[发明专利]一种掺钛石英光纤及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种掺钛石英光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1在真空条件下，通过高能等离子注入的方法，将金属钛注入转动的石英光纤预制棒的内部，钛离子注入后在从周围环境下获得电子补偿还原成单质钛，得到具有掺钛石英皮层的光纤预制棒；所述真空条件具体为：第一次真空度小于等于1.6×10^-3Pa，第二次真空度小于等于1.0×10^-4Pa；所述高能等离子注入的参数设置如下：金属离子源为纯度≥99.99%的钛靶，注入剂量为4.8×10¹⁷ ions/cm²~8.6×10¹⁹ ions/cm²，注入电压为20~80 kV的脉冲电压；

S2将步骤S1得到的光纤预制棒进行拉丝处理，得到具有掺钛石英包层的石英玻璃纤维丝；

S3将步骤S2得到的石英玻璃纤维丝上涂覆有机包层。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1具体包括：抽真空至真空度小于等于1.6×10^-3Pa，充入氩气完成离子清洗，再次抽真空至真空度小于等于1.0×10^-4Pa，通过高能等离子轰击石英光纤预制棒表面并进入内部。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述石英光纤预制棒的转速为50~200r/min。

4.一种权利要求1-3任一项所述的方法制备的掺钛石英光纤，其特征在于，所述掺钛石英光纤从内向外依次为纤芯、第一包层、第二包层以及有机包层；

所述第一包层为石英包层；

所述第二包层为掺钛石英包层；

所述第一包层、第二包层与纤芯呈几何同心。

5.如权利要求4所述的掺钛石英光纤，其特征在于，所述第一包层、第二包层及有机包层三者的厚度之比为（52.5~58.4）：（0.1~5）：62.5。

6.如权利要求4所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的质量浓度呈浓度梯度分布。

7.如权利要求6所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的质量浓度逐渐增加。

8.如权利要求7所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的浓度介于0.0010wt%~39.2wt%之间。

9.一种通讯光纤，其特征在于，其为权利要求4~8任一项所述的掺钛石英光纤。