DE112021007387T5

DE112021007387T5 - Herstellungs-verfahren und eine Vorrichtung für aktiv/passiv integrierte optische Faservorformlinge

Info

Publication number: DE112021007387T5
Application number: DE112021007387.7T
Authority: DE
Inventors: Xiaolin Wang; Xiaoming Xi; Hanwei ZHANG; Zhiyong PAN; Baolai Yang; Liangjin Huang; Peng Wang; Huan Yang; Zefeng Wang; Pu Zhou; Xiaojun Xu; Jinbao Chen
Original assignee: National University of Defense Technology
Current assignee: National University of Defense Technology
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2024-01-18
Also published as: CN112830673A; CN112830673B; WO2022198893A1

Abstract

Verfahren und Vorrich-tung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformlingen, die ein Quarzglasrohr, eine axial lokalisierte Gasversorgungseinheit, eine bewegliche Gasleitung, eine synchronisierte Antrieb-seinheit für axiale Gasversorgung, eine Verbindungskomponente für die Antrieb-seinheit, einen Flammenlötbrenner, eine axiale Verdrängungsantriebseinheit für die Flammenblackel umfasst, eine Gasmisch-einheit, ein Servoregler, elektrische Gas-ventile, Gasversorgungseinheiten, Gaslei-tungen, Datenleitungen, eine Abgas- und Staubbehandlungsanlage und eine Horizontaldrehmaschine. Das Quarzglasrohr wird zwischen zwei synchronisierten Drehfuttern auf der Horizontaldrehmaschine montiert. Verschiedene Arten von Gasen aus der Gasversorgungseinheit treten in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit ein. Unter der Steuerung des Servoreglers, der elektrischen Gasventile, der axial lokalisier-ten Gasversorgungseinheit, injizieren Gase an einem bestimmten Bereich des Quarzglas-rohrs, dann erhitzt die Flammenlötlampe lokal die Mischgase. Somit werden Gase, die der aktiven oder passiven optischen Faser entsprechen, an verschiedenen Stellen des Quarzglasrohres chemisch abgeschieden.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung gehört zum Gebiet der speziellen optischen Faserherstellungstechnologie und betrifft ein Herstellungs-verfahren und eine Vorrichtung für aktiv/passiv integrierte optische Faser-vorformlinge.
STAND DER TECHNIK
Hochleistungsfaserlaser haben ein breites Anwendungsspektrum im industrie-llen Bereich, und mit der Erweiterung des Anwendungsfeldes werden die Ausgangs-leistung und der Wirkungsgrad von Faserlasern mit hohen Anforderungen konfrontiert. Durch die Verwendung der Faserspleißtechnik verbinden herkömmliche Faserlaser Pumpquellen, Pumpen- und Signalkombinatoren, aktive Fasern, Faser-Bragg-Gitter, Mantellichtstripper, Faserend-kappen und andere Einheiten und stellen die Übertragung von Pumplicht und Laser sicher. Im eigentlichen Produktionsprozess von Lasern kommt es aus verschiedenen Gründen zu einem gewissen Spleißverlust und einer Anregung höherer Ordnung während des Spleißvorgangs.
Zunächst einmal stammen im Allgemeinen Faserkomponenten wie Pumpen- und Signalkombinatoren, Faser-Bragg-Gitter, Mantellichtstripper, Faserend-kappen und andere unterschiedliche Einheiten von verschiedenen Herstellern und unter-schiedlichen Chargen. Es gibt eine unvermeidliche Diskrepanz zwischen ihnen in der geometrischen Größe, der numerischen Apertur und anderen Parametern der Eingangs- und Ausgangsglasfasern. Es gibt unweigerlich eine gewisse Diskrepanz zwischen ihnen und der aktiven Faser. Diese Fehlanpassungen führen zu Spleißverlusten im Grundmodus, und der Modus höherer Ordnung wird angeregt. Zweitens, Selbst wenn die Lichtwellenleiterparameter voll-ständig aufeinander abgestimmt sind, ist es unmöglich, ein absolut ideales Schneiden und Spleißen der Fasern zu erreichen. Während des Spleißvorgangs zwischen den beiden Fasern gibt es bestimmte Ausrichtungsvers-chiebungen, die ebenfalls zu einem grundlegenden Modenverlust und einer Anregung von Moden höherer Ordnung führen. Zunächst einmal erhöht sich aufgrund des Vorhandenseins mehrerer ähnlicher Spleißpunkte in Faserlasern der Gesamtverlust des Lasers, wenn an jedem Spleißpunkt ein bestimmter Verlust auftritt, was zu einer Abnahme der Lasereffizienz und der Ausgangsleistung führt. Zweitens wird durch die Anregung der Mode höherer Ordnung, die durch das Spleißen verursacht wird, auch die Schwelle der Modeninstabilität reduziert. Auch die Ausgangsleistung des Lasers wird reduziert. Schließlich können Spleißverluste und Modenanregung höherer Ordnung die Temperatur des Spleißpunkts erhöhen. In schweren Fällen wird der Laser verbrannt. Daher sind die Kontrolle des Verlusts der Spleißstelle, die Reduzierung der Anregung der Mode höherer Ordnung und die Temperatur der Spleißstelle die Prozessprobleme, die in den aktuellen traditionellen Faserlasern gelöst werden müssen. Wenn es gelingt, einen spleißfreien Faserlaser zu entwickeln, können diese Probleme vermieden werden. Um jedoch einen Laser ohne Spleißpunkt zu erhalten, müssen die aktive Faser und die passive Faser auf dem Ziehturm integriert werden, der vom Preform-Produktionsprozess ausgehen muss, um einen Preform mit integrierten aktiven und passiven Abschnitten herzustellen. Basierend auf den derzeitigen Preform-Produktionsprozessanlagen ist es jedoch noch nicht möglich, eine aktive und passive integrierte optische Faser herzustellen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Um die oben genannten technischen Probleme zu lösen, schlägt diese Erfindung die aktiv/passiv integrierte optische Faser-Preform-Produktionsvorrichtung vor. Die Vorrichtung umfasst eine axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2), eine bewegliche Gasleitung (3), ein Anschlussbauteil für die Antriebseinheit (4), eine synchronisierte Antriebseinheit für axiale Gasversorgung (5), eine Flammenlötlampe (6), eine Flammen-lösebrenner-Axialverdränger-Antriebseinheit (7), eine Gasmischeinheit (8), einen Servoregler (9), elektrische Gasventile (10-1-10-N), Gasversorgungseinheiten (11-1∼11-N), Gasleitungen (12), Datenkabel (13-1-13-M), eine Abgas- und Staubbehandlung-seinheit (14), eine Horizontaldrehmaschine (15) und ein Paar synchronisierte Drehfutter (15-1, 15-2);
Das Quarzglasrohr (1) weist eine kreisförmige Hohlstruktur auf, die auf den synchronisierten Drehfuttern (15-1, 15-2) der Horizontaldrehmaschine (15) montiert ist. Das Quarzglasrohr (1) dreht sich um die Mittelachse des Quarzglasrohrs (1), das von den synchronisierten Drehfuttern (15-1, 15-2) angetrieben wird;
Ein Teil der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) ist in das Quarzglasrohr (1) eingesetzt, und der andere Teil befindet sich außerhalb des Quarzglasrohrs (1). Der äußere Teil der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) ist mit der synchronisierten Antriebseinheit zur axialen Gasversorgung (5) durch das Anschlussbauteil für die Antriebseinheit (4) fixiert. Das Ende der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) am äußeren Teil des Quarzglasrohres (1) ist mit der beweglichen Gasleitung (3) als eine Vielzahl von Gaseingängen (2-1) verbunden. Das Ende der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) innerhalb des Quarzglasrohrs (1) ist der lokalisierte Gasausgang (2-3); die lokalisierten Gasausgänge (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) werden von der synchronisierten Antriebseinheit für axiale Gaszufuhr (5) angetrieben und bewegen oder drehen sich innerhalb des Quarzglasrohrs (1);
Verschiedene Gase, die in der Gasver-sorgungseinheit (11-1~11-N) gespeichert sind, durchlaufen unabhängig voneinander eine Vielzahl von Gasleitungen (12); Jede Gasleitung (12) wird durch ein elektrisches Gasventil (10-1-10-N) gesteuert, um die Gaszufuhr ein- oder auszuschalten; Ein Ende der Gasmischeinheit (8) ist mit den Gasleitungen (12) verbunden, um verschiedene Gase zu mischen. Die Mischgase treten durch die bewegliche Gasleitung (3) in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein;
Der Servoregler (9) ist über Datenkabel (13-1~13-M) mit der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2), der Axialverdränger-Antriebseinheit (7) des Flammenlötbrenners, dem elektrischen Ventil (10-1-10-N) und dem synchronisierten Drehfutter (15-1, 15-2) verbunden.
Ferner werden die elektrischen Gasventile (10-1-10-N), die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) alle durch den Servoregler (9) gesteuert, so dass das Ausgangsgas lokal an einem bestimmten Bereich in dem Quarzglasrohr (1) begrenzt ist. Die Flammenlötlampe (6) erhitzt die Gase an einem bestimmten Abschnitt. Unter der Steuerung des Servoreglers (9) werden verschiedene Gase durch Ein- oder Ausschalten der entsprechenden elektrischen Gasventile (10-1~10-N) gesteuert, um die Zusammensetzung an der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) abzuscheiden. Unter der Steuerung des Servoreglers (9) werden die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) präzise gesteuert und schwenken axial, um das abgeschiedene Material an verschiedenen Positionen an der Innenwand des Quarzglasrohres (1) zu steuern.
Ferner weist die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) einen Gaseingang (2-1), einen lokalisierten Gasausgang (2-3) und ein Verbindungsrohr (2-2) auf; die Verbindungsrohre (2-2) sind hohle Strukturen, um die Gasdichtheit zwischen dem Gaseingang (2-1) und dem lokalen Gasausgang (2-3) zu gewährleisten;
Ferner weist der lokalisierte Gasaus-gang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eine Abschirmeinheit (2-3-1), eine Auslassverbindungswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) auf; Unter ihnen ist die Abschirmeinheit (2-3-1) eine hohlscheibenförmige Struktur, und die Mitte der Scheibe ist luftdicht mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; der Auslassverbindungsschacht (2-3-2) besitzt eine hohle Struktur mit gleichmäßigen Bohrungen an der Innen- und Außenwand; die Absauganlage (2-3-3) besitzt eine scheibenförmige Struktur mit dichten Luftlöchern. Die Mitte der Scheibe ist mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; die Abschirmeinheit (2-3-1), der Auslassanschlussschacht (2-3-2) und die Absaugeinheit (2-3-3) bestehen aus hochreinen Materialien ohne chemische Reaktion mit verschiedenen Gasen. Die Schmelzpunkttemperatur ist höher als die Gasreaktionstemperatur. Die Bohrungen des Auslassanschlussschachtes (2-3-2) sind kreisförmig. Der Durchmesser der Löcher beträgt etwa 0,1-1 mm, der Abstand zwischen benachbarten Löchern beträgt etwa 1 ~ 5 mm. Die Bohrungen verlaufen durch die Innen- und Außenwände des Auslaufanschluss-schachtes (2-3-2) und verteilen sich gleichmäßig auf die Innen- und Außenwände des Verbindungsschachtes. Der Außendurch-messer der Scheibe der Abschirmeinheit (2-3-1) und der Absaugeinheit (2-3-3) ist 0,1 - 2 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1); das Mischgas wird aus dem Gaseingang (2-1) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingespritzt. Dann geht es durch die Mitte der Scheibe der Sperreinheit (2-3-1) des lokalisierten Gasausgangs (2-3) und erreicht schließlich den Auslassanschlussschacht (2-3-2). Dann werden die Gase gleichmäßig abgeführt und an die Innenwand des Quarzglasrohres (1) expandiert. Die Abschirmeinheit (2-3-1) und die Absaugeinheit (2-3-3) dienen dazu, das Gas auf den Bereich zwischen der rechten Fläche der Abschirmeinheit (2-3-1) und der linken Fläche der Absaugeinheit (2-3-3) einzuschließen.
Ferner Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 3, wobei der lokalisierte Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eine Auslassschirmeinheit (2-3-1), eine Verbindungswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) aufweist. Die Auslassabschirmeinheit (2-3-1) besitzt eine scheibenförmige Struktur mit einer Gasdichtung an der linken Oberfläche der Scheibe und gleichmäßigen Löchern auf der rechten Oberfläche der scheibenförmigen Struktur. Der Außendurchmesser der scheibenförmigen Struktur ist 0,1 - 2 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1). Die Mitte der Scheibe ist luftdicht mit der Auslassanschlusswelle (2-3-2) verbunden. Die Verbindungswelle (2-3-2) dient zur Verbindung der Auslassschirmeinheit (2-3-1) und der Absaugeinheit (2-3-3). Die Auspuffeinheit (2-3-3) ist eine scheibenförmige Struktur mit dichten Löchern. Der Außendurchmesser der scheibenförmigen Struktur ist 5 ∼ 10 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1). Die Mitte der scheibenförmigen Struktur ist mit dem Auslassanschlussschacht (2-3-2) verbunden, wobei die Gasdiffusion teilweise begrenzt wird. Das erhitzte Gas wird vom rechten Ende der Auslassabschirmung (2-3-1) diffundiert.
Ferner sind der Auslassschild (2-3-1), die Verbindungswelle (2-3-2) und die Absaugeinheit (2-3-3) aus hochreinem Quarzglas gefertigt.
Ferner speichert die Gasversorgungs-einheit (11-1-11-N) jeweils eine Vielzahl von Gasen zur Herstellung von optischen Faser-Vorformlingen, wobei das Gas Sauerstoff, Siliciumtetrachlorid, Dotierungsgas und Brechungsindexmodulationsgas umfasst.
Ferner ist das Brechungsindex-modulationsgas Germaniumtetrachlorid.
Ferner ist das rechte Ende des Quarz-glasrohres (1) mit der Abgas- und Staubbehandlungseinheit (14) verbunden. Das durch Erhitzen und Abscheiden im Quarzglasrohr (1) entstehende Abgas wird aufgenommen und behandelt.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren zur Herstellung einer aktiven passiven integrierten optischen Faservorform vor, wobei das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst:
Schritt 1 wird unter der Steuerung des Servoreglers (9) die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und die Axialverdränger-Antriebseinheit (7) der Flammenlötbrenner synchron und präzise in die äußerste linke (rechte) Endstellung des Quarzglasrohres (1) bewegt, so dass die Heizfläche der Flammenlötlampe (6) mit der Gasfreisetzungsfläche innerhalb des Quarzglasrohrs (1) zusammenfällt.
Schritt 2, unter der Steuerung des Servoreglers (9), injizieren Sie Gase, die durch Öffnen der elektrischen Gasventile abgeschieden werden müssen, schließen Sie das elektrische Gasventil, das dem Gas entspricht, das nicht abgeschieden werden muss. Nach vollständiger Durchmischung treten verschiedene Gase, die abgeschieden werden müssen, in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein, so dass das Gas im Bereich des Gasausgangs (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingeschlossen wird;
Schritt 3, wenn Sie den passiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie die elektrischen Gasventile des Brechungsindex-Steuergases ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas aus. Wenn Sie den aktiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für das Brechungsindex-Steuergas aus.
In Schritt 4 erhitzt der Flammenlötbrenner (6) unter der Steuerung des Servoreglers (9) das lokalisierte Gas in einem bestimmten Bereich innerhalb des Quarzglasrohrs (1), so dass das Gas an der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) abgelagert wird;
Schritt 5, beim Ausführen der Schritte 1 bis 4 oben, steuert der Servoregler (9) das Quarzglasrohr (1), um sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit um seine Mittelachse zu drehen;
In Schritt 6 werden nach Beendigung eines Abscheidungsprozesses im Heizbereich die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) in die benachbarte Position im Quarzglasrohr (1) bewegt. Es ist darauf zu achten, dass die Heizfläche des Flammenlötbrenners (6) mit dem lokalisierten Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) im Inneren des Quarzglasrohrs (1) zusammenfällt. Wiederholen Sie dann die Schritte 2 bis 5, um den Abscheidungsprozess des nächsten Abschnitts fortzusetzen, bis die Abscheidung aller Bereiche abgeschlossen ist. Bei der Wiederholung von Schritt 3 werden verschiedene Gase je nach den Eigenschaften des abgeschiedenen Bereichs selektiv ein- und ausgeschaltet;
Schritt 7, Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 6, wählen Sie das Ein- und Ausschalten verschiedener Gase aus, bewegen Sie die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und den Flammenbrenner (6) synchron. Stellen Sie sicher, dass die Gaszusammensetzung, die sich in der entsprechenden Schicht an jeder Position ablagert, mit der Gaszusammensetzung im vorherigen Bereich übereinstimmt, und erzeugen Sie einen Preformkern mit einer bestimmten Dicke. Die Anzahl der beschriebenen Wiederholungen wird durch die tatsächliche Größe des Faservorformkerns bestimmt, bis die vorbestimmte Dicke des vorbestimmten abgeschiedenen Materials und die vollständige Abscheidungsschicht des Quarzglasrohrs (1) abgeschlossen sind.
Unter Verwendung eines aktiven passiven integrierten optischen Faser-Preform-Herstellungsverfahrens und einer Produktionseinheit der vorliegenden Erfindung können die aktive Faser und die passive Faser-Vorform abwechselnd auf einer Vorform hergestellt werden, und durch anschließenden Erhitzungskollaps, Mantelschleifen und Drahtziehbehandlung kann die aktiv-passiv-aktiv-passive alternierende optische Faser auf einer kontinuierlichen und ununterbrochenen optischen Faser realisiert werden. Durch die Steuerung der Durchflussrate und des Mischungsverhältnisses des dotierten Gases an verschiedenen Positionen ändert sich die aktive Faser mit der Dotierungskonzentration allmählich mit der Länge der Preform.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.

1 illustriert eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen aktiven passiven integrierten optischen Faserpreform-Herstellungsverfahrens und der Vorrichtung.
2 illustriert eine Ausführungsform der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit und ihrer gasbegrenzten Leistung der Erfindung.
3 illustriert eine weitere Ausführungsform der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit und ihres gasbegrenzten Ausgangs der Erfindung.
4 illustriert ein abgeschiedenes Quarzglasrohr der aktiven passiven integrierten optischen Faservorform, die auf der Erfindung basiert.
5 illustriert eine kollabierte aktive passive integrierte optische Faservorform, die auf der Erfindung basiert.
6 illustriert eine aktive passive integrierte optische Faser, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird.
7 illustriert einen spleiß-freien hocheffizienten Faserlaser, der auf der aktiven passiven integrierten Faser basiert, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird.

FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt schematisch ein Konzept, das in dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der aktiv/passiv integrierten optischen Faservorform verwendet wird, einschließlich Quarzglasrohr (1), axial lokalisierter Gasversorgungseinheit (2), beweglicher Gasleitung (3), Anschlussteile für Antriebseinheit (4), synchronisierte Antriebseinheit für axiale Gaszufuhr (5), Flammenlötbrenner (6), Flammenbrenner-Axialverdrängungsantriebseinheit (7), Gasmischeinheit (8), Servoregler (9), mehrere elektrische Ventile (10-1-10-N), mehrere Gasversorgungseinheiten (11-1∼11-N), mehrere Rohre (12), Datenkabel (13-1 ~ 13-M), Abgas- und Staubbehandlungseinheit (14), horizontale Drehmaschine (15), synchronisiertes Drehfutter (15-1, 15-2). Die Einheiten sind entsprechend der Struktur in miteinander verbunden und angeordnet. Verschiedene Gase, die in der Gasversorgungseinheit (11-1~11-N) gespeichert sind, treten durch die Gasleitungen (12), die elektrischen Gasventile (10-1-10-N), die Gasmischeinheit (8) und die bewegliche Gasleitung (3) in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein. Das Mischgas wird aus dem Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2-3) ausgestoßen und diffundiert an die Innenwand des Quarzglasrohres (1). Der Flammenlötbrenner (6) erhitzt das Quarzglasrohr (1) unter dem Antrieb der axialen Verdränger-Antriebseinheit (7), um die Abscheidung von Gas zu realisieren. Basierend auf dieser Vorrichtung sind das Herstellungsverfahren und die Schritte der aktiven und passiven integrierten optischen Faservorform wie folgt:

Im ersten Schritt werden unter der Steuerung des Servoreglers (9) die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und die Axialverdränger-Antriebseinheit (7) der Flammenlötbrenner synchron und präzise in die äußerste linke (rechte) Endposition des Quarzglasrohres (1) bewegt, so dass der Heizbereich des Flammenlötbrenners (6) mit dem Gasfreisetzungsbereich innerhalb des Quarzglasrohrs (2) zusammenfällt.
Im zweiten Schritt injizieren Sie unter der Steuerung des Servoreglers (9) Gase, die durch Öffnen der elektrischen Gasventile abgeschieden werden müssen, schließen das elektrische Gasventil, das dem Gas entspricht, das nicht abgeschieden werden muss. Nach vollständiger Durchmischung treten verschiedene Gase, die abgeschieden werden müssen, in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein, so dass das Gas im Bereich des Gasausgangs (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingeschlossen wird.

Im dritten Schritt, wenn Sie den passiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie die elektrischen Gasventile des Brechungsindex-Steuergases ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas aus. Wenn Sie den aktiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für das Brechungsindex-Steuergas aus.
Im vierten Schritt wird unter der Steuerung des Servoreglers (9) die Flammenlötlampe (6) angezündet, und das lokalisierte Gas an einem bestimmten Bereich innerhalb des Quarzglasrohrs (1) wird erhitzt, um das Gas an der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) abzuscheiden.
In den vorstehenden Schritten 1 bis 4 dreht sich das Quarzglasrohr (1) mit einer bestimmten Geschwindigkeit um seine Mittelachse, so dass das Gas an verschiedenen Positionen auf der Innenfläche des Quarzglasrohrs (1) erhitzt und abgeschieden wird. Wenn der Heizbereich des Flammenlötbrenners (6) den auf das Ausgangsende (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) begrenzten Gasbereich nicht vollständig abdecken kann, ist es notwendig, den Flammenlötbrenner (6) so zu steuern, dass er sich in diesem Bereich genau hin und her bewegt.
Im fünften Schritt wird zunächst die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) entlang der Längsrichtung des Quarzglasrohres (1) nach rechts (links) in die benachbarte Position der vorherigen Abscheidung bewegt und sichergestellt, dass die Position des Heizbereichs der Flammenlötlampe (6) mit der Position des axial lokalisierten Gasausgangs (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) im internen Freisetzungsbereich von das Quarzglasrohr (1); Wiederholen Sie dann den Prozess der Schritte 2 bis 4, wobei Sie verschiedene Gase entsprechend den Eigenschaften des Abscheidungsbereichs selektiv ein- und ausschalten und die Abscheidung verschiedener Komponentengase realisieren.
Im sechsten Schritt wiederholen Sie die Schritte 2 bis 5, um an mehreren Stellen des Quarzglasrohrs (1) eine Schicht aus Preform-Kernmaterial abzuscheiden.
Wiederholen Sie im siebten Schritt die Schritte 1 bis 6, wählen Sie das Ein- und Ausschalten verschiedener Gase, bewegen Sie sich hin und her und verschieben Sie die Position der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) und des Flammenlötbrenners (6). Stellen Sie sicher, dass die an jeder Position abgeschiedene Gaszusammensetzung die gleiche ist wie beim vorherigen Mal. Die Flammenlötlampe wird so angezündet, dass das gleiche Mischgas mehrfach in der gleichen Position der Längsrichtung des Quarzglasrohres (1) abgeschieden wird, um einen Preform-Kern mit einer bestimmten Dicke zu bilden. Die Anzahl der Wiederholungen wird hier durch die tatsächliche Größe des Faser-Preform-Kerns bestimmt.
Gemäß den obigen Schritten können unterschiedliche Materialablagerungen in mehreren Bereichen der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) realisiert werden, und die aktive passive integrierte optische Faservorform kann durch Steuern der Mischgaseigenschaften verschiedener Abschnitte hergestellt werden.
2 zeigt eine Ausführungsform für die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit und deren lokalisierten Gasausgang der Erfindung. Wie in der Figur dargestellt, umfasst die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2-1) einen Gaseingang (2-1), einen lokalisierten Gasausgang (2-3) und ein Verbindungsrohr (2-2). wobei der Gaseingang (2-1) außerhalb des Quarzglasrohrs (1) angeordnet und mit dem beweglichen Gasrohr (3) verbunden ist; das Verbindungsrohr (2-2) verbindet den Gaseingang (2-1) und den lokalisierten Gasausgang (2-3) dicht; der lokalisierte Gasausgang (2-3) befindet sich im Inneren des Quarzglasrohrs (1). Der örtlich begrenzte Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) weist eine Abschirmeinheit (2-3-1), eine Auslassanschlusswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) auf; Unter ihnen ist die Abschirmeinheit (2-3-1) eine hohlscheibenförmige Struktur, und die Mitte der Scheibe ist luftdicht mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; der Auslassverbindungsschacht (2-3-2) besitzt eine hohle Struktur mit gleichmäßigen Bohrungen an der Innen- und Außenwand; die Absauganlage (2-3-3) besitzt eine scheibenförmige Struktur mit dichten Luftlöchern. Die Mitte der Scheibe ist mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; die Abschirmeinheit (2-3-1), der Auslassanschlussschacht (2-3-2) und die Absaugeinheit (2-3-3) bestehen aus hochreinen Materialien ohne chemische Reaktion mit verschiedenen Gasen. Die Schmelzpunkttemperatur ist höher als die Gasreaktionstemperatur. Die Bohrungen des Auslassanschlussschachtes (2-3-2) sind kreisförmig. Der Durchmesser der Löcher beträgt etwa 0,1 - 1 mm, der Abstand zwischen benachbarten Löchern beträgt etwa 1 - 5 mm. Die Bohrungen verlaufen durch die Innen- und Außenwände des Auslaufanschlussschachtes (2-3-2) und verteilen sich gleichmäßig auf die Innen- und Außenwände des Verbindungsschachtes. Der Außendurchmesser der Scheibe der Abschirmeinheit (2-3-1) und der Absaugeinheit (2-3-3) ist 0,1 - 2 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1); das Mischgas wird aus dem Gaseingang (2-1) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingespritzt. Dann geht es durch die Mitte der Scheibe der Sperreinheit (2-3-1) des lokalisierten Gasausgangs (2-3) und erreicht schließlich den Auslassanschlussschacht (2-3-2). Dann werden die Gase gleichmäßig abgeführt und an die Innenwand des Quarzglasrohres (1) expandiert. Die Abschirmeinheit (2-3-1) und die Absaugeinheit (2-3-3) dienen dazu, das Gas auf den Bereich zwischen der rechten Fläche der Abschirmeinheit (2-3-1) und der linken Fläche der Absaugeinheit (2-3-3) einzuschließen. Wenn beispielsweise der Innendurchmesser des Quarzglasrohrs nach der Abscheidung 30 mm beträgt, beträgt der Außendurchmesser der Scheibe der Abschirmeinheit (2-3-1) und der Auspuffeinheit (2-3-3) etwa 28 ~ 29,9 mm.
Im eigentlichen Umsetzungsprozess wird das Mischgas aus dem Gaseingang (2-1) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingespritzt. Nach dem Durchgang durch die Scheibenmitte der Abschirmeinheit (2-3-1) gelangt sie in den Auslassanschlussschacht (2-3-2). Anschließend wird es gleichmäßig aus den Bohrungen am Auslassanschluss-schacht (2-3-2) abgesaugt und bis zur Innenwand des Quarzglasrohres (1) aufgeweitet. Das Gas wird zwischen der rechten Fläche der Schutzgaseinheit (2-3-1) und der linken Fläche der Abgaseinheit (2-3-3) eingeschlossen. Das erwärmte Gas wird durch die Bohrungen der Absaugeinheit (2-3-3) nach außen an die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) abgegeben.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit und des lokalisierten Gasausstoßes auf der Grundlage der Erfindung. Ähnlich wie bei 2 kann die axial lokalisierte Gasausleitung (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2-3) auch eine Auslassabschirmeinheit (2-3-1), eine Verbindungswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) umfassen. Der Unterschied besteht darin, dass erstens die linke Fläche der Scheibe der Auslassabschirmeinheit (2-3-1) abgedichtet ist und die rechte Oberfläche der Scheibe mit gleichmäßigen Löchern angeordnet ist, die gleichzeitig die Rolle des Einschlussgases und des Abgases spielen; Zweitens hat die Verbindungswelle (2-3-2) nur die Aufgabe, die Auslassabschirmung (2-3-1) und die Abgaseinheit (2-3-3) zu verbinden, und hat keine Rolle als Ausgas. In der tatsächlichen Ausführung wird das Gas vom rechten Ende der Auslassabschirmeinheit (2-3-1) abgesaugt und dann zwischen der rechten Fläche der Auslassabschirmeinheit (2-3-1) und der linken Fläche der Auslasseinheit (2-3-3) eingeschlossen.
4 zeigt das abgeschiedene Quarzglasrohr der aktiven passiven integrierten optischen Faservorform. Wie in der Figur gezeigt, weist nach dem Erreichen der aktiven und passiven Kernmaterial-abscheidung in dem Quarzglasrohr gemäß der Ausführungsform in 1 die Innenwand des Quarzglasrohrs N-Abschnitte von aktiven Faserkernmaterialabscheidungsbereichen auf, wie z. B. 1(a)-1, 1(a)-2, 1(a)-n, 1(a)-N, und N-Abschnitte von passiven Faserkernmaterial-abscheidungsbereichen, wie z. B. 1 (p)-1, 1 (p)-2, 1 (p)-n, 1 (p)-N. Unter ihnen sind 1(a)-1 und 1(p)-1, 1(a)-2 und 1(p)-2, 1(a)-n und 1(p)-n nacheinander entlang der Innenseite des Quarzglasrohrs verteilt. Am Beispiel einer Faser beträgt der endgültig realisierte Kerndurchmesser von 30 µm, der innere Manteldurchmesser von 600 µm und die Länge der aktiven Faser und der passiven Faser 30 Meter. Wenn der Außendurchmesser des Quarzglasrohrs 35 mm und der Innendurchmesser 18,09 mm beträgt, dann beträgt die Länge des entsprechenden Bereichs 1(p)-1 und 1(a)-1 des Vorformlings nach der Abscheidung 12 mm, die Dicke der Innenwand des Quarzglasrohrs 0,0623 mm und der Durchmesser der Ausgangsscheibe der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) 19,03 mm.
5 zeigt eine kollabierte aktive passive integrierte optische Faservorform, die auf der Erfindung basiert. Wie in der Abbildung gezeigt, wird das Quarzglasrohr von 4 erhitzt und kollabiert, um die Vorform von 5 zu erhalten, die zum Ziehen von Fasern bereit ist. Der Vorformling umfasst zwei Teile, den Kern und die innere Umhüllung, wobei der Vorformkern einen aktiven Abschnitt 1(a)-1, 1(a)-2, 1(a)-n, 1(a)-N usw. und einen passiven Abschnitt 1(p)-1, 1 (p)-2, 1(p)-n, 1(p)-N usw. umfasst. Der innere Mantel (1-c) des Preforms ist das kollabierte Quarzglasrohr.
6 zeigt eine aktive passive integrierte optische Faser, die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird. Wie in der Abbildung am Beispiel der doppelt ummantelten Faser gezeigt, besteht die aktive passive integrierte Faser aus drei Teilen: Faserkern, innerer Mantel und Beschichtungsschicht. Unter ihnen umfasst der Faserkern den aktiven Abschnitt 1(a)-1, 1(a)-2, 1(a)-n, 1(a)-N usw., den passiven Abschnitt 1(p)-1, 1(p)-2, 1(p)-n, 1(p)-N usw. Der innere Mantel (1-c) ist das Quarzglasrohr des Vorformlings, und die Beschichtungsschicht (1-d) wird an der Außenseite der inneren Mantelschicht beschichtet, indem ein Material mit niedrigem Brechungsindex verwendet wird, um während des Faserziehprozesses eine Beschichtungsschicht zu bilden.
7 illustriert einen spleißfreien, hocheffizienten Faserlaser, der auf der aktiven passiven integrierten Faser basiert. Wie in 7, weist ein bidirektional pumpender, integrierter hocheffizienter Faserlaser ohne Schneidpunkt auf, der einen aktiven Faserabschnitt (5-1), einen passiven Faserabschnitt (5-2, 5-3), ein hochreflektierendes Faser-Bragg-Gitter (5-2-1) und einen Vorwärtspumpsignal-Kombinator (5-2-2) umfasst, der in dem passiven Faserabschnitt (5-2) hergestellt ist, ein reflexionsarmes Faser-Bragg-Gitter (5-3-1), einen Rückwärts-Pumpsignal-Kombinator (5-3-2), Mantel-Lichtstripper (5-3-5) und Faserendkappe (5-4-6) im passiven Faserabschnitt (5-3), Pumpfasern (5-2-3, 5-3-3). Im Implementierungsprozess werden zunächst hochreflektierende Faser-Bragg-Gitter (5-2-1) und Vorwärts-Pumpsignal-Kombinatoren (5-2-2) im passiven Faserabschnitt (5-2) der integrierten optischen Faser hergestellt, und reflexionsarme Faser-Bragg-Gitter (5-3-1), Rückwärtspumpensignal-Kombinatoren (5-3-2), Mantellichtstripper (5-3-5) und optische Faserendkappen (5-4-6) werden in dem passiven Faserabschnitt (5-3) hergestellt. Dann werden die Pumpenquellen (5-2-4, 5-3-4) über die Pumpenfasern (5-2-3, 5-3-3) mit dem Vorwärts-Pumpensignal-Kombinator (5-2-2) und dem Rückwärts-Pumpensignal-Kombinator (5-3-2) verbunden. Schließlich wird der Ausgang am linken Ende des Vorwärtspumpsignal-Kombinators (5-2-2), der an dem passiven Faserabschnitt (5-2-2) erzeugt wird, winkelförmig gespalten (5-2-5), um die parasitäre Schwingung des Lasers zu eliminieren. Somit kann ein integrierter hocheffizienter Faserlaser ohne Spleißstelle realisiert werden. In diesem Laser bilden der aktive Faserabschnitt (5-1), das hochreflektierende Faser-Bragg-Gitter (5-2-1) und das reflexionsarme Faser-Bragg-Gitter (5-3-1) einen Laserresonator, und der Laser wird durch den Rückwärtspumpsignal-kombinator (5-3-2), den Mantellichtstripper (5-3-4) und die Faserendkappe (5-4-6) ausgegeben, die auf der passiven Faser (5-3) angebracht sind.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformlingen, wobei die Vorrichtung eine axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2), eine bewegliche Gasleitung (3), ein Anschlussbauteil für die Antriebseinheit (4), eine synchronisierte Antriebseinheit für die axiale Gasversorgung (5), einen Flammenlötbrenner (6), eine axiale Verdrängerantriebseinheit für den Flammenlötbrenner (7) umfasst, eine Gasmischeinheit (8), eine Servosteuerung (9), elektrische Gasventile (10-1-10-N), Gasversorgungseinheiten (11-1-11-N), Gasleitungen (12), Datenkabel (13-1-13-M), eine Abgas- und Staubbehandlungseinheit (14), eine horizontale Drehmaschine (15) und ihre synchronisierten Drehfutter (15-1, 15-2); das Quarzglasrohr (1) für die optische Faservorform besteht aus einer kreisförmigen Hohlstruktur, die zwischen den synchronisierten Drehfuttern (15-1, 15-2) der Horizontaldrehmaschine (15) montiert ist. Das Quarzglasrohr (1) dreht sich um seine Mittelachse, angetrieben von den synchronisierten Drehfuttern (15-1, 15-2); ein Teil der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) ist in das Quarzglasrohr (1) eingesetzt, und der andere Teil befindet sich außerhalb des Quarzglasrohrs (1). Der äußere Teil der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) ist mit der synchronisierten Antriebseinheit zur axialen Gasversorgung (5) durch das Anschlussbauteil für die Antriebseinheit (4) fixiert. Das Ende der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) am äußeren Teil des Quarzglasrohres (1) ist mit der beweglichen Gasleitung (3) als eine Vielzahl von Gaseingängen (2-1) verbunden. Das Ende der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) innerhalb des Quarzglasrohrs (1) ist der lokalisierte Gasausgang (2-3); die lokalisierten Gasausgänge (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) werden von der synchronisierten Antriebseinheit für axiale Gaszufuhr (5) angetrieben und bewegen oder drehen sich innerhalb des Quarzglasrohrs (1); verschiedene Gase, die in der Gasversorgungseinheit (11-1∼11-N) gespeichert sind, durchlaufen unabhängig voneinander eine Vielzahl von Gasleitungen (12); Jede Gasleitung (12) wird durch ein elektrisches Gasventil (10-1-10-N) gesteuert, um die Gaszufuhr ein- oder auszuschalten; Ein Ende der Gasmischeinheit (8) ist mit den Gasleitungen (12) verbunden, um verschiedene Gase zu mischen. Die Mischgase treten durch die bewegliche Gasleitung (3) in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein; der Servoregler (9) ist über Datenkabel (13-1~13-M) mit der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2), der Axialverdränger-Antriebseinheit (7) des Flammenlötbrenners, dem elektrischen Ventil (10-1-10-N) und dem synchronisierten Drehfutter (15-1, 15-2) verbunden.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 1, wobei die elektrischen Gasventile (10-1-10-N), die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und die Flammenlötlampe (6) alle durch den Servoregler (9) gesteuert werden, so dass das Ausgangsgas lokal an einem bestimmten Bereich in dem Quarzglasrohr (1) begrenzt ist; die Flammenlötlampe (6) erhitzt die Gase an einem bestimmten Abschnitt. Unter der Steuerung des Servoreglers (9) werden verschiedene Gase durch Ein- oder Ausschalten der entsprechenden elektrischen Gasventile (10-1~10-N) gesteuert, um die Zusammensetzung an der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) abzuscheiden; Unter der Steuerung des Servoreglers (9) werden die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) präzise gesteuert und schwenken axial, um das abgeschiedene Material an verschiedenen Positionen an der Innenwand des Quarzglasrohres (1) zu steuern.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 1, wobei die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) einen Gaseingang (2-1), einen lokalisierten Gasausgang (2-3) und ein Verbindungsrohr (2-2) umfasst; die Verbindungsrohre (2-2) sind hohle Strukturen, um die Gasdichtheit zwischen dem Gaseingang (2-1) und dem lokalen Gasausgang (2-3) zu gewährleisten;
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 3, wobei der lokalisierte Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eine Abschirmeinheit (2-3-1), eine Auslassverbindungswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) aufweist; Unter ihnen ist die Abschirmeinheit (2-3-1) eine hohlscheibenförmige Struktur, und die Mitte der Scheibe ist luftdicht mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; der Auslassverbindungsschacht (2-3-2) besitzt eine hohle Struktur mit gleichmäßigen Bohrungen an der Innen- und Außenwand; die Absauganlage (2-3-3) besitzt eine scheibenförmige Struktur mit dichten Luftlöchern; die Mitte der Scheibe ist mit der Auslassverbindungswelle (2-3-2) verbunden; die Abschirmeinheit (2-3-1), der Auslassanschlussschacht (2-3-2) und die Absaugeinheit (2-3-3) bestehen aus hochreinen Materialien ohne chemische Reaktion mit verschiedenen Gasen; die Schmelzpunkttemperatur ist höher als die Gasreaktionstemperatur; die Bohrungen des Auslassanschlussschachtes (2-3-2) sind kreisförmig; der Durchmesser der Löcher beträgt etwa 0,1 ∼ 1 mm, der Abstand zwischen benachbarten Löchern beträgt etwa 1 ~ 5 mm; die Bohrungen verlaufen durch die Innen- und Außenwände des Auslaufanschlussschachtes (2-3-2) und verteilen sich gleichmäßig auf die Innen- und Außenwände des Verbindungsschachtes; der Außendurchmesser der Scheibe der Abschirmeinheit (2-3-1) und der Absaugeinheit (2-3-3) ist 0,1 ∼ 2 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1); das Mischgas wird aus dem Gaseingang (2-1) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingespritzt; dann geht es durch die Mitte der Scheibe der Sperreinheit (2-3-1) des lokalisierten Gasausgangs (2-3) und erreicht schließlich den Auslassanschlussschacht (2-3-2); dann werden die Gase gleichmäßig abgeführt und an die Innenwand des Quarzglasrohres (1) expandiert; die Abschirmeinheit (2-3-1) und die Absaugeinheit (2-3-3) dienen dazu, das Gas auf den Bereich zwischen der rechten Fläche der Abschirmeinheit (2-3-1) und der linken Fläche der Absaugeinheit (2-3-3) einzuschließen.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 3, wobei der lokalisierte Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eine Auslassschirmeinheit (2-3-1), eine Verbindungswelle (2-3-2) und eine Absaugeinheit (2-3-3) aufweist; die Auslassabschirmeinheit (2-3-1) besitzt eine scheibenförmige Struktur mit einer Gasdichtung an der linken Oberfläche der Scheibe und gleichmäßigen Löchern auf der rechten Oberfläche der scheibenförmigen Struktur; der Außendurchmesser der scheibenförmigen Struktur ist 0,1 ~ 2 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1); die Mitte der Scheibe ist luftdicht mit der Auslassanschlusswelle (2-3-2) verbunden; die Verbindungswelle (2-3-2) dient zur Verbindung der Auslassschirmeinheit (2-3-1) und der Absaugeinheit (2-3-3); die Auspuffeinheit (2-3-3) ist eine scheibenförmige Struktur mit dichten Löchern; der Außendurchmesser der scheibenförmigen Struktur ist 5 ~ 10 mm kleiner als der Innendurchmesser des abgeschiedenen Quarzglasrohrs (1); die Mitte der scheibenförmigen Struktur ist mit dem Auslassanschlussschacht (2-3-2) verbunden, wobei die Gasdiffusion teilweise begrenzt wird; das erhitzte Gas wird vom rechten Ende der Auslassabschirmung (2-3-1) diffundiert.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Auslassschirmeinheit (2-3-1), die Verbindungswelle (2-3-2) und die Absaugeinheit (2-3-3) aus hochreinem Quarzglas hergestellt sind.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faser-Vorformen nach Anspruch 1, wobei die Gasversorgungseinheit (11-1∼11-N) verschiedene Gase zur Herstellung von optischen Faser-Vorformen speichert, einschließlich Sauerstoff, Siliciumtetrachlorid, Dotierungsgase und Gase zur Brechungsindexmodulation.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 7, wobei die Gase für die Brechungsindexmodulation Germaniumtetrachlorid sind.
Vorrichtung zur Herstellung von aktiv/passiv integrierten optischen Faservorformen nach Anspruch 1, wobei das rechte Ende des Quarzglasrohrs (1) mit der Abgas- und Staubbehandlungseinheit (14) verbunden ist, die das nach dem Erhitzen und Abscheiden in dem Quarzglasrohr (1) erzeugte Abgas aufnimmt und behandelt.
Herstellungsverfahren für die aktiv/passiv integrierte optische Faservorform, das Herstellungsverfahren unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 9, wobei das Herstellungsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Schritt 1 wird unter der Steuerung des Servoreglers (9) die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und die Axialverdränger-Antriebseinheit (7) der Flammenlötbrenner synchron und präzise in die äußerste linke (rechte) Endstellung des Quarzglasrohres (1) bewegt, so dass die Heizfläche der Flammenlötlampe (6) mit der Gasfreisetzungsfläche innerhalb des Quarzglasrohrs (1) zusammenfällt; Schritt 2, unter der Steuerung des Servoreglers (9), injizieren Sie Gase, die durch Öffnen der elektrischen Gasventile abgeschieden werden müssen, schließen Sie das elektrische Gasventil, das dem Gas entspricht, das nicht abgeschieden werden muss; Nach vollständiger Durchmischung treten verschiedene Gase, die abgeschieden werden müssen, in die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) ein, so dass das Gas im Bereich des Gasausgangs (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) eingeschlossen wird; Schritt 3, wenn Sie den passiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie die elektrischen Gasventile des Brechungsindex-Steuergases ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas aus; Wenn Sie den aktiven Faserabschnitt der Vorform herstellen, schalten Sie das elektrische Gasventil für Seltenerd-Ionengas ein und schalten Sie das elektrische Gasventil für das Brechungsindex-Steuergas aus; In Schritt 4 erhitzt der Flammenlötbrenner (6) unter der Steuerung des Servoreglers (9) das lokalisierte Gas in einem bestimmten Bereich innerhalb des Quarzglasrohrs (1), so dass das Gas an der Innenwand des Quarzglasrohrs (1) abgelagert wird; Schritt 5, beim Ausführen der Schritte 1 bis 4 oben, steuert der Servoregler (9) das Quarzglasrohr (1), um sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit um seine Mittelachse zu drehen; In Schritt 6 werden nach Beendigung eines Abscheidungsprozesses im Heizbereich die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und der Flammenlötbrenner (6) in die benachbarte Position im Quarzglasrohr (1) bewegt; Es ist darauf zu achten, dass die Heizfläche des Flammenlötbrenners (6) mit dem lokalisierten Gasausgang (2-3) der axial lokalisierten Gasversorgungseinheit (2) im Inneren des Quarzglasrohrs (1) zusammenfällt; Wiederholen Sie dann die Schritte 2 bis 5, um den Abscheidungsprozess des nächsten Abschnitts fortzusetzen, bis die Abscheidung aller Bereiche abgeschlossen ist; Bei der Wiederholung von Schritt 3 werden verschiedene Gase je nach den Eigenschaften des abgeschiedenen Bereichs selektiv ein- und ausgeschaltet; Schritt 7, Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 6, wählen Sie das Ein- und Ausschalten verschiedener Gase aus, bewegen Sie die axial lokalisierte Gasversorgungseinheit (2) und den Flammenbrenner (6) synchron; Stellen Sie sicher, dass die Gaszusammensetzung, die sich in der entsprechenden Schicht an jeder Position ablagert, mit der Gaszusammensetzung im vorherigen Bereich übereinstimmt, und erzeugen Sie einen Preformkern mit einer bestimmten Dicke; die Anzahl der beschriebenen Wiederholungen wird durch die tatsächliche Größe des Faservorformkerns bestimmt, bis die vorbestimmte Dicke des vorbestimmten abgeschiedenen Materials und die vollständige Abscheidungsschicht des Quarzglasrohrs (1) abgeschlossen sind.