專利名稱：保偏光纖和光纖陀螺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法涉及一種保偏光纖，其適合用于生產(chǎn)光纖陀螺，該光纖陀螺在移動體如飛行器上用于精確的姿態(tài)和位置控制。更具體地，本發(fā)明涉及一種保偏光纖，其性能在以小彎曲半徑彎曲時不容易惡化并且具有穩(wěn)定的性能，并且涉及使用該保偏光纖的光纖陀螺。
背景技術(shù)：
保偏光纖是能夠?qū)嵤┕鈧鬏斖瑫r保持線性偏振的單模光學波導(單模纖)。圖1示出其典型結(jié)構(gòu)。保偏光纖1由中央芯2，設(shè)置在關(guān)于該芯2的相對側(cè)的一對應力施加部分3a和3b，以及圍繞芯2和應力施加部分3a和3b的包層4形成。該保偏光纖1的應力施加部分3a和3b是一對玻璃區(qū)域，用于引起芯2中的雙折射，其在長度方向上延伸，并且其分開提供在包層4內(nèi)并且設(shè)置在關(guān)于直徑而相對的位置。其一種迄今為止已知的類型的特征在于應力施加部分3a和3b的熱膨脹系數(shù)與包層4不同，并且應力施加部分3a和3b的至少一個的橫截面的尺度大于芯2的直徑。包括這種結(jié)構(gòu)的保偏光纖稱為PANDA(保偏和減吸光纖)。
傳統(tǒng)地已經(jīng)采用保偏光纖作為用于耦合表現(xiàn)偏振相關(guān)性的光學部件的光纖。另外，保偏光纖本身被制造為形成光學傳輸部件，例如纖光柵和光纖耦合器，以便于它們使用在光學傳輸裝置和各種類型的測量設(shè)備、例如光纖陀螺儀中(見日本未審查專利申請，第一次公布No.63-106519)。
每個傳統(tǒng)的保偏光纖通常具有如圖1中示出的結(jié)構(gòu)，包括包層，其直徑(下文中簡稱為“包層直徑”)是125μm，并且由于容易制造這樣的纖，它們可以以均勻的質(zhì)量而制造，并且可以容易地耦合到傳統(tǒng)的基于石英的光學波導纖。
將具有前述特性的這種保偏光纖投入驗證測試。在具有60mm到40mm直徑的線軸中，每個測試的纖被纏繞在具有對應于驗證測試結(jié)果的直徑的線軸上。之后，它們被結(jié)合或安裝到光學傳輸裝置和各種類型的測量設(shè)備中。這樣的線軸直徑是考慮施加到包層上的變形量對可靠性的可能影響和由于彎曲導致的對光纖特性的影響而設(shè)置的。
在光纖陀螺儀、例如其中纖待圍繞小直徑線軸或以小彎曲半徑纏繞的保偏光纖中，如果該纖如通常那樣具有直徑為125μm的包層，則出現(xiàn)變形導致強度減小的問題，因此導致惡化的可靠性。響應于此，已經(jīng)開發(fā)了一種具有80μm的小包層直徑的保偏光纖(日本未審查專利申請，第一次公布No.2003-337238，F(xiàn)ujikura Technical Review，No.85，第1到第9頁(1993年10月公布)，以及http//www.fibercore.com/06hb-hbg.php(Fibercore Limited的主頁))。
上述Fuiikura Technical Review公開了一種保偏光纖，其中包層被作到80μm的微小直徑，用于在陀螺儀中使用。此用于陀螺儀的保偏光纖被構(gòu)造成為了減小微彎損失，該纖具有比傳統(tǒng)保偏光纖大的芯和包層之間的相對折射率差Δ(下文中簡稱為“相對折射率差”)，并且該纖具有較小的模場直徑(下文中稱為“MFD”)。
但是，如上面描述的，如果MFD被作得較小，則產(chǎn)生以下缺點，即由于當執(zhí)行熔接時引起的軸偏離而導致接頭損耗趨向于增加。
日本未審查專利申請，第一次公布No.2003-337238公開了經(jīng)優(yōu)化且被設(shè)計用來解決上述問題的纖參數(shù)。更具體地，此專利公布公開了一種保偏光纖，其包括芯，提供在關(guān)于該芯的相對側(cè)的一對應力施加部分，以及圍繞該芯和應力施加部分的包層，其中包層的直徑在70μm和90μm之間，應力施加部分的直徑在21μm和32μm之間，應力施加部分之間的距離在6μm和17μm之間，并且相對折射率差(芯和包層之間)是在0.3％和0.5％之間。
另外，F(xiàn)ibercore Limited提供了用于光纖陀螺儀的纖。其規(guī)格如下截止波長在680nm和780nm之間，并且(具有MFD 4.2μm的纖的)包層的直徑是80μm。根據(jù)他們的小冊子，當圍繞外直徑為40mm的線軸纏繞500m的該纖時，得到-27dB的偏振串擾。但是，當該纖以更長的長度圍繞更小直徑的線軸纏繞時，偏振串擾惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在上述情況的啟示下完成的。本發(fā)明的一示例目的是提供一種保偏光纖，其中即使當該纖圍繞較小直徑的線軸纏繞其較長長度時偏振的惡化也是小的，并且提供一種使用此保偏光纖的光纖陀螺儀，該陀螺儀的尺寸小并且具有高性能。
為了實現(xiàn)上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的第一示例方面，一種保偏光纖包括芯；一對應力施加部分，在該芯的每側(cè)設(shè)置一個；以及包層，圍繞該芯和應力施加部分；其中當該保偏光纖用在0.81μm到0.87μm的波長時，以2m的纖長度測得的截止波長長于所使用的波長，并且當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾等于或小于-35dB/100m。
根據(jù)本發(fā)明的第二示例方面，一種保偏光纖包括芯；一對應力施加部分，在該芯的每側(cè)設(shè)置一個；包層，圍繞該芯和應力施加部分；以及涂層，圍繞該包層；其中該包層的直徑在70μm到90μm的范圍內(nèi)；涂層的直徑在160μm到180μm的范圍內(nèi)；每個應力施加部分的直徑在20μm到35μm的范圍內(nèi)；應力施加部分之間的距離在4μm到7μm的范圍內(nèi)；芯和包層之間的相對折射率差是在0.60％到0.85％的范圍內(nèi)；并且以2m的纖長度測得的截止波長是在0.85μm到0.92μm的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第三示例方面，一種保偏光纖包括芯；一對應力施加部分，在該芯的每側(cè)設(shè)置一個；包層，圍繞該芯和應力施加部分；以及涂層，圍繞該包層；其中該包層的直徑在70μm到90μm的范圍內(nèi)；涂層的直徑在160μm到180μm的范圍內(nèi)；每個應力施加部分的直徑在20μm到35μm的范圍內(nèi)；應力施加部分之間的距離在4μm到7μm的范圍內(nèi)；芯和包層之間的相對折射率差是在0.60％到0.85％的范圍內(nèi)；以2m的纖長度測得的截止波長比所使用的波長長；并且當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾等于或小于-35dB/100m。
在根據(jù)第一到第三方面的任何一個的保偏光纖中，模式雙折射可以在5.5×10-4到8.0×10-4的范圍內(nèi)，并且在0.85μm波長的模場直徑可以在4.0μm到4.4μm的范圍內(nèi)。
提供了一種光纖陀螺，包括根據(jù)本發(fā)明的上述示例方面之一的保偏光纖，其中具有500m長度的纖纏繞在具有60mm或以下直徑的卷軸上。
根據(jù)本發(fā)明的示例保偏光纖，即使包層的直徑被減小到70μm到90μm內(nèi)并且更具體地77μm到83μm內(nèi)，也可以得到優(yōu)良的保偏特性或性質(zhì)。另外，以2m的纖長度測得的截止波長比所使用的波長長，并且因此，甚至當該纖以更長纖長度纏繞在具有更小直徑的繞線筒上時也可以減小串擾的惡化。結(jié)果，可以實現(xiàn)具有進一步減小的尺寸的高性能型光纖陀螺。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例的纖陀螺包括這樣的結(jié)構(gòu)，其中具有500m或以上長度的根據(jù)本發(fā)明的保偏光纖纏繞在具有60mm或以下直徑的卷軸上。因此，該纖陀螺可以具有更有利的偏振串擾特性并且在尺寸上比現(xiàn)有產(chǎn)品進一步減小。結(jié)果，有可能減小不同類型裝置的尺寸，每個所述裝置都結(jié)合了諸如上述光纖陀螺的纖陀螺。
本發(fā)明的上述的和進一步的示例目的、特征和優(yōu)點將通過下面對其特定實施例的詳細描述，特別是當結(jié)合附圖時的考慮而變得明顯，所述附圖中各個圖中的類似的參考數(shù)字用于表示類似的部件。


對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的上述示例特征和優(yōu)點將通過下面參考附圖對其示例實施例的詳細描述而變得更明顯。
圖1是示意橫截面圖，示出示例的保偏光纖。
圖2是曲線圖，示出當纏繞在繞線筒上時的截止波長相對于2m截止波長的截止偏移量。
圖3是曲線圖，示出偏振串擾的長度方向相關(guān)性。
圖4是曲線圖，示出當改變相對折射率差時MFD和截止波長之間的關(guān)系。
圖5是曲線圖，示出應力施加部分之間的距離與應力施加部分的直徑之間就模式雙折射而言的關(guān)系。
具體實施例方式
下文中將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例實施例。注意其共有的(或可以共同使用的)部分和部件由相同的參考數(shù)字指示，并且將適當?shù)厥÷云渲貜兔枋觥?br> 首先，在執(zhí)行卷線筒纏繞時，本發(fā)明人測量并確定了截止波長(下文中適當?shù)乜s寫成“截止”)的變化。表1列出關(guān)于截止波長對彎曲半徑和纖長度的依賴性的測量結(jié)果。
表1 A＝彎曲半徑B＝纖長度截止偏移量＝當纖長度為B m并且彎曲直徑為A mm時的截止波長/當纖長度為2m并且彎曲直徑為280mm時的截止波長圖2示出與根據(jù)ITU-T G 6505.3.2章中推薦的2m方法的截止波長(下文中適當?shù)睾喎Q為“2m截止波長”)相比的偏移量。
根據(jù)典型光纖陀螺儀中采取的纏繞狀況，纖長度在幾百米和1km之間，并且彎曲半徑在15mm和40mm之間。在圖2中，在陰影區(qū)域內(nèi)，彎曲半徑小于或等于60mm并且纖長度大于或等于100m?？紤]到裕度，與那些一般光纖陀螺儀中使用的相比，作為一個條件，截止偏移量被設(shè)置成較小?？梢哉f在這些條件下當圍繞卷線筒纏繞時截止波長被偏移到以前的0.925倍或以下。該2m截止波長應當小于或等于(850nm/0.925倍＝)919nm，以保證當工作波長是850nm并且當光纖以60mm彎曲半徑和以100m纖長度纏繞在卷線筒上時在該纖的終端端的單模式工作。
接著，然后執(zhí)行當在卷線筒上纏繞時有關(guān)偏振串擾的試驗。當2m截止波長被設(shè)置成大于工作波長時，光通過入口端和與入口端的預定距離處的點之間的纖段以多模式傳播。一旦形成較高階模式(LP11)和基本模式(LP01)的模式耦合，則偏振串擾惡化。圖3示出偏振串擾的纖長度依賴性。在使用具有1380nm的2m截止波長的光纖線并且纏繞半徑是300mm并且相對折射率差Δ是0.32％的條件下，在1310nm波長處進行試驗。在圖3中，“MM區(qū)域”是其中光以多模式傳播的區(qū)域，以及“SM區(qū)域”是其中光以單模式傳播的區(qū)域。當纖長度是MM區(qū)域中那些纖的每個長度的兩倍左右時，沒有由較高階模式所給予的影響。因此，可以得到-45dB/100m或以下的偏振串擾。這表明該兩個模式之間幾乎沒有模式耦合。
圖4示出當改變相對折射率差時MFD和彎曲損失的截止波長依賴性。如從圖4中所示結(jié)果可以看到的，當MFD增加時，相對折射率差Δ減小。結(jié)果，由于彎曲損失導致的偏振串擾惡化變得明顯。當2m截止波長被設(shè)置為小于或等于0.80μm時，有必要將相對折射率差Δ設(shè)置為0.60％。這里，當截止波長被設(shè)置為0.92μm時，相對折射率差Δ可以設(shè)置為0.70％。在此情形下，彎曲損失可以從10-9dB/m的水平減小到10-18dB的水平。因此，即使纖以比傳統(tǒng)纖小的彎曲半徑而彎曲，也可以防止由于彎曲損失而導致的偏振串擾的惡化。
根據(jù)上述的結(jié)果，在本發(fā)明的示例的保偏光纖中，相對折射率差Δ的目標是0.7％，截止波長的目標是0.9μm，并且MFD是在4.2μm和4.3μm之間。
圖5是曲線圖，示出應力施加部分之間的距離與應力施加部分的直徑之間就模式雙折射而言的計算關(guān)系。在如圖1中所示的PANDA保偏光纖的情形中，模式雙折射B可以由下面的等式(1)來表示(P.L.Chu等人“Analytical Method for Calculation of Stress and MaterialBirefringence in Polarization-Maintaining Optical Fiber，”J.of LightwaveTechnology.Vol.LT-2，No.5，1984年10月)。
B≅2EC1-v(α2-α3)T(d1d2)2·{1-3[1-2(rb)2](d2b)4+3(rd2)2cos2θ}...(1)]]>在上述的等式(1)中，B是模式雙折射，E是石英的楊氏模量，C是光彈性系數(shù)，v是泊松比，α2是包層4的熱膨脹系數(shù)，α3是應力施加部分3a和3b的熱膨脹系數(shù)，T是應力施加部分3a和3b的熔點與實際工作溫度之間的差，d1是應力施加部分3a和3b的半徑，d2是芯2的中心與應力施加部分3a或3b的中心之間的距離，并且b是包層4的半徑。另外，r和θ指示保偏光纖1內(nèi)的給定點關(guān)于原點即芯2的中心的坐標。當r＝0時，等式(1)表示保偏光纖1的模式雙折射的中心值。
在等式(1)中，由下面的等式(2)表示的項由制成應力施加部分3a和3b的材料來確定。
2EC1-v(α2-α3)T...(2)]]>應力施加部分3a和3b通常是由摻雜B2O3的石英制成的，并且以B2O3的重量濃度表示的B2O3的量優(yōu)選地是21％或以下的質(zhì)量百分比(見例如日本未審查專利申請?zhí)?002-214465)。
應力施加部分3a和3b的材料可以使用經(jīng)驗已知值表示如下7830kg/mm2的E、0.186的v、以及1.69×10-3的(α2-α3)T。
另外，由下面的等式(3)所表達的項由保偏光纖1的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定。
(d1d2)2·{1-3[1-2(rb)2](d2b)4+3(rd2)2cos2θ}...(3)]]>較大的模式雙折射b(或B)可以通過增加應力施加部分3a和3b的直徑d(或D)和通過減小應力施加部分3a和3b之間的距離r(或R)而獲得。
如從圖5中看到的，在根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例的保偏光纖中，為了獲得5.5×10-4或以上的模式雙折射，可以說優(yōu)選的是應力施加部分的直徑D是在大約20μm和35μm之間的范圍中，應力施加部分之間的距離R是在大約4μm和7μm之間的范圍中?？紤]到成本和生產(chǎn)可控性，應力施加部分的直徑D可以在大約20μm和27μm之間的范圍中。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，提供一種保偏光纖。此光纖包括芯；一對應力施加部分，在該芯的每側(cè)設(shè)置一個；以及包層，圍繞該芯和應力施加部分；其中該保偏光纖用在0.81μm到0.87μm的波長；其中以大約2m的纖長度測得的截止波長長于所使用的波長；并且其中當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾等于或小于大約-35dB/100m。
為了獲得如上述這種保偏光纖，包層的直徑可以在大約70μm和90μm之間的范圍中，涂層的直徑可以在大約160μm和180μm之間的范圍中；應力施加部分的直徑可以在大約20μm和35μm之間的范圍中，應力施加部分之間的距離可以在大約4μm和7μm之間的范圍內(nèi)，芯和包層之間的相對折射率差可以在大約0.60％和0.85％之間的范圍中，并且以2m的纖長度測得的截止波長可以在大約0.85μm和0.92μm之間的范圍中。
根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，截止波長被設(shè)置為長于所使用的波長，并且因此有可能減小彎曲損失，同時將MFD保持在較高水平。即使當具有較長長度如大約500m到1000m長度的纖以小彎曲半徑如大約15mm到40mm的半徑纏繞時，也可以得到基本沒有惡化的優(yōu)良的保偏光纖。注意，當上述結(jié)構(gòu)參數(shù)偏離上述范圍時，可能不能減小彎曲損失同時將MFD保持在較高水平，并且因此，當長纖以小彎曲半徑纏繞時，偏振串擾不可避免地惡化。
在根據(jù)本發(fā)明的示例保偏光纖中，模式雙折射可以在大約5.5×10-4到8.0×10-4的范圍內(nèi)，并且在0.85μm波長的模場直徑(MFD)可以在大約4.0μm到4.4μm的范圍內(nèi)。
以其模式雙折射和模場直徑在這樣的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)，可以得到到外圍光學裝置的低損耗耦合。
另外，本發(fā)明的示例光纖陀螺的特征在于該事實，即具有大約500m或以上長度的根據(jù)本發(fā)明的上述保偏光纖纏繞在具有大約60mm或以下直徑的卷軸上。
通過使用這樣的光纖陀螺，有可能減小整個系統(tǒng)的尺寸同時保持其特性。
具有如圖1所示橫截面結(jié)構(gòu)的保偏光纖被制造。那些保偏光纖的每個被設(shè)計成使一對應力施加部分3a和3b設(shè)置在關(guān)于芯2對稱相對的位置，并且芯2和應力施加部分3a和3b由包層4所圍繞。芯2是由具有比包層4的材料高的折射率的材料制成的，而應力施加部分3a和3b是由具有比芯2和包層4的材料高的熱膨脹系數(shù)的材料制成的。
對于上述的材料，可以使用用于制造傳統(tǒng)PANDA保偏光纖的任何材料。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，一種結(jié)構(gòu)被示例，其中芯2是由摻雜有GeO2的石英玻璃(GeO2摻雜的石英玻璃)，其中應力施加部分3a和3b的每個是由B2O3-SiO2玻璃制成的，其中玻璃被如此摻雜B2O3，使得以B2O3的重量濃度表示的B2O3的量是大約17％到21％的質(zhì)量百分比，并且其中包層4是由純石英玻璃(SiO2)制造的。
實例1關(guān)于制造保偏光纖，首先，制造VAD(氣相軸向沉積)預制件，包括由摻雜GeO2的石英玻璃制成的芯區(qū)，以及由純石英玻璃制成的包層區(qū)，并且具有0.70％的相對折射率差Δ。然后，通過在該預制件的外周上沉積石英玻璃并且燒結(jié)該預制件而得到用于PANDA保偏光纖的芯-包層預制件，從而實現(xiàn)預定的截止波長。之后，借助于超聲鉆在該芯-包層預制件中的預定位置處鉆預定直徑的孔，鉆孔的方式是使孔位于關(guān)于芯區(qū)的沿直徑相對的位置。每個孔的內(nèi)表面被打磨并拋光到鏡面光滑狀態(tài)以獲得鉆孔的預制件。
另外，借助于MCVD(改進化學氣相沉積)方法，制造由B2O3-SiO2玻璃制成的應力施加預制件，其將被用作保偏光纖的應力施加部分。
這些應力施加預制件被插入到鉆孔的預制件中，并且之后該預制件在拉絲爐中被加熱和拉絲以便獲得直徑為80μm的包層。在拉絲之后，該裸光纖被涂覆兩個紫外可固化的丙烯酸酯樹脂層以獲得光纖線。此時，第一涂層的直徑是大約125μm并且第二涂層的直徑是大約170μm。對所獲得的保偏光纖(1號)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光學特性進行測量。表2給出其結(jié)果。
表2

此實例的保偏光纖(1號)的結(jié)果如下。確認了盡管以2m截止波長測得的截止波長是0.90μm，當纏繞在直徑為60mm的卷軸上時以10m纖長度測得的截止波長是0.85μm。還確認了當具有10m或以上長度的纖纏繞在直徑小于60mm的卷軸上時，在0.85μm處表現(xiàn)出單模式。存在有利的結(jié)果表明當具有1000m長度的纖纏繞在直徑60mm的卷軸上時偏振串擾是-39dB/100m。
實例2關(guān)于制造保偏光纖，首先，制造VAD預制件，包括由摻雜GeO2的石英玻璃制成的芯區(qū)，以及由純石英玻璃制造的包層區(qū)，并且具有0.65％的相對折射率差Δ。然后，通過在該預制件的外周上沉積石英玻璃并且燒結(jié)該預制件而得到用于PANDA保偏光纖的芯-包層預制件，從而實現(xiàn)預定的截止波長。之后，借助于超聲鉆在該芯-包層預制件中的預定位置處鉆預定直徑的孔，鉆孔的方式是使孔位于關(guān)于芯區(qū)的沿直徑相對的位置。每個孔的內(nèi)表面被打磨并拋光到鏡面光滑狀態(tài)以獲得鉆孔的預制件。
另外，借助于MCVD方法，制造由B2O3-SiO2玻璃制成的應力施加預制件，其將被用作保偏光纖的應力施加部分。
這些應力施加預制件被插入到鉆孔的預制件中，并且之后該預制件在拉絲爐中被加熱和拉絲以便獲得直徑為80μm的包層。在拉絲之后，該裸光纖被涂覆兩個紫外可固化的丙烯酸酯樹脂層以獲得光纖線。此時，第一涂層的直徑是大約125μm并且第二涂層的直徑是大約170μm。對所獲得的保偏光纖(2號)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光學特性進行測量。表3給出其結(jié)果。
表3

此實例的保偏光纖(2號)的結(jié)果如下。確認了盡管以2m截止波長測得的截止波長是0.90μm，當纏繞在直徑為40mm的卷軸上時以10m纖長度測得的截止波長是0.83μm。還確認了當具有幾米長度的纖纏繞在直徑小于40mm的卷軸上時，在0.85μm處表現(xiàn)出單模式。存在有利的結(jié)果表明當具有1000m長度的纖纏繞在具有直徑40mm的卷軸上時偏振串擾是-39dB/100m。
比較例制造VAD預制件，包括由摻雜GeO2的石英玻璃制成的芯區(qū)，以及由純石英玻璃制成的包層區(qū)，并且具有0.60％的相對折射率差Δ。然后，通過在該預制件的外周上沉積石英玻璃并且燒結(jié)該預制件而得到用于PANDA保偏光纖的芯-包層預制件，從而實現(xiàn)預定的截止波長。之后，借助于超聲鉆在該芯-包層預制件中的預定位置處鉆預定直徑的孔，鉆孔的方式是使孔位于關(guān)于芯區(qū)的沿直徑相對的位置。每個孔的內(nèi)表面被打磨并拋光到鏡面光滑狀態(tài)以獲得鉆孔的預制件。
另外，借助于MCVD方法，制造由B2O3-SiO2玻璃制成的應力施加預制件，其將被用作保偏光纖的應力施加部分。
這些應力施加預制件被插入到鉆孔的預制件中，并且之后該預制件在拉絲爐中被加熱和拉絲以便獲得直徑為80μm的包層。在拉絲之后，該裸光纖被涂覆兩個紫外可固化的丙烯酸酯樹脂層以獲得光纖線。此時，第一涂層的直徑是大約125μm并且第二涂層的直徑是大約170μm。對所獲得的保偏光纖(3號)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光學特性進行測量。表4給出其結(jié)果。
表4


此比較例的保偏光纖(3號)的結(jié)果如下。確認了以2m彎曲長度測得的截止波長是0.82μm。因此，在此情形中，由于纖長度和纏繞方式導致的截止波長的偏移不是問題。但是，其彎曲損耗比根據(jù)本發(fā)明的纖的彎曲損耗高。因此，當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾惡化到-26dB/100m的程度。
注意，在表2-4中，“衰減”是當每個纖以大纏繞半徑纏繞時所導致的損耗，不包含彎曲損耗，而“彎曲損耗”是當纖以某個小纏繞半徑(例如2R＝20mm)纏繞時所導致的損耗。
盡管已經(jīng)特別示出并且參考其特定示例實施例描述了本發(fā)明，但并不是想要以限制性意義來理解此說明書。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過參考本發(fā)明的說明書，所公開的實施例的各種修改以及本發(fā)明的可替選實施例將變得明顯。因此預期可以在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出這樣的修改。
權(quán)利要求
1.一種保偏光纖，包括芯；兩個應力施加部分，在所述芯的每側(cè)設(shè)置一個；以及包層，其圍繞所述芯和所述應力施加部分；其中當所述保偏光纖用在大約0.81μm的波長時，以2m的纖長度測得的截止波長長于所使用的波長；以及當所述保偏光纖用在大約0.81μm的波長并且1000m長度的所述保偏光纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時，偏振串擾等于或小于-35dB/100m。
2.如權(quán)利要求1的保偏光纖，其中模式雙折射在5.5×10-4到8.0×10-4的范圍內(nèi)，并且在0.85μm波長的模場直徑在4.0μm到4.4μm的范圍內(nèi)。
3.一種光纖陀螺，包括纏繞在具有60mm或以下直徑的卷軸上的500m長度的所述保偏光纖。
4.一種保偏光纖，包括芯；兩個應力施加部分，在所述芯的每側(cè)設(shè)置一個；包層，其圍繞所述芯和所述應力施加部分；以及涂層，圍繞所述包層；其中所述包層的外直徑在70μm到90μm的范圍內(nèi)；所述涂層的直徑在160μm到180μm的范圍內(nèi)；每個所述應力施加部分的外直徑在20μm到35μm的范圍內(nèi)；所述應力施加部分之間的距離在4μm到7μm的范圍內(nèi)；所述芯和所述包層之間的相對折射率差是在0.60％到0.85％的范圍內(nèi)；并且以2m的纖長度測得的截止波長是在0.85μm到0.92μm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4的保偏光纖，其中模式雙折射在5.5×10-4到8.0×10-4的范圍內(nèi)，并且在0.85μm波長的模場直徑在4.0μm到4.4μm的范圍內(nèi)。
6.一種光纖陀螺，包括纏繞在具有60mm或以下直徑的卷軸上的500m長度的如權(quán)利要求4的保偏光纖。
7.一種保偏光纖，包括芯；兩個應力施加部分，在所述芯的每側(cè)設(shè)置一個；包層，其圍繞所述芯和所述應力施加部分；以及涂層，圍繞所述包層；其中所述涂層在160μm到180μm的范圍內(nèi)；每個所述應力施加部分的外直徑在20μm到35μm的范圍內(nèi)；所述應力施加部分之間的距離在4μm到7μm的范圍內(nèi)；所述芯和所述包層之間的相對折射率差在0.60％到0.85％的范圍內(nèi)；以2m的纖長度測得的截止波長比所使用的波長長；并且當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾等于或小于-35dB/100m。
8.如權(quán)利要求7的保偏光纖，其中模式雙折射在5.5×10-4到8.0×10-4的范圍內(nèi)，并且在0.85μm波長的模場直徑在4.0μm到4.4μm的范圍內(nèi)。
9.一種光纖陀螺，包括纏繞在具有60mm或以下直徑的卷軸上的500m長度的如權(quán)利要求7的保偏光纖。
全文摘要
一種保偏光纖包括芯；一對應力施加部分，在該芯的每側(cè)設(shè)置一個；以及包層，圍繞該芯和應力施加部分；其中當該保偏光纖用在0.81μm到0.87μm的波長時，以2m的纖長度測得的截止波長長于所使用的波長，并且當具有1000m長度的纖纏繞在具有40mm直徑的卷軸上時偏振串擾等于或小于－35dB/100m。
文檔編號G01C19/72GK1892268SQ200610090558
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月29日
發(fā)明者愛川和彥, 井添克昭, 林和幸, 工藤學 申請人:株式會社藤倉