多芯光纤以及多芯光纤的制造方法与流程

技术特征：

1.一种多芯光纤，其特征在于，

所述多芯光纤具备：

多个芯；以及

包覆，其将各所述芯的外周面分别包围，

所述多个芯在所述包覆形成为直线状的情况下形成为直线状，

所述多个芯中的一对芯的时滞值S由下式表示，

使得所述多芯光纤在所述多个芯的所述一对芯的全部组合中的所述时滞值S的绝对值最大的所述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上弯曲，

$S=\frac{L}{c}\[(N_{1m}-N_{ln})+\frac{F}{R_b}(G_m-G_n)+\frac{1}{R_b}(G_m{N}_{1m}-G_n{N}_{1n})+\frac{F}{{R_b}^2}({G_m}^2-{G_n}^2)\]$

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-ν)/[(1+ν)(1-2ν)]

C₁₂＝Eν/[(1+ν)(1-2ν)]

其中，i为m或者n，在将相对于所述包覆的中心的规定的径向设为x轴、且将与该x轴正交的径向设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度，(x_m，y_m)为所述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为所述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为所述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为所述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为所述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为所述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比。

2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，

容易在所述特定的弯曲方向上弯曲。

3.根据权利要求1或2所述的多芯光纤，其特征在于，

在所述特定的弯曲方向上附加有标识。

4.根据权利要求3所述的多芯光纤，其特征在于，

所述标识位于所述包覆内，且设为折射率与所述包覆的折射率不同的标记。

5.一种多芯光纤，其特征在于，

所述多芯光纤具备：

多个芯；以及

包覆，其将各所述芯的外周面分别包围，

所述多个芯在彼此的相对位置未改变的状态下在所述包覆的中心轴的周围呈螺旋状地以θ₁至θ₂的角度连续地旋转，

所述多个芯中的一对芯的时滞值S由下式表示，

使得所述多芯光纤在所述多个芯的所述一对芯的全部组合中的所述时滞值S的绝对值最大的所述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向上弯曲，

$\begin{array}{c}S=\frac{L}{c}\[(N_{1m}-N_{1n})+\frac{F}{R_b({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}(G_m-G_n)d\mathrm{\θ}\\ +\frac{1}{R_b({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}(G_m{N}_{1m}-G_n{N}_{1n})d\mathrm{\θ}+\frac{F}{{R_b}^2({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}({G_m}^2-{G_n}^2)d\mathrm{\θ}\]\end{array}$

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-ν)/[(1+ν)(1-2ν)]

C₁₂＝Eν/[(1+ν)(1-2ν)]

其中，0度≦θ₁＜θ₂＜360度，i为m或者n，在将从所述包覆的中心沿径向延伸且相对于所述多个芯的相对位置沿所述包覆的长度方向而恒定的轴设为x轴、并将沿与该x轴正交的径向延伸的轴设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度、且沿所述包覆的长度方向从θ₁连续地变化至θ₂，(x_m，y_m)为所述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为所述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为所述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为所述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为所述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为所述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比。

6.一种多芯光纤的制造方法，所述多芯光纤具有多个芯、以及将各所述芯的外周面分别包围的包覆，

所述多芯光纤的制造方法的特征在于，具备：

计算工序，在该计算工序中，基于将构成所述多个芯的多个芯棒配置为由构成所述包覆的包覆棒包围的情况下的所述多个芯棒的配置位置，通过下式而求出所述多个芯中的一对芯的时滞值S，并求出所述多个芯的所述一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的所述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向；

配置工序，在该配置工序中，将所述多个芯棒配置于所述配置位置；以及

拉丝工序，在该拉丝工序中，针对由所述包覆棒以及配置于所述配置位置的所述多个芯棒构成的母材不施加扭曲而进行拉丝，

$S=\frac{L}{c}\[(N_{1m}-N_{1n})+\frac{F}{R_b}(G_m-G_n)+\frac{1}{R_b}(G_m{N}_{1m}-G_n{N}_{1n})+\frac{F}{{R_b}^2}({G_m}^2-{G_n}^2)\]$

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-v)/[(1+ν)(1-2ν)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

其中，i为m或者n，在将相对于所述包覆的中心的规定的径向设为x轴、且将与该x轴正交的径向设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度，(x_m，y_m)为所述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为所述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为所述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为所述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为所述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为所述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比。

7.根据权利要求6所述的多芯光纤的制造方法，其特征在于，

将所述多个芯棒配置为使得所述多芯光纤在所述特定的弯曲方向上弯曲的状态下的该时滞值S的大小变为最小。

8.根据权利要求6或7所述的多芯光纤的制造方法，其特征在于，

在所述配置工序中，以所述包覆棒的中心为基准，在所述特定的弯曲方向上将折射率与所述包覆的折射率不同的标记配置为由所述包覆棒包围。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的多芯光纤的制造方法，其特征在于，

在所述拉丝工序中，以使得通过所述计算工序而求出的所述特定的弯曲方向朝向规定方向的方式将所述母材配置于纺丝炉。

10.一种多芯光纤的制造方法，所述多芯光纤具有多个芯、以及将各所述芯的外周面分别包围的包覆，

所述多芯光纤的制造方法的特征在于，具备：

计算工序，在该计算工序中，基于将构成所述多个芯的多个芯棒配置为由构成所述包覆的包覆棒包围的情况下的所述多个芯棒的配置位置，通过下式而求出所述多个芯中的一对芯的时滞值S，并求出所述多个芯的所述一对芯的全部组合中的时滞值S的绝对值最大的所述一对芯的该时滞值S变为最小的特定的弯曲方向；

配置工序，在该配置工序中，将所述多个芯棒配置于所述配置位置；以及

拉丝工序，在该拉丝工序中，一边以θ₁至θ₂的角度连续地对由所述包覆棒以及配置于所述配置位置的所述多个芯棒构成的母材施加扭曲、一边进行拉丝，

$\begin{array}{c}S=\frac{L}{c}\[(N_{1m}-N_{1n})+\frac{F}{R_b({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}(G_m-G_n)d\mathrm{\θ}\\ +\frac{1}{R_b({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}(G_m{N}_{1m}-G_n{N}_{1n})d\mathrm{\θ}+\frac{F}{{R_b}^2({\mathrm{\θ}}_2-{\mathrm{\θ}}_1)}{\∫}_{{\mathrm{\θ}}_1}^{{\mathrm{\θ}}_2}({G_m}^2-{G_n}^2)d\mathrm{\θ}\]\end{array}$

F＝-B₂C₁₂-B₁(C₁₂+C₁₁)

G_i＝x_icosθ-y_isinθ

C₁₁＝E(1-ν)/[(1+ν)(1-2ν)]

C₁₂＝Ev/[(1+v)(1-2v)]

其中，0度≦θ₁＜θ₂＜360度，i为m或者n，在将从所述包覆的中心沿规定的径向延伸且相对于所述多个芯的相对位置沿所述包覆的长度方向而恒定的轴设为x轴、并将沿与该x轴正交的径向延伸的轴设为y轴的情况下，θ为弯曲方向与x轴所成的角度、且沿所述包覆的长度方向从θ₁连续地变化至θ₂，(x_m，y_m)为所述一对芯中的一方的芯的坐标，(x_n，y_n)为所述一对芯中的另一方的芯的坐标，L为多芯光纤的长度，c为真空中的光速，N_1m为所述一对芯中的一方的芯的群折射率，N_1n为所述一对芯中的另一方的芯的群折射率，R_b为弯曲半径，B₁为所述芯的针对正常光线的光弹性系数，B₂为所述芯的针对异常光线的光弹性系数，E为芯的杨氏模量，υ为芯的泊松比。

11.根据权利要求10所述的多芯光纤的制造方法，其特征在于，

以下述方式确定扭曲的角度：在制造的所述多芯光纤在特定的弯曲方向上弯曲的状态下，使得所述时滞值S的绝对值最大的所述一对芯的该时滞值S变为最小。