[发明专利]用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤及其制法

权利要求书

1.一种用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备预制棒

根据设置的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的结构，采用阶梯型堆积捆绑法，将厚壁毛细管、薄壁毛细管和毛细棒，排布成六边形结构；其中，纤芯选用毛细棒，将包层内的毛细管区域分为两个菱形区域和两个梯形区域，其中，两个梯形区域以纤芯中心镜像对称，菱形区域的毛细管为薄壁毛细管或厚壁毛细管，梯形区域的毛细管为厚壁毛细管或薄壁毛细管，其中，菱形区域的毛细管和梯形区域的毛细管设置不同；

在六边形结构外套设玻璃套管，在六边形结构和玻璃套管之间的空间填充实心细毛细棒，形成V型结构预制棒；

步骤2：拉制

将V型结构预制棒进行烘干，去除水蒸气，得到烘干后的V型结构预制棒；

将烘干后的V型结构预制棒进行第一道拉制，得到细预制棒；第一道拉制的工艺参数为：高温炉的温度设置为1795-1950℃，送棒速度设置为2.5-5mm/min，牵引速度设置为0.5-3.5m/min；

将细预制棒套装在限位玻璃外套管内，向细预制棒内填充氩气，调控气压阈值进行第二道拉制，形成V型高双折射微结构光纤；第二道拉制的工艺参数为：高温炉的温度设置为1745-1950℃，气压阈值设置为1-14.5KPa，送棒速度设置为0.9-5mm/min，牵引速度设置为0.5-7m/min。

2.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，阶梯型堆积捆绑法为：设计第一层包层和中心纤芯长度相同，第二层包层比第一层包层短1-2cm，依次类推，直至整个纤芯和包层完成，形成阶梯排布的六边形结构。

3.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，厚壁毛细管和薄壁毛细管的外径相同，内径相差的差值为0.2mm-1mm；毛细棒的直径和厚壁毛细管的外径相同。

4.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，V型结构预制棒进行烘干的工艺步骤为：将V型结构预制棒尾端熔接一根玻璃管作为尾柄，然后置于100-200℃温控箱内，进行烘干。

5.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，细预制棒的外径为3.05-3.15mm。

6.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，限位玻璃外套管的内径为细预制棒的外径+(0.5-0.15)mm。

7.根据权利要求1所述的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤的制备方法，其特征在于，所述的调控气压阈值，采用在氩气气管上设置的气压保压装置进行调控，氩气气管通过连接头和细预制棒连接；

所述的气压保压装置包括通信控制模块、PLC控制器、压力控制器、电磁阀和气压阈值显示屏；

通信控制模块和光纤拉丝塔主控台电连接，通信控制模块的信号输出端和PLC控制器的信号接收端连接，PLC控制器上设置有气压阈值显示屏，PLC控制器的信号接收端还和压力控制器的信号输出端连接，PLC控制器还连接控制氩气气管进出气开闭的电磁阀；

所述光纤拉丝塔主控台，用于对微结构光纤制备过程中的高温炉温度、送棒速度、牵引速度和气压阈值四种拉丝参数进行设置；

所述气压阈值被设定后，PCL控制器将该气压阈值通过气压阈值显示屏显示出来；

所述压力控制器，用于实时检测压力大小，并将检测的压力值传输至PLC控制器；

所述PLC控制器，根据接收的压力控制器检测的压力大小，去判断该压力值是否高于或低于气压阈值，从而传输信号控制电磁阀开闭。

8.一种用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制得；

制得的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤，其外径为120-130μm，其纤芯挤压成类似椭圆形状，椭圆的短轴长为2-4μm，长轴长为7-9μm，包层中大气孔直径为5-10μm，小气孔直径为3-5μm；

制得的用气压控制气孔尺寸的V型高双折射微结构光纤，在通信波长1.55μm处，其双折射率可达5.35×10^-3。