專利名稱：制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制作熔錐型偏振器的裝置。
背景技術(shù)：
光纖偏振器是光纖傳感系統(tǒng)中常用的關(guān)鍵器件，其作用是實(shí)現(xiàn)單模光纖中傳輸光偏振態(tài)的選擇。熔錐型光纖偏振器的制作方法是先在光纖熔融狀態(tài)下進(jìn)行拉伸，使光纖產(chǎn)生錐腰，再在拉細(xì)部分進(jìn)行雙折射晶體的定向生長(zhǎng)，制作成光纖偏振器。在晶體生長(zhǎng)工藝方面，常采用靜態(tài)溫梯法，通過(guò)控制晶體生長(zhǎng)爐的溫度和升降溫速率等多重熔化、結(jié)晶條件， 來(lái)控制晶體的定向生長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)晶體定向生長(zhǎng)的關(guān)鍵在于加熱爐溫度控制的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。目前沒(méi)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溫度控制準(zhǔn)確及穩(wěn)定、適合偏振器制作工藝的小型加熱爐裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前沒(méi)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溫度控制準(zhǔn)確及穩(wěn)定、適合偏振器制作工藝的小型加熱爐裝置的問(wèn)題，提供一種制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置。制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，它包括下?tīng)t體外殼、下?tīng)t體、上爐體、一號(hào)單端加熱管、二號(hào)單端加熱管、三號(hào)單端加熱管、四號(hào)單端加熱管、一號(hào)熱電偶、二號(hào)熱電偶、下?tīng)t腔、上爐腔、上爐體外殼、上爐體溫控表、下?tīng)t體溫控表和電源，下?tīng)t腔位于下?tīng)t體的上表面中間的凹槽內(nèi)，二號(hào)單端加熱管嵌入到下?tīng)t體內(nèi)的下?tīng)t腔的后方，一號(hào)單端加熱管嵌入到下?tīng)t體內(nèi)的下?tīng)t腔的前方，且一號(hào)單端加熱管與二號(hào)單端加熱管平行設(shè)置，一號(hào)熱電偶嵌入到下?tīng)t體內(nèi)，上爐腔位于上爐體的下表面中間的凹槽內(nèi)，四號(hào)單端加熱管嵌入到上爐體的上爐腔的前方，三號(hào)單端加熱管嵌入到上爐體的上爐腔的后方，且三號(hào)單端加熱管與四號(hào)單端加熱管平行設(shè)置，二號(hào)熱電偶嵌入到上爐體內(nèi)，下?tīng)t體固定在下?tīng)t體外殼的腔體內(nèi)部，上爐體固定在上爐體外殼的腔體內(nèi)部，下?tīng)t體的上表面與上爐體的下表面相對(duì)且留有空隙，下?tīng)t體的上表面與上爐體的下表面間的距離為光纖能自由進(jìn)出的距離，一號(hào)熱電偶的信號(hào)輸出端連接在下?tīng)t體溫控表的輸入端，二號(hào)熱電偶的信號(hào)輸出端連接在上爐體溫控表的輸入端，電源的一個(gè)輸出端與一號(hào)單端加熱管連通，電源的另一個(gè)輸出端與二號(hào)單端加熱管連通，電源的再一個(gè)輸出端與三號(hào)單端加熱管連通，電源的第四個(gè)輸出端與四號(hào)單端加熱管連通。由于上、下?tīng)t體內(nèi)分別采用兩支平行放置且在爐體前、后側(cè)對(duì)稱分布的小型單端加熱管進(jìn)行加熱，保證了爐體溫場(chǎng)的均勻和穩(wěn)定性；使用與加熱管平行放置的熱電偶反饋爐體局部溫度，檢測(cè)精度高，爐腔內(nèi)溫度控制準(zhǔn)確、穩(wěn)定，加熱爐體積緊湊，適合熔錐型光纖偏振器制作的需要。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的下?tīng)t體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明的上爐體結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明溫度控制原理示意圖，圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式
三的示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式包括下?tīng)t體外殼1、下?tīng)t體2、上爐體3、一號(hào)單端加熱管10、二號(hào)單端加熱管11、三號(hào)單端加熱管14、四號(hào)單端加熱管16、一號(hào)熱電偶12、二號(hào)熱電偶15、接線端子8、下?tīng)t腔13、上爐腔17、上爐體外殼9、上爐體溫控表19、下?tīng)t體溫控表21和電源23，下?tīng)t腔13位于下?tīng)t體2的上表面中間的凹槽內(nèi)，二號(hào)單端加熱管11嵌入到下?tīng)t體2內(nèi)的下?tīng)t腔13的后方，一號(hào)單端加熱管10嵌入到下?tīng)t體2內(nèi)的下?tīng)t腔13的前方，且一號(hào)單端加熱管10與二號(hào)單端加熱管11平行設(shè)置，一號(hào)熱電偶12嵌入到下?tīng)t體2內(nèi)，上爐腔17位于上爐體3的下表面中間的凹槽內(nèi)，四號(hào)單端加熱管16嵌入到上爐體3的上爐腔17的前方，三號(hào)單端加熱管14嵌入到上爐體3的上爐腔17的后方，且三號(hào)單端加熱管14與四號(hào)單端加熱管16平行設(shè)置，二號(hào)熱電偶15嵌入到上爐體3內(nèi)，下?tīng)t體2固定在下?tīng)t體外殼1的腔體內(nèi)部，上爐體3固定在上爐體外殼9的腔體內(nèi)部，下?tīng)t體2的上表面與上爐體3的下表面相對(duì)且留有空隙，下?tīng)t體2的上表面與上爐體3的下表面間的距離為光纖能自由進(jìn)出的距離，一號(hào)熱電偶12的信號(hào)輸出端連接在下?tīng)t體溫控表21的輸入端，二號(hào)熱電偶15的信號(hào)輸出端連接在上爐體溫控表19的輸入端，電源23的一個(gè)輸出端通過(guò)接線端子8與一號(hào)單端加熱管10連通，電源23的另一個(gè)輸出端通過(guò)接線端子8與二號(hào)單端加熱管11連通，電源23的再一個(gè)輸出端通過(guò)接線端子8與三號(hào)單端加熱管14連通，電源23的第四個(gè)輸出端通過(guò)接線端子8與四號(hào)單端加熱管16連通。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一不同的是它還包括精密電動(dòng)平臺(tái)5、配重6和連接板7，連接板7為弓字形，連接板7的左端與下?tīng)t體外殼1的延長(zhǎng)臂固定連接，連接板7的中部的下表面固定在精密電動(dòng)平臺(tái)5的上表面，配重 6固定在連接板7的右端，其它組成和連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。通過(guò)與精密電動(dòng)平臺(tái)5固連實(shí)現(xiàn)加熱爐的升降運(yùn)動(dòng)，加熱爐的高度可根據(jù)工作狀況和光纖的高度通過(guò)計(jì)算機(jī)程序調(diào)整，具有位置重復(fù)性高，靈活方便的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1和圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與實(shí)施方式一不同的是它還包括搬手4和鉸接軸M，上爐體外殼9的延長(zhǎng)臂和下?tīng)t體外殼1的延長(zhǎng)臂通過(guò)鉸接軸M鉸接在一起，搬手4固定在鉸接軸M的右端，其它組成和連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)搬手4，即將上爐體外殼開(kāi)啟；反向轉(zhuǎn)動(dòng)搬手4，就將上爐體與下?tīng)t體閉具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式還包括上爐體調(diào)壓模塊 20、下?tīng)t體調(diào)壓模塊22和計(jì)算機(jī)18，計(jì)算機(jī)18的一個(gè)控制輸出端連接在上爐體溫控表19 的控制輸入端，計(jì)算機(jī)18的另一個(gè)控制輸出端連接在下?tīng)t體溫控表21的控制輸入端，上爐體溫控表19的輸出端連接在上爐體調(diào)壓模塊20的輸入端，上爐體調(diào)壓模塊20的一個(gè)電壓輸出端連通三號(hào)單端加熱管14，上爐體調(diào)壓模塊20的另一個(gè)電壓輸出端連通四號(hào)單端加熱管16，下?tīng)t體溫控表21的輸出端連接在下?tīng)t體調(diào)壓模塊22的輸入端，下?tīng)t體調(diào)壓模塊 22的一個(gè)電壓輸出端連通一號(hào)單端加熱管10，下?tīng)t體調(diào)壓模塊22的另一個(gè)電壓輸出端連通二號(hào)單端加熱管11，其它組成和連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。
上爐腔17的溫度控制由三號(hào)單端加熱管14、四號(hào)單端加熱管16、二號(hào)熱電偶15、 上爐體溫控表19和上爐體調(diào)壓模塊20構(gòu)成閉環(huán)控制回路；下?tīng)t腔13的溫度控制由一號(hào)單端加熱管10、二號(hào)單端加熱管11、一號(hào)熱電偶12、下?tīng)t體溫控表21和下?tīng)t體調(diào)壓模塊22構(gòu)成閉環(huán)控制回路；計(jì)算機(jī)18通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)與上爐體溫控表19、下?tīng)t體溫控表21的通訊；在計(jì)算機(jī)上可以根據(jù)工藝需要設(shè)置溫度變化曲線，在上、下加熱器爐腔內(nèi)產(chǎn)生溫度場(chǎng)，在溫度場(chǎng)的作用下晶體經(jīng)過(guò)融化和結(jié)晶的過(guò)程，生產(chǎn)出所需要的晶體。具體工作過(guò)程如下光纖熔融拉伸完成后，將上加熱爐抬起，根據(jù)光纖高度位置和工藝要求，啟動(dòng)精密電動(dòng)平臺(tái)，將加熱爐機(jī)構(gòu)整體移動(dòng)至光纖位置，將待熔化的晶體放置于光纖錐腰處并置于上爐腔17與下?tīng)t腔13之間的腔體中，然后將上加熱爐放下，根據(jù)工藝要求分別設(shè)置上、下加熱器的溫度變化曲線，開(kāi)始加熱爐溫度控制，控制晶體的熔化和結(jié)晶， 降溫過(guò)程完成后即生長(zhǎng)出偏振晶體，再通過(guò)后續(xù)封裝完成熔錐型光纖偏振器的制作。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與實(shí)施方式一不同的是一號(hào)單端加熱管10、二號(hào)單端加熱管11、三號(hào)單端加熱管14、四號(hào)單端加熱管16采用的是直徑為5mm、長(zhǎng)度為22mm的單端加熱管，其它組成和連接關(guān)系與實(shí)施方式一相同。可有效減小加熱爐體積。
權(quán)利要求
1.制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，其特征是它包括下?tīng)t體外殼(1)、下?tīng)t體 (2)、上爐體(3)、一號(hào)單端加熱管(10)、二號(hào)單端加熱管(11)、三號(hào)單端加熱管(14)、四號(hào)單端加熱管(16)、一號(hào)熱電偶(12)、二號(hào)熱電偶(15)、下?tīng)t腔(13)、上爐腔(17)、上爐體外殼(9)、上爐體溫控表(19)、下?tīng)t體溫控表和電源(23)，下?tīng)t腔(13)位于下?tīng)t體(2) 的上表面中間的凹槽內(nèi)，二號(hào)單端加熱管(11)嵌入到下?tīng)t體(2)內(nèi)的下?tīng)t腔(13)的后方， 一號(hào)單端加熱管(10)嵌入到下?tīng)t體O)內(nèi)的下?tīng)t腔(13)的前方，且一號(hào)單端加熱管(10) 與二號(hào)單端加熱管(11)平行設(shè)置，一號(hào)熱電偶(12)嵌入到下?tīng)t體(2)內(nèi)，上爐腔(17)位于上爐體(3)的下表面中間的凹槽內(nèi)，四號(hào)單端加熱管(16)嵌入到上爐體(3)的上爐腔 (17)的前方，三號(hào)單端加熱管(14)嵌入到上爐體C3)的上爐腔(17)的后方，且三號(hào)單端加熱管(14)與四號(hào)單端加熱管(16)平行設(shè)置，二號(hào)熱電偶(15)嵌入到上爐體(3)內(nèi)，下?tīng)t體O)固定在下?tīng)t體外殼(1)的腔體內(nèi)部，上爐體(3)固定在上爐體外殼(9)的腔體內(nèi)部， 下?tīng)t體O)的上表面與上爐體(3)的下表面相對(duì)且留有空隙，下?tīng)t體O)的上表面與上爐體⑶的下表面間的距離為光纖能自由進(jìn)出的距離，一號(hào)熱電偶(12)的信號(hào)輸出端連接在下?tīng)t體溫控表的輸入端，二號(hào)熱電偶(15)的信號(hào)輸出端連接在上爐體溫控表(19)的輸入端，電源的一個(gè)輸出端與一號(hào)單端加熱管(10)連通，電源的另一個(gè)輸出端與二號(hào)單端加熱管(11)連通，電源的再一個(gè)輸出端與三號(hào)單端加熱管(14)連通，電源03)的第四個(gè)輸出端與四號(hào)單端加熱管(16)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，其特征在于它還包括精密電動(dòng)平臺(tái)(5)、配重(6)和連接板(7)，連接板(7)為弓字形，連接板(7)的左端與下?tīng)t體外殼(1)的延長(zhǎng)臂固定連接，連接板(7)的中部的下表面固定在精密電動(dòng)平臺(tái)( 的上表面，配重(6)固定在連接板(7)的右端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，其特征在于它還包括搬手(4)和鉸接軸(M)，上爐體外殼(9)的延長(zhǎng)臂和下?tīng)t體外殼(1)的延長(zhǎng)臂通過(guò)鉸接軸04)鉸接在一起，搬手固定在鉸接軸04)的右端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，其特征在于它還包括上爐體調(diào)壓模塊(20)、下?tīng)t體調(diào)壓模塊0 和計(jì)算機(jī)(18)，計(jì)算機(jī)(18)的一個(gè)控制輸出端連接在上爐體溫控表(19)的控制輸入端，計(jì)算機(jī)(18)的另一個(gè)控制輸出端連接在下?tīng)t體溫控表的控制輸入端，上爐體溫控表(19)的輸出端連接在上爐體調(diào)壓模塊OO)的輸入端，上爐體調(diào)壓模塊OO)的一個(gè)電壓輸出端連通三號(hào)單端加熱管(14)，上爐體調(diào)壓模塊 (20)的另一個(gè)電壓輸出端連通四號(hào)單端加熱管(16)，下?tīng)t體溫控表的輸出端連接在下?tīng)t體調(diào)壓模塊0 的輸入端，下?tīng)t體調(diào)壓模塊0 的一個(gè)電壓輸出端連通一號(hào)單端加熱管(10)，下?tīng)t體調(diào)壓模塊0 的另一個(gè)電壓輸出端連通二號(hào)單端加熱管(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，其特征在于一號(hào)單端加熱管(10)、二號(hào)單端加熱管(11)、三號(hào)單端加熱管(14)、四號(hào)單端加熱管(16)采用的是直徑為5mm、長(zhǎng)度為22mm的單端加熱管。
全文摘要
制作熔錐型偏振器的小型加熱爐裝置，涉及制作熔錐型偏振器的裝置，解決了目前沒(méi)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、溫度控制準(zhǔn)確及穩(wěn)定、適合偏振器制作工藝的小型加熱爐裝置的問(wèn)題，它包括下?tīng)t體外殼、下?tīng)t體、上爐體、單端加熱管、熱電偶、接線端子、下?tīng)t腔、上爐腔、上爐體外殼和電源，下?tīng)t腔位于下?tīng)t體的上表面中間，單端加熱管從爐體的右側(cè)端嵌入到爐體的內(nèi)部，熱電偶從下?tīng)t體的右側(cè)端中間嵌入到下?tīng)t體的內(nèi)部，上爐腔位于上爐體的下表面中間，單端加熱管從上爐體的右側(cè)端嵌入到上爐腔，熱電偶從爐體的右側(cè)端中間嵌入到爐體的內(nèi)部，熱電偶連接在爐體溫控表的輸入端，用于制作熔錐型光纖偏振器。
文檔編號(hào)G02B6/27GK102277614SQ201110137969
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者孫國(guó)明, 孫立寧, 汪鋒, 王樂(lè)鋒, 榮偉彬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)