光纖熔融拉錐技術(shù).pdf

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1、光纖熔融拉錐技術(shù),電子二業(yè)部第二十三所宋金聲摘:,要利用微火拒加熱兩根緊挨的光纖并進(jìn)行在多模光纖中由于熔融拉錐部分改變了光纖,可以制造各種光纖通信用的光分路器,,拉鑲這就的形狀從而破壞了原來(lái)纖芯中導(dǎo)模光的全反射傳。。是光纖熔融拉錐技術(shù)文中介紹了這種分路器的機(jī)輸狀態(tài),大量的模式進(jìn)人包層兩恨光纖共熔的包,,?！啊?理儷造設(shè)備關(guān)鍵工藝及應(yīng)用前景層對(duì)這些模具有搗模作用使光功率彌散在共、一前官,熔的包層之中有相當(dāng)一部分的包層模在傳輸中進(jìn),,,。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展各種新的光纖元器件制人料合臂的纖芯又成為導(dǎo)模光如圖

2、二(])所示造技術(shù)也相應(yīng)向世,其中光纖熔融拉錐技術(shù)就是制造光纖分路器的一種重要方法。光纖分路器是使一個(gè)光通道上的光信號(hào)引導(dǎo)到。兩個(gè)或兩個(gè)以上的光通道去的器件它的主要品種、。有定向輛合器T形禍合器及星形禍合器等雖然,、可以采用傳統(tǒng)的光學(xué)器件制造方法即利用透鏡圖二栩合機(jī)理,棱鏡等元件構(gòu)成分立型的光分路器但由于光纖極,,在單模光纖中只有一個(gè)模其模斑尺寸如,,細(xì)微型光學(xué)元器件的制造成本很高所以加拿。,圖二(2)所示在未拉錐部分其模斑尺寸是很大、`美國(guó)等國(guó)家首先采用光纖熔融拉錐的技術(shù)制造,,,,小的在拉錐部分其

3、模斑尺寸增加至錐腰處,。光纖分路器大大降低了成本,,模斑尺寸達(dá)最大值模斑寬度也就是場(chǎng)的寬度所:,光纖是用510制成的多模光纖的纖芯直徑,,以當(dāng)兩根光纖不拉錐時(shí)即使緊挨著也不會(huì)產(chǎn)生50,.一般為;m單模光纖的纖芯直徑為45~1。;m。,功率禍合當(dāng)兩根光纖通過(guò)拉錐靠近時(shí)由于場(chǎng)寬外面的包層直徑都是125試?yán)w芯與包層只是在成,,度的增加場(chǎng)分布就相互重迭了因而產(chǎn)生了功率,,分上稍有區(qū)別以使折射率有所不同從而使光線(xiàn)。的禍合。,能在纖芯中傳輸由于光纖并無(wú)確定的熔點(diǎn)只有、三設(shè)備,,軟化點(diǎn)為160?！嫠怨饫w熔融拉錐技

4、術(shù)就是使光纖熔融拉,經(jīng)錐設(shè)備是在七十年代末出現(xiàn)的兩根緊挨的光纖在微火炬加熱作用下達(dá)到熔融狀,。過(guò)幾年的改進(jìn)現(xiàn)在已逐步完善它主要由氣路部,、,,從態(tài)再進(jìn)行絞合拉伸使熔融部分形成錐狀,,分機(jī)械部分信號(hào)監(jiān)測(cè)部分及控制部分組成如圖而達(dá)到分路的。目的。三所示、二、機(jī)理。兩根光纖之問(wèn)的熔融拉錐部分如圖一所示從端口1輸人的光信號(hào)可以通過(guò)熔融拉錐部分從直通,臂4與禍合臂3輸出從端口2輸入的光信號(hào)也可。以通過(guò)熔融拉錐部分從端口3和4輸出為什么從一根光纖中輸人的光會(huì)輛合到另一根光纖中去呢?可。以簡(jiǎn)單地用模的觀(guān)點(diǎn)來(lái)解釋以?xún)?yōu)

5、了矛1、`《圖一熔融拉錐結(jié)構(gòu)國(guó)三熔融拉錐設(shè)備名乓、烷的混合物,甚至還含有甲基,氣路部分主要由可嫩氣體氧氣及微火炬等組乙炔這種混合氣體。,。一成熔融拉錐的微火炬焰對(duì)可燃?xì)怏w的主要要求的燃燒強(qiáng)度大熱效率也很高所用氧氣與氧乙,,,。是火焰溫度高燃燒速度大發(fā)熱量大與光纖炔焰的要求相同可燃?xì)怏w和氧氣均采用減壓閥控。,。不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)目前所用的各種可燃?xì)怏w的性質(zhì)制并可調(diào)節(jié)其流量微火炬應(yīng)根據(jù)工藝要求進(jìn)行。`H:。,,.。如表一所示國(guó)外多采用丁烷(c)國(guó)內(nèi)還有設(shè)計(jì)其噴口直徑為15~4mm如果要求更大的,:`采用液化石

6、油氣其主要成分是乙烯(cH)與丙,。加熱范圍可以設(shè)計(jì)多噴口的微火炬表l各種可燃?xì)怏w的性質(zhì)cal.分發(fā)熱童k/。在空氣中點(diǎn)火溫度℃,子(壓力760mmng燃燒的理5.式溫度少5℃)論火焰溫度℃總發(fā)熱責(zé)真發(fā)熱童氧氣中空氣中下限上限下限:H:{百了。`塊C1320412759262325」。。-甲沈CHgQ1081202066556~700650一750545925~。C:H。15688045206305召。630一505`兩沈烷14353班~~城萬(wàn)。32sH:滬/、4丁烷C22340205592116;9

7、0~570515~5431二夕之/盆一C`H.,瓦氣29035268012132//19Z,}H28932448221093。。29474機(jī)械部分主要由光纖夾頭、微調(diào)裝置及轉(zhuǎn)動(dòng)拉。伸機(jī)構(gòu)等組成夾頭一定要保證兩恨光纖在加熱前緊密,地挨到一起否則在加熱后不能使它們的包。層軸合在一起隙調(diào)裝置必須具有很高的精度.,.。(。1卜m)還要有良好的重復(fù)性(01卜m以?xún)?nèi))轉(zhuǎn)。冗原性泊動(dòng)拉伸裝置用于熔融后的扭絞和拉錐整個(gè)機(jī)械部分的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都是在控制部分的指令下進(jìn)行工作林準(zhǔn)泊。的(寧性泊,情號(hào)監(jiān)珊部分主要由光源、微調(diào)架、

8、檢測(cè)器及,〔丁泛二)孰化怪泊顯示部分組成用于監(jiān)測(cè)熔融拉錐過(guò)程中直通臂與。南禍合臂的功幸輸出這也是熔融拉錐法制造光纖分,。路器的一大優(yōu)點(diǎn)可以保證制品的質(zhì)量信號(hào)監(jiān)測(cè)部。圖四火焰形狀分實(shí)乒上是一個(gè)最簡(jiǎn)單的光纖通信系統(tǒng)光源采用L,,,,,ED或LD管微調(diào)架將光纖對(duì)誰(shuí)光源使光線(xiàn)注黃色然后開(kāi)啟氧氣開(kāi)關(guān)并調(diào)節(jié)其流t使火焰,,,入光奸光線(xiàn)通過(guò)直通臂和料合臂后進(jìn)人檢測(cè)器芯部為輝白色,呈圖四(3)所示的形狀外焰為透,。一方面將數(shù)據(jù)在顯示部分顯現(xiàn)出來(lái)另一方面數(shù)據(jù),明青色這就是