[发明专利]一种多角形纤芯稀土掺杂光纤的制备方法

说明书

本发明公开了一种多角形纤芯稀土掺杂光纤及其制备方法，该光纤沿径向由内至外包括N角形纤芯、内包层、外包层，其中5≤N≤10，并且该光纤的制备方法包括如下的步骤：(1)将反应管的外壁加工成N边形，并且对其内壁进行腐蚀，并去除杂质，其中5≤N≤10；(2)在所述反应管的管内沉积疏松层；(3)将所述经步骤(2)处理后的所述反应管泡入稀土掺杂溶液中进行掺杂处理；(4)将经过所述步骤(3)处理后的所述反应管制成预制棒，将上述预制棒拉制即得到多角形纤芯稀土掺杂光纤。按照本发明的多角形纤芯稀土掺杂光纤及其制备方法，减少了光纤中的传输模式，提高输出的光束质量，并且在应用于光纤激光器时，不会损失较多的输出功率。

技术领域

本发明属于特征光纤制备领域，更具体地，涉及一种新型的纤芯形状的光纤，以及该种光纤的制备方法。

背景技术

近年来，光纤激光器得到了飞速发展，尤其是双包层光纤发明以来，光纤激光器输出功率从毫瓦级攀升至万瓦级。然而，在追求高功率的过程中，光束质量和高功率往往不能兼得。

应用于高功率激光器的双包层光纤芯径都在10～30μm，甚至40μm，在这种情况下，光纤中会同时存在很多模式，致使输出光束质量恶化。很多研究者提出多种光纤，以求提高光束质量，例如泄露模光纤、3C光纤等等。但是这些光纤具有一定的不足：一是其制备方法比较复杂，二是当其应用于光纤激光器时，会损失较多输出功率，降低斜率效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新型光纤，包括保护层、外包层、内包层和纤芯，其目的在于提供一种制备简单的掺杂光纤，由此减少光纤中的传输模式，提高输出的光束质量，并且在应用于光纤激光器时，不会损失较多的输出功率。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多角形纤芯稀土掺杂光纤，其特征在于，该光纤沿径向由内至外包括N角形纤芯、内包层、外包层，其中5≤N≤10。

进一步地，所述N角形纤芯的角边向心凹陷而呈弧形。

进一步地，所述稀土掺杂光纤的所述外包层外还包括保护层(4)。

进一步地，所述掺杂光纤的所述纤芯的N角形边长范围为6～30μm。

进一步地，所述掺杂光纤的所述内包层(2)的直径范围为125～400μm，所述外包层的直径范围为150～500μm：

本发明还提出了一种多角形纤芯稀土掺杂光纤的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下的步骤：

(1)将反应管的外壁加工成N边形，对其内壁进行腐蚀，并去除杂质，其中5≤N≤10；

(2)在所述反应管的管内沉积疏松层；

(3)将所述经步骤(2)处理后的所述反应管泡入稀土掺杂溶液中进行掺杂处理；

(4)将经过所述步骤(3)处理后的所述反应管坍缩成预制棒，将上述预制棒拉制即得到多角形纤芯稀土掺杂光纤。

进一步地，所述被加工成N边形的反应管具有管壁最厚的部分以及管壁最薄的部分，在所述步骤(1)的过程中，所述管壁较薄的位置会沿径向向外进行扩张，使得管壁厚度差别加大。

进一步地，所述反应管的外径范围为20mm～30mm，内径范围在 16mm～26mm。

进一步地，所述步骤(1)中的去除杂质和腐蚀的过程为：将所述反应管架在MCVD车床上，在1500-1900摄氏度条件下通入SF₆气体对反应管内壁进行腐蚀，去除杂质。

进一步地，所述步骤(3)中的掺杂的处理过程为：将所述反应管泡入稀土掺杂溶液中，2～3小时后倒出稀土掺杂溶液，对所述反应管进行干燥处理。