯光纤。可任选地进一步处理次生预成形件,其中例如将其拉长或向其添加附加包层材料。
上述目的还通过一种用于从根据前述实施方案中任一项制造的预成形件制造反谐振空芯光纤的方法来解决,该方法具有以下步骤:
·将该预成形件进一步处理成该反谐振空芯光纤,其中该进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
i.)拉长,
ii.)塌陷,
iii.)塌陷并同时拉长,
iv.)添加附加包层材料,
v.)添加附加包层材料并随后拉长,
vi.)添加附加包层材料并同时拉长。
预成形件是反谐振空芯光纤的制造的起点。借助于热过程(具体地通过拉长预成形件)来产生反谐振空芯光纤。
在拉长期间,预成形件被延长。拉长可按比例进行,使得例如初生预成形件的部件或组成部件的形状和布置反映在拉长的最终产品中。然而,在拉长期间,也可不按比例地拉制初生预成形件,并且可改变其几何形状。在塌陷期间,内孔变窄,或者管状部件之间的环间隙闭合或变窄。
为了从预成形件拉长和产生反谐振空芯光纤,可引导预成形件垂直地通过炉。由此,预成形件的下端部被加热到拉制温度,从该下端部以锥形的形式拉制反谐振空芯光纤,其中拉制的光纤随后借助于与拉制方向相反指向的气流而从拉制温度冷却下来。
在一个实施方案中,反谐振空芯光纤涂覆有粘合促进剂,其中该步骤在玻璃光纤制造期间的拉制过程期间执行,并且反谐振空芯光纤随后在第二后续步骤中涂覆有塑料。可执行该第二步骤以便在时间方面与玻璃光纤制造的拉制过程脱离。用于涂层的塑料可以是以下物质中的一者或若干者:聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯、聚烯烃、聚酰胺(尼龙)、聚醚、聚氨酯甲基丙烯酸酯、氟烷基甲基丙烯酸酯或聚酰亚胺。
一个实施方案的特征在于,在作为拉长和/或塌陷的一部分的组件的步骤f)“处理”和“进一步处理”中的至少一个步骤中,在包层管内孔中设定在-10mbar至-300mbar、具体地-50mbar至-250mbar范围内的相对内部压力(与环境大气压相比的负压)。该压力窗口确保作为拉长和/或塌缩的一部分,OD/ID比率(包层管的外径与内径的比率)不会变得太小。
一个实施方案的特征在于,在将预成形件“进一步处理”(作为拉长的一部分)成反谐振空芯光纤期间,在芯区域中设定在0.05mbar至20mbar范围内的相对内部压力(与环境大气压相比的正压)。在小于0.05mbar的相对内部压力的情况下,可能发生的是反谐振元件预成形件过多地膨胀。反之亦然,芯区域中的大于20mbar的相对内部压力可具有以下结果:反谐振元件预成形件的中空管道内的气体压力不足,使得它们在热成形过程中充分变宽。
在热成形过程期间的加热区的温度应尽可能恒定。有利地,因此在热成形过程期间使用温度控制的加热元件,其目标温度精确地保持在+/-0.1℃。因此,热成形过程中的温度波动可被限制为小于+/-0.5℃。
针对通道开口描述的所有特性和特征也适用于第二通道开口和/或第三通道开口,反之亦然。
针对定位模板描述的所有特性和特征也适用于第二定位模板和/或第三定位模板,反之亦然。
在说明书中公开的特性和特征对于所要求保护的本发明的各种设计(单独地以及以彼此的任何组合)可以是重要的。针对预成形件或反谐振空芯光纤公开的特性和特征也被公开用于该方法,反之亦然。
下面将借助于附图以示例性方式进一步说明本发明。本发明不限于附图。
附图
图1示出了穿过反谐振空芯光纤的局部纵截面,
图2示出了穿过反谐振空芯光纤的局部横截面,
图3示出了穿过组件的第一实施方案的元件的局部纵截面,
图4示出了根据图3的组件,
图5示出了根据图3和图4的预成形件,
图6示出了穿过组件的另一个实施方案的元件的局部纵截面,
图7示出了根据图6的组件,
图8示出了根据图7和图8的预成形件,
图9示出了组件的另一个实施方案,
图10示出了根据图9组装的预成形件,
图11示出了图9所示的实施方案,补充了连接元件,
图12示出了根据图11组装的预成形件,
图13示出了定位模板的第一实施方案,
图14示出了定位模板的另一个实施方案,
图15示出了定位模板的另一个实施方案,
图16示出了包括根据图13的定位模板的部分组装的预成形件,
图17示出了步骤f)“处理”中的预成形件,
图18示出了用于制造预成形件的方法的流程图,并且
图19示出了用于制造反谐振空芯光纤的方法的流程图。
附图说明
图1示出了穿过反谐振空芯光纤2400的纵截面。所示出的是反谐振空芯光纤2400在2条截面线A-A和B-B之间的截面。反谐振空芯光纤2400具有包层2450。在反谐振空芯光纤2400的所示实施方案中,包层2450由拉长的包层管200和拉长的包层材料2452组成。由于包层材料2452和包层管材料200在所示实施方案中被设计成具有相同材料这一事实,图2中的两种材料之间的过渡借助于虚线来标记。反谐振空芯光纤2400具有空芯2470。电磁波可通过空芯2470传播。在所示实施方案中,两个反谐振元件2410布置在空芯2470内。它们借助于物质到物质粘结来连接到包层2450的内表面2480。反谐振元件2410具有ARE光纤外管2420和ARE光纤内管2430。ARE光纤内管2430布置在ARE光纤外管2420中。反谐振元件2410与反谐振空芯光纤2400的纵向轴线2460平行地布置。
图2示出了图1所示的反谐振空芯光纤2400的横截面。该图2阐明了反谐振元件2410在限制空芯2470的内表面2480上的布置。反谐振元件2410以管状方式构造,其中ARE光纤内管2430借助于物质到物质粘结来连接到ARE光纤外管2420。所示的ARE光纤内管2430和/或ARE光纤外管2420可部分地具有在0.2μm-2μm范围内的壁厚度。所示的包层管2450可具有在90mm-250mm范围内的外径和至少1m的长度。空芯2470的内径优选地为10毫米-50毫米。
所示的反谐振空芯光纤2400由预成形件100制造,这将在下面更详细地描述。由预成形件100制造反谐振空芯光纤2400具体地借助于以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行来进行:拉长2300、塌陷2100、添加2200附加包层材料。
图3示出了反谐振空芯光纤2400的根据本发明的预成形件100的组件110的第一实施方案的单独部分。组件110具有包层管200。包层管200以管状方式设计并且包括包层管壁210,该包层管壁具有在20mm至90mm范围内的厚度211。反谐振元件预成形件300将被布置在包层管200的内侧215上,作为该方法的一部分。由这些反谐振元件预成形件300借助于对应的过程产生反谐振元件2410。
在已知方法的情况下,将反谐振元件预成形件300单独地放置到包层管200中。可使用石墨元件来定位反谐振元件预成形件300。由于管的几何形状和公差,这些石墨元件被制造成具有间隙尺寸,然而,该间隙尺寸导致石墨元件以及反谐振元件预成形件300产生游隙。例如,如果因此插入六个反谐振元件预成形件300,则无法确保始终保持60°的精确角距离。此外,借助于所描述的技术,可以使反谐振元件预成形件在管的长度上径向地旋转。
在已知方法的情况下,随后在包层管200的两个前表面处实现反谐振元件预成形件300的固定。这经由借助于手动焊炬的逐点熔融来实现。由此产生沉积在玻璃表面上的烟灰或烧尽物。这通常具体地影响包层管的前表面以及包层管的内表面和反谐振元件预成形件的表面。由于所产生的几何形状的复杂性,组件的彻底清洁几乎是不可能的。
为了克服这些缺点,公开了以下用于制造反谐振空芯光纤2400的预成形件100的方法2000,该方法包括以下方法步骤:
a)提供1000包层管200,该包层管具有包层管内孔220和包层管纵向轴线230,包层管壁210沿着该包层管纵向轴线延伸,该包层管壁由内侧215和外侧216限定,
b)制备1100多个反谐振元件预成形件300,每个反谐振元件预成形件包括ARE外管310和插入该ARE外管中的ARE内管320,
c)制备1200定位模板400,该定位模板具有通过定位模板400的多个通道开口410,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件300,其中定位模板400和包层管200由相同的材料制成,
d)将定位模板400附接1300到包层管200的第一端部250,
e)将反谐振元件预成形件300的至少部分穿过通道开口410插入1400,以用于将反谐振元件预成形件布置在包层管内孔220中,
f)借助于热成形过程处理1500组件100,该组件包括包层管200、反谐振元件预成形件300和定位模板400,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。
由此规定,该方法被设计成使得定位模板400具有至少一个定心表面420,该至少一个定心表面以自定心方式与包层管200的第一端部250配合,使得反谐振元件预成形件300在步骤e)“插入”1400中布置在目标位置处。
在步骤c)“制备”1200中实现的是产生定位模板400,该定位模板具有通过定位模板400的多个通道开口410,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件300,其中定位模板400和包层管200由相同的材料制成。
在图4中,反谐振元件预成形件的一部分被引导穿过通道开口410并且伸入到包层管内孔220中(步骤e)“插入”1400)。定位模板400沿包层管200的方向下降,作为步骤d)“附接”1300的一部分。在定位模板400力配合地和/或形状配合地附接到包层管200之后,组件110(其包括包层管200、反谐振元件预成形件300和定位模板400)借助于热成形过程进一步处理成预成形件100,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。
要使用的定位模板400被设计成使得用于反谐振元件预成形件300的通道开口410始终彼此以相同的角距离定位,并且因此自动地具有对称性。此外,在盘的中心设置有用于气体流动的气体流动元件。在随后的过程中,例如用气体冲洗或清洁以及施加负压因此在随后的过程中在整个管装置内是可能的。由于孔的尺寸,穿过芯区域和反谐振元件预成形件的气体流动可能受到影响。
图5示出了预成形件100。由于定位模板400的定心表面420与包层管200的第一端部250的自定心配合,在步骤e)“插入”1400中并且具体地还在步骤f)“处理”1500中,反谐振元件预成形件保持在预定目标位置处。
该方法的一个方面是,包层管200和反谐振元件预成形件300的精确接合可直接在处理装置(通常为立式玻璃车床)中实现,因此对于整个预成形件的组装和拉伸仅需要一个过程步骤。
方法2000的一个实施方案的特征在于,在步骤f)“处理”1500中,将反谐振元件预成形件300以无火焰方式热固定到包层管壁210。可省去反谐振元件预成形件300和包层管200、具体地包层管壁210的、具体地借助手动焊炬的预先逐点部分熔融。
图6、图7和图8示出了借助于所公开的方法制造的组件110’和预成形件100’的另一个实施方案。根据图6、图7和图8的实施方案很大程度上对应于上文所述以及图3、图4、图5和图6所示的实施方案,使得为了避免重复,参考以上描述。从图3、图4、图5和图6的描述重复的结构具有相同的附图标号。与图3、图4、图5和图6所示的结构相比,结构的修改具有带有撇号(’)的相同附图标号。
与图3和图4相反,所示的包层管200'不仅在第一端部250上具有定心表面251。另外,包层管200'在第二端部260上具有第二定心表面261。作为该方法的一部分,提供了以下步骤:
(i)产生第二定位模板500,该第二定位模板具有通过第二定位模板500的多个第二通道开口510,该多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件300,其中第二定位模板500和包层管200由相同的材料制成,
(ii)将第二定位模板500与包层管200的第二端部260结合。
在所示实施方案中,定位模板500以截锥状方式至少部分地成形。第二定心表面520由此以包层表面状方式部分地形成。
包层管200'在第二端部260的区域中被至少部分地切除,以便形成第二定心表面261,该第二定心表面可以形状配合的方式与第二定心表面520配合。在图6中,包层管200'在第二端部260的区域中以截锥状方式至少部分地切除。
图7示出了步骤(iii),即将反谐振元件预成形件300的至少部分穿过第二定位模板500的第二通道开口510“插入”。随后借助于热成形过程实现步骤f),即“处理”1500组件,该组件包括包层管200'、反谐振元件预成形件300以及定位模板400和第二定位模板500,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。第二定心表面520与包层管200'的第二端部260以自定心方式组合地配合,使得在步骤(iii)“插入”中并且具体地在步骤f)“处理”1500中将反谐振元件预成形件布置在目标位置处,如图8中所阐明的。
图9和图10示出了借助于所公开的方法制造的组件110”和预成形件100”的实施方案。根据图9和图10的实施方案很大程度上对应于上文所述以及图3、图4、图5和图6所示的实施方案,使得为了避免重复,参考以上描述。从图3、图4、图5和图6的描述重复的结构具有相同的附图标号。与图3、图4、图5和图6所示的结构相比,结构的修改具有带有两个撇号(”)的相同附图标号。
图9示出了组件110”,其可通过作为步骤f)“处理”的一部分的拉长和/或塌缩而成形为预成形件100”。为此所需的方法包括以下步骤:
A/制备第三定位模板600,该第三定位模板具有通过第三定位模板600的多个第三通道开口610,该多个第三通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件300,其中第三定位模板600具有至少一个第三定心表面620。
为了产生所示的预成形件100”,需要以下步骤:
B/制造管状闭合元件700,其中闭合元件700在第一端部区域730的区域中具有主动表面710,以便与第三定心表面620配合,具体地以形状配合的方式配合。
所示的组件110”具有漏斗状闭合元件700。闭合元件700在第一端部区域730中的外径基本上对应于包层管200的外径。在相对的第二端部区域740上,闭合元件700的直径减小,以便形成出口790。该出口790尤其可用于分别调节在包层管内孔220中或在该包层管内孔内部的至少一个反谐振元件预成形件300中的压力比。
图10示出完成的预成形件100”,该完成的预成形件基于图9在经过以下步骤之后产生:
C/将第三定位模板600连结到第一端部区域730,
D/将闭合元件700连接到包层管200的第二端部260,
E/推动反谐振元件预成形件300的至少部分穿过第三通道开口610,以便将反谐振元件预成形件300布置在包层管内孔220中,其中第三定心表面620以自定心方式与活动表面710配合,使得反谐振元件预成形件300布置在目标位置处。
在所示示例性实施方案中,反谐振元件用预成形件300保持在端部侧上的两个位置处。一方面,反谐振元件预成形件300借助于定位模板400保持在包层管200的第一端部250处。另外,第三定位模板600确保对反谐振元件预成形件300的另一个端侧保持。定位模板400和第三定位模板600一起确保反谐振元件预成形件300被保持在包层管内孔220内的目标位置处。
在步骤f)“处理”中,可将反谐振元件预成形件300以无火焰的方式热固定到包层管内孔。具体地,图17(其示出了组件通过电炉800,作为步骤f)“处理”的一部分)阐明了该步骤。因此参考那里所做的说明。
图11和图12示出了组件110”和预成形件100”的实施方案,其外部形状类似于图9和图10所示的形状。为了避免重复,因此参考上面的描述。相比之下,组件110”具有第一连接元件900和第二连接元件910。第一连接元件900由此布置在包层管200的第一端部250处,并且第二连接元件910布置在包层管的第二端部260处。
图13至图15示出了定位模板400、400'、400”的不同实施方案。
图13中示出盘状定位模板400。该定位模板以截锥形方式成形,使得侧表面完全形成定心表面420。通道开口410以管状方式设计,并且在其纵向延伸上具有一致的内径411。
通道开口410的内径与反谐振元件预成形件300的外径之间的差应在0.15%至7%之间、具体地在0.35%至6%之间、具体地在0.55%至3.5%之间。
图14中的定位模板400'具有侧表面,这些侧表面更强烈地倾斜并且形成定心表面420。套环区域422布置在定心表面420上方。包层管200的第一端部250可设计成使得
·仅反定心表面251与定心表面420配合,或
·一方面,反定心表面251与定心表面420配合,并且另一方面,套环区域422与包层管200处的反套环区域配合,具体地以形状配合和/或力配合的方式配合。这种配合增强了自定心效果。
通道开口410以管状方式成形。
图15示出了定位模板400”的实施方案,其外部形状类似于图14所示的形状。相比之下,定位模板400”不具有任何管状通道开口410,这些管状通道开口具有一致的内径。相反,通道开口410'以管状方式分段设计,其中两个段具有不同的内径。通道开口410'具有
·接纳区域430,该接纳区域以管状方式设计并且其内径与反谐振元件预成形件300的外径相适应,以便能够至少部分地引导这些反谐振元件预成形件,
·保持区域434,该保持区域以管状方式设计并且其内径小于反谐振元件预成形件300的外直径,并且该保持区域被设计成保持反谐振元件预成形件300,和
·漏斗状过渡区域432,该漏斗状过渡区域连接接纳区域430和保持区域434。
通道410的这种类型的设计可实现两个目的。具体地,接纳区域430用于将反谐振元件预成形件300定位在包层管内孔220中。因此,接纳区域430的主要目的是防止反谐振元件预成形件300的横向移动。相比之下,保持区域434主要用于防止相应的反谐振元件预成形件300的纵向移动。
图13至图15中的定位模板400、400’、400”的所有所示特征和所述特性也适用于第二定位模板500和/或第三定位模板600。
图16所示的预成形件的组件110”’对应于图9所示的预成形件100”的组件100”。这两个实施方案的区别仅在于,图16所示的组件110”’具有第三定位模板600’,该第三定位模板被设计成在结构上对应于图15。定位模板400”防止反谐振元件预成形件300的纵向移动。该反谐振元件预成形件被定位成横向地穿过以管状方式设计的接纳区域430,并且被定位成纵向地定位穿过保持区域434。这防止了反振元件预成形件300偏离目标位置。
如所述,以已知的方法在包层管200的两个前表面上实现反谐振元件预成形件300的固定。这经由借助于手动焊炬的逐点熔融来实现。由此产生沉积在玻璃表面上并因此导致预成形件质量降低的烟灰或烧尽物。为了克服这个缺点,这里描述的方法的一个实施方案的特征在于,在步骤f)“处理”1500中,将反谐振元件预成形件300以无火焰方式热固定到包层管壁210。
图17示出了图8所示预成形件100'的产生(作为步骤f)“制备”1500的一部分)。移动箭头810阐明了组件110'移动到电炉800(无火焰热源)中的方向,从而产生预成形件100'。
所示组件110'包括包层管200'。定位模板400和第二定位模板500以截锥状方式成形。定心表面420和第二定心表面520由此以包层表面状方式部分地形成。因此,包层管200和定位模板400以及第二定位模板500被设计成使得这在每种情况下都可以形状配合的方式配合。这些元件组合以形成组件110',作为以下步骤的一部分:
·将定位模板400附接到包层管200’的第一端部250,
·将第二定位模板500与包层管200’的第二端部160结合,
·将反谐振元件预成形件300的至少部分穿过通道开口410插入,以用于将反谐振元件预成形件布置在包层管内孔中,以及
·将反谐振元件预成形件300的至少部分穿过第二定位模板500的第二通道开口510插入。
图17中列出电炉800作为无火焰热源。在炉的热区中,组件被加热到一定温度,在该温度下,石英玻璃的粘度明显降低并允许变形。同时,组件被夹持在其中的两个工作头中的一个工作头被移位,使得包层管200由此逐渐变细至更细的横截面并由此塌缩。反谐振元件预成形件300与包层管200之间的连接在该位置处精确地产生,在该位置,管被加热并逐渐变细,即由于该过程的进展而在整个长度上连续地逐渐变细。
由于使用电炉800,可以省去用于固定反谐振元件用预成形件300的手动焊炬过程。在手动焊炬过程的情况下,存在与焊炬使用相关联的烧尽和烟灰形成的问题。随后无法完全去除冷凝物,使得初步产物已被进一步处理并带有污染物。尤其是,在拉制期间可能导致起泡、夹杂物和随后的光纤断裂。当使用炉时,消除了上述问题,从而可制造出干净的预成形件。
作为步骤f)“处理”1500的一部分,反谐振元件预成形件300可仅借助于以下各项保持在包层管内孔220中:
·定位模板400、400’、400”,或
·定位模板400、400’、400”和第二定位模板500,或
·定位模板400、400’、400”和第三定位模板600、600’
以及在无物质到物质粘结情况下的其他方式。
该方法的一个方面是,包层管200的精确接合可直接在处理装置(诸如例如立式玻璃车床)中实现,并且因此对于整个预成形件的组装和拉伸仅需要一个过程步骤。
在图17中,所示的反谐振元件预成形件300仅借助于定位模板400、400'、400”和第二定位模板500以及在无物质到物质粘结情况下的其他方式保持在包层管内孔220中。
图18示出了用于制造反谐振空芯光纤2400的预成形件100的方法2000的实施方案,该方法包括以下步骤:
a)提供1000包层管200,该包层管具有包层管内孔220和包层管纵向轴线230,包层管壁210沿着该包层管纵向轴线延伸,该包层管壁由内侧215和外侧216限定,
b)制备1100多个反谐振元件预成形件300,每个反谐振元件预成形件包括ARE外管310和插入该ARE外管中的ARE内管320,
c)制备1200定位模板400、400'、400”,该定位模板具有穿过定位模板400、400'、400”的多个通道开口410、410’,该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件300,其中定位模板400、400'、400”和包层管200由相同的材料制成,
d)将定位模板400、400'、400”附接1300到包层管200的第一端部250,
e)将反谐振元件预成形件300的至少部分穿过通道开口410、410’插入1400,以用于将反谐振元件预成形件布置在包层管内孔220中,
f)借助于热成形过程处理1500组件110,该组件包括包层管200、反谐振元件预成形件300和定位模板400、400'、400”,该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者。
由此规定,该方法被设计成使得定位模板400、400'、400”具有至少一个定心表面420,该至少一个定心表面以自定心方式与包层管200的第一端部250配合,使得反谐振元件预成形件300在步骤e)“插入”1400中布置在目标位置处。
图19示出了用于从具体地根据前述方法步骤1000至1500中任一项制造的预成形件100制造反谐振空芯光纤2400的方法的实施方案,该方法具有以下步骤:
·将该预成形件100进一步处理成该反谐振空芯光纤2400,
其中所述进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
·塌陷2100,
·添加2200附加包层材料,和
·拉长2300。
针对通道开口描述的所有特性和特征也适用于第二通道开口和/或第三通道开口,反之亦然。
针对定位模板描述的所有特性和特征也适用于第二定位模板和/或第三定位模板,反之亦然。
针对该方法描述的所有特性和特征也适用于预成形件和/或反谐振空芯光纤,反之亦然。
除非另有说明,否则在权利要求、说明书和附图中指定的所有物理变量在根据DIN1343的正常条件下确定。表述“在正常条件下”是指在根据DIN 1343的条件下的测量。在权利要求、说明书和附图中公开的特征对于所要求保护的本发明的各种设计(单独地以及以彼此的任何组合)可能是重要的。所公开的用于设备(具体地是预成形件、次生预成形件或反谐振空芯光纤)的特征也被公开用于方法,反之亦然。
附图标号
100、100’、100” 反谐振空芯光纤的预成形件
110、110’、110”、110”’ 组件
200、200’ 包层管
210 包层管壁
211 包层管壁的厚度
215 包层管壁的内侧
216 包层管壁的外侧
220 包层管内孔
230 包层管纵向轴线
250 包层管的第一端部
251 反定心表面
260 包层管的第二端部
261 第二反定心表面
300 反谐振元件预成形件
400、400’、400” 定位模板
410、410' 通道开口
420、420’ 定心表面
422 套环区域
430 接纳区域
432 过渡区域
434 保持区域
500 第二定位模板
510 第二通道开口
520 第二定心表面
600、600' 第三定位模板
610、610' 第三通道开口
620 第三定心表面
700 闭合元件
710 主动表面
730 第一端部区域
740 第二端部区域
750 出口
800 热源
810 移动箭头
900 第一连接元件
910 第二连接元件
1000 提供包层管
1100 制备多个反谐振元件预成形件
1200 制备定位模板
1300 附接
1400 插入
1500 处理
2000 方法步骤1000至1500
2100 塌陷
2200 添加附加包层材料
2300 拉长
2400 反谐振空芯光纤
2410 反谐振元件
2420 光纤的ARE外管
2430 光纤的ARE内管
2450 反谐振空芯光纤的包层
2452 在反谐振空芯光纤的包层处形
成的包层材料的一部分
2460 反谐振空芯光纤的纵向轴线
2470 反谐振空芯光纤的空芯
2480 内表面
Claims (15)
1.一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件(100,100’,100”)的方法,所述方法包括以下步骤:
a)提供(1000)包层管(200),所述包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线,包层管壁沿着所述包层管纵向轴线延伸,所述包层管壁由内侧和外侧限定,
b)制备(1100)多个反谐振元件预成形件(300),每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入所述ARE外管中的ARE内管,
c)制备(1200)定位模板(400,400’,400”),所述定位模板具有通过所述定位模板(400,400’,400”)的多个通道开口,所述多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件(300),其中所述定位模板(400,400’,400”)和所述包层管(200)由相同的材料制成,
d)将所述定位模板(400,400’,400”)附接(1300)到所述包层管(200)的第一端部,
e)将所述反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过所述通道开口插入(1400),以用于将所述反谐振元件预成形件(300)布置在所述包层管内孔中,
f)借助于热成形过程处理(1500)组件(110,110’,110”,110”’),
所述组件包括所述包层管(200)、所述反谐振元件预成形件(300)和所述定位模板(400,400’,400”),所述热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者,
其特征在于,
所述定位模板(400,400’,400”)具有至少一个定心表面,所述至少一个定心表面以自定心方式与所述包层管(200)的所述第一端部配合,使得所述反谐振元件预成形件(300)在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述包层管(200)在所述第一端部(250)的区域中被至少部分地切除,以便形成反定心表面(251),所述反定心表面以形状配合的方式与所述定心表面配合。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)“处理”中,将所述反谐振元件预成形件(300)以无火焰方式热固定到所述包层管壁(210)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述包层管(200)具有第二端部(260)。
5.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(i)产生第二定位模板(500),所述第二定位模板具有通过所述第二定位模板(500)的多个第二通道开口(510),所述多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件(300),其中所述第二定位模板(500)和所述包层管(200)由相同的材料制成,
(ii)将所述第二定位模板(500)与所述包层管(200)的所述第二端部结合。
6.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(iii)将所述反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过所述第二定位模板(500)的所述第二通道开口(510)插入,
(iv)其中所述第二定位模板(500)具有至少一个第二定心表面(520),所述至少一个第二定心表面以自定心方式与所述包层管(200)的所述第二端部配合,使得所述反谐振元件预成形件(300)在步骤(iii)“插入”中布置在目标位置处。
7.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述包层管(200)在所述第二端部(260)的区域中被至少部分地切除,以便形成第二反定心表面(261),所述第二反定心表面以形状配合的方式与所述第二定心表面配合。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
A/制备第三定位模板(600,600’),所述第三定位模板具有通过所述第三定位模板(600,600’)的多个第三通道开口(610,610’),所述多个第三通道开口各自适于纵向引导反谐振元件预成形件(300),
其中所述第三定位模板(600,600’)具有至少一个第三定心表面(620)。
9.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
B/制造管状闭合元件(700),
其中所述闭合元件(700)在第一端部区域(730)的区域中具有主动表面(710),以便与所述第三定心表面(620)配合,具体地以形状配合的方式配合。
10.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
C/将所述第三定位模板(600,600')连结到所述第一端部区域(730),
D/将所述闭合元件(700)连接到所述包层管(200)的所述第二端部,
E/推动所述反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过所述第三通道开口(610,610'),以便将所述反谐振元件预成形件(300)布置在所述包层管内孔(220)中,其中所述第三定心表面(620)以自定心方式与所述活动表面(710)配合,使得所述反谐振元件预成形件(300)布置在目标位置处。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述以下步骤中的至少一个步骤包括无火焰热连接或基于火焰的热连接:
·步骤b)“制备”,
·步骤d)“附接”,
·步骤(ii)“结合”,
·步骤C/“连结”,和
·步骤D/“连接”。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤f)“处理”之前,所述反谐振元件预成形件(300)仅借助于以下各项保持在所述包层管内孔中:
·所述定位模板(400,400’,400”),或
·所述定位模板(400,400’,400”)和所述第二定位模板(500),
或
·所述定位模板(400,400’,400”)和所述第三定位模板(600,600’)以及在无物质到物质粘结情况下的其他方式。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,
所述定位模板(400,400’,400”)和/或所述第二定位模板(500)和/或所述第三定位模板(600,600’)具有至少一个气体流动元件,所述至少一个气体流动元件以流体传导的方式将所述包层管内孔连接到所述预成形件的周围区域。
14.一种用于由根据前述权利要求1至13中任一项制造的预成形件(100,100’,100”)制造次生预成形件的方法,能够从所述次生预成形件中拉制反谐振空芯光纤,所述方法具有以下步骤:
·将所述预成形件(100,100’,100”)进一步处理成所述次生预成形件,
其中所述进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
vii.)拉长,
viii.)塌陷,
ix.)塌陷并同时拉长,
x.)添加附加包层材料,
xi.)添加附加包层材料并随后拉长,
xii.)添加附加包层材料并同时拉长。
15.一种用于由根据前述权利要求1至13中任一项制造的预成形件(100,100’,100”)制造反谐振空芯光纤的方法,所述方法具有以下步骤:
·将所述预成形件(100,100’,100”)进一步处理成所述反谐振空芯光纤,
其中所述进一步处理包括以下热成形过程中的一者或若干者的一次或重复执行:
vii.)拉长,
viii.)塌陷,
ix.)塌陷并同时拉长,
x.)添加附加包层材料,
xi.)添加附加包层材料并随后拉长,xii.)添加附加包层材料并同时拉长。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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