多芯光纤制造技术

MCF是具备多个芯和包层的MCF，多个芯分别沿着沿中心轴的方向延伸，包层覆盖多个芯中的各个芯。包层包括低折射率屏障。低折射率屏障包含碱金属元素。低折射率屏障的相对折射率比包层整体上的相对折射率的平均值低。芯间隔被设定为使多个芯中特定的芯与剩余的全部芯各自的功率耦合系数的总和为2.3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多芯光纤


[0001]本公开涉及多芯光纤(以下，记为MCF)。
[0002]本申请要求以2020年11月4日申请的日本申请第2020
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184275号为基础的优先权，援引上述日本申请中记载的全部记载内容。

技术介绍

[0003]在海底线缆等用于长距离传输的光纤中，要求降低传输损耗。在专利文献1及专利文献2中公开了为抑制传输损耗而在MCF的芯及包层的一部分中添加碱金属元素的技术。
[0004]在非耦合型MCF中，在芯间距离短的情况下，在各芯中传播的模式的干扰即芯间串扰(以下，记为XT)增大。另一方面，在芯间距离长的情况下，相同直径的光纤中能够容纳的芯数减少。在非专利文献1中记载了为抑制芯间XT而在芯间设置折射率低的区域的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2016/152507号
[0008]专利文献2：日本特开2017
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161705号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：Saki Nozoe,et al.,"Low Crosstalk 125μm
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Cladding Multi
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Core Fiber with Limited Air
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Holes Fabricated with Over
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Cladding Bundled Rods Technique",OFC 2017,Th1H.6
[0011]非专利文献2：Masanori Koshiba,et al.,"Multi
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core fiber design and analysis:coupled
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mode theory and coupled
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power theory",OPTICS EXPRESS,Vol.19,No.26,B102

技术实现思路

[0012]本公开的MCF是具备多个芯和包层的MCF，多个芯分别沿着沿中心轴的方向延伸，包层覆盖多个芯中的各个芯。包层包括低折射率屏障。低折射率屏障包含碱金属元素。低折射率屏障的相对折射率比包层整体上的相对折射率的平均值低。芯间隔被设定为使多个芯中特定的芯与剩余的全部芯各自的功率耦合系数的总和为2.3
×
10
‑4/km以下。
附图说明
[0013]图1是示出实施方式所涉及的MCF的截面结构的图，并且是示出用于制造该MCF的母材的截面结构的图。
[0014]图2是示出平均相对折射率之差、传输损耗及芯间XT的关系的图表。
[0015]图3是示出在低折射率屏障部中未添加碱金属元素的情况下的折射率分布及残留应力分布的图。
[0016]图4是示出在低折射率屏障部中添加有碱金属元素的情况下的折射率分布及残留
应力分布的图。
[0017]图5是示出能够应用于包括芯和该芯周边的包层的一部分的区域的各种折射率分布的图。
[0018]图6是示出第一变形例所涉及的MCF的截面结构的图，并且是示出用于制造该MCF的母材的截面结构的图。
[0019]图7是示出第二变形例所涉及的MCF的截面结构的图，并且是示出用于制造该MCF的母材的截面结构的图。
具体实施方式
[0020][本公开要解决的技术问题][0021]在非耦合型的MCF中，仅是在芯及包层的一部分中添加碱金属元素、并在芯间设置折射率低的区域的话，有时会难以兼顾芯间XT的降低和传输损耗的降低。
[0022]本公开的目的在于，提供能够兼顾芯间XT的降低和传输损耗的降低的非耦合型的MCF。
[0023][本公开的效果][0024]根据本公开，提供能够兼顾芯间XT的降低和传输损耗的降低的非耦合型的MCF。
[0025][本公开的实施方面的说明][0026]首先，列出本公开的实施方面进行说明。一实施方面所涉及的MCF是具备多个芯和包层的MCF，多个芯分别沿着沿中心轴的方向延伸，包层覆盖多个芯中的各个芯。包层包括低折射率屏障。低折射率屏障包含碱金属元素。低折射率屏障的相对折射率比包层整体上的相对折射率的平均值低。芯间隔被设定为使多个芯中特定的芯与剩余的全部芯各自的功率耦合系数的总和为2.3
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‑4/km以下。
[0027]在低折射率屏障中，与其周边的包层相比，有时会由于氟浓度的差异而产生折射率的差异。在这种情况下，由于氟浓度的差异，在拉丝时会在低折射率屏障与其周边的包层之间产生粘性的差异。因此，在通过拉丝而得到的MCF中，由于粘性的差异的影响，会在低折射率屏障与其周边的包层之间产生残留应力之差。其结果，MCF的传输损耗增加。在上述实施方面所涉及的MCF中，低折射率屏障包含碱金属元素。碱金属元素具有降低拉丝时的粘性的效果。因此，抑制在低折射率屏障与其周边的包层之间形成由拉丝时的粘性差引起的残留应力差。其结果，能够兼顾芯间XT的降低和传输损耗的降低。需要说明的是，在本说明书中，“相对折射率”是指以纯二氧化硅的折射率标准化后的折射率。
[0028]在与沿中心轴的方向正交的截面中，低折射率屏障也可以设置于与包层的中心重叠的位置。在这种情况下，能够有效地降低芯间XT。
[0029]在与沿中心轴的方向正交的截面中，低折射率屏障也可以设置于与连结多个芯中相邻的两个芯的中心的线段重叠且不与两个芯重叠的位置。在这种情况下，能够有效地降低芯间XT。
[0030]在将包层直径设为125μm的情况下，优选芯间隔为50μm以下。在使芯间隔比50μm大的情况下，难以在避免传输光向包层外泄漏的同时将多个芯征用于一个光纤。
[0031]低折射率屏障的相对折射率也可以比包层整体上的相对折射率的平均值低0.05％以上。在这种情况下，能够有效地降低芯间XT。
[0032]低折射率屏障的相对折射率也可以比包层整体上的相对折射率的平均值低0.2％以上。在这种情况下，能够更有效地降低芯间XT。
[0033]多个芯中的一个以上的芯也可以包含碱金属元素。在这种情况下，在对光纤母材进行纺丝时，降低芯的粘性，促进玻璃的重排。因此，起因于瑞利散射的传输损耗低。
[0034]低折射率屏障中的碱金属元素的平均质量分率也可以为0.2ppm以上且500ppm以下。通过添加0.2ppm以上，与未添加碱金属元素的情况相比，能够占优地降低传输损耗。另外，若碱金属元素的浓度比500ppm高，则会在母材的阶段发生结晶化不良，成品率下降。在0.2ppm以上且500ppm以下的情况下，能够有效地降低传输损耗。
[0035]低折射率屏障也可以包含选自锂、钠、钾及铷的组中的一种以上的碱金属元素。在这种情况下，能够有效地降低传输损耗。
[0036]也可以是，多个芯分别由GeO2的质量分率为1％以下的SiO2玻璃构成，包层包含氟，多个芯各自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多芯光纤，具备：多个芯，分别沿着沿中心轴的方向延伸；以及包层，覆盖所述多个芯中的各个芯，所述包层包括低折射率屏障，所述低折射率屏障具有比所述包层整体上的相对折射率的平均值低的相对折射率，所述低折射率屏障包含碱金属元素，芯间隔被设定为使所述多个芯中特定的芯与剩余的全部芯各自的功率耦合系数的总和为2.3
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‑4/km以下。2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其中，在与所述沿中心轴的方向正交的截面中，所述低折射率屏障设置于与所述包层的中心重叠的位置。3.根据权利要求1或2所述的多芯光纤，其中，在与所述沿中心轴的方向正交的截面中，所述低折射率屏障设置于与连结所述多个芯中相邻的两个芯的中心的线段重叠且不与所述两个芯重叠的位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多芯光纤，其中，所述芯间隔为50μm以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多芯光纤，其中，所述低折射率屏障的相对折射率比所述包层整体上的相对折射率的平均值低0.05％以上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的多芯光纤，其中，所述低折射率屏障的相对折射率比所述包层整体上的相对折射率的平均值低0.2％以上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的多芯光纤，其中，所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐久间洋宇，菅沼贵博，林哲也，长谷川健美，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：