專利名稱：一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉆孔裝置，尤其是一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置。
背景技術：
光子晶體光纖(Photonic Crystal Fibers, PCF),又稱微結構光纖或多孔光纖,是一種由不同排列形式的氣孔構成光纖包層的新型光纖，氣孔軸向保持結構不變并且貫穿整根光纖。這種具有特殊結構包層的光纖使它與傳統結構的光纖相比，具有一些獨特的光學特性，如無截止單模、色散可控、高雙折射、高非線性和大模場等。硫系玻璃與石英玻璃相比具有較高的折射率(2.0-3.5)、極低的聲子能量(小于350cm-l)、中遠紅外透過性能優良和組分可調范圍較寬等優點。近年來，硫系玻璃光子晶體光纖作為一種新型中紅外光子晶體光纖備受關注。利用其紅外透過性能，硫系玻璃基質的光子晶體光纖可應用于中紅外激光能量傳輸、空間消零干涉儀、中紅外生物和化學傳感器和中紅外光纖激光器等領域；利用其極高的非線性特性，可應用于非線性光學(超連續譜產生)和光器件(如拉曼放大)等領域。目前硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的制備方法有兩種，一種是堆積法，如專利號為CN200510032662.8的中國發明專利說明書公開的一個名稱為“一種光子晶體光纖及其制備方法”的發明專利，還有一種是鑄造法(Casting method, Opt.Express, 2010,18(9): 9107-9112.)。但這兩種方法的工藝都比較復雜，不能高效率的制備端面具有排列有序的細小空氣孔的硫系光子晶體光纖預制棒。
發明內容本實用新型所要解決技術問題是提供一種空氣孔排列精確的多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，包括固定架、驅動裝置、鉆孔組件、擺放底座和用于放置光纖預制棒的二維定位裝置，所述的驅動裝置固定設置在所述的固定架的上部，所述的鉆孔組件固定設置在所述的固定架的上部，所述的鉆孔組件通過所述的驅動裝置驅動，所述的擺放底座固定在所述的固定架的中部，所述的二維定位裝置固定設置在所述的擺放底座上，所述的鉆孔組件位于所述的二維定位裝置的正上方。所述的固定架包括基座、豎直設置的固定桿和固定臺，所述的固定桿固定設置在所述的基座上，所述的固定臺固定設置在所述的固定桿的上部，所述的驅動裝置固定設置在所述的固定臺上，所述的鉆孔組件固定設置在所述的固定臺上，所述的擺放底座夾持固定在所述的固定桿上，所述的擺放底座可沿所述的固定桿上下移動。所述的驅動裝置包括電機、主動輪和從動輪，所述的電機固定設置在所述的固定臺上，所述的電機通過臺鉆主軸驅動所述的主動輪轉動，所述的主動輪通過傳動皮帶驅動所述的從動輪轉動，所述的鉆孔組件包括轉軸和金剛石麻花鉆頭，所述的轉軸的上端固定設置在所述的從動輪的中心位置，所述的從動輪驅動所述的轉軸轉動，所述的金剛石麻花鉆頭固定設置在所述的轉軸的下端。所述的鉆孔組件還包括鉆孔機身和手動控制手柄，所述的轉軸的主體軸向設置在所述的鉆孔機身內，所述的手動控制手柄設置在所述的鉆孔機身上，所述的金剛石麻花鉆頭通過鉆頭夾具夾持固定在所述的轉軸的下端。所述的金剛石麻花鉆頭的外徑為OHmm，所述的金剛石麻花鉆頭的長度為40 60mmo所述的二維定位裝置包括支撐臺、二維定位移動平臺和預制棒放置平臺，所述的支撐臺固定設置在所述的擺放底座上，所述的二維定位移動平臺通過螺絲固定在所述的支撐臺上，所述的預制棒放置平臺粘結固定在所述的二維定位移動平臺上，所述的預制棒放置平臺的上部中央設置有用于容納液態水楊酸的圓形凹槽。所述的二維定位移動平臺的側壁設置有用于移動二維定位移動平臺的橫向移動手柄和縱向移動手柄。所述的固定桿上設置有冷卻系統，所述的冷卻系統包括長方形水槽和冷卻噴頭，所述的冷卻噴頭通過冷卻液管道與所述的長方形水槽相連，所述的冷卻液管道上設置有閥門，所述的長方形水槽固定設置在所述的二維定位移動平臺上，所述的預制棒放置平臺通過螺絲固定在所述的長方形水槽的底面上，所述的預制棒放置平臺與所述的長方形水槽之間設置有密封圈，所述的長方形水槽的底部設置有冷卻液排水口。與現有技術相比，本實用新型的優點在于通過手動控制手柄可以控制轉軸和金剛石麻花鉆頭對光纖預制棒的下鉆速度，轉軸的轉速由驅動裝置調節；同時二維定位移動平臺通過橫向移動手柄和縱向移動手柄的控制，能夠精確定位放置在預制棒放置平臺上的光纖預制棒的位置，使在光纖預制棒端面上所需成孔的位置精確，因此，在光纖預制棒的端面可以快速鉆取一系列孔徑細小、排列有序并且定位精確的空氣孔。
圖1為本實用新型的側視圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對實用新型作進一步詳細描述。實施例一:如圖所不，一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，包括固定架、驅動裝置、鉆孔組件、擺放底座I和用于放置光纖預制棒的二維定位裝置，鉆孔組件通過驅動裝置驅動，鉆孔組件位于二維定位裝置的正上方，固定架包括基座21、豎直設置的固定桿22和固定臺23，固定桿22固定設置在基座21上，固定臺23固定設置在固定桿22的上部，擺放底座I夾持固定在固定桿22上，擺放底座I可沿固定桿22上下移動，驅動裝置包括電機31、主動輪32和從動輪33，電機31固定設置在固定臺23上，電機31通過臺鉆主軸34驅動主動輪32轉動，主動輪32通過傳動皮帶35驅動從動輪33轉動，鉆孔組件包括轉軸41、金剛石麻花鉆頭42、鉆孔機身43和手動控制手柄44，轉軸41的上端固定設置在從動輪33的中心位置，轉軸41的主體軸向設置在鉆孔機身43內，從動輪33驅動轉軸41轉動，手動控制手柄44設置在鉆孔機身43上，金剛石麻花鉆頭42通過鉆頭夾具45夾持固定在轉軸41的下端，金剛石麻花鉆頭42的外徑為0.8mm，金剛石麻花鉆頭42的長度為40mm, 二維定位裝置包括支撐臺51、二維定位移動平臺52和預制棒放置平臺53,支撐臺51固定設置在擺放底座I上，二維定位移動平臺52通過螺絲固定在支撐臺51上，預制棒放置平臺53粘結固定在二維定位移動平臺52上，預制棒放置平臺53的上部中央設置有用于容納液態水楊酸的圓形凹槽54，二維定位移動平臺52的側壁設置有均用于移動二維定位移動平臺52的橫向移動手柄55和縱向移動手柄56,固定桿22上設置有冷卻系統,冷卻系統包括長方形水槽61和冷卻噴頭62，冷卻噴頭62通過冷卻液管道63與長方形水槽61相連，冷卻液管道63上設置有閥門64，長方形水槽61固定設置在二維定位移動平臺52上，預制棒放置平臺53通過螺絲固定在長方形水槽61的底面上，預制棒放置平臺53與長方形水槽61之間設置有密封圈，長方形水槽61的底部設置有冷卻液排水口 65。實施例二:其余部分與實施例一相同，其不同之處在于金剛石麻花鉆頭42的外徑為2mm，金剛石麻花鉆頭42的長度為50mm。實施例三:其余部分與實施例一相同，其不同之處在于金剛石麻花鉆頭42的外徑為3mm，金剛石麻花鉆頭42的長度為60mm。
權利要求1.一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于包括固定架、驅動裝置、鉆孔組件、擺放底座和用于放置光纖預制棒的二維定位裝置，所述的驅動裝置固定設置在所述的固定架的上部，所述的鉆孔組件固定設置在所述的固定架的上部，所述的鉆孔組件通過所述的驅動裝置驅動，所述的擺放底座固定在所述的固定架的中部，所述的二維定位裝置固定設置在所述的擺放底座上，所述的鉆孔組件位于所述的二維定位裝置的正上方O
2.根據權利要求1所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的固定架包括基座、豎直設置的固定桿和固定臺，所述的固定桿固定設置在所述的基座上，所述的固定臺固定設置在所述的固定桿的上部，所述的驅動裝置固定設置在所述的固定臺上，所述的鉆孔組件固定設置在所述的固定臺上，所述的擺放底座夾持固定在所述的固定桿上，所述的擺放底座可沿所述的固定桿上下移動。
3.根據權利要求2所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的驅動裝置包括電機、主動輪和從動輪，所述的電機固定設置在所述的固定臺上，所述的電機通過臺鉆主軸驅動所述的主動輪轉動，所述的主動輪通過傳動皮帶驅動所述的從動輪轉動，所述的鉆孔組件包括轉軸和金剛石麻花鉆頭，所述的轉軸的上端固定設置在所述的從動輪的中心位置，所述的從動輪驅動所述的轉軸轉動，所述的金剛石麻花鉆頭固定設置在所述的轉軸的下端。
4.根據權利要求3所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的鉆孔組件還包括鉆孔機身和手動控制手柄，所述的轉軸的主體軸向設置在所述的鉆孔機身內，所述的手動控制手柄設置在所述的鉆孔機身上，所述的金剛石麻花鉆頭通過鉆頭夾具夾持固定在所述的轉軸的下端。
5.根據權利要求4所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的金剛石麻花鉆頭的外徑為0.8 3mm，所述的金剛石麻花鉆頭的長度為40 60mm。
6.根據權利要求5所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的二維定位裝置包括支撐臺、二維定位移動平臺和預制棒放置平臺，所述的支撐臺固定設置在所述的擺放底座上，所述的二維定位移動平臺通過螺絲固定在所述的支撐臺上，所述的預制棒放置平臺粘結固定在所述的二維定位移動平臺上，所述的預制棒放置平臺的上部中央設置有用于容納液態水楊酸的圓形凹槽。
7.根據權利要求6所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的二維定位移動平臺的側壁設置有用于移動二維定位移動平臺的橫向移動手柄和縱向移動手柄。
8.根據權利要求7所述的一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，其特征在于所述的固定桿上設置有冷卻系統，所述的冷卻系統包括長方形水槽和冷卻噴頭，所述的冷卻噴頭通過冷卻液管道與所述的長方形水槽相連，所述的冷卻液管道上設置有閥門，所述的長方形水槽固定設置在所述的二維定位移動平臺上，所述的預制棒放置平臺通過螺絲固定在所述的長方形水槽的底面上，所述的預制棒放置平臺與所述的長方形水槽之間設置有密封圈，所述的長方形水槽的底部設置有冷卻液排水口。
專利摘要本實用新型公開了一種多孔紅外硫系玻璃光子晶體光纖預制棒的鉆孔裝置，特點是包括固定架、驅動裝置、鉆孔組件、擺放底座和用于放置光纖預制棒的二維定位裝置，驅動裝置固定設置在固定架的上部，鉆孔組件固定設置在固定架的上部，鉆孔組件通過驅動裝置驅動，擺放底座固定在固定架的中部，二維定位裝置固定設置在擺放底座上，鉆孔組件位于二維定位裝置的正上方；優點是通過手動控制手柄可以控制轉軸和金剛石麻花鉆頭的下鉆速度，轉軸的轉速由驅動裝置調節，再通過對二維定位移動平臺的精確定位，最終可以快速地在光纖預制棒的端面鉆取一系列孔徑細小、排列有序并且定位精確的空氣孔。
文檔編號C03B37/012GK203065355SQ201320013618
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月10日 優先權日2013年1月10日
發明者戴世勛, 易昌申, 劉永興, 張培晴, 王訓四, 沈祥, 張培全, 徐鐵峰, 聶秋華 申請人:寧波大學