[發明專利]光纖

無效

• 申請號: 201210340144.2
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102998739A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 永島拓志;樽稔樹;桑原一也
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;何勝勇

技術領域

本發明涉及光纖，該光纖具有位于圍繞芯層的包層中的多個孔。

背景技術

已知具有沿著光纖的中心軸延伸的多個孔的光纖。與不具有這種孔的實心光纖相比，具有這種孔的光纖能夠具有更多的特性。

日本未審查的專利申請公開（PCT申請的譯文）No.2005-538029描述了如下光纖，該光纖包括內部形成有孔的內部區域以及圍繞內部區域的外部區域。內部區域由軟化點比外部區域的材料的軟化點高的材料形成。利用這種構造，抑制了孔在拉伸期間的變形，從而可以制造具有期望特性的光纖。對于這種光纖，在拉伸處理中，外部區域的材料固化并同時使拉伸應力殘留在內部區域的材料中。結果，拉伸應力殘留在包括孔的壁面在內的內部區域中。因此，這種光纖容易導致從孔的壁面開始的破裂，并且由于瑞利散射而使傳輸損耗增大。

發明內容

本發明旨在提供如下光纖：該光纖具有位于圍繞芯層的包層中的多個孔，并且具有高斷裂強度和低傳輸損耗。

根據本發明的一個方面的光纖包括芯層以及圍繞所述芯層的包層，所述包層具有沿著所述光纖的中心軸延伸的多個孔。位于所述孔的外接圓內側的內部區域中的殘余應力是壓縮應力。

在根據本發明的上述方面的光纖中，所述壓縮應力優選的是15MPa以上。另外，在根據本發明的上述方面的光纖中，所述內部區域中的鹵族元素的摩爾濃度優選地比所述包層的位于所述內部區域周圍的區域中的鹵族元素的摩爾濃度高。優選地，所述內部區域中共摻雜有氯和氟。

根據本發明的上述方面的光纖具有位于圍繞所述芯層的包層中的所述孔，并且具有高斷裂強度和低傳輸損耗。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的實施例的光纖的剖面構造和折射率分布的概念圖。

圖2是示出根據本發明的實施例的光纖的剖面構造和折射率分布的概念圖。

圖3是示出根據本發明的實施例的光纖的剖面構造和折射率分布的概念圖。

圖4是示出根據比較例的光纖的折射率分布和應力分布的概念圖。

圖5是示出根據本發明的實例的光纖的折射率分布和應力分布的概念圖。

具體實施方式

下面參考附圖描述本發明的實施例。附圖是出于示例的目的，而不是為了限制本發明的范圍。為了避免重復解釋，在附圖中以相同的附圖標記表示相似的部件。附圖中的尺寸比率未必準確。

圖1至圖3是示出根據本發明的實施例的光纖1A至1C的剖面構造和折射率分布的概念圖。在各圖中，上半部分示出剖面構造，下半部分示出沿著剖面圖中的虛線的折射率分布。光纖1A至1C稱為孔助光纖（HAF）。每根光纖1A至1C均包括：芯層10，其由玻璃制成；包層20，其由玻璃制成并圍繞芯層10；以及多個孔30，其形成在包層20中而沿光纖的軸向延伸。孔30彼此之間以恒定的間隔沿著以芯層10為中心的圓形成，每個孔30具有大致圓形剖面。盡管圖中的孔30的數量是十個，但孔30的數量不限于此。

包層20分成包層21和包層22。在光纖1A中，包層21與包層22之間的邊界位于孔30的外接圓外側。在光纖1B中，包層21與包層22之間的邊界位于孔30的內接圓內側。在光纖1C中，包層21與包層22之間的邊界位于孔30的外接圓與內接圓之間。包層21和22由制造光纖預制件時起源（origin）不同的玻璃制成。

芯層10的折射率比包層20的折射率高。芯層10可以由摻雜有GeO₂的石英玻璃制成。包層20可以由摻雜有鹵族元素的石英玻璃制成。包層21和22可以具有相同的折射率或不同的折射率。

光纖1A至1C能夠抑制光向外泄漏到孔30之外，從而將由芯層10引導的大部分光限制在孔30的內側區域中。由于芯層10周圍形成的孔30，使得光纖1A至1C的彎曲損耗減小。

因此，當通過拉伸光纖預制件來制造孔助光纖（HAF）時，重要的是在拉伸處理中精確地控制孔徑。為了在拉伸處理中控制孔徑，需要穩定孔的內部壓力。還需要執行高張力拉伸，從而在玻璃的粘度相對較高時執行拉伸。然而，當執行高張力拉伸時，拉伸應力容易殘留在芯層周圍，并且殘留的拉伸應力可能導致玻璃的強度降低并使傳輸損耗增大。

在根據本發明的實施例的光纖中，位于孔的外接圓內側的內部區域中的殘余應力是壓縮應力。因此，根據本發明的實施例的光纖具有高斷裂強度和低傳輸損耗。壓縮應力優選的是15MPa以上。在這種情況下，可以可靠地增大斷裂強度，并且可以可靠地減小傳輸損耗。