RU2709371C1 - Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides - Google Patents
Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709371C1 RU2709371C1 RU2019104278A RU2019104278A RU2709371C1 RU 2709371 C1 RU2709371 C1 RU 2709371C1 RU 2019104278 A RU2019104278 A RU 2019104278A RU 2019104278 A RU2019104278 A RU 2019104278A RU 2709371 C1 RU2709371 C1 RU 2709371C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diameter
- light guides
- silver
- fibers
- extrusion
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims description 15
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims description 15
- -1 silver halide Chemical class 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 5
- ZEUDGVUWMXAXEF-UHFFFAOYSA-L bromo(chloro)silver Chemical compound Cl[Ag]Br ZEUDGVUWMXAXEF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 238000000280 densification Methods 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 19
- 238000001931 thermography Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004476 mid-IR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000013305 flexible fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/102—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type for infrared and ultraviolet radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к области получения ИК волоконных сборок из галогенидсеребряных световодов, получаемых методом экструзии из кристаллов твердых растворов системы AgCl-AgBr. Упорядоченные ИК волоконные сборки предназначены для передачи теплового изображения в среднем инфракрасном диапазоне (2-20 мкм) и востребованы для применения в промышленной и медицинской термографии с целью визуализации распределения теплового поля от удаленного объекта. The proposed method relates to the field of obtaining IR fiber assemblies from silver halide fibers obtained by extrusion from crystals of solid solutions of the AgCl-AgBr system. Ordered IR fiber assemblies are designed to transmit thermal images in the mid-infrared range (2-20 microns) and are in demand for use in industrial and medical thermography in order to visualize the distribution of the thermal field from a remote object.
Первые работы, посвященные ИК волоконным сборкам (пучкам) на основе двуслойных галогенидсеребряных световодов, опубликованы в статье [Paiss, I. Properties of silver halide core–clad fibers and the use of fiber bundle for thermal imaging / I. Paiss, F. Moser, A. Katzir // Fiber and Integrated Optics. – 1991. – Vol. 10. – P. 275–290]. Авторы получали экструзией методом «штабик в трубке» двуслойное волокно из монокристаллов твердых растворов AgClxBr1-x – состав штабика (сердцевины); состав трубки (матрицы) – AgClyBr1-y, где y > x. Затем двуслойные волокна гексагонально укладывали в трубку, экструдировали, нарезали на сегменты, снова экструдировали и процесс повторяли несколько раз с целью получения волоконных сборок из 70 волокон общим диаметром сборки 2 мм и длиной 40 см. Диаметр волокон после многостадийной экструзии составил 80 мкм с расстоянием между их центрами 160 мкм. С помощью тепловизора показана возможность сборки к передаче теплового изображения на длине волны 10,6 мкм (СО2 лазер). Но авторы не приводят функциональных свойств световодов: оптические потери, химические составы, перекрестные помехи и пространственное разрешение волоконной сборки.The first papers on IR fiber assemblies (bunches) based on double-layer silver halide fibers were published in [Paiss, I. Properties of silver halide core – clad fibers and the use of fiber bundle for thermal imaging / I. Paiss, F. Moser, A. Katzir // Fiber and Integrated Optics. - 1991. - Vol. 10. - P. 275-290]. The authors obtained a bilayer fiber from single crystals of AgCl x Br 1-x solid solutions by extrusion using a “stand in tube” method — the composition of the stand (core); the composition of the tube (matrix) is AgCl y Br 1-y , where y> x. Then, the bilayer fibers were hexagonal laid in a tube, extruded, cut into segments, extruded again and the process was repeated several times to obtain fiber assemblies of 70 fibers with a total assembly diameter of 2 mm and a length of 40 cm. The diameter of the fibers after multi-stage extrusion was 80 μm with a distance between their centers are 160 microns. Using a thermal imager, the possibility of assembling a thermal image at a wavelength of 10.6 μm (CO 2 laser) to transmission is shown. But the authors do not give the functional properties of the optical fibers: optical losses, chemical compositions, crosstalk, and spatial resolution of the fiber assembly.
Известен способ получения ИК волоконных сборок общим диаметром 1-3 мм и длиной 100 см. Волоконные сборки изготовлены из 70-250 волокон диаметром 60-100 мкм, которые получены трехкратной экструзией двуслойных галогенидсеребряных световодов, сегменты из которых помещали в трубку из AgCl и снова экструдировали [Paiss, I. Thermal imaging by ordered bundles of silver halide crystalline fibers / I. Paiss, A. Katzir // Applied Physics Letters. – 1992. – Vol. 61. – P. 1384–1386]. В этой же работе описаны сборки с плотной упаковкой из 1000-2000 волокон диаметром 20-40 мкм и длиной 30 см. Авторы отмечают, что не удалось добиться хорошей регулярности сборок, поэтому зарегистрированы высокие оптические потери на пропускание, обусловленные пиками поглощения в ИК спектрах. Тем не менее были переданы тепловые изображения по волоконным сборкам при температурном разрешении в 5-10оС. A known method of producing IR fiber assemblies with a total diameter of 1-3 mm and a length of 100 cm. Fiber assemblies are made of 70-250 fibers with a diameter of 60-100 μm, which are obtained by triple extrusion of double-layer silver halide fibers, the segments of which were placed in an AgCl tube and extruded again [Paiss, I. Thermal imaging by ordered bundles of silver halide crystalline fibers / I. Paiss, A. Katzir // Applied Physics Letters. - 1992. - Vol. 61. - P. 1384–1386]. In the same work, assemblies with a tight packing of 1000–2000 fibers with a diameter of 20–40 μm and a length of 30 cm are described. The authors note that it was not possible to achieve good assembly regularity, therefore, high optical transmission losses due to absorption peaks in the IR spectra were recorded. Nevertheless it was transferred thermal images of the fiber assemblies in a temperature resolution of about 5-10 C.
Также известен модернизированный способ получения ИК волоконных сборок и сообщается о сборке из 100-2500 галогенидсеребряных волокон диаметром 50-250 мкм, полученных многократной экструзией. Оптические потери для сборки из 900 световодов на длине волны 10,6 мкм составили 13,7 дБ/м; пространственное разрешение 4-5 линий на мм [Rave, E. Thermal imaging through ordered bundles of infrared–transmitting silver–halide fibers / E. Rave, D. Shemesh, A. Katzir // Applied Physics Letters. – 2000. – Vol. 76, № 14. – P. 1795–1797]. Перекрестные помехи между соседними волокнами - 25%, т.е. перетекание сигнала из одного волокна в другое [Rave, E. Ordered bundles of infrared–transmitting AgClBr fibers: optical characterization of individual fibers / E. Rave, L. Nagli, A. Katzir // Optics Letters. – 2000. – Vol. 25, № 17. – P. 1237–1239]. При этом высокие оптические потери 1,92 дБ/см (192 дБ/м) на длине волны 10,6 мкм для сборок из 900 волокон диаметром 25 мкм связаны с избыточным рассеянием на границе волокна и матрицы, а также с ИК излучением, которое передается оболочкой двуслойного волокна. Кроме того, сборки негибкие.Also, a modernized method for producing IR fiber assemblies is known and an assembly of 100-2500 silver halide fibers with a diameter of 50-250 μm obtained by multiple extrusion is reported. The optical loss for the assembly of 900 optical fibers at a wavelength of 10.6 μm was 13.7 dB / m; spatial resolution of 4-5 lines per mm [Rave, E. Thermal imaging through ordered bundles of infrared – transmitting silver – halide fibers / E. Rave, D. Shemesh, A. Katzir // Applied Physics Letters. - 2000. - Vol. 76, No. 14. - P. 1795-1797]. Crosstalk between adjacent fibers is 25%, i.e. signal flow from one fiber to another [Rave, E. Ordered bundles of infrared – transmitting AgClBr fibers: optical characterization of individual fibers / E. Rave, L. Nagli, A. Katzir // Optics Letters. - 2000. - Vol. 25, No. 17. - P. 1237-1239]. At the same time, high optical losses of 1.92 dB / cm (192 dB / m) at a wavelength of 10.6 μm for assemblies of 900 fibers with a diameter of 25 μm are associated with excess scattering at the fiber-matrix interface, as well as with IR radiation, which is transmitted sheath of a bilayer fiber. In addition, the assemblies are inflexible.
Наиболее близкое техническое решение в качестве выбора прототипа для «Способа получения инфракрасных волоконных сборок на основе галогенидсеребряных световодов», включает получение экструзией методом «штабик в трубке» двуслойных световодов из монокристаллов твердых растворов системы AgCl-AgBr, упаковку их в гексагональную структуру с последующей экструзией, вырезанием сегментов, которые снова экструдируют. The closest technical solution as the choice of a prototype for the “Method for producing infrared fiber assemblies based on silver halide fibers” includes the production of double layer optical fibers from single crystals of solid solutions of the AgCl-AgBr system by extrusion using the “tube in tube” method, packing them in a hexagonal structure with subsequent extrusion, cutting segments that are extruded again.
В итоге получают гибкую волоконную сборку длиной до 2 м, наружным диаметром 0,7 мм, содержащую 36 волокон с диаметром 40 мкм. Оптические потери сборки (коэффициент затухания) на длине волны 10,6 мкм составили 0,5 дБ/см (50 дБ/м), пространственное разрешение 4,3 линии на мм, перекрестные помехи – 30% [Rave, E. Ordered bundles of infrared transmitting silver halide fibers: attenuation, resolution and crosstalk in long and flexible bundles / E. Rave, A. Katzir // Optical Engineering. – 2002. – Vol. 41, № 7. – P. 1467–1468]. В этой же работе представлена волоконная сборка длиной до 2 м, диаметром 0,9 мм, содержащая 100 волокон диаметром 70 мкм. Оптические потери сборки на длине волны 10,6 мкм – 0,7 дБ/см (70 дБ/м), разрешение 6,5 линий на мм, перекрестные помехи – 45%. При этом, авторы отмечают, что исходное двуслойное волокно имело оптические потери в размере 0,2 дБ/м в диапазоне длин волн 9-11 мкм, но не указан диапазон прозрачности волоконных сборок в среднем ИК диапазоне, их радиус изгиба, а также химический состав волокон. The result is a flexible fiber assembly with a length of up to 2 m, an outer diameter of 0.7 mm, containing 36 fibers with a diameter of 40 microns. The optical loss of the assembly (attenuation coefficient) at a wavelength of 10.6 μm was 0.5 dB / cm (50 dB / m), the spatial resolution of 4.3 lines per mm, crosstalk - 30% [Rave, E. Ordered bundles of infrared transmitting silver halide fibers: attenuation, resolution and crosstalk in long and flexible bundles / E. Rave, A. Katzir // Optical Engineering. - 2002. - Vol. 41, No. 7. - P. 1467-1468]. The same work presents a fiber assembly up to 2 m long, 0.9 mm in diameter, containing 100 fibers with a diameter of 70 microns. The optical loss of the assembly at a wavelength of 10.6 μm is 0.7 dB / cm (70 dB / m), a resolution of 6.5 lines per mm, crosstalk - 45%. At the same time, the authors note that the initial bilayer fiber had an optical loss of 0.2 dB / m in the wavelength range of 9-11 μm, but the transparency range of the fiber assemblies in the mid-IR range, their bending radius, and also the chemical composition were not indicated fibers.
Таким образом, разработанные ИК волоконные сборки состава твердых растворов системы AgCl-AgBr имеют неудовлетворительные для практического применения оптические свойства. Конкретно, высокие оптические потери на длине волны 10,6 мкм, высокие перекрестные помехи и низкое температурное разрешение. Thus, the developed IR fiber assemblies of the composition of solid solutions of the AgCl-AgBr system have optical properties unsatisfactory for practical use. Specifically, high optical losses at a wavelength of 10.6 μm, high crosstalk and low temperature resolution.
Существует проблема получения длинных и гибких волоконных сборок для промышленной и медицинской термографии на основе галогенидсеребряных световодов определенного химического состава, прозрачных в среднем ИК диапазоне, обладающих низкими оптическими потерями, перекрестными помехами, высоким пространственным и температурным разрешением.There is a problem of obtaining long and flexible fiber assemblies for industrial and medical thermography based on silver halide optical fibers of a certain chemical composition, transparent in the mid-IR range, having low optical losses, crosstalk, and high spatial and temperature resolution.
Решение проблемы достигается тем, что в способе получения инфракрасных волоконных сборок на основе галогенидсеребряных световодов, включающем получение световодов методом экструзии из монокристаллов твердых растворов хлорид-бромида серебра, их упаковку в гексагональную структуру, отличающимся тем, что предварительно из монокристалла вырезают заготовку диаметром 14-16 мм, высотой 15-20 мм, после чего методом экструзии получают поликристаллическую заготовку с величиной зерна 500-600 нм, диаметром 3 мм, длиной 430±5 мм и вторично экструдируют для получения однослойных световодах диаметром 100 мкм размером зерен 50-60 нм, из которых механической сборкой формируют гексагональную структуру из 19, 37 и 61 световода с последующим их уплотнением, при этом диаметры сборок составляют 500, 700, 900 мкм и длиной 2,7±0,3 м, причем, световоды содержат ингредиенты при следующем соотношении в мас. %: The solution to the problem is achieved in that in a method for producing infrared fiber assemblies based on silver halide fibers, including obtaining optical fibers by extruding silver chloride-bromide solid solutions from single crystals, packing them in a hexagonal structure, characterized in that a blank of diameter 14-16 is cut from a single crystal first mm, a height of 15-20 mm, after which a polycrystalline preform with a grain size of 500-600 nm, a diameter of 3 mm, a length of 430 ± 5 mm is obtained by extrusion and then extruded for for producing single-layer fibers with a diameter of 100 μm, grain sizes of 50-60 nm, of which a hexagonal structure of 19, 37 and 61 fibers is formed by mechanical assembly with their subsequent densification, while the diameters of the assemblies are 500, 700, 900 μm and a length of 2.7 ± 0 , 3 m, moreover, the optical fibers contain ingredients in the following ratio in wt. %:
Сущность изобретения состоит в том, что из монокристаллов определенного состава системы AgCl-AgBr вырезают заготовку, экструдируют ее с целью получения наноразмерной поликристаллической структуры (500-600 нм). Затем, поликристаллическую заготовку вновь экструдируют для создания нанокристаллического размера зерен (50-60 нм) в однослойных световодах диаметром 100 мкм, которые в определенном количестве механически собирают в гексагональную структуру, уплотняют и получают регулярные волоконные сборки для дистанционной передачи теплового изображения в инфракрасном спектральном диапазоне.The essence of the invention lies in the fact that a preform is cut out of single crystals of a certain composition of the AgCl-AgBr system, extruded to obtain a nanoscale polycrystalline structure (500-600 nm). Then, the polycrystalline preform is again extruded to create a nanocrystalline grain size (50-60 nm) in single-layer fibers with a diameter of 100 μm, which are mechanically assembled in a certain amount into a hexagonal structure, compacted, and regular fiber assemblies are obtained for remote transmission of a thermal image in the infrared spectral range.
Существующая проблема решена за счет того, что разработан способ получения волоконных сборок, прозрачных в среднем инфракрасном диапазоне от 2,0 до 20,0 мкм, обладающих низкими оптическими потерями на длине волны 10,6 мкм – 0,4–0,5 дБ/м и низкими перекрестными помехами между соседними волокнами – 4,5–5%. Пространственное разрешение в сборке составляет 5 линий на мм. Вследствие получения методом экструзии световодов нанокристаллической структуры, из пластичных монокристаллов твердых растворов системы AgCl-AgBr, волоконные сборки являются гибкими.The existing problem is solved due to the fact that a method has been developed for producing fiber assemblies that are transparent in the mid-infrared range from 2.0 to 20.0 μm, having low optical losses at a wavelength of 10.6 μm - 0.4-0.5 dB / m and low crosstalk between adjacent fibers - 4.5-5%. The spatial resolution in the assembly is 5 lines per mm. Due to the nanocrystalline structure obtained by extrusion of optical fibers from plastic single crystals of solid solutions of the AgCl-AgBr system, fiber assemblies are flexible.
Пример 1.Example 1
Из монокристалла состава 25,0 % хлорида серебра, 75,0 % бромида серебра (в мас. %) вырезают заготовку диаметром 14 мм, высотой 20 мм и экструдируют ее для получения поликристаллической заготовки с величиной зерна 500 нм диаметром 3 мм и длиной 425 мм. Затем заготовку вновь экструдируют через специально изготовленную фильеру и получают световод d = 100 мкм, длиной 50 м.From a single crystal of 25.0% silver chloride, 75.0% silver bromide (in wt.%), A preform is cut out with a diameter of 14 mm, a height of 20 mm and extruded to obtain a polycrystalline preform with a grain size of 500 nm with a diameter of 3 mm and a length of 425 mm . Then, the preform is extruded again through a specially made die and a fiber d = 100 μm, 50 m long, is obtained.
Световод имеет нанокристаллическую структуру с размером зерен 50 нм, его разрезают на отрезки длиной 2,4 м и собирают механическим способом волоконную сборку диаметром 500 мкм, содержащую 19 световодов с последующим уплотнением сборки.The fiber has a nanocrystalline structure with a grain size of 50 nm, it is cut into 2.4 m lengths and a fiber assembly with a diameter of 500 μm is mechanically assembled, containing 19 fibers, followed by compaction of the assembly.
Волоконная сборка прозрачна в спектральном диапазоне от 2 до 20 мкм, оптические потери на длине 10,6 мкм составляют 0,4 дБ/м, перекрестные помехи – 4,5%, пространственное разрешение – 5 линий на мм, температурное разрешение равно 0,2 оС.The fiber assembly is transparent in the spectral range from 2 to 20 μm, optical loss over a length of 10.6 μm is 0.4 dB / m, crosstalk - 4.5%, spatial resolution - 5 lines per mm, temperature resolution is 0.2 about S.
Пример 2.Example 2
Из монокристалла состава 75,0 % хлорида серебра, 25,0 % бромида серебра (в мас. %) вырезают заготовку диаметром 16 мм и высотой 15 мм, экструдируют ее для получения поликристаллической заготовки (размер зерна 600 нм) диаметром 3 мм и длиной 435 мм, которую вновь экструдируют для получения световода нанокристаллической структуры (60 нм) диаметром 100 мкм, длиной 50 м. Световод разрезают на отрезки длиной 3,0 м в количестве 61 шт, собирают и уплотняют регулярную волоконную сборку с внешним диаметром 900 мкм. From a single crystal of 75.0% silver chloride, 25.0% silver bromide (in wt.%), A preform is cut out with a diameter of 16 mm and a height of 15 mm, extruded to obtain a polycrystalline preform (grain size 600 nm) with a diameter of 3 mm and a length of 435 mm, which is again extruded to obtain a fiber of a nanocrystalline structure (60 nm) with a diameter of 100 μm and a length of 50 m. The fiber is cut into lengths of 3.0 m in an amount of 61 pieces, a regular fiber assembly with an external diameter of 900 μm is assembled and compacted.
Функциональные свойства сборки: Functional properties of the assembly:
• диапазон прозрачности от 2 до 20 мкм;• transparency range from 2 to 20 microns;
• оптические потери на длине 10,6 мкм составляют 0,45 дБ/м;• optical losses over a length of 10.6 μm are 0.45 dB / m;
• перекрестные помехи – 5%;• crosstalk - 5%;
• пространственное разрешение – 5 линий на мм;• spatial resolution - 5 lines per mm;
• температурное разрешение равно 0,25 оС.• temperature resolution is 0.25 o C.
Пример 3.Example 3
Эксперименты проводили так же, как в примере 1, но монокристаллическая заготовка диаметром 15 мм и высотой 17 мм имела состав в мас. %: хлорида серебра – 50,0, бромида серебра – 50,0. После ее экструзии получили поликристаллическую заготовку (размер зерна 550 нм) диаметром 3 мм, длиной 430 мм, а в результате повторной экструзии изготовили 50-метровой длины нанокристаллический световод диаметром 100 мкм (размер зерна 55 нм). Световод разрезали на отрезки длиной 2,7 м и механической укладкой с последующим уплотнением сформировали регулярную волоконную сборку гексагональной структуры диаметром 700 мкм, содержащую 37 волокон.The experiments were carried out in the same way as in example 1, but the single crystal billet with a diameter of 15 mm and a height of 17 mm had a composition in wt. %: silver chloride - 50.0, silver bromide - 50.0. After its extrusion, a polycrystalline billet (grain size 550 nm) with a diameter of 3 mm, a length of 430 mm was obtained, and as a result of repeated extrusion, a nanocrystalline fiber with a diameter of 100 μm (grain size 55 nm) of a 50-meter length was produced. The fiber was cut into lengths of 2.7 m and mechanical laying followed by compaction formed a regular fiber assembly of a hexagonal structure with a diameter of 700 μm, containing 37 fibers.
Волоконная сборка прозрачна в ИК диапазоне 2,0-20,0 мкм, имеет оптические потери на длине волны 10,6 мкм 0,43 дБ/м, перекрестные помехи 4,8%, пространственное разрешение 5 линий на мм, температурное разрешение 0,3оС.The fiber assembly is transparent in the IR range of 2.0–20.0 μm, has optical losses at a wavelength of 10.6 μm, 0.43 dB / m, crosstalk 4.8%, spatial resolution of 5 lines per mm, temperature resolution 0, 3 about S.
В случае изготовления ИК волоконных сборок по условиям и режимам, не соответствующим формуле изобретения и подтвержденной примерами, не удается получать сборки с требуемыми оптическими свойствами, которые необходимы для практического применения.In the case of manufacturing IR fiber assemblies under conditions and conditions that do not correspond to the claims and confirmed by examples, it is not possible to obtain assemblies with the required optical properties that are necessary for practical use.
Технический результатTechnical result
Разработанный способ получения ИК волоконных сборок на основе галогенидсеребряных световодов имеет следующие преимущества перед прототипом: The developed method for producing IR fiber assemblies based on silver halide fibers has the following advantages over the prototype:
1. Сокращен в 2-3 раза по времени и трудозатратам процесс изготовления сборок. В прототипе и аналогах осуществляют многократную экструзию получения двуслойных световодов, вырезания сегментов и, снова, повторения процесса экструзии с целью получения волокон определенного диаметра. В предлагаемом способе используется двукратная экструзия.1. Reduced by 2-3 times in time and labor the process of manufacturing assemblies. In the prototype and analogues carry out multiple extrusion of obtaining double-layer optical fibers, cutting segments and, again, repeating the extrusion process in order to obtain fibers of a certain diameter. In the proposed method, double extrusion is used.
2. Разработана и изготовлена уникальная оснастка для создания нанокристаллической структуры однослойных галогенидсеребряных световодов малого диаметра 100 мкм и длиной до 50 м и более.2. A unique tooling was developed and manufactured to create a nanocrystalline structure of single-layer silver halide fibers of small diameter 100 μm and a length of up to 50 m and more.
3. Волоконные сборки предназначены для работы в среднем ИК диапазоне (от 2,0 до 20,0 мкм); в прототипе диапазон прозрачности волоконных сборок не указан.3. Fiber assemblies are designed to operate in the mid-IR range (from 2.0 to 20.0 microns); in the prototype, the transparency range of the fiber assemblies is not specified.
4. При сохранении сопоставимого пространственного разрешения для волоконных сборок на уровне 5 линий на мм (для прототипа – 4,3 – 6,5 линий на мм) происходит улучшение следующих параметров:4. While maintaining a comparable spatial resolution for fiber assemblies at the level of 5 lines per mm (for the prototype - 4.3 - 6.5 lines per mm), the following parameters are improved:
• повышается температурное разрешение для волоконных сборок до значений 0,2 – 0,3оС против прототипа – 5 – 10оС;• improved temperature resolution for fiber assemblies to values of 0.2 - 0.3 ° C against prototype - 5 - 10 ° C;
• уменьшаются оптические потери на длине волны 10,6 мкм в сборках 0,4-0,5 дБ/м, в прототипе – 50-70 дБ/м;• reduced optical loss at a wavelength of 10.6 μm in assemblies of 0.4-0.5 dB / m, in the prototype - 50-70 dB / m;
• снижаются перекрестные помехи в способе 4,5-5%, в прототипе – 30-45%.• reduced crosstalk in the method of 4.5-5%, in the prototype - 30-45%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104278A RU2709371C1 (en) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104278A RU2709371C1 (en) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2709371C1 true RU2709371C1 (en) | 2019-12-17 |
Family
ID=69006920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019104278A RU2709371C1 (en) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709371C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2790359C1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-02-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | TERAHERTZ SILVER HALIDE OPTICAL FIBER AgCl0.25Br0.75 - AgI SYSTEM |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583821A (en) * | 1981-11-09 | 1986-04-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Infrared fibers |
| US5182790A (en) * | 1990-04-05 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared optical fiber and a method of manufacturing the same |
| RU2340921C1 (en) * | 2007-08-28 | 2008-12-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Single-mode crystalline infrared light waveguide |
| RU2634492C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-10-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Infrared lightguide with large mode field diameter |
-
2019
- 2019-02-15 RU RU2019104278A patent/RU2709371C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4583821A (en) * | 1981-11-09 | 1986-04-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Infrared fibers |
| US5182790A (en) * | 1990-04-05 | 1993-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Infrared optical fiber and a method of manufacturing the same |
| RU2340921C1 (en) * | 2007-08-28 | 2008-12-10 | Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" | Single-mode crystalline infrared light waveguide |
| RU2634492C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-10-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Infrared lightguide with large mode field diameter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2790359C1 (en) * | 2022-06-02 | 2023-02-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | TERAHERTZ SILVER HALIDE OPTICAL FIBER AgCl0.25Br0.75 - AgI SYSTEM |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1161295C (en) | Fabrication method of optical structure | |
| DE69500687T2 (en) | Optical multicore fiber with rare earth doping, production method for it and optical amplifier with this fiber | |
| AT395271B (en) | OPTICAL GRADIENT INDEX WAVE GUIDE AND METHOD FOR PRODUCING A PREFORM THEREOF | |
| CA1246913A (en) | Low loss cladded optical fibers from halides and process for making same | |
| EP1861737A1 (en) | Multiple core microstructured optical fibre | |
| CN108751694B (en) | A kind of preparation method of high filling factor infrared chalcogenide glass optical fiber image transmission beam | |
| WO2021009218A1 (en) | Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber | |
| CN1492247A (en) | Dispersion compensation module | |
| CN1302384A (en) | Optics for Splitting Multi-Wavelength Beams | |
| CN1294768A (en) | Optical fiber for optical amplifying and production method therefor | |
| US5342022A (en) | Method of making infrared crystalline fiber | |
| RU2709371C1 (en) | Method of producing infrared fiber assemblies based on silver halide light guides | |
| DE3221836A1 (en) | SINGLE FASHION FIBER | |
| JPH0684254B2 (en) | Radiation resistant multiple fibers | |
| Korsakova et al. | Fiber-optic assemblies based on polycrystalline lightguides for the mid-IR | |
| GB2066502A (en) | Production of optical fibre ribbon cable | |
| JPS5880602A (en) | Fiber for infrared light | |
| Mahdiraji et al. | Multicore flat fiber: a new fabrication technique | |
| WO1983003145A1 (en) | Process for manufacturing optical multiple fiber | |
| RU2708900C1 (en) | Method of producing fiber assemblies based on polycrystalline infrared waveguides | |
| Paiss et al. | Thermal imaging by ordered bundles of silver halide crystalline fibers | |
| DE19612673C1 (en) | Method of making a waveguide beam converter | |
| US20250002403A1 (en) | Glass parts and infrared fiber preform manufacturing in microgravity | |
| RU2052396C1 (en) | Method for producing single-mode blanks of fiber-optic light guides | |
| JPS60184209A (en) | Image fiber and its production |