光纤组件和使用方法技术

一种光纤组件，包括：空芯光波导，其包括由纵向延伸的毛细管的结构化布置包围的空芯，纵向延伸的毛细管的结构化布置提供由外包层包围的内包层；诊断性实芯光波导，其包括由包层包围的实芯，并且基本上平行于空芯光波导延伸；以及护套，其包围空芯光波导和实芯光波导并且形成用于空芯光波导和实芯光波导管的共同机械环境。光纤组件可以是或可以包括或被包括在光纤光缆中，并且可以在测试空心光波导的方法中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤组件和使用方法
技术介绍
本专利技术涉及光纤组件和使用光纤组件的方法。光纤的一个重要用途是在短距离和长距离这两者的数据传输中，例如在电信应用中。传统上，已经使用具有被配置用于单光学模式(单模式或SM光纤)或多光学模式(多模式或MM光纤)的传播的实心波导芯的光纤。一个广泛使用的示例是承载波长约为1550nm的光信号的二氧化硅光纤，在该波长处二氧化硅的损耗最低，使得信号可以以最小衰减远距离传播。用于承载数据信号的光纤可以被封装到光缆中，该光缆包括外护套内的一根或多根光纤，该外护套在光纤的部署和使用期间保护光纤。在光缆安装期间和对于随后的维护，可以使用各种测试技术来证实数据传输是有效的，并且光纤没有诸如断裂或显著弯曲之类的引起额外损耗的缺陷。技术包括使用可视光纤跟踪器、可视故障定位器和光学损耗测试集(OLTS)来检查光缆安装期间和之后的断裂(连续性测试)，使用OLTS对已安装光纤中的衰减水平(插入损耗)的测量，以及光时域反射仪(OTDR)或偶尔的光频域反射仪(OFDR)对已安装光纤的测量，以验证沿光纤长度分布的光学损耗分布、安装质量和用于维护。可视光纤跟踪器和可视故障定位器测试方法使用可见光，并且OTDR测量来自光纤内部的后向散射。因此，这些技术很好地适用于传统的实芯光纤光缆，但是对于使用结构化内包层来产生波导功能的最近开发的光纤类型(即空芯光纤)，这些技术往往作用很差或根本不起作用。通常，空芯结构不传输可见光，并且中央芯中缺少材料可能将Rayleigh后向散射降低到广泛部署的标准和高性能专业OTDR系统所需的水平之下。r>空芯光纤在光数据传输应用中具有重要意义。它们提供了对传统实芯光纤的替代方案，其提供了宽的光传输带宽和低的传输损耗，并且实现更高的光功率的传输，而不会出现可能影响光波在实心材料中传播的诸如非线性和热光效应之类的问题。然而，它们与传统测试方法的不兼容性是开发这一应用的重大障碍；测试安装质量以及长期检查实地安装的空芯光纤的完整性和性能质量是具有挑战性的。因此，使得能够对空芯光纤和包括空芯光纤的光缆进行测试(包括安装期间和对于随后维护的测试)的方法是令人感兴趣的。
技术实现思路
各方面和各实施例在所附权利要求中陈述。根据本文描述的某些实施例的第一方面，提供了一种光纤组件，包括：空芯光波导，包括由纵向延伸的毛细管的结构化布置包围的空芯，所述纵向延伸的毛细管的结构化布置提供由外包层包围的内包层；诊断性实芯光波导，包括由包层包围的实芯，并且基本上平行于所述空芯光波导延伸；以及护套，包围所述空芯光波导和所述实芯光波导二者并且形成针对所述空芯光波导和所述实芯光波导的公共机械环境。根据本文描述的某些实施例的第二方面，提供了一种包括或包含根据第一方面的至少一个光纤组件的光纤光缆。根据本文描述的某些实施例的第三方面，提供了一种测试空芯光波导的方法，该方法包括：在根据第一方面的光纤组件中提供空芯光波导；将一个或多个测试光信号发射到所述光纤组件的所述实芯光波导中；检测在所述光纤组件的一端或两端附近从所述实芯光波导发射的所述测试光信号的一部分；分析所述测试光信号的检测部分以确定所述实芯光波导的状态；从所确定的实芯光波导的状态推断出所述光纤组件的所述空芯光波导的状态；根据推断出的所述空芯光波导的状态将所述光纤组件指定为可操作或不可操作。某些实施例的这些和其他方面在所附的独立和从属权利要求中陈述。可以理解，从属权利要求的特征可以彼此组合，并且可以与独立权利要求中除权利要求中明确列出的特征之外的特征组合。此外，本文描述的方法不限于如下所述的特定实施例，而是包括并考虑本文呈现的特征的任何适当组合。例如，可以根据本文描述的方法提供光纤组件和方法，该方法在适当的情况下包括下文描述的各种特征中的任何一个或多个。附图说明为了更好地理解本专利技术并示出如何实现本专利技术，现在以示例的方式参考附图，其中：图1示出了本公开适用的示例性空芯光子带隙光纤的示意性横截面图；图2示出了本公开适用的第一示例性反谐振空芯光纤的示意性横截面图；图3示出了本公开适用的第二示例性反谐振空芯光纤的示意性横截面图；图4示出了根据本公开的第一示例性光纤组件的示意性横截面图；图5示出了根据本公开的第二示例性光纤组件的示意性横截面图；图6示出了根据本公开的第三示例性光纤组件的示意性横截面图；图7示出了根据本公开的第四示例性光纤组件的示意性横截面图；图8示出了根据本公开的第五示例性光纤组件的示意性横截面图；图9示出了根据本公开的第六示例性光纤组件的示意性横截面图；图10示出了根据本公开的第七示例性光纤组件的示意性横截面图；图11示出了根据本公开的第八示例性光纤组件的示意性横截面图；图12示出了根据本公开的光纤组件测试方法的流程图；图13示出了根据本公开的示例性光纤组件经受根据本公开的方法的测试的简化示意图。具体实施方式本文讨论/描述了某些示例和实施例的方面和特征。某些示例和实施例的一些方面和特征可以常规地实现，为了简明起见，不详细讨论/描述这些方面和特征。因此，应当理解，本文讨论的光纤组件和方法的方面和特征(未详细描述)可以根据用于实现这些方面和特征的任何传统技术来实现。本公开提出了一种光纤组件，该光纤组件包括一起封装在公共或共享护套中的空芯光波导和实芯光波导。空芯波导旨在用于诸如数据传输之类的应用，并且实芯波导使得能够使用利用可见光和/或散射的常规光纤测试方法，从而可以在部署空芯波导以供使用的期间和之后测试组件。空芯光纤具有其中引导光的芯，其包括中央空隙(通常填充空气，但也可替代地填充其它气体或气体混合物或真空)，该中央空隙被包层围绕，该包层包括沿着纤维长度延伸的纵向毛细管的结构化布置。与实芯纤维相比，实心玻璃芯的不存在减少了在玻璃中传播的引导光波的比例，从而提供诸如提高传播速度、减少由吸收和散射导致的损耗并减少非线性相互作用的优点。空芯光纤可以根据其光引导机制被分类为两大类别或类型：空芯光子带隙纤维(HCPBF，通常也被称为空芯光子晶体纤维HCPCF)[1]和反谐振空芯纤维(AR-HCF或ARF)[2]。按照其几何结构的特征，ARF有各种子类别，包括kagome纤维[3，4]、嵌套式反谐振无节点纤维(NANFs)[5]和管状纤维[6]。本公开适用于所有类型的空芯纤维，包括这两个主要类别及其相关联的子类型以及其它空芯设计。注意，在本领域中，对于各种类别的纤维，有一些术语的重叠使用。为了本公开的目的，术语“空芯纤维”旨在覆盖如上所述的这些具有空芯的纤维的所有类型。术语“HCPBF”和“HCPCF”用于指具有通过光子带隙效应(下面更详细描述)提供波导的结构的空芯纤维。术语“ARF”和“反谐振空芯纤维”用于指具有通过反谐振效应(也在下面更详细地描述)提供波导的结构的空芯纤维。图1示出了示例性HCPBF10的截面图。在这种纤维类型中，结构化的内部包层1包括许多小玻璃毛细管的规则紧密排列的阵列，从中排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤组件，包括：/n空芯光波导，包括由纵向延伸的毛细管的结构化布置包围的空芯，所述纵向延伸的毛细管的结构化布置提供由外包层包围的内包层；/n诊断性实芯光波导，包括由包层包围的实芯，并且基本上平行于所述空芯光波导延伸；以及/n护套，包围所述空芯光波导和所述实芯光波导这二者并且形成针对所述空芯光波导和所述实芯光波导的公共机械环境。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181003 GB 1816146.31.一种光纤组件，包括：
空芯光波导，包括由纵向延伸的毛细管的结构化布置包围的空芯，所述纵向延伸的毛细管的结构化布置提供由外包层包围的内包层；
诊断性实芯光波导，包括由包层包围的实芯，并且基本上平行于所述空芯光波导延伸；以及
护套，包围所述空芯光波导和所述实芯光波导这二者并且形成针对所述空芯光波导和所述实芯光波导的公共机械环境。


2.根据权利要求1所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导和所述实芯波导的一个或多个属性相匹配，所述属性包括：微弯曲灵敏度、基本模式场直径、包层外径、宏弯曲损耗、背景光衰减和温度灵敏度。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的光纤组件，其中，所述空心光波导是被配置为通过光子带隙效应沿所述空芯引导光的光子带隙波导，所述内包层包括纵向延伸的毛细管的微结构化规则阵列。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导是被配置为通过反谐振效应沿所述空芯引导光的反谐振波导，所述内包层包括纵向延伸的毛细管的环。


5.根据权利要求4所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导是嵌套的反谐振无节点空芯波导，所述内包层包括嵌套在每个纵向延伸的毛细管内的一个或多个附加的毛细管。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤组件，其中，所述实芯光波导的实芯嵌入在所述空芯光波导的外包层中，使得所述外包层充当所述实芯光波导的包层，并且可选地包括嵌入在所述外包层中的一个或多个附加的实芯以提供一个或多个附加的实芯光波导。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导位于所述实芯光波导内，所述空芯光波导的外包层和所述实芯光波导的芯是位于所述空芯光波导的内包层和所述实芯光波导的包层之间的同一层。


8.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导的空芯、内包层和外包层形成第一光纤束，并且所述实芯光波导的实芯和包层形成与所述第一光纤束不同的第二光纤束，并且所述护套是包围所述第一光纤束和所述第二光纤束的涂层。


9.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤组件，其中，所述空芯光波导的空芯、内包层和外包层形成具有涂层的第一光纤束，并且所述实芯波导的实芯和包层形成具有涂层且与所述第一光纤束不同的第二光纤束，并且所述护套是包围第一涂覆光纤束和第二涂覆光纤束的材料层。


10.根据权利要求9所述的光纤组件，还包括附加的第一涂覆光纤束和/或第二涂覆光纤束，所述第一和第二涂覆光纤束布置成一行或多行，使得当所述涂覆光纤束被所述护套包...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·T·哈克，A·P·阿普尔亚德，R·J·霍利，I·D·兰，
申请(专利权)人：鲁曼斯蒂有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB