Faktori erbium-fib optik dope atravè metodoloji VAD enplike senk etap diferan:
(1) fabwikasyon yon baton nwayo pore lè l sèvi avèk metòd VAD la
(2) pwosesis dopaj ak fekondasyon
(3) pwosesis fòme preform
(4) pwosesis lanvlop
(5) optik optik fib desen
Chak etap prezante pwòp seri defi li yo
Faktori Mandrin Poreux atravè Metòd VAD
Pwosesis la kòmanse ak yon konfigirasyon VAD konvansyonèl, menm si rele li "konvansyonèl" prèske minimize kouman etap sa a kapab. Ou kòmanse ak yon baton sib silica-20mm an dyamèt, pa gen anyen anpenpan pozisyon vètikal. Bouch flanbo a vin sistèm livrezon prensipal ou a, manje nan SiCl₄ nan pousantaj ant 450-550 lit pou chak minit. Sa se yon fennèt fonksyònman trè lajè, ak kote ou ateri nan ranje sa a afekte pousantaj depo ou plis pase pifò fèy espèk kite sou.
Oksijèn ap koule nan 15 lit pou chak minit, idwojèn nan 10. Reyaksyon idroliz flanm dife a rive vit -n ap pale de tanperati ki wo ase pou SiCl₄ a pa jis dekonpoze, li pratikman eksploze nan ti patikil silica sa yo ki kòmanse akimile sou baton sib la. Tout bagay la depann sou oksidasyon tèmik ki fèt an menm tan ak idroliz la, ki se poukisa rapò gaz yo enpòtan anpil. Jwenn yo mal epi ou pral wè li nan varyasyon yo dansite nan estrikti pore ou.
Ki sa ou fini ak, apre ase tan depozisyon, se yon mandrin SiO₂ pore apeprè 60mm an dyamèt. Baton sib la leve anlè pandan pwosesis sa a nan 55-60mm pa èdtan-ralanti ak fiks. Prese li epi depozisyon patikil la vin inegal; ale twò dousman epi ou riske surchof zòn konsantre yo. Genyen yon kote ki dous, epi jwenn li pafwa pran kèk kouri echwe. Estrikti pore ki kapab lakòz la se kritik paske mòfoloji li detèmine ki jan efektivman li pral absòbe solisyon an dopan pita. Twò dans ak solisyon an erbium pa pral penetre pwofondman ase; twò lach epi ou jwenn gradyan konsantrasyon ki pral ante ou pandan faz nan SINTERING.
Pwosesis Enpregnasyon Dopaj
Isit la se kote bagay yo jwenn chimik. Baton nwayo SiO₂ ki mouye a ale tou dwat nan yon veso ki ranpli ak solisyon dopan ou a, tout bagay fèt nan tanperati chanm paske chofaj nan etap sa a ta kontreproduktiv. Solisyon an tèt li se twonpeman senp: etanòl kòm sòlvan an, ErCl₃ kòm dopant la.
Koulye a, ErCl₃ gen solubilite limite nan etanòl -ou ka pouse li nan apeprè 0.54% pa pwa, e sa a se trè byen plafon ou. Eseye antre plis epi w ap jis gaspiye dopan paske li p ap rete nan solisyon. Gen kèk laboratwa ki fè eksperyans ak solvang diferan pou ranfòse nimewo sa a, men etanòl rete estanda paske li evapore pwòp epi li pa kite kontaminan ki entèfere ak estrikti vè a.
Fekondasyon an li menm se senp mekanikman -ou jis kite aksyon kapilè ak difizyon fè travay yo pandan solisyon an tranpe nan porositë sa yo. Men, inifòmite nan absorption depann antyèman sou ki jan konsistan ke estrikti pore te soti nan premye etap. Metòd sa a travay tou ak AlCl₃, ki pafwa vin ko-dope ak èrbyòm pou modifye karakteristik emisyon yo. Aliminyòm ka chanje pik emisyon erbium la yon ti kras epi afekte tout lavi eta eksite yo, ki enpòtan pou aplikasyon anplifikatè.
Yon bagay literati teknik la pa toujou mansyone: tan an tranpe enpòtan plis pase ou ta panse. Kite li twò kout epi ou jwenn pénétration enkonplè nan enteryè baton an. Kite li twò lontan epi... byen, aktyèlman, sa se raman yon pwoblèm sof si solisyon ou a kòmanse degrade, ki li kapab si imidite antre.
Pwosesis Fòmasyon Preform
Etap sa a se kote pasyans vin tounen yon vèti. Ou te gen yon baton ki mouye tranpe ak solisyon dopant, epi ou bezwen transfòme li nan yon baton an vè solid san yo pa pèdi erbium ou oswa kreye domaj. Pwosesis la kraze nan twa tretman tèmik, chak ak pwòp objektif li yo.
Premye vini retire sòlvan. Baton an antre nan yon gwo founo anba atmosfè nitwojèn -anvironnman inaktif se yon bagay enpòtan isit la-epi ou chofe li nan yon kote ant 60-70 degre. Sa a sanble dou, epi li se, fè espre. Ou ap evapore etanòl, ki gen yon pwen bouyi nan 78 degre, men ou kenbe tanperati a anba a pou fè pou evite bouyi, ki ta kreye fant presyon-induit oswa chanèl nan estrikti a pore. Etap sa a pran nenpòt kote nan 24 èdtan a 240 èdtan depann sou gwosè baton an ak ki jan satire li te resevwa pandan fekondasyon. Pa gen okenn prese li. Mwen te wè enjenyè yo eseye akselere sa a lè yo monte tanperati a, epi yo toujou regrèt li lè yo jwenn vid nan prefòm final la.
Yon fwa etanòl la ale, w ap kite ak klori èrbyòm depoze nan tout matris la silica pore. Koulye a, ou bezwen konvèti klori sa a nan oksid epi chase klò a, paske klori rezidyèl yo pral lakòz atenuasyon nan fib fini an-yo absòbe limyè nan egzakteman longèdonn ou pa vle. Sa a se faz dezidratasyon an.
Tanperati sote anpil: 950-1050 degre nan yon atmosfè amonyak. Amonyak la se pa pi bon kalite menm si-li gen 0.25%-0.35% oksijèn, ki sanble tankou yon ti kantite men li nan ak anpil atansyon kontwole. Twòp oksijèn epi ou jwenn sintering twò bonè; twò piti epi dezidratasyon an pa konplè. Amonyak la ede retire gwoup idroksil ki otreman ta rete nan estrikti vè a. Gwoup OH⁻ yo notwa pou sa ki lakòz pik absòpsyon alantou 1.39 μm, ki se pwoblèm pou telekominikasyon yo. Ou kenbe kondisyon sa yo pou 2.5-3.5 èdtan. Klori èrbyòm nan konvèti nan oksid èrbyòm pandan faz sa a.
Lè sa a, vini SINTERING, konsolidasyon final la. Kounye a ou nan nitwojèn ankò-pa gen amonyak, pa gen oksijèn-nan 1400-1600 degre pou 3-5 èdtan. Sa a se kote estrikti pore a tonbe ak silica a konplètman vitrifye nan vè transparan. Erbium oksid la vin enkòpore nan rezo a silica, depreferans distribye tèt li relativman inifòm nan nivo molekilè. Tanperati a bezwen wo ase pou densification nèt sou tout pwen men pa tèlman wo ke Erbium a kòmanse migration ou clustering, ki ta kreye konsantrasyon inhomogeneities.
Ki sa ki parèt se yon baton nwayo vè transparan ak èrbyòm distribye toupatou. Si ou te fè tout bagay byen, li ta dwe gen ti bul minim, bon klète optik, ak konsantrasyon èrbyòm ki matche ak kalkil ou soti nan etap fekondasyon an-menmsi li pa janm matche egzakteman. Genyen toujou kèk pèt pandan pwosesis la tèmik.
Pwosesis lanvlop
Apre tout sa ki travay atansyon sou nwayo a, etap nan lanvlop prèske santi l antiklimatik, menm si li diman trivial. Baton debaz la bezwen yon kouch vè ki gen pi ba endèks refraktif ki pral limite limyè nan nwayo a atravè refleksyon entèn total.
Ou pran baton debaz ou a fini epi mete l nan yon tib cladding pre-fabrike. Tib sa a se tipikman pi silica oswa yon ti kras dope pou ajiste kontras endèks refraktif la. Anfòm la enpòtan: twò lach epi ou pral pèlen lè; twò sere epi ou riske fann yon bagay pandan ensèsyon. Yon fwa yo reyini, estrikti a tout antye ale tounen nan yon gwo founo dife kote yo ap tire ansanm. Chofaj la lakòz tou de moso yo adousi ak fusion, kreye yon prefòm monolitik-yon sèl pyès solid ki pa gen okenn espas koòdone ki ta gaye limyè.
Koefisyan ekspansyon tèmik nan nwayo ak CLADDING bezwen matche ak rezonab byen, otreman ou pral bati nan estrès pandan refwadisman ki ka mennen nan birefringans oswa, pi mal, mikrofraktur. Pifò manifaktirè yo gen konbinezon estanda yo konnen travay seryezman.
Desen fib optik
Etap final la rive sou yon gwo fò won fib optik, kote prefòm la antre nan yon fou ki cho ase pou adousi vè -n ap pale apeprè 2000 degre, bay oswa pran. Kòm pwent preform la adousi, gravite ak rale mekanik trase li desann nan yon fib mens. Vitès desen, tanperati founo a, ak tansyon tout bezwen kowòdinasyon atansyon pou frape dyamèt sib ou a, anjeneral 125 μm pou CLADDING la.
Pwosesis desen konvansyonèl yo aplike isit la, sa vle di ou gen siveyans dyamèt tan reyèl-, aplikatè kouch pou ajoute kouch polymère pwoteksyon pandan glas la toujou cho, epi pran bobin-. Konsantrasyon èrbyòm nan nwayo a rete esansyèlman san chanjman pandan desen -ou jis redui tout bagay pwopòsyonèlman. Men, tansyon an desen pa ka twò wo oswa ou pral pwovoke estrès nan fib la ki degrade pèfòmans li yo.
Yon bagay ki vo anyen: tout travay sa a pou distribye erbium inifòm vrèman peye isit la. Nenpòt varyasyon konsantrasyon nan preform la konsève nan fib la, kidonk si ou te gen pwoblèm nan etap 2 oswa 3, yo ap pèmanan kounye a. Ou pa ka ranje yo, se poutèt sa premye etap sa yo mande anpil atansyon.
Fib ki kapab lakòz, si tout bagay te byen mache, se yon fib optik erbium-dope ki apwopriye pou anplifikatè oswa lazè fib, ak karakteristik benefis nan fenèt 1530-1560 nm ke sistèm telekominikasyon yo depann sou. Pa move pou sa ki te kòmanse kòm kèk sèl klori ak yon baton ki mouye.
