DE3128120C2

DE3128120C2 - Monomodefaser

Info

Publication number: DE3128120C2
Application number: DE19813128120
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1981-07-16
Filing date: 1981-07-16
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3128120A1

Abstract

Zur Herstellung einer Monomodefaser mit einem höher brechenden, unrunden Kern und diesen umgebenden Mantel mit niedrigerer Brechzahl wird vorgeschlagen, den Kern in Längsrichtung mit einer Einschnürung zu versehen.

Description

Multimodefasern für die Übertragung von Daten mittels Licht sind aufgrund ihrer Abmessungen relativ einfach zu handhaben bezüglich Ankopplung, Anregung, Spleißen etc. Der Trend jedoch geht bei der Datenübertragung zu Monomodefasern hin, um geringe Laufzeitentzerrungen zu erhalten und nur einen Mode zu übertragen, so daß man diese Fasern verlustarm an Bauelemente der planaren und integrierten Optik ankoppeln kann. Bei solchen Monomodefasern sind die zu übertragenden Daten einer Grundwelle mit definierter Polarisation aufmoduliert. Der von einem Mantel umgebene Kernbereich der Faser weist dabei einen Durchmesser auf, der in der Größenordnung der Wellenlänge der im wesentlichen allein übertragenen Grundwelle liegt.

Durch die DE-OS 27 35 312 ist bereits eine bekannt, bei welcher der höher brechende Kern ellipsenförmigen oder ellipsenähnlichen Querschnitt hat, der von einem inneren Mantel mit ringförmig ellipsenförmigem bzw. ellipsenähnlichem Querschnitt niedrigerer Brechzahl umgeben ist und auf dem ein weiterer Mantel liegt, der eine höhere Brechzahl als der darunterliegende Mantel aufweist und/oder aus schwach absorbierendem Material besteht

Aufgabe der Erfindung ist es eine relativ einfach herstellbare Monomodefaser aufzuzeigen, die möglichst unabhängig von der Verlegung der Faser eindeutig nur für eine Grundwelle ausbreitungsfähig ist und bei der die Ankopplung des Lasers oder Empfängers am Faserende verbessert wird.

Ausgehend von einer Monomodefaser mit höher brechendem, unrundem Kern und einem diesen umgebenden Mantel mit niedriger Brechzahl wird hierfür erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Kern in Längsrichtung der Faser mit mindestens einer symmetrisch zur Kernachse verlaufenden Einschnürung zu versehen.

Im folgenden soll die Erfindung näher erläutert werden.
Gleichgültig, ob die gewünschte Faser durch äußere Beschichtung einer massiven Vorform oder durch innere Beschichtung einer Hohlform hergestellt wird, beispielsweise durch chemische Dampfniederschlagung (CVD) des erforderlichen Kernmaterials, in jedem Fall ist es möglich, dem Kern der fertig ausgezogenen Faser einen Querschnitt zu geben, welcher mindestens eine in Längsrichtung der Faser verlaufende Einschnürung aufweist. Der Kern wird im wesentlichen einen ellipsenähnlichen Querschnitt haben mit einer im Bereich der kleinen Ellipsenachse angeordneten symmetrischen zur Kernachse längs verlaufenden Einschnürung. Dies kann durch entsprechend unterschiedliche Schichtdicken bei der Faserkernherstellung direkt erzeugt werden und/ oder durch entsprechendes Verformen einer runden Vorform. Zweckmäßigerweise wird man zwei auch symmetrisch zur kleinen Querschnittachse angeordnete Einschnürungen vorsehen und den Verlauf der Querschnittsberandung des Kerns stetig ausbilden. Dieser Verlauf kann etwa nach der Formel

(x²

-2Π (χΐ - yi) = jt< -

verlaufen, wobei f der Abstand zu einem Brennpunkt der Cassinschen Kurve und k eine Konstante ist und f < k < f ■ ]/2 gewählt ist.
In Weiterführung der Erfindung ist der Kern von der Faserachse nach außen hin so gestaltet, daß seine Brechzahl — stetig oder stufenweise — auf den Wert der Brechzahl des umgebenden Mantels abnimmt. Dabei kann der Brechzahlübergang auch so erfolgen, daß dazwischen eine Zone erhöhter Brechzahl vorhanden ist.

Um wirklich nur eine ausbreitungsfähige Welle in der Faser zu haben, kann man zusätzlich zum geplanten Querschnitt der Faser diese noch mit einem weiteren Mantel umgeben, der eine höhere Brechzahl als der darunterliegende Mantel aufweist und/oder wellenabsorbierendes Material enthält.

Die unterschiedliche Achsenlänge des Faserquerschnittes begünstigt die Ankopplung von Halbleiterlasern und den Übergang zu pianaren, integrierten optischen Schaltungen.

Um ein einfaches Verbinden mit Fasern und anderen Querschnitten zu ermöglichen, kann man die Fertigung der Faser so steuern, daß diese am Anfang oder am Ende einer vorbestimmten Länge einen kontinuierlichen Übergang zu einer koaxial ausgebildeten Faser bildet. Ferner ist es möglich, das Ende einer derartigen Faser durch kontinuierlichen Übergang so zu modifizieren, daß man eine möglichst optimale Ankoppelfläche für einen Empfänger bzw. Sender erhält.

Durch Wahl unterschiedlicher Wandstärke längs der Querschnittsberandung der Faser für den ersten bzw. für den zweiten Mantel kann man erreichen, daß die Faser insgesamt einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, was für bestimmte Anwendungszwecke vorteilhaft ist, beispielsweise zum Anschließen von Steckverbindungen.

10

15

20

K

40

45

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Monomodefaser mit einem höher brechenden, unrunden Kern und einem diesen umgebenden Mantel mit niedrigerer Brechzahl, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in Längsrichtung der Faser mit mindestens einer symmetrisch zur Kernachse verlaufenden Einschnürung versehen ist.

2. Faser nach Anspruch 1 mit ungefähr ellipsenähnlichem Kernquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch auf zur kleinen Querschnittsachse zwei Einschnürungen vorhanden sind.

3. Faser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsberandung des Kerns stetig verläuft.

4. Faser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsberandung des Kerns nach einer Cassinschen Linie verläuft

5. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Brechzahl des Kerns von der Faserachse ausgehend zur Brechzahl des Mantels hin stetig oder stufenweise ändert.

6. Faser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich der Brechzahl des Kerns eine Zone mit erhöhter Brechzahl vorhanden ist.

7. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den auf den Kern folgenden Mantel ein weiterer Mantel aufgebracht ist, der eine größere Brechzahl als der darunterliegende Mantel aufweist und/oder wellenabsorbierendes Material enthält.

8. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel kreisförmigen Außenquerschnitt aufweist.

9. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserende als kontinuierlicher Übergang zu einer koaxial ausgebildeten Faser ausgebildet ist.

10. Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faserende als kontinuierlicher Übergang zu einer Ankoppelfläche für einen Empfänger bzw. Sender ausgebildet ist.