[发明专利]具备透镜功能的光纤及其制造方法

权利要求书

1、一种具备透镜功能的光纤，其构成是：

至少一根信息传递光纤；和

至少一根外径与信息传递光纤的外径相等的渐变折射率光纤，其长度足以显现特定的透镜功能，将此渐变折射率光纤与此信息传递光纤的一个端面连接或接触。

2、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的信息传递光纤是单模光纤。

3、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤采用离子交换法生产。

4、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中，所述的渐变折射率光纤的在使用的波长范围内的折射率分布用以下表达式给出：

n(r)²＝n₀²·{1-(g·r)²+h₄(g·r)⁴+h₆(g·r)⁶+h₈(g·r)⁸+…}

所述的渐变折射率光纤满足下列条件：

0.1≤n₀·g·r₀≤0.5

其中，r表示到光轴的距离，n(r)表示到光轴的距离是r的那一点上的折射率，n₀表示光轴上的折射率，r₀表示渐变折射率光纤的半径，g表示折射率分布系数，而h₄，h₆，h₈…则表示各自的高阶折射率分布系数。

5、一种根据权利要求4的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤满足下列条件：

0.12≤n₀·g·r₀≤0.25

6、一种根据权利要求4或5的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤在光轴上的折射率n₀的范围在1.40至1.80(含此二数)之间。

7、一种根据权利要求4或5的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤在光轴上的折射率n₀的范围在1.50至1.70(含此二数)之间。

8、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤的长度范围在0.05P至1P(含此二数)之间，其中P是所述的渐变折射率光纤的周期长度。

9、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的渐变折射率光纤的长度范围在0.05P至0.5P(含此二数)之间，其中P是所述的渐变折射率光纤的周期长度。

10、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的信息传递光纤和所述渐变折射率光纤按以下情况下相互连接和固定，即将两根光纤插入内径基本上与所述的两根光纤的所述外径相等的护套里。

11、一种根据权利要求1的具备透镜功能的光纤，其中所述的信息传递光纤和所述渐变折射率光纤被相互连接和固定在一个槽里，这个槽形成在一个平面基底上，其截面是V型的。

12、一个生产具备透镜功能光纤的方法，包括的步骤有：

将一个均质玻璃棒浸入熔融的盐中进行离子交换进而在所述的玻璃棒中形成折射率分布；

在保持垂直的情况下，所述的玻璃棒被加热延展至形成一个具有理想外径的渐变折射率光纤；和

对应所述渐变折射率光纤具体的周期长度，将光纤切成一定的长度。