明】
[0031] 圖1為本發明實施例中細徑保偏光纖石英端面的結構示意圖；
[0032] 圖2為本發明實施例中細徑保偏光纖涂層端面的結構示意圖；
[0033] 圖3為本發明實施例中細徑保偏光纖有應力區部分的波導結構示意圖；
[0034] 圖4為本發明實施例中細徑保偏光纖在長期老化條件下的光纖衰減的穩定特性 曲線的走勢圖；
[0035] 圖5為本發明實施例中細徑保偏光纖在長期老化條件下的光纖串音的穩定特性 曲線的走勢圖。
[0036] 圖中：1_光纖芯層，2-石英包層，3-緩沖層，4-應力區，5-石英光纖，6-內涂層， 7_緩沖涂層，8-外涂層。
【具體實施方式】
[0037] 以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0038] 參見圖1、圖2所示，本發明實施例中的細徑保偏光纖包括石英光纖5,石英光纖5 的內部設置有光纖芯層1和石英包層2,石英包層2位于光纖芯層1的外圍。光纖芯層1和 石英包層2之間設置有2個應力區4, 2個應力區4沿光纖芯層1的中心對稱分布，每個應 力區4外圍均設置有1層與應力區4同心的緩沖層3。石英光纖5的外圍設置有內涂層6 和外涂層8,內涂層6和外涂層8之間設置有緩沖涂層7。
[0039] 光纖芯層1的折射率為&，緩沖層3的折射率為ng，石英包層2的折射率為# ; 應力區4的折射率為ns，應力區4外圍的折射率為，應力區4中心的折射率為n應中。
[0040] 本發明實施例中的細徑保偏光纖的相對折射率差的計算公式為：A= (nw -n；& )/ (n折+n；& )? 100%，其中A為相對折射率差；當計算光纖芯層1與石英包層2相對折射率 差時，上述公式中r^;當計算緩沖層3與石英包層2的相對折射率差時，上述公式中 nw為nu;當計算應力區4外圍與石英包層2的相對折射率差時，上述公式中n 當 計算應力區4中心與石英包層2的相對折射率差時，上述公式中。
[0041] 參見圖3所示，光纖芯層1的波導結構為階躍式波導結構，光纖芯層1采用摻鍺的 方式制成，與11;&的相對折射率差A 為0.5%?1.3%。緩沖層3采用淺摻硼的方式 制成，％與私的相對折射率差A%為-0. 1 %?-0. 4%。應力區4采用深摻硼的方式制 成，n應外與n石的相對折射率差An應外為-0. 1 %?-0. 4 %，n應巾與n石的相對折射率差An應 中為-1.2%?-0.8%。
[0042]光纖芯層1的直徑為&，緩沖層3的直徑為，石英光纖5(即石英包層2)的直 徑為d石，應力區4的直徑為d應;d光與d石的比值為0? 〇5?0? 〇8,d緩與d應的比值為1. 0? 1. 2, d應與d石的比值為0? 2?0?4。
[0043] 本發明實施例中石英光纖5的直徑d石為50um或80um，內涂層6的直徑為，緩 沖涂層7的直徑為du涂，外涂層8的直徑d外為90um?140um。d內與d外的比值為0? 65? 0? 85, (1緩涂與d外的比值為0? 75?0? 9。
[0044] 緩沖涂層7的楊氏模量在內涂層6和外涂層8之間，內涂層6的楊氏模量為 0. 05Mpa?20Mpa，外涂層8的楊氏模量為0. 5Gpa?1. 5Gpa，緩沖涂層7的楊氏模量為 0?IMpa?600MPa〇
[0045]內涂層6、緩沖涂層7和外涂層8均采用紫外線固化而成，具體為：內涂層6采用 單模具涂覆、并經紫外線固化后，再經雙模具同時涂覆緩沖涂層7和外涂層8,最后將緩沖 涂層7和外涂層8同時通過紫外線固化，從而實現特殊的干+濕+濕涂覆固化。
[0046] 本發明實施例中的細徑保偏光纖的工作波長為1310nm時，其衰減達到0. 5dB/km 以下，串音達到一 35dB/km;細徑保偏光纖的工作波長為1550nm時，其衰減達到0. 4dB/km 以下，串音達到一 30dB/km。
[0047] 本發明實施例中的細徑保偏光纖的制作原理如下：
[0048]A&較大時，模場直徑可控制小一些，保偏光纖的抗彎曲能力較強，A&較小時， 保偏光纖的衰減會更好一些，同時模場直徑會變大，保偏光纖的抗彎曲能力較弱。
[0049] %、nt和ns+相匹配，當n#較高、且ns+較大時，％的取值可偏大，此時只需對保 偏光纖較低的緩沖能力；當較高較低、且而n4的最低值較小時，n3的取值可偏小，此時 需對保偏光纖提供較高的緩沖能力。
[0050]A和Ans+能夠控制折射率范圍，進而實現在細徑保偏光纖條件下良好的串 音與拍長性能的控制。
[0051] 本發明特定的直徑比值能夠實現保偏光纖的良好的模場直徑、截止波長以及光纖 的串音與拍長等性能控制。
[0052] 下面通過2個實施例具體說明本發明的細徑保偏光纖。
[0053] 實施例1:石英光纖5的直徑知為80um時的4種細徑保偏光纖：光纖1、光纖2、 光纖3和光纖4,光纖1、光纖2、光纖3和光纖4的具體參數見表1。
[0054] 表1、知為80um時的4種細徑保偏光纖的參數表
【主權項】
1. 一種細徑保偏光纖，包括石英光纖巧），石英光纖（5)的外圍設置有內涂層（6)和外 涂層巧），石英光纖巧）的內部設置有光纖巧層（1)和石英包層（2)，石英包層（2)位于光 纖巧層（1)的外圍；光纖巧層（1)和石英包層（2)之間設置有2個應力區（4)，2個應力區 (4)沿光纖巧層（1)的中屯、對稱分布；其特征在于；所述內涂層（6)和外涂層（8)之間設置 有緩沖涂層（7)，每個應力區（4)外圍均設置有與應力區（4)同屯、的緩沖層（3); 所述光纖巧層（1)的折射率為n%，所述緩沖層（3)的折射率為所述石英包層（2) 的折射率為n石;所述應力區（4)的折射率為n應，應力區（4)外圍的折射率為n應外，應力區 (4)中屯、的折射率為n應中； n光與n石的相對折射率差A n光為0. 5 %?1. 3%，n緩與n石的相對折射率差A n緩 為-0. 1 %?-0. 4% ;n應外與n石的相對折射率差A n應外為-0. 1 %?-0. 4%，n應中與n石的相 對折射率差A n應巾為-1. 2%?-0. 8% ; 所述細徑保偏光纖的工作波長為1310皿時，其衰減達到0. 5地/km W下，串音達到一 35地/km ;所述細徑保偏光纖的工作波長為1550nm時，其衰減達到0. 4地/km W下，串音達 到一30地/km。
2. 如權利要求1所述的細徑保偏光纖，其特征在于；所述光纖巧層（1)的直徑為d %， 所述緩沖層（3)的直徑為d緩，所述石英光纖巧）的直徑為d$，所述應力區（4)的直徑為d 應;d光與d石的比值為0. 〇5?0. 〇8, d緩與d應的比值為1. 0?1. 2, d應與d石的比值為0. 2? 0. 4。
3. 如權利要求1所述的細徑保偏光纖，其特征在于：所述內涂層做的直徑為d h，所述 緩沖涂層（7)的直徑為d緩涂，所述外涂層（8)的直徑為，dh與dfi?的比值為0. 65?0. 85， d緩涂與d外的比值為0. 75?0. 9。
4. 如權利要求3所述的細徑保偏光纖，其特征在于：所述石英光纖巧）的直徑d$為 50um 或 80um，所述 d外為 90um ?140um。
5. 如權利要求3所述的細徑保偏光纖，其特征在于；所述內涂層化）的楊氏模量為 0. 05Mpa?20Mpa，所述外涂層做的楊氏模量為0. 5Gpa?1. 5Gpa ;所述緩沖涂層（7)的楊 氏模量為0. IMpa?eOOMPa、且緩沖涂層（7)的楊氏模量在內涂層（6)和外涂層（8)之間。
6. 如權利要求1至5任一項所述的細徑保偏光纖，其特征在于；所述內涂層化）、緩沖 涂層（7)和外涂層（8)制作時，所述內涂層（6)采用單模具涂覆、并經紫外線固化后，再經 雙模具同時涂覆緩沖涂層（7)和外涂層巧），最后將緩沖涂層（7)和外涂層（8)同時通過紫 外線固化。
7. 如權利要求1至5任一項所述的細徑保偏光纖，其特征在于；所述相對折射率差的 計算公式為：A =(叫斤-n石）/(nw+n石）'100%，其中A為相對折射率差；當計算光纖巧層 (1) 與石英包層（2)相對折射率差時，上述公式中njf為n%;當計算緩沖層（3)與石英包層 (2) 的相對折射率差時，上述公式中njf為嗚當計算應力區（4)外圍與石英包層（2)的相 對折射率差時，上述公式中njf為11應％;當計算應力區（4)中屯、與石英包層（2)的相對折射 率差時，上述公式中n折為n應中。
8. 如權利要求1至5任一項所述的細徑保偏光纖，其特征在于；所述光纖巧層（1)采 用滲錯的方式制成，所述緩沖層（3)采用淺滲棚的方式制成，所述應力區（4)采用深滲棚的 方式制成。
【專利摘要】本發明涉及特種光纖領域，具體涉及一種細徑保偏光纖，包括石英光纖，其外圍設置有內涂層和外涂層，石英光纖的內部設置有光纖芯層和石英包層，光纖芯層和石英包層之間設置有2個應力區，內涂層和外涂層之間設置有緩沖涂層，每個應力區外圍均設置有與應力區同心的緩沖層；細徑保偏光纖的工作波長為1310nm時，其衰減達到0.5dB/km以下，串音達到－35dB/km；所述細徑保偏光纖的工作波長為1550nm時，其衰減達到0.4dB/km以下，串音達到－30dB/km。本發明不僅具有優良的衰減和串音穩定特性，而且具有優良的長期工作穩定特性，能夠為高精度光纖陀螺的研制提供更好的光纖環，進而為光纖陀螺向小型化、高精度方向的發展奠定基礎。
【IPC分類】G02B6-024, G02B6-02, G02B6-028
【公開號】CN104536085
【申請號】CN201510005831
【發明人】羅文勇, 劉志堅, 柯一禮, 莫琦, 胡福明, 雷瓊, 康志文, 但融, 趙磊
【申請人】烽火通信科技股份有限公司, 武漢烽火銳光科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月7日