全面解析烽火保偏光纖優勢及技術突破

光纖在線編輯部  2015-03-26 08:37:51  文章來源:綜合整理  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

導讀:

3/26/2015,光纖陀螺是軍事慣導武器領域飛速發展的主要方向之一。由于光纖陀螺和其他類型陀螺相比較具有啟動時間短、結構簡單、重量輕、沒有活動元件、環境適應能力強等諸多優點,近年來光纖陀螺發展非常迅速,已成為今后各種高技術武器裝備制導和導航的慣性部件。目前,隨著國防工業的快速展,光纖陀螺系統向著小型化、高精度、高穩定的方向發展。為了適應光纖陀螺這一發展趨勢,保偏光纖作為光纖陀螺系統中必不可少的關鍵部件,其研制也朝著細芯徑、高精度、大長度、高穩定性和環境適應性的方向發展。為此,烽火光纖開發出了具有優良全溫性能的細徑保偏光纖和前沿的保偏光子晶體光纖技術。

  細徑保偏光纖應用于光纖陀螺的優勢和技術突破

  相較于常規保偏光纖,減小保偏光纖直徑,可以增加光纖的抗彎曲強度,也可以使光纖環圈的繞制半徑減小,從而減小光纖環圈的體積,進而有利于制作小型化光纖陀螺。同樣長度條件下,采用細徑保偏光纖繞制光纖陀螺Sagnac線圈可以大大減小環圈體積和重量,有利于制作小型化光纖陀螺。同等環圈條件下,使用細徑保偏光纖,可以減少繞制層數,從而減少光纖之間由于層層疊加引起的相互作用,同時,由于層數減少和光纖變細,光纖環中厚度減小、當環境溫度改變時,內外層光纖溫度差減小,有利于改善光纖陀螺環境適應性,提高光纖陀螺溫度特性。

  烽火光纖經過對保偏芯棒、應力硼棒、保偏母棒高精度鉆孔、拉絲工藝等技術上的不斷創新、突破及工藝優化,設計出擁有自主知識產權、工作波長為850nm、1310nm、1550nm、包層直徑為80μm、具有優良環境適應性和高可靠性的細徑保偏光纖,將光纖的涂層直徑由165μm米降低到135μm,從而既兼顧了常規165μm保偏光纖的使用習慣,同時又可享受細徑帶來的好處。

  最為關鍵的是,通過石英結構優化、涂層性能優化等雙重優化技術,該細徑保偏光纖的可靠性得到大幅提升。該細徑光纖還可大幅降低環體直徑,最小繞環半徑可達2~3mm,同時在經受了分別在-65度的低溫和85度的高溫經過2160小時的長期考驗后,仍保持良好的光學性能和機械性能。該光纖在在-55~85 ℃溫度循環過程中,全溫串音變化的平均值小于1dB,光纖的損耗變化<0.03 dB,達到國家軍用標準。

  該研究成果大大提升了陀螺保偏光纖的全溫穩定性,為我國高性能保偏光纖制造提供了技術方向與方法,有助于我國高性能光纖陀螺的技術進步與規模化應用。

  光子晶體保偏光纖應用于光纖陀螺的優勢和技術突破

  光纖陀螺的應用領域就決定了保偏光纖需要有非常優良的環境適應性。傳統保偏光纖纖芯摻雜GeO2 ,在核輻射情況下傳輸損耗會急劇增大。光子晶體保偏光纖制作材料通常只包含純石英,可以有效的減弱核輻射的影響,戰爭生存能力強。同時,光子晶體保偏光纖中雙折射源于纖芯折射率的幾何不對稱,兩個垂直偏振態有著不同的有效折射率和傳播常數,屬于幾何雙折射。這種雙折射不會隨溫度升高而消失,溫度穩定性高,這在目前保偏光纖的實際應用中非常重要。

  光子晶體保偏光纖特殊的結構使得其在光纖的拉制工程中也和常規的光纖拉絲工藝有很大的差別。烽火光纖在常規光纖產業基礎上,充分吸收具有國際先進水平的拉絲技術,開發出適合光子晶體光纖的拉制技術,研制先進的PCF拉制壓力控制系統構建了適合光子晶體光纖拉制的氣流控制、溫度場控制、直徑控制、涂覆固化控制、PID控制和中央PLC控制整體拉制系統工藝,建立了全自動固化爐光纖固化技術,從而可以精細化的保偏光子晶體光纖的結構和性能。

  制約保偏光子晶體光纖應用的一個主要原因就是光纖的損耗過大。烽火光纖在保偏光子晶體光纖開發的過程中為了解決這些問題率先采用了對毛細管、毛細管陣列進行精細的深處理技術,從而顯著的降低了保偏光子晶體光纖的水峰和光纖的衰減,目前產品的衰減已經降低到了3dB/km以下、其性能與微結構光纖巨頭NKT的產品相當。

  一直以來,烽火光纖以市場需求為導向,研發團隊也在著力新型光纖的研制,開發出了摻稀土光纖、傳能光纖等多項具有國際先進水平的光纖產品。烽火光纖將持續擴大研發投入,人才引進,建立科學的研發梯隊,視產品性能和質量為立足之本、技術進步和新產品開拓為發展之源,不斷發揮技術優勢,引領中國光纖產業向全球高端價值鏈的躍升!


來源通信產業網
關鍵字: 烽火光纖 保偏光纖
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