要想了解为什么对光纤进行拉伸,首先我们先来了解下光及其特性。光是一种电磁波,可见光部分波长范围是:390~760nm(纳米),大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的一般为850nm,1310nm,1550nm三种。
光具有折射、反射和全反射特性。因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
所以 ,通过对光纤的拉伸,可以改变光信号在光纤中传播的情况,例如传播特定波长的光等。
芯明天光纤拉伸简单方案
1,利用芯明天压电叠堆陶瓷拉伸光纤
压电陶瓷具有逆压电效应,对压电叠堆陶瓷施加电压后,压电陶瓷会在极化方向(一般为长度方向)产生伸长形变,伸长量约为1.5‰左右,例如长度18mm的压电陶瓷产生的位移约为28μm。
可将光纤粘贴于陶瓷表面或陶瓷两端的终端片上,取决于具体的应用要求。当陶瓷产生位移时,光纤将被均匀的拉伸。利用芯明天压电叠堆陶瓷拉伸光纤时,应选用灰色树脂型压电叠堆陶瓷,它的树脂薄,表面平滑且利于光纤粘接及拉伸等。
2,利用芯明天Tube压电陶瓷管拉伸光纤
Tube型压电陶瓷管为单层压电陶瓷,它的极化方向为径向,电极在内外径表面,内径表面为正极,外径表面为负极。当对Tube型压电陶瓷管施加电压时,它会在极化方向即径向产生位移,即膨胀,从而可将缠绕于外表面的光纤进行拉伸。
芯明天提供多种标准尺寸的Tube型压电陶瓷管,同时,我们也接受定制尺寸、材料等。
3、利用芯明天压电膨胀器拉伸光纤
上图为芯明天N01压电膨胀器,它的内部由三支压电促动器作为驱动,如图所示。
当对N01膨胀器的内部压电陶瓷促动器施加电压时,三支压电陶瓷促动器会产生形变伸长,推动经过建模分析的、特殊设计的机械铰链结构产生膨胀形变,从而将缠绕于外径边缘凹槽内的光纤进行拉伸。
N01压电膨胀器可缠绕直径100微米的光纤长度达700多米,每圈光纤的拉伸量可达500多微米。它由电压信号控制,可根据电压大小来控制光纤的拉伸量。
4,芯明天可提供设计特殊结构拉伸光纤
上图中光纤拉伸结构是我们为客户特殊设计的光纤拉伸结构。它主要由以下几部分组成,分别为固定端、移动端、压电叠堆陶瓷驱动器、预紧结构及系统固定底座等。
内部压电陶瓷促动器加载有预紧力,它的动态性能良好。将光纤均匀地缠绕于固定端及移动端间,通过电压连接器将压电陶瓷促动器与控制端进行连接,当对压电陶瓷促动器施加控制电压信号时,由于逆压电效应,陶瓷形变伸长,从而推动移动端移动,加大移动端与固定端的距离,从而拉伸光纤。
此结构的拉伸量与内部所使用的压电陶瓷促动器的位移有关,例如长度36mm的压电促动器,拉伸量约为56μm。
光纤拉伸注意事项
1,光纤为玻璃纤维,在缠绕光纤时,请注意不要触碰光纤接头,以免光纤刺入皮肤。
2,缠绕光纤时,力的使用要恰当,以自然绷紧状态将光纤缠绕于表面,不会滑动。
3,缠绕光纤时,光纤排列要整齐、均匀且紧密,以利于光纤的均匀拉伸。
4,通过胶水固定光纤时,胶水的选择要合适,请选用高强度环氧树脂胶,既可将光纤固定,又不影响光纤的拉伸情况;且胶水的用量要适当,不宜过多。
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