CN116143397A - 一种锥形光纤的制备方法与锥形光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤制备技术领域，提供一种锥形光纤的制备方法与锥形光纤。锥形光纤的制备方法包括在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作；对第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒；在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，对组装得到的光纤预制棒组合件依次进行拉丝和涂覆操作，并在拉丝的过程中抽真空，制备得到具有双包层的锥形光纤；在制备锥形光纤的过程中，控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者。本发明的锥形光纤制备工艺简单，可实现锥形光纤的一次成型，降低了锥形光纤的加工难度，提高了锥形光纤的制备效率和精度，可实现多种型号的锥形光纤的制备。

Description

一种锥形光纤的制备方法与锥形光纤
技术领域
本发明涉及光纤制备技术领域，尤其涉及一种锥形光纤的制备方法与锥形光纤。
背景技术
相比于具有均匀纤芯和包层的普通光纤，锥形光纤通过引入大纤芯直径端，能够提升光纤的有效模场面积，具有有效抑制非线性效应的优势。同时，锥形光纤也具有优异的模式不稳定抑制性能、光束质量保持特性和放大自发辐射(ASE)抑制效果，在高功率激光领域有较大的潜力。
锥形光纤通常采用熔融拉锥法、机械抛磨法或化学腐蚀法等，通过将光纤半径在轴向上发生变化并形成锥区，以实现诸如光耦合、光传感、非线性光学、微纳光学、光纤器件以及其他研究领域的应用。
然而，现有锥形光纤在加工过程中，需对芯棒和玻璃棒分别研磨加工，制备过程复杂繁琐，尤其是对玻璃棒内壁进行打磨，加工难度大，精度低，同时内磨对玻璃棒长度也有限制，存在适应性差等缺点。
发明内容
本发明提供一种锥形光纤的制备方法与锥形光纤，用以解决现有锥形光纤在加工过程中，需对芯棒和玻璃棒分别研磨加工，存在制备过程复杂繁琐的问题。
在第一方面，本发明提供一种锥形光纤的制备方法，包括：
在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作；
对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒；
在拉丝塔上进行第二石英管与所述圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件；
在拉丝塔上对所述光纤预制棒组合件进行拉丝和涂覆操作，并在拉丝的过程中抽真空，制备得到具有双包层的锥形光纤；
其中，在制备所述锥形光纤的过程中，控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作的步骤，包括：
对所述第一石英管进行酸洗；
在所述第一石英管的内壁面沉积玻璃颗粒疏松层，对所述玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述对所述玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂的步骤，包括：
将含有所述稀土离子的溶液通入所述第一石英管内；
浸泡预设时间后，排出剩余的含有所述稀土离子的溶液。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒的步骤包括：
对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行烧结，使得所述玻璃颗粒疏松层玻璃化；
将所述第一石英管和玻璃化的所述玻璃颗粒疏松层熔缩成实心的所述圆柱形芯棒。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述在拉丝塔上进行第二石英管与所述圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件的步骤，包括：
将所述圆柱形芯棒和所述第二石英管同轴设置；
控制所述圆柱形芯棒和所述第二石英管沿竖直方向一起向下移动至加热炉中，以将所述第二石英管套设于所述圆柱形芯棒的周壁；
其中，所述第二石英管的内径大于所述圆柱形芯棒的直径。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管进行匀速进料，控制所述圆柱形芯棒进行加速或减速进料，控制所述光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管进行加速或减速进料，控制所述圆柱形芯棒进行匀速进料，控制所述光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管和所述圆柱形芯棒的进料速度保持一致，控制所述光纤预制棒组合件进行加速拉丝或减速拉丝。
根据本发明提供的一种锥形光纤的制备方法，对所述光纤预制棒组合件进行涂覆操作的步骤包括：
对经拉制后的所述光纤预制棒组合件的周壁依次进行两次涂覆，以形成光纤涂层。
在第二方面，本发明还提供一种锥形光纤，所述锥形光纤采用如上所述的锥形光纤的制备方法制备获得。
本发明提供的锥形光纤的制备方法与锥形光纤，通过在第一石英管的内壁面沉积芯层，可对第一石英管进行缩棒操作以得到圆柱形芯棒，在对第二石英管与圆柱形芯棒进行组装后，通过在抽真空的环境下，控制圆柱形芯棒和第二石英管的进料速度以及对光纤预制棒组合件的拉丝速度，可以进一步通过涂覆操作，得到具有双包层的不同锥形光纤，确保锥形光纤的成型质量。
由上可知，本发明对锥形光纤的制备工艺简单，可实现锥形光纤的一次成型，在整个工艺过程中无需多次打磨，降低了锥形光纤的加工难度，可节约成本，缩减制备时间，提高了锥形光纤的制备效率和精度，可实现多种型号的锥形光纤的制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的锥形光纤的制备方法的流程示意图；
图2是本发明提供的的第一石英管的结构示意图；
图3是本发明提供的沉积有芯层的第一石英管的结构示意图；
图4是本发明提供的圆柱形芯棒的结构示意图；
图5是本发明提供的光纤预制棒组合件的结构示意图；
图6是本发明提供的实例1制备得到的锥形光纤的结构示意图；
图7是本发明提供的实例2制备得到的锥形光纤的结构示意图；
图8是本发明提供的实例3制备得到的锥形光纤的结构示意图。
附图标记：
1、第一石英管；2、芯层；3、圆柱形芯棒；4、第二石英管；5、光纤预制棒组合件；
6、锥形光纤；61、纤芯；62、光纤包层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图8，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的锥形光纤的制备方法与锥形光纤进行详细地说明。
在第一方面，如图1所示，本发明实施例提供一种锥形光纤的制备方法，包括如下步骤：
步骤110，在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作。
可理解的是，如图2所示，第一石英管1呈圆柱状，第一石英管1的内壁面和外壁面同轴设置。沿着第一石英管1的轴向，第一石英管1的各个位置的外径保持一致，并且第一石英管1的各个位置的内径也保持一致。
其中，根据实际需求，可选择热学性质匹配、光学性质满足要求的石英管材，制备本实施例所示的第一石英管1。
进一步地，在完成对第一石英管1的制备后，可将第一石英管1放置于沉积车床上，在通过沉积车床驱动第一石英管1转动的过程中，在第一石英管1内通入气体原料，以在第一石英管1的内壁面沉积得到一层预设厚度的芯层2，如图3所示。
其中，本实施例可根据预制备的锥形光纤的纤芯的尺寸参数，确定沉积的芯层2的厚度。
步骤120，对沉积有芯层的第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒。
可理解的是，在第一石英管的内壁面沉积芯层后，将第一石英管放置于车床上，可通过加热烧结的方式促使第一石英管与其内壁面上的芯层熔缩，形成如图4所示的圆柱形芯棒3，也即完成对第一石英管的缩棒操作。
如图4所示，圆柱形芯棒3呈实心状，圆柱形芯棒3具有圆柱状的外形结构，圆柱形芯棒3沿其轴向的各个位置的外径保持一致。圆柱形芯棒3在结构特征上具有对应芯层2的纤芯，以及对应第一石英管1的包层，包层包覆于纤芯的周壁。
其中，圆柱形芯棒3的纤芯经拉制工艺制备形成锥形光纤的纤芯，圆柱形芯棒3的包层经拉制工艺制备形成锥形光纤的光纤包层。
步骤130，在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件。
可理解的是，本实施例可根据预制备的锥形光纤对芯包比的要求，以及根据圆柱形芯棒的几何参数，制备与圆柱形芯棒适配的第二石英管，然后，在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，并一起送入至拉丝塔上的加热炉中，基于加热炉所提供的加热环境，形成本实施例所示的光纤预制棒组合件。
如图5所示，第二石英管4套设于原第一石英管1的周壁，并与其熔融在一起形成为光纤预制棒组合件5的包层，原第一石英管1的内壁面沉积的芯层2形成为光纤预制棒组合件5的纤芯。
其中，光纤预制棒组合件5呈圆柱状，也即从光纤预制棒组合件5的一端至另一端，光纤预制棒组合件5的纤芯的截面积保持一致，光纤预制棒组合件5的包层直径保持一致。
步骤140，在拉丝塔上对光纤预制棒组合件进行拉丝和涂覆操作，并在拉丝的过程中抽真空，制备得到具有双包层的锥形光纤。其中，在制备锥形光纤的过程中，控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者。
可理解的是，基于加热炉所提供的加热环境，可对光纤预制棒组合件5的拉丝部位进行熔缩操作，以形成光纤。
在实际操作的过程中，可以根据预制备的锥形光纤的类型，有选择性地控制改变圆柱形芯棒和/或第二石英管的进料速度，以及控制改变光纤预制棒组合件的拉丝速度，从而将光纤预制棒组合件5拉制成如图6至图8所示的不同类型的锥形光纤。
如图6至图8所示，上述锥形光纤6包括沿锥形光纤轴向用于传导光的纤芯61以及围绕纤芯61的光纤包层62。
如图6所示，该锥形光纤6的周壁呈圆柱状，而锥形光纤6的纤芯61呈圆锥状，该锥形光纤6沿其轴向的各个位置的芯包比不一致。
如图7所示，该锥形光纤6的周壁呈圆锥状，而锥形光纤6的纤芯61呈圆柱状，该锥形光纤6沿其轴向的各个位置的芯包比不一致。
如图8所示，该锥形光纤6的周壁以及锥形光纤6的纤芯61均呈圆锥状，该锥形光纤6沿其轴向的各个位置的芯包比保持一致。
本发明提供的锥形光纤的制备方法与锥形光纤，通过在第一石英管的内壁面沉积芯层，可对第一石英管进行缩棒操作以得到圆柱形芯棒，在对第二石英管与圆柱形芯棒进行组装后，通过在抽真空的环境下，控制圆柱形芯棒和第二石英管的进料速度以及对光纤预制棒组合件的拉丝速度，可以进一步通过涂覆操作，得到具有双包层的不同锥形光纤，确保锥形光纤的成型质量。
由上可知，本发明对锥形光纤的制备工艺简单，可实现锥形光纤的一次成型，在整个工艺过程中无需多次打磨，降低了锥形光纤的加工难度，可节约成本，缩减制备时间，提高了锥形光纤的制备效率和精度，可实现多种型号的锥形光纤的制备。
在此应指出的是，本实施例所制备的锥形光纤既可以是掺杂稀土离子的有源光纤，也可以是不掺杂稀土离子的无源光纤，对此不做具体限定。
在一些实施例中，本实施例所示的在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作的步骤，包括：
对第一石英管进行酸洗。
在第一石英管的内壁面沉积玻璃颗粒疏松层，对玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂。
可理解的是，在选定或制备好第一石英管后，通过对第一石英管进行酸洗，可以有效降低杂质的引入，保证了锥形光纤的加工质量。
在一些示例中，本实施例可以将第一石英管浸泡于氢氟酸溶液中，设置浸泡时间大于或等于200min，以达到去除杂质的目的。
在完成对第一石英管的酸洗后，在第一石英管的进气端安装好旋转接头，第一石英管安装在沉积车床上，可采用改进的化学气相沉积法(Modified Chemical VaporDeposition，MCVD)，在第一石英管的内壁面沉积玻璃颗粒疏松层，再对玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂。
具体地，首先，采用氢氧焰外部预热该第一石英管，预热过程中，将第一石英管的温度逐步升高至1200℃。
然后，按照预设的流量向第一石英管中通入气体原料。气体原料为SiCl4、BCl3、GeCl4、POCl3中的任意一种或至少两种的组合。在此之前，还需要向第一石英管中通入SF6，对第一石英管的内侧壁进行若干趟刻蚀，继续加热第一石英管并通入气体原料。
其中，在通入气体原料时，控制第一石英管的温度加热至1500℃～1800℃，并控制第一石英管转动，直至第一石英管的内壁面上沉积指定厚度的玻璃颗粒疏松层。
在进行玻璃颗粒疏松层沉积的过程中，或者在完成对玻璃颗粒疏松层的沉积后，可在玻璃颗粒疏松层中掺杂稀土离子。
需要说明的是，根据实际需要，还可采用外部气相沉积法(Outside VapourDeposition，OVD)，轴向化学气相沉积法(Vapour phase Axial Deposition，VAD)或者等离子体化学气相沉积法(Plasma Chemical Vapor Deposition，PCVD)等方式沉积玻璃颗粒疏松层，并在玻璃颗粒疏松层中掺杂稀土离子。
在一些实施例中，本实施例所示的对玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂的步骤包括：
将含有稀土离子的溶液通入第一石英管内。
浸泡预设时间后，排出剩余的含有稀土离子的溶液，即可得到含有稀土离子的玻璃颗粒疏松层。
具体地，将含有稀土掺杂离子的溶液通入第一石英管中，浸泡预设时间，例如浸泡的时间为30分钟以上，以对玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂。
进一步地，本实施例可以将稀土掺杂离子与溶解液按照预设配比混合，得到含有稀土掺杂离子的溶液。其中，稀土离子为Nd3+、Yb3+、Er3+、Tm3+中的任意一种或至少两种的组合；溶解液为氯化物溶液或者硝酸盐溶液。
在配置好含有稀土掺杂离子的溶液后，将第一石英管取出，然后将第一石英管放入指定浓度的稀土掺杂离子的溶液中进行浸泡，浸泡结束后，可排出含有稀土离子的溶液，并进行干燥，即可在第一石英管的内壁面得到含有稀土离子的玻璃颗粒疏松层。
在一些实施例中，本实施例所示的对沉积有芯层的第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒的步骤包括：
对沉积有芯层的第一石英管进行烧结，使得玻璃颗粒疏松层玻璃化。其中，对沉积有芯层的第一石英管进行烧结的温度为1200℃～2000℃。
然后，对第一石英管和玻璃化的玻璃颗粒疏松层进行熔缩，控制熔缩温度为1400℃～2200℃，以通过缩棒的方式有效去除玻璃颗粒疏松层与第一石英管之间的间隙，得到实心的圆柱形芯棒。
在一些实施例中，本实施例所示的在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件的步骤，包括：
将圆柱形芯棒和第二石英管同轴设置。
控制圆柱形芯棒和第二石英管沿竖直方向一起向下移动至加热炉中，以将第二石英管套设于圆柱形芯棒的周壁。
其中，第二石英管的内径大于圆柱形芯棒的直径。
可理解的是，本实施例可在拉丝塔的上方设置有可上、下移动的第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件用于夹持于圆柱形芯棒的周壁，第二夹持件用于夹持于第二石英管的周壁。
其中，本实施例可通过设置第一夹持件的夹持口和第二夹持件的夹持口同轴设置，以确保圆柱形芯棒和第二石英管同轴设置。
通过控制第一夹持件和第二夹持件竖直朝向拉丝塔的下方的石墨炉移动，以使得圆柱形芯棒和第二石英管沿竖直方向一起向下移动至石墨炉中，从而在石墨炉内将第二石英管套设于圆柱形芯棒的周壁，并实现对第二石英管和圆柱形芯棒的在线熔缩，得到本实施例所示的光纤预制棒组合件。
相应地，由于光纤预制棒组合件在石墨炉中呈软化状态，本实施例可在对光纤预制棒组合件进行拉丝操作的同时，还对光纤预制棒组合件的拉丝部位进行融缩操作，在此过程中，通过控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度，可制备得到不同类型的锥形光纤。
在一些实施例中，本实施例所示的控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制第二石英管进行匀速进料，控制圆柱形芯棒进行加速或减速进料，控制光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
在一些实施例中，本实施例所示的控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制第二石英管进行加速或减速进料，控制圆柱形芯棒进行匀速进料，控制光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
在一些实施例中，本实施例所示的控制改变圆柱形芯棒的进料速度、第二石英管的进料速度以及光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制第二石英管和圆柱形芯棒的进料速度保持一致，控制光纤预制棒组合件进行加速拉丝或减速拉丝。
在一些实施例中，本实施例所示的对光纤预制棒组合件进行涂覆操作的步骤包括：
对经拉制后的光纤预制棒组合件的周壁依次进行两次涂覆，以形成光纤涂层。其中，光纤涂层包括光纤内涂层和外涂层。
可理解的是，对经拉制后的光纤预制棒组合件的周壁进行第一次涂覆，以形成光纤内涂层；在光纤内涂层的周壁进行第二次涂覆，以形成外涂层。
在上述的制备工艺中，本实施例实质是在光纤包层的周壁进行光纤内涂层的涂覆。其中，光纤内涂层为低折射率涂层，光纤内涂层的折射率低于光纤包层的折射率，以保证锥形光纤的可靠性。
进一步地，光纤内涂层的周壁经涂覆工艺形成的外涂层具体为聚合物保护层，可基于聚合物保护层形成对锥形光纤的内部结构的保护。
实例1：
制备一种双包层掺镱锥形光纤，采用以下步骤：
步骤1，将圆柱形的第一石英管设置于沉积车床上，在第一石英管的内壁面均匀沉积一层设定厚度的芯层。
步骤2，将沉积有芯层的第一石英管置于车床上，对第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒。
步骤3，在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件，将圆柱形芯棒和第二石英管同轴设置，并沿竖直方向一起向下朝向拉丝塔的石墨炉中进料，并对圆柱形芯棒和第二石英管所形成的光纤预制棒组合件进行拉丝。
在上述组装和拉丝过程中，控制第二石英管进行匀速进料，控制圆柱形芯棒以预设加速度进行加速进料，控制对光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
步骤4，在对拉制后的光纤进行涂覆操作后，制成如图6所示的具有双包层的锥形光纤，该锥形光纤的周壁基本呈圆柱状，纤芯呈圆锥状，从而锥形光纤延其轴向的各个位置的芯包比不一致。
实例2：
制备一种双包层掺镱锥形光纤，采用以下步骤：
步骤1，将圆柱形的第一石英管设置于沉积车床上，在第一石英管的内壁面均匀沉积一层设定厚度的芯层。
步骤2，将沉积有芯层的第一石英管置于车床上，对第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒。
步骤3，在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件，将圆柱形芯棒和第二石英管同轴设置，并沿竖直方向一起向下朝向拉丝塔的石墨炉中进料，并对圆柱形芯棒和第二石英管所形成的光纤预制棒组合件进行拉丝。
在上述组装和拉丝过程中，控制第二石英管以预设加速度进行加速进料，控制圆柱形芯棒进行匀速进料，控制对光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
步骤4，在对拉制后的光纤进行涂覆操作后，制成如图7所示的具有双包层的锥形光纤，该锥形光纤周壁呈圆锥状，纤芯呈圆柱状，从而锥形光纤延其轴向的各个位置的芯包比不一致。
实例3：
制备一种双包层掺镱锥形光纤，采用以下步骤：
步骤1，将圆柱形的第一石英管设置于沉积车床上，在第一石英管的内壁面均匀沉积一层设定厚度的芯层。
步骤2，将沉积有芯层的第一石英管置于车床上，对第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒。
步骤3，在拉丝塔上进行第二石英管与圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件，将圆柱形芯棒和第二石英管同轴设置，并沿竖直方向一起向下朝向拉丝塔的石墨炉中进料，并对圆柱形芯棒和第二石英管所形成的光纤预制棒组合件进行拉丝。
在上述组装和拉丝过程中，控制第二石英管和圆柱形芯棒的进料速度保持一致，控制对光纤预制棒组合件以预设加速度进行拉丝。
步骤4，在对拉制后的光纤进行涂覆操作后，制成如图8所示的具有双包层的锥形光纤，该锥形光纤的周壁以及纤芯均呈圆锥状，从而锥形光纤延其轴向的各个位置的芯包比保持一致。
在第二方面，如图6至图8所示，本发明实施例还提供一种锥形光纤，锥形光纤采用如上的锥形光纤的制备方法制备获得。
具体地，上述锥形光纤6包括纤芯61和光纤包层62，光纤包层62包覆于纤芯61的外侧，光纤包层62的外侧经涂覆工艺依次形成有光纤内涂层和外涂层，光纤内涂层的折射率低于光纤包层的折射率。
其中，聚合物保护层在图6至图8中并未具体示意出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解、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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锥形光纤的制备方法，其特征在于，包括：
在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作；
对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒；
在拉丝塔上进行第二石英管与所述圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件；
在拉丝塔上对所述光纤预制棒组合件进行拉丝和涂覆操作，并在拉丝的过程中抽真空，制备得到具有双包层的锥形光纤；其中，在制备所述锥形光纤的过程中，控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述在第一石英管的内壁面进行芯层的沉积操作的步骤，包括：
对所述第一石英管进行酸洗；
在所述第一石英管的内壁面沉积玻璃颗粒疏松层，对所述玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂。
3.根据权利要求2所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述对所述玻璃颗粒疏松层进行稀土离子掺杂的步骤，包括：
将含有所述稀土离子的溶液通入所述第一石英管内；
浸泡预设时间后，排出剩余的含有所述稀土离子的溶液。
4.根据权利要求2所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行缩棒操作，得到圆柱形芯棒的步骤包括：
对沉积有所述芯层的所述第一石英管进行烧结，使得所述玻璃颗粒疏松层玻璃化；
将所述第一石英管和玻璃化的所述玻璃颗粒疏松层熔缩成实心的所述圆柱形芯棒。
5.根据权利要求1至4任一项所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述在拉丝塔上进行第二石英管与所述圆柱形芯棒的组装，得到光纤预制棒组合件的步骤，包括：
将所述圆柱形芯棒和所述第二石英管同轴设置；
控制所述圆柱形芯棒和所述第二石英管沿竖直方向一起向下移动至加热炉中，以将所述第二石英管套设于所述圆柱形芯棒的周壁；
其中，所述第二石英管的内径大于所述圆柱形芯棒的直径。
6.根据权利要求1至4任一项所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管进行匀速进料，控制所述圆柱形芯棒进行加速或减速进料，控制所述光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
7.根据权利要求1至4任一项所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管进行加速或减速进料，控制所述圆柱形芯棒进行匀速进料，控制所述光纤预制棒组合件进行匀速拉丝。
8.根据权利要求1至4任一项所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，所述控制改变所述圆柱形芯棒的进料速度、所述第二石英管的进料速度以及所述光纤预制棒组合件的拉丝速度当中的至少一者，包括：
控制所述第二石英管和所述圆柱形芯棒的进料速度保持一致，控制所述光纤预制棒组合件进行加速拉丝或减速拉丝。
9.根据权利要求1至4任一项所述的锥形光纤的制备方法，其特征在于，对所述光纤预制棒组合件进行涂覆操作的步骤包括：
对经拉制后的所述光纤预制棒组合件的周壁依次进行两次涂覆，以形成光纤涂层。
10.一种锥形光纤，其特征在于，所述锥形光纤采用如权利要求1至9任一项所述的锥形光纤的制备方法制备获得。
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