传输光纤组件和宽带光源制造技术

本发明专利技术公开了传输光纤组件和宽带光源。本发明专利技术包括一种传输光纤组件，其适于传输宽带光并包括传输光纤和连接器构件。传输光纤具有一定长度、用于发射光的输入端和用于传输光的传输端。传输光纤沿其长度包括纤芯区和围绕纤芯区的包层区，其中包层区包括具有折射率N

Transmission fiber components and broadband light sources

【技术实现步骤摘要】
传输光纤组件和宽带光源本申请是2017年12月25日提交的申请号为201680037135.2、专利技术名称为“传输光纤组件和宽带光源”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种适用于从宽带光源传输光的传输光纤以及宽带光源系统，以及包括这种宽带光源的装置。
技术介绍
宽带光源和系统是本领域所公知的并且例如在EP2081074、WO15003714和WO15003715中描述。WO15003714公开了一种超连续谱光源，其包括微结构光纤和泵浦光源，其中微结构光纤包括中间锥形部分。由此获得光的非常宽且稳定的超连续谱。US8,731,009公开了一种超连续谱光源，其包括泵浦光源和用于生成超连续谱的发生器光纤，其中发生器光纤的纤芯的折射率分布图布置为随着光传播允许光的模态清洗以提供具有相对高的光谱强度和/或良好光束质量的光学超连续谱。通常，大多数现有技术的宽带光源聚焦于生成高质量的和/或在越来越宽的带宽上跨度的超连续谱光，例如进一步跨度到蓝色波长、例如低于450nm或甚至更低的超连续谱。所生成的光或其一部分通常用于高精度照明程序和/或高精度测量程序，诸如用于受激发射损耗、用于光学相干断层成像(OCT)的荧光成像程序、和/或用于工业检测，诸如计量学。通常，由宽带光源生成的光或光的一部分经由传输光纤传送至装置，诸如照明装置和/或在该装置的测量过程中使用的测量装置。通常，期望的是传输光纤简单地连接至装置并且本领域公知的是使用标准连接器，诸如根据标准IEC61754-20、IEC61754-15或IEC61754-13的连接器。现有技术的传输光纤通常是阶梯折射率光纤，其具有相对非常窄的传输频带，这是因为这种光纤易于操作、易于连接且具有低传输损耗。为了可以传输较宽带宽，已经提出了使用光子晶体光纤(PCF)，在它们的横截面上具有空气孔，由此引入了传输光纤；进而传输光纤可以传输较宽带宽。然而，这种多孔PCF通常难以连接并且可能导致不期望的功率损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种传输光纤组件，其适于从宽带光源和/或从两个或多个光源传输宽带光，以及一种宽带光源系统，其中传输光纤简单地连接至装置以用于将光传输至该装置，并且减轻了如上所述问题中的至少一个。再一个目的是提供包括传输光纤的宽带光源和宽带光源系统，所述传输光纤简单地例如连接至装置以用于将光传输至该装置，并且减轻了如上所述问题中的至少一个。在一个实施方式中，目的是通过传输光纤从具有不同波长的两个或多个光源传输光。这些和其他目的已经通过如权利要求书中所限定并如下面本文中所描述的本专利技术或其实施方式来解决。已经发现，本专利技术或其实施方式具有多个另外的优点，其通过下面描述对于本领域技术人员是明显的。根据本专利技术，已经发现通过提供一种新型的传输光纤，用于传输宽带光或宽带光的选择部分，其包括例如宽范围内的离散波长的波长。传输光纤可以以相对简单且有效的方式连接并具有非常低的损耗。同时，已经发现，这种新的传输光纤组件具有相对高的机械强度，这实际上是非常有益的，因为这种传输光纤通常承受机械扰动，诸如弯曲和粗暴处理。通常，运输是重复地卷起和展开且不对缠绕直径进行控制。在本专利技术的传输光纤组件的实施方式中，它适于将宽带光传输至装置以用于将光传输至该装置。传输光纤组件包括传输光纤和连接器构件。传输光纤具有长度、用于发射光的输入端和用于传输光的传输端。传输光纤沿其长度包括纤芯区和围绕纤芯区的包层区，其中所述包层区包括具有折射率Nbg的包层背景材料，和以实心材料内含物形式的多个微结构，所述内含物具有不超过Ninc的折射率并且在传输光纤的纵轴长度上和优选地沿传输光纤的纵轴延伸，其中Ninc<Nbg。包层区中的多个内含物以横截面模式(在传输光纤的横截面中看出的模式)布置以包括围绕纤芯区的至少两圈内含物。连接器构件在包括传输端的传输光纤的传输端部分处安装至传输光纤。此外，传输光纤具有约200nm或更大的、诸如约300nm或更大的、诸如约400nm或更大的、诸如约500nm或更大的传输带宽，举例来说至少倍频(一半/两倍频率)。通常，期望的是，纤芯区具有不超过约15μm的直径。在一个实施方式中，传输带宽被限定为其中传输光纤具有小于0.5dB/m的传输损耗的波长。在一个实施方式中，传输带宽被限定为其中传输光纤具有小于0.1dB/m的传输损耗的波长。有利地，当光纤以16cm或32cm的弯曲直径弯曲时来测量传输损耗。迄今为止，从来没有人考虑使用包括实心内含物的全实心光纤作为传输光纤来从宽带光源传输光至用于测量和/或照明的装置。特别地，从来没有人考虑这种包括实心内含物的全实心光纤可以构造为具有200nm或更大的传输带宽，以及特别地，令人惊讶的是，包括实心内含物的全实心光纤可以构造为具有200nm或更小、低于1800nm或甚至低于900nm的传输带宽。术语“内含物”指代背景材料中的内含物，其中内含物具有不同于围绕内含物的背景材料的折射率的另一折射率。实心内含物可以例如是与背景材料不同的另一玻璃型内含物和/或掺杂材料内含物(指数变化材料，诸如F、Ge、P、B)、真空内含物或其任意组合。传输光纤的内含物可以具有相同或不同的材料或结构。内含物可以是均质材料或它可以具有不同材料和/或折射率的区域。在内含物包括多个不同折射率的区域的情况下，内含物的折射率被确定为内含物的平均折射率。在本申请的上下文中，短语“一圈内含物”指代通常具有与纤芯基本相同的半径距离并以围绕纤芯的环构造排列的包层内含物。通常，一圈内含物不是完全圆形的，而是成形为具有多个软角，诸如以六边形形状。优选地，一圈内含物的所有内含物具有基本相同尺寸和优选相同材料。短语“径向距离”指代在径向方向上从传输光纤的纤芯的纵轴确定的距离。术语“基本上”在本文中应该指代为包括普通产品差异和公差。纤芯和内含物的直径被确定为纤芯/内含物的特征直径。纤芯或内含物并非总是完全圆形的。特征直径是内含物/纤芯是圆形时圆的直径，或在内含物不是圆形时，特征直径确定为讨论中的内含物/纤芯的最大和最小程度的平均。内含物可具有相同或不同的直径，以及各个内含物的内含物直径可以如所述沿光纤的长度为相同或不同的。在一个实施方式中，包括传输端的传输光纤的传输端部分，以及连接器构件在距离传输端的安装距离处安装以使得传输端穿过连接器构件，连接器构件用于以物理接触连接传输端与接收器波导，优选地接收器光纤，诸如合并在用于照明和/或计量和/或外科手术的装置中的接收器光纤。光纤的传输端是端面。与传输端的安装距离通常是几mm，例如至少2mm，诸如不超过2cm或优选地小于1cm。与传输端的安装距离通常由连接器构件的结构给定。优选地，连接器构件是标准连接器构件，诸如根据标准IEC61754-20、IEC61754-15或IEC61754-13或其等效标准中的至少一个的标准连接器构件。与传输端的安装距离被确定为从传输端至与连接器构件的最接近物理接触的距离。通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于供应光至装置的光源，所述光源包括：/n微结构传输光纤，其具有纵轴、用于发射光的输入端和用于传输光的传输端，所述传输光纤包括纤芯区和围绕所述纤芯区的包层区，其中，所述纤芯区具有不超过约15μm的直径，并且所述包层区包括具有折射率N

【技术特征摘要】
20150625 DK PA2015703931.一种用于供应光至装置的光源，所述光源包括：
微结构传输光纤，其具有纵轴、用于发射光的输入端和用于传输光的传输端，所述传输光纤包括纤芯区和围绕所述纤芯区的包层区，其中，所述纤芯区具有不超过约15μm的直径，并且所述包层区包括具有折射率Nbg的包层背景材料和多个实心材料内含物，所述实心材料内含物具有不超过Ninc的折射率并且在所述传输光纤的纵轴的方向上延伸，其中Ninc<Nbg，以及所述包层区中的多个内含物以横截面模式布置以包括围绕所述纤芯区的至少两圈内含物，所述微结构传输光纤具有约200nm或更大的传输带宽，其中，所述微结构传输光纤在所述传输带宽内的波长下具有小于0.5dB/m的传播损耗；以及
所述光源还包括宽带光源或光谱引擎，
其中，所述宽带光源包括：
·光学泵浦光源，其能够操作以生成泵浦脉冲；以及
·微结构光纤，其用于在进给泵浦光时生成宽带光脉冲，并且
其中，所述光学泵浦光源布置以发射泵浦脉冲至所述微结构光纤，其中，所述光谱引擎包括：
·两个或更多个激光器，其发射具有在至少一个波长上不同的各波长的激光束；
·多路复用器，其中，所述多路复用器被配置用于接收每个激光器的激光束的至少一部分以及用于将所接收的光准直为多路复用光束，以及
其中，所述微结构传输光纤布置用于接收至少一些所述宽带光脉冲的至少一部分以及用于传输所述宽带光脉冲的接收的所述部分的至少一部分至所述装置，或者布置用于接收所述多路复用...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·韦里奇，M·D·马克，
申请(专利权)人：NKT光子学有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK