本发明专利技术公开一种能有效传输２～３μｍ波长的光纤，该光纤的结构参数范围是：光纤芯半径：ｒ↓［０］＝１００～５００μｍ；高折射率层厚度：ｄ↓［２］＝０．６～０．８μｍ；空气层厚度：ｄ↓［１］＝６～１６μｍ；高折射率：ｎ↓［２］＝１．２９～１．８０；低折射率：ｎ↓［１］＝１（空气），包层中交替层的数目：Ｎ＝３～４。这种能有效传输２～３μｍ波长的光纤，其损耗大体与氟锆酸盐光纤相当。若采用在该波段吸收损耗较低的材料（如Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ－２４００），则传输损耗能进一步大幅度降低。并且采用聚合物之后，它比玻璃光纤在弯曲性方面以及成本方面可获得显著改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种特殊光纤，特别是涉及一种能有效传输2～3μm波长的光纤。
技术介绍
2～3μm光谱区在分子光谱、医疗诊断和治疗等方面有很多应用。例如，发射波长为2.94μm的ErYAG激光，因其接近水的吸收峰值，用于激光手术时，对组织的热损伤很小。20世纪八十年代，为光纤通信寻找更低损耗的红外光纤，国际上投入了许多努力。其中研究得最多、最适合拉制光纤的材料是氟锆酸盐玻璃(ZBLAN glasses)。在该光纤的传输窗口2.55μm波长处，最低固有损耗为0.024dB/Km，实际制做出的光纤损耗要高约一个数量级，其它波长损耗更大；且光纤在操作时可弯曲性能不佳；光纤的价格也非常昂贵。本专利申请的专利技术人于2005年3月25日向中国国家知识产权局提出了名称为“蜘蛛网状空芯光纤(专利申请号200510060031.7)的专利申请，并于2006年4月19日公开。这种蜘蛛网状空芯光纤由纤芯区(I)、包层(II)和外包层(III)组成，其特征是纤芯区(I)为空气，包层(II)为若干同心圆的单一材料和空气交替层以及由截面上对称分布若干支撑条构成的蜘蛛网状结构，支撑条的数量M＝6～12，支撑条的宽度WS＝λ/3～λ/30(λ为光纤传输的光波长)。这种结构可用有损耗的材料获得低的传输损耗，光纤柔软、便于弯曲，且有较低的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能有效传输2～3μm波长的光纤，它由空芯蜘蛛网包层结构以及耐热聚合物材料构成，该光纤兼有低传输损耗、可弯曲性以及低成本等优点。本专利技术的技术方案是为实现波长2～3μm的光传输，该光纤的结构参数范围是光纤芯半径(r0)＝100～500μm，高折射率层厚度(d2)＝0.6～0.8μm，空气层厚度(d1)＝6～16μm，高折射率(n2)＝1.29～1.80，低折射率(n1)＝1(空气)，N(包层中交替层的数目)＝3～4。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进一步加以说明。图1为实现2～3μm波长传输光纤的结构图；图2为实现2～3μm波长传输光纤的折射率分布图。在图1和图2中，n1＝1(空气)，n2为介质材料的折射率，d1为空气层的厚度，d2为介质层的厚度，r0为空芯半径，∧＝d1+d2为每个交替层的厚度。具体实施例方式实施例1在本实施例中，要实现如图1所示结构传输2～3μm波长的光纤，结构参数为r0＝200μm，d2＝0.7μm，d1＝7μm，n2＝1.55，n1＝1，N＝3。按照该材料在2～3μm波长的吸收损耗为200000dB/km，构成蜘蛛网结构包层光纤中TE01模在2～3μm波长范围内的传输损耗为0.5～0.8dB/km。由此可知，用本专利技术构成的光纤，其损耗大体与氟锆酸盐光纤相当。若采用在该波段吸收损耗较低的材料(如Teflon AF-2400，但这种材料价格贵)，则传输损耗能进一步大幅度降低。并且采用聚合物之后，它比玻璃光纤在弯曲性方面以及成本方面，可获得显著改善。制造本专利技术传输2～3μm波长光纤，可以利用一些耐热聚合物。在工艺上，可先做成预制棒，然后再拉成所需直径的光纤。也可用本申请同一申请人的专利申请(申请号03108794.9)中的连续制造方法制作。权利要求1.一种能有效传输2～3μm波长的光纤，其纤芯区(I)为空气、包层(II)为若干同心圆的单一材料和空气交替层以及由截面上对称分布若干支撑条构成的蜘蛛网状结构，其特征是为实现波长2～3μm的激光传输，该光纤的结构参数范围是光纤芯半径r0＝100～500μm；高折射率层厚度d2＝0.6～0.8μm；空气层厚度d1＝6～16μm；高折射率n2＝1.29～1.80；低折射率n1＝1(空气)，包层中交替层的数目N＝3～4。全文摘要本专利技术公开一种能有效传输2～3μm波长的光纤，该光纤的结构参数范围是光纤芯半径r文档编号G02B6/02GK101021590SQ20071006153公开日2007年8月22日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日专利技术者于荣金 申请人:燕山大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种能有效传输２～３μｍ波长的光纤，其纤芯区（Ⅰ）为空气、包层（Ⅱ）为若干同心圆的单一材料和空气交替层以及由截面上对称分布若干支撑条构成的蜘蛛网状结构，其特征是：为实现波长２～３μｍ的激光传输，该光纤的结构参数范围是：光纤芯半径：ｒ ↓［０］＝１００～５００μｍ；高折射率层厚度：ｄ↓［２］＝０．６～０．８μｍ；空气层厚度：ｄ↓［１］＝６～１６μｍ；高折射率：ｎ↓［２］＝１．２９～１．８０；低折射率：ｎ↓［１］＝１（空气），包层中交 替层的数目：Ｎ＝３～４。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于荣金，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。