【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学，特别是涉及空芯反谐振光纤及其制备方法、光纤光缆。
技术介绍
1、玻璃光纤作为一种一维的光传导工具，其最大的特点是可用于实现光信号的柔性传输，是一种非常重要的基础光学工具，也是构建各种光学系统的物质基础。
2、玻璃光纤的透过窗口受到其材料声子能的制约，因此，不同的材料的玻璃光纤能够实现不同的红外透过极限。在目前已报道的各类玻璃光纤中，石英玻璃光纤的声子能比较高，使得其红外透过极限仅到2.4μm（微米）；以碲酸盐玻璃光纤为代表的重金属氧化物玻璃光纤、以及氟化物玻璃光纤的红外透过极限可分别达到5μm、6μm；硫系玻璃中的te（碲）-基玻璃具有最低的声子能，且te-基玻璃光纤的红外透过极限可达12μm。
3、然而，能够高效传输12μm~30μm波段的玻璃光纤目前仍未见报道。具体的，12~30μm波段是处于远红外光谱与太赫兹光谱之间的临界谱段，是宏观电子学向微观光子学过渡的临界区域，覆盖了许多分子的特征指纹光谱、材料能带光谱和宇宙空间辐射谱等，其特殊的谱段位置使得12μm~30μm波段在生物检测、癌症诊断、特征光谱成像、半导体材料分析、宇宙学研究等领域具有重要应用。
4、因此，为满足在12μm~30μm波段的通信需求，目前亟需一种能够实现在12μm~30μm波段实现低损耗传输的新型光纤。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种空芯反谐振光纤及其制备方法、光纤光缆，以解决12μm~30μm波段光学传输材料缺失的问题。具体技术方案如下
2、第一方面，本申请提供了一种空芯反谐振光纤，包括：
3、外管；
4、多个毛细管，沿所述外管的延伸方向，彼此等间隔地排列于所述外管的内壁；
5、空气纤芯，由所述多个毛细管包围形成；
6、其中，所述外管与所述毛细管的材质为27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃。
7、在本申请的一种实施方案中，所述毛细管的数量为8个，所述空气纤芯的直径在420μm至440μm之间，所述毛细管的外径在160μm至180μm之间，所述毛细管的壁厚在13μm至17μm之间，所述毛细管之间的间隔在57μm至63μm之间；
8、其中，所述空气纤芯的直径为各所述毛细管包围形成的内切圆的直径，所述毛细管之间的间隔为相邻毛细管之间的最小距离。
9、在本申请的一种实施方案中，所述空芯反谐振光纤在12μm~30μm波段内存在理论传输损耗低于2db/m的低损耗传输窗口。
10、第二方面，本申请提供了一种空芯反谐振光纤的制备方法，包括：
11、按照122:54:39:146的摩尔比例称取单质as、单质te、单质ge与单质se，通过熔制及退火的方法制备27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃；
12、用所述27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃制备玻璃母管；
13、对所述玻璃母管进行拉丝处理，获得毛细管；
14、将多根所述毛细管插入一所述玻璃母管中，并将插入的各毛细管彼此等间隔地排列设置于玻璃母管的内壁，获得光纤预制棒；
15、对所述光纤预制棒进行拉丝处理，获得空芯反谐振光纤。
16、在本申请的一种实施方案中，通过熔制及退火的方法制备27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃的过程包括：
17、将所述单质ge与所述单质te加入熔制容器，并将所述熔制容器放入熔制炉，进行所述单质ge与所述单质te的熔制处理，冷却后获得合金；
18、将所述单质as和所述单质se加入所述熔制容器，并将所述熔制容器放入熔制炉，进行所述合金、所述单质as与所述单质se的熔制处理，对熔制获得的玻璃液进行淬冷，然后退火处理后获得27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃。
19、在本申请的一种实施方案中，进行所述单质ge与所述单质te的熔制处理时，熔制温度在850°c至900°c之间，熔制处理时长在5小时至10小时之间；进行所述合金、所述单质as与所述单质se的熔制处理时，熔制温度在750°c至800°c之间，熔制处理时长在10小时以上。
20、在本申请的一种实施方案中，插入所述玻璃母管中的毛细管的数量为8个，且在所述空芯反谐振光纤中，空气纤芯的直径在420μm至440μm之间，毛细管的外径在160μm至180μm之间，毛细管的壁厚在13μm至17μm之间，毛细管之间的间隔在57μm至63μm之间；其中，所述空气纤芯的直径为各所述毛细管包围形成的内切圆的直径，所述毛细管之间的间隔为相邻毛细管之间的最小距离。
21、在本申请的一种实施方案中，在对所述光纤预制棒进行拉丝处理的过程中，所述光纤预制棒内的各毛细管接入第一控制气压，所述各毛细管包围形成的空气纤芯接入第二控制气压，所述第一控制气压比所述第二控制气压高5千帕至20千帕。
22、在本申请的一种实施方案中，在对所述玻璃母管进行拉丝处理的过程中，所述玻璃母管处于惰性气体当中；在对所述光纤预制棒进行拉丝处理的过程中，所述光纤预制棒处于惰性气体当中。
23、第三方面，本申请提供了一种光纤光缆，包括至少一个前述第一方面任一项所述的空芯反谐振光纤。
24、本申请有益效果：
25、本申请提供的空芯反谐振光纤及其制备方法、光纤光缆，空芯反谐振光纤中包括外管、彼此等间隔地排列于外管内壁的多个毛细管，且该多个毛细管包围形成空气纤芯，其中，外管与毛细管的材质为27as2te2-39gese2-34as2se3玻璃。理论计算结果表明，本申请提供的空芯反谐振光纤在12μm~30μm波段内存在理论传输损耗低于2db/m的低损耗传输窗口，能够实现面向12μm~30μm远红外太赫兹临界波段的高效传输。
26、当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种空芯反谐振光纤，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的空芯反谐振光纤，其特征在于，所述毛细管的数量为8个，所述空气纤芯的直径在420μm至440μm之间，所述毛细管的外径在160μm至180μm之间，所述毛细管的壁厚在13μm至17μm之间，所述毛细管之间的间隔在57μm至63μm之间；
3.根据权利要求1或2所述的空芯反谐振光纤，其特征在于，所述空芯反谐振光纤在12μm~30μm波段内存在理论传输损耗低于2dB/m的低损耗传输窗口。
4.一种空芯反谐振光纤的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过熔制及退火的方法制备27As2Te2-39GeSe2-34As2Se3玻璃的过程包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，进行所述单质Ge与所述单质Te的熔制处理时，熔制温度在850°C至900°C之间，熔制处理时长在5小时至10小时之间；进行所述合金、所述单质As与所述单质Se的熔制处理时，熔制温度在750°C至800°C之间，熔制处理时长在10小时以上。
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