[发明专利]一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法

说明书

本发明公开了一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法，包括如下步骤：利用气相沉积设备在石英基管内沉积掺氟石英低折射率层，利用氢氟酸对基管外壁进行腐蚀并打磨，然后拉丝制出低折射率石英毛细管；选取对应个数的单芯光纤，通过化学腐蚀将单芯光纤的涂覆层去掉，将多个单芯光纤插入低折射率石英毛细管内；利用拉锥系统对石英毛细套管和单芯光纤进行等比例绝热拉锥，石英毛细管变细，在锥腰处的直径减小至和多芯光纤相等，内部的单芯光纤直径蜕化至和多芯光纤的纤芯相匹配；对拉锥区域进行测量，观察其直径变化，用光纤切割刀在锥腰处切割，得到锥体；将切割得到的锥体与多芯光纤对准、熔接，最后进行封装，形成一种单芯光纤与多芯光纤耦合器。

技术领域

本发明涉及光线技术领域，具体为一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法。

背景技术

随着光纤技术的发展以及光纤通信和传感器产业的发展，光纤器件已成为最重要的光电子器件之一，光纤耦合器是用于实现光信号分路或者合路，用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网中都会应用到，目前的光纤耦合器都是通过石英毛细管作为套管套接多个单芯光纤，通过拉锥将毛细管和单芯光纤整体直径缩小，并与多芯光纤熔接实现耦合，但是，目前的耦合器中玻璃毛细管直径均匀性以及拉锥过程中的直径单一控制，常常使得制得的耦合器信号损耗严重，为此我们提出一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种非接触式玻璃毛细管直径控制方法，包括如下步骤：

S1、利用气相沉积设备在石英基管内沉积掺氟石英低折射率层，利用氢氟酸对基管外壁进行腐蚀去除并打磨，然后利用高精度拉丝塔拉制出低折射率石英毛细管；

S2、选取对应个数的单芯光纤，通过化学腐蚀将单芯光纤的涂覆层去掉，然后将多个单芯光纤插入低折射率石英毛细管内；

S3、利用拉锥系统对嵌套单芯光纤的石英毛细套管和单芯光纤进行等比例绝热拉锥，石英毛细管变细，在锥腰处的直径减小至和多芯光纤相等，内部的单芯光纤直径蜕化至和多芯光纤的纤芯相匹配；

S4、利用测径仪对拉锥区域进行测量，观察其直径变化，用光纤切割刀在锥腰处切割，得到所需的锥体；

S5、将切割得到的锥体与多芯光纤对准、熔接，最后进行封装，形成一种单芯光纤与多芯光纤耦合器。

优选的一种实施案例，步骤S1的具体操作过程如下：

S101、对原始石英管进行外磨内镗制成外径公差、椭圆度小于1.5％，内孔公差、椭圆度小于1％，同心度小于1mm，沿长度方向一致的石英基管；

S102、采用管内气相沉积OVD技术，在石英基管内壁沉积掺氟石英低折射率层，所述掺氟石英低折射率层的NA值在0.15至0.23之间，其外径与内径之比大于等于1.1；

S103、利用质量浓度为40％的氢氟酸对基管外壁进行一次腐蚀，然后采用质量浓度为10％-20％的氢氟酸对基管外壁进行二次腐蚀，在进行打磨抛光；

S104、采用控温控压拉丝技术，对基管进行拉丝形成毛细管，拉丝过程中，实时监测所拉制的毛细管内、外径及椭圆度，并完成切割。

优选的一种实施案例，步骤S103中，所述氢氟酸表面覆盖一层油脂，防止氢氟酸挥发，并将溶蚀容器放入磁力搅拌器中，利用均匀微小震荡使溶液更加均匀，提高溶蚀后光纤表面的光洁度和均匀性。