空芯光纖的制造方法及空芯光纖與流程

本申請涉及通信工程，尤其涉及一種空芯光纖的制造方法及空芯光纖。

背景技術：

1、空芯反諧振光纖是利用空氣而不是傳統光纖中的玻璃材料來傳輸光信號。這種設計有助于克服傳統實芯光纖在傳輸過程中的非線性、色散、光致損傷和材料吸收損耗等問題；空芯反諧振光纖的導光機理主要基于反諧振效應，即通過光纖的包層結構，使得光波在空氣纖芯和包層之間的界面上發生相干相消，從而抑制光波的泄漏，實現光信號的有效傳輸。

2、相關技術的空芯光纖包括石英管和多個包層結構，多個包層結構沿石英管內壁的周向均勻分布，多個包層結構的中心位置處則為空氣纖芯，在對多個包層結構布置時，需要保持多個包層結構之間在結構上沒有交叉或連接點，每一個包層結構均為獨立的單元，某些空芯光纖的包層結構采用多層嵌套結構，多層嵌套結構為通過外管和內管相互嵌套形成。

3、然而，制造具有多層嵌套結構的空芯光纖時，因每個包層結構均為獨立的單元，對每個包層結構獨立制造時，可能會導致多個包層結構之間的厚度、形狀和位置不一致，降低了空芯光纖整體制造的均勻性，從而增加空芯光纖光信號傳輸的損耗。

技術實現思路

1、本申請提供一種空芯光纖的制備方法及空芯光纖，用以解決相關技術中空芯光纖的多個包層結構不均勻，從而增加空芯光纖光信號傳輸損耗的技術問題。

2、一方面，本申請提供一種空芯光纖的制造方法，包括：

3、在外包層的內壁上沿所述外包層的周向布置多個管狀元件；

4、在相鄰的所述管狀元件之間布置支撐元件，并將所述支撐元件與所述管狀元件相切；

5、在所述外包層內與外包層同軸布置中心元件，并將所述中心元件與多個所述支撐元件抵接；

6、將所述中心元件的外壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間連通以形成第一連通區域，所述中心元件的內部為充氣區域；

7、對所述外包層的內部加熱；

8、向所述充氣區域和所述第一連通區域內單獨充氣，并調節所述充氣區域和所述第一連通區域內的充氣壓力，以使得所述中心元件向所述外包層的中心變形，以形成多個間隔設置的第一反諧振層。

9、在一些實施例中，所述將所述中心元件的外壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間連通以形成第一連通區域，包括：

10、在所述支撐元件遠離所述外包管內壁的一側開設第一槽體，控制所述第一槽體沿所述支撐元件的徑向設置，以通過多個所述第一槽體將所述中心元件的外壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間連通以形成第一連通區域。

11、在一些實施例中，在所述對所述外包層的內部加熱之前，包括：

12、將所述外包層的內壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間與多個所述管狀元件的內部連通以形成第二連通區域；

13、在所述對所述外包層的內部加熱之后，包括：

14、向所述第二連通區域內單獨充氣，并調節所述第二連通區域內的充氣壓力，以使得多個所述第一管狀元件向多個所述第一反諧振層內變形，以形成多個第二反諧振層。

15、在一些實施例中，所述將所述外包層的內壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間與多個所述管狀元件的內部連通以形成第二連通區域，包括：

16、在所述管狀元件上貫穿所述管狀元件開設連通孔；

17、在所述支撐元件靠近所述外包管內壁的一側開設第二槽體，控制所述第二槽體沿所述支撐元件的徑向設置，以通過多個所述第二槽體將所述外包層的內壁、多個所述管狀元件和多個所述支撐元件之間的空間與多個所述管狀元件的內部連通以形成第二連通區域。

18、在一些實施例中，在所述外包層內與外包層同軸布置中心元件之前，包括：

19、對多個所述支撐元件切割，以在各所述支撐元件遠離所述外包層內壁的一側形成用于供部分所述中心元件容納的定位槽；

20、對所述定位槽珩磨、酸洗和干燥處理。

21、在一些實施例中，所述對多個所述支撐元件切割，包括：

22、以所述外包層的軸線為圓心，以r1為半徑形成切割面，通過所述切割面沿所述外包層的軸線方向對多個所述支撐元件切割，以在各所述支撐元件遠離所述外包層內壁的一側形成定位槽，其中，r2-2r3>r1>r4，r2為所述外包層的內半徑，r3為所述管狀元件的外半徑，r4為所述中心元件的外半徑。

23、在一些實施例中，所述對所述外包層的內部加熱，包括：

24、對所述中心元件、多個所述支撐元件和多個所述管狀元件加熱，以使得所述中心元件與多個所述支撐元件以及多個所述支撐元件與多個所述管狀元件的切點熔接；

25、對多個所述支撐元件和多個所述管狀元件的接觸位置設置密封件。

26、在一些實施例中，所述對多個所述支撐元件和多個所述管狀元件的接觸位置設置密封件，包括：

27、對多個所述支撐元件和多個所述管狀元件的接觸位置補焊石英形成的所述密封件。

28、在一些實施例中，包括：

29、控制所述管狀元件和所述支撐元件的數量、所述外包層的內半徑、所述管狀元件的外半徑、所述中心元件的外半徑和所述支撐元件的外半徑滿足以下公式：

30、

31、其中，x為所述管狀元件和所述支撐元件的數量，r2為所述外包層的內半徑，r3為所述管狀元件的外半徑，r4為所述中心元件的外半徑，r5為所述支撐元件的外半徑。

32、另一方面，本申請提供一種空芯光纖，所述空芯光纖由所述的空芯光纖的制造方法生產得到。

33、本申請提供一種空芯光纖的制造方法及空芯光纖，本申請提供的空芯光纖的制造方法，通過采用多個支撐元件的設置能夠對中心元件起到支撐的效果，當向充氣區域和第一連通區域內單獨充氣時，通過調節并控制充氣區域和第一連通區域內的充氣壓力，使得充氣區域內的充氣壓力能夠將中心元件與多個支撐元件保持抵接，而第一連通區域內的充氣壓力能夠使得中心元件相鄰于兩個支撐元件之間的部分同時變形，從而使得中心元件周向上多個位置同步變形從而形成多個第一反諧振層，因充氣區域、第一連通區域和多個支撐元件的設置，從而使得多個變形后的第一反諧振層能夠具備相同的形狀、厚度和位置，提高了空芯光纖整體制造的均勻性，從而間接減少了空芯光纖在光信號傳輸時的損耗；通過將多個第一反諧振層間隔設置，使得多個第一反諧振層之間無接觸，防止相鄰的第一反諧振層在變形接觸后導致形狀出現變化，使得多個第一反諧振進一步具備相同的形狀、厚度和位置，從而進一步提高了多個第一反諧振層的均勻性。

技術特征：

1.一種空芯光纖的制造方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，所述將所述中心元件(400)的外壁、多個所述管狀元件(200)和多個所述支撐元件(300)之間的空間連通以形成第一連通區域(500)，包括：

3.根據權利要求1所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，在所述對所述外包層(100)的內部加熱之前，包括：

4.根據權利要求3所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，所述將所述外包層(100)的內壁、多個所述管狀元件(200)和多個所述支撐元件(300)之間的空間與多個所述管狀元件(200)的內部連通以形成第二連通區域(700)，包括：

5.根據權利要求1-4任意一項所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，在所述外包層(100)內與外包層(100)同軸布置中心元件(400)之前，包括：

6.根據權利要求5所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，所述對多個所述支撐元件(300)切割，包括：

7.根據權利要求1-4任意一項所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，所述對所述外包層(100)的內部加熱，包括：

8.根據權利要求7所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，所述對多個所述支撐元件(300)和多個所述管狀元件(200)的接觸位置設置密封件，包括：

9.根據權利要求1-4任意一項所述的空芯光纖的制造方法，其特征在于，包括：

10.一種空芯光纖，其特征在于，所述空芯光纖由上述權利要求1-9任意一項所述的空芯光纖的制造方法生產得到。

技術總結
本申請提供一種空芯光纖的制造方法及空芯光纖，涉及通信工程技術領域；該空芯光纖的制造方法包括：在外包層的內壁上布置多個管狀元件；在相鄰的管狀元件之間布置支撐元件；在外包層內與外包層同軸布置中心元件，并將中心元件與多個支撐元件抵接；將中心元件的外壁、多個管狀元件和多個支撐元件之間的空間連通以形成第一連通區域，中心元件的內部為充氣區域；對外包層的內部加熱；向充氣區域和第一連通區域內單獨充氣，并調節充氣區域和第一連通區域內的充氣壓力，以使得中心元件向外包層的中心變形，以形成多個間隔設置的第一反諧振層；本申請的空芯光纖的制造方法，減少了空芯光纖光信號傳輸時的損耗。

技術研發人員：秦鈺,朱捷,沈一春,肖力敏,周慧,張俊逸,許維維,王見青,陳婭麗,蔣新力
受保護的技術使用者：中天科技精密材料有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21