[發明專利]一種“一”字型單偏振光纖及其制造方法

在審

• 申請號: 201910486595.9
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110187436A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 汪杰;朱婷婷;徐丹;趙霞;吳浩;姜愷銘;李垠松;張冬梅
• 申請（專利權）人: 江蘇法爾勝光電科技有限公司;無錫法爾勝光電科技有限公司;法爾勝泓昇集團有限公司
• 主分類號: G02B6/024
• 分類號: G02B6/024;G02B6/036;G02B6/02;C03B37/018;C03B37/027
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王凱

本發明一種“一”字型單偏振光纖及其制造方法，所述光纖包含有纖芯(1)、包裹于纖芯(1)外的內包層(2)，其特征在于：所述內包層(2)的兩側沿其軸向對稱設置有應力作用區(3)，且應力作用區(3)的橫截面為“一”字形結構，所述內包層(2)和應力作用區(3)外包裹有外包層(5)，所述外包層(5)內沿其軸向設置有空氣氣孔(4)。本發明一種“一”字型單偏振光纖及其制造方法，其具有的“一”字形應力作用區提高了溫度適應性、且具有的幾何對稱性提高了其一致性并方便了制造。

技術領域

本發明涉及一種單偏振光纖及其制作方法，尤其是涉及“一”字型結構的單偏振光纖及其制作方法，屬于光纖傳感技術領域。

背景技術

近年來，隨著高功率光纖激光器、光纖陀螺、電流傳感器、超輻射光源以及電光器件的快速發展，對只有一個偏振導模的單偏振光纖的需求不斷增加。

在單偏振光纖中，僅能傳輸兩個正交線偏振模中的一個，另一個模截止或者發生嚴重泄露而衰減，故單偏振光纖的輸出光始終只有一種單一的偏振模式。與保偏光纖支持兩個正交偏振模不同，單偏振光纖具有很多優點：高消光比，無偏振模式色散，偏振相關損耗顯著以及低的偏振失配敏感性，可以有效的降低系統的偏振耦合和偏振模式色散。

現有技術當中，在光纖之中實現單偏振功能采用了下述方法：

①通過摻雜橢圓芯/包層應力誘導雙折射效應產生大的雙折射，通過摻雜形成不同的芯包折射率差值造成其中一個基偏振模截止；

②在光纖中制造輔助空氣氣孔來替代摻雜，如中國專利文獻CN1809771A公開了“一種單偏振光纖和系統以及制造方法”，其包括一種大致呈橢圓的纖芯以及設置與中心纖芯相對兩側的空氣氣孔，該發明在制備光纖時，空氣氣孔內徑貼近纖芯，外徑貼近纖芯/包層界面，而在實際操作中，氣孔位置很難精確定位；再者如中國專利CN101809476A公開了“一種摻硼-氟應力構件的保偏和單偏振光纖”，其包括橢圓纖芯和包層以及毗鄰該纖芯且位于包層內至少一個應力構件，應力構件包括硼和氟共同摻雜的二氧化硅；該發明的光纖采用摻硼-氟應力構件來產生應力雙折射，且應力構件的面積為10～15μm。

綜上所述，現有常規技術中的單偏振光纖及其制造方法多針對橢圓纖芯的光纖，影響了其應用范圍，且制造難度大、一致性較差。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種“一”字型單偏振光纖及其制造方法，其具有的“一”字形應力作用區提高了溫度適應性、且具有的幾何對稱性提高了其一致性并方便了制造。

本發明的目的是這樣實現的：

一種“一”字型單偏振光纖，所述光纖包含有纖芯、包裹于纖芯外的內包層，所述內包層的兩側沿其軸向對稱設置有應力作用區，且應力作用區的橫截面為“一”字形結構，所述內包層和應力作用區外包裹有外包層，所述外包層內沿其軸向設置有空氣氣孔。

本發明一種“一”字型單偏振光纖，所述空氣氣孔設置有多個，且空氣氣孔對稱分布于應力作用區的兩側，多個空氣氣孔的中心軸線位于同一平面上、并與“一”字形結構的應力作用區所在平面相垂直。

本發明一種“一”字型單偏振光纖，所述空氣氣孔設置有2～6個。

本發明一種“一”字型單偏振光纖，所述纖芯內摻雜有鍺、氟和磷；鍺、氟、磷共摻后使得纖芯具有最大折射率Δ百分比Δ1，Δ1為0.01～0.015；

內包層由摻氟的二氧化硅制造，內包層最大折射率Δ百分比Δ2為-0.007～-0.003之間；

應力作用區由摻硼的二氧化硅制造，應力作用區最大折射率Δ百分比Δ3為-0.008～-0.016；

外包層由純二氧化硅制造，外包層最大折射率Δ百分比Δ4為0。