[发明专利]一种毛细管型多芯光纤及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤技术领域，特别涉及一种毛细管型多芯光纤及其制备技术。

背景技术

典型的光纤是单芯结构，由外包层/内包层环绕着纤芯构成一条光波导。而多芯光纤则是在同一外包层内含有多根纤芯，每根纤芯周围都有各自的内包层。因此，每个芯都是一条光(纤)波导，即一根多芯光纤中集成了多根单芯光纤。多芯光纤的概念早在上世纪70年代末就被提出，目的是为了同时解决降低光纤光缆的制造成本和开发高密集度大芯数光缆这两大难题。但是直到上世纪90年代，随着光纤制造技术的不断发展和完善，使得多芯光纤在制造过程中内残余应力不断降低，机械强度和可靠性提高，才逐渐发展到实用化、商品化的阶段(公开号WO0216985的发明专利给出了一种多芯光纤的制备工艺)。多芯光纤除用于制作高密度光缆外，在光纤通信和光纤传感领域还具有许多其它用途。利用双光束干涉效应可以构成多种器件，例如光纤滤波器、光开关、光波分复用器和光分插复用器；利用多芯光纤进行能量泵铺，可以制造更大功率的光纤激光器，将稀土元素掺入多芯光纤中，可以改善光纤放大器的增益均衡特性；利用多芯光纤构成光纤干涉仪，并可以对应变和弯曲等多种参量进行测量；利用多光纤纤芯合成器件，通过能量叠加，提高光纤输出激光总能量，解决单根光纤输出激光能量不足(如公开号为CN1527077的发明专利所述)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够增加多芯光纤的功能、拓展多芯光纤的应用领域的一种毛细管型多芯光纤。本发明的目的还在于提供一种毛细管型多芯光纤的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的毛细管型多芯光纤的构成包括在光纤的包层1中分布的至少一个传输光波的单模光纤芯子3，在光纤中心有一个毛细孔2，导波光可以同时沿着各单模光纤芯子3进行传输。

本发明的毛细管型多芯光纤的一种制备方法为：

步骤一：选料

一根内套管6、一根外套管7、一根同材料石英棒和至少一根大芯径光纤5；

步骤二：制备填充料

通过光纤拉丝塔，把石英棒拉制成石英填充料4，要求填充料与大芯径裸光纤具有相同直径；

步骤三：堆积法组棒

通过堆积法组棒工艺，把石英填充料4、大芯径裸光纤5、外套管7和内套管6嵌套堆积形成组合式光纤预制棒；

步骤四：预制棒再加工

在光纤预制棒的一端实施端部熔融密封烧结，另一端与一个压力接口装置8相连接；所述接口装置是一个正负压力接口，具有同轴阶梯型端帽，在端帽外壁上开有一个与轴心垂直的孔并装有一个压力导管10，与负压力源连接；在端帽顶端开有一个与内套管外径相同的一个通孔，以便于内套管穿过该通孔与一个正压力源连接；所有与内外套管连接处均实施密封处理；

步骤五：光纤拉丝

通过光纤拉丝塔，采用光纤拉丝工艺，控制光纤预制棒内的正负压力，经送棒、牵引、涂敷、排丝后，获得毛细管型多芯光纤。

本发明的毛细管型多芯光纤的另一种制备方法为：

步骤一：选料

一根内套管6、一根外套管7、一根同材料石英棒和至少一根大芯径光纤5；

步骤二：制备填充料

通过光纤拉丝塔，把石英棒拉制成石英填充料4，要求填充料与大芯径裸光纤具有相同直径；

步骤三：加工插槽

通过线切割石英玻璃冷加工技术，在内套管6外壁或外套管7内壁加工至少一个插槽9；

步骤四：堆积法组棒

通过堆积法组棒工艺，把带有插槽的内外套管嵌套，再把大芯径裸光纤5直接放入插槽9中，即可获得该种光纤预制棒；

步骤五：预制棒再加工

在光纤预制棒的一端实施端部熔融密封烧结，另一端与一个压力接口装置8相连接；所述接口装置是一个正负压力接口，具有同轴阶梯型端帽，在端帽外壁上开有一个与轴心垂直的孔并装有一个压力导管10，与负压力源连接；在端帽顶端开有一个与内套管外径相同的一个通孔，以便于内套管穿过该通孔与一个正压力源连接；所有与内外套管连接处均实施密封处理；

步骤六：光纤拉丝

通过光纤拉丝塔，采用光纤拉丝工艺，控制光纤预制棒内的正负压力，经送棒、牵引、涂敷、排丝后，获得毛细管型多芯光纤。

本发明的制备方法主要采用堆积法形成预制棒，经光纤拉丝塔拉丝即可制得该种光纤，该方法具有光纤制备工艺简单、成本低等优点。