专利名称：：用于低损耗、紧光纤弯曲应用的布置孔的光子晶体光纤的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种孔助光纤设备及制造和使用该设备的方法。本发明还涉及光学设备及制造该设备的方法，所述设备例如是用于耦合至少两个光纤的端部之间的光的对接耦合為。
背景技术：
：光纤通常具有玻璃基丝，其具有由一个或多个具有适当折射率的包层同心地包围以通过全内反射引导光的芯。外包层同样典型地由外层覆盖。光纤能够设计成单模光纤或多模光纤。光纤设计被提出具有中空芯，有时称作"多孔光纤"或"光子晶体"光纤(PCF)或微观结构光纤。制造微观结构或PCF光纤的已知方法包括使用圆柱形管或毛细孔的堆叠阵列和/或在光纤预制体上钻出纵向孔或洞。JP2005-338436描述了一种孔助光纤，其包括在围绕芯的包层中的孔环。孔的尺寸和数量由以下公式限定，该公式限定了最大大约61%的孔39%的玻璃作为围绕通过孔的圆的孔量。在现在广泛使用的光学分配架中，来自中心局缆线的单模光纤必须修改成通向用户的光纤，即光学网络单元(ONU)。来自中心局的光纤和来自用户的光纤通常来自地下，因此当两个平行定位的光纤成直线连接或叠接时需要提供网络集线器内的光纤回路。由于迄今为止使用的成直线叠接构造需要的光纤剩余长度，导致了储存和管理的问题，从而增加了连接器柜的尺寸和涉及制造和改变连接的工作的复杂性。
发明内容根据本发明的第一方面，提供的微观结构光纤或光子晶体光纤具有掺杂的实心芯区域和包层区域，在包层区域提供孔，由于微观结构包层，所述光纤比传统光纤具有低混合叠接损耗并且能够紧弯曲。根据本发明的一个方面，包层区域包含多个围绕芯并与芯隔开的孔。这些孔优选地围绕芯对称地定位并沿光纤的长度纵向延伸。孔可为围绕芯对称地布置的两个或更多D形孔或截头D形孔。在其他实施例中，孔包括以环的形式围绕芯对称地布置的孔结构。孔可布置具有面对芯的由圆弧(例如相等的圆弧)形成的内侧。在弧之间可提供称作毛细孔(即小孔)的圆孔。根据本发明，任意数量的孔可围绕芯，优选的数量为三个或更多。在本发明的实施例中，通过将圆叠加在包层上并以芯为中心，并且确定被圆所切的材料多少是孔，多少是包层，从而限定大量玻璃。应选择圆的位置使得包层的材料量(其为被圆所切的孔)最大。根据本发明的实施例，被至少一个这种圆所切的材料包括例如多于60%、多于70%、多于80%、多于90%、或多于95%的孔而不是包层。光纤由于孔的存在具有改进的弯曲性能的优点。这些孔可布置具有由围绕芯区域的圆弧限定并径向向外延伸的内边缘。弧之间可布置更小的圆孔，称为毛细孔。光纤可弯曲至5mm或更小的半径。4根据本发明的第二方面，提供了对接耦合器用于耦合至少两个光纤的端部之间的光，所述端部基本上彼此面向同一个方向，其中耦合器包括一段光导元件，其绕5mm或更小的半径弯曲近似为或精确地为90。，或弯曲近似为或精确地为180°，或弯曲为任意中间角度，耦合器还包括保持装置，该保持装置以相对彼此的距离保持光导元件的相对端部，所述距离对应于所述光纤被耦合的各自端部的间隔距离，其中所述光导元件为一段根据本发明的实施例的孔助光子晶体光纤(HA-PCF)。本发明尤其涉及熔融光纤光学耦合器。本发明还提供了机械或插入式耦合器。光纤可使用例如对准器对准，或者不对准。例如进出光纤的端面能够在架的前板条处通过使光弯曲一定角度(例如180°)的HA-PCF接到一起。本发明允许两个平行定位光纤通过插座连接，例如避免了当这些光纤被成直线连接或叠接时在网络集线器内制造回路的需要。该连接可为永久性或可拆除的。本发明的实施例允许光纤的剩余长度在能够使用适合插头结合的光学耦合器处被提供。这种方法还能够以低成本劳动力进行现场安装。本发明的另一个优点在于提供了具有简单插入式装置的光纤之间的连接，使得光纤不需要精确地成直线相互定位。而且本发明还能够增加架上的光纤密度并便于光纤识别。HA-PCF为能够连接平行定位的光纤的端面的低半径弯曲、低损耗孔助光纤。对接耦合器中使用的HA-PCF可为包括芯玻璃区域和包层玻璃区域的孔助光纤，其中包层玻璃区域包含多个相互隔开以围绕芯玻璃区域的孔。根据本发明的一个方面，包层区域包含多个围绕芯并与芯隔开的？L。这些孔优选地围绕芯对称地定位并沿光纤的长度纵向延伸。孔可为围绕芯对称地布置的两个或更多D形孔或截头D形孔。在其他实施例中，孔包括以环的形式围绕芯对称地布置的更多个孔结构。孔可布置具有由圆弧(例如相等的圆弧)限定并径向向外延伸的内边缘。在弧之间可提供称作毛细孔的圆孔。根据本发明，任意数量的孔可围绕芯，优选的数量为三个或更多。在本发明的实施例中，围绕包层内以芯为中心的至少一个圆看到的大量包层包括例如由多于60%、多于70%、多于80%、多于90%、或多于95%的孔制成。应选择圆的位置使得包层的材料量(其为被圆所切的孔)最大。光纤由于孔的存在具有改进的弯曲性能的优点。本发明任意实施例的孔能够填充折射率小于包层玻璃折射率的气体或液体。孔可布置成绕芯区域的圆弧。弧之间可布置更小的圆孔，称为毛细孔。本发明的上述概述不是穷尽的也不是描述本发明的每个所示实施例或每个应用，随后附图和详细描述将更详细地示出本发明的实施例。参照下面的附图进一步描述了本发明，其中图1至5示出了根据本发明的实施例的光纤。图6和7示出了W02006-06068709的图1A和1B的光纤作为比较的例子。图8-10示出了根据本发明的进一步实施例的光纤。图11-13示出了使用根据本发明的任意实施例的光纤的光学设备。图14是用于确定孔/包层比例的示意图。具体实施例方式本发明将参照具体实施例并参照某些附图描述但是本发明不限于此而是仅仅由权利要求限制。所示附图仅为示例性的而非限制性的。在附图中，一些元件的尺寸可放大且为了示出目的而不是按比例绘制。尺寸和相对尺寸不对应于本发明实践的实际縮减。此外，说明书和权利要求中的术语"第一"和"第二"等用于区别类似元件但不必是描述序列或前后顺序。应理解的是所使用的术语在适当情况下是可互换的，且本文所述的本发明的实施例能够以与本文所述或所示不同的其他序列操作。应注意权利要求中使用的术语"包括"不应解释为限制为其后所列的装置；其不排除其他元件或步骤。因此应解释为说明涉及的所述特征、整体、步骤或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤或部件或其组合的存在或添加。因此，"包括装置A和B的设备"的表达的范围不应限制为只由部件A和B构成的设备。其意味着对于本发明，设备的仅相关部件为A和B。本发明涉及孔助光纤设备，尤其是能够利用根据本发明的光纤的对接耦合器或其他光学设备。本发明尤其涉及熔融光纤光学耦合器。然而，本发明不限于此并包括机械耦合器，例如在耦合器中使用V形槽来对准光纤。本发明的孔助光纤能够提供在宽的带宽上的单模操作和多模操作。本发明提供了可有效耦合到单模光纤的光纤。孔助光纤由于对芯周围的折射率的控制(即通过孔中的内容物来使其降低)而提供了更大的弯曲容差。本发明提供了新颖的微观结构光纤或光子晶体光纤。术语微观结构或光子晶体光纤被同义地使用。本发明利用了将孔引入包层使得光纤的光导性质被设计。根据本发明的光纤包括具有微观结构包层的实心芯并且由于微观结构包层而比传统光纤具有低混合叠接损耗并且能够紧弯曲。芯优选地掺杂。可使用任何适合的掺杂材料，其中Ge仅是一个例子。本发明的光纤不是必须落入光子带隙光纤的类别，在光子带隙光纤中光被微观结构包层产生的光子带隙限制。根据本发明的实施例的PCF光纤可包括芯(或芯区域)和包层(或包层区域)。芯和包层区域可由玻璃材料制成，但是也可由任意其他适合材料制成。例如，芯能够包括掺杂以改变折射率或未掺杂的硅土材料。包层区域能够包括单包层或多包层。另外，包层区域可由除了玻璃以外的其他材料构成，诸如含氟聚合物、含氟弹性体和硅树脂等。可替换地，芯能够包括较高折射率材料的中心杆。芯能够具有适于具体操作的直径。另外，光纤能够包括一个或多个包围包层区域的涂层。一个或多个传统的缓冲涂层可在光纤上纵向应用。保护性涂层可包围包层区域。根据本发明的方面，包层区域包含多个围绕芯并与芯隔开的孔。这些孔优选地围绕芯对称地定位并沿光纤的长度纵向延伸。孔可为围绕芯对称地布置的两个D形孔或截头D形孔。在其他实施例中，孔包括以环的形式围绕芯对称地布置的多个孔结构。孔可布置成相等的圆弧。在弧之间可提供称作毛细孔的圆孔。根据本发明，任意数量的孔可围绕芯，优选的数量为三个或更多。在本发明的实施例中，包层内以芯为中心的一个圆中的大量玻璃或其他包层材料包括例如多于60%、多于70%、多于80%、多于90%或多于95%的孔。光纤由于孔的存在具有改进的弯曲性能的优点。确定孔和包层的量的方法在图14a和14b中示意性地示出。图14a示出了具有中心芯和围绕其同心布置的孔的光纤。如图14b所示，至少一个圆以芯为中心叠加在包层上，并且确定被圆所切的孔或包层材料的量占被圆所切的所有材料的百分比。应选择圆的位置使得包层的材料量(其为被圆所切的孔)最大。PCF光纤的一个或多个孔能够填充折射率小于周围包层区域折射率的气体或液体。优选地，孔可填充空气以提供单个孔区域的低折射率。芯周围的多个孔的存在降低了包层的折射率。另外，接近或远离芯的一个或多个孔的放置能够被调节以匹配其耦合的单模光纤。作为适合光纤的例子，本发明提供了光纤的各实施例。实施例1例如，图la和lb示出了掺杂芯2，其中包层中的双D形孔4形成可在一个平面中紧弯曲的pcf光纤(实施例l)，例如弯曲成5mm的半径。表1和2给出了此光纤的模拟结果。表1示出了d(芯中心和孔边缘之间的间隔)、R孔(孔为半径R的半圆)、芯和芯掺杂的半径的专用设置。掺杂可为Gc并且包层可为硅土。在经过18(T弯曲成5mm半径的情况下(即本发明的范围内)，总链路损耗值小于0.7dB，更优选地小于0.6dB，最优选地小于0.5dB被认为是良好的。对于这些损耗值，它们还可给出负值，在这种情况下优选的损耗应小于这些损耗的绝对值。图la示出了包层4中的两个D形孔，其关于芯2对称地布置，其中"D"的平边彼此面对。每个D形孔可为半径"R"的半圆。芯中心和"D"的平面之间具有间隔"d"。图lb示出了绕芯2对称地定位的两个截头D形孔。图2a示出了随孔半径R和位置d而变的总链路损耗，由此总链路损耗由在1550nm时的总链路损耗加上在1310nm时的总链路损耗而限定。总损耗模拟了pcf光纤以180。几何形状到smf-28光纤的两个耦合。从图中可以看出对于间隔"d"的适度的小值能够得到低链路损耗，即芯周围的大量材料由孔形成。例如利用低至8或9微米的值。柏列特图分析(Parctoanalysis)示出了对于总链路损耗和弯曲损耗，只有两个参数是重要的——距离"d"(芯中心和孔边缘之间的间隔)和半径"R"(孔为半径R的半圆的每个部分)。d的值越低，R的值越高，结果就越好，如表1所示。7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>玻璃或其他包层材料包括例如多于60%、多于70%、多于80%、多于90%或多于95%的孔。ha-pcf光纤到SMF-28单模光纤之间的耦合的链路损耗的更优化的图可从下面获得:链路损耗=0.13908-4.082210—4X宽度臂_0.0114656X内径-1.507910—4X外径r增加-5.387510—6X宽度臂X宽度臂+0.00336563X内径X内径-1.65110—5X外径r增加X外径r增加+2.612510—5X宽度臂X内径-l10—8X宽度臂X外径r增加+2.14510—5X内径X外径r增加。进一步的优化在图2b和2c中示出。图2b示出了随R孔和d而变的总链路损耗。对于5mm半径的180°弯曲而言，等于或优于0.5dB(优选地等于或优于0.25dB)的总链路损耗值被认为是对应于本发明的(即区域A、B、C内的设计)。图2c示出了随芯直径和d而变的总链路损耗。对于5mm的180。弯曲而言，等于或优于0.5dB(优选地优于0.4dB，最优选地小于0.3dB)的总链路损耗值被认为是对应于本发明的(即区域A、B、C、D、E、F、G内的设计)。实施例2图3A和B示出了根据本发明的实施例，包括绕芯2同心布置的紧密填装孔6的环。例如，孔6可近似为正方形或长方形或梯形(图3A)或者为圆形或椭圆形或卵形(图3B)。图3B示出了孔助光纤的制造的样品。孔形状和尺寸的变化不显著影响光纤的总体性能，只要围绕圆的孔与包层的比例不受显著的影响即可。如这些实施例所示，包层内以芯为中心的一个圆中的大量玻璃或其他包层材料包括孔，例如多于60%、多于70%，多于80%、多于90%或多于95%为孔。10外孔r内包层半径表3宽度臂d芯块类型运行顺序木亍准顺序卜s21.96t寸02rs卜卜s2990199s836ZZ591-982/589r9Zw卜s91-9.9999s929.99t9.8T99.929SS9t9.9ii<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表5如图4所示，本发明还提供了光纤，其具有掺杂的芯2并结合包层中径向延伸的柱孔结构，该光纤在所有方向可弯曲到紧半径(实施例II.A)，例如弯曲到5mm。表3给出了此<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>光纤的模拟结果。孔6在包层中绕芯2同心地布置，每个孔具有由圆弧限定的内边缘。孔在径向方向延伸远离芯。而且在该实施例中，包层内以芯为中心的一个圆中的大量玻璃或其他包层材料包括孔，例如多于60%、多于70%、多于80%、多于90%或多于95%为孔。可替换地，如图5所示，本发明提供了光纤，其具有掺杂的芯并结合柱孔结构，其为了更好的刚性而在臂之间具有小毛细孔(实施例II.B)，该光纤可弯曲到紧半径，例如弯曲到5mm。表4和5给出了此光纤的模拟结果。孔6在包层中绕芯2同心地布置，每个孔为在径向方向延伸的圆弧，孔6之间具有毛细孔8。而且在该实施例中，包层内以芯为中心的一个圆中的大量玻璃或其他包层材料包括孔，例如多于60%、多于70%、多于80%、多于90%或多于95%为孔。模拟给出了在孔之间具有8个实心臂的光纤的下列结果(实施例IIa)。对SMF-28光纤进行了耦合模拟，给出了0.057dB的在1310nm时波长的耦合损耗和0.043dB的在1550nm时波长的耦合损耗，而在1310nm时5mm弯曲半径的弯曲损耗(5mm半径的dB/180°)为5.909X10—6并在1550nm时为6.211X10—7。对于相同设计但臂之间具有毛细孔(实施例lib)还模拟了到SMF-28光纤的耦合，耦合损耗在1310nm时等于0.125dB并在1550nm时等于0.043dB，而5mm弯曲半径的弯曲损耗(5mm半径的dB/180°)在1310nm时等于3.318X10—7并在1550nm时等于2.138X10—7。在本发明范围内，5mm半径的180°弯曲的总链路损耗值为0.7dB或更小，或更优选地0.6dB或更小，或最优选地0.5dB或更小。所有模拟都是在光波长为1310nm和1550nm的情况下进行。比较结果还进行了比较模拟来与根据W02006-068709的光纤设计相比较。比较例子1和2的设计如下所示AT1310NMStraightfiber:1.44755.45"6e-00799.2799.27Bentfiber:5柳bendradius1.44006"00.!>;t9.22891e-O0S9-"H87p-005AT1550NMStraightfiber:1.44626-2.6"56e-01199,086999.0869Bentfiber:5mmbendradius1.4464464.935464-93511.436911470.270.000b77柳0.'細fc778931.434772613-061.3S86le-0071.35724e-007AT1250NM-straightfi'ber"4785l-32875e-德98.33865u卿aryofanalysisresults--At1310NM:-couplingofsuraiglrtHA-fibertoSMf-28(加)-0.0318182-Fundamentalmodepropagationloss-straightfiber(dB/m):5.45356e-007-Sumot'modepropagationlossbenrfiber(dB/n):0,00203082-Sumofmodepro^agaiiunlo"-bera'"fiber《dB/180'):-3-l9e-O0!iAt1550NM:t-Couplingofstraightha-f")ertosm「.2S《dB):--O.0398375*■-Fundamentalmodepropagationloss-straightfiber(dB/m)-2-61756e-01:-Sumofmodepropd"iionloss-bentfMber(dB/m):1022.63-Sumotmodepropaqar、onlo"bentfiber《dB/18(T):-16.0634figureofMerit:totallink"lovs=2xcouplingloss■>180'bendinglossTotal"linklubs=-0.0636684at"lOnmTotal.link化ss--16.1431atI550nmTotallinkloss(combined)-H206K14比较例子2AT131,Bern:fiber:5mmbendradius1.44483丄08.附0.00183413O.OCUiJ:""1.4424/858.1780.056116B0.0S6"6;']..440921424-019-91702e-0079，91-58^-007ATstraightfiber二1.446264.28436c-01199.067299.0672Bern:f化er:5nwnbendradius1.446423.07"89.743589.743530.42170.66395'/1.44128799.8B21.4923Be-005U2'7t、.005:l.43848664.9563.677&8e-0053.677B&e-005-straightfiber_6-0221"-0081.80838々.S2W3e-Oil57.69780.203069102.9820.003358195u卿aryofanalysisresults:At1310NM:-couplingofstraightHA-fiberto(dB);-0,0461283-Funda鹏nta飞modepropagation"loss-straightfiber(加^dO:3,45517e-008-Sumofmodepropagation"loss-bera"bet.(兆/w):-S,ofinodepropagation"loss-bentfiber〖dB/180'):-0.00759715At，-CouplingofstraightKA-f化ertoSM卜28《dB》.-0.0407tm-Fundamenia1modepropagdtionloss-straightf化e厂(dB/ro):-4.28436e-01:-sumofmodepropagationloss-bent"ber(兆/m):20.9111-Sumofmodepropagationloss-berrrfiber(dB/180，)-0,32&47FigureofMerit:totallinkloss=2xco叩"hngloss+ltt(TbendinglossTotal"h'nkloss=at1310nmTotal"hnkloss=-0.409872atl"OnmTotallinkloss(combiriecO:0-509726总链路损耗分别为-16.2068和_0.509726。根据本发明的设计在图8、9、10中示出，并示出了其180°弯曲损耗的模拟结果。总链路损耗是低的分别为-0.266776,-0.200925和-0.200659。这些值是重要的改进并接近完全环绕包层的空气环的值(总链路损耗为-0.203473)。图8示出了绕芯同心布置的紧密间隔孔的环。图9为根据图4所示实施例的光纤。图10为根据图5所示实施例的光纤。所有光纤都弯曲成5mm半径。应认识到，本发明的光纤能够实现5mm半径的180°弯曲的总链路损耗优于0.7dB，更优选地优于0.5dB，并尤其小于0.3dB。图8的实施例15AT12M)NM1.446811.44513<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>图9的实施例SystemParam("ers:'cort''r、"Hu',:<i.丄s-hole'a(Hu-',:20.5—armthitkness:21')AT'Straightf1,44749IIJBem:fiber.44831.44734.445390.00123501)8.133758.13375'straightr1.44626Bentfiber1，444661-44237iber,-}.ll^e-01O98.689:5加nben3radius0，0〔KH112S2".8153S丄8153her:3.77839cOU99.CU1599.01"5mmbendradlt",5.672975.672970,000648,2.242662.24266AT1250NM-straigmfiber.447832.5209(3e-00998.485.446187.78256e—0050.184536.443470.0002079890.147032Summaryofanalysisresutis:-couplingof-Fundamental-sumofmode-5uroofmode、q-couplingof-—undamental-sumotmodeSumofmode"r;n'ghtha-fibertoswr-〖dB):-0.0573146modefropagaiiun1<J5S-siraight:f"i"r(dB/m):3,11912e-010propagationloss-berrt:"be广《d8.An):0.000376201propagaiion"loss-bentfiber《dB/18CT〉-5.90935e-006st厂ai9htHA-fiberto.SMr-M(dB):-0.CM31444modepropagationloss-siraiqhrfiber(dB/m_):-3,77839e-Oilpropagationloss-he,rrfiber(dB/m):3.95"le-005propagaTionlossbem:fiber《dB/180'):-6-2157e-007^Figureofwe「ir:Tota〗"Hnkloss=2xcouplingloss!Totallinklo"--0.11"35ai1310nm環Tm:allinkloss=-0,0862893ax:15S0nmTotallink'loss(combined)—-0.200925IttO'bendingloss图10的实施例17Systemfarameter:,:I-toreradius:4.13I-innerc"lddrddiu'):15I-ho，t1radius:20i-cap""laryborderthi(:k:ne:、s:1.!J-capillaryoveMap:.1.5ATStraightf"ibor:;l."7497.5619t"01〗9"95!Bentfiber:5mtnbendradius1.446312，,厂/e-00535.173735.17丄,'!1-4473.34,0fime''G0554.04199atStwighifiber:々，19()9e-Oil99-0064Bernfiber:3卿be、dradiusl."6471.17"p00691.887791.8fc/1.444668."6"e-0055.70365.7036AT-siraighrtfiber!1.44783-6.9112e-OU9S，4S;'8i,44618-5.46195e-00:)1.44348O.OOOU17550-14906!)Summaryofanalysisresuhs:At13J0nm:I-Couplingofstra)'qhtHA-"berroswr28〖dB〉0、0570492I-Tuniiiime^ria—Imotjei)ru〖,agn()nlosssr「aightHber(dB/ro):7.5619e-011-Sumofmodepr0pd9amjn]os匕-bc'nt〖，ber((JB/rn):3-62208e-00i>!-suroofmodepropagationlosb-berrrfiber〖加/180'):-5.68955e-007AT-Couplingofst厂in'ghtha-fiberSM厂28(ds):0432798-Fundamentalmodepropagation，0"-straightfiber(dB/m):-2.1909e-Oil;-ofroodppropagaiion飞0s5bem.fiber(dB/m):.70009e-O0S-sumerfmodtpropagat"ionlos.'i-bentfiber。8/180'):-2,67(U9e-007;FigureofMerit:totall，'nkloss=2xcouplingloss+1B0'bendinglossTotallink:"loss豕at1310nmTotallink1o"=-0-0865599aTiS50nmTota飞"linkloss(combined)匕-O.ZO(〕t^9本发明新颖的光纤允许良好地机械耦合到单模光纤，例如G.653光纤。本发明新颖的光纤允许容易地熔融叠接到单模光纤，例如G.653光纤。本发明的光纤在可忽略的总链路损耗损失代价的情况下允许大约5mm的弯曲半径。根据本发明的第二方面，提供了对接耦合器用于耦合至少两个光纤的端部之间的光，所述端部基本上彼此面向同一个方向，其中耦合器包括一段光导元件，其绕5mm或更小的半径弯曲近似为或精确地为90。，或弯曲近似为或精确地为180°，或弯曲为任意中间角度，耦合器还包括保持装置，该保持装置以相对彼此的距离保持光导元件的相对端部，所述距离对应于所述光纤被耦合的各自端部的间隔距离，其中所述光导元件为一段孔助光子晶体光纤(HA-PCF)。本发明尤其涉及熔融光纤光学耦合器。本发明还提供了插入式耦合器。光纤可使用例如对准器对准或者不对准。当在对接耦合器中使用时，在一个区域中，光纤具有显著弯曲使得光纤在所选区域一侧的主要长度以相对于光纤在该区域另一侧的长度的轴线的显著角度定向。在各实施例中，弯曲角度可为大约90。或大约18(T。弯曲角度能够绕小直径支撑件紧弯曲并在某些实施例中弯曲区域可绕小直径支撑件缠绕多圈。这种设备原理上从US5138676可知，但是其不具有本发明的新颖特征。18根据本发明的光纤光学设备可具有熔融叠接和弯曲。例如，设备可由两个光纤形成，其中一个为根据本发明的光纤，另一个可为其他类型的光纤，例如单模光纤。为了制备耦合器，光纤的端部可除去聚合物缓冲物或套。光纤能够通过在叠接区域的熔融叠接而结合。在根据本发明的光纤中形成可为180°的弯曲。这种具有180。弯曲的叠接便于使用且尺寸较小。两个光纤之间的叠接可使用传统熔融叠接技术利用已知熔融叠接装置形成。光纤端部能够被劈开并清洁。光纤端部能够对准，例如使用对准设备，诸如具有光纤置入其中的槽的设备。光纤的端面然后接触。光纤然后通过加热熔融区域而结合，例如使用焰炬或电弧。弯曲以本领域中任意适合的已知方式形成。可替换地，熔融叠接装置可包括适合的可移动支撑件以将一个光纤弯曲到适当角度。弯曲角度可根据特殊应用的需要来选择，例如180°。然而可提供其他弯曲角度。例如90°的弯曲角，或中间角度，例如45。的弯曲角。叠接和弯曲优选地由适当的支撑结构或外壳支撑。两个光纤可由本领域已知的适合粘结剂保持在外壳内。弯曲优选地被支撑使得其不接触外壳的侧面，该接触会使其中的光学性能退化。图11至13示出了可利用本发明的各光学设备。它们示出了用于耦合至少两个光纤的端部之间的光的各种类型的对接耦合器，所述端部基本上彼此面向同一个方向，其中耦合器包括一段光导元件，其绕5mm或更小的半径弯曲，耦合器包括还保持装置，该保持装置以相对彼此的距离保持光导元件的相对端部，所述距离对应于所述至少两个光纤被耦合的各自端部的间隔距离，其中所述光导元件为一段根据本发明的任意实施例的光纤。图11示出了用于对接耦合平行定位的光纤端面的光纤设备，其包括经过大约180°弯曲的根据本发明的孔助光纤IO，块16包括到输入光纤12和输出光纤14的机械或熔融连接。输入和/或输出光纤12、14可为SMF-28光纤。预对准对于处理块16中的微孔的限制角度的定位精确度的问题是优选的。如图12a、b、c、a、d所示，根据本发明的光纤10能够形成为180。的环。光纤端部粘合到两个套箍18中(图12a)。此配置然后可位于180°的插座22的外壳20中(图12b和12c)。该结构现在可经由双连接器适配器24连接到单个光纤12、14。插座20插入双连接器适配器24的一侧且单个光纤12、14插入适配器24的另一侧的相关开口(图12d)。该连接可为永久性或可拆除的。类似设计可被包括在终端盒中，多个根据本发明的180。弯曲的光纤IO位于每个盒内并经由适当连接器连接到盒的出口。单个光纤12、14的端部然后可插入出口，如上所述。图13a和13b示出了机械180°插座20。图13a示出了根据本发明的安装到插座20中的180°弯曲的光纤10。根据本发明的光纤10的端部叠接到两个机械叠接件26的一个端部中。机械叠接件26可如US20070047883中所述，其通过引用并入本文。单个光纤12、14叠接到机械叠接件26的其它端部中。19权利要求一种微观结构光纤，具有掺杂的实心芯区域和包层区域，在包层区域提供多个孔，这些孔与芯区域隔开并沿光纤的长度纵向延伸，其中绕至少一个叠加在包层区域内并以芯区域为中心的圆，所述孔沿圆包括总材料的多于70％、多于80％、多于90％、或多于95％。2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述多个孔为两个D形孔，其中D的平边相互面对。3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述多个孔以环的形式同心地围绕芯区域。4.根据权利要求3所述的光纤，其特征在于，孔具有面对芯的由圆弧限定的内边缘，所述孔在径向向外延伸。5.根据权利要求4所述的光纤，其特征在于，所述内边缘由相等长度的圆弧限定。6.根据权利要求4或5所述的光纤，其特征在于，在由圆弧形成的孔之间提供毛细孔。7.根据前述权利要求任一项所述的光纤，其特征在于，所述孔填充折射率小于包层区域折射率的气体或液体。8.根据前述权利要求任一项所述的光纤，其特征在于，5mm半径的180。弯曲的总链路损耗为0.7dB或更小。9.一种用于耦合至少两个光纤的端部之间的光的对接耦合器，所述端部基本上彼此面向同一个方向，其中所述耦合器包括一段光导元件，其绕5mm或更小的半径弯曲，耦合器还包括保持装置，所述保持装置以相对彼此的距离保持光导元件的相对端部，所述距离对应于所述至少两个光纤被耦合的各自端部的间隔距离，其中所述光导元件为一段微观结构光纤，其具有掺杂的实心芯区域和包层区域，在包层区域提供多个孔，这些孔与芯区域隔开并沿光纤的长度纵向延伸，其中绕至少一个叠加在包层区域内并以芯区域为中心的圆，所述孔沿圆包括总材料的多于70%、多于80%、多于90%、或多于95%。10.根据权利要求9所述的对接耦合器，其特征在于，所述多个孔为两个D形孔，其中D的平边相互面对。11.根据权利要求9所述的对接耦合器，其特征在于，所述多个孔以环的形式同心地围绕芯区域。12.根据权利要求11所述的对接耦合器，其特征在于，孔具有面对芯的由圆弧限定的内边缘，所述孔在径向向外延伸。13.根据权利要求12所述的对接耦合器，其特征在于，所述内边缘由相等长度的圆弧限定。14.根据权利要求12或13所述的对接耦合器，其特征在于，在由圆弧形成的孔之间提供毛细孔。15.根据权利要求9至14任一项所述的对接耦合器，其特征在于，所述孔填充折射率小于包层区域折射率的气体或液体。16.根据权利要求9至15任一项所述的对接耦合器，其特征在于，所述耦合器为熔融光纤光学耦合器。17.根据权利要求9至15任一项所述的对接耦合器，其特征在于，所述耦合器为机械或插入式耦合器。18.根据权利要求9至15任一项所述的对接耦合器，其特征在于，所述光导元件的相对端部连接到适配器，进一步包括至少两个用于连接到所述至少两个光纤的可插入连接器。全文摘要描述了一种微观结构光纤或光子晶体光纤，其具有掺杂的实心芯区域和包层区域，在包层区域提供孔，由于微观结构包层，光纤比传统光纤具有低混合叠接损耗并且能够紧弯曲。包层区域能够包含多个围绕芯并与芯隔开的孔。这些孔优选地围绕芯对称地定位并沿光纤的长度纵向延伸。孔可为围绕芯对称地布置的两个或更多D形孔或截头D形孔。在其他实施例中，孔包括以环的形式围绕芯对称地布置的孔结构。孔可布置具有面对芯的由圆弧(例如相等的圆弧)形成的内侧。在弧之间可提供称作毛细孔的圆孔，即小孔。根据本发明，任意数量的孔可围绕芯，优选的数量为三个或更多。光纤在小弯曲半径时具有低损耗。文档编号G02B6/024GK101779149SQ200880023366公开日2010年7月14日申请日期2008年7月2日优先权日2007年7月2日发明者C·德贝斯,H·蒂恩蓬特,J·沃特,J·范埃尔普斯,T·纳西罗夫斯基申请人:泰科电子瑞侃有限公司