[发明专利]一种八角形内包层结构有源光纤制备方法

说明书

本发明公开了一种八角形内包层结构有源光纤制备方法，该方法采用MCVD技术制备掺稀土离子有源光纤预制棒，预制棒制备完成后，省去传统的在预制棒外加套石英管，然后再加工磨抛成八角形的过程，而是通过专门设计加工的两个固定垫片，直接将预制棒固定在已经加工成八角形石英管的中心，组装形成预制棒组件在拉丝环节经过高温烧缩拉制成八角形有源光纤。这种新的工艺方法有效提高了八角形有源光纤制备效率和质量，消除了预制棒加套环节导致的几何精度变差和夹层气泡等问题；该方法省去套管过程，减少了制备流程，节省了八角形光纤制备过程中加套时间，对提升大规模生产质量和产能意义重大。

技术领域

本发明涉及光纤制造技术，特别是涉及一种八角形内包层结构有源光纤制备方法。

背景技术

MCVD工艺是光纤预制棒制备工艺中最常用的方法。掺稀土离子双包层有源光纤（如双包层掺镱光纤），其内包层形状为八角形结构，常规的制备方法是先用MCVD工艺制备掺稀土离子预制棒，然后根据纤芯和包层的比例，在掺稀土离子预制棒外面加套合适尺寸的石英管，加套完成后，再根据设计尺寸在磨床上把加套好的预制棒加工成八角形结构，然后拉制成八角形结构掺稀土离子有源光纤。这种常规方法在加套过程中如果操作不当容易导致有源光纤几何精度变差和夹层中引入杂质和气泡等问题；而且操作程序多，成品率低。八角形有源光纤内包层用来传输泵浦光，如果内包层中有气泡和杂质，会导致传输损耗增加，而且在高功率时容易出现发热烧毁，影响光纤的质量和性能。如何减少加套过程中的气泡和杂质，成为提升产品质量的关键。

发明内容

鉴于现有技术的状况及存在的不足，本发明提供了一种八角形内包层结构有源光纤制备方法。该方法采用MCVD技术制备掺稀土离子有源光纤预制棒，预制棒制备完成后，省去传统的在预制棒外加套石英管，然后再加工磨抛成八角形的过程，而是通过专门设计加工的两个固定垫片，直接将预制棒固定在已经加工成八角形的石英管的中心，组装形成预制棒组件在拉丝环节经过高温烧缩拉制成八角形有源光纤。这种新的工艺方法有效提高了八角形有源光纤制备效率和质量，消除了预制棒加套环节导致的几何精度变差和夹层气泡等问题，较大提高了八角形有源光纤的生产效率和成品率。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种八角形内包层结构有源光纤制备方法包括以下步骤：

步骤一、采用MCVD工艺制备掺稀土离子有源光纤预制棒。

步骤二、根据制备光纤芯包比选取石英套管，将选取的所述石英套管在磨床上加工成八角形。

步骤三、选取一根直径和八角形石英套管直径相同且壁厚为2mm～3mm的石英管，将所述石英管一端封闭，并在石英管下端侧面打孔，在打孔位置连接一根直径为5mm，管壁为1mm的小石英管，连接后的所述石英管整体作为尾管。

步骤四、选取直径和所述尾管直径相同且长度为5cm～6cm的第一石英柱，将所述第一石英柱中心打孔，中心孔的直径比所述掺稀土离子有源光纤预制棒外径大0.2mm～0.5mm，中心孔的深度为2cm～3cm，并在中心孔两侧距中心孔边缘2mm～3mm处各打一个直径为4mm～5mm的小通孔，作为第一垫片待用。

步骤五、选取直径和所述八角形石英套管直径相同且长度为5cm～6cm的第二石英柱，在第二石英柱中心打一个直径比所述掺稀土离子有源光纤预制棒外径大0.5mm～1mm的通孔，作为第二垫片待用。

步骤六、选取大头直径和所述第二垫片直径相同且长度为5cm～6cm的锥形石英柱，作为封头待用。

步骤七、将所述第一垫片中心孔向下，第一垫片上端与所述尾管高温熔融连接，第一垫片下端与所述八角形石英套管的一端高温熔融连接。

步骤八、将所述八角形石英套管的另一端与所述第二垫片高温熔接固定，熔接成整体八角形石英管。

步骤九、将所述熔接成整体八角形石英管和所述掺稀土离子有源光纤预制棒分别放在混合酸溶液中浸泡，然后用去离子水冲洗干净。