亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

多芯光纖的制作方法與工藝

文檔序號:12796266閱讀:225來源:國知局
多芯光纖的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及多芯光纖。

背景技術:
對于包括沿著光纖軸線延伸的多個高折射率部分(芯部)的多芯光纖而言,要求經(jīng)由芯部傳播的光信號之間的時滯(由于通過多條路徑而導致的時間差)是小的。芯部之間的時滯有時是由芯部之間的長度差異引起的,有時是由芯部之間的結(jié)構(gòu)差異引起的。如果芯部之間的時滯大,則在使用多個芯部進行并行光傳輸時會產(chǎn)生問題。另外,有時還需要用光纖帶(opticalfiberribbon)來降低光纖之間的時滯。日本未審查的專利申請公開No.10-39185和No.2003-21763公開了有關減小該時滯的發(fā)明。然而,需要能更容易地減小時滯的方法。此外,由于光纖帶具有大的橫截面面積,所以優(yōu)選是將其改進成具有較高的密度。多芯光纖優(yōu)于光纖帶之處在于:由芯部長度差異導致的時滯是小的。另外,多芯光纖在密度方面較優(yōu)。然而,在多芯光纖中,不僅要求芯部之間的時滯減小,而且要求芯部之間的串擾減小。日本未審查的專利申請公開No.2011-209702和IEICEElectronicsExpress,Vol.6,No.2,pp.98-103(NPL1)描述了意圖減小多芯光纖中的芯部之間的串擾的技術。這些參考文獻描述了:為了減小多芯光纖中的芯部之間的串擾,有效的是在芯部之間形成傳播常數(shù)差。

技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是提供一種可以減小芯部之間的時滯和串擾二者的多芯光纖。為了實現(xiàn)目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面的多芯光纖包括:多個芯部,其沿著光纖軸線延伸;以及光學包層,其圍繞所述多個芯部。經(jīng)由所述多個芯部傳播的光信號之間的時滯為1ps/m以下,并且所述多個芯部中的兩個相鄰芯部之間的傳播常數(shù)差大于0。傳播常數(shù)差優(yōu)選的是大于1×10-5,更優(yōu)選的是大于1×10-4。優(yōu)選地,所述多個芯部中的兩個相鄰芯部之間的折射率差Δn和直徑均不同,并且對于相同的傳播常數(shù)差,經(jīng)由所述多個芯部傳播的光信號之間的時滯可以小于在所述芯部之間的直徑相等而僅折射率差不同的情況下獲得的時滯且小于在所述芯部之間的折射率差相等而僅直徑不同的情況下獲得的時滯。這里,折射率差Δn由給出??蛇x地,所述多個芯部中的兩個相鄰芯部之間的折射率差和直徑均不同,并且當Δ(Δn)表示所述芯部之間的折射率差的變化量并且Δ(2a)表示所述芯部之間的直徑的變化量時,芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)可以為負值,其中,Δ(Δn)以百分比表示,并且Δ(2a)以微米表示。在這些情況下,優(yōu)選地,所述多個芯部的兩個相鄰芯部之間的傳播常數(shù)差為0.0003/μm以上,并且經(jīng)由所述多個芯部傳播的光信號之間的時滯為0.1ps/m以下。優(yōu)選地,所述多個芯部由純石英玻璃形成,并且所述光學包層由含有氟的石英玻璃形成。此外,所述多個芯部可以由含有GeO2的石英玻璃形成,并且所述芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)可以處于-1.5×10-2至-0.55×10-2的范圍內(nèi)。可選地,所述多個芯部可以由純石英玻璃形成,所述光學包層可以由含有氟的石英玻璃形成,并且所述芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)可以處于-7.3×10-2至-3.8×10-2的范圍內(nèi)。所述多個芯部可以由純石英玻璃形成,所述光學包層可以由含有氟的石英玻璃形成,并且經(jīng)由所述多個芯部傳播的光信號之間的時滯可以為0.5ps/m以下。所述多個芯部中的兩個相鄰芯部之間可以設置有折射率降低區(qū),所述折射率降低區(qū)的折射率低于所述光學包層的折射率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面的一種用于并行光傳輸?shù)墓饫|包括:多芯光纖,其包括沿著光纖軸線延伸的多個芯部以及圍繞所述多個芯部的光學包層;以及多根抽頭光纖,其與所述多芯光纖的芯部光連接。所述多根抽頭光纖的一端與所述多芯光纖的芯部光連接,另一端分成單獨的芯部。所述多芯光纖的時滯由以下方式得到補償:將所述多根抽頭光纖中的另一端處的分開部分相對較短的抽頭光纖連接至所述多個芯部中的產(chǎn)生相對較大的延遲的芯部。所述光纜的總時滯為0.1ps/m以下。根據(jù)本發(fā)明,可以減小芯部之間的時滯和串擾二者。附圖說明圖1是多芯光纖的實例的橫截面圖。圖2是多芯光纖的另一個實例的橫截面圖。圖3是示出第一實施例中群延遲(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖4是示出第一實施例中群延遲(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖5是示出第一實施例中群延遲(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖6是示出第一實施例中時滯(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖7是示出第一實施例中時滯(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖8是示出第一實施例中時滯(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖9是示出第一實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖10是示出第一實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖11是示出第一實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖12是示出第二實施例中群延遲(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖13是示出第二實施例中群延遲(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖14是示出第二實施例中群延遲(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖15是示出第二實施例中時滯(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖16是示出第二實施例中時滯(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖17是示出第二實施例中時滯(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖18是示出第二實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.31μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖19是示出第二實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.55μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖20是示出第二實施例中傳播常數(shù)差(在波長為1.625μm的情況下)關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖21是根據(jù)第三實施例的用于并行光傳輸?shù)墓饫|的概念圖。具體實施方式下面參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。在描述附圖時,以相同的附圖標記表示相同的部件,并省略重復的描述。在用于減小芯部之間的串擾的NPL1的設計中,特意使得芯部之間的折射率結(jié)構(gòu)不同,這導致芯部之間產(chǎn)生時滯。在NPL1的圖3(a)和圖3(b)所示的實例中,全部芯部的直徑均固定為9μm,芯部的折射率差是三個值(0.38%、0.39%和0.40%)中的任意一者。在這種情況下,芯部之間的時滯在波長為1.31μm的情況下估計為1.1ps/m,在波長為1.55μm的情況下估計為1.1ps/m,并且在波長為1.625μm的情況下估計為1.2ps/m。在NPL1的圖3(c)和圖3(d)所示的實例中,全部芯部的直徑均固定為5μm,芯部的折射率差是三個值(1.15%、1.20%和1.25%)中的任意一者。在這種情況下,芯部之間的時滯在波長為1.31μm的情況下估計為5.7ps/m,在波長為1.55μm的情況下估計為5.9ps/m,并且在波長為1.625μm的情況下估計為6.0ps/m。圖1是多芯光纖的實例的橫截面圖。在多芯光纖1中,沿著光纖軸線延伸的七個芯部101至107分別被光學包層111至117覆蓋。七對芯部10m和光學包層11m被護套20覆蓋。這里,m表示整數(shù)1至7。光學包層11m和護套20具有相同的折射率。在多芯光纖1的垂直于光纖軸線的橫截面中,芯部101位于中心,其它六個芯部102至107以規(guī)則的間距設置在以芯部101為中心的圓周上。各個芯部101至107的折射率均比覆蓋芯部的光學包層的折射率高,并且各個芯部101至107可以引導光波。圖2是多芯光纖的另一個實例的橫截面圖。在多芯光纖2中,沿著光纖軸線延伸的七個芯部101至107對應地被光學包層111至117和折射率降低區(qū)121至127覆蓋。芯部10m、光學包層11m和折射率降低區(qū)12m的七個組合被護套20覆蓋。在多芯光纖2中,m同樣表示整數(shù)1至7。在多芯光纖2的垂直于光纖軸線的橫截面中,芯部101位于中心,其它六個芯部102至107以規(guī)則的間距設置在以芯部101為中心的圓周上。各個芯部10m的折射率均比圍繞芯部的光學包層11m的折射率高,并且各個芯部10m可以引導光波。圍繞對應的光學包層11m的各個折射率降低區(qū)12m的折射率均比光學包層11m和護套20的折射率低。由于折射率降低區(qū)設置在兩個相鄰的芯部之間,所以減小了芯部之間的串擾。另外,可以縮短芯部至芯部的距離,這樣可以獲得較高的密度。此外,減小了彎曲損耗,并增強了可處置性。在下文中,描述芯部由含有GeO2的石英玻璃形成且光學包層由純石英玻璃形成的情況作為第一實施例,并且描述芯部由純石英玻璃形成且光學包層由含有氟的石英玻璃形成的情況作為第二實施例。在這些實施例中的任意一個實施例中,各個芯部均是具有簡單階躍型折射率分布的單模芯部。此外,2a表示芯部直徑(單位:μm),Δn表示折射率差(單位:%),S表示芯部之間的時滯(單位:ps/m),Δβ表示傳播常數(shù)差(單位:1/μm)。第一實施例在根據(jù)第一實施例的多芯光纖中,芯部由含有GeO2的石英玻璃形成,光學包層由純石英玻璃形成,并且兩個相鄰的芯部之間的傳播常數(shù)不同,以抑制串擾。多芯光纖中的時滯是經(jīng)由不同的芯部傳播的信號之間的群延遲差,并被定義為每單位長度的延遲時間差。多芯光纖中的時滯是由例如芯部直徑2a和折射率差Δn等折射率結(jié)構(gòu)的差異引起的。在下文中,將芯部直徑2a為8.5μm且折射率差Δn為0.35%的條件設置為基準條件,將計算出的與基準條件下的群延遲和傳播常數(shù)的差異作為時滯和傳播常數(shù)差。圖3至圖5均是示出群延遲關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖3、圖4和圖5分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出群延遲的等值線(levelline)。等值線的間隔為1ps/m。圖6至圖8均是示出時滯關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖6、圖7和圖8分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出時滯的等值線。等值線的間隔為1ps/m。圖6至圖8是從圖3至圖5獲得的。以標準條件下的群延遲為基準,獲得各種條件下的時滯。如這些曲線圖所示,無論在任意一種波長的情況下,時滯的產(chǎn)生均取決于芯部直徑2a和折射率差Δn(時滯不為零)。圖9至圖11均是示出傳播常數(shù)差關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖9、圖10和圖11分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出傳播常數(shù)差的等值線。等值線的間隔為0.001/μm。以標準條件下的傳播常數(shù)為基準,獲得各種條件下的傳播常數(shù)差。在第一實施例中,多芯光纖設計并制造成:在芯部之間的傳播常數(shù)不同的假設下,可以抑制芯部之間的時滯。為此,在多芯光纖中,使得由芯部引導的光的群折射率盡量相等??梢岳靡阎闹圃旆椒▉碇圃斓谝粚嵤├亩嘈竟饫w。例如,制備具有不同傳播常數(shù)的多個芯棒。每個芯棒均包括:芯部,其設置在中心并含有GeO2;以及光學包層,其圍繞芯部且不含GeO2。可以從不同的棒材中選擇多個芯棒??蛇x地,可以通過在縱向上分割同一棒材來制備多個芯棒,并且可以對芯棒進行拉伸或外周研磨,來形成傳播常數(shù)的差異。為了制造如圖2所示的包括折射率降低區(qū)的多芯光纖,制備具有不同傳播常數(shù)的多個芯棒。每個芯棒均包括:芯部,其設置在中心并含有GeO2;光學包層,其圍繞芯部且不含GeO2;以及折射率降低區(qū),其圍繞光學包層并含有氟。折射率降低區(qū)與光學包層的折射率差優(yōu)選的是-0.3%以下。制備圍繞這些芯棒的護套。例如,制造如下護套材料:其是具有沿縱向延伸的多個孔的柱狀玻璃體。芯棒插入護套材料的孔中并與護套材料結(jié)合,從而制造出光纖預制件。然后,拉伸光纖預制件,以制造多芯光纖。由于時滯是由多芯光纖的總長度決定的參數(shù),所以它取決于通過對制造出的多芯光纖的縱向上的變動取平均值而獲得的特性。沿縱向?qū)π静康男静恐睆?a和折射率差Δn取平均值,由此計算出芯部直徑2a和折射率差Δn;將計算出的芯部直徑2a和折射率差Δn應用于圖6至圖8,由此可以估計芯部的時滯。圖6至圖8示出:只要芯部結(jié)構(gòu)(芯部直徑2a和折射率差Δn)存在特定變化,時滯就不變(或者時滯變化是小的)。經(jīng)由多個芯部傳播的光信號之間的時滯小于在芯部之間的直徑相等而折射率差不同的情況下獲得的時滯且小于在芯部之間的折射率差相等而直徑不同的情況下獲得的時滯。為了在圖6至圖8的實例中實現(xiàn)1ps/m以下的時滯,芯部直徑2a和折射率差Δn需要處于時滯為+1ps/m的等值線與時滯為-1ps/m的等值線之間的區(qū)域內(nèi)。盡管在光纖帶中只可以通過非常精細地控制光纖的長度來實現(xiàn)1ps/m以下的時滯,但在多芯光纖中可以例如利用上述制造方法來容易地實現(xiàn)1ps/m以下的時滯。在時滯處于可接受的范圍內(nèi)的同時,還可以減小串擾。為了抑制串擾,優(yōu)選的是積極地使用不等同的芯部。在這種情況下,盡管可以使全部芯部都是不等同的,但只要滿足任意兩個相鄰的芯部是不等同的即可。抑制串擾所需的條件是:不等同的芯部之間的傳播常數(shù)不同。此外,串擾可以隨著傳播常數(shù)差增大而減小。通過將示出芯部結(jié)構(gòu)和時滯之間的關系的圖6至圖8與示出芯部結(jié)構(gòu)和傳播常數(shù)之間的關系的圖9至圖11進行比較可以清楚地看出,作為對芯部結(jié)構(gòu)的變化的響應,時滯和傳播常數(shù)以不同的方式變化。因此,通過改變芯部直徑2a和折射率差Δn兩者,可以做出如下設計:在將時滯保持在預定范圍內(nèi)的同時,形成傳播常數(shù)的差異。為了實現(xiàn)串擾的減小和時滯的減小這兩者,以下述方式限制不等同的芯部的參數(shù)。在第一實施例中,將位于中心的芯部101指定為類型A,將位于圓周上的三個芯部102、104和106指定為類型B,并且將位于圓周上的其余三個芯部103、105和107指定為類型C。類型A、B和C的芯部具有不同的芯部結(jié)構(gòu)。在這種情況下,任意兩個相鄰的芯部成為不等同的芯部。具體地說,將類型A的芯部設置成具有8.5μm的直徑2a和0.35%的折射率差Δn。將類型B的芯部設置成具有8.1μm的直徑2a和0.355%的折射率差Δn。將類型C的芯部設置成具有8.9μm的直徑2a和0.345%的折射率差Δn。類型A至C的芯部的位置如圖7所示,圖7示出波長為1.55μm的情況下的時滯。類型A至C的芯部的位置還如圖10所示,圖10示出波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差。如圖7所示,在波長為1.55μm的情況下,類型A至C位于同一條時滯等值線上,并且芯部之間的時滯為0.1ps/m以下。相比之下,如圖10所示,在波長為1.55μm的情況下,相鄰的芯部之間的傳播常數(shù)差為0.0003/μm以上。因此,可以在保持芯部之間的時滯低的同時,獲得不能利用制造偏差來獲得的芯部之間的傳播常數(shù)差的水平。這樣減小了串擾??梢詮淖鳛閷π静拷Y(jié)構(gòu)(芯部直徑2a和折射率差Δn)的變化的響應的圖6至圖8所示的時滯變化和圖9至圖11所示的傳播常數(shù)差變化中定量地找出用于實現(xiàn)低時滯和低串擾的最好芯部結(jié)構(gòu)條件。首先,根據(jù)圖6(其示出波長為1.31μm的情況下的時滯),波長為1.31μm的情況下的時滯S近似為S=0.3916×(2a)+57.22×(Δn)-22.77(1a),并且,根據(jù)圖9(其示出波長為1.31μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.31μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.620×10-3×(2a)+5.740×10-2×(Δn)-3.386×10-2(1b)。根據(jù)這些等式來設計芯部直徑2a和折射率差Δn,使時滯S的絕對值變小并且傳播常數(shù)差Δβ的絕對值變大,從而可以定量地估計和實現(xiàn)波長為1.31μm的情況下的目標特性。這里,使用芯部直徑變化量(Δ(2a),單位:μm)和折射率差變化量(Δ(Δn),單位:%)來定義芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)。因此,根據(jù)等式1a和1b,在波長為1.31μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-0.55×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=-2.8×10-2。根據(jù)圖7(其示出波長為1.55μm的情況下的時滯),波長為1.55μm的情況下的時滯S近似為S=0.7402×(2a)+59.69×(Δn)-27.22(2a),并且,根據(jù)圖10(其示出波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.505×10-3×(2a)+4.448×10-2×(Δn)-2.385×10-2(2b)。根據(jù)等式2a和2b,在波長為1.55μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-1.2×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=-3.4×10-2。根據(jù)圖8(其示出波長為1.625μm的情況下的時滯),波長為1.625μm的情況下的時滯S近似為S=0.8865×(2a)+60.41×(Δn)-26.86(3a),并且,根據(jù)圖11(其示出波長為1.625μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.625μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.467×10-3×(2a)+4.117×10-2×(Δn)-3.386×10-2(3b)。根據(jù)這些等式,在波長為1.625μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-1.5×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=-3.6×10-2。如上所述,在改變芯部直徑2a和折射率差Δn二者的同時,適當?shù)卦O置芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a),由此可以減小時滯和串擾二者。從減小時滯的觀點來看,芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)優(yōu)選地取負值。此外,從減小串擾的觀點來看,優(yōu)選的是根據(jù)所使用的波長來將芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)設置為下限值,以避開-3.6×10-2至-2.8×10-2的范圍。此外,通過將芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)設置在-1.5×10-2至-0.55×10-2的范圍內(nèi),可以在通信波長范圍內(nèi)獲得低時滯特性。第二實施例在根據(jù)第二實施例的多芯光纖中,芯部由純石英玻璃形成,光學包層由含有氟的石英玻璃形成,并且兩個相鄰芯部之間的傳播常數(shù)不同,以抑制串擾。對于第二實施例而言,同樣將與基準條件下的群延遲及傳播常數(shù)的差異作為時滯及傳播常數(shù)差,其中,基準條件下的芯部直徑2a為8.5μm并且折射率差Δn為0.35%。圖12至圖14均是示出群延遲關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖12、圖13和圖14分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出群延遲的等值線。等值線的間隔為1ps/m。圖15至圖17均是示出時滯關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖15、圖16和圖17分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出時滯的等值線。等值線的間隔為1ps/m。圖15至圖17是從圖12至圖14獲得的。以基準條件下的群延遲為基準,獲得各種條件下的時滯。如這些曲線圖所示,在任意一種波長的情況下,時滯的產(chǎn)生均取決于芯部直徑2a和折射率差Δn。圖18至圖20均是示出傳播常數(shù)差關于芯部直徑2a和折射率差Δn的曲線圖。圖18、圖19和圖20分別示出波長為1.31μm、1.55μm和1.625μm的情況。在這些曲線圖中,示出傳播常數(shù)差的等值線。等值線的間隔為0.001/μm。以基準條件下的傳播常數(shù)為基準,獲得各種條件下的傳播常數(shù)差。與第一實施例相比,在第二實施例中,作為對相同范圍內(nèi)的芯部結(jié)構(gòu)變化的響應的時滯和傳播常數(shù)差的變化均減小,并且在芯部結(jié)構(gòu)和傳播常數(shù)差之間的關系中與折射率差Δn(曲線圖中的縱軸)的相關性是相反的。因此,在芯部由純石英玻璃形成的第二實施例中,當芯部結(jié)構(gòu)沿著時滯等值線變化以保持恒定的時滯時,傳播常數(shù)差趨于變化。在第二實施例中,將位于中心的芯部101指定為類型A,將位于圓周上的三個芯部102、104和106指定為類型B,并且將位于圓周上的其余三個芯部103、105和107指定為類型C。類型A、B和C的芯部具有不同的芯部結(jié)構(gòu)。這使得任意兩個相鄰的芯部不等同。具體地說,類型A的芯部具有8.5μm的直徑2a和0.35%的折射率差Δn。類型B的芯部具有8.35μm的直徑2a和0.36%的折射率差Δn。類型C的芯部具有8.65μm的直徑2a和0.34%的折射率差Δn。圖16示出波長為1.55μm的情況下的時滯,在圖16中,繪出類型A至C的芯部的位置。圖19示出波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差,在圖19中,同樣繪出類型A至C的芯部的位置。如圖16所示,在波長為1.55μm的情況下,類型A至C的芯部位于同一條時滯等值線上,并且芯部之間的時滯為0.1ps/m以下。相比之下,如圖19所示,在波長為1.55μm的情況下,相鄰的芯部之間的傳播常數(shù)差為0.0003/μm以上。因此,可以在保持芯部之間的時滯低的同時,獲得不能利用制造偏差來獲得的芯部之間的傳播常數(shù)差的水平。這樣減小了串擾。在第二實施例中,同樣可以從作為對芯部結(jié)構(gòu)(芯部直徑2a和折射率差Δn)的變化的響應的圖15至圖17所示的時滯變化和圖18至圖20所示的傳播常數(shù)差變化中定量地找出用于實現(xiàn)低時滯和低串擾二者的最好的芯部結(jié)構(gòu)條件。根據(jù)圖15(其示出波長為1.31μm的情況下的時滯),波長為1.31μm的情況下的時滯S近似為S=0.3195×(2a)+10.29×(Δn)-6.964(4a),并且,根據(jù)圖18(其示出波長為1.31μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.31μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.595×10-3×(2a)-1.145×10-2×(Δn)-0.954×10-2(4b)。根據(jù)這些等式,在波長為1.31μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-3.8×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=+0.14。根據(jù)圖16(其示出波長為1.55μm的情況下的時滯),波長為1.55μm的情況下的時滯S近似為S=0.8818×(2a)+13.52×(Δn)-12.27(5a),并且,根據(jù)圖19(其示出波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.55μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.458×10-3×(2a)-1.408×10-2×(Δn)-0.745×10-2(5b)。根據(jù)這些等式,在波長為1.55μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-6.5×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=+0.10。根據(jù)圖17(其示出波長為1.625μm的情況下的時滯),波長為1.625μm的情況下的時滯S近似為S=1.054×(2a)+14.41×(Δn)-14.05(6a),并且,根據(jù)圖20(其示出波長為1.625μm的情況下的傳播常數(shù)差),波長為1.625μm的情況下的傳播常數(shù)差Δβ近似為Δβ=1.404×10-3×(2a)-1.485×10-2×(Δn)-0.672×10-2(6b)。根據(jù)這些等式,在波長為1.625μm的情況下,從減小時滯的觀點來看,優(yōu)選的是Δ(Δn)/Δ(2a)=-7.3×10-2;并且從減小串擾的觀點來看,應該避免Δ(Δn)/Δ(2a)=+0.095。在第二實施例中,在改變芯部直徑2a和折射率差Δn二者的同時,適當?shù)卦O置芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a),由此可以減小時滯和串擾二者。從減小時滯和減小串擾的觀點來看,芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)優(yōu)選地取負值。此外,通過將芯部結(jié)構(gòu)變化參數(shù)Δ(Δn)/Δ(2a)設置在-7.3×10-2至-3.8×10-2的范圍內(nèi),可以在通信波長范圍內(nèi)獲得低時滯特性。第二實施例優(yōu)于第一實施例之處還在于低延遲(latency)。參考第一實施例(含有GeO2的芯部結(jié)構(gòu))中的圖3至圖5所示的群延遲變化,在示出的芯部結(jié)構(gòu)范圍內(nèi),波長為1.31μm的情況下的群延遲處于4891ps/m至4897ps/m的范圍內(nèi),波長為1.55μm的情況下的群延遲處于4893ps/m至4900ps/m的范圍內(nèi),波長為1.625μm的情況下的群延遲處于4894ps/m至4901ps/m的范圍內(nèi)。然而,參考第二實施例(芯部由純石英形成)中的圖12至圖14所示的群延遲變化,在示出的芯部結(jié)構(gòu)范圍內(nèi),波長為1.31μm的情況下的群延遲處于4877ps/m至4878ps/m的范圍內(nèi),波長為1.55μm的情況下的群延遲處于4878ps/m至4881ps/m的范圍內(nèi),波長為1.625μm的情況下的群延遲處于4880ps/m至4882ps/m的范圍內(nèi)。在第二實施例中,群延遲降低了大約14ps/m至19ps/m。因此,第二實施例有利于構(gòu)造以低延遲為特征的傳輸系統(tǒng)。第三實施例第一實施例或第二實施例的方法可以減小多芯光纖本身的時滯。然而,特別是當多芯光纖的長度較長時,假定可以積累并保持有限的時滯值。此外,假定:可能基于光纜形成工藝和鋪設狀態(tài),出現(xiàn)借助光纖狀態(tài)沒有預測到的時滯。在第三實施例中,利用附接至多芯光纖的抽頭(pigtail)光纖來減小時滯。圖21是示出根據(jù)第三實施例的用于并行光傳輸?shù)墓饫|5的結(jié)構(gòu)的概念圖。用于并行光傳輸?shù)墓饫|5包括:多芯光纖3,其包括沿著光纖軸線延伸的多個芯部;以及抽頭光纖41至43,其與多芯光纖3的芯部光連接。抽頭光纖41至43的一端與多芯光纖3的芯部光連接,另一端分成單獨的芯部。通過調(diào)節(jié)抽頭光纖41至43的分開部分的長度,補償多芯光纖3的時滯,并且使光纜5的總時滯為0.1ps/m以下。抽頭光纖41至43還用于將光信號導入多芯光纖3中的特定芯部中,并從中獲取光信號。在多芯光纖3側(cè),抽頭光纖41至43設置成與多芯光纖3中的芯部相對應的布置型式。在相反側(cè),抽頭光纖41至43分成單獨的光纖。利用連接器或利用熔接法使多芯光纖3和抽頭光纖41至43彼此相連。抽頭光纖41至43具有芯部和包層與通用光纖的芯部和包層類似的波導結(jié)構(gòu),并且在每米長度上產(chǎn)生大約4.9ns的延遲。因此,通過調(diào)節(jié)抽頭光纖41至43的分開部分的長度,可以減小光纜5的總時滯。例如,當時滯為大約0.2ps/m的多芯光纖3的長度為10km時,多芯光纖3中出現(xiàn)大約2ns的時滯。在這種情況下,可以將抽頭光纖41至43的分開部分的長度改變?yōu)?.41m(為產(chǎn)生大延遲的芯部使用較短的抽頭光纖長度),由此可以基本消除時滯。此外,在第三實施例中,可以通過在檢查實際的時滯的同時調(diào)節(jié)抽頭光纖的長度,來調(diào)節(jié)光纜5的時滯,而且調(diào)節(jié)傳輸系統(tǒng)的總時滯。
當前第1頁1 2 3 
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1