[其他]光学纤维

说明书

一种涂有膜层的光纤，其中将涂膜材料（４），涂覆在以联机拉丝手段（２）制备出的光纤（１）上，并利用激光束（６）局部加热此涂膜材料，由此而改变其物理和化学性质。金属质玻璃涂膜的光纤有良好的密封性，并可用于传感器方面。可将形成金属质玻璃混合物的膜层熔合到长达若干公里的光纤上。另一方面，也可用激光束局部加热来熟化聚合物涂膜。

本发明是关于光学纤维（以下简称光纤）、特别是涉及到为光纤提供金属玻璃膜层的制造方法。

利用涂膜来提高光纤的抗潮性，借以抑制其表面上微裂纹的增长，从而来改进光纤的抗疲劳性能，这是很早以前就提出过的方法。为达到这一涂膜密封的目的，一般采用涂金属质的玻璃膜，如在美国专利US-A-4173393中提到的方法。这种金属玻璃膜的光纤，也可在传感元件方面得到应用。为此，曾对短光纤用喷溅法涂上金属玻璃。把光纤连接到金属玻璃带上来制造光纤传感器，也是已知的技术。

美国专利US-A-4173393公开了一种为光纤提供金属玻璃膜层的制造方法，该方法包括在初加工光纤上涂以金属玻璃形成光纤拉制前的材料，再靠光纤拉制时的适当高速冷却来产生金属玻璃，并因此在光纤上涂上金属玻璃膜层。

日本专利申请JP-A-57-191246叙述了一种在光纤上形成一均匀塑料涂层的方法，其中是把刚从初加工光纤拉制出来后，即把细塑料粉末粘附在光纤上，粉末被激光束的辐射能量所熔化，再在冷却槽中逐渐固化，而形成一均匀的塑料膜层。

美国专利US-A-4321073公开了一种为光纤提供金属膜层的方法，其中使用了激光束，激光束被用来加热光纤本身，而光纤通过一容器，以便引起在容器内的含有化合物的金属分解在光纤表面，并将金属分布在光纤表面。

本发明是在先有技术的基础上，提供了一种为光纤涂金属玻璃膜层的生产方法，其特征在于该方法采用了对光纤涂上合金形式的金属玻璃涂层，再将光纤迅速通过激光束，利用激光束对该合金形式的金属玻璃局部加热，以便使被局部加热的涂层能被足够迅速地冷却，而在光纤上产生金属玻璃膜层。

现参考附图，对本发明的实施例给予以下详细说明。

图1表示了在实施本发明的涂膜方法中，一种联机涂膜系统的概图;

图2以放大的比例，更详细地示意了图1所示的激光熔化区。

本发明提出的涂膜方法，可在光纤拉制过程中联机进行，而且可以在若干公里长的光纤上联机涂膜。

首先参考图1，其中1表示刚拉制出的光纤，它从一个一般以2标明的通常的预制棒或坩埚中拉制出，然后通过坩埚3，坩埚3内盛有适当熔化好的、形成金属质玻璃的混合物4，例如：Fe-Ni-B或者Ni-Zr，光纤1从坩埚3底部的一个小孔内拉出后，就成为有金属涂膜的光纤5。涂膜光纤5又通过一来自激光源6的激光束焦点6′，该激光束使上述金属膜局部熔化。被熔化的金属迅速冷却，从而在7处生产出了金属质玻璃涂膜的光纤，这样的膜层是熔接到光纤之上的。必要时，也可在8处以常规方法再涂以聚合物膜层。涂好膜的光纤绕到卷轴9上。

图2更清晰地表明了激光熔化区。涂有金属4的光纤1按箭头所示方向通过激光束焦点6′所形成的熔化区10，随后即冷却成为金属玻璃涂膜的光纤7，其中要求金属4能结晶化。

还有另一种对光纤涂以金属膜层的浸渍方式，这时，是使光纤通过一盛有熔融金属的坩埚。而将膜层涂敷到光纤上的工艺则可采用其它的方法，例如汽相涂膜方法。

虽然上述例子中，激光束起到了将膜层熔合到光纤上的作用，但激光束的效应基本上在于引起这样一种局部加热，从而使膜层中发生物理变化，例如使金属膜层玻璃化。