[實用新型]一種保偏光纖

有效

• 申請號: 201921610587.2
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN211086681U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 徐律;繆振華;馮術娟;趙霞;侯樹虎;卞新海;韓婷婷
• 申請（專利權）人: 無錫法爾勝光電科技有限公司;法爾勝泓昇集團有限公司;江蘇法爾勝光電科技有限公司;江蘇法爾勝光通信科技有限公司
• 主分類號: G02B6/024
• 分類號: G02B6/024;G02B6/036
• 代理公司: 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙) 32380
• 代理人: 孫燕波

一種保偏光纖包括位于中心的纖芯，所述纖芯的截面為橢圓形；所述纖芯的外側為包圍所述纖芯的環狀內包層，所述內包層的外側為截面為矩形的應力區；所述應力區的外側為與應力區的形狀相匹配的截面為環形的外包層；所述外包層的外側為包層；所述纖芯、內包層、應力區、外包層以及包層均同心設置；并且應力區所包圍的部分的截面面積與光纖截面的面積之比小于10％。該保偏光纖及其制備方法，將纖芯設計成橢圓型，使光纖同時具備幾何型雙折射以及應力型雙折射，兩者現象疊加，可以在保證同等的雙折射情況下，繼續減少應力區面積，優化其溫度穩定性。且橢圓度也不需要太大既能保持同等的雙折射，不影響光纖光學參數。

技術領域

本實用新型涉及一種保偏光纖。

背景技術

保偏光纖，即偏振保持光纖，用于傳輸線偏振光，廣泛用于航天、航空、航海、工業制造技術及通信等國民經濟的各個領域。在以光學相干檢測為基礎的干涉型光纖傳感器中，使用保偏光纖能夠保證線偏振方向不變，提高相干信噪比，以實現對物理量的高精度測量；保偏光纖作為一種特種光纖，主要應用于光纖電流互感器，光纖陀螺，光纖水聽器等傳感器和DWDM、EDFA等光纖通信系統，是一種具有廣泛應用價值的特種光纖類型。

保偏光纖產生雙折射的機理主要是指來自材料內部的熱應力和材料外部的機械應力，材料在受到應力引起材料折射率的變化即光彈效應而產生雙折射。其設計原理是對光纖芯區施加應力，保偏光纖產品包括應力雙折射保偏光纖和幾何雙折射保偏光纖。

幾何雙折射保偏光纖實例是橢圓芯保偏光纖，將芯做成橢圓形，破壞光纖的圓對稱性，提高光纖的雙折射，增加兩個正交偏振模的相速度差，達到保偏效果。由于沒有應力區結構，光纖的溫度穩定性較好，然而，幾何型保偏光纖的雙折射一般都不高，不適合使用在干涉時光纖陀螺中。

應力雙折射保偏光纖按應力施加區的結構不同，可分熊貓型、領結型、“一”字型等多種結構。這類光纖的特點是在光纖的包層中引入具有高膨脹系數的應力區擠壓纖芯產生雙折射效應。通過引入高膨脹系數的硼材料最為應力區，可以大大增加光纖的雙折射。然而，硼對纖芯的應力也會隨著溫度的變化而變化，進而影響光纖陀螺的溫度穩定性。

熊貓型保偏光纖在制備過程中，需要在纖芯兩邊進行機械打孔，再插入應力棒。為避免打孔過程中破壞纖芯，打孔的位置無法靠纖芯太近；若想提供足夠的雙折射性能，必須適當增大應力區面積。應力區面積所占光纖截面積比例過大(約20％)，將會影響保偏光纖溫度穩定性，因此，熊貓型保偏光纖目前大多只能應用于中低精度光纖陀螺。

“一”字型保偏光纖，由于應力區離纖芯較近，只需較小的應力區就可以實現較高的雙折射，可應用于高精度光纖陀螺中。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種在保證光纖的雙折射性能并且提高了光纖的溫度穩定性的橢圓芯“一”字型保偏光纖。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種保偏光纖，包括

位于中心的纖芯，所述纖芯的截面為橢圓形；

所述纖芯的外側為包圍所述纖芯的環狀內包層，所述內包層的外形為與所述纖芯的截面形狀相匹配的橢圓形；

所述內包層的外側為截面為矩形的應力區；

所述應力區的外側為與應力區的形狀相匹配的截面為環形的外包層；

所述外包層的外側為包層；

所述包層的截面即整個光纖的截面形狀為圓形；

所述纖芯、內包層、應力區、外包層以及包層均同心設置；

并且應力區所包圍的部分的截面面積與光纖截面的面積之比小于10％。

優選的，所述內包層的截面為厚度均一的環形；所述外包層的截面為厚度均一的環形。