用于退火光纤线圈的支持器的制作方法

专利名称：用于退火光纤线圈的支持器的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及用来固定或支承一些在一加热炉内进行加热的制品的器具，特别涉及一种能在退火加工过程中固定一经盘绕的光纤的模子或支持器，并特别涉及由此制成的、用于一法拉第效应磁场传感器的线圈子配件。
2.已有技术的描述在已有技术中，对磁场敏感的光纤是已知的，并正被日益用作电力行业的光学电流传感器(OCT’s)。一种典型的OCT使用了一被制成一线圈的单模光纤，所述线圈裹绕着所述电导体。作为磁-光“法拉第”效应的结果，任何横向于光纤线圈的光的偏振均随流过导体的电流的变化而变化。在转让给MimmesotaMining and Manufacturing Co.(3M一本发明的受让人)的美国专利No.5,051,577中对场敏光纤有进一步的论述。
由于光学媒质的线性双折射的增加，使得线圈对外部磁场更敏感并使偏振光信号失真，因此，光学媒质变得越来越不适合在一法拉第效应传感器中使用。由于将一光纤环路制成一线圈会带来可能会进一步增加双折射的物理应力，因此在光纤选择上需要特别小心。一种传统的降低线性双折射的方法是减少或消除存在于光纤线圈内的内应力。这些应力可能是由在制造过程中施加于光纤上的弯曲作用力或者横向压力而产生，也可能是制成线圈时引发的应力。通过在一会产生应力松弛的温度下对线圈进行退火处理，就有可能改善场敏光纤线圈的性能。
在退火光纤线圈中使用的一种较为方便的器具可以由一种可机械加工的陶瓷材料制成，诸如由Corning公司销售的MACOR，该器具由一陶瓷板组成，该陶瓷板具有一对经机械加工或模制在上表面上、并导引指向一环槽的导槽，如文献(例如，J.Lightwave Tech.第9卷，第1031-1037)所描述的那样。所述环槽形成一圆柱形壁，所述光纤可以较松地缠绕在所述圆柱形壁的周围。在完成了光纤线圈的退火加工后，将所述光纤线圈从所述板上拆下并放置在传感器组件中。虽然可以精确地加工该板的表面，但是使用一陶瓷板将会出现以下几个问题。首先，它将退火循环的温度限制在850℃左右，正好低于退火构成光纤整体的纯二氧化硅的正常退火温度。在这种较低的温度下需要花费50-100小时才能充分退火诸光纤，这就减慢了加工过程并消耗了大量的能量。其次，所述板非常脆弱，容易破裂，尤其是如果将该板反复地加热至800℃或更高的温度时更是如此。同样，陶瓷光纤和二氧化硅光纤两者的热膨胀系数之间的巨大差异能导致诸光纤在退火过程中断裂。也许是由于较难对二氧化硅这种材料进行机械加工，因此还不曾使用过二氧化硅支持器。最后一点是较难移出光纤线圈并将它传送给传感器组件而不发生损伤或不在光纤上引发能增加双折射的应力。因此，人们希望能设计出一种用于光纤线圈的支持器，这种支持器能克服陶瓷支持器的缺陷而仍能较方便地将它铸成适当的形状。如果这种支持器还能避免使光纤线圈在传感器子配件的制造过程中受到损伤或使这种损伤减至最小，那就更理想了。
本发明的概述本发明提供一种用于退火光纤线圈的支持器，这种支持器包括一安装在一二氧化硅衬底上，诸如一平板，或形成其内的二氧化硅圆筒体或环形物。所述光纤缠绕在环形物的圆柱形壁周围，所述环形物可以被模制至精确的尺寸。所述环形物(和衬底)上可以具有一孔以提供一导体通道由此可以将所述环形物(和衬底)与光纤线圈保持在一起并可以被装入一法拉第效应传感器组件中。所述板可以具有一个或更多个导槽，这些导槽被喷砂或在槽内研磨处理过以便在退火加工过程中固定光纤的端部，所述板或者可具有其它用来支承光纤端部的表面结构。所述衬底本身可以是另一环形物，该环形物将所述第一环形物支承在一垂直位置上，从而在退火过程中使所述光纤的诸端部向下悬伸。
在另一实施例中，所述支持器是一同样由二氧化硅制成的蛇形管。光纤线圈可以在该管内进行退火，并且所述线圈和管子固定在一起如同一个子配件，从而使所述管子能起到保护线圈的作用。所述管子可以具有一足够大的节距以使线圈上的相邻两环之间的距离足够大从而能将所述子配件围绕一″无接头(end-less)″载流导体设置。附加石英管可以被用来保护光纤线圈的诸端部，这些端部与偏振(PZ)或保偏(PM)光纤相熔接，并使这些光纤的端部与二氧化硅蛇形管的端部对齐。本发明还提供有装置，用来保证使光纤线圈的诸端部与PZ或PM光纤呈适当角度地对齐。
附图简要说明结合附图可以更好地理解本发明，在各图中

图1是本发明线圈支持器的一实施例的立体图，其中线圈环设置在一平衬底的表面内；图2是本发明的另一实施例的立体图，其中线圈环安装在平衬底上；图3是本发明的又一实施例的立体图，其中线圈环安装在另一形成所述衬底的环形物上；图4是本发明的再一实施例的侧视图，其中所述线圈支持器包括一蛇形管(卷管)；图5是图4所示的管形壳体的前视图，图中其它构件形成一用于一光电流传感器的线圈子配件。
较佳实施例的描述现请参阅附图，并特别参阅图1。图1示出了本发明光纤线圈支持器的一实施例10。线圈支持器10总地包括一由二氧化硅非晶体或二氧化硅晶体(石英)制成的圆筒体或环形物12，以及一二氧化硅衬底，该衬底可以制成一大体上呈矩形的板14。在该实施例中，环形物12通过在矩形板14的上表面上喷砂出一环形槽16而与矩形板14制成一体。还可将两导槽18喷砂入所述矩形板的上表面以便为光纤线圈的诸终端提供导向作用。喷砂处理可以通过使用一些临时粘结于矩形板14表面上的模版而完成。通过将一光纤松散地缠绕在由环形物12形成的圆柱形壁20的周围，线圈支持器10能被用作一用来退火的模具或模子。由于线圈支持器内的所有构件均采用二氧化硅，从而能在更高的温度(例如，1000℃至1250℃)下进行退火作业，从而明显降低了退火时间和总体能量消耗。同样，环形物12采用二氧化硅消除了与已有技术喷砂模相关联的、能导致光纤断裂的热膨胀不匹配。在完成喷砂作业之后，线圈即可进行随后的测试并将其制成一用于一法拉第效应电流传感器(偏振式或干涉型)的子配件。
虽然本发明的线圈支持器10以及本发明的其它实施例可以用来退火任何类型的光纤，但是，当使用具有100米或更长的有效线性脉动长度的玻璃光纤时，它还能用来制造更优良的线圈子配件。在引作参考的美国专利申请NO.＿＿(在1994年1月17日前后与本申请同时提出申请)中具体讨论了这些类型的光纤的制造细节。所述退火作业最好在一充气烘箱或充气炉内进行，并且在温度为550-1250℃的范围内，最好在850-1050℃的范围内。在进行退火之前，最好将光纤浸入一适当溶剂内，例如丙酮，以除去其上的任何覆层。或者，在将光纤裹绕在环形物12上之前在一种氧化气体中加热所述光纤以烧去所述覆层。在将所述线圈支持器放置在所述充气炉内之后，充气炉的温度可以上升得几乎象加热所述充气炉那样快；但是，在经过5-15小时的驻留时间之后，应该严格控制所述充气炉冷却速率，尤其是在经过玻璃的转变温度时，最好在每小时温度降低15-25℃的范围内，并最好是每小时温度降低18℃。在退火之后，这个线圈冷却曲线始终能使所得到的传感器线圈呈现出所希望的线性和圆形双折射水平。但是，本发明不是旨在光纤的制造或退火加工的各种参数；而是旨在在退火加工中使用的诸线圈支持器的机械结构，以及在包装线圈子配件中使用的有关机械构件。
虽然线圈支持器10的尺寸大小可以根据具体应用而变化，但是，下列这些近似尺寸可以考虑作为示范性的尺寸。矩形板14为15厘米×30厘米×6毫米(6″×12″×0.25″)。环形物12通过喷砂一宽6毫米(0.25″)、深3毫米(0.125″)、内径为10厘米(2.25″)的槽16而形成。诸导槽18和凹槽16在切线处相交，并且诸导槽也是宽6毫米(0.25″)、深3毫米(0.125″)，虽然诸导槽最好朝着矩形板14的边缘的方向向上倾斜至大约0.8毫米(0.03125″)深。一孔(未示)，例如直径为10厘米(2.75″)或更小的孔，可以选择完全研磨或喷砂在环形物12内穿过矩形板14，从而提供一载流导体的通道，用来当所述光纤线圈仍保持在模子上时进行测试，或者最终结合成一法拉第效应传感器组件。
现请参阅图2。在图2示出的本发明的另一实施例22中，环形物24被构造成与板26物理上隔开，并藉任何便利的装置与板26相连，这种便利的装置最好是一种无机粘结剂，诸如由纽约州Ossining市的Aremco Products，Inc.出售的、称为Ceramabond 618的硅胶粘结剂。环形物24和板26也由一种具有与玻璃光纤即二氧化硅相同的热膨胀系数的材料制成。所述光纤在与板26连接之前，可以绕着环形物24缠绕，并用例如胶带作临时固定。在将环形物24放置在板26上之后，光纤线圈的诸终端可以用胶带固定在板26的边缘附近，并除去光纤线圈上的胶带。板26的所述边缘应该延伸伸出退火炉之外穿过一绝缘套从而使所述胶带不会被烧焦。所述光纤线圈还可以通过使用例如所述Ceramabond618粘结剂而围绕环形物24固定。在线圈支持器22上还可以设置一孔27以提供一导体通道从而使它能被直接装入最终的电流传感设备，并且经退火的光纤线圈仍围绕着环形物24固定在其位。
现请参阅图3。通过提供一衬底28可以对前述实施例稍作变化，所述衬底也呈环形形状并可基本上与环形物24相同；两个环形物的外径近似相等，并且环形物24的高度必须小于环形物28的内径。以这种方式，即环形物24垂直位于环形物28内，所述光纤的诸终端可以垂直地悬挂并且线圈能保持它的形状而不会被压紧。这种用来进行退火的位置关系避免了在退火过程中当诸光纤相互重叠在一起时可能会发生的局部剪切点的混乱。
图4示出了本发明的另一实施例，该图示出了一由二氧化硅制成的蛇形管或螺旋线圈支持器30。在该示范性实施例中，蛇形管30被缠绕540°，并具有一约为15厘米(6″)的内径。终端32和34可在两个相隔2.5厘米的平面内被任意转向(最好是以约为2.5厘米(1″)的半径转向)呈彼此面对，并且两终端彼此相距约为6毫米。从终端32和34至线圈的最近部分(图5中突出的平坦部分)的距离约为4.4厘米(1.75″)。形成线圈支持器30的所述蛇形管本身最好具有3毫米(0.1″)的外径以及1毫米(0.04″)的内径。
一光纤穿入线圈支持器30内并被放置在所述充气炉内；所述光纤可以被悬挂起来。当然，所述光纤必须比线圈支持器30未经盘绕的长度长，并且应该具有足够长的多余长度以便能叠接其它光纤。通过使一种气体或液体，诸如水、甲醇或丙酮，朝着行将插入光纤的方向流过线圈可以将所述光纤穿过线圈，这也除去了所述光纤上的任何无机覆层，诸如醋酸纤维素。所述覆层也可以通过在退火加工中将空气流过线圈支持器30，经燃烧而去除并同时带走任何烟灰。除了标准空气之外的气体(例如氮、氩)可以被用来通过排除水而帮助维系光纤的强度。该工序能被用来将各种材料(经汽化)施加在所述光纤上，以提高光纤的性能即在已经除去任何有机覆层之后在光纤上提供一钝化表层。所述线圈能被制成具有很大的节距以便使所述线圈能和一″无接头″的电线缠绕在一起，即与一电缆远离其实际端部并且不应该被割断的那部分缠绕在一起。所述光纤还能被插设在一直管内，所述直管随后即被制成所述线圈。在所述直管内可以选用一种防振封装材料以便能为所述光纤提供缓冲作用以抵制在线圈组件运动过程中出现的振动。
如图5进一步所示，线圈支持器30不仅可以被用来退火一光纤，而且还可以直接装入一用于法拉第效应磁性传感器的线圈子配件36内。光纤线圈两端与两个偏振(PZ)或保偏(PM)光纤38和40的端部相连接。诸连接处最好是熔接接头，以避免气接并有助于保持光学准值和机械稳定性。使用最好由二氧化硅制成的诸直管来保护诸连接接头，并且在连接之前，可以将这些直管穿至光纤38和40的端部上。这些直管还为PZ或PM光纤引线提供了应变消除作用。在图5所示的实施例中仅仅使用了一个这种类型的直管42。
在图5所示的特定实施例中，光纤38和40是偏振光纤并且线圈子配件36是为一测定偏振的传感器而设计的。对于这样一种子配件来说，由于光纤在线圈支持器30内延伸，因此重要的是所述第二PZ光纤40的偏振平面应该相对于第一PZ光纤38的偏振平面呈45°。本发明还设想了一种能改善诸光纤的角度取向的方法和子配件。在这个揭示的实施例中，第一PZ光纤38与线圈支持器30内的光纤线圈的一端相熔接，而第二PZ光纤40不是直接与所述线圈相连接。相反，一尾光纤44与所述光纤线圈的一端48相熔合，所述尾光纤被预端接于一套管46内(该套管主要由一种陶瓷材料制成，诸如二氧化锆)。所述尾光纤是一段单模光纤，最好与用来制造线圈的光纤相同。一种低应力环氧树脂，诸如可从马萨诸塞州Medford的TRA-CON，INC.购得的TRA-BOND F112可被用来将光纤44粘结入套管46内。然后，将所述套管抛光至一PC(physical contact，或physical convex)光洁度。所述光纤44的另端被截断从而能有足够的光纤突伸出套管46以便能制成一熔接接头。
熔接尾光纤44最好能当利用一小型工具，诸如一其外径稍稍大于套管46的铝棒(未示)，并借助于一形成在一端上用来容纳套管的孔以临时固定套管46的自由端。所述铝棒的外径可以近似等于线圈支持器30的外径从而使一较大的石英管或套筒50能穿过所述铝棒并随后滑过所述套管而置于线圈支持器30的端部32上。在熔接过程中，所述铝棒可以放置在一切入一板内的V形槽内，并且所述板与所述熔融接头器相连(未示)。线圈支持器30的端部32可以同样地固定在另一板上，并安装于所述接头器的另一侧上。当将所有的夹具都固定就位时，即制成了所述接头。随后，最好将诸板与所述接头器松开，并以不产生相对移动(诸如用一小型千斤顶)的方式将诸板拆下，以将任何在熔接接头点处出现的应力减至最小。随后，可以将一具有另一V形槽的第三板放置在所述接头器下，位于前述两板之间，以便在将套筒滑过所述经熔接的光纤并置于线圈支持器30的端部32上时，能支承套筒50。一旦将套筒50固定就位，如图5所示，即可利用任一种方便装置，尤其是一种UV可固化的环氧树脂，诸如一种可以从康涅狄格州New Milford的Electronic Materials，Inc.购得的EM CAST XP 1060-930-45-1A，固定线圈支持器30和套管46。当环氧树脂熟化后(cured)，诸板和铝棒即被拆拆卸下来。
所述光纤线圈的另一端(图5中看不见)直接与所述第一PZ光纤38相熔接。在进行熔接之前，利用一小型石英管54、最好是一与制成线圈支持器30的管子相同的管子，较松地固定住所述光纤38。另一套筒56穿过管子54和光纤38。在进行熔接加工中，可以使用与以上所用相同的V形槽板来临时固定线圈支持器30和管子54。制造该熔接接头时可以不必考虑偏振角度。在熔接之后，再次利用所述千斤顶来将所述诸板从所述接头器上顶起，并再次利用所述第三板来将套筒56导入图5所示的位置。利用上述环氧树脂，将套筒56与线圈支持器30和管子54相粘连。利用另一中UV可熟化(curable)的环氧树脂，诸如一种可以从新泽西州New Brunswick的Norland Products，Inc购得的环氧树脂(epoxy#65)，可以将长度最好为5厘米(2″)左右的管子54固定于第一PZ光纤38。
在完成了尾光纤44和第一PZ光纤38的连接之后，当适当地定向第二PZ光纤40的偏振平面时，可以连接第二PZ光纤40。这个作业可以利用另一套管58来完成，所述套管利用与以上所用相同的环氧树脂固定于光纤40的一端上，并也最好经抛光至一PC光洁度。然后，将套管58安装在一转子内，所述转子不会在所述光纤自身上诱发任何应力，并将线圈支持器30安装在一微定位设备上并将光聚焦入第一PZ光纤38的自由端内。预先准备好两板(同样最好由二氧化硅制成)，其上钻有孔，孔径大小既能使套管46和58穿过又能阻碍套筒的50和56的通过。每一板分别被较松地放置在位于诸套管上方的位置上。随后，几种对于本技术领域的熟练人员来说较明显的方法可以被用来确定偏振状态。其中一种方法要求诸套管46和58应该对接放置，而将一光源与第一PZ光纤38的自由端相连接，将一光检测器与所述第二PZ光纤40的自由端相连接，调节所述微定位设备直到测量到最大光强，以使诸套管横向适当对齐。转动所述转子直到光传输为最小，并随后再转动(45°以使第二PZ光纤40的偏振平面相对于第一PZ光纤38和光纤线圈的偏振平面偏离45°。一种精度较底的方法是转动转子直到所传输的光到达最大值的一半。当诸套管呈适当对齐时，将一折射率匹配的环氧树脂，诸如Norland epoxy#181，施加在该两套管之间。在所述环氧树脂熟化后，板60和62被一起推进，并将一种较强环氧树脂，诸如上述的EM caste-poxy，喷射在诸板之间并围绕每一套管，并熟化。在进行熔接的过程中，偏振对齐还可以有其它实施例，而不再需要套管，并能使用经熟化的套筒和二氧化硅管子以除去线圈支持器30的马蹄形端部。在熔接过程中的对齐可以通过以下方式来完成，即用一与管子54相同的单石英管替代诸套管和板，所述第二PZ光纤40粘结于该管。然后，用上述其中一种方法旋转该管以使偏振对齐，并立即熔融该熔接接头。再次使用较大的石英管50以将该辅助管附加于线圈支持器30。
当完成了线圈子配件36的组装后，通过将第一PZ光纤38的自由端与一光源相连，诸如一传统型激光器(未示)，并将第二PZ光纤40的自由端与一传统型光检测器(未示)相连，可以将该子配件装入一制成的法拉第效应传感器内。随后，任何流过光纤线圈的电缆电流的变化将会以流过第二PZ光纤40的偏振光光强的形式反映在光测器上。
虽然已结合几个特定实施例对本发明进行了描述，但是这种描述并非限制性。对于那些本技术领域的熟练人员来说较为明显的是，只要结合本发明的描述，还可以对本发明作出各种变化以及其它实施例。例如，在具有一环形物的线圈支持器的几个实施例中，所述环形物具有的外圆柱形壁，一种等效的形式可以是在所述衬底上具有一孔，并且所述光纤线圈沿一种所述孔的内壁推进。因此，可以预料，还能作出不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神或范围的各种变化。
权利要求
1.一种在退火过程中用来固定一位于一线圈内的光纤的制品，所述光纤具有一已知的热膨胀系数，所述制品包括一衬底，所述衬底由一种其热膨胀系数与光纤热膨胀系数近似相等的材料制成，并能承受至少1000℃的高温；以及一环形物，与所述衬底相连，并由一种其热膨胀系数与光纤热膨胀系数近似相等的材料制成，并能在至少为1000°的温度下反复承受至少5小时，所述环形物形成一圆柱形壁用来接纳所述光纤的螺旋形裹绕长度。
2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述衬底和环形物材料均为二氧化硅。
3.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述衬底是一板；以及所述环形物与所述板隔开，并与所述板的一表面相连。
4.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述衬底是一板；所述环形物通过在所述板的一表面上喷砂一环槽而与所述板制成一体；以及所述板还具有喷砂入所述板的所述表面内的第一和第二导槽，用来容纳光纤线圈的终端，所述两导槽大体上相平行并与所述环槽正切相交。
5.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述环形物包括一具有一已知外径和高度的第一环形物；以及所述衬底包括一第二环形物，所述第二环形物的外径与所述第一环形物的所述外径近似相等，并且其内径小于所述第一环形物的所述高度，从而当所述第二环形物放置在一水平表面上时，所述第一环形物可以被所述第二环形物支承在一垂直位置上。
6.一种用于光纤电流传感器的、使用如权利要求1所述的制品的光纤线圈，其特征在于，所述光纤线圈已经被退火；以及所述环形物和所述衬底上具有一些构成一载流导体通道的、对齐的孔。
7.如权利要求4是的制品，其特征在于，每一所述导槽具有一与所述凹槽相交的第一端以及一位于所述板的一边缘上的第二端；以及所述诸导槽的所述第一端的深度与所述凹槽的深度近似相等，并朝着所述导槽的所述第二端向上倾斜。
8.一种用来在退火加工中将一光纤固定在一线圈内的制品，所述光纤具有已知的热膨胀系数，所述制品包括一经盘绕的、具有第一和第二端部的管形支持器，并由一种其热膨胀系数与光纤的热膨胀系数近似相等的材料制成，并能在至少为1000°的温度下反复承受至少5小时，所述经盘绕的管形支持器的内径稍稍大于所述光纤的外径。
9.如权利要求8所述的制品，其特征在于，所述材料是二氧化硅。
10.如权利要求8所述的制品，其特征在于，所述经盘绕的管形支持器具有一足够大的线圈节距从而能使所述支持器与一载流导体相互缠绕在一起。
11.一种使用如权利要求8所述的制品的光纤线圈子配件，还包括一插入所述经盘绕的管形支持器内的经退火的光纤线圈，具有分别从所述支持器的所述第一和第二端伸出的第一和第二端部；一在一第一接头处与所述光纤的所述第一端相连的第一光纤；一在第二接头处与所述光纤的所述第二端相连的第二光纤；用来保护所述第一接头的第一管装置；以及用来保护所述第二接头的第二管装置。
12.如权利要求11所述的光纤线圈子配件，其特征在于，所述第一管装置包括一管件，所述第一光纤延伸穿过所述管件，并且所述管件位于所述第一接头的附近；以及一具有第一和第二端部的第一套筒，所述套筒的所述第一端固定于所述经盘绕的管形支持器的所述第一端，并且所述套筒的所述第二端固定于所述管件。
13.如权利要求11所述的光纤线圈子配件，其特征在于，所述第二光纤是一尾光纤，并且所述第二管装置包括一套管，所述光纤线圈的所述第二端终止在所述套管内，并且所述套管位于所述第一接头的附近；以及一具有第一和第二端的套筒，所述套筒的所述第一端固定于所述经盘绕的管形支持器的所述第二端，并且所述套筒的所述第二端固定于所述管件。
14.如权利要求12所述的光纤线圈子配件，其特征在于，所述第二光纤是一尾光纤，所述第二管装置包括一第一套管，所述光纤线圈的所述第二端终止在所述套管内，并且所述套管位于所述第一接头的附近；以及一具有第一和第二端的第二套筒，所述套筒的所述第一端固定于所述经盘绕的管形支持器的所述第二端，并且所述套筒的所述第二端固定于所述管件。
15.如权利要求14所述的光纤线圈子配件，还包括一第二套管；一其一端终止在所述第二套管内的第三光纤；以及用来将所述第一和第二套管固定成强制对接的板装置。
16.如权利要求14所述的光纤线圈子配件，其特征在于，所述将盘绕的管子支持器、所述管件、所述第一套筒和所述第二套筒均由二氧化硅制成。
17.一种用来制造一用于法拉第效应传感器的光纤线圈子配件的方法，包括以下步骤获取一具有已知热膨胀系数的光纤；将所述光纤插入穿过一经盘绕的管子支持器，所述支持器具有第一和第二端，并由一种其热膨胀系数与光纤的热膨胀系数近似相等的材料制成；以及通过对所述支持器和所述光纤在至少500℃下加热至少5小时将所述光纤退火以形成一光纤线圈，所述光纤线圈的第一和第二端分别从所述支持器的所述第一和第二端伸出。
18.如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤将一第一偏振光纤的第一端穿过一管件；将第一套筒滑过所述偏振光纤和所述管件的所述第一端；将所述偏振光纤的所述第一端与所述光纤线圈的所述第一端熔接；以及将所述套筒的一第一端固定于所述支持器的所述第一端，并将所述套筒的一第二端固定于所述管件。
19.如权利要求17所述的方法，还包括以下步骤获取一具有第一和第二端的尾光纤，所述尾光纤的所述第一端终止在一套管内；将所述尾光纤的所述第二端与所述光纤线圈的所述第二端相熔接；将一套筒滑过所述套管的所述第一端、所述尾光纤以及所述支持器的所述第二端；以及将所述套筒的一第一端固定于所述套管，并将所述套筒的一第二端固定于所述支持器的所述第二端。
20.如权利要求18所述的方法，还包括以下步骤获取一具有第一和第二端的尾光纤，所述尾光纤的所述第一端终止在一第一套管内；将所述尾光纤的所述第二端与所述光纤线圈的所述第二端相熔接；将一第二套筒滑过所述套管的所述第一端、所述尾光纤以及所述支持器的所述第二端；以及将所述第二套筒的一第一端固定于所述套管，并将所述第二套筒的一第二端固定于所述支持器的所述第二端。
21.如权利要求20所述的方法，还包括以下步骤获取一具有第一和第二端的一第二偏振光纤，所述第二偏振光纤的所述第一端终止在一第二套管内；将所述第一和第二套管与所述第二偏振光纤的所述终端相对齐，所述第二偏振光纤光学连接于所述尾光纤的所述第一端；将光射入所述第一偏振光纤的一第二端内；当所述第二套管转动时，检测从所述第二偏振光纤的所述第二端射出的光的光强，以定位所述第一和第二套管的相对角度方向以便能进行所期望的光传输；以及当所述两套管均位于所述相对的角度方向上时，将所述第一套管与所述第二套管相粘连。
全文摘要
一种用来退火一光纤线圈的支持器在一二氧化 硅衬底上使用一二氧化硅环形物，或二氧化硅管形线圈。所述 二氧化硅环形物或二氧化 硅管形线圈均可被直接装 入一用于法拉第效应传感 器的线圈子配件内。所述环 形物可以通过喷砂或研磨 而被形成在一二氧化硅板 上，或单独地制成并粘结于 所述板上。在管形支持器的 实施例中，使用二氧化硅管 和套筒来保护位于光纤线 圈的诸端部和偏振光纤之间的熔融接头。所述子配件的大部分 构件均使用二氧化硅，从而使所述子配件的热膨胀系数与所述 光纤的热膨胀系数相一致，并且还使所述线圈能在极高温度下 退火。当使用旋转光纤时，退火能降低光纤线圈的双折射。诸 套管被用来调节诸光纤相对于其偏振平面的夹角。
文档编号G02B6/255GK1143355SQ95191902
公开日1997年2月19日 申请日期1995年1月31日 优先权日1994年3月3日
发明者布赖恩·J·克朗克, 特德·F·哈钦森, 戴尔R·卢茨, 特雷弗W·麦克杜格尔, 詹姆斯R·昂斯托特 申请人:美国3M公司