RU2235072C2 - Method for making fibre-optic member and microchannel structure - Google Patents

Method for making fibre-optic member and microchannel structure Download PDF

Info

Publication number
RU2235072C2
RU2235072C2 RU2001124456/03A RU2001124456A RU2235072C2 RU 2235072 C2 RU2235072 C2 RU 2235072C2 RU 2001124456/03 A RU2001124456/03 A RU 2001124456/03A RU 2001124456 A RU2001124456 A RU 2001124456A RU 2235072 C2 RU2235072 C2 RU 2235072C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
fiber
rods
optic
glass
Prior art date
Application number
RU2001124456/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001124456A (en
Inventor
В.Н. Полухин (RU)
В.Н. Полухин
С.К. Ефремов (RU)
С.К. Ефремов
В.Н. Иванов (RU)
В.Н. Иванов
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научный центр "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научный центр "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научный центр "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова"
Priority to RU2001124456/03A priority Critical patent/RU2235072C2/en
Publication of RU2001124456A publication Critical patent/RU2001124456A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235072C2 publication Critical patent/RU2235072C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: optical and electronic industry.
SUBSTANCE: invention relates to members of fibre-optic and microchannel enhancers. Invention can be used in making flexible and rigid supermode and multimode light guides and transducers, sintered fiber-optic plates, fiber-optic inverters (turning devices), focons and microchannel plates. Method for making fiber-optic members and microchannel structures will allow to simplify the process for preparing fiber with complex pattern of core and shell, provides reducing consumption of materials and diminishing labor intensity. Method involves drawing single light guides, re-drawing single-core light guides to multi-core and supermulti-core ones, sintering and pressing multi-core light guides to blocks and their mechanical finishing. From small bars of round or right-angled form prepared of glass or polymers for core and for fiber shell rods are drawn separately of similar or inter-confirming section 0.4-6 mm. Then packet is collected from rods showing round or polyhedral, for example, hexahedral section form, internal structure is formed in stacking the future single fiber by form and ratio of core and shell sizes. Then a single elementary fiber of size from 5 mcm to 5 mm is drawn from the selected packet. In drawing for the best melting rods made of glass core and shell a packet is evacuated, a single fiber with one or some monolith light-guiding cores enclosed by one or some shells is formed that are used for assembly the second packet for drawing multi-core fiber followed by pressing blocks used for making fiber-optic or microchannel plates.
EFFECT: improved making method.
7 cl, 8 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к оптической и электронной промышленностям, в частности к элементам волоконной оптики и микроканальным усилителям. Изобретение может быть использовано при изготовлении гибких и жестких одномодовых и многомодовых световодов и преобразователей, спеченных волоконно-оптических пластин (ВОП), волоконно-оптических инверторов (поворотников), фоконов и микроканальных пластин (МКП) и других волоконно-оптических элементов и микроканальных структур, содержащих световедущую сердцевину, одну или несколько оболочек, изготавливаемых из стекла или полимеров.The invention relates to the optical and electronic industries, in particular to elements of fiber optics and microchannel amplifiers. The invention can be used in the manufacture of flexible and rigid single-mode and multimode optical fibers and converters, sintered fiber optic plates (FOP), fiber-optic inverters (turn signals), focons and microchannel plates (MCPs) and other fiber-optic elements and microchannel structures, containing a light guide core, one or more shells made of glass or polymers.

Волоконно-оптические элементы: гибкие и жесткие одномодовые и многомодовые световоды и жгуты волокон, преобразователи, спеченные волоконно-оптические пластины, волоконно-оптические инверторы (поворотники), фоконы и микроканальные пластины и другие волоконно-оптические изделия состоят из единичного волокна или группы параллельно регулярно уложенных единичных волокон, состоящих из сердцевины, изготавливаемой из стекла или полимера с одним показателем преломления, и оболочки, изготавливаемой из стекла или полимера с показателем преломления меньшим, чем у сердцевины. Во многих ВОЭ применяются дополнительные экранирующие оболочки из окрашенного стекла или оболочки из растворимого стекла, которые удаляются в процессе изготовления, например, гибких жгутов волокон травлением. Микроканальные пластины формируются из двухслойных волокон, в которых сердцевина изготавливается из растворимого стекла.Fiber optic elements: flexible and rigid single-mode and multimode optical fibers and bundles, converters, sintered fiber optic plates, fiber-optic inverters (turn signals), tapers and microchannel plates, and other fiber-optic products consist of a single fiber or group in parallel regularly stacked single fibers consisting of a core made of glass or polymer with a single refractive index, and a shell made of glass or polymer with a refractive index less than the core. Many HEIs use additional shielded sheaths from stained glass or soluble glass sheaths, which are removed during the manufacturing process, for example, flexible fiber bundles by pickling. Microchannel plates are formed from bilayer fibers in which the core is made of soluble glass.

Известные способы изготовления единичного волокна заключаются или в вытягивании волокна из двойных или тройных тиглей через фильеры непосредственно из жидкой стекломассы, или наиболее распространенный способ при изготовлении оптического волокна и МКП - “штабик-трубка”, заключающийся в вытягивании единичных волокна из комплекта, составленного из трубки или нескольких трубок, вставленных одна в другую, в последнюю (внутреннюю) из которых вставлен штабик.Known methods for manufacturing a single fiber are either pulling fibers from double or triple crucibles through dies directly from molten glass, or the most common method for manufacturing optical fibers and MCPs is the “tube-tube”, which involves pulling single fibers from a kit made up of a tube or several tubes inserted one into the other, into the last (inner) of which a staff is inserted.

Известен способ изготовления волокна из фильер см., например, патенты США № 4193782, С 03 В, 37/02, 03.18.1980; № 4217123, С 03 В, 37/02, 08 12.1980 г.A known method of manufacturing fiber from spinnerets see, for example, US patents No. 4193782, C 03 B, 37/02, 03.18.1980; No. 4217123, С 03 В, 37/02, 08 12.1980

Недостатком этих способов является то обстоятельство, что вытягивание волокна необходимо вести в высокотемпературной области вязкостей, при которых происходит повышенная взаимодиффузия стекол сердцевины и оболочки, что значительно ухудшает н световодные свойства волокна. Кроме того, тигли и фильера должны быть изготовлены из дорогостоящего материала - платины.The disadvantage of these methods is the fact that the stretching of the fiber must be carried out in the high-temperature range of viscosities, in which there is an increased interdiffusion of the glass of the core and the sheath, which significantly impairs the optical fiber properties of the fiber. In addition, crucibles and a die should be made of an expensive material - platinum.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ изготовления единичного волокна из комплектов "штабик - трубка", который можно считать классическим в технологии производства оптического волокна и МКП, см. патент США № 5.015.909, Int. C1. С 03 С, 3/108, U.S.C1. - 313/103 R. 14.05.1991 г.Closest to the technical nature of the proposed method is a method of manufacturing a single fiber from a set of "staff-tube", which can be considered classic in the production technology of optical fiber and MCP, see US patent No. 5.015.909, Int. C1. C 03 C, 3/108, U.S. C1. - 313/103 R. 05/14/1991

По известному способу единичное волокно изготавливается следующим образом: сначала изготавливают трубку и штабик, штабик вставляют в готовую трубку и полученный таким образом комплект нагревают до размягчения в печи и вытягивают единичное двухслойное волокно. Единичные волокна набирают в пучок-пакет, повторно нагревают и вытягивают многожильное волокно, которое спекают в блок.According to the known method, a single fiber is made as follows: first, a tube and a head are made, the head is inserted into the finished tube and the set thus obtained is heated to soften in an oven and a single two-layer fiber is pulled. Single fibers are drawn into a bundle, reheated, and the multicore fiber is pulled, which is sintered into a block.

При всех его достоинствах этот способ обладает рядом существенных недостатков, ограничивающих его применение. Во-первых, сложность изготовления высокоточных трубок для оболочки, которые во многих случаях приходится изготавливать механическим путем, высверливанием отверстия в штабике, что является малопроизводительной и дорогостоящей операцией, требующей специального оборудования. Изготовление трубок непосредственно из жидкой стекломассы также требует крупногабаритных машин и мощных плавильных агрегатов. Во-вторых, сложность или в некоторых случаях невозможность изготовления штабиков и трубок специального профиля, который необходимо придать первичному волокну. В-третьих, необходимость иметь крупногабаритные заготовки штабиков и трубок.With all its advantages, this method has a number of significant drawbacks that limit its use. Firstly, the complexity of manufacturing high-precision tubes for the shell, which in many cases have to be made mechanically by drilling a hole in the head, which is an inefficient and expensive operation that requires special equipment. The manufacture of tubes directly from molten glass also requires large-sized machines and powerful melting units. Secondly, the complexity or, in some cases, the impossibility of manufacturing racks and tubes of a special profile, which must be given to the primary fiber. Thirdly, the need to have large-sized workpieces of racks and tubes.

Задачей настоящего изобретения является упрощение изготовления волокон со сложным профилем оболочки и сердцевины, повышение экономичности - уменьшение затрат материалов и трудоемкости, универсализация процесса и расширение области применения способа на все виды волоконных и микроканальных структур.The objective of the present invention is to simplify the manufacture of fibers with a complex profile of the shell and core, increase efficiency - reducing the cost of materials and labor, universalizing the process and expanding the scope of the method for all types of fiber and microchannel structures.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления волоконно-оптических элементов и микроканальных пластин из стекла и полимеров, который включает вытягивание единичных световодов, перетягивание одножильных световодов в многожильные и сверхмногожильные, спекание и прессование многожильных световодов в блоки и их механическую разделку, из штабиков круглой или прямоугольной формы, изготовленных из стекол для сердцевины и для оболочек волокна, раздельно вытягивают стержни одинакового или взаимосогласующегося различного сечения 0,4-6 мм. Затем из стержней набирают пакет, имеющий круглую или многогранную, например шестигранную форму сечения, при укладке формируют внутреннюю структуру будущего единичного волокна по форме и соотношениям размеров сердцевины и оболочек. Затем из набранного пакета вытягивают элементарное единичное волокно размером от 5 мкм до 5 мм, причем при вытягивании для лучшего сплавления стержней из стекла сердцевины и оболочек пакет вакуумируют, таким образом формируют единичное волокно с одной или несколькими монолитными световедущими сердцевинами, окруженными одной или несколькими оболочками. Полученные таким "беструбочным" способом элементарные волокна является либо готовой продукцией, либо перерабатываются далее по известным технологическим схемам. Единичное волокно используют для сборки второго пакета для вытягивания многожильного волокна (МЖС). И если требуется получение элементов с большим разрешением, из МЖС повторно собирается пакет для вытягивания сверхмногожильных световодов (СМЖС). Многожильное или сверхмногожильное волокно разрезают на куски размером 40-100 мм, укладывают в форму и прессуют блок. Блок разрезают на пластины, из которых изготавливают или волоконно-оптические элементы, или заготовки микроканальных пластин. Исходные стержни из стекол могут быть вытянуты также из жидкой стекломассы фильерным способом и уложены в пакет в пакет, имеющий квадратную форму сечения или многоугольную форму сечения.The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing fiber optic elements and microchannel plates of glass and polymers, which involves pulling single fibers, pulling single-core fibers into multi-core and multi-core, sintering and pressing multi-core fibers into blocks and their mechanical cutting, from round or rectangular beams made of glass for the core and for the fiber sheaths are separately pulled by rods of the same or mutually consistent cross section of 0.4-6 mm. Then, a packet having a round or multifaceted, for example, hexagonal cross-sectional shape is assembled from the rods, when laying, the internal structure of the future single fiber is formed in the shape and size ratios of the core and shells. Then, an elementary single fiber from 5 μm to 5 mm in size is pulled from the stacked bag, and when pulled to better fuse the glass rods of the core and the shells, the bag is evacuated, thereby forming a single fiber with one or more monolithic light-guiding cores surrounded by one or more shells. The elementary fibers obtained in this “tubeless” way are either finished products or are further processed according to known technological schemes. A single fiber is used to assemble a second bag for drawing multi-strand fiber (MFL). And if it is required to obtain elements with a higher resolution, a packet for drawing super-multi-core optical fibers (SMGS) is reassembled from the MSS. Stranded or super-stranded fiber is cut into pieces of size 40-100 mm, laid in a mold and pressed into a block. The block is cut into plates from which either fiber optic elements or blanks of microchannel plates are made. The original glass rods can also be drawn from molten glass by spinneret method and packed into a bag in a bag having a square cross-sectional shape or a polygonal cross-sectional shape.

Причем единичное волокно может иметь несколько световедущих сердцевин с формой сечения, отличной от формы сечения единичного волокна, например многоугольную при круглой форме единичного волокна или квадратную при шестигранной форме единичного волокна.Moreover, a single fiber may have several light guide cores with a cross-sectional shape different from the cross-sectional shape of a single fiber, for example polygonal with a round shape of a single fiber or square with a hexagonal shape of a single fiber.

При вытягивании пакета для лучшего спекания стержней и предотвращения образования пузырей на границах спекания стержней в нем создается вакуум не менее 0.4 атм.When the bag is pulled out for better sintering of the rods and to prevent the formation of bubbles at the boundaries of sintering of the rods, a vacuum of at least 0.4 atm is created in it.

Существенным отличием и преимуществом предлагаемого способа является то, что для осуществления формирования элементарного световодного волокна не требуется изготовление точных трубок и массивного штабика для сердцевины. Другим преимуществом способа является то, что можно формировать любой профиль сердцевины и оболочек как по размеру, так и по конфигурации, которые при применении вакуумирования образуют сплошную оптическую среду, образно говоря, метод позволяет рисовать структуру элементарного световода как мозаичную картину. Повышается экономичность, т.к. можно изготовить волоконный элемент из малого количества материала, нет потерь стекла, как при изготовлении трубок, когда более половины стекла высверленной внутренности заготовки теряется. Значительно уменьшается трудоемкость, т.к. целиком исключается энергоемкий процесс изготовления трубок. Большим преимуществом способа является его универсальность, он применим для изготовления практически всех видов волоконных элементов и микроканальных структур.A significant difference and advantage of the proposed method is that for the implementation of the formation of an elementary light guide fiber does not require the manufacture of precision tubes and a massive staff for the core. Another advantage of the method is that it is possible to form any profile of the core and shells both in size and in configuration, which, when applied to vacuum, form a continuous optical medium, figuratively speaking, the method allows you to draw the structure of an elementary fiber as a mosaic picture. Increases profitability, because you can make a fiber element from a small amount of material, there is no glass loss, as in the manufacture of tubes, when more than half of the glass of the drilled inside of the workpiece is lost. Significantly reduces the complexity, because completely eliminates the energy-intensive process of manufacturing tubes. The great advantage of the method is its versatility, it is applicable for the manufacture of almost all types of fiber elements and microchannel structures.

Изобретение иллюстрируется чертежами, которые включают следующие данные.The invention is illustrated by drawings, which include the following data.

На фиг.1 показана схема получения исходных единичных стержней из стекол сердцевины и оболочек, где 1-4 - исходные заготовки из стекол сердцевины и оболочек, 5 - печь прямого нагрева, 6 - механизм вытягивания, 7 - исходный стержень.Figure 1 shows the scheme for obtaining the initial single rods from the glasses of the core and shells, where 1-4 are the initial blanks from the glasses of the core and shells, 5 is a direct heating furnace, 6 is a pulling mechanism, 7 is the initial rod.

На фиг.2 показан поперечный разрез блока, уложенного из стержней круглого сечения в пакет шестигранного сечения, где 8 - сердцевина, 9 - прозрачная оболочка.Figure 2 shows a cross section of a block laid from round rods in a hexagonal packet, where 8 is the core, 9 is a transparent shell.

На фиг.3 показан поперечный разрез блока, уложенного из стержней шестигранного сечения в пакет шестигранного сечения, где 8 - сердцевина, 9 - прозрачная оболочка, 10 - окрашенная поглощающая оболочка.Figure 3 shows a cross-section of a block laid from rods of a hexagonal cross section in a packet of a hexagonal cross section, where 8 is a core, 9 is a transparent shell, 10 is a colored absorbent shell.

На фиг.4 показана схема перетягивания пакетов в элементарное единичное волокно или в многожильное волокно, где 11 - пакет, 5 печь прямого нагрева, 12 - вакуумный насос, 6 - вытягивающий механизм, 7 - готовый одножильный или многожильный световод.Figure 4 shows the scheme of dragging packets into a single fiber or into a multicore fiber, where 11 is a packet, 5 a direct heating furnace, 12 is a vacuum pump, 6 is a pulling mechanism, 7 is a finished single-core or multi-core fiber.

На фиг.5-а показан поперечный разрез элементарного единичного волокна с одной оболочкой, а на фиг.5-б - с двумя оболочками, где 8 - сердцевина волокна, 9 - прозрачная оболочка, 10 - окрашенная поглощающая оболочка.Figure 5-a shows a cross section of an elementary single fiber with one sheath, and figure 5-b with two sheaths, where 8 is the fiber core, 9 is a transparent sheath, 10 is a colored absorbent sheath.

На фиг.6-а показан поперечный разрез элементарного единичного волокна с одной квадратной - и на фиг.6-б) - с двумя прямоугольными световедущими сердцевинами, где 8 - сердцевины, 9 - прозрачная оболочка, 10 - поглощающая оболочка.Figure 6-a shows a cross section of a single unitary fiber with one square — and FIG. 6-b) —with two rectangular light-guiding cores, where 8 are cores, 9 is a transparent sheath, 10 is an absorbent sheath.

Пример 1. Для получения исходного единичного волокна для изготовления гибкого многомодового световода согласно фиг.1 круглые штабики стекол сердцевины 1 с показателем преломления 1.6, и оболочки 2, с показателем преломления 1.48, помещают в печь 5, разогревают до температуры вытягивания стекла - 800°С и вытягивают с помощью машины 6, дроты 7 диаметром 0.6 мм. Дроты 7 укладывают по фиг.2 в пакет шестигранного сечения с размером апофемы 30 мм, причем, из стекла сердцевины выкладывают сердцевину 8 и из стекла оболочки оболочку 9. По фиг.4 пакет 11 помещают в печь 5, нагревают вторично до температуры размягчения 800°С и вытягивают с помощью машины 6 единичный элементарный световод 7 размером 0.6 мм. При вытягивании пакет 11 для лучшего спекания стержней и предотвращения образования пузырей вакуумируют с помощью вакуумного насоса 12. Поперечный разрез элементарного световода показан на фиг.5-а. Световод имеет сердцевину 8, окруженную одной оболочкой 9 из прозрачного стекла. Из полученного таким образом элементарного волокна набирают гибкий жгут по принятой технологии - виброукладкой.Example 1. To obtain the original single fiber for the manufacture of a flexible multimode fiber according to figure 1, the round glass beads of the core core 1 with a refractive index of 1.6, and the shell 2, with a refractive index of 1.48, are placed in the furnace 5, heated to a glass drawing temperature of 800 ° C and pulled using a machine 6, drills 7 with a diameter of 0.6 mm. The drills 7 are laid in FIG. 2 in a hexagonal sectional bag with an apopheme size of 30 mm; moreover, the core 8 is laid out from the glass core and the shell 9 is made from the glass of the shell. According to FIG. 4, the bag 11 is placed in the furnace 5 and heated a second time to a softening point of 800 C and pulled using a machine 6 a single elementary fiber 7 with a size of 0.6 mm When pulling the package 11 to better sinter the rods and prevent the formation of bubbles, vacuum using a vacuum pump 12. A cross section of an elementary fiber is shown in Fig.5-a. The light guide has a core 8 surrounded by a single sheath 9 of transparent glass. From the elementary fiber obtained in this way, a flexible bundle is assembled according to the accepted technology — vibro-laying.

Пример 2. Для получения исходного единичного волокна для изготовления волоконно-оптической пластины согласно фиг.1 круглые штабики из стекол сердцевины ТБФ 10-1, с показателем преломления 1.81 прозрачной оболочки ВО50 2, с показателем преломления 1.48 и темно-экранирующей оболочки ВТО73М 4 помещают в печь 5, разогревают до температуры размягчения стекла соответственно до 730°, 790°, 795° и вытягивают с помощью машины 6, дроты 7 диаметром 0.6 мм. Дроты 7 укладывают по фиг.3 в пакет шестигранного сечения с размером апофемы 30 мм, причем из стекла сердцевины выкладывают сердцевину 8, из стекла прозрачной оболочки - оболочку 9 и из стекла поглощающей оболочки - оболочку 10. По фиг.4 пакет 11 помещают в печь 5, нагревают вторично до температуры размягчения 795° и вытягивают с помощью машины 6 единичный элементарный световод 7 размером 0.6 мм. При вытягивании пакет 11 для лучшего спекания и предотвращения образования пузырей вакуумируют с помощью вакуумного насоса 12. Поперечный разрез единичного элементарного световода показан на фиг.5-а. Световод имеет сердцевину 8, окруженную первой оболочкой 9 из прозрачного стекла и вторую оболочку 10 из экранирующего стекла. Единичное волокно используют для сборки второго пакета по принятой технологии для вытягивания многожильного волокна (МЖС). И если требуется получение элементов с большим разрешением, из МЖС повторно собирается пакет для вытягивания сверхмногожильных световодов (СМЖС). Многожильное или сверхмногожильное волокно разрезают на куски размером 40-100 мм, укладывают в форму и прессуют блок. Блок разрезают на пластины, из которых изготавливают волоконно-оптические пластины.Example 2. To obtain the original single fiber for the manufacture of the fiber optic plate according to Fig. 1, round posts made of glass from the core of TBF 10-1, with a refractive index of 1.81 of a transparent sheath BO50 2, with a refractive index of 1.48 and a dark-shielded sheath WTO73M 4 are placed in furnace 5, heated to a glass softening temperature, respectively, to 730 °, 790 °, 795 ° and pulled using a machine 6, drills 7 with a diameter of 0.6 mm. The dartboard 7 according to FIG. 3 is placed in a hexagonal cross-sectional bag with an apopheme size of 30 mm, with the core 8 being laid out from the glass core, the casing 9 from the transparent glass and the casing 10 from the absorbing glass. FIG. 4, the bag 11 is placed in the furnace 5, they are heated a second time to a softening temperature of 795 ° and a single elementary optical fiber 7 of 0.6 mm in size is pulled using a machine 6. When pulling the bag 11 for better sintering and to prevent the formation of bubbles, vacuum using a vacuum pump 12. A cross section of a single elementary fiber is shown in Fig.5-a. The light guide has a core 8 surrounded by a first sheath 9 of transparent glass and a second sheath 10 of shielding glass. A single fiber is used to assemble a second packet according to accepted technology for drawing multicore fibers (MF). And if it is required to obtain elements with a higher resolution, a packet for drawing super-multi-core optical fibers (SMGS) is reassembled from the MSS. Stranded or super-stranded fiber is cut into pieces of size 40-100 mm, laid in a mold and pressed into a block. The block is cut into plates from which fiber optic plates are made.

Пример 3. Для получения исходного единичного волокна для изготовления микроканальных пластин по фиг.1 круглые штабики из растворимого стекла сердцевины МКС3 3, и активного стекла МКО404 4, обладающего вторичной эмиссией электронов при восстановлении его в водороде, помещают в печь 5, разогревают до температуры размягчения стекла 795°С для МКС 3 и 712°С для МКО404 и вытягивают с помощью машины 6, дроты 7 диаметром 0.6 мм. Дроты 7 укладывают по фиг.2 в пакет шестигранного сечения с размером апофемы 30 мм, причем из стекла растворимой сердцевины выкладывают сердцевину 8, из активного стекла оболочку 9. По фиг.4 пакет 11 помещают в печь 5, нагревают вторично до температуры 795°С и вытягивают с помощью машины 6 единичный элементарный световод 7 размером 0.8 мм. При вытягивании пакет 11 для лучшего спекания и предотвращения образования пузырей вакуумируют с помощью вакуумного насоса 12. Поперечный разрез единичного элементарного волокна показан на фиг.5-а. Волокно имеет растворимую сердцевину 8, окруженную оболочкой 9 из активного стекла. Единичное волокно используют для сборки второго пакета по принятой технологии для вытягивания многожильного волокна (МЖС). Многожильное или сверхмногожильное волокно разрезают на куски размером 40-100 мм, укладывают в форму и прессуют блок. Блок разрезают на пластины, из которых изготавливают заготовки для микроканальных пластины.Example 3. To obtain the original single fiber for the manufacture of microchannel plates in figure 1, round posts made of soluble glass core МКС3 3, and active glass МКО404 4, which has secondary electron emission upon reduction in hydrogen, are placed in the furnace 5, heated to softening temperature glass 795 ° C for ISS 3 and 712 ° C for MKO404 and pulled using machine 6, drills 7 with a diameter of 0.6 mm. The drills 7 are laid in FIG. 2 in a hexagonal bag with an apopheme size of 30 mm, with the core 8 being laid out from the glass of the soluble core and the shell 9 made of active glass. According to FIG. 4, the bag 11 is placed in the furnace 5 and heated a second time to a temperature of 795 ° C and pulled using a machine 6 a single elementary fiber 7 with a size of 0.8 mm When pulling the bag 11 for better sintering and to prevent the formation of bubbles, vacuum using a vacuum pump 12. A cross section of a single elementary fiber is shown in Fig.5-a. The fiber has a soluble core 8 surrounded by an active glass sheath 9. A single fiber is used to assemble a second packet according to accepted technology for drawing multicore fibers (MF). Stranded or super-stranded fiber is cut into pieces of size 40-100 mm, laid in a mold and pressed into a block. The block is cut into plates, from which the blanks for microchannel plates are made.

Приведенные на фиг.1-6 примеры наглядно демонстрируют, что использование предлагаемого способа изготовления волоконно-оптических элементов и микроканальных структур упрощает изготовление световодов со сложным профилем оболочки и сердцевины. Повышает экономичность - уменьшает отходы материалов и снижает трудоемкость, т.к. по известному способу ОЖС изготавливаются из высокоточных полированных трубок и штабиков, которые изготавливаются механической обработкой. Налицо универсализация процесса и расширение области применения способа на все виды волоконных и микроканальных структур. Например, изготовить волокно с двумя квадратными сердцевинами по фиг.6-б), используя традиционный метод "штабик-трубка" в принципе возможно, но экономически нецелесообразно, т.к. пришлось бы изготавливать квадратную трубку и квадратные штабики для сердцевины и треугольные для темной оболочки, что потребовало бы специального оборудования и больших трудозатрат.The examples shown in figures 1-6 clearly demonstrate that the use of the proposed method for the manufacture of fiber-optic elements and microchannel structures simplifies the manufacture of optical fibers with a complex profile of the cladding and core. Increases profitability - reduces waste materials and reduces labor intensity, because according to the known method, OZHS are made of high-precision polished tubes and racks, which are made by machining. There is a universalization of the process and the expansion of the scope of the method for all types of fiber and microchannel structures. For example, to make a fiber with two square cores in Fig.6-b), using the traditional method of the "tube-tube" in principle is possible, but not economically feasible, because it would be necessary to produce a square tube and square racks for the core and triangular for the dark shell, which would require special equipment and large labor costs.

Процесс для полимеров - идентичен по всем операциям. Отличие состоит лишь в том, что используют температуры вытягивания соответственно температурам размягчения полимеров.The process for polymers is identical across all operations. The only difference is that they use drawing temperatures according to the softening temperatures of the polymers.

Claims (7)

1. Способ изготовления волоконно-оптических элементов и микроканальных структур, включающий вытягивание единичных световодов, перетягивание одножильных световодов в многожильные и сверхмногожильные, спекание и прессование многожильных световодов в блоки и их механическую разделку, отличающийся тем, что из штабиков круглой или прямоугольной формы, изготовленных из стекол или полимеров для сердцевины и для оболочек волокна, раздельно вытягивают стержни одинакового или взаимосогласующегося различного сечения 0,4-6 мм, затем из стержней набирают пакет, имеющий круглую или многогранную, например, шестигранную форму сечения, формируют при укладке внутреннюю структуру будущего единичного волокна по форме и соотношениям размеров сердцевины и оболочек, затем из набранного пакета вытягивают элементарное единичное волокно, размером от 5 мкм до 5 мм, причем при вытягивании для лучшего сплавления стержней из стекла сердцевины и оболочек пакет вакуумируют, формируют единичное волокно с одной или несколькими монолитными световедушими сердцевинами, окруженными одной или несколькими оболочками, которые используют для сборки второго пакета для вытягивания многожильного волокна, из которых прессуют блоки для изготовления волоконно-оптических или микроканальных пластин.1. A method of manufacturing fiber optic elements and microchannel structures, including pulling single fibers, pulling single-core fibers into multi-core and super-multi-core, sintering and pressing multi-core optical fibers into blocks and their mechanical cutting, characterized in that from round or rectangular frames made of glasses or polymers for the core and for the fiber sheaths, separately pull rods of the same or mutually consistent different cross-section of 0.4-6 mm, then from the rods a packet having a round or multifaceted, for example, hexagonal cross-sectional shape is removed, the internal structure of the future single fiber is formed when laying according to the shape and size ratios of the core and shells, then an elementary single fiber of 5 microns to 5 mm in size is pulled from the stacked packet; stretching for better fusion of the core rods and glass rods, the package is evacuated, a single fiber is formed with one or more monolithic light-guiding light cores surrounded by one or more their shells, which are used to assemble the second package for drawing multicore fibers, from which blocks are pressed for the manufacture of fiber optic or microchannel plates. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходные стержни вытягивают из жидкой стекломассы фильерным способом.2. The method according to p. 1, characterized in that the source rods are pulled from the molten glass by a spinneret method. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходные стержни укладывают в пакет, имеющий квадратную форму сечения.3. The method according to p. 1, characterized in that the source rods are placed in a package having a square cross-sectional shape. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходные стержни укладывают в пакет, имеющий многоугольную форму сечения.4. The method according to p. 1, characterized in that the source rods are placed in a package having a polygonal cross-sectional shape. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что единичное волокно имеет несколько световедущих жил.5. The method according to p. 1, characterized in that the single fiber has several light guide cores. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что единичное волокно имеет сердцевину с формой сечения, отличной от формы сечения единичного волокна, например многоугольную.6. The method according to p. 1, characterized in that the single fiber has a core with a cross-sectional shape different from the cross-sectional shape of a single fiber, for example polygonal. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при вытягивании пакета в нем создают вакуум не менее 0,4 атм.7. The method according to p. 1, characterized in that when pulling the package in it create a vacuum of at least 0.4 atm.
RU2001124456/03A 2001-09-03 2001-09-03 Method for making fibre-optic member and microchannel structure RU2235072C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001124456/03A RU2235072C2 (en) 2001-09-03 2001-09-03 Method for making fibre-optic member and microchannel structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001124456/03A RU2235072C2 (en) 2001-09-03 2001-09-03 Method for making fibre-optic member and microchannel structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001124456A RU2001124456A (en) 2003-07-27
RU2235072C2 true RU2235072C2 (en) 2004-08-27

Family

ID=33412112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001124456/03A RU2235072C2 (en) 2001-09-03 2001-09-03 Method for making fibre-optic member and microchannel structure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235072C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578693C1 (en) * 2014-12-29 2016-03-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова") Method of making fibre-optic element (foe) transmitting image and foe made using said method
RU2583892C1 (en) * 2015-02-09 2016-05-10 Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова") Method of making light-scattering fibre-optical element and fibre-optic element obtained based on said method
WO2017019746A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 The Penn State Research Foundation Method and apparatus for producing crystalline cladding and crystalline core optical fibers
RU2809396C1 (en) * 2023-06-28 2023-12-11 Общество с ограниченной ответственностью "Технология и Оборудование для Стеклянных Структур" (ООО "ТОСС") Method for manufacturing multicapillary structures for gas storage

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578693C1 (en) * 2014-12-29 2016-03-27 Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова") Method of making fibre-optic element (foe) transmitting image and foe made using said method
RU2583892C1 (en) * 2015-02-09 2016-05-10 Акционерное общество "Научно-исследовательский и технологический институт оптического материаловедения Всероссийского научного центра "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И. Вавилова") Method of making light-scattering fibre-optical element and fibre-optic element obtained based on said method
WO2017019746A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 The Penn State Research Foundation Method and apparatus for producing crystalline cladding and crystalline core optical fibers
US9995875B2 (en) 2015-07-28 2018-06-12 The Penn State Research Foundation Method and apparatus for producing crystalline cladding and crystalline core optical fibers
US10274673B2 (en) 2015-07-28 2019-04-30 The Penn State Research Foundation Method and apparatus for producing crystalline cladding and crystalline core optical fibers
RU2809396C1 (en) * 2023-06-28 2023-12-11 Общество с ограниченной ответственностью "Технология и Оборудование для Стеклянных Структур" (ООО "ТОСС") Method for manufacturing multicapillary structures for gas storage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2439627C2 (en) Multi-core fibre for optical pumping device and method for its manufacture; optical pumping device; fibre laser and fibre amplifier
EP1334384B1 (en) Fibre optical plate arrangement and method of production
US6968107B2 (en) Holey optical fibres
JP4532738B2 (en) Method for manufacturing photonics structure
US7106932B2 (en) Method and apparatus relating to optical fibers
US6598428B1 (en) Multi-component all glass photonic band-gap fiber
US20100104869A1 (en) Photonic Crystal Fibers and Methods for Manufacturing the Same
US5173097A (en) Process for the manufacture of objects with small complex cross-sections
CN105633779A (en) Optical fiber end face pumping coupler for optical fiber amplifier and fabrication method of optical fiber end face pumping coupler
US3653739A (en) Leachable bundle of optical fibers
EP1564569A1 (en) Porous optical fiber and method for manufacturing the same
US3844752A (en) Method for fabricating an optical fiber cable
CN105633778A (en) High-order-mode filtering optical fiber end surface pumping coupler and manufacture method thereof
WO2005017569A3 (en) Hollow core photonic band gap infrared fibers
CN102736170B (en) Optical fiber image transmission element with square optical fiber structure
Mahdiraji et al. Multicore flat fiber: a new fabrication technique
RU2235072C2 (en) Method for making fibre-optic member and microchannel structure
JP5719960B1 (en) OPTICAL CONNECTION COMPONENT OF MULTI-CORE FIBER AND POLARIZATION MAINTENANCE FIBER AND METHOD FOR PRODUCING OPTICAL CONNECTION COMPONENT
CN113866894A (en) Few-mode multi-core optical fiber channel splitter and preparation method thereof
RU2578693C1 (en) Method of making fibre-optic element (foe) transmitting image and foe made using said method
RU2001124456A (en) METHOD FOR PRODUCING FIBER-OPTICAL ELEMENTS AND MICROCHANNEL STRUCTURES
CN115047566B (en) Method for preparing space division multiplexing/demultiplexing device for multi-core optical fiber
CN113866882B (en) Optical fiber mode division multiplexer and preparation method thereof
JP2007514965A (en) Multi-core microstructured optical fiber for imaging
RU2583892C1 (en) Method of making light-scattering fibre-optical element and fibre-optic element obtained based on said method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070904