CN115826128A - 多芯光纤及其对接方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多芯光纤及其对接方法，涉及光纤技术领域，用于解决现有具有上述标识层的光纤通信时，存在标识层与其相邻纤芯串扰的技术问题。该多芯光纤包括包层、标识结构以及多个纤芯；多个纤芯均匀布置在包层内，且包层的剖面呈圆形；包层设置有标识孔，标识孔与纤芯平行设置，且标识孔沿包层的延伸方向贯穿整个包层；标识结构设置于标识孔内，且标识结构与任意两个纤芯的对称轴以及包层的中心轴偏置设置；标识结构包括设置于标识孔内壁上的标识层，且标识层围成空心；标识层配置为与包层之间形成折射率差，并能够吸收导入其内的光。本申请提供的多芯光纤，作为空分复用技术手段之一，其适用于光通信。

Description

多芯光纤及其对接方法

技术领域

本申请涉及光纤技术领域，尤其涉及一种多芯光纤及其对接方法。

背景技术

多芯光纤作为空分复用技术实现手段之一，多芯光纤一般由包层及设置在包层内的多根纤芯组成，如此可提升光纤传输的信息容量。然而，在进行远距离的光通信时，存在将多段光纤连接在一起使用场景，随之也产生了多芯光纤熔接相关问题。

为避免两段光纤在熔接后其内部光在传输时产生较大损耗，对两段光纤的相对应的各纤芯的对接精度要求较高。目前对于多根纤芯对称布置在包层的对称型光纤，其通常在包层内设置有标识层，标识层配置为在包层内掺杂高折射率材料形成的实心结构，在两段光纤连接时通过标识层实现各纤芯的识别与定位。

然而，具有上述标识层的光纤通信时，存在标识层与其相邻纤芯串扰的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种多芯光纤及其对接方法，其不仅能够避免标识层与其相邻光纤串扰的问题，而且能够通过标识层实现两段光纤快速对接。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请实施例第一方面提供了一种多芯光纤，包括包层、标识结构以及多个纤芯；多个所述纤芯均匀布置在所述包层内，且所述包层的剖面呈圆形；所述包层设置有标识孔，所述标识孔与所述纤芯平行设置，且所述标识孔沿所述包层的延伸方向贯穿整个所述包层；所述标识结构设置于所述标识孔内，且所述标识结构与任意两个所述纤芯的对称轴以及所述包层的中心轴偏置设置；所述标识结构包括设置于所述标识孔内壁上的标识层，且所述标识层围成空心；所述标识层配置为与所述包层之间形成折射率差，并能够吸收导入其内的光。

在一种可选的实施例中，所述标识层为掺锗层；所述掺锗层与所述包层之间形成折射率差范围设定在0.15-1.5％之间。

在一种可选的实施例中，所述标识结构为环形结构；所述标识结构的直径范围设定为5-8μm之间，且所述标识层的厚度范围设定为1-3μm之间。

在一种可选的实施例中，所述标识结构还包括形成在所述标识层的内壁上的支撑层；所述支撑层远离所述标识层的侧面围成所述空心。

在一种可选的实施例中，所述支撑层为掺硼层；所述掺硼层的厚度范围设定为1-2μm之间。

在一种可选的实施例中，各所述纤芯围绕所述包层的中心轴周向均匀分布。

在一种可选的实施例中，在多个所述纤芯中，至少一个所述纤芯沿所述包层的中心轴处；其余所述纤芯围绕所述包层的中心轴周向均匀布置。

在一种可选的实施例中，所述包层内设置有多个所述标识结构；在所述包层的剖面内，任意两个所述标识结构与所述包层的中心未排列在同一直线上。

在一种可选的实施例中，在多个所述标识结构中，至少两个所述标识结构相对布置在所述包层的中心的两侧。

本申请实施例第二方面提供了一种多芯光纤的对接方法，包括以下步骤：

提供具有标识结构的两段待连接的第一光纤、第二光纤；

将所述第一光纤的端面与所述第二光纤的端面对正，且各光纤的中心轴共线；

向所述第一光纤内输入光，且部分光进入所述第一光纤的标识结构内；

根据所述第二光纤的标识结构，旋转所述第二光纤，以使所述第二光纤、所述第一光纤相同位置的标识结构对齐。

与相关技术相比，本申请实施例提供的多芯光纤及其对接方法，具有以下优点：

本申请实施例提供的多芯光纤，其通过在包层内设置有标识结构，并且标识结构与任意两个纤芯之间的对称轴保持偏置状态，进一步地标识结构也与包层的中心轴保持偏置，进而标识结构的不对称性能够在多芯光纤对接过程中被识别定义，从而借助标识结构对各纤芯进行区别，以使两段多芯光纤各纤芯分别对应，即通过上述空心标识结构实现两段多芯光纤的快速对接。

再者，与相关技术中标识层配置为在包层内掺杂高折射率材料形成的实心结构的方案相比，本申请实施例中的标识结构，其在内部设置有标识层，且标识层围成空心。如此，标识结构内部具有空心，使导入其光无法在标识层内全反射传播；以及，通过在标识孔内设置标识层，标识层与包层之间具有折射率差，能够起到了对其内部可能导入的光进行吸收的作用进而解决标识层与其相邻纤芯串扰的问题。

除了上面所描述的本申请实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请实施例提供的多芯光纤及其对接方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例一提供的多芯光纤的结构示意图一；

图2为本申请实施例一提供的多芯光纤的结构示意图二；

图3为本申请实施例一提供的多芯光纤的结构示意图三；

图4为本申请实施例二提供的多芯光纤的对接方法的各步骤流程示意图。

附图标记说明：

10-包层；

20-纤芯；

30-标识结构；

31-标识层；32-支撑层；33-空心；

100-多芯光纤。

具体实施方式

正如背景技术所述，具有标识层的对称型多芯光纤应用于光纤通信时，存在标识层与其相邻纤芯串扰的问题。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，通常对称型多芯光纤的包层内设置有标识层，标识层配置为在包层内掺杂高折射率材料形成的实心结构，在两段光纤连接时通过标识层实现各纤芯的识别与定位；但是，在多芯光纤传输光信号时，该标识层的内部有部分光被导入并在标识层内传输，从而产生对其相邻纤芯光传输造成串扰。

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种多芯光纤，其通过在包层的标识孔内设置有标识结构，标识结构包括形成在标识孔的内壁上的标识层，且标识层与包层之间形成折射率差，标识层远离标识孔的内壁一侧围成空心。

如此设置，标识结构不仅具有标识层还具有空心，使导入其光无法在标识层内全反射传播；以及，标识层与包层之间具有折射率差，能够起到了对其内部可能导入的光进行吸收的作用进而解决标识层与其相邻纤芯串扰的问题。

为了使本申请实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种多芯光纤100包括包层10、标识结构30以及多个纤芯20，其中包层10可以采用纯二氧化硅制作，包层10的剖面呈圆形，即多芯光纤100整体呈圆柱形结构，沿垂直于光纤的延伸方向的截面形状呈圆形。

进一步地，多个纤芯20均匀布置在包层10内，且纤芯20的延伸方向与包层10延伸方向一致，纤芯20可与包层10的中心轴平行设置。包层10内设置有标识孔，标识孔沿包层10延伸方向贯穿设置，即标识孔的两端分别延伸至包层10的端面。

标识结构30设置于标识孔内，标识结构30包括标识层31，标识层31的形状与标识孔的形状保持一致，标识层31靠近标识孔的第一侧面与标识孔的内壁贴合，标识层31远离标识孔的内壁的第二侧面围成空心33。

具体地，本申请实施例中标识孔可以是圆形孔或者其他形状孔。例如标识孔可以是方形孔、三角形孔等，本实施例对此不加以限制，本申请实施例以标识孔为圆形孔为例进行说明。

标识孔内进行掺杂以形成标识层31，或者将制作好的具有标识层31的管状结构嵌设至标识孔内。标识层31可以配置为掺锗层，掺锗层与包层10之间具有折射率差，且两者之间的折射率差根据需要进行设定，本申请实施例优选的将掺锗层与包层10之间的折射率差的范围设定在0.15-1.5％之间。

进一步地，标识结构30与任意两个纤芯20的对称轴偏置设置，即标识结构30不位于任意两个纤芯20的对称轴上，并且标识结构30与任意两个纤芯20之间距离不等。以及，标识结构30与包层10的中心轴偏置设置，即标识结构30也不位于包层10的中心轴上。

如此设置，标识结构30的不对称性能够在多芯光纤100对接过程中被识别，从而借助标识结构30对各纤芯20进行区别，以使两段多芯光纤100的各纤芯20分别对应，即通过上述标识结构30实现两段多芯光纤100的快速对接。

与现有技术中标识层配置为在包层内掺杂高折射率材料形成的实心结构的方案相比，本申请实施例中的标识结构30，其在内部设置有标识层31，且标识层31围成空心33。如此设置，标识结构30内部具有空心33，使导入其光无法在标识层31内全反射传播；以及，通过在标识孔内设置标识层31，标识层31与包层10之间具有折射率差，能够对其内部可能导入的光进行吸收，进而解决标识层31与其相邻纤芯20串扰的问题。

在上述实施例的基础上，标识结构30整体呈环形结构，标识结构30的直径范围设置在5-8μm之间，且标识层31的厚度范围设定为1-3μm之间。需要理解的是，无论上述标识层31的厚度如何选择，标识层31的第二侧面总成能够围成空心33，以及上述标识结构30的直径大小与标识孔的直径大小保持一致。

如此设置，本申请实施例通过增大了标识结构30的尺寸，解决了现有技术中实心高折射率标识层偏小时，其难以加工与识别的问题。以及，大尺寸实心高折射率标识层尺寸偏大时，其内部将有部分光被导入，从而产生对相邻纤芯光传输的影响的问题。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图2所示，本申请实施例标识结构30还包括形成在标识层31的内壁上支撑层32；支撑层32的靠近标识层31的第一侧面与标识层31的第二侧面贴合并连接，支撑层32远离标识层31的第二侧面围成空心33。如此设置，支撑层32能够对整个标识结构30进行支撑，以提升整个标识结构30的结构强度，使标识层31不易因光纤弯折而发生损坏。

具体地，支撑层32可以是掺硼层，并且掺硼层具有一定的厚度，以使掺硼层对标识层31具有一定加固作用。优选地，在标识结构30的直径范围设置在5-8μm之间，且标识层31的厚度范围设定为1-3μm之间的基础上，掺硼层的厚度范围设定为掺硼层的厚度范围设定为1-2μm之间，且无论上述掺硼层的厚度如何选择，掺硼层的第二侧面总成能够围成空心33。

继续参阅图1，本申请实施例提供的多芯光纤100，各纤芯20可围绕包层10的中心轴的周向均匀分布，即在包层10的中心轴处未设置有纤芯20。例如，光纤包括四个纤芯20，四个纤芯20沿包层10的中心轴周向均匀布置，且四个纤芯20围成一圈。

此类型多芯光纤100中，标识结构30可位于整个包层10的剖面左侧偏上位置，并且标识结构30位偏置于靠近其的两个纤芯20的对称轴，以及标识结构30距离靠近其的两个纤芯20的距离不同。如此设置，基于该标识结构30可识别各纤芯20在剖面的具体位置，在对两段光纤进行熔接时，可快速将两个光纤的各纤芯20进行对位。

同样的，如图3所示，光纤包括八个纤芯20，八个纤芯20围绕包层10的中心轴周向均匀布置，且八个纤芯20围成一圈。此类型多芯光纤100中，该标识结构30可参阅上述包括四个纤芯20的光纤中的标识结构30进行设置，此处不再赘述。

如图2所示，本申请实施例提供的多芯光纤100，在多个纤芯20中，至少一个纤芯20布置在包层10的中心轴处，其余多个纤芯20围绕包层10的中心轴均匀布置。例如，光纤包括七个纤芯20，其中一个纤芯20布置在包层10的中心轴处，另外六个纤芯20围绕包层10的中心轴周向均匀布置，且六个纤芯20围成一圈。此类型多芯光纤100中，标识结构30可参阅上述包括四个纤芯20的光纤中的标识结构30进行设置，此处不再赘述。

需要说明的是，无论上述多芯光纤100包括几个纤芯20以及采用何种布局方式，本申请实施例中的标识结构30不限于上述位置，并且标识结构30可具有标识层31，或者标识结构30具有标识层31以及支撑层32，不同标识结构30、不同数量纤芯20的光纤之间可根据需要进行组合，本申请实施例对此不加以限制。

在上述实施例的基础上，本申请实施例提供的多芯光纤100包括多个标识结构30，多个标识结构30分别设置于包层10内，并且在包层10的剖面内。任意两个标识结构30与包层10的中心未排列在同一直线上。换言之，每个标识结构30的中心与包层10的中心之间的连线分别位于不同直线上。如此设置，本申请实施例中每个标识结构30在包层10的剖面处于不同位置，以便于区分及识别各标识结构30，进而在对两段光纤进行熔接时，可快速将两个光纤的各纤芯20进行对位。

继续参阅图3，在上述多个标识结构30中，至少两个标识结构30相对布置在包层10的中心两侧。例如，多芯光纤100包括第一标识结构30和第二标识结构30，其中第一标识结构30可设置在包层10的中心的左侧，第二标识结构30可设置在包层10的中心的右侧，并且第一标识结构30的中心与包层10的中心之间的连线为第一连线，第二标识结构30的中心与包层10的中心之间连续为第二连线，且第一连线与第二连线位于不同直线上。

如此设置，以便于通过第一标识结构30、第二标识结构30区分包层10的左侧和右侧，进而在对两段光纤进行熔接时，可快速将两个光纤的各纤芯20进行对位。

实施例二

如图4所示，本申请实施例还提供了一种多芯光纤100的对接方法，包括以下步骤：

步骤S100：提供具有标识结构30的两段待连接的第一光纤和第二光纤。具体地，待连接的第一光纤和第二光纤均为多芯光纤100，且第一光纤和第二光纤分别具有实施例一中的标识结构30，且各标识结构30在第一光纤、第二光纤的位置相同。标识结构30用于在两段光纤对接时，其能够被识别并通过标识结构30以区分各光纤的纤芯20。

步骤S200：将第一光纤的端面与第二光纤的端面对正，且各光纤的中心轴共线。具体地，第一光纤与第二光纤对接时，将第一光纤的第二端的端面与第二光纤的第一端的端面对正，两个端面正对时，两个端面可贴合或者保持一定间隙；但是，此间隙需保证光可从第一光纤传输至第二光纤。进一步地，第一光纤的中心轴与第二光纤的中心轴共线；如此设置，以便于后续旋转第一光纤或第二光纤，以使第一光纤和第二光纤的标识结构30、各纤芯20对齐。

步骤S300：向第一光纤内输入光，且部分光进入第一光纤的标识结构30内。

具体地，在第一光纤与第二光纤对接时，从第一光纤的第一端向其输入光，部分光导入至第一光纤的标识结构30，标识结构30的标识层31吸收光，且第一光纤的标识结构30被点亮，以便于识别及区分。

步骤S400：根据第二光纤的标识结构30，旋转第二光纤或第一光纤，以使第二光纤、第一光纤相同位置的标识结构30对齐。

具体的，由于光在第二光纤内传输，部分光导入其标识结构30，标识结构30内的标识层31吸收光而被点亮。进而可通过观察第二光纤的第二端的端面，以识别其标识结构30所在的位置，进一步借助该标识结构30，旋转第一光纤和/或第二光纤，以使各光纤中的标识结构30对准，进而完成两个光纤的对接。

需要理解的是，在两个光纤对接完成后，还包括对第一光纤的第一端面和第二光纤的第二端面进行熔接。例如，利用氢氧燃烧器进行熔接以及利用电弧焊接进行熔接等。

本申请实施例提供的多芯光纤100的对接方法，基于标识结构30的不对称性能够在多芯光纤100对接过程中被识别，从而借助标识结构30对各纤芯20进行区别，以使两段多芯光纤100的各纤芯20分别对应，即通过上述标识结构30实现两段多芯光纤100的快速对接。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

一般而言，应当至少部分地由语境下的使用来理解术语。例如，至少部分地根据语境，文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数的意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数的意义的特征、结构或特性的组合。类似地，至少部分地根据语境，还可以将诸如“一”或“所述”的术语理解为传达单数用法或者传达复数用法。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本申请中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多芯光纤，其特征在于，包括包层、标识结构以及多个纤芯；

多个所述纤芯均匀布置在所述包层内，且所述包层的剖面呈圆形；

所述包层设置有标识孔，所述标识孔与所述纤芯平行设置，且所述标识孔沿所述包层的延伸方向贯穿整个所述包层；

所述标识结构设置于所述标识孔内，且所述标识结构与任意两个所述纤芯的对称轴以及所述包层的中心轴偏置设置；

所述标识结构包括设置于所述标识孔内壁上的标识层，且所述标识层围成空心；所述标识层配置为与所述包层之间形成折射率差，并能够吸收导入其内的光。

2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，所述标识层为掺锗层；所述掺锗层与所述包层之间形成折射率差范围设定在0.15-1.5％之间。

3.根据权利要求2所述的多芯光纤，其特征在于，所述标识结构为环形结构；

所述标识结构的直径范围设定为5-8μm之间，且所述标识层的厚度范围设定为1-3μm之间。

4.根据权利要求3所述的多芯光纤，其特征在于，所述标识结构还包括形成在所述标识层的内壁上的支撑层；

所述支撑层远离所述标识层的侧面围成所述空心。

5.根据权利要求4所述的多芯光纤，其特征在于，所述支撑层为掺硼层；所述掺硼层的厚度范围设定为1-2μm之间。

6.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，各所述纤芯围绕所述包层的中心轴周向均匀分布。

7.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，在多个所述纤芯中，至少一个所述纤芯沿所述包层的中心轴处；

其余所述纤芯围绕所述包层的中心轴周向均匀布置。

8.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，所述包层内设置有多个所述标识结构；

在所述包层的剖面内，任意两个所述标识结构与所述包层的中心未排列在同一直线上。

9.根据权利要求8所述的多芯光纤，其特征在于，在多个所述标识结构中，至少两个所述标识结构相对布置在所述包层的中心的两侧。

10.一种多芯光纤的对接方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供具有标识结构的两段待连接的第一光纤、第二光纤；

将所述第一光纤的端面与所述第二光纤的端面对正，且各光纤的中心轴共线；

向所述第一光纤内输入光，且部分光进入所述第一光纤的标识结构内；

根据所述第二光纤的标识结构，旋转所述第二光纤，以使所述第二光纤、所述第一光纤相同位置的标识结构对齐。

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