一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁光光纖傳感領(lǐng)域，具體涉及一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于法拉第磁光效應(yīng)的光學電流傳感器是一類重要的傳感器。傳統(tǒng)的磁光玻璃式電流傳感器在磁光玻璃中摻入稀土離子，提高塊狀玻璃的磁光性能，但是成本較高，傳感頭的光學加工難度大。近年來出現(xiàn)的全光纖式電流傳感器，生產(chǎn)安裝相對方便，光器件之間的連接和匹配也比磁光玻璃式傳感器更加容易，因此成為光學電流傳感器的研宄重點。
[0003]全光纖電流傳感器的傳感頭用磁光光纖制成，磁光光纖的Verdet常數(shù)大小直接決定了傳感器的靈敏度。因為Verdet常數(shù)反映了磁光材料的固有屬性，怎樣提高磁光光纖的Verdet常數(shù)成了人們關(guān)注的重點。一般的方法是在光纖中摻入一定量的稀土元素離子，但是由于光纖的制備方法和光纖通光性的限制，成功摻入光纖纖芯的稀土離子濃度較低，摻入難度較大，摻雜結(jié)果重復性差，不能穩(wěn)定、有效的提高光纖的Verdet常數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，該方法不污染環(huán)境，生產(chǎn)工藝簡單，成本低，可以有效提高光纖Verdet常數(shù)。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，包括如下步驟:
1)將一段長度的單模光纖均勻盤繞成直徑10cm~20cm的圓環(huán)，放入容器中；
2)將容器放入Co-60射線輻照場內(nèi)進行輻照，在有氧條件下，輻照30~60分鐘，總劑量在 600~1200Gy ；
3)在靜置2~6個小時后，對單模光纖進行Verdet常數(shù)測試，與未做輻照的光纖對比，得到Verdet常數(shù)提高0.3-0.5倍的單模光纖。
[0006]所述的單模光纖輻照時放在距離中心Co-60源lm~5m的位置。
[0007]本發(fā)明方法的原理是:
在Co-60源輻照下，光纖纖芯中的Ge原子的分子場發(fā)生改變，基態(tài)能級發(fā)生分裂，基態(tài)兩能級上電子分布概率不同，對應(yīng)于右旋、左旋圓偏振光的兩種電子躍迀概率不等，使最后右旋、左旋圓偏振光合成的線偏振光在外加磁場的作用下表現(xiàn)出更大的法拉第轉(zhuǎn)角，即該光纖較輻照前具有更大的Verdet常數(shù)。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
相對于傳統(tǒng)摻雜法提高光纖Verdet常數(shù)，本發(fā)明不涉及到摻雜玻璃濃度控制、預制棒芯包比例控制等復雜工藝，成本低，操作簡單，不會改變光纖外觀，不影響通光性，并且可以通過輻照劑量的改變控制光纖能達到的Verdet常數(shù)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0010]為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
[0011]如圖1所示，一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，包括如下步驟:
1)將一段長度的單模光纖均勻盤繞成直徑10cm~20cm的圓環(huán)，放入容器中；
2)將容器放入Co-60射線輻照場內(nèi)進行輻照，在有氧條件下，輻照30~60分鐘，總劑量在 600~1200Gy ；
3)在靜置2~6個小時后，對單模光纖進行Verdet常數(shù)測試，與未做輻照的光纖對比，得到Verdet常數(shù)提高0.3-0.5倍的單模光纖。
[0012]所述的單模光纖輻照時放在距離中心Co-60源lm~5m的位置。
[0013]實施例1:
準備2m長商用單模光纖，將其中Im截斷并均勻盤繞放入紙質(zhì)信封，置于Co-60輻照場中在有氧條件下進行輻照，輻照總劑量為600Gy，輻照時間30min，將輻照后的樣品取出并靜置6小時，測試其Verdet常數(shù)為3.36±0.02rad/Tm，未經(jīng)福照的另外Im商用單模光纖的Verdet常數(shù)為2.46±0.02rad/Tm，輻照后的光纖Verdet常數(shù)提高了 0.37倍。
[0014]實施例2:
準備500m長商用單模光纖，將其并均勻盤繞放入紙質(zhì)信封，置于Co-60輻照場中在有氧條件下進行輻照，輻照總劑量為600Gy，輻照時間30min，將輻照后的樣品取出并靜置2小時，測試其Verdet常數(shù)為3.35±0.02rad/Tm，輻照后的光纖Verdet常數(shù)提高了 0.36倍。
[0015]實施例3:
準備Im長商用單模光纖，將其并均勻盤繞放入紙質(zhì)信封，置于Co-60輻照場中在有氧條件下進行輻照，輻照總劑量為1200Gy，輻照時間30min，將輻照后的樣品取出并靜置6小時，測試其Verdet常數(shù)為3.66±0.02rad/Tm，輻照后的光纖Verdet常數(shù)提高了 0.49倍。
【主權(quán)項】
1.一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將一段長度的單模光纖均勻盤繞成直徑10cm~20cm的圓環(huán)，放入容器中； 2)將容器放入Co-60射線輻照場內(nèi)進行輻照，在有氧條件下，輻照30~60分鐘，總劑量在 600~1200Gy ； 3)在靜置2~6個小時后，對單模光纖進行Verdet常數(shù)測試，與未做輻照的光纖對比，得到Verdet常數(shù)提高0.3-0.5倍的單模光纖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，其特征在于，所述的單模光纖福照時放在距離中心Co-60源lm~5m的位置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用輻照技術(shù)提高光纖Verdet常數(shù)的方法，包括如下步驟：1）將一段長度的單模光纖均勻盤繞成直徑10cm~20cm的圓環(huán)，放入容器中；2）將容器放入Co-60射線輻照場內(nèi)進行輻照，在有氧條件下，輻照30~60分鐘，總劑量在600~1200Gy；3）在靜置2~6個小時后，對單模光纖進行Verdet常數(shù)測試，與未做輻照的光纖對比，得到Verdet常數(shù)提高0.3~0.5倍的單模光纖。本發(fā)明不涉及預制棒摻雜濃度控制等復雜工藝，成本低，操作簡單，可以有效提高光纖的Verdet常數(shù)。
【IPC分類】G02F1/095
【公開號】CN104932123
【申請?zhí)枴緾N201510319936
【發(fā)明人】王廷云, 柴趙璞, 宮仁祥, 黃懌, 陳黃超, 文建湘
【申請人】上海大學
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月12日