用于改变光纤微结构的所选择部分的系统和方法

专利名称：：用于改变光纤微结构的所选择部分的系统和方法
技术领域：
：本发明一般涉及光纤装置和方法，尤其涉及用于改变光纤微结构所选择部分的系统和方法。
背景技术：
：包括微结构化区域的光纤可用于大量不同的应用。例如，一些光泵浦方案可采用空气包覆(air-clad)光纤，其是一种具有内波导和外波导的微结构化光纤。内波导可用于传送光学数据信号，而外波导可用于传送光泵浦信号。然而，在泵浦方案中的空气包覆光纤的使用被证明是有问题的。如果熔接过程用于将光学装置和空气包覆光纤连接，用于拼接的热通常导致空气包覆光纤内微结构化的空气包覆区域损坏。空气包覆区域的损坏导致了泵浦信号从外波导泄露。
发明内容上述和其他问题通过本发明解决，本发明的一方面提供了一种用于改变光纤微结构所选择部分的技术，该光纤微结构例如空气包覆光纤中的空气包覆区域。使蚀刻剂气体在光纤所选择部分中流动通过微结构。然后对所选择光纤部分施加热，使得至少部分微结构被蚀刻掉。如果期望，可以移除微结构的被蚀刻掉部分周围的光纤外部区域，以使内部光纤区域暴露。本发明的另一方面提供一种用于将光学装置连接到改变后的空气包覆光纤的技术。根据该技术，空气包覆光纤具有纤芯、围绕在纤芯周围的内部包覆区域、围绕在内部包覆区域周围的空气包覆区域、以及围绕在空气包覆区域周围的外部区域。空气包覆光纤的导引端准备用于通过将空气包覆区域及该空气包覆区域外侧的全部光纤区域移除而进行拼接，以将内部光纤区域暴露。然后，空气包覆光纤的所准备好的导引端拼接到光学装置的导引端。本发明的附加特征和效果将通过下面结合附图所做的详细描述，而变得更加清楚。图1示出了根据现有技术的典型的空气包覆光纤的剖视图。图2示出了图1中所示的光纤的折射率分布图。图3A和图3B示出了图1中所示的光纤的轴向剖视图，分别图示光学数据信号沿着光纤的内波导的传送以及光泵浦信号沿着光纤的外波导的传送。图4示出了根据现有技术的锥形光纤束的图。图5示出了图1中所示的光纤的图，其中在拼接后，热导致光纤的导引端中的空气包覆层的损坏。图6示出了根据本发明的一个方面的光纤连接方案的图，其中锥形光纤束连接到空气包覆光纤的准备好的导引端。图7示出了流程图，其图释了根据本发明的一个方面用于将空气包覆光纤连接到光学装置的整个方法。图8A-8D是一系列图，其图释了根据本发明的另一方面用于为连接到光学装置而准备空气包覆光纤的导引端的技术。图9示出了按照图8A-8D中所示的技术为了连接到光学装置而准备空气包覆光纤的导引端的方法的流程图。图10A-10C是一系列图，其图释了根据本发明的另一个方面用于使光学装置的导引端逐渐变细到空气包覆光纤的被剥离的导引端的直径尺寸。图11A和11B分别示出了按照本发明的另一个方面的光纤连接系统的分解图和正视图。图12示出了泵浦方案的图，其中，侧面连接技术用于将泵浦激光器连接到光学传送线路中。图13是图释了根据本发明的另一方面用于将光纤中的微结构化区域的所选择部分蚀刻掉的一般技术的流程图。图14A-14C是图释了根据本发明另一方面的技术的一系列图，其中在光纤中产生了穿过微结构化区域所选择部分的蚀刻剂气体回流。图15是用于在光纤内产生穿过微结构化区域所选择部分的蚀刻剂气体回流的整个技术的流程图。具体实施方式本发明的内容涉及改变光纤微结构的所选择部分的技术，所述光纤微结构例如空气包覆光纤的空气包覆区域。首先描述本发明的一个方面，根据该方面，所改变的空气包覆光纤有利地用作光泵浦方案的一部分。还描述了用于通过将光纤的所选择部分中的部分或全部的微结构蚀刻掉来改变微结构化光纤的总体技术。从当前所描述的技术可以理解到，该技术可有利地用于在此给出的实施例之外的多种不同情况中。在光泵浦方案中，泵浦激光器生成相干光束，该相干光束具有最小横截面面积As。uree和源数值孔径NAs。uree(也称为光束的"发散度(divergence)")。等式(1)阐明了这两个量的数学关系NAso画)瓶e=常数(1)因而，按照等式(1)可以理解到，泵浦光束的横截面面积As。urce将导致光束发散度的增加。为了由光学传输光纤对泵浦激光器输出进行捕获，泵浦激光器输出的发散度不能超过传输光纤的数值孔径NAfiber。光纤波导的数值孔径NAfiber通过形成波导的相邻光纤区域各自的折射率ni和n2来确定，如下面等式(2)所示NAflber=^/nf_22(2)使用当前材料和生产技术，在具有由固体包覆区域围绕的纤芯区域形成的单一波导的典型光纤设计中折射率n,和n2之间可实现的差值量受到限制。因而，限制了使用这种光纤可实现的最大NAfiber。为了沿着相同的波导传输泵浦信号和数据信号，泵浦激光器必须产生以下光束，该光束在减小到适当的横截面面积As。^e时的发散度NAs。urce足够小，以允许泵浦信号由用于捕获数据信号的同一波导捕获。然而，能够产生这种光束的泵浦激光器可能相当昂贵，因此通常并不实用。已经开发了一种空气包覆光纤，其包括两个同心波导，一个位于另一个的内部。内波导具有较小的横截面面积，并且具有较小的足以捕获光学数据信号的数值孔径。外波导具有较大的横截面面积，并具有比内波导大得多的数值孔径。因而，外波导能够捕获具有较大发散度的泵浦信号。在空气包覆光纤中，外波导通过使用特殊设计的包覆层形成，该包覆层主要是空气，因而其折射率明显地低于由固体硅石或其他材料构成的典型光纤区域的折射率。因而，波导可通过用空气包覆层围绕固体光纤区域来形成。由于空气包覆层的低折射率，可以构造具有较大数值孔径的波导。图1示出了根据现有技术的空气包覆光纤20的横截面(并未按比例示出)。所示空气包覆光纤20总体上表示可从OFSSpecialtyPhotonicsDivision(www.specialtyphotonics.com)商业购得的空气包覆光纤。光纤20包括多个同心的区域纤芯区域22、内部包覆区域24、空气包覆区域26、外部包覆区域28和外保护涂层30。纤芯区域22、内部包覆区域24和外部包覆区域28由固体硅石构成。这些区域中的一个或多个进行化学掺杂，以达到期望的折射率。在下面进一步详细描述的该空气包覆区域26主要是空气，所以具有接近1.0的折射率。外保护涂层30由适当的聚合物材料制成。在此，术语"包覆区域"指具有一个或多个包覆层的光纤区域。在本实施例中，内部包覆区域24和外部包覆区域28每个都包括单个包覆层。然而，从本文将清楚本发明也适用于包括具有多于一个包覆层的内部或外部包覆层的空气包覆光纤。同样在此，术语"外部区域"通常表示位于空气包覆层26周边之外的所有光纤部件。这些部件包括外部包覆区域28和外保护涂层30。图2示出了折射率分布图40(并未按比例示出)，图释了沿着横穿光纤20的直径的光纤20的每个区域的折射率。从图1和图2中，可以看到，光纤20具有阶跃折射率设计。然而，可以理解到，本发明也可以实施緩变折射率设计。图2的折射率分布图40包括与纤芯区域22对应的中心峰值42、以及与内部包覆区域24对应的一对"肩部"44。纤芯区域折射率42和内部包覆区域折射率44之间的差在此表示为An,。纤芯区域22和内部包覆区域24之间的分界面形成具有适宜捕获光学数据信号的数值孔径NAi^的内波导32。图3A示出了光纤20的轴向横截面，其图释了光学数据信号60沿着内波导32的传送。图2的折射率分布图40还包括与空气包覆区域26对应的一对"沟"46。空气包覆层26的折射率如此之低的原因在于，其主要由折射率接近于1.0的空气构成。内部包覆区域折射率44和空气包覆区域折射率之间的差在此表示为An2。内部包覆区域24和空气包覆层26之间的分界面形成具有适宜捕获光泵浦信号的数值孔径NA。uter的外波导34。图3B示出了光纤20的轴向横截面，其图释了光泵浦信号62沿着外波导34的传送。折射率分布图40还包括与外部包覆区域28对应的一对平台区域48。在本实施例中，外部包覆区域折射率48等于内部包覆区域折射率44。然而，取决于具体的空气包覆光纤设计，这些值可能不同。现在简要描述光纤20中的空气包覆区域26的构造。多个不同结构可以用来构造空气包覆区域。在本实施例中，空气包覆层26包括网状支撑结构，该结构包括在内部包覆区域24的外周和外部包覆区域28的内周之间延伸的多个网元件36。网元件36限定了沿着光纤20的长度延伸的多个窄通道38。正如在美国专利5907652中所描述的，图1所示的空气包覆层26可采用多步工艺来构成。一种改进的化学气相沉积(MCVD)技术用于制造光纤预成型件的固体纤芯区域。然后对预成型件增加多个围绕在纤芯区域周围的毛细管、以及围绕在毛细管周围的外部包覆管。当被拉入光纤中时，每个单独的毛细管形成沿着光纤20的长度延伸的单独通道38。毛细管的壁形成所完成光纤中的网元件36。如果空气包覆光纤20被劈开而使得通道开口38暴露在被劈开光纤20的第一和第二端，则可以导致气体在第一和第二端之间沿着光纤20的长度流过。在此，术语"导气，，表示包括微结构化区域的空气包覆光纤设计或其他设计，其允许沿着光纤长度引导气体通过空气包覆区域或者其他微结构化区域。从本发明所描述的可以理解到，本发明的各个方面适用于包括各种微结构化区域的其他类型的光纤，其可以是导气的也可以是不导气的。如上所述，空气包覆光纤可以用到光泵浦方案中。所期望的是，光学数据信号和光泵浦信号同时分别连接到空气包覆光纤的内部和外波导中。已经发展了基于光纤的解决方案，以完成期望连接而并不使用大的光学器件。图4示出了称为"锥形光纤束"(TFB)的基于光纤的信号和泵浦组合器80的剖视图。TFB80包括用于泵浦信号86和数据信号88的输入端82和84,这些信号被引入到单根输出光纤90中。输出光纤90通常包含用于引导数据信号的纤芯。该泵浦信号86由输出光纤卯的包覆层所引导，因为光纤90用具有比包覆层更低折射率的涂层所涂覆。所期望的是，能够使用熔接技术将TFB连接到空气包覆光纤。然而，当空气包覆光纤在熔接期间被加热时，空气包覆层通常会损坏。图5示出了所损坏的光纤20'的剖视图。回到图2中所示出的折射率分布图40，可以看到空气包覆层26'的损坏消除了折射率分布图40中的沟46。这导致An2的值明显降低。结果就是，部分或全部泵浦信号62，将从外波导34泄露。图6示出了按照本发明的一个方面的连接方案IOO的剖视图，其中TFBIIO被熔接到空气包覆光纤120,该光纤已经按照下面描述的技术准备好进行熔接。空气包覆光纤120包括纤芯区域122、内部包覆区域124、空气包覆区域126、外部包覆区域128以及外保护涂层(未示出)。在图6的连接方案中，空气包覆光纤120的导引端包括"剥离"部分130，该剥离部分在熔接之前通过移除空气包覆区域126和空气包覆区域126外侧的所有光纤区域而形成，以将内部包覆区域124的外部周边暴露到周围大气中。因为空气包覆区域126所具有的折射率基本等于周围大气的折射率，可以得到，将内部包覆区域外侧的光纤区域剥离掉将基本保持外波导134的数值孔径。如上所述，在空气包覆光纤120中，外波导由内部包覆区域124和空气包覆区域126之间的分界面形成。在剥离部分130中，外波导由内部包覆区域124和周围大气之间的分界面形成。一旦外部区域被剥离，则空气包覆光纤的导引端被熔接到TFB110。因为不再有位于内部包覆区域124外侧的空气包覆区域，因而在熔接过程期间没有任何损坏。因而，所述连接方案使得泵浦信号泄露量明显减少。需要注意的是，尽管本技术在将空气包覆光纤连接到TFB的情况中进行描述，但是所描述的技术同样可以应用到将空气包覆光纤连接到其他类型的光纤和光学装置上。例如，所描述的技术可用于将一定长度的空气包覆光纤熔接到另一长度的空气包覆光纤上。图7示出了根据本发明的一个方面的整个方法140的流程图，该方法用于将空气包覆光纤连接到光学装置，例如TFB的光学输出装置等。在步骤142中，提供一定长度的空气包覆光纤。如上所述，空气包覆光纤包括纤芯区域、内部包覆区域、空气包覆区域、以及外部光纤区域。在步骤144中，空气包覆区域和外部光纤区域被移除，从而将内部包覆区域的外周暴露。在步骤146中，如果需要，在光学装置和空气包覆光纤之间提供锥形过渡。在步骤148中，光学装置连接到空气包覆光纤的剥离部分。如下所述，在步骤146中所描述的锥形过渡可在步骤148中所述的连接之前或之后实现。图8A-8D示出了图释按照本发明的另一方面用于为连接到光学装置而准备空气包覆光纤的技术的一系列横截面视图。在图8A中，提供了一定长度的空气包覆光纤160,其包括纤芯区域162、内部包覆区域164、空气包覆区域166、以及外部区域168。^使蚀刻剂气体170流动通过空气包覆区域166。^使用气炬(gastorch)或其他适当热源将热172施加到光纤160的所选择部分174。蚀刻剂气体170和所施加的热172的结合导致了空气包覆支撑结构在所选择的光纤部分174中解体，而留下空的空间，该空间在图8B中被示为涂黑区域166'。然后，通过被加热光纤部分将所处理的光纤劈开。如图8B所示，光纤在断开线176处被劈开，该线位于被加热的光纤部分的一端。然而，也可以在被加热的光纤部分的另一点处劈开光纤，例如通过其中点。图8C示出了被劈开后的光纤160的剖视图。在劈开后，使用砂纸移除所加热的光纤区域的外部区域。使用砂纸，可以在不破坏内部包覆区域的情况下在光纤的外部区域中产生裂缝。图8D示出了在其引导端移除光纤的外部区域之后空气包覆光纤的剖视图。使用氧气和六氟化疏的混合物(02/SF6)作为蚀刻剂气体来成功地实现所描述的技术，该蚀刻剂气体在一段1.5米长的空气包覆光纤的一端施加5.0bar的压力。六氟化硫被选作蚀刻剂气体，是因为其是"热激活"的。六氟化硫通常是惰性的，直到其被加热到高到足以导致释放氟的温度，氟是一种有效的腐蚀剂，可以用于将光纤的所加热部分中的空气包覆结构蚀刻掉。也可适当地使用其他的蚀刻剂气体，包括六氟乙烷(C2F6)或其他含氟气体。这些气体室温下对硅石也是基本非腐蚀性的，但是当被气炬或其他适当的热源加热时会释放氟。具有相似特性的其他气体可同样适于使用到所述技术中。对光纤的所选部分使用具有约3cm加热区的丙烷炬进行加热。施加热达90秒，这足以导致空气包覆层支撑结构在所加热的光纤部分中蚀刻掉。所加热光纤部分外侧的光纤部件的结构完整性并不会明显受到蚀刻剂气体的影响。在将空气包覆层和外部光纤区域移除之后，所暴露的内部包覆区域具有大约40jam的直径。图9示出了根据上述技术的一种方法200的流程图。在步骤202中，提供了一定长度的空气包覆光纤。在步骤204中，使蚀刻剂气体沿着光纤的长度流过空气包覆区域。在步骤206中，光纤的所选择部分被加热以使得所加热光纤部分内的空气包覆支撑结构解体。在步骤208中，通过被加热区域劈开光纤。最后，在步骤210中，光纤的外部区域被移除以将内部包覆区域暴露。需要注意的是，在某些应用中，例如在侧面连接的情况中，可能不必在加热后将光纤劈开。从上述内容中很清楚，本发明的方面可被应用到包括导气微结构的任何光纤中。对于这些光纤，可以将光纤的所选择部分中的导气微结构蚀刻掉，并如上所述将外部光纤区域移除。本发明的该方面将在以下进行进一步细节描述。可使用另外的方法将空气包覆光纤的空气包覆区域和外部区域移除。例如，这些方法包括使用从光纤的外部或经由光纤中的孔施加的蚀刻剂溶液、使用从光纤的外部施加的蚀刻剂气体、激光切除和机械移除。空气包覆层和外部区域也可在拼接之后移除，即在损坏空气包覆层之后移除。部分或所有这些技术都可以用于具有不导气的微结构化区域的光纤。在空气包覆光纤的外部区域被移除后，所得到的露出的内部包覆区域将通常具有比TFB的导引端或空气包覆光纤将连接的其他光学装置显著更小的直径。因此，通常将需要使TFB的导引端或其他光学装置成锥形缩小到空气包覆光纤的剥离导引端的直径尺寸。一种形成锥形的技术在图10A-10C中进行图释。图IOA示出空气包覆光纤220和TFB230的正视图。空气包覆光纤的导引端222已经按照上述技术准备好进行拼接。如图10A所示，空气包覆光纤的导引端222的直径显著小于TFB230的直径。在图10B中，空气包覆光纤220被拼接到TFB230。现在在拼接后施加热232。因为TFB230的直径大于光纤端部的直径，表面张力使得在光纤的端部形成锥形234。已经发现，该锥形使得信号损耗降低。图10A-10C所示的技术成功的应用在将OFS空气包覆光纤拼接到直径为125ym的TFB中。在其外部区域被移除之后，OFS空气包覆光纤具有40Mm的直径。EricssonFSU995型拼接器用于将空气包覆光纤的导引端熔接到TFB的导引端。使用以下优化的拼接参数<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>光纤通过上数拼接程序连接到一起。在拼接后，通过使用拼接器的服务模式特征再次以10mA的电流打开电弧，而实现锥形形成。当判定已使TFB充分形成锥形时，关闭电弧。由于其相对较短的长度，使用图10A-10C图释的技术可实现的锥形可能在特定的引用中损耗太大。因而本发明的另一个方面提供了一种用于增加锥形长度的技术。根据该技术，通过在适当的蚀刻剂溶液(例如含合适浓度的氢氟酸(HF)的溶液)中浸泡第二光纤的导引端而产生更平緩的锥形。通过例如相对于蚀刻剂溶液移动光纤以在光纤未浸泡在蚀刻剂溶液中的部分与相对较窄的光纤尖端之间形成平滑减小的光纤直径，而在光纤中形成锥形。可以使用其他技术来使TFB的导引端或者其他光学装置形成锥形。例如，可通过将TFB的导引端加热到足以使其变软的温度，然后使用适当的机械装置对光纤施加张力以将其拉伸成期望的锥形形状，而形成TFB的导引端的锥形。该方法将对纤芯直径产生影响。然而，可调整TFB的纤芯特性以补偿锥形。这种情况下，仅在光纤物理地形成锥形之后才实现用于使对空气包覆光纤的拼接损失最小化的期望模场直径。结合适当的模场直径使用适当的机械锥形形成技术，可增加效率到88%。图IIA和图IIB分别示出了按照本发明的另一个方面的连接方案240的分解图和正视图。连接方案包括980nm泵浦激光器250、形成锥形的标准单模光纤(SSMF)260、以及空气包覆光纤270。在所述连接方案中，激光器输出端252具有105jam的纤芯直径，125Mm的包覆直径，以及0.15的数值孔径。形成锥形的SSMF具有大约17mm的长度，并从最大直径125jiim逐渐缩小到最小直径40jJm。通过将该SSMF浸入蚀刻剂溶液中而使其形成锥形，如上所述。空气包覆光纤270具有直径为40jam的外波导，以及0.50的数值孔径。光纤的剥离部分272具有40nim的直径，大约3mm的长度。在激光器输出端252和SSMF260之间的拼接是使用EricssonFSU995拼接器的程序4实现的。SSMF260和空气包覆光纤的导引端272之间拼接是通过上述程序实现的。如图IIA和IIB所示以及以上所述的系统具有66%的测量效率。可以相信的是，主要损耗可能由形成锥形的光纤的棵露表面上的污染物导致。还可以相信的是，可通过改进用于使SSMF形成锥形的技术而实现效率提高。图12示出了连接方案300的图，其中使用侧面连接技术。连接方案300包括发射器310和探测器320。发射器310和探测器320之间的光学链路包括具有剥离部分330的空气包覆光纤，其根据上述技术进行准备。泵浦激光器340的输出通过泵浦光纤342进行传送，该泵浦光纤胶合或拼接到空气包覆光纤330的剥离部分的侧面。TFB通常包括两个或更多光纤，并由此导致泵浦信号的数值孔径的增加。由于侧面连接方案仅仅使用单根光纤，侧面连接方案趋于降低泵浦信号的整个数值孔径。如上所提到的，上述技术的某些方面通常可以应用到包含与上述空气包覆光纤中的空气包覆区域相似的微结构化区域的其他类型的光纤。图13是流程图440，其图释了按照本发明的另一方面用于将光纤中的微结构化区域的所选择部分蚀刻的一般技术。该技术在上述图8A-8D中进行了图释。在步骤402中，提供了一定长度的具有微结构化区域的光纤，该微结构化区域例如上述空气包覆光纤中的空气包覆区域。典型的，该微结构化区域包括内部微结构，其包括沿着光纤的长度延伸的多个微通道。在步骤404中，热激活的蚀刻剂气体流过微结构化区域的所选择部分。如上所述，一种执行步骤404的方法是，将蚀刻剂气体供给到光纤的开口的第一端中，允许气体沿着光纤的长度行进，然后允许气体从光纤的开口的第二端逸出。在步骤406中，对微结构化区域的所选择部分施加热。如上所述，一种执行步骤406的方法是使用气炬对光纤施加热。在步骤406中热的施加导致例如氟的腐蚀剂从蚀刻剂气体中释放。在步骤408中，腐蚀剂将微结构化区域的所选择部分中的微结构蚀刻掉。最后，在步骤410中，如果期望，移除围绕在被蚀刻掉的微结构化区域周围的外部光纤区域，以露出内部光纤区域。然而，根据具体的应用，可能期望将外部区域完整保留。另外，如果期望，可穿过或接近于被蚀刻掉的微结构化区域将光纤劈开。上述用于执行步骤404的技术适于较短长度的光纤。然而，由于典型微结构区域内的单独的通道的较窄直径，容易对气流有相当大的阻力。因而，随着光纤长度的增加，越来越难以使蚀刻剂气体以所述方式移动通过所选择的光纤部分。该问题由本发明的另一个方面解决，其提供了用于使蚀刻剂气体流过光纤的所选择区域的替代技术。图14A-14C是图释本发明的该另一方面的技术的一系列图。图14示出了示例性光纤500的剖视图，该光纤包括内部区域502、微结构化区域504、以及外部区域506。可以知晓的是，尽管所述光纤500仅具有单个微结构化区域504，但是当前描述的技术也可用于具有多于一个微结构化区域的光纤。选择光纤500的一个部分508，其中期望将微结构从微结构化区域移除掉，留下空的空间。为了本发明描述的目的，还标识了第一端510和第二端512。第一端510和第二端512在此分别表示为导引端和尾端。根据本发明描述的技术，例如上述如图5中所示通过将光纤的微结构化区域的一部分加热到足以使微结构区域损坏的温度，而密封该部分。在图14B中，以此方式密封了光纤尾端512中的微结构化区域504。从当前描述中很清楚，尽管在图14B中光纤的端部被密封，但是也可在光纤500远离光纤端部的一部分中密封微结构化区域504。在图14B中进一步示出，适当的蚀刻剂气体514(例如六氟化硫(SF6))被泵浦到光纤的导引端510，而到达使得气体514在光纤导引端510和密封部分512之间的微结构化区域504部分内压缩的压力。适当的装配件516用于将蚀刻剂气体514的源连接到光纤的导引端510。如图14C所示，当光纤的导引端510被释放时，被压缩的蚀刻剂气体514从光纤导引端510流出，导致蚀刻剂气体512通过所选择的光纤部分514的回流。泵浦到封闭光纤中的蚀刻剂气体514通常可达到的压力范围是10-15bar。由于较高的流动阻力，如果光纤具有20-30米的长度，则蚀刻剂气体514通常需要几分钟来从光纤的开口端完全泄露。这提供了充足的时间用于加热操作的执行，例如在图8A和8B中图释的技术，其中热518被施加到微结构化区域的所选择部分，以使得腐蚀剂从蚀刻剂气体中释放，并将被加热的光纤部分的微结构蚀刻掉。如上所述，在被加热的区域内将微结构蚀刻掉之后，如果期望，然后可以移除外部区域。另外，根据具体的应用，可能期望将外部区域完整的保留。同时，可穿过或接近于微结构化区域的被蚀刻掉部分将光纤劈开。现在发现所述技术对于长度为20米或更长的光纤是有用的。然而，可以知晓的是，所述技术可使用不同长度的光纤实现，包括长度小于20米。另外，已经发现，如果微结构化光纤具有足够的长度，则可以在不阻塞部分微结构化层的情况下产生蚀刻剂气体的回流。如上所述，对蚀刻剂气体沿着光纤的长度通过微结构的流动有较高的阻力。因而，如果光纤足够长，在蚀刻剂气体被泵浦到微结构化光纤的开口端内时，即使部分微结构化区域还未密封，也将在微结构化区域内部产生压力。当释放微结构化光纤的导引端时，由于从光纤的导引端逸出的蚀刻剂气体的速率将大于蚀刻剂气体继续沿着光纤的长度传送的速率，而产生回流。可以发现，通过使用具有长度为30米或更长的微结构化光纤，可产生适当的回流。例如可以在体轴(bulkspool)上缠绕的光纤的导引端实现所述技术。图15示出了流程图600，其图释了上述技术。在步骤602中，蚀步骤中:'允;午在微结构化;域二产生蚀刻剂气体的压力。一最后，在步骤606中，光纤的导引端被释放，导致了穿过微结构化区域的所选择区域的蚀刻剂气体的回流。如上所述，根据光纤的长度，可能必要或不必要阻塞微结构化区域的一部分，以允许蚀刻剂气体的压力的产生。虽然上述描述包括了能使得本领域技术人员能够实现本发明的细节，但是应到意识到，该描述实际上是示意性的，并且本领域技术人员在这些教导下将很清楚许多改进和变型。因此，本发明仅仅由附带的权利要求限定，并且权利要求应该在现有技术容许的情况下尽可能进行广义的解释。权利要求1.一种用于将空气包覆光纤和光学装置连接在一起的方法，其特征在于包括(a)提供空气包覆光纤，所述空气包覆光纤具有纤芯区域、围绕纤芯区域的内部包覆区域、围绕内部包覆区域的空气包覆区域、以及围绕空气包覆区域的外部区域；(b)准备用于连接的空气包覆光纤的一部分，从所述部分移除空气包覆区域和外部区域，留下露出的内部包覆区域；以及(c)将光学装置连接到所述露出的内部包覆区域。2.如权利要求l所述的方法，其中，所述空气包覆光纤的空气包覆区域包括导气支撑结构，并且步骤(b)还包括使蚀刻剂气体流过所述支撑结构；将光纤的一部分加热，以使得蚀刻剂气体蚀刻掉被加热的光纤部分中的支撑结构；以及在蚀刻掉被加热的光纤部分中的支撑结构之后，从被加热的光纤部分移除外部区域，留下露出的内部包覆区域。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述光学装置是锥形光纤束。4.如权利要求l所述的方法，其中，所述光学装置连接到所述空气包覆光纤的露出的内部区域的一侧。5.如权利要求l所述的方法，其中，所述光学装置是第二空气包覆光纤。6.如权利要求l所述的方法，其中，将所述空气包覆光纤的露出的内部区域的导引端拼接到具有较大直径的光学装置的导引端，所述方法还包括在所述空气包覆光纤的露出的内部区域的导引端和所述光学装置的导引端之间提供锥形过渡。7.—种光泵浦系统，包括空气包覆光纤，其具有纤芯区域、内部包覆区域、空气包覆区域和外部区域，所述纤芯区域和内部包覆区域的分界面形成用于传送光学数据信号的内波导，并且所述内部包覆区域和空气包覆区域的分界面形成用于传送光泵浦信号的外波导，所述空气包覆光纤包括剥离区域，从所述剥离区域移除所述空气包覆区域和外部区域，以保留所述外波导；连接装置，用于将泵浦激光器连接到所述空气包覆光纤的剥离区域的外波导。8.如权利要求7所述的光泵浦系统，其中，所述连接装置包括锥形光纤束。9.如权利要求7所述的光泵浦系统，其中，所述连接装置包括第二空气包覆光纤。10.如权利要求7所述的光泵浦系统，其中，所述连接装置包括光学装置，所述光学装置的导引端的直径大于所述空气包覆光纤的露出的内部区域的导引端的直径，并且所述光泵浦系统还包括锥形光纤，所述锥形光纤在所述空气包覆光纤的露出的内部区域的导引端和所述光学装置的导引端之间提供锥形过渡。全文摘要在用于改变空气包覆光纤或其他微结构化光纤中的光纤微结构的所选择部分的技术中，使蚀刻剂气体流过光纤的微结构的所选择部分。然后，将热施加到所选择的光纤部分，使至少部分微结构被蚀刻掉。在另一技术中，光纤被连接到改变后的空气包覆光纤。提供空气包覆光纤，其具有纤芯、围绕纤芯的内部包覆区域、围绕内部包覆区域的空气包覆区域、和围绕空气包覆区域的外部区域。通过将该空气包覆区域及其外部的全部光纤区域移除掉从而暴露内部光纤区域，来准备空气包覆光纤的导引端以用于拼接。然后，空气包覆光纤的所准备导引端拼接到光学装置的导引端。文档编号H01S3/067GK101285914SQ20081009171公开日2008年10月15日申请日期2008年4月9日优先权日2007年4月10日发明者J·O·奥尔森,T·E·翁申请人:古河电子北美公司