一种光纤光栅及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤光栅及其制造方法，本发明专利技术涉及光纤光栅技术领域，目前的光纤光栅在实际应用中，光纤光栅的稳定性差，传输速率低下，且传输中信号损耗大，包括芯层，所述芯层的外表面设置有芯包层，所述芯包层的外表面套接有外套层，且芯包层的外表面涂覆有一层涂覆层。该光纤光栅及其制造方法，通过沉积和缩棒的处理，能够优化光纤的能量传递效果，并且传递稳定性高，使制造出来的光纤不易失透，同时纤芯不会带有蓝色现象，进而能够延长光纤的使用寿命，制造工艺简单，通过低折射率涂覆及紫外固化，对光纤光栅起到很好的保护作用，同时极大的提高了光纤对半导体泵浦激光的耦合效率，使其成为多模的高功效率泵浦光耦合到光纤中理想的通道。中理想的通道。中理想的通道。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅及其制造方法


[0001]本专利技术涉及光纤光栅
，具体为一种光纤光栅及其制造方法。

技术介绍

[0002]光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件，由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在制作光纤激光器、光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。
[0003]但是目前的光纤光栅在实际应用中，光纤光栅的稳定性差，传输速率低下，且传输中信号损耗大，没有针对这一缺陷进行相应的改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种光纤光栅及其制造方法，解决了目前的光纤光栅在实际应用中，光纤光栅的稳定性差，传输速率低下，且传输中信号损耗大的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种光纤光栅，包括芯层，所述芯层的外表面设置有芯包层，所述芯包层的外表面套接有外套层，且芯包层的外表面涂覆有一层涂覆层。
[0006]优选的，一种光纤光栅，其制造方法包括以下步骤：
[0007]S1、将反应管接入MCVD车床的气相沉积设备上，向反应管中加入SF6，对反应管的内壁进行抛光处理，除去管内的不洁净物和硅基层缺陷，然后沉积2～6层P2O5‑
SiO2‑
F包层；
[0008]S2、将反应管放入到加热炉中进行加热，加热温度为1900～2400℃，通过热熔石英的张力和粘性力，使反应管外径收缩；
[0009]S3、向加热炉中加入氧气，接着依次加入POCl3、SiCl4，使其与氧气反应，生成P2O5和SiO2纳米颗粒，然后使加热炉降温至150～240℃，使生成的颗粒附着在反应管的内壁上；
[0010]S4、将反应管放入到稀土卤化物的酒精溶液中进行浸泡，浸泡后将反应管接入到气相沉积设备上，通入氯气环境，进行干燥沉积；
[0011]S5、反应管干燥完毕后，对其进行烧结处理，烧结温度为1500～1800℃，烧结外壁后，对其进行升温处理，温度升至为2000～2200℃，进行缩棒处理；
[0012]S6、缩棒完毕后，使其自然冷却至室温，进而形成预制棒，冷却后对其进行打磨处理，将其打磨成正八边形；
[0013]S7、打磨完毕后，对预制棒进行酸处理，除去其表面的杂质，然后将其给清洗烘干，接着将预制棒放入到温度为2000～2200℃石墨感应炉中，使其加热至熔融玻璃状态，然后使其在炉子底部落丝，落丝后形成芯层，接着使其进行内包层涂覆和UV固化工作，进行低折射率涂覆及紫外固化，内包层涂覆采用聚丙烯酸树脂涂料，之后进行收丝工作，收丝完毕后，用外套层包裹在其外部，最终完成光纤光栅的制作。
[0014]优选的，所述步骤S1中，反应管为人造高纯度石英管。
[0015]优选的，所述步骤S1中，反应管的外径为20～26cm，内直径为16～21cm，管长为550～650cm。
[0016]优选的，所述步骤S2中，对反应管进行加热时，以每秒20～30℃进行升温。
[0017]优选的，所述步骤S4中，反应管浸泡的时间为2～3h。
[0018]优选的，所述步骤S4中，干燥沉积时，干燥温度为600～1000℃，干燥时间为55～65min。
[0019]优选的，所述步骤S5中，烧结保温时间为30～55min。
[0020]优选的，所述步骤S7中，预制棒在石墨感应炉中加热时，向炉中通入氩气，作为保护气体。
[0021]有益效果
[0022]本专利技术提供了一种光纤光栅及其制造方法，与现有技术相比具备以下有益效果：
[0023]1、该光纤光栅及其制造方法，通过沉积和缩棒的处理，能够优化光纤的能量传递效果，并且传递稳定性高，使制造出来的光纤不易失透，同时纤芯不会带有蓝色现象，进而能够延长光纤的使用寿命。
[0024]2、该光纤光栅及其制造方法，制造工艺简单，通过低折射率涂覆及紫外固化，对光纤光栅起到很好的保护作用，同时极大的提高了光纤对半导体泵浦激光的耦合效率，使其成为多模的高功效率泵浦光耦合到光纤中理想的通道。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的结构示意图。
[0026]图中：1、芯层；2、芯包层；3、外套层；4、涂覆层。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供三种技术方案：
[0029]实施例一
[0030]一种光纤光栅，包括芯层1，芯层1的外表面设置有芯包层2，芯包层2的外表面套接有外套层4，且芯包层2的外表面涂覆有一层涂覆层4。
[0031]进一步，本专利技术实施例中，一种光纤光栅，其制造方法包括以下步骤：
[0032]S1、将反应管接入MCVD车床的气相沉积设备上，向反应管中加入SF6，对反应管的内壁进行抛光处理，除去管内的不洁净物和硅基层缺陷，然后沉积2层P2O5‑
SiO2‑
F包层；
[0033]S2、将反应管放入到加热炉中进行加热，加热温度为1900℃，通过热熔石英的张力和粘性力，使反应管外径收缩；
[0034]S3、向加热炉中加入氧气，接着依次加入POCl3、SiCl4，使其与氧气反应，生成P2O5和SiO2纳米颗粒，然后使加热炉降温至150℃，使生成的颗粒附着在反应管的内壁上；
[0035]S4、将反应管放入到稀土卤化物的酒精溶液中进行浸泡，浸泡后将反应管接入到气相沉积设备上，通入氯气环境，进行干燥沉积；
[0036]S5、反应管干燥完毕后，对其进行烧结处理，烧结温度为1500℃，烧结外壁后，对其进行升温处理，温度升至为2000℃，进行缩棒处理；
[0037]S6、缩棒完毕后，使其自然冷却至室温，进而形成预制棒，冷却后对其进行打磨处理，将其打磨成正八边形；
[0038]S7、打磨完毕后，对预制棒进行酸处理，除去其表面的杂质，然后将其给清洗烘干，接着将预制棒放入到温度为2000℃石墨感应炉中，使其加热至熔融玻璃状态，然后使其在炉子底部落丝，落丝后形成芯层1，接着使其进行内包层涂覆和UV固化工作，进行低折射率涂覆及紫外固化，内包层涂覆采用聚丙烯酸树脂涂料，之后进行收丝工作，收丝完毕后，用外套层3包裹在其外部，最终完成光纤光栅的制作。
[0039]本专利技术实施例中，步骤S1中，反应管为人造高纯度石英管。
[0040]本专利技术实施例中，步骤S1中，反应管的外径为20cm，内直径为16cm，管长为550cm。
[0041]本专利技术实施例中，步骤S2中，对反应管进行加热时，以每秒20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅，包括芯层(1)，其特征在于：所述芯层(1)的外表面设置有芯包层(2)，所述芯包层(2)的外表面套接有外套层(3)，且芯包层(2)的外表面涂覆有一层涂覆层(4)。2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅，其特征在于，其制造方法包括以下步骤：S1、将反应管接入MCVD车床的气相沉积设备上，向反应管中加入SF6，对反应管的内壁进行抛光处理，除去管内的不洁净物和硅基层缺陷，然后沉积2～6层P2O5‑
SiO2‑
F包层；S2、将反应管放入到加热炉中进行加热，加热温度为1900～2400℃，通过热熔石英的张力和粘性力，使反应管外径收缩；S3、向加热炉中加入氧气，接着依次加入POCl3、SiCl4，使其与氧气反应，生成P2O5和SiO2纳米颗粒，然后使加热炉降温至150～240℃，使生成的颗粒附着在反应管的内壁上；S4、将反应管放入到稀土卤化物的酒精溶液中进行浸泡，浸泡后将反应管接入到气相沉积设备上，通入氯气环境，进行干燥沉积；S5、反应管干燥完毕后，对其进行烧结处理，烧结温度为1500～1800℃，烧结外壁后，对其进行升温处理，温度升至为2000～2200℃，进行缩棒处理；S6、缩棒完毕后，使其自然冷却至室温，进而形成预制棒，冷却后对其进行打磨处理，将其打磨成正八边形；S7、打磨完毕后，对预制棒进行酸处理，除去其表面的杂质，然后将其给清洗烘干，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张轶虎，李俊，王越，刘振国，王秋霞，
申请(专利权)人：武汉理工光科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：