Технология изготовления и исследование кварцевых волокон с модифицированными свойствами и параметрами для информационно-измерительных приборов

• Автор: Замятин, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Фрязино
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Введение
Цель диссертационной работы
Научная новизна работы
Научные положения, выносимые на защиту
Практическая ценность работы
Апробация работы
Публикация результатов работы
Структура и объем диссертации
Глава 1. Литературный обзор
Глава 2. Капиллярные кварцевые волокна с модифицированными свойствами для датчиков физических величин и информационных приборов
2.1. Вытяжка кварцевых капилляров с подсхлопыванием исходной трубы -заготовки
2.1.1. Экспериментальная установка для вытяжки капилляров
2.1.2. Вытяжка кварцевых капилляров
2.2. Исследование процессов формирования капиллярных сборок для микроструктурированных оптических волокон
2.2.1. Экспериментальное раздутие запаянных капилляров
2.3. Капиллярные сборки для микроструктурированных оптических волокон
Глава 3. Кварцевые конусные оптические волокна
3.1. Теоретическое обоснование режимов вытяжки конусных оптических волокон
3.2. Вытяжка конусных оптических волокон
3.3. Защитные покрытия конусных оптических волокон
3.3.1. Исследование вязкостных свойств УФ-отверждаемых полимерных покрытий для конусных оптических волокон

3.3.2. Исследование спектральной чувствительности УФ-отверждаемых олигоуретанакрилатных композиций для защитного покрытия конусного
оптического волокна
Глава 4. Оптические кварцевые волокна с большим диаметром световедущей сердцевины
4.1. Экспериментальная установка для вытяжки кварцевых оптических волокон с большим диаметром световедущей сердцевины
4.2. Полимерные покрытия оптических кварцевых волокон с большим диаметром световедущей сердцевины
4.3. Кварц - полимерные и кварц - кварцевые оптические волокна с большим диаметром световедущей сердцевины
4.3.1. Кварц - полимерные оптические волокна с большим диаметром световедущей сердцевины
4.3.2. Кварц - кварцевые оптические волокна с большим диаметром световедущей сердцевины
Заключение
Список литературы
Основные публикации автора по теме диссертации
Приложение
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
В последние годы оптические (кварцевые) волокна (ОВ) находят широкое применение не только в волоконно-оптических линиях связи, но и в оптических информационно-измерительных приборах и устройствах. При этом, в зависимости от характера этих приборов и устройств, требуются не стандартные телекоммуникационные ОВ, а волокна, обладающие специальными модифицированными свойствами и параметрами. Так, например, в хромотографии, вискозиметрии, при создании оптических разъемов, разветвителей, в юстировочных устройствах при стыковке ОВ, в составе чувствительных элементов волоконно-оптических датчиков физических величин используются кварцевые капилляры различных, размеров, которые невозможно получить простой перетяжкой кварцевых труб, имеющих ограниченные типоразмеры. Это побуждает разработать технологию изготовления капилляров различных размеров перетяжкой имеющихся кварцевых труб стандартных типоразмеров с их подсхлопыванием во время вытяжки.
В настоящее время объектом интенсивных исследований являются микроструктурированные оптические волокна (МОВ), называемые часто также фотонно-кристаллическими (photonic band gap fibers) или дырчатыми (holey fibers) OB. Такие MOB состоят из чисто кварцевой (или легированной кварцевой) сердцевины, окруженной регулярным образом размещенными кварцевыми капиллярами с воздушными отверстиями [1]. Структура МОВ приводит к волноводным свойствам и параметрам, недостижимым для обычных телекоммуникационных кварцевых ОВ. В частности, воздушнокварцевые МОВ могут быть одномодовыми в широком диапазоне длин волн и иметь длину волны нулевой дисперсии, существенно сдвинутую в сторону видимого спектрального диапазона, что может быть использовано как в

Табл. 2.1.2.1. Размеры поперечного сечения вытянутых капилляров в зависимости от температуры НЭ.
5 ж 1 1 -§ з -г ~ 5 3 о м о о § т Ц і * уз о п 1795 1870 1910 1950 2025 2060 2075
ОМ,, мм/мм 1.83 / 1.30 1.73 / 1.17 1.57 / 0.87 1.47 / 0.66 1.34 / 0.30 1.32 / 0.16 1.31
1.00 1.04 1.28 1.58 3.20 5
2 3 3 -§ 2 б 04 о П К II і * уз ° 1 о 1795 1870 1910 1950 2025 2060 2075
йМк , мм/мм 1.85 / 1.31 1.81 / 1.26 1.67 / 1.04 1.56 / 0.85 1.35 / 0.34 1.32 / 0.21 1.31
£ 1.00 1.02 1.14 1.30 2.80 4
И3= 5.27 мм/мин И„= 60 см/мин уз 0 о 1795 1870 1910 1950 2025 2060 2075
А/<4, мм/мм 1.85 / 1.31 1.85 / 1.31 1.71 / 1.10 1.62 / 0.96 1.37 / 0.42 1.33 / 0.27 1.31
4 1.00 1.00 1.10 1.20 2.30 3
Примечание: ДУс/т = 19,75/14,0 мм/мм
Табл. 2.1.2.2. Размеры поперечного сечения вытянутых капилляров в зависимости от скорости вытяжки; скорость подачи заготовки - фиксирована.
к, см/мин 30 50 80 к, см/мин

О О у3, 5.27 5.27 5.27 О т Уз, 5.27 5
мм/мин СЧ мм/мин

н ОМк , 2.30 / 1.84 / 1.48 / н ОМ, > 1.90 / 1.48 / 1.18
К мм/мм 1.37 1.15 0.95 Е-ч мм/мм 0.43 0
§ 1.19 1.13 1.10 3.10 2
Примечание: ДЛ7Т = 19,75/14,0 мм/мм