RU2213986C1

RU2213986C1 - Process of manufacture of light guide retaining polarization of optical radiation for splitter

Info

Publication number: RU2213986C1
Application number: RU2002109776A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Андреев; В.С. Ермаков; А.М. Курбатов
Original assignee: Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-10-10

Abstract

FIELD: fiber optics, fiber-optical pickups of physical quantities, fiber-optical gyros. SUBSTANCE: preform of light guide containing light guiding core, reflecting sheath, two loading bars and external protective jacket is utilized in process. Preform is so polished on two opposite sides that polishing planes are parallel to plane passing in preform through center of core and centers of bars and are positioned at certain distance from center of core. Light guide is drawn from preform in furnace at temperature securing preservation of cross-section form of light guide corresponding to form of cross-section of preform. EFFECT: reduced loss of optical power, improved polarization characteristics. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконных линиях связи и при конструировании волоконных датчиков физических величин (датчиков давления, температуры, магнитного поля и т.д.), а также в волоконно-оптических гироскопах. The invention relates to the field of fiber optics and can be used in fiber communication lines and in the design of fiber sensors of physical quantities (sensors of pressure, temperature, magnetic field, etc.), as well as in fiber-optic gyroscopes.

Известен способ изготовления волоконных сплавных разветвителей на основе биконической перетяжки, сохраняющих поляризацию оптического излучения с использованием одномодовых волоконных световодов с большим линейным двулучепреломлением типа "Panda" [1]. Одномодовый световод "Panda", использующийся для изготовления волоконного сплавного разветвителя, сохраняющего поляризацию излучения, содержит круглую световедущую жилу, отражающую оболочку и два нагружающих стержня круглой формы, располагающиеся относительно световедущей жилы так, что их геометрические центры и геометрический центр световедущей жилы располагаются на одной прямой линии, если рассматривать поперечное сечение такого световода. Световедущая жила, отражающая оболочка и нагружающие стержни заключены во внешнюю защитную, обычно состоящую из кварцевого стекла оболочку. Нагружающие стержни состоят из материала с коэффициентом теплового расширения, отличающимся от коэффициента теплового расширения остального материала, и поэтому при остывании кварцевой нити световода после вытяжки ее из заготовки на установке вытяжки световодов, нагружающие стержни создают в световедущей жиле регулярные механические напряжения, то есть световедущая жила растягивается этими нагружающими стержнями вдоль прямой линии, соединяющей центры нагружающих стержней и центр световедущей жилы. За счет фотоупругого эффекта, таким образом, в световедущей жиле создается большое линейное двулучепреломление, то есть световедущая жила имеет две ярко выраженные ортогональные оси двулучепреломления, одна из которых совпадает с прямой линией, соединяющей центры нагруженных стержней и центр световедущей жилы. Если такой световод возбуждается оптическим излучением, поляризованным по одной или другой оси двулучепреломления, то излучение, во-первых, распространяется по световоду без изменения состояния поляризации, а во-вторых, эти две поляризационные моды имеют разные постоянные распространения, так как световедущая жила для одной поляризационной моды имеет один показатель преломления n_e (необыкновенный луч), а для другой поляризационной моды она имеет другой показатель преломления n_о (обыкновенный луч). Разница в показателях преломления B между обыкновенным и необыкновенным лучами определяет величину двулучепреломления В, наведенного в световедущей жиле нагружающими стержнями. В световоде "Panda" в самом общем виде величина двулучепреломления пропорциональна следующей величине:

где Δγ - разница температурных коэффициентов линейного расширения материалов нагружающих стержней и остального материала световода,
ΔТ - разница между температурой в печи установки вытяжки световодов и комнатной температурой,
Δ - расстояние от нагружающих стержней до световедущей жилы,
α - угол раскрыва нагружающих стержней при наблюдении из центра световедущей жилы.A known method of manufacturing a fiber alloy splitters based on a biconical constriction, preserving the polarization of optical radiation using single-mode fiber waveguides with large linear birefringence type "Panda" [1]. The Panda single-mode fiber used to fabricate a fiber alloy splitter that preserves radiation polarization contains a round light guide core, a reflective sheath and two round loading rods arranged relative to the light guide core so that their geometric centers and the geometric center of the light guide core are located on one straight line lines, if we consider the cross section of such a fiber. The light guide, the reflective sheath and the loading rods are enclosed in an outer protective sheath, usually consisting of quartz glass. The loading rods consist of a material with a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion of the rest of the material, and therefore, when cooling a quartz fiber of a fiber after drawing it from a workpiece at a fiber drawing machine, the loading rods create regular mechanical stresses in the light guide, i.e. the light guide core is stretched by these loading rods along a straight line connecting the centers of the loading rods and the center of the light guide core. Due to the photoelastic effect, a large linear birefringence is thus created in the light guide, i.e. the light guide has two distinct orthogonal birefringence axes, one of which coincides with a straight line connecting the centers of the loaded rods and the center of the light guide core. If such a fiber is excited by optical radiation polarized along one or the other birefringence axis, then the radiation, firstly, propagates through the fiber without changing the polarization state, and secondly, these two polarization modes have different propagation constants, since the light guide for one the polarization mode has one refractive index n _e (an extraordinary ray), and for another polarization mode it has a different refractive index n _о (an ordinary ray). The difference in the refractive indices B between the ordinary and extraordinary rays determines the magnitude of the birefringence B induced in the light guide by the loading rods. In the Panda fiber, in its most general form, the birefringence is proportional to the following value:

where Δγ is the difference in temperature coefficients of linear expansion of the materials of the loading rods and the rest of the material of the fiber,
ΔТ is the difference between the temperature in the furnace of the installation of extracting optical fibers and room temperature,
Δ is the distance from the loading rods to the light guide core,
α is the opening angle of the loading rods when observed from the center of the light guide core.

Максимальное значение В, достигнутое в световодах "Panda", равняется величине В= 1•10^-3, то есть разница показателей преломления в световедущей жиле для двух поляризационных мод составляет величину В=1•10^-3. Если такой световод возбуждается оптическим излучением, поляризованным по одной из двух осей двулучепреломления, то световод сохраняет это состояние поляризации излучения при его распространении по световоду, то есть такой световод имеет две собственные поляризационные моды излучения. Если же поляризация оптического излучения на входе световода "Panda" не совпадает ни с одной из двух осей двулучепреломления в световедущей жиле, то сохранения линейной поляризации излучения при его распространении по световоду не происходит. Таким образом, световод "Panda" является сохраняющим поляризацию излучения только в случае, если в нем возбуждаются две его собственные поляризационные моды.The maximum value of B achieved in the Panda fibers is equal to B = 1 • 10 ^-3 , that is, the difference in refractive indices in the fiber guide for the two polarization modes is B = 1 • 10 ^-3 . If such a fiber is excited by optical radiation polarized along one of the two birefringence axes, then the fiber retains this state of polarization of the radiation when it propagates through the fiber, that is, such a fiber has two eigenpolarized radiation modes. If the polarization of the optical radiation at the input of the Panda fiber does not coincide with any of the two birefringence axes in the light guide, then the linear polarization of the radiation is not preserved during its propagation through the fiber. Thus, the Panda fiber is polarized only if two of its own polarization modes are excited in it.

При изготовлении волоконных сплавных разветвителей на основе биконической перетяжки волокон необходимо производить ориентацию осей двулучепреломления двух отрезков световодов "Panda" перед их сплавленном и последующей вытяжкой в биконическую перетяжку, в противном случае при перекачке излучения с линейной поляризацией, являющегося собственной поляризационной модой отрезка световода, во второй отрезок световода "Panda", эта поляризационная мода может оказаться не его собственной поляризационной модой. В результате волоконный разветвитель не будет сохранять поляризацию оптического излучения. In the manufacture of fiber alloy splitters based on a biconical constriction of fibers, it is necessary to orient the birefringence axes of two Panda fiber segments before being fused and subsequently drawn into a biconical constriction, otherwise when pumping radiation with linear polarization, which is its own polarized mode of the optical fiber segment, in the second Panda fiber, this polarization mode may not be its own polarization mode. As a result, the fiber splitter will not maintain the polarization of optical radiation.

Другим, не менее важным требованием к разветвителю является требование малых потерь оптической мощности излучения на биконической перетяжке световодов. При распространении излучения в световодах, имеющих конусообразные участки световедущих жил, существует критерий плавности этих конусообразных переходов, который обеспечивает минимальные потери излучения при распространении его по световоду. Этот критерий заключается в определении критического угла конусности перехода, при превышении которого возникают избыточные потери излучения. В общем виде для критического угла конусности можно записать следующее выражение [2]:

где ρ(z) - диаметр световедущей жилы световода вдоль оси z,
Δn - разность показателей преломления между световедущей жилой и отражающей оболочкой,
n_o - показатель преломления материала световода (плавленый кварц),

- параметр основной моды световода в отражающей оболочке (основная направляемая мода),
V - нормализованная частота.Another, no less important requirement for the splitter is the requirement of small losses of optical radiation power at the biconical constriction of the optical fibers. When radiation propagates in fibers having cone-shaped sections of light-guiding veins, there is a criterion for the smoothness of these cone-shaped transitions, which ensures minimal radiation loss during its propagation through the fiber. This criterion consists in determining the critical angle of the conicity of the transition, exceeding which causes excessive radiation losses. In general form, for the critical taper angle, we can write the following expression [2]:

where ρ (z) is the diameter of the light guide core along the z axis,
Δn is the difference in refractive index between the light guide core and the reflective shell,
n _o is the refractive index of the material of the fiber (fused silica),

- parameter of the main mode of the fiber in the reflective sheath (the main guided mode),
V is the normalized frequency.

Значения критического угла конусности световедущей жилы накладывают определенные требования к форме биконической перетяжки волоконного сплавного разветвителя, а именно форма этой биконической перетяжки должна быть такой, чтобы ее угол конусности на всем ее протяжении не превышал критический угол и в этом случае обеспечиваются условия, при которых излучение распространяется в области биконической перетяжки практически без потерь. The values of the critical cone angle of the light guide conductor impose certain requirements on the shape of the biconical constriction of the fiber alloy splitter, namely, the shape of this biconical constriction must be such that its conic angle throughout its entire length does not exceed the critical angle and in this case conditions are provided under which the radiation propagates in the area of the biconical constriction practically without losses.

Выше приведено выражение для критического угла конусного перехода в случае, когда световод имеет отражающую оболочку с показателем преломления, равным показателю преломления внешней защитной оболочки световода. Если же показатель преломления отражающей оболочки оказывается несколько ниже показателя преломления внешней защитной оболочки (W - профиль распределения показателя преломления световода), то значение критического угла конусности перехода резко снижается [3], и поэтому к форме биконической перетяжки предъявляются более жесткие требования с точки зрения обеспечения необходимого угла конусности на всем ее протяжении. The above expression is for the critical angle of the conical transition in the case when the fiber has a reflective sheath with a refractive index equal to the refractive index of the outer protective sheath of the fiber. If the refractive index of the reflecting cladding is slightly lower than the refractive index of the outer protective cladding (W is the distribution profile of the refractive index of the fiber), then the critical transition taper angle decreases sharply [3], and therefore, more stringent requirements are imposed on the form of the biconical constriction the necessary angle of taper throughout its entire length.

При изготовлении биконических перетяжек [4] путем предварительною разогрева участка световода длиной Δz и последующего его вытягивания форму биконической перетяжки можно представить параболическим законом:
D(z)=D_f(1+γz²)
где D(z) - диаметр световедущей жилы исходного световода,
D_f(z) - диаметр световедущей жилы в области шейки биконической перетяжки,
γ - константа.In the manufacture of biconical constrictions [4] by preheating a section of the fiber with a length Δz and then drawing it out, the shape of the biconical constriction can be represented by a parabolic law:
D (z) = D _f (1 + γz ² )
where D (z) is the diameter of the light guide core of the original fiber,
D _f (z) is the diameter of the light guide core in the neck region of the biconical constriction,
γ is a constant.

Начало координат помещается в области шейки биконической перетяжки, при этом, если как и ранее обозначить длину разогреваемого участка световода Δz, а длину вытяжки световода в обе стороны ±1/2, то длина биконической перетяжки будет l_п=Δz+2(1/2). Для определения всех параметров биконической перетяжки необходимо воспользоваться соотношениями:

Известно, что связь между световедущими жилами двух отрезков световодов осуществляется в области шейки биконической перетяжки и только тогда, когда в области шейки световедущие жилы перестают канализировать излучение. Световедущая жила перестает удерживать излучение при значении параметра V≤0,967, то есть если считать, что исходный световод имеет длину волны отсечки, совпадающую с рабочей длиной волны излучения, и соответственно параметр V≈ 2,6, то для достижения обмена мощностью с соседним световодом в волоконном разветвителе необходимо осуществить перетяжку световода с коэффициентом D_f/D_i≈0,37. В этом случае 1/Δz≈1,7 и γ≈0,942/Δz² и уравнение для формы биконической перетяжки приобретает следующий вид:

Для угла конусности биконической перетяжки как функции координаты z можно записать следующее выражение:

При этом общая длина биконической перетяжки l_п=2,7Δz, при l_п=30 мм, D_i= 125 мкм

Таким образом, для обеспечения минимальности потерь в волоконных разветвителях на основе биконической перетяжки необходимо подобрать оптические параметры световодов таким образом, чтобы критический угол конусного перехода не превышал угол конусности биконической перетяжки, сформированной на участке Δz этого световода.The origin of coordinates is placed in the neck region of the biconical constriction, and if, as before, the length of the heated section of the fiber Δz is designated and the length of the optical fiber draw in both directions is ± 1/2, then the length of the biconical constriction will be l _p = Δz + 2 (1/2 ) To determine all the parameters of the biconical constriction, it is necessary to use the relations:

It is known that the connection between the light guide veins of two segments of optical fibers is carried out in the neck region of the biconical constriction and only when the light guide veins in the neck region cease to channel radiation. The light guide core ceases to retain radiation when the value of the parameter V≤0.967, that is, if we assume that the original fiber has a cutoff wavelength that matches the working wavelength of the radiation, and accordingly the parameter V≈ 2.6, then to achieve a power exchange with the adjacent fiber in fiber splitter must carry out the constriction of the fiber with a coefficient D _f / D _i ≈0.37. In this case, 1 / Δz≈1.7 and γ≈0.942 / Δz ² and the equation for the shape of the biconical constriction takes the following form:

For the taper angle of the biconical constriction as a function of the z coordinate, we can write the following expression:

The total length of the biconical constriction l _p = 2.7Δz, with l _p = 30 mm, D _i = 125 μm

Thus, in order to minimize losses in fiber splitters based on a biconical constriction, it is necessary to select the optical parameters of the optical fibers in such a way that the critical angle of the conical transition does not exceed the conic angle of the biconical constriction formed on the Δz portion of this optical fiber.

Известен способ изготовления одномодовых волоконных световодов, сохраняющих поляризацию излучения типа "Panda" [5]. Световод "Panda" изготавливается следующим образом. По стандартной MCVD-технологии изготавливается вначале исходная заготовка для одномодового изотропного волоконного световода, которая содержит световедущую жилу, отражающую оболочку и внешнюю защитную оболочку. Световедущая жила изготавливается обычно из кварцевого стекла, легированного германием, который повышает показатель преломления кварцевого стекла. Отражающая оболочка изготавливается из кварцевого стекла, легированного фтором и фосфором. Фтор понижает показатель преломления кварцевого стекла, а фосфор, наоборот, его повышает. Соотношение фосфора и фтора подобрано таким образом, чтобы показатель преломления отражающей оболочки был равен в итоге показателю преломления чистого кварцевого стекла, из которого состоит внешняя защитная оболочка, образованная опорной кварцевой трубой, использующейся при изготовлении заготовок MCVD-методом. Затем в этой исходной заготовке с двух взаимно противоположных сторон прорезается два полукруглых паза по всей длине заготовки глубиной и шириной ~1←→2 мм таким образом, чтобы их геометрические центры и центр световедущей жилы находились на одной линии при наблюдении заготовки с ее торца. Затем заготовку с пазами помещают внутрь опорной кварцевой трубы и сплавляют с ней на тепломеханическом станке изготовления заготовок. В результате этой операции по всей дине вновь полученной заготовки образуются два сквозных отверстия диаметром 0,5~ 1 мм круглой формы. Скругление формы сквозного отверстия происходит при действии сил поверхностного натяжения при разогреве заготовки. После сплавления заготовки и образования двух сквозных отверстий они подвергаются растравливанию с помощью плавиковой кислоты HF. После растравливания сквозных отверстий до необходимого диаметра в них вставляются нагружающие стержни, состоящие из материала, обладающего температурным коэффициентом линейного расширения, значительно отличающимся от коэффициента линейного расширения материалов исходной заготовки одномодового световода и опорной кварцевой трубы. Нагружающие стержни также изготавливаются по стандартной MCVD-технологии, то есть внутрь опорной кварцевой трубы осаждается большое количество слоев кварцевого стекла, легированного бором и германием. Примесь бора изменяет температурный коэффициент линейного расширения кварцевого стекла, а также понижает его показатель преломления. Добавка германия позволяет скомпенсировать понижение показателя преломления кварцевого стекла из-за добавки бора и, таким образом, получается стеклянный стержень, значительно отличающийся от кварцевого стекла температурным коэффициентом линейного расширения, но он одинаков с ним по показателю преломления. После изготовления стержня внешний его слой, образованный опорной кварцевой трубой, стравливается в плавиковой кислоте, но с сохранением достаточно тонкой оболочки, состоящей из чистого кварцевого стекла. Эта оставшаяся оболочка благотворно впоследствии сказывается на сохранении формы нагружающих стержней при их сплавлении с заготовкой. Геометрические параметры заготовок световодов типа "Panda" могут быть описаны системой уравнений:

где D_заг ^исх - диаметр исходной заготовки,
D_заг - диаметр заготовки для световода типа "Panda",
D_cт - диаметр нагружающего стержня в заготовке световода типа "Panda",
R_ж - радиус световедущей жилы в исходной заготовке,
Δ - расстояние от нагружающего стержня до световедущей жилы в заготовке для световода "Panda",
β_o - отношение диаметра окружности с центром в световедущей жиле и описанной вокруг нагружающих стержней к диаметру заготовки для световода "Panda",
α - угол раскрыва нагружающих стержней при наблюдении их из центра световедущей жилы.A known method of manufacturing a single-mode fiber waveguides that preserve the polarization of radiation of the type "Panda" [5]. The fiber optic "Panda" is made as follows. According to standard MCVD technology, the initial preform for a single-mode isotropic fiber is first manufactured, which contains a light guide core, a reflective sheath and an outer protective sheath. The light guide core is usually made of quartz glass doped with germanium, which increases the refractive index of quartz glass. The reflective shell is made of quartz glass doped with fluorine and phosphorus. Fluorine lowers the refractive index of quartz glass, and phosphorus, on the contrary, increases it. The ratio of phosphorus and fluorine is selected so that the refractive index of the reflecting shell is equal to the refractive index of pure quartz glass, which makes up the outer protective shell formed by the supporting quartz tube used in the manufacture of blanks by the MCVD method. Then, in this initial preform, from two mutually opposite sides, two semicircular grooves are cut along the entire length of the preform with a depth and width of ~ 1 ← → 2 mm so that their geometric centers and the center of the light guide core are on the same line when observing the preform from its end. Then the blank with grooves is placed inside the supporting quartz tube and alloyed with it on a thermomechanical machine for manufacturing blanks. As a result of this operation, two through holes with a diameter of 0.5 ~ 1 mm of a circular shape are formed along the entire length of the newly obtained billet. The rounding of the through hole shape occurs under the action of surface tension forces when the workpiece is heated. After fusion of the preform and the formation of two through holes, they are etched using hydrofluoric acid HF. After etching through holes to the required diameter, loading rods are inserted into them, consisting of a material having a temperature coefficient of linear expansion significantly different from the coefficient of linear expansion of the materials of the initial billet of a single-mode fiber and a supporting quartz tube. The loading rods are also manufactured using standard MCVD technology, that is, a large number of layers of quartz glass doped with boron and germanium are deposited inside the supporting quartz tube. An admixture of boron changes the temperature coefficient of linear expansion of quartz glass, and also lowers its refractive index. The addition of germanium makes it possible to compensate for the decrease in the refractive index of quartz glass due to the addition of boron, and thus, a glass rod is obtained that differs significantly from the quartz glass in the temperature coefficient of linear expansion, but it is the same in terms of refractive index. After the core is made, its outer layer, formed by the supporting quartz tube, is etched in hydrofluoric acid, but with the preservation of a sufficiently thin shell consisting of pure quartz glass. This remaining shell subsequently has a beneficial effect on the preservation of the shape of the loading rods during their fusion with the workpiece. The geometric parameters of the blanks of the "Panda" fibers can be described by a system of equations:

where D _zag ^ref - the diameter of the original workpiece,
D _zag - the diameter of the workpiece for the fiber type "Panda",
D _c - the diameter of the loading rod in the billet of the fiber type "Panda",
R _W - the radius of the light guide core in the original workpiece,
Δ is the distance from the loading rod to the light guide core in the blank for the fiber "Panda",
β _o - the ratio of the diameter of the circle centered on the light guide and described around the loading rods to the diameter of the workpiece for the fiber "Panda",
α is the opening angle of the loading rods when observing them from the center of the light guide core.

Для обеспечения максимальной величины двулучепреломления в световоде "Panda" необходимо обеспечить α = 90^°, β_o≥1,33 и Δ = R_ж. Приближение нагружающего стержня на расстояние Δ<R_ж к световедущей жиле увеличивает двулучепреломление в световоде, но в то же самое время приводит к возрастанию потерь оптической мощности излучения, канализируемого световедущей жилой, поэтому приближение нагружающих стержней к световедущей жиле на расстояние меньшее, чем радиус световедущей жилы, нежелательно.To ensure maximum birefringence in the fiber "Panda" it is necessary to provide α = 90 ^° , β _o ≥1.33 and Δ = R _W The approach of the loading rod to a distance Δ <R _W to the light guide increases birefringence in the fiber, but at the same time leads to an increase in the loss of optical power of the radiation channelized by the light guide, therefore, the proximity of the loading rods to the light guide is less than the radius of the light guide undesirable.

Для угла раскрыва нагружающих стержней α, определяющего величину двулучепреломления в световоде, справедливо следующее соотношение:

где D_св - диаметр световода "Panda",
n_о - показатель преломления плавленого кварца,
Δn_о - разность показателей преломления между световедущей жилой и отражающей оболочкой,
d - расстояние нагружающих стержней до центра световедущей жилы d= (R_ж+Δ),
V - нормализованная частота,
λ_c - длина волны отсечки световода "Panda".For the opening angle of the loading rods α, which determines the magnitude of birefringence in the fiber, the following relation holds:

where D _St - the diameter of the fiber "Panda",
n _about the refractive index of fused silica,
Δn _o - the difference in refractive index between the light guide core and the reflective shell,
d is the distance of the loading rods to the center of the light guide core d = (R _W + Δ),
V is the normalized frequency,
λ _c - wavelength cutoff fiber "Panda".

Пользуясь вышеприведенным соотношением, можно подобрать все параметры световода для обеспечения максимального двулучепреломления в световедущей жиле. Для разности показателей преломления Δn_о, обеспечивающей максимальное двулучепреломление (90^o), справедливо следующее соотношение:

Это соотношение полезно для определения Δn_о в исходной заготовке, которое в состоянии обеспечить необходимую величину двулучепреломления в световоде "Panda", а также нужный диаметр световода и его длину волны отсечки.Using the above ratio, you can select all the parameters of the fiber to ensure maximum birefringence in the light guide. For the difference in refractive indices Δn _about , providing the maximum birefringence (90 ^o ), the following relation is true:

This ratio is useful for determining Δn _о in the initial preform, which is able to provide the necessary birefringence in the Panda fiber, as well as the desired fiber diameter and its cut-off wavelength.

Основным недостатком известного способа изготовления световодов для разветвителей, сохраняющих поляризацию излучения, является то, что они имеют круглую форму поперечного сечения и поэтому при скрутке двух отрезков одномодовых световодов с целью их сплавления и последующего формирования биконической перетяжки сложно осуществить ориентацию друг относительно друга осей двулучепреломления в световедущих жилах сплавляемых световодов и поэтому очень трудно добиться высокой степени сохранения поляризации оптического излучения, канализируемого световедущими жилами световодов разветвителя. The main disadvantage of the known method of manufacturing optical fibers for splitters that preserve the polarization of radiation is that they have a circular cross-sectional shape and therefore, when twisting two segments of single-mode optical fibers with the aim of fusing them and the subsequent formation of a biconical constriction, it is difficult to orient the birefringence axes with respect to each other in the optical fibers veins of fused optical fibers and therefore it is very difficult to achieve a high degree of conservation of polarization of optical radiation, the channel ziruemogo light-guiding cores of optical fibers splitter.

Другим существенным недостатком известного способа изготовления одномодовых световодов является то, что из-за механических напряжений, возникающих помимо световедущей жилы также и в отражающей оболочке, возникают потери оптической мощности излучения в месте биконической перетяжки волоконного разветвителя. Another significant drawback of the known method of manufacturing single-mode optical fibers is that due to mechanical stresses arising in addition to the light guide core also in the reflective sheath, losses of optical radiation power occur at the biconical waist of the fiber splitter.

Целью настоящего изобретения является изготовление специальных одномодовых световодов с большим линейным двулучепреломлением, которые позволяют осуществлять автоматическую ориентацию осей двулучепреломления сплавляемых отрезков световодов, а также имеющих профиль распределения показателя преломления в поперечном сечении, позволяющий снизить потери оптической мощности излучения в области биконической перетяжки световодов, а также повысить степень сохранения поляризации излучения разветвителем. The aim of the present invention is the manufacture of special single-mode optical fibers with large linear birefringence, which allow automatic orientation of the birefringence axes of the fused segments of the optical fibers, as well as having a distribution profile of the refractive index in the cross section, which allows to reduce the loss of optical power in the region of the biconical waist of the optical fibers, and also to increase degree of conservation of radiation polarization by a splitter.

Указанная цель достигается тем, что отражающую оболочку и нагружающие стержни в заготовке световода формируют с показателем преломления n=B+n_о, где В - величина двулучепреломления в световоде, n_о - показатель преломления материала внешней защитной оболочки световода, затем заготовку шлифуют с двух противоположных сторон так, чтобы плоскости шлифовки были параллельны плоскости, проходящей в заготовке через центр световедущей жилы и центры нагружающих стержней, и располагались на расстоянии от центра световедущей жилы D₃/4>h≥(1,33/β₀)•(sin(α/2)/(1+sin(α/2))) или D₃/2>h>D₃/4, где D₃ - диаметр заготовки, β₀≥1,33, α - угол раскрыва нагружающих стержней при наблюдении из центра световедущей жилы, а вытяжку световода из заготовки осуществляют при температуре Т_п в печи установки вытяжки световодов, позволяющей сохранять форму поперечного сечения световода, соответствующей форме поперечного сечения заготовок.This goal is achieved by the fact that the reflective sheath and the loading rods in the fiber preform are formed with a refractive index n = B + n _о , where B is the birefringence in the fiber, n _o is the refractive index of the material of the outer protective sheath of the fiber, then the billet is ground from two opposite sides so that the grinding plane parallel to a plane passing through the center of the workpiece in the light-guiding cores and centers of loading rods, and located at a distance from the center of the light-guiding cores D _3/4> h≥ (1,33 / β ₀₎ • (sin (α / 2 ) / (1 + sin (α / 2))) or D _3/2> h> D _3/4, where D ₃ - workpiece diameter, β ₀ ≥1,33, α - opening angle of loading rods when viewed from the center of the light guide conductor, and the extraction of the fiber from the workpiece is carried out at a temperature T _p in the furnace of the installation of the extraction of optical fibers, which allows you to save the cross-sectional shape of the fiber corresponding to the cross-sectional shape of the workpieces.

Уменьшение потерь оптической мощности канализируемого излучения в области биконической перетяжки достигается за счет повышения показателя преломления отражающей оболочки и нагружающих стержней, которое компенсирует понижение показателя преломления в отражающей оболочке для х-поляризационной моды, возникающее из-за механических напряжений в отражающей оболочке. Улучшение степени сохранения поляризации излучения волоконным разветвителем достигается за счет того, что для у-поляризационной моды показатель преломления отражающей оболочки и нагружающих стержней все еще остается ниже показателя преломления внешней защитной кварцевой оболочки, в результате чего для у-поляризованной моды световод имеет W-профиль распределения показателя преломления, который характеризуется значительно меньшим значением угла конусности конусного перехода и поэтому у-поляризационная мода испытывает дополнительные потери оптической мощности излучения при распространении в биконической перетяжке волоконного разветвителя. The reduction of the optical power loss of the canalized radiation in the biconical waist region is achieved by increasing the refractive index of the reflecting shell and the loading rods, which compensates for the decrease in the refractive index in the reflecting shell for the x-polarization mode, which arises due to mechanical stresses in the reflecting shell. An improvement in the degree of conservation of radiation polarization by a fiber splitter is achieved due to the fact that the refractive index of the reflecting cladding and the loading rods for the γ-polarized mode still remains below the refractive index of the outer protective quartz cladding, as a result of which the fiber has a W-distribution profile for the γ-polarized mode refractive index, which is characterized by a significantly smaller value of the cone angle of the conical transition and therefore the γ-polarization mode experiences an additional losses of optical radiation power during propagation in a biconical constriction of a fiber splitter.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан общий вид поперечного сечения для заготовки световода "Panda" и заготовки специального световода "Panda" для волоконного разветвителя, сохраняющего поляризацию излучения. На фиг. 2 - общий вид поперечного сечения специального световода "Panda" для волоконного разветвителя, сохраняющего поляризацию излучения, а также профили распределения показателя преломления в поперечном сечении световода по осям х и у без учета механических напряжений, существующих на границе световедущая жила-отражающая оболочка, а также возникающих за счет нагружающих стержней. На фиг. 3 показан общий вид профилей распределения показателей преломления по осям х и у с учетом существующих в световоде механических напряжений. На фиг.4 показан схематично процесс формирования биконического волоконного разветвителя с использованием специального световода "Panda". The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view of the cross section for the preparation of the fiber "Panda" and the preparation of a special fiber "Panda" for a fiber splitter that preserves the polarization of radiation. In FIG. 2 is a general view of the cross-section of a special Panda fiber for a fiber splitter that preserves the polarization of radiation, as well as the distribution profiles of the refractive index in the cross section of the fiber along the x and y axes without taking into account the mechanical stresses existing at the interface between the light guide core and reflective sheath, and arising due to loading rods. In FIG. Figure 3 shows a general view of the distribution profiles of refractive indices along the x and y axes, taking into account the mechanical stresses existing in the fiber. Figure 4 shows schematically the process of forming a biconical fiber splitter using a special fiber "Panda".

Для изготовления специального световода с большим двулучепреломлением типа "Panda" необходимо круглую заготовку 1 (фиг.1) для световода "Panda", содержащую световедущую жилу 2, отражающую оболочку 3, нагружающие стержни 4 и внешнюю защитную оболочку 5 подвергнуть плоской шлифовке с двух противоположных сторон таким образом, чтобы отшлифованные плоские поверхности 6 были параллельны линии, проходящей через центры нагружающих стержней и центр световедущей жилы (ось х). Плоскую шлифовку производят на плоскошлифовальном станке с помощью алмазного круга. Расстояние нагружающих стержней до отшлифованных плоских поверхностей должно быть не менее 0,33R_cт, где R_cт - радиус нагружающих стержней, и в этом случае двулучепреломление в световедущей жиле будет максимальным. Если же параметр β₀ будет меньше значения 1,33, а также расстояние плоских поверхностей до нагружающих стержней также будет меньше 0,33R_cт, то величина двулучепреломления в световоде будет уменьшаться, именно исходя из этого условия, параметр β₀≥1,33 и расстояние плоских поверхностей до нагружающих стержней должно быть больше или равно 0,33R_cт. Если обозначить величину h как расстояние от плоских поверхностей до центра световедущей жилы, то должно выполняться следующее соотношение:

где D_заг - диаметр заготовки для световода "Panda". Таким образом, размер заготовки по оси у (фиг.1) будет определяться величиной:

а отношение минимального размера заготовки к диаметру исходной заготовки будет равно

После шлифовки заготовки из нее на установке вытяжки затем вытягивается волоконный световод типа "Panda" с сохранением формы заготовки. Сохранение формы заготовки достигается подбором режимов вытяжки световода. При вытяжке световода на установке вытяжки световодов необходимо установить минимально возможную температуру Т_п, при которой происходит размягчение заготовки, но вытяжка световода, тем не менее, возможна. При таком режиме вытяжки световода его форма поперечного сечения повторяет форму поперечного сечения исходной заготовки. Из опытных данных известно, что сохранение формы световода, соответствующей форме заготовки, происходит при натяжении световода в процессе вытяжки в диапазоне 25←→100 г при скорости вытяжки от 30 м/мин до 150 м/мин. Установка натяжения световода в процессе вытяжки производится с помощью установки температуры в печи вытяжки.To produce a special fiber with a large birefringence of the Panda type, a round billet 1 is required (Fig. 1) for the Panda fiber, containing a light guide core 2, a reflective sheath 3, loading rods 4 and an external protective sheath 5 to be flat ground from two opposite sides so that the ground flat surfaces 6 are parallel to the line passing through the centers of the loading rods and the center of the light guide core (x axis). Flat grinding is carried out on a surface grinding machine using a diamond wheel. The distance of the loading of the rods polished flat surfaces should be at least 0,33R _CT where _CT R - radius of loading rods, and in this case the birefringence in the light-guiding core is maximized. If the parameter β ₀ is smaller than 1.33, and the distance to the planar surfaces of the loading rods will also be less 0,33R _CT, the magnitude of birefringence in the optical waveguide will decrease, precisely because of this condition, the parameter β and ₀ ≥1,33 distance to the flat surfaces of loading rods must be greater than or equal 0,33R _CT. If we denote the value of h as the distance from flat surfaces to the center of the light guide core, then the following relation should be fulfilled:

where D _zag is the diameter of the blank for the Panda fiber. Thus, the size of the workpiece along the y axis (figure 1) will be determined by the value:

and the ratio of the minimum size of the workpiece to the diameter of the original workpiece will be equal

After polishing the workpiece from it at the installation of the hood, then a fiber optic type "Panda" is pulled with preserving the shape of the workpiece. Preservation of the shape of the workpiece is achieved by the selection of drawing modes of the fiber. When extracting the fiber at the installation of extracting fibers, it is necessary to set the minimum possible temperature T _p at which the workpiece is softened, but the drawing of the fiber is nevertheless possible. With this mode of drawing the fiber, its cross-sectional shape repeats the cross-sectional shape of the original billet. From experimental data it is known that the preservation of the shape of the fiber corresponding to the shape of the preform occurs when the fiber is tensioned during the drawing process in the range 25 ← → 100 g at a drawing speed of 30 m / min to 150 m / min. The installation of the optical fiber tension during the drawing process is carried out by setting the temperature in the drawing furnace.

На фиг 2 показан общий вид поперечного сечения световода для волоконного разветвителя, сохраняющего поляризацию оптического излучения. Световод 7 содержит световедущую жилу 8, отражающую оболочку 9, нагружающие стержни 10, внешнюю защитную кварцевую оболочку 11 и защитно-упрочняющее покрытие 12. На фиг 2 показан также закон относительного изменения показателя преломления в поперечном сечении световода в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Вдоль оси х световедущая жила состоит из материала с показателем преломления 13, отражающая оболочка имеет показатель преломления 14, нагружающие стержни имеют показатель преломления 15 и внешняя защитная оболочка имеет показатель преломления 16. Вдоль оси у световедущая жила, отражающая оболочка и внешняя защитная оболочка имеет те же значения показателя преломления, что и в направлении оси х. Световедущая жила изготавливается из кварцевого стекла, легированного германием, отражающая оболочка изготавливается из кварцевого стекла, легированного фтором и фосфором. Нагружающие стержни изготавливаются из кварцевого стекла, легированного бором и германием. Внешняя защитная оболочка образована опорной трубой, состоящей из чистого кварцевого стекла. На фиг.2 представлены профили распределения показателя преломления без учета механических напряжений и профиль распределения показателя преломления в поперечном сечении световода "Panda" с учетом механических напряжений. В области световедущей жилы напряжения создаются нагружающими стержнями. На границе световедущая жила-отражающая оболочка напряжения создаются из-за разности температурных коэффициентов линейного расширения материалов световедущей жилы и отражающей оболочки, а также из-за разности температур расплавления этих материалов. В отражающей оболочке напряжения создаются нагружающими стержнями. Механические напряжения также сосредоточены и внутри нагружающих стержней. В тех местах конструкции световода "Panda", где существуют механические напряжения за счет фотоупругого эффекта, происходит изменение показателя преломления материала, причем для двух собственных поляризационных мод одномодового световода с большим линейным двулучепреломлением это изменение происходит в разной степени. Для х-поляризационной моды предположим, что изменение показателя преломления происходит на величину Δn_x, и поэтому при изготовлении заготовки показатели преломления материалов отражающей оболочки и нагружающих стержней имеют величину n_об ^отр=n_ст=n₀ + Δn_x, где n_об ^отр - показатель преломления материала отражающей оболочки, n_ст - показатель преломления материала нагружающих стержней, n_о - показатель преломления внешней защитной оболочки световода "Panda". На фиг.3 18 - показатель преломления для х-поляризационной моды в световедущей жиле, 19 - показатель преломления в отражающей оболочке, 20 - показатель преломления в нагружающих стержнях. Показатель преломления внешней защитной оболочки остается практически неизменным для обеих поляризационных мод. Для у-поляризованной моды величина показателя преломления в световедущей жиле 21, в отражающей оболочке 22, в нагружающих стержнях 23. В результате для х-поляризационной моды показатель преломления отражающей оболочки и нагружающих стержней оказывается одинаковым с показателем преломления материала внешней защитной оболочки, а для у-поляризационной моды показатель преломления отражающей оболочки и нагружающих стержней оказывается ниже показателя преломления материала внешней защитной оболочки на величину двулучепреломления В в световоде. На величину Н показатель преломления для х-поляризационной моды больше показателя преломления для у-поляризационной моды и в световедущей жиле. Таким образом, для у-поляризационной моды профиль распределения показателя преломления в световоде "Раndа" имеет форму W-профиля с параметром) λ_y = B/(Δn_x-B), где Δn_x - разность показателей преломления между световедущей жилой и отражающей оболочкой для х-поляризационной моды [3], а для х-поляризационной моды параметр λ_x = 0. Реально достижимые величины двулучепреломления в световодах "Panda" составляют величину В=0←→1,0•10^-3, поэтому показатели преломления n=n_обр ^отр=n_ст при изготовлении световода лежат в пределах 1•10^-3≤n-n_о≥0, где n_о - показатель преломления внешней защитной оболочки. Другим параметром, характеризующим W-профиль распределения показателя преломления для у-поляризационной моды, является отношение диаметра оболочки, имеющей пониженный показатель преломления относительно показателя преломления внешней защитной оболочки к диаметру световедущей жилы, в данном случае имеется ввиду направление вдоль оси х (фиг.3). Для этого направления в световоде справедливо следующее соотношение:

где D_об ^х - диаметр оболочки с пониженным показателем преломления в направлении оси х. Для В=1•10^-3 и Δ=2R_ж Δn_x=5•10^-3, для у-поляризационной моды параметры W-профиля принимают следующие значения: λ_y0,25, D_об ^х/D_ж=7,2, при этом для х-поляризационной моды λ_x = 0. Для х-поляризационной моды наименьшее значение критического угла конусности биконического перехода составляет ~10^-3 радиан, а для у-поляризационной моды это значение даже меньше 10^-4 радиан, то есть уменьшается на порядок. Поэтому, если на отрезке такого световода сформировать биконическую перетяжку с определенными параметрами, то можно обеспечить условия распространения для х-поляризации практически без потерь, в то время, как у-поляризация будет испытывать сильное затухание. Рассмотрим параболическую модель биконической перетяжки. Для получения связи между двумя отрезками одномодовых световодов в области шейки (волоконный разветвитель) необходимо, чтобы коэффициент перетяжки световодов ρ/ρ₀ = 0,37 [3] для световодов с λ=0. В этом случае справедливо следующее выражение для угла конусности биконического перехода:

Для этого случая общая длина биконической перетяжки l_п=2,7Δz при Δz=11,1 мм и при диаметре световода 125 мкм

Биконическая перетяжка с такими параметрами для х-поляризационной моды обеспечивает распространение практически без потерь, в то время как для у-поляризационной моды с параметрами W-профиля λ=0,25 и D_об/D_ж=7,2, минимальный угол конусности θ_кр≈10^-4 рад наблюдается при z=4,76 мм, а в этой точке биконическая перетяжка имеет угол конусности 3,3•10^-3 радиан и в силу этого у-поляризационная мода должна испытывать сильное затухание. Таким образом, именно за счет этого характеристики волоконного разветвителя по сохранению состояния поляризации излучения должны улучшиться, так как биконическая перетяжка, вернее ее конусные переходы, выполняют роль поляризатора оптического излучения, то есть в их области х-поляризационная мода распространяется практически без потерь, в то время как у-поляризационная мода сильно затухает.Figure 2 shows a General view of the cross section of a fiber for a fiber splitter that preserves the polarization of optical radiation. The light guide 7 comprises a light guide core 8, a reflective sheath 9, load rods 10, an external protective quartz sheath 11 and a protective and reinforcing coating 12. FIG. 2 also shows the law of the relative change in the refractive index in the cross section of the fiber in two mutually perpendicular directions. Along the x axis, the light guide conductor consists of a material with a refractive index of 13, the reflective shell has a refractive index of 14, the loading rods have a refractive index of 15, and the outer protective shell has a refractive index of 16. The longitudinal axis of the light guide conductor, the reflective shell, and the outer protective shell have the same refractive index values as in the x-axis direction. The light guide core is made of quartz glass doped with germanium, the reflective sheath is made of quartz glass doped with fluorine and phosphorus. The loading rods are made of quartz glass alloyed with boron and germanium. The outer protective shell is formed by a support tube consisting of pure quartz glass. Figure 2 shows the distribution profiles of the refractive index without taking into account mechanical stresses and the distribution profile of the refractive index in the cross section of the fiber "Panda" taking into account mechanical stresses. In the field of the light guide conductor, stresses are created by loading rods. At the boundary of the light guide core-reflective sheath, stresses are created due to the difference in temperature coefficients of the linear expansion of the materials of the light guide core and reflective sheath, and also due to the difference in the melting temperatures of these materials. In the reflective sheath, stresses are created by the loading rods. Mechanical stresses are also concentrated inside the loading rods. In those places of the Panda fiber design where mechanical stresses due to the photoelastic effect exist, a change in the refractive index of the material occurs, and for two eigenpolarizing modes of a single-mode fiber with large linear birefringence, this change occurs to different degrees. For x-polarization mode, assume that the change in refractive index occurs at the magnitude of Δn _x, and therefore the manufacture of the workpiece material refractive indices reflecting shell and loaded cores have a size n _about ^otr = n _v = n ₀ + Δn _x, where n _about ^Neg - the refractive index of the material of the reflective cladding, n _st is the refractive index of the material of the loading rods, n _о is the refractive index of the outer protective cladding of the Panda fiber. In Fig.3, 18 is the refractive index for the x-polarization mode in the light guide, 19 is the refractive index in the reflective shell, 20 is the refractive index in the loading rods. The refractive index of the outer protective shell remains virtually unchanged for both polarization modes. For the y-polarized mode, the value of the refractive index in the light guide core 21, in the reflecting shell 22, in the loading rods 23. As a result, for the x-polarized mode, the refractive index of the reflecting shell and loading rods is the same with the refractive index of the material of the outer protective shell, and for y -polarization mode, the refractive index of the reflecting shell and the loading rods is lower than the refractive index of the material of the outer protective shell by the amount of birefringence B in the light water. By a value of H, the refractive index for the x-polarization mode is greater than the refractive index for the y-polarization mode and in the light guide. Thus, for the γ-polarization mode, the profile of the distribution of the refractive index in the "Randa" fiber has the form of a W-profile with the parameter) λ _y = B / (Δn _x -B), where Δn _x is the difference in the refractive indices between the light guide core and the reflective sheath for the x-polarization mode [3], and for the x-polarization mode, the parameter is λ _x = 0. The realizable birefringence values in the Panda fibers are B = 0 ← → 1.0 • 10 ^-3 , therefore, the refractive indices n = n = n _mod ^neg _art in the manufacture of the optical fiber lie in the range of 1 • 10 ^-3 ≤nn _of ≥0, where n _about - figure pr refraction outer protective sheath. Another parameter characterizing the W-profile of the distribution of the refractive index for the γ-polarization mode is the ratio of the diameter of the shell having a reduced refractive index relative to the refractive index of the outer protective shell to the diameter of the light guide core, in this case, the direction along the x axis (Fig. 3) . For this direction, the following relation is valid in the fiber:

where D _about ^x is the diameter of the shell with a reduced refractive index in the direction of the x axis. For B = 1 • 10 ^-3 and Δ = 2R _x Δn _x = 5 • 10 ^-3 , for the y-polarization mode, the W-profile parameters take the following values: λ _y 0.25, D _r ^x / D _w = 7, 2, for the x-polarization mode, λ _x = 0. For the x-polarization mode, the smallest critical taper angle of the biconical transition is ~ 10 ^-3 radians, and for the y-polarization mode this value is even less than 10 ^-4 radians, i.e. decreases by an order of magnitude. Therefore, if a biconical constriction with certain parameters is formed on a segment of such a fiber, then propagation conditions for the x-polarization can be provided practically without loss, while the y-polarization will experience strong attenuation. Consider a parabolic model of a biconical constriction. To obtain a connection between two segments of single-mode optical fibers in the neck region (fiber splitter), it is necessary that the optical coefficient of the optical fibers ρ / ρ ₀ = 0.37 [3] for optical fibers with λ = 0. In this case, the following expression is true for the conicity angle of the biconical transition:

For this case, the total length of the biconical constriction l _p = 2.7Δz at Δz = 11.1 mm and with a fiber diameter of 125 μm

The biconical constriction with such parameters for the x-polarization mode provides almost lossless propagation, while for the y-polarization mode with W-profile parameters λ = 0.25 and D _rev / D _w = 7.2, the minimum taper angle θ _cr ≈ 10 ^-4 rad is observed at z = 4.76 mm, and at this point the biconical constriction has a taper angle of 3.3 • 10 ^-3 radians and, due to this, the γ-polarization mode must undergo strong attenuation. Thus, it is precisely due to this that the characteristics of the fiber splitter in terms of maintaining the state of radiation polarization should improve, since the biconical constriction, or rather its conical transitions, acts as a polarizer of optical radiation, i.e., the x-polarization mode propagates practically without loss in their region, time as the γ-polarization mode decays.

Для изготовления волоконного разветвителя используется два отрезка одномодовых световодов 22, 23 (фиг.4). Перед сплавлением они скручиваются друг с другом и из-за того, что они имеют плоскую форму поперечного сечения, они соединяются друг с другом своими плоскими поверхностями, при этом происходит автоматическая ориентация друг относительно друга осей двулучепреломления в отрезках сплавляемых друг с другом одномодовых световодов, что, в свою очередь, обеспечивает свойство сохранения поляризации волоконным разветвителем. После скручивания волокон друг с другом с помощью электродов 24, обеспечивающих возникновение дуги электрического разряда, происходит формирование биконической перетяжки 25 волоконного разветвителя. Для исключения возникновения в области шейки биконической перетяжки примеси у-поляризационной моды необходимо, чтобы биконическая перетяжка имела в области шейки эллиптическую форму с осями эллипса, сориентированными по осям двулучепреломления в отрезках одномодовых световодов. Круглая форма биконической перетяжки в области шейки получается при h=D/4, поэтому параметр h необходимо делать либо меньше этого значения, либо больше. В этом случае образовавшийся волновод типа "стекло-воздух" в области шейки биконической перетяжки будет иметь световедущую жилу эллиптической формы и поэтому будет иметь свойства сохранения линейной поляризации излучения, и возникновения паразитной у-поляризационной моды не будет, так как оси эллипса световедущей жилы сориентированы по осям двулучепреломления сплавленных световодов. For the manufacture of a fiber splitter, two segments of single-mode optical fibers 22, 23 are used (Fig. 4). Before fusion, they are twisted with each other and due to the fact that they have a flat cross-sectional shape, they are connected to each other by their flat surfaces, with the birefringence axes being automatically oriented relative to each other in segments of single-mode optical fibers fused with each other, which , in turn, provides the property of maintaining polarization by a fiber splitter. After twisting the fibers with each other using electrodes 24, providing the appearance of an arc of an electric discharge, a biconical constriction 25 of the fiber splitter is formed. To exclude the appearance of a biconical constriction impurity of the γ-polarization mode in the neck region, it is necessary that the biconical constriction has an elliptical shape in the neck region with ellipse axes oriented along the birefringence axes in the segments of single-mode optical fibers. The round shape of the biconical constriction in the neck region is obtained at h = D / 4; therefore, the parameter h must be done either less than this value or more. In this case, the formed glass-air waveguide in the neck region of the biconical waist will have an elliptical light guide core and therefore will have the properties of preserving the linear polarization of radiation, and there will be no parasitic γ-polarization mode, since the axis of the light guide core ellipse will be oriented along birefringence axes of fused optical fibers.

ЛИТЕРАТУРА
1. "Fabrication of single-polarization single-mode fibre couplers" Electronics Letters, 28-th October, 1982, v.18, 22, pp.962.LITERATURE
1. "Fabrication of single-polarization single-mode fiber couplers" Electronics Letters, 28th October, 1982, v. 18, 22, pp. 962.

2. А. Снайдер, Дж. Лав "Теория оптических волноводов". Москва, Радио и связь, 1987. 2. A. Snyder, J. Love "Theory of optical waveguides." Moscow, Radio and Communications, 1987.

3. W.J. Stewart, J.D. Love "Design limitation on tapers and couplers in single mode fibers". International Conference on integrated optics and optical fibre communication, 5, 1985, Venezia. 3. W.J. Stewart, J.D. Love "Design limitation on tapers and couplers in single mode fibers". International Conference on integrated optics and optical fiber communication, 5, 1985, Venezia.

4. W. К. Burns, М. Abele, С. A. Villaruel. Appl. Opt, v.24, 17, рр. 2753-2755, 1985, "Параболическая модель формы биконической перетяжки. 4. W. K. Burns, M. Abele, C. A. Villaruel. Appl. Opt, v. 24, 17, pp. 2753-2755, 1985, "A parabolic model of the shape of a biconical constriction.

5. А. М. Курбатов и др. "Способ изготовления одномодового волоконного световода". Патент РФ 2043313. 5. A. M. Kurbatov and others. "A method of manufacturing a single-mode fiber waveguide." RF patent 2043313.

Claims

A method of manufacturing a fiber for a splitter that preserves the polarization of optical radiation, which consists in drawing the fiber from the billet, which contains a light guide core, a reflective sheath, two loading rods, the centers of which and the center of the corresponding core are in a straight line, and an external protective sheath, characterized in that the reflective sheath and the loading rods in the fiber preform are formed with a refractive index n = B + n ₀ , where B is the birefringence in the fiber, n ₀ is the refractive index Therians outer protective sheath fiber, then the workpiece is ground on two opposite sides so that the grinding plane parallel to a plane passing through the center of the workpiece in the light-guiding cores and centers of loading rods, and located at a distance from the center of the light-guiding cores D _3/4> h≥ ( _{1,33 / β o) • (sin} (α / 2) / (1 + sin (α / 2))) or D _3/2> h> D _3/4, where D ₃ - workpiece diameter, β _o ≥ 1.33, α is the opening angle of the loading rods when observing from the center of the light guide core, and the fiber is drawn from the billet at a temperature T _n in the furnace of the installation in optical fibers, allowing to preserve the cross-sectional shape of the fiber, corresponding to the cross-sectional shape of the workpieces.