一种掺钛石英光纤及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种掺钛石英光纤，其特征在于，所述掺钛石英光纤从内向外依次为纤芯、第一包层、第二包层以及有机包层；所述第一包层为石英包层；所述第二包层为掺钛石英包层；所述纤芯包层、钛扩散层与纤芯呈几何同心。2.如权利要求1所述的掺钛石英光纤，其特征在于，所述第一包层、第二包层及有机包层三者的厚度之比为(52.5～58.4)：(0.1～5)：62.5。3.如权利要求1所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的质量浓度呈浓度梯度分布。4.如权利要求3所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的质量浓度逐渐增加。5.如权利要求4所述的掺钛石英光纤，其特征在于，从所述第二包层的内表面到外表面的方向上，所述钛的浓度介于0.0010wt％～39.2wt％之间。6.一种掺钛石英光纤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1在真空条件下将金属钛通过高能等离子注入转动的石英光纤预制棒的内部，钛离子注入后在从周围环境下获得电核补偿还原成单质钛，得到具有掺钛石英皮层的光纤预制棒；s2将步骤s1得到的光纤预制棒进行拉丝处理，得到具有掺钛石英包层的石英玻璃纤维丝；s3将步骤s2得到的石英玻璃纤维丝上涂覆有机包层。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述真空条件具体为：第一次真空度小于等于1.6
×
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‑3pa，第二次真空度小于等于1.0
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‑4pa；所述高能等离子注入的参数设置如下：金属离子源为纯度≥99.99％的钛靶，注入剂量为4.8
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ions/cm2～8.6
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ions/cm2，注入电压为20～80kv的脉冲电压。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s1具体包括：抽真空至真空度小于等于1.6
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10
‑3pa，充入氩气完成离子清洗，再次抽真空至真空度小于等于1.0
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‑4pa，通过高能等离子轰击石英光纤预制棒表面并进入内部。9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述石英光纤预制棒的转速为50～200r/min。10.一种通讯光纤，其特征在于，其为权利要求1～4任一项所述的掺钛石英光纤。

技术总结
本发明是关于一种掺钛石英光纤及其制备方法和应用，所述掺钛石英光纤从内向外依次为纤芯、纤芯包层、钛扩散层以及有机包层；所述纤芯包层为石英包层；所述钛扩散层为掺钛石英包层；所述纤芯包层、钛扩散层与纤芯呈几何同心。该制备方法包括：在真空条件下将金属钛通过高能等离子注入石英光纤预制棒的内部，形成掺钛石英包层；将得到的掺钛石英光纤预制棒进行拉丝处理，得到石英玻璃纤维丝；将得到的石英玻璃纤维丝上涂覆有机包层。本发明由于采用高能等离子注入法掺杂钛，使得该掺钛石英光纤的抗拉强度比普通未掺杂钛的石英光纤可提高4.0％


技术研发人员：杨亮亮 贾金升 孙勇 孔壮 王一苇 张志芳 赵冉 那天一 刘波
受保护的技术使用者：中国建筑材料科学研究总院有限公司
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/29