[发明专利]保持偏振的单模光纤

说明书

本发明涉及一种单模式光纤，在这种光纤中，光以一个偏振模式（单偏振模式）行进，本发明还涉及制造这种光纤的一种方法。本发明特别涉及这样一种光纤，在这种光纤中，发射人光纤中的光的一个偏振模式被传输出去，其它偏振模式的光则被衰减。

本发明的目的是用一种简单的方法来制造这种一种光纤，在这一方法中无需使用向光纤加应力所获取的双折射。

根据本发明，这个目的是以这样一种光纤加以实现的，该光纤包括一纤芯和至少一折射率小于纤芯的包层，其特征在于，该光纤包括至少四个包层，这四个包层环绕着纤芯，且从纤芯向外看起时，其交替地具有小于纤芯的折射率和大于毗邻包层的但仍小于纤芯的折射率，还在于该光纤在垂直于其轴线的第一方向上的至少导光部分的尺寸与垂直于其轴线和第一方向的第二方向上的导光部分的尺寸不同。

本发明是基于这样的发现：在一宽的波长范围内色散极微的所谓单模四重包层光纤，当其直径减小时一部分光不能通过。

本发明还基于这样的发现：当上述单模四重包层光纤的直径只在垂直于光纤轴线的方向上减小时也会产生上述效果。

据本申请人调查所知，在一宽的波长范围内色散极微的四重包层型单模光纤第一次是由Cohen和Mammel在1982年11月25日第18卷第24期的《Elecrtonic    letters》第1023和1024页中刊登一篇题为“在1.28微米-1.65微米波长范围内色散低于2微微秒/公里，毫微米的低损耗四重包层单模光导”的文章中介绍的。

根据上述刊物和公布的英国专利申请GB2116744，具有至少四包层且在光纤设计波长范围内色散极微的单模光纤可介绍如下。

这种光纤有一个折射率为n_c、半径为R_c的纤芯，纤芯周围设有至少四个包层，各包层的折射率和半径以（n₁，R₁）、（n₂、R₂）、（n₃、R₃）、（n₄、R₄）表示，其中

n_c＞n₂＞n₄＞n₃＞n₁，且

R₄＞R₃＞R₂＞R₁＞R_c

上述那种光纤包括一导光纤芯和一由第二包层形成的导光环。所述导光环传导由纤芯通过第一包层漏出的光。纤芯和第一包层的尺寸尤其要取得使色散减小到最小程度，第二、第三和第四包层的尺寸尤其要取得使在长的波长时损耗减小到最小程度。

适当选择这些参数，这种光纤就可以设计使得光例如在1.3微米至1.6微米的波长范围内以极微的色散和低损耗传输。在本技术领域中，这种光纤也可叫做单模色散平坦型（Lattened    type）光纤。

采用上述英国专利申请类似的术语，本发明的光纤可以描述如下。本发明的光纤有一个折射率为n_c且横截面为椭圆的纤芯椭圆截面的长轴为2a_c短轴为2b_c，其中a_c＞b_c），该纤芯周围环绕有至少四个包层，各包层具有相应形状的横截面，各包层的折射率分别为n₁、n₂、n₃和n₄，长短轴分别为（2a₁，2b₁）、（2a₂，2b₂）、（2a₃、3b₃）、（2a₄，2b₄），其中对各长短轴（2a_n、2b_n）来说，不等式a_n＞b_n成立，且其中：

n_c＞n₂＞n₄＞n₃＞n₁，

a₄＞a₃＞a₂＞a₁＞a_c且

b₄＞b₃＞b₂＞b₁＞b_c。