Para preparar dispositivos de fibra espiral de alta qualidade, propôs-se um método de aquecimento por arco com quatro eletrodos na fibra. Com base no modelo de magneto-hidrodinâmica, foi estabelecido um modelo de simulação por elementos finitos da descarga de plasma de arco com quatro eletrodos, estudando o efeito do ângulo dos eletrodos, a distância entre os eletrodos e a tensão aplicada no campo de temperatura da descarga do arco. De acordo com a situação real, foram realizados cálculos de simulação do campo de temperatura correspondentes, e os resultados mostraram que a descarga de arco de quatro eletrodos formou uma ampla zona de temperatura constante, que não só facilita a liberação do estresse da fibra óptica, mas também reduz o impacto do deslocamento da fibra. Com base nos resultados da simulação, desenvolveu-se um sistema de processamento de torção de fusão térmica de plasma de arco de quatro eletrodos com ampla zona de temperatura constante. Quando a temperatura máxima da fibra aquecida no sistema é cerca de 1050 ℃, o comprimento da zona constante axial sobre a fibra aquecida é cerca de 2,12 mm. Com o sistema desenvolvido, foram preparadas redes de fibra espiral de longo período com diferentes fibras e diferentes períodos; no comprimento de onda de 1,21~1,3 µm, a flutuação da intensidade do espectro de transmissão foi inferior a 1 dB, e o valor médio da intensidade foi maior que -1 dB; no comprimento de onda de 1,3~1,35 µm, o valor médio da intensidade foi maior que -1 dB; o vale mais profundo do espectro de transmissão foi maior que 22 dB. Para verificar ainda mais o desempenho do sistema desenvolvido, foram preparadas estruturas de fibra espiral de diferentes períodos com fibra monomodo, fibra excêntrica e fibra com duplo excêntrico. Os resultados mostraram que o limite do revestimento da estrutura da fibra espiral obtida era claro e reto, sem estruturas espirais óbvias; o núcleo central da fibra não apresentou marcas evidentes de processamento em espiral; as fibras excêntricas eram lisas e contínuas.

Quatro eletrodos;arco elétrico;zona de plasma de ampla temperatura constante;processamento de torção de fibra de alta temperatura