Ultra-Low Loss Single-Mode Optical Fiber Fused Taper Production by Accurate Vacuum Level Control Adsorption Fixture

Ultra-Low Loss Single-Mode Optical Fiber Fused Taper Production by Accurate Vacuum Level Control Adsorption Fixture

Abstract: In the fiber fused taper system of fusion method, the fiber coupling with minimal loss corresponds to the optimal vacuum degree for adsorbing and fixing the optical fiber. Therefore, it is necessary to precisely control the adsorption vacuum degree and find the optimal vacuum degree value. In this article, focusing on the stable batch production of fiber fused taper system with minimal loss, an improvement scheme of vacuum system using FC series proportional flow control valve is proposed, which can reach precise control of vacuum degree.

 

1.SoruIn the process of making optical fiber couplers and optical fiber cones in the optical fiber taper system, two or more optical fibers are generally positioned and clamped on the optical table by means of vacuum adsorption and special fixtures, and the two or more optical fibers are fixed in a certain way. A plurality of bare fibers are rotated and moved closer to the axis, heated and melted by a hydrogen-oxygen flame or a laser, and stretched to both sides at a certain speed, and finally a special waveguide structure in the form of a double cone is formed in the heating zone.

The current optical fiber taper technology is difficult to produce optical fiber couplers stably with a loss of less than 0.1 in batches, which is mainly due to the fact that optical fibers are fixed too tightly by vacuum adsorption. Some literatures reported that the vacuum system for adsorption and fixation fixture was improved, and the corresponding fiber couplers were fabricated under a series of different adsorption and fixation vacuum degrees, and it was proved that coupling loss in the entire vacuum degree range has a minimum area, When the vacuum degree is 120mBar, the minimum loss is 0.05dB, as shown in Figure 1.

As you can see from the results in Figure 1, it is not that the higher the vacuum degree, the better vacuum degree would be. The higher the vacuum degree, the tighter the fiber is fixed, and the coupling loss will be larger. It can be seen that in order to obtain an ultra-low loss fiber coupling device, it is necessary to precisely control the vacuum degree of the vacuum adsorption device.

Ultra düşük kayıplı fiber kuplaj cihazlarının optik fiber koniklik yöntemi ile üretilmesi sürecinde vakum derecesinin hassas kontrolü gerekliliklerini amaçlayan bu makale, vakum derecesinin doğru ve hızlı kontrolünü sağlamak için vakum kontrol sisteminin teknik şemasını ve karşılık gelen destek içeriğini önermektedir.

Şekil 1 Farklı vakum basınçlarında kuplaj kaybı
2. Technical SchemeSol ve sağ germe fikstürlerinin vakum adsorpsiyon derecesinin hassas kontrolünü sağlamak için, orijinal vakum sistemi temelinde bir vakum tankı eklenir. Vakum tankındaki vakum basıncı kontrol edildiği sürece, sol ve sağ germe fikstürlerinin adsorpsiyon vakum derecesi, Şekil 2'de gösterildiği gibi kontrol edilebilir.

Şekil 2'de gösterilen vakum kontrol sistemi temel olarak bir elektronik iğne valfi, bir vakum ölçer, bir PID kontrolörü ve bir vakum pompası içerir. Vakum derecesinin hassas kontrolü dinamik bir kontrol yöntemini benimser, yani vakum ölçerin ölçülen değeri ile ayarlanan değer arasındaki karşılaştırmaya göre, PID kontrolörü, dinamik dengeyi hızlı bir şekilde elde etmek ve vakum derecesini ayarlanan değere kontrol etmek için giriş havası hacmini ve egzoz havası hacmini aynı anda ayarlar. Kontrol hassasiyeti ± 1%'ye ulaşabilir.

Vakum derecesinin hassas kontrolü ile ultra düşük kayıplı fiber kuplaj cihazlarının kararlı seri üretimi elde edilebilir.

Şekil 2 Fiber konik makinenin vakum kontrol sisteminin şematik diyagramı