[发明专利]一种气体保压调控装置、微结构光纤及其制备方法

说明书

一种气体保压调控装置、微结构光纤及其制备方法，属于特种光纤的制造领域。该气体保压调控装置中，通信控制模块和光纤拉丝塔主控台电连接，通信控制模块的信号输出端和PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器上设置有气压阈值显示屏，PLC控制器的信号接收端还和压力控制器的信号输出端连接，PLC控制器还连接控制进出气开闭的电磁阀。通过二次拉制技术和气体保压调控装置制备微结构光纤，二次拉制技术是采用两道拉制过程，气体保压能够防止细预制棒内部气孔塌缩，通过该方法可将光纤外径尺寸和纤芯尺寸同时降低到预期要求尺寸，而且该方法可有效解决微结构光纤内部气孔塌缩和消失问题，能够保持微结构光纤设计的内部结构。

技术领域

本发明属于特种光纤的制造领域，尤其涉及一种气体保压调控装置、微结构光纤及其制备方法。

背景技术

微结构光纤是一种具有特殊气孔结构的光纤，由于其灵活的结构设计，已成为各国专家学者所青睐的研究对象，为了得到新颖的特性，许多不同形状的微结构光纤被设计出来，包括四边形、六边形、八边形、椭圆形、圆形、菱形，螺旋形和混合形等。微结构光纤具有许多传统光纤所不具备的优点，例如：单模传输、高双折射特性、偏振特性、非线性特性、模场面积大、可控色散特性和低限制损耗等。

微结构光纤是一种结构可以周期性变换的特种光纤，通过对结构进行灵活设计可以实现独特的物理性能。微结构光纤属于新兴的研究领域，国内科研人员虽然在理论和制备方面都投入了大量精力进行研究，但相对于理论方面，制备技术仍然很滞后，如何制备微结构光纤的资料报道也很少。其主要原因是研究过程中，建造的拉丝塔高度仅三米多，制备光纤时很难一次性地将预制棒拉制到要求的光纤尺寸，尤其是纤芯尺寸，一般都在10μm以下。另外，光纤微结构中的气孔也保持的不是很好，在拉细过程中许多气孔都发生塌缩，在要求的尺寸范围内得不到一个完好的结构。还有的技术为了保持住气孔，在拉丝前，用氢氧焰先将预制棒的一端封死，但在拉丝过程中，高温炉中预制棒的另一端被熔死后，炉芯位置的预制棒出现鼓包现象，也没有很好的解决微结构光纤内部气孔塌缩问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明从微结构光纤拉制工艺和制备角度进行探索，提出了一种气体保压调控装置、微结构光纤及其制备方法，该方法通过二次拉制技术和气体保压调控技术制备微结构光纤，二次拉制技术是采用两道拉制过程，气体保压能够防止细预制棒内部气孔塌缩，通过该方法可将光纤外径尺寸和纤芯尺寸同时降低到预期要求尺寸，而且该方法可有效解决微结构光纤内部气孔塌缩和消失问题，能够保持微结构光纤设计的内部结构，具有操作简单、光纤纤芯和内部包层气孔尺寸均可调控的优点。通过该方法制备出来的微结构光纤可应用于滤波器、分束器和传感器等多种光学器件中。

本发明采用的技术方案为：

一种气体保压调控装置，包括通信控制模块、PLC控制器、压力控制器、电磁阀和气压阈值显示屏；

通信控制模块和光纤拉丝塔主控台电连接，通信控制模块的信号输出端和PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器上设置有气压阈值显示屏，PLC控制器的信号接收端还和压力控制器的信号输出端连接，PLC控制器还连接控制进出气开闭的电磁阀。

所述的通信控制模块，用于接收光纤拉丝塔主控台的通信信号指令，并将该信号指令传输至PLC控制器；

所述的压力控制器，实时检测压力大小，并将检测的压力值传输至PLC控制器；

所述的PLC控制器，用于将通信模块传输的气压阈值通过气压阈值显示屏显示，并将该气压阈值的压力与压力控制器检测的压力进行对比，从而传输信号控制电磁阀的开闭。

所述的光纤拉丝塔主控台，通过观察光纤端面情况，用于对微结构光纤制备过程中的高温炉温度、送棒速度、牵引速度和气压阈值四种拉丝参数进行调控设置。