[发明专利]一种光纤应力棒的制备方法

说明书

本发明涉及一种光纤应力棒的制备方法，步骤包括(1)基管预处理；(2)在基管内壁沉积应力区疏松体：利用气相沉积在基管内壁获得掺杂的二氧化硅疏松体；(3)将步骤(2)的基管熔缩为应力棒母棒，应力棒母棒的芯部为掺杂的二氧化硅应力区，直径为A，外层为纯二氧化硅包层，直径为B；(4)对应力棒母棒进行延伸：拉伸应力棒母棒使减径，直至应力区的直径达到应力区的目标直径a；(5)将步骤(4)的应力棒的长度切割至目标长度；(6)对步骤(5)的应力棒进行打磨，将应力棒外层直径磨削至目标直径b，b＞a。本申请能够根据不同的需要，稳定、灵活、批量化生产应力棒，实现应力棒生产规格的多样化，满足光纤制备的多样化需求。

技术领域

本发明涉及光纤棒的制备方法，尤其涉及光纤应力棒的制备方法。

背景技术

保偏光纤可以保证偏振光在传输过程中保持初始的偏振态，尤其是在光纤陀螺等光纤传感精密测量领域起到了至关重要的作用。保偏光纤，即偏振保持光纤，用于输线偏振光，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。

保偏光纤一般有领结型保偏光纤、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的应用最为广泛，其结构包括纤芯、应力区和包层部分，其中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。纤芯一般为锗氟共掺杂的石英玻璃、应力区一般为B₂O₃掺杂的石英玻璃、而包层一般为纯石英玻璃材料。由于硼石英具有比纯石英更大的热膨胀性能，所以应力区能够产生压应力作用于纤芯部分，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。

有源光纤是指能够产生激光或者具备光放大功能的光纤，主要用于光纤激光器与光纤放大器。随着光纤激光雷达探测技术的飞速发展，人们对有源光纤激光器的性能提出了更高要求，要求激光器为线偏振输出。

熊猫保偏光纤及线偏振有源光纤制备过程中，应力棒制作是关键步骤之一。传统应力棒制作只能用于传统熊猫保偏光纤，在特殊要求下需要对应力区直径和长度有特殊要求，而传统的MCVD和PCVD方法只能稳定批量生产规格单一的应力棒，无法适应应力棒的规格多样化、批量生产。

发明内容

有鉴目前MCVD和PCVD方法还无法适应规格多样化应力棒的稳定生产，本发明提供了一种制备方法，依据该制备方法可以实现根据不同的需要，稳定、灵活、批量化生产应力棒，实现应力棒生产规格的多样化，满足光纤制备的多样化需求。

本发明的技术方案具体为：一种光纤应力棒的制备方法，包括如下步骤

(1)基管预处理：准备石英管作为基管，基管经酸洗、预热，消除基管内壁的杂质和气泡；

(2)在基管内壁沉积应力区疏松体：利用气相沉积在基管内壁获得掺杂的二氧化硅疏松体；

(3)将步骤(2)的基管熔缩为应力棒母棒，应力棒母棒的芯部为掺杂的二氧化硅应力区，直径为A，外层为纯二氧化硅包层，直径为B；

(4)对应力棒母棒进行延伸：拉伸应力棒母棒使减径，直至应力区的直径达到应力区的目标直径a；

(5)将步骤(4)的应力棒的长度切割至目标长度；

(6)对步骤(5)的应力棒进行打磨，将应力棒外层直径磨削至目标直径b，b＞a。

优选地，步骤(2)的应力区疏松体是掺硼B的二氧化硅疏松体，通过掺B提高应力区的热膨胀能力。