Методы изготовления оптических волокон

С помощью голографических методов стало возможным получать оптические. элементы, по всем свойствам аналогичные волоконно-оптическим устройствам. Такие. элементы имеют все свойства оптического волокна, но отличаются от него простотой. изготовления. Методы голографии позволяют выполнять оптические элементы и придавать им оптические свойства, которые невозможно получить при обычных методах изготовления. Голографические методы находят широкое применение при аттестации качества оптических. элементов и узлов оптических приборов успешно используются при решении задач выделения сигналов из шумов и распознавания образов. Голография позволяет увеличивать изображения во много раз больше, чем это можно сделать с помощью оптических линз, строить принципиально новые датчики положения и формы объектов и многое другое. [c.6]

Рис. 4.2. Уровни потерь в оптических волокнах, изготовленных методом двойного тигля

Умение точно измерять такие характеристики оптического волокна, как диаметры оболочки и сердцевины, числовая апертура и профиль показателя преломления, потери и дисперсия одинаково важно как для изготовителей волокна, которые хотят его использовать для контроля и управления характеристиками волокна, так и для разработчиков оптических систем связи, которым следует выбрать волокно, наиболее полно отвечающее поставленным требованиям. Чтобы обле-чить эти изменения, было предложено много методов и разработан-большое число достаточно сложной аппаратуры для их реализации. Часть этой аппаратуры создана для измерения характеристик волокна непосредственно в процессе его изготовления (в реальном времени), другая часто — для использования в процессе эксплуатации волокна в системе связи и, наконец, часть такой аппаратуры может быть использована только в лаборатории для исследовательских целей. Были предложены очень тонкие и сложные методы для определения профиля показателя преломления волокна и измерения его числовой апертуры в зависимости от длины волны. Хорошее описание многих из этих методов можно найти в более обстоятельных обзорах, таких как 14.1. .. 4.3], тогда как более подробный и специальный анализ вопроса при-веде н в 14.5] и 14.6]. Поэтому в данном параграфе не будем давать детального и исчерпывающего описания всех методов, а просто рассмот- [c.109]

Светолучевая обработка. Когерентный световой луч, генерируемый монохроматическим оптическим квантовым генератором (лазером), направляется через оптическую систему на обрабатываемую заготовку (рис. 2, д). Луч фокусируется до диаметра в несколько микрон, в зоне его действия возникает высокая температура (тысячи градусов). Метод может быть применен для получения отверстий малого диаметра в любых материалах при изготовлении алмазных волок, мелких сит, фильер для получения искусственного волокна и др. Обработка осуществляется в воздухе. Производительность — до 30—60 отверстий (диаметром от 0,03 до 0,5 мм) в минуту при глубине от нескольких десятых долей до нескольких миллиметров при мощности источника питания несколько десятков киловатт. [c.18]

В книге английского специалиста достаточно полно изложены все вопросы. относящиеся к оптическим системам передачи информации. Приведена обобщенная схема оптического канала, даны основные характеристики существующих излучателей и фотоприемников, а также классификация цифровых оптических систем связи в зависимости от их пропускной способности. Рассмотрены особенности распространения света и механизмы потерь в оптических волокнах. Описаны методы изготовления оптических волокон. Рассмотрены принцип действия и основные характеристики полупроводниковых лазеров и фотоприемииков различных типов. [c.4]

Методы, используемые для получения высокопрозрачных материалов для оптических волокон, можно разделить на две большие группы тигельные или методы осаждения из жидкой фазы и методы осаждения материала из газовой фазы. В обоих случаях достижение малых потерь сопряжено с самым строгим контролем чистоты исходных материалов и исключением попадания каких-либо посторонних веществ в течение всего технологического процесса. Ниже будет приведено описание технологии в самых общих чертах. Подробности можно найти в [4,1. .. 4.4]. Тонкости процесса получения волокна приобретаются опытным путем и обычно держатся изготовителями в секрете. Каждая из указанных групп методов изготовления оптических волокон имеет [c.92]

Однако/область применения голографии в оптическом приборостроении не ограничивается только теми вопросами, которые были рассмотрены в кни1 е. Существует ряд областей, где. эффект от применения голографии в настоящее время не выяснен до конца. Например,, не ясны до конца перспективы использования голографических методов получения оптических. элементов со свойствами, аналогичными волоконно-оптическим устройствам. Разработчиков и технологов здесь привлекает то, что. элементы имеют все свойства оптического волокна, но отличаются от него простотой изготовления. В связи с ограниченным объемом книги в ней недостаточно полно освещены некоторые аспекты современного голографического приборостроения. В последнее время существует тенденция заменять в некоторых случаях оптические элементы голограммами. Приведенные в книге примеры использования голограмм в качестве линз и дифракционных решеток можно было бы дополнить еще множеством других примеров использования голографической оптики. Эта область голографии активно развивается, хотя возможности и эффективность использования голографи- [c.121]

Другим методом защиты оптических деталей и приборов от воздействия грибов является применение хромата циклогексиламина и бактерицидного волокна — лети-лана. Хромат циклогексиламина наносится на бумагу, которая помещается внутрь оптического прибора в непосредственной близости к оптическому стеклу. Летилан помещают в футляры, упаковки и непосредственно на оптические стекла. Обеспечивается защита стекла от повреждения грибами свыше 5 лет. Летилан защищает также кожу, лакокрасочные покрытия, полимерные материалы и металлы. Из летилана возможно изготовление войлока, фетра, ткани, бумаги, картона, которые применяют в качестве вспомогательных материалов, контактирующих с оптическими деталями. [c.534]

Обычно тигельные методы используют для изготовления волокон из стекол с низкой температурой плавления. Тщательно очищенные и измельченные компоненты помещают в платиновый или кварцевый тигель и нагревают. При использовании для нагрева электрических печей компоненты нагреваются за счет тепловой радиации от стенок печи, при этом последние не должны содержать посторонних включений. Можно также использовать нагрев компонент токами высокой частоты. При этом металлический тигель можно нагревать бесконтактно в поле высокой частоты. Для применения кварцевого тиге-ля необходимо порошкообразные компоненты стекла предварительно подогреть и использовать более высокие частоты. В таком случае расплав будет находиться при более высокой температуре, чем тигель, и, следовательно, будет менее чувствителен к загрязнениям, попадающим в расплав от стенок тигеля. Следует отметить, что кварцевые тигли обычно не используют более одного раза, поскольку они не выдерживают циклических температурных воздействий. Традиционно стекло сердцевины получают в виде цилиндрического стержня, а стекло оболочки в виде трубки, причем цилиндр расположен внутри трубки, так что при совместном вытягивании и получается оптическое волокно. [c.93]

Модифицированный метод химического осаждения из газовой фазы (M VD) позволяет получать оптические волокна с самыми низкими потерями и самым тщательным контролем профиля показателя преломления. Так, изготовленные этим методом градиентные волокна имеют минимальные потери 0,34 дБ/км на длине волны 1,55 мкм при полосе пропускания более 1 ГГц-км, а минимальные потери одномодовых волокон составляют 0,2 дБ/км на длине волны 1,55 мкм. [c.118]

Наиболее остро проблема измерения ПРПП стоит при контроле качества изготовления оптических стекловолокон. Это связано с бурным развитием волоконно-оптических систем связи, а также с тем, что максимальная полоса пропускания волоконного световода достигается оптимизацией распределения показателя преломления по сердцевине волокна. В связи с этим разработано большое количество разрушающих и неразрушающих методов измерения профиля показателя преломления оптических волокон и их заготовок. Многие из этих методов описаны в [80]. Общая тенденция развития методов диагностики стекловолокон состоит в упрощении способов визуализации проекций такого фазового объекта для того, чтобы можно было создать надежную, простую и недорогую систему ввода данных о проекциях в ЭВМ. Мы остановимся на двух, по нашему мнению наиболее перспективных, методах измерения ПРПП заготовок стекловолокон, которые уже нашли вопло-ш,ение в приборах для диагностики заготовок. [c.83]

Фирма Вурлингтон поставляет для армирования стеклоткань с вплетенными в основу сигнальными коричневыми волокнами, расположенными с интервалом 128 мм. Фирма Стивенс выпускает аналогичный армирующий материал с голубыми сигнальными волокнами, расстояние между которыми 76 мм. Эти цвета различны при использовании неокрашенных эпоксидных и полиэфирных смол. Правильность ориентации и число слоев в пакете При этом проверяется оптическими методами. Иногда в основу специально изготовленных тканых полотей вводят волокна, непрозрачные для рентгеновских лучей, что облегчает возможность осуществления неразрушающего контроля материалов и изделий. [c.109]

Пористость зависит от типа материала и технологии его изготовления. Например, плотная денежная бумага имеет очень низкую пористость, равную 1,0—1,5%, пористость фильтровальной бумаги доходит до 60—70%, фильтровального материала из тонкошерстяного волокна 70—85%, из древесно-волокнистого материала 42—92%, металлокерамики с зернами диаметром 0,1—2 мм — до 30—45% и т. д. Пористость может быть определена прямым линейным измерением, оптическим методом, по плотности, впи-тываемости материала, расширению газов. [c.64]

В данном параграфе предположим, что стоимость оптического и электрического ретрансляторов одинакова. В действительности это не так, оптические ретрансляторы в несколько раз дороже, особенно те, которые требуют использования лазера и ЛФД. Однако существует значительная вероятность того, что большая простота и меньшее количество элементов оптического ретранслятора приведут, по существу, не только к уменьшению капиталовложений, но и к повышению их надежности, а также к снижению стоимости обслуживания. Для оценки порядка величины затрат можно принять стоимость двустороннего ретранслятора с пропуск1 ой способностью 2 Мбит/с, равной приблизительно 100. .. 200 дол., а стоимость двустороннего ретранслятора с пропускной способностью 140 Мбит/с — около 5000 дол. Стоимость прокладки многожильного кабетя составляет примерно 0,05 дол. за метр (на 1 пару), а коаксиального кабеля — приблизительно 1 дол. за метр, в зависимости от поперечного сечения. Стоимость самого волокна в составе многоволоконного оптического кабеля может составлять около 1. .. 2 дол. за метр. Волокно, изготовляемое в достаточном количестве с помощью непрерывного технологического процесса, например методом двойного тигля, несомненно дешевле градиентного или одномодового волокна, которые требуют соответственно тщательного и очень точного контроля профиля показателя преломления и диаметра сердцевины. Однако основная часть стоимости кабеля приходится не на стоимость соответственно волокна, а на его изготовление. В результате многоволоконные оптические кабели выгодно использовать в тех случаях, когда нужно обеспечить требуемую информационную пропускную способность. (Было установлено, что при достаточно большом объеме производства, скажем, 10 или 10 километров в год, себестоимость необработанного градиентного и ступенчатого волокна, полученного методом осаждения из газовой фазы, может составлять приблизительно 100 дол. за километр, а необработанное волокно, изготавливаемое методом двойного тигля, могло бы стоить приблизительно 10 дол. за километр. Это показывает, что прогноз может быть оптимистичным.) [c.433]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...