[发明专利]具有应力诱导双折射的保偏高椭圆纤芯光纤

说明书

一种光纤，包括具有椭圆形截面的纤芯和具有圆形截面的包层。所述纤芯的椭圆度在2与40之间。所述纤芯和所述包层具有公共中心轴，其中，所述纤芯被所述包层包封。所述包层的折射率与所述纤芯的折射率之差在1×10^–2与1.5×10^–1之间。沟槽位于所述纤芯与所述包层之间。所述沟槽具有均匀的宽度，并包围所述纤芯。所述沟槽的折射率低于所述包层的所述折射率。

相关申请案交叉引用

本申请要求于2020年7月30日提交的发明名称为“具有应力诱导双折射的保偏高椭圆纤芯光纤(POLARIZATION-MAINTAINING HIGHLY ELLIPTICAL CORE FIBER WITHSTRESS-INDUCED BIREFRINGENCE)”的美国专利申请序列号16/943,713和2019年7月31日提交的发明名称为“具有应力诱导双折射的保偏高椭圆纤芯光纤(POLARIZATION-MAINTAINING HIGHLY ELLIPTICAL CORE FIBER WITH STRESS-INDUCED BIREFRINGENCE)”的美国专利申请序列号62/880,928的优先权，这两项专利申请都通过全文引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，具体涉及一种椭圆纤芯光纤。

背景技术

对网络流量和云计算的需求对目前的光通信基础设施提出了高要求。具体地，短距离互连(例如数据中心中的短距离互连)需要高带宽链路。通过少模光纤(few-modefiber，FMF)进行模分复用(mode division multiplexing，MDM)是满足这些数据流量需求的一种有前景的方法。在MDM系统中，空间模式之间的串扰是对信号质量造成最严重损害的因素之一。

在目前的MDM系统中，补偿信道串扰和在接收器侧接收信息数据通常需要多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)数字信号处理(digital signalprocessing，DSP)。这种全MIMO方法的一个缺点在于其复杂性。虽然通过最小化微分模态群延迟可以在一定程度上降低复杂性，但这种方法仍然需要消耗大量的计算资源和功率。

为了降低DSP复杂性，提出了FMF的各种设计策略。一种方法是增加空间模式之间的有效折射率差δn_eff，以降低MIMO-DSP分量的复杂性。

虽然部分MIMO-DSP方法可以降低系统复杂性，但仍然希望有一种无MIMO设计。为了实现这一目标，一些方案提出了保偏(polarization-maintaining，PM)FMF设计，其中，通过使用椭圆环形纤芯光纤(elliptical ring-core fiber，ERCF)、PANDA环形纤芯光纤，或带有内部气孔的ERCF降低空间模式的偏振简并性。这些光纤设计旨在增加相邻矢量模式之间的有效折射率差。但是，这些方案的缺点是模式数量有限。

因此，需要不受现有技术的一个或多个限制影响的光纤。

提供该背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。不必有意承认，也不应该解释任何前述信息构成针对本发明的现有技术。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种用于MDM通信系统的改进光纤。

本发明的一个方面包括一种光纤，所述光纤包括具有椭圆形截面且椭圆度在2与40之间的纤芯。所述光纤还包括具有圆形截面的包层，其中，所述包层包封所述纤芯。

本发明的一个方面包括具有公共中心轴的所述纤芯和所述包层。

本发明的一个方面包括一种光纤，其中，所述包层的折射率与所述纤芯的折射率之差在1×10^–2与1.5×10^–1之间。