Главная > Оптика > Волоконная оптика и приборостроение
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Вытяжка волокна из заготовки.

Установка для вытяжки — второй стадии производства волокна — схематически изображена на рис. 5.7. Регулируемый механизм ввода заготовки в печь обеспечивает юстировку заготовки по поперечным координатам х и у и подачу заготовки сверху вниз по мере вытяжки волокна. В графитовой печи происходит разогрев конца заготовки до температуры порядка 2000 °С, при которой образуется расплавленная стеклянная луковица. Температура стабилизируется микроконтроллером, управляющим графитовой печью. В процессе вытяжки диаметр волокна измеряется датчиком диаметра, сигнал с которого поступает в мультимикропроцессорную систему, стабили зирующую размер диаметра с точностью ±1 мкм. Диаметр волокна 2а в процессе вытяжки описывается формулой

где — диаметр заготовки; — скорость вытяжки; V — скорость подачи заготовки. По сигналам от датчика диаметра микроконтроллеры управляют приводом подачи заготовки, скоростью вытяжки и подстраивают систему раскладки — намотки волокна. Измеритель диаметра (см. п. 5.2) позволяет также оценить децентровку заготовки, и соответствующий микроконтроллер устраняет ее. Сразу же после вытяжки волокно проходит тигель с калиброванной фильерой, заполненный жидким составом — защитным покрытием. Тигель юстируется по поперечным координатам, этим обеспечивается коаксиальность покрытия. В качестве защитного покрытия чаще всего используется силиконовая резина, отверждаемая нагреванием в печи, температура которой стабилизирована. Для автоматизированных вытяжных установок скорость вытяжки волокна составляет порядка 2-10 м/с.

Описанная установка применяется также для вытяжки более простых волокон третьей и четвертой групп. Ступенчатые световоды с высоким значением числовой апертуры «кварц — полимер» вытягиваются описанным способом, но вместо заготовки с заданным профилем показателя преломления используется цилиндр чистого кварца, а в качестве светоотражающей оболочки наносится прозрачный полимер с соответствующим показателем преломления.

Рис. 5.8. Изготовление волокна из многокомпонентных стекол по методу «двойного тигля»; 1 — внутренний тигель, 2 — расплавленное стекло сердцевины, 3 — внешний тигель, 4 — расплавленное стекло оболочки; 5 — стеклянная «луковица»; 6 — волокно

Волокна из многокомпонентных стекол изготавливаются методом «двойного тигля» (рис. 5.8). В этом случае в высокочастотную печь помещаются два концентрических тигля, внешний заполняется стеклом, предназначенным для оболочки, внутренний — стеклом, образующим сердцевину волокна. Если стекла расплавлены, поток стекла сердцевины через внутреннюю фильеру вливается в поток стекла оболочки. Из «луковицы» на выходе внешней фильеры описанным выше способом вытягивается световод. Метод «двойного тигля» позволяет изготавливать как ступенчатые волокна, так и градиентные. В последнем случае основную роль играет взаимная диффузия стекол оболочки и сердцевины.

Специальные волокна (четвертая группа) изготавливаются либо вытяжкой из штабика, как волокна «кварц — полимер», либо методом «двойного тигля». Полимерные волокна производят по методу, близкому к методу «двойного тигля».

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление