RU1810869C - Способ изготовлени волоконно-оптических разветвителей - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : в процессе изготовлени  формирование биконической перет жки производитс  поочередным формированием каждого конуса посредством температурного воздействи  плавно перемещающегос  от середины участка скрутки, к его кра м источника нагрева, колеблющегос  вдоль участка скрутки с амплитудой, не превышающей 5 диаметров участка скрутки. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к еветоводным системам передачи информации, в частности к изготовлению разветвителей из оптических волокон.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества и расширение диапазона параметров волоконно-оптических разветвителей .

На фиг. 1 показан участок разветвлени  из двух скрученных оптических волокон; на фиг. 2 - схема устройства дл  изготовлени  разветвител ; на фиг. 3 - процесс формировани  биконической перет жки, на фиг. 4 - графики: а) зависимости изменени  температуры нагрева в крайней точке сплавл емого участка волокон на период колебании источника нагрева; б) зависимости стабильности градиента температуры сплавлени  волокон от величины амплитуды колебаний источника нагрева.

Способ изготовлени  разветвителей осуществл ют следующим образом.

Два оптических волокна 1 и Г освобождают от внешних покрытий, образу  зачищенные участки одинаковой длины. После

этого эти участки совмещают, соедин ют в. пучок и скручивают на один полный оборот, образу  участок разветвлени  2 дл  формировани  разветвител  (фиг; 1), и прочно закрепл ют волокна в фиксаторах 3 и 3 (фиг. 2).

Затем осуществл ют нагрев оптических волокон 1 и V, например, электрической дугой , возникающей между двум  электродами 4 и 4, подсоединенными к высоковольтному источнику питани  5 и закрепленными на каретке 6.

Формирование биконической перет жки с различной или одинаковой геометрией конусов осуществл ют сплавлением оптических волокон 1 и Г на участке разветвлени 

2 с одновременным их выт гиванием с помощью плавного перемещени  фиксаторов

3 и 3, присоединенных к механизму 7 раст жени  волокон (например, шаговому двигателю ).

Сплавление оптических волокон 1 и Г осуществл ют плавным перемещением от середины участка разветвлени  2 к его кра м электрической дуги, совершающей колеЬа00

а

О 00

о ю

ни  воль участка разветвлени  (фиг. 3) таким образом, чтобы кра  сплавл емого участка волокон 1 и Г не нагревались больше центральной его части, а величина амплитуды колебаний не превышала ширину заданной зоны нагрева, необходимой дл  равномерного прогрева участка разветвлени  2 по всему его диаметру, обеспечива  стабильный градиент температуры по всей длине сплавл емого участка волокон 1 и 1.

Способ сплавлени  осуществл ют следующими механическими средствами. Колебани  электрической дуги осуществл ют возвратно-поступательным движением каретки 6 по линейным горизонтальным опорам 8 и 8 платформы 9 с помощью механизма возвратно-поступательного перемещени  10 (например, кулачкового). Плавное перемещение колеблющейс  дуги осуществл ют плавным передвижением платформы 9 по неподвижно установленным горизонтальным линейным опорам 11 и 11 с помощью механизма линейного перемещени  12 (например, двигател  вращени ).

В процессе формировани  бикониче- ской перет жки производ т контроль ее геометрии с помощью микроскопа и оптических показателей при помощи оптических тестеров . Процесс прекращают при достижении необходимых геометрических и оптических параметров.

Графическа  зависимость фиг. 4а изменени  температуры нагрева в крайней точке сплавл емого участка волокон за период колебаний источника нагрева ti(Ti- температура плавлени  оптических волокон) показывает, что при величине амплитуды А колебаний, не превышающей ширину за: данной зоны нагрева I, необходимой дл  равномерного прогрева участка разветвлени  по всему диаметру (т.е. при А I), температура нагрева имеет практически посто нное значение -равное температуре плавлени  оптических волокон. Стабильность градиента температуры сплавлени  волокон (фиг. 46J, дл  посто нного значени  периода колебани  ti, источника нагрева , уменьшаетс  от посто нного значени  Ti до предельно допустимой нестабильности Та при величине амплитуды колебаний, превышающей заданное значение Г, что приводит к неравномерному выт гиванию

. бптич, волокон.

ЗначениёТа дл  формировани  бикони- ческой перет жки определ етс  началом неконтролируемого изменени  геометрии перет жки или ее разрушени .

Предлагаемый способ иллюстрируетс  следующим примером его осуществлени .

В фиксаторы закрепл ли два скрученных на один полный оборот в участке разветвлени  оптических волокон (с длиной волны отсечки 0,85 мкм) типа ККС 125/50

(многомодовых) или типа СВО-2-125/8 (од- номодовых).

Сплавление волокон производили электрической дугой с силой тока 12 мА и рассто нием между электродами 3 мм, колеблю0 щейс  со средней скоростью 5 мм/с.

Выт гивание сплавл емых волокон производили плавным перемещением фиксаторов в противоположные стороны со скоростью 90 мкм/с и плавным перемеще5 нием колеблющейс  электрической дуги с амплитудой .1,25 мм (т.е. п ти диаметров участка разветвлени , где мкм).

В начальный момент времени, при нулевой скорости перемещени  колеблющейс 

0 электрической дуги, выт гиванием сплавл емых волокон формировали симметричную биконическую перет жку с диаметром с середине примернр20 мкм и крутыми конусами , Затем сглаживали каждый из конусов

5 поочередным перемещением колеблющейс  дуги от середины к кра м участка разветвлени , постепенно увеличива  скорость перемещени  до 250 мкм/с.

Таким образом, получали биконическую

0 перет жку длиной 8,5 мм, имеющую следующие оптические показатели: вносимые потери не более 0,5 дБ, коэффициент разветвлени  3 дБ.- Изготовление разветвител  завершали

5 упрочнением участка разветвлени  надежным присоединением (например, эпоксид- ной смолой) оптических волокон к стекл нной подложке или подложке от двуокиси кремни , имеющей канавку, таким об0 разом, чтобы участок разветвлени  с биконической перет жкой, наход сь в канавке , свободно провисал в воздухе,и герметизацией подложки крышкой из того же материала. :

5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Способ изготовлени  волоконно-оптических разветвителёй, включающий сплав- ление предварительно скрученных волоконных световодов с удаленным покры0 тием на участке скрутки с одновременным их выт гиванием дл  формировани  биконической перет жки с помощью источника нагрева, совершающего колебани  вдоль участка скрутки так, чтобы кра  сплавл емо5 го участка волоконных световодов нагревались сильнее в центральной его части, контроль геометрии формируемой биконической перет жки и оптических параметров, отличающийс  тем, что, с целью првышени  качества и расширени  диапазона параметров волоконно-оптических раэветвителей, формирование бикониче- ской перет жки производитс  поочередным формированием каждого конуса

посредством температурного воздействи 

плавно перемещающегос  от середины уча: стка скрутки к его кра м источника нагрева, колеблющегос  вдоль участка скрутки с амплитудой , не превышающей 5 диаметров

ни

Т, С

Т,

t,

Га)

,е