一种高效率面线转换光纤传光束的制备方法与流程

本发明涉及一种高效率面线转换光纤传光束的制备方法，属于光纤光缆领域。

背景技术：

面线转换光纤传光束是传光系统中的关键器件，传光效率将直接影响传光效果，而线阵光纤的单丝直径也直接影响了系统的分辨率。目前制备的光纤传光束主要有两种方法：酸溶法和层叠法。用酸溶法制备的光纤传光束具有小截面，小单丝直径，高分辨率的特点，但是断丝率与暗丝率会随着单丝直径变小而增高；层叠法是用复合拉丝的方式将光纤进行堆叠，这样能获得更大的截面，但是受制于排丝与排片工艺，无法做到光纤与光纤精密堆叠，导致传光束的有效传光面积降低。

本发明介绍了一种新的高效率面线转换光纤传光束的制备方法，利用排丝拉锥的方法，可使传光束的截面达到φ2mm，阵列宽度达到45.64mm，具有良好物理特性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种高效率的面线转换光纤传光束的制备方法，从而改善最终的传光效果。

本发明的技术方案是：

本发明提出的一种高效率面线转换光纤传光束制备方法，包括以下步骤：

1)选取(3n²+1)/4根的大芯包比光纤,n是面线转换光纤传光束端面最大横截面处的光纤丝数目，并且n只能为奇数；

2)将光纤的一端除去涂覆层之后，拉制成直径40±5μm的光纤丝；

3)将拉锥之后的光纤丝用排丝机组合成一维阵列，并上胶制备成并带；

4)将光纤的另一端除去涂覆层之后，用排丝机紧密排列成正六边形，固定之后拉锥成40±5μm的光纤丝；

5)将拉锥之后的光纤丝端面进行研磨抛光，上胶，制备成面线转换光纤传光束。

步骤1)中大芯包比光纤是指芯包比为0.5～0.91的光纤。

步骤2)中，在1500℃～1700℃氢氧焰下进行高温拉锥。

步骤4)中，在1500℃～1700℃氢氧焰下进行高温拉锥。

本发明的一种高效率面线转换光纤传光束，还可以采用如下方法制备：

1)采用预制棒，拉制成(3n²+1)/4根40±5μm的光纤丝，n是面线转换光纤传光束端面最大横截面处的光纤丝数目，并且n只能为奇数；

2)使用排丝机，将光纤丝的一端组合成一维阵列，另一端紧密排列成正六边形；

3)将光纤丝的一维阵列上胶制备成并带，另一端面进行研磨抛光，上胶，制备成面线转换光纤传光束。

步骤1)中，在1500℃～1700℃氢氧焰下进行高温拉锥。

本发明的有益效果是：

由于本发明是选取的大芯包比光纤，后将光纤拉成光纤丝，然后用排丝机将若干细丝排列并带固定，这样的单丝直径可达40μm，前端面除去涂覆层的光纤进行正六边形排丝固定，然后对六边形光纤组合进行拉锥，使得前端截面具有更小的空占比，从而获得更高的传光面积。或者通过将预制棒拉成40μm光纤丝，再排丝成正六边形。由于整个光纤中的单丝直径变小，使得该光纤传光束具有更高的分辨率、更小的截面和更高的通光效率。本发明在相同的截面积情况下较正常传光束具备更多的像元光纤，暗丝率比传统酸溶法低。

附图说明

图1是本发明的面线转换光纤传光束结构图；

图2是本发明的面线转换光纤传光束前端面截面图；

图3是本发明的面线转换光纤传光束后端面截面图；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。但不用来限制本发明的范围。

本发明方法的具体实施过程:

1)选取批量的大芯包比光纤；

2)将光纤后端拉制成所需尺寸的光纤丝；

3)根据设计结构将光纤丝组合成阵列并上胶并带；

4)将光纤的前端面排成正六边形固定；

5)将六边形前端面固定之后拉锥；

6)对端面进行研磨抛光，并封装。

本发明的一个实施例是选取1141根光纤，光纤的纤芯与包层为105/125μm；将上述光纤分别剥除尾纤部分的涂覆层，在1500℃～1700℃氢氧焰下拉丝至40μm，用排丝机排成一维阵列后上胶并带；将上述上胶并带的光纤束前端面用排丝机排成正六边形固定；将上述正六边形固定的光纤整体放入拉丝塔中在1500℃～1700℃氢氧焰下拉丝至单丝50μm；将上述光纤束第一次封装后做成前端面为φ2000μm，后端面阵列光纤宽度为45640μm的传光束；将上述传光束端面光纤进行切割，加保护插芯后进行研磨抛光；将上述研磨抛光的传光束进行第二次封装；由以下计算公式：

传光束有效传光面积计算：S₀＝N*π*(d₀/2)，其中N表示总的光纤数量，d₀表示光纤芯的直径；

光纤端面的面积：S＝π*(D₀/2)，D₀表示的是端面的直径；

有效传光面积比：η＝S₀/S；

极限分辨率的计算：其中d表示的是光纤直径；

那么有在同等端面面积下，与光纤不拉锥直接制备的传光束相比，本发明的传光束的有效传光面积比由46.6％提升至50.3％，极限分辨率由4.6lp/mm提升到11.5lp/mm，较大程度上提升了传光束的分辨率。