CN115196871A - 一种光衰减器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光衰减器，包括衰减光纤、适配光纤、热缩套管、金属保护壳、硅胶固定套，衰减光纤的制备方法如下：将钠硼硅酸盐玻璃置于电阻炉中分相后，放入热酸溶液中洗去钠硼相留下二氧化硅骨架。放入具有金属离子和其他改性离子的溶液中浸泡，溶液中的离子进入到二氧化硅纳米孔道内。放入高温炉中，分次处理使得二氧化硅骨架塌陷为密实的二氧化硅玻璃，并将目标离子进入到玻璃结构中，从而形成纤芯芯棒。过渡金属离子浓度含量在0.01‑20000ppm，光纤的衰减度为0.001‑2000dB/cm，光纤衰减波段涵盖700‑1800nm近红外波段，可以实现0.001dB‑2000dB/cm的衰减。
Description
技术领域
本发明涉及一种光衰减器，特别是基于过渡金属掺杂钠硼硅酸盐玻璃实现近红外波段衰减的光衰减器。
背景技术
光衰减器被广泛应用在光通信及光测试系统中实现功率的均衡和器件保护，并减少非线性光学效应。在无源器件中，光衰减器的使用率仅次于耦合器和隔离器。光衰减器的种类有很多，可以大致分为位移型光衰减器，透镜组光衰减器和吸收反射型光衰减器。位移型光衰减器是将光信号的发射端和接收端分离，并使其两者产生纵向或横向上的位移，这样接收端只能接受发射端部分的光能达到衰减的目的。透镜组光衰减器是在发射端和接收端中间置入透镜组，从发射端发出的光经过透镜组改变光程最终进入到接收端，由于在透镜之间传播并延长了光程，部分光能会被透镜和空气消耗从而达到衰减的目的。吸收反射型光衰减器是利用粒子或者薄膜对特定光波长的吸收或反射达到光衰减的目的。在这众多的光衰减器中，位移式光衰减器和透镜组光衰减器因结构复杂而导致这两种衰减器的使用寿命较短且额定承受功率较低，部分以薄膜和吸收片为主的吸收反射型光衰减器同样也存在这些问题。尤其是在光纤通信领域，这些衰减器都无法维持发射光信号模场和偏振等特性。金属离子掺杂光纤衰减器因其简单的结构，出色的稳定性在众多的光衰减器中脱颖而出。由于本身作为光纤与光通信光路具有完美适配性，金属粒子衰减光纤偏振相关损耗较小并且额定承受功率也较高。
在近红外波段中，铜、镍和钴等过渡金属离子具有较宽且相对平坦的吸收带。由于光纤衰减器体积小重量轻的要求，金属掺杂离子光纤的长度通常限制在5厘米内。这就需要对光纤进行较高浓度的掺杂，但掺杂浓度的上限不能进一步压缩光纤的长度，并且同时需要保持纤芯区域较高的掺杂均匀性和折射率均匀性以保证衰减器的衰减精度。当前的衰减光纤几乎全部采用MCVD技术来制作，因此无法保证较高的掺杂均匀性和折射率均匀性。
发明内容
为解决现有技术存在的缺陷，发明了一种光衰减器。本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种光衰减器，包括衰减光纤、适配光纤、热缩套管、金属保护壳、硅胶固定套，所述衰减光纤的两端分别与一适配光纤熔接，所述衰减光纤、以及衰减光纤与适配光纤的熔接点封装于热缩套管内，所述热缩套管设置于金属保护壳内，所述硅胶固定套穿过适配尾纤且设置于金属保护壳的两端，所述衰减光纤内掺入过渡金属离子，所述过渡金属离子浓度为0.01-20000ppm，该光衰减器在700-1800nm的工作波段实现0.001dB-2000dB/cm的稳定衰减。
优选的，金属保护壳为长6-15cm圆形不锈钢管，直径为0.5-3cm；硅胶固定套为长1cm的通孔圆台形硅胶套，孔道尺寸与适配光纤外径相同；热缩套管为长1-3cm的聚烯烃热收缩套管，径向尺寸依照适配光纤和衰减光纤而定；适配光纤规格依照传输待衰减光信号的外接光纤规格而定，适配光纤为单模光纤、多模光纤、多芯光纤和光子晶体光纤中的任意一种，长度为20cm-40cm。
优选的，所述衰减光纤为单模光纤、多模光纤和多芯光纤中的任意一种，所述衰减光纤的纤芯为圆形、椭圆、半圆、十字架、多个圆形阵列中的任意一种，衰减光纤的衰减度为0.001-2000dB/cm，光纤衰减波段涵盖700-1800nm近红外波段。
优选的，所述衰减光纤的制备方法包括以下步骤：
S1、根据衰减光纤的纤芯尺寸和形状对钠硼硅酸盐玻璃进行分相，分相结束后将钠硼硅酸盐玻璃放入热酸溶液中洗去钠硼相留下二氧化硅骨架，此时二氧化硅骨架内部存在相互连通的纳米尺寸的孔道；
S2、将二氧化硅骨架放入具有过渡金属离子和其它离子的溶液中浸泡，溶液中的离子进入到纳米孔道内；其中，在0℃-100℃环境中浸泡1-36000分钟；
S3、将二氧化硅骨架取出放入高温炉中，按照以下步骤分次处理，使得二氧化硅骨架塌陷为密实的二氧化硅玻璃，并将浸入到二氧化硅骨架中的目标离子进入到玻璃结构中，从而形成具有加工形状的纤芯芯棒，该分次处理包括以下步骤：
S31、从室温升温到100-200℃区间，并保持90分钟以上，升温速率小于每分钟1℃；
S32、从100-200℃区间升温到500-800℃区间，并保持300-500分钟，升温速率小于每分钟3.5℃；同时，升温过程中温度在200-800℃区间内时，通入氯气、氧气、氮气和氦气的混合气体，气体流量为50-1000ccm；
S33、从500-800℃区间升温到900-1200℃区间，并保持150-300分钟，升温速率小于每分钟3.5℃；同时，升温过程中温度在800-1500℃区间内时，通入惰性气体；
S4、将纤芯芯棒放入形状匹配的石英管中形成预制棒，然后进行拉丝处理得到衰减光纤。
优选的，所述二氧化硅骨架孔道的平均孔径为1nm-100nm。
优选的，所述溶液为无机酸、有机醇类或者有机酸类中的一种或多种混合溶液。所述无机酸为浓度小于10N的硝酸、盐酸、硫酸、磷酸中的一种，所述有机醇类为乙醇、乙酸中的一种。
优选的，所述过渡金属离子为钛离子、铬离子、锰离子、钴离子、镍离子、铜离子、钒离子、锌离子、铁离子、金离子和银离子金属离子中的一种或数种。
优选的，所述其他改性离子为镧离子、铝离子、磷离子和锗离子中的一种或数种，离子浓度为100ppm-50000ppm。其他改性离子用于调控纤芯的折射率和分散过渡金属离子。
优选的，纤芯芯棒的外套管采用管棒法套管或者采用OVD工艺沉积包层来实现。
本发明相较于现有技术，具有以下有益效果：
与改进化学气相沉积法制备衰减光纤相比，本发明制备的衰减光纤掺入较高浓度的过渡金属离子并且不产生析晶；与烧结法制备衰减光纤相比，本发明制备的衰减光纤具有较低含量的羟基损耗，并且纤芯尺寸可根据需要设定。本发明制备的衰减光纤，其纤芯过渡金属离子浓度含量可在0.01-20000ppm，光纤衰减波段涵盖700-1800nm近红外波段，该光衰减器可在700-1800nm的工作波段实现0.001-2000dB的稳定衰减。
附图说明
图1是本发明一种光衰减器的结构示意图；
图2是本发明实施例1中衰减光纤的结构示意图；
图3是本发明实施例2中衰减光纤的结构示意图；
图4是本发明实施例3中衰减光纤的结构示意图；
图5是本发明实施例4中衰减光纤的结构示意图；
图6是本发明实施例5中衰减光纤的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种光衰减器，包括衰减光纤1、适配光纤6、热缩套管3、金属保护壳4、硅胶固定套5，所述衰减光纤1的两端分别与一适配光纤6熔接，所述衰减光纤1、以及衰减光纤1与适配光纤6的熔接点2封装于热缩套管3内，所述热缩套管3设置于金属保护壳4内，所述硅胶固定套5穿过配尾纤6且设置于金属保护壳4的两端。
在一些实施例中，所述光衰减器可根据需求进行设计以满足衰减单模光纤、多模光纤、光子晶体光纤或多芯光纤中的信号。所述适配光纤与目标承载信号的光纤一致，可为单模光纤、多模光纤、光子晶体光纤或多芯光纤，并可根据目标波长掺杂相应的过渡金属离子。所述模式失配即由于适配光纤与衰减光纤的纤芯形状不同，在两种光纤内传播模式不同，在光信号经适配光纤进入衰减光纤、以及经衰减光纤进入适配光纤两次模式不匹配造成信号光功率的衰减。
在一些实施例中，所述衰减光纤的纤芯7为圆形、椭圆、半圆、十字架、多个圆形阵列中的任意一种，具体根据实际情况选用。
在一些实施例中，所述衰减光纤的制备方法包括以下步骤：S1、将和衰减光纤的纤芯7形状一致的钠硼硅酸盐玻璃棒置于高温中进行分相，分相结束后将钠硼硅酸盐玻璃放入热酸溶液中洗去钠硼相留下二氧化硅骨架，此时钠硼硅酸盐玻璃整体保持原先形状但内部存在纳米尺寸的孔道。S2、将二氧化硅骨架放入具有过渡金属离子和其它离子的溶液中浸泡，使得溶液中的离子吸附到纳米孔道内；其中，在0℃-100℃环境中浸泡10-36000分钟，具体温度按照实际需求可选择0℃、10℃、50℃、100℃，具体时间按照实际需求可选择10分钟、60分钟、600分钟、3600分钟。S3、S3、将二氧化硅骨架取出放入高温炉中，按照以下步骤分次处理，使得二氧化硅骨架塌陷为密实的二氧化硅玻璃，并将浸入到二氧化硅骨架中的目标离子进入到玻璃结构中，从而形成具有加工形状的纤芯芯棒，该分次处理包括以下步骤：S31、从室温升温到100-200℃区间，并保持90分钟以上，升温速率小于每分钟1℃，此过程可以烘干进入到玻璃中的水分；S32、从100-200℃区间升温到500-800℃区间，并保持300-500分钟，升温速率小于每分钟3.5℃，此过程可将溶液中的金属硝酸物和金属氯化转变为金属氧化物，使掺杂的目标离子可进入到玻璃网络结构中；同时，升温过程中温度在200-800℃区间内时，通入氯气、氧气、氮气和氦气的混合气体，气体流量为50-1000ccm，此过程可以将附着在孔道内的羟基分子带走，减少光纤的水峰损耗并降低玻璃中产生气泡的概率；S33、从500-800℃区间升温到900-1200℃区间，并保持150-300分钟，升温速率小于每分钟3.5℃，此过程可使钠硼硅酸盐玻璃孔道塌陷，变为密实的透明玻璃；同时，升温过程中温度在800-1500℃区间内时，通入惰性气体，用于带出在钠硼硅酸盐玻璃中的气体，帮助孔道塌陷为密实玻璃。S4、将纤芯芯棒套上石英玻璃管，石英玻璃管采用管棒法套管或者采用OVD工艺（外部气相沉积）沉积包层来实现。然后进行拉丝处理得到衰减光纤。
在一些实施例中，惰性气体可以选用氮气、氩气或氦气等，具体可根据钠硼硅酸盐玻璃的孔道尺寸选择合适分子尺寸大小和导热系数的惰性气体。
下面对衰减光纤的制备方法进行具体阐述。
实施例1
选择长6cm，直径为0.5cm圆形不锈钢管为金属保护壳，选择长1cm，通孔直径为250um的圆台形通孔硅胶套，热缩套管为长1cm，直径为0.3cm聚烯烃热收缩套管。适配光纤为标准单模光纤SMF，长度为20cm。衰减光纤1的两端与适配光纤6的熔接点使用热缩套管熔缩保护，两段适配光纤6穿过硅胶固定套5中心的通孔并进行热熔固定，使用金属保护壳4卡住硅胶固定套5，衰减光纤1位于金属保护壳4的中间位置。其中衰减光纤的制备过程如下。
将钠硼硅酸盐玻璃加工为长度为30cm半径为1mm的圆柱棒，并进行分相及酸处理成为钠硼硅酸盐玻璃棒。将0.000194g的硝酸钴溶解于2ml的稀硝酸溶液中。将钠硼硅酸盐玻璃棒浸入该溶液在20 ℃中保温60分钟，该钠硼硅酸盐玻璃棒中二氧化硅的重量百分比为94%，孔径大小为5nm到10nm。然后将钠硼硅酸盐玻璃棒从溶液中取出到空气中干燥。待该钠硼硅酸盐玻璃棒完全干透后放置于烧结炉中，然后按照如下的温度制度来升温：30分钟从室温升温到100℃。200分钟从100℃升温到600℃，然后在600℃保温90分钟。100分钟从600℃升温到950℃，然后在950保温90分钟。150分钟从950℃升温到1250℃，然后在1250℃保温30分钟。然后关掉高温炉，使该玻璃随炉冷却。其中，在100-800℃温度区间内通入氯气、氧气、氮气混合气；在800-1250温度区间内只通入氦气。最后得到密实透明的掺钴玻璃棒，纤芯芯棒中钴元素含量为0.01ppm。然后将掺钴玻璃棒经套管拉丝处理得到10-125um的衰减光纤，所制备的衰减光纤的截面图如图2所示。1cm该衰减光纤可在1300-1800nm产生0.001dB的衰减。
实施例2
选择长6cm，直径为0.5cm圆形不锈钢管为金属保护壳，选择长1cm，通孔直径为250um的圆台形通孔硅胶套，热缩套管为长1cm，直径为0.3cm聚烯烃热收缩套管。适配光纤为芯包尺寸为50-125的多模光纤，长度为20cm。衰减光纤1的两端与适配光纤6的熔接点使用热缩套管熔缩保护，两段适配光纤6穿过硅胶固定套5中心的通孔并进行热熔固定，使用金属保护壳4卡住硅胶固定套5，衰减光纤1位于金属保护壳4的中间位置。其中衰减光纤的制备过程如下。
将钠硼硅酸盐玻璃加工为长度为30cm半径为1mm的椭圆柱棒，并进行分相及酸处理成为钠硼硅酸盐玻璃椭圆棒。将48.5g的氯化铜、0.0169g的五水硝酸铝、0.023g的磷酸二氢铵溶解于2ml的稀硝酸溶液中。然后将钠硼硅酸盐玻璃椭圆棒从溶液中取出在空气中干燥。待该钠硼硅酸盐玻璃椭圆棒完全干透后放置于烧结炉中，然后按照如下的温度制度来升温：30分钟从室温升温到100℃。150分钟从100℃升温到600℃，然后在600℃保温60分钟。60分钟从600℃升温到950℃，然后在950保温90分钟。200分钟从950℃升温到1300℃，然后在1300℃保温30分钟。然后关掉高温炉，使该钠硼硅酸盐玻璃椭圆棒随炉冷却。其中在200-800℃温度区间内通入氯气、氧气、氮气混合气；在800-1300℃温度区间内只通入氦气。最后得到密实透明的掺铜玻璃棒，纤芯芯棒中铜元素含量为100000ppm，铝元素含量为1000ppm，然后将掺铜玻璃棒经套管拉丝处理得到50-120um的多模衰减光纤。所制备的多模衰减光纤的截面图如图3所示。1cm该多模衰减光纤可在800-1100nm产生5000dB的衰减。
实施例3
选择长15cm，直径为3cm圆形不锈钢管为金属保护壳，选择长1cm，通孔直径为400um的圆台形通孔硅胶套，热缩套管为长1cm，直径为1 cm聚烯烃热收缩套管。适配光纤为外径为200um的六边形光子晶体光纤，长度为20cm。衰减光纤1的两端与适配光纤6的熔接点使用热缩套管熔缩保护，两段适配光纤6穿过硅胶固定套5中心的通孔并进行热熔固定，使用金属保护壳4卡住硅胶固定套5，衰减光纤1位于金属保护壳4的中间位置。其中衰减光纤的制备过程如下。
将钠硼硅酸盐玻璃加工为长度为30cm半径为1mm的半圆柱棒，并进行分相及酸处理成为钠硼硅酸盐玻璃椭圆棒。将0.242g的硝酸镍、0.023g的磷酸二氢铵溶解于2ml的稀硝酸溶液中。然后将钠硼硅酸盐玻璃半圆棒从溶液中取出在650℃中的高温炉中干燥。干燥完毕后将玻璃棒去处浸泡在含有0.0152g的氯化钙的稀硝酸溶液中，在50℃环境中浸泡2个小时。然后将玻璃棒取出于室温下干燥，待该玻璃完全干透后放置于烧结炉中，然后按照如下的温度制度来升温：30分钟从室温升温到100℃。100分钟从100℃升温到600℃，然后在600℃保温60分钟。90分钟从600℃升温到950℃，然后在950℃保温30分钟。300分钟从950℃升温到1500℃。然后在1500℃保温30分钟。然后关掉高温炉，使该玻璃随炉冷却。其中在200-800℃温度区间内通入氯气，氧气，氮气混合气；在800-1500℃温度区间内只通入氦气。最后得到密实透明的掺镍玻璃棒，纤芯芯棒中镍元素含量为3500ppm，磷元素含量为1000ppm，然后将掺镍玻璃棒和毛细石英玻璃管套管法作拉丝处理得到外径为200um的六边形光子晶体衰减光纤。所制备的六边形光子晶体衰减光纤的截面图如图4所示。2cm该六边形光子晶体衰减光纤在1000--1500nm波长范围内产生20dB的衰减。
实施例4
选择长6cm，直径为0.5cm圆形不锈钢管为金属保护壳，选择长1cm，通孔直径为250um的圆台形通孔硅胶套，热缩套管为长1cm，直径为0.3cm聚烯烃热收缩套管。适配光纤为标准单模光纤SMF，长度为20cm。衰减光纤1的两端与适配光纤6的熔接点使用热缩套管熔缩保护，两段适配光纤6穿过硅胶固定套5中心的通孔并进行热熔固定，使用金属保护壳4卡住硅胶固定套5，衰减光纤1位于金属保护壳4的中间位置。其中衰减光纤的制备过程如下。
将钠硼硅酸盐玻璃加工为长度为30cm的边长为0.8mm的十字架方柱棒，并进行分相及酸处理成为钠硼硅酸盐玻璃十字架柱棒。将0.97g的硝酸钴、0.46g的硝酸铜、0.638g的硝酸镍溶于2ml的稀硝酸溶液中。然后将玻璃棒取出于室温下干燥，待该玻璃完全干透后放置于烧结炉中，然后按照如下的温度制度来升温：30分钟从室温升温到100℃。100分钟从100℃升温到600℃，然后在600℃保温60分钟。90分钟从600℃升温到950℃，然后在950℃保温30分钟。300分钟从950℃升温到1500℃，然后在1500℃保温30分钟。然后关掉高温炉，使该玻璃随炉冷却。其中在200-800℃温度区间内通入氯气、氧气、氮气混合气；在800-1500℃温度区间内只通入氦气。最后得到密实透明的掺杂玻璃棒，纤芯芯棒中钴元素含量为25000ppm，铜元素含量为5000ppm，镍元素含量为2000ppm，然后套管法作拉丝处理得到衰减光纤。所制备的衰减光纤的截面图如图5所示。2cm该衰减光纤在800-1800nm的波长范围内产生30dB的衰减。
实施例5
选择长15cm，直径为3cm圆形不锈钢管为金属保护壳，选择长1cm，通孔直径为250um的圆台形通孔硅胶套，热缩套管为长1cm，直径为0.2cm聚烯烃热收缩套管。适配光纤为六芯光纤，长度为20cm。衰减光纤1的两端与适配光纤6的熔接点使用热缩套管熔缩保护，两段适配光纤6穿过硅胶固定套5中心的通孔并进行热熔固定，使用金属保护壳4卡住硅胶固定套5，衰减光纤1位于金属保护壳4的中间位置。其中衰减光纤的制备过程如下。
将钠硼硅酸盐玻璃加工为6根长度为30cm半径为1mm的圆柱棒，并进行分相及酸处理成为钠硼硅酸盐玻璃棒。将0.097g的氯化钴、0.046g的氯化锌、0.063g的氯化铁、0.087g的氯化钒、0.075g的氯化铬、0.053g的氯化银和0.046g的氯金酸分别溶解于2ml的稀硝酸溶液中。干燥完毕后将玻璃棒去处浸泡在含有0.15g的氯化钾的稀硝酸溶液中，在50℃环境中浸泡2个小时。然后将玻璃棒取出于室温下干燥，待该玻璃完全干透后放置于烧结炉中，然后按照如下的温度制度来升温：30分钟从室温升温到100℃。100分钟从100℃升温到600，然后在600℃保温60分钟。90分钟从600℃升温到950℃，然后在950℃保温30分钟。300分钟从950℃升温到1250℃，然后在1250℃保温30分钟。然后关掉高温炉，使该玻璃随炉冷却。其中在200-800℃温度区间内通入氯气、氧气、氮气混合气；在800-1250℃温度区间内只通入氦气。最后得到6根密实透明的玻璃棒，掺钴玻璃棒中钴元素含量为1000ppm，掺锌玻璃棒中锌元素含量为500ppm，掺铁玻璃棒中铁元素含量为600ppm，掺钒玻璃棒中钒元素含量为400ppm，掺铬玻璃棒中铬元素含量为800ppm，掺银玻璃棒中银元素含量为1000ppm，掺金玻璃棒中钴金素含量为700ppm。然后套管法作拉丝处理得到七芯的多芯衰减光纤。光纤截面图如图6所示。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光衰减器，其特征在于，包括衰减光纤（1）、适配光纤（6）、热缩套管（3）、金属保护壳（4）、硅胶固定套（5），所述衰减光纤（1）的两端分别与一适配光纤（6）熔接，所述衰减光纤（1）、以及衰减光纤（1）与适配光纤（6）的熔接点（2）封装于热缩套管（3）内，所述热缩套管（3）设置于金属保护壳（4）内，所述硅胶固定套（5）穿过适配光纤（6）且设置于金属保护壳（4）的两端，所述衰减光纤（1）内掺入过渡金属离子和其他改性离子，所述过渡金属离子浓度为0.01-20000ppm，该光衰减器在700-1800nm的工作波段实现0.001-2000dB/cm的稳定衰减。
2.根据权利要求1所述的光衰减器，其特征在于，所述金属保护壳（4）为长6-15cm的圆形不锈钢管，直径为0.5-3cm；所述硅胶固定套（5）为长1cm的通孔圆台形硅胶套，所述硅胶固定套（5）的孔道尺寸与适配光纤外径相同；所述热缩套管（3）为长1-3cm的聚烯烃热收缩套管，所述热缩套管（3）的径向尺寸依照适配光纤（6）和衰减光纤（1）而定；所述适配光纤（6）规格依照传输待衰减光信号的外接光纤规格而定，适配光纤（6）为单模光纤、多模光纤、多芯光纤和光子晶体光纤中的任意一种，长度为20cm。
3.根据权利要求1所述的光衰减器，其特征在于，所述衰减光纤（1）为单模光纤、多模光纤和多芯光纤中的任意一种，所述衰减光纤的纤芯（7）为圆形、椭圆、半圆、十字架、多个圆形阵列中的任意一种，所述衰减光纤（1）的衰减度为0.001-2000dB/cm，光纤衰减波段涵盖700-1800nm近红外波段。
4.根据权利要求1所述的光衰减器，其特征在于，所述衰减光纤（1）的制备方法包括以下步骤：
S1、根据衰减光纤的纤芯（7）尺寸和形状对钠硼硅酸盐玻璃进行分相，分相结束后将钠硼硅酸盐玻璃放入热酸溶液中洗去钠硼相留下二氧化硅骨架，此时二氧化硅骨架内部存在相互连通的纳米尺寸的孔道；
S2、将二氧化硅骨架放入具有过渡金属离子和其它离子的溶液中浸泡，溶液中的离子进入到纳米孔道内；其中，在0℃-100℃环境中浸泡1-36000分钟；
S3、将二氧化硅骨架取出放入高温炉中，按照以下步骤分次处理，使得二氧化硅骨架塌陷为密实的二氧化硅玻璃，并将浸入到二氧化硅骨架中的目标离子进入到玻璃结构中，从而形成具有加工形状的纤芯芯棒，该分次处理包括以下步骤：
S31、从室温升温到100-200℃区间，并保持90分钟以上，升温速率小于每分钟1℃；
S32、从100-200℃区间升温到500-800℃区间，并保持300-500分钟，升温速率小于每分钟3.5℃；同时，升温过程中温度在200-800℃区间内时，通入氯气、氧气、氮气和氦气的混合气体，气体流量为50-1000ccm；
S33、从500-800℃区间升温到900-1200℃区间，并保持150-300分钟，升温速率小于每分钟3.5℃；同时，升温过程中温度在800-1500℃区间内时，通入惰性气体；
S4、将纤芯芯棒放入形状匹配的石英管中形成预制棒，然后进行拉丝处理得到衰减光纤。
5.根据权利要求4所述的光衰减器的衰减光纤，其特征在于，所述二氧化硅骨架孔道的平均孔径为1nm-100nm。
6.根据权利要求4所述的光衰减器的衰减光纤，其特征在于，所述溶液为无机酸、有机醇类或者有机酸类中的一种。
7.根据权利要求4所述的光衰减器的衰减光纤，其特征在于，所述过渡金属离子为钛离子、铬离子、锰离子、钴离子、镍离子、铜离子、钒离子、锌离子、铁离子、金离子和银离子金属离子中的一种或数种。
8.根据权利要求4所述的光衰减器的衰减光纤，其特征在于，所述其他改性离子为镧离子、铝离子、磷离子和锗离子中的一种或数种，离子浓度为100ppm-50000ppm。
9.根据权利要求4所述的光衰减器的衰减光纤，其特征在于，纤芯芯棒的外套管采用管棒法套管或者采用OVD工艺沉积包层来实现。
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