拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，包括收送棒系統，光纖預制棒，紅外測溫儀，石墨爐，高壓極化電極，紅外測徑儀，一次涂覆裝置，二次涂覆裝置以及收絲輪；所述光纖預制棒一端固定在收送棒系統上，由收送棒系統精確控制；所述紅外測溫儀安裝在石墨爐內，所述石墨爐軟化光纖預制棒，并提供高壓極化的熱源進行引絲；引出的光纖經高壓極化電極極化，并經過紅外測徑儀，經過所述一次涂覆裝置、二次涂覆裝置涂覆后，經收絲輪收集。本發明具有操作簡單、成本低廉等特點，可實現極化光纖任意長度的批量化生產。
【專利說明】拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置。
【背景技術】
[0002]隨著高速率、大帶寬、低損耗全光纖通信時代的到來，全光纖結構的相位調制器成為當前急需。然而組成光纖的材料是熔融二氧化硅，因具有宏觀中心反演對稱性而不具有二階非線性效應。實驗表明，對光纖的熱極化處理會使其產生永久的二階非線性效應。目前熱極化的處理方法多是利用雙孔光纖內插入電極或拋磨光纖后加入微帶電極的方法實現光纖的電極化，但是，這些方法制作困難、成本高。(參考文獻:(I)T.Fujiwara, D.Wong, and S.Fleming.“Large Electrooptic Modulation in aThermally-poled Germanosilicate Fiber, ” Photonics Technology Letters, Vol.7,PP.1177-1179:1995.(2)陳哲，廖延彪，胡永明，熊水東，孟洲，靳偉，“熱極化保偏光纖電光相位調制器”中國激光，Vol.28，pp, 1003-1006:2001)。
[0003]為了降低極化光纖的制作成本，使極化光纖的制作變得容易、簡單，同時，增加極化光纖的長度,人們開始研究如何在拉制過程中向光纖中插入電極的方法。Kenneth Lee等人已經在預制棒上通過超聲研磨打孔，向孔中插入電極，然后一起拉制成帶電極的光纖，然后進行極化，得到了 200m長的極化光纖。這大大降低了向雙孔光纖中插入電極的難度。(參考文獻:(3) Kenneth Lee, Peifang Hu and Justin L.Blows, “200_m opticalfiber with an integrated electrode and its poling”， Optical Letters Vol.29,pp, 2124-2126:2004.(4) Kenneth Lee, Peter Henry, Simon Fleming, and JustinL.Blows, “Drawi ng of Optical Fiber With Internal Codrawn Wire and ConductiveCoating and Electrooptic Modulation Demonstration，，， Photonics TechnologyLetters, Vol.18, pp, 914—916.)。
[0004]盡管解決了金屬電極向雙孔光纖中插入電極的問題，但是拉制過程中向光纖中插入電極的方法無法解決拉制任意長度的極化光纖。因此，如何拉制出任意長度的極化光纖將是一個很重要的研究課題。
【發明內容】
[0005]針對上述技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，該裝置利用光纖走出石墨爐時的余溫作為熱極化的熱源，在高溫石墨爐下端口處設置高壓極化電極，實現拉絲與極化一體化。
[0006]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，包括收送棒系統，光纖預制棒，紅外測溫儀，石墨爐，高壓極化電極，紅外測徑儀，一次涂覆裝置，二次涂覆裝置以及收絲輪；所述光纖預制棒一端固定在收送棒系統上，由收送棒系統精確控制；所述紅外測溫儀安裝在石墨爐內，所述石墨爐軟化光纖預制棒，并提供高壓極化的熱源進行引絲；引出的光纖經高壓極化電極極化，并經過紅外測徑儀，經過所述一次涂覆裝置、二次涂覆裝置涂覆后，經收絲輪收集。
[0007]所述高壓極化電極通過高壓導線與高壓電源連接，所述高壓極化電極固定在極化電極調節系統上，所述極化電極調節系統置于移動平臺上。
[0008]所述高壓極化電極豎直放置，電極的邊緣經過打磨，兩電極間放置絕緣層以固定電極；兩電極間距離為0.7 -1 mm，相應的極化電壓為1200-1400 V。
[0009]按照普通光纖的拉制方法，先進行引絲，在引絲時高壓極化電極上的高壓電源應處于斷開狀態以保證安全。引絲過程結束后，開始對極化電極施加高電壓對光纖進行極化。光纖在前一段是沒有被極化的。從極化的光纖段開始可以按需拉制不同長度的極化光纖，而且實現了光纖拉制與極化的一體化。
[0010]本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點: 本發明是基于小型特種光纖拉絲機上的極化光纖的拉制，由于不需要制作雙孔光纖與
長又細的電極，不需要把電極伸入光纖內部，可以降低技術難度而且節約費用。另外，該裝置是直接在光纖拉絲機上添加極化電極的方式進行的，這些優點使得極化光纖的制作更容易、成本低廉。同時，將電極置于光纖的外部還解決了帶內電極的單孔極化光纖難以任意長度地拉制的技術難題；消除了因極化電極在光纖內對極化光纖特性的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明裝置的結構示意圖。
[0012]圖2是高壓極化電極結構及裝置圖。
【具體實施方式】
[0013]本發明的實施方式結合附圖詳述如下:
如圖1所示，一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，包括收送棒系統1，光纖預制棒2，紅外測溫儀3，石墨爐4，高壓極化電極5，紅外測徑儀6，一次涂覆裝置7，二次涂覆裝置8以及收絲輪9 ;所述光纖預制棒2 —端固定在收送棒系統I上，由收送棒系統I精確控制；所述紅外測溫儀3安裝在所述石墨爐4內，所述石墨爐4軟化光纖預制棒2，并提供高壓極化的熱源進行引絲；引出的光纖經高壓極化電極5極化，并經過紅外測徑儀6，經過所述一次涂覆裝置7、二次涂覆裝置8涂覆后，經收絲輪9收集。
[0014]如圖2所示，所述高壓極化電極5通過高壓導線13與高壓電源12連接，所述高壓極化電極5固定在極化電極調節系統10上，所述極化電極調節系統10置于移動平臺11上。所述高壓極化電極5豎直放置，電極的邊緣經過打磨，兩電極間放置絕緣層以固定電極；兩電極間距離為I mm,極化電壓為1300 V。
[0015]本裝置的操作原理如下:
加熱石墨爐4，當石墨爐4的溫度達到2180°C左右時，開始通過收送棒系統I把光纖預制棒2送入石墨爐4中，等光纖預制棒2軟化以后開始引絲，使引出的光纖依次通過極化電極5、紅外測徑儀6、一次涂覆裝置7、二次涂覆裝置8、收絲輪9。
[0016]引絲前需要調節高壓極化電極5的位置以方便引絲工作的順利進行，引絲結束，待光纖的拉絲正常運行后，調節高壓極化電極5進入預定位置，并調節高壓極化電極5的間距，使光纖處于高壓極化電極5的中心位置，對高壓極化電極5施加高電壓對拉出的光纖進行高壓 極化處理，這樣便得到拉絲與極化一體化生產的極化光纖。
【權利要求】
1.一種拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，其特征在于，包括收送棒系統(1)，光纖預制棒(2)，紅外測溫儀(3)，石墨爐(4)，高壓極化電極(5)，紅外測徑儀(6)，一次涂覆裝置(7)，二次涂覆裝置(8)以及收絲輪(9);所述光纖預制棒(2)—端固定在收送棒系統(I)上，由收送棒系統(I)精確控制；所述紅外測溫儀(3 )安裝在所述石墨爐(4 )內，所述石墨爐(4)軟化光纖預制棒(2)，并提供高壓極化的熱源進行引絲；引出的光纖經高壓極化電極(5)極化，并經過紅外測徑儀(6)，經過所述一次涂覆裝置(7)、二次涂覆裝置(8)涂覆后，經收絲輪(9)收集。
2.根據權利要求1所述的拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，其特征在于，所述高壓極化電極(5 )通過高壓導線(13 )與高壓電源(12 )連接，所述高壓極化電極(5 )固定在極化電極調節系統(10)上，所述極化電極調節系統(10)置于移動平臺(11)上。
3.根據權利要求1所述的拉制與極化一體化的極化石英光纖制作裝置，其特征在于，所述高壓極化電極(5)豎直放置，電極的邊緣經過打磨，兩電極間放置絕緣層以固定電極；兩電極間距離為0.7-1 mm，極化電壓為1200-1400 V。
【文檔編號】C03B37/025GK103951183SQ201410162062
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】陳振宜, 王廷云, 徐文杰, 龐拂飛, 石紹華, 陳娜 申請人:上海大學