一种制导光纤的制作方法

1.本技术涉及通信传输技术领域，特别涉及一种制导光纤。


背景技术：

2.光纤作为一种传输媒介，具有损耗低、体积小、重量轻以及抗电磁干扰等优点，不仅广泛应用于现代光纤通信技术，也受到了各发达国家军方的重视与青睐。光纤制导武器是一种先进的有线制导武器系统，它采用光纤作为数据传输链路，在武器和发射平台之间双向传输信号，使导弹精准打击敌方目标，是光纤制导武器系统中制导信息传输不可或缺的关键组成元件，其性能直接决定光纤制导武器系统的射程、运行速度和可靠性。
3.现代制导光纤要求具有高强度、小型化、长距离以及良好的衰减和抗弯曲特性。该光纤在后期需要成缆使用，在光纤设计层面上需要对制导光纤进行优化以满足以上性能要求。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种制导光纤，在芯层周边设有掺锗/氟共掺的内包层，可以有效降低其粘度，降低由于界面应力过大所造成的衰减增大，使制导光纤具有良好的衰减特性。
5.本技术实施例提供了一种制导光纤，其包括芯层、内包层、下陷包层、外包层、内涂层和外涂层；
6.所述内包层位于所述芯层外侧；
7.所述下陷包层位于所述内包层外侧；
8.所述外包层位于所述下陷包层外侧；
9.所述内涂层位于所述外包层外侧；
10.所述外涂层位于所述内涂层外侧；
11.所述芯层为锗掺杂的二氧化硅，所述内包层为氟锗共掺的二氧化硅。
12.一些实施例中，所述芯层的相对折射率差为δ1为0.4％～0.6％，所述内包层的相对折射率差δ2为-0.1％～0.1％，所述下陷包层的相对折射率差δ3为-0.8％～-0.5％。
13.一些实施例中，所述下陷包层为氟掺杂的二氧化硅，所述外包层为纯二氧化硅玻璃。
14.一些实施例中，所述芯层的直径d1为6.0μm～8.0μm，所述内包层的直径d2为25μm～35μm，所述下陷包层的直径d3为45μm～ 55μm，所述外包层的直径d4为90μm～110μm，所述内涂层的直径为140μm～160μm，所述外涂层的直径为180μm～220μm。
15.一些实施例中，所述内涂层的杨氏模量为50mpa～150mpa，所述外涂层的杨氏模量为1600mpa～2200mpa。
16.一些实施例中，所述制导光纤的筛选强度大于100kpsi。
17.一些实施例中，在弯曲半径5mm*10圈条件下，所述制导光纤的附加损耗不大于
0.5db。
18.一些实施例中，在弯曲半径15mm*10圈条件下，所述制导光纤的附加损耗不大于0.1db。
19.一些实施例中，所述制导光纤的工作波长为1310nm和1550nm。
20.一些实施例中，在工作波长为1310nm条件下，所述制导光纤的传输损耗小于等于0.39db/km；
21.在工作波长为1310nm条件下，所述制导光纤的传输损耗小于等于0.22db/km。
22.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
23.本技术实施例提供了一种制导光纤，由于在芯层周边设有掺锗/ 氟共掺的内包层，可以有效降低其粘度，降低由于界面应力过大所造成的衰减增大，使制导光纤具有良好的衰减特性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例提供的制导光纤径向剖面结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的制导光纤折射率剖面图。
27.图中：1、芯层；2、内包层；3、下陷包层；4、外包层；5、内涂层；6、外涂层。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.参见图1所示，本技术实施例提供了一种制导光纤，该制导光纤包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6；所述内包层2位于所述芯层1外侧，所述下陷包层3位于所述内包层 2外侧，所述外包层4位于所述下陷包层3外侧，所述内涂层5位于所述外包层4外侧，所述外涂层6位于所述内涂层5外侧，所述芯层 1为锗掺杂的二氧化硅，所述内包层2为氟锗共掺的二氧化硅。所述下陷包层3为氟掺杂的二氧化硅，所述外包层4为纯二氧化硅玻璃。
30.本技术实施例提供了一种制导光纤，由于在芯层周边设有掺锗/ 氟共掺的内包层，可以有效降低其粘度，降低由于界面应力过大所造成的衰减增大，使制导光纤具有良好的衰减特性。
31.在一些优选的实施方式中，所述芯层1的相对折射率差为δ1为 0.4％～0.6％，所述内包层2的相对折射率差δ2为-0.1％～0.1％，所述下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.8％～-0.5％。
32.本实施例中，制导光纤芯层1的相对折射率差相对常规制导通信光纤来说，虽有增
加但是并没有显著增加，减小了芯层1掺锗对衰减带来的不利影响。
33.参见图2所示，在一些优选的实施方式中，所述芯层1的直径 d1为6.0μm～8.0μm，所述内包层2的直径d2为25μm～35μm，所述下陷包层3的直径d3为45μm～55μm，所述外包层4的直径d4 为90μm～110μm，所述内涂层5的直径为140μm～160μm，所述外涂层6的直径为180μm～220μm。
34.本技术提供的制导光纤的外包层4的尺寸小于常规制导通信光纤，芯层1的相对折射率差大于常规制导通信光纤的相对折射率差，同时采用环绕下陷包层结构，使得该制导光纤具有良好的抗弯曲性能。本制导光纤的外涂层直径小于常规制导通信光纤，更适合于制导光缆小型化制备。
35.所述制导光纤的工作波长为1310nm和1550nm。
36.在工作波长为1310nm条件下，所述制导光纤的传输损耗小于等于0.39db/km。
37.在工作波长为1310nm条件下，所述制导光纤的传输损耗小于等于0.22db/km。
38.在弯曲半径5mm*10圈条件下，所述制导光纤的附加损耗不大于 0.5db。
39.在弯曲半径15mm*10圈条件下，所述制导光纤的附加损耗不大于0.1db。
40.在一些优选的实施方式中，所述内涂层5的杨氏模量为50mpa～150mpa，所述外涂层6的杨氏模量为1600mpa～2200mpa。
41.本制导光纤的涂层材料的弹性模量也与常规制导通信光纤有所区别，保证制导光纤具有良好的筛选强度。具体地，所述制导光纤的筛选强度大于100kpsi，可以达到200kpsi。
42.以下通过几个具体实施例，对本技术进行详细说明。
43.实施例一：
44.一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟锗共掺的二氧化硅。
45.几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为6μm，内包层2的直径 d2为25μm，下陷包层3的直径d3为45μm，外包层4的直径d4 为90μm，内涂层5的直径为140μm，外涂层6的直径为180μm。
46.折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.4％，内包层2 的折射率差δ2为-0.1％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.8％。
47.涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为50mpa，外涂层6 的杨氏模量为1500mpa。
48.所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表1。
49.表1：实施例1数据结果
[0050][0051]
实施例二：
[0052]
一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟锗共掺的二氧化硅。
[0053]
几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为7μm，内包层2的直径 d2为30μm，下陷包层3的直径d3为50μm，外包层4的直径d4 为100μm，内涂层5的直径为150μm，外涂层6的直径为200μm。
[0054]
折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.5％，内包层2 的折射率差δ2为0％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.65％。
[0055]
涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为100mpa，外涂层 6的杨氏模量为1900mpa。
[0056]
所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表2。
[0057]
表2：实施例2数据结果
[0058][0059]
实施例三：
[0060]
一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟
锗共掺的二氧化硅。
[0061]
几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为8μm，内包层2的直径 d2为35μm，下陷包层3的直径d3为55μm，外包层4的直径d4 为110μm，内涂层5的直径d5为160μm，外涂层6的直径d6为 220μm。
[0062]
折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.6％，内包层2 的折射率差δ2为0.1％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.5％。
[0063]
涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为150mpa，外涂层 6的杨氏模量为2200mpa。
[0064]
所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表3。
[0065]
表3：实施例3数据结果
[0066][0067]
实施例四：
[0068]
一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟锗共掺的二氧化硅。
[0069]
几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为6.5μm，内包层2的直径d2为28μm，下陷包层3的直径d3为48μm，外包层4的直径d4 为95μm，内涂层5的直径d5为145μm，外涂层6的直径d6为185μm。
[0070]
折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.5％，内包层2 的折射率差δ2为0.1％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.6％。
[0071]
涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为120mpa，外涂层 6的杨氏模量为2000mpa。
[0072]
所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表4。
[0073]
表4：实施例4数据结果
[0074][0075]
实施例五：
[0076]
一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟锗共掺的二氧化硅。
[0077]
几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为7.5μm，内包层2的直径d2为32μm，下陷包层3的直径d3为52μm，外包层4的直径d4 为105μm，内涂层5的直径d5为155μm，外涂层6的直径d6为 195μm。
[0078]
折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.55％，内包层2 的折射率差δ2为0.1％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.65％。
[0079]
涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为70mpa，外涂层6 的杨氏模量为1700mpa。
[0080]
所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表5。
[0081]
表5：实施例5数据结果
[0082][0083]
实施例六：
[0084]
一种制导光纤，其包括芯层1、内包层2、下陷包层3、外包层4、内涂层5和外涂层6，内包层2位于芯层1外侧，下陷包层3位于内包层2外侧，外包层4位于下陷包层3外侧，内涂层5位于外包层4 外侧，外涂层6位于内涂层5外侧，芯层1为锗掺杂的二氧化硅，内包层2为氟
锗共掺的二氧化硅。
[0085]
几何尺寸方面：控制芯层1的直径d1为6.2μm，内包层2的直径d2为29μm，下陷包层3的直径d3为51μm，外包层4的直径d4 为102μm，内涂层5的直径d5为155μm，外涂层6的直径d6为 210μm。
[0086]
折射率方面：控制芯层1的相对折射率差δ1为0.45％，内包层2 的折射率差δ2为0.1％，下陷包层3的相对折射率差δ3为-0.55％。
[0087]
涂层弹性模量方面：控制内涂5的杨氏模量为70mpa，外涂层6 的杨氏模量为1800mpa。
[0088]
所拉制的制导光纤主要参数及弯曲变化见表6。
[0089]
表6：实施例6数据结果
[0090][0091]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0092]
需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0093]
以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。