[发明专利]一种小弯曲半径保偏光纤及其制造方法

权利要求书

1.一种小弯曲半径保偏光纤，其特征在于：包括掺氟的第三石英包层环（5），还包括石英包层（1）、掺锗的芯层（2）、第二石英包层环（3）和两个掺硼的应力猫眼（4）；所述石英包层（1）内由内至外依次设有芯层（2）、第二石英包层环（3）、第三石英包层环（5）和应力猫眼（4），所述应力猫眼（4）沿芯层（2）中心对称设置，所述保偏光纤的弯曲半径小于5mm；所述保偏光纤的工作波长为1310nm，其附加衰减在0.6dB/km以下；所述保偏光纤的工作波长为1550nm，其附加衰减在0.4dB/km以下。

2.如权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于：所述第二石英包层环（3）和石英包层（1）的折射率相同。

3.如权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于：所述第二石英包层环（3）与芯层（2）的半径比值为1.5～1.0，所述第三石英包层环（5）与芯层（2）的半径比值为1.5～3.0，两个应力猫眼（4）之间最短距离的一半与芯层（2）半径的比值为2.0～4.0，所述应力猫眼（4）与芯层（2）的半径比值为2.0～8.0。

4.如权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于：所述芯层（2）与石英包层（1）的相对折射率差为0.32%～1.5%，所述第三石英包层环（5）与石英包层（1）的相对折射率差为-1.5%～-0.3%，所述应力猫眼（4）与石英包层（1）的相对折射率差为-1.0%～-0.3%。

5.如权利要求1所述的保偏光纤，其特征在于：所述石英包层（1）的半径为20um 、40um或62.5um。

6.一种基于权利要求1至5任一所述的保偏光纤的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、在芯棒外部套上套管，形成实心棒，所述套管形成石英包层（1）；所述芯棒包括芯层（2）、第二石英包层环（3）和第三石英包层环（5）；

B、在实心棒上轴向开设两个应力通孔，所述应力通孔沿芯层（2）中心对称设置；分别将两个掺硼的应力棒与一个应力通孔结合形成应力猫眼（4）； 

C、在2000℃～2300℃的温度下，将所述实心棒熔融后拉制成裸光纤，拉制速度为50m/min～350m/min，拉制张力为50g～180g；拉制过程中控制所述应力猫眼（4）内的气压相同，保持应力猫眼（4）内的气压与外界气压的压差值为0.0001Mpa～0.01Mpa； 

D、在1200℃～1800℃的温度下，将裸光纤退火消除应力，在裸光纤外部由内至外依次涂覆内层涂料和外层涂料，形成保偏光纤；所述保偏光纤的弯曲半径小于5mm，所述保偏光纤的工作波长为1310nm，其附加衰减在0.6dB/km以下；所述保偏光纤的工作波长为1550nm，其附加衰减在0.4dB/km以下。

7.如权利要求6所述的保偏光纤，其特征在于：步骤A中所述芯棒采用等离子体化学气相沉积法结合套管法制成。

8.如权利要求6所述的保偏光纤，其特征在于：步骤B中所述应力棒采用等离子体法在二氧化硅中掺硼制成。

9.如权利要求6所述的保偏光纤，其特征在于，步骤C中所述控制所述应力猫眼（4）内的气压相同的过程包括：将两个应力通孔分别接续一根尾管，每根尾管分别通过一个抽压装置控制气压，所有抽压装置控制均通过一个压力控制器协调控制。

10.如权利要求6所述的保偏光纤，其特征在于：步骤D中所述内层涂料的杨氏模量为0.1Mpa～50Mpa，所述外层涂料的杨氏模量为0.3Gpa～1.0Gpa。