[发明专利]空芯光纤

说明书

一种空芯光纤包含管状护套；包层，其包含在环中彼此间隔开的多个一级毛细管，并且每个在围绕该护套的圆周的外周位置处结合到该护套的内表面；和空芯，其由一级毛细管的环内的中心空隙形成；其中该包层在每个一级毛细管内进一步包含两个二级毛细管且不超过两个，该两个二级毛细管彼此间隔开并且每个在围绕该一级毛细管的圆周的方位位置处结合到该一级毛细管的内表面，该方位位置是从该一级毛细管的外周位置移位的。

本申请是申请日为2019年7月31日、申请号为201980052329.3、发明名称为“空芯光纤”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及空芯光纤。

背景技术

光纤种类包括空芯纤维，其中光通过光制导机构沿着形成光纤芯的纵向中空空隙被导引，该光制导机构通过围绕该空隙的纵向包层毛细管的结构化布置的存在而实现。包层毛细管的各种构造是已知的，这产生不同的制导机构。一个实例是空芯光子带隙纤维(HCPBF，可替代的空芯光子晶体纤维，HCPCF)，其中包层包含许多小玻璃毛细管的规则紧密填充的阵列，从其中排除中心群以限定基本上圆形的空芯。包层毛细管结构的周期性提供周期性结构化折射率和因此的光子带隙效应，其使传播的光波局限在芯内。

与HCPBF中微结构化阵列的包层毛细管相反，第二类型的空芯纤维是反共振空芯纤维ARF。该类型的纤维具有更简单的包层几何形状，包含在围绕中心芯空隙的环中布置的较少量的较大玻璃毛细管或管。该结构缺少任何高度的周期性，因此不存在光子带隙，并且代之以，提供反共振以传播不与包层毛细管的壁厚共振的波长，换言之，以传播由包层毛细管壁厚限定的反共振窗中的波长。该反共振用于抑制在由芯支持的空气导引光学模式和任何包层可以支持的光学模式之间的耦合，以便使光局限到芯，并且可以通过反共振光制导效应以低损失传播。

已经提出了对于ARF包层毛细管的基础环进行的改动和变化，目的是提升纤维性能。对于常规实心芯光纤已知的许多应用已经利用空芯纤维得以证实，该应用包括远程通信、光功率传输和光传感。特别是对于远程通信用途来说，低光学损失(其是每单位传播长度、典型地是每千米的传播光损失的分数)是关键的，并且迄今利用空芯纤维实现的损失水平还不完全与可获自实心芯纤维的性能有竞争力。

因此，感兴趣的是提供改进的低光学损失的空芯光纤设计。

发明内容

方面和实施方案在附加的权利要求中阐述。

根据本文所述某些实施方案的第一方面，提供一种空芯光纤，其包含：管状护套；包层，其包含在环中彼此间隔开的多个一级毛细管，并且每个在围绕该护套圆周的外周位置处结合到该护套的内表面；和空芯，其通过该一级毛细管的环内的中心空隙形成；其中该包层在每个一级毛细管内进一步包含两个二级毛细管且不超过两个，该两个二级毛细管彼此间隔开并且每个在围绕该一级毛细管的圆周的某一方位位置结合到该一级毛细管内表面，该方位位置是从该一级毛细管的外周位置位移的。

根据本文所述某些实施方案的第二方面，提供一种用于制造空芯光纤的预成形物或杖状物，其经构造以拉伸成根据第一方面的空芯光纤。

根据本文所述某些实施方案的第三方面，提供一种用于制造空芯光纤的预成形物或杖状物，并且其包含：用于形成护套的外管；多个一级管，其用于形成一级毛细管以限定该纤维的包层，该一级管在围绕中心空隙的环中彼此间隔开以形成空芯，每个一级管在围绕该外管的圆周的外周位置处抵靠该外管的内表面布置；和在每个一级管内的两个二级管且不超过两个，该二级管彼此间隔开并且每个在围绕该一级管的圆周的某一方位位置抵靠该一级管的内表面布置，该方位位置是从该一级管的外周位置移位的。

这些和另外方面的某些实施方案在附加的独立和从属权利要求中阐述。将了解从属权利要求的特征可以彼此组合并且独立权利要求的特征可以以权利要求中未明确阐述的那些组合。此外，本文所述方案不限于具体实施方案如以下所阐述的，而是包括和想到了本文提出的特征的任何适当的组合。例如，光纤可以根据本文所述方案提供，该方案包括任何一种或多种以下适当描述的各种特征。