[发明专利]微结构化传输光纤

说明书

背景技术

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2009年6月8日提交的美国临时专利申请系列号第61/184,950号的优先权。

技术领域

本发明一般涉及光纤，更具体来说，本发明涉及其中包含随机分布的空穴的耐弯曲光纤，本发明还涉及所述光纤的抛光方法。

背景技术

由玻璃材料形成的光纤投入商业应用已经超过二十年了。虽然这些光纤在电信领域代表量子的飞跃，但是人们仍在不断研究替代性的光纤设计。迄今为止，光纤尚未成功利用的一个应用空白是光纤入户。但是，用于建筑物和住宅的光纤面临许多难题。为了保持低成本，极其重要的是有迅捷而低技术含量的安装工艺，而这又要求所使用的光缆能够像铜铜芯电缆一样容易处理和安装，同时还不会对光功率估算造成不利影响。为了确保与户外配线网络的无缝互连，同样重要的是，任何新的光纤都能够很容易地与标准G.652光纤，即标准单模光纤连接。按惯例在建筑物内部安装光纤的工作人员会遇到的问题是，如果像铜芯电缆一样安装标准单模光纤，则标准单模光缆会有大的光损耗。

人们设计并制造了包含非周期性或连续型空气线(也称作空穴或空洞)的光纤(本文称作微结构光纤)，用于很多应用。这些微结构光纤的弯曲损耗低，包含这些光纤的光缆可以像铜芯电缆那样安装，同时不会有大的光损耗。

如果在需要将微结构化光纤与标准光纤或者另一种微结构化光纤机械连接的系统中使用微结构化光纤，则首先需要对光纤的端面进行抛光，以确保相连的光纤之间的连接低损耗和接触可靠(例如，所述光纤不能从连接器套管端部凸出)。但是，在抛光工艺中产生的抛光残渣以及抛光工艺使用的研磨剂会进入含空穴的光纤的空穴部分内，造成连接损耗增大，可靠性下降。

因此，人们希望能够开发出另外的耐弯曲的光纤设计，特别是开发出对宏弯曲不敏感的光纤，此种光纤中抛光碎屑进入空穴的可能性最小，或者光纤对抛光碎屑进入空穴不敏感。

发明内容

根据一个实施方式，微结构化光纤包括：

纤心区域，该纤心区域围绕纵向中心线设置，包括具有第一折射率的折射率分布曲线，以及

围绕所述纤心区域的包层区域，所述包层区域包括环形含空穴区域，所述环形含空穴区域由非周期性设置的空穴组成；

其中，单位为纳米的最大空穴直径为d_最大，单位为厘米的最大空穴长度不大于2.5×10⁵×(d_最大)^-1.7。

根据一个实施方式，提供了一种对微结构光纤进行抛光的方法，所述微结构光纤包括纤心区域，所述纤心区域围绕纵向中心线设置；和围绕所述纤心区域的包层区域，所述包层区域包括环形含空穴区域，所述环形含空穴区域由非周期性设置的空穴组成，所述方法包括以下步骤：

(i)劈开所述光纤，从而形成劈开端面，所述劈开端面包括暴露的空穴，所述暴露的空穴具有最大空穴直径d_最大，其单位为纳米，和最大空穴长度，其单位为厘米，其中所述最大空穴长度不大于2.5×10⁵×(d_最大)^-1.7；以及

(ii)对所述劈开端面进行抛光。

根据一个实施方式，提供了一种用连接器连接光纤的方法，所述光纤包括纤心、具有非周期性设置的空穴的包层以及涂层和缓冲层中的至少一层，所述方法包括以下步骤：

(i)剥掉一段长度的所述涂层和缓冲层中的至少一层，使一部分光纤暴露出来；

(ii)将所述暴露的光纤部分劈开，形成劈开端面，所述劈开端面包括暴露的空穴，所述暴露的空穴的直径不大于最大空穴直径d_p(单位为纳米)，最大空穴长度(单位为厘米)不大于2.5×10⁵×(d_最大)^-1.7；以及

(iii)对所述劈开端面进行抛光，以形成抛光的光纤端面。

在一些实施方式中，所述方法包括将所述光纤安装在具有套管端面的连接器套管中。在一些实施方式中，所述方法可以包括以下步骤：安装所述光纤，使得光纤的暴露部分凸出超过套管的端面。