MXPA96003770A - Soporte para recocer bobinas de fibras opticas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un artículo para contener una fibraóptica en espiral durante el templado, la fibra tiene un coeficiente conocido de expansión térmico, el artículo caracterizado porque comprende:un sustrato construido de sílice que tiene un coeficiente de expansión térmico aproximadamente igual al coeficiente de expansión térmico de la fibraóptica y capaz de soportar temperaturas de por lo menos 1000 grados C;y un anillo fijado a dicho sustrato construido de sílice teniendo un coeficiente de expansión térmico aproximadamente igual el coeficiente de la expansión térmica de la fibraóptica y capaz de soportar repetidamente temperaturas de por lo menos 1000 grados C por al menos 5 horas, dicho anillo es definido como una pared cilíndrica para recibir un largo de fibraóptica enrollado helicoidalmente.

Description

SOPORTE PARA RECOCER BOBINAS DE FIBRAS ÓPTICAS Antecedentes de la Invención 1. Campo de la Invención La presente invención en general se relaciona a implementos empleados para sostener o soportar artículos que se calientan en un horno, y más particularmente a una forma o soporte que retiene una fibra óptica bobinada durante un proceso de recocido y al sub-montaje de bobina producido subsecuentemente para un detector de campo magnético con efecto Faraday. 2. - Descripción de la Técnica Previa Se conocen en la técnica las fibras ópticas que son sensibles a campos magnéticos y cada vez se están empleando más como transductores de corriente óptica (OCT's) para servicios de energía eléctrica. Un OCT típico utiliza una fibra de modo simple formada en una bobina que circunda el conductor eléctrico. La polarización de cualquier luz que recorre la bobina de fibra, se desplaza en respuesta al cambio en cualquier flujo de corriente a través del conductor, como resultado del efecto magneto-óptico "Faraday". Adicional discusión de fibras ópticas sensibles a campos se proporciona en la Patente de los E.U.A. No. 5,051,577 otorgada a Minnesota Mining and Manufacturing Co. (3M--cesionaria de la presente invención) . REF: 22929 Un medio óptico se vuelve menos adecuado para utilizar en un detector de texto Faraday conforme su birrefringencia lineal se incrementa, lo que hace sensible a campos magnéticos y distorsiona la señal de luz polarizada. Se requiere particularmente cuidado en selección de fibras ya que la formación de bucles de una fibra en una bobina introduce tensiones físicas que además pueden incrementar la birrefringencia . Un método convencional de reducir birrefringencia lineal, se basa en aliviar o eliminar tensiones internas presentes en la bobina de fibra. Estas tensiones pueden producirse por fuerzas de doblado o presión transversa aplicada a la fibra durante fabricación, así como por tensión inducida cuando se forma la bobina. Mejora en el desempeño de bobinas de fibras ópticas con detección de campo es consecuentemente posible, al recocer las bobinas a una temperatura en la cual ocurre relajamiento por tensión. Un implemento conveniente empleado para recocer bobinas de fibras puede construirse a partir de un material cerámico maquinable tal como MACOR, vendido por Corning, y que consiste de una placa cerámica que tiene un par de canales maquinados o moldeados en la superficie superior, lo que conduce a una ranura circular, como se describe en la literatura (por ejemplo, vol. 9, J. Lightwave Tech. págs. 1031-1037) . La ranura forma una pared cilindrica respecto a la cual puede bobinarse sueltamente la fibra. Después de que se ha recocido la bobina de fibra, se retira de la placa y coloca en el montaje detector. Mientras que la superficie de esta placa puede maquinarse en forma precisa, el uso de una placa cerámica presenta varios problemas. Antes que nada, limita la temperatura del ciclo de recocido a aproximadamente 850°C, bien por debajo de la temperatura de recocido usual para sílice pura, que comprende el volumen de la fibra óptica. Esta menor temperatura requiere de 50 a 100 horas para recocer en forma suficiente las fibras, resultando en un proceso lento con alto costo de energía. Un segundo problema es que la placa es muy frágil y se rompe fácilmente, particularmente si se somete repetidamente a calentamiento hasta temperaturas de 800°C o más. También, el gran diferencial entre los coeficientes de fracción térmica del material cerámico y las fibras ópticas de sílice puede conducir a ruptura de las fibras durante recocido. Los soportes de sílice no se han empleado, probablemente debido a la dificultad de maquinar este material. Un problema final es que es difícil retirar la bobina de fibra y transportarla al montaje detector sin dañarla o inducir tensiones en la fibra lo que puede incrementar la birrefringencia . Por lo tanto, es conveniente el diseñar un soporte para una bobina de fibra óptica, que puede superar las limitaciones de los soportes cerámicos y sin embargo no es difícil de adaptar en una forma apropiada. Además será ventajoso si el diseño de soporte evitará o minimizará cualquier daño a la bobina de fibra durante fabricación del sub-montaje detector. Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un soporte para recocer bobinas de fibra óptica, que comprenden un anillo o cilindro de sílice montado sobre, o formado en, un substrato de sílice tal como una placa plana. La fibra se bobina alrededor de la pared cilindrica del anillo, que puede moldearse ' a dimensiones precisas. El anillo (y substrato) pueden tener un orificio para permitir el paso de un conductor con lo que el anillo (y substrato) pueden retenerse con la bobina de fibra e incorporarse en un paquete detector de efecto Faraday. La placa puede tener uno o más canales rectificados o ataque con chorro de arena, para retener los extremos de la fibra durante recocido, o tener otras estructuras superficiales para sostener los extremos de la fibra. El substrato en sí puede ser otro anillo que sostiene el primer anillo en una posición vertical, permitiendo que los extremos de la fibra cuelguen hacia abajo durante recocido. En una modalidad alterna, el soporte toma la forma de un tubo bobinado también formado de sílice. La bobina de fibra puede recocerse en el tubo, y la bobina y el tubo retenidos en conjunto como un sub-montaje, el tubo posteriormente sirve para proteger la bobina. El tubo puede tener un paso suficientemente elevado para espaciar lo suficiente a bucles adyacentes en la bobina, para permitir colocación del submontaje alrededor de un conductor que transporta corriente "sin fin". Tubos de cuarzo adicionales pueden emplearse para proteger los extremos de la bobina de fibra, que se empalman con fibras polarizantes (Pz) o que mantienen polarización (PM) y para alinear los extremos de estas fibras con los extremos del tubo de sílice bobinado. También se proporcionan medios para asegura que el o los extremos de la bobina de fibra se alineen rotacionalmente en el ángulo adecuado con las fibras Pz o P„. Breve Descripción de los Dibujos La invención se comprenderá mejor por referencia a los dibujos acompañantes, en donde: La Figura l es una vista en perspectiva de una modalidad del soporte de bobina de fibra de la presente invención, en donde el anillo de bobina se forma en la superficie de un substrato plano,- La Figura 2 es una vista en perspectiva de una modalidad alterna de la presente invención, en donde el anillo de bobina se monta en el substrato plano,- La Figura 3 es una vista en perspectiva de aún otra modalidad de la presente invención, en donde el anillo de bobina se monta en otro anillo que forma el substrato,- La Figura 4 es una vista lateral de aún otra modalidad de la presente invención, en donde el soporte comprende un tubo bobinado; y La Figura 5 es una vista en elevación frontal del alojamiento tubular de la Figura 4, con otros componentes que forman un sub-montaje de bobina para un transductor de corriente óptica. Descripción de la Modalidad Preferida Ahora con referencia a las figuras, y en particular con referencia a la Figura 1, se ilustra una modalidad 10 del soporte de bobina de fibra de la presente invención. El soporte 10 generalmente está constituido de un cilindro o anillo 12 formado de sílice ya sea amorfo o cristalino (cuarzo) y un substrato de sílice que puede tomar la forma de una placa generalmente rectangular 14. En esta modalidad, el anillo 12 se forma integralmente con la placa 14 por ataque con chorro de arena de una ranura circular 16, en la superficie superior de la placa 14. También pueden someterse a ataque con chorro de arena dos canales 18 sobre la superficie para proporcionar guías para los extremos terminales de la bobina de fibra. El ataque con chorro de arena puede lograrse utilizando esténciles que se adhieren temporalmente a la superficie de la placa 14. El soporte 10 se emplea como un molde o forma para recocer al bobinar sueltamente una fibra óptica alrededor de la pared cilindrica 20 formada por el anillo 12. El uso de sílice para todos los componentes en el montaje de soporte permite que el proceso de recocido se lleve a cabo a temperaturas muchos más elevadas (por ejemplo, 1000°C a 1250°C) , que reducen significativamente el tiempo de recocido y el consumo de energía total. También, el uso de sílice para el anillo 12 elimina el desacoplamiento de expansión térmica asociado con las formas de recocido de la técnica previa, lo que puede conducir a ruptura de fibra. Después de que se completa la etapa de recocido, la bobina está lista para prueba y fabricación subsecuente en un sub-montaje para un detector de corriente de efecto Faraday (ya sea polarimétrico o interferométrico) . Mientras que el soporte 10 así como otras modalidades de la presente invención pueden emplearse para recocer casi cualquier tipo de fibra, puede emplearse para fabricar sub-montajes de bobina superiores, cuando se emplean fibras ópticas centrifugadas que tienen una longitud de batido lineal efectiva de 100 metros o más. Detalles de la fabricación de estos tipos de fibras se discuten con mayor detalle en la solicitud de Patente de los E.U.A. No. (presentada concurrentemente con esta solicitud en o alrededor de Enero 17 de 1994) , incorporada aquí por referencia. El proceso de recocido de preferencia se lleva a cabo en un horno o mufla llena con aire, con una temperatura en la gama de 550-1250°C, más preferiblemente 850-1050°C. Antes de recocer, cualquier revestimiento en la fibra, de preferencia se retira por inmersión en un solvente conveniente, por ejemplo acetona. En forma alterna, la fibra puede calentarse en una atmósfera oxidante antes de envolverla en el anillo 12 para separar por quemado el revestimiento. Después de colocar el soporte de bobina en el horno, su temperatura puede elevarse en rampa prácticamente tan rápido como puede calentarse el horno,- sin embargo, después de un tiempo de residencia de 5 a 15 horas, deberá controlarse cuidadosamente la velocidad a la cual el horno enfriado, particularmente a través de las temperaturas de transición de vidrio, de preferencia en la gama de 15 a 25°C por horas de reducción de temperatura y más preferiblemente a aproximadamente 18°C por hora. Este perfil para bobinado de bobina después de recocer, consistentemente produce bobinas detectoras que exhiben niveles deseables de birefrigencia lineal y circular. La presente invención sin embargo no se dirige a fabricación de fibras o a los parámetros de proceso de recocido, sino que se dirige a la construcción mecánica de los soportes empleados en recocido, así como componentes mecánicos relacionados que se emplean en empacar el sub-montaje de bobina . Mientras que las dimensiones del soporte 10 varían dependiendo de la aplicación particular, las siguientes dimensiones aproximadas se consideran como ejemplares. La placa 14 tiene 15 cm x 30 cm x 6 mm ( 6" x 12" 1/4") . El anillo 12 se forma por ataque de chorro de arena de una ranura 16 con ancho de 6 mm (1/4"), y 3 mm (1/8)") de profundidad con un diámetro interior de 10 cm. con un diámetro interior (2 3/4"). Los canales 18 intersectan la ranura 16 de las tangentes, y tienen también un ancho de 6 mm y (1/4") y profundidad de 3 mm (1/8"), aunque de preferencia se elevan en rampa hacia el borde de la placa 14 a aproximadamente 0.8 mm. (1/32") de profundidad. Un orificio (no mostrado) por ejemplo de 10 cm (2 3/4") o menos en diámetro puede rectificarse en o someterse a ataque de arena opcionalmente en forma completa a través de la placa 14, dentro del anillo 12, permitiendo el paso de un conductor que transporta corriente, para prueba mientras que la bobina aún está en la forma o para incorporación final en un paquete sensor de efecto Faraday. Ahora con referencia a la Figura 2, en una modalidad alterna 22 de la presente invención, el anillo 24 se construye físicamente separado de la placa 26 y se conecta a la placa 26 por cualquier medio conveniente, de preferencia empleando un adhesivo inorgánico tal como el adhesivo de sílice coloidal que se vende por Aremco Products, Inc., de Ossining, New York, como Ceramabond 618. El anillo 24 y la placa 26 de nuevo se forman de un material que tiene el mismo coeficiente de expansión térmica que la fibra de vidrio, es decir sílice. La fibra puede bobinarse alrededor del anillo 24 antes de conectar a la placa 26 y sujetarse temporalmente por ejemplo con cinta.

Después de colocar el anillo 24 en la placa 26, los extremos terminales de la bobina de fibra pueden sujetarse cerca del borde de la placa 26 con cinta, y la cinta en la bobina de fibra, retirarse. Este borde de la placa 26 deberá extenderse hacia afuera del horno de recocido a través de una barrera aislante, de manera tal que la cinta no se carbonice. La bobina de fibra además puede sujetarse alrededor del anillo 26 utilizando, por ejemplo el adhesivo Ceramabond 618. También puede proporcionarse un orificio 27 en el soporte 22 para permitir paso de un conductor tal que pueda incorporarse directamente en el dispositivo detector de corriente final, con la bobina de fibra recocida aún en sitio alrededor del anillo 24. Ahora con referencia a la Figura 3, la modalidad anterior puede variarse ligeramente al proporcionar un substrato 28 que también tiene forma de anillo y convenientemente puede ser en esencia idéntico al anillo 24; los diámetros exteriores de ambos anillo son aproximadamente iguales y la altura del anillo 24 debe ser menor que el diámetro interno del anillo 28. De esta manera, con el anillo 24 colocado hacia arriba dentro del anillo 28, los extremos terminales de las fibras pueden colgar verticalmente y la bobina retener su forma sin apretarse. Esta posición para recocer evita complicaciones de puntos locales de cizalla que pueden ocurrir cuando las fibras se traslapan entre sí durante recocido. Otra variación de la presente invención se ilustra en la Figura 4, que ilustra un tubo bobinado o soporte helicoidal 30 formado de sílice. En esta modalidad ejemplar, el tubo 30 se bobina a 540° con un diámetro interior aproximado de 15 cm (6"). Los extremos terminales 32 y 34 se giran opcionalmente (de preferencia a un radio de aproximadamente 2.5 cm (1")) entre sí, en planos separados por aproximadamente 2.5 cm (1"), los extremos terminan aproximadamente a 6 mm (1/4") entre sí. La distancia de los extremos 32 y 34 (proyectados planos como la Figura 5) la porción más cercana de la bobina es aproximadamente 4.4 cm (1 3/4"). El tubo mismo se forma en soporte 30 de preferencia tiene un diámetro exterior de 3 mm (1/10") y un diámetro interior de 1 mm (4/100") . Una fibra se rosca en el soporte 30 y se coloca en el horno; puede ser colgada. La fibra por supuesto debe ser más larga que la longitud desbobinada del soporte 30, y deberá tener una longitud de excesivo suficiente para permitir empalme con otras fibras. La fibra puede roscarse al hacer circular un gas o un líquido tal como agua, metanol o acetona a través de la bobina en la dirección en que la fibra habrá de insertarse,- esto también retira cualquier revestimiento orgánico en la fibra tal como acetato de celulosa. El revestimiento también puede retirarse al pasar aire a través del soporte 30 durante el proceso de recocido, desprendiéndolo por quemado o también arrastrando cualquier hollín. Podrán emplearse gases diferentes al aire normal (por ejemplo nitrógeno o argón) para ayudar a mantener la resistencia de la fibra óptica al excluir agua. Este procedimiento puede emplearse para aplicar materiales (vaporizado) sobre la fibra a fin de mejorar sus propiedades, es decir proporcionar una capa superficial pasivante en la fibra, después de que cualquier revestimiento orgánico sea retirado. La bobina puede elaborarse con un paso mucho mayor para permitir que sea intercalada con un alambre "sin fin", es decir aquella porción de un cable que es distante de sus extremos actuales y no deberá cortarse. La fibra también puede insertarse en un tubo recto y el tubo luego formarse en la bobina. Un material de encapsulación puede emplearse opcionalmente dentro del tubo para acojinar la fibra contra vibraciones durante movimiento del montaje de bobina. Como se ilustra adicionalmente en la Figura 5, el soporte 30 puede no solo ser empleado para recoger una fibra óptica, sino también incorporado directamente en un sub-montaje de bobina 36 para un detector de campo magnético con efecto Faraday. Los extremos de la bobina de fibra se empalman con los extremos de dos fibras polarizantes (Pz) o que mantienen polarización (PM) 38 y 40. Los empalmes de preferencia son empalmes por fusión, para evitar una interfase de aire y para ayudar en mantener alineamiento óptico y estabilidad mecánica.

Tubos rectos, de preferencia de sílice, se emplean para proteger los empalmes y pueden roscarse sobre los extremos de las fibras 38 y 40, antes de empalmar. Estos tubos también proporcionan alivio de tensión para las terminales de fibras Pz o PM. Solo un tubo tal 42 se emplea en la modalidad de la Figura 5. En la modalidad especifica de la Figura 5, las fibras 38 y 40 son fibras polarizantes y el sub-montaje de bobina 36 se diseña para un detector polarimétrico. Para este submontaje, es necesario que la segunda fibra Pz 40 se oriente con su plano de polarización a un ángulo a 45° con respecto al plano de polarización de la primer fibra Pz 38, como se extiende por la fibra óptica dentro del soporte 30. La presente invención además contempla un método y sub-montaje que facilitan una orientación angular adecuada de las fibras. En la modalidad ilustrada, la primer fibra Pz 38 se empalma por fusión a un extremo de la bobina de fibra óptica dentro del soporte 30, pero la segunda fibra Pz 40 no se empalma directamente con la bobina. Por el contrario, una fibra de flexible 44, que se pre-termina en un casquillo 46 (típicamente elaborado de un material cerámico tal como circona) , se fusiona a un extremo 48 de la bobina de fibra. La pieza flexible es una pieza de fibra de modo simple de preferencia idéntica a la fibra empleada para hacer la bobina. Un epoxi de baja tensión tal como TRA-BOND F112 disponible de TRA-CON, Inc., Medford Massachusetts, se emplea para ligar la fibra 44 al casquillo 46. El casquillo luego se pule a un acabado de PC (contacto físico convexo) . El otro extremo de la fibra 44 se escinde, de manera tal que se proyecta apenas suficiente fibra del casquillo 46 para permitir el realizar un empalme por fusión. La fibra flexible 44 de preferencia se fusiona mientras que el extremo libre del casquillo 46 se sostiene temporalmente por un pequeño implemento, tal como una varilla de aluminio (no mostrada) con un diámetro exterior ligeramente mayor que el casquillo 46, y un orificio de un extremo para recibir el casquillo 46. El diámetro exterior de la varilla de aluminio puede ser aproximadamente igual a aquel del soporte 30, de manera tal que un manguito o tubo de cuarzo más grande 50 pueda roscarse sobre la brida de aluminio y posteriormente deslizarse sobre el casquillo y sobre el extremo 32 del soporte 30. Durante fusión, la varilla puede colocarse en una ranura en forma V que se corta dentro de una placa, y la placa se conecta al empalmador de fusión (no mostrado) . El extremo 32 del soporte 30 puede sostenerse similarmente en otra placa, y montarse en el lado opuesto del empalmador. Cuando todos los accesorios están en sitio, el empalme está completo. De preferencia posteriormente, para desprender las placas del empalmador y retirarlas sin movimiento relativo (tal como con un pequeño gato) a fin de minimizar cualquier tensiones en un punto de empalme por fusión. Una tercer placa que tiene otra ranura V, puede luego colocarse bajo el empalme, entre las dos primeras placas, para sostener el manguito 50 conforme se desliza sobre las fibras empalmadas y sobre el extremo 32 del soporte 30. Una vez que el manguito 50 esté en sitio, como se ilustra en la Figura 5, se sujeta al soporte 30 y el casquillo 46 por cualquier medio conveniente, particularmente un epoxi curable por UV tal como EM CAST XP 1060-930-45-1A disponible de Electronic Materials, Inc., de New Milford, Connecticut. Cuando el epoxi se cura, las placas y la varilla de aluminio se retiran. El otro extremo de la bobina de fibra (no visible de la Figura 5) se fusiona directamente a la primer fibra Pz 38. Antes de empalmar la fibra 38 se sostiene sueltamente por un pequeño tubo de cuarzo 54, de preferencia uno idéntico a la tubería de la cual se forma el soporte 30. Otro manguito 56 se rosca sobre el tubo 54 de la fibra 38. Las mismas placas de ranura UV empleadas anteriormente pueden emplearse para sujetar temporalmente el soporte 30 y el tubo 54, durante el procedimiento de empalme. Este empalme puede elaborarse sin preocupación por el ángulo de polarización. El gasto de nuevo sed emplea para levantar las placas del empalmador después de fusión, y una tercer placa de nuevo se emplea para guiar el manguito 56 en la posición ilustrada en la Figura 5. El manguito 56 se liga o une al soporte 30 y el tubo 54 utilizando el epoxi anteriormente mencionado. El tubo 54 que de preferencia tiene una longitud de aproximadamente 5 cm (2") , puede sujetarse a la primer fibra Pz 38 utilizando otro epoxi curable por UV, tal como aquel disponible de Norland Products, Inc., de New Brunswick, New Jersey, (epoxi # 65). Después de que la fibra flexible 44 y la primer fibra Pz 38 se han conectado, la segunda fibra Pz 40 puede conectarse mientras que se orienta adecuadamente a su plano de polarización. Esto se logra utilizando otro casquillo 58 que se sujeta a un extremo de la fibra 40 con el mismo epoxi empleado anteriormente, y también de preferencia se pule a un acabado PC. El casquillo 58 luego se monta en un rotor que no induce ninguna tensión en la fibra misma, el soporte 30 se monta en un dispositivo de micro colocación y se enfoca luz en el extremo libre de la primer fibra Pz 38. Se evaporan dos placas (de nuevo preferencia en sílice) al taladrar orificios suficientemente grandes para que pasen los casquillos 46 y 58 y lo suficientemente pequeños para evitar paso de los manguitos 50 y 56. Cada una de estas placas se coloca sueltamente en posición sobre los casquillos, respectivamente. Luego pueden emplearse varios métodos que serán aparentes a aquellos con destreza en la técnica, para determinar el estado de polarización. Uno de estos métodos requiere que los casquillos 46 y 58 se coloquen en confinamiento y mientras que se conecta una fuente de luz al extremo libre de la primer fibra Pz 38 y un detector óptico se conecta al extremo libre de la segunda fibra Pz 40, el dispositivo de micro colocación se ajusta hasta que se mide la máxima intensidad de luz para obtener un alineamiento transverso adecuado de los casquillos. El rotor se hace girar hasta que la transmisión de luz está a un mínimo, y luego se hace girar +45°, a fin de alinear el plano de polarización de la segunda fibra Pz 40 a un desplazamiento de 45° con respecto al plano de polarización de la primer fibra Pz 38 y la bobina de fibra. Un enfoque menos preciso consiste en girar hasta que la luz transmitida sea la mitad del valor máximo. Cuando los casquillos están en alineamiento adecuado, un epoxi de índice correspondiente tal como el epoxi Norland #81 se aplica entre ellos. Después de que este epoxi ha curado, las placas 60 y 62 se empujan unidas y un epoxi más fuerte tal como el epoxi de vaciado EM anteriormente mencionado, se inyecta entre las placas y alrededor de cada casquillo y se cura. Modalidades alternas pueden proporcionar alineamiento de polarización durante empalme de fusión, eliminando la necesidad por casquillos, y permitiendo el uso de manguitos curvados y tubos de sílice para eliminar los extremos en forma de herradura del soporte 30. El alineamiento durante el empalme puede lograrse al sustituir un tubo de cuarzo simple idéntico al tubo 54 para los casquillos y placas, la segunda fibra Pz 40 se adhiere a este tubo. Este tubo luego se gira para lograr alineamiento de polarización con cualquiera de los métodos descritos anteriormente y el empalme se fusiona inmediatamente. El tubo de cuarzo más grande 50 de nuevo se emplea para fijar el tubo adicional al soporte 30. Cuando se completa el submontaje de bobina 36, puede incorporarse en un detector de efecto Faraday terminado, al conectar el extremo libre de la primer fibra Pz 38 a una fuente de luz, tal como un láser convencional (no mostrado) y conectar el extremo libre de la segunda fibra Pz 40 a un fotodetector convencional (no mostrado) . Posteriormente, los cambios en cualquier corriente de un cable que pasa a través de la bobina de fibra, se reflejarán en la intensidad de la luz polarizada que pasa a través de la segunda fibra Pz 40 al fotodetector. Aunque la invención se ha descrito con referencia a modalidades específicas, esta descripción no se pretende que sea considerada en un sentido limitante. Diversas modificaciones de la modalidad descrita, así como variedades alternas de la invención, serán aparentes a las personas con destreza en la técnica ante referencia de la descripción de la invención. Por ejemplo, en aquellas modalidades de soporte que tiene un anillo con una pared cilindrica exterior, una forma equivalente puede tener un orificio en el substrato con la bobina de fibra óptica empujada sobre la pared interior del orificio. Por lo tanto se contempla que estas modificaciones pueden realizarse sin apartarse del espíritu o alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (21)

1. REIVINDICACIONES 1.- Un artículo para sostener una fibra óptica en una bobina durante recocido, la fibra tiene un coeficiente conocido de expansión térmica, el artículo se caracteriza porque comprende: un substrato construido de un material que tiene un coeficiente de expansión térmica aproximadamente igual al coeficiente de expansión térmica de la fibra óptica, y es capaz de soportar temperaturas de al menos 1000°C; y un anillo conectado al substrato, construido de un material que tiene un coeficiente de expansión térmica aproximadamente igual al coeficiente de expansión térmica de la fibra óptica, y que es capaz de soportar repetidamente temperaturas de al menos 1000°C por al menos 5 horas, el anillo define una pared cilindrica para recibir un tramo bobinado helicoidalmente de la fibra óptica.
2. 2. - El artículo de conformidad con la reivindicación l, caracterizado porque tanto los materiales del substrato como del anillo son de sílice.
3. 3. - El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato es una placa; y el anillo se forma separadamente de la placa, y se conecta a una superficie de la placa.
4. 4.- El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato es una placa,- y el anillo se forma integralmente con la placa por ataque de chorro de arena en una ranura circular en la superficie de la placa,- y la placa además tiene primeros y segundos canales atacados por chorro de arena dentro de la superficie de la placa, para recibir extremos terminales de la bobina de fibra, los canales son generalmente paralelos e intersectan la ranura circular en una tangente .
5. 5. - El articulo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el anillo uan-tai-b ixi prirra: anillo que tiene altura y diámetro exterior conocidos; y el substrato comprende un segundo anillo que tiene un diámetro exterior que es aproximadamente igual al diámetro exterior del primer anillo, y un diámetro exterior que es menos que la altura del primer anillo, de manera tal que el primer anillo pueda sostenerse por el segundo anillo en una posición vertical cuando el segundo anillo se encuentra en una superficie horizontal.
6. 6. - Un submontaje para bobina de fibra, para utilizar en un transductor de corriente óptica que utiliza el articulo de la reivindicación 1, caracterizado porque la bobina de fibra se ha recocido; y el anillo y el substrato tienen orificios alineados para pasar un conductor que transporta corriente.
7. 7.- El artículo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque cada uno de los canales tiene un primer extremo que intersecta la ranura y unsegundo extremoenunbordede la placa,- y los primeros extremos de los canales tienen una profundidad aproximadamente igual a la profundidad de la ranura, y ascienden en rampa hacia los segundos extremos de los canales .
8. 8. - Un artículo para sostener una fibra óptica en una bobina durante recocido, la fibra tiene un conocido coeficiente de expansión térmica, el artículo comprende un soporte tubular bobinado que tiene primeros y segundos extremos, construidos de un material que tiene un coeficiente de expansión térmica aproximadamente igual al coeficiente de expansión térmica de la fibra óptica, y es capaz de soportar respectivamente temperaturas de al menos 1000°C por al menos 5 horas, el soporte tubular bobinado tiene un diámetro interior que es ligeramente mayor que el diámetro exterior de la fibra óptica.
9. 9. - El artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el material es sílice.
10. 10. - El artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el soporte tubular bobinado tiene un paso de bobina suficientemente elevado para permitir que el soporte se intercale con un conductor que transporta corriente .
11. 11.- Un submontaje para bobina de fibra que utiliza el artículo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende: una bobina de fibra recocida, roscada en un soporte tubular bobinado, que tiene primeros y segundos extremos que salen de los primeros y segundos extremos del soporte, respectivamente; una primer fibra óptica conectada al primer extremo de la bobina de fibra en un primer empalme,- una segunda fibra óptica conectada al segundo de la fibra óptica en un segundo empalme,- primeros montajes de tubo para proteger el primer empalme,- y segundos 5 montajes de tubo para proteger el segundo empalme.
12. 12.- El submontaje para bobina de fibra de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el primer montaje de tubo comprende: un miembro de tubo, la primer fibra óptica se extiende a través del miembro de tubo, y el J.U miembro de tubo se localiza próximo al primer empalme,- y un primer miembro de manguito que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo del miembro de manguito se sujeta al primer extremo del soporte tubular bobinado, y el segundo extremo del miembro de manguito se sujeta al miembro de tubo. 15
13. 13.- El submontaje para bobina de fibra de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la segunda fibra óptica es una fibra flexible y el segundo montaje de tubo comprende: un casquillo, el segundo extremo de la bobina de fibra termina en el casquillo, y el casquillo se 20 localiza próximo al primer empalme,- y el miembro de manguito que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo del miembro de manguito se sujeta al segundo extremo del soporte tubular bobinado, y el segundo extremo del miembro de manguito se sujeta al miembro de tubo.
14. 14.- Un submontaje para bobina de fibra de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la segunda fibra óptica es una fibra flexible y el segundo medio de tubo comprende: un primer casquillo, el segundo extremo de la bobina de fibra termina en el casquillo, y el casquillo se localiza próximo al primer empalme,- y un segundo miembro de manguito que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo del miembro de manguito se sujeta al segundo extremo del soporte tubular bobinado, y el segundo extremo del miembro de manguito se sujeta al miembro de tubo.
15. 15.- El submontaje para bobina de fibra de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende: un segundo casquillo; una tercer fibra óptica que tiene un extremo que termina en el segundo casquillo; y montajes de placa para sujetar el primer y segundo casquillos en confinamiento forzado.
16. 16.- El submontaje para bobina de fibra de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el soporte tubular bobinado, el miembro de tubo, el primer miembro de manguito y el segundo miembro de manguito todos se construyen de sílice.
17. 17.- Método para producir un sub-montaje de bobina de fibra óptica para un detector de efecto Faraday, caracterizado porque comprende las etapas de: obtener una fibra óptica que tiene un coeficiente de expansión térmica conocido; roscar la fibra óptica a través de un soporte tubular bobinado que tiene primeros y segundos extremos, construido de un material que tiene un coeficiente de expansión térmica aproximadamente igual a un coeficiente de expansión térmica de la fibra óptica y 5 recocer la fibra óptica para formar una bobina de fibra óptica que tiene primeros y segundos extremos que salen de los primeros y segundos extremos del soporte, respectivamente, al calentar el soporte de fibra óptica cuando menos a 550°C por al ^ menos 5 horas . ?0
18. 18. - El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende las etapas de: roscar un primer extremo de una primer fibra polarizante a través de un miembro de tubo, deslizar un primer miembro de manguito sobre el primer extremo de la fibra polarizante y el miembro de 15 tubo,- empalmar el primer extremo de la fibra polarizante con el primer extremo de la bobina de fibra,- y sujetar un primer extremo del miembro de manguito al primer extremo de soporte, y un segundo extremo del miembro de manguito con el miembro de tubo. 20
19. 19.- El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque además comprende las etapas de: obtener una fibra flexible, que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo de la fibra flexible termina en un casquillo; empalmar el segundo extremo de la fibra flexible con 25 el segundo extremo de la bobina de fibra,- deslizar un miembro de manguito sobre el primer extremo del casquillo, la fibra flexible y el segundo extremo del soporte,- y sujetar un primer extremo del miembro del manguito al casquillo, y un segundo extremo del miembro de manguito con el segundo extremo del soporte .
20. 20.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende las etapas de: obtener una fibra flexible que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo de la fibra flexible termina en un primer casquillo; empalmar el segundo extremo de la fibra flexible con el segundo extremo de la bobina de fibra; deslizar un miembro de manguito sobre el primer extremo del casquillo, la fibra flexible y el segundo extremo del soporte,- y sujetar un primer extremo del segundo miembro del manguito al casquillo, y un segundo extremo del miembro de manguito con el segundo extremo del soporte.
21. 21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque además comprende las etapas de: obtener una segunda fibra polarizante, que tiene primeros y segundos extremos, el primer extremo de la segunda fibra polarizante termina en un segundo casquillo; alinear el primer y segundo casquillos con el extremo terminal de la segunda fibra polarizante, conectada ópticamente al primer extremo de la fibra flexible; inyectar luz en un segundo extremo de la primer fibra polarizante; detectar la intensidad de cualquier luz que salga el segundo extremo de la segunda fibra polarizante conforme se gira el segundo casquillo, para localizar una orientación angular relativa del primer y segundo casquillos para una transmisión de luz deseada,- y fijar el primer casquillo con el segundo casquillo, cuando los casquillos se localizan en dicha orientación angular relativa. RESTJMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un soporte para recocer una bobina de fibra óptica, que utiliza un anillo de sílice en un substrato de sílice, o una bobina tubular de sílice, cualquiera de los cuales puede incorporarse directamente en un sub-montaje de bobina para un detector de corriente con efecto Faraday. El anillo puede formarse de una placa de sílice por ataque de chorro de arena o por rectificado, o formarse separadamente y adherirse a la placa. En la modalidad de soporte tubular, tubos y manguitos de sílice se emplean para proteger empalmes de fusión entre los extremos de la bobina de fibra y fibras polarizantes . El uso de sílice para la mayoría de los componentes del sub-montaje acopla los coeficientes de expansión térmica del sub-montaje al de la bobina de fibra y también permite que la bobina sea recocida a temperaturas extremadamente elevadas . El recocido produce bobinas de fibra de bi-refrigencia reducida, particularmente cuando se utiliza con fibras centrifugadas. Se emplean casquillos para ajustar la orientación angular de las fibras con respecto a sus planos de polarización.