CN105985014B - 一种菱形包层保偏光纤及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菱形包层保偏光纤及其制造方法，该方法包括以下步骤，用化学气相沉积法制造芯应合体棒，芯应合体棒包括芯层、应力层、外包层。对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形。制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管。将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，将保偏光纤预制棒拉丝成菱形包层保偏光纤。本发明提供了一种工艺性能和产品质量好、制造精度高与成品率高、加工适应性强、且适于进行批量生产的保偏光纤制造方法。

Description

一种菱形包层保偏光纤及其制造方法

技术领域

本发明属于光纤制造领域，尤其涉及一种菱形包层保偏光纤及其制造方法。

背景技术

保偏光纤是特种光纤的一类。保偏光纤即偏振保持光纤，是具有保持所传输光线的线偏振方向的一类光纤。保偏光纤可应用于许多领域，如复用相干通信，光纤陀螺仪，光纤水听器，偏振传感等。保偏光纤是一种具有广泛应用价值的特种光纤类型。

在普通通信光纤中，由于其圆对称性结构，入射的线偏振光线在经过一定距离的传输后，由于不同偏振模式的耦合，能量交换，会成为椭圆或圆偏振光而无法保持线偏振态。而当一线偏振光被耦合进入保偏光纤时，如果线偏振光的偏振方向和保偏光纤的偏振主轴重合，则线偏振光可以在传输过程中保持其线偏振方向直至离开保偏光纤。引起光纤双折射现象的原因很多，各种几何和应力的不均匀性均会引入双折射。保偏光纤产品也包括几何双折射和应力双折射保偏光纤。几何双折射的实例是椭圆芯保偏光纤，这种保偏光纤的纤芯是椭圆形的，利用这种几何的不对称性产生双折射效应。应力双折射的保偏光纤主要有蝶结型保偏光纤，熊猫型保偏光纤和椭圆包层型保偏光纤三种。这类光纤的特点是在光纤的包层中引入具有高膨胀系数的应力区挤压纤芯产生双折射效应。

目前熊猫型保偏光纤在市场上具有领先的地位，这和熊猫型保偏光纤具有双折射效率高，结构简单，制造效率高，制造方法灵活的特点有关。熊猫型保偏光纤的制造工艺一般为组合法。即首先分别沉积制造芯棒和应力棒；然后对芯棒外包得到包含芯棒的光纤预制棒；然后在预制棒上芯棒两侧对称部位打出两个孔并将应力棒插入孔中形成组合棒。使用组合棒拉丝即得到熊猫型保偏光纤。这种对预制棒打孔制造熊猫型保偏光纤的方法存在以下缺点。首先，由于打孔预制棒包含芯棒，在芯包截面上存在一定的残余应力，这种残余应力在打孔过程中极易造成加工的大预制棒破裂，加工的成功率较低。第二，对保偏光纤而言，应力区的位置非常重要。对打孔工艺而言，由于需要打出两个分离的圆孔，必须移动或转动工件，这种移动过程会带来定位一致性问题，降低孔的对称性，最后降低保偏光纤的性能。第三，后续加工困难。由于打孔工艺的组合棒包括三根独立的预制棒，而且组合棒的外经较大，这种预制棒的拉锥(光纤在拉丝前需要在预制棒端部拉出一个圆锥形，方可拉丝)，接延长棒都相当困难，而且容易在拉丝过程中夹杂气泡，气线等缺陷，破坏保偏光纤的性能。第四，熊猫型保偏光纤要具有高的偏振能力，需要增加应力棒的硼掺杂量，由于材料方面的特性，熊猫型保偏光纤对温度敏感性较强，而光纤陀螺的发展重要趋势之一是提高各组件的温度敏感性。因此，熊猫型保偏光纤在制作高精度光纤陀螺时存在一定的缺陷。

发明内容

本发明针对现有保偏光纤在光纤陀螺的应用中，具有精度不高，温度敏感性较强的缺陷，提供一种菱形包层保偏光纤及其制造方法，提高保偏光纤的加工精度及效率，降低其温度敏感性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：首先提供一种菱形包层保偏光纤制造方法，包括以下步骤，1)用化学气相沉积法制造芯应合体棒(化学气相沉积法可以为等离子体化学气相沉积法，也可以使用改进的化学气相沉积法或者电阻炉化学气相沉积法)，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1～4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5％～1.5％；过渡层半径与芯层半径之比为1:1～3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1～6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0％～-0.1％；2)对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；3)制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；4)将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；5)将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。

按上述技术方案，所述步骤5)中，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。

按上述技术方案，所述步骤2)中，对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。

按上述技术方案，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。

按上述技术方案，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1～6:1，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致。

本发明还提供一种菱形包层保偏光纤，用化学气相沉积法制造芯应合体棒，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1～4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5％～1.5％；过渡层半径与芯层半径之比为1:1～3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1～6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0％～-0.1％；；对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。

按上述技术方案，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。

按上述技术方案，对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。

按上述技术方案，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。

按上述技术方案，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1～6:1，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致。

本发明产生的有益效果是：

第一，工艺扩展性强。本发明采用化学气相沉积工艺独创性地一次性制作含有芯层及应力层结构的芯应合体棒，通过调节芯层的结构参数，可以制作不同应用波长，不同包层直径的保偏光纤，具有优异的工艺扩展性；本发明通过优化应力层的硼掺杂(应力层相对折射率差delta为-1.0％～-0.1％)，及机械加工菱形结构配比，可以精确控制保偏光纤的拍长，适用于制作不同应用领域的保偏光纤。

第二，加工应力小，可靠性高。本发明使用机械成形加工纯石英的芯应合体棒及纯石英玻璃菱形内孔套管，由于芯应合体棒及纯石英玻璃菱形内孔套管为纯石英结构，残余应力极小，适合使用机械方法加工成形。机械加工完全可以达到和满足设计要求，并加工出结构完整的芯应合体棒及菱形套管外圆形状。

第三，纯石英玻璃菱形内孔套管采用一次成型方式，使玻璃套管的加工工艺得到良好的拓展及改善，以便于对形状、精度的控制，不仅有利于制造不同结构特征的保偏光纤，而且也大大提高了保偏光纤加工的成品率，便于保偏光纤的批量生产。

第四，应用组合棒熔缩、拉伸工艺将组合的保偏光纤预制棒熔缩成一根结构完整的保偏光纤预制棒，这样可以优化预制棒的几何形状、结构和均匀特性，使得菱形包层型保偏光纤的几何、强度和光学性能都得到很大的改进，显著提高光纤的性能并简化光纤制造的后续工艺，促成拉丝过程优化，有效地提高保偏光纤的制造效率。此外，通过严格执行光纤的制造流程，通过抛光，腐蚀，清洗，可以消除机械加工表面的微裂纹和杂质，消除影响光纤性能的因素。使用本发明可以制造出双折射效率高，结构均匀，机械强度好，大长度的菱形包层型保偏光纤。这种保偏光纤产品可以满足各种应用领域的需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中菱形包层保偏光纤的结构示意图；

图2是本发明实施例中化学气相沉积法制造的芯应合体棒的结构示意图；

图3是本发明实施例中机械加工芯应合体棒为菱形截面的第一步骤成型示意图；

图4是本发明实施例中机械加工芯应合体棒为菱形截面的第二步骤成型示意图；

图5是本发明实施例中机械加工芯应合体棒为菱形截面的第三步骤成型示意图；

图6是本发明实施例中机械加工芯应合体棒为菱形截面的第四步骤成型示意图；

图7是本发明实施例中靶棒的示意图；

图8是本发明实施例中纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形前后的对比图；

图9是图8中外部整形后的纯石英玻璃菱形内孔套管示意图；

图10是本发明实施例中保偏光纤预制棒的横截面示意图；

图11是本发明实施例中保偏光纤预制棒的主视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中首先提供一种菱形包层保偏光纤制造方法，包括以下步骤，1)用化学气相沉积法制造芯应合体棒(化学气相沉积法可以为等离子体化学气相沉积法，也可以使用改进的化学气相沉积法或者电阻炉化学气相沉积法)，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1～4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5％～1.5％；过渡层半径与芯层半径之比为1:1～3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1～6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0％～-0.1％；；2)对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；3)制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；4)将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；5)将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。

其中，所述步骤5)中，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。其中，所述步骤2)中，对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。进一步地，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。

进一步地，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1～6:1，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致。

本发明实施例中还提供一种菱形包层保偏光纤，用化学气相沉积法制造芯应合体棒，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1～4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5％～1.5％；过渡层半径与芯层半径之比为1:1～3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1～6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0％～-0.1％；对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。其中，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。进一步地，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。进一步地，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1～6:1，其菱形的长、短轴长度可以选择分别为20mm和8mm，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致，也可以选择分别为20mm和8mm。

在本发明的较佳实施例中，还提供具体实施例1：如图7-图9所示，采用石墨材料制作菱形截面靶棒10，再采用OVD沉积技术在靶棒10上制造高纯石英套管。这种方法的工作过程如下，采用高纯石墨材料通过机械打磨工艺制作菱形截面靶棒10，其中靶棒10的菱形截面部分是对称分布的，菱形的边长11、12、13、14、15、16、17、18的长度均相等；供料系统把一定组成的气态原料(主要为SiCl4)通到高温火焰中，原料经水解反应产生的玻璃微珠(主要为SiO2)喷涂到旋转的靶棒10表面，当燃烧器平行靶棒轴移动多个行程后，整个靶棒10表面就粘附多层均匀的玻璃微珠层，燃烧器不断地往复移动，玻璃微珠堆积成的类圆柱体，再经脱水和透明化，冷却后由于靶棒10与玻璃柱体的热膨胀的不同可顺利抽出靶棒10，就可制成具有菱形内孔的纯石英玻璃菱形内孔套管。

通过以上方法制作的纯石英玻璃菱形内孔套管是类圆柱体，需要进行整形和抛光处理，才能形成完整结构的纯石英玻璃菱形内孔套管。通过机械磨削的方法，去掉19及20部分，从而外表面形成标准圆柱体，再经过抛光处理，纯石英玻璃菱形内孔套管即可制造完成。

在本发明的较佳实施例中，还提供具体实施例2：如图2所示，菱形包层保偏光纤所使用的芯应合体棒结构包括高折射率的芯层部分7和低折射率的应力层6，包层5为纯石英玻璃。使用化学气相沉积法一次性沉积芯应合体棒，其中芯层7部分是掺锗石英玻璃(硅锗的体积比为1:2.32)，具有较高的光学折射率，应力层5是掺硼石英玻璃(硅硼的体积比为1:0.25)，具有较低的光学折射率和较大的热膨胀系数，包层5为纯硅玻璃，材料一部分是石英衬管，另外一部分是采用化学气相沉积工艺沉积的纯硅玻璃材料。芯应合体棒的菱形加工成形分5个步骤，其中第一至第四步骤通过机械方法将圆柱体形状的芯应合体棒加工成菱形结构。第一步骤如图3所示，去掉芯应合体棒的一部分，形成21截面；第二步骤如图4所示，去掉与21完全对称的部分，形成22截面；第三步骤加工成形23截面，如图5所示，23截面与21截面及22截面相邻；第四步骤如图6所示，去掉与23完全对称的部分，形成24截面；至此，完全对称的具有菱形结构的芯应合体棒已经形成，在经过磨抛处理的第五步骤，完整的菱形结构横截面芯应合体棒加工完成。

在本发明的较佳实施例中，还提供具体实施例3：如图2所示，使用化学气相沉积法一次性沉积芯应合体棒，其中芯层7部分是掺锗石英玻璃，具有较高的光学折射率，应力层5是掺硼石英玻璃，具有较低的光学折射率和较大的热膨胀系数，包层5为纯硅玻璃，材料一部分是石英衬管，另外一部分是采用化学气相沉积工艺沉积的纯硅玻璃材料。如图7所示，使用OVD工艺，采用石墨材料制作菱形靶棒，再采用OVD沉积技术在靶棒上制造高纯石英套管。再经过整形和抛光处理，去掉19及20部分，从而形成标准圆柱体，再经过抛光处理，制成菱形内孔石英玻璃套管。其中，部分9为纯硅玻璃材料，部分4为完全对称的菱形内孔截面。如图10所示，将通过上述加工成形的菱形芯应合体棒置入菱形内孔石英套管，此时，芯应合体棒的菱形截面同菱形套管内孔截面完全吻合。其中部分4为菱形套管内孔截面，部分6为芯应合体棒应力层，部分8为芯应合体棒菱形截面，部分7为芯应合体棒芯层，部分9为菱形内孔套管纯石英玻璃结构。如图11所示，菱形包层保偏预制棒组合完成。将组合棒在拉伸塔上高温熔缩成一根完整的保偏光纤预制棒。保偏光纤预制棒包括高折射率纤芯部分，纯石英包层，低折射率应力区。如果需要可以将保偏光纤预制棒拉伸成较小外径预制棒。将保偏预制棒拉锥，清洗处理后上拉丝塔拉制成具有菱形包层结构的保偏光纤。如图1所示，使用本方法制造的菱形包层保偏光纤通过优化纤芯结构d(芯层尺寸为5mm)、应力区的掺杂浓度(应力区的相对折射率差delta为-0.3％)以及通过控制菱形r及R的配比(具体比值可以为1:2.5)，可以得到在工作波长1310nm处拍长小于10mm，2米消光比大于20dB/km的高质量保偏光纤。保偏光纤的其他参数完全符合相关保偏产品的标准规范。所制造的保偏光纤性能良好，完全可以满足通信及器件制造的要求。

本发明方法中，纯石英玻璃菱形内孔套管为菱形内孔的圆柱体，通过一次成型内孔菱形结构，通过研磨将再将内孔孔壁抛光及外圆整形，同时将芯应合体棒加工成菱形截面芯棒，芯棒包括完整纤芯部分和部分应力包层，所有机械加工部分必须碾磨抛光，然后将芯应合体棒插入已加工成形的纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形内孔，再将组合成的棒体在拉伸塔上高温熔缩成一根完整的保偏光纤预制棒。

菱形包层保偏光纤作为类椭圆包层型保偏光纤的一种特殊结构，虽然制作工艺复杂，但是优化保偏光纤的偏振性能主要通过菱形结构配比来实现的，其温度不敏感性特点能够适用于高精度陀螺领域的发展。本发明提高了保偏光纤的加工精度及效率，降低其温度敏感性。提供一种工艺性能和产品质量好、制造精度高与成品率高、加工适应性强、且适于进行批量生产的保偏光纤制造方法。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种菱形包层保偏光纤制造方法，其特征在于，包括以下步骤，1）用化学气相沉积法制造芯应合体棒，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1~4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5%~1.5%；过渡层半径与芯层半径之比为1:1~3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1~6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0%~-0.1%；2）对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；3）制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；4）将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；5）将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。

2.根据权利要求1所述的菱形包层保偏光纤制造方法，其特征在于，所述步骤5）中，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。

3.根据权利要求1或2所述的菱形包层保偏光纤制造方法，其特征在于，所述步骤2）中，对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。

4.根据权利要求3所述的菱形包层保偏光纤制造方法，其特征在于，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。

5.根据权利要求4所述的菱形包层保偏光纤制造方法，其特征在于，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1~6:1，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致。

6.一种菱形包层保偏光纤，其特征在于，用化学气相沉积法制造芯应合体棒，芯应合体棒包括芯层、过渡层、应力层、外包层，其中芯层半径为0.1~4mm，掺杂元素为锗，相对折射率差delta为0.5%~1.5%；过渡层半径与芯层半径之比为1:1~3:1，过渡层组分为氟-锗共掺，或纯硅层；应力层半径与芯层半径之比为1:1~6:1，掺杂元素为硼，相对折射率差delta为-1.0%~-0.1%；对芯应合体棒进行机械加工，使其横截面为菱形，机械加工过程去掉芯应合体棒的外包层及部分应力层；制作横截面为菱形的靶棒，将靶棒置于石英玻璃套管的内部，靶棒与石英玻璃套管同轴设置，采用外喷工艺对石英玻璃套管进行沉积，沉积过程完成后，去掉靶棒，形成纯石英玻璃菱形内孔套管，对纯石英玻璃菱形内孔套管进行外部整形提高其圆度；将横截面为菱形的芯应合体棒放置在纯石英玻璃菱形内孔套管中，构成保偏光纤预制棒，其中横截面为菱形的芯应合体棒的外表面与纯石英玻璃菱形内孔套管的内表面吻合；将保偏光纤预制棒拉锥，清洗，拉丝成菱形包层保偏光纤。

7.根据权利要求6所述的菱形包层保偏光纤，其特征在于，将保偏光纤预制棒拉锥之前，对保偏光纤预制棒进行熔缩处理。

8.根据权利要求6或7所述的菱形包层保偏光纤，其特征在于，对芯应合体棒进行机械加工，具体为对芯应合体棒沿轴向进行均匀切削或切割或磨削。

9.根据权利要求8所述的菱形包层保偏光纤，其特征在于，对芯应合体棒沿轴向进行均匀磨削之后，对磨削面进行抛光和研磨。

10.根据权利要求8所述的菱形包层保偏光纤，其特征在于，所述纯石英玻璃菱形内孔套管，其菱形的长、短轴长度之比f的范围为2:1~6:1，对芯应合体棒磨削面进行抛光和研磨后，菱形的芯应合体棒外围均为应力层，其菱形的长、短轴长度与纯石英玻璃菱形内孔套管的菱形长、短轴长度之比一致。