【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤制备，具体涉及一种组合光纤及制备方法。
技术介绍
1、反谐振空芯光纤(ar-hcf)因其宽带、低损耗的传输特性，近年来在多个领域获得了广泛关注。反谐振空芯光纤是一种利用光在空芯中传播时的反谐振效应来实现超低损耗传输的新型光纤。与传统石英实芯光纤相比，其具有更低的衰减系数、更短的延迟时间和更高的传输带宽，同时支持紫外光、中红外光传输。对于光通信、高功率激光、非线性光学、生物光子学、量子光学、光纤传感等领域具有重要意义。反谐振空芯光纤要应用在目前传统的单模实芯光纤传输系统中，还需解决与单模光纤的熔接问题。
2、反谐振空芯光纤(hc-arf)的模场特性是其独特优势之一。反谐振空芯光纤通过其特殊的结构设计，能够在纤芯中限制绝大部分光，从而显著降低材料损耗。在进行hc-arf与单模光纤的熔接研究中，由于hc-arf的模场直径与普通单模光纤不同，直接熔接时可能导致较大的损耗。模场匹配是实现光纤有效传输光信号的关键因素之一，尤其是在空芯反谐振光纤(hc-arf)与单模光纤熔接时。
3、反谐振空芯光纤(hc-arf)与单模光纤熔接时损耗较大的原因主要包括以下几点：1、特殊的毛细管孔结构：hc-arf的包层具有特殊的毛细管孔结构，这种结构在熔接过程中容易坍塌，导致熔接损耗增加；2、模场直径不同：hc-arf的模场直径与普通单模光纤不同，这导致在直接熔接时，由于模场不匹配，会产生较大的损耗；3、熔接技术要求高：由于hc-arf的特殊性，熔接时对技术的要求较高，不当的操作可能导致熔接损耗增大。
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5、但是，单模光纤热扩束将模场扩大有限，并不适用于所有空芯光纤，模场匹配程度不一；而引入渐变折射率多模光纤，光纤长度比较敏感，长度增加会引起高阶模产生，且该方法增加了熔接难度和复杂性，均存在难以方便制备带有反谐振空芯光纤的组合式光纤的问题。
技术实现思路
1、本申请提供一种组合光纤及制备方法，可以解决现有技术中单模光纤热扩束将模场扩大有限，并不适用于所有空芯光纤，模场匹配程度不一；而引入渐变折射率多模光纤，光纤长度比较敏感，长度增加会引起高阶模产生，且该方法增加了熔接难度和复杂性，均存在难以方便制备带有反谐振空芯光纤的组合式光纤的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种组合光纤，其包括：
3、反谐振空芯光纤，其具有第一模场直径；
4、单模光纤，其具有第二模场直径，且所述第一模场直径大于所述第二模场直径；
5、桥接光纤，其一端与所述反谐振空芯光纤连接，并与所述反谐振空芯光纤的模场匹配，所述桥接光纤另一端与所述单模光纤连接，并与所述单模光纤模场匹配。
6、在一种实施方式中，所述桥接光纤包括连接段和熔融拉锥段，所述连接段与反谐振空芯光纤连接，所述熔融拉锥段与所述单模光纤连接。
7、在一种实施方式中，所述熔融拉锥段为使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对所述桥接光纤进行拉锥处理，形成具有更小包层直径和模场直径的锥形过渡结构。
8、在一种实施方式中，所述熔融拉锥段包括锥体段和平缓段，所述锥体段的大径端与所述连接段连接，小径端与所述平缓段的一端连接，所述平缓段的另一端与所述单模光纤连接。
9、在一种实施方式中，所述反谐振空芯光纤和桥接光纤的连接处设有光纤外保护壳。
10、在一种实施方式中，所述桥接光纤与所述反谐振空芯光纤连接的一端设置为圆台形，并伸入所述光纤外保护壳内，以形成锥透镜。
11、在一种实施方式中，所述桥接光纤与所述反谐振空芯光纤连接的一端设置为斜面，所述反谐振空芯光纤对应的端面与所述斜面匹配。
12、第二方面，本申请实施例还提供了一种组合光纤的制备方法，其用于制备上述的一种组合光纤，包括以下步骤：
13、获取第一模场直径和第二模场直径；
14、根据第一模场直径和第二模场直径，获取桥接光纤两端的模场直径，以及桥接光纤的初始模场直径；
15、根据桥接光纤的初始模场直径、第一模场直径和第二模场直径，制备桥接光纤，并通过桥接光纤连接反谐振空芯光纤和单模光纤。
16、在一种实施方式中，所述的根据桥接光纤的初始模场直径、第一模场直径和第二模场直径，制备桥接光纤，并通过桥接光纤连接反谐振空芯光纤和单模光纤，包括：
17、根据第一模场直径、第二模场直径和初始模场直径的大小，判断桥接光纤与反谐振空芯光纤连接的端部；
18、连接段连接在反谐振空芯光纤上，并使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对熔融拉锥段进行拉锥处理，直至熔融拉锥段的端部与单模光纤模场匹配。
19、在一种实施方式中，所述的连接段连接在反谐振空芯光纤上，并使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对熔融拉锥段进行拉锥处理，直至熔融拉锥段的端部与单模光纤模场匹配，包括：
20、基于预设的拉锥参数，使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对熔融拉锥段进行加热并拉锥，在拉锥时估测单模光纤的包层直径，直至熔融拉锥段的端部的包层直径接近或大于单模光纤。
21、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
22、在制造该组合光纤时，反谐振空芯光纤具有第一模场直径，单模光纤具有第二模场直径，且第一模场直径大于第二模场直径，桥接光纤一端与反谐振空芯光纤连接，并与反谐振空芯光纤的模场匹配，桥接光纤另一端与单模光纤连接，并与单模光纤模场匹配。先获取第一模场直径和第二模场直径；根据第一模场直径和第二模场直径，获取桥接光纤两端的模场直径，以及桥接光纤的初始模场直径；根据桥接光纤的初始模场直径、第一模场直径和第二模场直径，制备桥接光纤，并通过桥接光纤连接反谐振空芯光纤和单模光纤，由于通过桥接光纤连接反谐振空芯光纤和单模光纤，桥接光纤两端分别与反谐振空芯光纤和单模光纤匹配，相较于直接熔融拉锥单模光纤，桥接光纤的操作难度更小，连接性能更好，操作失误也可以更换，方便对组合光纤进行制备，解决了现有技术中单模光纤热扩束将模场扩大有限，并不适用于所有空芯光纤，模场匹配程度不一；而引入渐变折射率多模光纤，光纤长度比较敏感，长度增加会引起高阶模产生，且该方法增加了熔接难度和复杂性，均存在难以方便制备带有反谐振空芯光纤的组合式光纤的问题。
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1.一种组合光纤，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种组合光纤，其特征在于，所述桥接光纤(3)包括连接段(31)和熔融拉锥段(32)，所述连接段(31)与反谐振空芯光纤(1)连接，所述熔融拉锥段(32)与所述单模光纤(2)连接。
3.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述熔融拉锥段(32)为使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对所述桥接光纤(3)进行拉锥处理，形成具有更小包层直径和模场直径的锥形过渡结构。
4.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述熔融拉锥段(32)包括锥体段(321)和平缓段(322)，所述锥体段(321)的大径端与所述连接段(31)连接，小径端与所述平缓段(322)的一端连接，所述平缓段(322)的另一端与所述单模光纤(2)连接。
5.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述反谐振空芯光纤(1)和桥接光纤(3)的连接处设有光纤外保护壳(4)。
6.如权利要求5所述的一种组合光纤，其特征在于，所述桥接光纤(3)与所述反谐振空芯光纤(1)连接的一端设置为圆台形，并
7.如权利要求5所述的一种组合光纤，其特征在于，所述桥接光纤(3)与所述反谐振空芯光纤(1)连接的一端设置为斜面，所述反谐振空芯光纤(1)对应的端面与所述斜面匹配。
8.一种组合光纤的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-7任一项所述的一种组合光纤，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的一种组合光纤的制备方法，其特征在于，所述的根据桥接光纤(3)的初始模场直径、第一模场直径和第二模场直径，制备桥接光纤(3)，并通过桥接光纤(3)连接反谐振空芯光纤(1)和单模光纤(2)，包括：
10.如权利要求8所述的一种组合光纤的制备方法，其特征在于，所述的连接段(31)连接在反谐振空芯光纤(1)上，并使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对熔融拉锥段(32)进行拉锥处理，直至熔融拉锥段(32)的端部与单模光纤(2)模场匹配，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种组合光纤，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种组合光纤，其特征在于，所述桥接光纤(3)包括连接段(31)和熔融拉锥段(32)，所述连接段(31)与反谐振空芯光纤(1)连接，所述熔融拉锥段(32)与所述单模光纤(2)连接。
3.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述熔融拉锥段(32)为使用光纤拉锥机或具有拉锥功能的光纤熔接机对所述桥接光纤(3)进行拉锥处理，形成具有更小包层直径和模场直径的锥形过渡结构。
4.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述熔融拉锥段(32)包括锥体段(321)和平缓段(322)，所述锥体段(321)的大径端与所述连接段(31)连接，小径端与所述平缓段(322)的一端连接，所述平缓段(322)的另一端与所述单模光纤(2)连接。
5.如权利要求2所述的一种组合光纤，其特征在于，所述反谐振空芯光纤(1)和桥接光纤(3)的连接处设有光纤外保护壳(4)。
6.如权利要求5所述的一种组合光纤，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱英，高展，李嘉浩，罗鸣，陶金，武霖，张旭，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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