[发明专利]圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤及其制作方法

权利要求书

1.圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤，该光纤包括纤芯、内包层(3)与外包层(4)；其特征在于：

第一至第N扇形掺稀土离子区(11、12、......、1N)的光学折射率、半径与弧度均相等，组成一个完整圆形纤芯；圆形纤芯半径为2～20微米；

3≤N≤9的整数；

内包层(3)内围绕圆形纤芯均匀分布相同半径与相同弧度的第一至第M扇形纤芯(21、22、......、2M)；

N≤M≤32的整数；

第一扇形纤芯(21)、第二扇形纤芯(22)、...、第M扇形纤芯(2M)的半径均为20～200微米，弧度均为α，π/2M≤α≤2π/M；

第一扇形纤芯(21)、第二扇形纤芯(22)、...、第M扇形纤芯(2M)的顶点与圆形纤芯的外圆的距离相等，距离均为2～20微米；

圆形纤芯、第一至第M扇形纤芯(21、22、......、2M)的光学折射率相等，其光学折射率大于内包层(3)的光学折射率，内包层(3)的光学折射率大于外包层(4)的光学折射率。

2.根据权利要求1所述的圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤，其特征在于：

第一至第N扇形掺稀土离子区(11、12、......、1N)的掺稀土离子类型不全相同；掺稀土离子类型包括钕离子、铒离子、镱离子、钍离子、镨离子、钬离子、钐离子、钕镱共掺离子或铒镱共掺离子；

第一至第M扇形纤芯(21、22、......、2M)的掺稀土离子类型不全相同，第一至第M扇形纤芯(21、22、......、2M)的掺稀土离子类型集合与第一至第N扇形掺稀土离子区(11、12、......、1N)的掺稀土离子类型集合相等。

3.圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤的制作方法，包括以下步骤：

步骤一制作含环形包层区的圆形纤芯细棒

选择N根芯层半径相等与光学折射率相等的掺掺稀土离子光纤预制棒；3≤N≤9的整数；

将N根光纤预制棒的部分包层去掉，使得剩余包层的厚度相等；

将去掉部分包层的N根光纤预制棒拉制成芯层半径与包层厚度相等的细棒；

将上述N根光纤预制棒处理成N个相同半径与相同弧度的扇形细棒，每个扇形细棒的弧度均为2π/N；N个扇形细棒组成一个完整的圆，构成含环形包层区的圆形纤芯细棒；

步骤二制作扇形纤芯细棒

选择M根芯层半径相等与光学折射率相等的掺掺稀土离子光纤预制棒；N≤M≤32的整数，选择的M根光纤预制棒芯层的光学折射率与步骤一中采用的N根光纤预制棒芯层的光学折射率相等；

将M根光纤预制棒的包层去掉，只剩下芯层；

将上述M根光纤预制棒拉制成半径相等的细棒；

再将上述M根光纤预制棒处理成M个相同半径与弧度的扇形细棒，每个扇形细棒的弧度均为α，π/2M≤α≤2π/M；

步骤三制作成圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤

将完成步骤一的含环形包层区的圆形纤芯细棒与步骤二的M个扇形纤芯细棒组织起来，套上石英管，空隙处用光学折射率比扇形细棒低，但比石英管光学折射率高的细石英棒填充；拉制成圆芯多扇形区外围多扇形纤芯光纤。