发明授权-2020111774444-D形光子晶体光纤预制棒及其D形光子晶体光纤拉制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN112408773B
(45)授权公告日2021.09.21
(21)申请号202011177444.4C03B37/028(2006.01)
(22)申请日2020.10.29C03B37/025(2006.01)
C03B37/027(2006.01)
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号CN112408773A审查员郑伊华

(43)申请公布日2021.02.26
(73)专利权人东北大学
地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3
号巷11号
(72)发明人程同蕾李斌闫欣李曙光
王方张学楠
(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限
公司21109
代理人马海芳
(51)Int.Cl.
C03B37/012(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页
(54)发明名称
D形光子晶体光纤预制棒及其D形光子晶体
光纤拉制方法
(57)摘要
一种D形光子晶体光纤预制棒及其D形光子
晶体光纤拉制方法，属于光纤制造领域。D形光子
晶体光纤预制棒，包括固定延长端和D形端；位于
固定延长管内的纤芯和空气孔的阵列结构部分
延长至D形管中，并填满D形管内径空间，D形管
中，填充的为纤芯和空气孔，D形管空气孔保留的

个数为：其中，M为纤芯的

个数，M为≥1的正整数；N为光纤包层层数，N为≥
1的正整数。将D形光子晶体光纤预制棒进行控温
拉制，拉制中向毛细玻璃管中通入惰性气体调整
其内部气压，从而控制气孔大小，通过控制拉丝
速度调节得到D形光子晶体光纤。该方法容易实
施，能够实现保证产品均一性，降低D形光子晶体
光纤的残品率，并且能够实现大批量生产。
CN112408773B
CN112408773B权利要求书1/3页

1.一种D形光子晶体光纤预制棒，其特征在于，该D形光子晶体光纤预制棒包括固定延
长端和D形端；固定延长端最外一层为固定延长管，在D形端最外一层为D形管；在固定延长
管内设置有纤芯和空气孔的阵列结构，并且在纤芯和空气孔阵列结构和固定延长管之间的
孔隙中设置有固定延长端毛细玻璃丝；其中，纤芯和空气孔的阵列结构为以实心玻璃棒为
光纤纤芯，毛细玻璃管以正六边形排列方式排布在光纤纤芯外周作为光纤包层；
其中，位于固定延长管内的纤芯和空气孔的阵列结构部分延长至D形管中，并填满D形
管内径空间，D形管中，填充的为纤芯和空气孔，D形管空气孔保留的个数为：

其中，M为纤芯的个数，M为≥1的正整数；N为光纤包层层数，N为

≥1的正整数；
并且，固定延长端毛细玻璃丝延长至D形管和剩余纤芯和空气孔的阵列结构之间的空
隙中。
2.根据权利要求1所述的D形光子晶体光纤预制棒，其特征在于，固定延长端的直径和D
形端外延后形成的圆的直径相等；
纤芯和空气孔的阵列结构的长度≤D形管长度+固定延长管长度，其中，纤芯和空气孔
的阵列结构延长至固定延长管的最短长度为5cm，固定延长管长度≥D形管长度。
3.根据权利要求1所述的D形光子晶体光纤预制棒，其特征在于，固定延长管和D形管为
一体成形或熔接成形。
4.权利要求1‑3任意一项所述的D形光子晶体光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包
括以下步骤：
步骤1：制备纤芯和空气孔的阵列结构
根据制备的D形光子晶体光纤的纤芯的个数和包层层数，选取M根实心玻璃棒作为光纤
纤芯，根据制备的D形光子晶体光纤的结构，将毛细玻璃管或实心玻璃棒作为中心，将毛细
玻璃管排布在中心外周作为光纤包层，并且每层毛细玻璃管呈正六边形排布，排布后，根据
D形光子晶体光纤的纤芯的个数和位置，将毛细玻璃管替换为实心玻璃棒，然后将各个光纤
包层固定、压实，形成纤芯和空气孔的阵列结构；
其中，根据光纤包层的层数，设置N层毛细玻璃管，N为≥1的正整数；
纤芯和空气孔的阵列结构为N层六边形的横截面结构；
实心玻璃棒的直径和毛细玻璃管的外径相同；
步骤2：制备预制棒
根据固定延长管和D形管的连接方式，选取外套管一端和/或空心玻璃尾管作为固定延
长管；
当选取外套管一端作为固定延长管，则采用以下方法制备：
选取一根中空玻璃管作为外套管，外套管的内径≥3×N+1根毛细玻璃管直径，将外套
管沿轴向水平剖切，形成一剖切口，剖切口径向断面的弦长<外套管的直径，且剖切口的轴
向断面和外套管轴心的最小垂直距离为实心玻璃棒半径，剖切口的轴向断面的轴向长度为
制备的D形光子晶体光纤预制棒长度，剩余未剖切的外套管一端作为固定延长管，剖切后，
使得外套管一端横截面为D形状，另一端横截面为圆形空心状；
将纤芯和空气孔的阵列结构设置在外套管的内孔中，在纤芯和空气孔的阵列结构和外

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CN112408773B权利要求书2/3页
套管之间的空隙中填充毛细玻璃丝固定，然后，将在外