Изготовление волоконно-оптических пластин (ВОЛ)

Технологический процесс изготовления ВОП состоит из следующих основных операций: вытяжки ОЖС, МЖС и прессования многожильных световодов. Целью операции прессования является спекание под давлением при высокой температуре многожильных световодов в монолитный вакуумноплотный блок с высокими оптическими характеристиками.

При прессовании процесс разогрева заготовки из отдельных МЖС проводят так, чтобы газообразные продукты, поглощенные активной поверхностью световодов и капилляров многожильных и одножильных световодов, продукты сгорания органических и неорганических веществ, попавших на поверхность МЖС, были удалены как можно полнее. В противном случае наличие замкнутых воздушных капилляров, образовавшихся при высоких температурах, неизбежно приведет к нарушению вакуумной плотности отдельных пластин или даже целого блока.

Процесс прессования проводят таким образом, чтобы, не нарушая геометрии отдельных МЖС и их светотехнических параметров, сдавить их в монолитный блок, в котором все зазоры и капилляры между отдельными МЖС и ОЖС были заполнены стеклом оболочки.

Применяют два метода прессования: поперечное и всестороннее. При поперечном прессовании к световодам по всей длине прилагается усилие (например, через пуансон).

При поперечном прессовании возможность получения вакуумноплотных деталей зависит от постоянства поперечного сечения све­товодов по их длине и от степени вакуумирования рабочего объема печи. При этом обязательна укладка в пресс-форму световодов одного размера сечения. При укладке световодов в пресс-форму они стыкуются с образованием микрополостей, которые при прессовании могут замыкаться, а после разрезки блока открыться и дать течь, поэтому и необходима высокая степень вакуумирования печи. При достаточном уплотняющем давлении микрополости исчезают, а остатки газа при соответствующих усилиях прессования и температуре могут раствориться в стекле.

Прессование заготовки из МЖС в вакуумной пресс-печи требует отработки режима вакуумирования, так как вакуум облегчает удаление газов из промежутков между волокнами, но отсутствие кислорода в области температур горения возможных загрязнений, находящихся на поверхности световодов, может явиться причиной появления большого числа дефектов за счет их возгонки и осаждения углерода в местах неплотного прилегания световодов друг к другу.

Кроме одностороннего поперечного прессования в настоящее время широко применяют метод кольцевого спрессовывания, при котором пакет световодов со всех сторон равномерно, перпендикулярно к жилам обжимается размягченным стеклом. Это обеспечивает равномерность деформации всех световодов и отсутствие искаженной структуры. После прессования производятся распрессовывание и отжиг блока [14].