[发明专利]一种硫系玻璃拉锥光纤的制备方法

摘要

本发明公开了一种硫系玻璃拉锥光纤的制备方法，利用特定电加热圈精确控温和精密步进电机的牵引实现对硫系玻璃光纤的拉锥，可通过控制加热温度、拉锥牵引速度从而控制拉锥光纤锥区长度和锥区外径等重要参数，精确拉制出不同锥区长度和锥区外径的硫系玻璃拉锥光纤。本发明方法工艺简单、可操作性强、重复性好、精确度高，可有效解决硫系玻璃光纤拉锥时易断、纤芯直径和锥区长度难于精确控制等问题，制备出纳米或亚微米级直径的硫系玻璃拉锥光纤，其纤芯直径可达到700~1000µm，锥区长度为3~7cm，制作周期短，成功率高，可应用于微光波导的耦合、超连续谱的产生等新的技术领域，极大延伸硫系玻璃拉锥光纤的研究应用领域。

主权项

一种硫系玻璃拉锥光纤的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)在硫系玻璃光纤预制棒的柱状表面缠绕形成一定厚度的高分子塑料薄膜层，所述的高分子塑料薄膜层为聚醚酰亚胺层、聚醚砜树脂层或聚酰亚胺层，然后在惰性气体气氛保护环境下将硫系玻璃光纤预制棒置于光纤拉丝塔上，加热拉制成外径为几十到几百微米的硫系玻璃光纤；2)从上述硫系玻璃光纤上截取长度为几厘米到几十厘米的一段，再用光纤夹具分别固定该段光纤的两端，该光纤夹具与步进电机的输出端相连，步进电机的牵引速度可控，通过步进电机可控制硫系玻璃光纤的拉锥速度；然后通过窄轴向厚度的电加热圈对硫系玻璃光纤加热，电加热圈的周壁上设置有缺口，电加热圈的加热温度通过温度控制器控制，电加热圈固定于三维光学调整架，通过调节三维光学调整架调节电加热圈的位置，使光纤的加热区处于电加热圈的缺口内均匀受热，通过温度控制器控制电加热圈的加热温度在硫系玻璃软化温度以上10‑50℃，加热过程中需防止光纤软化弯曲并与电加热圈内壁粘结；所述的电加热圈的形状为圆形，轴向厚度为5‑30mm，最高加热温度为450℃；3)硫系玻璃光纤受热软化后，立即启动步进电机进行拉锥牵引，将牵引速度控制在1‑5mm/s，随着拉锥牵引的进行，锥区外径和长度改变，当拉锥光纤的锥区外径接近目标范围时，逐渐减慢牵引速度，确保最细拉锥处平稳，得到拉锥光纤；4)调节电加热圈的温度缓慢降至室温，移开电加热圈，在拉锥光纤的下方放置另一三维光学调整架，将载玻片平放在该三维光学调整架上方，使载玻片的上表面平行于拉锥光纤，然后通过该三维光学调整架缓慢升高载玻片，使载玻片的上表面刚好与拉锥光纤接触，最后将拉锥光纤的两端固定在载玻片上，即完成硫系玻璃拉锥光纤的制备。