本發明涉及光導元件，尤其涉及一種竹節型空芯光纖、一種竹節型空芯光纖的制備方法以及一種竹節型空芯光纖的加工設備。

背景技術：

1、光纖，即光導纖維的簡稱。常用的光纖結構主要由纖芯、包層和涂層組成，光纖具有質量小、重量輕、抗電磁干擾等特點，除被廣泛用于光纖通信外，光纖最廣泛的用途為制作成多種器件和光纖傳感器。光纖的種類包括單模光纖、多模光纖、偏振保持光纖、多芯光纖、空芯光纖等。

2、空芯光纖是近年來提出的新型光纖，例如現有技術中公開有一種空心光纖，包括纖芯和包層，纖芯為空氣孔，纖芯與包層交界處構成一層空氣孔壁，在空氣孔壁的外周設置有反共振環，通過控制反共振環的厚度接近反諧振厚度，利用反諧振波導的原理，使在纖芯內傳播的光波在反共振環內多次反射，消除纖芯與包層交界處的光，有效減少表面模與纖芯模的耦合，提高傳輸效率。

3、但是，該技術需要加入數量較多的毛細管組成陣列包層，不僅光纖結構復雜，成本較高，且需要加入反共振環，制作工藝較為繁瑣。

技術實現思路

1、針對上述問題，本發明提供了一種竹節型空芯光纖及制備方法和加工設備，通過纖節片的設置以及纖節中間部分設計的光子帶隙光纖傳輸方式，使得光從空芯光纖中傳播后進入纖節片處以光子帶隙光纖傳輸形式進行傳輸，之后又進入空芯光纖，提高了信號傳輸的穩定性，光纖結構簡單且保證了低損耗，而且，配合鍵合反應的制備工藝簡單、實用，可以穩定地制備出空芯光纖，成本較低，支持大批量制造。

2、為實現上述目的，本發明提供了一種竹節型空芯光纖，包括外套管、纖節片和內套管；

3、所述竹節型空芯光纖設置有預設數量節所述外套管，每相鄰兩節所述外套管之間設置有所述纖節片，所述外套管與所述纖節片交替疊加設置，所述纖節片中間部位設置有光子帶隙光纖；

4、所述內套管通過所述纖節片的內邊緣部位貫穿，以將所述外套管之間的所述纖節片進行串接；

5、所述竹節型空芯光纖由所述外套管、所述纖節片和所述內套管經加熱和鍵合反應后進行拉絲形成。

6、在上述技術方案中，優選地，所述纖節片的內邊緣部位設置有預設數量的串孔，所述內套管通過所述串孔對所述纖節片進行串接。

7、在上述技術方案中，優選地，所述纖節片的邊緣部位設置有預設數量的通孔，每相鄰兩節的所述外套管設置有相適配的銜接頭和銜接插槽，所述銜接頭穿過對應纖節片的所述通孔并插入所述銜接插槽，實現所述外套管與所述纖節片之間的連接。

8、在上述技術方案中，優選地，所述外套管為管狀結構，串接所述纖節片的所述內套管沿所述外套管的管內邊緣設置。

9、本發明還提出一種竹節型空芯光纖的制備方法，用于制備如上述技術方案中任一項公開的竹節型空芯光纖，包括：

10、選取預設數量的外套管和纖節片，并將所述纖節片交易疊加設置于所述外套管之間；

11、將所述外套管和所述纖節片進行拼接同時穿入內套管，實現所述外套管、所述纖節片和所述內套管的拼接；

12、將所述外套管、所述纖節片和所述內套管制成預制棒，將所述預制棒置于金屬套筒中，并將所述金屬套筒置于拉絲塔的200℃石墨爐中進行抽真空和加熱；

13、在所述預制棒的上下方向上施加壓力，使得所述預制棒的各組件之間進行鍵合反應；

14、鍵合反應結束后撤去所述金屬套筒，并對鍵合為一體結構的所述預制棒通過所述拉絲塔進行拉絲，形成所述竹節型空芯光纖。

15、在上述技術方案中，優選地，將所述外套管和所述纖節片進行拼接同時穿入內套管，實現所述外套管、所述纖節片和所述內套管的拼接，具體過程包括：

16、將所述外套管與所述纖節片通過相適配的銜接頭和銜接插槽進行插接，同時所述銜接頭穿過所述纖節片上邊緣部位設置的通孔，實現所述外套管與所述纖節片的拼接；

17、所述內套管逐層穿過所述纖節片內邊緣部位設置的串孔，實現所述內套管與所述纖節片的拼接。

18、本發明還提出一種竹節型空芯光纖的加工設備，應用于如上述技術方案中任一項公開的竹節型空芯光纖的制備方法，包括：箱體、阻擋組件和頂緊組件；

19、金屬套筒安裝于所述箱體內，所述阻擋組件設置于所述箱體底部，所述頂緊組件設置于所述箱體頂部；

20、外套管、纖節片和內套管拼接形成的預制棒安裝于所述金屬套筒中，所述阻擋組件和所述頂緊組件能夠將所述預制棒夾設于所述金屬套筒內；

21、在鍵合反應過程中通過所述阻擋組件和所述頂緊組件能夠向所述預制棒在上下方向上施加預設壓力。

22、在上述技術方案中，優選地，所述阻擋組件包括平板、轉動環、導向齒輪、扇葉板、驅動齒輪、上殼體、限位板和限位活動槽；

23、所述平板的中心部分開設有通孔，所述轉動環位于所述通孔的外圈，且轉動連接于所述平板上，所述轉動環的環體內壁設置有四個均勻分布的內齒牙，且所述內齒牙與所述導向齒輪進行嚙合連接；

24、所述導向齒輪轉動連接于所述平板上，且與所述扇葉板一體連接，所述扇葉板能夠隨所述導向齒輪的轉動同步形成閉合或展開，所述扇葉板一端處于閉合狀態時能夠對所述通孔進行封堵；

25、所述轉動環的環體外壁設置有外齒牙，所述外齒牙與所述驅動齒輪嚙合連接，所述驅動齒輪通過連接座固定安裝于所述平板的側壁；

26、所述上殼體固定罩設于所述平板的上方，所述上殼體內部設置所述限位活動槽，所述限位板固定于所述轉動環上方的所述限位活動槽中。

27、在上述技術方案中，優選地，所述金屬套筒內部設置有內層夾板，所述內層夾板契合于所述金屬套筒內部；

28、所述頂緊組件包括導桿、第一擋板、第二擋板、彈簧、推板、滑座、滑軌、活動桿、螺紋帽和雙向螺紋驅動絲桿，所述導桿的一端穿過所述金屬套筒并與所述內層夾板相連接，另一端與所述第一擋板和所述第二擋板相連接；

29、所述彈簧與所述推板均套設于所述導桿上，且設置于所述第一擋板和所述第二擋板之間，所述彈簧的一端頂設于所述第一擋板上，另一端頂設于所述推板上，所述推板與所述導桿保持相對滑動；

30、所述推板的兩端邊緣鉸接有所述活動桿，所述推板的兩端端部通過所述滑座設置于所述箱體內壁設置的所述滑軌上；

31、所述活動桿的另一端分別與所述雙向螺紋驅動絲桿兩端設置的所述螺紋帽相鉸接，所述雙向螺紋驅動絲桿轉動設置于所述箱體的內部。

32、在上述技術方案中，優選地，所述驅動齒輪能夠帶動所述轉動環進行轉動，所述轉動環帶動所述導向齒輪和所述扇葉板進行同步轉動，所述扇葉板向內聚攏合起能夠堵上所述通孔，以避免所述預制棒由所述金屬套筒中脫出；

33、所述雙向螺紋驅動絲桿的轉動能夠帶動所述活動桿和所述推板進行移動，所述推板帶動壓縮彈簧能夠對所述內層夾板施加作用力，所述預制板在所述內層夾板夾持固定下打開所述扇葉板，使得所述預制板能夠懸空固定于所述金屬套筒的內部。

34、與現有技術相比，本發明的有益效果為：通過纖節片的設置以及纖節中間部分設計的光子帶隙光纖傳輸方式，使得光從空芯光纖中傳播后進入纖節片處以光子帶隙光纖傳輸形式進行傳輸，之后又進入空芯光纖，提高了信號傳輸的穩定性，光纖結構簡單且保證了低損耗，而且，配合鍵合反應的制備工藝簡單、實用，可以穩定地制備出空芯光纖，成本較低，支持大批量制造。此外，該竹節空芯光纖的加工設備，自動化程度高，能夠有效節約人力使用，提高了加工效率和生產質量。