長飛特種產(chǎn)品事業(yè)部：簡論保偏光纖產(chǎn)品的發(fā)展

　　ICCSZ訊 國內(nèi)保偏光纖產(chǎn)品的研制生產(chǎn)起始于上世紀80年代，經(jīng)過近20年的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)后，2005年左右長飛光纖光纜股份有限公司成功的開發(fā)了產(chǎn)品質(zhì)量與日本藤倉、美國康寧相當?shù)?310nm工作波長的保偏光纖產(chǎn)品，標志了國產(chǎn)保偏光纖產(chǎn)品質(zhì)量和工藝的成熟。截至目前，長飛光纖光纜股份有限公司生產(chǎn)的系列保偏光纖產(chǎn)品已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)幾乎所有批量生產(chǎn)的各型號光纖陀螺設(shè)備。

　　保偏光纖產(chǎn)品在國內(nèi)的發(fā)展明顯受到應(yīng)用的牽引。在早期，國內(nèi)保偏光纖的研制嘗試過不同的光纖結(jié)構(gòu)，包括領(lǐng)結(jié)型(Bow-Tie)應(yīng)力區(qū)、橢圓應(yīng)力區(qū)，并最終選擇了熊貓型應(yīng)力區(qū)的光纖結(jié)構(gòu);光纖工作波長也從850nm向1310nm和1550nm遷移;光纖的幾何大小也逐漸從125微米包層直徑/250微米涂敷層直徑結(jié)構(gòu)向80微米包層直徑/165微米涂敷層直徑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移。所有的上述技術(shù)變遷都是為了更好的滿足光纖陀螺更高精度、更好的環(huán)境穩(wěn)定性、更小的體積和重量的應(yīng)用需求。

　　今天，保偏光纖的應(yīng)用領(lǐng)域，除光纖陀螺外，在光纖通信領(lǐng)域和電力傳感領(lǐng)域的應(yīng)用也對保偏光纖產(chǎn)品提出了更多的要求。為了滿足不同目標領(lǐng)域的需求，對于國產(chǎn)保偏光纖產(chǎn)品的研發(fā)而言，下列技術(shù)進展應(yīng)該加以關(guān)注。

　　第一：光纖的幾何指標優(yōu)化。對于保偏光纖的幾何指標優(yōu)化，包括兩個方面的內(nèi)容，首先是產(chǎn)品應(yīng)具有更小的幾何容差，包括光纖的包層直徑容差和涂敷層直徑容差，更小的容差保證了光纖產(chǎn)品具有更好的幾何一致性，幾公里、甚至幾十公里的保偏光纖產(chǎn)品保持高度的幾何一致性，是其在光纖陀螺和光纖器件方面的應(yīng)用所必須的。對保偏光纖幾何的容差控制方面，應(yīng)該達到甚至優(yōu)于用于通信光器件制作的單模光纖產(chǎn)品的水平，如光纖包層直徑的容差控制在+/-0.7um以內(nèi)。關(guān)于幾何指標的另一個要求是小型化，即減涂敷層直徑的保偏光纖產(chǎn)品，包括80微米包層直徑/135微米涂敷層直徑，或者80微米包層直徑/125微米涂敷層直徑的保偏光纖產(chǎn)品的研制和推廣，甚至更小包層直徑(如60微米包層直徑)的保偏光纖產(chǎn)品的研制和推廣。保偏光纖產(chǎn)品的小型化對于促進光纖陀螺產(chǎn)品的小型化、提高其熱穩(wěn)定性具有關(guān)鍵的意義，但這種新產(chǎn)品的研制和使用需要和應(yīng)用單位緊密合作，通過應(yīng)用牽引發(fā)展。

　　第二：光纖的材料性能優(yōu)化。保偏光纖的材料性能是決定保偏光纖應(yīng)用的穩(wěn)定性、一致性和可靠性的關(guān)鍵。應(yīng)用中保偏光纖的后續(xù)處理，主要有繞環(huán)、熔融拉錐、機械磨削拋光等方式。針對各種處理方式和應(yīng)用方式，要求保偏光纖產(chǎn)品具有良好的適應(yīng)性，即要求光纖涂敷層具有柔軟、耐摩擦、與玻璃包層附著緊密、溫度一致性好的特點;要求光纖玻璃部分具有容易磨削拋光、不崩邊、不開裂的特點;同時要求光纖在高溫拉錐過程中保持絕熱變化，差損小、串音劣化小的特點。為了達到上述要求，需要優(yōu)化保偏光纖的涂敷層材料和組合、優(yōu)化保偏光纖的纖芯摻雜和應(yīng)力區(qū)摻雜、優(yōu)化保偏光纖中的應(yīng)力分布和結(jié)構(gòu)。通過這些材料的優(yōu)化處理、以及光纖制造工藝的優(yōu)化處理，所制造出的保偏光纖產(chǎn)品是可以滿足上述工藝處理要求的。

　　第三：新型保偏光纖產(chǎn)品的研制。為了滿足一些特殊的應(yīng)用要求，需要研制新型的保偏光纖產(chǎn)品，其中有兩個方向是值得關(guān)注的。一個方向是為了滿足太空或者其他高輻射環(huán)境的應(yīng)用需求，有必要研制抗輻射的保偏光纖產(chǎn)品。有意義的兩種光纖設(shè)計包括純石英纖芯結(jié)構(gòu)的保偏光纖產(chǎn)品和光子晶體結(jié)構(gòu)的保偏光纖產(chǎn)品。另一個方向是為了獲得真正的單偏振傳輸，有必要研制單偏振單模光纖。將單偏振光纖用于光纖陀螺等傳感領(lǐng)域不僅在理論上具有更好的一致性，而且也獲得了許多的實驗支持，如Fibercore公司已嘗試將1550nm工作波長的單偏振光纖繞環(huán)用于光纖陀螺試驗，獲得了良好的結(jié)果。

　　總體而言，在國內(nèi)保偏光纖產(chǎn)品的應(yīng)用和市場不斷成長的同時，保偏光纖產(chǎn)品的質(zhì)量和適用性也在不斷的提高，但光纖產(chǎn)品的性能和應(yīng)用的期望之間依然存在著距離，因此優(yōu)化保偏光纖的質(zhì)量，提高光纖性能的穩(wěn)定性、一致性和適用性，對于保偏光纖制造企業(yè)依然任重道遠。尤其在當前國內(nèi)參與保偏光纖的生產(chǎn)企業(yè)快速增加、保偏光纖市場競爭激烈的形勢下，長飛光纖光纜有限公司將一如既往地注重保偏光纖的質(zhì)量控制，向市場和客戶提供高性能、高穩(wěn)定的系列保偏光纖產(chǎn)品，為我國的光纖陀螺、光纖傳感和光纖通信的良性發(fā)展盡自己的綿薄之力。