[发明专利]利用侧向对称开槽制作光纤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种光纤的制作方法，属于熊猫型保偏光纤的技术领域。

背景技术

保偏光纤主要应用于高精度光纤陀螺和光纤激光器。目前大多采用的是熊猫型保偏光纤，即芯区两侧对称分布两个圆应力区，其应力区的中心线和芯区中心线在同一平面上。

目前国内外制作熊猫型保偏光纤的方法主要是超声波打孔法。此方法是在已制备好的大预制棒上，采用高精度超声波打孔机在包层上沿预制棒中心线对称加工两个孔，然后将应力棒嵌入到孔中。但是，采用超声波打孔法制作熊猫型保偏光纤也存在一些缺点：一是无法加工大深径比的长孔，且孔径纵向不匀；二是价格昂贵，一台超声波打孔机至少需要10万多美元。此外，也有采用组合填充法，即将预制棒与掺硼应力棒分别切磨成一定的形状，经研磨抛光，然后在石英管中堆积后进行拉丝。采用组合填充法制作熊猫型保偏光纤存在很大的不足：在纯石英管中很难严格控制两根应力棒关于芯区对称，因此无法保证两个应力区的中心线和预制棒的中心线始终在一个平面上，无法保证两个应力区距预制棒中心线的距离相等，从而会大大影响光纤的保偏性能。因此，迫切需要有一种更为廉价，且能制作出高性能熊猫型保偏光纤的制作方法。

发明内容

为了解决上述弊端，本发明提供一种利用侧向对称开槽制作光纤的方法，其特征在于：

(1)在已制备的预制棒棒心两侧，严格对称地进行纵向开槽，使两槽的中心线和预制棒的中心线处在同一平面上，并使两槽底部距预制棒中心线的距离相等；

(2)开槽后的预制棒和掺硼应力棒要经过去离子水严格的清洗，再放入氢氟酸中腐蚀，最后用去离子水冲洗干净后用高纯惰性气体吹干；

(3)将掺硼应力棒对称地嵌入预制棒两侧的槽中，使两侧掺硼应力棒的中心线和预制棒的中心线处于同一平面上，并使两侧掺硼应力棒的中心线距预制棒的中心线距离相等，再一同放入纯石英套管中，最后用纯石英毛细棒填充掺硼应力棒和槽之间的空隙部分槽、套管与预制棒之间的空隙部分后，在一端烧结后拉制成光纤。

附图说明

图1：本发明结构示意图。

具体实施方式

采用本发明制作熊猫型掺铒保偏光纤。

如图1所示。使用MCVD法制作掺铒光纤预制棒，其中预制棒包括芯区1和包层3，芯区1为掺铒的高折射率层，包层3是纯石英层。采用纵横切割机在预制棒的芯区1两侧对称地进行纵向开方形槽，两槽的中心线和预制棒的中心线在同一平面上，两槽底部距预制棒中心线的距离相等，对开槽后的预制棒和掺硼应力棒2经过去离子水严格清洗，再放入氢氟酸中腐蚀，最后用去离子水冲洗干净，再用高纯惰性气体吹干后，将掺硼应力棒2对称地嵌入预制棒两侧的方形槽中，再一并放入经过抛光处理的纯石英套管中。用纯石英毛细棒填充应力棒和槽之间、预制棒和套管之间的空隙部分，然后在棒的一端烧结后拉制成熊猫型掺铒保偏光纤。

采用本发明制作的熊猫型掺铒保偏光纤的折射率都是使用EXFO公司的NR-9200光纤折射率分析仪测试得到的。采用本发明制作的熊猫型掺铒保偏光纤在纤芯两侧存在对称的两个折射率下陷区，即掺硼应力区，下陷折射率差为1.25％；而在X方向上在纤芯两侧不存在折射率下陷区。采用本发明制作的高性能熊猫型掺铒保偏光纤，在1550nm处的拍长达到3mm，高于国际上掺铒保偏光纤拍长约8mm的水平。

本发明不限于上述实施例，在本发明的构思范围内，根据上述说明书的描述，本领域的普通技术人员还可做出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本发明权利要求的保护范围之内。