一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件的制作方法

本技术涉及一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，属于光纤制备。

背景技术：

1、近年来，随着光纤激光技术的不断发展，使其在激光医疗、激光雷达、光通信、武器装备、激光探测等领域备受青睐，也同时对光纤激光器的性能提出了更高的要求，即不仅要保持高功率、单模输出，而且输出光束质量也要好，有的还要求能输出线偏振状态的激光，以满足高功率窄线宽光纤激光器的应用需求，这就意味着光纤激光器中起主要传输和放大能量的光纤要有更好的性能。

2、有研究表明光纤激光器的腔长越长，光纤的非线性效应就越明显，受激拉曼散射(srs)和受激布里渊散射(sbs)是光纤激光器和放大器中的主要非线性作用，都跟光纤的长度成正比，且稀土掺杂光纤的非线性系数更大，有必要缩短激光器所用光纤的长度，同时，短腔是光纤激光器实现单纵模运作的重要条件，要缩短光纤激光腔的长度，必须提高光纤芯层的掺杂浓度，以提高泵浦吸收效率及激光器输出功率，但是提高光纤芯层的掺杂浓度，势必会给后续的制作工序带来更大的困难。

3、目前，保偏有源光纤的制作工艺流程通常包括芯棒，套管，打孔，装配应力棒，拉丝和测试等工序，芯棒的制备一般采用mcvd方法，也可选用其它方法如ovd，vad和pcvd等，芯棒制作完成后，再通过套管工艺，即将制作好的芯棒插入适当尺寸的套管中，在高温作用下熔缩成光纤预制棒，以达到设计的芯包比要求，再将套管完成之后的光纤预制棒采用机械打孔的方法将其加工成具有应力孔的光纤预制棒，将提前制备好应力棒装配到光纤预制棒上，最后进行拉丝涂覆和测试。上述常规的保偏有源光纤的制备方法存在以下几个缺点：一是芯棒进行套管的过程中，有可能造成光纤同心度的增大以及套管界面存在气泡。二是对于纤芯掺杂浓度高，且应力区和纤芯区距离较近的保偏有源光纤，由于纤芯深掺杂，当采用传统芯棒套管组成母棒的方式后，由于纤芯浓度大大提升，会极大增加打孔的难度，致使在打孔的过程中芯棒开裂，造成成品率低。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，降低打孔的难度，避免打孔过程中芯棒开裂，提高成品率，降低生产成本。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，其特征在于：包括打孔棒、芯棒和应力棒，所述打孔棒的中心开设轴向贯通的中心孔，所述中心孔两侧对称设有应力孔，所述应力孔轴向贯通，所述中心孔内插设芯棒，所述应力孔内插设应力棒。

3、所述中心孔的半径为r1，尺寸结构满足6mm≤r1≤12mm，所述应力孔的半径为r2，尺寸结构满足6≤r2≤12mm，所述中心孔的中心与应力孔的中心之间的距离为d1，尺寸满足20≤d1≤40mm。

4、所述芯棒和应力棒的直径分别为5～10mm，芯棒的直径小于等于中心孔的内径，应力棒的直径小于等于应力孔的内径。

5、所述芯棒包括芯层和纯石英包层，所述纯石英包层设于芯层外周。

6、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，芯棒、应力棒、打孔棒独立进行制备，降低了打孔的难度，避免了芯棒开裂，降低了生产成本；而后进行组装，避免了芯棒预制棒组件在塑性加工过程中造成变形，使其保持较好的同心度。芯棒、应力棒、打孔棒可独立并行进行，提高了生产效率、降低了制备难度。

技术特征：

1.一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，其特征在于：包括打孔棒、芯棒和应力棒，所述打孔棒的中心开设轴向贯通的中心孔，所述中心孔两侧对称设有应力孔，所述应力孔轴向贯通，所述中心孔内插设芯棒，所述应力孔内插设应力棒。

2.根据权利要求1所述的一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，其特征在于：所述中心孔的半径为r1，尺寸结构满足6mm≤r1≤12mm，所述应力孔的半径为r2，尺寸结构满足6≤r2≤12mm，所述中心孔的中心与应力孔的中心之间的距离为d1，尺寸满足20≤d1≤40mm。

3.根据权利要求1所述的一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，其特征在于：所述芯棒和应力棒的直径分别为5～10mm，芯棒的直径小于等于中心孔的内径，应力棒的直径小于等于应力孔的内径。

4.根据权利要求1所述的一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，其特征在于：所述芯棒包括芯层和纯石英包层，所述纯石英包层设于芯层外周。

技术总结
本技术涉及一种纤芯深掺杂的有源保偏光纤预制棒组件，属于光纤制备技术领域。包括打孔棒，所述打孔棒中心开设上下贯通的中心孔，所述中心孔两侧对称设有应力孔，所述中心孔内插设芯棒，所述应力孔内插设应力棒。所述中心孔的半径为r1，6≦r1≦12mm，所述应力孔的半径r2，6≦r2≦12mm，所述中心孔的中心与应力孔的中心之间距离为d1，20≦d1≦40mm。所述芯棒和应力棒的直径分别为5～10mm。所述芯棒包括芯层和纯石英包层，所述纯石英包层设于芯层外周。本申请芯棒、应力棒、打孔棒独立进行制备，降低了打孔的难度，避免了芯棒开裂，降低了生产成本；而后进行组装，避免了芯棒预制棒组件在塑性加工过程中造成变形，使其保持较好的同心度。

技术研发人员：徐律,宋海瑞,韩婷婷,卞新海,缪振华,侯树虎
受保护的技术使用者：江苏法尔胜光电科技有限公司
技术研发日：20221206
技术公布日：2024/1/12