一种高应力有源保偏光纤预制棒的拉丝方法

摘要

本发明涉及一种高应力有源保偏光纤预制棒的拉丝方法。用CVD工艺沉积稀土离子掺杂有源光纤预制棒；分别制备一根石英棒和光纤预制棒；有源光纤预制棒熔接在石英棒与光纤预制棒中间；在熔接后的整根预制棒上打两个孔；将两根细石英棒分别依次插入石英棒的两个内孔II、有源光纤预制棒的两个内孔I中，将两根应力棒分别依次插入下接光纤预制棒的两个内孔III、有源光纤预制棒的两个内孔I中，两个应力棒与两个细石英棒紧密接触；将预制棒接上支撑管后放进拉丝塔的加热炉内，预制棒受热软化后，由于有源光纤预制棒的两个内孔I的上端已被细石英棒封死，可避免硼棒液化后溢出内孔I。可有效提高有源保偏预制棒的利用长度，同时可较大程度降低光纤的形变量。

主权项

一种高应力有源保偏光纤预制棒的拉丝方法，其特征在于：步骤如下：第一步，利用CVD工艺沉积稀土离子掺杂有源光纤预制棒（9），沉积完成后取下有源光纤预制棒（9）进行褪火，有源光纤预制棒（9）包括有源光纤预制棒包层（2）、有源光纤预制棒棒芯（1）；第二步，分别制备一根与有源光纤预制棒（9）外径相同的石英棒（10）和光纤预制棒（11），石英棒（10）包括上接石英棒包层（7），光纤预制棒（11）包括下接光纤预制棒包层（5）、下接光纤预制棒棒芯（4），下接光纤预制棒棒芯（4）的热膨胀系数需与有源光纤预制棒棒芯（1）的热膨胀系数相同；第三步，将有源光纤预制棒（9）熔接在石英棒（10）与光纤预制棒（11）中间，熔接前需将三根预制棒的端面磨平，以保证熔接面I（12）与熔接面II（13）的熔接平整度；第四步，利用超声波打孔机在第三步熔接后的整根预制棒上打两个孔，打孔前需检查钻头的完整性与钻杆的平直度，打孔后，有源光纤预制棒（9）上的两个内孔I（3）、石英棒（10）上的两个内孔II（8）、光纤预制棒（11）上的两个内孔III（6）孔经大小相等；第五步，完成打孔工艺后，将两根细石英棒（15）对应于石英棒（10）的两个内孔II（8），分别依次插入石英棒（10）的两个内孔II（8）、有源光纤预制棒（9）的两个内孔I（3）中，细石英棒（15）插入内孔I（3）的深度应在2~5mm范围内，细石英棒（15）与内孔II（8）、内孔I（3）孔壁之间需要保留一定的间隙量，间隙量为内孔II（8）或内孔I（3）的半径与细石英棒（15）半径之差，其范围为0.2~0.4mm，以利于抽真空封装与拉丝工艺中气体的顺利排出；将两根应力棒（14）对应于下接光纤预制棒（11）的两个内孔III（6）、分别依次插入下接光纤预制棒（11）的两个内孔III（6）、有源光纤预制棒（9）的两个内孔I（3）中，需保证两个应力棒（14）与两个细石英棒（15）紧密接触，以防止接触面III（16）处在拉丝过程中产生气泡，应力棒（14）与内孔III（6）、内孔I（3）孔壁之间需要保留一定的间隙量，间隙量为内孔III（6）或内孔I（3）的半径与证应力棒（14）半径之差，其范围为0.2~0.4mm，以利于抽真空封装与拉丝工艺中气体的顺利排出；第六步，将第五步组装好的预制棒接上支撑管后放进拉丝塔的加热炉内，预制棒受热软化后，在气压的作用下，应力棒（14）、细石英棒（15）与预制棒内孔之间的间隙会逐渐消失，在预制棒继续加热过程中，由于有源光纤预制棒（9）的两个内孔I（3）的上端已被细石英棒（15）密封住，进而可避免硼棒液化后溢出内孔I（3），所以此拉丝方法不会出现常规拉丝工艺中的硼溢出情形，进而可保证光纤的几何精度与有效拉丝长度；由于下接光纤预制棒（11）的几何尺寸、应力分布与有源光纤预制棒（9）基本一致，所以在拉丝过程中可以先根据下接光纤预制棒（11）拉成光纤的实际变形情况调整工艺参数，进而可有效提高有源光纤预制棒（9）的利用长度。