[發明專利]低雜散光串擾型光纖傳像元件及其制備方法

有效

• 申請號: 201710214269.3
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106772791B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 張洋;賈金升;張兵強;孫勇;王云;劉娟;侯偉杰
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院
• 主分類號: G02B6/06
• 分類號: G02B6/06
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

1.一種低雜散光串擾型光纖傳像元件，其特征在于：其包括：

至少三根圓柱形單光學纖維緊密平行堆積，任意三根所述單光學纖維兩兩相切處所包圍的空間構成光吸收玻璃插孔，所述的光吸收玻璃插孔被光吸收玻璃填充滿；

所述的單光學纖維由高折射率的圓柱形纖芯玻璃棒及包覆在高折射率的圓柱形纖芯玻璃外面的低折射率的皮料玻璃管構成；

所述的高折射率的圓柱形纖芯玻璃棒為硅酸鹽玻璃，折射率為1.65-1.95，軟化溫度700-800℃，膨脹系數為(60-80)×10^-7/℃；所述的低折射率的皮料玻璃管為硅酸鹽玻璃，折射率為1.45-1.65，軟化溫度650-750℃，膨脹系數為(60-80)×10^-7/℃；所述的光吸收玻璃的軟化溫度為500-650℃，膨脹系數為(85-100)×10^-7/℃。

2.根據權利要求1所述的低雜散光串擾型光纖傳像元件，其特征在于，

所述的光吸收玻璃的組分(按重量百分比計)為：SiO₂:60％-70％，B₂O₃：0-10％，∑(Na₂O+K₂O)：10％-20％，∑(MgO+CaO+BaO)：5％-15％，Fe₂O₃：0-15％，Co₂O₃：0-5％，Ni₂O₃：0-5％，MnO₂：0-5％，Al₂O₃：0-2％。

3.根據權利要求1所述的低雜散光串擾型光纖傳像元件，其特征在于，所述的光吸收玻璃為含有氧化鈷、氧化鎳和氧化錳中的至少一種的硅酸鹽玻璃。

4.根據權利要求1所述的低雜散光串擾型光纖傳像元件，其特征在于，所述的圓柱形單光學纖維的圓形截面的直徑為4-10微米。

5.一種低雜散光串擾型光纖傳像元件的制備方法，其特征在于：其包括以下步驟：

(1)分別將高折射率的纖芯玻璃、低折射率的皮料玻璃和光吸收玻璃加工成圓柱形纖芯玻璃棒、皮料玻璃管、光吸收玻璃棒；將所述纖芯玻璃棒插入所述皮料玻璃管內，加熱拉制成圓柱形單光學纖維；其中纖芯玻璃棒和皮料玻璃管緊密相貼；將所述的光吸收玻璃棒加熱拉制成光吸收玻璃絲；

(2)將所述的單光學纖維平行排列，并且置于排棒模具中緊密堆積成多層，在單光學纖維之間的空隙內插入所述的光吸收玻璃絲，得到光學纖維束，將所述光學纖維束捆扎并從排棒模具中取出，得到光纖預制棒；

(3)將所述光纖預制棒加熱拉絲，使光吸收玻璃絲完全填充到單光學纖維之間的空隙內，得到復合纖維；

(4)將所述復合纖維切割，緊密排列到模具中，捆扎成坯板，坯板經真空高溫熔壓、滾圓、切割、二次熱加工、拋光得到低雜散光串擾型光纖傳像元件；

其中，所述的單光學纖維的截面的直徑D₁和所述的光吸收玻璃絲的截面的直徑D₂有如下關系：

6.根據權利要求5所述的低雜散光串擾型光纖傳像元件的制備方法，其特征在于，所述的高折射率的纖芯玻璃為硅酸鹽玻璃，折射率為1.65-1.95，軟化溫度700-800℃，膨脹系數為(60-80)×10^-7/℃；所述的低折射率的皮料玻璃為硅酸鹽玻璃，折射率為1.45-1.65，軟化溫度650-750℃，膨脹系數為(60-80)×10^-7/℃。

7.根據權利要求5所述的低雜散光串擾型光纖傳像元件的制備方法，其特征在于，所述的光吸收玻璃為含有氧化鈷、氧化鎳和氧化錳中的至少一種的硅酸鹽玻璃；所述的光吸收玻璃的軟化溫度為500-650℃，膨脹系數為(85-100)×10^-7/℃。