[发明专利]一种内嵌多边形内包层有源光纤及其制备方法

说明书

本发明提供一种内嵌多边形内包层有源光纤及其制备方法，所述有源光纤包括由内向外依次设置的有源芯层、内包层、缓冲层和涂层，内包层的外轮廓为多边形，缓冲层的外轮廓为圆形，所述内包层与所述有源芯层的直径比为CCDR2，所述缓冲层与所述有源芯层的直径比为CCDR1，其中，CCDR2在2～80之间，CCDR2为CCDR1的20～90％。制备方法包括将包含有源芯层、外轮廓为圆形的内包层和外轮廓为任意多边形的缓冲层的预制棒进行拉丝，调控拉丝温度和拉丝炉内保护气的流向，使得缓冲层外轮廓圆化，内包层外轮廓变成多边形。本发明所得有源光纤质量高，制备方法简便，合格率高。

技术领域

本发明涉及光纤领域，尤其涉及一种内嵌多边形内包层有源光纤及其制备方法。

背景技术

有源光纤通过其纤芯中掺杂的稀土离子作为增益介质，将光纤中泵浦光转化为高光束质量的激光，使得激光器的输出功率得到提高。为了应对光纤激光器的日益增加的高功率需求，目前主要通过增加有源光纤的几何尺寸来提高光纤激光器输出功率。伴随光纤泵浦吸收效率的增加，对涂层材料的可靠性提出更高的要求，但低折射率丙烯酸树脂依然是最主流的材料，该体系涂层耐热性较差，使得涂层失效风险增加。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种内嵌多边形内包层有源光纤及其制备方法。

本发明提供一种内嵌多边形内包层有源光纤，包括由内向外依次设置的有源芯层、内包层、缓冲层和涂层，所述内包层的外轮廓为多边形，所述缓冲层的外轮廓为圆形，所述内包层与所述有源芯层的直径比为CCDR2，所述缓冲层与所述有源芯层的直径比为CCDR1，其中，CCDR2在2～80之间，CCDR2为CCDR1的20～90％。

根据本发明提供的内嵌多边形内包层有源光纤，所述内包层为纯二氧化硅玻璃，所述缓冲层为低折射率掺杂二氧化硅玻璃，优选地，掺杂元素为F和/或B。

根据本发明提供的内嵌多边形内包层有源光纤，所述缓冲层相对于二氧化硅玻璃的数值孔径在0-0.30之间。

根据本发明提供的内嵌多边形内包层有源光纤，所述涂层为一层或多层。

优选地，所述涂层为两层涂层，其中靠近所述缓冲层的一层涂层为低折射率涂层，相对于二氧化硅玻璃的数值孔径≥0.30，另一层为保护层。

本发明还提供上述内嵌多边形内包层有源光纤的制备方法，包括：

将包含有源芯层、外轮廓为圆形的内包层和外轮廓为任意多边形的缓冲层的预制棒进行拉丝，调控拉丝温度和拉丝炉内保护气的流向，使得缓冲层外轮廓圆化，内包层外轮廓变成多边形。

根据本发明提供的制备方法，所述拉丝温度较同等几何尺寸的外圆内方预制棒的拉丝温度增加50～300℃。

根据本发明提供的制备方法，调控拉丝炉内保护气的流向为圆心对称，且正对所述缓冲层多边形外轮廓的角。

根据本发明提供的制备方法，所述预制棒的制备包括：先制备得到包含有源芯层、外轮廓为圆形的内包层和外轮廓为圆形的缓冲层的第一预制棒，然后对所述第一预制棒的缓冲层进行打磨，得到所述预制棒。

根据本发明提供的制备方法，拉丝工序中，进行涂层的涂覆。

本发明提供的一种内嵌多边形内包层有源光纤及其制备方法，通过缓冲层的设计减少涂层失效的风险，提高光纤可靠性；通过调整缓冲层的面积，可灵活调整包层泵浦吸收系数；另外通过制备方法的改进，可以降低生产难度，提高生产效率和生产产品合格率、同心度等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。