Оптическое волокно с низкими изгибными потерями



Оптическое волокно с низкими изгибными потерями

 


Владельцы патента RU 2537086:

КОРНИНГ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

Изобретение относится к одномодовым оптическим волокнам с низкими изгибными потерями. Оптическое волокно включает в себя центральную область стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1макс показателя преломления в процентах. Первая внутренняя кольцевая область окружает сердцевину и имеет приращение Δ2 показателя преломления в процентах. Кольцевая область с понижением окружает внутреннюю кольцевую область и имеет приращение Δ3. Третья кольцевая область окружает кольцевую область с понижением и имеет приращение Δ4 показателя преломления в процентах. При этом Δ1макс423. Разность между Δ4 и Δ2 превышает 0,01, а объем |V3| профиля составляет, по меньшей мере, 60%Δ мкм2. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

По этой заявке испрашивается приоритет согласно предварительной заявки №61/241636 на патент США, поданной 11 сентября 2009 года, и не предварительной заявки №12/773358 на патент США, поданной 4 мая 2010 года, обе называются «Оптическое волокно с низкими изгибными потерями» (“Low bend loss optical fiber”), содержание которых является основанием и полностью включено в состав данной заявки посредством ссылки.

Уровень техники

Раскрытие относится к оптическому волокну, а более конкретно к одномодовым оптическим волокнам, которые имеют низкие изгибные потери на 1550 нм.

Оптические волокна с низкими изгибными потерями являются привлекательными волокнами для бытовых применений, поскольку они позволяют снижать затраты на монтаж. Для снижения изгибных потерь были предложены конфигурации профилей с легированным фтором кольцом или со случайно распределенными пустотами. Однако представляет интерес получение нечувствительного к изгибу волокна, в то же время удовлетворяющего требованиям стандарта G.652 и других стандартов (относительно диаметра модового поля, отсечки кабеля, дисперсии и т.д.).

Раскрытие изобретения

В этой заявке раскрываются одномодовые оптические волокна, которые включают в себя центральную область стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах, первую внутреннюю кольцевую область, окружающую упомянутую сердцевину, имеющую приращение Δ2 показателя преломления в процентах, кольцевую область с понижением, окружающую упомянутую внутреннюю кольцевую область и имеющую Δ3, и третью кольцевую область, окружающую кольцевую область с понижением, имеющую приращение Δ4 показателя преломления в процентах, где Δ1макс423. Область с понижением имеет объем V3 профиля, равный

2 R 2 R 3 Δ ( r ) r d r .

В некоторых вариантах осуществления разность между Δ4 и Δ2 больше чем 0,01, а величина объема |V3| профиля составляет, по меньшей мере, 60%Δ мкм2. Предпочтительно, чтобы волокно имело отсечку кабеля ниже чем 1260 нм и изгибные потери на 1550 нм в случае намотки на шпиндель диаметром 10 мм ниже чем 0,2 дБ/виток, и более предпочтительно, ниже чем 0,1 дБ/виток, еще более предпочтительно, ниже чем 0,075 дБ/виток, и наиболее предпочтительно, ниже чем 0,05 дБ/виток.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления профилю показателя преломления сердцевины волокна придана такая конфигурация, что волокно имеет длину волны нулевой дисперсии между 1300 и 1324 нм, диаметр модового поля от приблизительно 8,2 до приблизительно 9,5 мкм на 1310 нм и отсечку кабеля ниже чем 1260 нм.

Оптическое волокно может содержать центральную область стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах, первую внутреннюю кольцевую область, окружающую упомянутую сердцевину, имеющую приращение Δ2 показателя преломления в процентах, кольцевую область с понижением, окружающую упомянутую внутреннюю кольцевую область и имеющую Δ3 и третью кольцевую область, окружающую кольцевую область с понижением, имеющую приращение Δ4 показателя преломления в процентах; при этом упомянутая пониженная область с понижением имеет объем V3 профиля, равный

2 R 2 R 1 Δ ( r ) r d r ;

при этом центральная область стеклянной сердцевины имеет максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах и радиус r1, достаточный, чтобы приводить к диаметру модового поля большему чем 8,2 мкм на 1310 нм, и при этом величина разности между Δ4 и Δ2 и величина |V3| являются достаточно большими, чтобы приводить к отсечке 22-метрового кабеля ниже чем 1260 нм и изгибным потерям на 1550 нм в случае намотки на шпиндель диаметром 10 мм ниже чем 0,2 дБ/виток, более предпочтительно, ниже чем 0,1 дБ/виток, еще более предпочтительно, ниже чем 0,075 дБ/виток, и наиболее предпочтительно, ниже чем 0,05 дБ/виток. Предпочтительно, чтобы величина разности между Δ4 и Δ2 была больше чем 0,01, более предпочтительно, больше чем 0,02, еще более предпочтительно, больше чем 0,05. В некоторых вариантах осуществления разность между Δ4 и Δ2 превышает 0,08. Предпочтительно, чтобы разность между Δ4 и Δ2 была меньше чем 0,1. В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы разность между Δ4 и Δ2 была больше чем 0,01 и меньше чем 0,1. В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы разность между Δ4 и Δ2 была больше чем 0,01 и меньше чем приблизительно 0,05. Предпочтительно, чтобы кольцевая область с понижением имела такой объем V3 профиля, при котором |V3| составляет, по меньшей мере, 60%Δ мкм2, более предпочтительно, больше, чем приблизительно 65%Δ мкм2, а в некоторых случаях, больше, чем приблизительно 70%Δ мкм2 или 80%Δ мкм2. В некоторых вариантах осуществления объем V3 профиля кольцевой области с пониженным показателем преломления является таким, что |V3| составляет меньше чем приблизительно 120%Δ мкм2, более предпочтительно, меньше чем приблизительно 100%Δ мкм2.

Дальнейшие признаки и преимущества изложены в подробном описании осуществления изобретения ниже и будут очевидными для специалистов в данной области техники из этого описания или будут понятны при применении на практике вариантов осуществления, описанных в этой заявке, с учетом нижеследующего подробного описания, формулы изобретения и прилагаемого чертежа.

Должно быть понятно, что приведенное выше раскрытие изобретения и нижеследующее подробное описание осуществления изобретения являются только примерными и предназначены для получения общего представления или усвоения основных положений, необходимых для понимания сущности и характерных особенностей формулы изобретения. Сопровождающий чертеж включен сюда для обеспечения более полного понимания и, будучи включенным в это описание, составляет его неотъемлемую часть. Чертеж иллюстрирует один или несколько вариантов осуществления изобретения и совместно с описанием служит для пояснения принципов и работы различных вариантов осуществления.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пример профиля показателя преломления согласно одному примерному варианту осуществления оптического волокна.

Осуществление изобретения

Далее представлено подробное описание предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, пример которых показан на сопровождающем чертеже.

«Профиль показателя преломления» представляет собой зависимость между показателем преломления или относительным показателем преломления и радиусом волоконного световода.

«Относительный показатель преломления в процентах» определяется как Δ%=100×(ni2-nc2)/2ni2 и, как используется в этой заявке, nc является средним показателем преломления нелегированного диоксида кремния. Если не оговорено иное, используемый в этой заявке относительный показатель преломления представляется Δ, а значения его даются в единицах процентов, «%». В случаях когда показатель преломления области меньше, чем средний показатель преломления нелегированного диоксида кремния, относительный показатель преломления в процентах является отрицательным и обозначается как имеющий область с понижением или пониженный показатель преломления. В случаях когда показатель преломления области больше, чем средний показатель преломления области оболочки, относительный показатель преломления в процентах является положительным. В этой заявке «повышающей примесью» считается примесь, которая обладает свойством повышать показатель преломления относительно показателя преломления чистого нелегированного SiO2. В этой заявке «понижающей примесью» считается примесь, которая обладает свойством понижать показатель преломления относительно показателя преломления чистого нелегированного SiO2. Примеры повышающих примесей включают в себя GeO2, Al2O3, P2O5, TiO2, Cl, Br. Примеры понижающих примесей включают в себя фтор и бор.

«Хроматическая дисперсия» оптического волокна, в этой заявке называемая «дисперсией», если не указано иное, является суммой дисперсии материала, дисперсии световода и межмодовой дисперсии. В случае одномодовых оптических волокон межмодовая дисперсия равна нулю. Наклон дисперсии является скоростью изменения дисперсии в зависимости от длины волны.

Термин «α-профиль», или «альфа-профиль», относится к профилю относительного показателя преломления, выраженному, как Δ(r) в единицах процентов, где r является радиусом, который подчиняется уравнению

Δ(r)=Δ(r0)(1-[|r-r0|/(r1-r0)]α),

где r0 является точкой, в которой величина Δ(r) максимальна, r1 является точкой, в которой величина Δ(r)% равна нулю, и r находится в диапазоне r1<r<rf, при этом величина Δ определена выше, ri является начальной точкой α-профиля, rf является конечной точкой α-профиля, и α представляет собой показатель степени, который является вещественным числом.

Диаметр модового поля (ДМП) измеряют, используя способ Петермана II (Peterman II method), в котором 2w=ДМП и w2=(2∫f2rdr/∫[df/dr]2rdr), при этом пределы интегрирования составляют от 0 до ∞.

Сопротивление изгибу волоконного световода можно оценить посредством наведенного затухания в заранее заданных условиях испытаний, например, путем размещения или наматывания волокна вокруг шпинделя заданного диаметра, например наматывания 1 витка вокруг шпинделя диаметром 6 мм, 10 мм или 20 мм, или аналогичного диаметра (например, «потери на макроизгибах в 1×10 мм диаметре» или «потери на макроизгибах в 1×20 мм диаметре»), и измерения повышения затухания в расчете на виток.

Отсечка волокна измеряется с помощью стандартного теста отсечки 2-метрового волокна FOTP-80 (EIA-TIA-455-80), чтобы получить «длину волны отсечки волокна», также известную как «отсечка 2-метрового волокна» или «измеренная отсечка». Тест стандарта FOTP-80 выполняется либо чтобы исключать моды высокого порядка путем использования управляемой степени изгиба, либо чтобы нормировать спектральную характеристику волокна относительно спектральной характеристики многомодового волокна.

Под длиной волны отсечки кабеля, или «отсечкой кабеля», как она здесь называется, понимается результат теста отсечки 22-метрового кабеля, описанного в Процедурах Тестирования Оптического Волокна EIA-455, входящих в состав Волоконно-оптических Стандартов EIA-TIA, то есть Волоконно-оптических Стандартов Ассоциации электронной промышленности и Ассоциации телекоммуникационной промышленности, более известных как стандарты FOTP.

На фиг.1 показан один пример волокна 10, которое включает в себя центральную область 1 стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах. Первая внутренняя кольцевая область 2 окружает центральную область 1 сердцевины, при этом первая внутренняя кольцевая область 2 имеет приращение Δ2 показателя преломления в процентах. Кольцевая область 3 с понижением окружает первую внутреннюю кольцевую область 2 и имеет Δ3. Третья кольцевая область 4 окружает кольцевую область 3 с понижением и имеет приращение Δ4 показателя преломления в процентах. В предпочтительных вариантах осуществления Δ1423. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, области 1, 2, 3 и 4 непосредственно прилегают друг к другу. Однако это не является обязательным и, как вариант, можно использовать дополнительные области сердцевины и оболочки. Например, можно использовать внешнюю область оболочки (не показана), которая окружает кольцевую область 4 и имеет меньшее приращение Δ5 показателя преломления по сравнению с кольцевой областью 4.

Центральная область 1 сердцевины имеет внешний радиус r1, который определяется как место, где касательная линия, проведенная через максимум наклона показателя преломления центральной области 1 сердцевины, пересекает линию нулевого приращения. Предпочтительно, чтобы область 1 сердцевины имела приращение Δ1 показателя преломления в процентах от приблизительно 0,3 до приблизительно 0,5, более предпочтительно, от приблизительно 0,32 до приблизительно 0,45. В некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы Δ1 составляло от 0,32 до 0,40. Предпочтительно, чтобы радиус r1 сердцевины составлял от 3 до 5 мкм, более предпочтительно, от приблизительно 3,5 до приблизительно 4,5 мкм. Предпочтительно, чтобы центральная область 1 сердцевины имела значение альфа от приблизительно 10 до приблизительно 100.

В варианте осуществления, показанном на фиг.1, первая кольцевая область 2 окружает центральную область 1 сердцевины и имеет внутренний радиус r1 и внешний радиус r2, при этом r1 определен выше, а r2 определяется как место, где касательная линия, проведенная через максимум наклона показателя преломления внутреннего участка показателя преломления кольцевой области 3, пересекает линию нулевого приращения. В некоторых случаях показатель преломления в области 2 является по существу плоским. В других случаях профиль показателя преломления может быть градиентным. Более того, он может содержать флуктуации как результат малых вариаций в проектировании или процессе изготовления профиля. В некоторых вариантах осуществления первая кольцевая область содержит диоксид кремния, который является по существу нелегированным фтором или оксидом германия, т.е. так, что область является по существу свободной от фтора и оксида германия. Первая кольцевая область 2 имеет приращение Δ2 показателя преломления в процентах, которое рассчитывают с использованием:

Δ 2 = r 1 r 2 Δ ( r ) d r / ( r 2 r 1 ) .

Предпочтительно, чтобы первая внутренняя кольцевая область имела ширину от приблизительно 4 до приблизительно 10 мкм, более предпочтительно, от приблизительно 5 до приблизительно 7 мкм. Предпочтительно, чтобы отношение радиуса r1 сердцевины к радиусу r2 внутренней кольцевой области 2 составляло от приблизительно 0,35 до приблизительно 0,55, более предпочтительно, от приблизительно 0,40 до приблизительно 0,50.

Кольцевая область 3 с понижением имеет внутренний радиус r2 и внешний радиус r3, при этом r3 определяется как точка между кольцевой областью 3 с понижением и третьей кольцевой областью 4, где dΔ(r)/dr («r» представляет собой радиус), значение производной радиального профиля относительной разности Δ(r) показателей преломления, является максимальным. Предпочтительно, чтобы кольцевая область 3 с понижением имела приращение в процентах от приблизительно -0,3 до приблизительно -1, более предпочтительно, от -0,35 до -0,7, и наиболее предпочтительно, от -0,4 до -0,6.

Область 3 с понижением имеет объем V3 профиля, равный:

V 3 = 2 r 2 r 3 Δ ( r ) r d r .

Предпочтительно, чтобы объем |V3| составлял, по меньшей мере 60%Δ мкм2, более предпочтительно, больше чем приблизительно 65%Δ мкм2, а в некоторых случаях, больше чем приблизительно 70%Δ мкм2 или 80%Δ мкм2. В некоторых случаях может быть желательным поддерживать объем V3 профиля кольцевой области с пониженным показателем преломления таким, чтобы |V3| был меньше чем 120%Δ мкм2, более предпочтительно, меньше чем 100%Δ мкм2. Кольцевая область 3 с понижением имеет приращение Δ3 показателя преломления в процентах, которое между r2 и r3 вычисляют в соответствии с ∫Δ(3)dr/(r3-r2). Кольцевой участок с пониженным показателем преломления может содержать, например, стекло, содержащее множество пустот, или стекло, легированное понижающей примесью, такой как фтор, бор или их смесью, или стекло, легированное одной или несколькими такими понижающими примесями, и дополнительно, стекло, содержащее множество пустот. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления кольцевой участок с пониженным показателем преломления состоит из легированного фтором кварцевого стекла. В случаях когда оболочка включает в себя пустоты, в некоторых вариантах осуществления эти пустоты могут быть расположены не периодически в пределах кольцевого участка с пониженным показателем преломления. «Расположены не периодически» означает, что в поперечном сечении (таком как поперечное сечение, перпендикулярное продольной оси) оптического волокна, не периодически расположенные пустоты распределены случайно или не периодически по всему участку волокна (например, в пределах кольцевой области с пониженным показателем преломления). Аналогичные поперечные сечения, взятые в различных точках по длине волокна, будут выявлять различные узоры дырок, случайно распределенных по поперечному сечению, то есть различные поперечные сечения будут содержать разные узоры дырок, при этом распределения пустот и размеры пустот не будут точно совпадать. Имеется в виду, что дырки или пустоты являются не периодическими, то есть они не периодически расположены в структуре волокна. Эти пустоты вытянуты (удлинены) вдоль длины (то есть параллельно продольной оси) оптического волокна, но не продолжаются по всей длине всего волокна для типичных длин передающего волокна. Считается, что пустоты должны продолжаться по длине волокна на расстояние меньше 20 м, более предпочтительно, меньше 10 м, еще более предпочтительно, меньше 5 м, а в некоторых вариантах осуществления, меньше 1 м. Оптическое волокно, раскрытое в этой заявке, можно изготавливать способами, в которых используют режимы затвердевания предварительно отформованной заготовки, которые являются эффективными для захвата значительного количества газов в затвердевшей стеклянной заготовке, вызывая, таким образом, образование пустот в затвердевшей стеклянной заготовке оптического волокна. Вместо выполнения этапов по удалению этих пустот полученную заготовку используют для формирования оптического волокна с пустотами в нем. Как используется в этой заявке, диаметр дырки представляет собой самый длинный отрезок прямой линии, конечные точки которого расположены на внутренней поверхности оксида кремния, определяющий дырку при наблюдении оптического волокна в перпендикулярном сечении, расположенном поперек продольной оси волокна. Третья кольцевая область 4 окружает кольцевую область 3 с понижением и имеет приращение Δ4 показателя преломления в процентах, которое выше, чем Δ4 показателя преломления первой кольцевой области 2, в результате чего образуется область, которая является областью 4, легированной повышающей примесью, относительно внутренней кольцевой области 2. Заметим, что не является крайне необходимым, чтобы область 4 была легирована повышающей примесью, в смысле включения в область 4 повышающей примеси. Действительно, такой же эффект легирования повышающей примесью в кольцевой области 4 можно получить легированием внутренней кольцевой области 2 понижающей примесью относительно кольцевой области 4. Внутренний радиус r4 третьей кольцевой области определяется как точка, в которой начинается область с более высоким показателем преломления (по сравнению с показателем преломления внутренней кольцевой области 2). В некоторых вариантах осуществления участок с более высоким показателем преломления третьей кольцевой области 4 может начинаться в точке, где заканчивается кольцевая область 3 с понижением, таким образом, что r3 равен r4. В некоторых других вариантах осуществления радиальная точка r4 третьей кольцевой области 4 (то есть области, имеющей более высокий показатель преломления, чем первая кольцевая область 2) может быть отнесена на некоторое расстояние от внешней радиальной точки r3 кольцевой области 3 с понижением. Объем показателя преломления между внутренним радиусом r4 и внешним радиусом третьей кольцевой области 4 вычисляют согласно ∫Δ(4)dr/∫dr. Кольцевая область 4 имеет более высокий показатель преломления, чем первая внутренняя кольцевая область 2. Предпочтительно, чтобы участок с более высоким показателем преломления (по сравнению с первой внутренней областью 2) кольцевой области 4 продолжался, по меньшей мере, до точки, где оптическая мощность, которая должна передаваться по оптическому волокну, превышает или равна 90% передаваемой оптической мощности, более предпочтительно, до точки, где оптическая мощность, которая должна передаваться по оптическому волокну, превышает или равна 95% передаваемой мощности, и наиболее предпочтительно, до точки, где оптическая мощность, которая должна передаваться по оптическому волокну, превышает или равна 98% передаваемой оптической мощности. В предпочтительных вариантах осуществления третья кольцевая область, легированная повышающей примесью, продолжается, по меньшей мере, до некоторой радиальной точки вне области в волокне, где передается большая часть света, например, до, по меньшей мере, радиальной точки, равной приблизительно 30 мкм. Следовательно, объем V4A третьей кольцевой области 4, который определяется как объем, вычисляемый между внутренним радиусом r4 третьей кольцевой области, легированной повышающей примесью, и радиальным расстоянием в 30 мкм, составляет

V 4 A = 2 r 3 r 30 Δ ( 4 2 ) ( r ) r d r .

Предпочтительно, чтобы объем V4A был больше 5, более предпочтительно, больше 7, а в некоторых вариантах осуществления больше 10%Δ мкм2. Объем V4A третьей кольцевой области 4 может быть меньше, чем объем V4B третьей кольцевой области 4, при этом объем V4B, как используется в этой заявке, вычисляется от r3 до 62,5 мкм (то есть до внешнего диаметра волокна 125-микрометрового диаметра). В некоторых случаях объем V4B может быть больше 80%Δ мкм2, больше 200%Δ мкм2 или больше 300%Δ мкм2.

Как показано на фиг.1, третья кольцевая область 4 может быть отнесена от кольцевой области 3 или, альтернативно, кольцевая область 4 может непосредственно прилегать к кольцевой области 3. Кольцевая область 4 может продолжаться до внешнего, наибольшего радиуса оптического волокна. В некоторых вариантах осуществления Δ4 третьей кольцевой области больше 0,01%. В некоторых вариантах осуществления Δ4 показателя преломления третьей кольцевой области больше 0,01% по сравнению с внутренней кольцевой областью 2. В некоторых вариантах осуществления третья кольцевая область содержит хлор (Cl) в количестве, больше чем 1000 промилле, более предпочтительно, больше 1500 промилле и, наиболее предпочтительно, большем 2000 промилле (0,2%) по массе.

Примеры

Нижеследующими примерами поясняются различные варианты осуществления. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны в них без отступления от сущности или объема изобретения.

Ниже в таблицах приведены характеристики моделируемых иллюстративных примеров 1-18, имеющих показатель преломления, показанный на фиг.1. В частности, ниже для каждого примера показаны приращение Δ1 показателя преломления, альфа1 и внешний радиус R1 центральной области 1 сердцевины, приращение Δ2 показателя преломления и внешний радиус R2 и ширина W внутренней кольцевой области 2, внешний радиус R3, приращение Δ3 показателя преломления и объем V3 второй (с понижением) кольцевой области 3, приращение Δ4 показателя преломления, объем V4A третьей кольцевой области 4, который вычисляется между внутренним радиусом R4 третьей кольцевой области 4 и радиальным расстоянием в 30 мкм, объем V4B третьей кольцевой области 4, который вычисляется от R4 до 62,5 мкм (то есть до внешнего диаметра волокна). В некоторых вариантах осуществления R3 равен R4. R5 является внешним радиусом волокна. Кроме того, представлены: теоретическая длина волны отсечки в нанометрах, диаметр модового поля (ДМП) на 1310 нм, эффективная площадь на 1310 нм, хроматическая дисперсия на 1310 нм, наклон дисперсии на 1310 нм, затухание на 1310 нм, диаметр модового поля (ДМП) на 1550 нм, эффективная площадь на 1550 нм, хроматическая дисперсия на 1550 нм, наклон дисперсии на 1550 нм, затухание на 1550 нм, и изгибные потери, наведенные в одном витке диаметром 10 мм, в децибелах на виток на 1550 нм. Эти свойства в таблице 1 получены моделированием.

Таблица 1
Свойство Профиль 1 Профиль 2 Профиль 3 Профиль 4 Профиль 5 Профиль 6 Профиль 7 Профиль 8 Профиль 9
Δ1(%) 0,35 0,35 0,38 0,34 0,34 0,37 0,36 0,4 0,35
α1 20 20 20 20 20 20 20 20 20
R1(мкм) 4,1 4,1 4,1 4,3 4,3 4 4 4,1 3,9
Δ2(%) 0 0 0 0 0 0,035 0,040 0,024 0
R2(мкм) 9,76 9,76 9,76 12,73 12,73 9,8 9 12 8,5
W(мкм) 6 7 8 6,5 4,5 6,5 12 5 7
R3(мкм) 15,76 16,76 17,76 19,23 17,23 16,3 21 17 15,5
Δ3(%) -0,4 -0,4 -0,4 -0,4 -0,6 -0,4 -0,2 -1,3 -0,4
V3(%Δ·мкм2) -61,2 -74,3 -88,1 -83,1 -80,9 -67,9 -72 -188,5 -67,2
R4(мкм) 15,76 16,76 17,76 19,23 19,23 16,3 21 17 15,5
Δ4(%) 0,05 0,1 0,15 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
R5(мкм) 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5
V4a(%Δ·мкм2) 33 62 88 53 60 63 46 61 66
V4b(%Δ·мкм2) 183 363 539 354 354 364 347 362 367
Теоретическая отсечка (нм) 1074,4 883,1 817,2 904,3 904,3 943,2 923,7 1014,3 840,8
ДМП на 1310 нм (мкм) 8,5 8,8 8,5 9,0 9,0 8,9 9,0 8,7 8,6
Аэфф на 1310 нм (мкм2) 57,4 60,1 57,4 64,1 64,1 62,0 63,0 59,4 57,1
Дисперсия на 1310 нм (пс/нм/км) 0,07 -0,04 0,07 -0,17 -0,13 -0,08 -0,06 -0,23 0,06
Наклон дисперсии на 1310 нм (пс/нм2/км) 0,0887 0,0895 0,0887 0,0869 0,0872 0,0912 0,0909 0,0886 0,0912
Затухание на 1310 нм (дБ/км) 0,342 0,341 0,342 0,340 0,340 0,339 0,339 0,341 0,341
ДМП на 1550 нм (мкм) 9,6 9,9 9,6 10,3 10,3 10,1 10,2 9,8 9,6
Аэфф на 1550 нм (мкм2) 70,7 74,7 70,7 80,5 80,4 77,2 78,7 73,9 70,7
Дисперсия на 1550 нм (пс/нм/км) 17,7 17,8 17,7 17,0 17,1 18,1 18,0 17,4 18,3
Наклон дисперсии на 1550 нм (пс/нм2/км) 0,0631 0,0641 31,0697 0,0613 0,0619 0,0653 0,0643 0,0635 0,0650
Затухание на 1550 нм (дБ/км) 0,194 0,193 0,194 0,193 0,193 0,192 0,191 0,193 0,193
Изгибные потери (дБ/виток диаметром 10 мм) <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,05 <0,1
Свойство Профиль 10 Профиль 11 Профиль
12
Профиль 13 Профиль 14 Профиль 15 Профиль 16 Профиль 17 Профиль 18
Δ1(%) 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,24 0,28 0,34 0,34
α1 20 20 20 20 20 20 20 20 20
R1(мкм) 4 4 4 4 4,3 4,3 4,2 4 4
Δ2(%) 0 0 0 0 0 -0,1 -0,08 0 0
R2(мкм) 9,8 9,8 10 10 14 14 14 9,5 9,5
W(мкм) 5 5 4 4 4 7 4 6 6
R3(мкм) 14,8 14,8 14 14 18 21 18 15,5 15,5
Δ3(%) -0,7 -1 -1,3 -1,3 -1,3 -0,4 -1,3 -0,5 -0,5
V3(%Δ·мкм2) -86,1 -123 -124,8 -124,8 -166,4 -98 -166,4 -75 -75
R4(мкм) 14,8 14,8 14 20 18 21 18 15,5 15,5
Δ4(%) 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0 0 0,01 0,03
R5(мкм) 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5
V4a(%Δ·мкм2) 68 136 70 141 58 46 46 7 20
V4b(%Δ·мкм2) 369 737 371 701 358 347 287 37 110
Теоретическая отсечка (нм) 842,7 592,8 842,7 592,8 904,3 915,2 988,1 1097,0 1035,4
ДМП на 1310 нм (мкм) 8,8 8,8 8,8 8,8 9,0 9,1 8,8 8,8 8,8
Аэфф на 1310 нм (мкм2) 59,9 59,8 59,8 59,8 64,2 65,1 61,5 59,8 59,8
Дисперсия на 1310 нм (пс/нм/км) -0,15 0,04 0,01 0,01 -0,21 0,24 0,02 -0,14 -0,14
Наклон дисперсии на 1310 нм (пс/нм2/км) 0,0909 0,0916 0,0917 0,0917 0,0867 0,0856 0,0857 0,0906 0,0906
Затухание на 1310 нм (дБ/км) 0,341 0,341 0,341 0,341 0,340 0,340 0,341 0,341 0,341
ДМП на 1550 нм (мкм) 9,9 9,8 9,8 9,8 10,3 10,3 10,0 9,9 9,9
Аэфф на 1550 нм (мкм2) 74,7 74,1 74,3 74,3 80,7 81,7 77,0 74,6 74,6
Дисперсия на 1550 нм (пс/нм/км) 18,2 18,5 18,6 18,6 16,9 17,1 16,9 18,1 18,1
Наклон дисперсии на 1550 нм (пс/нм2/км) 0,0660 0,0670 0,0673 0,0673 0,0614 0,0595 0,0603 0,0655 0,0655
Затухание на 1550 нм (дБ/км) 0,193 0,193 0,193 0,193 0,193 0,193 0,193 0,193 0,193
Изгибные потери (дБ/виток диаметром 10 мм) <0,1 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,1 <0,05 <0,1 <0,1

Волокна, перечисленные выше, имеют теоретическую длину волны отсечки, полученную моделированием, ниже 1100 нм. Все эти волокна имеют длину волны отсечки кабеля (при длине кабеля 22 м) ниже 1260 нм. Нижеследующие волокна в таблице 2 были изготовлены с использованием процесса OVD (внешнего химического напыления) изготовления, при этом каждое волокно было вытянуто из предварительно формованных заготовок оптического волокна со скоростью 10 м/с и имеет нанесенные на него стандартные первичное и вторичное покрытия из уретан акрилата. После чего были измерены их свойства.

Таблица 2
Параметр Пример 19 Пример 20 Пример 21 Пример 22 Пример 23 Пример 24 Пример 25 Сравнительный пример 26
Δ1(%) 0,37 0,35 0,35 0,34 0,37 0,40 0,40 0,33
R1(мкм) 4,5 4,5 4,5 4,3 4,5 4,2 4,6 4,1
Повышающая примесь в области 1 сердцевины GeO2 GeO2 GeO2 GeO2 GeO2 GeO2 GeO2 GeO2
Δ2(%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
R2(мкм) 12 9,5 9,6 9,4 9,3 8 8,3 9,8
Повышающая примесь во внутренней кольцевой области 2 нет нет нет нет нет нет нет нет
Δ3(%) -0,35 -0,44 -0,40 -0,43 -0,36 -0,48 -0,47 -0,44
R3(мкм) 20 17,9 17,5 17,7 18,1 15,8 16,5 17,9
V3(%Δ·мкм2) -73 -87 -78 -87 -67 -79 -76 -90
R4(мкм) 20 17,9 17,5 17,7 18,1 15,8 16,5 17,9
Повышающая примесь в области 3 F F F F F F F F
Δ4(%) 0,03 0,03 0,06 0,02 0,02 0,02 0,03 0,00
R5(мкм) 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5
Повышающая примесь в области 4 GeO2 Cl Cl Cl Cl Cl Cl нет
Концентрация повышающей примеси в области 4 (мас.%) 0,65 0,32 0,6 0,25 0,25 0,25 0,32 нет данных
Объем V4A легированной области от R4 до 30 мкм (%Δ·мкм2) 15 11 38 8 12 12 17 0
Затухание на 1550 нм (дБ/км) 0,19 0,191 0,192 0,186 0,186 0,191 0,184 0,184
Отсечка при 22 м (нм) 1255 1266 1230 1239 1220 1205 1260 1351
ДМП на 1310 нм (мкм) 8,98 8,73 8,54 8,67 8,58 8,25 8,39 8,85
Длина волны нулевой дисперсии 1320 1327 1324 1326 1330 1321 1315 1326
Наклон дисперсии на 1310 нм (пс/нм2/км) 0,084 0,086 0,085 0,087 0,086 0,088 0,087 0,087
Изгибные потери (дБ/виток), шпиндель диаметром 10 мм 0,06 0,017 0,071 0,043 0,084 0,027 0,044 0,084
Изгибные потери (дБ/виток), шпиндель диаметром 15 мм нет данных 0,006 0,032 0,017 0,032 0,012 0,015 0,015
Изгибные потери (дБ/виток), шпиндель диаметром 20 мм нет данных 0,003 0,029 0,009 0,028 0,015 0,005 0,013
Изгибные потери (дБ/виток), шпиндель диаметром 30 мм нет данных 0,002 0,010 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001

Как можно видеть из таблиц 1 и 2 выше, а также из таблицы 3 ниже, приведенные здесь примеры иллюстрируют примерные волокна, в которых используются центральная область стеклянной сердцевины, имеющая Δ1 показателя преломления, первая внутренняя кольцевая область, имеющая Δ2 показателя преломления, кольцевая область с понижением, имеющая Δ3 показателя преломления, и третья кольцевая область, имеющая приращение Δ4 показателя преломления в процентах; где Δ1423, при этом разность между Δ4 и Δ2 больше чем или равна 0,01, а абсолютное значение объема профиля, |V3|, составляет, по меньшей мере, 60%Δ мкм2. Эти волокна имеют отсечку кабеля ниже чем 1260 нм (за исключением сравнительного примера 26, в котором не выявлена длина волны отсечки кабеля ниже чем 1260 нм) и изгибные потери ниже чем 0,2 дБ/виток при намотке на шпиндель диаметром 10 мм. Кроме того, эти волокна имеют диаметр модового поля (ДМП) от приблизительно 8,2 до приблизительно 9,5 мкм на 1310 нм, длину волны нулевой дисперсии от 1300 от 1324 нм, наклон дисперсии на 1310 нм меньше 0,09 пс/нм2/км и изгибные потери на 1550 нм в случае намотки на шпиндель диаметром 10 мм - ниже 0,2 дБ/виток, более предпочтительно, ниже 0,1 дБ/виток, еще более предпочтительно, ниже 0,075 дБ/виток, и наиболее предпочтительно, ниже 0,05 дБ/виток. Кроме того, на 1550 нм в случае намотки на шпиндель диаметром 15 мм эти волокна имеют изгибные потери ниже 0,05 дБ/виток, более предпочтительно, ниже 0,03 дБ/виток, в случае шпинделя диаметром 20 мм - ниже 0,03 дБ/виток, более предпочтительно, ниже 0,01 дБ/виток и в случае шпинделя диаметром 30 мм - ниже 0,01 дБ/виток, более предпочтительно, ниже 0,005 дБ/виток.

Следующие примеры, приведенные в таблице 3 ниже, получены моделированием. Хотя в этих примерах не представлена длина волны нулевой дисперсии, во всех случаях эта длина волны была между 1300 и 1324 нм.

Таблица 3
Свойство Профиль
27
Профиль 28 Профиль 29 Профиль 30 Профиль 31 Профиль 32 Профиль 33 Профиль 34 Профиль 35
Δ1(%) 0,32 0,32 0,32 0,32 0,34 0,34 0,36 0,36 0,38
α1 12 12 12 12 12 12 12 12 12
R1(мкм) 4 4 4,2 4,2 4 4,2 4 4,2 4
Δ2(%) 0 0 0 0 0 0 0 0 0
R2(мкм) 8,7 8,7 9,1 9,1 8,7 9,1 8,7 9,1 8,7
W(мкм) 8,6 9,2 8,0 9,0 8,2 7,4 7,9 6,5 7,2
R3(мкм) 17,3 17,9 17,2 18,1 16,9 16,5 16,6 15,6 15,9
Δ3(%) -0,45 -0,45 -0,45 -0,45 -0,45 -0,45 -0,45 -0,45 -0,45
V3(%Δ·мкм2) -100 -110 -95 -110 -95 -85 -90 -72 -80
R4(мкм) 17,3 17,9 17,2 18,1 16,9 16,5 16,6 15,6 15,9
Δ4(%) 0,02 0,02 0,02 0,04 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
R5(мкм) 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5 62,5
V4a(%Δ·мкм2) 12,0 11,6 12,1 22,9 12,3 12,6 12,5 13,1 12,9
V4b(%Δ·мкм2) 72,2 71,7 72,2 143,1 72,4 72,7 72,6 73,3 73,1
Отсечка кабеля (нм) 1206 1234 1245 1255 1226 1253 1246 1252 1250
ДМП на 1310 нм (мкм) 8,84 8,84 8,99 8,99 8,66 8,81 8,51 8,66 8,36
Изгибные потери (дБ/виток диаметром 10 мм) на 1550 нм 0,09 0,04 0,07 0,06 0,06 0,07 0,04 0,1 0,05
Свойство Профиль 36 Профиль 37 Профиль 38
Δ1(%) 0,38 0,4 0,4
α1 12 12 12
R1(мкм) 4,2 4 4,2
Δ2(%) 0 0 0
R2(мкм) 9,1 8,7 9,1
W(мкм) 5,7 6,5 4,8
R3(мкм) 14,9 15,2 13,9
Δ3(%) -0,45 -0,45 -0,45
V3(%Δ·мкм2) -62 -70 -50
R4(мкм) 14,9 15,2 13,9
Δ4(%) 0,02 0,02 0,02
R5(мкм) 62,5 62,5 62,5
V4a(%Δ·мкм2) 13,6 13,4 14,1
V4b(%Δ·мкм2) 73,7 73,5 74,2
Отсечка кабеля (нм) 1259 1255 1258
ДМП на 1310 нм (мкм) 8,51 8,23 8,38
Изгибные потери (дБ/виток диаметром 10 мм) на 1550 нм 0,12 0,06 0,17

Пример 39

Было изготовлено оптическое волокно, которое имеет такой же общий профиль показателя преломления, как показан на фиг.1, то есть волокно, содержащее центральную область 1 сердцевины из оксида кремния, легированного GeO2, со ступенчатым показателем преломления, имеющую +0,36%Δ1, R1=4,5 мкм, вторую внутреннюю кольцевую область 2, состоявшую из нелегированного оксида кремния, имеющую нулевое приращение Δ2 показателя преломления, R2=10 мкм, область 3 с понижением, R3=13 мкм, содержащую оксид кремния, легированный фтором (0,6 мас.%), с пустотами, образованными газообразным криптоном, начинающуюся от радиуса приблизительно 10 мкм и имеющую радиальную ширину (R3-R2), равную 3 мкм. Третья кольцевая область 4 была образована из оксида кремния, легированного хлором (легирование хлором из парообразной фазы осуществлялось во время затвердевания сажи, напыленной посредством OVD), при этом формировалась внешняя область 4 оболочки, легированная повышающей примесью, имеющая +0,02%Δ4, R4=62,5 мкм, с объемом V4A повышающей примеси, от внешнего диаметра 13 мкм до радиуса 30 мкм волокна, приблизительно 15%Δ мкм2. В поперечном сечении торцевой поверхности волокна в сканирующем электронном микроскопе (SEM) была видна сердцевина из GeO2-SiO2 радиусом приблизительно 4,5 мкм, окруженная близкой к оболочке областью с внешним радиусом 10 мкм, свободной от пустот, окруженной областью оболочки (кольцом толщиной приблизительно 3 мкм) с внешним радиусом 13 мкм, содержавшей пустоты, которая была окружена внешней оболочкой из чистого оксида кремния, свободной от пустот, имевшей внешний диаметр приблизительно 125 мкм (все радиальные размеры измерялись от центра оптического волокна). В кольцевой области, содержавшей пустоты, приблизительно 6% площади было занято дырками (100% криптона по объему), и на этой площади были дырки со средним диаметром 0,17 мкм, наименьшим диаметром 0,03 мкм и максимальным диаметром 0,45 мкм, что давало в сумме 400 дырок в поперечном сечении волокна. Общая площадь в процентах пустот в волокне (площадь дырок, деленная на общую площадь поперечного сечения оптического волокна, умноженная на 100) была приблизительно 0,1%. Этот волокно было вытянуто из предварительно формованной заготовки со скоростью 10 м/с и имело стандартные первичное и вторичное покрытия из уретан акрилата. Свойства этого волокна были следующими: затухание на 1550 нм было 0,204 дБ/км; длина волны отсечки 22-метрового волокна составляла 1250 нм; на 1310 нм диаметр модового поля составлял 8,51 мкм; изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 10 мм составляли 0,004 дБ/виток, изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 15 мм составляли 0,004 дБ/виток; изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 20 мм составляли 0,000 дБ/виток; изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 30 мм составляли 0,000 дБ/виток; длина волны нулевой дисперсии (нулевой лямбды) была 1317 нм, наклон дисперсии при нулевой лямбде 0,090 пс/нм2/км. Свойства этого волокна свидетельствуют, что оно соответствует G.652 и имеет превосходные изгибные потери.

Пример 40 (сравнительный)

Было изготовлено волокно, аналогичное оптическому волокну из примера 27, содержащее пустоты, но без внешней оболочки, и оно имело на 1310 нм диаметр модового поля 8,41 мкм, отсечку 1355 нм при длине 22 м, изгибные потери на 1550 нм в случае диаметра шпинделя 10 мм были 0,015 дБ/виток, изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 15 мм были 0,009 дБ/виток; изгибные потери на 1550 нм в случае шпинделя диаметром 20 мм были 0,000 дБ/виток; изгибные потери на 1550 нм в случае диаметра шпинделя 30 мм были 0,000 дБ/виток; длина волны нулевой дисперсии (нулевой лямбды) составляла 1317 нм, наклон дисперсии при нулевой лямбде 0,090 пс/нм2/км. Это волокно не соответствовало стандартам G.652 в части отсечки при длине 22 м. Результаты показывают, что волокно с повышающей примесью (из примера 27) имело длину волны отсечки на 105 нм ниже при сохранении аналогичных характеристик диаметра модового поля и изгиба.

Должно быть понятно, что приведенное выше описание является только примером и предназначено для предоставления общего описания, необходимого для понимания основных свойств и характерных особенностей волокон, которые определяются формулой изобретения. Сопровождающий чертеж включен в заявку для обеспечения лучшего понимания предпочтительных вариантов осуществления и составляет ее неотъемлемую часть. Чертеж иллюстрирует различные признаки и варианты осуществления, которые совместно с их описанием служат для пояснения их принципов и работы. Для специалистов в данной области должно быть очевидным, что в предпочтительных вариантах осуществления, описанных в заявке, могут быть сделаны различные модификации без отступления от сущности или объема прилагаемой формулы изобретения.

1. Оптическое волокно, содержащее:
центральную область стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах, первую внутреннюю кольцевую область, окружающую упомянутую сердцевину, имеющую приращение Δ2 показателя преломления в процентах, кольцевую область с понижением, окружающую упомянутую внутреннюю кольцевую область и имеющую Δ3, и третью кольцевую область, окружающую кольцевую область с понижением, имеющую приращение Δ4 показателя преломления в процентах; где Δ1макс423, при этом разность между Δ4 и между Δ2 больше чем или равна 0,01, а объем V3 профиля равен:
V 3 = 2 r 2 r 3 Δ ( r ) r d r ,
при этом |V3| составляет по меньшей мере 60%Δ мкм2 и упомянутое волокно имеет отсечку кабеля ниже 1260 нм.

2. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет изгибные потери ниже чем 0,2 дБ/виток при намотке на шпиндель диаметром 10 мм.

3. Оптическое волокно по п.1, в котором разность между Δ4 и Δ2 больше чем 0,05.

4. Оптическое волокно по п.1, в котором объем V4 третьей кольцевой области 4, при вычислении от внутреннего радиуса кольцевой области 4 до радиального расстояния в 30 мкм от осевой линии волокна, составляет больше чем 5%Δ мкм2.

5. Оптическое волокно по п.2, в котором объем V4 третьей кольцевой области 4, при вычислении от внутреннего радиуса кольцевой области 4 до радиального расстояния в 30 мкм от осевой линии волокна, составляет больше чем 5%Δ мкм2.

6. Оптическое волокно по п.1, в котором разность между Δ4 и Δ2 составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,05.

7. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет нулевую дисперсию на длине волны между 1300 и 1324 нм.

8. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет диаметр модового поля на 1310 нм от приблизительно 8,2 до приблизительно 9,5.

9. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет объем |V3| профиля по меньшей мере 70%Δ мкм2.

10. Оптическое волокно по п.9, причем упомянутое волокно имеет изгибные потери на длине волны 1550 нм ниже чем 0,1 дБ/виток на шпинделе диаметром 10 мм.

11. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет изгибные потери на длине волны 1550 нм ниже чем 0,1 дБ/виток на шпинделе диаметром 10 мм.

12. Оптическое волокно по п.9, причем упомянутое волокно имеет отсечку 22-метрового кабеля ниже чем 1260 нм.

13. Оптическое волокно по п.1, причем упомянутое волокно имеет отсечку 22-метрового кабеля ниже чем 1260 нм.

14. Оптическое волокно по п.1, в котором Δ4 третьей кольцевой области больше чем 0,01%.

15. Оптическое волокно по п.13, в котором третья кольцевая область содержит Cl в количестве, большем чем 2000 промилле.

16. Оптическое волокно по п.1, в котором третья кольцевая область продолжается, по меньшей мере, до точки, где оптическая мощность, которая должна передаваться через оптическое волокно, превышает или равна 90% оптической мощности, передаваемой по волокну.

17. Оптическое волокно, содержащее центральную область стеклянной сердцевины, имеющую максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах, первую внутреннюю кольцевую область, окружающую упомянутую сердцевину, имеющую приращение Δ2 показателя преломления в процентах, кольцевую область с понижением, окружающую упомянутую внутреннюю кольцевую область и имеющую Δ3, и третью кольцевую область, окружающую кольцевую область с понижением, имеющую приращение Δ4 показателя преломления в процентах; при этом упомянутая кольцевая область с понижением имеет объем V3 профиля, равный:
V 3 = 2 r 2 r 3 Δ ( r ) r d r ,
в котором центральная область стеклянной сердцевины имеет максимальное приращение Δ1 показателя преломления в процентах и радиус r1, достаточный, чтобы приводить к диаметру модового поля большему чем 8,2, и в котором величина разности между Δ4 и Δ2 и величина |V3| являются достаточно большими, чтобы приводить к отсечке 22-метрового кабеля ниже чем 1260 нм и изгибным потерям на длине волны 1550 нм ниже чем 0,2 дБ/виток на шпинделе диаметром 10 мм.

18. Оптическое волокно по п.17, дополнительно имеющее изгибные потери ниже, чем 0,1 дБ/виток на шпинделе диаметром 10 мм.

19. Оптическое волокно по п.17, в котором объем V4 третьей кольцевой области 4, при вычислении от внутреннего радиуса кольцевой области 4 до радиального расстояния в 30 мкм от осевой линии волокна, превышает 5%Δ мкм2.

20. Оптическое волокно по п.18, в котором объем V4 третьей кольцевой области 4, при вычислении от внутреннего радиуса кольцевой области 4 до радиального расстояния в 30 мкм от осевой линии волокна, превышает 5%Δ мкм2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коллиматорам, которые могут быть использованы для освещения жидкокристаллических экранов. Коллиматор выполнен в виде клиновидного оптического волновода, который имеет первый конец, второй конец, противолежащий первому концу.

Изобретение относится к области лазерной техники, в частности к устройствам для передачи лазерного излучения. Устройство содержит полый наносветовод, сердцевина которого заполнена водой или водным раствором с показателем преломления, большим показателя преломления оболочки.

Изобретение относится к области защищенных документов, таких как банкноты, паспорта и кредитные карты. Защищенный документ содержит непрозрачную подложку, оптический волновод, расположенный на подложке и/или в ней и по меньшей мере один ответвитель для введения света в волновод или выведения света из волновода.

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконных линиях связи, а также при создании датчиков физических величин. Устройство содержит световедущую жилу из кварца или из кварца, легированного азотом, отражающую оболочку из кварца, легированного фтором, круглые нагружающие стержни из кварца, легированного бором, в оболочке из чистого кварца или из кварца, легированного фтором, и защитно-упрочняющее полимерное покрытие.

Изобретение относится к устройствам задней подсветки жидкокристаллических дисплеев. Согласно первому варианту устройства узел задней подсветки включает в себя волновод с множеством светодиодов, расположенных в полостях в задней поверхности в центральной области волновода.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является улучшение эффективности освещения портативных осветительных устройств.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для создания распределительных систем измерения температуры и деформации. Бриллюэновская система для отслеживания температуры и деформации содержит одно- или двухстороннее волокно с множеством волоконных брэгговских решеток (ВБР) на разных длинах волн и лазерную систему с задающей накачкой, настраиваемую в диапазоне существенно большем, чем бриллюэновский сдвиг.

Низкопрофильная линза с боковым излучением для светодиодного кристалла имеет две связки различных волноводов, продолжающихся радиально от центральной светоизлучающей линзы.

Изобретение относится к области оптоволоконной связи, в частности к волокну, имеющему значительно сниженные потери на изгибе. .

Изобретение относится к области оптической связи. .

Группа изобретений относится к области волоконных световодов, стойких к воздействию ядерного и/или ионизирующего излучения. Волоконный световод получают методом химического осаждения кварцевого стекла из смеси исходных газообразных реагентов. Световод имеет сердцевину из нелегированного кварцевого стекла с малым содержанием хлора в стекле сердцевины за счет значительного избытка кислорода O2 над тетрахлоридом кремния SiCl4 при изготовлении. Технический результат - обеспечение повышенной радиационной стойкости световода в ближнем ИК-диапазоне за счет подавления радиационно-наведенного поглощения света. 5 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области сварки оптических волокон. Картридж для устройства сварки оптических волокон содержит основание в виде позиционируемой на рабочей поверхности пластины прямоугольной формы в плане, на лицевой поверхности которой по краям одних противоположно лежащих сторон расположены выступающие вверх призматической формы блоки с гнездами для закрепления стержневых электродов, выставленных соосно заостренными концами навстречу друг другу над центральной частью пластины между блоками. Стержневые электроды на других концах выполнены с узлами подсоединения к источнику питания для формирования дуговой сварки. В центральной части пластины закреплена рабочая площадка с гнездами в виде соосных каналов, расположенных вдоль оси, перпендикулярной оси, проходящей через стержневые электроды с пересечением последней в зоне дуговой сварки для позиционирования подлежащих свариванию концов оптических волокон в зоне дуговой сварки. Рабочая площадка выполнена с двумя разнесенными на расстоянии друг от друга направляющими, на которых сформированы указанные V-образной формы каналы, уложенные в ответные канавки, выполненные с тыльной стороны пластины в призматической формы блоках со сквозными отверстиями для установки стержневых электродов, оснащенных узлами их перемещения вдоль этих отверстий для регулирования положения их заостренных концов по отношению друг к другу и к оси, проходящей через соосные проточки. В каждом призматической формы блоке выполнено сквозное отверстие для размещения стаканообразного элемента с элементом фиксации стержневого электрода. Технический результат - упрощение конструкции, повышение ее эффективности и удобства пользования. 4 ил.

Изобретение относится к устройству удаления оболочки оптического волокна. В устройстве (11) удаления оболочки оптического волокна для вытягивания стеклянного волокна (1а) из покрытия (1b) путем разрезания покрытия (1b) в части (31) для удаления оболочки и перемещения части (13) для удержания оптического волокна в сторону от основного блока (12) устройства удаления оболочки в нагретом состоянии часть (31) для удаления оболочки выполнена с опорным элементом (43) нагревателя, на котором установлен нагреватель (42), опорный элемент (43) нагревателя размещен в углубленной приемной части, образованной в корпусе (12а), теплоизолирующий промежуток (55) образован между углубленной приемной частью (51) и опорным элементом (43) нагревателя, боковая поверхность опорного элемента (43) нагревателя и внутренняя поверхность боковой стенки (51b) углубленной приемной части (51) входят в контакт друг с другом посредством бокового ребра (61), выполненного на опорном элементе (43) нагревателя, Технический результат - обеспечение возможности удаления покрытия без проникновения воды и с меньшим тяговым усилием, которое требуется для удаления покрытия. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к осветительному устройству, содержащему волновод. Устройство содержит волноводный элемент с первой и второй наружной поверхностями и границей волновода. Источник излучения на светодиодах с опциональным коллимационным оптическим элементом предназначен для ввода излучения в волноводный элемент через границу волновода. Первая наружная поверхность содержит структуры для вывода излучения из волноводного элемента через вторую наружную поверхность. Устройство содержит полость с отражателем для отражения излучения в полости в направлении в сторону от второй наружной поверхности. Технический результат - обеспечение компактного и тонкого осветительного устройства, которое можно подвесить к потолку, и обеспечение освещения с потолка, с помощью излучения света вверх, и освещение конкретной области с помощью излучения света вниз. 14 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к осветительным устройствам. В светоизлучающем устройстве источник света имеет узкое или ограниченное распределение интенсивности света. Устройство скомпоновано так, что свет от источника выводится с более широким пространственным распределением интенсивности света через периферийную поверхность на участке вывода света в виде воронки. Светоизлучающее устройство дополнительно содержит участок смешивания света, излучаемого из источника. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к одномодовым оптическим волокнам, имеющим низкий коэффициент затухания. Оптическое волноводное волокно включает сердцевину и оболочку. Сердцевина включает в себя альфа-профиль, где альфа (α) больше 2,5 и меньше 3,0. Сердцевина и оболочка обеспечивают волокно с коэффициентом затухания менее 0,331 дБ/км на длине волны 1310 нм, коэффициентом затухания менее 0,328 дБ/км на длине волны 1383 нм, коэффициентом затухания менее 0,270 дБ/км на длине волны 1410 нм и коэффициентом затухания менее 0,190 дБ/км на длине волны 1550 нм. Также обеспечен способ изготовления оптического волокна. Технический результат - снижение коэффициента затухания и потерь на изгибе. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил., 5 табл.

Изобретение относится к методам химического парофазного осаждения для изготовления кварцевых световодов с малыми оптическими потерями. Согласно способу внутрь трубки заготовки волоконного световода вводят сухие, содержащие дейтерий газы, например пары диметилсульфоксида Д6. Легирование осаждаемых слоев стекла сердцевины и оболочки малыми добавками дейтерия производят как в процессе осаждения слоев, так и при высокотемпературном сжатии трубки. Технический результат - снижение оптических потерь световода и массоуноса заготовок, сокращение длительности процесса их изготовления. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение касается идентификации оптических волокон. Сущность заявленного решения заключается в том, что в каждое волокно оптической линии вводят оптический зондирующий сигнал. Последовательно считывают каждый указанный сигнал, прошедший через соответствующее волокно линии, и идентифицируют оптическое волокно в линии на основании полученного сигнала. При этом зондирующий сигнал для каждого волокна линии имеет неповторяющуюся последовательность оптических импульсов, которая характеризует номер оптического волокна в линии. Технический результат - автоматизация процесса идентификации оптических волокон, повышение достоверности идентификации концов оптических волокон независимо от их числа, расположения и цветовой маркировки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к волоконной оптике. Фотонно-кристаллическое халькогенидное волокно состоит из центрального волноведущего стержня из халькогенидного стекла, микроструктурной волноведущей оболочки из чередующихся слоев халькогенидного стекла и воздушных зазоров и второй защитной микроструктурной оболочки из многокомпонентного стекла. Способ его изготовления включает предварительную вытяжку стержней. Далее формируют халькогенидную вставку путем укладки стержней из халькогенидного стекла с соответствующими воздушными зазорами, а затем укладывают внешние поддерживающие тонкостенные капилляры из многокомпонентного стекла в толстостенную трубку из многокомпонентного стекла. Технический результат - обеспечение высокой нелинейности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к осветительному устройству. Устройство содержит источник света и линзу, размещенную перед источником света. Линза снабжена поверхностью входа света на стороне, обращенной к источнику света, и поверхностью выхода света на стороне, удаленной от источника света. Линза включает в себя некоторое количество полосковых взаимно соединенных вблизи вторых концов удлиненных световодных элементов, которые содержат поверхность входа света и поверхность выхода света. Световые лучи, излучаемые источником света, передаются в удлиненных световодных элементах за счет полного внутреннего отражения. Технический результат - уменьшение воспринимаемой яркости за счет увеличения поверхности выхода света относительно поверхности излучения света. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх