一种具有荧光定轴的多芯光纤制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有荧光定轴的多芯光纤，光纤中有两个或两个以上纤芯，除了线芯以外在光纤中还有荧光芯，荧光芯靠近外包层；从横截面上看，荧光芯所在的直径称为荧光定轴。本专利提出的多芯光纤具有精确定轴的功能，可以实现多芯与多芯以及单芯阵列的对接，该多芯光纤，结构简单，易于实现，便于规模化生产。产。产。

【技术实现步骤摘要】
一种具有荧光定轴的多芯光纤


[0001]本专利技术涉及光纤通信领域，尤其适用多芯光纤连接、空分复用光纤的多芯光纤定轴对接。

技术介绍

[0002]为了便于理解，本专利技术涉及的专业术语如下：
[0003]MCF：多芯光纤(Multicore Fiber)。
[0004]SDM：空分复用技术(Space Division Multiplexing)
[0005]FIFO：扇入扇出(Fan
‑
in/Fan
‑
out)
[0006]随着大数据、云计算以及物联网等现代通信技术的发展，对信号的传输容量提出了巨大的挑战，据统计，到2023年，全球每年光纤通信流量仍以20％速度保持高速增长，而目前主流的单模光纤逼近香农极限。为了提高光纤通信系统的通信容量，科学家们不断探索多个维度的复用技术，以提升光纤通信的容量。光纤中传播的电磁波具有五个用于通信的物理维度：偏振、频率、时间、正交和空间，空分复用技术(SDM)是科学家们探索出具有快速提升光纤传输容量的有效方法，可望大幅度地提升通信系统的容量，满足通信对传输容量的迫切需求。
[0007]多芯光纤(MCF)为空分复用技术提供一种新的实现方法，其光纤横截面有多个纤芯可以作为传输信号的通道，可大幅提高传输容量，并具有高集成度的优点。但多芯光纤由于结构和尺寸与标准的单芯光纤有着显著差异，无法与其直接连接或熔接，难以找到各个纤芯的精确位置。多芯光纤之间的熔接技术，尤其是多芯的对准技术成为多芯光纤在实际应用中的难题。r/>[0008]本专利提出了一种多芯光纤定轴对接的方法，可以实现精准的多芯与多芯，多芯与单芯阵列的对接，实现低损耗扇入扇出器件(FIFO)的制备，为下一代大容量光纤解决关键器件的对接问题。
[0009]中国专利CN216052279 U公布了一种多芯光纤扇入扇出模块，但是其多芯光纤以及单芯光纤束的对接方法对于操作仪器的要求非常精密，而且操作较为复杂繁琐，不利用大量制备与生产以及实际操作。
[0010]中国专利CN114879307 A公布了一种多芯光纤桥纤及连接方法，其用拉锥端与多芯光纤连接，但其未提及到如何精准对接，并且纤芯难于辨识和对准，端面容易出现不匹配等问题。
[0011]中国专利CN113777717 A公布了一种多芯光纤扇入扇出模块及其制作方法，其单芯光纤束的单芯光纤与多芯光纤的纤芯对应连接，但需要对其耦合连接端的尺寸进行局部的修正及匹配，其需要多次调整并控制调整到精确的对接，其实现对接方面还是较为困难且复杂。
[0012]综上所述，目前报道的专利技术专利不能很好地解决扇入扇出器件精准对接的问题。

技术实现思路

[0013]本技术要解决的技术问题：针对多芯光纤在熔接时存在的难以定轴对准的技术问题，本专利提出了一种具备具有荧光定轴的多芯光纤及其定轴对准的方法，可以解决多芯光纤的标识定轴与熔接定位对准的技术难题，以满足空分复用对多芯光纤应用过程中的实际技术需求。
[0014]本技术的技术方案：
[0015]一种具有荧光定轴的多芯光纤，光纤中有两个或两个以上纤芯，除了纤芯以外在光纤中还有荧光芯，荧光芯靠近外包层；从横截面上看，荧光芯所在的直径称为荧光定轴。
[0016]荧光芯距离包层的边缘的距离为10um
‑
15um。
[0017]荧光芯设有1
‑
2个，当两个荧光芯位于同一直径上时光纤有一个荧光定轴，当两个荧光芯位于不同直径上时光纤有两个荧光定轴。
[0018]纤芯呈环形分布，并且以任一荧光定轴作为对称轴对称分布。
[0019]一根纤芯位于中心其余纤芯环绕其对称分布，并且相较于任一荧光定轴纤芯的分布是对称的。
[0020]荧光芯的直径小于纤芯的直径。
[0021]本技术的有益效果是：
[0022]本专利提出的多芯光纤具有精确定轴的功能，可以实现多芯与多芯以及单芯阵列的对接。
[0023]该多芯光纤，结构简单，易于实现，便于规模化生产。
[0024]该光纤非常适合下一代空分复用多芯光纤之间的精准定位，便于多芯光纤的实用化。
附图说明
[0025]图1是本专利实施例提供的单轴荧光定位的四芯光纤结构示意图。
[0026]图2是本专利实施例提供的双轴荧光定位的四芯光纤结构示意图。
[0027]图3是本专利实施例提供的双轴荧光定位的四芯光纤结构示意图。
[0028]图4是本专利实施例提供的双轴荧光定位的四芯光纤结构示意图。
[0029]图5是本专利实施例提供的双轴荧光定位的七芯光纤结构示意图。
[0030]图6是本专利实施例提供的双轴荧光定位的七芯光纤结构示意图。
[0031]附图标记
[0032]1：荧光芯；2：多芯光纤；3:纤芯4：外包层
具体实施方式
[0033]下面将结合本技术实例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
[0034]实施实例一，本专利提供了一种具备荧光定轴的四芯光纤及其对准的方法；
[0035]图1展示了可实现单轴荧光定位的四芯光纤的结构示意图：该四芯光纤由外包层，四个纤芯以及一个荧光芯组成；四芯光纤的纤芯是按正方形规则排列，荧光芯在正方形的对角线距离包层13μm处，单轴要求至少与两个纤芯在同一直线上，实现精准的定位。在实验
中，将光打入荧光芯中，荧光芯会发出荧光，光在空气中沿着直线传播，可根据通光情况来判断其是否最大限度的与对面端的多芯光纤或者单芯阵列实现了精准的对接。该光纤基本材料为二氧化硅，荧光光纤选择掺杂的离子为铒离子，其浓度为1800ppm。在1550nm波段实现平均值在0.05dB的熔接损耗。该方法同样可以用于多芯扇入扇出器件的制备，以降低其插入损耗。
[0036]实施实例二，图2展示了可实现双轴荧光定位的四芯光纤的结构示意图：该四芯光纤由外包层，四个纤芯以及两个荧光芯组成；四芯光纤的纤芯是按正方形规则排列，荧光芯在正方形的对角线距离包层15μm处，其双轴的位置与两个纤芯都在同一直线上，且分居于对角线两侧，如图2所示。在实验中，将光打入荧光芯中，荧光芯会发出荧光，光在空气中沿着直线传播，可根据通光情况来判断其是否最大限度的与对面端的多芯光纤或者单芯阵列实现了精准的对接。该光纤基本材料为二氧化硅，荧光光纤选择掺杂的离子为镱离子，其浓度为2000ppm，在976nm波段以及1064nm波段实现平均值在0.03dB的熔接损耗。该方法同样可以用于多芯扇入扇出器件的制备，以降低其插入损耗。
[0037]实施实例三，一种具备荧光定轴的四芯光纤及其对接方法；
[0038]图3展示了可实现双轴荧光定位的四芯光纤的结构示意图：该多芯光纤由外包层，四个纤芯以及两个荧光芯组成；四芯光纤的纤芯是按正方形规则排列，荧光芯位于正方形的对角线距离包层12μ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有荧光定轴的多芯光纤，光纤中有两个或两个以上纤芯，其特征在于:除了纤芯以外在光纤中还有荧光芯，荧光芯靠近外包层；从横截面上看，荧光芯所在的直径称为荧光定轴。2.根据权利要求1所述具有荧光定轴的多芯光纤，其特征在于:荧光芯距离外包层边缘的距离为10um
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15um。3.根据权利要求1所述具有荧光定轴的多芯光纤，其特征在于:荧光芯设有1
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2个，当两个荧光芯位于同一直径上时光纤有一个荧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，李萍，王廷云，黄素娟，张小贝，庞拂飞，文建湘，董艳华，许青向，洪祎，彭剑傲，张颖，王洋，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：新型
国别省市：