[发明专利]多芯光纤

说明书

一种多芯光纤包括多个光波导，各光波导至少部分熔接于一相邻光波导。所述多个光波导中的至少一些对齐以形成一线性阵列，所述线性阵列具有大体平行于所述线性阵列的一长轴以及大体垂直于所述长轴的一短轴。一线性支撑结构熔接于光波导的线性阵列。一缓冲体接合且包围由所述多个光波导和所述线性支撑结构限定的外周边。所述缓冲体具有比波导弹性模量显著小的一缓冲体弹性模量。

相关申请

本专利申请要求于2016年3月18日提交的美国临时专利申请号US62/310402、于2016年3月18日提交的美国临时专利申请号US62/310442的的优先权，所有两个美国临时专利申请通过援引并入全文。

技术领域

本发明概括而言涉及光纤，更具体而言涉及具有多个纤芯的一光纤，其可以称为一多芯光纤。

背景技术

多芯光纤已开发，以增加传统单芯光纤的信号承载能力。这种多芯光纤包括由一二氧化硅支撑管包围且支撑的多个光波导(optical waveguides)，二氧化硅支撑管环绕所述多个波导。在一些情况下，二氧化硅支撑管可具有与各波导的包体(cladding)相匹配的光学特性。一缓冲层包围且保护支撑管。多芯光纤的例子公开在美国专利US6154594中。

除了更大的信号承载能力，多芯光纤也使空间节省，因为与多个单独的光纤相比，多个波导被更紧密地定位。当与设置成在多芯光纤的多个纤芯的缩小的间隔上进行操作的激光器和/或检测器一起使用时，该构造可允许额外的空间节省。

虽然多芯光纤增加了波导的密度，但是这种结构可能增加相邻纤芯之间的串扰。这种潜在的增加的串扰可能在光系统内需要附加物理结构或串扰补偿方案，以将串扰降低到一可接受的水平。此外，多个纤芯的弯曲可能以不一致的方式发生，这导致信号承载特性不一致。

虽然多芯光纤增加了波导的密度，但这种结构还增加了光纤端接过程的复杂性。更具体地，在单光纤的小横截面内承载的光波导的数量越大就越增加光端接的复杂性。通过多个波导发送光的一主动(active)的过程可能需要确定多个波导的位置。这增加这种多芯光纤端接的时间、复杂性以及成本。

发明内容

在一个方面，一种多芯光纤包括多个光波导。各光波导具有一长度、一纤芯以及包围所述纤芯的一包层，且各光波导至少部分沿其长度熔接于一相邻光波导。所述多个光波导中的至少一些对齐以形成一线性阵列，且所述线性阵列具有大体平行于所述线性阵列的一长轴以及大体垂直于所述长轴的一短轴。一线性支撑结构沿所述光波导的长度熔接于光波导的线性阵列。所述多个光波导和所述线性支撑结构限定一外周边，且一缓冲体接合且包围所述外周边。所述缓冲体具有比各波导的一波导弹性模量显著小的一缓冲体弹性模量。

在另一方面，一种多芯光纤包括多个二氧化硅棒体。各棒体沿其一长度至少部分熔接于一相邻棒体，且至少一些棒体为光导棒且具有一纤芯以及包围所述纤芯的一包体以限定一光波导。至少一些光波导形成光波导的一线性阵列，所述线性阵列具有大体平行于所述线性阵列的一长轴以及大体垂直于所述长轴的一短轴。所述多个二氧化硅棒体限定一外横截面周边，其中所述外横截面周边的至少一部分由至少一些光导棒限定。一缓冲体接合且包围所述外横截面周边。所述缓冲体具有比各二氧化硅棒体的一棒体弹性模量显著小的一缓冲体弹性模量。

在又一方面，一种多芯玻璃光纤包括多个玻璃的光波导。各光波导具有一长度、一纤芯以及一包层。所述包层具有包围且与其纤芯同轴的一环形横截面。各光波导沿其长度至少部分熔接于一相邻光波导，其中至少一些光波导对齐以形成一线性阵列。所述线性阵列具有大体平行于所述线性阵列的一长轴以及大体垂直于所述长轴的一短轴。一玻璃的线性支撑结构沿所述光波导的长度且沿所述线性阵列的一侧并大体平行于所述长轴地熔接于所述光波导的线性阵列。所述多个光波导以及所述线性支撑结构限定一外周边，且所述光纤不具有(devoid of)环绕所述外周边的一玻璃支撑管。一缓冲体接合且包围所述外周边。所述缓冲体具有比各波导的一波导弹性模量显著小的一缓冲体弹性模量。