專利名稱：二氧化鍺空心光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二氧化鍺空心光纖，屬光電子材料領(lǐng)域，特別適用于傳輸CO2激光能量。
目前已有的晶體光纖在傳輸CO2激光能量時，因其固有的特點，決定了它的承受能力低，所以不能長時間傳輸50W以上的高功率激光。這樣影響了CO2激光器的10.6μm紅外激光的傳輸，限制了醫(yī)療、機(jī)械加工等方面的應(yīng)用激光的使用范圍。
本發(fā)明的目的在于研制一種二氧化鍺空心光纖，它的折射系數(shù)在10.6μm處小于1，傳輸能量可達(dá)幾十瓦以上，這樣可以把CO2激光的高能量傳到所需要使用的位置，如醫(yī)療手術(shù)用的細(xì)、長、軟的光纖可以探入到人體的較深部位。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以石英空心光纖為基材，利用化學(xué)氣相沉積或噴涂技術(shù)，在石英管內(nèi)壁固定一層二氧化鍺薄膜，用石英光纖拉絲機(jī)將其制成空心光纖，再經(jīng)1000℃的熱處理，將光纖內(nèi)的二氧化鍺轉(zhuǎn)變?yōu)榱骄w，其折射系數(shù)在10.6μm處小于1。在該光纖中可傳輸不同功率的激光能量。該光纖可自由彎曲。根據(jù)使用需要在光纖外層加增強(qiáng)塑料保護(hù)。
本發(fā)明的優(yōu)點是制造二氧化鍺空心光纖的方法簡單。石英和二氧化鍺熔點高，承受能力強(qiáng)，可傳輸大功率激光，由于在10.6μm處，Nr小于1，所以功率損耗小，一般僅為1.0dB/m至3dB/m。因此，該光纖易于實用化，使用方便。
下面舉出兩個實施例例1用60mm長、內(nèi)徑13mm、外徑14mm的優(yōu)質(zhì)石英管作基材，在CVD車床上以GeCL4為原料，將GeO2沉積到石英管內(nèi)壁上。在沉積過程中，加以適當(dāng)冷卻，使得GeO2沉積得更完全。這樣就制成以石英玻璃為基材，以GeO2為皮，以空氣為芯的GeO2空心預(yù)制棒。將此預(yù)制棒在拉絲機(jī)上進(jìn)行拉絲，制成空心光纖，然后放入退火爐中以1000℃進(jìn)行退火，使GeO2全部轉(zhuǎn)變成六方晶體。光纖外層涂上聚丙烯酸樹脂，然后用熱縮管加以保護(hù)。這樣制成的二氧化鍺空心光纖可以輸入50W以上的CO2激光功率，傳輸損耗僅1.0-3.0dB/m。彎曲半徑為14mm。
例2用60mm長、內(nèi)徑13mm、外徑14mm的優(yōu)質(zhì)石英管作基材，將六方晶體的GeO2均勻地裝入管中，用氫氧燃燒結(jié)，慢慢傾斜轉(zhuǎn)動玻璃管，使GO2均勻地附著在內(nèi)管壁上。用例1的方法進(jìn)行拉絲和退火，涂敷和加固，制成二氧化鍺空心光纖。該光纖可以輸入50W以上的CO2激光功率，傳輸損耗為3.0dB/m。彎曲半徑為14mm。
權(quán)利要求
1.一種二氧化鍺空氣光纖，以石英空心光纖為基材，其技術(shù)特征是在石英空心光纖內(nèi)壁上用化學(xué)沉積方法或噴涂方法固定一層二氧化鍺材料，該材料為多晶態(tài)或玻璃態(tài)，其折射系數(shù)為小于1，在該光纖中，傳輸不同功率的CO2的激光功率(即10.6μm紅外光波)，其功率損耗為1-3dB/m，該光纖可以自由彎曲。
2.為權(quán)利要求1所述的二氧化鍺空心光纖其特征在于其外部可有多種增強(qiáng)保護(hù)層。
3.如權(quán)利要求1所述的二氧化鍺空心光纖其制造方法是以內(nèi)徑13mm、外徑14mm石英管作基材，以GeCL4為原料，在CVD車床上將GeO2沉積到石英管內(nèi)壁上，形成預(yù)制棒，將該預(yù)制棒用拉絲機(jī)制成任意內(nèi)徑的空心光纖，經(jīng)1000℃熱處理，使GeO2形成六方晶體，在外層涂聚丙烯酸樹脂，再外層用熱塑管加以保護(hù)。
4.如權(quán)利要求1上所述的二氧化鍺空心光纖制造方法是以內(nèi)徑13mm、外徑14mm石英管為基材，將六方晶體GeO2均勻裝入該管內(nèi)，用氫氧焰燒結(jié)，使GeO2均勻附著在管內(nèi)壁上，形成預(yù)制棒，將該預(yù)制棒用拉外機(jī)制成空心光纖，經(jīng)1000℃熱處理，然后外層涂敷和加固。
全文摘要
一種二氧化鍺空心光纖屬于光電子材料領(lǐng)域，特別適用于傳輸CO
文檔編號G02B6/00GK1102711SQ93119779
公開日1995年5月17日 申請日期1993年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月9日
發(fā)明者侯蘭田, 李秋更, 徐立瑄, 付連符, 呂平, 韓玉華 申請人:北京玻璃研究所