[发明专利]近单模准渐变折射率大模场增益光纤及制备方法

权利要求书

1.一种近单模准渐变折射率大模场增益光纤，包括纤芯以及包裹于纤芯外部的包层，其特征在于：所述近单模准渐变折射率大模场增益光纤还包括设置在纤芯和包层之间的环形增益区。

2.根据权利要求1所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述环形增益区是一系列同心的环形增益介质层。

3.根据权利要求2所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述一系列同心的环形增益介质层形成折射率准渐变的非均匀布拉格结构。

4.根据权利1或2或3所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述纤芯和环形增益区均是掺杂稀土离子的石英介质；所述掺杂稀土离子是铒离子、镱离子、铥离子、钕离子、铒离子与镱离子共掺或铥离子与钬离子共掺。

5.根据权利要求4所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述纤芯是一根或多根。

6.根据权利要求5所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述纤芯是奇数根；所述奇数根纤芯相互平行；所述纤芯之间的距离处于1-20um之间。

7.根据权利要求6所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤，其特征在于：所述近单模准渐变折射率大模场增益光纤还包括设置在包层外部用于限制泵浦光在包层内传输的低折射率涂层。

8.一种基于权利要求1-7任一权利要求所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)制备稀土掺杂光纤芯棒；

2)制作非均匀布拉格包层套管；

3)将步骤1)所得到的稀土掺杂光纤芯棒置于步骤2)所得到的非均匀布拉格包层套管中形成近单模准渐变折射率大模场增益光纤。

9.根据权利要求8所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤的制备方法，其特征在于：

所述步骤1)的具体实现方式是：

1.1)采用化学气相沉积MCVD和溶液掺杂或稀土螯合物气相沉积，将稀土化合物均匀掺入石英管内沉积层形成大模场石英光纤芯层；

1.2)将步骤1.1)中所得到的大模场石英光纤芯层采用预拉伸工艺拉制成若干个直径统一的小芯棒，整合小芯棒并组成小芯棒组，形成稀土掺杂光纤芯棒；

所述步骤2)的具体实现方式是：

2.1)采用化学气相沉积MCVD，改变相邻沉积层的化学组成以形成不同折射率和不同层厚的交替型包层结构，并在高折射率环形层中掺杂稀土离子形成增益区；

2.2)将步骤2.1)所得到的交替型包层结构烧结成管形成非均匀布拉格包层套管；

所述步骤3)的具体实现方式是：

3.1)将步骤1.2)所得到的稀土掺杂光纤芯棒置于步骤2.2)所得到的非均匀布拉格包层套管中；

3.2)采用低真空高温缩棒工艺排出稀土掺杂光纤芯棒之间以及稀土掺杂光纤芯棒与非均匀布拉格包层套管之间的残留气体形成近单模准渐变折射率大模场增益光纤预制棒；

3.3)将步骤3.2)所得到的近单模准渐变折射率大模场增益光纤预制棒采用普通拉丝工艺拉制成所需直径的裸光纤，形成近单模准渐变折射率大模场增益光纤。

10.根据权利要求8或9所述的近单模准渐变折射率大模场增益光纤的制备方法，其特征在于：所述制备方法在步骤3)之后还包括：

4)在步骤3)已经制备得到的近单模准渐变折射率大模场增益光纤的外部采用低折射率涂覆料包裹。