空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法技术

本申请提供一种空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法，拉制各第一空心管、第二空心管、中心支撑管和各填充棒；将外套管水平放置，向外套管内放置第一空心管、第二空心管、中心支撑管和各填充棒，第二空心管和第一填充棒沿中心支撑管外壁周向交替布置，第一空心管紧贴外套管内壁，第二空心管紧贴第一空心管远离外套管中心的一侧内壁，解决了空芯反谐振光纤预制棒采用焊接制备时纵向均匀性、结构一致性不好的问题。好的问题。好的问题。

【技术实现步骤摘要】
空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法


[0001]本专利技术涉及光纤制造领域，尤其是涉及一种空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法。

技术介绍

[0002]目前广泛使用的实芯光纤由于其纤芯石英基质材料的本征缺陷如非线性、色散、光致损伤、紫外中红外不通光等，限制了实芯光纤在通信数据传输，高功率短脉冲激光传输，紫外、中红外、太赫兹、微波传输等领域的应用。空芯光纤作为为微结构光纤的一个重要研究方向，由于其极小的非线性、较低的模式色散、高损伤阈值、宽传输波段及近乎光速的传输速度，有期望突破传统光纤的瓶颈。
[0003]空芯反谐振光纤是最近发现的一种具有潜在应用的新型空芯光纤，其光纤结构周围环绕空气纤芯的石英毛细管结构层是最核心的部分，此结构可以使特定波长的光谐振至包层外，对不满足谐振条件的光被反射回空气纤芯，通过反谐振反射原理和抑制模式耦合将光能量限制到纤芯中，该光纤中绝大部分光能量（99%以上）在空气纤芯中传输，因此光传输受光纤材料吸收影响小，非线性效应和延迟低，损伤阈值高，在高功率和脉冲激光柔性传输中优势明显，而且可以作为光与物质相互作用的高效平台，在传感等领域发挥重要作用。
[0004]空芯反谐振光纤制备的主要步骤包括中间体的制作和预制棒拉丝等，其中中间体的制作是光纤结构和性能得以保障的关键过程，在现有技术中公开的研究主要为空芯反谐振光纤结构设计、理论模拟或光纤应用方面的研究，关于空芯反谐振光纤制备尤其是中间体制备工艺的研究少见报道，空芯反谐振光纤结构一般为圆环形包层，包层内壁悬挂多个相同尺寸的毛细管，每个毛细管之间相互不接触，并平均分布在包层内壁上。目前空芯反谐振光纤中间体的制备主要以焊接法为主，这种方法的好处是不使用模具，直接将毛细管通过外部热源焊接到包层套管内壁表面形成初始预制棒，然后将预制棒拉制成中间体。但这种方法存在一定的缺陷，如：（1）毛细管焊接到包层套管内壁时，由于热源的不均匀，每个毛细管与套管的焊接面积不同，且随着套管长度的增加，焊接点也随之增加，导致预制棒的不均匀性会进一步增加，严重影响拉制的中间体结构的纵向均匀性；（2）在焊接过程中定位精度难以保证，毛细管间的物理偏差在拉制中间体的过程中会被放大，进而影响光纤的结构一致性；（3）对外部条件的要求较高，需要提供稳定的热源或其他直接作用手段。
[0005]因此亟需一种克服毛细管焊接工艺缺陷的空芯反谐振光纤预制棒结构。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法，解决了空芯反谐振光纤预制棒采用焊接制备时纵向均匀性、结构一致性不好的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种空芯反谐振光纤中间体
预制棒的制备方法，拉制各第一空心管、第二空心管、中心支撑管和各填充棒；将外套管水平放置，向外套管内放置第一空心管、第二空心管、中心支撑管和各填充棒，第二空心管和第一填充棒沿中心支撑管外壁周向交替布置，第一空心管紧贴外套管内壁，第二空心管紧贴第一空心管远离外套管中心的一侧内壁。
[0008]优选的方案中，包括第一填充方法：将第一空心管水平放置；将第二空心管贴放在第一空心管内壁；将各填充棒填充至第一空心管内壁和第二空心管外壁之间的空间中形成组合体；外套管水平放置；将组合体贴放在外套管内壁，保证外套管、第一空心管和第二空心管中心呈一条直线且第二空心管布置在远离外套管中心的一侧；在组合体两侧交替放置第一填充棒和其他组合体，同时放入中心支撑管，保证中心支撑管与外套管同心布置，同时调整第二空心管位置使外套管、第一空心管和第二空心管中心呈一条直线且第二空心管布置在远离外套管中心的一侧。
[0009]优选的方案中，包括第二填充方法：将外套管水平放置；在外套管内放入多个第一空心管；在各第一空心管内放入第二空心管；定位各第一空心管和各第二空心管的位置，使外套管、第一空心管和第二空心管中心呈一条直线且第二空心管布置在远离外套管中心的一侧；向外套管和第二空心管的空隙中填充各填充棒。
[0010]优选的方案中，还包括空心管定位装置，空心管定位装置包括多个周向布置的定位爪组件，定位爪组件可伸缩，定位爪组件包括多个挑针，挑针贴紧第一空心管或第二空心管内壁，用于定位第一空心管或第二空心管的位置。
[0011]优选的方案中，定位爪组件包括端块，端块上沿周向设有多个转块，转块上设有偏心布置的挑针，端块中部设有可转动的大头压钉，大头压钉端部压住各转块。
[0012]优选的方案中，空心管定位装置包括多个可向中心聚拢的叶片板，各叶片板上设有导套，端块一端设有导杆，导杆与导套滑动套接。
[0013]优选的方案中，空心管定位装置还包括转动盘和大齿盘，转动盘和大齿盘同轴转动，大齿盘沿周向设有多个拉动片，拉动片两端分别与叶片板和大齿盘铰接。
[0014]优选的方案中，还包括固定盘，固定盘与转动盘转动连接，固定盘沿周向设有多个直槽，直槽长度方向沿固定盘径向布置，导套卡在直槽中滑动。
[0015]优选的方案中，还设有底座，固定盘与底座固定连接，固定盘上设有可转动的第一小齿轮，第一小齿轮一侧设有可转动的第二小齿轮和蜗轮，第一小齿轮与第二小齿轮啮合转动，第二小齿轮和蜗轮中轴连接，底座上设有可转动蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合转动。
[0016]优选的方案中，蜗杆一端设有手轮或电机。
[0017]本专利技术的有益效果为：通过在外套管内壁的空心管间设置间隔元件填充缝隙，两端形成稳定的支撑结构，保证管间的均匀性及稳定性；通过空心管和填充棒间的相互支撑
来实现定位，工艺简单、成本低；在光纤拉制过程中被光纤拉丝塔加热时第一空心管和第二空心管会自然的均匀焊接到外套管内壁，无需预先焊接；采用空心管定位装置指导各空心管的位置，可快速一次性定准各空心管位置。
附图说明
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0019]图1是本专利技术的预制棒正面示意图。
[0020]图2是本专利技术的预制棒端面示意图。
[0021]图3是本专利技术的预制棒中部截面图。
[0022]图4是空心管为奇数时预制棒截面图。
[0023]图5是本专利技术的实施示意图。
[0024]图6是本专利技术的空心管定位装置示意图。
[0025]图7是本专利技术的空心管定位装置爆炸图。
[0026]图8是本专利技术的空心管定位装置正视图。
[0027]图9是叶片板内缩示意图。
[0028]图10是转动盘卡接连接局部图。
[0029]图11是本专利技术的定位爪组件滑动结构示意图。
[0030]图12是本专利技术的定位爪组件示意图。
[0031]图13是定位爪扩张示意图。
[0032]图14是本专利技术的定位爪剖视图。
[0033]图中：外套管1；第一空心管101；第二空心管102；中心支撑管103；第一填充棒104；第二填充棒105；第三填充棒106；第四填充棒107；第五填充棒108；填充支撑结构2；预制棒托架3；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法，其特征是：拉制各第一空心管（101）、第二空心管（102）、中心支撑管（103）和各填充棒；将外套管（1）水平放置，向外套管（1）内放置第一空心管（101）、第二空心管（102）、中心支撑管（103）和各填充棒，第二空心管（102）和第一填充棒（104）沿中心支撑管（103）外壁周向交替布置，第一空心管（101）紧贴外套管（1）内壁，第二空心管（102）紧贴第一空心管（101）远离外套管（1）中心的一侧内壁。2.根据权利要求1所述空芯反谐振光外套管（1）纤中间体预制棒的制备方法，其特征是：包括第一填充方法：将第一空心管（101）水平放置；将第二空心管（102）贴放在第一空心管（101）内壁；将各填充棒填充至第一空心管（101）内壁和第二空心管（102）外壁之间的空间中形成组合体；外套管（1）水平放置；将组合体贴放在外套管（1）内壁，保证外套管（1）、第一空心管（101）和第二空心管（102）中心呈一条直线且第二空心管（102）布置在远离外套管（1）中心的一侧；在组合体两侧交替放置第一填充棒（104）和其他组合体，同时放入中心支撑管（103），保证中心支撑管（103）与外套管（1）同心布置，同时调整第二空心管（102）位置使外套管（1）、第一空心管（101）和第二空心管（102）中心呈一条直线且第二空心管（102）布置在远离外套管（1）中心的一侧。3.根据权利要求1所述空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法，其特征是：包括第二填充方法：将外套管（1）水平放置；在外套管（1）内放入多个第一空心管（101）；在各第一空心管（101）内放入第二空心管（102）；定位各第一空心管（101）和各第二空心管（102）的位置，使外套管（1）、第一空心管（101）和第二空心管（102）中心呈一条直线且第二空心管（102）布置在远离外套管（1）中心的一侧；向外套管（1）和第二空心管（102）的空隙中填充各填充棒。4.根据权利要求2或3所述空芯反谐振光纤中间体预制棒的制备方法，其特征是：还包括空心管定位装置（4），空心管定位装置（4）包括多个周向布置的定位爪组件（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国群，廉正刚，皮亚斌，
申请(专利权)人：武汉长盈通光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：