專利名稱：：棒型保偏光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種新型保偏光纖，即棒型保偏光纖，屬于光纖傳感領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：保偏光纖又稱偏振保持光纖，是特種光纖的一種，它在波分復(fù)用的通信系統(tǒng)和光纖傳感器領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其在光纖傳感器領(lǐng)域，它是光集成器件、保偏光纖耦合器、光纖陀螺等軍用傳感器的核心傳感元部件。根據(jù)橫截面結(jié)構(gòu)的不同，國際上商用的保偏光纖常見的有四種類型，艮P:熊貓型、領(lǐng)結(jié)型、橢圓包層型和橢圓芯型。前三種類型屬于應(yīng)力誘導(dǎo)型，后一種類型屬于形狀決定型。目前保偏光纖的關(guān)鍵技術(shù)是制造保偏光棒，再將保偏光棒拉絲成保偏光纖。應(yīng)力誘導(dǎo)型保偏光纖的保偏光棒一般是通過在纖芯的周圍摻雜或放置一些膨脹系數(shù)高的物質(zhì)(如硼、鍺、磷等)，通過某種特別的處理手段，使這些摻雜或放置區(qū)域變成非圓對(duì)稱或軸對(duì)稱的應(yīng)力作用區(qū)而制成。摻硼應(yīng)力作用區(qū)膨脹系數(shù)高，在光纖中對(duì)纖芯施加應(yīng)力，導(dǎo)致纖芯在兩個(gè)垂直方向上折射率不同，應(yīng)力作用區(qū)方向折射率大，垂直方向折射率小，這就是所謂的雙折射現(xiàn)象。光在這樣的光纖中傳播吋，形成快軸和慢軸，兩類軸都叫作主軸，慢軸與應(yīng)力作用區(qū)的力場(chǎng)方向一致。線偏振光注入到保偏光纖的某一個(gè)主軸上，經(jīng)過一段傳輸距離后，仍能保持其偏振態(tài)。表征偏振保持性能好壞的參數(shù)是偏振串音。偏振串音越小，則該保偏光纖的保偏性能越好。一般的熊貓型和領(lǐng)結(jié)型的保偏光纖，要達(dá)到光纖陀螺等傳感器的使用要求，其應(yīng)力作用區(qū)的面積占光纖橫截面積的比例一般大于10%。應(yīng)力作用區(qū)過大，除了制造成本會(huì)明顯增加外，而且制造難度也會(huì)變大，另外，還會(huì)影響光纖的溫度性能、彎曲性能、機(jī)械強(qiáng)度等指標(biāo)，導(dǎo)致保偏光纖的綜合性能不佳。中國專利橢圓茄克型(即橢圓包層型)光纖預(yù)制棒和保偏光纖的結(jié)構(gòu)和制造方法，公開號(hào)為CN1410375A,公開了橢圓茄克型光纖預(yù)制棒和保偏光纖的結(jié)構(gòu)和制造方法；中國專利"一"字型保偏光纖及其生產(chǎn)方法，公開號(hào)為CN1632629A，公開了"一"字型保偏光纖及其生產(chǎn)方法。本實(shí)用新型涉及的棒型保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的相對(duì)面積較小，與傳統(tǒng)的橢圓包層型相比有應(yīng)力作用區(qū)長短軸比例大、保偏性能高的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有新的應(yīng)力作用區(qū)形狀、應(yīng)力作用區(qū)的面積占光纖橫截面積的比例相對(duì)較小、保偏性能好的保偏光纖。本實(shí)用新型提供了一種新型的保偏光纖，其橫截面結(jié)構(gòu)由外到里分別是:基管層、外包層、應(yīng)力作用區(qū)、內(nèi)包層和芯層，其特征為應(yīng)力作用區(qū)的形狀為棒型。本實(shí)用新型棒型保偏光纖與
背景技術(shù)：
兩種保偏光纖有相近之處即應(yīng)力作用區(qū)既有長軸又有短軸；不同的是，本實(shí)用新型的棒型保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的長軸與上述兩種保偏光纖相比較厚，并且應(yīng)力區(qū)80%部分短軸尺寸偏差小于5%，而"一"字型和橢圓包層型保偏光纖其應(yīng)力區(qū)80%部分短軸尺寸偏差大于15%。"一"字型保偏光纖的纖芯形狀沒法與棒型保偏光纖相比可以明顯改善保偏光纖的拍長和偏振串音等指標(biāo)。棒型保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的面積占光纖橫截面積的比例相對(duì)較小，一般小于10%，可以取3.7%-10%。應(yīng)力作用區(qū)的長短軸比值大，可以取3.9-6.4。應(yīng)力作用區(qū)棒型形狀接近與立方體，但加工時(shí)兩頭必須保證是弧形，中間80%部分短軸尺寸偏差小于5%，本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)是1、在雙折射效應(yīng)相同的情況下，棒型保偏光纖具有應(yīng)力作用區(qū)小、應(yīng)力作用區(qū)長短軸比例大的特點(diǎn)。2、棒型保偏光纖保偏性能高、熱穩(wěn)定性好。對(duì)于保偏光纖來說，應(yīng)力區(qū)長短軸比例越大，其保偏性能越好；應(yīng)力區(qū)占光纖截面的比例越小，受周圍環(huán)境影響越小，熱穩(wěn)定性能越高。圖l為本實(shí)用新型棒型保偏光纖的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2棒型保偏光纖制作工藝流程圖。具體實(shí)施方式如圖l所示的棒型保偏光纖，其橫截面結(jié)構(gòu)由外到里分別是基管層ll、外包層12、應(yīng)力作用區(qū)13、內(nèi)包層14和芯層15，其應(yīng)力作用區(qū)13的形狀為棒型。實(shí)施例l:如圖2所示在MCVD車床上進(jìn)行基管的預(yù)處理、沉積外包層、沉積應(yīng)力層、沉積內(nèi)包層、沉積芯層、正向塌縮、反向塌縮、拋光等工序制得棒型保偏光棒，然后將保偏光棒拉細(xì)成直徑為125pm的光纖，并在其外圍涂上兩層光固化涂料進(jìn)行保護(hù)，涂料再經(jīng)紫外固化處理，制得最終涂敷直徑為245pm的棒型保偏光纖，保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的面積占保偏光纖橫截面積的比例為4.1%，應(yīng)力區(qū)長短軸比為3.9，中間80%部分短軸尺寸偏差為2%;該棒型保偏光纖的主要技術(shù)指標(biāo)如表1。實(shí)施例2:如圖2所示在MCVD車床上進(jìn)行基管的預(yù)處理、沉積外包層、沉積應(yīng)力層、沉積內(nèi)包層、沉積芯層、正向塌縮、反向塌縮、拋光等工序制得棒型保偏光棒，然后將保偏光棒拉細(xì)成直徑為125pm的光纖，并在其外圍涂上兩層光固化涂料進(jìn)行保護(hù)，涂料再經(jīng)紫外固化處理，制得最終涂敷直徑為245pm的棒型保偏光纖，保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的面積占保偏光纖橫截面積的比例為3.7%，應(yīng)力區(qū)長短軸比為6.4，中間80%部分短軸尺寸偏差為1%;該棒型保偏光纖的主要技術(shù)指標(biāo)如表1。實(shí)施例3:如圖2所示在MCVD車床上進(jìn)行基管的預(yù)處理、沉積外包層、沉積應(yīng)力層、沉積內(nèi)包層、沉積芯層、正向塌縮、反向塌縮、拋光等工序制得棒型保偏光棒，然后將保偏光棒拉細(xì)成直徑為125pm的光纖，并在其外圍涂上兩層光固化涂料進(jìn)行保護(hù)，涂料再經(jīng)紫外固化處理，制得最終涂敷直徑為245pm的棒型保偏光纖，保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的面積占保偏光纖橫截面積的比例為10%，應(yīng)力區(qū)長短軸比為5.7，中間80%部分短軸尺寸偏差為1.2%;該棒型保偏光纖的主要技術(shù)指標(biāo)如表1。表l棒型保偏光纖的主要技術(shù)指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.棒型保偏光纖，其橫截面結(jié)構(gòu)由外到里分別是基管層(11)、外包層(12)、應(yīng)力作用區(qū)(13)、內(nèi)包層(14)和芯層(15)，其特征在于應(yīng)力作用區(qū)(13)的形狀為棒型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏光纖，其特征在于應(yīng)力作用區(qū)(13)的面積占光纖橫截面面積的比例3.7%-10%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保偏光纖，其特征在于應(yīng)力作用區(qū)(13)的長短軸比為3.9-6.4。專利摘要棒型保偏光纖屬于光纖傳感領(lǐng)域。一般的熊貓型和領(lǐng)結(jié)型的保偏光纖，要達(dá)到光纖陀螺等傳感器的使用要求，其應(yīng)力作用區(qū)的面積占光纖橫截面積的比例一般大于10％。應(yīng)力作用區(qū)過大，制造成本會(huì)明顯增加且制造難度變大，還影響光纖的溫度性能、彎曲性能、機(jī)械強(qiáng)度等指標(biāo)。棒型保偏光纖橫截面結(jié)構(gòu)由外到里分別是基管層(11)、外包層(12)、應(yīng)力作用區(qū)(13)、內(nèi)包層(14)和芯層(15)，其特征在于應(yīng)力作用區(qū)(13)的形狀為棒型；應(yīng)力作用區(qū)(13)的面積占光纖橫截面面積的比例3.7％-10％，長短軸比為3.9-6.4。本實(shí)用新型涉及的棒型保偏光纖的應(yīng)力作用區(qū)的相對(duì)面積較小，與傳統(tǒng)的橢圓包層型相比有應(yīng)力作用區(qū)長短軸比例大、保偏性能高的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G02B6/02GK201229414SQ200820108679公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年6月13日優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日發(fā)明者勤李,紅趙,隋寧菠,魏國盛申請(qǐng)人:北京玻璃研究院