[发明专利]一种波移光纤弯折工艺

说明书

本发明公开了一种波移光纤弯折工艺，包括如下步骤：将波移光纤在预设温度加热水的水蒸气环境中加热第一预设时间；对加热第一预设时间后的波移光纤弯折，使得波移光纤的待弯折段沿波移光纤的待弯折部向波移光纤的平直段弯折第一预设角度；将弯折第一预设角度的波移光纤浸没至预设温度的加热水中第二预设时间；对浸没第二预设时间后的波移光纤继续弯折，使得波移光纤的待弯折段沿波移光纤的待弯折部向波移光纤的平直段继续弯折第二预设角度；将继续弯折第二预设角度后的波移光纤继续保持在预设温度的加热水中第三预设时间；对保持第三预设时间后的波移光纤在常温环境下静置第四预设时间。能够有效减小光损耗，且可实现更小的弯转半径。

技术领域

本申请涉及光纤弯折工艺技术领域，具体涉及一种波移光纤弯折工艺。

背景技术

波移光纤作为闪烁体中子探测器的核心器件，能够实现对闪烁屏闪烁光的收集和传输。如图1所示，图1中示出的是闪烁体探测器的结构示意图，闪烁体中子探测器主要由中子敏感闪烁屏1、多个双层纵横交错阵列的波移光纤2、光电读出器件3以及配套读出电子学组成。闪烁体中子探测器的工作原理是：入射中子与中子敏感闪烁屏1中的中子敏感元素发生核反应，产生次级带电粒子，次级带电粒子在闪烁体中沉积能量产生闪烁光子，闪烁光子被附近的波移光纤2收集后，发生吸收重发射(例如，吸收蓝光发射绿光)，重发射光经波移光纤2传输至后端。波移光纤端面与光电读出器件3的入射窗耦合，光电读出器件3将重发射的光信号转化为电脉冲信号，电脉冲信号经过后端电子学放大、整形以及甄别后进入数据获取系统，通过对数据进行解析得到入射中子的位置与时间信息。本闪烁体探测器中双层纵横交错阵列的双层波移光纤沿纵向和横向两个方向均匀排布，实现对闪烁光的收集传输。

在实际应用中，波移光纤需要弯转将收集到的闪烁光传输到后端的光电读出器件，弯转部分的波移光纤需要固定在机械支撑体上，不能收集到闪烁光，是探测器的探测死区。为减小探测器的探测死区，需要尽量减少波移光纤的弯转半径。

波移光纤主体材料为掺杂了波移剂的聚苯乙烯(Polystyrene)，以1mm直径的波移光纤为例，图2给出了其在不同弯转直径下的弯转损耗，其中S type是指耐弯折型波移光纤，Non-S type是指普通波移光纤。可以看出，即便是耐弯折型的波移光纤，当弯转半径小于2cm时，波移光纤的弯转损耗将急剧上升，难以保证光的完整传输，再进一步减小弯转半径甚至直接出现机械断裂(S type在弯转半径5mm出现断裂，Non-S type则在15mm)。实际应用中，为保证光传输效率，波移光纤的弯转半径选择在2cm，以保证光损耗低于10％。

传统的波移光纤弯折工艺是将波移光纤固定在带槽的曲面机械支撑室体上拉升来实现的，这种通过拉伸的工艺很容易损伤波移光纤外包层，造成传输效率的进一步降低。

发明内容

本申请旨在提供一种波移光纤弯折工艺，通过水浴加热的方式软化波移光纤，弯折过程中不易出现机械损伤。

本申请提供了一种波移光纤弯折工艺，包括如下步骤：

将波移光纤在预设温度加热水的水蒸气环境中加热第一预设时间；

对加热第一预设时间后的波移光纤弯折，使得波移光纤的待弯折段沿波移光纤的待弯折部向波移光纤的平直段弯折第一预设角度；

将弯折第一预设角度的波移光纤浸没至预设温度的加热水中第二预设时间；

对浸没第二预设时间后的波移光纤继续弯折，使得波移光纤的待弯折段沿波移光纤的待弯折部向波移光纤的平直段继续弯折第二预设角度；

将继续弯折第二预设角度后的波移光纤继续保持在预设温度的加热水中第三预设时间；

对保持第三预设时间后的波移光纤在常温环境下静置第四预设时间。