[發明專利]一種高占空比多芯微結構通信光纖的制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202110050952.4
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN113149422A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 鄭羽;江昕;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: C03B37/025
• 分類號: C03B37/025;C03B37/012;C03C25/105;C03C25/12;C03C25/285;C03C25/40;C03C25/32;G02B6/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明公開了一種高占空比多芯微結構通信光纖的制備方法及裝置，屬于光纖設計和制備領域，包括：若干根纖芯間隔分布；于所有纖芯之間的外圍緊密填充毛細管構成第一堆棧體，其中緊貼于某一纖芯周圍的六個毛細管構成正六邊形結構；于第一堆棧體的外圍緊密填充第一支撐毛細棒形成近似圓形的第二堆棧體；套入玻璃套管中，并填充第二支撐毛細棒得到光纖預制棒；進行光纖拉絲，并控制各處的氣體壓力以形成通信光纖。本發明的有益效果在于：通過引入空氣孔分隔纖芯，有效抑制了纖芯之間的串擾；通過主動精密控制各處的氣體壓力，減小纖芯之間的距離，提高纖芯密度；同時利用特殊的堆棧工藝，能夠輕松實現米量級長度的光纖預制棒生產。

技術領域

本發明涉及光纖設計和制備領域，尤其涉及一種高占空比多芯微結構通 信光纖的制備方法及裝置。

背景技術

通信光纖由纖芯和折射率略低的包層組成，纖芯和包層不可分離，利用 光的全反向原理傳輸光信號。按照光纖纖芯傳輸模式數量的不同，將通信光 纖劃分為多模光纖和單模光纖。隨著圖像技術、計算技術、云技術、無線通 信技術甚至是游戲娛樂的快速發展，對于信息傳輸帶寬的要求也在不斷提高， 為了提高通信帶寬，主要采用波分復用、時分復用、頻分復用、碼分復用、 空分復用等復用技術。其中，空分復用是將為多對電線或光纖共用一條纜的 復用方式，將多條光纖做在一條纜內，而不明顯增加光纖的直徑，這種含有 多個纖芯的光纖被稱作多芯光纖。

目前，市面上主流的多芯光纖為7芯光纖，主要采用石英玻璃作為原材 料，其包括一個位于正中間的纖芯預制棒，以及圍繞該纖芯預制棒的周圍以 “衛星狀”均勻排列的6個纖芯預制棒，這7個纖芯預制棒均由高折射率的 纖芯本體和低折射率的包層組成。這種光纖制備難度較大，在制備過程為石 英玻璃棒打孔后插入融縮過后的纖芯預制棒，預制棒長度僅為厘米量級；需 對纖芯摻鍺、包層摻氟，以抑制纖芯之間的光學模式耦合，摻雜工藝要求很 高，成本高；通過摻雜工藝難以在保證數據傳輸通道的同時，實現高折射率 差；由于摻雜引起的材料的熱學性能的改變，導致在光纖制備過程不同材料 在同一加熱溫度下粘度的差異，導致光纖微結構不穩定，拉絲過程難以維持， 加大了光纖制備的難度，因此針對以上問題，迫切需要研究一種高占空比多 芯微結構通信光纖的制備方法及裝置，以滿足實際使用的需要。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種高占空比多芯微結構通信光 纖的制備方法及裝置，通過空氣孔分隔纖芯，提高纖芯的數值孔徑，極大程 度上抑制了纖芯之間的串擾，且光纖只需采用純石英材料，無需摻雜，降低 了成本，同時利用特殊的堆棧工藝，可以在更小的光纖截面，實現更多的纖 芯數量，提高數據傳輸通道的容量，制備簡單，能夠輕松實現米量級長度的 光纖預制棒生產。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案實現：

本發明提供一種高占空比多芯微結構通信光纖的制備方法，包括：

步驟S1，若干根纖芯間隔分布，所有所述纖芯之間平行而不相交，且兩 兩相鄰的三根所述纖芯形成一正三角結構；

步驟S2，于所有所述纖芯之間的間隙中，以及所有所述纖芯的外圍緊密 填充毛細管，緊貼于其中一纖芯周圍的所有所述毛細管的徑向截面中心點依 次連線構成正六邊形，由所有所述纖芯和填充的所有毛細管緊密排列構成一 第一堆棧體；

步驟S3，于所述第一堆棧體的外圍緊密填充第一支撐毛細棒，使所述第 一堆棧體和第一支撐毛細棒緊貼，以形成一近似圓形的第二堆棧體；

步驟S4，將所述第二堆棧體套入玻璃套管中，并于所述第二堆棧體的外 圍和所述玻璃套管之間填充第二支撐毛細棒，得到一光纖預制棒；

步驟S5，對所述光纖預制棒進行光纖拉絲，于光纖拉絲過程中主動精密 控制所述第二堆棧體中各處的氣體壓力，以形成通信光纖；以及