способ получения одномодового волоконного световода

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОМОДОВОГО ВОЛОКОННОГО СВЕТОВОДА путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубу и сплавления трубы с заготовкой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и улучшения оптических характеристик волоконных световодов, пазы прорезают на глубину 1-2 мм, а после сплавления кварцевой трубы с заготовкой ее помещают в травильный раствор.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области волоконной техники и может быть использовано для изготовления волоконных световодов, сохраняющих состояние поляризации излучения, которые могут найти широкое применение в датчиках физических величин и волоконных линиях связи.

Наиболее близким из известных к предлагаемому является способ получения одномодового волоконного световода путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубу и сплавления трубы с заготовкой [1] Недостатком известного способа является образование микротрещин в заготовке при ее шлифовке, большая вероятность деформации и искривление отверстий в заготовке в процессе ее сплавления с кварцевой трубой, необходимость создания избыточного давления в отверстиях внутри заготовки при сплавлении ее с кварцевой трубой.

При шлифовке заготовки с целью деформирования плоских срезов или пазов удаляется значительная часть заготовки, т.к. для обеспечения требуемых характеристик волоконных световодов необходимо, чтобы отшлифованная поверхность или граница паза как можно ближе располагалась к сердцевине заготовки. В связи с этим значительно возрастают требования к качеству заготовки. Образование микротрещин на отшлифованной поверхности приводит к возрастанию потерь излучения в волоконных световодах. При сплавлении заготовки с кварцевой трубой могут возникать деформации или искривления заготовки. Это также нежелательно, т.к. в этом случае затруднено нанесение метки на волоконный световод.

Цель изобретения снижение трудоемкости процесса и улучшение оптических характеристик волоконных световодов.

Достигается цель тем, что в способе получения одномодового волоконного световода путем выполнения пазов на наружной поверхности цилиндрической заготовки вдоль ее, последующего помещения заготовки в кварцевую трубку и сплавления трубы с заготовкой, пазы прорезают на глубину 1-2 мм, а после сплавления кварцевой трубы с заготовкой ее помещают в травильный раствор.

На фиг. 1-4 показана последовательность технологических операций получения отверстий круглой формы в заготовке одномодового волоконного световода.

В исходной заготовке для изотропного одномодового световода 1, имеющего центральную жилу 2, с двух диаметрально противоположных сторон прорезают пазы 3 полукруглой формы. Затем заготовки помещают внутрь опорной кварцевой трубы 4 и сплавляют с ней, заготовку 5 помещают в травильный раствор, в котором отверстия внутри заготовки растравливают до необходимого диаметра 6.

Описанным способом были изготовлены отверстия в заготовках, получаемых МС V -методом. Используют исходные заготовки длиной 200 мм и световедущей жилой из чистого кварцевого стекла диаметром 0,5 мм, отражающей оболочкой из кварцевого стекла, легированного фтором, диаметром 4 мм и внешней защитной оболочкой, образованной опорной кварцевой трубой, с внешним диаметром 8 мм.

В заготовке на шлифовальном станке с помощью шлифовального круга с рабочей поверхностью круглой формы, имеющей радиус кривизны R 1 мм, с двух диаметрально противоположных сторон прорезают пазы на глубину 1 мм, после чего ее помещают внутрь кварцевой трубы, имеющей толщину стенки 5 мм и сплавляют с ней в пламени горелки. При сплавлении заготовки с кварцевой трубой достигалась одновременно огненная полировка поверхности отверстий, образовавшихся после сплавления. После этого заготовку помещают в раствор плавиковой кислоты. Скорость травления чистого кварцевого стекла в НF составляет величину 220 /с. За 4-5 ч травления в плавиковой кислоте отверстия имели диаметр 4 мм. Для окончательной полировки применяют 49%-ный раствор Н₄F, обладающий полирующими свойствами. После этого в отверстия вставляют штабики диаметром 4 мм, состоящие из кварцевого стекла, легированного бором, и внешнего защитного слоя из чистого кварцевого стекла толщиной 5 мм, штабики изготавливают на станке изготовления заготовок методом МС VD. Заготовку со вставленными боросиликатными штабиками сплавляют на том же станке изготовления заготовок и вытягивают на установке вытяжки в волоконный световод.

Волоконные световоды имеют потери 5,9 дБ/км и длину поляризационных биений L_р=10 мм. Относительно большое значение длины поляризационных биений объясняется тем, что стержни имеют малую степень лигирования кварцевого стекла бором.