KR20010088803A - Waveguides having axially varying structure - Google Patents

Waveguides having axially varying structure Download PDF

Info

Publication number
KR20010088803A
KR20010088803A KR1020017003355A KR20017003355A KR20010088803A KR 20010088803 A KR20010088803 A KR 20010088803A KR 1020017003355 A KR1020017003355 A KR 1020017003355A KR 20017003355 A KR20017003355 A KR 20017003355A KR 20010088803 A KR20010088803 A KR 20010088803A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
preform
optical waveguide
pores
tube
glass
Prior art date
Application number
KR1020017003355A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
제임스 씨. 화자르도
개리 피. 그레인저
Original Assignee
알프레드 엘. 미첼슨
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알프레드 엘. 미첼슨, 코닝 인코포레이티드 filed Critical 알프레드 엘. 미첼슨
Publication of KR20010088803A publication Critical patent/KR20010088803A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02347Longitudinal structures arranged to form a regular periodic lattice, e.g. triangular, square, honeycomb unit cell repeated throughout cladding
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture 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
    • C03B37/0122Manufacture 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 photonic crystal, microstructured or holey optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02371Cross section of longitudinal structures is non-circular
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02295Microstructured optical fibre
    • G02B6/02314Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
    • G02B6/02342Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
    • G02B6/02376Longitudinal variation along fibre axis direction, e.g. tapered holes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/12Non-circular or non-elliptical cross-section, e.g. planar core
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/14Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/18Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/22Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/36Dispersion modified fibres, e.g. wavelength or polarisation shifted, flattened or compensating fibres (DSF, DFF, DCF)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/42Photonic crystal fibres, e.g. fibres using the photonic bandgap PBG effect, microstructured or holey optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/08Sub-atmospheric pressure applied, e.g. vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/10Fibre drawing or extruding details pressurised

Abstract

본 발명은 광도파관 섬유 예형 및 이로 부터 인발된 광도파관 섬유에 관한 것이고, 좀 더 자세하게는 크래드층(42)의 밀도 및 효과적인 굴절율이 도파관 예형 및 관련 도파관 섬유를 따라 미리-선택된 축 방향의 변경을 유도하는 것에 관한 것이다. 상기 크래드층(42)의 밀도에 있어서의 축변화는 베이스 크래드 유리와 공기 또는 유리 조성이 다른 크래드 부분 때문이다. 크래드에 있어서의 축변화는 신호 모드 파워 분포를 바꾸고, 따라서 진도 및 분산의 신호, 컷오프 파장 및 제로 분산 파장 등의 중요 도파관 섬유 파라미터를 바꾸는 것이다. 본 발명은 또한 도파관 섬유가 인발되는 예형에 관한 것이고, 상기 예형은 크래드층 길이의 모든 것 또는 크래드층 길이의 세그먼트의 광입자성 결정구조 때문에 빛을 유도한다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to optical waveguide fiber preforms and optical waveguide fibers drawn therefrom, and more particularly, the density and effective refractive index of the cladding layer 42 is altered in a pre-selected axial direction along the waveguide preforms and associated waveguide fibers. It is about inducing. The axial change in the density of the cladding layer 42 is due to the portion of the clad in which the base clad glass differs from the air or glass composition. The axial change in the clad changes the signal mode power distribution, thus changing the important waveguide fiber parameters such as the signal of magnitude and dispersion, the cutoff wavelength and the zero dispersion wavelength. The invention also relates to preforms in which the waveguide fibers are drawn, which preforms light due to the photoparticulate crystal structure of all of the clad layer lengths or segments of the clad layer length.

Description

축변화 구조를 가지는 도파관{Waveguides having axially varying structure}Waveguides with axially varying structure

규칙적인 구조의 크래드층을 가지는 광도파관 섬유는 논의되어 왔다. 예를 들어 크래드층의 규칙적 구조는 Knight (Knight 등, "광입자 결정 크래드를 갖는 모든 실리카 단일 모드 광섬유",Optics Letters.V. 21, No. 19, 1 October 1996) 및 Birks (Birks 등, "계속적인 단일 모드 광입자 결정 섬유",Optics Letters.V.22, No.13, 1 July 1997) 등이 기술한 바와 같이 광입자 결정(Photonic Crystal)일 수 있다. 상기 두 논문에서는 실리카 코어 및 다공성 실리카 크래드를 갖는 단일 모드 섬유에 관하여 기술하고 있다. 실리카 크래드층의 기공(pores) 또는공극(voids)은 상기 크래드층의 말단에서 말단까지 연장되고 확장된다. 상기 기공은 광입자 결정으로 크래드층을 제조하기 위하여 규칙적인 육모꼴의 패턴으로 배열되어 있다. 상기 도파관 섬유는 어떤 파장에서도 단일 모드 섬유로 될 수 있도록 제조된다. 다공성 또는 기공이 존재한 크래드층을 가지는 도파관 섬유에 대한 다른 연구는 유럽공개특허공보 제0810453A1호에 기술되어 있다. 상기 공보에 있어서, 크래드층은 크래드층의 평균 굴절율을 낮추는 작용을 하는 연장된 기공을 포함한다. 상기 연장된 기공은 규칙적인 패턴으로 배열되지 않아서, 이 도파관내 광선 인도 메카니즘(light guiding mechanism)이 코어-크래드 경계선에서 굴절된다.Optical waveguide fibers having a cladding layer of regular structure have been discussed. For example, the regular structure of the cladding layer is described by Knight (Knight et al., "All Silica Single Mode Optical Fibers with Photonic Crystal Clads", Optics Letters. V. 21, No. 19, 1 October 1996) and Birks (Birks et al., "Continuous single mode photonic crystal fibers", Optics Letters. V.22, No. 13, 1 July 1997) and the like, may be photonic crystals. Both papers describe single mode fibers with a silica core and a porous silica clad. Pores or voids in the silica cladding layer extend and extend from end to end of the cladding layer. The pores are arranged in a regular hexagonal pattern to produce a cladding layer with light particle crystals. The waveguide fibers are made to be single mode fibers at any wavelength. Another study on waveguide fibers having a cladding layer with porous or pores is described in EP 0810453A1. In the publication, the cladding layer includes elongated pores that act to lower the average refractive index of the cladding layer. The elongated pores are not arranged in a regular pattern so that the light guiding mechanism in the waveguide is refracted at the core-clad boundary.

광입자 결정 크래드층에서 얻을 수 있는 필수적인 컷-오프(cut-off) 파장의 제한 범위, 또는 어떤 컷-오프 파장의 잠재적 부재는 단일 모드 도파관 디자인에서의 큰 장점을 갖는다. 또한, 불규칙적인 기공의 특정 부피를 포함하는 크래드층으로 인하여 추가적인 디자인 변동의 견지에서도 상대 굴절율 차이 Δ는 유용하다. 상기 부피는 하기에 기술한 바와 같이 섬유의 공기 주입 부분을 조절함으로써 조절된다.The limited range of necessary cut-off wavelengths, or the potential absence of any cut-off wavelengths, obtainable in the photoparticle crystal cladding layer has great advantages in single mode waveguide designs. In addition, the relative refractive index difference Δ is useful in view of additional design variations due to the cladding layer containing a certain volume of irregular pores. The volume is controlled by adjusting the air inlet portion of the fiber as described below.

그러나, 상기 디자인들 중 어느 것도 상대 굴절율의 축변화를 제공하지는 못한다. 상기 축 변화는 분산을 조절하기 위한 목적으로 단일 모드 섬유 디자인에 유용하다. 게다가, 굴절율 축 변화는 크래드층의 변화에 기인하기 때문에, 기공 부피, 기공 절단면, 및 기공 패턴과 같은 새로운 파라미터들을 도파관에서의 모드 파워 분포를 변경하기 위하여 이용가능하고, 중요한 도파관 섬유 특성을 변경시킨다. 다수의 기공 인덱스 프로파일 디자인을 가진 크래드 구조에 있어서 축 변화의 결합이 예상되고, 이는 단일 도파관 섬유 특성을 제공할 것이다. 광입자 결정의 빛 안내 및 굴절되는 빛 안내가 병용된 크래드층은 분산 조절을 위한 도파관 디자인시 매우 유용한 것으로 생각된다. 부가적으로 본 발명은 규칙적 또는 불규칙적으로 분포된 일정한 모양, 도파관 섬유 디자인에 유동성을 더하는 기공을 대신할 물질로 구성된 크래드층 구조를 포함한다.However, none of these designs provide an axial change in relative refractive index. The axial change is useful in single mode fiber designs for the purpose of controlling dispersion. In addition, since the refractive index axis change is due to the change in the cladding layer, new parameters such as pore volume, pore cross section, and pore pattern are available to change the mode power distribution in the waveguide and change important waveguide fiber properties. Let's do it. Combination of axial changes is expected in clad structures with multiple pore index profile designs, which will provide single waveguide fiber properties. The cladding layer combined with the light guide of the light particle crystal and the light guide being refracted is considered to be very useful in waveguide design for dispersion control. Additionally, the present invention includes a cladding layer structure composed of a material that replaces pores that add fluidity to a regular, irregularly distributed, uniform waveguide fiber design.

본 출원은 98년 9월15일에 출원된 가출원 제60/100,349호에 기초하여 이를 우선권으로 주장한다.This application claims this priority based on Provisional Application No. 60 / 100,349, filed on September 15, 98.

본 발명은 축 방향에서 변화하는 구조를 가지는 광도파관 예형(preform) 또는 섬유에 관한 것이다. 특히, 상기 신규한 예형 또는 도파관은 도파관 길이에 걸쳐 변화하는 크래드층(clad layer) 굴절율(refractive index)을 나타내는데, 상기 변화는 크래드층 다공성(porosity) 또는 조성의 변화에 기인한 것이다. 본 발명은 상기 신규한 도파관 예형 및 섬유의 제조 방법을 포함한다.The present invention relates to an optical waveguide preform or fiber having a structure that changes in the axial direction. In particular, the novel preform or waveguide exhibits a clad layer refractive index that varies over waveguide length, which is due to a change in clad layer porosity or composition. The present invention includes the novel waveguide preforms and methods of making the fibers.

도 1a는 원형의 단면을 갖는 튜브를 나타낸 절단면도이다.1A is a cutaway view of a tube having a circular cross section.

도 1b는 육각형의 단면을 갖는 튜브를 나타낸 절단면도이다.1B is a cutaway view of a tube having a hexagonal cross section.

도 2는 감소된 디멘션의 세그먼트를 갖는 튜브를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a tube with a segment of reduced dimension.

도 3은 코어 예형의 주변에 배열되고 큰 지지 튜브에 삽입된 육각형 튜브를 나타낸 개략도이다.3 is a schematic view showing a hexagonal tube arranged around a core preform and inserted into a large support tube.

도 4는 예형 또는 코어 영역 및 다공성 또는 혼성의 크래드층을 갖는 도파관을 나타낸 절단면도이다.4 is a cutaway view of a waveguide with preformed or core regions and a porous or hybrid cladding layer.

도 5는 코어 영역 및 기공이 크래드층 튜브 사이에서 간극 기공에 기인하는 다공성 크래드 층을 갖는 도파관의 단면을 나타낸 절단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross section of a waveguide having a porous clad layer in which the core region and the pores are due to gap pores between the clad layer tubes. FIG.

도 6a 및 b는 예형 또는 각각 고상 및 다공성 또는 혼성의 크래드층을 갖는 도파관의 단면을 나타낸 절단면도이다.6A and 6B are cross-sectional views showing cross-sections of waveguides having preforms or solid and porous or hybrid clad layers, respectively.

도 6c,e,및 g는 예형 또는 고상 크래드층을 갖는 도파관의 코어 인덱스 프로파일을 나타낸 그래프이다.6C, E, and G are graphs showing the core index profile of waveguides with preformed or solid phase cladding layers.

도 6d,f, 및 h는 예형 또는 다공성 또는 혼성의 크래드층을 갖는 도파관의 코어 인덱스 프로파일을 나타낸 그래프이다.6D, F, and H are graphs showing the core index profile of waveguides with preformed or porous or hybrid clad layers.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 신규한 도파관 예형 또는 도파관 섬유는 도파관 코어 보다 낮은 축 변화 굴절율을 갖는 크래드층의 가이딩 특성의 사용을 가능하게 한다. 도파관 섬유는 가이딩이 밴드 간격을 갖는 광입자성 결정으로 작용하도록 크래드층을 구조화시켜 수행될 것으로 예상되며, 원하는 크래드 특성은 크래드 물질 조성 또는 분포를 바꿈으로써 얻어질 수 있다.The novel waveguide preforms or waveguide fibers of the present invention allow the use of the guiding properties of the cladding layer with lower axial change refractive index than the waveguide core. Waveguide fibers are expected to be performed by structuring the cladding layer so that the guiding acts as photoparticulate crystals with band spacing, and the desired cladding properties can be obtained by changing the clad material composition or distribution.

본 발명의 일실시예는 특정 크기 및 모양의 기공을 포함함으로써 크래드층을 변화시킨다. 유사한 실시예에서는 베이스 크래드 유리와 다른 유전상수를 갖는 물질이 기공을 대신하여 포함되었다. 다른 경우에 있어서, 도파관에서의 신호 빛의 상기 모드 파워 분포는 영향을 받았고, 따라서, 도파관 특성에 영향을 미쳤다. 코어 및 크래드가 신규한 도파관 예형 또는 섬유상에서 변화될 수도 있기 때문에 광도파관 섬유 디자이너가 좀 더 자유롭게 디자인 할 수 있도록 한다.One embodiment of the present invention changes the cladding layer by including pores of a particular size and shape. In a similar embodiment, a material having a dielectric constant different from that of the base clad glass was included in place of the pores. In other cases, the mode power distribution of the signal light in the waveguide was affected and thus affected the waveguide properties. Core and cladding may vary on new waveguide preforms or fibers, allowing optical waveguide fiber designers more freedom in design.

본 명세서 상에서 개시되고 기술된 흥미있는 실시예는 크래드층 상에 연장된 기공 또는 유리 필라멘트가 포함된 것이다. 상기 크래드층의 가능한 두 구조는 각각 중심선 포어(4 및 6)를 갖는 튜브의 절단면을 나타낸 도 1a 및 1b에 도시하였다. 기공 주변의 물질은 도 1a의 원형(2) 및 도 1b의 육각형(8)을 갖는다. 외형은 크래드층 상의 구조에 의해 형성된 바람직한 기공의 패턴이 유지되도록 선택된다. 기공(4 및 6)은 주변 또는 매트릭스 유리 물질과 다른 유전 상수를 가지는 유리로 구성된 물질로 충진된다.Interesting embodiments disclosed and described herein include pores or glass filaments extending on the clad layer. Two possible structures of the clad layer are shown in Figs. 1A and 1B which show the cut planes of the tubes with centerline pores 4 and 6, respectively. The material around the pores has a circle 2 in FIG. 1A and a hexagon 8 in FIG. 1B. The contour is selected such that the desired pattern of pores formed by the structure on the clad layer is maintained. The pores 4 and 6 are filled with a material consisting of glass having a dielectric constant different from the surrounding or matrix glass material.

하구조 중 하나를 변경하는 방법의 단계는 도 2에 도시되었다. 압흔(Indentation)(12)은 시험 튜브(10) 상에 형성되었다. 상기 압흔은 중앙 기공 또는 영역(16)에 의해 분리된 필라멘트 상의 제한 영역(14)을 제조하고, 튜브의 중앙 영역은 침해되지 않았다. 코어 영역 주변 상기 구조들의 조합은 굴절율 상에서 축의 변화를 갖는 크래드층을 제공한다. 게다가, 상기 구조는 중앙 기공 또는 필라멘트(18)가 규칙적인 배열을 형성하듯이 배열될 수 있다. 상기 규칙적인 배열은 바람직한 파장 범위에서 사용되도록 지정된 광입자성 결정의 피치를 가질 수 있다. 현재, 텔레커뮤니케이션 사용을 위해 적합한 파장 범위는 약 600 ㎚에서 2000 ㎚이다.The steps of the method of changing one of the substructures are shown in FIG. Indentation 12 was formed on test tube 10. The indentation produced a confined region 14 on the filament separated by a central pore or region 16 and the central region of the tube was not violated. The combination of the above structures around the core region provides a cladding layer having a change in axis in refractive index. In addition, the structure may be arranged as if the central pores or filaments 18 form a regular arrangement. The regular arrangement may have a pitch of photoparticulate crystals designated for use in the desired wavelength range. Currently, suitable wavelength ranges for telecommunications use are about 600 nm to 2000 nm.

본 발명에 따른 도파관 예형은 도 3에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 하구조는 반드시 동일한 육각형 절단면을 가진 튜브(20 및 22)이다. 튜브(20 및 22) 사이의 섀이딩(shading) 차이는 다수의 하구조가 크래드층에 결합된 2차 구조로 형성될 수 있음을 나타낸다. 교차하는 섀이딩은 하구조가 다른 부품을 가질 수 있으며, 개별적인 하구조가 보다 큰 부품 영역을 가지는 부품적 패턴을 형성하기 위하여 결합될 수 있다. 상기와 같은 조합은 2차 구조가 압출된 공정이 기술된 실시예에서 제조될 수 있고, 바람직한 절단면 영역으로 조합되고 제조되었다. 압출 및 인발 공정은 1998년 7월 30일자로 가출원된 제60/094,609호 상에 개시되고 기술되었다.The waveguide preform according to the invention is shown in FIG. 3. In this embodiment, the undercarriage is tubes 20 and 22 with exactly the same hexagonal cuts. The shading difference between the tubes 20 and 22 indicates that a number of substructures can be formed into secondary structures bonded to the clad layer. Intersecting shading may have parts with different substructures, and individual substructures may be combined to form a participant pattern with a larger part area. Such combinations can be made in the embodiment described where the secondary structure is extruded, and combined and made into the desired cut plane area. Extrusion and drawing processes are disclosed and described on US Pat. No. 60 / 094,609, filed Jul. 30, 1998.

본 발명은 신규한 도파관 예형 및 섬유, 및 분산 보정(dispersion compensating) 또는 분산 조절 도파관의 제조시 이점이 있으며, 도파관의 디자인을 다양하게 하는 도파관 예형 및 섬유의 제조 방법이다.The present invention has advantages in the production of novel waveguide preforms and fibers, and dispersion compensating or dispersion control waveguides, and is a method of making waveguide preforms and fibers that vary the design of waveguides.

본 발명의 첫번째 측면은 코어 유리 영역 및 코어 유리 상에 위치된 크래드 유리층으로 구성되는 광도파관 섬유 예형이다. 기술의 편의를 위하여 상기 크래드 유리층은 예형 축을 따라 존재하는 세그먼트들로 나누어서 기술되었다. 크래드 유리의 밀도는 예형 축이라 명명된 방향을 코어 영역에 평행하게 바꾸고, 상기 크래드 유리 밀도는 세그먼트에서 세그먼트로 높은 수치에서 낮은 수치로 또는 낮은 수치에서 높은 수치로 바꾼다. 즉, 각각의 인접하는 세그먼트 밀도는 축 위치의 단일 기능이 아니다.A first aspect of the invention is an optical waveguide fiber preform consisting of a core glass region and a clad glass layer located on the core glass. For the convenience of the technique, the clad glass layer is described by dividing the segments along the preshaft axis. The density of the clad glass changes the direction called preform axis parallel to the core area, and the clad glass density changes from high to low or from low to high, from segment to segment. That is, each adjacent segment density is not a single function of axial position.

예형 크래드층 밀도는 크래드층의 다공성을 변경함으로써 인접하는 세그먼트의 높은 곳에서 낮은 곳으로 낮은 곳에서 높은 곳으로 교차되게 할 수 있다. 특히, 예형 축에 따라 각각의 인접하는 세그먼트는 크래드층이 기공을 함유한 상태 및 크래드층에 기공이 전혀 분포하지 않는 상태를 교차시킬 수 있다. 신규한 예형의 실시예에서, 상기 기공은 기공에 상응하는 지점 사이의 간격 즉 피치를 가질 수 있는 규칙적인 배열로 연장되고 배열되었다. 상기 피치는 다수의 다른 범위내에서 선택될 수 있다. 최적의 텔레커뮤니케이션 파장에서 사용되기 위한 예형 피치는 예형 으로부터 인발된 섬유에 유리하도록 선택되었는데, 상기 피치의 범위는 0.4 ㎛에서 20㎛이다. 유리 섬유의 일반적인 외부 직경은 약 125 ㎛이다. 상기 범위의 하위 범위는 인발된 섬유 피치가 텔레커뮤니게이션 신호 파장의 범위내에서 광입자 결정을 형성하기에 매우 효과적이다. 그러나 본 발명자들은 수십 미크론 범위의 간격 또는 피치가 축이 변하는 크래드를 갖는 도파관의 제조시 유용하게 사용될 수 있음을 검증하였다. 비록, 20 ㎛ 이상의 범위는 본 명세서에 언급되지 않았지만, 발명자들은 더 넓은 크래드층 모양 피치의 유용성도 확신한다. 간격 또는 피치의 상위 제한은 사실상 크래드층 두께로부터 결정된 실질적인 제한이다.The preform clad layer density can be altered from high to low to low to high in adjacent segments by altering the porosity of the clad layer. In particular, each adjacent segment along the preform axis can intersect a state in which the cladding layer contains pores and no pore distribution in the cladding layer. In a novel preformed embodiment, the pores extend and are arranged in a regular arrangement that may have a spacing, or pitch, between the points corresponding to the pores. The pitch can be selected within a number of different ranges. The preform pitch for use at the optimal telecommunication wavelength was chosen to favor the fibers drawn from the preform, with a range of 0.4 micrometers to 20 micrometers. Typical outer diameter of glass fibers is about 125 μm. Subranges of this range are very effective for the drawn fiber pitch to form optical particle crystals within a range of telecommunication signal wavelengths. However, the inventors have verified that spacing or pitches in the range of tens of microns can be usefully used in the fabrication of waveguides with varying cladding. Although no range above 20 μm is mentioned herein, the inventors are also convinced of the utility of the wider cladding layer-shaped pitch. The upper limit of spacing or pitch is actually a practical limit determined from the cladding layer thickness.

본 발명자들은 피치 뿐 아니라 연장된 기공의 직경이 예형으로부터 인발된 도파관 섬유의 특성을 결정하는데 중요함을 발견하였다. 본 발명의 일실시예에서, 연장된 기공 배열의 피치에 대한 기공 직경의 비는 약 0.1 내지 0.9이다.We have found that the pitch as well as the diameter of the extended pores is important in determining the properties of the waveguide fibers drawn from the preform. In one embodiment of the present invention, the ratio of pore diameter to pitch of the extended pore array is about 0.1 to 0.9.

예형의 코어 유리는 넓은 범위의 굴절율 프로파일을 가지고 있다. 한 영역의 굴절율 프로파일은 상기 영역을 관통하는 방사상 위치의 기능에 따라, 굴절율의 값 또는 상대적인 굴절율 인덱스, Δ이다. 굴절율 프로파일, 세그먼트화된 프로파일, Δ 및 α-프로파일의 정의는 공지 기술 및 본 명세서에 참고문헌으로 삽입된 Antos 등의 미국특허 제5,553,185호 또는 Smith의 미국특허 제5,748,824호 등에 나타나 있다. 따라서, 상기 예형의 코어 영역은 계단형, 사다리꼴형, 슬로프가 환형화되거나 또는 날카로운 것 중 하나, 또는 α-프로파일형 중 하나이다. 또한, 코어 영역은 둘 또는 이 그 이상의 포션으로 세그먼트화되고, 각 포션은 전술된 교차 프로파일 상에 위치될 수 있다. 크래드층 변경과 관련된 이 코어 영역 디자인은 분산 특성 및 도파관 섬유의 다른 수행 특성을 결정한다.The preformed core glass has a wide range of refractive index profiles. The refractive index profile of a region is the value of the refractive index or the relative index of refraction, Δ, depending on the function of the radial position through the region. Definitions of refractive index profiles, segmented profiles, Δ and α-profiles are shown in known art and US Pat. No. 5,553,185 to Antos et al. Or US Pat. No. 5,748,824 to Smith, et al., Incorporated herein by reference. Thus, the core region of the preform is one of stepped, trapezoidal, sloped or sharp, or α-profiled. In addition, the core region may be segmented into two or more portions, and each portion may be located on the cross profile described above. This core region design, associated with the cladding layer modification, determines the dispersion properties and other performance properties of the waveguide fibers.

실리카 같은 베이스 유리 물질의 굴절율은 게르마니아(Germania), 알루미나(alumina), 인(phosphorus), 티타니아(titania), 붕소(boron), 플루오린(fluorine) 및 등가물 같은 도펀트(dopant)를 첨가함으로써 변경될 수 있다. 에르븀(erbium), 이테르븀(ytterbium), 네오디뮴(neodymium), 툴리움 (thulium), 또는 프라세오디뮴(praseodymium) 같은 희귀한 토지 도펀트도 예형을 형성하기 위하여 첨가될 수 있고, 광학 확장자 도파관 섬유로 인발될 수 있다.The refractive index of base glass materials, such as silica, can be changed by adding dopants such as Germania, alumina, phosphorus, titania, boron, fluorine and equivalents. Can be. Rare land dopants such as erbium, ytterbium, neodymium, tulium, or praseodymium can also be added to form preforms and drawn into optically extending waveguide fibers. have.

상기 신규한 예형의 또 다른 실시예에서, 상기 크래드 밀도는 예형 축을 따라 부분마다 세그먼트에서 세그먼트로 두 수치사이에서 바뀐다. 미리 선택된 코어 구조와 함께 상기 변경은 전술한 바와 같이 섬유의 분산 조절 특성을 결정한다. 또한, 밀도는 크래드층 세그먼트의 다공성 부피 조절을 조절함으로써 조절된다. 대안적으로 밀도는 베이스 크래드층 유리에 첨가되는 도펀트 유리의 부피를 조절함으로써 조절된다. 도펀트 유리는 크래드 베이스 유리상에 연장된 필라멘트로 나타날 수 있다. 상기 필라멘트는 상기에 논의된 연장된 기공의 배열의 분석에 있어서 규칙적으로 배열된다. 필라멘트는 공지에 알려진 여러가지 공정을 사용하여 제조될 수 있으나, 필라멘트는 연장된 기공으로 충진됨으로써 제조된다. 당업자가 완전 밴드 간격(full band gap)을 갖는 광입자 결정의 방법으로 빛과 접촉하는 크래드층을포함하는 필라멘트를 원한다면, 상기 필라멘트의 크기와 간격은 약 0.4 ㎛ 내지 5 ㎛ 범위의 피치, 및 매트릭스 유리 각각의 유전상수(dielectric constants)를 갖도록 해야하고, 상기 범주내에 들어가는 유리 컬럼으로 구성되는 유리는 세가지 요인에 의해 구분되어야 한다.In another embodiment of the novel preform, the clad density varies between two values, from segment to segment, part by part along the preform axis. This change, together with the preselected core structure, determines the dispersion control properties of the fiber as described above. In addition, the density is controlled by adjusting the porous volume control of the cladding layer segments. Alternatively the density is controlled by adjusting the volume of dopant glass added to the base clad layer glass. The dopant glass may appear as filaments extending on the clad base glass. The filaments are regularly arranged in the analysis of the arrangement of elongated pores discussed above. The filaments can be manufactured using various processes known in the art, but the filaments are produced by filling with elongated pores. If one skilled in the art wants a filament comprising a cladding layer in contact with light by means of photonic crystals with full band gap, the size and spacing of the filament ranges from about 0.4 μm to 5 μm in pitch, and matrix Each glass must have dielectric constants, and the glass consisting of glass columns falling within this category must be distinguished by three factors.

다공성 크래드층 또는 크래드층으로 충진되 필라멘트는 코어와 크래드의 접면에서의 굴절에 의해 빛을 가이딩하고, 코어의 굴절율은 구조화된 크래드층의 평균 굴절율로서 생각되어 지는 것 보다 높다.The filaments filled with a porous cladding layer or cladding layer guide light by refraction at the interface of the core and the clad, and the refractive index of the core is higher than what is considered as the average refractive index of the structured clad layer.

전술된 예형은 광도파관 섬유의 인발을 목적으로 제조된다. 따라서, 본 발명은 신규한 예형으로부터 인발되는 광도파관을 포함한다.The above-described preforms are made for the purpose of drawing optical waveguide fibers. Accordingly, the present invention includes an optical waveguide drawn from a novel preform.

또한, 본 발명은 신규한 도파관이 인발되는 상기 신규한 예형의 제조 방법에 관한 것이다. 첫번째 방법으로, 코어 예형은 외부 및 축 증착, 및 MCVD 또는 플라즈마 증착 기술을 포함하여 공지에 알려진 몇가지 방법에 의해 제조된다. 상기 예형의 코어 부분은 비-다공성 고상이다. 교차하는 코어 예형은 개방 말단부를 갖는 튜브이며, 예형 제조에 앞서 어떠한 것도 변경되지 않는다. 상기 튜브는 균질하거나 또는 도프 처리된(튜브가 도프처리되었을 경우) 고체 유리 코어 영역을 제조하기 위해 인발 단계동안 붕괴될 것이다. 튜브 전 길이에 걸쳐 개방 확장된 대다수의 유리는 제조될 수 있다. 튜브를 통해 확장된 말단을 갖는 다수의 유리 튜브가 제조되었다. 상기 튜브는 미리 선택된 다수 위치에서 디멘션이 감소되고, 중앙에 위치한 코어 예형의 주변에 배열된다. 상기 감소된 디멘션 튜브 각각은 반드시 다른 감소된 디멘션 튜브 모두와 동일하다. 상기 튜브는 감소된 디멘션 위치에서 부분적또는 전체적으로 붕괴된다. 중앙에 위치한 코어 예형 주변에 감소된 디멘션 튜브의 배열은 크래드층 밀도에 있어서 축변화를 갖는 예형이다.The invention also relates to a process for producing the novel preforms in which the novel waveguides are drawn. In a first method, core preforms are made by several methods known in the art, including external and axial deposition, and MCVD or plasma deposition techniques. The core portion of the preform is a non-porous solid phase. The intersecting core preforms are tubes with open ends, and nothing changes prior to preform preparation. The tube will collapse during the drawing step to produce a solid glass core region that is homogeneous or doped (when the tube is doped). The majority of glass that is open expanded over the entire length of the tube can be made. Many glass tubes with ends that extend through the tube have been made. The tube is dimensioned at a number of preselected positions and arranged around the centrally located core preform. Each of the reduced dimension tubes is necessarily the same as all other reduced dimension tubes. The tube collapses partially or fully at the reduced dimension position. The reduced arrangement of dimension tubes around the centrally located core preform is a preform with an axial change in clad layer density.

상기 튜브는 원형이거나 또는 3 또는 그 이상의 다각형일 수 있다. 중앙 코어 예형 주변의 튜브의 배열은 비규칙적 또는 규칙적일 수 있으며, 신호 및 파장 간섭의 유형, 즉 굴절되거나 광입자적 결정에 따라 특별히 선택된 기하학적 구조를 가지며, 이것은 코어-크래드 접면에 바람직하다. 광입자 결정 특성 및 완전 밴드 간격을 가지는 크래드층의 경우에 튜브의 규칙적인 배열의 피치는 거의 도파관에서 수행되는 광파장 신호에 따른 것이다.The tube may be circular or three or more polygons. The arrangement of the tubes around the central core preform can be irregular or regular and have a geometry specifically chosen according to the type of signal and wavelength interference, ie refracted or photoparticulate crystals, which is desirable for the core-clad interface. In the case of a clad layer with optical particle crystal properties and full band spacing, the pitch of the regular arrangement of the tubes is largely in accordance with the optical wavelength signal carried out in the waveguide.

튜브 전 길이에 걸쳐서 간헐적으로 분포된 기공 대신에, 상기 튜브는 외부 매트릭스 유리 및 그안에 포함된 유리 컬럼을 사용하여 제조된다. 상기 튜브의 각 세그먼트는 감소된 디멘션 부분의 제조시 유리 제조 파우더 또는 유리 필라멘트 섹션을 포함할 수 있으며, 또는 필라멘트는 디멘션 감소가 수행되기 전에 튜브내에 충진될 수 있다. 상기 기술 중, 필라멘트 또는 파우더 충진은 튜브보다 현저히 낮은 연성화 온도(softening temperature), 예를 들어 20℃ 이상을 가지는 충진물질로 충진된 튜브를 제공하는 공정에 사용될 수 있다. 상기 컬럼이 튜브보다 높은 연성화 온도를 가지는 반대의 경우는 컬럼과 유사한 연성화 온도를 가지는 큰 튜브내에 컬럼과 튜브의 조합을 넣음으로써 가능하다. 구성된 예형으로부터 인발된 도파관 섬유가 광입자성 결정으로 활동할 경우, 매트릭스 유리와 컬럼 유리 사이의 유전상수 차이는 세배 미만이 되어야 한다.Instead of intermittently distributed pores over the entire length of the tube, the tube is made using an outer matrix glass and a glass column contained therein. Each segment of the tube may comprise a glass making powder or glass filament section in the manufacture of the reduced dimension portion, or the filament may be filled into the tube before the dimension reduction is performed. Among the above techniques, filament or powder filling can be used in the process of providing a tube filled with a fill material having a significantly lower softening temperature, for example 20 ° C. or more, than the tube. The opposite case where the column has a higher softening temperature than the tube is possible by placing the column and tube combination in a large tube with a similar softening temperature. When waveguide fibers drawn from the configured preform act as photoparticulate crystals, the dielectric constant difference between the matrix glass and the column glass should be less than three times.

상기 방법으로 제조된 예형을 인발하기 위해서는, 예형의 일부분을 함께 지지하기 위하여 몇몇 수단이 제공되어야 한다. 상기 신규한 예형의 일실시예에서, 상기 튜브 및 코어 예형은 큰 튜브내에 위치되고 큰 튜브는 튜브 및 코어 예형 조합상으로 붕괴된다.In order to draw preforms made in this way, several means must be provided to support together a part of the preform. In one embodiment of the novel preform, the tube and core preform is placed in a large tube and the large tube collapses onto the tube and core preform combination.

상기 예형에 관한 다른 실시예에서, 상기 튜브 및 코어 예형은 척(chucks) 및 튜브상에 증착되어 있는 층 또는 수트(soot) 내로 삽입되고, 유리화된다. 척상으로의 상기 삽입은 척에 거는 과정 또는 증착과정에 앞서 튜브 및 코어 예형을 다발지음(bundling)으로써 제조될 수 있다. 상기 다발지음 과정은 예형의 각 부분을 서로 열접합시킴으로써 수행될 수 있다. 대안적 후리트(frit)는 예형 각 부분을 서로 유리 합착(glass solder)시키는데 사용될 수 있다. 또 다른 다발지음을 위한 대안은 척에 거는 과정이 완료될 때까지 예형 부분들을 함께 지지하기 위한 스트랩(straps)을 사용하는 것이다. 상기 스트랩은 증착 단계 시작 전에 제거되거나 또는 제 1 유리 수트층의 증착 과정동안 쉽게 소성될 수 있는 물질로 구성되어야 한다.In another embodiment of the preform, the tube and core preforms are inserted and vitrified into layers or soot deposited on chucks and tubes. The insertion onto the chuck can be made by bundling the tube and core preforms prior to the chucking or deposition process. The bunching process may be performed by thermally bonding each part of the preform to each other. Alternative frits may be used to glass solder each of the preforms to one another. Another alternative for bunching is to use straps to hold the preforms together until the chucking process is complete. The strap should be made of a material that can be removed prior to the start of the deposition step or easily baked during the deposition process of the first glass soot layer.

본 발명의 또 다른 측면은 일반적 형태 및 전술한 특정 실시예의 신규한 예형으로부터 도파관 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다. 신규한 예형으로 부터 도파관 인발 방법의 실시예는 코어 예형을 둘러싸고 있는 변경된 튜브의 일측 말단을 밀봉하는 단계; 및 반대편 말단으로부터 도파관 섬유를 인발하는 단계를 포함한다. 변경된 튜브 내의 기공은 튜브내로 봉해졌기 때문에 제조 단계 동안 존재할 것이다. 튜브 사이의 원하지 않은 기공 및 공극(voids)은 도파관이 인발된 예형 반대편 말단에 진공을 걸어줌으로써 제조 단계동안 소멸될 수 있다.Another aspect of the invention relates to a method of making waveguide fibers from the general form and the novel preforms of certain embodiments described above. Embodiments of the waveguide drawing method from the novel preform include sealing one end of a modified tube surrounding the core preform; And drawing the waveguide fiber from the opposite end. The pores in the modified tubes will be present during the manufacturing phase because they are sealed into the tubes. Unwanted pores and voids between the tubes can be dissipated during the manufacturing step by applying a vacuum to the distal end of the waveguide drawn.

상기 방법의 또 다른 실시예는 인발 단계 전에 예형을 둘러싸고 있는 튜브의 일측 말단을 밀봉하는 단계를 생략한다. 튜브를 전 길이에 걸쳐 절단면을 변경하는 단계 또한 생략된다. 이 실시예에서, 가스 압력은 인발 단계 동안 밀봉되지 않은 튜브에 사용된다. 튜브 내부의 가스 압력 증가는 튜브 개구를 변화시키지 않거나 또는 확장시킨다. 튜브 내부 압력 감소는 인발과정 동안 튜브의 개구를 축소시키거나 완전히 밀폐시킨다. 따라서, 상기 도파관 섬유 크래드층의 밀도는 가스 압력을 변화시킴으로써 축의 방향을 변화시킬 수 있다. 이 실시예의 잇점은 크래드 밀도가 필수적이고 지속적으로 고체 유리에서 제한된 최대의 다공성을 갖는 유리로 변화될 수 있으며 상기 다공성은 단지 크래드 층 내에서 개방 튜브의 수 및 완성된 도파관 섬유의 기하학적 형태와 함께 튜브의 최소 벽 두께에 의해서만 제한된다. 질소 또는 헬륨 등의 비활성의 압력유발 가스가 바람직하다. 튜브사이의 원하지 않은 간극의 기공 또는 공극은 사용된 압력에 따라 결정된다. 간극 기공 크기에 상대적인 튜브의 기공 크기에 따라 대안적인 공정은 다음과 같다:Another embodiment of the method omits the step of sealing one end of the tube surrounding the preform before the drawing step. Altering the cut surface of the tube over its entire length is also omitted. In this embodiment, gas pressure is used for the unsealed tube during the drawing step. Increasing the gas pressure inside the tube does not change or expand the tube opening. Pressure reduction inside the tube reduces or completely seals the opening of the tube during the drawing process. Thus, the density of the waveguide fiber clad layer can change the direction of the axis by changing the gas pressure. The advantage of this embodiment is that the clad density is essential and can be changed continuously from solid glass to glass with a limited maximum porosity, the porosity being dependent only on the number of open tubes and the geometry of the finished waveguide fiber within the clad layer. Together only limited by the minimum wall thickness of the tube. Inert pressure-inducing gases such as nitrogen or helium are preferred. The pores or voids of the unwanted gaps between the tubes depend on the pressure used. Depending on the pore size of the tube relative to the gap pore size, an alternative process is as follows:

- 모든 기공은 붕괴되거나 또는 밀폐되었다;All pores collapsed or sealed;

- 모든 기공은 열린 상태로 존재한다;All pores remain open;

- 튜브 기공은 밀폐된 반면 간극 기공은 열린 상태로 존재하거나; 또는The tube pores are closed while the gap pores remain open; or

- 간극 기공은 밀폐된 반면 튜브 기공은 열린 상태로 존재한다.The gap pores remain closed while the tube pores remain open.

압력 조절이 최종 튜브 기공 크기에 대한 초종 간극 기공 크기의 비 값의 유지를 가능하게 한다는 사실은 숙지되어야 한다.It should be noted that the pressure control allows for the maintenance of the ratio of the species gap pore size to the final tube pore size.

상기 방법의 또 다른 실시예에서, 예형 부분은 전술된 바와 같은 코어 예형이며, 상기 코어 예형은 주변에 배열된 유리 막대의 배열로 구성된 크래드층을 갖는다. 상기 막대의 배열은 기공의 규칙적 또는 불규칙적 배열이 막대 사이 또는 관통하여 존재하는 모양이다. 인발 단계에 있어서 이 예형에 진공을 간극적으로 사용함으로써, 상기 막대사이의 기공은 원래 기공 절단면과 동일하거나 또는 그 이하의 수치로부터 최소 절단 수치인 0 까지 간극적으로 변화될 수 있으며, 따라서, 변화하는 축 밀도를 갖는 도파관이 제조된다. 이 절단면에서의 동일한 간극 변화는 전술된 열려진 튜브에 사용된 것처럼 가스 압력을 사용함으로써 수행된다. 또 다시 크래드층의 가능한 밀도는 고체 유리 물질의 밀도에서부터 예형 성분의 디멘션에 의해 제한된 다공성을 갖는 다공성 유리 물질의 밀도까지 필수적이고 지속적으로 변화하도록 만들수 있으며, 도파관은 이것으로 부터 제조된다. 이 실시예에서의 예형 형태는 점성력(Viscous forces)이 자연 압력에서 기공을 닫는 역할을 하였다. 이때, 기공 크기는 인발과정 동안 예형에 사용된 압력을 양(positive)으로 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 이는 기공 크기가 압력을 음으로 변화시킴으로써 변화될 수 있다는 실시예와는 반대이다.In another embodiment of the method, the preform part is a core preform as described above, the core preform having a clad layer consisting of an array of glass rods arranged around. The arrangement of rods is such that a regular or irregular arrangement of pores is present between or through the rods. By using a vacuum for this preform in the drawing step, the pores between the rods can be changed from a value equal to or less than the original pore cutoff to a minimum cutoff value of 0, thus changing A waveguide having an axial density is manufactured. The same gap change in this cut plane is performed by using gas pressure as used for the open tube described above. Again, the possible density of the cladding layer can be made necessary and constantly varying from the density of the solid glass material to the density of the porous glass material having a porosity limited by the dimension of the preform. The waveguide is made from this. The preform in this example served to close the pores at viscous forces with viscous forces. The pore size can then be varied by changing the pressure used for preforming during the drawing process positively. This is in contrast to the embodiment where the pore size can be changed by changing the pressure negatively.

상기 신규한 도파관의 특히 유용한 실시예는 총 분산이 도파관의 세그먼트에서 세그먼트로 조절된 것이다. 크래드층 세그먼트 밀도상에서의 특정 변화 패턴을 갖는 미리-선택된 코어 굴절율 프로파일은 총 분산이 양 및 음의 수치 사이에서 교차하는 것을 유발한다. 양의 총분산을 갖는 도파관 섬유에 있어서, 단파장의 빛은 장파장의 빛보다 빠르게 이동한다. 상기 결과는 제품의 세그먼트 길이 및 네트 총 분산 등의 도파관 섬유 총길이 이상이 되는 세그먼트 총 분산의 대수합은 미리-선택된 목표수치와 동일해질 수 있다. 예를 들면 도파관 섬유의 네트 총 분산은 도파관의 어느 세그먼트도 총 분산이 0이 아닐 경우에도 0이 되도록 만들수 있다. 신규한 예형 및 이것으로부터 제조된 광도파관의 다른 형태는 하기의 도면에 의해 설명된다.A particularly useful embodiment of the novel waveguide is that the total dispersion is adjusted from segment to segment of the waveguide. The pre-selected core refractive index profile with a specific pattern of change on the clad layer segment density causes the total dispersion to intersect between positive and negative values. For waveguide fibers with positive total dispersion, short wavelength light travels faster than long wavelength light. The result is that the logarithm of the segment total dispersion over the waveguide fiber total length such as the segment length of the product and the net total dispersion can be equal to the pre-selected target value. For example, the net total dispersion of waveguide fibers can be made to be zero even if the total dispersion of the waveguide is not zero. The novel preforms and other forms of optical waveguides made therefrom are illustrated by the following figures.

실시예Example

도 3을 참조하면, 도파관 예형은 및 섬유는 하기와 같이 제조될 수 있다. 중심 부분을 따라 개방부를 가지는 육각형 하구조(20 및 22)는 코어 예형 (30)을 둘러싸는 크래드층에 조합된다. 코어 예형(30)을 둘러싸고 있는 욱각형 튜브의 전체적인 조합은 튜브(28)에 위치시켜 안전하게 하였다. 일러스트레이션의 세부사항은 방점(26)과 같은 하구조 개방을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the waveguide preform silver and the fiber may be prepared as follows. Hexagonal substructures 20 and 22 having openings along the central portion are combined in a cladding layer surrounding core preform 30. The entire combination of concave tubes surrounding the core preform 30 was placed and secured in the tube 28. The details of the illustration represent an infrastructural opening, such as the room 26.

이 실시예에서 튜브(20 및 22)는 압흔이 없는 표면을 가진다. 도 3 평면 상의 튜브의 말단은 개방을 나타내는 실시예 방점(26)에 의해 밀봉되지 않은 상태로 나타난다.In this embodiment the tubes 20 and 22 have a surface free of indentation. The end of the tube on the FIG. 3 plane is shown unsealed by the embodiment point 26 showing opening.

튜브(28)은 도파관 섬유로 예형이 드로잉되기 전 또는 동시에 상기 조합으로 내려앉을 수 있다. 크래드 다공성의 적절한 조절을 보장하기 위하여, 대기압 이상 범위의 압력이 드로잉 단계 동안 튜브(28)에 사용되었다. 제 1 압력 범위로 대기압에서 시작하여 대기압 이상의 전-결정된 대기암 이상의 압력에서 종결되고, 하구조 개방은 드로인 단계 동안 존재하는 점성력의 활성 때문에 닫힐 것이다.The tube 28 may settle in this combination before or at the same time as the preform is drawn from the waveguide fibers. In order to ensure proper control of the clad porosity, a pressure above the atmospheric pressure was used in the tube 28 during the drawing step. Starting at atmospheric pressure to a first pressure range and ending at a pressure above pre-determined atmospheric cancer above atmospheric pressure, the infrastructural opening will close due to the activity of viscous forces present during the draw-in phase.

제 2 압력 범위로, 처음에는 제 1 범위 압력에서 가장 높은 압력보다 약간 위의 압력에서 시작한 다음 계속 상승시키고, 드로잉이 종결된 이후에는 크래드층에 개방이 존재할 것이다. 개방의 크기는 사용된 압력의 정도에 의해 조절된다. 하구조 개방에 사용된 압력은 제 1 압력 범위 수치에서 드로잉 단계 동안의 제 2 압력 범위 수치 사이에서 다양하게 사용되었다. 따라서, 개방부의 직경은 제 2 범위에서 선택된 압력에 따라 0에서 미리 선택된 직경까지 다양하다. 사용된 압력의 변화는 크래드층 밀도 또는 굴절율의 축 변화에 상응하여 조절된다. 즉, 크래드층의 밀도 및 평균 굴절율은 도파관 섬유의 축 디멘션을 따라 가변적이다.In the second pressure range, first start at a pressure slightly above the highest pressure in the first range pressure and then continue to rise, and there will be an opening in the clad layer after the drawing is finished. The size of the opening is controlled by the degree of pressure used. The pressure used to open the substructure was varied between the first pressure range value and the second pressure range value during the drawing step. Thus, the diameter of the opening varies from zero to a preselected diameter depending on the pressure selected in the second range. The change in pressure used is controlled corresponding to the change in the axis of the cladding layer density or refractive index. That is, the density and average refractive index of the cladding layer are variable along the axial dimension of the waveguide fiber.

비교실시예 1Comparative Example 1

광도파관 예형은 이 비교실시예에서 구조 튜브의 말단이 밀봉된 것을 제외하고는 상기 실시예에 기술된 대로 제조되었다. 게다가, 상기 튜브는 도 2에 도시된 대로 움푹 들어가게 하였다. 상기 구조적 튜브의 각각의 압흔은 튜브(28) 상의 다른 것들과 가가 겹쳐진 상태로 존재한다. 상기 겹침(registration)은 전술된 결속 또는 다른 수단에 의해 유지된다.Optical waveguide preforms were prepared as described in the above examples except that the ends of the structural tubes were sealed in this comparative example. In addition, the tube was recessed as shown in FIG. 2. Each indentation of the structural tube is present in superimposition with the others on the tube 28. The registration is maintained by the aforementioned tie or other means.

광도파관 섬유는 하구조 튜브의 밀봉된 말단의 반래 말단에서 예형으로부터 인발된다. 인발되는 동안 밀봉된 하구조 튜브를 갖는 예형 말단에서 예형 튜브(28)에 사용될 수 있다. 따라서, 예를들어 밀봉되고 만입된 튜브 등의 변경된 형태는 연장된 기공을 가지며, 예형 상의 하부구조처럼 반드시 동일한 패턴으로 배열된다. 튜브의 만입된 부분은 연속적으로 유사한 크래드 절단을 형성하기 위하여 내려앉는다. 연장된 기공은 연속적으로 동일한 절단면을 갖는 크래드의 이 내려앉은 부분에 의해 다른 것으로 부터 분리된 축을 갖는다. 상기 연장된 기공은 하부 구조의 측면에 의한 절단면 상에서 다른 것과 분리된다. 인발 과정동안 예형 상에 도출된 점성과 함께 진공은 하구조 튜브 사이에서 원하지 않는 간극 기공을 밀폐시키는 역할을 한다.The optical waveguide fibers are drawn from the preform at the opposite end of the sealed end of the infrastructural tube. It may be used in the preform tube 28 at the preform end with a sealed undercarriage tube while being drawn. Thus, for example, modified forms such as sealed and indented tubes have elongated pores and are necessarily arranged in the same pattern as the preformed substructure. The indented portion of the tube is subsequently lowered to form similar clad cuts. The elongated pores have an axis separated from the other by this recessed portion of the clad that has the same cutting plane in succession. The elongated pores are separated from one another on the cutting surface by the side of the substructure. Along with the viscosity drawn on the preform during the drawing process, the vacuum serves to close unwanted gap pores between the infrastructural tubes.

이 비교실시예의 예형 및 도파관의 구체화에서, 예형의 코어 부분은 언하지 않는 부분 및 밀봉되지 않은 말단을 갖는 튜브의 조합이다. 인발 과정동안 점성력은 사용된 진공과 함께 단단한 유리 코어를 제조하기 위해 밀봉된 코어 튜브 상의 개방을 밀폐시키는 작용을 한다.In the embodiment of the preform and waveguide of this comparative example, the core portion of the preform is a combination of a tube having an unfrozen portion and an unsealed end. The viscous force during the drawing process acts to seal the opening on the sealed core tube to produce a rigid glass core with the vacuum used.

도 4는 상기 실시예의 방법으로 인발된 도파관 섬유 절단면의 상진을 도시한 것이다. 코어 영역(32)은 단단한 유리이고, 크래드 영역 절단면은 크래드층의 평균 굴절율을 감소시키는 실시예의 기공(34)를 포함한다.Fig. 4 shows the upstream of the waveguide fiber cut surface drawn by the method of the above embodiment. The core region 32 is rigid glass, and the clad region cut surface includes pores 34 in an embodiment that reduces the average refractive index of the clad layer.

신호 도파관이 결정의 밴드 간격에 위치하기 때문에 기공(34)의 크기는 측정되거나 코어 영역에 신호를 한정하는 광입자 결정을 형성하기 위하여 형상화될 수 있는 것을 이해된다.It is understood that because the signal waveguide is located in the band gap of the crystal, the size of the pores 34 can be shaped to form light grain crystals that are measured or confine the signal to the core region.

비교 실시예 2Comparative Example 2

대안적인 방법은 하구조가 고체이고 상기 비교 실시예 1과 동일하게 큰 튜브내에 위치된다. 그러나 이 경우에, 상기 하구조는 변경되지 않는다. 상기 하구조 사이의 기공 예를들어 간극적 기공은 번갈아가며 붕괴되거나 (진공이 사용된 경우) 또는 연장된 기공(진공이 제거된 경우)으로 남게하기 위하여 인발 과정동안에 진공은 간극적으로 튜브(28)에 사용된다. 상기 과정의 결과는 도 5에 도시되었고, 도파관 섬유 크래드층 절단면의 사진으로부터 인발된다. 크래드층에 존재하는 상기 연장된 기공(36)은 고체 크래드 유리 매트릭스(38)사이에 드문드문 존재한다. 축 방향에 있어서, 크래드의 다공성 부분은 연속적으로 유사한, 기공이 없는 크래드 유리의 비다공성 부분에 의해 다른것과 구별된다.An alternative method is located in a tube whose solid structure is solid and equally large as in Comparative Example 1 above. In this case, however, the substructure is not changed. During the drawing process, the vacuum may be spaced apart in order to leave pores between the substructures, for example, interstitial pores alternately collapse (if vacuum is used) or elongated pores (if vacuum is removed). Is used). The results of this process are shown in FIG. 5 and are drawn from a photograph of the waveguide fiber cladding layer cut surface. The elongated pores 36 present in the cladding layer are sparse between the solid clad glass matrix 38. In the axial direction, the porous portion of the clad is distinguished from the others by the successive similar, non-porous portion of the clad glass.

크래드층에 기공의 삽입 효과는 도 6에 구성된 두 도면에 의해 도시된다. 도 6a에서는 도파관 섬유의 비다공성 부분의 절단면을 도시한다. 코어 또는 코어 예형 (40)은 단단한 크래드 유리층(42)에 의해 둘러싸여진다. 도 6b에서는 코어 또는 코어 예형(44)는 다공선 크래드층(46)에 의해 둘러싸인다. 도 6a, 및 6b, 6c 및6d, 6e 및 6f, 및 6g 및 6h는 서로 상응하며 상기 쌍들은 동일한 예형에 으로부터 인발된다. 상기 쌍들의 첫번째 멤버 즉, 도 6a, 6c, 6e, 6g는 단단한 크래드층을 가지는 반면 두번째 멤버들은 도6b, 6d, 6f, 및 6h은 다공성 크래드층을 가진다.The effect of the insertion of pores into the cladding layer is illustrated by the two views configured in FIG. 6A shows a cut plane of the nonporous portion of the waveguide fiber. Core or core preform 40 is surrounded by a rigid clad glass layer 42. In FIG. 6B, the core or core preform 44 is surrounded by a porous cladding layer 46. 6A and 6B, 6C and 6D, 6E and 6F, and 6G and 6H correspond to each other and the pairs are drawn from the same preform. The first member of the pairs, i.e., 6a, 6c, 6e, 6g, has a rigid cladding layer while the second member has a porous cladding layer.

다공성 크래드층에서의 상기 연장된 기공의 효과는 굴절율 프로파일을 나타낸는 도면의 쌍에 의하여 도시된다. 예를들어 도 6c상의 계단형 인덱스 코어(48)는 크래드층 인덱스(49)를 기준으로 인덱스 차이를 갖는다. 도 6c는 도6a에 도시된 단단한 코어 및 크래드 구조에 상응한다. 비교하여 보면, 도 6d에 나타낸대로 코어 인덱스(50)과 다공성 크래드층 평균(51)의 인덱스 차이는 크다. 도 6c의 굴절율 프로파일에 의해 도파관의 한부분에서 신호의 모드 파워 분포는 도 6d의 굴절율 프로파일을 갖는 도파관 영역에서 전파된 신호의 모드 파워의 분포와 비교할 때 광범위할 것이다. 총 분산, 총 분산 슬로프, 컷오프 파장, 제로 분산 파장 등의 다른 특성은 신규한 도파관에 있어서 다른 축 부분과 또한 다르다는 사실이 이해될 것이다. 하나의 적합한 구조화되고 인발된 예형은 도파관 섬유 특성에 있어서, 상기 축변화를 갖는 도파관을 제조한다. 도 6c 및 6d, 도 6e 및 6f는의 동일성은 코어가 세 시그먼트를 갖는 경우의 상대적인 프로파일을 도시한다. 상기 코어(52)는 크래드층(5)에 상대적인 주어진 인덱스 프로파일을 갖는다. 기공의 크래드층으로의 도입에 의하여 코어 인덱스(54) 및 크래드층 인덱스(56) 사이의 큰 굴절율 인덱스 차이가 생성된다. 또 다시 상대적인 굴절율 차이는 도파관에 생성된 신호의 모드 파워 분포를 변경한다.The effect of the elongated pores in the porous cladding layer is illustrated by a pair of figures showing the refractive index profile. For example, the stepped index core 48 on FIG. 6C has an index difference relative to the clad layer index 49. FIG. 6C corresponds to the rigid core and clad structure shown in FIG. 6A. In comparison, the index difference between the core index 50 and the porous clad layer average 51 is large as shown in FIG. 6D. The mode power distribution of the signal at one portion of the waveguide by the refractive index profile of FIG. 6C will be broad compared to the distribution of the mode power of the signal propagated in the waveguide region having the refractive index profile of FIG. 6D. It will be appreciated that other properties such as total dispersion, total dispersion slope, cutoff wavelength, zero dispersion wavelength, etc., are also different from other axial portions in the novel waveguide. One suitable structured and drawn preform produces waveguides with such axial changes in waveguide fiber properties. 6C and 6D, 6E and 6F show the relative profile when the core has three segments. The core 52 has a given index profile relative to the clad layer 5. The introduction of the pores into the cladding layer creates a large refractive index difference between the core index 54 and the cladding layer index 56. Again, the relative refractive index differences change the mode power distribution of the signal generated in the waveguide.

도 6g 및 6h의 크래드 인덱스 변화는 크래드층 인덱스 57에 상대적으로 세개의 구별되는 환상 영역(60, 62 및 64)을 갖는 첫번째 프로파일(56)을 유발한다.The clad index changes in FIGS. 6G and 6H result in a first profile 56 having three distinct annular regions 60, 62 and 64 relative to the clad layer index 57.

반대로, 크래드층(59)를 채운 다공성 또는 기공의 인덱스에 상대적인 코어 프로파일(58)은 두개의 구별되는 환상 영역(66 및 68) 만을 갖는다.In contrast, the core profile 58 relative to the index of the porosity or pore filling the clad layer 59 has only two distinct annular regions 66 and 68.

신규한 도파관 예형 및 분산을 상쇄하는 도파관 섬유와 관련된 포텐셜(potential)은 도 6(c-h)에 용이하게 도시되어 있다. 또한, 모드 파워 분포의 조절은 컷오프 파장, 제로 분산 파장 및, 도파관 분산의 진도(magnitude) 및 싸인(sign)으로서 중요 도파관 섬유 파라미터 등의 조절을 제공하고, 이는 신규한 도파관의 사용시 큰 유동성을 제공한다.Potentials associated with the waveguide fibers that cancel out the novel waveguide preform and dispersion are readily illustrated in FIG. 6 (c-h). In addition, adjustment of the mode power distribution provides control of the cutoff wavelength, zero dispersion wavelength, and important waveguide fiber parameters as magnitude and sign of waveguide dispersion, which provides greater fluidity in the use of new waveguides. do.

비록 본 발명에서 특정 실시예가 본 명세서에 개시되고 기술되어 있더라도, 본 발명은 하기의 청구항에 의해서만 한정된다.Although specific embodiments of the invention have been disclosed and described herein, the invention is limited only by the following claims.

Claims (39)

제 1 및 제 2 말단을 가지며, 그 사이에 축을 갖는 예형을 형성하기 위하여 크래드 유리층으로 감싸여 둘러싸인 중앙 코어 유리; 및A central core glass having first and second ends, surrounded by a clad glass layer to form an axis shaped preform therebetween; And 상기 축을 따라 연속적으로 확장하는 다수의 환상 세그먼트를 포함하는 크래드층을 포함하며, 여기서 상기 세그먼트는 각 세그먼트에 바로 인접한 세그먼트의 미리-선택된 밀도와 구별되는 미리-선택된 밀도를 가지며, 각각의 세그먼트 밀도는 바로 인접한 양쪽 세그먼트 보다 높거나 또는 낮은 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.And a cladding layer comprising a plurality of annular segments extending continuously along the axis, wherein the segments have a pre-selected density that is distinct from the pre-selected density of the segment immediately adjacent to each segment, each segment density Wherein the optical waveguide preforms are higher or lower than both immediately adjacent segments. 제1항에 있어서, 상기 세그먼트는 기공을 포함하는 인접하는 세그먼트보다 낮은 미리-선택된 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.2. The optical waveguide preform of claim 1, wherein the segment has a lower pre-selected density than adjacent segments comprising pores. 제2항에 있어서, 상기 세그먼트는 기공을 포함하는 인접하는 세그먼트보다 높은 미리-선택된 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.3. The optical waveguide preform of claim 2, wherein the segment has a higher pre-selected density than adjacent segments comprising pores. 제2항에 있어서, 상기 기공은 예형의 축을 중심으로 연장된 긴 디멘션 (dimension)을 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.3. The optical waveguide preform of claim 2, wherein the pores have a long dimension extending about an axis of the preform. 제3항에 있어서, 상기 기공은 예형의 축을 중심으로 연장된 긴 디멘션을 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.4. The optical waveguide preform of claim 3, wherein the pores have a long dimension extending about an axis of the preform. 제4항에 있어서, 상기 연장된 기공은 규칙적인 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.5. The optical waveguide preform of claim 4, wherein the elongated pores form a regular array. 제5항에 있어서, 상기 연장된 기공은 규칙적인 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.6. The optical waveguide preform of claim 5, wherein the elongated pores form a regular array. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 규칙적인 배열의 피치는 0.4 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 피치를 갖는 연장된 기공의 규칙적인 배열을 포함하는 미리-선택된 직경의 예형으로부터 인발된 도파관 섬유가 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The waveguide fiber of claim 6 or 7, wherein the pitch of the regular array is a waveguide fiber drawn from a pre-selected diameter preform comprising a regular array of elongated pores having a pitch in the range of 0.4 μm to 20 μm. Characterized in an optical waveguide preform. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 연장된 기공은 직경을 가지며, 규칙적인 배열의 피치에 대한 직경의 비는 0.1 내지 0.9의 범위인 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.8. The optical waveguide preform of claim 6 or 7, wherein the elongated pores have a diameter and the ratio of diameter to pitch of the regular array is in the range of 0.1 to 0.9. 제1항에 있어서, 상기 코어 유리는 스텝, 원형 스텝, 사다리꼴, 원형 사다리꼴, a-프로파일, 및 세그먼트화된 프로파일로 이루어지는 군으로부터 선택된 굴절율 프로파일을 갖지며, 상기 세그먼트화된 프로파일의 세그먼트는 다공성 층, 스텝, 원형 스텝, 사다리꼴, 환형 사다리꼴, 및 a-프로파일로 이루어진 군으로부터선택되는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The method of claim 1, wherein the core glass has a refractive index profile selected from the group consisting of steps, circular steps, trapezoids, circular trapezoids, a-profiles, and segmented profiles, wherein the segments of the segmented profiles are porous layers. Optical waveguide preform, characterized in that it is selected from the group consisting of: step, circular step, trapezoid, annular trapezoid, and a-profile. 제10항에 있어서, 상기 코어 유리는 게르마니아(germania), 알루미나(alumina), 인산(phosphorus), 티타니아(titania), 보론(boron), 및 플루오르(fluorine)로 이루어진 군으로부터 선택된 도펀트(dopant)를 갖는 실리카 유리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The dopant of claim 10, wherein the core glass comprises a dopant selected from the group consisting of germania, alumina, phosphorus, titania, boron, and fluorine. An optical waveguide preform comprising a silica glass having. 제11항에 있어서, 상기 코어 유리는 에르븀(erbium), 이테르븀(ytterbium), 네오디뮴(neodymium), 툴리움(thulium) 및 프라세오디뮴(praseodymium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질로 도프된 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.12. The method of claim 11, wherein the core glass comprises silica doped with a material selected from the group consisting of erbium, ytterbium, neodymium, tulium, and praseodymium. Optical waveguide preforms. 제1항에 있어서, 상기 크래드층 세그먼트의 밀도는 두개의 미리-선택된 값 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The optical waveguide preform of claim 1, wherein the density of the clad layer segments has one of two pre-selected values. 제13항에 있어서, 상기 두개의 미리-선택된 밀도중 첫번째 값을 갖는 크래드 유리층 세그먼트는 균질한 제 1 조성을 가지며, 상기 두개의 미리-선택된 밀도중 두번째 값을 갖는 크래드 유리층 세그먼트는 다공성 제 1 조성을 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The clad glass layer segment of claim 13, wherein the clad glass layer segment having the first value of the two pre-selected densities has a homogeneous first composition, and the clad glass layer segment having the second value of the two pre-selected densities is porous. An optical waveguide preform comprising a first composition. 제14항에 있어서, 상기 두번째 미리-선택된 밀도를 갖는 크래드층의 기공은 상기 예형의 축을 따라 유발된 긴 디멘션을 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.15. The optical waveguide preform of claim 14, wherein the pores of the clad layer having the second pre-selected density have long dimensions induced along the axis of the preform. 제15항에 있어서, 상기 연장된 기공은 규칙적인 배열을 형성하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.16. The optical waveguide preform of claim 15, wherein the elongated pores form a regular array. 제16항에 있어서, 상기 규칙적인 배열의 피치는 0.4 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 피치를 갖는 연장된 기공의 규칙적인 배열을 포함하는 미리-선택된 직경을 갖도록 예형으로부터 인발된 도파관 섬유인 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.17. The waveguide fiber of claim 16, wherein the pitch of the regular array is waveguide fibers drawn from preforms to have a pre-selected diameter that includes a regular array of elongated pores having a pitch in the range of 0.4 microns to 20 microns. Optical waveguide preforms. 제13항에 있어서, 상기 두개의 미리-선택된 밀도중 첫번째 값을 갖는 크래드 유리층 세그먼트는 유전상수를 갖는 균질한 제 1 조성이며, 상기 두개의 미리-선택된 밀도중 두번째 값을 갖는 크래드 유리층 세그먼트는 다공성 제 1 조성을 포함하며, 상기 기공은 연장되고 상기 기공의 긴 디멘션은 예형 축을 따라 방향지워지고, 상기 연장된 기공은 제 2 유전상수를 갖는 물질로 충진되며, 상기 제 1 및 제 2 유전상수는 적어도 세배의 인자(factor)에 의해 차이나는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.The clad glass layer segment of claim 13, wherein the clad glass layer segment having the first value of the two pre-selected densities is a homogeneous first composition having a dielectric constant and the clad glass having the second value of the two pre-selected densities. The layer segment comprises a porous first composition, wherein the pores extend and the long dimension of the pores is oriented along the preform axis, the extended pores are filled with a material having a second dielectric constant, the first and second dielectrics An optical waveguide preform, characterized in that the constant differs by at least three factors. 제18항에 있어서, 상기 연장되고 충진된 기공은 규칙적인 배열을 형성하는것을 특징으로 하는 광도파관 예형.19. The optical waveguide preform of claim 18, wherein the elongated filled pores form a regular array. 제19항에 있어서, 상기 규칙적인 배열의 피치는 0.4 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 피치를 갖는 연장된 기공의 규칙적인 배열을 포함하는 미리-선택된 직경을 갖도록 예형으로부터 인발된 도파관 섬유인 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.20. The waveguide fiber of claim 19, wherein the pitch of the regular array is a waveguide fiber drawn from the preform to have a pre-selected diameter comprising a regular array of elongated pores having a pitch in the range of 0.4 microns to 20 microns. Optical waveguide preforms. 제1항 내지 제7항 또는 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항의 예형으로부터 인발된 광도파관 섬유.21. An optical waveguide fiber drawn from the preform of any one of claims 1-7 or 10-20. 제1항 내지 제7항 또는 제10항 내지 제20항 중 어느 한 항의 예형으로부터 인발된 광도파관 섬유에 있어서, 상기 코어는 굴절율 프로파일을 가지며, 상기 세그먼트 밀도는 코어 프로파일과 함께 제공되도록 선택되며, 세그먼트 밀도에 따라 양 및 음의 값 사이에서 변하는 총 분산은 다른 미리-선택된 밀도 사이에서 변하여, 미리-선택된 값과 동일한 네트 분산을 갖는 도파관 섬유를 제공하는 것을 특징으로 하는 광도파관 예형.21. An optical waveguide fiber drawn from the preform of any one of claims 1-7 or 10-20, wherein the core has a refractive index profile, the segment density is selected to be provided with the core profile, Wherein the total dispersion that varies between positive and negative values depending on the segment density varies between different pre-selected densities, providing a waveguide fiber having a net dispersion equal to the pre-selected value. a) 장축을 갖는 코어 예형을 제조하는 단계;a) preparing a core preform having a long axis; b) 내부 및 외부 디멘션 및 장축을 가지는 다수의 유리 튜브를 제조하는 단계;b) manufacturing a plurality of glass tubes having inner and outer dimensions and long axes; c) 다수의 유리 튜브 각각에서 장축을 따라 감소된 내부 및 외부 디멘션의섹션 수, N을 형성시키는 단계 ; 및 여기서 상기 N 감소된 디멘션 섹션은 상기 튜브의 섹션에 의해 서로 이격되며,c) forming a reduced number of sections of inner and outer dimensions, N, along the major axis in each of the plurality of glass tubes; And wherein the N reduced dimension sections are spaced apart from each other by a section of the tube, d) 상기 단계 c)의 다수의 튜브를 코어 예형을 감싸는 배열로 정렬시키는 단계를 포함하고, 여기서 상기 코어 예형의 장축은 상기 튜브의 장축에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 광도파관 예형의 제조 방법.d) aligning the plurality of tubes of step c) in an arrangement surrounding the core preform, wherein the long axis of the core preform is substantially parallel to the long axis of the tube. . 제23항에 있어서, 상기 단계 b)의 튜브는 원형, 삼각형, 평행사변형, 및 다각형으로 이루어진 군으로부터 선택된 절단면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 23, wherein the tube of step b) has a cut surface selected from the group consisting of circles, triangles, parallelograms, and polygons. 제23항에 있어서, 상기 배열은 불규칙한 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein the arrangement is irregular. 제23항에 있어서, 상기 배열은 규칙적인 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein said arrangement is regular. 제23항에 있어서, 상기 감소된 내부 디멘션은 0인 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein the reduced internal dimension is zero. 제23항에 있어서, 상기 튜브는 제 1 조성 및 제 1 유전상수를 가지며, 상기 c) 단계 과정 동안 또는 그 전에 N 섹션을 이결시키는 각각의 섹션은 제 2 조성 및 제 2 유전 상수를 갖는 물질로 충진되고, 상기 제 1 유전상수는 적어도 3개의 인자에 의해 제 2 유전상수와 차이나는 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23 wherein the tube has a first composition and a first dielectric constant, and wherein each section joining the N sections during or before step c) is made of a material having a second composition and a second dielectric constant. Wherein the first dielectric constant is different from the second dielectric constant by at least three factors. 제23항에 있어서, 상기 튜브는 제1 조성 및 제1 귤절율을 가지며, 상기 c) 단계 과정 동안 또는 그 전에 공간적으로 섹션을 이결시키는 각각 섹션의 N 부분은 제 2 조성 및 제 2 굴절율을 갖는 물질로 충진되고, 여기서, 상기 제 1 굴절율은 제 2 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein the tube has a first composition and a first regulation, and wherein the N portions of each section that spatially join the section during or before the step c) have a second composition and a second refractive index. Wherein the first index of refraction is greater than the second index of refraction. 제23항에 있어서, 상기 방법은The method of claim 23, wherein the method is e) 외부 튜브로 상기 단계 d)의 배열을 삽입시키는 단계; 및e) inserting the arrangement of step d) into an outer tube; And f) 상기 배열 상에 외부 튜브를 내려앉게 하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.f) lowering the outer tube on the array. 제30항에 있어서, 상기 방법이 외부 튜브 상에 유리 수트 입자를 증착시키는 단계를 더욱 포함하는 방법.The method of claim 30, wherein the method further comprises depositing glass soot particles on the outer tube. 제23항에 있어서, 상기 방법은The method of claim 23, wherein the method is e) 서로 정해진 상태로 유지되도록 단계 d) 튜브의 배열을 다발짓는 단계; 및e) bunching the arrangement of tubes so as to remain defined with each other; And f) 상기 다발 상에 유리 수트를 증착시키는 단계를 좀 더 포함하는 방법.f) depositing a glass soot onto said bundle. 제32항에 있어서, 상기 다발짓는 단계는 상기 튜브를 가열시키는 수단에 의해 각각의 유리 튜브와 가장 내측의 튜브를 코어 예형으로 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.33. The method of claim 32, wherein said bunching comprises securing each glass tube and innermost tube to core preforms by means of heating said tubes. 제32항에 있어서, 상기 다발짓는 단계는 유리 프리트를 사용하여 각각의 유리 튜브와 가장 내측의 튜브를 코어 예형으로 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.33. The method of claim 32, wherein said bunching comprises fixing each glass tube and innermost tube to a core preform using glass frit. a) 제23항 내지 제34항 중 어느 한 항의 방법으로 예형을 제조하는 단계;a) preparing a preform by the method of any one of claims 23 to 34; b) 상기 유리 튜브의 일측 말단을 밀봉시키는 단계;b) sealing one end of the glass tube; c) 밀봉된 튜브를 갖는 예형 말단의 반대편 예형 말단으로부터 도파관 섬유를 인발시키는 단계; 및c) drawing the waveguide fiber from the opposite preform end of the preform end with the sealed tube; And d) 인발된 말단의 반대편 예형 말단에 진공을 걸어주는 단계를 포함하는 광도파관 섬유의 제조방법.d) applying a vacuum to the opposite preformed end of the drawn end. a) 코어 예형을 제조하는 단계;a) preparing a core preform; b) 절단면을 갖는 다수의 유리 막대(rods)를 제조하는 단계;b) manufacturing a plurality of glass rods having a cut surface; c) 다수의 기공을 포함하도록 코어 예형을 감싸고 있는 배열에 다수의 막대를 배열시키는 단계;c) arranging the plurality of rods in an arrangement surrounding the core preform so as to include the plurality of pores; d) 인발 예형을 형성하기 위하여 튜브로 막대 및 코어 예형의 배열을 삽입시키는 단계;d) inserting an array of rod and core preforms into the tube to form a draw preform; e) 상기 인발 예형으로부터 광도파관 섬유를 인발시키는 단계; 및e) drawing optical waveguide fibers from the drawing preform; And f) 상기 단계 e)에서 튜브에 변화하는 압력을 적용하는 단계를 포함하는 광도파관 제조방법.f) applying a varying pressure to the tube in step e). 제36항에 있어서, 상기 적용된 압력은 대기압에서 미리-선택된 대기압 이하의 압력사이에서 변동하는 것을 특징으로 하는 방법.37. The method of claim 36, wherein the applied pressure varies between atmospheric pressure and pressure below a pre-selected atmospheric pressure. 제37항에 있어서, 상기 미리-선택된 압력은 적어도 기공을 부분적으로 붕괴시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 방법.38. The method of claim 37, wherein the pre-selected pressure is sufficient to at least partially collapse the pores. 제37항에 있어서, 상기 적용된 압력은 대기압 이상의 제 1 의 미리-선택된 압력과 상기 제 1 의 미리-선택된 압력보다 큰 제2의 미리-선택된 압력 사이에서 변하는 것을 특징으로 하는 방법.38. The method of claim 37, wherein the applied pressure varies between a first pre-selected pressure above atmospheric pressure and a second pre-selected pressure greater than the first pre-selected pressure.
KR1020017003355A 1998-09-15 1999-08-10 Waveguides having axially varying structure KR20010088803A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10034998P 1998-09-15 1998-09-15
US60/100,349 1998-09-15
PCT/US1999/018089 WO2000016141A1 (en) 1998-09-15 1999-08-10 Waveguides having axially varying structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010088803A true KR20010088803A (en) 2001-09-28

Family

ID=22279305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017003355A KR20010088803A (en) 1998-09-15 1999-08-10 Waveguides having axially varying structure

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP1121615A4 (en)
JP (2) JP4495344B2 (en)
KR (1) KR20010088803A (en)
CN (1) CN1145813C (en)
AU (1) AU5772699A (en)
BR (1) BR9913724A (en)
CA (1) CA2341727A1 (en)
ID (1) ID28248A (en)
TW (1) TW455709B (en)
WO (1) WO2000016141A1 (en)
ZA (1) ZA995897B (en)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243522B1 (en) * 1998-12-21 2001-06-05 Corning Incorporated Photonic crystal fiber
GB9903918D0 (en) 1999-02-19 1999-04-14 Univ Bath Improvements in and relating to photonic crystal fibres
EP1153325B2 (en) 1999-02-19 2007-03-07 Crystal Fibre A/S Photonic crystal fibresand methods of manufacturing
GB9911698D0 (en) 1999-05-20 1999-07-21 Univ Southampton Developing holey fibers for evanescent field devices
US6571045B2 (en) 2000-01-21 2003-05-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Microstructured optical fiber
KR100758519B1 (en) * 2000-02-28 2007-09-14 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Optical fiber
US6636677B2 (en) 2000-02-28 2003-10-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber
US6526209B1 (en) * 2000-04-17 2003-02-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber having improved optics and structure
US6766088B2 (en) 2000-05-01 2004-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method for making the same
WO2001084198A1 (en) * 2000-05-01 2001-11-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method for manufacturing the same
US6885683B1 (en) * 2000-05-23 2005-04-26 Imra America, Inc. Modular, high energy, widely-tunable ultrafast fiber source
US6898367B2 (en) 2000-06-17 2005-05-24 Leica Microsystems Heidelberg Gmbh Method and instrument for microscopy
DE20122782U1 (en) * 2000-06-17 2007-11-15 Leica Microsystems Cms Gmbh lighting device
DE20122791U1 (en) * 2000-06-17 2007-11-29 Leica Microsystems Cms Gmbh scanning microscope
US6792188B2 (en) 2000-07-21 2004-09-14 Crystal Fibre A/S Dispersion manipulating fiber
GB2365992B (en) 2000-08-14 2002-09-11 Univ Southampton Compound glass optical fibres
US6658183B1 (en) * 2000-10-20 2003-12-02 Lucent Technologies Inc. Process for fabricating tapered microstructured fiber system and resultant system
AU2002223515A1 (en) 2000-11-20 2002-05-27 Crystal Fibre A/S A micro-structured optical fibre
JP4759816B2 (en) * 2001-02-21 2011-08-31 住友電気工業株式会社 Optical fiber manufacturing method
WO2002088801A2 (en) * 2001-03-12 2002-11-07 Crystal Fibre A/S Higher-order-mode dispersion compensating photonic crystal fibres
US6751241B2 (en) 2001-09-27 2004-06-15 Corning Incorporated Multimode fiber laser gratings
US7174078B2 (en) 2001-04-11 2007-02-06 Crystal Fibre A/S Dual core photonic crystal fibers (PCF) with special dispersion properties
US20020181911A1 (en) * 2001-04-30 2002-12-05 Wadsworth William John Optical material and a method for its production
JP2002333531A (en) * 2001-05-07 2002-11-22 Mitsubishi Cable Ind Ltd Large diameter fiber
US7359603B2 (en) 2001-07-20 2008-04-15 The University Of Syndey Constructing preforms from capillaries and canes
GB2386435B (en) * 2002-03-15 2005-10-19 Blazephotonics Ltd Microstructured optical fibre
AU2003222586A1 (en) * 2002-03-20 2003-10-08 Crystal Fibre A/S Method of drawing microstructured glass optical fibres from a preform
JP2004240390A (en) 2002-12-10 2004-08-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber
US6925840B2 (en) * 2003-05-29 2005-08-09 Corning Incorporated Method of making a photonic crystal preform
US7414780B2 (en) 2003-06-30 2008-08-19 Imra America, Inc. All-fiber chirped pulse amplification systems
US7280730B2 (en) * 2004-01-16 2007-10-09 Imra America, Inc. Large core holey fibers
JP2007108190A (en) * 2004-01-22 2007-04-26 Nikon Corp Photonic crystal and its manufacturing method
JP4990796B2 (en) 2004-12-30 2012-08-01 イムラ アメリカ インコーポレイテッド Photonic bandgap fiber
US7787729B2 (en) 2005-05-20 2010-08-31 Imra America, Inc. Single mode propagation in fibers and rods with large leakage channels
US7343074B1 (en) * 2007-02-27 2008-03-11 Corning Incorporated Optical waveguide environmental sensor and method of manufacture
US7496260B2 (en) 2007-03-27 2009-02-24 Imra America, Inc. Ultra high numerical aperture optical fibers
JP5662151B2 (en) 2007-09-26 2015-01-28 イムラ アメリカ インコーポレイテッド Glass large core optical fiber
GB201609278D0 (en) * 2016-05-25 2016-07-13 Spi Lasers Uk Ltd Optical fibre and optical fibre device
US11378737B2 (en) * 2017-10-06 2022-07-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber preform, method for manufacturing optical fiber preform, and method for setting striae pitch of optical fiber preform
CN108254827B (en) * 2018-01-16 2021-05-04 江苏睿赛光电科技有限公司 Active and passive integrated optical fiber and preparation method thereof
DK3851904T3 (en) 2020-01-15 2023-02-27 Asml Netherlands Bv Method, device and apparatus for improved control of broadband radiation generation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3920312A (en) * 1972-08-28 1975-11-18 American Optical Corp Optical fiber with porous cladding
US5308764A (en) * 1988-06-30 1994-05-03 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Multi-cellular, three-dimensional living mammalian tissue
US5098178A (en) * 1989-05-30 1992-03-24 Ugur Ortabasi Superconducting matrix
US5155792A (en) * 1991-06-27 1992-10-13 Hughes Aircraft Company Low index of refraction optical fiber with tubular core and/or cladding
FR2683053B1 (en) * 1991-10-29 1994-10-07 Thomson Csf OPTICAL FIBER AND MANUFACTURING METHOD.
US5689578A (en) * 1993-02-25 1997-11-18 Fujikura Ltd. Polarized wave holding optical fiber, production method therefor, connection method therefor, optical amplifier, laser oscillator and polarized wave holding optical fiber coupler
SE502778C2 (en) * 1993-10-14 1996-01-08 Ericsson Telefon Ab L M Optical fiber for use as a sensor and method for producing an optical fiber for use as a sensor
EP0881993B1 (en) * 1996-02-23 2001-06-13 Corning Incorporated Method of making dispersion decreasing and dispersion managed optical fiber
US5802236A (en) * 1997-02-14 1998-09-01 Lucent Technologies Inc. Article comprising a micro-structured optical fiber, and method of making such fiber
EP0810453B1 (en) * 1996-05-31 2001-10-10 Lucent Technologies Inc. Article comprising a micro-structured optical fiber, and method of making such fiber
US5907652A (en) * 1997-09-11 1999-05-25 Lucent Technologies Inc. Article comprising an air-clad optical fiber

Also Published As

Publication number Publication date
EP1121615A4 (en) 2004-12-01
ID28248A (en) 2001-05-10
CN1145813C (en) 2004-04-14
JP4495344B2 (en) 2010-07-07
WO2000016141A9 (en) 2000-11-09
EP1121615A1 (en) 2001-08-08
JP2002525256A (en) 2002-08-13
WO2000016141A1 (en) 2000-03-23
AU5772699A (en) 2000-04-03
ZA995897B (en) 2000-04-04
CN1317099A (en) 2001-10-10
CA2341727A1 (en) 2000-03-23
JP2010140045A (en) 2010-06-24
BR9913724A (en) 2001-05-29
TW455709B (en) 2001-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010088803A (en) Waveguides having axially varying structure
US6795635B1 (en) Waveguides having axially varying structure
US20100104869A1 (en) Photonic Crystal Fibers and Methods for Manufacturing the Same
AU648181B2 (en) Method of making polarization retaining fiber
JP2002533290A (en) Optical crystal fiber
US6598428B1 (en) Multi-component all glass photonic band-gap fiber
CA1205634A (en) Method of forming laminated single polarization fiber
JP2002525256A5 (en)
US6640037B2 (en) Thin walled core band-gap waveguides
JP2019501851A (en) Element for base material, fiber manufacturing method, and optical fiber drawn from base material
CN109696723B (en) Double-refraction photonic crystal fiber and preparation method thereof
US6360565B1 (en) Method of making polarization retaining fiber
JP2004020836A (en) Optical fiber and its manufacturing method
US20100195964A1 (en) Fiber with airlines
KR20010085768A (en) Radially non uniform and azimuthally asymmetric optical waveguide fiber
EP0907618B1 (en) Method of making polarization retaining fiber
JP2616087B2 (en) Manufacturing method of elliptical core type polarization maintaining optical fiber
US6778747B1 (en) Radially varying and azimuthally asymmetric optical waveguide fiber
US6587624B2 (en) Polarization retaining fiber
MXPA01002690A (en) Waveguides having axially varying structure
RU2001110095A (en) Waveguides with axially varying structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee