[发明专利]一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置及使用方法

权利要求书

1.一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置，其特征在于：包括光学平台(1)、两个电动位移平台(2)、两个光纤夹具(3)、带缝石英管(4)和气氛保护管式电阻炉(5)；气氛保护管式电阻炉(5)固定在光学平台(1)上，炉体的轴线与光学平台的表面平行；带缝石英管(4)通过孔径可调节的光阑固定在气氛保护管式电阻炉(5)内，其两端分别从电阻炉的炉口两端伸出，且其轴线与炉体的轴线重合；两个电动位移平台(2)分别位于气氛保护管式电阻炉(5)的两侧并固定在光学平台(1)上，且电动位移平台(2)的轨道方向与气氛保护管式电阻炉(5)的炉体轴线方向平行；两个光纤夹具(3)分别固定在两个电动位移平台(2)的滑块上，且光纤夹具(3)的轴线与气氛保护管式电阻炉(5)的轴线重合。

2.根据权利要求1所述的一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置，其特征在于：所述电动位移平台(2)由步进电机(2.1)、轨道(2.2)和滑块(2.3)组成，滑块(2.3)位于轨道(2.2)上，可沿轨道方向移动，由步进电机(2.1)牵引。

3.根据权利要求1所述的一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置，其特征在于：所述的光纤夹具(3)由螺母(3.1)、橡胶芯(3.2)和空心螺纹杆(3.3)组成，空心螺纹杆(3.3)为前端带有螺纹的中空金属杆；橡胶芯(3.2)为中空的橡胶管，其前端为沿轴线切开的锥形，后端粘在空心螺纹杆(3.3)内壁上；螺母(3.1)的内壁前端为锥形，内壁后端带有螺纹，螺母(3.1)穿过橡胶芯(3.2)前端旋进空芯螺纹杆(3.3)前端的过程中，橡胶芯(3.2)前端沿轴向切开的锥形闭合，实现光纤的夹紧。

4.根据权利要求1所述的一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置，其特征在于：所述的带缝石英管(4)的管壁上设有一条沿轴向方向的缝。

5.根据权利要求1所述的一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置，其特征在于：所述的气氛保护管式电阻炉(5)包括石英材质的炉管(5.1)、电阻加热圈(5.2)、热电偶(5.3)、用于固定热电偶的金属片(5.4)和两个孔径可调节的光阑(5.5)；炉管两端各设有一个气孔，用于保护气体的输入；电阻加热圈(5.2)位于炉管(5.1)的中部，紧贴炉管外壁；热电偶(5.3)的测温端位于炉管(5.1)内，接线端通过金属片(5.4)的小孔伸出炉管(5.1)外；金属片(5.4)通过强力胶粘在炉管(5.1)的一端口，金属片上远离中心位置设一小孔，用于固定热电偶(5.3)；一个光阑(5.5)粘在金属片(5.4)上，另一个光阑(5.5)粘在炉管(5.1)的另一端口上，两个光阑的中心法线均与石英炉管(5.1)的轴线重合。

6.权利要求1所述的一种气氛保护型硫系玻璃光纤拉锥装置的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)取一段硫系玻璃光纤(6)，将光纤放入带缝石英管(4)内，之后将带缝石英管(4)插入气氛保护管式电阻炉的炉管(5.1)中，调小光阑(5.3)的孔径以夹紧带缝石英管(4)，使其悬在炉管(5.1)中间；

2)将硫系玻璃光纤(6)两端插入光纤夹具(3)的橡胶芯(3.2)内，然后将螺母(3.1)旋进空芯螺纹杆(3.3)将光纤夹紧；

3)调节两个电动位移平台的滑块(2.3)位置，使其位于轨道(2.2)上距离气氛保护管式电阻炉(5)较近的一端，然后将两个光纤夹具(3)分别固定在滑块(2.3)上，微调滑块(2.3)在轨道上的位置将光纤拉紧，使光纤轴线与带缝石英管(4)的轴线重合；

4)将带缝石英管(4)伸出气氛保护管式电阻炉(5)的部分用生料带缠紧，以尽可能避免空气经管壁上的缝进入管内；

5)从气氛保护管式电阻炉的炉管(5.1)两端的气孔向炉内输入高纯保护气体，使炉内保持微正压，将炉管内空气经带缝石英管(4)的两端赶出；

6)通过电阻加热圈(5.2)对硫系玻璃光纤(6)加热，光纤受热软化后立即同时启动两个电动位移平台的步进电机(2.1)进行双向牵引拉锥，当电动位移平台的滑块(2.2)到达预定位置时，关闭两个步进电机，并同时停止加热；

7)待气氛保护管式电阻炉(5)的炉内温度降至室温后，停止向炉内输入高纯保护气，向带缝石英管(4)两端注入紫外固化胶，将拉锥光纤固定在带缝石英管内；

8)取掉缠在带缝石英管(4)两端的生料带，松开两个光纤夹具的螺母(3.1)，将光纤夹具移开，松开气氛保护管式电阻炉两端的光阑(5.5)，将固定有拉锥光纤的带缝石英管(4)从炉管(5.1)中抽出，最后可根据需要对固定在带缝石英管(4)中的拉锥光纤进行测试或封存。