[发明专利]一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺及制备装置

权利要求书

1.一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：以一根纤芯作为一个基本单元，然后间隔布置多个基本单元，并使所有基本单元之间平行而不相交，同时使每两两相邻的三个基本单元形成一个正三角形结构；

步骤2：在所有基本单元之间的间隙中紧密填充第一石英玻璃棒，使基本单元与第一石英玻璃棒紧贴，由所有基本单元和所有第一石英玻璃棒紧密排列构成一个六边形的堆栈结构；

步骤3：将一个石英玻璃套管套设于堆栈结构外，并确保堆栈结构在后续操作中各个基本单元的位置和堆栈结构的形状保持不变，得到光纤预制棒；其中，堆栈结构的外接圆的直径与石英玻璃套管的管径一致；

步骤4：对光纤预制棒进行光纤拉丝，在光纤拉丝的过程中主动精密控制光纤预制棒中的堆栈结构中各处的气体压力，并控制堆栈结构中的各根纤芯的直径和数值孔径以使纤芯支持单模或支持少模，得到多芯单模通信光纤或多芯少模通信光纤，多芯单模通信光纤或该多芯少模通信光纤包括多根纤芯、由所有第一石英玻璃棒熔融后形成的填充包层、由石英玻璃套管熔融后形成的用于维持结构和强度的外套包层。

2.根据权利要求1所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的步骤2中，用于填充的第一石英玻璃棒的直径与基本单元的直径一致。

3.根据权利要求1或2所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的步骤3中，在石英玻璃套管套设于堆栈结构外后，在堆栈结构的周围与石英玻璃套管的内周壁之间的间隙中插入用于支撑的第二石英玻璃棒。

4.根据权利要求3所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的第二石英玻璃棒的直径小于第一石英玻璃棒的直径，且堆栈结构的每侧与石英玻璃套管的内周壁之间的间隙中插入有多根不同直径的第二石英玻璃棒，以使剩余间隙最小化。

5.根据权利要求1所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的步骤2中，堆栈结构中的基本单元的数量为7个或19个或37个或61个或91个。

6.根据权利要求1所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的步骤1中，所述的纤芯由高折射率的纤芯本体和低折射率的包层组成，所述的纤芯本体为掺锗纤芯，所述的包层为掺氟包层。

7.根据权利要求6所述的一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备工艺，其特征在于所述的步骤4中，控制堆栈结构中的各根纤芯的直径和数值孔径使得到的多芯单模通信光纤中的每根纤芯的支持模式限制在1个；控制堆栈结构中的各根纤芯的直径和数值孔径使得到的多芯少模通信光纤中的每根纤芯的支持模式限制在2～10个，要求每根纤芯的不同支持模式之间存在有效折射率差异，并要求每根纤芯的不同支持模式之间能够通过模分复用方式进行复用。

8.一种多芯单模/多芯少模通信光纤的制备装置，其特征在于包括用于形成六边形的堆栈结构的微结构光纤堆栈系统、能够在光纤拉丝的过程中主动精密控制光纤预制棒中的堆栈结构中各处的气体压力以实现有效调制纤芯之间的间距、纤芯的尺寸、空气占空比的多通道主动式气控单元、用于对光纤预制棒进行光纤拉丝且在光纤拉丝的过程中控制堆栈结构中的各根纤芯的直径和数值孔径以使纤芯支持单模或支持少模的光纤拉丝塔系统。