[发明专利]改进的光纤导向装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造光纤的装置。更确切地说，本发明涉及在用于制造所述光纤的方法中使用的光纤扭转装置。

背景技术

参考图1（选自文件US5,418,881），一种在现有技术中已知的用于制造光纤的方法包括在其中加热玻璃的熔炉12，优选作为预制棒（玻璃棒）。熔炉通常位于某高度上，优选为高度通常达到20至35米的塔T的顶部。

熔炉12包括位于面向塔的底部的熔炉12的下部的排出口120。从该开口120出现了部分熔融的玻璃条（即，其流变性允许从该开口进行铸造）。该玻璃条形成光纤。

在熔炉下面具有冷却区域14，通过该冷却区域冷却光纤。

一旦光纤13冷却，其继续向下行进到位于下游的用于操作（例如，比如包层）的附加处理站15、16、17、18中。

然后光纤13由一个或多个转向滑轮负责直到绕线轴缠绕光纤的绕线器，该绕线器随后用于该线轴的运输和传送。因此，为了安装光纤，全部所需为从线轴展开光纤。

进一步参考图1，已知的光纤扭转方法的目的为减少偏振模色散（缩写为“PMD”）。通过该方法，光纤13沿着光纤13中的任意瑕疵的光纤进行更加规律分布的扭转，从而使其质量不会变差。在光纤中的一个局部点处的瑕疵的积累能够在相当程度上使其带宽变差。

图2a、图2b和图2c（选自文件US6,324,872）阐释了在现有技术中已知的用于光纤32的导向装置，其旨在安装在用于牵引光纤32的竖直塔T上。光纤32从位于塔T的顶部上的熔炉24中生成，并且相对于塔T竖直向下地行进。导向装置位于熔炉24的下游，并且包括：

-第一导向滑轮76；

-滚轴60，该滚轴60位于第一导向滑轮76的下游，并且其旋转轴与水平面成一定角度。滚轴60绕轴62旋转，使得滚轴的表面64与光纤32接触，并且产生具有一个水平分量C_T的摩擦力D。因此水平分量C_T的导致了光纤32的扭转，即光纤32的旋转（绕光线32的与其垂直的主轴Y）；

-第二导向滑轮78，该第二导向滑轮78位于光纤32的扭转滚轴60的下游。

虽然在现有技术中已知的该装置有效地允许在光纤32内生成扭转，但是针对其的批评也已经展开。

所生成的扭转具有向上游传播的趋势，但是也向下游传播直到光纤缠绕。然后光纤被这些扭转缠绕，这将产生内力使得难以缠绕光纤甚至不可能缠绕光纤，并且也导致在长期内缠绕的光纤性能变差。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种能够克服该缺点的光纤导向装置。

更具体而言，该发明的目的为提供一种光纤导向装置，允许在所述光纤中生成向光纤上游传播的扭转，但是允许减少或限制扭转向下游传播。

为了该目的，本发明涉及一种光纤导向装置，其旨在安装在用于拉伸光纤的竖直塔上，所述光纤从位于所述塔的顶部的熔炉（生成并且相对于所述塔竖直向下地移动，导向装置位于所述熔炉的下游，所述装置包括：

-第一导向滑轮；

-至少一个光纤扭转表面，其位于第一导向滑轮的下游；

-第二导向滑轮，其位于所述至少一个光纤扭转表面的下游；以及

-转向滑轮；

所述第一导向滑轮和所述至少一个光纤扭转表面之间的距离大于所述至少一个光纤扭转表面和所述第二滑轮之间的距离。

优选地，该装置进一步涉及用于光纤的第二扭转表面，光纤的两个扭转表面为形成在同一扭转滑轮中的凹槽的两个侧壁。

有利地是，但是可选地，本发明包括至少一个下述附加的特征：

-在所述第一导向滑轮和所述至少一个光纤扭转表面之间的距离以及在所述至少一个光纤扭转表面和所述第二滑轮之间的距离的比率在2至20之间；

-第二滑轮和转向滑轮被合并；

-该装置包括连续设置的两个光纤扭转表面；

-分隔两个侧壁的角度在50°至120°之间；

-扭转滑轮的直径和第二滑轮的直径具有相同的值；

-扭转滑轮设置在伺服马达的臂部上，使得滑轮的旋转轴能够被绕水平轴旋转控制；

-伺服马达设置在滑动连接上，使得滑轮的旋转轴能够被控制相对于光纤的拉丝塔水平平移；

-伺服马达包括能够以下述模式中的至少一种控制滑轮的旋转轴的旋转的命令单元，滑轮的旋转轴的位置通过远离水平轴的角度来表征：

-角度随着时间而固定不变；

-角度具有随着时间宽度可变但幅度固定的方波；

-角度具有随着时间宽度可变且幅度随机可变的方波；