【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光通信领域，更具体地，涉及一种带折射率标记的空芯微结构光纤、其制备及检测方法。
技术介绍
1、空芯微结构光纤具有结构简单、空芯单模导光、传输谱宽的特点，在光与填充物质相互作用、非线性光学、气体检测、气体激光产生、光流体技术等领域都具有重要的应用；大空气孔纤芯导光具有超低的瑞利散射、低非线性系数、色散可调特性，可以提供更高的激光损伤阈值，使其在高功率激光传输、紫外/中红外光传输、脉冲压缩和光孤子传输等方面有潜在的应用；空气芯的超低损耗、低色散、低非线性、接近光速的传播速度，可实现空芯微结构光纤通信传输及通信器件的开发，为下一代超大容量、低延迟、高速光通信系统的建设发展奠定基础。
2、即使空芯微结构光纤在设计和应用方面有很大优势，然而其传输损耗一直高于传统的石英光纤，近年发现基于反谐振原理的空芯微结构光纤在合理的结构设计之下，能有效减小传输损耗，具有作为超长距离通信光纤的潜力。进一步降低衰减，是空芯微结构光纤制造领域的一个重要课题。
3、虽然已知的空芯反谐振光纤，特别是具有嵌套结构元件的光纤，能够显著降低光纤的衰减，但是在空芯反谐振光纤制造过程中，其与现有的实心光纤具有本质上的区别。空芯微结构光纤的微观立体结构是其导光的基础，为了维持或者形成特定的微观结构需要在拉丝过程中维持通入气体，由于原材料的不均匀性、嵌套结构元件堆栈过程中的偏差、拉丝过程中的热场分布不均等因素，会造成拉制出来的空芯反谐振光纤的反谐振结构元件出现尺寸大小不一的情况，如图2所示。这种几何结构上的不均匀将会极大地影响空芯反谐振光
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种带折射率标记的空芯微结构光纤、其制备及检测方法，其目的在于，通过在形成外包层的包层空心套管上用具有可区分的折射率标记单元，形成具有不对称性的端面结构，从而实现对旋转对称的多个反谐振微结构单元进行标记，评价其几何均匀性，更好的控制空芯微结构光纤拉丝工艺，由此解决现有的空芯微结构光纤由于端面的几何均匀性不佳导致传输性能与理论设计差异较大的技术问题。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种带折射率标记的空芯微结构光纤，包括包层空心套管、以及排列在所述包层空心套管内壁的多个反谐振微结构单元，所述多个反谐振微结构单元旋转对称；
3、所述包层空心套管设有一个或多个折射率标记单元，所述折射率标记单元与套管的折射率存在折射率差；所述空芯微结构光纤端面结构具有不对称性。
4、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其所述包层空心套管外壁轮廓及内壁轮廓为圆形。
5、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其所述折射率标记单元与所述包层空心套管的最大折射率差≥0.05％。
6、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其所述折射率标记单元为高纯二氧化硅材质、掺杂石英材质、多组分玻璃材质、或塑料材质。
7、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其单个所述折射率标记单元的面积占光纤包层面积的0.002％～2％；所述光纤包层包括所述包层空心套管形成的外包层以及所述反谐振微结构单元形成的反谐振包层。
8、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其至少一个所述折射率标记单元处于相邻反谐振微结构单元的几何中心与光纤几何中心的连线之间的区域内且靠近所述相邻反谐振微结构单元其中之一。
9、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其所述包层空心套管设有多个折射率标记单元，所述多个折射率标记单元具有可识别的差异，所述差异为轮廓形状和/或面积差异。
10、优选地，所述带折射率标记的空芯微结构光纤，其所述折射率标记单元的外轮廓为圆形、矩形、或正多边形。
11、按照本专利技术的另一个方面，提供了所述的带折射率标记的空芯微结构光纤的制作方法，包括以下步骤：在空芯微结构光纤预制棒用于形成包层空心套管的区域内钻孔，将与包层空心套管最大折射率差≥0.05％的芯棒嵌入其中，并装配用于形成所述带折射率标记的空芯微结构光纤的预制棒；将所述预制棒进行拉丝获得所述带折射率标记的空芯微结构光纤。
12、按照本专利技术的另一个方面，提供了一种空芯微结构的预制棒的拉丝检测方法，包括以下步骤：
13、(1)将本专利技术提供的带折射率标记的空芯微结构光纤在预设位置截断；
14、(2)对步骤(1)获得的截断后的端面采用透射光进行成像，获得空芯微结构光纤该位置的端面图像；
15、(3)对于步骤(2)获得的端面图像，根据其折射率标记单元进行反谐振微结构识别，获得各反谐振微结构单元的图像；
16、(4)对步骤(3)识别获得的反谐振微结构单元的图像进行几何参数提取，判断所述空芯微结构光纤的几何均匀性。
17、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
18、本专利技术提供的带折射率标记的空芯微结构光纤，其通过在形成外包层的包层空心套管上用具有可区分的折射率标记单元，形成具有不对称性的端面结构，从而实现对旋转对称的多个反谐振微结构单元进行标记，实现几何均匀性的评价和检测，而不破坏光纤端面几何轮廓的均匀，不应影响光纤在拉丝过程中的气流，使得反谐振微结构单元可识别并且尽可能的与理论设计形状相当。
19、本专利技术提供了一种带折射率标记的空芯微结构光纤及其制备方法，能快速辨别空芯微结构光纤中的反谐振微结构单元，便于在线控制反谐振微结构单元的大小均匀性，有利于降低空芯微结构光纤的传输损耗；同时，在空芯微结构光纤耦合过程中，便于识别不同反谐振微结构单元，从而降低空芯微结构光纤的耦合损耗。
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1.一种带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，包括包层空心套管、以及排列在所述包层空心套管内壁的多个反谐振微结构单元，所述多个反谐振微结构单元旋转对称；
2.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述包层空心套管外壁轮廓及内壁轮廓为圆形。
3.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述折射率标记单元与所述包层空心套管的最大折射率差≥0.05％。
4.如权利要求3所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述折射率标记单元为高纯二氧化硅材质、掺杂石英材质、多组分玻璃材质、或塑料材质。
5.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，单个所述折射率标记单元的面积占光纤包层面积的0.002％～2％；所述光纤包层包括所述包层空心套管形成的外包层以及所述反谐振微结构单元形成的反谐振包层。
6.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，至少一个所述折射率标记单元处于相邻反谐振微结构单元的几何中心与光纤几何中心的连线之间的区域内且靠近所述相邻反谐振
7.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述包层空心套管设有多个折射率标记单元，所述多个折射率标记单元具有可识别的差异，所述差异为轮廓形状和/或面积差异。
8.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述折射率标记单元的外轮廓为圆形、矩形、或正多边形。
9.如权利要求1至8任意一项所述的带折射率标记的空芯微结构光纤的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：在空芯微结构光纤预制棒用于形成包层空心套管的区域内钻孔，将与包层空心套管最大折射率差≥0.05％的芯棒嵌入其中，并装配用于形成所述带折射率标记的空芯微结构光纤的预制棒；将所述预制棒进行拉丝获得所述带折射率标记的空芯微结构光纤。
10.空芯微结构的预制棒的拉丝检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，包括包层空心套管、以及排列在所述包层空心套管内壁的多个反谐振微结构单元，所述多个反谐振微结构单元旋转对称；
2.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述包层空心套管外壁轮廓及内壁轮廓为圆形。
3.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述折射率标记单元与所述包层空心套管的最大折射率差≥0.05％。
4.如权利要求3所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，所述折射率标记单元为高纯二氧化硅材质、掺杂石英材质、多组分玻璃材质、或塑料材质。
5.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在于，单个所述折射率标记单元的面积占光纤包层面积的0.002％～2％；所述光纤包层包括所述包层空心套管形成的外包层以及所述反谐振微结构单元形成的反谐振包层。
6.如权利要求1所述的带折射率标记的空芯微结构光纤，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，王瑞春，张磊，贾安庆，吴威，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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