空芯反谐振光纤中间体预制棒结构制造技术

本申请提供一种空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，包括外套管，外套管内靠近两端处设有填充支撑结构，填充支撑结构包括中心支撑管，中心支撑管与外套管同心布置，外套管内壁沿周向设有多个第一空心管，第一空心管端部设在中心支撑管外壁和外套管内壁之间，填充支撑结构还包括第一填充棒，多个第一填充棒沿周向布置在外套管内靠近两端处，各第一填充棒设在相邻第一空心管之间，解决了空芯反谐振光纤预制棒采用焊接制备时纵向均匀性、结构一致性不好的问题。好的问题。好的问题。

【技术实现步骤摘要】
空芯反谐振光纤中间体预制棒结构


[0001]本技术涉及光纤制造领域，尤其是涉及一种空芯反谐振光纤中间体预制棒结构。

技术介绍

[0002]目前广泛使用的实芯光纤由于其纤芯石英基质材料的本征缺陷如非线性、色散、光致损伤、紫外中红外不通光等，限制了实芯光纤在通信数据传输，高功率短脉冲激光传输，紫外、中红外、太赫兹、微波传输等领域的应用。空芯光纤作为为微结构光纤的一个重要研究方向，由于其极小的非线性、较低的模式色散、高损伤阈值、宽传输波段及近乎光速的传输速度，有期望突破传统光纤的瓶颈。
[0003]空芯反谐振光纤是最近发现的一种具有潜在应用的新型空芯光纤，其光纤结构周围环绕空气纤芯的石英毛细管结构层是最核心的部分，此结构可以使特定波长的光谐振至包层外，对不满足谐振条件的光被反射回空气纤芯，通过反谐振反射原理和抑制模式耦合将光能量限制到纤芯中，该光纤中绝大部分光能量（99%以上）在空气纤芯中传输，因此光传输受光纤材料吸收影响小，非线性效应和延迟低，损伤阈值高，在高功率和脉冲激光柔性传输中优势明显，而且可以作为光与物质相互作用的高效平台，在传感等领域发挥重要作用。
[0004]空芯反谐振光纤制备的主要步骤包括中间体的制作和预制棒拉丝等，其中中间体的制作是光纤结构和性能得以保障的关键过程，在现有技术中公开的研究主要为空芯反谐振光纤结构设计、理论模拟或光纤应用方面的研究，关于空芯反谐振光纤制备尤其是中间体制备工艺的研究少见报道，空芯反谐振光纤结构一般为圆环形包层，包层内壁悬挂多个相同尺寸的毛细管，每个毛细管之间相互不接触，并平均分布在包层内壁上。目前空芯反谐振光纤中间体的制备主要以焊接法为主，这种方法的好处是不使用模具，直接将毛细管通过外部热源焊接到包层套管内壁表面形成初始预制棒，然后将预制棒拉制成中间体。但这种方法存在一定的缺陷，如：
[0005]（1）毛细管焊接到包层套管内壁时，由于热源的不均匀，每个毛细管与套管的焊接面积不同，且随着套管长度的增加，焊接点也随之增加，导致预制棒的不均匀性会进一步增加，严重影响拉制的中间体结构的纵向均匀性；
[0006]（2）在焊接过程中定位精度难以保证，毛细管间的物理偏差在拉制中间体的过程中会被放大，进而影响光纤的结构一致性；
[0007]（3）对外部条件的要求较高，需要提供稳定的热源或其他直接作用手段。
[0008]因此亟需一种克服毛细管焊接工艺缺陷的空芯反谐振光纤预制棒结构。

技术实现思路

[0009]本技术提供了一种空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，解决了空芯反谐振光纤预制棒采用焊接制备时纵向均匀性、结构一致性不好的问题。
[0010]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种空芯反谐振光纤中
间体预制棒结构，包括外套管，外套管内靠近两端处设有填充支撑结构，填充支撑结构包括中心支撑管，中心支撑管与外套管同心布置，外套管内壁沿周向设有多个第一空心管，第一空心管端部设在中心支撑管外壁和外套管内壁之间，填充支撑结构还包括第一填充棒，多个第一填充棒沿周向布置在外套管内靠近两端处，各第一填充棒设在相邻第一空心管之间。
[0011]优选的方案中，第一填充棒与相邻的第一空心管外壁和外套管内壁相切或第一填充棒与相邻的第一空心管外壁和中心支撑管外壁相切。
[0012]优选的方案中，第一空心管内设有第二空心管，第二空心管设在第一空心管中心与外套管中心连线上，第二空心管外壁与第一空心管远离外套管中心的一侧的内壁相切。
[0013]优选的方案中，第一空心管内两端还设有多个填充棒，多个填充棒设在第二空心管外壁和第一空心管内壁之间。
[0014]优选的方案中，填充支撑结构还包括第二填充棒、第三填充棒、第四填充棒和第五填充棒，第二填充棒、第三填充棒、第四填充棒和第五填充棒设在第二空心管内，第二填充棒设在第一空心管内第二空心管的对侧，第三填充棒设在第二填充棒和第二空心管的两侧，第四填充棒和第五填充棒分别设在第三填充棒两侧。
[0015]优选的方案中，外套管两端还设有端盖，端盖中心设有第一定位柱，第一定位柱外侧设有沿周向布置的第二定位柱，第一定位柱和第二定位柱分别插入中心支撑管和第二空心管内。
[0016]本技术的有益效果为：通过在外套管内壁的空心管间设置间隔元件填充缝隙，两端形成稳定的支撑结构，保证管间的均匀性及稳定性；通过空心管和填充棒间的相互支撑来实现定位，工艺简单、成本低；在光纤拉制过程中被光纤拉丝塔加热时第一空心管和第二空心管会自然的均匀焊接到外套管内壁，无需预先焊接。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0018]图1是本技术的正面示意图。
[0019]图2是本技术的单空心管的端部示意图。
[0020]图3是本技术的双空心管的端部示意图。
[0021]图4是本技术的中部截面图。
[0022]图5是本空心管为奇数的中部截面图。
[0023]图6是第一填充棒另一种布置的端部示意图。
[0024]图7是本技术的示意图。
[0025]图8是本技术增加端盖的示意图。
[0026]图中：外套管1；第一空心管101；第二空心管102；中心支撑管103；第一填充棒104；第二填充棒105；第三填充棒106；第四填充棒107；第五填充棒108；填充支撑结构2；端盖3；第一定位柱301；第二定位柱302。
具体实施方式
[0027]如图1
‑
8中，一种空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，包括外套管1，外套管1内靠
近两端处设有填充支撑结构2，填充支撑结构2包括中心支撑管103，中心支撑管103与外套管1同心布置，外套管1内壁沿周向设有多个第一空心管101，第一空心管101端部设在中心支撑管103外壁和外套管1内壁之间，填充支撑结构2还包括第一填充棒104，多个第一填充棒104沿周向布置在外套管1内靠近两端处，各第一填充棒104设在相邻第一空心管101之间。
[0028]填充支撑结构2只在预制棒两端，中间不存在，起到定位支撑作用，预制棒竖直进入拉丝炉时，填充支撑结构2与各空心管由于紧密贴近，具有一定摩擦力，填充支撑结构2不会掉落，加热后，填充支撑结构2会跟随外套管及空心管形变，被熔融一体，空心管也随着拉制过程被熔融焊接在外套管1内壁。
[0029]中心支撑管103也可采用实心棒，但由于直径较大，重量较重，竖直拉制时摩擦力不够易脱落，故改成空心。
[0030]优选的方案中，第一填充棒104与相邻的第一空心管101外壁和外套管1内壁相切或第一填充棒104与相邻的第一空心管101外壁和中心支撑管103外壁相切。
[0031]优选的方案中，第一空心管101内设有第二空心管102，第二空心管102设在第一空心管101中心与外套管1中心连线上，第二空心管102外壁与第一空心管101远离外套管1中心的一侧的内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，其特征是：包括外套管（1），外套管（1）内靠近两端处设有填充支撑结构（2），填充支撑结构（2）包括中心支撑管（103），中心支撑管（103）与外套管（1）同心布置，外套管（1）内壁沿周向设有多个第一空心管（101），第一空心管（101）端部设在中心支撑管（103）外壁和外套管（1）内壁之间，填充支撑结构（2）还包括第一填充棒（104），多个第一填充棒（104）沿周向布置在外套管（1）内靠近两端处，各第一填充棒（104）设在相邻第一空心管（101）之间。2.根据权利要求1所述空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，其特征是：第一填充棒（104）与相邻的第一空心管（101）外壁和外套管（1）内壁相切或第一填充棒（104）与相邻的第一空心管（101）外壁和中心支撑管（103）外壁相切。3.根据权利要求2所述空芯反谐振光纤中间体预制棒结构，其特征是：第一空心管（101）内设有第二空心管（102），第二空心管（102）设在第一空心管（101）中心与外套管（1）中心连线上，第二空心管（102）外壁与第一空心管（101）远离外套管（1）中心的一侧的内壁相切。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国群，廉正刚，皮亚斌，
申请(专利权)人：武汉长盈通光电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：