[发明专利]多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤及其制备方法

说明书

本发明公开了多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤及其制备方法，光纤为圆柱形结构，由纤芯、空气孔和石英区组成；每个所述纤芯周围有6个空气孔。制备方法，按以下步骤进行：(1)制备掺铒镱镨镧铝硅酸盐玻璃，抛光打磨，作为纤芯；(2)将纤芯、石英玻璃毛细管排列成光纤结构预制棒，套入石英玻璃管；石英玻璃管的缝隙，用毛细高纯石英玻璃棒填充，制成光纤预制棒；(3)光纤预制棒置于光纤拉丝塔上拉制。本发明的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤由于空气包层加入，芯间串扰小，同时采用的铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃其均匀性更高，有利保证增益均匀性，减小芯间增益差。

技术领域

本发明属于光纤技术领域，特别涉及一种多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤及其制备方法。

背景技术

目前单芯单模光纤的传输容量已经接近香农传输极限100Tb/s，随着5G、互联网+的快速发展，单芯光纤传输容量已无法满足现代通信网络的商业需求。多芯光纤空分复用是解决目前单模单芯光纤传输容量极限的有效方法，假设每根光纤有N个纤，并且每个纤芯支持M个模式，则多芯光纤空分复用维度为N×M，因此可大幅度提高单光纤传输容量。然而多芯光纤空分复用系统要实现长距离传输，必须通过光纤放大器对其传输损耗的补偿，因此多芯光纤放大器成为多芯光纤空分复用走向实用的关键器件。但目前多芯光纤放大器所采用的多芯光纤存在芯间串扰大、芯间放大不均衡的问题，此外，由于纤芯材料多采用掺铒或铒镱共掺的方式实现信号增益，不能有效满足C+L通信波段宽带宽的通信要求。

发明内容

本发明提出一种多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤，解决目前多芯放大光纤存在的芯间串扰、增益不均衡、传输带宽窄的问题。

本发明的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤为圆柱形结构，所述圆柱形结构由若干个纤芯、若干个空气孔和石英区组成；所述纤芯为铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃纤芯；所述石英区为石英玻璃管和填充在所述石英玻璃管内的毛细高纯石英玻璃棒组成；每个所述空气孔为石英玻璃毛细管；每个所述纤芯周围排布6个所述空气孔。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，所述石英区的外径为125-500微米，每个所述空气孔的外径为10-30微米，每个所述纤芯的外径为10-30微米。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，各所述空气孔内径相等，且空气孔的内径与纤芯的外径相等。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，纤芯总共为7个，由1个中心纤芯和6个外层纤芯组成，所述的6个外层纤芯构成六边形结构，所述中心纤芯位于所述六边形结构的中心。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，纤芯总共有19个，由一个中心纤芯和18个外层纤芯组成；其中第一层外层纤芯为6个，第二层外层纤芯为12个；各个外层纤芯均构成六边形结构，所述中心纤芯位于第一层外层纤芯的中心。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，纤芯总共有37个，由一个中心纤芯和36个外层纤芯组成；其中第一层外层纤芯为6个，第二层外层纤芯为12个，第三层外层纤芯为18个；各个外层纤芯均构成六边形结构，所述中心纤芯位于第一层外层纤芯的中心。

上述的多芯铒镱镨共掺镧铝硅酸盐玻璃集成混合微结构光纤中，纤芯总共有61个，由一个中心纤芯和60个外层纤芯组成；其中第一层外层纤芯为6个，第二层外层纤芯为12个，第三层外层纤芯为18个，第四层外层纤芯为24个；各个外层纤芯均构成六边形结构，所述中心纤芯位于第一层外层纤芯的中心。