[发明专利]双包层全固态光子晶体增益光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种双包层全固态光子晶体光纤，包括纤芯、内包层和外包层，其特征在于外包层（5）为圆形，纤芯（7）的折射率比内包层（6）的背底材料的折射率低。

2.权利要求1所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于该方法包括以下步骤：

①制备外径均匀的玻璃棒：

利用拉丝塔制成第一玻璃棒（1）、第二玻璃棒（2）和第三玻璃棒（3），所述的第一玻璃棒（1）为无掺杂玻璃的均匀细棒，第三玻璃棒（3）是掺杂玻璃的均匀细棒，所述的第二玻璃棒（2）由芯部玻璃和包层玻璃两部分组成，其芯部玻璃的折射率比包层玻璃的折射率低，并且包层玻璃形成了光纤内包层背底，所述的第一玻璃棒（1）的折射率小于第二玻璃棒（2）的包层玻璃的折射率，第三玻璃棒（3）折射率小于第二玻璃棒（2）包层玻璃的折射率，然后根据制备光纤预制棒的长度L的需要，将所述的第一玻璃棒（1）、第二玻璃棒（2）和第三玻璃棒（3）截成相同长度L；

②光纤预制棒的制备：

在具有六角形内腔的套筒模具里，按密堆积方式排列第二玻璃棒（2）共m层，然后用第一玻璃棒（1）替换最外面n层的第二玻璃棒（2），再用第三玻璃棒（3）替换其余的第二玻璃棒（2）中心的k根玻璃棒；将已装入该六角形金属套筒模具里的而裸露的部分共m层玻璃棒套在另外2个结构相同的六角形套筒中；再将该六角形金属模具及其内的玻璃棒在高温炉内进行烧结并退火，该光纤预制棒的烧结温度低于该玻璃软化点30～100℃，从所述的六角形套筒模具脱模后获得光纤预制棒；

③制备光纤：

在较预制棒的烧结温度高的温度下制备光纤，玻璃表面张力的作用会使光纤成为外表面为圆形的双包层全固态光子晶体光纤，其中第三玻璃（3）中的芯部玻璃形成光子晶体周期，第三玻璃（3）中的包层玻璃成为内包层背底。

3.根据权利要求2所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的无掺杂玻璃为石英玻璃、磷酸盐玻璃、硅酸盐玻璃、碲酸盐玻璃或氟化物玻璃。

4.根据权利要求2所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的m的取值为3～20层。

5.根据权利要求2所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的n≥1。

6.根据权利要求2所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的k≥1。

7.根据权利要求2所述的纤芯折射率比内包层背底折射率低的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的第一玻璃棒（1）、第二玻璃棒（2）和第三玻璃棒（3）的外径的取值范围为0.3～25mm。

8.根据权利要求2至7任一项所述的双包层全固态光子晶体光纤的制备方法，其特点在于所述的六角形金属套筒模具的长度为L/3，L为光纤预制棒的长度。