本發(fā)明涉及一種用于光通信、傳感等技術(shù)領(lǐng)域的防開(kāi)裂熊貓型保偏光纖，屬于特種光纖技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

保偏光纖是特種光纖的一類。保偏光纖，即偏振保持光纖，是具有保持所傳輸光線的線偏振方向的光纖。保偏光纖可應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如復(fù)用相干通信、光纖陀螺儀、光纖水聽(tīng)器、偏振傳感等，是一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的特種光纖。

保偏光纖包括幾何雙折射和應(yīng)力雙折射保偏光纖。幾何雙折射保偏光纖的實(shí)例是橢圓芯子保偏光纖，這種保偏光纖的纖芯是橢圓形的，利用這種幾何的不對(duì)稱性產(chǎn)生雙折射效應(yīng)。應(yīng)力雙折射保偏光纖主要有蝶結(jié)型保偏光纖、熊貓型保偏光纖和橢圓包層型保偏光纖三種。這類光纖的特點(diǎn)是在光纖的包層中引入具有高膨脹系數(shù)的應(yīng)力層擠壓纖芯產(chǎn)生雙折射效應(yīng)。

上述應(yīng)力雙折射保偏光纖中，熊貓型保偏光纖應(yīng)用最為廣泛，其結(jié)構(gòu)包括纖芯、應(yīng)力層和包層部分，其中纖芯位于包層的中心部分，而兩個(gè)圓柱狀的應(yīng)力層分布在纖芯的兩側(cè)。纖芯一般為鍺氟共摻雜的石英玻璃、應(yīng)力層一般為硼摻雜的石英玻璃、而包層一般為純石英玻璃材料。由于硼石英具有比純石英更大的熱膨脹性能，所以應(yīng)力層能夠產(chǎn)生壓應(yīng)力作用于纖芯部分，從而產(chǎn)生所述的應(yīng)力雙折射使得保偏光纖具有線偏振保持性能。

器件用保偏光纖有著高強(qiáng)度以及串音穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。隨著各類與保偏光纖相關(guān)的通信用器件的發(fā)展，器件用保偏光纖的需求量有著大幅提升。但現(xiàn)有的熊貓型保偏光纖由于應(yīng)力層設(shè)計(jì)不夠合理，往往存在光纖端面研磨應(yīng)力層邊沿開(kāi)裂的問(wèn)題，導(dǎo)致保偏光纖無(wú)法達(dá)到相關(guān)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，可滿足器件用保偏光纖性能要求的防開(kāi)裂熊貓型保偏光纖。

本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：包括包層、應(yīng)力層和纖芯，所述纖芯位于包層的中心，所述應(yīng)力層對(duì)稱間隔分布在纖芯兩側(cè)且位于包層中，其特征在于所述的應(yīng)力層外周邊緣包繞有折射率漸變過(guò)渡層。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層的單邊厚度d為1～4μm，折射率漸變過(guò)渡層的相對(duì)折射率從外向內(nèi)呈遞減狀。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層的最小相對(duì)折射率為-0.1～-0.2％。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層的最小相對(duì)折射率為-0.4～-0.7％。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層的最大相對(duì)折射率為0～-0.1％。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層為摻硼石英玻璃層。

按上述方案，所述的應(yīng)力層為摻硼石英玻璃層，應(yīng)力層直徑D為30～40μm，相對(duì)折射率Δ1％為-0.4～-0.7％。

按上述方案，所述的折射率漸變過(guò)渡層的相對(duì)折射率從外向內(nèi)呈階梯遞減狀，或圓弧遞減狀，或線性遞減狀。

按上述方案，所述的纖芯為摻鍺或鍺氟共摻石英玻璃層，纖芯直徑a為5～10μm，纖芯相對(duì)折射率Δ2％為0.2～0.5％。

按上述方案，所述的包層為純二氧化硅玻璃層，包層直徑為79～126μm。

按上述方案，所述的光纖外包層外涂覆有涂料層，所述的涂料層由內(nèi)向外依次為內(nèi)涂料層和外涂料層，內(nèi)涂料層的直徑D1與外包層的直徑D2的差值D2-D1為30μm～90μm；所述的內(nèi)涂料層最高可耐受溫度為80℃～110℃；所述的外涂料層最高可耐受溫度為80℃～110℃。

本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)在應(yīng)力層外周邊緣設(shè)置折射率漸變過(guò)渡層，使應(yīng)力層邊緣的應(yīng)力得到分解和緩釋，從而避免了光纖端面研磨應(yīng)力層邊沿的開(kāi)裂，使保偏光纖的使用性能得到優(yōu)化，常溫研磨開(kāi)裂率從改進(jìn)前的30％下降至改進(jìn)后的0.1％。溫度循環(huán)下光纖破裂率從改進(jìn)前的50％下降至改進(jìn)后0.3％，制造出的器件用熊貓型保偏光纖在各項(xiàng)性能上有較大提升。可靠性大大提高。并使其能應(yīng)用于較為惡劣的使用環(huán)境中。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光纖徑向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的光纖折射率剖面分布圖。

圖3是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的光纖折射率剖面分布圖。

圖4是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的光纖折射率剖面分布圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

包括包層3、應(yīng)力層2和纖芯1，所述纖芯位于包層的中心，纖芯為摻鍺或鍺氟共摻石英玻璃層，纖芯直徑a為5～10μm，纖芯相對(duì)折射率(相對(duì)純二氧化硅的折射率)Δ2％為0.2～0.5％。所述應(yīng)力層對(duì)稱間隔分布在纖芯兩側(cè)且位于包層中，所述的應(yīng)力層為摻硼石英玻璃層，應(yīng)力層直徑D為36μm，相對(duì)折射率(相對(duì)純二氧化硅的折射率)Δ1％為-0.5％。所述的應(yīng)力層外周邊緣包繞有折射率漸變過(guò)渡層，折射率漸變過(guò)渡層為摻硼石英玻璃層，所述的折射率漸變過(guò)渡層的單邊厚度d為2.5μm，相對(duì)折射率從外向內(nèi)呈圓弧遞減狀，或線性遞減狀，所述的折射率漸變過(guò)渡層的最小相對(duì)折射率為-0.12％，最大相對(duì)折射率為-0.01％；或最小相對(duì)折射率為-0.5％，最大相對(duì)折射率為0％。所述的包層為純二氧化硅玻璃層，包層直徑為79～126μm。所述的光纖外包層外涂覆有涂料層，所述的涂料層由內(nèi)向外依次為內(nèi)涂料層4和外涂料層5，內(nèi)涂料層的直徑D1與外包層的直徑D2的差值D2-D1為50μm；所述的內(nèi)涂料層最高可耐受溫度為80℃～110℃；所述的外涂料層最高可耐受溫度為80℃～110℃。所述光纖篩選強(qiáng)度為100kpsi；光纖最小彎曲半徑為10mm。

光纖的主要性能參數(shù)見(jiàn)表1。

其中常溫研磨參數(shù)如下：研磨的程序?yàn)樘钅z和研磨，填膠的方式是漸變式的加熱和降溫。研磨的過(guò)程為：所有的樣纖按照灌膠、剝纖、穿纖、加熱等流程與適配芯徑的插芯進(jìn)行第一步熱固化處理。固化方式為固化爐直接加熱，溫度從室溫緩慢上升至80℃，升溫速率為1℃/30s。加熱時(shí)間持續(xù)0.5h。

熱固化處理后的樣品，按照一般連接器研磨工藝進(jìn)行研磨處理，包括去膠、粗磨、細(xì)磨、精磨等過(guò)程。在研磨過(guò)程中會(huì)添加去離子水作為研磨緩沖液。光纖端面應(yīng)力層研磨未出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。

表1