本发明专利技术涉及一种用于制造反谐振空芯光纤(600)的反谐振元件预成型件(100)，该反谐振元件预成型件在轴向顶视图中包括具有第一圆半径(250)的圆形第一圆元件(200)和具有第一圆弧半径(350)的圆弧形第一圆弧元件(300)。此外，本发明专利技术涉及用于制造反谐振元件预成型件的方法、包括至少一个反谐振元件预成型件的用于制造反谐振空芯光纤的预成型件和反谐振空芯光纤。根据本发明专利技术，规定了该第一圆元件(200)和该第一圆弧元件(300)在两个接触点(400)处彼此连接。此连接。此连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造反谐振空芯光纤的反谐振元件预成形件
[0001]描述
[0002]本专利技术涉及一种用于制造反谐振空芯光纤的反谐振元件预成型件，该反谐振元件预成型件在轴向顶视图中包括具有第一圆半径的圆形第一圆元件和具有第一圆弧半径的圆弧形第一圆弧元件。
[0003]此外，本专利技术涉及一种用于制造反谐振元件预成型件的方法，用于制造反谐振空芯光纤的包括至少一个反谐振元件预成型件的预成型件，以及反谐振空芯光纤。
技术介绍
[0004]固体材料的常规单模光纤具有玻璃芯区域，其被具有较低折射率的玻璃包层区域包围。光引导由此基于芯区域和包层区域之间的全反射。然而，被引导的光与固体材料的相互作用与数据传输期间的增加的延迟以及相对低的损坏阈值(与高能量辐射相比)相关联。
[0005]“空芯光纤”避免或减小了这些缺点，在该情况下，芯包括填充有气体或液体的抽空腔。空芯光纤中的光与玻璃的相互作用小于实芯光纤中的光与玻璃的相互作用。芯的折射率小于包层的折射率，使得借助于全反射的光引导是不可能的，并且光通常将从芯逃逸到包层中。取决于光引导的物理机制，空芯光纤被分成“光子带隙光纤”和“反谐振空芯光纤”。
[0006]在“光子带隙光纤”的情况下，空芯区域被包层包围，在该包层中周期性地布置有小型中空管道。包层中的中空管道的周期性结构引起在半导体技术中被称为“光子带隙”的效应，根据该效应，在包层结构处散射的特定波长范围的光由于中央腔中的布拉格反射(Bragg reflection)而相长干涉并且不能在包层中横向传播。
[0007]在被称为“反谐振空芯光纤”(ARHCF)的空芯光纤的实施方案的情况下，空芯区域被内包层区域包围，在该内包层区域中布置有所谓的“反谐振元件”(或“反谐振元件”；简称为“ARE”)。围绕空芯均匀分布的反谐振元件的壁可充当法布里
‑
珀罗腔，其以反谐振进行操作、反射入射光并引导该入射光通过光纤芯。
[0008]这种光纤技术保证了低光衰减、非常宽的传输光谱(也在UV或IR波长范围内)以及在数据传输期间的小延迟。
[0009]空芯光纤的潜在应用是在以下领域中：数据传输、高性能光束引导(例如用于材料处理)、模态过滤、非线性光学器件(特别是用于超连续谱生成，从紫外到红外波长范围)。
[0010]现有技术
[0011]反谐振空芯光纤的一个缺点是高阶模不一定被抑制，使得它们在大传输长度上通常不是纯单模的，并且输出光束的质量劣化。
[0012]在Francesco Poletti的论文“嵌套的反谐振无节空芯光纤(Nested antiresonant nodeless hollow core fiber)”；光学快报，第22卷，第20期(2014)；DOI：10.1364/OE 22.023807中提出了一种光纤设计，在该光纤设计的情况下，反谐振元件不被形成为简单单结构元件，而是由嵌套的若干结构元件组成。嵌套的反谐振元件以这样的方式设计，使得高阶的芯模而不是基本芯模在相位上适配至包层模并且被抑制。因此总是确
保了基本芯模的传播，并且可在有限波长范围内有效地使空芯光纤为单模的。
[0013]有效模抑制取决于透射光的中心波长和光纤设计的结构参数(诸如空芯半径和反谐振元件中的嵌套环结构的直径差)。
[0014]从EP 3136143 A1中已知一种反谐振空芯光纤(在本文中称为“没有带隙的空芯光纤”)，在该情况下，除了基模之外，芯还可引导另外的模。为此目的，所述芯被包括“非谐振元件”的内包层包围，该非谐振元件提供反谐振模与高阶模的相位适配。空芯光纤的制造根据所谓的“堆积和拉制”技术来进行，其中输出元件被布置以形成轴向平行整体，并且被固定以构建预成型件，该预成型件随后被拉长。由此使用包括六边形内截面的包层管，并且六个所谓的“ARE预成形件”(反谐振元件预成形件)固定在包层管的内边缘中。在两个阶段中拉伸该预成形件以形成空芯光纤。
[0015]从WO 2015/185761 A1中已知一种反谐振空芯光纤，在该反谐振空芯光纤情况下，在第一管状“非谐振元件”内布置有另外的管状的、所谓的“嵌套元件”，其一起形成反谐振元件。
[0016]该组件的制造中的一个缺点是相对大的接触点，这是通过第一非谐振元件内的“嵌套”管的连接而产生的，并且在与理想结构的轻微偏离下已经导致对光纤的光引导效率的负面影响。当仅使用管状元件时，另一缺点导致反谐振元件的设计的小变化范围。
[0017]从CN 111 474 627A中已知一种反谐振空芯光纤，其中反谐振元件在轴向顶视图中由圆元件和圆弧元件成型。圆元件和圆弧元件不相互连接，而是在每种情况下直接连接到光纤的包层。从制造方面来看，这具有以下缺点：形成最终拉伸光纤中的反谐振元件的反谐振元件预成型件的预先制造是不可能的，而是所有结构元件必须直接连接到包层管。这确保了关于与结构元件相对彼此的理想布置的偏差的高易感性，并且从而确保了在光引导期间的效率损失。
[0018]从US 2020/0241200 A1中已知一种反谐振空芯光纤，其反谐振元件在轴向顶视图中包括圆元件和以没有弯曲的笔直方式成型的结构元件。在反谐振元件的情况下，以笔直方式成型的结构元件的缺点是光引导，该光引导与弯曲结构元件相比较差并且对光纤的光学特性(例如，光衰减)具有负面影响。
[0019]专利技术目的
[0020]本专利技术的目的是至少部分地克服由现有技术产生的缺点中的一个或若干缺点。
[0021]具体地，本专利技术基于提供反谐振元件预成型件的目的，可从该预成型件中容易地且以可再现方式制造具有良好光学特性(例如低光衰减)的反谐振空芯光纤。
[0022]本专利技术的另一目的是提供一种方法，借助于该方法可以可再现方式制造具有高精度和良好光学特性(例如，低光衰减)的反谐振元件预成型件。
[0023]本专利技术的另一目的是指定一种用于成本有效地制造反谐振空芯光纤的预成型件的方法，其避免了常规制造方法的限制。
[0024]本专利技术的另一目的是提供用于制造反谐振空芯光纤的预成型件，其避免了常规预成型件的限制。
[0025]本专利技术的另一目的是提供一种反谐振空芯，其避免了常规空芯光纤的限制。
[0026]本专利技术的优选实施方案
[0027]独立权利要求的特征促成至少部分地满足前述目标中的至少一个目标。从属权利
要求提供促成至少部分地满足这些目标中的至少一个目标的优选实施方案。
[0028]/1/一种用于制造反谐振空芯光纤的反谐振元件预成型件，该反谐振元件预成型件在轴向顶视图中包括
[0029]具有第一圆半径的圆形第一圆元件和具有第一圆弧半径的圆弧形第一圆弧元件，
[0030]其特征在于，
[0031]该第一圆元件和该第一圆弧元件在两个接触点处彼此连接。
[0032]/2/根据实施方案1，一种反谐振元件预成型件，其特征在于，该第一圆元件和该第一圆弧元件包括玻璃，特别是石英玻璃，特别是折射率为1.4、特别是1.4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】1.一种用于制造反谐振空芯光纤(600)的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，所述反谐振元件预成型件在轴向顶视图中包括具有第一圆半径(250)的圆形第一圆元件(200)和具有第一圆弧半径(350,350a,350g)的圆弧形第一圆弧元件(300,300a,300g)，其特征在于，所述第一圆元件(200)和所述第一圆弧元件(300,300a,300g)在两个接触点(400,400a,400g)处彼此连接。2.根据权利要求1所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述第一圆元件(200)和所述第一圆弧元件(300,300a,300g)包括玻璃，特别是石英玻璃、或聚合物，特别是由玻璃，特别是石英玻璃、或聚合物组成。3.根据权利要求1或2所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)包括具有第二圆半径(260)的圆形第二圆元件(210)。4.根据前述权利要求中任一项所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)包括具有第二圆弧半径(360)的圆弧形第二圆弧元件(310)。5.根据前述权利要求中任一项所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述第一圆半径(250)具有比所述第一圆弧半径(350,350a,350g)小的值。6.根据前述权利要求中任一项所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述第一圆弧元件(300,300a)布置在所述第一圆元件(200)内。7.根据权利要求1至5中任一项所述的反谐振元件预成型件(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h)，其特征在于，所述第一圆弧元件(300g)布置在所述第一圆元件(200)的外部。8.一种用于制造根据权利要求1至7中任一项所述的反谐振元件预成型件(100,1...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：贺利氏石英玻璃有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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