[发明专利]多组分玻璃全固态带隙型光子晶体光纤的制备方法

摘要

一种多组分玻璃全固态带隙结构光子晶体光纤制备方法。包括玻璃材料的选取、细棒的制备、预制棒排布和光纤的最终拉制。得到结构完整，表面光滑，带隙结构明显的多组分玻璃全固态带隙结构光子晶体光纤。

主权项

一种多组分玻璃全固态带隙型光子晶体光纤的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：①玻璃选用：选用多组分玻璃,要求选用的玻璃物化性能稳定，光学损耗低于10dB/m、拉制光纤时不析晶、不分相；一种光纤使用同基质的玻璃；制备无源光纤时使用两种同基质的玻璃，要求两种玻璃折射率差大于1%，并称为低折射率玻璃和高折射率玻璃；制备有源光纤时还需要第三种稀土离子掺杂的同基质的玻璃作为纤芯，包层的有效折射率必须大于纤芯折射率，玻璃的拉丝温度差要小于100℃；②制备玻璃管与玻璃棒：制备无源光纤时选定同基质的低折射率玻璃和高折射率玻璃，利用机械钻孔和机械滚圆的方法将所述的低折射率玻璃分别加工成A空心玻璃管和A玻璃棒，所述的A空心玻璃管的内径为d₁，外径为D₁，5mm≤D₁≤28mm，内外径的比例满足：0.18≤d₁/D₁≤0.86，长度为L₁，50mm≤L₁≤250mm，所述的A玻璃棒的直径为D₂,长度为L₂，50mm≤L₂≤250mm,5mm≤D₂≤28mm；将所述的高折射率玻璃加工成B玻璃棒，该B玻璃棒的直径为D₃，长度L₃，D₃=D₁，长度L₃与L₁基本相当；制备有源光纤时，还需要选择一种稀土离子掺杂的同基质玻璃，将其加工成C玻璃棒，直径为D₄，长度为L₄，5mm≤D₄≤28mm，50mm≤L₄≤250mm；③细棒的制备：将所述的B玻璃棒放入A空心玻璃管中形成套管结构，使用光纤拉制塔将其拉制成直径为d₂的包层结构的包层结构玻璃细棒，0.5mm≤d₂≤2mm，将A玻璃棒利用光纤拉制塔制备成直径为d₂的A玻璃细棒，将C玻璃棒制备成直径d₂的C玻璃细棒；④利用堆叠法制备光纤预制棒:在具有内六角的光纤预制棒夹具（4）中自内向外依次排列纤芯（1）、内包层结构（2）和外包层结构（3）：制备无源光纤时，所述的纤芯（1）由A玻璃细棒组成，所述的内包层结构（2）由包层结构玻璃细棒组成，所述的外包层结构（3）由A玻璃细棒组成；制备有源光纤时，所述的纤芯（1）由C玻璃细棒组成，所述的内包层结构（2）由B包层结构玻璃细棒组成，所述的外包层结构（3）为A玻璃细棒组成；⑤将光纤预制棒紧固在所述的内六角的光纤预制棒夹具（4）中，在光纤预制棒的另一端使用内六角夹具固定，模具与夹具的内六角尺寸相同；⑥将制备好的光纤预制棒放入光纤拉制塔进行光纤拉制，最后得到圆形的外包层，内包层保持六角形的光纤。