本實(shí)用新型涉及光纖技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種PCF型光纖預(yù)制棒。

背景技術(shù)：

光子晶體光纖(Photonic Crystal Fibers，PCF)又被稱為微結(jié)構(gòu)光纖，它的橫截面上有較復(fù)雜的折射率分布，通常含有不同排列形式的氣孔，這些氣孔的尺度與光波波長(zhǎng)大致在同一量級(jí)且貫穿器件的整個(gè)長(zhǎng)度，光波可以被限制在低折射率的光纖芯區(qū)傳播。光子晶體光纖的很多奇特的性質(zhì)，例如可以在很寬的帶寬范圍內(nèi)只支持一個(gè)模式傳輸；包層區(qū)氣孔的排列方式能夠極大地影響模式性質(zhì)；排列不對(duì)稱的氣孔也可以產(chǎn)生很大的雙折射效應(yīng)，這為我們?cè)O(shè)計(jì)高性能的偏振器件提供了可能。

光子晶體光纖的制備工藝一般是先將毛細(xì)管或者絲拼接到石英管中形成預(yù)制棒，然后將預(yù)制棒在拉絲塔上高溫熔融拉成光纖。但是在拉絲的過(guò)程中，毛細(xì)管的微結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形，這樣光子晶體光纖原有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化。但是要保證毛細(xì)管及其拼接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固不變形是非常困難的。同時(shí)，現(xiàn)有的拉絲工藝中，要求毛細(xì)管的壁厚很薄，并且尺寸均勻，但這樣的多組毛細(xì)管的成本將是極高的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種PCF型光纖預(yù)制棒，包括微結(jié)構(gòu)層、混合結(jié)構(gòu)層以及石英套管，其中：

微結(jié)構(gòu)層由多個(gè)石英管均勻分布形成第一環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)石英管具有相同的第一內(nèi)徑和第一外徑；

混合結(jié)構(gòu)層多個(gè)石英管和石英纖維束均勻分布形成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中石英管分布在圓環(huán)的外側(cè)，石英纖維束分布在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)并與微結(jié)構(gòu)層直接接觸；所述混合結(jié)構(gòu)層中的石英管具有第二內(nèi)徑和第二外徑，所述第二外徑與所述第一外徑的數(shù)值相同，所述第二內(nèi)徑是所述第一內(nèi)徑的數(shù)值的兩倍以上；

微結(jié)構(gòu)層位于混合結(jié)構(gòu)層的中心位置；

微結(jié)構(gòu)層和混合結(jié)構(gòu)層集束在石英套管所定義的內(nèi)孔中，并且在混合結(jié)構(gòu)層與石英套管接觸的空隙中填充與空隙大小相當(dāng)?shù)氖⒗w維束。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述第一環(huán)形結(jié)構(gòu)為正四邊形或者正六邊形結(jié)構(gòu)，并具有一中空部分。

進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述混合結(jié)構(gòu)層中的石英纖維束的外徑與混合結(jié)構(gòu)層以及微結(jié)構(gòu)層的石英管的外徑相同。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實(shí)用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本實(shí)用新型的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說(shuō)明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記。現(xiàn)在，將通過(guò)例子并參考附圖來(lái)描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型某些實(shí)施例的PCF型光纖預(yù)制棒的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。

在本公開中參照附圖來(lái)描述本實(shí)用新型的各方面，附圖中示出了許多說(shuō)明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本實(shí)用新型的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方式可以以很多方式中任意一種來(lái)實(shí)施，這是因?yàn)楸緦?shí)用新型所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本實(shí)用新型公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本實(shí)用新型公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來(lái)使用。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，一種PCF型光纖預(yù)制棒，包括微結(jié)構(gòu)層、混合結(jié)構(gòu)層以及石英套管。微結(jié)構(gòu)層和混合結(jié)構(gòu)層均集束后設(shè)置在石英套管內(nèi)形成預(yù)制棒。

如圖1所示，微結(jié)構(gòu)層由多個(gè)石英管1均勻分布形成第一環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)石英管1具有相同的第一內(nèi)徑和第一外徑。

混合結(jié)構(gòu)層多個(gè)石英管2和石英纖維束3均勻分布形成圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，其中石英管2分布在圓環(huán)的外側(cè)，石英纖維束3分布在圓環(huán)的內(nèi)側(cè)并與微結(jié)構(gòu)層直接接觸。所述混合結(jié)構(gòu)層中的石英管2具有第二內(nèi)徑和第二外徑，所述第二外徑與所述第一外徑的數(shù)值相同，所述第二內(nèi)徑是所述第一內(nèi)徑的數(shù)值的兩倍以上。

本實(shí)用新型的實(shí)施例中，石英管1和石英管2均為微米級(jí)的毛細(xì)管。

結(jié)合圖1所示，微結(jié)構(gòu)層位于混合結(jié)構(gòu)層的中心位置。

微結(jié)構(gòu)層（由石英管1構(gòu)成）和混合結(jié)構(gòu)層（由石英管2和石英纖維束3構(gòu)成）集束后，設(shè)置在石英套管6所定義的內(nèi)孔中。

并且，在混合結(jié)構(gòu)層與石英套管接觸的空隙中填充與空隙大小相當(dāng)?shù)氖⒗w維束，如圖1所示的，截面直徑較小的石英纖維束4和截面直徑較大的石英纖維束5。

結(jié)合圖1，所述第一環(huán)形結(jié)構(gòu)為正四邊形或者正六邊形結(jié)構(gòu)，并具有一中空部分。

混合結(jié)構(gòu)層中的石英纖維束2的外徑與混合結(jié)構(gòu)層以及微結(jié)構(gòu)層的石英管（1、3）的外徑相同。

在本實(shí)用新型的具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，所述石英套管6的厚度為3mm，內(nèi)徑為15mm。

在石英套管6確定尺寸指導(dǎo)下，第一外徑和第一外徑均為300um，第一內(nèi)徑為50um，第二內(nèi)徑為160um。

綜上所述，本實(shí)用新型的PCF光纖預(yù)制棒，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的使用均勻一致且薄壁的石英管的方式，采用混合的排絲方式來(lái)降低成本，同時(shí)通過(guò)這樣的混合排絲方式可進(jìn)一步穩(wěn)定控制和補(bǔ)償石英管的直徑變化，控制其空隙變化，從而提升預(yù)制棒的性能以及在拉伸制備光纖時(shí)的效率和成本。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。