[发明专利]一种椭圆芯保偏光纤的制备方法

说明书

本发明涉及一种椭圆芯保偏光纤的制备方法，属于光纤制备领域，包括：步骤一、准备石英管，在管内沉积芯层疏松体，芯层沉积之后为空心状态的芯棒，后续通过塌缩完成芯层区域的实心化；步骤二、采用双对称火焰从芯棒的对称面进行塌缩，塌缩过程中芯棒不旋转，塌缩过程中芯棒呈水平放置，同时中心孔内部抽负压以加快塌缩过程，水平对称的火焰喷灯主要对椭圆芯棒的短轴方向进行加热，最终形成一根椭圆形芯棒；步骤三、对塌缩后芯棒的外圆进行整形抛光，形成一根圆柱形芯棒，芯棒外部套上石英套管，烧合形成光纤母棒；步骤四、对光纤母棒拉丝形成椭圆芯保偏光纤。

技术领域

本发明属于光纤制造领域，尤其涉及一种椭圆芯保偏光纤的制备方法。

背景技术

保偏光纤是一种对线偏振光具有较强的偏振保持能力的光纤。由于其具有良好的偏振态保持能力，被广泛应用于光纤传感和各种偏振相干检测器方面。按照双折射现象产生的方式不同，可将保偏光纤分为应力型保偏光纤和几何型保偏光纤。几何型保偏光纤主要是由于材料几何结构上的不对称性导致光纤材料折射率的改变，从而产生双折射效应，比如椭圆芯保偏光纤，一般地，椭圆芯保偏光纤纤芯的椭圆度e的计算公式为e＝a/b，其中a为椭圆的长轴长度，b为椭圆的短轴长度；椭圆芯保偏光纤制作工艺较为简单，另外椭圆芯保偏光纤的双折射主要是由几何双折射引起的，相比于应力型保偏光纤，几何型保偏光纤的双折射具有稳定性好和温度无关性的特点。

专利公开号CN113698091A的文献公开了一种椭圆芯保偏光纤的制备工艺，准备一根石英棒，沿石英棒轴心对称形成贯穿整根石英棒，且两两并排相交的N个孔，N≥2；对石英棒进行清洗，在孔的内壁进行芯层沉积；对沉积后的石英棒进行塌缩，制成一根实心椭圆芯棒；根据实际需要，可在实心椭圆芯棒外围套装石英套管，进行熔缩和拉伸处理，得到椭圆芯保偏光纤预制棒。通过对石英棒打孔的方式在石英棒轴心打N个对称连续孔，再进行芯棒沉积塌缩。在实际芯棒沉积过程中，由于孔的椭圆度偏大，沉积芯层材料会出现不均的情况，导致芯层参数异常，无法精准控制芯层折射率，最终拉制成的光纤参数无法稳定可控。

专利公开号CN107417090A的文献公开了一种椭圆芯保偏光纤的制造方法，(1)、用化学气相沉积法制造单模预制棒，单模预制棒包括包层和芯层；在芯层的两侧各开有一通孔，两个通孔对称分布在芯层的两侧；(2)、将步骤(1)中开孔后的单模预制棒在延伸塔上真空高温熔缩、延伸成一根完整实心的保偏预制棒；(3)、将步骤(2)中延伸后的制成保偏光纤预制棒进行机械外圆打磨及抛光，确保光纤包层的圆度，形成可拉丝的保偏预制棒；(4)、将步骤(3)中制得的保偏预制棒拉锥、拉丝制成成品椭圆芯保偏光纤。该种方式能实现低椭圆度椭圆芯保偏的制备，但是实现高椭圆度保偏光纤的制备具备一定的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种椭圆芯保偏光纤的制备方法，以获得一种具有高椭圆度的椭圆芯保偏光纤。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种椭圆芯保偏光纤的制备方法，包括，

步骤一、准备石英管，在管内沉积芯层疏松体，芯层沉积之后为空心状态的芯棒，后续通过塌缩完成芯层区域的实心化。

步骤二、采用双对称火焰从芯棒的对称面进行塌缩，塌缩过程中芯棒不旋转，塌缩过程中芯棒呈水平放置，同时中心孔内部抽负压以加快塌缩过程，水平对称的火焰喷灯主要对椭圆芯棒的短轴方向进行加热，最终形成一根椭圆形芯棒；芯棒的中心孔越大则塌缩后的椭圆芯的长短轴比就越大，根据芯层沉积后中心孔的直径，调节双对称火焰的尺寸，火焰尺寸大小主要根据火焰喷灯灯芯直径进行确定，当中心孔的直径大于7mm时选用7mm灯芯直径的火焰喷灯，当中心孔的直径小于7mm时选用5mm灯芯直径的火焰喷灯。

步骤三、对塌缩后芯棒的外圆进行整形抛光，形成一根圆柱形芯棒，芯棒外部套上石英套管，烧合形成光纤母棒。

步骤四、对光纤母棒拉丝形成椭圆芯保偏光纤。