[發明專利]具有漸變折射率包層的熒光光纖

無效

• 申請號: 201110368917.3
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103123405A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 杜兵
• 申請（專利權）人: 西安金和光學科技有限公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;G02B6/02;G02B6/036;G01K11/32
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

技術領域

本發明涉及一種光纖，具體涉及一種具有漸變折射率包層的熒光光纖。

背景技術

現有的熒光光纖溫度傳感裝置只有是單點測量，無法做到分布式或準分布式的測量，主要原因是當在熒光光纖的纖芯摻雜有活性熒光物質后，該熒光物質對纖芯內傳輸的光波吸收較大，導致不論是入射光波還是帶有溫度信號的熒光光波傳輸的距離較短，所以只能用于單點測量。限制了熒光光纖傳感裝置在準分布式或分布式監測方面的推廣使用。

中國專利申請號201110053079.0《對泵浦光高效率吸收的包層泵浦光纖》的文中揭示了一種雙包層光纖，其中的內包層的折射率是由靠近纖芯到外包層方向逐漸降低，其優點是可以將進入內包層的光波盡量多的耦合入纖芯，以利于光纖激光的高效產生。通過該專利的說明書可以看出，其纖芯沉積時摻雜有稀土元素，這是為了產生激光的目的而做的，若用于傳感領域，則會由于纖芯大量的、高濃度的稀土元素的存在，會造出光損耗的大幅增加，導致光波在纖芯內無法長距離的傳輸。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的缺點，本發明的目的在于提供一種具有漸變折射率包層的熒光光纖，一方面可以將入射光波和帶有傳感信息的熒光光波在纖芯遠距離傳輸，達到分布式或準分布式監測傳感的目的，同時，將耦合入包層內的入射光所激發出的熒光光波盡可能的再耦合進入纖芯，以便于在該熒光光纖的端部通過光探測裝置獲取該熒光光波并解調出待測物理量的變化，該熒光光纖具有使用方便、成本低，具有較好的應用前景。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種具有漸變折射率包層的熒光光纖，包括纖芯和包層，所述的纖芯是無活性摻雜劑的，所述的包層內摻雜有活性熒光材料，且包層的折射率是沿徑向、由靠近纖芯到遠離纖芯方向逐漸降低，所述的纖芯的折射率的大于包層折射率的最大值。

所述的包層的折射率是漸變分布，包層的折射率是沿徑向、由靠近纖芯到遠離纖芯方向按照漸變函數關系遞減變化。

所述的漸變函數是二次函數。

所述的纖芯、包層均為硅石基玻璃材料構成。硅石基玻璃材料可以是石英玻璃材料，或是添加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料。

所述的纖芯、包層至少有一層是由高分子材料構成。高分子材料可以是有機玻璃、透明的氟烯烴等材料。

在所述的包層內、纖芯和包層分界面至距纖芯和包層分界面徑向距離不大于5微米的區域內沒有摻雜活性熒光材料。

所述的熒光材料是有機染料。如羅丹明及其衍生物類，香豆素類衍生物等有機分子熒光材料。

所述的熒光材料是含有釹離子、鉺離子、鐿離子、鐠離子、銩離子、銪離子或鈥離子的材料。

在所述的包層外還有一層外包層，所述的包層折射率的最小值大于外包層的折射率。

所述的外包層材料是硅石基玻璃材料或高分子材料。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、該熒光光纖，其活性摻雜劑位于包層內，而在纖芯中無活性摻雜劑，且包層的折射率是由靠近纖芯到外包層方向逐漸降低，這樣一方面可以將入射光波和帶有傳感信息的熒光光波在纖芯遠距離傳輸，同時，將耦合入包層內的入射光所激發出的熒光光波盡可能的再耦合進入纖芯，從而達到分布式或準分布式監測傳感的目的。

2、在所述的包層的、距纖芯和包層分界面不大于5微米的區域沒有摻雜活性熒光材料，只有在彎曲、微彎或光纖變形等條件下，入射光才會有部分耦合進入包層內，可用于彎曲、應力等物理量的監測，從而擴展了該熒光光纖的使用用途。

綜上所述，本發明的熒光光纖結構簡單、成本低、用途光，可實現分布式或準分布式監測傳感的目的，具有較好的市場前景。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明實施例1的結構示意圖。

圖2為本發明實施例2的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-纖芯；2-包層；3-外包層；4-未摻雜的包層區域。

具體實施方式

實施例1