專利名稱：用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于光纖光柵制備的裝置；具體地說，涉及一種為獲得高光敏性光纖的恒溫加熱高壓摻氫裝置。
背景技術(shù)：
在互聯(lián)網(wǎng)和多媒體通信迅猛發(fā)展、數(shù)據(jù)傳輸量大幅度增長的光通信時(shí)代，光纖光柵正扮演著越來越重要的角色。它具備了體積小、重量輕、成本低、兼容性好和功能多樣等優(yōu)點(diǎn)，在光通信中得到廣泛應(yīng)用。
光纖光柵利用具有光敏性的光纖如摻鍺光纖對紫外光的光敏性進(jìn)行制備。在光纖纖芯中由于某些光敏離子如鍺離子的存在會形成缺陷，當(dāng)這些缺陷在高強(qiáng)度紫外光的照射下時(shí)，會產(chǎn)生永久性折射率的變化，從而形成光纖光柵。然而由于普通光纖中鍺的含量很低，使得光纖纖芯中缺陷的數(shù)目很少。即使在紫外線照射條件下，光致折射率的變化量也很小，使得光纖光柵的反射率較低，且所需照射時(shí)間很長，生產(chǎn)率不高。
為了提高光纖的光敏性，目前普遍采用的一個(gè)方法是由日本專利No.7-244210公開的技術(shù)通過在光纖纖芯摻氫，以增大光致折射率的變化量。根據(jù)此技術(shù)，將光纖纖芯在高壓強(qiáng)的氫氣氛中暴露一段時(shí)間，使氫在高濃度下?lián)饺牍饫w，可大大提高光纖的光敏性。摻入的氫越多，光敏性就越強(qiáng)。
這種技術(shù)是利用氫在高壓強(qiáng)高濃度氣氛中逐漸擴(kuò)散到光纖纖芯中形成缺陷的原理，以提高光纖的光敏性。這種過程實(shí)際上是一種分子的擴(kuò)散過程。眾所周知，分子的擴(kuò)散速度和溫度是密切相關(guān)的，溫度越高，擴(kuò)散越快，光纖的光敏性也越強(qiáng)。因此提高摻氫氛圍的溫度可以有效地加快摻氫的進(jìn)程并進(jìn)一步提高光纖的光敏性。然后由于氫氣是易燃易爆的危險(xiǎn)性氣體，從安全性考慮，在摻氫容器通常置于專門用于儲存氫氣的房間，以避免接觸到周圍可能產(chǎn)生的電、火的危險(xiǎn)引起爆炸。所以在這種環(huán)境下不能有電氣或火源存在，也就無法直接對摻氫裝置進(jìn)行加熱。因此，通常摻氫容器是置于室溫下，而無法將其加熱到一定溫度，光纖的光敏性提高的比較有限，也比較緩慢。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要解決通常摻氫容器不易安全加熱的問題，為了更好更快地提高光纖的光敏性，提供一種用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供的是一種簡便且容易實(shí)現(xiàn)的裝置，該裝置使摻氫容器既能出于安全性地置于專用存儲危險(xiǎn)氣體的房間，又可以同時(shí)對它進(jìn)行加熱。
本實(shí)用新型利用一個(gè)熱水器和一個(gè)小型機(jī)械泵組成一個(gè)恒溫?zé)崴h(huán)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對摻氫容器進(jìn)行熱傳導(dǎo)加熱。熱水器和機(jī)械泵置于房間之外，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)氣體，房間之內(nèi)只有水路循環(huán)系統(tǒng)，通過熱水管緊貼摻氫容器對其以熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行加熱。通過對熱水器的恒溫控制，可以使摻氫容器在室溫至100℃范圍內(nèi)保持恒溫。由于摻氫時(shí)溫度過高會使氫在光纖內(nèi)發(fā)生反應(yīng)而使光纖的損耗增加，所以摻氫的溫度最好不要高于100℃，故本裝置使用的溫度范圍已足夠滿足摻氫的要求。
具體地說，如圖1，本實(shí)用新型由支架1、摻氫容器2、進(jìn)口塞3、前鎖緊蓋4、前閥門5、氫氣瓶6、出口塞7、后鎖緊蓋8、氣壓表9、后閥門10、開泰管11、水源12、水源閥13、進(jìn)水閥14、出水閥15、機(jī)械泵16、熱水器17組成。
上述部件的位置及其連接關(guān)系是在摻氫工作間A，設(shè)置有支架1和摻氫容器2，在摻氫容器2的進(jìn)口依次連通有進(jìn)口塞3、前鎖緊蓋4、前閥門5、氫氣瓶6；在摻氫容器2的出口依次連通有出口塞7、后鎖緊蓋8、氣壓表9、后閥門10；在摻氫容器2外壁設(shè)置有呈螺旋狀纏繞的開泰管11；在熱水工作間B，設(shè)置有熱水器17，在熱水器17的進(jìn)口依次連通有進(jìn)水閥14、開泰管11的出水口；在熱水器17的出口依次連通有出水閥15、機(jī)械泵16、開泰管11的入水口；另外，水源12、水源閥13、進(jìn)水閥14依次連通。
本實(shí)用新型使用過程如下1、放置光纖旋開摻氫容器2的后鎖緊蓋8，拔出出口塞7，將待摻氫的近2米長光纖展開呈一條直線筆直放入摻氫容器2內(nèi)，塞上出口塞7，旋緊后鎖緊蓋8。
2、充氫氣因?yàn)閾綒淙萜?內(nèi)有空氣存在，會影響到摻氫的效果，所以摻氫前需先將摻氫容器2內(nèi)的空氣排掉。先關(guān)閉后閥門10，打開前閥門5，接著旋開氫氣瓶6的閥門，往摻氫容器2內(nèi)充氫氣至一定壓強(qiáng)如4×106Pa后關(guān)閉前閥門5。然后打開后閥門10，將氣體排掉，至氣壓只有幾個(gè)大氣壓如5×105Pa時(shí)關(guān)閉后閥門10。然后重復(fù)上述步驟幾次，可以保證容器內(nèi)原有的空氣都已排出，最后充氣至最大氣壓，即和氫氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)相同，關(guān)緊前閥門5，經(jīng)檢查確保裝置不漏氣。至此，完成光纖的放置和摻氫工作。
3、進(jìn)行恒溫加熱打開水源閥13和進(jìn)水閥14，將熱水器17內(nèi)注滿水，然后關(guān)閉水源閥13。接著將連在機(jī)械泵16前端的開泰管11取下，打開出水閥15，使水沿整個(gè)回路流過，至機(jī)械泵16前端流出，以排出整個(gè)開泰管11內(nèi)的空氣，避免管內(nèi)有空氣存在而阻礙水循環(huán)。再將開泰管11接上機(jī)械泵16，開啟機(jī)械泵16，將流回的水由機(jī)械泵16泵入熱水器17，從而實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用。最后將熱水器17的水溫設(shè)定為所需的溫度，過一定時(shí)間，水被加熱到設(shè)定溫度，整個(gè)系統(tǒng)保持平衡，開始持續(xù)恒溫工作。經(jīng)檢測，摻氫容器2溫度和熱水器17設(shè)定的溫度只相差幾攝氏度，加熱效果十分理想。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本實(shí)用新型不存在任何電氣安全方面的問題，很好地解決了對摻氫容器進(jìn)行安全加熱的問題。
2、經(jīng)使用效果證明，通過本實(shí)用新型，相對置于室溫條件下，在相同摻氫時(shí)間內(nèi)，進(jìn)一步提高了光纖的光敏性，增大了光致折射率的變化量。而且室溫?fù)綒溥^程中由于季節(jié)天氣變化，導(dǎo)致?lián)綒洵h(huán)境溫度經(jīng)常發(fā)生變化，相同時(shí)間內(nèi)摻氫所得光纖的光敏性有一定差異，這對制作光纖光柵的重復(fù)性有一定影響。而本實(shí)用新型可以使摻氫環(huán)境溫度保證恒定，很好地解決了該問題，對于工業(yè)生產(chǎn)的一致性得到了很大提高。
3、由于室內(nèi)部分無電氣存在，故可以十分可靠安全地對高壓摻氫裝置進(jìn)行恒溫加熱，從而達(dá)到進(jìn)一步提高光纖光敏性的目的。


圖1-本實(shí)用新型組成示意圖。
其中A-摻氫工作間；1-支架； 2-摻氫容器；3-進(jìn)口塞；4-前鎖緊蓋；5-前閥門； 6-氫氣瓶； 7-出口塞；8-后鎖緊蓋；9-氣壓表； 10-后閥門；11-開泰管，一種聚乙烯鋁合金復(fù)合管。
B-熱水工作間；12-水源； 13-水源閥； 14-進(jìn)水閥； 15-出水閥；16-機(jī)械泵17-熱水器。
上述各部件均為常用部件，市場上有售。
具體實(shí)施方式
摻氫容器2用不銹鋼鑄造，呈細(xì)長的圓柱型，長約2米，直徑約6厘米。將摻氫容器2放入專用存儲危險(xiǎn)氣體的房間，將摻氫容器2的進(jìn)氣管連上高壓氫氣瓶6，并用塑料軟管連在摻氫容器2的出氣管上，將軟管伸出室外，使從出口排出的氣可以直接排到室外。
將一70升容量的電熱水器17安裝在遠(yuǎn)離儲氣房的墻壁上，熱水器17的進(jìn)水口和出水口用兩根開泰管11進(jìn)行連接，將兩根開泰管11沿墻壁安裝一直連至儲氣房室內(nèi)，然后以圓柱形摻氫容器2為軸，呈螺旋型繞在摻氫容器2上，繞的半徑盡可能小，使開泰管11能夠緊貼在摻氫容器2上，以保證良好的導(dǎo)熱效果。繞完后，將出水管和一同引入室內(nèi)的進(jìn)水管連接起來，形成一閉合水路。接著為了防止熱量容易散失，用聚氨脂泡沫保溫材料將整個(gè)循環(huán)回路上的開泰管11以及繞好開泰管的容器主體全部包起來，用包扎帶繞在上面將其綁緊，這樣整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)里的熱量很少流失，起到了很好的保溫效果。
最后在熱水器的出水口下面接上一個(gè)60瓦的小型機(jī)械泵，使得出水口流出的熱水可以泵入進(jìn)水口，實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動。至此本實(shí)用新型整個(gè)系統(tǒng)安裝完畢。
權(quán)利要求1.一種用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置，其特征在于由支架(1)、摻氫容器(2)、進(jìn)口塞(3)、前鎖緊蓋(4)、前閥門(5)、氫氣瓶(6)、出口塞(7)、后鎖緊蓋(8)、氣壓表(9)、后閥門(10)、開泰管(11)、水源(12)、水源閥(13)、進(jìn)水閥(14)、出水閥(15)、機(jī)械泵(16)、熱水器(17)組成，上述部件的位置及其連接關(guān)系是在摻氫工作間(A)，設(shè)置有支架(1)和摻氫容器(2)，在摻氫容器(2)的進(jìn)口依次連通有進(jìn)口塞(3)、前鎖緊蓋(4)、前閥門(5)、氫氣瓶(6)；在摻氫容器(2)的出口依次連通有出口塞(7)、后鎖緊蓋(8)、氣壓表(9)、后閥門(10)；在摻氫容器(2)外壁設(shè)置有呈螺旋狀纏繞的開泰管(11)；在熱水工作間(B)，設(shè)置有熱水器(17)，在熱水器(17)的進(jìn)口依次連通有進(jìn)水閥(14)、開泰管(11)的出水口；在熱水器(17)的出口依次連通有出水閥(15)、機(jī)械泵(16)、開泰管(11)的入水口；另外，水源(12)、水源閥(13)、進(jìn)水閥(14)依次連通。
2.按權(quán)利要求1所述的一種用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置，其特征在于摻氫容器(2)的材質(zhì)為不銹鋼，呈細(xì)長的圓柱形，長1.8-2.2米，直徑5-7厘米。
3.按權(quán)利要求1所述的一種用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置，其特征在于開泰管(11)和摻氫容器(2)外面包裹有聚氨脂泡沫保溫材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于光纖光柵制備的恒溫加熱高壓摻氫裝置，涉及一種用于光纖光柵制備的裝置；具體地說，涉及一種為獲得高光敏性光纖的恒溫加熱高壓摻氫裝置。本實(shí)用新型由支架1、摻氫容器2、進(jìn)口塞3、前鎖緊蓋4、前閥門5、氫氣瓶6、出口塞7、后鎖緊蓋8、氣壓表9、后閥門10、開泰管11、水源12、水源閥13、進(jìn)水閥14、出水閥15、機(jī)械泵16、熱水器17組成。本實(shí)用新型可以使摻氫環(huán)境溫度保證恒定，很好地解決了該問題，對于工業(yè)生產(chǎn)的一致性得到了很大提高；由于室內(nèi)部分無電氣存在，故可以十分可靠安全地對高壓摻氫裝置進(jìn)行恒溫加熱，從而達(dá)到進(jìn)一步提高光纖光敏性的目的。
文檔編號G02B6/12GK2802525SQ200520097000
公開日2006年8月2日 申請日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者林雪楓, 董啟超, 黃鵬 申請人:武漢電信器件有限公司