[发明专利]一种弯曲不敏感单模光纤及其制造方法

权利要求书

1.一种弯曲不敏感单模光纤，包括有芯区和包绕芯区的包层，其特征在于所述的包层包括内包层、空气包层和外包层，空气包层设置在内、外包层之间，所述的芯区相对于内包层的相对折射率差Δ₁为0.31%~0.41%，芯区的半径为r_c为4.3~6.4μm，内包层为掺氟包层，内包层半径r_F为10.3~20.4μm，相应地，归一化半径r_F/r_c满足 2.4≤r_F/r_c≤4.7。

2.按权利要求1所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于所述的光纤芯区为纯石英玻璃层或者掺锗石英玻璃层或者锗氟共掺的石英玻璃层。

3.按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于所述的内包层相对纯石英玻璃层的相对折射率差Δ_F为： -0.6%≤Δ_F<0%。

4.按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于所述的空气包层由包绕内包层的环形微气孔构成，环形微气孔的内切圆半径r_i=r_F为0.3~20.4μm, 环形微气孔的外切圆半径r_o为12.3~25.4μm，微气孔直径d为2～5μm。

5.按权利要求4所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于空气包层的气孔填充率f为0.55~0.85范围，其有效折射率n_air为1.4264～1.4101，相对纯石英玻璃层的相对折射率差Δ₂为-3.17%~ -2.08%。

6.按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于外包层为纯石英玻璃层，绝对折射率为1.457，相对纤芯的相对折射率差Δ₃为-0.35%~0；外包层半径为62.5±0.5μm。

7.按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于所述光纤在1310nm波长处的模场直径为9.2~13.2μm；光纤截止波长小于等于1280nm。

8.按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤，其特征在于在1550nm波长处，光纤在5mm弯曲半径一圈的情况下，弯曲附加损耗≤0.1dB；在1625nm波长处，光纤在5mm弯曲半径一圈的情况下，弯曲附加损耗≤0.15dB；在1550nm波长处，光纤在2.5mm弯曲半径一圈的情况下，弯曲附加损耗≤0.1dB；在1625nm波长处，光纤在2.5mm弯曲半径一圈的情况下，弯曲附加损耗≤0.1dB。

9.一种按权利要求1或2所述的弯曲不敏感单模光纤的制造方法，其特征在于制造方法的步骤如下：

按预设波导结构制备出芯棒，芯棒包括芯区和部分包层，并使得芯棒直径2r_F与芯区直径2r_c之比值r_F/r_c满足2.4～4.7，

   根据所制备的芯棒的具体外直径参数，根据公式：N=π(2r_F+d)/d 计算出所需

的毛细管的根数N，N取值上式计算结果的整数部分，毛细管直径d的选择需要满足：c/a在2.4～4.7之间或者更大，c= r_F +d，

利用常用的光子晶体光纤制造工艺所采用的管棒堆积法，把数目为N的毛细管紧紧围绕芯棒，均匀分布地堆积在芯棒的周围，并在尾端进行固定，然后将以上制作好的包绕毛细管芯棒结构套入一个尺寸合适的薄壁套管内，薄壁套管的壁厚为2～5mm，

紧接着将该套装有包绕毛细管芯棒结构的薄壁套管在拉伸塔上拉制成预制棒中间体，之后进行清洗和干燥处理，

将干燥处理好的预制棒中间体套入一个外套管内，形成最终的预制棒，在常规的拉丝塔上拉制成目标光纤。

10.按权利要求9所述的弯曲不敏感单模光纤的制造方法，其特征在于所述的芯棒采用PCVD工艺制备，使得r_F/r_c满足范围2.2～4.5，通过酸腐蚀或者打磨工艺去掉，最终使得r_F/r_c满足2.4～4.7。