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1、光纤熔融拉锥技术,电子二业部第二十三所宋金声摘:,要利用微火拒加热两根紧挨的光纤并进行在多模光纤中由于熔融拉锥部分改变了光纤,可以制造各种光纤通信用的光分路器,,拉镶这就的形状从而破坏了原来纤芯中导模光的全反射传。。是光纤熔融拉锥技术文中介绍了这种分路器的机输状态,大量的模式进人包层两恨光纤共熔的包,,。“”,理俪造设备关键工艺及应用前景层对这些模具有捣模作用使光功率弥散在共、一前官,熔的包层之中有相当一部分的包层模在传输中进,,,。随着光纤技术的发展各种新的光纤元器件制人料合臂的纤芯又成为导模光如图
2、二(])所示造技术也相应向世,其中光纤熔融拉锥技术就是制造光纤分路器的一种重要方法。光纤分路器是使一个光通道上的光信号引导到。两个或两个以上的光通道去的器件它的主要品种、。有定向辆合器T形祸合器及星形祸合器等虽然,、可以采用传统的光学器件制造方法即利用透镜图二栩合机理,棱镜等元件构成分立型的光分路器但由于光纤极,,在单模光纤中只有一个模其模斑尺寸如,,细微型光学元器件的制造成本很高所以加拿。,图二(2)所示在未拉锥部分其模斑尺寸是很大、`美国等国家首先采用光纤熔融拉锥的技术制造,,,,小的在拉锥部分其
3、模斑尺寸增加至锥腰处,。光纤分路器大大降低了成本,,模斑尺寸达最大值模斑宽度也就是场的宽度所:,光纤是用510制成的多模光纤的纤芯直径,,以当两根光纤不拉锥时即使紧挨着也不会产生50,.一般为;m单模光纤的纤芯直径为45~1。;m。,功率祸合当两根光纤通过拉锥靠近时由于场宽外面的包层直径都是125试纤芯与包层只是在成,,度的增加场分布就相互重迭了因而产生了功率,,分上稍有区别以使折射率有所不同从而使光线。的祸合。,能在纤芯中传输由于光纤并无确定的熔点只有、三设备,,软化点为160。℃所以光纤熔融拉锥技
4、术就是使光纤熔融拉,经锥设备是在七十年代末出现的两根紧挨的光纤在微火炬加热作用下达到熔融状,。过几年的改进现在已逐步完善它主要由气路部,、,,从态再进行绞合拉伸使熔融部分形成锥状,,分机械部分信号监测部分及控制部分组成如图而达到分路的。目的。三所示、二、机理。两根光纤之问的熔融拉锥部分如图一所示从端口1输人的光信号可以通过熔融拉锥部分从直通,臂4与祸合臂3输出从端口2输入的光信号也可。以通过熔融拉锥部分从端口3和4输出为什么从一根光纤中输人的光会辆合到另一根光纤中去呢?可。以简单地用模的观点来解释以优
5、了矛1、`《图一熔融拉锥结构国三熔融拉锥设备名乓、烷的混合物,甚至还含有甲基,气路部分主要由可嫩气体氧气及微火炬等组乙炔这种混合气体。,。一成熔融拉锥的微火炬焰对可燃气体的主要要求的燃烧强度大热效率也很高所用氧气与氧乙,,,。是火焰温度高燃烧速度大发热量大与光纤炔焰的要求相同可燃气体和氧气均采用减压阀控。,。不发生化学反应目前所用的各种可燃气体的性质制并可调节其流量微火炬应根据工艺要求进行。`H:。,,.。如表一所示国外多采用丁烷(c)国内还有设计其喷口直径为15~4mm如果要求更大的,:`采用液化石
6、油气其主要成分是乙烯(cH)与丙,。加热范围可以设计多喷口的微火炬表l各种可燃气体的性质cal.分发热童k/。在空气中点火温度℃,子(压力760mmng燃烧的理5.式温度少5℃)论火焰温度℃总发热责真发热童氧气中空气中下限上限下限:H:{百了。`块C1320412759262325」。。-甲沈CHgQ1081202066556~700650一750545925~。C:H。15688045206305召。630一505`两沈烷14353班~~城万。32sH:沪/、4丁烷C22340205592116;9
7、0~570515~5431二夕之/盆一C`H.,瓦气29035268012132//19Z,}H28932448221093。。29474机械部分主要由光纤夹头、微调装置及转动拉。伸机构等组成夹头一定要保证两恨光纤在加热前紧密,地挨到一起否则在加热后不能使它们的包。层轴合在一起隙调装置必须具有很高的精度.,.。(。1卜m)还要有良好的重复性(01卜m以内)转。冗原性泊动拉伸装置用于熔融后的扭绞和拉锥整个机械部分的运动机构都是在控制部分的指令下进行工作林准泊。的(宁性泊,情号监珊部分主要由光源、微调架、
8、检测器及,〔丁泛二)孰化怪泊显示部分组成用于监测熔融拉锥过程中直通臂与。南祸合臂的功幸输出这也是熔融拉锥法制造光纤分,。路器的一大优点可以保证制品的质量信号监测部。图四火焰形状分实乒上是一个最简单的光纤通信系统光源采用L,,,,,ED或LD管微调架将光纤对谁光源使光线注黄色然后开启氧气开关并调节其流t使火焰,,,入光奸光线通过直通臂和料合臂后进人检测器芯部为辉白色,呈图四(3)所示的形状外焰为透,。一方面将数据在显示部分显现出来另一方面数据,明青色这就是
