[發明專利]“一”字型有源保偏光纖及其制備方法

在審

• 申請號: 201711027082.9
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107918169A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 馮術娟;趙霞;周震華;繆振華;候樹虎;徐律;卞新海;朱婷婷;張俊逸
• 申請（專利權）人: 江蘇法爾勝光子有限公司
• 主分類號: G02B6/024
• 分類號: G02B6/024;C03B37/018
• 代理公司: 無錫大揚專利事務所(普通合伙)32248
• 代理人: 何軍

1.一種“一”字型有源保偏光纖，其特征為它的橫截面結構由外到里分別是基管層、外包層、應力作用區、內包層和芯層，應力作用區的形狀為“一”字長條形，應力作用區的面積占光纖截面積的比例小于10%，外包層的長寬比為1.5～4；

芯層的主要組分為二氧化硅，并摻雜如下摩爾百分比的元素：

鋁：1～6；

鐿： 0.3～0.6 ；

磷：1～5；

氟：0.1～0.5。

2.一種“一”字型有源保偏光棒，其特征為它的橫截面結構由外到里分別是基管層、外包層、應力作用區、內包層和芯層，應力作用區的形狀為“一”字長條形，應力作用區的面積占光纖截面積的比例小于10%，外包層的長寬比為1.5～4；

芯層的主要組分為二氧化硅，并摻雜如下摩爾百分比的元素：

鋁：1～6；

鐿： 0.3～0.6 ；

磷：1～5；

氟：0.1～0.5。

3.“一”字型有源保偏光纖的制備方法，其包括如下步驟：

（1）、基管的預處理，使基管預熱和有效消除基管內壁的雜質和氣泡；

（2）、將處理過的基管依次進行摻有磷與氟元素的外包層沉積、摻有硼元素的應力層沉積和摻有磷與氟元素的內包層沉積，其中在應力層沉積工序結束后進行定向刻蝕，使被加熱處的基管內側的應力層被逐漸刻蝕，且使該處的應力作用區不被完全刻透，讓該處的應力作用區留有一點厚度，基管內沉積的應力層不完全分開；定向刻蝕即為使基管不再轉動，在基管內通有含氟的腐蝕性氣體；在基管外用一束火頭或兩邊對燒的兩束火頭沿基管的軸向來回移動；

（3）、將步驟（2）中內包層沉積后的基管在1500～1650度通入SiCl₄和SF₆氣體進行摻氟二氧化硅疏松體層沉積，SiCl₄通入的體積流量為150～300sccm，SF₆通入的體積流量為10～20sccm，沉積結束后將基管的尾管切斷，然后浸入浸泡水溶液中浸泡0.5～1.5小時，浸泡結束后在基管中通入N₂吹干二氧化硅疏松體層內部的水份，浸泡水溶液中含有AlCl₃、YbCl₃和H₃PO₄，AlCl₃的摩爾濃度為0.01～0.5%，YbCl₃的摩爾濃度為0.01～0.5%，H₃PO₄的摩爾濃度為0.01～0.5%；

（4）、將步驟（3）吹干后的基管再重新接上尾管，然后在850～950℃先通入O₂對基管中的二氧化硅疏松體層的鋁、鐿、磷進行氧化，O₂通入的時間為30～60分鐘，O₂通入的體積流量為190～210sccm；然后再通入Cl₂對基管中的二氧化硅疏松體層進行干燥，Cl₂通入的時間為30～60分鐘，Cl₂通入的體積流量為190～210sccm；再在1600～2000℃將二氧化硅疏松體層燒結成芯層；

（5）、將步驟（4）中二氧化硅疏松體層燒結成芯層的基管在2100～2200℃將基管、外包層、應力區、內包層和芯層進行正向塌縮和反向塌縮，制成應力區形狀為“一”字的有源保偏光纖預制棒；

（6）、對“一”字的有源保偏光纖預制棒進行拋光，制得呈石英的透明狀的“一”字型有源保偏光棒；

（7）、將透明狀的“一”字型有源保偏光棒拉細成石英光纖，在石英光纖外面先涂覆一層低折射率涂料，經過紫外固化處理；然后再涂覆一層丙烯酸樹脂光纖涂料，經過紫外固化處理，制備成雙包層“一”字型有源保偏光纖。