结构化光纤的预成形件的无烟制造过程制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件(100,100

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结构化光纤的预成形件的无烟制造过程

技术介绍

[0001]本专利技术涉及用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法。
[0002]现有技术
[0003]空芯光纤具有芯，该芯包括抽空的空腔，该抽空的空腔填充有气体或液体。空芯光纤中的光与玻璃的相互作用小于实芯光纤中的光与玻璃的相互作用。芯的折射率小于包层的折射率，使得借助于全反射进行光引导是不可能的。取决于光引导的物理机制，空芯光纤被分成“光子带隙光纤”和“反谐振反射光纤”。
[0004]在“光子带隙光纤”的情况下，空芯区域被包层包围，在该包层中周期性地布置有小型中空管道。包层中的周期性结构引起参考半导体技术被称为“光子带隙”的效应，根据该效应，在包层结构处散射的特定波长范围的光由于中央腔中的布拉格反射(Bragg reflection)而相长干涉，并且不能在包层中横向传播。
[0005]在被称为“反谐振空芯光纤”(ARHCF)的空芯光纤的实施方案的情况下，空芯区域被内包层区域包围，在该内包层区域中布置有所谓的“反谐振元件(anti
‑
resonance element)”(也称为“反谐振元件(anti
‑
resonant element)”或也称为“ARE”)。围绕空芯均匀分布的反谐振元件的壁可充当法布里
‑
珀罗腔，其以反谐振进行操作并且反射入射光并引导其通过光纤芯。
[0006]这种光纤技术保证了低光衰减、非常宽的传输光谱(也在UV或IR波长范围内)以及在数据传输期间的小延迟。
[0007]从EP 3 136 143 A11中已知一种反谐振空芯光纤(在本文中称为“没有带隙的空芯光纤”)，在该反谐振空芯光纤的情况下，除了基模之外，芯还可引导另外的模。为此，芯被包括“非谐振元件”的内包层包围，该非谐振元件提供反谐振模与较高模的相位适配。
[0008]由JP 2018 150184 A已知一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法，在这种情况下，示出了在包层管端部处使用焊接在穿孔盘上的方法来定位非谐振元件。由此证明不利的是，使用这种类型的穿孔盘不能获得非谐振元件(ARE)的所需的定位准确度。
[0009]在以下文献中描述了用于连接ARE和包层管的另外的方法：CN 105807363 B、WO 2015 185761 A1、WO 2017 108061 A1、WO 2018 169487 A1。
[0010]技术目标
[0011]反谐振空芯光纤，特别是包括嵌套结构元件的那些反谐振空芯光纤具有复杂的内部几何形状，这使得它们的精确和可再现的制造更加困难。这一点尤其适用，因为为了分别遵循谐振或反谐振条件，只能容忍低于要被引导的光的工作波长的量值的尺寸偏差。光纤预成形件的配置可能是与目标几何形状有偏差的原因，并且它们也可能由于在光纤拉制过程期间的不按比例的不希望变形而发生。
[0012]本专利技术的目的是指定一种用于成本有效地制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法，该方法避免了常规制造方法的限制。
[0013]具体地，本专利技术的目的是提供一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法，借助于该方法，可以充分稳定的方式可再现地获得反谐振元件的精确定位。
[0014]本专利技术的优选实施方案
[0015]独立权利要求的特征促成至少部分地满足前述目标中的至少一个目标。从属权利要求提供促成至少部分地满足这些目标中的至少一个目标的优选实施方案。
[0016]/1./一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件的方法，该方法包括以下步骤：
[0017]a)提供包层管，该包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线，包层管壁沿着该包层管纵向轴线延伸，该包层管壁由内侧和外侧限定，
[0018]b)制备多个反谐振元件预成形件，每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入该ARE外管中的ARE内管，
[0019]c)制备定位模板，该定位模板具有通过该定位模板的多个通道开口，该多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件，其中该定位模板和该包层管由相同的材料制成，
[0020]d)将该定位模板附接到该包层管的第一端部，
[0021]e)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该通道开口插入，以用于将该反谐振元件预成形件布置在该包层管内孔中，
[0022]f)借助于热成形过程处理组件，该组件包括该包层管、该反谐振元件预成形件和该定位模板，该热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者，
[0023]其特征在于，
[0024]该定位模板具有至少一个定心表面，该至少一个定心表面以自定心方式与该包层管的该第一端部配合，使得该反谐振元件预成形件在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。
[0025]/2./根据实施方案1所述的方法，其特征在于，该包层管在该第一端部的区域中被至少部分地切除，以便形成反定心表面，该反定心表面以形状配合的方式与该定心表面配合。
[0026]/3./根据前述实施方案中任一项所述的方法，其特征在于，该定位模板以截锥状方式至少部分地成形，其中该定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
[0027]/4./根据前述实施方案中任一项所述的方法，其特征在于，在该第一端部的该区域中以截锥状方式至少部分地切除该包层管。
[0028]/5./根据前述实施方案中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤f)“处理”中，将该反谐振元件预成形件以无火焰方式热固定到该包层管壁。
[0029]/6./根据前述实施方案中任一项所述的方法，其特征在于，该包层管壁具有第二端部。
[0030]/7./根据实施方案6所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0031](i)产生第二定位模板，该第二定位模板具有通过该第二定位模板的多个第二通道开口，该多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件，其中该第二定位模板和该包层管由相同的材料制成，
[0032](ii)将该第二定位模板与该包层管的该第二端部结合。
[0033]/8./根据实施方案7所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0034](iii)将该反谐振元件预成形件的至少部分穿过该第二定位模板的该第二通道开口插入，
[0035](iv)其中该第二定位模板具有至少一个第二定心表面，该至少一个第二定心表面
以自定心方式与该包层管的该第二端部配合，使得该反谐振元件预成形件在步骤(iii)“插入”中布置在目标位置处。
[0036]/9./根据实施方案8所述的方法，其特征在于，该包层管在该第二端部的区域中被至少部分地切除，以便形成第二反定心表面，该第二反定心表面以形状配合的方式与该第二定心表面配合。
[0037]/10./根据前述实施方案7至9中任一项所述的方法，其特征在于，该第二定位模板以截锥状方式至少部分地成形，其中该第二定心表面以包层表面状方式至少部分地形成。
[0038]/11./根据前述实施方案6至10中任一项所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造反谐振空芯光纤的预成形件(100,100
’
,100”)的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供(1000)包层管(200)，所述包层管具有包层管内孔和包层管纵向轴线，包层管壁沿着所述包层管纵向轴线延伸，所述包层管壁由内侧和外侧限定，b)制备(1100)多个反谐振元件预成形件(300)，每个反谐振元件预成形件包括ARE外管和插入所述ARE外管中的ARE内管，c)制备(1200)定位模板(400,400
’
,400”)，所述定位模板具有通过所述定位模板(400,400
’
,400”)的多个通道开口，所述多个通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件(300)，其中所述定位模板(400,400
’
,400”)和所述包层管(200)由相同的材料制成，d)将所述定位模板(400,400
’
,400”)附接(1300)到所述包层管(200)的第一端部，e)将所述反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过所述通道开口插入(1400)，以用于将所述反谐振元件预成形件(300)布置在所述包层管内孔中，f)借助于热成形过程处理(1500)组件(110,110
’
,110”,110
”’
)，所述组件包括所述包层管(200)、所述反谐振元件预成形件(300)和所述定位模板(400,400
’
,400”)，所述热成形过程选自拉长和塌陷中的至少一者，其特征在于，所述定位模板(400,400
’
,400”)具有至少一个定心表面，所述至少一个定心表面以自定心方式与所述包层管(200)的所述第一端部配合，使得所述反谐振元件预成形件(300)在步骤e)“插入”中布置在目标位置处。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包层管(200)在所述第一端部(250)的区域中被至少部分地切除，以便形成反定心表面(251)，所述反定心表面以形状配合的方式与所述定心表面配合。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤f)“处理”中，将所述反谐振元件预成形件(300)以无火焰方式热固定到所述包层管壁(210)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述包层管(200)具有第二端部(260)。5.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(i)产生第二定位模板(500)，所述第二定位模板具有通过所述第二定位模板(500)的多个第二通道开口(510)，所述多个第二通道开口适于各自纵向引导反谐振元件预成形件(300)，其中所述第二定位模板(500)和所述包层管(200)由相同的材料制成，(ii)将所述第二定位模板(500)与所述包层管(200)的所述第二端部结合。6.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(iii)将所述反谐振元件预成形件(300)的至少部分穿过所述第二定位模板(500)的所述第二通道开口(510)插入，(iv)其中所述第二定位模板(500)具有至少一个第二定心表面(520)，所述至少一个第二定心表面以自定心方式与所述包层管(200)的所述第二端部配合，使得所述反谐振元件预成形件(300)在步骤(iii)“插入”中布置在目标位置处。7.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述包层管(200)在所述第二端部(260)的区域中被至少部分地切除，以便形成第二反定心表面(261)，所述第二反定心表面以形状配
合的方式与所述第二定心表面配合。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A/制备第三定位模板(600,600
’
)，所述第三定位模板具有通过所述第三定位模板(600,600
’
)的多个第三通道开口(610,610
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【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：贺利氏石英玻璃有限两合公司，
类型：发明
国别省市：