太赫兹光纤、通信设备和光纤制备方法技术

本申请涉及通信技术领域，公开了一种太赫兹光纤、通信设备和太赫兹光纤制备方法。其中，太赫兹光纤包括一体成型并沿轴向延伸的保护管、纤芯和支撑部件。其中，纤芯位于保护管内，并通过支撑部件与保护管相连。保护管、纤芯和支撑部件为低损耗聚合物，且支撑部件为薄片状结构。支撑部件的数量为多个，相邻两支撑部件、以及相邻两支撑部件之间的保护管和纤芯共同形成填充空间，保护管、纤芯和支撑部件之间形成多个填充空间，多个填充空间内的至少两个填充空间填充有介电材料。本申请中的太赫兹光纤能够在低损耗和低色散的情况下有效传输太赫兹波。兹波。兹波。

【技术实现步骤摘要】
太赫兹光纤、通信设备和光纤制备方法


[0001]本申请涉及通信
，特别涉及一种太赫兹光纤、通信设备和光纤制备方法。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，高比特率的追求促使研究人员使用更高的载波频率，甚至达到了太赫兹波频段。其中，太赫兹波是指频率在0.1THz到10THz范围的电磁波，波长在0.03mm～3mm范围内。太赫兹波介于电磁波谱中微波和远红外波之间。由于具有适中的波束宽度、宽的光谱带宽和大的多普勒频移，而广泛应用于宽带无线通信(例如卫星间星际通信、短程大气通信、短程地面无线局域网等)、空间通信及精细成像等领域。
[0003]新的5G和物联网(IoT，Internet of Things)应用推动了对数据中心更高的通信带宽和回程传输速度的需求，并且这一需求正在快速增长。随着60GHz实施方案已经过渡到产品，高速无线通信的普遍趋势是将工作频率移向更高的太赫兹频段，通过获得更多的带宽和更大的空间自由度来提高容量。
[0004]因此，如何降低太赫兹光纤传输太赫兹波时的损耗和色散成为太赫兹
亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本申请提供一种太赫兹光纤、通信设备和太赫兹光纤制备方法。其中，太赫兹光纤包括一体成型并沿轴向延伸的保护管、纤芯和支撑部件。其中，纤芯位于保护管内，并通过支撑部件与保护管相连。保护管、纤芯和支撑部件为低损耗聚合物，且支撑部件为薄片状结构。支撑部件的数量为多个，相邻两支撑部件、以及相邻两支撑部件之间的保护管和纤芯共同形成填充空间，保护管、纤芯和支撑部件之间形成多个填充空间，多个填充空间内的至少两个填充空间填充有介电材料。本申请中的太赫兹光纤能够在低损耗和低色散的情况下有效传输太赫兹波。
[0006]本申请的第一方面提供一种太赫兹光纤，该太赫兹光纤包括一体成型并沿轴向延伸的保护管、纤芯和支撑部件。其中，纤芯位于保护管内，支撑部件数量为多个，并位于保护管和纤芯之间，支撑部件用于连接保护管和纤芯。相邻两支撑部件、以及相邻两支撑部件之间的保护管和纤芯共同形成填充空间，至少两个填充空间内填充有介电材料。
[0007]本申请中的太赫兹光纤能够尽可能避免太赫兹波倏逝到太赫兹光纤的表面，在基本不提高材料损耗的前提下，降低限制损耗，进而降低太赫兹波在太赫兹光纤内传输时的损耗。除此之外，调整太赫兹光纤中纤芯的尺寸以及结构能够在基本不增加损耗的基础上降低太赫兹波在太赫兹光内传输时的色散。
[0008]在上述第一方面一种可能的实现中，太赫兹光纤中的填充空间数量为多个，其中部分填充空间填充有介电材料。例如填充空间数量为4个，其中2个填充空间中填充了介电材料，另外2个填充空间没有填充介电材料，或者，另外2个填充空间填充其他介电材料，再或者，另外2个填充空间填充了低损耗聚合物，本申请对此不作具体限定。
[0009]在上述第一方面一种可能的实现中，纤芯在横截面上的轮廓中心对称，其中，横截面垂直于轴向。例如，纤芯沿着横截面的截面形状可以是圆形、方形、矩形和椭圆形等中的任意一种。
[0010]在上述第一方面一种可能的实现中，纤芯为圆形纤芯，且圆形纤芯与保护管同轴布置。也即圆形纤芯的中心轴线与保护管的中心轴线重合。
[0011]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管的外径范围为0.5mm～12mm，保护管的壁厚范围为0.1mm～2mm，圆形纤芯的直径范围为0.1mm～11.8mm。
[0012]在上述第一方面一种可能的实现方式中，支撑部件的厚度范围为0.01～1mm。其中支撑部件的厚度是指支撑部件沿着保护管周向的尺寸。
[0013]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管外径为3mm，保护管的壁厚为0.1mm，圆形纤芯的直径为1.765mm。
[0014]在上述第一方面一种可能的实现中，纤芯为矩形纤芯，且保护管的中心轴线与矩形纤芯的中心轴线重合。
[0015]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管的外径范围为1mm～24mm，保护管的壁厚为0.1mm～2mm，矩形纤芯的边长范围为0.1mm～11.8mm，且矩形纤芯相邻两边的比值范围为1～11.8。
[0016]在上述第一方面一种可能的实现中，矩形纤芯相邻两边的比值范围为1～6.8。
[0017]在上述第一方面一种可能的实现中，矩形纤芯相邻两边的比值为2。
[0018]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管的外径为5mm，保护管的壁厚为0.4mm，矩形纤芯的长为1.2mm，宽为0.6mm，支撑部件的壁厚为0.15mm。
[0019]在上述第一方面一种可能的实现中，支撑部件为由纤芯相反的两侧，相反径向延伸至保护管的纵隔部件。
[0020]在上述第一方面一种可能的实现中，纤芯为矩形纤芯，纵隔部件由纤芯相对的两边沿着相反的径向延伸至保护管。
[0021]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管外径为3mm，保护管的壁厚为0.4mm，矩形纤芯的宽度为1.26mm，纵隔部件的厚度为1.26mm，矩形纤芯的宽边通过纵隔部件与保护管的内壁面相接。
[0022]在上述第一方面一种可能的实现中，纤芯上开设有沿轴向延伸的至少一个中心通道：至少一个中心通道数量为1个时，保护管的中心轴线与中心通道的中心轴线重合；或者至少一个中心通道的数量为至少3个时，保护管的中心轴线与一中心通道的中心轴线重合，且其他中心通道环绕于一中心通道均匀分布。
[0023]在上述第一方面一种可能的实现中，中心通道的直径范围为0.02mm～1mm。
[0024]在上述第一方面一种可能的实现中，太赫兹光纤用于传输0.08THz～3.0THz频段内的太赫兹波。本申请中的太赫兹光纤还能够适用于其他频段内的太赫兹波，本申请对此不作具体限定。
[0025]在上述第一方面一种可能的实现中，保护管、纤芯和支撑部件的材质为低损耗聚合物。
[0026]在上述第一方面一种可能的实现中，低损耗聚合物包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚四氟乙烯、4
‑
甲基戊烯聚合物、聚氨酯、聚丙
烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯化合物、多氯化物、乙烯类聚合物、尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚乳酸和高纯树脂材料中的至少一种。
[0027]在上述第一方面一种可能的实现中，介电材料为流体，流体包括液态流体和气态流体，其中，气态流体包括干燥空气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氮气中至少一种。
[0028]本申请的第二方面提供一种通信设备，通信设备包括上述第一方面或者上述第一方面任意一种实现方式中的太赫兹光纤。
[0029]本申请的第三方面提供一种太赫兹光纤制备方法，一种太赫兹光纤成型方法包括：制作模具，其中模具的形状与太赫兹光纤的形状互补；将熔融的聚合物通过挤压注塑的方式注入模具中，冷却定型后得到预制棒；拉伸预制棒得到太赫兹光纤。
[0030]本申请的第四方面提供一种太赫兹光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述太赫兹光纤(10)包括一体成型并沿轴向延伸的保护管(100)、纤芯(200)和支撑部件(300)：其中，所述纤芯(200)位于所述保护管(100)内，所述支撑部件(300)数量为多个，并位于所述保护管(100)和所述纤芯(200)之间，所述支撑部件(300)用于连接所述保护管(100)和所述纤芯(200)；相邻两所述支撑部件(300)、以及相邻两所述支撑部件(300)之间的所述保护管(100)和所述纤芯(200)共同形成填充空间，至少两个所述填充空间内填充有介电材料(400)。2.根据权利要求1所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述纤芯(200)在横截面上的轮廓中心对称，其中，所述横截面垂直于所述轴向。3.根据权利要求2所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述纤芯(200)为圆形纤芯，且所述圆形纤芯与所述保护管(100)同轴布置。4.根据权利要求3所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述保护管(100)的外径范围为0.5mm～12mm，所述保护管(100)的壁厚范围为0.1mm～2mm，所述圆形纤芯的直径范围为0.1mm～11.8mm。5.根据权利要求4所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述保护管(100)外径为3mm，所述保护管(100)的壁厚为0.1mm，所述圆形纤芯的直径为1.765mm。6.根据权利要求2所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述纤芯(200)为矩形纤芯，且所述保护管(100)的中心轴线与所述矩形纤芯的中心轴线重合。7.根据权利要求6所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述保护管(100)的外径范围为1mm～24mm，所述保护管(100)的壁厚为0.1mm～2mm，所述矩形纤芯的边长范围为0.1mm～11.8mm，且所述矩形纤芯相邻两边的比值范围为1～11.8。8.根据权利要求7所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述保护管(100)的外径为5mm，所述保护管(100)的壁厚为0.4mm，所述矩形纤芯的长为1.2mm，宽为0.6mm，所述支撑部件(300)壁厚为0.15mm。9.根据权利要求2至8中任一项所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述支撑部件(300)为由所述纤芯(200)相反的两侧，相反径向延伸至所述保护管(100)的纵隔部件。10.根据权利要求9所述的太赫兹光纤(10)，其特征在于，所述纤芯为矩形纤芯，所述纵隔部件由所述纤芯(200)相对的两边沿着相反的径向延伸至所述保护管(100)。11.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德鹏，穆启元，王丽莉，袁苑，童朝阳，贾兆年，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：