专利名称：光纤结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤结构。
背景技术：
随着光纤通信和传感技术的发展，对全光纤器件的功能要求越来越多，这就需要 光纤制造商开发和生产更多的适合市场需求的光纤。目前，各光纤供应商生产的光纤从它 们的传输方式上主要可分为单模光纤，多模光纤和保偏光纤。从结构上来说，单模光纤 的主要特征是从单模光纤的剖面来看，中间有一个圆芯，并由折射率略低的包层材料组成 (见
图1)。单模光纤的圆芯直径一般在3-10 μ m左右，与工作波长相近，具体由工作波长来 确定。而多模光纤的基本结构与单模光纤类似，主要差别在于其圆芯的直径比较大。假如 一多模光纤包层的直径是125 μ m,通常其圆芯直径在50 μ m到105 μ m不等。而对于保偏光纤，这里主要讨论应力型保偏光纤1，其与普通光纤的最大差别在于 其包层12存在二个对称的应力区11，并且这二个应力区的连线刚好经过光纤圆芯10的中 心。由于应力区的形状不尽相同，所以就有不同类型的保偏光纤，如
图1(a)至
图1(c)所示。上述介绍的几种光纤中，单模光纤的结构相对而言最简单，市场需求量最大，价格 也最便宜。而对于保偏光纤，主要是适用于线保偏光纤，大量用于光纤传感器，特别是线保 偏光纤陀螺。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种光纤结构，其具有完全不同的设计结 构。为解决上述技术问题，本实用新型的光纤结构，为在光纤的包层内包含N条应力 区，所述应力区与所述光纤的圆芯平行，其中N为小于等于8的正整数。本实用新型还公开了一种光纤结构，为在光纤的包层内包含应力区和空洞区，所 述应力区和空洞区与所述光纤的圆芯平行，所述应力区和空洞区的总数为小于等于8。本实用新型还公开了一种光纤结构，为在光纤的包层内有1个应力区或空洞区， 所述应力区或空洞区与所述光纤的圆芯的平行。本实用新型还公开了一种光纤结构，为在光纤的包层内有两个应力区或空洞区， 所述应力区或空洞区与所述光纤的圆芯的平行，且所述两个应力区或空洞区为非对称地分 布在所述光纤的圆芯周围。本实用新型的光纤结构，通过光纤的包层内的应力区的分布和数量的优化，优化 应力分布情况，以满足不同的需要。其中应力区的不对称分布带来光纤中的应力不对称型。 而多个应力区的设置带来不同的光传输性能。在实际应用中，迎合多种应用场合，通过选择 合适的光纤结构，用来生产各类全光纤器件，比如衰减器(衰减光纤)，偏心光纤，热敏传感 光纤，紫外写入的热敏光纤光栅，非紫外写入光纤光栅，偏振态转换器，模场转换器，保偏光 纤耦合器，起偏器，解偏器，温度敏感耦合器等。以下结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图1为现有的保偏光纤横截面结构示意图；图2至图7为本实用新型的光纤结构示意图，其中(a)为光纤纵向结构示意图， (b)为光纤横截面示意图；图8为现有保圆偏振光纤轴向结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的光纤结构，在沿光纤传输轴向，在其包层中包含N个应力区，应力区 与光纤的圆芯平行，其中N取大于2小于等于8的正整数。也可同时包含应力区和空洞区， 其中应力区和空洞区的总数小于等于8。应力区和空洞区可以对称地设置在圆芯的周围，也 可以非对称地分布在圆芯周围，以增加光纤中应力的不对称型。一个具体结构中，光纤的包 层内包含一个应力区和空洞区，该应力区和空洞区对称地设置在圆芯周围。同一光纤结构 中的应力区的大小和组成材料可以相同，也可以不同。同样的，空洞区的大小也可不同。同 时需要特别指出的是，本实用新型的光纤可以是单模光纤，也可以是多模光纤。本实用新型 还公开了一种光纤结构，其包层中含有两个应力区或空洞区，应力区或空洞区与光纤的圆 芯平行，且两个应力区或空洞区非对称地分布在圆芯周围。以应力区的形状呈园形的为例，图2给出了在包层12中只包含一个应力区11的 光纤结构2，该应力区11放置于光纤的圆芯10周围，并且该应力区11与圆芯10平行，其 中(a)为光纤纵向结构示意图，(b)为光纤横截面示意图。这类光纤可以产生等效的偏心 效应，可以开发光纤光栅和光纤线偏振器，同时可以避免与其它光纤的对接问题。而图3为 在光纤的包层12中只包含一个空洞区13的光纤结构3的示意。这类光纤的好处是没有热 应力区，用此类光纤所开发的器件，对温度依赖性相对较小。图4则给出了在光纤的包层12 中包含二个应力区11的光纤结构4，且它们不对称地分布在光纤的圆芯10的两侧，这种设 计可以进一步增加光纤的应力不对称性。而显示在图5中的光纤5，其包层中包含了一个应力区11和一个孔洞区13。在具 体应用中，应力区和空洞区的大小及分布可按实际需要来确定。显示在图6中光纤6，为在 包层中设置了四个应力区11，这几个应力区可以对称分布在圆芯10的周围，也可以呈不对 称地分布。这类光纤主要作为关键材料，用于开发光纤偏振转换器，而图7所示的光纤7中， 在光纤的包层12内包含了二个应力区11和二个空洞区13，图中，空洞区13对称分布在圆 芯10两侧，应力区11也对称分布在圆芯10两侧。试验表明，具有这种结构的光纤有很高 的线双折射特点。上述公开的光纤结构，与现有的保圆偏振光纤有着本质的差别。本实用新型的光 纤结构的里面的应力区或孔洞区的取向与其光纤的圆芯的轴向是平行的设置的。而保圆 偏振光纤中，应力区取向是以光纤的圆芯为轴向中心，螺旋而且对称地盘绕在圆芯周围的 (见图8)。在实际应用中，将根据不同的设计需要，从中可以选择合适光纤结构，用来生产各 类全光纤器件，比如衰减器(衰减光纤)，偏心光纤，热敏传感光纤，紫外写入的热敏光纤光栅，非紫外写入光纤光栅，偏振态转换器，模场转换器，保偏光纤耦合器，起偏器，解偏器，温 度敏感耦合器等。因而这类光纤必将有着十分广泛的应用价值。 这类光纤结构的制作就更方便了。由于市场已经有了很成熟的线保偏振光纤，以 及制造成熟的生产线保偏光纤工艺。特别是熊猫型线保偏振光纤的工艺，非常成熟。可以 利用现有这套工艺，设计和生产本实用新型的光纤。其基本工艺是，首先将准备做好的单模 或多模光纤预制棒，沿其轴向，在其包层预设特定大小和数量的孔，然后将相应大小的应力 棒插入所需要的孔洞内(如果是空洞区就不需要插入任何材料)，适当控制好拉丝温度，直 接拉丝制成光纤，其拉丝工艺与拉制线保偏光纤，或者单模光纤和多模光纤完全一样。因而 只要在目前的光纤拉丝塔上就可以直接生产这类光纤，而不需要对拉丝塔的设备作任何的 改进。
权利要求1.一种光纤结构，其特征在于所述光纤的包层中有N个应力区，所述应力区与所述光 纤的圆芯的平行，其中N为大于2小于等于8的正整数。
2.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于所述应力区为对称地或非对称地分布 在所述圆芯周围。
3.如权利要求1所述的光纤结构，其特征在于所述光纤为单模光纤或多模光纤。
4.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的光纤结构，其特征在于所述应力区在 所述光纤横截面内的大小相同或不同，组成材料一致或不一致。
5.一种光纤结构，其特征在于在光纤的包层内包含有应力区和空洞区，所述应力区 和空洞区均与所述光纤的圆芯的平行，所述应力区和空洞区的总数为大于等于2小于等于 8。
6.如权利要求5所述的光纤结构，其特征在于所述包层内包含一个应力区和一个空 洞区，所述应力区和所述空洞区对称地分布在所述圆芯的周围。
7.如权利要求5所述的光纤结构，其特征在于所述应力区和所述空洞区为对称地或 非对称地分布在所述圆芯周围。
8.一种光纤结构，其特征在于在光纤的包层内有1个应力区或空洞区，所述应力区或 空洞区与所述光纤的圆芯的平行。
9.一种光纤结构，其特征在于在光纤的包层内有两个应力区或空洞区，所述应力区 或空洞区与所述光纤的圆芯的平行，且所述两个应力区或空洞区为非对称地分布在所述光 纤的圆芯周围。
10.如权利要求9所述的光纤结构，其特征在于所述应力区或空洞区的大小不等。
专利摘要本实用新型公开了一种光纤结构，其为在光纤的包层内包含N条应力区，应力区与光纤的圆芯的平行，其中N取大于2小于等于8的正整数。该光纤结构能迎合多种应用场合，适用于生产各类全光纤器件。本实用新型还公开了一种光纤结构。
文档编号G02B6/032GK201845093SQ20102060655
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者黄勇 申请人:上海康阔光通信技术有限公司