[发明专利]光导纤维及其制备方法

说明书

本发明是关于一种光导纤维的制备方法，其包括：将包层玻璃管套在纤芯玻璃棒外，制成光纤预制棒；其中，所述纤芯玻璃的折射率大于所述包层玻璃的折射率，所述包层玻璃中含有质量百分比5％‑30％的金属离子；拉制所述光纤预制棒，得到玻璃纤维丝；在还原气体气氛下，还原处理所述玻璃纤维丝，使所述玻璃纤维丝的包层玻璃中的部分所述金属离子被还原成金属单质，得到光导纤维。本发明还提供了一种光导纤维，所述光导纤维的包层中含有所述金属单质，所述包层与纤芯相接触的内表面不含所述金属单质。本发明制得的光导纤维对杂散光的吸收效果好，同时还可屏蔽外界杂光。

技术领域

本发明涉及光纤领域，特别是涉及一种光导纤维及其制备方法。

背景技术

光导纤维通常由高折射率的纤芯材料和低折射率包层材料组成，在光纤通信、光纤传光、光纤传感等领域有着非常广泛的应用，其基本原理为光的全反射。满足全反射条件的输入光线会在纤芯与包层界面处发生全反射，而由纤芯的一端传输到另一端。而不满足全反射条件的输入光线则会在纤芯与包层界面发生折射，进入包层区域而成为杂散光。

光导纤维传输光信号通常会受到杂散光的干扰。杂散光的来源主要有两部分：一是上述进入包层区域的杂散光又再次发生反射、折射后进入纤芯区域传输；二是在输入端面，由于包层的存在，纤芯占空比无法达到100％，会有一部分光线直接进入包层区域，而成为非有效光，这部分光线经过反射或折射也有可能进入纤芯区域成为杂散光。

为解决杂散光问题，现有技术会在包层外围涂覆一层黑色光吸收漆，或者在包层外围套上一层黑色光吸收第二包层。现有技术存在的问题是：仅能部分降低上述第一种来源的杂散光，对第二种来源的杂散光缺乏有效措施。另外，第一种解决措施所涂覆的光吸收漆容易脱落，造成光导纤维或导光棒使用寿命缩短；而第二种解决措施，需要研制一种与纤芯、包层材料性能匹配的光吸收玻璃，技术难度大、制备工艺复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种光导纤维及其制备方法，所要解决的技术问题是使光导纤维对杂散光的吸收效果好，同时还可屏蔽外界杂光，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种光导纤维的制备方法，包括：

将包层玻璃管套在纤芯玻璃棒外，制成光纤预制棒；

其中，所述纤芯玻璃的折射率大于所述包层玻璃的折射率，所述包层玻璃中含有质量百分比5％-30％的金属离子；

拉制所述光纤预制棒，得到玻璃纤维丝；

在还原气体气氛下，还原处理所述玻璃纤维丝，使所述玻璃纤维丝的包层玻璃中的部分所述金属离子被还原成金属单质，得到光导纤维。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的光导纤维的制备方法，其中所述金属离子为Pb²⁺、Bi³⁺和Fe²⁺中的一种或多种；所述金属单质为Pb、Bi和Fe中的一种或多种。

优选的，前述的光导纤维的制备方法，其中所述拉制的条件为：温度750～950℃，拉丝速度0.01m/min～10m/min，真空度0.1Pa～10Pa。

优选的，前述的光导纤维的制备方法，其中所述还原气体为氢气或一氧化碳气体，所述还原处理的条件为：温度400～600℃，还原气体压力0.1MPa～1.0MPa，还原时间100min～30000min。

优选的，前述的光导纤维的制备方法，其中还包括：在所述光导纤维的外表面形成保护层。

优选的，前述的光导纤维的制备方法，其中所述光导纤维的包层中含有所述金属单质，所述包层与纤芯相接触的内表面不含所述金属单质。