CC BY
4ВКВ0-2023 СТЕНДОВЫЕ
НЕРАЗЪЕМНОЕ СРАЩИВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ВОЛОКОН МЕТОДОМ ПАЙКИ
Бочков А.В., Денисов А.В., Слобожанин А.Н.*, Кетова А.В., Лукьяненко И.Ю.
ФГУП «Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт
Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина» * E-mail: [email protected] DOI 10.24412/2308-6920-2023-6-392-393
Цельноволоконная конструкция является оптимальным вариантом исполнения оптоволоконных приборов (исключена разъюстировка оптического канала), при этом основным способом соединения оптических волокон является сварка. В работе рассматривается один из классов оптических волокон -микроструктурированные оптические волокна (МОВ) [1], поперечное сечение которых представляет сочетание полостей, распространенных на всю длину световода, и заполненных газом (обычно воздухом), а также основы из кварцевого стекла. Размеры и местоположение полостей по сечению волокна, величина кварцевых перемычек между ними определяют световедущие свойства МОВ. Однако при сварке таких волокон под действием сил поверхностного натяжения изменяются сначала геометрические размеры МОВ, а затем возможна полная деструкция - сплавление МОВ в стержень. Таким образом, соединение МОВ между собой и с обычными волокнами до сих пор является актуальной задачей, которая сдерживает широкое внедрение этих уникальных по своим свойствам световодов в общую практику.
В работе представлен неразъемный метод сращивания МОВ посредством пайки стеклом с температурой плавления более низкой, чем температура размягчения сращиваемых волокон. В эксперименте производилось сращивание МОВ и кварц-кварцевого оптического волокна, в качестве стекла-припоя использовалось окись бора. Стенд для сращивания волокон состоит из стабилизированного источника излучения (рабочая длина волны источника - 1064 нм, мощность тестового сигнала - 50-150 мВт), сварочного аппарата и измерителя оптической мощности.
На рис. 1 представлено типичное место сращивания высокоапертурного МОВ и кварц-кварцевого волокна (разводы на правом волокне обусловлены наличием стекла-припоя на его наружной поверхности). На рис. 2 и 3 представлены места сращивания МОВс большим полем моды и дырчатого МОВ с кварц-кварцевым волокном, соответственно.
Рис.1. Сращивание высокоапертурного МОВ (слева) и кварц-кварцевого волокна (справа)
Рис. 2. Сращивание МОВ с большим полем Рис. 3. Сращивание МОВ с большим полем
моды (слева) и кварц-кварцевого волокна моды (слева) и кварц-кварцевого волокна
(справа) (справа)
ВКВО-2023- СТЕНДОВЫЕ
Предлагаемый способ сращивания позволяет минимизировать френелевские потери за счёт использования стекол-припоев с коэффициентом преломления согласованным с материалом хотя бы одного из сращиваемых волокон. Расчёты показывают, что в качестве припоев можно использовать большинство стёкол группы кронов, например, К8. Наименьшие потери при пайке оксидом бора составляли от 0,07 до 0,22 дБ. Представленный в работе метод сращивания запатентован - заявка на изобретение «Способ пайки оптических волокон» № 2022116682/05(035195) дата начала отсчета действия патента 20.06.2022 [2].
Литература
1. Желтиков А.М., Микроструктурированные световоды и оптические технологии, М.:Физматлит, 2009
2. Денисов А.В., Слобожанин А.Н., заявка №2022116682/05(035195) от 20.06.2022
