具有差示双折射机制的光纤的制作方法

专利名称：具有差示双折射机制的光纤的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及光波导纤维，更具体地涉及显示单一偏振或偏振维持性能，和/ 或高双折射的光纤。
背景技术：
光纤因其高容量和对电噪声的免疫力，已经成为用于电信的受欢迎的介质。偏振维持(PM)光纤和单一偏振(SP)光纤已经广泛地用于生产光系统中的线偏振的输出。这些光纤用于超高速传输体系，还用作与光学元件(例如，激光器、EDFA、光学仪器、干涉型传感器和光纤陀螺仪)一同使用或与其连接的耦合器的光纤。单一偏振光纤和偏振维持光纤可以是活化的，这意味着它们是掺杂在纤芯的稀土，或者是钝化的，这意味着不包括稀土掺杂剂。单一偏振光纤的偏振特性意味着光纤在单一的偏振带内传播两个垂直偏振的偏振方向中的一个，并且只是一个，同时通过大幅度地增加其传输损失来抑制另一个偏振方向。偏振维持光纤(也称为偏振保持光纤)可以将输入线偏振维持在两个垂直取向的轴中的一个上。这些光纤并非是单一偏振光纤。普通的偏振维持光纤(本文中称为PANDA PM光纤)包括，如图1所示，圆形芯12’，其被具有两个位于其中的应力诱导区域13’(两个应力杆)的纯氧化硅包层区14’包围。芯12’和包层区14’由用于形成光学的常规材料形成。芯材料的折射率大于包层材料的折射率。为了得到足够的双折射，现有的市售PANDA 型光纤具有氧化硅包层和硼掺杂的应力杆，其具有大于20重量％的化03。在拉伸工艺中， 由于氧化硅包层，通常的温度大于1900°C，并且这些硼杆变得相对于氧化硅非常有流动性 (低粘度)。在光纤拉伸过程中，硼杆会“喷射”，这需要通过向光纤拉伸工艺中加入复杂性， 并通过以低速拉伸光纤来修正。所述复杂性和低速拉伸使得该光纤较为昂贵。该两个应力诱导的区域13’由相同的玻璃材料形成，因此具有相同的热膨胀系数 (CTE)。该两个应力诱导的区域13’也具有与芯和包层材料不同的组成，以及不同于包层材料14’的CTE。在拉伸该种光纤时，纵向延伸的应力诱导的区域13’的收缩的量将不同于包层材料，由此纤芯12’将处于机械应变的状态。应变诱导的双折射(也称为应力诱导的双折射)被赋予光纤，由此减少了两种垂直偏振的基谐模之间的耦合。本文中引用的任何对比文献都不认为构成了现有技术。申请人明确地保留挑战任何引用的文献的准确性和相关性的权利。

发明内容
以下定义和术语是本领域中通用的。折射率分布-折射率分布是光学材料的折射率与在光纤的选定部分上的光纤半径(由光纤的中心线测定)之间的关系。双折射-双折射是光纤中基谐模的两种垂直偏振态的有效折射率之差。
半径-光纤段的半径通常根据其中材料的折射率变化的点来限定，因为使用的材料呈现不同的组成。例如，中心芯的内半径为0，因为该段的第一点位于中心线上。中心芯段的外半径是从波导中心线延伸到中心芯的折射率具有正差值的最后点的半径。对于具有远离中心线的第一点的段，波导中心线到其第一折射率点的位置的半径是该段的内径。同样地，从波导中心线到该段的最后的折射率点的位置的半径是该段的外径。例如，包围中心芯的向下掺杂的环形段具有位于环形段与包层之间的界面处的外径。相对折射率％ (Δ % )-术语Δ %表示由以下方程式定义的折射率的相对测定值Δ % = 100Χ (η^-η,2) /2η/其中，Δ %是表示为I的折射率分布段的最大折射率；η。，即参比折射率，是指包层的折射率。该段中的每一点具有相对于包层测定的相关折射率。根据本发明的至少一些实施方式，所述光纤包括(i)具有第一折射率Ii1的芯；(ii)包围所述芯并具有第二折射率 的包层，使得Ii1 > n2，所述包层具有至少两个纵向延伸穿过所述光纤的长度的应力杆，并且所述至少两组玻璃应力杆中的一组中的应力杆具有与另一组的应力杆不同的CTE和/或软化点；并且(iii)其中，该光纤在操作波长范围内支持单一偏振模式或者具有偏振维持性能。其它特征和优点将在下述详细描述中说明，根据说明书，或者实施说明书和权利要求书中描述的实施方式，以及附图，这些特征和优点部分对于本领域技术人员而言是显而易见的。要理解，前述的一般描述和下述的详细描述仅仅是示例性的，用于提供概述或框架以理解权利要求书的性能和特性。附图用于提供进一步的理解，其并入说明书中并构成其一部分。附图描述了一个或多个实施方式，以及用于解释各个实施方式的原理和操作的说明。


图1是现有技术的光纤的截面视图。图2是包含多个应力杆的光纤的实施方式的截面视图。图3示出了含有两对应力杆的拉伸的光纤的一个实施方式的截面视图。图4是例举的芯-包层毛坯半制品(具有4个钻孔)的视图。图5是例举的芯-包层毛坯半制品的折射率差分布图。图6是例举的芯-包层预成型坯的截面示意图。图7是用于测定用于光纤实施方式中的一个的脉动长度的OSA输出信号。
具体实施例方式参看图2，根据一些实施方式，光纤10包括氧化硅基芯12 ；包围该芯12的包层14 ； 以及位于包层14内并纵向延伸通过光纤10的长度的多个应力杆13A、13B(即，应力施加部件)。所述应力杆13A、i;3B具有相互不同且与包层CTE不同的热膨胀系数(CTE)。包层14 可以是氧化硅基的，具有或不具有掺杂剂，但是其它类型的玻璃也可用于包层材料。当使用两种类型的应力杆(例如两对应力杆13A、13B)时，所述应力杆形成具有不同信号的应力诱导的双折射。即，由应力杆对形成的应力具有与由另一应力杆对形成的应力不同的信号。 这将增加芯材料中的总应力，由此增加PM或SP光纤10的双折射(或减小脉动长度)。例如，在一些实施方式中，光纤脉动长度在1550nm波长下约为3_25mm。或者，除了具有不同的 CTE，应力杆13A、13B(即，应力施加部件)可由具有不同软化点的玻璃制得，其在芯上形成不同机械应变诱导的双折射。要注意，氧化硅玻璃的粘度，以及软化点可通过向玻璃中加入氯而显著地改变，不会明显影响其折射率。纤芯12可以是圆形的或椭圆形的。当其是圆形的时，其由芯半径Re限定。应力杆13A、13B的位置和大小由距离D杆(从应力杆13A、13B的边缘到纤芯12的边缘的距离)， 以及应力杆半径RffA，RffB限定。该距离D杆例如可以是0-约17 μ m，例如0 μ m、l μ m、5 μ m 或ΙΟμπι。光纤的各个部件的折射率η由相对于包层的差值限定。对于图2的光纤10，要限定三个差值(相对于包层)，其是芯的差值Δ Ε，以及两种类型的应力杆的差值AffA(对于应力杆13Α)，Δ杆β (对于应力杆13Β)。较佳地，Δ杆4和Δ杆Β小于0. 1%。较佳地，Δ芯为 0. 2-2%，例如 0. 2-0. 5%或 0. 2-1%。芯12具有第一折射率ηι。包层14具有第二折射率 ，使得ηι>η2。应力杆13Α 和1 由不同的玻璃制成并具有不同的CTE。例如，在利用两个硼掺杂的应力杆和两个纯氧化硅应力杆的光纤中，硼掺杂的氧化硅玻璃(20重量％的硼)的杆的CTE约为3X10E_6/°C， 由纯氧化硅制得的应力杆的CTE约为5.4X10E_7°C。因此，应力杆13A和1 在纤芯区域中形成具有相反的信号的机械应力。如上所述，应力杆13A和1 也由与包层14不同的玻璃制得，因而具有不同于包层的CTE的CTE。较佳地，光纤10支持单一偏振模式，或具有在操作波长范围内的偏振维持性能。 例如，如果包层包括硼，则应力杆13A可由纯氧化硅制得，以在纤芯中形成垂直方向的应力。或者，如果包层14包括3重量％的B，应力杆13A可以是掺杂更少量的B (例如，0. 5-2. 5 重量％的化03)的氧化硅。B掺杂的应力杆(图2中的杆i:3B)，例如，可用于在沿水平方向的PM纤芯区域中形成应力，但是在该实施方式中，杆1 也具有与包层14不同含量的B。 例如，如果包层14包括3重量％的B2O3，杆13B具有更多的B (例如，5-25重量％的B2O3)。两组杆13A、i;3B具有不同的组成，以较佳地在水平和垂直方向上形成应力，使得这些应力具有相反的信号，其增加了光纤的双折射。例如，如果应力杆13B由B掺杂的氧化硅形成，则应力杆13A可以是掺杂F的氧化硅。或者，一组杆可由纯氧化硅制得，另一组杆可包含掺杂F的氧化硅。其它掺杂剂也可用于在水平方向的芯上形成应力，其具有与垂直方向上的应力相反的信号。在一些实施方式中，一组杆具有约5X 10E_7°C的CTE，另一组应力杆的CTE约为 5X10E_7°C。在一些实施方式中，一组应力杆的CTE约为4X10E_7°C-1X10E_6/°C (例如 5 X IOE"/ "C -8 X IOE"/ "C ),另一组杆的 CTE 大于 2 X IOE-6/ "C (例如 4 X IOE^V0C -8 X IOE^V0C )。在一些实施方式中，包层14是掺杂B以及任选的其它掺杂剂的氧化硅基玻璃。在其它实施方式中，包层14是掺杂Cl(例如，0. 3-1重量％)的氧化硅基玻璃。在一些实施方式中，应力施加部件是两个应力杆13A和两个应力杆13B，其CTE不同于包层材料的CTE。例如，应力杆13A包括掺杂了较高含量的B (与包层14相比)的氧化硅，应力杆13A包括纯氧化硅玻璃。在一些实施方式中，包层14是纯氧化硅包层，并且一组应力杆可掺杂B，而另一组应力杆可掺杂F。应力杆13A，i;3B通过芯区域中的弹性-光学效应形成应力双折射。应力杆13A的半径RffA为4-20 μ m，优选10-20 μ m，例如10 μ m、12 μ m或18 μ m。应力杆13A 位于纤芯12外部。应力杆13B的半径RffB为4-20 μ m，优选10-20 μ m，例如10 μ m、12 μ m 或18μπι。应力杆1 位于纤芯12外部。但是，应力杆13A，i;3B不用必须具有圆形截面，可具有其它几何形状。例如，各个应力杆对内的应力杆可形成“碗”型构型。在以下实施方式中，芯12相对于包层14的相对折射率差值(Δ 为0. 1_2%，更优选为0. 2-1. 0%，再优选为低于0. 7%或低于0. 5%，最优选为0. 3-0. 5%。如果芯12为圆形，芯12的半径Re为1-10 μ m,更优选为2. 5-8 μ m。例如，芯的半径可以为3. 8 μ m、4 μ m、 4. 3 μ m、4. 5 μ m或5 μ m。包层14的半径为20-100 μ m,优选约为40-62. 5 μ m。在至少一些实施方式中的芯12掺杂有提高折射率的材料。较佳地，提高折射率的掺杂剂是Ge02。根据一些实施方式，纤芯12包括，Ge 0. 2-15重量％ ；在以下的示例性的实施方式中，芯中Ge的量约为6重量％。根据一些实施方式，包层14包括97重量％的S^2和3重量％的B。但是，包层可以是，例如纯氧化硅，或掺杂1-5重量％的化03(例如，2. 5-3. 5重量％的化03)的氧化硅。将通过以下实施例进一步解释各个实施方式。实施方式1在该实施方式中，光纤10是PM光纤，包层14由得自康宁股份有限公司(纽约州， 康宁)的Vycor 玻璃制得。Vycor 玻璃不是纯氧化硅材料。其是包括硼的氧化硅基玻璃。 在该示例性的实施方式中，包层14包括Vycor 玻璃，其包含约97重量％的氧化硅玻璃和约3重量％的化03。图2的光纤实施方式利用两个应力杆13A，以及两个应力杆13B。在该实施方式中，应力杆13B具有对称轴(轴B)，该轴与杆13A的轴(轴A)垂直。由两对应力杆产生的应力将沿这些轴大致施加到纤芯12上。要注意，也可使用更大数目的应力杆。例如，可使用四个或六个更小的应力杆13A和/或1 代替两个较大的应力杆13A或13B。应力杆13A和1 具有相互不同且与包层材料(即，具有与Vycor 玻璃不同的 CTE的材料)不同的玻璃组成和CTE，并。例如，该实施方式的B掺杂的应力杆的CTE为 2X 10E_7°C。而纯氧化硅杆的CTE为5. 4X 10E_7°C，包层的CTE约为8X 10E_6/°C。本文中使用的术语“纯氧化硅”或“纯氧化硅玻璃”表示具有小于0. 1重量％的Cl (更优选具有小于0. 05重量％的Cl)，小于5 pb的0H，并且不具有其它掺杂剂的SW2玻璃。图3示出了拉伸光纤的截面，与图2中的光纤的类似。图3的光纤10的直径约为 U6ym，芯直径约为11. 4 μ m，各个应力杆直径为32-33 μ m。在该示例性的光纤中，光纤包层材料为97重量％的S^2和3重量％的B。所述芯材料是掺杂约6重量％的GeA的芯材料，以提供Δ Ε= 0. 25%。一对应力杆(杆13Β)是纯氧化硅玻璃，另一对应力杆(杆13Α) 是掺杂硼(约12重量％)的Si02。应力杆13A和1 在具有相反的信号的纤芯区域中产生机械应力。比较例该比较例类似于实施方式1的光纤10，因为其利用相同的芯12 (掺杂约6重量％
的Ge的SiO2,以提供Δ κ = 0. 25% )，包层14 (包含约97重量％的氧化硅玻璃和约3重
量％的硼的氧化硅基玻璃)，但是应力杆13Α是由掺杂与包层14相同含量的Β(3重量％ )的氧化硅制得。该比较例的应力杆13B是纯氧化硅。光纤直径约为127 μ m，芯直径约为 10. 8 μ m，应力杆直径为33-35 μ m。该设计不在具有相反的信号的PM纤芯区域中产生机械应力。实施方式2该实施方式与实施方式1相类似。实施方式2的光纤10也包括约97重量％的氧化硅玻璃和约3重量％的化03，但是应力杆13A是纯氧化硅。应力杆13A可位于紧靠芯处， 或者可与芯分开一小段距离，距离Dff* 0-10 μ m。该示例性的实施方式的应力杆1 是掺杂P(5重量％)的氧化硅，与芯的分开距离要远大于与杆13A的分开距离(例如，杆1 与芯分开至少10 μ m，边缘到边缘)。因此，由在垂直方向(轴A)上穿过芯的应力形成的机械应力是与水平方向(轴B)上的应力相反的信号。即，沿一个轴，应力是压缩的，而沿另一轴， 应力是拉伸的。光纤10的光纤双折射是由应力杆13A和1 形成的应力差的结果。另外， 在该实施方式中，应力杆13A的玻璃的软化点不同于应力杆13B的玻璃的软化点。最终的光纤双折射是由应力杆13A和1 形成的应力差的结果，其中所述应力由CTE之差形成，也由机械应力形成，因为使用了具有不同软化点的材料。实施方式3该实施方式与实施方式1相类似。实施方式3的光纤10包括具有0. 3-1重量％的 Cl的氧化硅基包层14，并且应力杆13A是掺杂至少12重量％的化03(例如，12-25重量％ ) 的掺杂B的氧化硅，应力杆1 是纯氧化硅(即，具有小于0. 1重量％的Cl，以及小于5ppb 的0H，并且不具有其它掺杂剂的氧化硅)。在该实施方式中，包层14和应力杆1 具有仅稍稍不同的CTE，但是用于包层的玻璃材料和应力杆的软化点是非常不同的，因此形成的机械应变诱导的双折射明显大于由两种材料的CTE双折射的不同导致的应变。该光纤的实施方式也具有在具有相反的信号的纤芯区域中的机械应力。实施方式4该实施方式与实施方式1相类似。实施方式4的光纤使用硼掺杂(3重量％ )的氧化硅基包层14，但是应力杆13A是纯氧化硅，应力杆1 是掺杂F和Ge (各为5重量％ ) 的氧化硅。在该实施方式中，包层14和应力杆13A和1 具有相互不同的CTE。另外，用于包层的玻璃材料和应力杆13A和13B的软化点也是相互不同的。因此，纤芯经历了机械应变诱导的双折射以及由两种材料的CTE双折射的不同导致的应变。该光纤的实施方式也具有在具有相反的信号的纤芯区域中的应力。要注意，应力杆13B可以是仅仅掺杂F(即，没有Ge)的氧化硅。实施方式5在该实施方式中，光纤10与实施方式1的光纤类似，但是包层14是由掺杂0. 5重量％的F的氧化硅制得。图2的光纤实施方式利用了两个应力杆13A和两个应力杆13B。 在该实施方式中，应力杆13B具有对称轴(轴B)，该轴与杆13A的轴(轴A)垂直。由两对应力杆产生的应力将沿这些轴大致施加到纤芯12上。要注意，也可使用较大数目的应力杆。例如，可使用四个或六个更小的应力杆13A和/或1 代替两个较大的应力杆13A或 13B。应力杆13A和1 具有相互不同且与包层材料(即，具有与Vycor 玻璃不同的CTE的材料)不同的玻璃组成和CTE。例如，该实施方式的B掺杂的应力杆的CTE为2X10E_6/°C。 而纯氧化硅杆的CTE为5. 4X 10E_7°C，包层的CTE约为8 X 10E_6/°C。光纤10的直径约为U6ym，芯直径约为11. 4 μ m，各个应力杆直径为32-33 μ m。在该示例性的光纤中，光纤包层材料为99. 5重量％的SW2和0. 5重量％的F。所述芯材料是掺杂约6重量％的GeO2的芯材料，以提供Δ E= 0.25%。一对应力杆(杆13B)是纯氧化硅玻璃，另一对应力杆(杆 13A)是掺杂硼(约12重量％ )的Si02。应力杆13A和1 在具有相反的信号的纤芯区域中产生机械应力。但是，也可在包层中使用其它含量的F，例如0. 1-2重量％的F。光纤制造光纤10可由光纤预成型坯制得，例如，通过(i)提供Vycor 玻璃管20 (其将形成光纤包层)，其具有用于插入多个应力杆的孔23，以及用于芯杆的中心孔22 (图4)。在芯杆和应力杆插入预成型坯的包层部分中后， 所得的组件可以再次拉伸成较小的毛坯半制品，然后拉伸成光纤10中，例如图2或3的光纤。或者，芯-包层预成型坯(也称为芯-包层毛坯半制品)可首先制得，然后在预成型坯的包层材料中的合适的位置处钻出用于接受应力杆23A，2 的孔23。该芯-包层毛坯半制品的示例性的折射率分布示于图5。在该芯-包层毛坯半制品实施方式中，芯-包层毛坯半制品的包层部分包含3重量％的B。应力杆中的两个由掺杂13重量％的B的氧化硅制得。其它两个应力杆由纯氧化硅制得。该纯氧化硅应力杆(例如，杆23B)可通过用氯干燥氧化硅灰预成型坯以在固结工艺的干燥步骤中去除氧化硅灰中的羟基来制得。然后，在氧化硅灰预成型坯中通过引入一氧化碳或简单地使其在约1200°C脱气一段时间(例如，2-10 小时)，以被动地使氯脱气来主动地从氧化硅灰预成型坯中去除氯。在脱气之后，灰预成型坯在约1450°C的He气氛中烧结(固结工艺的烧结步骤)并再次拉伸成合适尺寸的应力杆 (例如，杆23B)。如果玻璃管20 (对应于光纤包层)由掺杂Cl的氧化硅(0.3-1重量％的 Cl)制得，则可按与上述制造纯氧化硅杆相类似的方法制得，所不同的是Cl在烧结步骤中残留，以保持玻璃中的Cl。在应力杆23A，2 插入其各自的孔23中后，组件光纤预成型坯(图6)在真空下拉伸以制造125 μ m直径的光纤。拉伸温度为1875-1925°c，拉伸速度为3-7m/s。对于所有样品，拉伸张力为40g。所得的示例性的光纤截面(在光纤被切割后)示于图3(光纤实施方式1)。该实施方式的示例性的光纤在1550nm处的光谱衰减为2. 5-4. 5dB/km,模场直径 (MFD)为9. 6-9. 9 μ m，在1550nm波长下的偏振脉动长度为22_23mm。或者，也可使用“捆绑法”来制造预成型坯，而不是制造具有孔的管20，并随后用杆填充孔。在这种情况下，相反的杆(例如，纯氧化硅，掺杂硼的杆，以及掺杂氯的氧化硅杆) 围绕芯杆组装，然后滑入周围的氧化硅管，接着拉伸成光纤。该方法一般导致具有非圆形截面的应力杆。在该光纤中，双折射会通过相反信号的另一组杆增加。分别使用在光纤样品(长约Im)的输入和输出端的宽频光源、线偏振器和分析器测定偏振脉动长度。用于测定的示例性光纤样品中的一个的光谱分析器(OSA)输出示于图 7。使用用于OSA信号Δ λ、中心波长λ c(在本案中是1550nm)、以及样品L的物理长度的光谱周期计算脉动长度Lb = ( Δ λ / λ c) *L用于图3光纤的5个不同光纤样品的测定的脉动长度范围为21. 4-23. 9mm。有利的是，现在可以通过使用较低含量的掺杂剂和/或通过形成由应力杆对导致的较低的应力水平来形成与已知光纤所能达到的相同水平的双折射，因为在垂直方向上产生的应力具有相反的信号。降低的硼掺杂水平可以更容易地制造PM光纤(光纤拉伸阶段)。 或者，还有利的是，如果一对应力杆利用较高水平的B (与具有掺杂B的应力杆的常规PM中使用的水平相同)，由于两组应力杆13A和1 形成的应力差，现在可以实现比常规的光纤达到的双折射更大量的双折射。除非另有清楚地说明，本文中所述的任何方法都不要求其步骤以规定的顺序进行。因此，方法权利要求事实上不要求其步骤按顺序进行，也不在权利要求书和说明书中另行要求所述步骤以规定的顺序进行，也无法推导出任何具体的顺序。光纤10的至少一些实施方式的优点之一是应力杆13A和1 具有不同的CTE系数，其通过各对应力杆在纤芯中产生了用于应力诱导的双折射的不同信号。总有效双折射值可比市售的PM光纤的双折射显著增加，或者可用较低水平的掺杂的应力施加杆得到相同水平的双折射。类似地，利用不同软化点相同不同且包层材料不同的应力杆13A和1 可通过各对应力杆在纤芯区域中得到附加的双折射和不同的应力信号。此外，使用其粘度低于掺杂20重量％的氏03的氧化硅的杆的粘度的两组应应力施加部件(应力杆)，可有利的导致较低的复杂性和/或更快的拉伸工艺。这可有利地影响毛坯半制品的尺寸、拉伸速度，并导致较低成本的光纤。本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神或范围的前提下，可以进行各种修改和改变。由于本领域技术人员可对包含本发明的精神和实质的公开的实施方式进行修改、组合、亚组合和改变，本发明应理解为包括在所附权利要求书及其等价物范围内的一切。
权利要求
1.一种光纤，包括(i)具有第一折射率Ii1的芯；( )包围所述芯并具有第二折射率 的包层，使得H1 > n2，所述包层具有至少两组纵向延伸穿过所述光纤的长度的玻璃应力杆，并且所述至少两组玻璃应力杆中的一组中的应力杆具有与另一组的应力杆不同的CTE和/或软化点；(iii)其中，该光纤在操作波长范围内支持单一偏振模式或者具有偏振维持性能。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，在一组应力杆中的至少两个应力杆由与用于另一组应力杆中的至少两个应力杆的材料不同的材料制得。
3.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述芯具有相对于包层的相对折射率A1, 使得0. 彡A1彡2 %，并包含6-40重量％的GeA ；所述包层是掺杂B的氧化硅基玻璃； 并且至少两个应力杆是纯氧化硅或掺杂F或B的氧化硅。
4.如权利要求3所述的光纤，其特征在于，所述包层包含以下掺杂剂中的至少一种 1-5重量％的化03，0. 1-2重量％&F，0. 1-1重量％的(1。
5.如权利要求4所述的光纤，其特征在于，所述包层包含2.5-3. 5重量％的B2O3，和/ 或0. 2-0. 5重量％的Cl。
6.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述芯具有相对于包层的相对折射率A1, 使得0.2%彡A1彡2%，并包含6-40重量％的GeA ；所述包层是掺杂B的氧化硅基玻璃； 并且至少两个应力杆掺杂B，其掺杂量不同于包层的掺杂量，并且至少两个应力杆是纯氧化娃。
7.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述应力杆中的至少一个的CTE约为 5X 10E_7°C，并且所述应力杆中的另一个的CTE约为5X 10E_7°C。
8.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述应力杆中的两个在所述芯上施加压缩力，所述所述应力杆中的两个在所述芯上施加张力。
9.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述应力杆中的两个的CTE小于包层的 CTE，并且所述应力杆中的两个的CTE大于包层的CTE。
10.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述应力杆中的至少两个是纯氧化硅杆。
11.一种制造包含具有不同CTE的两组应力杆的光纤的方法，该方法包括以下步骤制造具有至少四个用于插入应力施加杆的孔的预成型坯。
12.一种制造包含具有不同CTE的两组应力杆的光纤的方法，该方法包括以下步骤 (i)用多个应力施加杆包围芯杆，所述多个应力施加杆包括两组具有不同CTE的杆。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述多个杆包括第三组杆，其CTE不同于所述两组应力施加杆的CTE。
14.一种制造包含具有相互不同软化点的三组杆的光纤的方法，该方法包括以下步骤 (i)用多个应力施加杆包围芯杆，所述多个应力施加杆包括两组具有不同软化点的杆。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多个杆包括第三组包层材料的杆，其软化点不同于所述应力施加杆中的一个的软化点。
全文摘要
本发明涉及具有差示双折射机制的光纤。根据一些实施方式，所述光纤包括(i)具有第一折射率n1的芯；(ii)包围所述芯并具有第二折射率n2的包层，使得n1＞n2，其中，所述包层具有至少两组纵向延伸穿过所述光纤的长度的应力杆，并且所述两组应力杆具有相互不同且与包层不同的CTE系数和/或软化点。
文档编号C03B37/027GK102236124SQ20111011721
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月29日 优先权日2010年4月30日
发明者G·E·伯基, V·A·科兹洛夫 申请人:康宁股份有限公司