CN109154696B

CN109154696B - 一种多芯光纤

Info

Publication number: CN109154696B
Application number: CN201680085632.XA
Authority: CN
Inventors: 宋丹丹; 刘博�; 忻向军; 卢彦兆
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: WO2018000232A1; CN109154696A

Abstract

一种多芯光纤，包括N个纤芯(10)和包层(20)，N为大于2的整数；包层(20)包围N个纤芯(10)的外周面；N个纤芯(10)呈非中心对称分布在包层(20)内部。该多芯光纤可使用户能够用肉眼很快识别各个纤芯的位置，进而方便多芯光纤的连接。

Description

一种多芯光纤

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种多芯光纤。

背景技术

一般普及的光纤通信系统中所使用的光纤通常是包层围一纤芯的外周结构。然而，随着光纤通信系统的普及，数据传输量也在不断增大。在光纤通信系统中，可以使用多芯光纤来实现大量数据传输的目的。

目前的多芯光纤为了用户便于识别多芯光纤的各个纤芯，通常的做法是在各个纤芯的周围加入可视标识器，可通过标识器来辨别各个纤芯，但是标识器的额外添加使得多芯光纤的制造过程复杂化。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种便于多芯光纤各芯之间相互识别的多芯光纤。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种多芯光纤，包括N个纤芯和包层，N为大于2的整数，包层包围N个纤芯的外周面，N个纤芯呈非中心对称分布在包层内部。可见，将N个纤芯设置成非中心对称分布，使得用户能够用肉眼很快识别各个纤芯的位置，进而方便多芯光纤的连接。

结合本发明实施例第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，N个纤芯包括M个第一纤芯和N-M个第二纤芯，M个第一纤芯对应M个目标位置，M为大于或等于1的整数，且M小于N，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯的位置为该每一个第一纤芯对应的目标位置沿该每一个第一纤芯的半径方向延长目标长度且按照目标方向旋转目标角度的位置，M个目标位置与N-M个第二纤芯的位置呈中心对称分布。

结合本发明实施例第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯与该每一个第一纤芯的相邻纤芯的纤芯参数互不相同，纤芯参数包括传输常数、纤芯折射率、相邻纤芯折射率差、相邻纤芯间距、纤芯半径中的至少一种。通过将第一纤芯与第一纤芯相邻的纤芯设置不同的纤芯参数，这样使得芯间耦合系数不均匀，继而降低芯间串扰。

结合本发明实施例第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯与该每一个第一纤芯的相邻纤芯的耦合系数由该每一个第一纤芯的纤芯参数和该每一个第一纤芯的相邻纤芯的纤芯参数确定。

结合本发明实施例第一方面、第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，当M大于1时，M个第一纤芯中至少两个第一纤芯对应的目标长度、目标方向、目标角度中至少一个不相同。

结合本发明实施例第一方面、第一方面的第一种至第四种任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯为多芯光纤的最外围纤芯。

结合本发明实施例第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，目标长度小于多芯光纤的整体半径，目标角度小于360/n度，n为多芯光纤的最外围纤芯的个数。

结合本发明实施例第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，当n大于或等于预设阈值时，目标长度为多芯光纤的整体半径长度的1/n，当n小于预设阈值时，目标长度为多芯光纤的整体半径长度的2/n。

结合本发明实施例第一方面、第一方面的第一种至第七种任一种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，N个纤芯和包层均由石英系玻璃构成。

结合本发明实施例第一方面、第一方面的第一种至第八种任一种可能的实现方式，在第一方面的第九种可能的实现方式中，目标方向为顺时针方向或逆时针方向。

本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例提供的多芯光纤的结构示意图；

图2是本发明第二实施例提供的多芯光纤的结构示意图；

图3是本发明第三实施例提供的多芯光纤的结构示意图；

图4是本发明第四实施例提供的多芯光纤的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或科学术语应对作为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序、数量或者重要性。同样，“一个”、“一”或“该”等类似词语也不表示数量限制，而只是用来表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词语前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或物件。“连接”或者相连等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包含电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明实施例中的“上”、“下”以制备膜层时的先后顺序为准，例如，在上的薄膜或图案是指相对在后形成的薄膜或图案，而在下的薄膜或图案是指相对应在先形成的薄膜或图案。为了清晰起见，在附图中层或区域的厚度被放大，而非根据实际的比例绘制。当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作作位于另一元件“上”时，该元件可以“直接”位于另一个元件“上”，或者可以存在中间元件。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参见图1，其中，图1为本发明实施例提供的一种多芯光纤，包括N个纤芯10和包层20，N为大于2的整数，包层20包围N个纤芯10的外周面，N个纤芯10呈非中心对称分布在包层20内部。将N个纤芯10设置成非中心对称分布，使得用户能够用肉眼很快识别各个纤芯的位置，进而方便多芯光纤的连接。

可选的，请参见图2，N个纤芯10包括M个第一纤芯11和N-M个第二纤芯12，M个第一纤芯11对应M个目标位置，M为大于或等于1的整数，且M小于N，M个第一纤芯11中每一个第一纤芯11的位置为每一个第一纤芯11对应的目标位置沿每一个第一纤芯11的半径方向延长目标长度且按照目标方向旋转目标角度的位置，M个目标位置与N-M个第二纤芯的位置呈中心对称分布。

举例来说，如图2，假设M＝1，编号1-6为第二纤芯12，编号7为第一纤芯11，编号7的纤芯对应的目标位置为编号7′所在的位置，编号7的纤芯的位置为编号7′所在的位置延编号7的纤芯半径方向(如图所示的编号7的纤芯半径方向)延长目标长度，得到编号7″的位置，然后从编号7″的位置按照目标方向(如图所示的旋转方向)旋转目标角度后得到的位置，另外编号1-6的纤芯的位置与编号7′所在的位置是呈中心对称分布。另外，当M≥2时，M个第一纤芯11的位置与M＝1时的情况一样，在此不再叙述。

可选的，M个第一纤芯11中每一个第一纤芯11为多芯光纤的最外围纤芯。如图2所示，最外围纤芯为编号2-7的纤芯，编号7的纤芯为第一纤芯11。当然第一纤芯11也可以不是多芯光纤的最外围纤芯，比如编号1的纤芯。

可选的，上述目标长度小于该多芯光纤的整体半径，目标角度小于360/n度，n为该多芯光纤的最外围纤芯的个数，如图2所示，最外围纤芯为编号2-7的纤芯，那么目标角度小于60°。

可选的，上述目标方向为顺时针方向或逆时针方向。

可选的，N个纤芯和包层均由石英系玻璃构成。

可选的，当n大于或等于预设阈值时，目标长度为多芯光纤的整体半径长度的1/n，当n小于预设阈值时，目标长度为多芯光纤的整体半径长度的2/n。比如，假设上述预设阈值＝10(该值只是用于举例，不限于该值)，n＝6，多芯光纤的整体半径长度＝1mm，则目标长度为2/6＝1/3mm，又如，假设上述预设阈值＝10，n＝12，多芯光纤的整体半径长度＝1mm，则目标长度为1/12nm。

可选的，当M大于1时，M个第一纤芯11中至少两个第一纤芯11对应的目标长度、目标方向、目标角度中至少一个不相同。

举例来说，假设M＝2，2个第一纤芯11为中心对称的纤芯时，若2个第一纤芯11对应的目标长度、目标方向、目标角度是相同的，用户肉眼还是很难识别各个纤芯的位置，因此，需要2个第一纤芯11对应的目标长度、目标方向、目标角度中的3个参数至少有一个是不一样的，如图3所示，编号7的纤芯与编号4的纤芯中心对称，编号7的纤芯与编号4的纤芯对应的目标长度和目标角度是相同的，目标方向是不同的。又举例来说，假设M＝2，2个第一纤芯11为相邻的纤芯时，该种情况下，若2个第一纤芯11对应的目标长度、目标方向、目标角度是相同的，用户肉眼是可以难识别各个纤芯的位置，如图4所示，编号7的纤芯与编号6的纤芯相邻，编号7的纤芯与编号6的纤芯对应的目标长度、目标方向、目标角度相同时，用户是可以分辨出来的。

需要说明的是，在M大于1时，只要有一个纤芯所处的位置与其他纤芯所处的位置呈非中心对称分布的，用户就可以肉眼分辨出来。

可选的，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯11与该每一个第一纤芯11相邻纤芯的纤芯参数互不相同，纤芯参数包括传输常数、纤芯折射率、相邻纤芯折射率差、相邻纤芯间距、纤芯半径中的至少一种。通过将第一纤芯11与第一纤芯11相邻的纤芯设置不同的纤芯参数，这样使得芯间耦合系数不均匀，继而降低芯间串扰。

可选的，M个第一纤芯中的每一个第一纤芯11和该每一个第一纤芯11的相邻纤芯的耦合系数由该每一个第一纤芯11的纤芯参数和该每一个第一纤芯11的相邻纤芯的纤芯参数确定。

举例来说，假设pq两路信号在传输过程中会出现串扰的情况，p路信号在传输过程中的传输方程为：

其中，β为纤芯的传输常数，L为光纤长度，C_pq为纤芯之间的耦合系数。若将Δβ＝β_q-β_p看做一变量，则传输方程式可以看做是C_pq(z)的傅里叶变换，也可以看做是微扰f(z)的傅里叶变换，记为F(Δβ)该傅里叶变换的积分区间为(0，L)。因此，对于传输常数相近的两路信号，在低通f(z)微扰下耦合更加严重，而传输常数差别较大的模式则相对不易耦合。

其中，纤芯之间的耦合系数C_pq的计算公式为：

其中，

其中，J、I、K为各阶贝塞尔函数解，a为纤芯的半径，d为芯间距，Δ为芯间的相对折射率差。

因此，利用上述原理在设置多芯光纤时，把临近纤芯的纤芯参数(比如传输常数、纤芯折射率、相邻纤芯折射率差、相邻纤芯间距、纤芯半径中的至少一种)设置成有差别的，这样就能降低芯间串扰。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims

1.一种多芯光纤，其特征在于，包括：

N个纤芯和包层，所述N为大于3的整数；

所述包层包围所述N个纤芯的外周面；

所述N个纤芯呈非中心对称分布在所述包层内部；

其中，所述N个纤芯包括M个第一纤芯和N-M个第二纤芯，所述M个第一纤芯对应M个目标位置，所述M为大于或等于1的整数，且所述M小于所述N，所述M个第一纤芯中的每一个第一纤芯的位置为所述每一个第一纤芯对应的目标位置沿所述每一个第一纤芯的半径方向延长目标长度且按照目标方向旋转目标角度的位置，所述M个目标位置与所述N-M个第二纤芯的位置呈中心对称分布。

2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，所述M个第一纤芯中的每一个第一纤芯与所述每一个第一纤芯的相邻纤芯的纤芯参数互不相同，所述纤芯参数包括传输常数、纤芯折射率、相邻纤芯折射率差、相邻纤芯间距、纤芯半径中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的多芯光纤，其特征在于，所述M个第一纤芯中的每一个第一纤芯与所述每一个第一纤芯的相邻纤芯的耦合系数由所述每一个第一纤芯的纤芯参数和所述每一个第一纤芯的相邻纤芯的纤芯参数确定。

4.根据权利要求3所述的多芯光纤，其特征在于，当所述M大于1时，所述M个第一纤芯中至少两个所述第一纤芯对应的所述目标长度、所述目标方向、所述目标角度中至少一个不相同。

5.根据权利要求4所述的多芯光纤，其特征在于，所述M个第一纤芯中的每一个第一纤芯为所述多芯光纤的最外围纤芯。

6.根据权利要求5所述的多芯光纤，其特征在于，所述目标长度小于所述多芯光纤的整体半径，所述目标角度小于360/n度，所述n为所述多芯光纤的最外围纤芯的个数。

7.根据权利要求6所述的多芯光纤，其特征在于，当所述n大于或等于预设阈值时，所述目标长度为所述多芯光纤的整体半径长度的1/n，当所述n小于所述预设阈值时，所述目标长度为所述多芯光纤的整体半径长度的2/n。

8.根据权利要求7所述的多芯光纤，其特征在于，所述N个纤芯和所述包层均由石英系玻璃构成。

9.根据权利要求2-8任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述目标方向为顺时针方向或逆时针方向。