專利名稱：降低彎曲敏感性和災(zāi)難性彎曲損耗的單模光學(xué)纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單模光學(xué)纖維，并且更具體地說，涉及降低在這樣的纖維中的彎曲敏 感性和災(zāi)難性彎曲損耗。
背景技術(shù)：
與例如在陸上線路、海底和地鐵系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn)單模光學(xué)纖維不同，接入纖 維-它典型地布置得離用戶較近，包括入戶纖維(fiber-to the house) (FTTH)、跨接光纜、 及FTTx纖維(例如，纖維到路邊(fiber-to the curb)、室內(nèi)布線)。接入纖維必須不僅以 低損耗、可靠方式與標(biāo)準(zhǔn)單模光學(xué)纖維(SMF)接口，而且也必須對于彎曲的影響比較不敏 感，該標(biāo)準(zhǔn)單模光學(xué)纖維將光信號傳輸?shù)奖唤尤氲奈恢?例如，家中、公司、或其它設(shè)施)， 這些彎曲影響在多種接入纖維應(yīng)用中是固有的。因而，在接入纖維應(yīng)用中，高度希望的是，具有將低彎曲損耗和與現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和 標(biāo)準(zhǔn)的良好兼容性相結(jié)合的纖維。然而，不犧牲對于兼容性重要的性能，特別是模式尺寸、 接合或連接器損耗、截?cái)?、及高階模式抑制，在實(shí)現(xiàn)低彎曲損耗時有固有的困難。環(huán)形輔助 (ring-asisted)或諧振輔助(resonance-asisted)纖維(RAF)設(shè)計(jì)緩解這些困難，但多種 以前RAF設(shè)計(jì)受到構(gòu)造和彎曲范圍約束。構(gòu)造約束導(dǎo)致較高成本和較小預(yù)型件尺寸。具體 地說，RAF的內(nèi)部區(qū)域(即，不包括外部包層)具有使用常規(guī)蒸汽淀積技術(shù)(例如，MCVD)構(gòu) 造的折射率分布。內(nèi)部區(qū)域的各個部分(例如，芯、溝槽、環(huán)/基座)具有不同的折射率，這 可通過摻雜有例如氟或創(chuàng)建空穴以產(chǎn)生抑制_折射率區(qū)域、或摻雜有鍺以產(chǎn)生升高_(dá)折射 率區(qū)域而調(diào)整。由于與常規(guī)單模纖維相比RAF的內(nèi)部區(qū)域的巨大徑向范圍(橫截面面積或 體積)，纖維體積的很大部分使用汽相工藝淀積。由于這樣的工藝的淀積速率比較慢，所以 這種類型的纖維材料具有比較低的生產(chǎn)率，并因此具有比較高的成本。因此，對于RAF設(shè)計(jì)需要使內(nèi)部區(qū)域的至少一部分由常規(guī)、低淀積速率蒸汽淀積 之外的技術(shù)而構(gòu)造。除制造成本之外，當(dāng)前RAF呈現(xiàn)在芯與環(huán)之間的基本模式信號光的突然諧振耦 合，在臨界彎曲半徑下引起災(zāi)難性光學(xué)損耗，該臨界彎曲半徑典型地在3_5mm范圍中。而最 近工業(yè)研究已經(jīng)指示，急彎彎曲半徑(2-4mm)可能發(fā)生在一些設(shè)施中，并且應(yīng)該受到支持。因此，對于RAF設(shè)計(jì)需要緩解在臨界半徑下的災(zāi)難性彎曲損耗的問題，并且在較寬范圍的彎曲半徑上提供低彎曲損耗性能。

發(fā)明內(nèi)容
按照我們的發(fā)明的一個方面，一種對于彎曲損耗比較不敏感和緩解災(zāi)難性彎曲損 耗問題的光學(xué)纖維，包括芯部區(qū)域和包層區(qū)域，被配置成支持和引導(dǎo)光按基本橫向模式傳 播，包層區(qū)域 包括⑴外部包層區(qū)域，具有比芯部區(qū)域的折射率n。_小的折射率n。ut ;(ii) 環(huán)形基座(或環(huán))區(qū)域，具有折射率nped ； (iii)環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域，布置在芯部區(qū)域與基座 區(qū)域之間，內(nèi)部溝槽區(qū)域具有比基座區(qū)域的折射率小得多的折射率ntei ；及(iv)環(huán)形外部 溝槽區(qū)域，布置在基座區(qū)域與外部包層區(qū)域之間，外部溝槽區(qū)域具有比基座區(qū)域的折射率 小并且比較接近外部包層區(qū)域的折射率的折射率nte。。為了抑制Η0Μ，基座區(qū)域構(gòu)造成，諧振地將芯部區(qū)域的至少一種橫向模式(基本模 式除外)耦合到基座區(qū)域的至少一種橫向模式上。在我們的纖維的優(yōu)選實(shí)施例中，基座和外部溝槽區(qū)域的折射率和寬度(或厚度) 被構(gòu)造成，纖維具有與減小諧振損耗波峰相結(jié)合的比較低的彎曲敏感性。具體地說，我們 的纖維被構(gòu)造成，在近似1550nm的信號波長下，其彎曲損耗在5mm的彎曲半徑下不大于約 0. IdB/彎(turn)，并且在IOmm的彎曲半徑下不大于約0.02dB/彎。為此，基座區(qū)域短而 寬，而外部溝槽區(qū)域淺而寬，就是說，nped和nte。都非常接近于n。ut，但nped > ntro并且n。ut > nte。u。在2-4mm范圍中的甚至更急半徑下，我們的纖維呈現(xiàn)相當(dāng)?shù)偷膹澢鷵p耗；例如，在3mm 的彎曲半徑下，彎曲損耗不大于約0. 2dB/彎，使某些纖維具有小于0. IdB/彎的彎曲損耗。另外，在我們的纖維的一個實(shí)施例中，芯部區(qū)域也包括內(nèi)部芯部區(qū)域和圍繞內(nèi)部 芯部區(qū)域的環(huán)形外部芯部(或擱架)區(qū)域。擱架區(qū)域的折射率小于內(nèi)部芯部區(qū)域的折射率， 并且擱架區(qū)域的厚度小于內(nèi)部芯部區(qū)域的直徑。根據(jù)這個實(shí)施例的一個方面，擱架區(qū)域從 內(nèi)部芯部區(qū)域的縱軸徑向延伸小于9 μ m的距離。此外，在我們的纖維的另一個實(shí)施例中，內(nèi)部溝槽區(qū)域包括環(huán)形內(nèi)部區(qū)域和圍繞 所述環(huán)形內(nèi)部區(qū)域的環(huán)形外部(或階梯)區(qū)域。階梯部分的折射率大于內(nèi)部部分的折射率。在優(yōu)選實(shí)施例中，芯部區(qū)域和內(nèi)部溝槽區(qū)域的以上特征都并入我們的纖維中。按照我們的發(fā)明而設(shè)計(jì)的纖維可以便利地用作接入纖維，但可以具有其它應(yīng)用， 如在傳感器或車輛中使用的纖維。另外，按照我們的發(fā)明而設(shè)計(jì)的纖維具有改進(jìn)的可制造性，因?yàn)榄h(huán)/基座、淺外部 溝槽及/或外部包層區(qū)域可以使用可買到的玻璃管生產(chǎn)，而不是使用較昂貴的、低淀積速 率技術(shù)。因而，我們的發(fā)明的另一個方面是一種制造上述RAF的方法，該方法包括步驟1)提供第一開始管，該第一開始管包括硅石并且具有折射率Iiped ；2)將多個低摻雜第一玻璃層淀積在第一管的內(nèi)側(cè)上；第一玻璃層形成更深折射 率(deeper-index)內(nèi)部溝槽區(qū)域；3)將多個高摻雜第二玻璃層淀積在第一層上；第二層形成芯部區(qū)域；4)收縮(collapse)第一管以形成第一桿；5)提供第二管，該第二管包括低摻雜玻璃并且具有折射率nte。；6)提供第三管，該第三管包括硅石并且具有折射率n。ut ；
7)將第一桿放置在第二管內(nèi)；8)將其中具有第一桿的第二管放置在第三管內(nèi)；及9)將第三管和第二管收縮到第一桿上以形成纖維預(yù)型件。在步驟(9)之后，熟知的技術(shù)可以用來從預(yù)型件拉制纖維。通過使用多個管[步 驟(1)、(5)及(6)]，由蒸汽淀積形成的硅玻璃的體積顯著地減小，伴隨構(gòu)造成本的降低。由我們的發(fā)明的構(gòu)造技術(shù)也想到僅利用兩個開始管的以上方法的變化。此外，用來過包覆第一桿的可替代方法可以用來代替第二或第三管，并且/或 者用來創(chuàng)建第一桿的可替代方法也可以被使用，如外側(cè)蒸汽淀積(OVD)或汽相軸向淀積 (VAD) ο


由聯(lián)系附圖進(jìn)行的如下更詳細(xì)描述，可容易地理解我們的發(fā)明、以及其各種特征 和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖IA是類型I RAF的示意橫截面視圖，該類型I RAF在上述的共同待決父代專利 申請 No. 12/072，869 (Fini 9-5)中描述；圖IB是圖IA的纖維的折射率分布的示意曲線圖；圖IC是按照在我們的專利申請中描述的發(fā)明的一個實(shí)施例的發(fā)明(類型II)RAF 的折射率分布的示意曲線圖，在該RAF中外部溝槽更淺；圖ID是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的類型II RAF的折射率分布的示意曲線圖，表 明如下特征的結(jié)合淺外部溝槽、短基座、芯部區(qū)域擱架、及內(nèi)部溝槽區(qū)域階梯；圖2是具有用來抑制較高階模式(HOM)的階梯- 折射率芯和環(huán)形基座區(qū)域的纖維 的折射率分布的示意曲線圖；圖2A表明直纖維的情形；圖2B用于彎曲纖維；圖3是與如圖IB所示的兩個類型I RAF的折射率分布(虛線曲線II. 3、III. 3) 相比，按照我們的發(fā)明的一個實(shí)施例的類型II RAF的折射率分布(實(shí)線曲線I. 3)的示意 曲線圖。相對于外部包層區(qū)域的折射率，給出折射率值；圖4是對于在圖3中描繪的三種RAF、模擬HOM約束損耗相對于波長的曲線圖；圖5是對于在圖3中描繪的三種RAF、模擬模式-場直徑(MFD)相對于波長的曲線 圖；圖6是對于在圖3中描繪的三種RAF、模擬彎曲損耗相對于波長的曲線圖。模擬在 信號波長1550nm下進(jìn)行。類似模擬可在較長波長下進(jìn)行，這里我們期望彎曲損耗較高，并 且可在較短波長下進(jìn)行，這里我們期望彎曲損耗較低；及圖7是我們的接入纖維的一般化應(yīng)用的示意方塊圖。以上附圖的各個被示意地表示，因?yàn)樗鼈儧]有按比例畫出，并且/或者為了表明 的簡單和清楚起見，沒有包括描繪的實(shí)際光學(xué)纖維或產(chǎn)品的細(xì)節(jié)的全部。術(shù)語彎曲宏彎曲，通常稱作簡單彎曲，當(dāng)纖維彎曲或卷曲時發(fā)生，從而其曲率沿其長 度相對恒定。相反，微彎曲，當(dāng)曲率對于特定纖維在絕熱長度比例內(nèi)顯著變化(例如，沿纖 維長度在毫米或更小的量級上)時發(fā)生。這樣的微彎曲例如在標(biāo)準(zhǔn)微彎曲試驗(yàn)中通過將纖 維按壓到砂紙中而形成。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)纖維，包括具有縱軸的芯部區(qū)域，所述芯部區(qū)域包括內(nèi)部芯部區(qū)域和圍繞所述內(nèi)部芯部區(qū)域的環(huán)形外部芯部區(qū)域，所述 外部芯部區(qū)域的折射率小于所述內(nèi)部芯部區(qū)域的折射率，所述外部芯部區(qū)域的厚度小于所 述內(nèi)部芯部區(qū)域的直徑，并且所述外部芯部區(qū)域從所述軸徑向延伸小于9 μ m且大于5 μ m 的距離，和圍繞所述芯部區(qū)域的包層區(qū)域，所述芯部區(qū)域和所述包層區(qū)域被構(gòu)造成支持和導(dǎo)引信 號光以基本橫向模式在所述芯部區(qū)域中在所述軸的方向上的傳播，所述包層區(qū)域包括外部包層區(qū)域，具有比所述芯部區(qū)域的折射率小的折射率，基座區(qū)域，具有與所述外部包層區(qū)域的折射率近似相等的折射率，環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域，布置在所述芯部區(qū)域和所述基座區(qū)域之間，所述內(nèi)部溝槽區(qū)域包 括環(huán)形內(nèi)部部分和圍繞所述內(nèi)部部分的環(huán)形外部部分，所述外部部分的折射率大于所述內(nèi) 部部分的折射率，及環(huán)形外部溝槽區(qū)域，布置在所述基座區(qū)域與所述外部包層區(qū)域之間，所述基座區(qū)域具 有比所述內(nèi)部溝槽區(qū)域和所述外部溝槽區(qū)域的折射率大的折射率，所述基座區(qū)域被構(gòu)造成諧振地將所述基本模式除外的所述芯部區(qū)域的至少一種橫向 模式耦合到所述基座區(qū)域的至少一種橫向模式，并且所述纖維被構(gòu)造成使得在近似1550nm的信號波長下，相關(guān)彎曲損耗在5mm的彎曲半徑 下不大于約0. IdB/彎，并且在IOmm的彎曲半徑下不大于約0. 02dB/彎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中，所述纖維包括硅石，并且所述外部溝槽區(qū)域的折 射率在所述外部包層區(qū)域的折射率的近似0. 002的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中，所述纖維包括硅石，并且所述內(nèi)部溝槽區(qū)域、所 述基座區(qū)域及所述外部溝槽區(qū)域的折射率每個都在所述外部包層區(qū)域的折射率的0. 002 的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中，所述基座區(qū)域、所述外部溝槽區(qū)域及所述外部包 層區(qū)域中的至少兩個包括收縮玻璃管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纖維，其中，所述基座區(qū)域、所述外部溝槽區(qū)域及所述外部包 層區(qū)域全部三個都包括收縮玻璃管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中，所述內(nèi)部溝槽區(qū)域、所述基座區(qū)域及所述外部溝 槽區(qū)域的總厚度為至少近似20 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纖維，其中，所述內(nèi)部溝槽區(qū)域、所述基座區(qū)域及所述外部溝 槽區(qū)域中的每一個的厚度為近似6-8 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，其中，所述芯部區(qū)域包括內(nèi)部芯部區(qū)域和圍繞所述內(nèi) 部芯部區(qū)域的環(huán)形外部芯部區(qū)域，所述外部芯部區(qū)域的折射率小于所述內(nèi)部芯部區(qū)域的折 射率，并且所述外部芯部區(qū)域的厚度小于所述內(nèi)部芯部區(qū)域的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，被構(gòu)造成使得在近似1550nm的信號波長下，相關(guān)彎曲 損耗在5mm的彎曲半徑下不大于約0. IdB/彎，并且在IOmm的彎曲半徑下不大于約0. OldB/ 彎。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維，被構(gòu)造成使得在近似1550nm的信號波長下，相關(guān)彎曲 損耗在3mm的彎曲半徑下不大于約0. 2dB/彎。
11.一種接入系統(tǒng)，包括單模光學(xué)輸入/輸出纖維，用于向/從被接入的設(shè)施傳輸信號光，與所述設(shè)施相關(guān)聯(lián)的 利用裝置，根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入纖維，用于將所述輸入/輸出纖維耦接到所述利用裝置，所 述接入纖維被構(gòu)造成具有與所述輸入/輸出纖維的模式場面積本質(zhì)上相等的模式場面積。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述接入纖維包括至少一個彎曲纖維段，該彎 曲纖維段具有大于臨界半徑的彎曲半徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述彎曲半徑在近似2-15mm的范圍中。
14.一種光學(xué)纖維，包括 具有縱軸的芯部區(qū)域，所述芯部區(qū)域包括內(nèi)部芯部區(qū)域和圍繞所述內(nèi)部芯部區(qū)域的環(huán)形外部芯部區(qū)域，所述 外部芯部區(qū)域的折射率小于所述內(nèi)部芯部區(qū)域的折射率，所述外部芯部區(qū)域的厚度小于所 述內(nèi)部芯部區(qū)域的直徑，并且所述外部芯部區(qū)域從所述軸徑向延伸小于9 μ m的距離，和圍繞所述芯部區(qū)域的包層區(qū)域，所述芯部區(qū)域和所述包層區(qū)域被構(gòu)造成支持和導(dǎo)引信 號光以基本橫向模式在所述芯部區(qū)域中在所述軸的方向上的傳播， 所述包層區(qū)域包括外部包層區(qū)域，具有比所述芯部區(qū)域的折射率小的折射率， 基座區(qū)域，具有與所述外部包層區(qū)域的折射率近似相等的折射率， 環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域，布置在所述芯部區(qū)域和所述基座區(qū)域之間，及 環(huán)形外部溝槽區(qū)域，布置在所述基座區(qū)域和所述外部包層區(qū)域之間，所述基座區(qū)域具 有比所述內(nèi)部溝槽區(qū)域和所述外部溝槽區(qū)域的折射率大的折射率，所述基座區(qū)域被構(gòu)造成諧振地將所述基本模式除外的所述芯部區(qū)域的至少一種橫向 模式耦合到所述基座區(qū)域的至少一種橫向模式。
15.一種接入系統(tǒng)，包括單模光學(xué)輸入/輸出纖維，用于向/從被接入設(shè)施傳輸信號光，與所述設(shè)施相關(guān)聯(lián)的利用裝置，根據(jù)權(quán)利要求14所述的接入纖維，用于將所述輸入/輸出纖維耦接到所述利用裝置， 所述接入纖維被構(gòu)造成具有與所述輸入/輸出纖維的模式場面積本質(zhì)上相等的模式場面 積。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述接入纖維包括至少一個彎曲纖維段，該彎 曲纖維段具有大于臨界半徑的彎曲半徑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述彎曲半徑在近似2-15mm的范圍中。
18.一種光學(xué)纖維，包括 具有縱軸的芯部區(qū)域，和圍繞所述芯部區(qū)域的包層區(qū)域，所述芯部區(qū)域和所述包層區(qū)域被構(gòu)造成支持和導(dǎo)引信 號光以基本橫向模式在所述芯部區(qū)域中在所述軸的方向上的傳播， 所述包層區(qū)域包括外部包層區(qū)域，具有比所述芯部區(qū)域的折射率小的折射率， 基座區(qū)域，具有與所述外部包層區(qū)域的折射率近似相等的折射率， 環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域，布置在所述芯部區(qū)域和所述基座區(qū)域之間，所述內(nèi)部溝槽區(qū)域包 括環(huán)形內(nèi)部部分和圍繞所述內(nèi)部部分的環(huán)形外部部分，所述外部部分的折射率大于所述內(nèi) 部部分的折射率，及環(huán)形外部溝槽區(qū)域，布置在所述基座區(qū)域和所述外部包層區(qū)域之間，所述基座區(qū)域具 有比所述內(nèi)部溝槽區(qū)域和所述外部溝槽區(qū)域的折射率大的折射率，所述基座區(qū)域被構(gòu)造成諧振地將所述基本模式除外的所述芯部區(qū)域的至少一種橫向 模式耦合到所述基座區(qū)域的至少一種橫向模式。
19.一種接入系統(tǒng)，包括單模光學(xué)輸入/輸出纖維，用于向/從被接入設(shè)施傳輸信號光，與所述設(shè)施相關(guān)聯(lián)的利田^fe晉Ztd農(nóng)且，根據(jù)權(quán)利要求18所述的接入纖維，用于將所述輸入/輸出纖維耦接到所述利用裝置， 所述接入纖維被構(gòu)造成具有與所述輸入/輸出纖維的模式場面積本質(zhì)上相等的模式場面 積。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述接入纖維包括至少一個彎曲纖維段，該彎 曲纖維段具有大于臨界半徑的彎曲半徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述彎曲半徑在近似2-15mm的范圍中。
22.一種制造光學(xué)纖維的方法，其中，所述纖維包括具有縱軸的芯部區(qū)域和圍繞所述芯 部區(qū)域的包層區(qū)域，所述芯部區(qū)域和所述包層區(qū)域被構(gòu)造成支持和導(dǎo)引信號光以基本橫向 模式在所述芯部區(qū)域中在所述軸的方向上的傳播，所述包層區(qū)域包括外部包層區(qū)域、基座 區(qū)域、環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域和環(huán)形外部溝槽區(qū)域，該外部包層區(qū)域具有比所述芯部區(qū)域的折 射率小的折射率(n。ut)，該基座區(qū)域具有與所述外部包層區(qū)域的折射率近似相等的折射率 (npJ，該環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域布置在所述芯部區(qū)域和所述基座區(qū)域之間，該環(huán)形外部溝槽區(qū) 域布置在所述基座區(qū)域和所述外部包層區(qū)域之間，所述基座區(qū)域具有比所述內(nèi)部溝槽區(qū)域 的折射率(ntei)和所述外部溝槽區(qū)域的折射率(rite。)大的折射率，以及所述基座區(qū)域被構(gòu) 造成諧振地將所述基本模式除外的所述芯部區(qū)域的至少一種橫向模式耦合到所述基座區(qū) 域的至少一種橫向模式，并且其中，所述方法包括以下步驟1)提供第一開始管，該第一開始管包括硅石并且具有折射率nte。；2)將多個第一玻璃層淀積在第一管的內(nèi)側(cè)上；第一玻璃層形成所述基座區(qū)域；3)將多個低摻雜第二玻璃層淀積在第一層上；第二玻璃層形成更深折射率的內(nèi)部溝 槽區(qū)域；4)將多個高摻雜第三玻璃層淀積在第二層上；第三層形成所述芯部區(qū)域；5)收縮第一管以形成第一桿；6)提供第二管，該第二管包括硅石并且具有折射率n。ut；7)將第一桿放置在第二管內(nèi)；8)收縮第二管以形成纖維預(yù)型件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括從所述預(yù)型件拉制所述纖維的步驟。
24.一種制造光學(xué)纖維的方法，其中，所述纖維包括具有縱軸的芯部區(qū)域和圍繞所述芯 部區(qū)域的包層區(qū)域，所述芯部區(qū)域和所述包層區(qū)域被構(gòu)造成支持和導(dǎo)引信號光以基本橫向 模式在所述芯部區(qū)域中在所述軸的方向上的傳播，所述包層區(qū)域包括外部包層區(qū)域、基座 區(qū)域、環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域和環(huán)形外部溝槽區(qū)域，該外部包層區(qū)域具有比所述芯部區(qū)域的折 射率小的折射率(n。ut)，該基座區(qū)域具有與所述外部包層區(qū)域的折射率近似相等的折射率 (npJ，該環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域布置在所述芯部區(qū)域和所述基座區(qū)域之間，該環(huán)形外部溝槽區(qū) 域布置在所述基座區(qū)域和所述外部包層區(qū)域之間，所述基座區(qū)域具有比所述內(nèi)部溝槽區(qū)域 的折射率(ntei)和所述外部溝槽區(qū)域的折射率(rite。)大的折射率，以及所述基座區(qū)域被構(gòu) 造成諧振地將所述芯部區(qū)域的至少一種橫向模式耦合到所述基座區(qū)域的至少一種橫向模 式，并且其中，所述方法包括以下步驟1)提供第一開始管，該第一開始管包括硅石并且具有折射率；2)將多個低摻雜第一玻璃層淀積在第一管的內(nèi)側(cè)上；第一玻璃層形成更深折射率內(nèi) 部溝槽區(qū)域；3)將多個高摻雜第二玻璃層淀積在第一層上；第二層形成芯部區(qū)域；4)收縮第一管以形成第一桿；5)提供第二管，該第二管包括低摻雜硅石并且具有折射率nte。；6)將第一桿放置在第二管內(nèi)；7)提供第三管，該第三管包括硅石并且具有折射率n。ut；8)將第一桿放置在第二管內(nèi)；9)將第二桿放置在第三管內(nèi)；及10)將第三管和第二管收縮到第一桿上以形成纖維預(yù)型件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括從所述預(yù)型件拉制所述纖維的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述內(nèi)部溝槽區(qū)域包括在所述第一管上形成 的更淺外部部分、在所述外部部分上形成的更深內(nèi)部部分，所述部分中的每一個包括多個 硅石層，并且其中步驟(2)包括以下子步驟(2a)以含F(xiàn)硅石層的單次通過淀積形成所述更淺外部部分的每個層；和(2b)以兩次通過淀積形成所述更深內(nèi)部部分的每個層，在該兩次通過淀積中，在第一 次通過時，淀積一層硅石碳黑，并且然后在第二次通過時，在存在SiF4的情況下燒結(jié)碳黑。
27.一種制造光學(xué)纖維預(yù)型件的方法，該光學(xué)纖維預(yù)型件包括深折射率溝槽，該深折射 率溝槽包括在襯底管上形成的更淺外部溝槽部分和在所述外部部分上形成的更深內(nèi)部溝 槽部分，所述部分中的每一個包括多個硅石層，其中所述方法包括以下步驟(1)以含F(xiàn)硅石層的單次通過淀積形成所述更淺外部部分的每個層；和(2)以兩次通過淀積形成所述更深內(nèi)部部分的每個層，在該兩次通過淀積中，在第一次 通過時，淀積一層硅石碳黑，并且然后在第二次通過時，在存在SiF4的情況下燒結(jié)碳黑。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，步驟(1)形成具有近似_7X10_3或更大的折 射率的外部部分，并且步驟(2)形成具有近似-7X IO-3或更小的折射率的內(nèi)部部分，所述 折射率相對于纖維的外部包層的折射率被測量。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括從所述預(yù)型件拉制所述纖維的步驟。
全文摘要
一種對于彎曲損耗比較不敏感和緩解災(zāi)難性彎曲損耗問題的光學(xué)纖維，包括構(gòu)造成支持和導(dǎo)引光以基本橫向模式的傳播的芯部區(qū)域和包層區(qū)域。包層區(qū)域包括(i)外部包層區(qū)域；(ii)環(huán)形基座(或環(huán))區(qū)域；(iii)環(huán)形內(nèi)部溝槽區(qū)域；及(iv)環(huán)形外部溝槽區(qū)域?；鶇^(qū)域和外部包層區(qū)域中的每個具有比較接近外部包層區(qū)域的折射率的折射率。為了抑制HOM，基座區(qū)域被構(gòu)造成諧振地將芯部區(qū)域的至少一種(不需要的)橫向模式(基本模式除外)耦合到基座區(qū)域的至少一種橫向模式上。
文檔編號G02B6/036GK102047157SQ200980119502
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者D·J·迪吉奧瓦尼, J·M·菲尼, P·I·保雷爾, P·克里斯藤森 申請人:Ofs菲特爾有限責(zé)任公司