CN1809771A - 单偏振光纤和系统以及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光纤，具有中心纤芯(34)，其最大尺度(A)大于最小尺度(B)，优选地，其宽长比大于1.5，该光纤具有至少一个气孔(24，26)，其设置于中心纤芯纤芯的相对侧并且沿着光纤的长度而延伸，其中所述光纤在可操作的波长波段内支持一种单偏振模式。光纤可以在系统内与光学元件相耦合从而在该波段内提供单偏振。同时提供了一种制造该光纤的方法。

Description

单偏振光纤和系统以及其制造方法
                            发明背景
                            发明领域
本发明主要涉及光纤，尤其涉及单偏振光纤。
                            背景技术
单偏振光纤可用于超高速传输系统，或者被用作和光学元件(激光器、EDFAs、光学仪表、干涉传感器、陀螺仪等等)连接的耦合器光纤。其偏振特性(单偏振)为，传播两个正交偏振的偏振态中的一个、且仅有一个，同时通过增加另一个偏振态的传输损失来对其进行压制。此类单偏振光纤通常具有折射系数的方位非对称分布。
一种现有的偏振保持光纤，如图1中所示，其包括：一个中心的纤芯10，其被内包层区域11所包围。纤芯10和包层区域11是由传统的，用于形成光波导的材料所形成的。纤芯材料的反射系数必须比包层材料的要高，且两种材料在光波导所被操作的波长上的光导损失必须要低。仅仅作为示例，纤芯10可以由具有一种或多种掺杂的(例如氧化锗)，可以增加其折射系数的二氧化硅所组成。区域11可以包括纯二氧化硅、掺杂量比纤芯10少的二氧化硅、或者含有一种或多种掺杂的二氧化硅，其中至少一种是诸如硼或者氟等元素的氧化物，这类元素可以降低二氧化硅的折射系数。
在图1中，在直径方向上且位于纤芯10的两侧，是两个由具有与包层材料11所不同的热膨胀系数(TCE)的玻璃材料所形成的两个区域12。当这种光纤被拉伸时，纵向延伸区域12和被正交设置的包层区域会收缩不同的量，因此区域12取决于其相对于包层11的TCE而会处于张紧或者压缩状态。因此而在光纤中产生的应变诱导双折射会降低在两个正交偏振基模之间的耦合。周围区域12是外部包层区域13，其折射系数最好等于或者小于内部包层区域11的折射系数。区域13可以包括，例如，上述规定的用作包层区域11的任何材料。
通过拉长或者扭转光纤纤芯对称性以作为一种将两个不同偏振的波解耦，可以实现对于单模光学波的偏振性能的轻微改善。这种具有延长的纤芯的光纤波导的例子在美国专利Nos.4,184,859,4,274,854和4,307,938中被披露。图2描述波导1，其具有折射系数为n1的纤芯4，折射系数为n2的包层5，其中延长的纤芯4具有长轴a和短轴b。然而，仅仅由于其非圆形的几何结构和相关的压力诱导双折射通常尚不足以维持所需要的单偏振态。
所以，获取一种提供单偏振的光纤的发展方兴未艾。
                           发明概述
定义
以下的定义和术语在本领域内经常地被使用。
折射系数分布-折射系数分布是在光纤的选定段的折射系数(Δ％)和光纤半径(从光纤的中线开始测量)之间的关系。
半径-光纤段的半径通常以所用材料的折射系数具有不同的组分的点来表示。例如，中心的纤芯的内半径为零，因为该段的第一点处于中线处。而中心核段的外部半径则是从波导的中线到具有正的δ的中心纤芯的折射率的最后点所得的半径。对于一个具有远离中线的第一点的段而言，波导中线到其第一折射系数点的半径是该段的内部半径。同样的，从波导的中线到该段的最后的折射系数点的半径是该段的外部半径。例如，一个在中心纤芯周围的下降掺杂(down-doped)环行段具有位于在环行段和包层之间的界面处的外半径。
相对折射系数百分比Δ％-术语Δ％表示折射系数的相对值，其由以下等式所定义：
Δ％＝100×(ni 2-nc 2)/2ni 2
其中Δ％是以i表示的系数分布段的最大折射系数，而nc，参考折射系数，用于表示包层的折射系数。该段的每一点具有相关联的相对于包层的相对系数。
阿尔法分布-术语阿尔法分布涉及纤芯的折射系数分布，其以Δ(b)％表示，其中b是半径，其符合以下等式：
Δ(b)％＝[Δ(b0)(1-[αb-b0α/(b1-b0)α]×100，
其中b0是纤芯分布的最大点而b1是Δ(b)％为零的点，b是bi的范围，其小于或等于bf，其中Δ％已经在之前作出定义，bi是阿尔法分布的初始点，bf是阿尔法分布的最终点，而阿尔法是一个为实数的指数。阿尔法分布的初始点和最终点被选中并输入计算机模型。在使用中，如果在阿尔法分布之前有一个阶跃系数分布，则α分布的起始点是α分布和阶跃系数分布的交点。在该模型中，为了使得α分布和其邻近的分布段能够平滑地相连接，其等式被写成：
Δ(b)％＝[Δ(ba)+[Δ(b0)-Δ(ba)]{1-[ab-b0a/(b1-b0)a]}100，
其中bα是邻近分布的第一个点。
根据本发明的实施例，提供一种光纤，其纤芯的最大尺度(A)比最小尺度(B)要大，且大致呈椭圆形，该光纤在其纤芯的相对的每一侧至少有一个气孔，该光纤在一可操作的波长范围内支持一种单偏振模式。在一个实施例中，中心纤芯包括掺锗的二氧化硅，并且被掺氟的二氧化硅环状区域所包围，掺氟二氧化硅具有第一长宽比，其被定义为A/B，大约为1.5至8。在这里的所用实施例中，定义为A/B的第一长宽比，以大于1.5为佳，尤其以处于1.5至8之间为佳。
优选地，气孔被设置为穿过气孔中心的线基本上和最小尺度(B)对准。此处所述的根据本发明所制成的单偏振光纤在单偏振操作波长段内具有大于15的消光比率。在978nm波长下的光纤衰减小于0.030dB/m。在一个具有光学元件，且这些光学元件光学地耦合到根据本发明的单偏振光纤的系统中，这些单偏振光纤具有良好的效果。
根据本发明的另一个实施例，中心纤芯以具有在大约在0.5％到2.5％之间的中心纤芯德耳塔％，即Δ1为佳。而且，优选地，光纤在中心纤芯周围包括一个掺氟的区域，其德耳塔％，即Δ2，大约在-0.0％到-0.75％之间。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种用于制造光纤，例如上述的单偏振光纤的方法，其包括以下步骤：设置一个具有一个中心纤芯和至少两个眼的坯，并且在施加正压到这些眼的时候从坯中拉出一根光纤或者纤芯秆从而使得光纤或者纤芯秆中的中心纤芯被拉长。优选地，拉长的形状大致呈椭圆形，且具有宽长比，其被定义为最大尺度除以最小尺度，大约在1.5到8之间。
本发明的另外的特征和优点将在之后的详细描述中进行阐述，其中的一些，对于本领域技术人员而言，可以显而易见地从描述中得到，或者通过实践在此所述的本发明，包括以下的详细描述、权利要求、以及附图，从而认识到。
                       附图的简要说明
图1是现有技术的光波导的截面图。
图2是现有技术的另一种光波导的截面图。
图3是根据本发明的单偏振光纤的第一实施例的截面图。
图4是图3的第一实施例的沿X-X轴的折射系数分布图。
图5是图3的第一实施例的沿Y-Y轴的折射系数分布图。
图6是根据本发明的单偏振光纤的局部放大截面图。
图7是根据本发明的实施例的单偏振光纤的第二实施例的截面图。
图8是根据本发明的实施例的单偏振光纤的第三实施例的截面图。
图9绘制了根据本发明的单偏振光纤的一个实施例中的单偏振的代表性的波长段。
图10-12具有根据本发明的实施例的，光学地耦合到一个光学元件上的单偏振光纤的系统的示意图。
图13和14是用于制造根据本发明的单偏振光纤的纤芯秆的等角侧示意图。
图15是用于制造根据本发明的单偏振光纤的坯组件的底视图。
图16是固定在一个固化炉内的坯组件的部分截面侧视图。
图17是描述用于将坯再拉伸为一个纤芯秆的流程/装置的部分示意侧视图。
图18用于制造根据本发明的单偏振光纤的另一种坯组件的底视图。
图19是描述用于拉制根据本发明的实施例的光纤的流程/装置的部分截面侧视图。
                      优选实施例的详细描述
为了在此进行描述，需要理解的是，本发明可以假设各种选择性的配置和步骤序列，除了那些有明确说明以外。同时需要理解的是，在附图中所示，在之后的说明书中所描述的特定的光纤和处理步骤是定义于所附的权利要求中的发明概念的示例性的实施例。所以，特定的尺度和其它涉及在此披露的实施例的物理属性不宜被视为一种限制，除非权利要求作出了清楚陈述。
此处所描述和披露的根据本发明的单偏振光导的第一实施例具有一种截面结构，如图3-6中所示。在被示意的实施例中，光纤20具有一个中心纤芯34，其沿着光纤的纵向轴延伸且具有最大尺度A和最小尺度B。中心纤芯34的截面形状被拉长，以大致为椭圆形为宜。优选地，拉长在光纤处理(拉伸或者再拉伸)过程中被控制，以使得被拉拔的光纤20具有大于1.5的第一宽长比，AR1，其定义为A/B；以大约在1.5到8之间为宜；在2和5之间则更佳。
中心纤芯34优选地由掺氧化锗的二氧化硅制造，其中提供足量的氧化锗以使得纤芯具有一纤芯德耳塔％，Δ1，如图4和图5中所示，其值大约在0.5％和2.5％之间；大约在0.9％和1.3％之间则更佳；在某个实施例中为1.1％。中心纤芯34的平均直径，d avg＝{A+B}/2，优选地位于3至12微米之间；更为优选地，处于4至10微米之间。
业已发现，通过提高纤芯德耳塔％，Δ1，单偏振带宽48(见图9)可以被转移至更长的波长。相反地，将孔24、26的直径设为更小，可以使单偏带宽48降低到更短的波长。该单偏振带宽48位于第一偏振45的截止波长和第二偏振50的截止波长之间。在带宽48内，真实的单偏振，就是，提供了一个偏振，且仅此一个。如图9中所示，单偏振带宽48比曲线的线性区域49要低3dB。
在此实施例中，单偏振带宽(SPB)48延展于大约1，157nm到1，182nm之间，从而提供了大约25nm的单偏振带宽。然而，应该认识到该范围是示例性的，该光纤也可以有其它的波长波段。通过增加纤芯德耳塔和降低平均纤芯直径，单偏振区域的宽度(SPB)可以被增加。同样地，SPB的位置可以按上述的方法调整。可以对单偏振光纤作更进一步的调节以调整其相对位置或者SPB48的宽度(参见下表1)。
下表1描述的是，基于模型化的计算所得到的，根据本发明的单偏振光纤的第一偏振态的截止波长λ1，第二偏振态的截止波长λ2，和单偏振波长波段宽度，Δλ相对于孔直径(d)、纤芯德耳塔％Δ1、第一长宽比AR1和中心纤芯34的d avg的各种变化的敏感度。
表1-敏感度模型
 例子# d(μm)  Δ1(％)   AR1   d avg(μm)  λ1(nm)  λ2(nm)  Δλ(nm)
  1   1   1.0   1.5   4   1608   1577   31
  2   5   1.0   1.5   4   1436   1378   58
  3   10   1.0   1.5   4   1358   1298   59
  4   15   1.0   1.5   4   1328   1267   61
  5   5   1.0   3   5.6   1462   1407   55
  6   10   1.0   3   5.6   1344   1278   66
  7   15   1.0   3   5.6   1316   1246   69
  8   5   1.0   5   7.2   1262   1210   52
  9   10   1.0   5   7.2   1162   1103   59
  10   15   1.0   5   7.2   1119   1057   62
  11   5   1.0   8   10.8   1265   1208   57
  12   10   1.0   8   10.8   1127   1064   63
  13   15   1.0   8   10.8   1122   1057   65
  14   5   0.5   3   8.15   1582   1549   33
  15   5   1.0   3   6   1597   1541   56
  16   5   1.5   3   5   1613   1533   80
  17   5   2   3   4.32   1624   1523   101
  18   5   2.5   3   3.8   1617   1496   121
以上的例子1-18描述了根据本发明的光纤对各种结构参数变化的敏感性。具体而言，可以从例1-4中看出通过将孔直径从1微米改变至15微米，单偏振波长波段可以被驱至更短的波长。例14-18非常明显地说明了纤芯德耳塔Δ1是如何被用于使单偏振波段的宽度变宽的。其余的例子则表面平均纤芯直径d avg和长宽比AR1是如何被用于影响单偏振带宽以及波段的相对位置的。
优选地，中心纤芯34被具有与中心纤芯不同的化合物的环状区域32所包围；该化合物的折射系数比纤芯的要低为佳。因此，环状区域32优选地是下降掺杂(down-doped)，并且用掺氟的二氧化硅二二氧化硅来制作的话更好。环状区域32优选地具有德耳塔％Δ2，如图5中所示，在大约-0.0％到-0.7％之间，在-0.2％和-0.6％之间更佳，尤以大约-0.4％为佳。通常，环状区域32内的玻璃被掺杂从而使之在拉制温度下比中心纤芯34更黏稠。环状区域32也可以具有大致椭圆的形状，如图3的纤芯/包层界面36所描述的那样，由虚线38所示的大致圆形则更佳。
在一个具有圆形的实施例中，优选地，环状区域32具有一外部直径D，其长度大约在10到25微米之间；更为优选地，在13到19微米之间；在一个实施例中，其大约为16.5微米。可选择地，环状区域32具有一个大致延长的形状，比如椭圆形。在此情况下，平均尺度D avg＝{A’+B’}/2大约是中心纤芯34的两倍，例如，大约在6到16微米之间，而第二长宽比，AR2，其被定义为A’/B’，大约在1.5到8之间。
除了椭圆形的中心纤芯，在纤芯34的相对两侧至少各有一个气孔形成。优选地，孔24，26至少要部分地形成于光纤20的环状区域32。孔24，26以气孔为佳，并且沿着光纤20的整个纵向长度而延伸，并且其沿着光纤长度的尺度应保持基本恒定为佳。孔24，26应优选地处于中心纤芯34的径向上相对的两侧，并且部分或者全部的形成于环状区域32中。例如，孔24，26可以全部地被包括在环状区域32内，或者孔24，26可以部分地延伸到包层30中去，如图7的光纤120中所示。孔被设置为靠近中心纤芯34的最小尺度B与之相对准，并且与之非常地接近(例如，设置一个孔使其边缘和中心纤芯34距离3微米)。考虑到对准，气孔被设置为使得一条穿过孔24，26的中心的线28基本上和最小尺度B对准(图6)。孔以圆形为宜，但是也可以是其它形状，并且其尺寸可以相同也可以不同，而其最大尺寸，比如直径d，在1到15微米为佳，在5至11微米更佳。尽管在每一侧只显示了一个孔，沿着每侧的多个孔也可以发挥作用以导致椭圆形并且在可操作的波长波段内提供单偏振。
优选地，光纤包层30围绕着环状区域32并且与之相接触。优选地，包层30的外径大约为125微米并且具有基本上纯二氧化硅的化合物。作为选择地，包层30可以包括其它合适的掺杂剂，比如氟，并且如果尺寸上有所规定的话，外径也可以减小。
单偏振光纤20的相对折射系数分布的大致表现在图4和图5中分别沿着X-X和Y-Y轴示出。该曲线显示了相对于光纤半径(以微米为单位)所绘制的相对折射系数百分比，并且清楚地显示出沿着两条这样的轴的分布的不同之处。具体而言，曲线描述了中心纤芯的最大相对折射系数Δ1，孔26的相对折射系数(由于其深度，只截选了一段)，和环状段32的最大相对折射系数Δ2。空气的相对折射系数大约为nair＝1.0，这样的话德耳塔％的值很负(估计大约为-54％)。分布的虚线部分38反映了光纤20，其部位32为圆形(由虚线38表示-见图3)。所以，可以容易地认识到沿着这两轴的折射系数分布是截然不同的。
图7示出了单偏振光纤120的另一个实施例。光纤120包括一个椭圆形的中心纤芯34，沿着椭圆纤芯的短尺度位于中心纤芯两侧的圆形的横截面气孔24，26，以及包层区域30。在此实施例中，孔24，26部分地形成于在区域32内，部分地形成于包层30内。环状区域32被掺入足量的氟以提供大约-0.4％的德耳塔％。包层30优选地由纯二氧化硅制成。以上所给出的d(孔的尺度)的范围，最大和最小尺度A和B，以及环状区域的直径D，是与本实施例相适应的。
图8中示出了单偏振光纤220的再一个实施例。在该实施例中，光纤220包括椭圆的中心纤芯34，沿着椭圆纤芯的短尺度位于中心纤芯两侧的圆形的横截面气孔24，26，以及包层区域30。在此实施例中，孔24，26被形成于环状区域32中，但是该区域是由与包层30相同的材料所制成，其以纯二氧化硅为佳。虚线38表示在纤芯和包层区域直径的界面，其设置在比孔24，26的最外层部分还要大的半径处。在光纤220的实施例中，优选地，纤芯德尔塔Δ1％大约为1.6％。
根据本方面的实施例的单偏振光纤20、120、220各自具有在设定的SPB48内启动单偏振(传输一种，且只有一种偏振态)的光学特性。优选地，根据本发明的单偏振光纤的SPB48被设计为处于大约800到1600nm之间。更为优选地，该光纤的SPB48将被设计为使其符合980，1310或者1550nm从而使得它显然可以和在980、1310或者1550nm上工作的光学元件相配合使用。具体地，希望SPB的中心波长大致上符合(误差在+/-20nm内)元件的工作波长的中心波长。而且，优选地，根据本发明的光纤20，120，220在978nm处具有等于或者大于15dB的消光比率；在SPB48内其消光比率等于或者大于20db则更佳。
                        实验实例1
根据本发明的第一代表性单偏振光纤被制作为具有图7中所示的横截面结构。该光纤120具有一中心纤芯34，其平均直径d avg大约为5.33微米，最大尺度A为7.75微米，最小尺度B为2.9微米-由此可得第一长宽比A/B，其大约等于2.7，其中心纤芯德尔塔Δ1为1.1％，阿尔法分布的α值大约为2。孔24，36部分地包含在环状区域32内，部分地包括在包层31内。孔24，36的平均直径大约为8.3微米。环状区域32是掺氟的，从而相对于纯二氧化硅的包层30要降低。环状区域32的相对折射系数Δ2大约为-0.4％，而环状区域32的外径D大约为16微米。在此实施例中，孔24，26基本上和中心纤芯34的侧面紧贴。举例而言，超过1.5/m长度的单偏振光纤120，978nm波长处具有大约38.6dB的消光比率ER。在SPB48内ER值大约为15。光纤的脉冲长度是4.21mm。在1.45m的长度上，978nm波长处的衰减测量值为0.027dB/m。
                         实验实例2和3
同一光纤沿着其长度的其它部分(与实验实例1的长度分开)也在实验实例2和3中进行了测试，其性能结果略有些不同。发明者断定沿着其长度的属性的变化主要是由于在原型光纤中的处理控制变化所致，在成品光纤中这一问题应该得到好得多的控制。
                          实验实例4
另一个实验样本作为实验实例4在表2中示出。在此例中，纤芯德尔塔Δ1为2.0％而Δ2为-0.4％。在此例中，宽长比AR1大约为3.2，其中平均纤芯直径d avg为4微米({A+B}/2)。平均孔直径和其它的光纤参数与实例1类似。如此例中所示的，将中心纤芯的相对折射系数提高到2.0％，与1.1％相比将单偏振(SP)带宽提高到了42nm。
上述的单偏振光纤和其它实验的光纤的光学属性在表2中给出。
表2-实验实例光纤的光学属性
  实例#   实验实例1  实验实例2  实验实例3  实验实例4
  SPB内的消光比率ER(dB)   15   22   20   ＞15
  脉冲长度LB(mm)   4.21   3089   2.79   1.11
  衰减(dB/m)   0.027   ---   ---   1.76
  P1截止λ1(nm)   1157   1147   1164   972
  P2截止λ2(nm)   1183   1175   1097   1014
  SP波段宽度(nm)   26   28   33   42
图9的曲线通过显示光纤120对于不同偏振态45，50下的波长(nm)的传输功率(dB)来描述图7的实验实例1光纤的单偏振带宽(SPB)。具体而言，第一45和第二50偏振态是作为波长的函数而测量并绘制的。
通过将一来自978nm单一波长泵激激光器且带宽为0.5nm的光信号穿过光纤的一小段长度，然后测量其在978nm的波长处的传输功率，就得到了在978nm处的消光比率。类似的，ER也可以在SPB内依同样方法测得。传输功率是在光纤的输出端沿着两个偏振方向测得的，而在输入端，偏光镜被轮流地与双折射轴中之一者对准。消光比率ER是由以下等式来确定的：
ER＝10logp1/p2
其中
p2为第二偏振态的功率，而
p1是第一偏振态的功率。
脉冲长度LB也是通过确定在源光谱中的调制周期Δλ和光纤长度L，使用波长扫描技术测得的。两个偏光镜分别插在光纤的前后。脉冲长度LB(mm)根据下式计算：
LB＝{ΔλL}/λ
其中λ是源的中心波长(nm)。在测量结果中，采用了宽带ASE源，而调制周期通过一次傅利叶转换得到。ASE源的波长为940-1020nm，而其中心波长为980nm。测量所得的脉冲长度为4.21mm。
类似地，第一偏振态的截止波长λ1，第二偏振态的截止波长λ2，以及单偏振带宽(两个偏振态的截止波长的差)被测量。对于每一测量，采用了具有从300-2000nm的平光谱的非偏振的白光源。偏光镜被插在光发射端，并且与由消光比率测量所确定的两个偏振轴相吻合以为每个偏振态执行截止测试。
通过测量其在光纤的第一长度(大约3m)的功率p1，然后将光纤切成较短的长度(大约1m)并且测量功率p2，从而测得单偏振光纤的衰减。衰减是通过下式计算的：
Attn＝(10log p1-10log p2)/L
其中L是移去的长度。衰减是在978nm处测量的。
图10描述采用了根据此处所述的单偏振光纤的实施例的单偏振光纤20、120、220的系统40。系统40包括一个光学装置42、比如激光器、陀螺仪、传感器、调制器、分光镜、偏振多路复用器等等，其具有根据本发明的光纤20、120、220或者与其相接的。光纤20、120、220和光学元件42可以被包括在又一个外壳44内并且在其内部包括有子元件。
图11描述系统140，其中根据本发明的实施例的光纤20、120、220连接在光学元件42a、42b之间，其中光纤和光学元件可选择地包含在一个外壳144内。
图12描述系统240，其中根据本发明的实施例的光纤20、120、220连接在一个光学元件42上，其中该光纤可选择地耦合到另一类型的光纤47上。
此处所述的光纤20、120、220是采用以下的制造方法制成的。第一，提供如图13中所示的一个纤芯秆52，在其中心纤芯34a处具有适当的掺氧化锗的纤芯德耳塔Δ1，其值大约在0.5-2.5％之间，在纤芯34a周围还具有掺氟的环状区域32a，其德耳塔Δ2大约在-0.0％到-0.75％之间。纤芯秆52优选地为1米长，直径42mm。然后在秆52的径向相对纵向侧研磨成大约13mm宽7mm深的凹槽54，如图14中所示，从而形成带凹槽的秆52a。凹槽的深度应使得其底部基本上贴近中心纤芯34a。被开槽的纤芯秆52a然后在HF中腐蚀大约30分钟以移除研磨的碎片。被开槽并腐蚀的秆52a然后被插入一个如图15中所示的，1米长的，外部镀有大约800克的二氧化硅灰58的石英管，从而形成一个坯组合件60。外包层58可以由例如外部气相淀积(OVD)的方法来制作。
图15的坯组合件60然后根据图16中所示的传统强化工艺进行强化，首先在Cl2气氛中在强化炉62中干燥，然后在含He的气氛下在炉子中进行强化以制造强化的坯60a。强化的坯60a然后被插入如图17中所示的重拉伸塔64。由加热元件65给坯60a加热，然后其被张力施加轮66下拉成大约7mm直径的纤芯秆68。当进行重拉伸工艺(将坯拉成一个直径更小的纤芯秆)时，给孔24、26施加足够的正压以防止它们闭合。所施加的压力应该足以使得中心纤芯轻微地延长。使用的压力是拉伸温度、玻璃粘度、以及拉伸速度等因素的函数。
已经具有椭圆形状的中心纤芯以及气孔的秆68，被再次插入1米长的如图18所示外镀有大约1000克的二氧化硅灰58a的石英管56a以形成坯子组件60b。该坯子组件采用如前所述的相同方法进行强化。强化的半成品60c然后在一个如图19所示的拉拔炉70内被柄71所悬吊，而光纤72由其中拉出。在拉伸过程中，给孔施加微小的正压以使得孔变成椭圆形。应该认识到，纤芯的延伸可以发生在重拉伸阶段、拉伸阶段、或者其结合中以获得期望的中心纤芯的长宽比。在每个情况下，都要在坯(以及光纤)中的孔上施加正压以使得延长发生。
对于本领域技术人员而言，在不背离本发明的范围的前提下，可以对本发明作出变化和修改。因此，假设本发明的修改和变化落入了所附权利要求及其等效概念之内，则它们被本发明所覆盖。

Claims (20)

1.一种光纤，其包括：
中心纤芯，其最大尺度(A)大于最小尺度(B)，并且基本呈椭圆形，该光纤在中心纤芯的每个相对侧具有至少一个孔，其中所述光纤在可操作波长范围内支持一种单偏振模式。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述中心纤芯包括掺氧化锗的二氧化硅并且被一掺氟的二氧化硅环状区域所包围，其中定义为A/B的第一长宽比大约在1.5到8之间。
3.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，还包括第一长宽比，其定义为A/B，大于1.5。
4.如权力要求1所述的光纤，其特征在于，气孔被设置为使得穿过孔的中心的线大致上和最小尺度(B)相对准。
5.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，在单偏振波长波段内的消光比率大于等于15。
6.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其在978nm处的衰减小于0.030dB/m。
7.一个包括如权利要求1所述的单偏振光纤的系统，其特征在于，该系统包括光学地耦合到单偏振光纤的光学元件。
8.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，中心纤芯的德耳塔％大约在0.5％到2.5％之间，而中心纤芯周围的掺氟区域的德耳塔大约在-0.0％到-0.75％之间。
9.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，中心纤芯具有大约在0.5％到2.5％之间的德耳塔％。
10.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，中心纤芯周围的掺氟区域的德耳塔大约在-0.0％到-0.75％之间。
11.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，在中心纤芯(34)周围包括一个包层区域(30)，该包层区域具有小于中心纤芯的折射系数。
12.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，在中心纤芯周围还包括掺氟二氧化硅的环状区域(32)。
13.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述纤芯区域在中心纤芯周围包括一个掺氟二氧化硅区域，且中心纤芯包括掺氧化锗的二氧化硅。
14.如权力要求1所述的光纤，其特征在于，在中心纤芯周围包括环状段，所述环状段具有第二长宽比，定义为A’/B’，其大于大约1.5。
15.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述包层区域在横截面上具有大致上为圆形的外部圆周形状。
16.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述气孔在圆周横截面上的最大尺度大约在1到15微米之间。
17.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，气孔被设置为每个孔的外径部分大致上贴近纤芯/包层界面，而每个孔的内径部分大致上贴近中心纤芯。
18.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，中心纤芯具有第一宽长比，其定义为A/B，在大约1.5到8之间，而德耳塔的值大约在0.5％到2.5％之间。
19.一种光纤，包括：
大致呈椭圆的中心纤芯，其具有最大尺度(A)、最小尺度(B)、第一宽长比、其被定义为A/B，其值大约在1.5到8之间；
环状区域，围绕在中心纤芯周围，具有小于中心纤芯的折射系数；
气孔，设置于中心纤芯的相对两侧，并且至少部分地在环状区域内；
其中所述光纤在操作波长范围内支持单偏振模式。
20.一种制造光纤的方法，包括以下步骤：
设置一个坯，其具有中心纤芯，且其中有至少两个纵向的孔；从坯中拉出一根光纤或者纤芯秆，同时对孔施加正压从而使得中心纤芯在光纤或者纤芯秆内具有延长的形状。
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