[发明专利]一种可变应力区形状保偏光纤及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可变应力区形状保偏光纤的制备方法包括，步骤一、制备掺杂芯棒；步骤二、制备光纤母棒：在芯棒外部套上石英套管，并烧结为一体形成光纤母棒；步骤三、打孔：沿着光纤母棒轴向，在芯棒外侧加工基孔；步骤四、应力区镗孔：在基孔的基础上向外镗孔，蹚出应力区造型孔，在光纤母棒前端预留一段基孔作为定位孔，在光纤母棒前端拉锥；步骤五、制备应力棒：将应力棒的尺寸加工到与步骤三的基孔匹配；步骤六、预制棒组装：将步骤五制备的应力棒从光纤母棒末端、沿着应力区造型孔穿入，一直向前直至达到定位孔，在光纤母棒末端接上延长管，延长管外接真空泵对光纤母棒保持负压状态；步骤七、拉丝；步骤八、涂覆。

技术领域

本发明属于光纤及其制造技术领域，尤其涉及应力区保偏光纤及其制备方法。

背景技术

保偏光纤即偏振保持光纤，用于传输线偏振光，当一线偏振光被耦合进入保偏光纤时，如果线偏振光的偏振方向和保偏光纤的偏振主轴重合，则线偏振光可以在传输过程中保持其线偏振方向直至离开保偏光纤，即保偏光纤的双折射现象。引起光纤双折射现象的原因很多，几何和应力的不均匀性均会引入双折射，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等。

保偏光纤广泛应用于航天、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。

专利公开号CN1632629A的专利文献公开的一字型保偏光纤及其生产方法涉及一种应力区为长方形的保偏光纤制备方法，其主要工艺是通过使用MCVD车床对基管预处理后进行沉积，在应力层沉积工序结束后进行定向刻蚀，随后进行塌缩抛光制备出一体成型的应力区为一字型的预制棒。专利公开号CN1410375A的专利文献公开了椭圆夹克型光纤预制棒和保偏光纤的结构和制造方法，其方法与一字型保偏光纤制备方法相似。

使用刻蚀法进行一字型或领结夹克型等进行制备保偏光纤预制棒时，最主要的缺点就是应力区形状控制无法保持每次都一致，并且制备合格率低，单棒产量低，同时应力区浓度控制难，质量一致性无法得到完全的控制。

发明内容

基于传统熊猫型保偏光纤的制备工艺，本发明通过对母棒打孔工艺的优化以及应力棒制备工艺的优化，根据不同应用的需求进行针对性的应力区结构设计加工，从而制备出符合要求的定制化保偏光纤。本发明设计的多形状应力区制备工艺，可以针对不同形状需求的保偏光纤的进行结构设计，并且工艺稳定性及产量能够显著提升。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种可变应力区形状保偏光纤的制备方法，包括：

步骤一、制备掺杂芯棒：准备纯石英基管，在基管内化学沉积掺杂二氧化硅疏松体，沉积结束后塌缩成实心的芯棒，芯棒对应光纤的纤芯；

步骤二、制备光纤母棒：在芯棒外部套上石英套管，并烧结为一体形成光纤母棒，芯棒位于光纤母棒的中心位置；

步骤三、打孔：沿着光纤母棒轴向，在芯棒外侧加工基孔，基孔有多个，对称分布在芯棒外侧；

步骤四、应力区镗孔：根据光纤应力区的形状，在基孔的基础上向外镗孔，蹚出应力区造型孔，应力区造型孔应覆盖基孔，在光纤母棒前端预留一段基孔作为定位孔，并在光纤母棒前端拉锥；

步骤五、制备应力棒：另准备纯石英基管，在基管内化学沉积应力区掺杂二氧化硅疏松体，沉积结束后塌缩成实心的应力棒，并磨削去掉外部的纯石英层，将应力棒的尺寸加工到与步骤三的基孔匹配；