[發明專利]一種軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖及制備方法

在審

• 申請號: 202110049580.3
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112851109A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 江昕;鄭羽;殷若琛;劉思迪;付曉松;鄒琪琳
• 申請（專利權）人: 艾菲博（寧波）光電科技有限責任公司
• 主分類號: C03B37/027
• 分類號: C03B37/027;G02B6/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

1.一種軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，包括：

一纖芯區，所述纖芯區包括一第一毛細管和多個毛細棒，多個所述毛細棒圍繞所述第一毛細管堆棧，以形成一實心的環形纖芯，于所述環形纖芯中傳輸光波導；

一內包層區，所述內包層區圍繞所述纖芯區設置，所述內包層區包括圍繞所述纖芯區的外圍周期性分布的空氣孔，以降低所述內包層區的折射率；

一外包層區，所述外包層區套設于所述內包層區；

所述纖芯區、所述內包層區和所述外包層區均采用同一種材料。

2.根據權利要求1所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，所述外包層區由一具有預設厚度的固態材料制成；

所述預設厚度的范圍為20um～200um。

3.根據權利要求1所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，還包括：

多個支撐毛細棒，多個所述支撐毛細棒分別填充于所述內包層區和所述外包層區之間，多個所述支撐毛細棒的尺寸不同。

4.根據權利要求1所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，所述內包層區由多個第二毛細管組成；

多個所述第二毛細管圍繞所述環形纖芯依次堆棧形成一第二堆棧體。

5.根據權利要求1所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，所述空氣孔的數量為36-396個。

6.根據權利要求1所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，所述光波導的傳輸方式為軌道角動量模式，所述軌道角動量模式的可傳輸模式的數量大于2。

7.根據權利要求6所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，所述軌道角動量模式的可傳輸模式的數量為[30，48]。

8.一種軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖的制備方法，用于制備權利要求1-7任意一項所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，將多個毛細棒圍繞一第一毛細管堆棧形成徑向截面呈正六邊形的第一堆棧體；

步驟S2，多個第二毛細管環繞所述第一堆棧體的外圍依次多層堆棧形成一第二堆棧體；

步驟S3，于所述第二堆棧體的外圍套設一固態套管套設，并于所述第二堆棧體的外壁和所述固態套管的內壁之間的間隙中填充多個不同尺寸的支撐毛細棒，構成一光纖預制棒；

步驟S4，對所述光纖預制棒進行光纖拉絲，并于光纖拉絲過程中對所述光纖預制棒中各區域之間的間隙進行分壓獨立控制，以形成一缺陷芯微結構光纖，所述缺陷芯微結構光纖包括由所述第一毛細管和多個所述毛細棒熔融后形成的纖芯區、由多個所述第二毛細管和所有所述支撐毛細棒熔融后形成的周期性分布有空氣孔的內包層區、由固態套管熔融后形成的外包層區。

9.根據權利要求8所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖的制備方法，其特征在于，所述內包層區的空氣占空比為50％～99％。

10.根據權利要求8所述的軌道角動量傳輸的缺陷芯微結構光纖的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，于光纖拉絲過程中對所述內包層區進行分壓獨立控制，具體包括：

步驟S41，從所述內包層區選擇一個所述第二毛細管或對稱分布的兩個所述毛細管；

步驟S42，采用一多通道主動式氣控單元對被選擇的所述第二毛細管進行分壓獨立控制，以增大或減小所述被選擇的所述第二毛細管的孔徑。