[发明专利]一种串扰可控的多芯光纤

说明书

本发明公开了一种串扰可控的多芯光纤，其包括多个纤芯部、共用包层部以及涂层部，其特征在于，所述纤芯部包括泵浦光纤芯和传输光纤芯；所述泵浦光纤芯的直径大于所述传输光纤芯的直径；所述泵浦光纤芯与所述传输光纤芯的位置分布不对称；所述传输光纤芯包括至少两个传输光纤芯；所述多芯光纤的串扰可线性调控。本发明的多芯光纤通过控制泵浦光纤芯中的入射光功率，纤芯之间产生可调谐的光波耦合作用，使得该多芯光纤具有串扰可控的特性，能够改变和控制光纤纤芯之间的耦合，极大地降低了对光纤芯的芯径以及相邻纤芯之间距离容许误差的限制。本发明的多芯光纤适用于制备国防、工业生产以及民用领域中的新型光纤传感器。

技术领域

本发明涉及光学传感技术领域，特别地涉及一种串扰可控的多芯光纤。

背景技术

多芯单模光纤的概念是由法国电信在1994年提出的，法国电信与阿尔卡特公司设计和开发了四芯单模光纤。2010年在欧洲光通信会议上，以多芯光纤和少模光纤为基础的空分复用技术(SDM)作为提升光纤通信系统的关键技术得到了众机构科研学者的认同，被视作继波分复用技术之后的光纤传输技术的第二次技术革命。据检索，在短短几年的时间里国际上进行了多批次低损耗、低串扰多芯光纤的设计、拉制以及测试，制作了多种低损耗低串扰的复用/解复用器，并多次在美国光纤通讯展览会及研讨会(OFC)、欧洲光通信会议(ECOC)等国际会议上报导相应传输实验。

根据多芯光纤中多组纤芯的相互接近程度，多芯光纤发展出现两种功能。

多组纤芯间隔较大，纤芯中心距离大于30.0μm，即不产生光耦合作用的结构。该多芯光纤能够显著提高传输线路的单位面积的集成密度。例如我国的长飞光纤光缆股份有限公司，通过与华中科技大学光通信与光网络工程研究团队合作，率先在国内拉制了同质型弱耦合七芯单模光纤。通过对光纤衰减谱、截止波长、弯曲损耗、串扰、色散、偏振模色散等性能参数的测试，不断优化工艺，最终实现低串扰、低损耗的七芯光纤。此多芯光纤在1550nm的为衰减0.20dB/km左右，串扰低于-40dB/100km，填补了国内在该特种光纤领域的技术空白，在产品性能上与国际领先的OFS、康宁、藤仓等众多光纤厂商接近。

多组纤芯间隔较小，纤芯中心距离小于30.0μm，即产生光耦合作用的结构。利用此原理业界正在开发双纤芯的敏感器或光回路器件。但现有的多芯光纤设计方案中，一旦设计完成，光纤纤芯之间的耦合将无法改变与控制。这极大地限制了采用多芯光纤的新型光纤传感器系统，尤其是那些需要在不同光传输路径上引入可控串扰，包括幅度、相位等变化的系统的应用，如光电振荡器、微波光子滤波器、光延迟线等。目前已有的多芯光纤设计方案，大多数致力于提高传输线路的单位面积的集成密度，不同的设计方案对应了光纤衰减谱、截止波长、弯曲损耗、串扰、色散、偏振模色散等参数的优化，而众多的方案中更是较少涉及串扰可控性的多芯光纤设计。因此，有必要提出一种新的串扰可控的多芯光纤。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种串扰可控的多芯光纤，其包括多个纤芯部、共用包层部以及涂层部，所述纤芯部包括泵浦光纤芯和传输光纤芯，所述泵浦光纤芯的直径大于所述传输光纤芯的直径；所述泵浦光纤芯与所述传输光纤芯的位置分布不对称；所述传输光纤芯包括至少两个传输光纤芯；所述多芯光纤的串扰可线性调控。

优选地，所述泵浦光纤芯的直径在20.0～25.0μm的范围内。

优选地，所述传输光纤芯包括第一传输光纤芯和第二传输光纤芯，所述第一传输光纤芯与所述泵浦光纤芯的中心距离小于所述第二传输光纤芯与所述泵浦光纤芯的中心距离。

优选地，所述传输光纤芯的直径在8.0～10.0μm的范围内。

优选地，所述第一传输光纤芯与所述泵浦光纤芯的中心距离在38.0～65.0μm的范围内。

优选地，所述第二传输光纤芯与所述泵浦光纤芯的中心距离在68.0～95μm的范围内。