[发明专利]一种掺杂保偏光纤的制备方法

摘要

本发明公开了一种掺杂保偏光纤的制备方法，具体步骤如下：将纳米孔二氧化硅粉体加入到稀土和共掺离子无机盐溶液中形成悬浮液；进行高速离心分离固体颗粒和液体，再干燥脱水、造粒，形成离子吸附的二氧化硅颗粒；经过等静压成型等得到圆柱状稀土掺杂氧化硅芯棒；打孔后磨抛，再采用纳米组装技术在芯棒管的内壁构建均匀多孔二氧化硅薄膜层。本发明中二氧化硅纳米颗粒与掺杂离子在溶液中进行混合，在芯棒的径向和轴向上掺杂离子的均匀性非常高，纤芯折射率剖面具有高平坦性，纤芯数值孔径精确可调，光纤具有高的激光斜效率；通过多次打孔法可以有效降低超声波打孔过程中稀土离子掺杂光纤预制棒的受力面积，加工精度高。

主权项

一种掺杂保偏光纤的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将颗粒大小为100‑140nm的纳米孔二氧化硅粉体，加入到稀土和共掺离子无机盐溶液中，溶液中共掺离子和稀土离子摩尔浓度比为10‑20：1，然后通过氨水调节溶液的pH值至7‑11，不断搅拌，形成悬浮液；进行高速离心分离固体颗粒和液体，再干燥脱水、造粒，形成离子吸附的二氧化硅颗粒；(2)离子吸附的二氧化硅颗粒经过等静压成型后，再进行氯气脱水和提纯；然后在气氛炉内，高温烧结12‑16h，烧结温度在1000‑1400℃；进行外表加工和化学清洗，得到圆柱状稀土掺杂氧化硅芯棒；(3)将制作的圆柱状稀土掺杂氧化硅芯棒置于车床上进行抛光、阻挡层沉积预处理；(4)将具有多孔二氧化硅薄膜层的芯棒在预定位置截断，将芯棒的截面磨平后固定在打孔机上；根据稀土离子掺杂保偏光纤的性能指标要求，结合芯棒与多孔二氧化硅薄膜层的热膨胀系数及几何参数，设计两个大孔的孔径大小及位置，两个大孔的孔径大小及位置确定后，在两个大孔内分别再设计数个小孔的数量、孔径及位置，小孔的位置是在大孔内均匀排布；(5)根据大孔的直径确定大钻头，大钻头的壁厚为钻头半径的1/5至1/3，打孔前检查大钻头外壁与大钻头内壁的光滑度与圆度，根据小孔的直径确定小钻头；(6)打孔前检查钻头的完整性与钻杆的平直度，先用小钻头在小孔的位置打孔，在数个小孔打孔完毕后，再利用大钻头在大孔的位置打孔；(7)打孔完毕后，对孔的内壁进行磨抛，再采用纳米组装技术在芯棒管的内壁构建均匀多孔二氧化硅薄膜层。