[發(fā)明專利]一種多角形纖芯稀土摻雜光纖的制備方法

有效

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• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104678489B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設計）人: 李進延;王一礡;彭景剛;李海清;戴能利;劉業(yè)輝;趙楠;廖雷
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/02;C03B37/014
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬

本發(fā)明公開了一種多角形纖芯稀土摻雜光纖及其制備方法，該光纖沿徑向由內至外包括N角形纖芯、內包層、外包層，其中5≤N≤10，并且該光纖的制備方法包括如下的步驟：(1)將反應管的外壁加工成N邊形，并且對其內壁進行腐蝕，并去除雜質，其中5≤N≤10；(2)在所述反應管的管內沉積疏松層；(3)將所述經步驟(2)處理后的所述反應管泡入稀土摻雜溶液中進行摻雜處理；(4)將經過所述步驟(3)處理后的所述反應管制成預制棒，將上述預制棒拉制即得到多角形纖芯稀土摻雜光纖。按照本發(fā)明的多角形纖芯稀土摻雜光纖及其制備方法，減少了光纖中的傳輸模式，提高輸出的光束質量，并且在應用于光纖激光器時，不會損失較多的輸出功率。

技術領域

本發(fā)明屬于特征光纖制備領域，更具體地，涉及一種新型的纖芯形狀的光纖，以及該種光纖的制備方法。

背景技術

近年來，光纖激光器得到了飛速發(fā)展，尤其是雙包層光纖發(fā)明以來，光纖激光器輸出功率從毫瓦級攀升至萬瓦級。然而，在追求高功率的過程中，光束質量和高功率往往不能兼得。

應用于高功率激光器的雙包層光纖芯徑都在10～30μm，甚至40μm，在這種情況下，光纖中會同時存在很多模式，致使輸出光束質量惡化。很多研究者提出多種光纖，以求提高光束質量，例如泄露模光纖、3C光纖等等。但是這些光纖具有一定的不足：一是其制備方法比較復雜，二是當其應用于光纖激光器時，會損失較多輸出功率，降低斜率效率。

發(fā)明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種新型光纖，包括保護層、外包層、內包層和纖芯，其目的在于提供一種制備簡單的摻雜光纖，由此減少光纖中的傳輸模式，提高輸出的光束質量，并且在應用于光纖激光器時，不會損失較多的輸出功率。

為實現上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種多角形纖芯稀土摻雜光纖，其特征在于，該光纖沿徑向由內至外包括N角形纖芯、內包層、外包層，其中5≤N≤10。

進一步地，所述N角形纖芯的角邊向心凹陷而呈弧形。

進一步地，所述稀土摻雜光纖的所述外包層外還包括保護層(4)。

進一步地，所述摻雜光纖的所述纖芯的N角形邊長范圍為6～30μm。

進一步地，所述摻雜光纖的所述內包層(2)的直徑范圍為125～400μm，所述外包層的直徑范圍為150～500μm：

本發(fā)明還提出了一種多角形纖芯稀土摻雜光纖的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下的步驟：

(1)將反應管的外壁加工成N邊形，對其內壁進行腐蝕，并去除雜質，其中5≤N≤10；

(2)在所述反應管的管內沉積疏松層；

(3)將所述經步驟(2)處理后的所述反應管泡入稀土摻雜溶液中進行摻雜處理；

(4)將經過所述步驟(3)處理后的所述反應管坍縮成預制棒，將上述預制棒拉制即得到多角形纖芯稀土摻雜光纖。

進一步地，所述被加工成N邊形的反應管具有管壁最厚的部分以及管壁最薄的部分，在所述步驟(1)的過程中，所述管壁較薄的位置會沿徑向向外進行擴張，使得管壁厚度差別加大。

進一步地，所述反應管的外徑范圍為20mm～30mm，內徑范圍在 16mm～26mm。

進一步地，所述步驟(1)中的去除雜質和腐蝕的過程為：將所述反應管架在MCVD車床上，在1500-1900攝氏度條件下通入SF₆氣體對反應管內壁進行腐蝕，去除雜質。

進一步地，所述步驟(3)中的摻雜的處理過程為：將所述反應管泡入稀土摻雜溶液中，2～3小時后倒出稀土摻雜溶液，對所述反應管進行干燥處理。