[发明专利]一种保偏光纤、制造模具及方法

权利要求书

1.一种聚合物保偏光纤，其特征在于，所述光纤包括光纤包层和光纤芯，所述光纤包层包裹所述光纤芯；

所述光纤芯的材料为聚甲基丙烯酸甲脂中掺杂有聚碳酸酯、聚四氟乙烯；

所述光纤包层的材料为聚甲基丙烯酸甲脂中掺杂有聚四氟乙烯、全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物；

所述光纤芯横截面的几何形状为椭圆型；所述聚合物保偏光纤的椭圆型光纤芯具有几何双折射结构；

相对于聚甲基丙烯酸甲脂，所述光纤芯的掺杂材料的掺杂组分质量含量范围分别为：

聚碳酸酯的质量含量DPC₁₀₁为1％-10％；

聚四氟乙烯的质量含量DPTFE₁₀₁为0.1％-3％；

相对于聚甲基丙烯酸甲脂，所述光纤包层的掺杂材料的掺杂组分质量含量范围分别为：

聚四氟乙烯的质量含量DPTFE₁₀₂为0.5％-3％；

全氟丙基全氟乙烯基醚和聚四氟乙烯的共聚物的质量含量DPFA₁₀₂为1％-8％；

所述光纤芯的长轴直径与短轴直径的比值h为1.05-9。

2.根据权利要求1所述的聚合物保偏光纤，其特征在于，

所述光纤芯的折射率值n1为1.47-1.523；

所述光纤包层的折射率值n2为1.46-1.50；

光纤芯相对于光纤包层的折射率差百分比△12为0.11％-2.1％。

3.根据权利要求1所述的聚合物保偏光纤，其特征在于，

光纤芯的长轴直径D1b为3μm-40μm；光纤芯的短轴直径D1a为3μm-8μm；

所述光纤包层的直径D2为33μm-110μm。

4.一种采用模具制造权利要求1-3任一项所述的聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，所述模具包括外壳和型芯，所述外壳包括圆柱段和漏斗段，所述型芯为椭圆柱，所述型芯设置在圆柱段中心，所述漏斗段顶端具有加料口，所述漏斗段的下端与圆柱段的上端无缝连接；所述方法包括如下步骤：

制作光纤包层预制管，包括：

将所述光纤包层的共聚掺杂材料从模具上端的加料口加入模具中；

对所述模具中的共聚掺杂材料进行加热，同时旋转所述模具，使得掺杂料均匀分布，形成光纤包层预制管；

抽出型芯，形成管口，倒置所述模具，将光纤芯掺杂材料从管口加入光纤包层预制管中；

对光纤包层预制管内光纤芯共聚掺杂材料进行加热，同时旋转所述光纤包层预制管，形成光纤预制棒。

5.根据权利要求4所述的制造聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，

对所述光纤预制棒进行拉丝形成聚合物保偏光纤，所述光纤预制棒进行拉丝的拉丝温度T3为120℃-160℃。

6.根据权利要求4所述的制造聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，

对光纤包层的共聚掺杂材料加热采用红外加热，所述红外加热的温度T2为105℃-140℃，所述红外加热的时间t2为8h-20h；旋转所述模具的角速度s2为5rad/s-30rad/s。

7.根据权利要求4所述的制造聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，

对光纤包层预制管内光纤芯共聚掺杂材料进行加热采用超声波加热，所述超声波加热的温度T1为85℃-110℃，所述超声波加热的时间t1为3h-9h；旋转所述光纤包层预制管的角速度s1为1rad/s-10rad/s。

8.根据权利要求4所述的制造聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，所述型芯的材料为石英玻璃，所述型芯可拆卸设置在圆柱段中心，所述型芯的高度与所述圆柱段的高度相同，所述型芯的轴心线与所述圆柱段外壳的轴心线重合。

9.根据权利要求4所述的制造聚合物保偏光纤的方法，其特征在于，所述外壳材质为石英玻璃，所述外壳的圆柱段底端中心具有安装孔，所述型芯固定在所述安装孔内。