[发明专利]一种耐辐照保偏光纤及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种耐辐照保偏光纤，其特征在于：包括

纯石英纤芯；

一对应力部，所述应力部由掺硼石英玻璃形成，设置于所述纯石英纤芯的两侧，且关于纯石英纤芯对称；所述应力部相对纯石英玻璃的相对折射率差△1为-0.60％～-0.80％；

包层，所述包层包围所述纯石英纤芯以及所述应力部，所述包层由第一包层和第二包层组成，所述第二包层设置于所述第一包层的外周，其中，所述第一包层由掺氟石英玻璃形成，其相对纯石英玻璃的相对折射率差△2为-0.30％～-0.80％；所述第二包层由纯石英玻璃形成。

2.根据权利要求1所述的耐辐照保偏光纤，其特征在于：所述纯石英纤芯相对纯石英玻璃的相对折射率差为-0.01％～0.01％；所述第二包层相对纯石英玻璃的相对折射率差为-0.01％～0.01％。

3.根据权利要求1所述的耐辐照保偏光纤，其特征在于：所述纯石英纤芯直径为D1为4.5～9.0μm，所述第一包层的直径D2为35～70μm，所述第二包层的直径D4为80～125μm。

4.根据权利要求3所述的耐辐照保偏光纤，其特征在于：所述第一包层的掺杂成分是B₂O₃，第二包层的直径D4为80μm。

5.根据权利要求1所述的耐辐照保偏光纤，其特征在于：所述应力部截面为圆形，直径D3为22～36μm。

6.一种制备权利要求1所述的耐辐照保偏光纤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用PCVD工艺分别制备芯棒和掺硼石英玻璃材质的应力棒，所述芯棒从内到外依次为纯石英纤芯、第一包层内层和纯石英衬管；对芯棒进行打磨，去除纯石英衬管；

(2)采用PCVD工艺制备掺氟管，所述掺氟管从内到外依次为第一包层外层和纯石英衬管；

(3)采用RIC工艺在步骤(1)打磨好的芯棒外部套上步骤(2)所制备的掺氟管，形成掺氟实心棒；所述掺氟实心棒从内到外依次为纯石英纤芯、第一包层内层、第一包层外层和纯石英衬管；

(4)采用RIC工艺在掺氟实心棒外周套上纯石英套管，高温熔融，形成耐辐照保偏母棒；

(5)沿耐辐照保偏母棒轴向开设两个与应力棒相吻合的应力通孔，所述应力通孔位于纯石英纤芯的两侧，且关于纯石英纤芯对称；分别将两个应力棒嵌入应力通孔内，形成耐辐照保偏光纤预制棒；

(6)将步骤(5)制备的耐辐照保偏光纤预制棒高温熔融，拉制成光纤。

7.根据权利要求6所述的制备耐辐照保偏光纤的方法，其特征在于：所述步骤(4)和步骤(6)中，高温熔融的温度为2000℃～2300℃。

8.根据权利要求6所述的制备耐辐照保偏光纤的方法，其特征在于：所述步骤(6)中，拉制速度为100m/min～400m/min，拉制张力为100～200克。

9.根据权利要求6所述的制备耐辐照保偏光纤的方法，其特征在于：第一包层和纯石英纤芯的包芯比为7.8:1，耐辐照保偏光纤预制棒和纯石英纤芯的直径比为14.9-16.7:1，耐辐照保偏光纤预制棒直径和应力部直径比为25:7-9。

10.根据权利要求1所述的耐辐照保偏光纤在外太空环境中的应用。