Способ изготовления волоконно-оптических разветвителей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 10869 А 19) П ) 2 В 6/28 1)5 ЗОБРЕТЕНИ ПИС К АВТРРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВОЛОКОН- ЕЛЕЙ роцессе изконической редным форосредством лавно перетка скрутки, колеблющелитудои не тка скрутки,тельскии технолоростроенияБ. А. Коровников,арасов1 /2 940, кл,602 В 71 - 41108,396,Изобретение относится к световодным системам передачи информации, в частности к изготовлению разветвителей из оптических волокон.Целью изобретения является повышение качества и расширение диапазона параметров волоконно-оптических разветвителей,.На фиг, 1 показан участок разветвления из двух скрученных оптических волокон; на фиг. 2 - схема устройства для изготовления разветвителя; на фиг. 3 - процесс формирования биконической перетяжки, на фиг. 4 - . графики: а) зависимости изменения температуры нагрева в крайней точке сплавляемого участка волокон на период колебаний источника нагрева; б) зависимости стабильности градиента температуры сплавления волокон от величины амплитуды колебаний источника нагрева,Способ изготовления разветвителей осуществляют следующим образом.Два оптических волокна 1 и 1 освобождают от внешних покрытий, образуя зачищенные участки одинаковой длины. После ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕН ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) О АНИ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НО-ОПТИЧЕСКИХ РАЗВЕТВИТ (57) Сущность изобретения: в и готовления формирование би перетяжки производится пооче мированием каждого конуса и температурного воздействия и мещающегося от середины учас к его краям источника нагрева, гося вдоль участка скрутки с амп превышающей 5 диаметров учас 4 ил,этого эти участки совмещают, соединяют в пучок и скручивают на один полный оборот, образуя участок разветвления 2 для формирования разветвителя (фиг; 1), и прочно закрепляют волокна в фиксаторах 3 и 3 . (фиг, 2).Затем осуществляют нагрев оптических волокон 1 и 1, например, электрической дугой, возникающей между двумя электродами 4 и 4, подсоединенными к высоковольтному источнику питания 5 и закрепленными на каретке 6.Формирование биконической перетяжки с различной или одинаковой геометрией конусов осуществляют сплавлением оптических волокон 1 и 1 на участке разветвления 2 с одновременным их вытягиванием с помощью плавного перемещения фиксаторов 3 и 3, присоединенных к механизму 7 растяжения волокон (например, шаговому двигателю).Сплавление оптических волокон 1 и 1 осуществляют плавным перемещением от середины участка разветвления 2 к его краям электрической дуги, соверша)ощей колеЬа 1810869ния воль участка разветвления (фиг. 3) таким В фиксаторы закрепляли два скручен- образом, чтобы края сплавляемого участка ных на один полный оборот в участке разволокон 1 и 1 не нагревались больше цент- ветвления оптических волокон (с длиной ральной его части, а величина амплитуды волны отсечки 0,85 мкм) типа ККС 125/50 колебаний не превышала ширину заданной 5 (многомодовых) или типа СВО-125/8 (одзоны нагрева, необходимой для равномер- номодовых).ного прогрева участка разветвления 2 по Сплавление волокон производили элеквсему его.диаметру, обеспечивая стабиль- трической дугой с силой тока 12 мА и расстояный градиент температуры по всей длине нием между электродами 3 мм, колеблюсплавляемого участка волокон 1 и 1. "0 щейся со средней скоростью 5 мм/с,Способ сплавления осуществляют сле- Вытягивание сплавляемых волокон продующими механическими средствами, Коле- изводили плавным перемещением фиксабания электрической дуги осуществляют торов в противоположные стороны со возвратно-поступательным движением ка- скоростью 90 мкм/с и плавным перемещеретки 6 по линейным горизонтальным опо нием колеблющейся электрической дуги с. рам 8 и 8 платформы 9 с помощью амплитудой 1,25 мм(т,е, пятидиаметров механизма возвратно-поступательного пе- участка разветвления, где д=250 мкм).ремещения 10 (например, кулачкового), В начальный момент времени, при нуле- Плавное перемещение колеблющейся дуги вой скорости перемещения колеблющейся осуществляют плавным передвижением 20 электрическойдуги, вытягиванием сплавляплатформы 9 по неподвижно установлен- емых волокон формировали симметричную ным горизонтальным линейным опорам 11 биконическую перетяжку с диаметром с сеи 11 с помощью механизма. линейного пе- редине примерно 20 мкм и крутыми конусаремещения 12 например,двигателя враще- ми, Затем сглаживали каждый иэ конусов ния). поочередным перемещением колеблющейВ процессе формирования бикониче- ся дуги от середины к краям участка разветской перетяжки производят контроль ее гео- вления, постепенно увеличивая скорость метрии с помощью микроскопа и оптических перемещения до 250 мкм/с.показателей при помощи оптических тесте- Таким образом, получали биконическую ров, Процесс прекращают при достижении 30 перетяжку длиной 8,5 мм, имеющую следу- необходимых геометрических и оптических ющие оптические показатели: вносимые параметров. потери не более 0,5 дБ, коэффициент разГрафическая зависимость фиг. 4 а изме- ветвления 3 дБ.нения температуры нагрева в крайней точке Изготовление разветвителя завершали сплавляемого участка волокон за период ко упрочнением участка разветвления надежлебаний источника нагрева И(Т - темпера- ным присоединением (например, эпоксидтура плавления оптических волокон) ной смолой) оптических волокон к показывает, что при величине амплитуды А стеклянной подложке или подложке от двуколебаний, не превышающей ширину за- окиси кремния, имеющей канавку, таким обданной зоны нагрева 1, необходимой для 40 разом, чтобы участок разветвления с равномерного прогрева участка разветвле- биконической перетяжкой, находясь в ка. ния по всему диаметру (т.е, при А ), тем- навке, свободно провисал в воздухе, и герпература нагрева имеет практически метизацией подложки крышкой иэ того же постоянное значение,.равное температуре материала.плавления оптических волокон. Стабиль ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я ность градиента температуры сплавления Способ изготовления волоконно-оптиволокон фиг. 4 б); для постоянного значе- ческих разветвителей, включающий сплавния периода колебания т 1, источника нагре- ление предварительно скрученных ва, уменьшается от постоянного значения волоконныхсветоводовсудаленным покры Т 1 цо предельно допустимой нестабильно тием на участке скрутки с одновременным сти Т 2 при величине амплитуды колебаний, их вытягиванием для формирования бико- превышающей заданное значение 1, что . нической перетяжки с помощью источника приводит к неравномерному вытягиванию нагрева, совершающего колебания вдоль . оптич, волокон, участка скрутки так, чтобы края сплавляемоЗначениеТ 2 для формирования бикони го участка волоконных световодов нагреваческой перетяжки определяется началом лись сильнее в центральной его части, неконтролируемого изменения геометрии контроль геометрии формируемой бикониперетяжки или ее разрушения, ческой перетяжки и оптических параметров,Предлагаемый способ иллюстрируется о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью следующим примером его осуществления, повышения качества и расширения диапазона параметров волоконно-оптических разветвителей, формирование бикониче.ской перетяжки производится поочередным формированием каждого конуса посредством температурного воздействия 5 плавно перемещающегося от середины уча- стка скрутки к его краям источника нагрева, колеблющегося вдоль участка скрутки с эм. плитудой, не превышающей 5 диаметров участка скрутки.Петрова акт аз 1445 ВНИИП ставитель С. Коротецкийхред М.Моргентал Корректор Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101