【技術實現步驟摘要】
本專利技術設計光纖，具體涉及一種用于制備螺旋結構的光纖預制結構及利用這種預制結構制備的光致螺旋結構光纖。
技術介紹
1、旋轉光纖是一種具有顯著的低線性雙折射特性的光纖，這一概念于1981年由南安普頓大學的a.j.barlow等人首次提出。在此后若干年的發展中，意大利的corecom公司、美國的康寧公司與貝爾實驗室、中國的長飛公司與上海大學等各企業、研究院所、高等學校等研究開發了很多不同的旋轉光纖以及相應的制備方法。
2、結構光是將預先設定好的特定光束，從某一角度投射到物體上而形成的投影。在光學器件的發展過程中，研究人員嘗試采用光場調控器件對包括偏振態等在內的光的各種參數性質進行調節，形成特定的結構光場，這些光場具有特定的結構分布，其新穎獨特的物理性質使其具備很強的研究與應用價值。
3、渦旋光束是一類具有環形光強分布，攜帶軌道角動量，具有螺旋型波前結構的光束。在光學渦旋中，光線按螺旋形狀繞著其進行軸扭曲，因此也可稱渦旋光束為螺旋光束。渦旋光是一種受到廣泛關注與研究的新型結構光場，在量子通信、光束整形等領域都已經擁有廣泛的應用。早在19世紀30年代，英國科學家g.b.airy在利用透鏡進行實驗觀察時，便首次發現了渦旋光的存在。到目前為止，采用光纖產生法，通過設計光纖的結構、調整其特性，實現渦旋光的生成與傳輸，是比較常見的渦旋光產生方式。然而，現有的生成技術普遍存在不能同時產生多光束，產生的光束性質單一、參數固定，產生過程較難控制等問題。
4、而前述旋轉光纖在其制備過程中可形成獨特的螺旋結構，并具有
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題：針對現有技術在光纖內制備螺旋結構比較困難、參數不佳的問題，本專利技術提出了一種可以利用光照形成螺旋結構的光纖，光纖內部有一層結構具有高光敏性，利用光照折變制備出螺旋結構。
2、本專利技術的技術方案：
3、一種用于制備光致螺旋結構的光纖，其特征在于：光纖由內向外依次是纖芯、內包層和外包層，其中內包層具有強光敏性，纖芯和外包層則表現出弱光敏性。
4、內包層在石英材料基礎上摻雜si、b、ge、sn和pb元素以提高光敏性。
5、纖芯在石英材料基礎上摻雜si、p和ge元素。
6、內包層與纖芯之間存在阻隔層。
7、纖芯與阻隔層通過一系列氣相沉積工藝制得，在沉積纖芯之前沉積阻隔層。
8、一種光致螺旋結構光纖，包括上述任一項用于制備光致螺旋結構的光纖，其特征在于：利用光照刻寫螺旋結構，該螺旋結構刻寫在內包層中。
9、所述螺旋結構可設置為單螺旋或多螺旋結構。
10、光纖的螺旋結構周期可控制為恒定狀態。
11、通過調控光照裝置的旋轉及進給，能夠制備周期可變的螺旋結構。
12、對于多螺旋結構，每個螺旋結構可以具有相同的周期，也可以具有不同的周期。同時，不同的螺旋結構在周期恒定或漸變狀態上可作不同選擇。
13、本專利技術的有益效果為：
14、1、本專利技術提供的新型摻雜石英光纖材料、新型高光敏內包層結構，以及與氣相沉積工藝的結合，能夠有效提高光致折變量及效率，增強所述光纖的制備可行性。
15、2、本專利技術提供的光致螺旋結構的光纖，其內部的各層結構具有不同的光敏特性，利用具有高光敏層在光照作用下發生折變的過程，能夠在所需的層結構中制備螺旋結構。
16、3、本專利技術提供的光致螺旋結構的光纖通過引入大量均勻的圓雙折射，有效地抑制了線性雙折射的影響。同時螺距可以按照需要調節，且螺距可以遠小于目前已報道旋轉光纖螺距的最好成果。
17、4、本專利技術提供的光致螺旋結構的光纖具有十分廣泛的應用場景，例如其對電流傳感的靈敏度、測量精度和穩定性等性能具有可預見的積極影響，有望為特高壓和大電流的監測提供傳感光纖的選擇方案。
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1.一種用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：光纖由內向外依次是纖芯、內包層和外包層，其中內包層具有強光敏性，纖芯和外包層則表現出弱光敏性。
2.根據權利要求1所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：內包層在石英材料基礎上摻雜Si、B、Ge、Sn和Pb元素以提高光敏性。
3.根據權利要求2所述用于制備光致螺旋結構的光纖，其特征在于：纖芯在石英材料基礎上摻雜Si、P和Ge元素。
4.根據權利要求3所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：內包層與纖芯之間存在阻隔層。
5.根據權利要求4所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：纖芯與阻隔層通過一系列氣相沉積工藝制得，在沉積纖芯之前沉積P、F等材料得到阻隔層。
6.一種光致螺旋結構光纖，采用權利要求1-5任一項所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構制備而成，其特征在于：利用光照刻寫螺旋結構，該螺旋結構刻寫在內包層中。
7.根據權利要求6所述光致螺旋結構光纖，其特征在于：所述螺旋結構設置為單螺旋或多螺旋結構。
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9.根據權利要求7所述光致螺旋結構光纖，其特征在于：通過調控光照裝置的旋轉及進給，能夠制備周期可變的螺旋結構。
10.根據權利要求9所述光致螺旋結構光纖，其特征在于：對于多螺旋結構，每個螺旋結構具有相同的周期或不同的周期，不同的螺旋結構在周期恒定或漸變狀態上可作不同選擇。
...【技術特征摘要】
1.一種用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：光纖由內向外依次是纖芯、內包層和外包層，其中內包層具有強光敏性，纖芯和外包層則表現出弱光敏性。
2.根據權利要求1所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：內包層在石英材料基礎上摻雜si、b、ge、sn和pb元素以提高光敏性。
3.根據權利要求2所述用于制備光致螺旋結構的光纖，其特征在于：纖芯在石英材料基礎上摻雜si、p和ge元素。
4.根據權利要求3所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：內包層與纖芯之間存在阻隔層。
5.根據權利要求4所述用于制備光致螺旋結構的光纖預制結構，其特征在于：纖芯與阻隔層通過一系列氣相沉積工藝制得，在沉積纖芯之前沉積p、f等材...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅艷華，王翊之，陳振宜，文建湘，董艷華，王廷云，牟成博，龐拂飛，
申請(專利權)人：上海大學，
類型：發明
國別省市：
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