本發(fā)明屬于光通信傳輸技術相關領域，更具體地，涉及一種保偏光纖預制棒的制備方法及產(chǎn)品。
背景技術：
1、保偏光纖作為一種特種光纖，由于其優(yōu)良的偏振效果，在光纖陀螺、光通訊、光學傳感、幾何光學測量等領域應用廣泛。目前生產(chǎn)保偏光纖的基本工藝流程主要包括：芯棒、母棒及硼棒制備、硼棒打磨及母棒鉆孔、光棒組裝、拉絲、測試等步驟。
2、為了保證保偏光纖具備優(yōu)良的偏振態(tài)及其他優(yōu)異的光學特性，在實際生產(chǎn)中，往往需要將其加工成為一種高摻雜或者特殊結(jié)構的高應力偏振光纖。為此，在保偏光纖的預制棒制備過程時，會涉及到包含常規(guī)鉆孔之類的機械加工工序。但這些工序會使得芯棒受到振動或者內(nèi)應力影響極易出現(xiàn)裂痕，輕則產(chǎn)生裂紋，重則棒體破碎，這也是導致保偏光纖制備工藝難度大、產(chǎn)出率低甚至難以產(chǎn)出的主要原因。
3、為了解決上述技術問題，目前行業(yè)內(nèi)主要采取的是退火工藝、或者通過增大應力區(qū)與芯棒的間距等方式，在一定程度上減小應力或震動過程中所產(chǎn)生的內(nèi)應力影響。然而，在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，即便花費大量時間進行退火處理或者增大應力區(qū)與芯棒的間距，在生產(chǎn)過程中仍舊面臨著極大的裂棒風險，同時其保偏性能也會較大程度上劣化，這一點對于高摻雜或特殊結(jié)構的棒體加工尤為明顯。
4、查新檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利cn118305905a公開了一種通過多次鉆孔的方式，即先用小鉆頭，再依次用較大尺寸的鉆頭進行鉆孔，保證每次鉆孔逐步釋放應力，最大程度上防止芯棒開裂。然而，進一步的研究表明，上述現(xiàn)有鉆孔工藝較為繁瑣，需要每次鉆孔保證軸線一致，否者將導致鉆孔不圓或者失敗，這導致最終所取得的防芯棒開裂效果有限。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求中的一種或者多種，本發(fā)明提供了一種保偏光纖預制棒的制備方法及產(chǎn)品，其中通過對預制棒的整體制備工藝流程重新進行設計，采用套管定位鉆孔后再組裝的方式來獲得所需的預制棒，同時對其關鍵工序步驟的加工控制過程及參數(shù)等方面做出針對性改進，相應不僅可避免芯棒受到鉆孔震動時產(chǎn)生的內(nèi)應力影響，有效解決各類保偏光纖預制棒易開裂的技術難題，而且顯著提高了質(zhì)量可控性和生產(chǎn)效率，因而可適應于各類高摻雜或特殊結(jié)構的保偏光纖制備應用場合，并具備較好的實用價值和應用前景。
2、為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供一種保偏光纖預制棒的制備方法，其中，該方法依次包括以下步驟：
3、步驟一、各組件的準備
4、根據(jù)保偏光纖的性能設計要求，分別準備包括芯棒、應力棒及套管在內(nèi)的各個組件；
5、步驟二、套管的首次加工
6、對所述套管進行加工使其沿著軸向分布的中心孔達到設計尺寸，并控制所述套管的內(nèi)徑與所述芯棒的外徑差滿足預設規(guī)格；
7、步驟三、套管的二次加工
8、對所述套管進行定位鉆孔，然后進行拉錐處理，使得該套管沿著軸向方向獨立形成多個應力孔且與所述中心孔保持平行；
9、步驟四、各組件的組裝
10、將所述芯棒組裝至所述套管的所述中間孔內(nèi)，所述應力棒組裝至所述套管的各個所述應力孔內(nèi)，由此獲得所需的保偏光纖預制棒。
11、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，在步驟一中，優(yōu)選通過延伸、打磨或者腐蝕等處理工藝對所述芯棒、應力棒加工至設計尺寸。
12、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，在步驟二中，優(yōu)選通過預融縮工藝對所述套管進行加工使其中心孔融縮達到設計尺寸，并且所述套管的內(nèi)徑與所述芯棒的外徑差控制在0.2mm～5mm之間。
13、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，在步驟三中，所述定位鉆孔的操作過程優(yōu)選設計如下：首先根據(jù)保偏光纖的雙折射或者拍長要求，選擇折射率滿足要求的應力棒；接著結(jié)合應力棒的折射率大小和應力棒尺寸，計算并確認孔間距及母管的鉆孔位置；接著在未塞入芯棒的情況下對母管直接切割并確保其端面的平整度，同時將母管進行定位；最后根據(jù)定位對母管執(zhí)行定位鉆孔。
14、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，在步驟三中，所述應力孔優(yōu)選滿足如下的性能及尺寸規(guī)格：所述應力棒優(yōu)選與純硅比例折射率差為3*10-3～12*10-3的應力棒，并且應力棒直徑優(yōu)選為5mm～15mm，應力棒長度優(yōu)選為150mm～600mm。
15、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，在步驟四中，在組裝之前優(yōu)選包括對所述芯棒、應力棒和套管進行清洗和干燥的處理。
16、按照本發(fā)明的另一方面，還提供了相應的保偏光纖預制棒產(chǎn)品。
17、按照本發(fā)明的又一方面，還提供了相應的保偏光纖產(chǎn)品。
18、總體而言，通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下技術優(yōu)點：
19、(1)本發(fā)明通過對保偏光纖預制棒的制備工藝流程重新作出研究和設計，采用對套管執(zhí)行分次加工形成不同的通孔后再各自組裝不同組件的方式，這樣不僅可以完全避免芯棒受到鉆孔等震動時產(chǎn)生的內(nèi)應力影響，有效防止了預制棒開裂，而且整個工序顯著提高了質(zhì)量可控性和生產(chǎn)效率，可確保獲得所需性能的各類保偏光纖預制棒及光纖產(chǎn)品；
20、(2)本發(fā)明還進一步對其中一些關鍵操作步驟如套管的首次加工、二次加工的性能指標要求做出了優(yōu)化設計，較多的實際測試表明，其不僅可確保芯棒順利插入到套管中心孔中且保證良好的同心度，而且還使得容納在各個應力孔中的應力棒能夠產(chǎn)生更強烈的雙折射，從而更加有效地消除應力對入射光偏振態(tài)的影響；
21、(3)本發(fā)明的保偏光纖預制棒及光纖產(chǎn)品便于加工，可采用現(xiàn)有的生產(chǎn)設備及材料進行制造，質(zhì)量可控性好，而且還大大降低了預制棒破裂的現(xiàn)象，顯著改善了光纖產(chǎn)品的整體質(zhì)量，因而尤其適用于各類高摻雜或特殊結(jié)構的保偏光纖制備應用場合，并具備較好的實用價值和應用前景。
1.一種保偏光纖預制棒的制備方法，其特征在于，該方法依次包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟一中，優(yōu)選通過延伸、打磨或者腐蝕等處理工藝對所述芯棒(1)、應力棒(2)加工至設計尺寸。
3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，在步驟二中，優(yōu)選通過預融縮工藝對所述套管(3)進行加工使其中心孔融縮達到設計尺寸，并且所述套管(3)的內(nèi)徑與所述芯棒(1)的外徑差控制在0.2mm～5mm之間。
4.如權利要求1-3任意一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟三中，所述定位鉆孔的操作過程優(yōu)選設計如下：首先根據(jù)保偏光纖的雙折射或者拍長要求，選擇折射率滿足要求的應力棒；接著結(jié)合應力棒的折射率大小和應力棒尺寸，計算并確認孔間距及母管的鉆孔位置；接著在未塞入芯棒的情況下對母管直接切割并確保其端面的平整度，同時將母管進行定位；最后根據(jù)定位對母管執(zhí)行定位鉆孔。
5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟三中，所述應力孔優(yōu)選滿足如下的性能及尺寸規(guī)格：所述應力棒優(yōu)選與純硅比例折射率差為3*10-3～12*10-3的應力棒，并且應力棒直徑優(yōu)選為5mm～15mm，應力棒長度優(yōu)選為150mm～600mm。
6.如權利要求1-5任意一項所述的制備方法，其特征在于，在步驟四中，在組裝之前優(yōu)選包括對所述芯棒、應力棒和套管進行清洗和干燥的處理。
7.一種保偏光纖預制棒產(chǎn)品，其特征在于，它采用如權利要求1-6任意一項所述的方法來制備。
8.一種保偏光纖產(chǎn)品，其特征在于，它的預制棒采用如權利要求1-6任意一項所述的方法來制備。