[发明专利]一种平行阵列多芯光纤及其制备方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种光纤及光纤的制备方法，具体涉及一种平行阵列多芯光纤及其制备方法。 

(二)背景技术

通常意义的多芯光纤是指一组轴向平行的多个光纤芯置于普通的光纤包层之中形成的光纤。这种多芯光纤的光学特性是通过将光导入多个光纤芯中实现的。一般情况下单个光纤芯的直径在几个微米到几十个微米之间，整根光纤的外径为125μm。为了得到所需的光纤传光特性，光纤预制棒的制作通常采用在普通的石英基体材料中沉积锗、磷等元素，实现其光纤芯的折射率高于光纤包层的折射率。近年来由于这种微结构多芯光纤的特殊光学特性，而引人瞩目。随着对微结构多芯光纤的理论研究与制备工艺技术的不断完善，为制造各种新型光纤传感器和光纤通信器件提供了新的技术途径。 

制作多芯光纤的关键是每个单独的光纤芯要有相同的直径和精确的相互位置关系，这样才可以保证光学信号在光纤中的传输性能。为解决上述问题，美国专利(Method of Manufacturing a Multicore Optical Fiber，United StatesPatent，Patent Number 5,792,233，1998)提出了一种多芯光纤及其预制棒的制作方法，该方法采用将多个单芯光纤预制棒整合在一起形成一个多芯光纤预制棒，并将多芯光纤预制棒拉制成多芯光纤。单芯光纤预制棒经过抛光组合后，增强了多芯定位精度，并将其多芯定位误差限制在1.5μm以内。每一个单芯预制棒采用了改进气相沉积的方法(MCVD法)，其芯径为1.4mm，其外径为8mm。该发明的问题在于，当多个单芯预制棒组合在一起时最终制成的预制棒直径达到200mm。如果每一个单芯预制棒的直径过大，制备的多芯光纤的芯数有限。并且单芯预制棒数量增多时其融合定位有很大困难。这种大尺寸的多芯光纤预制棒制作工艺和条件要求较高，只能适用于大型拉丝设备条件。 

美国专利(Multicore Glass Optical Fiber and Methods of Manufacturingsuch Fibers，United States Patent，Patent Number6,154,594，2000)给出了多芯光纤的制作方法，该方法提出了截面形状为圆形、椭圆形及其它形状的多芯光纤的制作法，该方法制作的光纤低衰减、高带宽、抗噪性强，成本较低，主要适用于光纤通信器件。上述方法采用了在多个单芯光纤预制棒的外面套管的方法，可以制成例如19芯单芯直径5.23μm的多芯光纤或者85芯单芯直径3.7um的多芯光纤等。该方法的单芯预制棒采用了OVD沉积的方法，并适当插入纯石英玻璃填充料用于多芯光纤预制棒的内部定位。上述多芯光纤制作方法的工艺复杂，制作难度大。 

美国专利(Method for Producing Parallel Arrays of Fibers，UnitedStates Patent，Patent Number7,209,616 B2，2007)涉及一种平行阵列光纤，该方法采用了专用的拉丝收盘定位装置，将拉出的整盘光纤二次制作为光纤预制棒，以拉出光子晶体光纤(或者毛细管型光纤、或者多孔光纤、或者微结构多芯光纤阵列)。其光纤预制棒的制作，需要有专门的光纤定位装置，工艺复杂。 

其它方法例如欧洲专利(Methods of Producing Multi core Fibers，European Patent Specification，Patent Number0,151,804B1)将多个单芯光纤预制棒按照一定空间角度排列直接拉出平板多芯光纤或者星型多芯光纤，工艺方法简单，但是其光纤受其工艺方法限制多芯数量有限。 

类似制作的多芯光纤国内也有相关文献报道，例如中国电子科技集团公司四十六所刘笑东等人(光纤光栅用PCF的制备，光纤与光缆及其应用技术，2007年5期)采用光子晶体光纤制作光纤光栅。这种光子晶体光纤(PCF)的制作过程工艺复杂，对制备光纤的要求和条件很高，制备难度大。 

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种可应用于新型光纤传感器和光纤通信器件的一种平行阵列多芯光纤。本发明的目的还在于提供一种可以降低光纤预制棒的制作难度，解决多芯光纤制作的经济性问题的平行阵列多芯光纤的制备方法。 

本发明的目的是这样实现的： 

本发明的一种平行阵列多芯光纤由涂层、包层、一组光纤芯构成，所述的一组光纤芯是一组规格性能相同、平行布置的光纤芯。 

本发明的平行阵列多芯光纤的制备方法为：