CN103890623B - 具有弯曲补偿的大模式面积光纤 - Google Patents

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Abstract

一种LMA单模光纤，包括芯区、包围芯区的内包层区和包围内包层区的外包层区。内包层区被配置为提供弯曲补偿。在一个实施例中，内包层区的折射率分布以斜率γncore/Rb渐变，其中ncore是芯区的折射率，Rb是弯曲半径，γ=0.6‑1.2。此外，内包层区是环形的，且其外半径与其内半径的比值大于2。在优选实施例中，该比值大于3。整体折射率分布可以是对称的或非对称的。

Description

具有弯曲补偿的大模式面积光纤
相关申请的交叉引用
本申请要求两个临时申请，即2011年7月11日提交的序列No.61/506,631和2010年12月3日提交的序列No.61/419,420的优先权。
技术领域
本发明涉及设计用来补偿光纤中弯曲的影响并抑制高阶模(HOM)的大模式面积(LMA)光纤，更具体地涉及结合有这样的LMA光纤的高功率光放大器。
背景技术
光纤放大器对多种多样的应用具有很大的影响，这些应用从用于切割、焊接和测距的高功率设备到用于放大电信系统中的光载波信号的低功率设备。在前者的情况下，高功率放大器利用增益产生光纤(GPF；例如，掺杂有合适的稀土元素或铬的LMA光纤)和泵浦光源来放大有效地以单模(即，基横模)传播通过LMA光纤的信号光。
LMA光纤，其具有相对大的有效面积(Aeff)，用来降低光功率密度，因此也降低光纤中的光学非线性。然而，较大面积的光纤通常支持几个或许多个模式，增加了HOM也在光纤中传播并经历放大的可能性，从而，恶化了光束质量。光束质量经常以被公知为M2的参数来表征(对于理想的高斯光束，M2＝1)，而单模性可以由包括空间和光谱(S2)解析成像的各种技术来表征，如Nicholson等人在Optics Express，Vo.16，No.10，pp.7233-7243(2008)中所描述的，其通过引用并入本文。光纤中的弯曲加剧了这个问题，其降低了各种光纤设计在确保基模以满足典型性能需求的功率水平传播的同时，选择性地抑制HOM的能力。
在典型的传统放大器配置中，几米(例如，5米)的GPF盘绕在放大器模块内，该模块也可以包含放大器的其他元件。在某些设计中，这些元件包括光学耦合到GPF的非GPF LMA(例如，光纤尾纤)。盘绕LMA光纤是节省空间的权宜之计，其意味着光纤被弯曲。
LMA光纤中的弯曲是在LMA光纤设计的三个主要目标——大模式面积、低损耗和单模工作——之间施加性能折中的关键因素。宏弯曲损耗通常是损耗的主要来源，弯曲变形会限制面积的缩放，并且弯曲会恶化单模工作，如上文所提及的，通过限制到单模工作的程度，不希望的HOM可被选择性地抑制。
改善弯曲的不利影响的一个策略是针对预期的由弯曲引入的扰动，预补偿未弯曲的(如制造出的那样的、笔直的)光纤的折射率分布，如Fini在Opt.Express，Vol.14，No.1，PP.69-81(2006)中所描述的，其通过引用并入本文。该策略利用非对称的折射率分布，并且已经被其他人在弯曲补偿的微结构光纤的设计中使用。[参见，例如，Minelly，美国专利No.7,876,495(2011)，其也通过引用并入本文。]然而，该策略可能难于实施。其要求跨光纤截面的非对称折射率分布，且其要求在整个弯曲部分以固定的方位角取向来部署光纤。
关于“未弯曲的”、“笔直的”和“如制造出的那样的”这些术语，我们意指光纤的弯曲半径本质上是无穷大的(完美的笔直光纤)，或者大到使得任何产生的弯曲，对于光纤的目的应用而言，对光纤性能的影响是可以忽略的。
因此，存在对于提供弯曲补偿而无需非对称折射率分布的LMA光纤设计的需求。也就是说，存在在具有非对称的或对称的折射率分布的LMA光纤中提供弯曲补偿的光纤设计的需求。
此外，存在对于除了提供补偿以外还提供HOM抑制的LMA光纤设计的需求。
发明内容
我们对LMA光纤中的弯曲的分析已经揭示了一个令人惊讶的结果——HOM抑制的选择性的恶化主要是由于内包层区的弯曲扰动，而非芯区或光纤的其他区的扰动。因此，为了显著地改善基本的性能折中，补偿内包层区中的弯曲扰动是足够的。不同于现有技术，伴随有足够的HOM抑制的弯曲补偿既不需要芯区折射率分布的非对称性，也不需要跨整个光纤横截面的折射率分布的非对称性。然而，本发明的主要设计特征也不排斥使用非对称的折射率分布。
根据本发明的第一个方面，弯曲补偿光纤包括具有纵向轴线的芯区和包围芯区的包层区。芯区和包层区被配置为支持和引导信号光在芯区中沿着光纤轴线的方向以基横模传播。包层区包括包围芯区的内包层区和包围内包层区的外包层区。光纤的至少一纵向段被配置为弯曲或盘绕至弯曲半径Rb。(弯曲改变笔直光纤的折射率分布的梯度，在该弯曲段内产生本领域所公知的“等效折射率分布”。)至少该纵向光纤段以如下方式被预补偿：(1)光纤的横截面具有关于光纤轴线近似方位角对称的折射率分布，并且(2)内包层区的至少一横向部分的折射率以一斜率渐变，该斜率被配置为补偿将由弯曲引入的折射率分布的预期变化；即补偿预期的等效折射率分布。
在根据本发明的第一个方面的一个实施例中，我们的LMA光纤(具有优异的HOM抑制以使能有效的单模工作)的弯曲补偿是通过使LMA光纤的内包层区的折射率渐变而实现的，优选地以斜率γncore/Rb渐变，其中γ落在0.6-1.2的范围内，其中γ＝1对应于在假设著名的几何共形映射情况下的理想补偿[参见，Marcuse，Appl.Opt.，Vol.21，p.4208(1982)，其通过引用并入本文]，但优选的设计可以包括应力校正(例如，γ＝0.8)或允许光纤卷内的曲率变化的其他调整等；ncore是芯区的折射率；Rb是弯曲半径。[关于弯曲引入的应变(应力)，参见Nagano，Applied Optics Vol.17，No.13，PP.2080-2085(1978)，其也通过引用并入本文。]
在根据本发明的第一个方面的另一个实施例中，内包层区是具有内半径r1和外半径r2的环形，使得比值r2/rcore被配置为抑制HOM的传播。根据期望的HOM抑制水平，在一些实施例中，我们优选r2/rcore＞2，在其他一些实施例中，我们优选r2/rcore＞3。
根据本发明的第二个方面，弯曲补偿光纤包括具有纵向轴线的芯区和包围芯区的包层区。芯区和包层区被配置为支持和引导信号光在芯区中沿着光纤轴线的方向以基横模传播。包层区包括包围芯区的内包层区和包围内包层区的外包层区。光纤的至少一纵向段被配置为弯曲或盘绕至弯曲半径Rb，并且至少该纵向段以如下方式被预补偿：内包层区的至少一横向部分的折射率以一斜率渐变，该斜率被配置为补偿将由弯曲引入的折射率分布的预期变化；即补偿等效折射率分布。此外，内包层区是具有内半径r1和外半径r2的环形，使得比值r2/rcore被配置为抑制HOM的传播。根据期望的HOM抑制水平，在本发明的第二个方面的一些实施例中，我们优选r2/rcore＞2，在其他一些实施例中，我们优选r2/rcore＞3。
在本发明的第二个方面的一些实施例中，光纤的至少一纵向段被配置为弯曲或盘绕至弯曲半径Rb，并且在该段内，光纤的横截面具有关于光纤轴线近似方位角对称的折射率分布。这些对称的实施例使得光纤能够在不需要固定方位角取向的情况下被部署。
在本发明的第二个方面的其他实施例中，光纤的至少一纵向段被配置为弯曲或盘绕至弯曲半径Rb，并且在该段内，光纤的横截面具有关于光纤轴线非对称的折射率分布。
附图说明
本发明连同其各种特征和优点，从以下结合附图的更详细的描述中可以被容易地理解，其中：
图1A是根据本发明的一个实施例的弯曲补偿LMA光纤的横截面的示意图；
图1B是图1A中光纤的、说明性的对称折射率分布的示意图；
图2A-2B示出了传统阶跃折射率纤芯(SIC)光纤的折射率分布的示意图，其中光纤已经经受了相对松弛的弯曲(图2A)和相对较紧的弯曲(图2B)；
图3A-3B示出了根据本发明的说明性实施例的弯曲补偿SIC光纤的折射率分布的示意图，其中光纤未经受弯曲(图3A)和已经经受了相对紧的弯曲(图3B)；
图4A-4B是示出了根据本发明的另一个说明性实施例的对称弯曲补偿(SBC)光纤的相对折射率分布的示意图，其中光纤未经受弯曲(图4A)和已经经受了半径为Rb＝15cm的弯曲(图4B)；
图5A-5B示出了根据本发明的又一个说明性实施例的SBC光纤的折射率分布的示意图，其中光纤未经受弯曲(图5A)和已经经受了半径为Rb＝15cm的弯曲(图5B)；
图6示出了针对传统SIC光纤(曲线6.6)、抛物线型纤芯折射率光纤(曲线6.5)和根据本发明的各种实施例的多种SBC光纤(曲线6.1-6.4)，对比其仿真结果的一系列HOM损耗与有效面积(Aeff)图；
图7A-7B示出了根据本发明的另一个说明性实施例的非对称弯曲补偿(ABC)光纤的相对折射率分布的示意图，其中光纤未经受弯曲(图7A)和已经经受了半径为Rb＝15cm的弯曲(图7B)。此外，图7C是图7A中示出的折射率分布的灰度描绘。较高的折射率以浅灰和白色示出，而较低的折射率以深灰和黑色示出；
图8示出了针对传统SIC光纤(曲线8.6)、抛物线型纤芯折射率光纤(曲线8.5)和根据本发明的各种实施例的6种ABC光纤(3个数据点8.2和3个数据点8.3)，对比其仿真结果的一系列HOM损耗与有效面积(Aeff)图；
图9是描述了根据本发明的说明性实施例的使用LMA GPF的说明性光纤放大器的示意框图；
图10是根据本发明的说明性实施例的一个组件的示意性等距视图，在该组件中，盘绕的光纤被安装在盘上的凹槽中；以及
图11是根据本发明的另一个说明性实施例的另一个组件的示意性等距视图，在该组件中，盘绕的光纤被安装在轴上。
前述各种图是示意性的示出，其并不是按比例绘制的，并且/或者为了使说明简洁清楚，不包括描述的实际光纤或产品的所有细节。此外，值得注意的是，图1B的纵轴示出了绝对折射率，而图4A-4B、图5A-5B和图7A-7B的纵轴示出了相对折射率(即，折射率是相对于外包层区的折射率的)。
术语表
弯曲：宏弯曲，通常简单称作“弯曲”，在光纤被弯曲、盘绕或卷曲时发生，使得其曲率沿着其长度相对恒定。形成对比的是，微弯曲当在特定光纤的绝热长度范围内(例如，沿着毫米级或更小的光纤长度)曲率明显地变化时发生。此类微弯曲在例如标准微弯曲测试中，通过将光纤压入砂纸中形成。
中心波长：整个探讨中，对“波长”的引用旨在表示特定的光发射的“中心”波长，应该理解，所有这样的发射具有包括在中心波长之上和之下的公知的波长范围的特征线宽。
玻璃纤维：本文描述的类型的光纤通常是由玻璃(例如，二氧化硅)制成的，其中芯区和包层区的折射率由一种或多种掺杂物(例如，P，Al，Ge，F，Cl)的量和类型或由在光纤制造的过程中结合于其中的中空空隙所控制，这在本领域是公知的。这些折射率，以及芯区/包层区的厚度/直径，确定了重要的工作参数，这在本领域是公知的。为了使这样的玻璃纤维在被适当泵浦时产生增益，其也被掺入稀土元素或铬，如前面提及的。
折射率：术语“折射率”(及其复数形式)意指折射率(及折射率的复数形式)。在特定区域(例如，包层区)包含微结构[例如，被填充的(例如，使用低折射率的气体、液体或固体填充的)孔或未被填充的孔(例如，空气孔)]的设计中，这样的区域的折射率被解释为意指该区域中的光传播所见到的平均折射率。
折射率分布：图1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B和图7A-7B中的示意性的“折射率分布”，是在光纤中观察到的折射率真实微小变化的平均值。此外，尽管折射率分布的各种区域以矩形示出，但这样的区域的边界并不需要是水平的或垂直的；一个或多个可以倾斜，例如，区域可以是梯形的或三角形的。
LMA：在高功率应用中，大模式面积(LMA)光纤被定义为具有大于或近似等于90λ2的基模有效面积，其中λ是信号波长。例如，在1060nm(1.06μm)的波长处，大约100μm2或更大的有效面积相当于大模式面积，而在1550nm(1.55μm)的波长处，216μm2或更大的有效面积相当于大模式面积。对于大约300λ2或更大的更大模式面积，弯曲补偿变得特别地重要。
M2：LMA光纤的光学特性敏感地依赖于其横向折射率分布的细节。传统知识表明，理想的LMA光纤具有M2非常接近于1.0的基模，其意味着，在芯区内的横向折射率分布基本上均匀(即，在芯区的横截面内，折射率分布基本上均匀)的假设下，基横模的光场在形状上非常接近高斯。M2衡量模场和真正的高斯函数之间的相似度。更具体地说，对于具有高斯形状的模式，M2＝1.0，对于所有其他的模场形状，M2＞1.0。
M2定义了光纤的基横模相对于理想高斯函数所具有的相似度，如P.A.Belanger在Optical Engineering，Vol.32.No.9，pp.2107-2109(1993)中所述，其通过引用并入本文。(尽管该论文针对阶跃折射率光纤的LP01基模定义了M2，但是该定义对本文所述的所有光纤是有效的。)在理论上，M2可以是任意大的，但在实际中，GPF的M2取值范围通常近似地为1＜M2＜10。此外，例如M2～1.06在M2～1.0的意义上通常被认为是小的，而例如M2～1.3在M2＞＞1.0的意义上被认为是大的。
当M2非常接近1.0时，从光纤发射出的光束可以被高效地准直或严格聚焦到衍射极限光斑。
模式：术语“模式”或“模”意指电磁波(例如，信号光，包括在光放大器的例子中被放大的信号光或在激光器的例子中受激发射)的“横模”。
模式尺寸：光学模式的尺寸以其有效面积Aeff表征，其由下式给出：
其中E是模式的电场的横向空间包络，积分被理解为对光纤的截面区域进行。当模场形状接近于轴对称的(即，关于光纤的纵向旋转轴对称)高斯函数时，模场直径(MFD)是用于模式直径的合适的度量，其可以被表示为：
其中r是径向坐标。当模场形状精确地等于轴对称高斯函数时，Aeff＝π×MFD2/4。
半径/直径：尽管在前面(和之后)的讨论中使用术语“半径”和“直径”暗示了各种区域(例如，纤芯、底座、沟槽、包层)的截面是圆形的和/或圆环形的，在实际中，这些区域可以是非圆形的；例如，其可以是椭圆形的、多边形的、不规则或其他的更加复杂的形状。然而，为了简洁和清楚，我们经常使用术语“半径”和/或“直径”，这在本领域中是常见的。
信号传播：尽管信号光在其沿着光纤传播时，实际上可能与纵向轴线交叉，但是传播的总体方向被清楚地表述为沿着该轴线(例如，图1A中的轴线10.4)，这在本领域中是很好理解的。
单模：对以“单”横模的光传播的引用，旨在包括基本上或有效地以单模进行的传播；即，在实际意义上，完美地抑制所有的其他模式可能并非一直可行。然而，单模暗示了这样的其他模式的强度对于目的应用可以忽略或者很小。
被抑制的HOM：HOM需要被抑制的程度，依赖于特定的应用。许多应用并不需要完全或彻底的抑制，这暗示了相对低强度的HOM的持续出现可能是可容忍的。在很多实例中，相比于基模的衰减，提供高度的HOM衰减可以是足够的。我们称该抑制是“相对的”或“选择性的”。在任何情况下，抑制HOM通过例如改善光束质量、减少总插入损耗、降低信号模式中的噪声和降低微弯曲损耗，而改善了系统性能。
未掺杂的：术语“未掺杂的”或“非故意掺杂的”意指，光纤中的区域或用于形成此类区域的起始管(starting tube)含有在制造过程中非故意地添加至该区域或在该区域中控制的掺杂物，但该术语不排除在制造过程中可能固有引入的低水平的背景掺杂。
具体实施方式
弯曲补偿的LMA光纤——通用设计
在本节中，我们描述被配置为盘绕或弯曲的弯曲补偿LMA光纤的设计。因此，LMA光纤的至少一纵向段以弯曲半径Rb表征。这种LMA光纤的盘绕或弯曲经常是节省空间或满足特定应用的某些其他物理要求的权宜之计。典型的应用(例如，光纤放大器和激光器)将在后面的章节描述。
现在转向图1A，我们示出了根据本发明的一个方面的、弯曲补偿的LMA光纤10的横截面。光纤10可以是单模或多模的，并且包含芯区10.1、包围芯区的环形内包层区10.2和包围内包层区的环形外包层区10.3。总体而言，这些区域被配置为：当光纤被盘绕或弯曲时，支持信号光沿着纵向轴线10.4的方向有效地以单模(即，基横模)传播。
为此，光纤10被设计为抑制HOM的传播，并且特别地，内包层区10.2的折射率分布和径向尺寸被配置为抑制这样的HOM。更具体地说，根据本发明的一个方面，光纤10说明性地具有图1B中所示类型的对称的折射率分布；即，芯区10.1具有折射率ncore，外包层区10.3具有折射率nout(说明性地，nout＜ncore)，内包层区10.2的至少一横向部分10.22具有在接近外包层区10.3的第一值n1与接近芯区10.1的第二值n2之间渐变的折射率，其中n2＞n1。可选地，内包层区的其余部分10.21的折射率可以不是渐变的。然而，在某些实施例中，整个内包层区10.2可以是渐变的。
关于“对称的”折射率分布，我们意指的是，折射率分布具有方位角对称性；即，光纤10在半径r处的折射率对于所有的方位角Φ近似相等。因此，对称性是相对于光纤的纵向轴线而言的，其定义柱坐标。在折射率分布的特定截面内(对应于特定的方位角Φ)，如图3A、4A和5A所示，方位角对称暗示了反射对称：在径向位置r处的折射率近似地等于在径向位置-r处的折射率。折射率分布的近似的方位角对称确保了取向的变化不会产生光纤性能(例如，HOM抑制)的过度恶化。对称的分布可以通过包括堆叠在内的各种制造技术来近似，从而对称分布的理想的圆形或环形区域可以由多边形或多边环形来近似。因此，可以认为某种旋转对称(例如，4倍或更高的旋转对称)即是提供了近似的方位角对称。
为了抑制HOM，我们对LMA光纤设计的实施例施加了两个标准。一个标准涉及内包层区10.2的渐变折射率部分的斜率；另一个涉及内包层区的径向尺寸。因此，我们优选内包层区的渐变折射率部分10.22的斜率近似地等于γncore/Rb，其中γ等于0.6-1.2；即，根据著名的几何共形映射[参见，Marcuse，Appl.Opt.，Vol.21，p.4208(1982)]，γ＝1将理想地补偿弯曲，但是优选设计可以包括应力校正(例如，γ＝0.8)或允许光纤卷内的曲率变化的其他调整，等等。此外，根据期望的HOM抑制水平，在某些实施例中，我们优选内包层区10.2的外半径r2与内半径r1的比值满足不等式r2/rcore＞2，而在其他一些实施例中，我们优选r2/rcore＞3。更具体地，我们的仿真表明，适度厚的内包层区(r2/rcore＞2)对于每0.1dB的基模损耗给出了大约1dB的HOM损耗(即，HOM损耗大约是基模损耗的10倍)，而更厚的内包层区(r2/rcore＞3)提供了更高的选择性，即对于每0.1dB的基模损耗，有大约10dB的HOM损耗(即，HOM损耗大约是基模损耗的100倍)。
内包层区对弯曲补偿和相对HOM抑制的影响可以通过考虑如图2A和2B以及图3A和3B示出的折射率分布而更好地被理解。出于说明的目的，在所有四幅图中，只绘制了阶跃折射率纤芯(SIC)光纤的分布，但图2A-2B示出了经受松弛弯曲(图2A)和较紧弯曲(图2B)的传统SIC光纤，而图3A-3B示出了具有根据本发明的一个实施例的内包层具有渐变部分的SIC光纤。对光纤未经受弯曲的情况(图3A)和光纤经受相对紧的弯曲的情况(图3B)进行了对比。
因此，图2A包括针对传统SIC光纤未经受弯曲(分布20)和经受相对松弛的弯曲(分布22；即Rb～50cm)的情况的两个等效折射率分布。传统SIC光纤的内包层20.2具有均匀的或恒定折射率；即，内包层不具有渐变的折射率部分。在图2A中，两个等效折射率分布彼此接近。基模(有效折射率24)被完全地引导，但HOM(简洁起见，由单个有效折射率26表示)经历了隧穿损耗(tunneling loss)，如波浪箭头28所指示。因此，HOM的隧穿损耗比基模的要大很多(在理论上是无穷大)。
随着弯曲变得更紧(更小的弯曲半径；例如Rb～15cm)，折射率分布的斜率增加，如分布23(图2B)所示。在这些条件下，基模和HOM都经历了宏弯曲隧穿损耗，如波浪箭头29和28分别地指示。[“宏弯曲损耗”是当等效折射率(由分布23所指示)比模式有效折射率(由芯区20.1的水平线24所指示)大时，模式从芯区进入包层区的一部分的隧穿。]由于基模不再完全地被限制在芯区，图2B中的HOM与基模损耗的比值比图2A中的小。
我们已经认识到的关键原则中的一个是：基模和HOM的相对限制主要由内包层区，特别是内包层区30.2在弯曲外侧的部分的属性确定。图3A和3B示意性地表明了内包层区是如何影响弯曲补偿和基模与HOM的相对限制(或抑制)的。因此，图3A描述了用于两种笔直的(没有弯曲)光纤的等效折射率分布——分布20是传统SIC光纤的折射率分布(如图2A所示)，分布30是对称弯曲补偿(SBC)光纤的折射率分布，其中根据本发明的一个示意性实施例，内包层区30.2中接近外包层区30.3的部分(30.2g)为渐变的。(形成对比的是，接近芯区30.1的其余部分30.2ng不是渐变的。)当SBC光纤经受相对紧的弯曲时(例如，Rb～15cm)，分布如图3B中所示而变化(倾斜)；即，图3A中的传统SIC光纤的分布20倾斜，变成由图3B中的分布23所指示的形状。类似地，本发明的SBC光纤的分布30也倾斜，变成由图3B中的分布33所指示的形状，但渐变的内包层区具有明显的降低基模的宏弯曲损耗的效果。更具体地说，相比于传统的SIC光纤中的情况，本发明的光纤中的基模(波浪箭头29)必须隧穿通过长得多的径向距离。这一关系通过不等式rc2＞＞rc1来表示，其中rc2是基模的有效折射率线24的延长线与本发明的SBC光纤的折射率分布33的交点，rc1是基模的有效折射率线24的相同延长线与传统SIC光纤的折射率分布23的交点。形成对比的是，HOM的隧穿相对地未受影响，从而使得基模的相对限制大大改善。
因此，图3A-3B的示意图示出了本发明如何能改善基模限制。由于弯曲损耗，有效模式面积(Aeff)和HOM抑制之间具有公知的折中关系，本领域的技术人员可以容易地应用上述原则，以实现三者中任何一个的改善。
此外，在本发明的光纤中我们假设了芯区的阶跃折射率(即，径向维度上恒定折射率)，这只是作为教导方便。我们的弯曲补偿策略兼容各种芯区折射率分布，包括，例如渐变分布，诸如线性渐变分布或抛物线型渐变分布，或者近似线性的渐变或近似抛物线型的渐变的分布。备选地，芯区分布可以包括叠加于渐变分布上的峰(在中心处/在中心附近，在外边缘处/在外边缘附近，或两者兼有)。然而，抛物线型纤芯折射率分布的众所周知的优点(模式形状对弯曲半径不敏感；低模式位移)，在与上述类型的弯曲补偿内包层设计相结合时，是特别有用的。
本发明的许多实施例利用整体对称的折射率分布，这简化了光纤的制造和装置的装配二者[例如，使得诸如基模尺寸、信号衰减、色散等至少一个光学性质基本上独立于光纤关于弯曲方向的方位角取向]。然而，在具有整体非对称的折射率分布的LMA光纤中引入上述内包层特征以控制HOM抑制仍然可以是有利的。关于“整体”折射率分布，我们意指在基本上跨光纤整个横截面的折射率分布。关于“非对称的”折射率分布，我们意指在对折射率分布和半径采样时，在某个方位角Φ处，LMA光纤在r处的折射率分布不是-r处的折射率分布的镜像。因此，非对称是相对于光纤的纵向轴线的，如图7A所示。当沿着对应于预计弯曲的方向的方位角采样折射率分布时，尤其是这样。
对称弯曲补偿(SBC)LMA光纤——示例
本节描述根据本发明的描述性实施例的弯曲补偿SBC LMA光纤的两种设计(表示为A和B)。在这两种光纤设计中，芯区都按抛物线型渐变，且内包层区的至少一部分都具有线性渐变的折射率，但它们在内外包层区之间的界面处的折射率分布中存在(示例A)或不存在(示例B)阶跃方面是不同的。根据图3B中所示的原则，HOM必须被允许泄漏出内包层区。因此，外包层区的折射率不能过低以至于阻止HOM抑制，但这并不暗示用于外包层区的折射率的特定值。因此，具有和不具有上述的折射率阶跃的设计都可以是可取的。
作为SBC光纤，这两种设计也具有近似对称的折射率分布。
图4A示出了示例A2的折射率分布40a，该示例的LMA光纤(未弯曲的)具有如下特征：具有抛物线型折射率分布40.1a的圆形芯区40.1；具有线性渐变的折射率分布40.2a(例如，从r1处的Δn2～0渐变至r2处的Δn1～-6×10-4)的环形内包层区40.2，具有均匀的(或恒定)折射率分布40.3a的环形外包层区40.3，以及在内外包层区之间的界面处的折射率阶跃40.5a。我们下面描述和光纤A2相同设计类型的三种光纤(A1，A2，A3)的物理特性和性能。
类似地，图5A示出了示例B的折射率分布50，该示例的单模LMA光纤(未弯曲的)具有如下特征：具有抛物线型折射率分布50.1a的圆形芯区50.1；具有线性渐变的折射率分布50.2a(例如，从r1处的Δn2～4×10-4渐变至r2处的Δn1～0)的环形内包层区50.2，具有均匀的(或恒定)折射率分布50.3a的环形外包层区50.3。与示例A形成对比的是，示例B的LMA光纤在内外包层区之间的界面处不具有折射率阶跃。我们下面描述具有该设计的物理特性和性能的单个光纤。
表1列出了示例A和B的LMA光纤的各种物理特性，如分别由图4A和图5A所指示，以及由图6所指示的性能特性(例如，Aeff)。对于所有的这些示例光纤，Dcore＝2r1。
表1
对于这些光纤中的每一个，(n2-n1)/(r2-r1)≈7.7/m，这与该斜率补偿弯曲引入的梯度γncore/Rb＝7.7/m的需求相一致。在该梯度计算中，我们假设γ＝0.8(以适应光纤中的应力)，Rb＝15cm(光纤放大器中LMA光纤合理的盘绕尺寸的代表性弯曲半径需求)，ncore＝1.45。折射率值1.45对应于纯净的(未掺杂的)二氧化硅在大约1000nm的波长处的折射率值，该折射率值是对以下折射率的很好的近似：(1)在关注的其他波长处的折射率(例如，在大约1550nm处，ncore＝1.444)以及(2)在LMA光纤的掺杂芯区的典型其他掺杂水平处的折射率(即，由掺杂引起的折射率差异典型地远小于0.01；这些差异对于导光是很重要的，但对于弯曲引入的梯度的该表达式的影响是可以忽略的)。
当上述LMA光纤被盘绕或弯曲至半径Rb＝15cm时，我们的仿真表明，图4A和图5A中各自的弯曲补偿折射率分布40a和50a变化(倾斜和重配置)为图4B和图5B中各自的等效折射率分布40b和50b。更具体地说，在盘绕的或弯曲的光纤中，图4B中的折射率分布40b在右侧(指向弯曲外半径的正的径向距离，其增加折射率)向上移动，在左侧(指向弯曲内半径的负的径向距离，其减小折射率)向下移动。因此，内包层区40.2的渐变部分40.2a(图4A)重配置为水平的部分40.2b(图4B)。同样，抛物线型纤芯折射率分布40.1a重配置为等效折射率“驼峰”40.1b，其在整个LMA光纤的弯曲或盘绕段中引导基模。因此，图4B表明，在Rb＝15cm的盘绕或弯曲光纤中的实际引导是由等效折射率峰值Δn～1×10-4提供的，此将是光纤制造所需的近似精度。
我们的仿真表明，上述的两个设计都具有优异的性能特性，由图6所示，其针对传统LMA设计(对于传统SIC光纤的曲线6.6；对于具有抛物线型折射率芯区的传统光纤的曲线6.5)和本发明的LMA设计(曲线6.1-6.4)都示出了HOM抑制vs.有效模式面积(Aeff)。关键的设计折中是在基模面积、HOM抑制和弯曲损耗之间。这种三方折中可以在二维图中通过对比具有相同的基模弯曲损耗的设计来示出。图6示出了此种对比，其中对于所有的设计，基模弯曲损耗近似为0.1dB/m。选择该特定弯曲损耗值，以使得在数米长的增益光纤段中，总损耗是可以容忍的(例如，5m对应总损耗0.5dB)。这个过程可以根据各种系统级设计需求(例如，足够的泵浦吸收所需的长度，可接受的模块尺寸等)，使用基模损耗、弯曲半径等的不同取值而被应用。
SBC设计(曲线6.1-6.4)覆盖了一系列希望的HOM vs.Aeff的性能结果：一些在具有鲁棒的单模行为(例如，5m长的LMA光纤，其基模损耗只有0.5dB，但HOM损耗大于100dB；即，HOM损耗是基模损耗的200倍)的同时，具有很大的模式面积(～2000μm2；r2＝160μm；r2/rcore＝4；设计A3，曲线6.3)。其余的(曲线6.1的设计A1，A2；曲线6.4的设计B)以较小的模式面积(例如，500-1700μm2)为代价，具有更加鲁棒的单模工作(即，更高的HOM损耗)。
在优选的示例中，具有相对薄的内包层区的设计(r2/rcore＝2.7；曲线6.4的设计B)仍然具有令人印象深刻的相对大的HOM损耗(～100dB/m)和大的Aeff(＞1000μm2)的组合。然而，具有更小的r2/rcore的设计展现了明显的HOM抑制的恶化(例如，对于曲线6.4最右边的点，r2/rcore＝2.0，HOM损耗＜10)。
计算出的模式面积包括了弯曲变形的影响，这意味着，例如，图6中的Aeff～1200μm2实际上比现有技术中具有40μm的MFD(模场面积～1256μm2)的笔直LMA光纤引述的Aeff大得多，因为后者在弯曲时会经历明显的弯曲引入的变形和模场减小。
设计B(图5A和图5B)具有Aeff～1000μm2，且具有超过100dB/m的巨大HOM损耗。省去了在内外包层区之间界面处的折射率阶跃的该设计可以对光纤制造差异较不敏感——“隆起处”的折射率峰值(图5B)比设计A2(图4B)的稍高，尽管Δn仍近似于1-2×10-4。然而，我们的敏感性研究表明，无论设计A或设计B以及～10-4的光纤制造不规则度，都可以实现较传统50μm纤芯的LMA光纤(例如，泄露通道光纤；阶跃折射率纤芯光纤)更大的模式面积，同时具有鲁棒的单模工作，这是由在5m(光纤放大器中GPF的典型长度)光纤中～50dB的总HOM抑制来实现的。
非对称弯曲补偿(ABC)LMA光纤
为了实现LMA光纤整体折射率分布的非对称性，能够控制光纤截面微小区域中的玻璃折射率是很重要的。实现这种控制的一个方法是把光纤制造成微结构；即，多重玻璃单元或空隙，其中每个单元的折射率在制造中是单独可控的，并且区域(例如，单元、纤芯或包层)的整体折射率是该区域内的单元(以及周围的基质，如果存在的话)的折射率的平均值。
因此，微结构单元可以使用本领域公知的技术，以市售的具有略微不同的折射率的玻璃(二氧化硅)棒来制造；例如，F300棒以氯掺杂，以使得棒的折射率大约为3.5-5×10-4，高于纯二氧化硅的折射率，F320棒以氟掺杂，以使得棒的折射率近似为6-14×10-4，低于纯二氧化硅的折射率。尽管每个棒的直径不是关键的，但其处于近似1-2mm的范围内是便利的。显然，通过以各种组合排列F300和F320棒，可以对单元的折射率进行细微调整，进而调整各光纤区域的折射率。实现介于F300和F320棒的折射率之间的折射率的一个技术是将一种类型的玻璃棒(例如F300)外覆于另一种类型的玻璃棒(例如F320)上。通过控制该外覆组装件中每个玻璃棒的体积(或横截面面积)，可以得到两者之间的任意折射率。
F300和F320棒可以从德国哈瑙(Hanau)的Heraeus Quarzglas GmbH通过商业方式获得。
图7A和图7C示出了根据本发明的第二个方面的未弯曲的、微结构的、非对称弯曲补偿(ABC)光纤的折射率分布。图7A示出了分布的截面，而图7C示出了分布的二维结构。折射率分布由排列成三角形格子的恒定折射率六角形单元组成，单元之间的中心到中心间距L＝10μm。最内层的19个单元组成芯区70.1，使得纤芯半径r1＝2.5L＝25μm。包层延伸至r2＝9L＝90μm。图7A中的分布的阶跃性质反映了在光纤截面内对局部折射率的细微控制。每一阶跃都是10μm宽，并且一个阶跃的折射率不同于任一相邻阶跃的折射率，其差值近似为0.8×10-4。各个折射率阶跃的集合被配置为实现未弯曲的光纤的非对称折射率分布70a，其包括近似为圆形的渐变折射率的芯区70.1，环形的渐变折射率的内包层区70.2和环形的外包层区70.3。
芯区70.1具有半径r1(例如，r1＝25μm)，内包层区70.2具有厚度r2-r1(r2-r1＝65μm)。如在描述SBC光纤中探讨的，这里再次说明，为了HOM抑制，在本发明的ABC光纤的某些实施例中，比值r2/rcore＞2，在其他一些实施例中，r2/rcore＞3。在图7A中示出的例子中，r2/rcore＝9L/2.5L＝3.6。此外，相邻单元之间的阶跃(在芯区之内的和在内包层区之内的)近似为预补偿弯曲引入的梯度γncore/Rb所需的折射率分布的斜率。即，阶跃近似为折射率阶跃在阶跃间距上的梯度＝0.8x10-4/10μm＝8/m。弯曲引入的梯度为γncore/Rb＝0.8(1.45)/15cm＝7.7/m。此处，我们使用ncore的代表性取值1.45；纤芯折射率并非常量，但折射率的变化对梯度公式的影响可以忽略不计。
在该ABC光纤的实施例中，图7A也说明了一些区分ABC和SBC设计的特征。首先，在ABC设计中，在某些部分(在光纤轴线的“左”侧，即打算针对预期弯曲的内侧的部分)的渐变纤芯折射率延伸为高于其他部分(在光纤轴线的“右”侧，即打算针对预期弯曲的外侧的部分)的折射率。同样地，渐变的内包层折射率具有两个部分：在左侧，内包层折射率延伸为高于芯区的折射率，而在右侧，内包层折射率延伸为低于芯区的折射率。然而，当图7A中的ABC光纤被弯曲或盘绕至弯曲半径Rb＝15cm时，整体分布自身发生改变(倾斜和重配置)，如图7B中的等效折射率分布所示；即，分布70b在纤芯和内包层区变平，导致平均看来基本上是阶跃折射率纤芯分布70c。纤芯与内包层的差异通常很小；在本描述中，差异只有大约1×10-4。
一般地，在我们的ABC设计中，r2的测量是沿着指向弯曲外侧的方向，从芯区的中心到环形内包层的最外沿。本发明的一些实施例利用偏心的芯区以使r2更大(尽管较不相关的距离r1变得更小了)。
ABC光纤应包括固定光纤截面相对于弯曲的取向的手段。该固定手段应该机械地固定取向，或者辅助取向的测量，使得能够执行取向对齐。这种手段在本领域中是已知的，包括沿其长度放置标记，以标识光纤的方位角取向；即，光纤应该弯曲的方向。例如，光纤的截面可以具有高的纵横比(例如，“带状”光纤)，以机械地防止取向漂移。标记可以包括位于弯曲外半径的外包层表面上的平面或凹槽(图中未示出)。
非对称弯曲补偿(ABC)LMA光纤——示例
使用单元间距L、纤芯直径Dcore＝2r1＝5L(在芯区内有19个单元)、以及内包层大小Di-clad＝(r2-r1)＝12L[Di-clad/Dcore＝r2/rcore＝2.4]或18L[Di-clad/Dcore＝r2/rcore＝3.6]，对上述类型的几种ABC光纤设计进行了仿真。在L＝10的示意性设计中，弯曲补偿梯度(内包层区70.2的斜率)对应于沿着X轴的阶跃，其近似为γ×nsil/Rb，或近似为0.8×10-4，如图7A所示，其中nsil是纯二氧化硅的折射率(如前所述，其为ncore的很好的近似)，Rb假设为相当大但很实际的盘绕尺寸15cm。
使用相对小的纤芯与内包层的差异(对于图7B中近似阶跃折射率纤芯分布)以在提供基模为0.1dB/m的可接受的计算弯曲损耗的同时，加强HOM的泄露。我们的仿真证实，很大的模式面积(Aeff＝2160μm2)与大的HOM抑制(HOM损耗～基模损耗的140倍)是兼容的。
通过对比本发明的ABC光纤与几种现有技术设计的性能折中，可以更好地理解本发明的ABC策略的优势，如图8所指示。通过将所有光纤设计锁定为在Rb＝15cm处为0.1dB/m的计算弯曲损耗，并且绘制相对HOM抑制(即，HOM损耗/基模损耗)vs.Aeff，弯曲损耗、HOM抑制和有效模式面积之间的三方折中被总结在图中。由于只具有两个自由度(由于0.1dB/m的弯曲损耗要求，对于每种芯区大小，差异被锁定/固定)，现有技术的阶跃折射率纤芯光纤(曲线8.6)和现有技术的抛物线型折射率纤芯光纤(曲线8.5)简化为简单的曲线。这些曲线证实了现有技术的阶跃折射率纤芯设计不能被缩放到显著高于1000μm2以满足典型的盘绕要求，原因在于与HOM抑制的折中。现有技术的抛物线型纤芯折射率光纤展现了明显改进的折中，但在需要显著的HOM弯曲损耗抑制时，仍在面积方面受限。
图8的模式面积是在假设15cm的弯曲半径时计算得出的，该弯曲半径是在放大器工作过程中的LMA光纤的现实的尺寸。该类型的计算相较于现有技术经常引用的笔直的光纤的面积是更相关的，其与弯曲配置相比在面积上可能具有2倍或更大因数的差异。
形成对比的是，我们仿真的ABC光纤(三个数据点8.2，三个数据点8.3)描述了具有质的不同的行为类型，证实了我们的策略在本质上消除了与面积的折中。ABC光纤的芯区尺寸通过缩放L而增加，而差异被调整以满足损耗要求。结果表明，模式面积增加，而对HOM抑制比几乎没有影响。HOM抑制基本上只由包层区的相对尺寸确定；即，只由比值Di-clad/Dcore＝r2/rcore确定。
因此，我们的ABC光纤可以消除约束现有技术策略的对模式面积的基本限制。我们的光纤可以实现2000-3000μm2范围内的模式面积，同时具有与传统的现有技术光纤相比拟的单模性水平以及因此的光束质量，而传统的现有技术光纤具有～600-700μm2的小得多的Aeff。在Aeff～1000μm2的状况下，现有的阶跃折射率和抛物线型折射率纤芯设计不仅非常难以用传统制造方法来制造，而且即使当制造是“完美的”时，其也不能提供鲁棒的HOM抑制。例如，Aeff～1000μm2和总弯曲损耗＜0.5dB的5米长的阶跃折射率纤芯的现有技术光纤，可以实现至多仅2-3dB的HOM弯曲损耗抑制。现有技术的抛物线型折射率纤芯光纤可以接近于10-15dB的可观的HOM抑制，尽管预期的实际性能要比理想计算的差。在任何情况中，这些现有技术光纤的性能明显达不到总的HOM抑制，也证实了实际用户的实际体验：好的光束质量在现有技术的“英雄”实验中是可以实现的，但严重依赖于非常细致的对输入发射、光纤布局和光纤操作的管理。
最后，我们注意到，在光纤放大器中，由于芯区的大部分增益掺杂区域看不到信号光，因此高度位移的基模会经受严重的增益交互损伤。计算结果表明，我们的ABC光纤没有表现出这种损伤。因此，借由大于100倍的相对HOM抑制(和0.5dB的总弯曲损耗)，我们的光纤对于超过2000μm2或者甚至超过3000μm2的模式面积，表现出高度的HOM抑制(大于50dB；基本上是完全抑制)。模式强度分布证明了优异的基模形状且没有位移，从而纤芯的增益掺杂区域可以被适配成获得高增益重叠和高增益选择性。
面积缩放的最终极限将由每个单元中的折射率控制的精度来确定。
应用
图9描述了本发明的一个主要应用，即，包含LMA增益产生光纤(GPF)235a的高功率(例如，大于300W的光输出)光纤放大器230，该LMA增益产生光纤(GPF)235a光学耦合至可选的LMA尾纤235p。GPF 235a光学耦合至合路器233，并且尾纤235p光学耦合至利用设备234。GPF 235a或者尾纤235p，或者两者全部是根据本发明设计的；即，由于这两个LMA光纤之一或全部通常会被盘绕在放大器模块内，两者之一或全部会被设计为具有如前所述的弯曲补偿内包层区。
在典型的市售放大器模块中，盘绕的LMA光纤100(图10)或110(图11)被分别安装在盘104或轴112上。LMA光纤110(图11)螺旋形缠绕于轴112上，而LMA光纤100(图10)缠绕于盘104的主平面中的平坦环形凹槽102内。在每一种情况下，盘104或轴112作为支撑件，用于定义(并因此预先确定)弯曲半径Rb和光纤取向(如果有必要)，并提供散热。为此，盘或轴由具有相对高的热传导性的材料(例如，铜)制成。此外，在每种情况下，LMA光纤可能通过几种方式的任一种，被贴附于支撑件上；例如，通过在凹槽102内的或在轴112的柱面表面上的诸如双面胶带的粘性材料，或通过在光纤被缠绕于盘或轴之后应用的诸如硅树脂的灌封材料。
为了用作尾部配送光纤，尾纤235p可以呈螺旋状被放置在线缆中，其直径和节距(pitch)被配置以产生所需的局部弯曲半径。
在相对低功率的电信应用中，合路器233被称为波分复用器(即，WDM)；在高功率应用中，其被称为泵浦合路器(例如，锥形光纤束，或体光学元件)。简单起见，在下文中，我们将以高功率应用为背景，描述本发明的这方面。在这种情况下，泵浦合路器233将光输入信号源231和光泵浦源236的输出耦合到GPF 235a中。输入信号源231产生第一波长的光输入信号，其通过传统光纤232或通过体光学元件(未示出)耦合至合路器233的输入端，而泵浦源236产生第二波长的光泵浦信号，其由传统的(典型为多模)光纤237耦合至合路器233的另一个输入端。
如在本领域所公知的，泵浦信号在GPF 235a中产生粒子数反转，其放大来自输入源231的输入信号。放大的输入信号沿着GPF 235a(且如果存在尾纤234p，则通过尾纤235p)传播至利用设备234。在高功率应用中，后者可能包括无数公知的设备或装置；例如，另一个光放大器，光束准直器，透镜系统，工件(例如，用于焊接或切割的)。
说明性地，输入源231是产生相对低功率的光输入信号的激光器，该光输入信号波长在GPF 235a的放大范围内，而泵浦源236优选是半导体激光器，但可选地可以是半导体发光二极管(LED)的阵列。在任何情况下，泵浦源236以较短的波长产生相对高的光功率(例如，大约150mW以上)的泵浦信号，该泵浦信号产生希望的输入信号的放大。说明性地，GPF235a是稀土掺杂的光纤(例如，优选的掺镱光纤)或可选的掺铬光纤。在优选的掺镱光纤的情况下，信号源231产生具有约1080nm的波长的输入信号，泵浦源236产生波长大约在915nm或备选的大约在975nm的泵浦信号。
尽管图9中的放大器230描述了普通的共同传播的泵浦配置(即，泵浦和输入信号以相同的方向传播通过GPF)，也可以使用反向传播配置(即，泵浦和输入信号以相反的方向传播通过GPF)。此外，多个放大器可以级联排列，这是本领域所公知的用于提高高功率多级系统的总增益的方案。泵浦能量也可以被横向耦合到放大器中。
应当理解的是，上述布置只是对许多可能的特定实施例的示意，这些实施例可以被设计来代表本发明的原理的应用。根据这些原理，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下，设计出大量的、各种的其他布置。
特别地，通过提供公知的光学谐振器[例如，通过使用光纤Bragg光栅或体光学元件(例如，反射镜)以提供光反馈]，上述光放大器可以被修改为作为激光器工作。这样的激光器可以用作飞秒振荡器，已知其可产生高峰值功率的光脉冲。因此，非线性可能成为问题，但其可以通过使用根据本发明的弯曲补偿LMA光纤来改善。
当放大器装置被配置为作为激光器工作时，信号源231则被省略，并且上述信号光将等效于由激光器在内部产生的受激发射。

Claims (18)

1.一种弯曲补偿的单模大模式面积(LMA)光纤，包括：
具有纵向轴线和半径rcore的芯区，
包围所述芯区的包层区，所述芯区和包层区被配置为支持和引导在预定波长λ处的信号光在所述芯区中沿着所述轴线的方向以基横模传播，其中所述单模大模式面积光纤的有效模式面积为至少90λ2，
所述光纤以一横截面为特征，该横截面进一步地以一折射率分布为特征，
所述包层区包括包围所述芯区的内包层区和包围所述内包层区的外包层区，其中所述内包层区至少包括具有以一斜率渐变的折射率值的一横向部分，
所述光纤的至少一纵向段，当其被弯曲或盘绕至弯曲半径Rb时，所述弯曲或盘绕在所述段内引入所述折射率分布的变化，并且
至少所述纵向段以如下方式被预补偿：(1)所述折射率分布关于所述轴线近似方位角对称，并且(2)所述横向部分的折射率被配置为补偿所述变化以及(3)所述单模大模式面积光纤中的任何高阶模(HOM)的传播被抑制。
2.根据权利要求1所述的光纤，其中所述内包层区包括紧邻所述外包层区的所述横向部分和紧邻所述芯区的其余部分。
3.根据权利要求2所述的光纤，其中所述其余部分的折射率不是渐变的。
4.根据权利要求2所述的光纤，其中所述其余部分的折射率也是渐变的。
5.根据权利要求1所述的光纤，其中所述单模大模式面积光纤的有效模式面积至少为300λ2，其中λ是所述信号光的波长。
6.根据权利要求1所述的光纤，其中所述斜率近似为γncore/Rb，其中ncore是所述芯区的折射率，并且γ＝0.6-1.2。
7.根据权利要求1所述的光纤，其中光纤具有光学性质，并且所述纵向段被配置为使得所述光学性质中的至少一个基本上独立于所述光纤相对于所述弯曲或盘绕段中的弯曲方向的取向。
8.根据权利要求1所述的光纤，其中所述内包层区是具有起始于rcore处的内纤芯半径和外半径r2的环形，以使得比值r2/rcore被配置为抑制高阶模在所述光纤中的传播。
9.根据权利要求8所述的光纤，其中r2/rcore＞2。
10.根据权利要求9所述的光纤，其中所述半径被配置为使得所述高阶模所经历的光学损耗至少为所述基横模的光学损耗的10倍。
11.根据权利要求8所述的光纤，其中r2/rcore＞3。
12.根据权利要求11所述的光纤，其中所述半径被配置为使得所述高阶模所经历的光学损耗至少为所述基横模的光学损耗的100倍。
13.根据权利要求8所述的光纤，其中所述内包层区的所述横向部分在紧邻所述芯区处具有较高的折射率并且在紧邻所述外包层区处具有较低的折射率。
14.根据权利要求13所述的光纤，其中所述较低的折射率比所述外包层区的折射率小。
15.根据权利要求13所述的光纤，其中所述较低的折射率近似地等于所述外包层区的折射率。
16.根据权利要求1所述的光纤，其中所述芯区具有抛物线型折射率分布。
17.一种光学装置，包括：
根据权利要求1所述的光纤，该光纤用于响应于向其施加的光学泵浦能量而放大信号辐射，以及
所述泵浦能量的源，
其中所述泵浦能量被耦合到所述光纤中。
18.一种光学组件，包括：
支撑件，
根据权利要求1所述的光纤，所述光纤被盘绕并贴附于所述支撑件上。
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