一种光纤光栅及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114236671A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111515058.6(22)申请日2021.12.13(71)申请人武汉理工光科股份有限公司地址430000湖北省武汉市东湖开发区武汉理工大学科技园(72)发明人张轶虎李俊王越刘振国王秋霞(74)专利代理机构武汉红观专利代理事务所(普通合伙)42247代理人曾国辉(51)Int.Cl.G02B6/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种光纤光栅及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种光纤光栅及其制造方法，本发明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。CN114236671ACN114236671A权利要求书1/1页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(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。3.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，反应管为人造高纯度石英管。4.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：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。5.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中，对反应管进行加热时，以每秒20～30℃进行升温。6.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，反应管浸泡的时间为2～3h。7.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：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。8.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：所述步骤S5中，烧结保温时间为30～55min。9.根据权利要求2所述的一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：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。2CN114236671A说明书1/5页一种光纤光栅及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及光纤光栅技术领域，具体为一种光纤光栅及其制造方法。背景技术[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