Размеры
Характерные значения диаметра сердцевины одномодовых волокон лежат в пределах 4 – 10 мкм. Многомодовых – 50-100 мкм.
Диаметр оболочки, как правило, в 5-10 раз превышает диаметр сердцевины.
Волокна из смешанного стекла Метод стержня и трубки
Стеклянный стержень с более высоким показателем преломления помещается внутри стеклянной трубки с более низким показателем преломления. Далее система нагревается, стекло размягчается и начинается вытяжка оптического волокна. Типичные размеры для стежня – около 1 м в длину и 30 мм в диаметре. Обязательным условием для получения волокна данным способом является близость температуры плавления материалов стержня и трубки. Этот метод относительно прост в реализации, необходимо только приобрести соответствующие стержень и трубку, однако важно удалить всю грязь с поверхностей стержня и трубки, чтобы в волокне не возникло очагов поглощения сигнала. |
|
Рисунок 1. Метод стержня и трубки |
Двойные тигли
|
Два тигля помещаются на печь. Внутренний тигль содержит стекло с более высоким показателем преломления, чем внешний тигль. После вытекания стекла из сопла тиглей его быстро остужают, получая волокно – т.е. в традиционном понимании это беззаготовочный способ изготовления волокон. К достоинствам данного метода можно отнести тот факт, что волокна могут быть сколь угодно большой длины. Волокна, произведенные из смешанного стекла, имеют ограниченное применение из-за того, что при производстве таких волокон не удается обеспечить низкое затухание, как в других методах, не достигается чистота исходных материалов. Область применения таких волокон – передача информации на короткие расстояния (до нескольких сотен м) в первом окне прозрачности на длинах 800-900 нм. |
Рисунок 2. Двойные тигли |
Современные методы производства заготовки MCVD
Наиболее распространенным методом производства заготовок является описанный в 1974 году американским физиком Джоном Макчеснеем (John MacChesney), работавшим в лабораториях Белла (AT&T Bell Labs), метод химического парофазного осаждения (MCVD). Изначально этот метод был открыт учеными компании Корнинг (см. ниже).
Этот метод стал одним из наиболее испытанных и проверенных способов получения заготовок. Сам процесс довольно прост, гибок и поэтому нетруден для освоения. Именно этот метод используется для проведения различных экспериментов и исследований (в США Японии и европейских странах). При использовании этого метода возможно изменение целого ряда параметров, например, вида волокна (одномодовое или многомодовое) окончательного диаметра волокна числовой апертуры и профиля показателя преломления. Эти параметры изменяются посредством регулирования (с помощью компьютера) расхода паров двуокиси кремния и различных примесей. Благодаря этому можно изготавливать оптическое волокно соответствующее определенным техническим условиям.