[发明专利]一种空芯的复合玻璃光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种空芯的复合玻璃光纤，其特征在于，光纤由外层至内层依次为磷酸盐玻璃包层、硫系半导体层以及空气孔；

所述磷酸盐玻璃包层的折射率为n磷，所述硫系半导体层的折射率为n硫，所述空气孔的折射率为n空，折射率大小依次为n硫＞n磷＞n空；

所述磷酸盐玻璃包层的组成，按质量百分比，包括：P₂O₅40-50%，K₂O 25-35%，AlPO₄ 10-15%，BaO 5-10%，磷酸盐玻璃包层的外径D1为125-310μm；

所述硫系半导体层的材料的化学式为As_1-x-ySe_xS_y，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，且x+y≤1，硫系半导体层的外径D2为23~61μm，厚度为4~8.5μm；

所述空气孔的直径D3为10~44μm；

所述空芯的复合玻璃光纤的制备方法，包括如下步骤：

（1）将磷酸盐玻璃包层的组分原料经熔融、退火后，再经机械打磨，得到圆柱形磷酸盐玻璃柱；沿圆柱形磷酸盐玻璃柱的圆柱轴线钻取设计好直径的非贯穿孔后，将圆柱形磷酸盐玻璃柱的外表面和其中非贯穿孔的内表面抛光；

（2）根据硫系半导体层的材料的化学式As_1-x-ySe_xS_y，选取原料As₂S₃、Se和As₂Se₃中的一种以上，混合后填充到圆柱形磷酸盐玻璃柱的非贯穿孔中，并用耐火泥严格密封，形成光纤预制棒；

（3）将光纤预制棒置于光纤拉丝塔的拉丝炉中进行高温拉丝，得到所述空芯的复合玻璃光纤。

2.如权利要求1所述空芯复合玻璃光纤的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将磷酸盐玻璃包层的组分原料经熔融、退火后，再经机械打磨，得到圆柱形磷酸盐玻璃柱；沿圆柱形磷酸盐玻璃柱的圆柱轴线钻取设计好直径的非贯穿孔后，将圆柱形磷酸盐玻璃柱的外表面和其中非贯穿孔的内表面抛光；

(2)根据硫系半导体层的材料的化学式As_1-x-ySe_xS_y，选取原料As₂S₃、Se和As₂Se₃中的一种以上，混合后填充到圆柱形磷酸盐玻璃柱的非贯穿孔中，并用耐火泥严格密封，形成光纤预制棒；

(3)将光纤预制棒置于光纤拉丝塔的拉丝炉中进行高温拉丝，得到所述空芯的复合玻璃光纤。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高温拉丝的温度为700~750℃。