Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ - Патент РФ 2134437
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Предложены способ и устройство для оптических волокон, легированных эрбием, используемых в качестве оптического усилителя, позволяющего оптическим сигналам непосредственно усиливаться самим. Техническим результатом является уменьшение времени изготовления при повышении производительности. Способ включает операции, отличающиеся тем, что закрывают один конец кварцевой трубки с осажденным слоем покрытия и слоем сердцевины, вводят раствор, содержащий эрбий и другие аддитивные элементы, в кварцевую трубку, абсорбируя таким образом раствор в слое сердцевины, удаляют раствор из кварцевой трубки по истечении заданного промежутка времени, зажимают кварцевую трубку в устройстве зажима через соединительную трубку, которая подсоединяется к кварцевой трубке, повторно открывают закрытый конец кварцевой трубки, вводят большое количество газа в кварцевую трубку, нагревают соединительную трубку источником нагрева до заданной температуры, прогревая таким образом газ, введенный в кварцевую трубку, вращают зажимное устройство для равномерного нагрева кварцевой трубки, обеспечивая таким образом медленную сушку раствора, абсорбированного в слое сердцевины кварцевой трубки, и повторно нагревают кварцевую трубку источником нагрева, размягчая таким образом кварцевую трубку, и полностью запаивают оба конца кварцевой трубки, получая таким образом подложку оптического волокна, имеющую полую цилиндрическую структуру. 3 с. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134437
Класс(ы) патента: G02B1/10, C03C17/10, C03B37/018
Номер заявки: 97105390/09
Дата подачи заявки: 28.03.1997
Дата публикации: 10.08.1999
Заявитель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Автор(ы): Джин-Сеонг Янг (KR)
Патентообладатель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Описание изобретения: Изобретение относится к способу и устройству для изготовления оптических волокон, более конкретно - к способу и устройству для оптических волокон, легированных эрбием, используемых в качестве оптического усилителя, позволяющего усиливаться непосредственно самим оптическим сигналам, причем способ и устройство позволяют уменьшить время изготовления при увеличении производительности.
При передаче сигналов по линиям дальней связи в сверхскоростной информационной сети связи или в сети дальней связи или там, где оптических сигнал, вырабатываемый в одной зоне, ответвляется в различных направлениях в такой сети связи, интенсивность оптического сигнала в процессе передачи уменьшается относительно своего первоначального значения. В этом случае, соответственно, необходимо значительно усиливать оптический сигнал, чтобы выполнить это требование, можно использовать полупроводниковые усилители или оптические усилители. В частности, в качестве основных элементов сверхскоростных информационных сетей связи широко используются полупроводниковые усилители, так как они позволяют непосредственно усиливать оптические сигналы до заданного уровня, не требуя сложной обработки сигнала.
В таких оптических усилителях применяются оптические волокна, такие как оптические волокна, содержащие эрбий (Er), который являются средой, предназначенной для внутреннего усиления оптического сигнала.
Такие оптические волокна, легированные эрбием, можно изготавливать, используя различные способы. Наиболее часто используемым и надежным способом является способ модифицированного химического парофазного осаждения (MCVD).
Последующее описание будет представлено для случая, в котором оптические волокна, легированные эрбием, изготавливаются с использованием способа MCVD.
Ниже будет описан известный способ изготовления подложки оптических волокон, легированных эрбием, использующий способ MCVD со ссылками на фиг. 1 и 2.
В соответствии с известным способом, использующим способ MCVD, один конец соединительной трубки 22 зажимают сначала в зажимном устройстве, как показано на фиг. 2. Кварцевая трубка 10, которая называется "удерживающая трубка", подсоединяется к другому концу соединительной трубки 22. Кварцевая трубка 10 используется для изготовления подложки оптического волокна, легированного эрбием, поэтому сырье 38, такое как SiCl4 и GeCl4, переносимое из системы подачи сырья потоком кислорода, подается внутрь кварцевой трубки 10.
Затем кварцевую трубку 10 нагревают внешним источником 26 нагрева (например, кислородной/водородной горелкой) при вращении. В процессе нагревания происходит реакция окисления внутри кварцевой трубки 10. Реакция окисления выражается следующей формулой:
SiCl4 + O2 -> SiO2 + 2Cl2;
GeCl4 + O2 -> GeO2 + 2Cl2.
В соответствии с реакцией окисления, образуются частицы оксидов на основе кварца, содержащие примеси. Частицы оксидов существуют в виде осаждения 32 на внутренней поверхности кварцевой трубки 10.
Так как процесс нагревания в дальнейшем выполняют при возвратно-поступательном перемещении источника 26 нагрева в продольном направлении относительно кварцевой трубки 10, то осаждение 32 частиц спекается на внутренней поверхности кварцевой трубки 10, при этом оставаясь прозрачным. В результате на внутренней поверхности кварцевой трубки 19 формируется тонкий слой стекла.
Поэтому представленная выше процедура повторяется до тех пор, пока слой стекла на внутренней поверхности кварцевой трубки 10 не будет иметь требуемую толщину.
В процессе образования слоя стекла сначала формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 14 покрытия, а потом формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 16 сердцевины.
Для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, позволяющих непосредственно усиливать оптические сигналы до заданного высокого уровня, не требуя сложной обработки сигнала. Посредством использования кварцевой трубки 10, сформированной с помощью слоя 14 покрытия и слоя 16 сердцевины, кварцевую трубку 10 снимают из зажимного устройства 24 после того, как закрывают один ее конец.
Поэтому раствор, содержащий эрбий и другие аддитивные элементы, вводят внутрь кварцевой трубки 10, закрытой на одном ее конце.
Затем для кварцевой трубки 10 поддерживают вышеупомянутое условие в течение требуемого промежутка времени для того, чтобы эрбий 18 абсорбировался в слое 16 сердцевины в заданном количестве. По истечении заданного промежутка времени раствор удаляют из кварцевой трубки 10. К этому времени слой 16 сердцевины абсорбировал раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы.
Затем кварцевую трубку 10 повторно зажимают в зажимном устройстве 24 и ее закрытый конец затем открывают.
Зажимное устройство 24 затем вращают для вращения кварцевой трубки 10 так, чтобы предохранить раствор, абсорбированный в слое 16 сердцевины, от случайной концентрации в слое 16 сердцевины, как показано на фиг. 2. Поэтому кварцевую трубку 10 поддерживают в естественном состоянии в течение длительного промежутка времени, чтобы раствор, абсорбированный в кварцевой трубке 10, мог высохнуть на воздухе.
После того, как эрбий 18, абсорбированный в кварцевой трубке 10, полностью высыхает в приведенном выше процессе, кварцевую трубку 10 повторно нагревают при высокой температуре с использованием источника 26 нагрева для ее размягчения. Поэтому оба конца кварцевой трубки 10 полностью запаивают. Таким образом, получается подложка оптического волокна, легированного эрбием, имеющая полую цилиндрическую структуру.
Однако вышеупомянутый способ, включающий в себя операцию сушки раствора, содержащего эрбий 18 и другие аддитивные элементы, абсорбированные в кварцевой трубке 10, имеет недостаток, заключающий в том, что требуется продолжительный промежуток времени для выполнения операции сушки, так как операция сушки проходит в естественных условиях воздушной сушки.
Ниже будет описан другой известный способ изготовления подложки из оптических волокон, легированных эрбием, использующий способ MCVD, со ссылками на фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 3 элементы, соответствующие тем же самым на фиг. 2, обозначаются одними и теми же позициями.
В соответствии с известным способом, использующим способ MCVD, сначала закрепляют один конец соединительной трубки 22 в зажимном устройстве 24, как показано на фиг. 3. Кварцевую трубку 10, которую называют "удерживающей трубкой", подсоединяют на другом конце соединительной трубки 22. Кварцевая трубка 10 используется для изготовления подложки оптического волокна, легированного эрбием. Поэтому сырье 38, такое как SiCl4 или GeCl4, переносимое из системы подачи сырья потоком кислорода, подается внутрь кварцевой трубки 10.
Затем кварцевая трубка 10 нагревается внешним источником 26 нагрева (например, кислородной/водородной горелкой) при вращении. В процессе нагрева внутри кварцевой трубки 10 происходит реакция окисления. Реакция окисления выражается следующей формулой:
SiCl4 + O2 -> SiO2 + 2Cl2;
GeCl4 + O2 -> GeO2 + 2Cl2.
В соответствии с реакцией окисления образуются частицы оксидов на основе кварца, содержащие примеси. Частицы оксидов существуют в виде осадка 32 на внутренней поверхности кварцевой трубки 10.
Так как в дальнейшем выполняют процесс нагревания, при котором источник 26 нагрева совершает возвратно-поступательное движение в продольном направлении относительно кварцевой трубки 10, осаждение 32 частиц спекается на внутренней поверхности кварцевой трубки 0, оставаясь прозрачным. В результате на внутренней поверхности кварцевой трубки 10 формируется тонкий слой стекла.
Поэтому приведенная выше процедура повторяется до тех пор, пока слой стекла на внутренней поверхности 10 не будет иметь заданную толщину. В процессе формирования слоя стекла сначала формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 14 покрытия, а потом формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 16 сердцевины.
Чтобы изготовить оптические волокна, легированные эрбием, позволяющие непосредственно усиливать оптические сигналы до заданного высокого уровня, не требуя сложной обработки сигнала, посредством использования кварцевой трубки 10, сформированной с помощью слоя 14 покрытия и слоя 16 сердцевины, кварцевую трубку 10 отделяют от зажимного устройства 24 после того, как закрывают один ее конец.
Поэтому раствор, содержащий эрбий и другие аддитивные элементы, вводят внутрь кварцевой трубки 10, закрытой на одном ее конце.
Затем для кварцевой трубки 10 поддерживают вышеупомянутое условие в течение требуемого промежутка времени, чтобы эрбий 18 абсорбировался в слое 16 сердцевины в заданном количестве. По истечении требуемого промежутка времени раствор удаляется из кварцевой трубки 10. К этому времени слой 16 сердцевины абсорбировал раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы.
Затем кварцевую трубку 10 повторно закрепляют в зажимном устройстве 24, а ее закрытый конец затем открывают.
Зажимное устройство 24 затем вращается для вращения кварцевой трубки 10 так, чтобы предохранить раствор, абсорбированный в слое 16 сердцевины от случайной концентрации в слое 16 сердцевины, как показано на фиг. 3. В процессе вращения кварцевой трубки 10 внешняя поверхность кварцевой трубки 10 медленно нагревается нагревателем 30 при малой температуре, при этом нагреватель 30 совершает возвратно-поступательное движение в продольном направлении относительно кварцевой трубки 10, заставляя таким образом раствор, абсорбированный в кварцевой трубке 10, медленно высыхать.
После того, как эрбий 18, абсорбированный в кварцевой трубке 10, полностью высыхает в соответствии с приведенным выше процессом, кварцевую трубку 10 повторно нагревают источником 26 нагрева при высокой температуре так, чтобы она размягчалась. После этого оба конца кварцевой трубки 10 полностью запаивают. Таким образом получают подложку оптического волокна, легированного эрбием, имеющую полую цилиндрическую структуру.
Там, где раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы, абсорбированные в кварцевой трубке 10, высыхает в соответствии с вышеупомянутым способом, показанным на фиг. 3, можно значительно уменьшить время сушки по сравнению со способом, показанным на фиг. 2, в котором используется процесс естественной воздушной сушки. Это происходит потому, что внешняя поверхность кварцевой трубки 10 медленно нагревается нагревателем 30 при температуре нагрева, при этом нагреватель 30 совершает возвратно-поступательное движение в продольном направлении относительно кварцевой трубки 10, заставляя таким образом раствор, абсорбированный в кварцевой трубке 10, высыхать. Однако даже в этом случае для сушки кварцевой трубки 10 требуется несколько часов. В результате этот способ имеет также недостаток, связанный с длительным промежутком времени, требуемым для изготовления подложек оптического волокна, легированного эрбием. В результате снижается производительность при изготовлении подложек оптического волокна, легированного эрбием. Кроме того, увеличиваются затраты на изготовление подложек оптического волокна, легированного эрбием. К тому же, может иметь место явление случайного невысыхания, так как кварцевая трубка 10 сушится с использованием тепла, создаваемого нагревателем 30. Такое явление случайного невысыхания приводит в результате к неравномерному распределению коэффициента преломления. Поскольку нагреватель 30 используется для сушки кварцевой трубки 10, требуются дополнительное время и затраты для установки нагревателя 30. Кроме того, ошибочная установка нагревателя 30 может привести к ошибкам при изготовлении подложек оптического волокна, легированного эрбием.
В основу изобретения положена задача создания способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, причем способ и устройство обеспечивают равномерную сушку раствора, содержащего эрбий и другие аддитивные элементы, абсорбированные в слое сердцевины подложки.
Задачей изобретения является также создание способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, в которых внутренняя поверхность кварцевой трубки сушится с использованием кислорода и источника нагрева, уменьшая таким образом время сушки.
Задачей изобретения является также создание способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, в которых уменьшается время, требуемое для производства подложки оптического волокна, легированного эрбием, достигая таким образом увеличения производительности.
Задачей изобретения является также создание способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, в которых уменьшаются затраты на изготовление подложки оптического волокна, легированного эрбием.
Задачей изобретения является также создание способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, в которых достигается равномерность распределения показателя преломления оптических волокон, легированных эрбием.
Задачей изобретения является также создание способа и устройства для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, в которых для сушки внутренней поверхности кварцевой трубки не используется нагреватель, позволяя таким образом избежать появления нежелательных затрат и возникновения ошибок при производстве.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение предусматривает способ для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, которые используются в качестве оптических усилителей, включающий следующие операции: (a) зажимают в зажимном устройстве соединительную трубку, одним концом подсоединенную к одному концу кварцевой трубки, предназначенной для изготовления подложки для оптических волокон, (b) подают сырье внутрь кварцевой трубки, (c) вращают кварцевую трубку при нагревании кварцевой трубки внешним источником нагрева, который совершает возвратно-поступательное движение в продольном направлении вдоль кварцевой трубки, формируя таким образом слой частиц на внутренней поверхности кварцевой трубки при спекании и достижении прозрачности слоя осажденных частиц, (d) повторяют операцию (c), формируя таким образом слой покрытия на внутренней поверхности кварцевой трубки, (e) повторяют операцию (c) при изменении количества сырья, имеющегося в операции (d), формируя таким образом слой сердцевины на слое покрытия, (f) закрывают другой конец кварцевой трубки, (g) отделяют соединительную трубку вместе с кварцевой трубкой от зажимного устройства (h), вводят раствор, содержащий эрбий и другие аддитивные элементы, в кварцевую трубку, абсорбируя таким образом раствор в слое сердцевины кварцевой трубки, (i) удаляют раствор из кварцевой трубки по истечении заданного промежутка времени, (g) повторно зажимают соединительную трубку вместе с кварцевой трубкой в зажимном устройстве, (k) повторно открывают закрытый конец кварцевой трубки (l) вводят большое количество газа в кварцевую трубку, (m) нагревают соединительную трубку источником нагрева до заданной температуры, разогревая таким образом газ, введенный в трубку, (n) вращают зажимное устройство для равномерного нагрева кварцевой трубки, обеспечивая таким образом медленную сушку раствора, абсорбированного в слое сердцевины кварцевой трубки, (o) повторно нагревают кварцевую трубку источником нагрева, размягчая таким образом кварцевую трубку, и полностью запаивают оба конца кварцевой трубки, получая таким образом подложку оптического волокна с полой цилиндрической структурой.
В соответствии с другим аспектом настоящее изобретение предусматривает устройство для изготовления подложки оптических волокон, легированных эрбием, путем абсорбирования раствора, содержащего эрбий и другие аддитивные элементы, в кварцевой трубке, который осаждается в виде слоя покрытия и слоя сердцевины, и сушки внутренней поверхности кварцевой трубки, содержащей зажимное устройство для зажима и вращения кварцевой трубки с осажденным слоем покрытия и слоем сердцевины, соединительную трубку, подсоединенную к кварцевой трубке и предназначенную для подсоединения кварцевой трубки к устройству зажима, источник газа, предназначенный для подачи газа внутрь кварцевой трубки, и источник нагрева для разогрева газа, введенного внутрь кварцевой трубки, обеспечивая таким образом режим медленной и равномерной сушки кварцевой трубки, которая абсорбируется с эрбием.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретным вариантом его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 - схематический вид, изображающий процесс производства оптических волокон в соответствии с хорошо известным способом MCVD,
фиг. 2 - схематичный вид, изображающий известный способ сушки оптических волокон, легированных эрбием, с использованием естественного процесса воздушной сушки,
фиг. 3 - схематический вид, изображающий другой известный способ сушки оптических волокон, легированных эрбием, с использованием нагревателя, и
фиг. 4 - схематичный вид, изображающий способ сушки оптических волокон, легированных эрбием, с использованием источника нагрева (кислородная/водородная горелка).
На фиг. 4 изображено устройство для изготовления оптических волокон, легированных эрбием в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 элементы, соответствующие тем же самым элементам, показанным на фиг. 2 и 3, обозначаются одними и теми же позициями. В частности, устройство используется для сушки раствора, содержащего эрбий и другие аддитивные элементы, абсорбированные в кварцевой трубке при изготовлении эрбиевой волоконно-оптической подложки с использованием способа MCVD в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 1 и 4 устройство включает зажим 24, который служит для фиксации кварцевой трубки 10 с осажденным слоем 14 покрытия и слоем 16 сердцевины в соответствии со способом MCVD и для вращения фиксированной кварцевой трубки 10. Соединительная трубка 2 жестко закрепляется на одном конце зажима 24. Соединительная трубка 22 служит для подсоединения кварцевой трубки 10 к зажиму 24. Под соединительной трубкой 22 расположен источник 26 нагрева, обеспечивающий нагрев для медленной сушки кварцевой трубки 10, которая абсорбируется с раствором, содержащим эрбий 18 и другие аддитивные элементы. В кварцевую трубку 10 вводится также требуемое количество газа 20.
Для повышения эффективности сушки внутри кварцевой трубки 10 в качестве газа 20 используется кислород. В качестве источника 26 нагрева используется кислородная/водородная горелка, которая снабжается только водородом в процессе горения, при этом кислород не подается.
Ниже, со ссылками на фиг. 1 и 4, будет подробно описан способ для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, использующий вышеупомянутое устройство в соответствии с настоящим изобретением.
В соответствии со способом настоящего изобретения, использующим процесс MCVD, кварцевую трубку 10, которая используется для изготовления подложки оптического волокна, легированного эрбием, подсоединяют к соединительной трубке 22. Эту соединительную трубку 22 затем зажимают в зажимном устройстве 24, как показано на фиг. 4. После этого внутрь кварцевой трубки 10 подают сырье 38, такое как SiCl4 или GeCl4, подаваемое из системы подачи сырья с помощью потока кислорода.
Затем кварцевая трубка 10 нагревается внешним источником 26 нагрева (в частности кислородной/водородной горелкой) при вращении ее с помощью зажимного устройства 24. В процессе нагревания, внутри кварцевой трубки 10 происходит реакция окисления. Реакция окисления выражается следующей формулой:
SiCl4 + O2 -> SiO2 + 2Cl2;
GeCl4 + O2 -> GeO2 + 2Cl2.
В соответствии с реакцией окисления образуются частицы оксидов на основе кварца, содержащие примеси. Частицы оксидов существуют в виде осаждения на внутренней поверхности кварцевой трубки 10.
Так как в дальнейшем выполняется процесс нагревания, причем источник 26 нагрева совершает возвратно-поступательное движение в продольном направлении вдоль кварцевой трубки 10, осаждение 32 частиц спекается на внутренней поверхности кварцевой трубки 10, при этом являясь прозрачным. В результате на внутренней поверхности кварцевой трубки 10 формируется тонкий слой стекла.
Поэтому вышеописанная процедура повторяется до тех пор, пока слой стекла на внутренней поверхности кварцевой трубки 10 не достигнет заданной толщины.
Во время образования слоя стекла, сначала формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 14 покрытия, а потом формируется часть слоя стекла, соответствующая слою 16 сердцевины. Образование слоя 16 сердцевины достигается путем изменения количества сырья 38, используемого при образовании слоя 14 покрытия.
Для изготовления волокон, легированных эрбием, которые позволяют непосредственно усиливать оптические сигналы до заданного высокого уровня, не требуя сложной обработки сигнала, посредством использования кварцевой трубки 10, сформированной с помощью слоя 14 покрытия и слоя 16 сердцевины, кварцевую трубку 10 закрывают на одном ее конце. Кварцевую трубку 10 закрывают на одном ее конце для того, чтобы раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы, введенные внутрь кварцевой трубки 10, не вытекли из кварцевой трубки 10. Кварцевую трубку 10 затем отделяют от зажимного устройства 24.
Поэтому раствор, содержащий эрбий и другие аддитивные элементы, вводится внутрь кварцевой трубки 10, закрытой на одном ее конце.
Затем в кварцевой трубке 10 поддерживается вышеупомянутое условие в течение требуемого промежутка времени для того, чтобы позволить эрбию 18 абсорбироваться в слое 16 покрытия в заданном количестве. В этом время слой 16 сердцевины содержит частицы с несформировавшейся структурой стекла, позволяя раствору, содержащему эрбий и другие аддитивные элементы, легко проникать в него.
По истечении заданного промежутка времени раствор удаляют из кварцевой трубки 10. К этому времени слой 16 сердечника абсорбировал раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы.
Затем кварцевую трубку 10 закрепляют в зажимном устройстве 24 и ее закрытый конец открывают.
Внутрь кварцевой трубки 10 вводят больше количество газа 20, как показано на фиг. 4. Для увеличения эффективности сушки в качестве газа 20 используется кислород.
Соединительную трубку 22 затем равномерно нагревают, используя источник 26 нагрева при температуре, равной или меньшей точки испарения азотной кислоты. В процессе нагревания зажимное устройство 24 вращается для вращения кварцевой трубки 10, чтобы равномерно нагревать соединительную трубку 22 (для равномерного нагрева газа 2, в частности кислорода), при этом предохраняя раствор, абсорбированный в слое 16 сердцевины, от случайной концентрации в слое 16 сердцевины. При помощи этого нагревания раствор, содержащий эрбий 18 и другие аддитивные элементы, медленно сушится.
После полного высыхания эрбия 18, абсорбированного в кварцевой трубке 10, в вышеупомянутом процессе, кварцевую трубку 10 для ее размягчения повторно нагревают при высокой температуре с использованием источника 26 нагрева. Поэтому оба конца кварцевой трубки 10 полностью запаивают. Таким образом, получают подложку оптического волокна, легированного эрбием, имеющую полую цилиндрическую структуру.
В соответствии с вышеупомянутым способом и устройством настоящего изобретения, модно значительно уменьшить время, необходимое для изготовления оптических волокон, легированных эрбием, предназначенных для оптических усилителей. При производстве оптических волокон, легированных эрбием с использованием способа добавления раствора время, выбранное для сушки раствора, зависит от условия слоя сердцевины. Предполагая, что одинаковые слои сердцевины формируются с использованием тех же самых эрбийсодержащих растворов, то соответственно известный способ, изображенный на фиг. 2, использующий нагреватель, позволяет сократить время сушки примерно в 5 раз по сравнению с временем сушки, отведенным в способе с естественной воздушной сушкой, показанном на фиг. 1. В соответствии с настоящим изобретением время сушки можно уменьшить примерно в 2 раза по сравнению с временем сушки в способе, показанном на фиг. 2, использующем нагреватель. Соответственно настоящее изобретение обеспечивает эффект уменьшения времени, необходимого для изготовления подложки оптического волокна, легированного эрбием, примерно в 4 раза по сравнению с временем, необходимым в традиционных способах. Это приводит в результате к значительному уменьшению времени изготовления подложек оптического волокна, легированного эрбием. В результате, повышается производительность при изготовлении подложек оптического волокна, легированного эрбием. Кроме того, значительно уменьшается стоимость подложки оптического волокна, легированного эрбием. Поскольку кислород подается внутрь кварцевой трубки и нагревается при соответствующей температуре, раствор с эрбием, абсорбированный в кварцевой трубке, можно равномерно высушить в направлении вращении кварцевой трубки и в продольном направлении кварцевой трубки. Соответственно можно предохранить внутреннюю поверхность кварцевой трубки от явления случайного невысыхания. Кроме того, не требуется использования какого-либо дополнительного устройства нагрева, такого как нагреватель, так как внутреннее пространство кварцевой трубки сушится с помощью источника нагрева, используемого для осаждения слоев покрытия и сердцевины. Соответственно можно сократить потерю времени и ошибки, возникающие при установке отдельного устройства нагрева.
Хотя в целях иллюстрации изобретения были раскрыты предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что различные модификации, добавления и изменения возможны без изменения сущности и объема изобретения, в том виде, как оно раскрыто в формуле изобретения.
Формула изобретения: 1. Способ изготовления подложки оптических волокон, легированных эрбием, которые используются в качестве оптических усилителей, содержащий следующие операции: подсоединяют первый конец кварцевой трубки к соединительной трубке, зажимают соединительную трубку в зажимном устройстве, подают в кварцевую трубку первое количество сырья, которое используется для образования слоя оболочки, вращают кварцевую трубку при одновременном ее нагревании до образования слоя оболочки, подают в кварцевую трубку второе количество сырья, используемое для образования слоя сердцевины, вращают кварцевую трубку при одновременном ее нагревании до образования слоя сердцевины на слое оболочки, закрывают второй конец кварцевой трубки, отделяют соединительную трубку вместе с кварцевой трубкой от зажимного устройства, вводят в кварцевую трубку раствор, содержащий редкоземельное вещество, удаляют раствор из кварцевой трубки по прошествии заданного промежутка времени, в течение которого в слое сердцевины абсорбируется требуемое количество раствора, повторно зажимают соединительную трубку в зажимном устройстве, открывают закрытый второй конец кварцевой трубки, отличающийся тем, что вводят большое количество газа в кварцевую трубку и нагревают соединительную трубку до заданной температуры, вращают зажимное устройство и медленно высушивают раствор, абсорбированный в слое сердцевины, размягчают кварцевую трубку путем ее равномерного нагревания после того, как высохнет раствор, при одновременном вращении кварцевой трубки и запаивают оба конца кварцевой трубки для образования подложки легированного оптического волокна, которая имеет полую цилиндрическую структуру.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сырье, подаваемое внутрь кварцевой трубки, состоит из SiCl4, GeCl4 и O2.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ, введенный внутрь кварцевой трубки, представляет собой кислород, предназначенный для ускорения сушки кварцевой трубки.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что источник нагрева снабжается только водородом в процессе горения.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что заданная температура, до которой соединительную трубку нагревают, равна или меньше температуры испарения азотной кислоты.
6. Способ изготовления подложки оптических волокон, легированных эрбием, из кварцевой трубки с осажденным слоем покрытия и слоем сердцевины, имеющей соединительную трубку, прикрепленную к одному ее концу, при этом способ содержит следующие операции: закрывают противоположный конец кварцевой трубки, вводят раствор, содержащий эрбий и другие присадочные элементы, в кварцевую трубку, удаляют раствор из кварцевой трубки по прошествии заданного промежутка времени, в течение которого требуемое количество раствора поглощается в слое сердцевины, зажимают соединительную трубку в зажимном устройстве, открывают противоположный конец кварцевой трубки, отличающийся тем, что вводят большое количество газа в кварцевую трубку, используют нагреватель для нагревания соединительной трубки до заданной температуры для нагревания газа, введенного в кварцевую трубку, при одновременном вращении соединительной трубки в зажимном устройстве для того, чтобы медленно высушить раствор, абсорбированный в слое сердцевины, размягчают кварцевую трубку путем возвратно-поступательного перемещения нагревателя по длине кварцевой трубки при вращении соединительной трубки в зажимном устройстве и запаивают оба конца размягченной кварцевой трубки для образования подложки оптического волокна, легированного эрбием, которая имеет полую цилиндрическую структуру.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что большое количество газа, который вводят в кварцевую трубку, содержит кислород.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что заданная температура, до которой нагревают соединительную трубку, меньше или равна температуре испарения азотной кислоты.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что в источник нагрева в процессе горения подают только водород.
10. Устройство для изготовления подложки оптических волокон, легированных эрбием, в котором раствор, содержащий эрбий и другие присадочные элементы, абсорбируется в слое сердцевины кварцевой трубки, на которую осаждают один за другим слой покрытия и слой сердцевины, и для сушки раствора, абсорбированного с помощью слоя сердцевины, содержащее соединительную трубку, подсоединенную к кварцевой трубке, источник газа для подачи газа в кварцевую трубку, зажимное устройство для зажима соединительной трубки с возможностью вращения кварцевой трубки, на которую осаждают слой покрытия и слой сердцевины, отличающееся тем, что содержит нагреватель для нагревания соединительной трубки до заданной температуры при вращении соединительной трубки в зажимном устройстве для того, чтобы нагревать газ, который подается в кварцевую трубку для медленной и равномерной сушки раствора, абсорбированного с помощью слоя сердцевины.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что заданная температура, до которой нагревают соединительную трубку, меньше или равна температуре испарения азотной кислоты.
12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что нагреватель представляет собой кислородно-водородную горелку, которая выполнена с возможностью использования водорода во время нагревания соединительной трубки.