[发明专利]一种光纤高效插入多孔毛细管装置

说明书

本发明提供的是一种光纤高效插入多孔毛细管装置。它由微控操作平台、微型CCD、LED照明灯、光纤旋进夹具模块、升降位移台、静电消除模块、毛细管旋转夹具模块、气流扰动模块组成。光纤高效插入多孔毛细管装置启动后，对光纤旋进夹具模块、升降位移台、毛细管旋转夹具模块初始化定位，微调后保持光纤与毛细管同轴，通过毛细管几何参数确定微控平台控制量，即确定升降位移台的升降高度及毛细管旋转的角度，调节光纤旋转夹具转速，静电消除模块在光纤插入多孔毛细管过程中对光纤表面除静电，气流控制模块对毛细管内部干燥处理，光纤依次旋进插入多孔毛细管。本发明可用于多芯光纤器件的制作，可广泛用于光纤传感、光纤通信领域。

(一)技术领域

本发明涉及一种光纤高效插入多孔毛细管装置，属于光纤器件制备技术领域。

(二)背景技术

近年来，常规的单模光纤传输系统已经实现了高达100Tb/s传输容量。然而，由于放大带宽、非线性噪声和光纤熔断现象的限制，现有的常规单模光纤的容量已无法满足不断增长的容量需求，且正接近其100Tb/s的香浓传输极限。

以多芯光纤为载体的新型空分复用技术充分地利用了“空间”这个维度，能够有效地提高单根光纤的传输容量并解决上述瓶颈问题，这在超高容量长距离光纤传输系统中已经得到了验证并吸引了业界广泛的关注。

随着多芯光纤的发展，双芯光纤、三芯光纤、四芯光纤、七芯光纤、十九芯光纤等多芯光纤逐步得到应用，各种各样的多芯光纤连接器件的制作成为当下现实需求。

在制作多芯光纤器件过程中，首先需要根据多芯光纤连接器件的设计参数，将多根单模光纤或者特种光纤插入到多孔石英毛细管中，通常多孔石英毛细管内部按照某几何形状均匀排布多个毛细孔，而每个毛细孔直径基本接近光纤外径，因此，在制作多芯光纤尾端连接器件时，需保证光纤插入毛细管内部不断裂，更需要高效完成光纤插入毛细管，为后续器件加工制作做好准备。

光纤插入多孔毛细管的准备工作中，光纤剥除涂覆层后，清洁擦拭光纤过程会使光纤表面产生并携带静电，光纤插入毛细管一段后，因静电使得光纤吸附在毛细管壁上，产生较大的摩擦阻力，后续光纤就无法继续插入，实验人员通常会将已经插入的光纤拔出来进行二次插入，但因阻力光纤拔出过程极容易在毛细孔内部折断，导致多孔毛细管、特种光纤等器材消耗量增大，成本也随之升高。

光纤插入多孔毛细管过程中，前面已经插入的多根光纤携带静电,在毛细管端面周围产生较大静电场，因光纤直径几乎和头发丝相当，在光纤尾端对准毛细管孔时，受多根光纤静电场影响，光纤自身应力并不能保持对准角度插入到毛细孔中，增加了光纤对准插入毛细孔难度,也会影响光纤插入毛细孔过程。

在光纤插入毛细管过程中，受环境因素影响个别光纤受静电力干扰几乎很小，但光纤插入毛细管过程中，受光纤自身重力影响，光纤会发生微弯，使得已经插入毛细孔的部分光纤与毛细孔内壁接触，随着光纤插入长度的增加，接触也更加紧密，导致光纤与毛细管壁之间阻力会越来越大，也会导致光纤难以插入到多孔毛细管中。

专利号CN105842811A公开了一种长远距离光纤穿入毛细管的方法，该方法采用磁力带动光纤导入毛细管，但对于孔径接近光纤直径的多孔毛细管，该方法无法用于光纤插入多孔毛细管。

本发明针对目前在多芯光纤器件制作过程，光纤插入多孔毛细管这一工艺发现的问题，设计了一种光纤高效插入多孔毛细管装置，从光纤表面静电、毛细管内部湿度或者消除静电、光纤自身重力等影响因素着手，通过静电消除、降低毛细管内部湿度指数或者静电、光纤旋进插入等方式，提高光纤插入多孔毛细管的效率，减少多孔毛细管等昂贵器材的消耗，进而降低器件制作成本。

(三)发明内容

本发明提供的是一种低成本、高效率的光纤插入多孔毛细管的装置。

本发明的目的是这样实现的：