[发明专利]一种打孔镶嵌法制备掺稀土离子有源光纤的方法

说明书

本发明公开了一种打孔镶嵌法制备掺稀土离子有源光纤的方法，该方法采用MCVD技术制备掺稀土离子有源光纤预制棒，根据设计的芯包比的要求选取满足设计要求尺寸的石英棒，将石英棒加工成八角形，然后在八角形石英棒中心打孔，再将掺稀土离子有源光纤预制棒镶嵌到八角形的石英棒的中心并固定、清洗和抽真空密封，在拉丝塔经过高温烧缩熔融拉制成八角形内包层结构的掺稀土离子有源光纤。该方法适用直径大于45mm以上的掺稀土离子有源光纤预制棒制备。通过该方法可有效提高八角形内包层结构的掺稀土离子有源光纤制备效率和质量，消除大尺寸预制棒加套难的问题，较大提高了八角形内包层结构的掺稀土离子有源光纤的成品率和生产效率。

技术领域

本发明涉及光纤制造技术，特别是涉及一种打孔镶嵌法制备掺稀土离子有源光纤的方法。

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。这种常规方法操作程序多，加套过程中容易在夹层中引入杂质和气泡，成品率低，而且不适用于直径大于45mm以上的大尺寸掺稀土离子有源光纤预制棒制备，大尺寸预制棒套棒难度更大，成品率更低，八角形有源光纤内包层用来传输泵浦光，如内包层中有气泡和杂质，在使用过程中容易出现发热和烧毁。因此如何制备45mm以上大尺寸预制棒成为掺稀土离子双包层有源光纤产量和性能提高的关键。

发明内容

鉴于现有技术的状况及存在的不足，本发明提供了一种打孔镶嵌法制备掺稀土离子有源光纤的方法。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，根据设计的芯包比的要求，选取满足设计要求尺寸的石英棒，将石英棒在磨床上加工成八角形结构，然后在八角形石英棒中心打孔，再将掺稀土离子有源光纤预制棒镶嵌到已经加工成八角形的石英棒的中心，并固定、清洗和抽真空密封，在拉丝塔经过高温烧缩熔融拉制成八角形内包层结构的掺稀土离子有源光纤。该方法可以有效避免传统加套过程中引入气泡和杂质等弊端，去掉加套流程，节省加套时间，可将掺稀土离子预制棒尺寸提升至45mm以上，有效提高八角形双包层有源光纤制备效率和成品率，并大幅度提高光纤产量和质量。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种打孔镶嵌法制备掺稀土离子有源光纤的方法包括以下步骤：

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棒，石英棒长度300mm～350mm，使用磨床将其磨削为八角形。

步骤三、采用立式打孔机在所述八角形石英棒的中心定位并打孔，孔的直径比所述掺稀土离子有源光纤预制棒外径大0.5mm～1mm，制备出中心带孔的八角形石英棒。

步骤四、选取一根直径比所述八角形石英棒外径小1mm～5mm，壁厚为3mm±0.5mm的石英管，将石英管一端封闭，并在石英管下端侧面打孔连接一根直径为5mm，管壁为1mm的小石英管，将所述石英管整体作为尾管。

步骤五、选取直径比尾管内径小0.5mm～1mm，长度为5cm～6cm的石英柱，作为垫片待用。

步骤六、选取大头直径和所述八角形石英棒外径相同，长度5cm～6cm的锥形石英柱作为封头待用。

步骤七、将所述垫片放入所述尾管中，然后将尾管与带孔的八角形石英棒高温熔融连接。

步骤八、将熔融连接好的所述带孔的八角形石英棒和所述掺稀土离子有源光纤预制棒分别在混合酸溶液中浸泡，然后用去离子水冲洗干净。

步骤九、在无尘室内将处理后的所述掺稀土离子有源光纤预制棒装入所述带孔的八角形石英棒的孔中。