JP2895758B2 - 偏波保持光ファイバ - Google Patents
偏波保持光ファイバInfo
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- maintaining optical
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- stress
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
- C03B37/01217—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
- C03B2203/31—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコーヒレントな光を用い
た光通信、光センサなどに用いられる応力付与型の偏波
保持光ファイバに関するものである。
た光通信、光センサなどに用いられる応力付与型の偏波
保持光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のとおり、偏波保持光ファイバは、
基本モードを構成するＥX モード、Ｅ Yモード（直交二
軸方向）の位相差を、外乱による位相差よりも大きくし
て、所定の偏波面を保存するようにしたものである。偏
波保持光ファイバの一つとして、応力による複屈折現象
を利用した応力付与型偏波保持光ファイバがある。この
偏波保持光ファイバの場合は、コアに応力を付与するこ
とで、偏波面の保存をはかっている。
基本モードを構成するＥX モード、Ｅ Yモード（直交二
軸方向）の位相差を、外乱による位相差よりも大きくし
て、所定の偏波面を保存するようにしたものである。偏
波保持光ファイバの一つとして、応力による複屈折現象
を利用した応力付与型偏波保持光ファイバがある。この
偏波保持光ファイバの場合は、コアに応力を付与するこ
とで、偏波面の保存をはかっている。
【０００３】応力付与型の偏波保持光ファイバをつくる
とき、図３に示すようにガラス母材段階におけるクラッ
ド用ガラス母材１１の所定位置（コア用ガラス母材１２
を挟む位置）に二つの孔１３を開けてこれらの各孔１３
に棒状の応力付与部用母材１４を挿入して、この応力付
与部用母材１４を含む偏波保持光ファイバ用ガラス母材
１５を周知の加熱延伸手段により線引きして図４に示す
コア１の外周のクラッド３にコア１を挟むように応力付
与部２Ｂを有する偏波保持光ファイバＢを製作するのが
一般的である。
とき、図３に示すようにガラス母材段階におけるクラッ
ド用ガラス母材１１の所定位置（コア用ガラス母材１２
を挟む位置）に二つの孔１３を開けてこれらの各孔１３
に棒状の応力付与部用母材１４を挿入して、この応力付
与部用母材１４を含む偏波保持光ファイバ用ガラス母材
１５を周知の加熱延伸手段により線引きして図４に示す
コア１の外周のクラッド３にコア１を挟むように応力付
与部２Ｂを有する偏波保持光ファイバＢを製作するのが
一般的である。
【０００４】応力付与部２Ｂは図５に示すようにＳｉＯ
2 ─Ｂ2 Ｏ3 の成分が均一なガラスで構成されている。
Ｂ2 Ｏ3 はＳｉＯ2 と比較すると熱膨張率が大きい。こ
のため応力付与部用母材１４を含む偏波保持光ファイバ
用ガラス母材１５を高温にて加熱延伸して光ファイバと
したのちに該光ファイバが常温まで冷却されると応力付
与部２Ｂからコア１に向かって応力が付与され、この応
力によりコア１にて複屈折が発生し偏波保持特性が得ら
れる。この際、Ｂ2 Ｏ3 濃度が高いほどコア１に加わる
応力が大きくなり、その結果複屈折特性が向上する。
2 ─Ｂ2 Ｏ3 の成分が均一なガラスで構成されている。
Ｂ2 Ｏ3 はＳｉＯ2 と比較すると熱膨張率が大きい。こ
のため応力付与部用母材１４を含む偏波保持光ファイバ
用ガラス母材１５を高温にて加熱延伸して光ファイバと
したのちに該光ファイバが常温まで冷却されると応力付
与部２Ｂからコア１に向かって応力が付与され、この応
力によりコア１にて複屈折が発生し偏波保持特性が得ら
れる。この際、Ｂ2 Ｏ3 濃度が高いほどコア１に加わる
応力が大きくなり、その結果複屈折特性が向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】応力付与部２Ｂはコア
１に対して応力を付与するのと同様に、応力付与部２Ｂ
とクラッド３間にも強く応力をかけている。このため、
Ｂ2 Ｏ3 の濃度を上げて良好な複屈折特性を得ようとす
ると応力が応力付与部２Ｂとクラッド３との間にも集中
してしまうことになる。また、応力付与部２Ｂとクラッ
ド３との界面にＢ 2 Ｏ3 が多量に含まれていると偏波保
持光ファイバ用ガラス母材１５から偏波保持光ファイバ
Ｂを得るべく加熱延伸する際に応力付与部２Ｂとクラッ
ド３との界面に発泡が生じる原因にもなっていた。
１に対して応力を付与するのと同様に、応力付与部２Ｂ
とクラッド３間にも強く応力をかけている。このため、
Ｂ2 Ｏ3 の濃度を上げて良好な複屈折特性を得ようとす
ると応力が応力付与部２Ｂとクラッド３との間にも集中
してしまうことになる。また、応力付与部２Ｂとクラッ
ド３との界面にＢ 2 Ｏ3 が多量に含まれていると偏波保
持光ファイバ用ガラス母材１５から偏波保持光ファイバ
Ｂを得るべく加熱延伸する際に応力付与部２Ｂとクラッ
ド３との界面に発泡が生じる原因にもなっていた。
【０００６】上述したような現象により、偏波保持光フ
ァイバＢの端末を光コネクタ付け等のために研磨すると
応力付与部２Ｂにクラックが発生し、結果として複屈折
特性の劣化が発生する。
ァイバＢの端末を光コネクタ付け等のために研磨すると
応力付与部２Ｂにクラックが発生し、結果として複屈折
特性の劣化が発生する。
【０００７】本発明は上記の課題を解決し、光コネクタ
付け等のための端面研磨の際、応力付与部にクラックが
発生することなく良好な複屈折特性が保てる偏波保持フ
ァイバを提供することを目的とするものである。
付け等のための端面研磨の際、応力付与部にクラックが
発生することなく良好な複屈折特性が保てる偏波保持フ
ァイバを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【０００９】本発明のうち請求項１の偏波保持光ファイ
バは、偏波保持光ファイバのコア外周のクラッドに前記
コアを挟むように応力付与部が設けられた偏波保持光フ
ァイバであって、前記応力付与部材はＢ2 Ｏ3 の濃度が
中心ほど高くなった濃度分布を有することを特徴とす
る。
バは、偏波保持光ファイバのコア外周のクラッドに前記
コアを挟むように応力付与部が設けられた偏波保持光フ
ァイバであって、前記応力付与部材はＢ2 Ｏ3 の濃度が
中心ほど高くなった濃度分布を有することを特徴とす
る。
【００１０】本発明のうち請求項２の偏波保持光ファイ
バは、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ2 Ｏ3
の濃度が１５％以下であることを特徴とする。
バは、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ2 Ｏ3
の濃度が１５％以下であることを特徴とする。
【００１１】本発明のうち請求項３の偏波保持光ファイ
バは、応力付与部のＢ2 Ｏ3 の平均濃度が約２０％であ
ることを特徴とする。
バは、応力付与部のＢ2 Ｏ3 の平均濃度が約２０％であ
ることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明のうち請求項１ないし請求項３の偏波保
持光ファイバによれば、偏波保持光ファイバのコア外周
のクラッドにコアを挟むようにＢ2 Ｏ3 の濃度が中心ほ
ど高くなった濃度分布を有している応力付与部が設けら
れているので、コア対する応力は充分に有するととも
に、応力付与部の外周のクラッドに対しては応力付与部
は外周辺部のＢ2 Ｏ3 の濃度が低くなっているので応力
付与部と外周のクラッドの熱膨張率が近づき応力が応力
付与部とクラッドとの間に集中することがなくなる。ま
た、応力付与部とクラッドとの界面のＢ2 Ｏ3 が低くな
っているので偏波保持光ファイバ用ガラス母材から偏波
保持光ファイバに加熱延伸する際に応力付与部とクラッ
ドとの界面に生じていた発泡が少なくなり、偏波保持光
ファイバの端面を研磨すると発生していた応力付与部の
クラックが少なくなり、複屈折特性が劣化するという現
象が解消する。
持光ファイバによれば、偏波保持光ファイバのコア外周
のクラッドにコアを挟むようにＢ2 Ｏ3 の濃度が中心ほ
ど高くなった濃度分布を有している応力付与部が設けら
れているので、コア対する応力は充分に有するととも
に、応力付与部の外周のクラッドに対しては応力付与部
は外周辺部のＢ2 Ｏ3 の濃度が低くなっているので応力
付与部と外周のクラッドの熱膨張率が近づき応力が応力
付与部とクラッドとの間に集中することがなくなる。ま
た、応力付与部とクラッドとの界面のＢ2 Ｏ3 が低くな
っているので偏波保持光ファイバ用ガラス母材から偏波
保持光ファイバに加熱延伸する際に応力付与部とクラッ
ドとの界面に生じていた発泡が少なくなり、偏波保持光
ファイバの端面を研磨すると発生していた応力付与部の
クラックが少なくなり、複屈折特性が劣化するという現
象が解消する。
【００１３】本発明のうち請求項２の偏波保持光ファイ
バによれば、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ
2 Ｏ3 の濃度が１５％以下であるので、コネクタ付けの
際の端面研磨などによるクラックの発生がなく、また複
屈折特性の劣化も起こらない偏波保持ファイバを製作す
ることが出来る。
バによれば、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ
2 Ｏ3 の濃度が１５％以下であるので、コネクタ付けの
際の端面研磨などによるクラックの発生がなく、また複
屈折特性の劣化も起こらない偏波保持ファイバを製作す
ることが出来る。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１５】図１に本発明の偏波保持光ファイバＡの構
成を示す。偏波保持光ファイバＡはコア１の外周のクラ
ッド３にコア１を挟むように応力付与部２を有する。本
発明の偏波保持光ファイバＡの特徴は応力付与部２のＢ
2 Ｏ3 の濃度が均一でなく図２に示すように応力付与部
２の中心ほど高くなった濃度分布を有している点にあ
る。
成を示す。偏波保持光ファイバＡはコア１の外周のクラ
ッド３にコア１を挟むように応力付与部２を有する。本
発明の偏波保持光ファイバＡの特徴は応力付与部２のＢ
2 Ｏ3 の濃度が均一でなく図２に示すように応力付与部
２の中心ほど高くなった濃度分布を有している点にあ
る。
【００１６】本発明の偏波保持光ファイバＡは従来と同
様、図３に示すようにガラス母材段階におけるクラッド
用ガラス母材１１の所定位置（コア用ガラス母材１２を
挟む位置）に二つの孔１３を開けてこれらの各孔１３に
棒状の応力付与部母材１４を挿入して、この応力付与部
母材１４を含む偏波保持光ファイバ用ガラス母材１５を
周知の加熱延伸手段により線引きしてコア１の外周のク
ラッド３にコア１を挟むように応力付与部２を有する偏
波保持光ファイバＡを製作する。
様、図３に示すようにガラス母材段階におけるクラッド
用ガラス母材１１の所定位置（コア用ガラス母材１２を
挟む位置）に二つの孔１３を開けてこれらの各孔１３に
棒状の応力付与部母材１４を挿入して、この応力付与部
母材１４を含む偏波保持光ファイバ用ガラス母材１５を
周知の加熱延伸手段により線引きしてコア１の外周のク
ラッド３にコア１を挟むように応力付与部２を有する偏
波保持光ファイバＡを製作する。
【００１７】本発明の偏波保持光ファイバＡの効果を調
べるために以下のような実験をおこなった。偏波保持光
ファイバＡを製作するにあたって、クラッド用ガラス母
材１１の所定の位置（コア用ガラス母材１２を挟む位
置）の二つの孔１３に挿入する応力付与部用母材１４を
９種類用意した。
べるために以下のような実験をおこなった。偏波保持光
ファイバＡを製作するにあたって、クラッド用ガラス母
材１１の所定の位置（コア用ガラス母材１２を挟む位
置）の二つの孔１３に挿入する応力付与部用母材１４を
９種類用意した。
【００１８】９種類の応力付与部用母材１４はそれぞれ
平均のＢ2 Ｏ3 濃度がすべて２０(wt%) 一定とし、濃度
分布のみを表１の様に変化させたもので、これらの応力
付与部用母材１４を用いて９種類の偏波保持光ファイバ
Ａ１〜Ａ９を製作した。この作製にあたってクラッド用
ガラス母材１１の孔あけ位置及び穴径はまったく同一と
した。また、ファイバ化の条件もまったく同一として、
応力付与部のＢ 2 Ｏ3 の分布のみ異なるものとした。
平均のＢ2 Ｏ3 濃度がすべて２０(wt%) 一定とし、濃度
分布のみを表１の様に変化させたもので、これらの応力
付与部用母材１４を用いて９種類の偏波保持光ファイバ
Ａ１〜Ａ９を製作した。この作製にあたってクラッド用
ガラス母材１１の孔あけ位置及び穴径はまったく同一と
した。また、ファイバ化の条件もまったく同一として、
応力付与部のＢ 2 Ｏ3 の分布のみ異なるものとした。
【００１９】これら９種類の偏波保持光ファイバの複屈
折特性を評価するため各光ファイバＡ１〜Ａ９のクロス
トーク値を測定した。なお、クロストーク値とは光ファ
イバにＸ偏波（またはＹ偏波）を入力した際の各偏波面
からの出力比である。その結果得られたクロストーク値
を表１に示す。この結果からＢ2 Ｏ3 の濃度分布を変化
させても応力付与部２断面における平均的なＢ2 Ｏ3 濃
度が変わらなければクロストーク値が変わらないこと、
即ち複屈折特性にそれほど影響を与えないことがわか
る。
折特性を評価するため各光ファイバＡ１〜Ａ９のクロス
トーク値を測定した。なお、クロストーク値とは光ファ
イバにＸ偏波（またはＹ偏波）を入力した際の各偏波面
からの出力比である。その結果得られたクロストーク値
を表１に示す。この結果からＢ2 Ｏ3 の濃度分布を変化
させても応力付与部２断面における平均的なＢ2 Ｏ3 濃
度が変わらなければクロストーク値が変わらないこと、
即ち複屈折特性にそれほど影響を与えないことがわか
る。
【００２０】次に、これら９種類の偏波保持光ファイバ
Ａ１〜Ａ９の各端部を研磨した後にコネクタ付けを行っ
た。コネクタ付け後の応力付与部２外周部およびクラッ
ド３との界面部のクラック発生率を表１に示す。この結
果から応力付与部２外周部のＢ2 Ｏ3 の濃度が高いとク
ラックが発生しやすい傾向があり、特に応力付与部２外
周部のＢ2 Ｏ3 の濃度を１５ (wt%)以下としたものでは
全くクラックは発生しなくなっているのがわかる。
Ａ１〜Ａ９の各端部を研磨した後にコネクタ付けを行っ
た。コネクタ付け後の応力付与部２外周部およびクラッ
ド３との界面部のクラック発生率を表１に示す。この結
果から応力付与部２外周部のＢ2 Ｏ3 の濃度が高いとク
ラックが発生しやすい傾向があり、特に応力付与部２外
周部のＢ2 Ｏ3 の濃度を１５ (wt%)以下としたものでは
全くクラックは発生しなくなっているのがわかる。
【００２１】
【表１】
【００２２】発泡はクラックが発生したもののうち５つ
の偏波保持光ファイバにのみクラック部付近に認めら
れ、クラックが発生しなかった偏波保持光ファイバでは
認められなかった。この結果、発泡がクラック発生の主
な原因であることがわかる。また、コネクタ付け後のク
ロストーク値の平均を比較したところ表１のようになり
クラックが発生しやすい偏波保持光ファイバほどコネク
タ付けで劣化していることがわかった。
の偏波保持光ファイバにのみクラック部付近に認めら
れ、クラックが発生しなかった偏波保持光ファイバでは
認められなかった。この結果、発泡がクラック発生の主
な原因であることがわかる。また、コネクタ付け後のク
ロストーク値の平均を比較したところ表１のようになり
クラックが発生しやすい偏波保持光ファイバほどコネク
タ付けで劣化していることがわかった。
【００２３】以上のように応力付与部２のＢ2 Ｏ3 の濃
度を中心ほど高くなった濃度分布とすることによりクラ
ックの発生の原因となる発泡が減少した偏波保持光ファ
イバを製作することが出来る。
度を中心ほど高くなった濃度分布とすることによりクラ
ックの発生の原因となる発泡が減少した偏波保持光ファ
イバを製作することが出来る。
【００２４】また、応力付与部２のＢ2 Ｏ3 の濃度を平
均２０(wt%) 、外周部１５(wt%) 以下とすることにより
コネクタ付けによるクラックの発生がなく、また複屈折
特性の劣化も起こらない偏波保持ファイバを製作するこ
とが出来る。
均２０(wt%) 、外周部１５(wt%) 以下とすることにより
コネクタ付けによるクラックの発生がなく、また複屈折
特性の劣化も起こらない偏波保持ファイバを製作するこ
とが出来る。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１な
いし請求項３の偏波保持光ファイバによれば、偏波保持
光ファイバのコア外周のクラッドにコアを挟むようにＢ
2 Ｏ3の濃度が中心ほど高くなった濃度分布を有してい
る応力付与部が設けられているので、コアに対する応力
は充分に有するとともに、応力付与部の外周のクラッド
に対しては応力付与部は外周辺部のＢ2 Ｏ3 の濃度が低
くなっているので応力付与部と外周のクラッドの熱膨張
率が近づき応力が応力付与部とクラッドとの間に集中す
ることがなくなる。
いし請求項３の偏波保持光ファイバによれば、偏波保持
光ファイバのコア外周のクラッドにコアを挟むようにＢ
2 Ｏ3の濃度が中心ほど高くなった濃度分布を有してい
る応力付与部が設けられているので、コアに対する応力
は充分に有するとともに、応力付与部の外周のクラッド
に対しては応力付与部は外周辺部のＢ2 Ｏ3 の濃度が低
くなっているので応力付与部と外周のクラッドの熱膨張
率が近づき応力が応力付与部とクラッドとの間に集中す
ることがなくなる。
【００２６】また、応力付与部とクラッドとの界面のＢ
2 Ｏ3 が低くなっているので偏波保持光ファイバ用ガラ
ス母材から偏波保持光ファイバに加熱延伸する際に応力
付与部とクラッドとの界面に生じていた発泡が少なくな
った。その結果偏波保持光ファイバの端面を研磨すると
発生していた応力付与部のクラックが少なくなり、複屈
折特性が劣化するという現象が解消する。
2 Ｏ3 が低くなっているので偏波保持光ファイバ用ガラ
ス母材から偏波保持光ファイバに加熱延伸する際に応力
付与部とクラッドとの界面に生じていた発泡が少なくな
った。その結果偏波保持光ファイバの端面を研磨すると
発生していた応力付与部のクラックが少なくなり、複屈
折特性が劣化するという現象が解消する。
【００２７】本発明のうち請求項２の偏波保持光ファイ
バによれば、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ
2 Ｏ3 の濃度が１５％以下であるので、コネクタ付けに
よるクラックの発生がなく、また複屈折特性の劣化も起
こらない偏波保持ファイバを製作することが出来る。
バによれば、クラッドと接する応力付与部の外周部のＢ
2 Ｏ3 の濃度が１５％以下であるので、コネクタ付けに
よるクラックの発生がなく、また複屈折特性の劣化も起
こらない偏波保持ファイバを製作することが出来る。
【図１】本発明の偏波保持光ファイバの一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の偏波保持光ファイバの応力付与部のＢ2
Ｏ3 の濃度分布図である。
Ｏ3 の濃度分布図である。
【図３】本発明の偏波保持光ファイバ用ガラス母材を示
す構成図である。
す構成図である。
【図４】従来の偏波保持光ファイバの一例を示す構成図
である。
である。
【図５】図４の偏波保持光ファイバの応力付与部のＢ2
Ｏ3 の濃度分布図である。
Ｏ3 の濃度分布図である。
１ コア ２ 応力付与部 ３ クラッド Ａ 偏波保持光ファイバ
Claims (3)
- 【請求項１】 偏波保持光ファイバのコア外周のクラッ
ドに前記コアを挟むように応力付与部が設けられた偏波
保持光ファイバであって、前記応力付与部はＢ2 Ｏ3 の
濃度が中心ほど高くなった濃度分布を有することを特徴
とする偏波保持光ファイバ。 - 【請求項２】 前記クラッドと接する応力付与部の外周
のＢ2 Ｏ3 の濃度が１５％以下であることを特徴とする
請求項１記載の偏波保持光ファイバ。 - 【請求項３】 応力付与部のＢ2 Ｏ3 の平均濃度が約２
０％であることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の偏波保持光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6237188A JP2895758B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 偏波保持光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6237188A JP2895758B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 偏波保持光ファイバ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08101323A JPH08101323A (ja) | 1996-04-16 |
| JP2895758B2 true JP2895758B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=17011684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6237188A Expired - Fee Related JP2895758B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | 偏波保持光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2895758B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214465A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-07-31 | Fujikura Ltd | 偏波面保存光ファイバ |
| CN105293892B (zh) * | 2015-12-04 | 2017-07-21 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种高应力有源保偏光纤预制棒的拉丝方法 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6237188A patent/JP2895758B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08101323A (ja) | 1996-04-16 |
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