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)，近年來受到了越來越多的關(guān)注。多芯光纖作為實現(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、多路、獨立地傳輸信號的能力，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耦合光纖。多芯光纖網(wǎng)絡(luò)中需要放大器對傳輸過程中產(chǎn)生的損耗進(jìn)行補償，然而需要光纖類型完全匹配。例如強耦合多芯光纖傳輸鏈路中只能依靠強耦合多芯放大器對信號進(jìn)行放大，卻無法使用弱耦合放大器利用其能耗低輸出功率高的優(yōu)點。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分布不同無法實現(xiàn)耦合。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中制備光纖常用的工藝是對光纖預(yù)制棒在拉絲過程中調(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：一是對拉絲過程的控制精度要求高，需要實時調(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，會導(dǎo)致光纖涂覆層質(zhì)量變差。

針對現(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。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，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：

(1)本發(fā)明的芯間距漸變多芯光纖以及制備方法，通過在芯區(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，通過對包層進(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，不需要實時調(diào)整拉絲速度，操作較為簡便，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，能夠形成多個芯間距漸變區(qū)，為空分復(fù)用系統(tǒng)強/弱耦合光纖應(yīng)用場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，對帶孔石英棒與錐形玻璃棒進(jìn)行加熱塌縮時，帶孔石英棒與錐形玻璃棒保持同軸同速轉(zhuǎn)動，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。