CN113277724B - 用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法 - Google Patents

用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，具体步骤为：首先选取石英玻璃(SiO2)管作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管和外包层玻璃管；接着选取最内层反谐振玻璃管、支撑玻璃管和中心玻璃管，组装内包层反谐振单元；然后将内包层反谐振单元环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，组装完整预制棒；最后制备中间体及将中间体拉制为空芯反谐振光纤，并在光纤表面涂敷保护层。本发明所拉制的空芯反谐振光纤在通信波段上泄露损耗低于0.1dB/km的同时可以实现有效的单模传输，改善了包层反谐振毛细管塌陷和变形等问题，使得包层反谐振管的结构更加可靠。

Description

用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法
技术领域
本发明涉及光子晶体光纤技术领域，特别涉及一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法。
背景技术
相比于传统的光纤引导光在玻璃纤芯当中进行传播，空芯光子晶体光纤是使得光被限制在空气纤芯中进行传播，提高了光纤得损伤阙值。空芯光纤可以分为光子带隙光纤、Kagome光纤和空芯反谐振光纤。与其它两种空芯光纤相比，反谐振空芯光纤的结构更加简单，设计灵活，有着更低的传输损耗和更好的单模特性，成为了光纤研究的热点。
通过改变或者优化反谐振空芯光纤的结构，降低限制损耗和提高带宽，使反谐振光子晶体光纤可以应用到远距离通信；具有双折射特性的反谐振光子晶体光纤可以用于光纤偏振器和光纤滤波器；通过向反谐振光子晶体光纤当中填充H2、D2或者是他们的混合气体可以获得拉曼散射等非线性效应；填充C2H2、CH4、SO2、CO2等气体进行光纤传感器的研究，对环境的检测具有重大的意义；反谐振空芯光纤可以为高功率脉冲激光传输、和超快非线性光学等前沿应用领域提供一个高效的理想平台。
近几年，无节点空芯反谐振光纤的研究取得了突破性的进展。发现5管的嵌套式反谐振光子晶体光纤比起其他管数的同种光纤有着更低的损耗、更宽的传输带宽和更好的淡漠传输特性，嵌套式反谐振空芯光纤的研究从6管向5管及更少的管数发展。以往的嵌套反谐振空芯光纤主要是在单侧方向固定或者是加入平板薄层，在拉制的过程当中容易出现包层谐振单元的坍塌变形。在接下来的研究当中需要进一步的降低空芯反谐振光纤的传输损耗，提升高阶模式消光比,使其能够应用于长距离通信，其中高级模式消光比是衡量光纤有效单模传输的重要指标。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，主要通过在光纤包层管内部增加支撑单元，来分割内包层的空间，从而降低了空芯反谐振光纤的传输损耗，也使得空芯反谐振光纤包层的结构更加的稳定。
本发明提供了一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，具体实施步骤如下：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃管(SiO2)作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管、平板玻璃棒和外包层玻璃管：
S11、制作半径为100×d1、厚度为100×t的最内层反谐振玻璃管，所述最内层反谐振玻璃管的大小是空芯反谐振光纤最内层反谐振毛细管的100倍：
S111、根据纤芯直径、管间距和管个数等参数确定最内层反谐振毛细管的半径d1，具体表达式如下：
Figure GDA0003120167720000021
式中，Dc为纤芯区域的直径，g1为相邻两个最内层反谐振毛细管的管间隙，N为管的数量；
S112、将管壁厚度t满足反谐振条件，具体表达式为：
Figure GDA0003120167720000022
式中，m为反谐振阶数：1，2，3......，λ为光的波长，n1为SiO2的折射率1.45，n2为空气的折射率1；
S12、制作半径为100×d3、厚度为100×t的中心玻璃管和半径为100×d2、厚度为100×t的支撑玻璃管，所述中心玻璃管和所述支撑玻璃管的大小分别是空芯反谐振光纤中心毛细管和支撑毛细管的100倍：
S121、根据支撑毛细管半径d2与最内层反谐振毛细管半径d1之间的关系确定支撑毛细管的半径d2，具体关系式为：d2/d1＝0.1～0.4；
S122、根据支撑毛细管半径d2和最内层反谐振毛细管的半径d1确定中心毛细管的半径d3，具体关系式为：d3＝d1–2×d2；
S123、中心毛细管和支撑毛细管的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定；
S13、制作长度为100×l1、厚度为100×t的平板玻璃棒，所述平板玻璃棒是空芯反谐振光纤平板玻璃层的100倍：
S131、平板玻璃层的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定；
S132、平板玻璃层与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3的关系式为：d5/d3＝0.2～1.8；
S133、根据平板玻璃层与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3确定平板玻璃层的长度：
Figure GDA0003120167720000031
S14、制作半径为100×d4、厚度为100×8μm的外包层玻璃管，所述外包层玻璃管的大小是空芯反谐振光纤外包层毛细管的100倍：
根据纤芯直径Dc和最内层反谐振毛细管半径d1确定外包层毛细管的半径d4，具体关系式为：d4＝Dc/2+2×d1；
S2、组装预制棒：
S21、组装中心玻璃管单元与内包层反谐振单元：
S211、选择一定比例的平板玻璃棒和中心玻璃管，将平板玻璃棒的两端熔接在中心玻璃管的管壁上；
S212、根据一定比例，确定组装内包层反谐振单元中最内层反谐振玻璃管、支撑玻璃管和中心玻璃管的数量；
S213、将支撑玻璃管分为两组，上下对称排列，并将它们的管壁熔接在最内层反谐振玻璃管的管壁上，同时中心玻璃管与最内层反谐振玻璃管同圆心固定，此时支撑玻璃管与中心玻璃管相切；
S22、组装完整预制棒：
S221、分别选取一定数量步骤S21和S14中已经组装好的内包层反谐振单元和外包层玻璃管；
S222、将内包层反谐振单元以环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，并通过熔接将其固定，其中相邻两个内包层反谐振单元之间的管间隙100×g1为150～800μm；
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：将步骤S2组装好的预制棒固定到拉丝塔中控制拉制速度得到中间体(半成品)；接着控制拉制速度将中间体拉制为空芯反谐振光纤；
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层。
可优选的是，所述空芯反谐振光纤的纤芯区域的填充材料为空气，折射率为1。
可优选的是，所述空芯反谐振光纤的纤芯区域的直径Dc＝20～40μm。
可优选的是，在步骤S112中，反谐振条件的表达式是在光波长为1.55μm的条件下，当m＝1时，t＝0.37μm，当m＝2时，t＝1.11μm……，管壁厚度t的取值在0.37μm，1.11μm附近。
可优选的是，步骤S211中平板玻璃棒和中心玻璃管的选取比例是1：1，步骤S212中最内层反谐振玻璃管、支撑玻璃管和中心玻璃管数量的选取比例为1：4：1；步骤S221中内包层反谐振单元的数量为4～6。
可优选的是，所述支撑玻璃管的数量为4，且大小相等；所述支撑玻璃管分为上下两组，以外包层玻璃管的圆心和最内层反谐振玻璃管的圆心连成的轴线对称分布，每组中的两个支撑玻璃管可以相切，相交或者相离，即支撑毛细管的位置参数α和β取值范围为25°～65°；所述中心玻璃管的管壁和所述支撑玻璃管的管壁相交或相切。
可优选的是，在步骤S3中，拉制得到的空芯反谐振光纤与预制棒的比例为1：100。
本发明的第二方面，提供一种利用前述用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法的支撑型空芯反谐振光纤，其包括外包层、纤芯区域和内包层；所述内包层，其包括第一反谐振单元和第二反谐振单元，所述第一反谐振单元为最内层反谐振毛细管，所述第二反谐振单元，其包括四个支撑毛细管和一个中心毛细管；所述第二反谐振单元被所述第一反谐振单元所覆盖，它们的数量相等。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明可以低损耗单模传输，它在1.2μm到1.7μm的通信波长下的泄露损耗低于0.1dB/km，并且在常用通信波长1.55μm下的泄露损耗低于0.01dB/km，高阶模式消光比(HOMER)可以达到103的数量级，可以实现有效的单模传输。
2、本发明的包层反谐振毛细管的结构比其他多层嵌套的反谐振空芯光纤包层管的结构更加稳定，改善了包层反谐振毛细管的塌陷和变形等问题，使得包层反谐振管的结构更加可靠。
附图说明
图1为本发明用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法流程图；
图2为本发明实施例1所拉制的空芯反谐振光纤中反谐振单元结构放大图；
图3为本发明实施例1所拉制的空芯反谐振光纤的端面结构图；
图4为本发明实施例1所拉制的空芯反谐振光纤的损耗谱；
图5为本发明实施例2所拉制的空芯反谐振光纤的端面结构图；
图6为本发明实施例3所拉制的空芯反谐振光纤的端面结构图。
附图标记：
外包层毛细管1，纤芯区域2，最内层反谐振毛细管3，中心毛细管4，支撑毛细管5,平板玻璃层6。
具体实施方式
为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。
如图1所示，本发明是这样实现的：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃(SiO2)管作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管和外包层玻璃管。
S2、组装预制棒。
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：将步骤S2组装好的预制棒固定到拉丝塔中控制拉制速度得到中间体；接着通过控制拉制速度将中间体拉制为空芯反谐振光纤，拉制得到的空芯反谐振光纤与预制棒的比例为1：100。
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层。
具体而言，4个支撑毛细管5镶嵌在最内层反谐振毛细管3的管壁上，它们分为上下两组，上组支撑毛细管为5a和5b，下组支撑毛细管为5c和5d，支撑毛细管5a和5b分别与支撑毛细管5c和5d以纤芯2圆心和最内层反谐振毛细管3的圆心连成的轴线对称，并且每组中的两个支撑毛细管之间可以相切，相交或者相离，即支撑毛细管的位置参数α和β取值在25°-65°之间。
四个支撑毛细管5与中心毛细管4的管壁相切或相交，对中心毛细管4起到了一个固定的作用。通过调节第二层反谐振单元的参数：支撑毛细管5的纤芯直径d2和支撑毛细管5的位置参数α和β，在抑制纤芯基模与包层模耦合的同时，促进纤芯高阶模与包层模的耦合，从而实现低损耗单模传输。四个支撑毛细管5与中心毛细管4的存在不仅分割了内包层的空间，降低了空芯反谐振光纤的传输损耗，而且对最内层反谐振毛细管3起到了向外支撑，防止其坍塌变形的作用，使得空芯反谐振光纤包层结构更加的稳定。
其中，中心毛细管4内部还可以加入其他的元素构成第三反谐振单元，如石英玻璃层或者与第二层反谐振单元相同的毛细管结构，可以进一步的降低光纤的传输损耗和提升单模传输特性。
以下结合实施例对本发明一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法做进一步描述：
实施例1：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃管(SiO2)作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管和外包层玻璃管：
S11、制作半径为3750μm、厚度为40μm的最内层反谐振玻璃管：
S111、根据纤芯直径、管间距和管个数等参数确定最内层反谐振毛细管3的半径d1，具体表达式如下：
Figure GDA0003120167720000061
式中，Dc为纤芯区域2的直径，Dc取值为35μm，g1为相邻两个最内层反谐振毛细管3的管间隙，g1取值为2.7μm，N为管的数量4。
S112、将管壁厚度t满足反谐振条件具体表达式为：
Figure GDA0003120167720000071
式中，m为反谐振阶数：1，2，3......，λ为光的波长，n1为SiO2的折射率1.45，n2为空气的折射率1。
反谐振条件的表达式是在光波长为1.55μm的条件下，当m＝1时，t＝0.37μm，当m＝2时，t＝1.11μm……，管壁厚度t的取值在0.37μm，1.11μm附近。在这里我们取管壁厚度t为0.4μm。
S12、制作半径为1500um、厚度为40μm的中心玻璃管和半径为1125μm、厚度为40μm的支撑玻璃管：
S121、支撑毛细管5的半径d2与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值为0.3。
S122、中心毛细管4的半径d3与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值为0.4。
S123、中心毛细管4和支撑毛细管5的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定，t取值0.4μm。
S14、制作半径为9250μm、厚度为800μm的外包层玻璃管：
根据纤芯直径Dc和最内层反谐振毛细管3的半径d1确定外包层毛细管1的半径d4，具体关系式为：d4＝Dc/2+2×d1。
S2、如图2所示，组装预制棒：
S21、组装内包层反谐振单元：
S212、每个内包层反谐振单元包括1个最内层反谐振玻璃管、4个支撑玻璃管和1个中心玻璃管。
S213、将4个支撑玻璃管分为两组，上下对称排列并镶嵌在最内层反谐振玻璃管的管壁上，分为上下两组(5a、5b和5c、5d)，支撑玻璃管5a和5b分别与支撑玻璃管5c和5d以最内层反谐振玻璃管x轴对称，夹角α＝β＝40°；4个支撑玻璃管与中心玻璃管相切，起到一个固定中心玻璃管和支撑最内层反谐振玻璃管的作用。将中心玻璃管与最内层反谐振玻璃管同圆心固定。
S22、如图3所示，组装空芯反谐振光纤预制棒：
S221、取4个已经组装好的内包层反谐振单元。
S222、将内包层反谐振单元以环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，内包层反谐振单元的管壁镶嵌在外包层玻璃管上，使得结构更加稳定，其中，相邻两个内包层反谐振单元之间的管间隙100×g1为270μm，空芯反谐振光纤的纤芯折射率低于包层的折射率，预制棒的纤芯部分是被内包层反谐振玻璃管环绕所包围的空气区域，直径100×Dc为3500μm。
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：控制拉丝塔的拉制速度，拉制得到的空芯反谐振光纤为预制棒的1/100。
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层。
用本发明方法所拉制的4管空芯反谐振光纤的特性参数，如图4所示，它在1.2-1.7um的通信波段上的低于0.1dB/km，并且在常用的通信波长1.55μm下的限制损耗低于0.01dB/km，最小高阶模损耗为48dB/km，高阶模式消光比可以达到103的数量级，可以实现有效的单模传输。
实施例2：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃管(SiO2)作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管和外包层玻璃管：
S11、制作半径为2150μm、厚度为40μm的最内层反谐振玻璃管：
S111、根据纤芯直径、管间距和管个数等参数确定最内层反谐振毛细管3的半径d1，具体表达式如下：
Figure GDA0003120167720000081
式中，Dc为纤芯区域2的直径，Dc取值为35μm，g1为相邻两个最内层反谐振毛细管3的管间隙，g1取值为2.7μm，N为管的数量5。
S112、将管壁厚度t满足反谐振条件具体表达式为：
Figure GDA0003120167720000082
式中，m为反谐振阶数：1，2，3......，λ为光的波长，n1为SiO2的折射率1.45，n2为空气的折射率1。
反谐振条件的表达式是在光波长为1.55μm的条件下，当m＝1时，t＝0.37μm，当m＝2时，t＝1.11μm……，管壁厚度t的取值在0.37μm，1.11μm附近。在这里我们取管壁厚度t为0.4μm。
S12、制作半径为860um、厚度为40μm的中心玻璃管和半径为645μm、厚度为40μm的支撑玻璃管：
S121、支撑毛细管5的半径d2与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值为0.3。
S122、中心毛细管4的半径d3与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值为0.4。
S123、中心毛细管4和支撑毛细管5的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定，t取值0.4μm。
S14、制作半径为6050μm、厚度为800μm的外包层玻璃管：
根据纤芯直径Dc和最内层反谐振毛细管3的半径d1确定外包层毛细管1的半径d4，具体关系式为：d4＝Dc/2+2×d1。
S2、如图2所示，组装预制棒：
S21、组装内包层反谐振单元：
S212、每个内包层反谐振单元包括1个最内层反谐振玻璃管、4个支撑玻璃管和1个中心玻璃管。
S213、将4个支撑玻璃管分为两组，上下对称排列并镶嵌在最内层反谐振玻璃管的管壁上，分为上下两组并以最内层反谐振玻璃管x轴对称，夹角α＝β＝40°；4个支撑玻璃管与中心玻璃管相切，将中心玻璃管与最内层反谐振玻璃管同圆心固定。
S22、如图5所示，组装空芯反谐振光纤预制棒：
S221、取5个已经组装好的内包层反谐振单元。
S222、将内包层反谐振单元以环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，内包层反谐振单元的管壁镶嵌在外包层玻璃管上，使得结构更加稳定，其中，相邻两个内包层反谐振单元之间的管间隙100×g1为270μm，空芯反谐振光纤的纤芯折射率低于包层的折射率，预制棒的纤芯部分直径100×Dc为3500μm。
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：控制拉丝塔的拉制速度，拉制得到的空芯反谐振光纤为预制棒的1/100。
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层。
实施例3：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃管(SiO2)作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管、平板玻璃棒和外包层玻璃管：
S11、制作半径为3750μm、厚度为40μm的最内层反谐振玻璃管：
S111、根据纤芯直径、管间距和管个数等参数确定最内层反谐振毛细管3的半径d1，具体表达式如下：
Figure GDA0003120167720000101
式中，Dc为纤芯区域2的直径，Dc取值为35μm，g1为相邻两个最内层反谐振毛细管3的管间隙，g1取值为2.7μm，N为管的数量。
S112、将管壁厚度t满足反谐振条件具体表达式为：
Figure GDA0003120167720000102
式中，m为反谐振阶数：1，2，3......，λ为光的波长，n1为SiO2的折射率1.45，n2为空气的折射率1。
反谐振条件的表达式是在光波长为1.55um的条件下，当m＝1时，t＝0.37μm，当m＝2时，t＝1.11μm……，管壁厚度t的取值在0.37μm，1.11μm附近。在这里我们取管壁厚度t为0.4μm。
S12、制作半径为1950μm、厚度为40μm的中心玻璃管和半径为900μm、厚度为40μm的支撑玻璃管：
S121、支撑毛细管5的半径d2与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值：d2/d1＝0.24。
S122、中心毛细管4的半径d3与最内层反谐振毛细管3的半径d1比值：d3/d1＝0.52；
S123、中心毛细管4、支撑毛细管5的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定，t取值0.4μm。
S13、长度为3900μm、厚度为40μm的平板玻璃棒：
S131、平板玻璃层6的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定,t取值0.4μm；
S132、平板玻璃层6与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3的比值为：d5/d3＝1；
S133、根据平板玻璃层6与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3确定平板玻璃层的长度l1＝2×d3；
S14、制作半径为9250μm、厚度为800μm的外包层玻璃管：
根据纤芯直径Dc和最内层反谐振毛细管3的半径d1确定外包层毛细管1的半径d4，具体关系式为：d4＝Dc/2+2×d1。
S2、如图2所示，组装预制棒：
S21、分别组装中心玻璃管单元和内包层反谐振单元：
S211、每个中心玻璃管单元包括1个中心玻璃管和1个平板玻璃棒。将平板玻璃棒的两端熔接在中心玻璃管的管壁上，并且平板玻璃棒竖直处于中心玻璃管的圆心位置。
S212、每个内包层反谐振单元包括1个最内层反谐振玻璃管、4个支撑玻璃管和1个中心玻璃管单元。
S213、将4个支撑玻璃管分为两组，上下对称排列并镶嵌在最内层反谐振玻璃管的管壁上，分为上下两组以最内层反谐振玻璃管x轴对称，夹角α＝β＝40°；4个支撑玻璃管与中心玻璃管单元管壁相切，起到一个固定中心玻璃管单元和支撑最内层反谐振玻璃管的作用。将中心玻璃管单元与最内层反谐振玻璃管同圆心固定。
S23、如图6所示，组装空芯反谐振光纤预制棒：
S231、取4个已经组装好的内包层反谐振单元。
S232、将内包层反谐振单元以环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，内包层反谐振单元的管壁镶嵌在外包层玻璃管上，使得结构更加稳定，其中相邻两个内包层反谐振单元之间的管间隙100×g1为270μm，预制棒的纤芯部分直径100×Dc为3500μm。
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：控制拉丝塔的拉制速度，拉制得到的空芯反谐振光纤为预制棒的1/100。
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，其特征在于，具体实施步骤如下：
S1、选取折射率为1.45的石英玻璃管作为制作空芯反谐振光纤外包层和内包层的材料，并分别拉制出不同大小和数量的最内层反谐振玻璃管、中心玻璃管、支撑玻璃管、平板玻璃棒和外包层玻璃管：
S11、制作半径为100×d1、厚度为100×t的最内层反谐振玻璃管，所述最内层反谐振玻璃管的大小是空芯反谐振光纤最内层反谐振毛细管的100倍：
S111、根据纤芯直径、管间距和管个数确定最内层反谐振毛细管的半径d1，具体表达式如下：
Figure FDA0003634056670000011
式中，Dc为纤芯区域的直径，g1为相邻两个最内层反谐振毛细管的管间隙，N为管的数量；
S112、将管壁厚度t满足反谐振条件，具体表达式为：
Figure FDA0003634056670000012
式中，m为反谐振阶数：1，2，3……，λ为光的波长，n1为SiO2的折射率1.45，n2为空气的折射率1；
S12、制作半径为100×d3、厚度为100×t的中心玻璃管和半径为100×d2、厚度为100×t的支撑玻璃管，所述中心玻璃管和所述支撑玻璃管的大小分别是空芯反谐振光纤中心毛细管和支撑毛细管的100倍：
S121、根据支撑毛细管半径d2与最内层反谐振毛细管半径d1之间的关系确定支撑毛细管的半径d2，具体关系式为：d2/d1＝0.1～0.4；
S122、根据支撑毛细管半径d2和最内层反谐振毛细管的半径d1确定中心毛细管的半径d3，具体关系式为：d3＝d1–2×d2；
S123、中心毛细管和支撑毛细管的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定；
S13、制作长度为100×l1、厚度为100×t的平板玻璃棒，所述平板玻璃棒是空芯反谐振光纤平板玻璃层的100倍：
S131、平板玻璃层的管壁厚度t根据步骤S112中的反谐振条件确定；
S132、平板玻璃层与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3的关系式为：d5/d3＝0.2～1.8；
S133、根据平板玻璃层与中心毛细管的径向距离d5和中心毛细管的半径d3确定平板玻璃层的长度：
Figure FDA0003634056670000021
S14、制作半径为100×d4、厚度为100×8μm的外包层玻璃管，所述外包层玻璃管的大小是空芯反谐振光纤外包层毛细管的100倍：
根据纤芯直径Dc和最内层反谐振毛细管半径d1确定外包层毛细管的半径d4，具体关系式为：d4＝Dc/2+2×d1；
S2、组装预制棒：
S21、组装中心玻璃管单元与内包层反谐振单元：
S211、选择平板玻璃棒和中心玻璃管，将平板玻璃棒的两端熔接在中心玻璃管的管壁上组成中心玻璃管单元；
S212、确定组装内包层反谐振单元中最内层反谐振玻璃管、支撑玻璃管和中心玻璃管的数量；
S213、将支撑玻璃管分为两组且上下对称排列，并将支撑玻璃管的管壁熔接在最内层反谐振玻璃管的管壁上，同时中心玻璃管与最内层反谐振玻璃管同圆心固定，此时支撑玻璃管与中心玻璃管相切；
S22、组装完整预制棒：
S221、分别选取一定数量步骤S21和S14中已经组装好的内包层反谐振单元和外包层玻璃管；
S222、将内包层反谐振单元以环状均匀的排列在外包层玻璃管的内壁，并通过熔接将其固定，其中相邻两个内包层反谐振单元之间的管间隙100×g1为150～800μm；
S3、制备中间体以及拉制空芯反谐振光纤：将步骤S2组装好的预制棒固定到拉丝塔中控制拉制速度得到中间体；接着控制拉制速度将中间体拉制为空芯反谐振光纤；
S4、在空芯反谐振光纤的表面涂敷保护层；
所述支撑玻璃管的数量为4，且大小相等；所述支撑玻璃管分为上下两组以外包层玻璃管的圆心和最内层反谐振玻璃管的圆心连成的轴线对称分布，每组中的两个支撑玻璃管相切，相交或者相离，即支撑毛细管的位置参数α和β取值范围为25°-65°；所述中心玻璃管的管壁和所述支撑玻璃管的管壁相交或相切。
2.根据权利要求1所述的用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，其特征在于，所述空芯反谐振光纤的纤芯区域的填充材料为空气，折射率为1。
3.根据权利要求1所述的用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，其特征在于，所述空芯反谐振光纤的纤芯区域的直径Dc＝20～40μm。
4.根据权利要求1所述的用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，其特征在于，步骤S211中平板玻璃棒和中心玻璃管数量的选取比例为1：1；步骤S212中最内层反谐振玻璃管、支撑玻璃管和中心玻璃管数量的选取比例为1：4：1；步骤S221中内包层反谐振单元的数量为4～6。
5.根据权利要求1所述的用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法，在步骤S3中，拉制得到的空芯反谐振光纤与预制棒的比例为1：100。
6.一种根据权利要求1-5之一所述的用于制作支撑型空芯反谐振光纤的方法制作的支撑型空芯反谐振光纤，其特征在于，其包括外包层、纤芯区域和内包层；所述内包层，其包括第一反谐振单元和第二反谐振单元，所述第一反谐振单元为最内层反谐振毛细管；所述第二反谐振单元，其包括四个支撑毛细管和一个中心毛细管；所述第二反谐振单元被所述第一反谐振单元所覆盖，它们的数量相等。
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