專利名稱：一種類矩型偏振保持光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬光纖相干通訊領(lǐng)域。更確切地說，是一種可用于光纖相干傳感器，光纖陀螺儀及光纖水聽器等領(lǐng)域的編振保持光纖。
目前，編振保持光纖按其剖面結(jié)構(gòu)形狀分，實(shí)用性較強(qiáng)的有三種類型“領(lǐng)結(jié)型”(


圖1)“熊貓型”(圖2)和“橢圓包層型”(圖3)。由于這三種類型其纖芯與應(yīng)力元的幾何形狀及相互位置在力學(xué)關(guān)系上處于非最穩(wěn)定狀態(tài)，在纖芯區(qū)域不是一種均勻的應(yīng)力場(chǎng)，從而較難獲得伏異的h參數(shù)。此外，要產(chǎn)生較大的雙折射量，現(xiàn)有偏振保持光纖的應(yīng)力元都必須具有足夠大的面積。譬如，“熊貓型”光纖的應(yīng)力元面積與總面積之比必須大于20％，這就造成SiO2填料殼層相對(duì)變薄，最終導(dǎo)致這種偏振保持光纖對(duì)外界機(jī)械干擾因素敏感，并不具備良好的溫度性能。
本實(shí)用新型是要選擇一種理想幾何形狀，使纖芯與應(yīng)力元在力學(xué)關(guān)系上處于穩(wěn)定狀態(tài)，在纖芯區(qū)域形成均勻應(yīng)力場(chǎng)，從而獲得優(yōu)異h參數(shù)；同時(shí)，又能在保持相同折射量情況下，減少應(yīng)力元面積的占有量，從而提高機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性和溫度性能好的一種偏振保持光纖。
本實(shí)用新型是按如下方式完成的從橫剖面結(jié)構(gòu)看，采用纖芯為方形，應(yīng)力元為類矩形的一種偏振保持光纖。具體地說，一個(gè)由SiO2與GeO2構(gòu)成均勻混合固態(tài)的正方柱纖芯1，其直平面二側(cè)對(duì)稱地分布二個(gè)與纖芯柱面平行的類矩形柱狀應(yīng)力元2，被由硅、磷、氟混合固態(tài)構(gòu)成的內(nèi)包層3所包圍，處在由SiO2為填料均勻充塞圓柱體為外包層4的中間，其外層由涂復(fù)層5所構(gòu)成。
附
圖1為“領(lǐng)結(jié)型”橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為“熊貓型”橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為“橢圓包層型”橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖附圖4為本實(shí)用新型橫剖面結(jié)構(gòu)形狀圖。
以下對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步說明將石英管用稀釋的氫氟酸泡浸，用去離子水沖洗，由于熱氮?dú)獯蹈?。夾入玻璃車床，調(diào)好同心度。通入氟12，進(jìn)行拋光。然后，在氟、磷、硅組合成份下，沉積外包層。繼之，在硼、硅組合成份下定向沉積應(yīng)力層，再在另一方向進(jìn)行定向蝕刻。以后，在氟、磷、硅組合成份下作沉積內(nèi)包層和在鍺、硅組合成份下作沉積芯層。最后，在2000℃以上溫度下，管內(nèi)保持一定負(fù)壓，進(jìn)行熱處理。由于纖芯、內(nèi)包層、應(yīng)力層的材料其軟化溫度及粘度的差異，通過不同溫度、內(nèi)壓經(jīng)過不同時(shí)間處理，就形成了剖面纖芯為方形，應(yīng)力元為類矩形，包層外經(jīng)為圓形的保偏光纖預(yù)制件。將該預(yù)制件置拉絲機(jī)上，進(jìn)行常規(guī)拉絲。并用紫外固化涂料作雙層涂復(fù)處理。用上述辦法制造出來的保編光纖，其纖芯和應(yīng)力元有較理想的幾何形狀，有優(yōu)異的h參數(shù)。
采用本實(shí)用新型后，比原來三種結(jié)構(gòu)形式的偏振保持光纖，在技術(shù)指標(biāo)方面有明顯突破。如h參數(shù)由原來平均小于1×10－5／米，提高到小于2×10－6／米，提高近一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，由于應(yīng)力元及纖芯形狀的優(yōu)化，應(yīng)力的傳遞更為有效，僅需“熊貓型”結(jié)構(gòu)四分之一應(yīng)力元面積就足以產(chǎn)生基本相當(dāng)?shù)碾p折射。換言之，“類矩型”結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)厚的SiO2殼層，這就保證了良好的溫度特性和抗外界干擾性能。
權(quán)利要求1.一種類矩型偏振保持光纖由纖芯、應(yīng)力元、包層和涂復(fù)層所組成，其特征是類矩型偏振保持光纖的橫剖面結(jié)構(gòu)是纖芯為方形，應(yīng)力元為類矩形的一種偏振保持光纖一個(gè)由SiO2與CeO2構(gòu)成均勻混合固態(tài)的正方柱纖芯1，其直平面二側(cè)對(duì)稱地分布二個(gè)與纖芯柱面平行的類矩形柱狀應(yīng)力元2，被由硅、磷、氟混合固態(tài)構(gòu)成的內(nèi)包層3所包圍，處在由SiO2為填料均勻充塞圓柱體為外包層4的中間，其外層由涂復(fù)層5所構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型提出了偏振保持光纖的新的結(jié)構(gòu)形式，從橫剖面結(jié)構(gòu)看，其特征是纖芯為方形，應(yīng)力元為類矩形的一種偏振保持光纖，是對(duì)現(xiàn)有的偏振保持光纖，領(lǐng)結(jié)型、熊貓型、和橢圓包層型，三種結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)，從而優(yōu)化了h參數(shù)，平均提高近一個(gè)數(shù)量級(jí)，提高了抗干擾能力，改善了溫度穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G02B6/02GK2212210SQ9524346
公開日1995年11月8日 申請(qǐng)日期1995年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月22日
發(fā)明者蕭天鵬, 何耀基, 蘇春麗, 黃劍平, 黃建 申請(qǐng)人:電子工業(yè)部第二十三研究所