RU2002107220A

RU2002107220A - Одномодовое электрооптическое волокно и способ его изготовления

Info

Publication number: RU2002107220A
Application number: RU2002107220/28A
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Ветров; Владимир Николаевич Иванов; Владимир Николаевич Полухин; Борис Васильевич Татаринцев; Йенс КОБЕЛКЕ; Хартмут БАРТЕЛЬТ
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-11-27

Claims

1. Одномодовое электрооптическое волокно, включающее сердцевину и световедущую оболочку, выполненные из стекол с наименьшей степенью кристаллизационной способности, и токопроводящие электроды, размещенные вдоль волокна, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит светопоглощающую оболочку с дополнительными светопоглощающими элементами, размещенными вдоль волокна, распределенными заданным образом по площади поперечного сечения светопоглощающей оболочки с заполнением не менее 5% площади поперечного сечения или объема светопоглощающей оболочки, и внешнюю полимерную защитную оболочку, токопроводящие электроды образуют в поперечном сечении волокна пару геометрических фигур заданных формы и размера, расположенных в светопоглощающей оболочке с диаметрально противоположных сторон относительно сердцевины, при этом одна из сторон каждой фигуры находится вблизи границы между световедущей и светопоглощающей оболочками, причем все элементы конструкции волокна изготовлены из материалов, согласованных по ТКЛР с разностью ±5×10^-7 К^-1, сердцевина и световедущая оболочка выполнены из стекла со значением константы Керра, превышающим на 1,5 порядка константу Керра кварцевого стекла, диаметр сердцевины волокна составляет 1-5 мкм, внешний диаметр световедущей оболочки - не менее 3-4 диаметров сердцевины, внешний диаметр светопоглощающей оболочки равен 10-50 диаметрам сердцевины, а толщина каждого из дополнительных светопоглощающих элементов не менее диаметра сердцевины, показатель преломления световедущей оболочки на 0,001-0,008 меньше показателя преломления стекла сердцевины и равен или меньше показателя преломления стекла светопоглощающей оболочки, чье светопоглощение составляет 10-1000 дБ/м в области длин волн 500-1600 нм, а дополнительные светопоглощающие элементы выполнены из стекла с показателем преломления, равным или большим этого значения в светопоглощающей оболочке, и светопоглощением 10-10000 дБ/м в той же области длин волн.

2. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что сердцевина и световедущая оболочка выполнены из стекла со значением константы Керра не менее 5×10^-16 м/В² и содержит следующие компоненты в мас.%: SiO₂ - 7-25, В₂О₃ - 6-15, La₂О₃ - 14-30, BaO - 21-35, TiO₂ - 12-15, Zr₂О₂ - 1-6, WO₃ - 0,7-2, Nb₂О₅ - 2,5-11, и, по крайней мере, один компонент из группы: As₂О₃, Sb₂О₃ в количестве 0,1-0,5.

3. Одномодовое электрооптическое волокно по п.2, отличающееся тем, что стекло дополнительно содержит, по крайней мере, один из следующих компонентов в мас.%: Er₂О₃, Yb₂О₃, Nd₂О₃, Y₂O₃ - 0,01-3, Tb₂О₃ - 0,01-1,5.

4. Одномодовое электрооптическое волокно по п.2 или п.3, отличающееся тем, что стекло дополнительно содержит, по крайней мере, один из компонентов в мас.%: SrO - 0.5-2, CaO - 0,5-2, Та₂О₅ - 2,5-11.

5. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что светопоглощающая оболочка и светопоглощающие элементы выполнены из стекла, содержащего следующие компоненты в мас.%: SiO₂ - 7-25, В₂O₃ - 6-15, La₂О₃ - 14-30, BaO - 21-35, TiO₂ - 12-15, ZrO₂ - 1-6, WO₃ - 0,7-2, Nb₂O₅ - 2,5-11, и, по крайней мере, один компонент из группы: As₂O₃, Sb₂O₃, в количестве 0,1-0,5 и/или, по крайней мере, один компонент из группы: СоО, Cr₂O₃, Mn₂O₃ в количестве СоО, Cr₂О₃ - 0,1-0,5, Mn₂О₃ - 0,01-2.

6. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды выполнены из электропроводящего стекла.

7. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды выполнены из молибдена.

8. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды выполнены из меди.

9. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды выполнены из олова.

10. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что дополнительные светопоглощающие элементы расположены в светопоглощающей оболочке дискретно, причем часть их расположена на границе с световедущей оболочкой, образуя замкнутый слой.

11. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды образуют в поперечном сечении прямые или изогнутые ленты, примыкающие частью боковой линии к границе световедущей оболочки или слою дополнительных светопоглощающих элементов.

12. Одномодовое электрооптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что токопроводящие электроды образуют в поперечном сечении фигуры или треугольника, или прямоугольника, или шестигранника, или полукруга.

13. Способ изготовления одномодового электрооптического волокна, включающий изготовление преформы из стекол сердцевины и оболочки, вытягивание волокна с внедренными токопроводящими электродами, отличающийся тем, что из стекол для сердцевины, для оболочек и для светопоглощающих элементов из штабиков произвольных размеров, имеющих круглое, шестиугольное или прямоугольное сечение, вытягивают дроты одинакового диаметра 0,5-5 мм, затем из дротов сердцевинного и оболочечных стекол и стекла светопоглощающих элементов набирают пакет, имеющий форму сечения шестиугольника или квадрата с размером апофемы или стороны 10-50 мм, длиной 400-600 мм формируя при этом внутреннюю структуру будущего световода, включая токопроводящие электроды, изготовленные из металла или из токопроводящего стекла, затем из пакета, набранного таким образом из дротов, вытягивают, используя вакуумирование 0,5-1,0 атм, преформу, размером апофемы шестиугольника или стороны квадрата от 1 мм до нескольких миллиметров, затем преформу вторично перетягивают в волокно диаметром 50-250 мкм, одновременно нанося полимерное покрытие.