[发明专利]一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒

说明书

本发明设计了一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒，该预制棒包含有中心为棒芯区对称孔结构的对称打孔母棒，还包含单独预制的填充应力棒；对称孔结构预制棒芯的直径D1∈[1mm，8mm]、母棒的直径D2∈[30mm，60mm]、对称孔的数量n3∈[2，12]、对称孔的直径D3∈[6mm，20mm]、对称孔与对称孔结构预制棒芯的圆心距D31∈[4mm，25mm]。填充应力棒按设计要求，非完全对称插入对称打孔母棒的对称孔中，形成灵活多变的应力型保偏光纤预制棒结构设计。

技术领域

本发明涉及一种光纤预制棒，尤其是涉及一种非对称应力结构分布的对称孔结构应力型保偏光纤预制棒，属于光纤技术领域。

背景技术

保偏光纤，即偏振保持光纤，用于传输线偏振光，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域，在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量；保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤电流互感器，光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统，是一种具有广泛应用价值的特种光纤类型。应力双折射保偏光纤主要有领结型保偏光纤、熊猫型保偏光纤和椭圆包层型保偏光纤三种。其中，熊猫型保偏光纤应用得最为广泛，其结构包括纤芯、应力区和包层部分，其纤芯位于包层的中心部分，而两个圆柱状的应力区分布在纤芯的两侧，从而产生所谓的应力双折射使得保偏光纤具有线偏振保持性能。在设计上，主要靠改变两个对称的圆柱应力区的结构和应力掺杂来对保偏光纤的双折射性能进行调节。

在中国专利201410597698.X中描述了一种熊猫保偏光纤预制棒的制作方法，使用组装预制件外喷的方法制备熊猫保偏光纤预制棒，但未涉及其他结构应力型保偏光纤预制棒的产品结构设计。在中国专利201310658276.4中描述了一种保偏光纤预制棒的制造装置和制造方法，使用设计装置对预制件进行组装固定，同样采用外喷的方法制备熊猫保偏光纤预制棒，但未涉及其他结构应力型保偏光纤预制棒的产品结构设计。在中国专利201510017430.9中描述了一种保偏光纤的制造方法，但仅对领结型保偏光纤的结构设计进行了描述，同时采用了非圆组装结构进行拼装，有比较大的间隙，未对涂料的温度性能进行描述。在中国专利200410012671.6中描述了一种保偏光纤的制造方法，主要描述的是一种熊猫型保偏光纤预制棒的拼装方法，采用了方形的芯设计，在圆形和方形接合面较难保持应力结构设计；同时也没有描述更多结构设计的应力型保偏光纤。在中国专利200810197408.7中描述了一种保偏光纤大规格组合光纤预制棒及其制造方法，针对的是熊猫应力型保偏光纤的预制棒设计，仅在棒芯的两侧打两个对称孔，并且所使用的应力区的结构均为圆形，未描述更多灵活多变的应力结构设计的应力型保偏光纤预制棒，无法延伸至更广的产品设计。在中国专利200810197409.1中描述了一种保偏光纤的制造方法，仅针对双对称孔结构设计的熊猫型保偏光纤预制棒的外周面的修除部分包层的制造方法，以优化光纤的性能，未对更多应力结构的预制棒本身的结构进行更深入的设计。

发明内容

本发明的目的在于扩展上述应力型保偏光纤预制棒的结构设计，设计一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒，实现复杂应力设计的保偏光纤性能要求。能够提高应力型保偏光纤的设计效率和实现手段，为高双折射、高温度稳定性等特殊性能要求的应力型保偏光纤的制备提供设计支撑。

本发明的目的是这样实现的：

一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒，所述预制棒包含有中心为棒芯区的对称打孔母棒；在棒芯区外围，使用激光、超声、机械等加工方式，形成了预制孔结构；所述预制孔以棒芯为圆心对称设置；所述预制棒还包含独立预制的填充应力棒，填充应力棒按设计要求插入上述打孔母棒的预制孔中，形成非完全对称结构的应力设计分布，实现应力型保偏光纤预制棒结构。

本发明一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒，所述棒芯的直径D1∈[1mm，8mm]、母棒的直径D2∈[30mm，60mm]、预制孔的数量n3∈[2，12]、预制孔的直径D3∈[6mm，20mm]、预制孔与棒芯的圆心距D31∈[4mm，25mm]。