1.一种基于异形套管完美结合的大尺寸多芯光纤预制棒制备方法,其特征在于:该多芯少模光纤预制棒采用了制备芯棒后精密抛磨,并通过与间隙互补的精密石英构件的组合,无空气间隙的嵌入一个内壁异形石英套管中,从而形成一个大尺寸组合型光纤预制棒;
所述多芯少模光下预制棒的制备方法为:步骤1:采用PCVD、MCVD、VAD或OVD工艺,精确控制折射率剖面分布制备而成芯棒坯料;
步骤2:对步骤1中制得的芯棒坯料外部进行精密平面抛磨,使芯棒外表面形成多边形结构,再进行脱脂、酸洗、纯水清洗、烘干备用;
步骤3:采用石英连熔工艺,制备内壁异形石英套管,并对成型的异形石英套管进行酸洗、纯水清洗、烘干备用,所得异形石英套管的长度比芯棒的长度长40~50厘米,长出来的部分用作预制棒的尾管;
步骤4:将步骤2中研磨得到的多边形柱体的芯棒插入步骤3中制得的异形石英套管中,异形石英管和多根芯棒的一端对齐,按几何形状精密拼合;
步骤5:对预制棒芯棒与异形石英套管平齐的一端进行缩棒,并熔接垂头,得到组合型的大尺寸少模多芯光纤预制棒。
2.根据权利要求1所述的一种基于异形套管完美结合的大尺寸多芯光纤预制棒制备方法,其特征在于:该预制棒的异形石英套管的外表面是圆柱面,内表面形状和芯棒与辅棒组合后的整体外表面形状一致,异形石英套管能将组合的芯棒匹配套入。
3.根据权利要求1~2任一项所述的异形石英套管,其特征在于:所述的异形石英套管是通过设计制备内部异形成型模具,按照石英连熔工艺拉制而成。
4.一种用于制备权利要求1~3任一项中异形石英套管适配的连熔设备,其特征在于:所述连熔设备包括炉体、芯杆、进料口、钨坩埚、加热器、成型模具、出料口、测径仪、牵引轮;
所述的成型模具材料为钨金属,其形状和所需异形石英套管的内表面形状一致;所述连熔设备的出料口形状为圆形。
5.根据权利要求2所述的一种基于异形套管完美结合的大尺寸多芯光纤预制棒制备方法,其特征是:所述的芯棒的内部折射率分布需要考虑下述因素进行优化:(1)为了增加纤芯密度,该预制棒的芯棒是采用临近异构排布方式;(2)为了减少芯间串扰,该预制棒的芯棒折射率剖面结构是使用环形低折射率隔离层设计;(3)为了增加信道数,该预制棒的芯棒可以制备成少模纤芯;(4)为了增大模场有效面积,该预制棒的芯棒纤芯数值孔径不超过
0.22;(5)为了减少模间群延迟,该预制棒的芯棒的折射率剖面结构采用附加环形设计或反梯度结构纤芯。
6.根据权利要求1所述的一种基于异形套管完美结合的大尺寸多芯光纤预制棒制备方法,其特征是:依照芯棒折射率分布结构近邻互异的原则,该预制棒的拼合方案有多种,包括但不限于与下列几种:1)蜂巢拼合结构;2)正方形拼合结构;3)三角形拼合结构。