空分復(fù)用技術(shù)作為提升傳輸容量、打破容量瓶頸的重要技術(shù)，近年來(lái)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。多芯光纖作為實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用技術(shù)的路線之一，與傳統(tǒng)單模光纖的差異在于其同一包層下?lián)碛卸喔w芯，具備同時(shí)、多路、獨(dú)立地傳輸信號(hào)的能力，單根光纖傳輸容量大大提升。

根據(jù)不同纖芯間距的大小，多芯光纖可以分為弱耦合光纖和強(qiáng)耦合光纖。多芯光纖網(wǎng)絡(luò)中需要放大器對(duì)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的損耗進(jìn)行補(bǔ)償，然而需要光纖類型完全匹配。例如強(qiáng)耦合多芯光纖傳輸鏈路中只能依靠強(qiáng)耦合多芯放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，卻無(wú)法使用弱耦合放大器利用其能耗低輸出功率高的優(yōu)點(diǎn)。相同纖芯間距之間的光纖可以低損耗耦合，而不同纖芯間距之間的光纖由于模場(chǎng)分布不同無(wú)法實(shí)現(xiàn)耦合。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中制備光纖常用的工藝是對(duì)光纖預(yù)制棒在拉絲過(guò)程中調(diào)控進(jìn)棒速度與拉絲速度，最終形成光纖。該方法存在以下缺點(diǎn)：一是對(duì)拉絲過(guò)程的控制精度要求高，需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)棒速度與拉絲速度，制備難度較大；二是由于光纖包層直徑存在變化，會(huì)導(dǎo)致光纖涂覆層質(zhì)量變差。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種芯間距漸變多芯光纖及其制備方法，其目的在于實(shí)現(xiàn)纖芯分布相同、芯間距不同的多芯光纖之間的低損耗耦合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種芯間距漸變多芯光纖，包括：包層和位于包層內(nèi)部的芯區(qū)層，芯區(qū)層的外圓周上設(shè)有軸向環(huán)狀分布通孔，軸向環(huán)狀分布通孔內(nèi)設(shè)置有光纖纖芯；芯區(qū)層的中心設(shè)有通孔，通孔內(nèi)放置錐形玻璃棒，得到芯間距沿芯區(qū)層軸向漸變且包層直徑不變的多芯光纖。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種制備如第一方面所述的芯間距漸變多芯光纖的方法，包括以下步驟：

步驟1，對(duì)多根光纖預(yù)制棒進(jìn)行圓打磨形成多根光纖纖芯；

步驟2，將形成的多根光纖纖芯插入一根石英棒的軸向環(huán)狀分布通孔內(nèi)，并加熱熔融，使多根光纖纖芯與石英棒熔縮成一體；其中，從軸向環(huán)狀分布通孔形成的外圓周為界限，向內(nèi)到石英棒的中心為芯區(qū)層，向外到石英棒的外圓周為包層；

步驟3，沿石英棒的軸向中心打通孔，形成帶孔石英棒；

步驟4，選定錐形玻璃棒，將其放置在步驟3中的通孔內(nèi)，加熱帶孔石英棒，并控制帶孔石英棒內(nèi)為負(fù)壓力，使帶孔石英棒熔縮到錐形玻璃棒上，形成芯間距漸變多芯預(yù)制棒；

步驟5，對(duì)形成的芯間距漸變多芯預(yù)制棒圓打磨，得到包層一致的芯間距漸變多芯預(yù)制棒；

步驟6，對(duì)形成的包層一致的芯間距漸變多芯預(yù)制棒勻速拉絲，得到芯間距沿軸向漸變且包層直徑不變的多芯光纖。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的芯間距漸變多芯光纖以及制備方法，通過(guò)在芯區(qū)層的中心的通孔內(nèi)放置錐形玻璃棒，使芯區(qū)層產(chǎn)生不同程度的形變，進(jìn)而形成芯間距漸變區(qū)域，通過(guò)對(duì)包層進(jìn)行圓打磨，形成外徑不變的多芯預(yù)制棒，最后再進(jìn)行勻速拉絲，得到芯間距沿軸向漸變且包層直徑不變的多芯光纖。由于該芯間距漸變多芯光纖可實(shí)現(xiàn)纖芯分布相同、芯間距不同的多芯光纖之間的能量轉(zhuǎn)換，因此，可使其相互轉(zhuǎn)換達(dá)到低損耗耦合。

(2)該芯間距漸變多芯光纖在制備拉絲過(guò)程中，是在形成包層一致的芯間距漸變多芯預(yù)制棒之后進(jìn)行的，可以控制拉絲速度及進(jìn)棒速度勻速不變，不需要實(shí)時(shí)調(diào)整拉絲速度，操作較為簡(jiǎn)便，降低了制備芯間距漸變多芯光纖的難度。并且由于包層直徑不變，提升了芯間距漸變多芯光纖的涂覆層質(zhì)量。

(3)作為優(yōu)選，錐形玻璃棒可以是多個(gè)，能夠形成多個(gè)芯間距漸變區(qū)，為空分復(fù)用系統(tǒng)強(qiáng)/弱耦合光纖應(yīng)用場(chǎng)景的切換提供了新的思路。

(4)作為優(yōu)選，在芯區(qū)層的軸向兩端熔接的玻璃管，一方面能夠固定芯區(qū)層，另一方面能夠提供可供抽真空的環(huán)境。

 (5)作為優(yōu)選，在錐形玻璃棒的兩端熔接的玻璃棒，能夠固定錐形玻璃棒，使其能夠牢固設(shè)置在芯區(qū)層中心的通孔內(nèi)。

(6)作為優(yōu)選，對(duì)帶孔石英棒與錐形玻璃棒進(jìn)行加熱塌縮時(shí)，帶孔石英棒與錐形玻璃棒保持同軸同速轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠保證加熱均勻，使得塌縮后的芯間距漸變多芯預(yù)制棒外徑分布均勻。