[发明专利]一种长锥形光纤的制造装置及其使用方法

权利要求书

1.一种长锥形光纤的制造装置，其包括基座(1)、连接设置在所述基座(1)上的直线导轨(2)、及左右相对设置的一对光纤牵引装置(3)，其特征在于，其还包括多组电极对(4)，所述电极对(4)的数量至少三组，且并排均布间隔设置，对夹持在一对所述光纤牵引装置(3)之间的棒形光纤(5)进行加热；一对所述光纤牵引装置(3)设有一对步进电机(31)、一对旋转电机(32)、一对光纤牵引座(33)、及一对光纤夹具(34)；所述光纤牵引座(33)开设有凹槽(331)、螺纹孔(332)，所述凹槽(331)与所述直线导轨(2)滑动适配连接，所述旋转电机(32)的动力输出轴与丝杠(6)的一端同轴连接，所述丝杠(6)的另一端与所述螺纹孔(332)适配螺纹连接，所述丝杠(6)与所述直线导轨(2)平行设置，所述步进电机(31)通过所述丝杠(6)驱动所述光纤牵引座(33)沿着所述直线导轨(2)左右移动；所述光纤牵引座(33)安装连接设有所述旋转电机(32)，所述旋转电机(32)驱动所述光纤夹具(34)自转，所述旋转电机(32)的动力输出轴与所述直线导轨(2)平行设置；所述旋转电机(32)的动力输出轴与所述光纤夹具(34)的一端同轴连接，所述光纤夹具(34)的另一端用于夹持所述棒形光纤(5)的其中一端，一对所述光纤夹具(34)分别用于夹持固定所述棒形光纤(5)的两端；所述棒形光纤(5)被所述光纤夹具(34)拉直后，所述棒形光纤(5)、一对所述旋转电机(32)的动力输出轴三者同轴，且每组所述电极对(4)的两个电极尖端(41)的连线与所述棒形光纤(5)相互十字交叉垂直设置，且每组所述电极对(4)的两个电极尖端(41)相对于所述棒形光纤(5)对称布置；

所述长锥形光纤的制造装置还包括智能控制系统，智能控制系统设有中央控制单元(8)、多组电极对加热单元(9)、步进电机控制单元(10)、旋转电机控制单元(11)、电源单元(12)，所述中央控制单元(8)通过控制线路分别与所述多组电极对加热单元(9)、所述步进电机控制单元(10)、所述旋转电机控制单元(11)相连接；所述电源单元(12)通过导线分别与所述中央控制单元(8)、所述多组电极对加热单元(9)、所述步进电机控制单元(10)、所述旋转电机控制单元(11)电连接；

所述长锥形光纤的制造装置的使用方法，其包括以下步骤：

步骤(1)：将所述棒形光纤(5)的两端分别置于一对所述光纤夹具(34)内夹紧；开启所述步进电机(31)，通过所述步进电机(31)驱动与其相连接的所述光纤牵引座(33)移动，将所述棒形光纤(5)拉直；

步骤(2)：同时开启一对所述旋转电机(32)，驱动一对所述光纤夹具(34)固定的棒形光纤(5)同向同步自转，所述旋转电机(32)的旋转速度控制在300r/min～900r/min；

步骤(3)：开启所述中央控制单元(8)和多组所述电极对(4)，所述中央控制单元(8)控制多组所述电极对(4)中位于其左右两侧对称的电极工作，电极激发电弧功率控制在50mW～200mW，放电时间控制在0.1s～1.5s，对所述棒形光纤(5)进行加热，同时通过一对所述步进电机(31)驱动与其相连接的所述光纤牵引座(33)，使一对所述光纤牵引座(33)分别向左右两侧同步移动，移动速度控制在100μm/s～300μm/s，对所述棒形光纤(5)进行拉伸，使所述棒形光纤(5)左右各形成一个锥区结构(13)；

步骤(4)：所述中央控制单元(8)控制多组所述电极对(4)中的位于其左右两侧对称的电极停止工作，控制多组所述电极对(4)中的位于其中间区段的电极开始工作，电极激发电弧功率控制在10mW～150mW，放电时间控制在0.1s～1.5s，对两个所述锥区之间的棒形光纤(5)进行加热，同时通过一对所述步进电机(31)驱动与其相连接的所述光纤牵引座(33)，使一对所述光纤牵引座(33)分别向左右两侧同步移动，移动速度控制在20μm/s～100μm/s，对所述棒形光纤(5)进行拉伸，使所述棒形光纤(5)的两个所述锥区之间形成腰区结构(14)，得到所述长锥形光纤。

2.根据权利要求1所述的一种长锥形光纤的制造装置，其特征在于，多组所述电极对(4)设置在所述棒形光纤(5)的中间区域。

3.根据权利要求1所述的一种长锥形光纤的制造装置，其特征在于，所述直线导轨(2)选用微型直线导轨，所述直线导轨(2)精度为1μm。