TW455710B - Radially varying an azimuthally asymmetric optical waveguide fiber - Google Patents

Description

455710 明説S ( /. 资明& 本發明主要依扠⑶北-个9月Q 3申請之美国第韶川的诏 5虎時等利系，也以辑Υ續3马本某之優先申請日1。 尽饮明惊胡於允孕及♦域维以反製造波導鐵终$古法 ，共沿者控'1.¾以及.々位彳王方问具有折射率分传，」由方分0 產生之其他#性將提供折射荜分诨設計，其符合較大數目 波導纖維性能規格而優於只使用徑向座標方向之折射產$ •ί匕情況n 最近具有沿著徑向方向變化之折射率分讳波導纖维發 展已經顯示出波導特殊特性籍由調整該分佈而形成最^二 。在一般情沉下改變折射率分钸例如為簡單步驟允許;異擇 一條或多條波導特性值而不會損及主要設定特性包含衰減 ，強度1或曾曲阻抗。 除此，特定方位性不對稱心蕊折射率分佈.例如為具有 抑圓形，二角升>，或方形心岛幾何形狀，其顯示出將產生有 用的波導特性例如為偏極模之保持或混合。 人們預期方位性以及徑向變化之心蕊折射率分佈將提 供製造出新穎的或改良特性之波導機會以使用於通訊訊 號處理過程，或感測器系統Q ’ 在Marcuse之美國苐39〇9丨丨〇號專利（，】丨〇專利）中說明 多模波導之方料_ U〇專射計轴村位性以 f徑向折射率之週期性變化，其將產生模耦合因而提高頻 寬，同時限制由於耦合至輻射模所致之損耗。該概余i不 延伸包含單模波導。同時’110專利範圍十分受到限^「其 455710

、發明説明（_Z A 7

係指正弦方位性受化。 在說明@前方位性以及徑向不對稱心蕊令，加入心蕊 區段之钗念。心蕊區段單純地為心蕊之部份，其由第一及 第二半徑祝闓點界定，兴形成環狀區域於波導中n每一主 徑彼此為不同的，以及小於或等於心蕊半徑。區段區域邊 界為兩個平面’其朝向彼此呈一個角度以及每一平面包含 波導纖維中心線。在區段構件内沿著一條線之折射率變化 係指沿著直線至少兩點間之折射率為不同的。 定義： 下列定義依據一般業界所使用之定義。 -區段化心蕊係指心蕊，在預先選擇半徑區段内具有特別折 射率分佈。特別區段具有第一及最後折射率點。由波導中 心線至忒第一折射率點位置之半徑為心蕊區域内側半徑或 區段。同樣地，由波導中心線至最後折射率點位置之半徑 為心备i區段之外側半徑。 -相對折射率△由公式△«Οβη·2界定出，其中〜 為折射率區段1之最大折射率，η2為參考折射率，在本應用 情況中為包層最小折射率。業界中八％為八乂1〇{^ -折射率分佈或單純地折射率分佈為在選擇心蕊部份範圍 内或折射率與半徑間之關係。所謂α分佈係指依照下 列之折射率分佈， 1'' n(rO=n〇(l-A[r/a]a),其令r為心蕊半徑，△如上述所定 義,a為分料最後—點，在分料—點處r選擇為零，及“ 為界定id分钸形狀之指數。其他折射率分佈包含階躍折射 Γ 讀背面之注意事項再填艿本页} Γ .I I . _ . 4557 10 A? ________________—..... B7 ! —-------- 丨五、.發明説明（3 ) 率，梯形折射率以及圓形化階躍折射率，其中圆形化通常由 於在抉违折巧率變化區域中摻雜劑擴散所致。 發明大要： ^]讀背西之';1怎事^再填寫木页) 本發明.第一項中，單模波導具有至少一倥區段之心蕊 τϊ Ik f义内王_少一站折射率與區段外側至少—點折射率各 不同的。在區段正好為一半心蕊之情況下，選擇區段冏— 點能夠任意地選擇而不會損及界定分钸之精確性。心茂拼 射率分佈沿著至少一部份半徑變化以產生徑向不對稱。在 預先選擇半徑處，區段内之心蕊折射率與區段外折射率不 同以產生方位性不對稱。 在一項實施例中s整體心蕊具有圓柱形對稱性以及很 方便地以圓柱座標之丰徑r，方位角φ以及中心線高度2說 明。折射率變化之預先選擇半徑部份△1_為〇<八1>$1^，其 中r8為心蕊半徑。預先選擇半徑在該相同範圍内，在該預 先選擇半控處，在選擇至少兩個不同方位角處折射率為不 相同的。 在另外一個實施例中，折射率沿著一個區段内任何一 個或所有丰徑變化，其中區段包括角度φ大於0但是小於 180 度=

在另外一個實施例中半徑部份在〇<Arg r()範圍内，以 及方位角9以及高度2；可為任意值，只要座標點（r, $，2)在 心蕊區域内D 本發明其他實施例包含限定區段數目以及區段角度以 及半徑大小被限定以及半徑r與相對折射率百分比為函 f ;_%又度適則，囚_:饴準（cxs ) Λ4從格（210X297/·、并） 6 455710 Λ 7 Β7 !、明説明（ ㈣係。函欲關係些範倒為G.分讳，階躍及圆形化麟 分饰折射率，以及梯形分佈^ ^ ，本發實跑例包含具有區段化心蕊以及特定數θ 之沒等®a-.其包含數锢區域，其中埋嵚特定大小以及形狀 之玻璃_。具有狀心__及贿雜之三個及四 個區段實施例說明於底下。在一些實跑例中，埋钱本身部 份具有區段化折射率構造。 股本發明第一項實施例為單模或多模波導纖維β.本 發明第二項係關於製造方位性以及徑向非封稱性波導纖維 之方法。該方法可使用來製造單模或多模波導纖維。 本發明方法一項實施例包含改良拙拉預製件以及再抽 担預衣件成為具有圓形斷面波導纖維之步驟。預製件形狀 再轉變為圓柱賴雛構造，其包含於織㈣，特別是圓 桎形對稱心蕊構造。抽拉預製件形狀能夠藉由數種方法例 如為餘刻，鑽孔，或研磨而加以改變。 在方法之實施例中，預製件能夠藉由在其申形成洞孔 或刻紋於其中而加以變化。隨後抽拉改變預製件成為圓形 斷面之波導纖維將產生圓形對稱心蕊成為徑向或方位性不 對稱性。 本發明方法另外一個實施例，兩個或多個心蕊預製件 靶夠加以製造以及插入至玻璃管件以形成預製件組件。由 ^拉預製件組件產生之波導纖維具有非對稱性组件。間隔 器破螭顇粒或桿件可加入至管件-心蕊預製件纽件内。 附圖簡單說明： CNS )糾規格（2】〇X2y7公泠） 7 ("先閃筇背而之注意¥項再填窝本1€0 、τ 45 57 10 ! ! 第一甲国（ΚΠίΟ,第一乙第一丙圓（圆1c)為 -·先"請背而之：;5;"事項再填巧本页) ! 具有新賴的中央心蕊設計之玫導或预1彳件實法例斷面圓。 ; 第二甲園(.圖2a).第二乙圖（圖2b),第二丙圆（圖2c)為 ; 具有埋嵌心蕊設計之波導或预製件實施例斷面圖。 I 第三圆（圆3)為含有空隙新賴的波導或預製泮之斷面 圖。 第四甲圖（圖4a),第四乙圖（圖4b),第四丙圖（圖4c)及 I 第四.丁圖（圖'4d)顯示出抽拉後預製件外側形狀轉變為心蕊 | 之斷面圖。 r ^ ! 第五甲圖（圖5a)及苐五乙圖（圖5b)以斷面顯示出對預 製件空隙之心蕊形狀影響。 第六甲圖（圖6a),第六乙圈（圖6b),第七甲圖（圖7a)， 以及第七乙圖（圖7 b)顯示出預製件心蕊以及管件組件以及 柚拉組件後所形成波導之斷面。 第八甲圖（圖8a)及第八乙圖（圖8b)顯示出溝槽化區段 化心蕊預製件以及所在抽拉後形成波導纖維之斷面圖。 附圖元件數字符號說明： 心為2;刻紋4;包層6;區段8,1〇;包層部份12,14; 分饰16,18;預製件20;中央區域22;環狀區域24,26,28; 玻璃體積30;半徑32, 34, 36, 38, 40;玻璃體積42,44,48; 基質玻璃50;包層52;波導54;玻璃體積56, 58, 6〇;環帶 I 62,64;玻璃體積.66, 68, 70;心蕊區域72;包層74;薆形斷 丨 ㈤丨6，（8,80, 82:心,¾函域84;心,¾ 86;埋敎體積88:心 蕊玻璃90;心蕊材料90;包層材料92:包層部份94;心蕊 45 57 10 at -一. B7 、發明説明（G ) ~~ 郎；預製件98:波導1〇〇;心蕊部份102;包層1Q4;心菜 川6;孔隙108;心蕊：U〇;包層Π2;預製件lie. m 相隔桿件12〇:管件122;包層124;包層玻璃126:心蕊破 璃 128;心蕊 130,132,134;環帶 136;預製件 i38，14〇, 142;中央區域144;第一環帶146;第二環帶148: ej痕 152;包層 154。 . 詳細說明： 圖la心蕊2由刻紋4製造為方位性非對稱性。在該所顯 示新穎的預製件或波導纖維令，刻紋由與包層6相同材料所 構成。通過心蕊AA·及BB'垂直斷面顯示出階躍折射率分佈 寬度之變化。該特定分佈在徑向為對稱性。 圖丨b預製件或波導心蕊為徑向及方位性之非對稱性。 在該新穎的波導或預製件顯示中，心蕊被區分為四個區段 。在每一對角相對區段8與1〇彼此為鏡射影像，如同通過心 ，游展開AA’及BB’區段所示。AA'分佈16徑向相關性能夠為 圓形化階躍或α分佈。ΒΒ’分佈18為階躍折射率分佈。包 層部份12及14能夠包含任何材料，其折射率低於相鄰心蕊 區域之折射率。即f包層組成份通常只受限於心蕊包層結 構導引而非輻射投射至波導光線之情況。 圖10為本發明新穎的預製件及波導更複雜之結構。在 該顯示中，波導心蕊或心蕊預製件2〇包含具有中央區域22 之區段化心蕊，以及相鄰環狀區域28, 24ι及邡。每一區域 主要特徵在於各別相對折射率，折射率分佈以及一個區 域，其由半經32, 34, 36, 38及40決定出。例如，中央區域22 尺反u用·;’印权硌（) Λ4说格（2Ι〇κ 297公漦〉 (請先閱讀背而之注意事項再填巧本頁) Τ 八7 ^557 1 〇 _______________________________— Β7 丨五、#明説明（7 ) · > ! ; [ ； ：·及環狀區域24可由各別摻雜鍺之矽石玻璃所構咸.以及環肤 ! 區域28及26由矽石所構咸及各區域相對大小可如圖所示。 I 不對稱性籍由埋嵌玻璃體積30加入至心蕊預製件，其折射 | 率通常與玻璃體積30接觸之環狀區段24或26折射率不同。 玻璃體積30能夠籍由鋸斷或研磨形成，接著利用玻璃 藉由一些方式包含沉積方式填充體積=由心蕊2〇運載光線 | 之分佈由相'對折射率以及區段22J8,24, 26及30決定。波

I ί .導功能特性藉由整個心蕊預製件或心蕊20光能分佈決定。 | 在新穎的預製件或波導另外一個實施例中，心蕊由具 有如圖2a所顯示埋嵌玻璃體積42, 44,及48之基質玻璃50所 構成。破璃體積由預製件端部或預製件抽拉出波導端部延 伸至另外一個端部。包層玻璃層52圍繞著心蕊5〇。心蕊玻 璃50之折射率高於包層52之折射率。通過埋嵌體積之區段 AA’顯示出折射率分佈為階躍分佈。埋嵌玻璃體積斷面面 積之大小為相同的或不同的以及相對於包層玻璃層之一些 指向為可能的。 圖2a結構能夠藉由對預製件鑽孔，對所形成洞孔拋光， 以及利用玻璃粉末或桿件填充洞孔而形成。另外—種情況 ，心蕊能夠由桿件形成，其再插入至固定管件内，其利用或 補關隔玻轉件或雛^固定管件之需求能夠籍由使 用適當玻璃間隔器材料將科銲接在一起而去除β外包唐 | ㈣沉積祕接桿件轉上或錢製造綠件，其在抽拉 I 過程中或之前陷縮於組件上3 | 另外個Α知例包含基質玻璃以及一絚多個埋嵌玻璃 1〇 (請先間讀ιϊ-而之注意事項再填巧本頁) 訂 4557 彳 Ο Α7

ft積顯示於_巾=波祕整黯搆類㈣物夕㈣ 除了埋織魏獅，58删均具雜觀心鑛料分 佈。-個區段化心蕊分佈之範例顯示於AAU切割通過 -個埋Μ積，其t彳晴高之巾央區域由獅環帶64圍 繞著。在圖中第一環帶62Λ?ί)低於第二環帶64。人們了解 每-區段為徑向相·，其由—組多個可能分I例如為β 分姊或圓形化階躍分讳選取出，以及區段相對^能夠加以 調整以產生不同波導功能特性。 製造圖2b預製件或波導之方法實質上與製造圖2a預製 件或波導之方法相同。 另外兩個預製件或波導形式實施例顯示於圖此與况中 。在圖2c中埋嵌玻璃體積66, 68，及7〇為長方形斷面以及排 列在等邊三角形頂點上。埋嵌玻璃體積之其他排列可考慮 沿著心蕊區域直徑排列。心蕊區域72由一些形狀以及組合 所構成。在顯示於圖2c單純範例中，作為導引光線所需要 之心蕊玻璃72為階躍折射率分佈，其具有較高折射率高於 至少一部份包層74之折射率。 在圖2d中顯示出由五個埋嵌玻璃體積所構成之構造。 四個菱形斷面76, 78, 80及82玻璃體積對稱地排列於圓形令 央心蕊區域84四週。其顯示出該設計可能有許多變化。例 如埋敌體積76, 78, 80,82及84每一折射率能夠具有不同的 折射率而與心蕊86折射率不同。

、:；L 如圖3所示，在預製件或波導中埋嵌體積88具有孔隙， 著長向中心軸具有拉伸孔隙之波導能夠在心蕊或抽拉預 々七,i;C•尺度迟用中!:¾丨51家^辛（CNS ) Λ4規格（210XS97公坨）

(I 455710 Λ 7 Β7 a 製件中藉由制如錯孔或顯形咸如申孔隱而製违4卜心# ㈣必需舆孔隙不同，目而產生：對 。在表示為抽拉預製件圆3中，孔隱在拙拉處理過程中被熱 塌彩玫㈣稱心蕊。在孔®熱塌後心蕊區域形狀藉由心蕊 枋料卯以及包層材料92之相對黏滯性決定。控制玻璃相g 黏潇性籍由控制被抽拉預製件部餘中之溫度梯度而保持。 相對黏命性亦決定於心蕊與包層之纟且成汾。 圖4a及4b顯示出’中預製件形狀由預製件包層部份 94轉變為_由雜件98柚拉出料丨⑽之^蕊部份1〇2。 當預製件心蕊96最相對稱性與波導包層1〇4對稱相同時將 發生如圖4a及4b所示之轉變。顯示出圓柱形對稱，因為該 對稱為目前預躲製造以錄喊理触最為相匹配之對 稱。^可能為其他對稱，例如藉由將波導形狀部份地轉變 為波等心蕊雜，即波導最终形狀與圓柱形之對稱不同。 具有方形形狀之區段化心蕊預製件之斷面顯示於圖化 中=預製件加熱以及抽拉為圓柱形波導後，圖时中區段 化=蕊1G鸣方形，其由於心蕊材料歸性流祕致，其將 配合包層圓柱形之表面。 在練方式巾，圖5_Μ件財心糾q，包層u2以及 i孔隙108’宫抽料圓柱形波導時其將產生非對稱性心 ί f該情況下預M件為形，以及心蕊材料移動 。要巾軌孔料致H製絲拉為波導時 ^呆如製件形狀，心蕊必定變形，即變為不對稱而填充 "-之注告--項再填艿本頁) *'' ^(CNS)A4^(2i〇^^ry ! α ' 455710 Λ7 η

(請先閲讀背.面之注意亨項再填踔本页) ®5a所凉示預製件使外倒汽相沉積法製造出》心蕊 區域110為摻雜鍺矽石以及包層丨12為矽石。孔隙lOS.j.由 錢孔接著利闱蝕刻溶液將孔隱壁板平滑化而形成於預製件 中。預製件抽拉為零色散波長在1500ηπι搡作頻窗中之波導 ，即波導為色散偏移的.。與具有方位性對稱心蕊色散偏移 波導模場直徑為7微米至8微岽範圍内相比較，波導具有1〇. 4 微罘之相當大模場直徑。 製造非對稱性心蕊之方法顯示於圖6a及6b中。區段化 心蕊預製件114，116及118使闬一些已知的方法包含外倒汽 相沉積法，軸向汽相沉積法，等離子沉積，或改良化學汽間 沉積法製造出。心蕊預製件插入至管件122内，其中籍由相 隔桿件120保持於固定位置。桿件可藉由矽石，含有摻雜劑 矽石等所構成。假如需要的情況下，包層124可沉積至管件 上。預製件組件可抽拉為波導纖維，其具有心蕊丨30,132， 及134埋嵌於心蕊玻璃128中及由包層玻璃層126圍繞著，如 圖6b所示。如圖6a所顯示組件能夠直接地抽拉出。可加以 變化，沉積出包層可在抽拉前加以固結。除此t在包層沉積 前，營件，心蕊預製件以及間隔器桿件組件可加熱足以將其 表面軟化促使其彼此黏附在一起，因而形成較為穩定結構 以使用於外包覆或抽拉處理過程中。 顯示於圖7a及7b製造非對稱性心蕊之方法與顯示於圖 6a及6b中之方法十分相近。在圖7a中心蕊由環帶丨36所界 限，其作為較佳地包含傳播於階躍折射率心蕊預製件13 8， 尺度適卬tR1國家標準（CNS )八4.找恪（2I0X297公斧} 13 4557 1 ο 五、發明説明（ί/ ) 140:反142之光緯。如上述所說明，間隔桿件或豉璃粉末可 泛問來將心蕊預製件相對部份穩定於環帶内。心蕊预製件 ，附加上間院丨才料，環帶以及外包層材料之組件可直接地抽 拉出或最先加以[g結以及再抽拉。所形成波導纖维顯示於 固Tb中。 形成非對稱心蕊之方法最後一項範例顯示於圖8a及8b 中。在圖8a中，預製件具有區段化心蕊，其包含中央區域144 ，第一環帶區域146,以及第二環帶區域148。預製件加以研 磨或鋸斷等方式形成凹痕152。凹痕可為空的或填充一種 材料，該材料與包層154組成份不同。預製件組件被抽拉形 成具有如圖8b所示不對稱心蕊之波導d组件可直接地抽拉 ，或沉積，固結，或黏附步騍可在柚拉前進行以保持預製件 各部份為適當相互對齊。 雖然本發明實施例已經揭示出以及在此加以說明，然 而本發明只受限於下列申請專利範圍。

訂

-:人乐尺度适用中闵囚家桴冬（CXS ) A.Ut格（2;0Χ297公分）

Claims (2)

1. 455710

   1. 一種單摸光學波導纖維，其具有徑向以及方位性不對稱 心蕊，其包含： 心蕊區域，與外w包層相接觸，至少一部份心蕊區域折射 率大於至少一部份包層之折射率； 波導，其具有與波導長尺寸平行4中心線，以及波導具有 至少一個心蕊區段由第—及第二平面所界限，以及一個心 蕊區域區段週圍與第一及第二平面相交，其中第一及第二 平面均包含中心線以及在中心線處形成夾角φ各180度， 其中心蕊折射率沿著預先選擇半徑至少一部份△]：改變， 該半徑由中心線向外以及垂直地延伸出，以及 在至少一個心蕊區段内側預先選擇半徑處至少—點心蕊 折射率與在至少一個心蕊區段外侧預先選擇半徑處至少一 點心蕊折射率不同。 2. 依據申請專利範圍第1項之單模波導，其中心蕊區域為圓 柱形以及心蕊區域中一點具有圓柱座標，其包含半徑r，方 位角切，以及中心線高度2，以及心蕊區域半捏為以及 預先選擇半徑部份在〇<△!·$〇.圍内。 ’ 3. I友喊申凊專利耗圍第2項之單模波導，其令.預先選擇半徑 部份為區段△阿厂!·!，其中〇Sri<r2以及r2<r()。 1依據申請專利範圍第2或3項之單模波導，其中預先選擇 半徑部份位於至少一個區段令沿著半徑處，其央角為 〇<Φ S180度。 5,依據申請專概目範敎單财導，其”先選擇半徑 ’扎範_，半徑方位角她衫獅度 455710 Λ8 BS C8 DS

   崮内，以及半徑由任诃一點沿著中心線劃岀^ 1依據甲請專利範園第2项之單模波導，其中預先選擇半禆 部份為區段其中〇^^〗<4以及r2<re，含有區段 f徑方位角在0<》姦360度範圍内，以及半徑由任何—點沿 著中心線釗出。 U 依據申請專利範圍第2項之單模波導，其中心蕊具有四钩 相％體積逆時針方位性地由丨至4加以編號之區段，以及每 —區段遺界平面夾角為90度，區段丨及3具有徑向變化之折 射率，其由函數f(r)界定出；以及區段2及4具有徑向變化之 折射率，其由函數f(r)界定出。 8,依射請專利顧針項之單驗導，其巾价)柄 射率以及f(r)為α分佈。 ‘ 9.，據申請專利範圍第2項之單模波導，其中心蕊具有四個 =等體積之區段，每-區段邊界平面具_歧角，每—區 段折射率分佈具有半徑為q以及相對折射率為^之令央 部份，其延伸於界限區段之平面間， c 、 第-環帶區域，其與中央部份相接觸，其外徑為以及 相對折射率為△卜以及延伸於界限區段之平面間， 第二環帶區域,其與第一環帶相接觸，其外徑為以及 相對折射率為仏，以及延伸於界限區段之平面間， ^環帶區域，其與第二環帶相接觸，其外徑為&以及 <目知射料a3，以及延伸.於界限區段之平面間 固定折射率之[體積，其贿 ^ 由界限區段之侧—麵 ㈤ cns 4 5 57 1〇

   /乂由谷丨·文士段之部份第 >, φ 一以及第二環帶界限於其第二ί+ΙΆ、表面上， 固’义折射竿之系二體積，兴7里欺於弟一區段心落、中以及 由界限區段之部份第二平面界隈於其第一部份表面上以 及由界隈區段之部份第一，第二以及第三環帶界限於其第 二部伶表面上，其中 其餘每一三個區段包含埋嵌體積，其具有由埋敌於第一 區段相對體積所界限之表面，其中折射率及半徑依循下列 不等式 0各以。 10·依據申請專利範圍第2項之單模波導，其中心蕊具有三 個區段,每一區段由埋嵌於固定折射率第二玻璃體積之固 定折射率第一玻璃體積所構成，其中第一玻璃折射率大於 第二玻璃折射率。 11. 依據申請專利範圍第1〇項之單模波導，其中每—第一玻 璃體積為拉伸物體，其具有長向中心軸平行對齊於中心線 其中拉伸物體之垂直斷面由圓形，橢圓形，平行四邊形種類 選取出。 12. 依據申請專利範圍第2項之單模波導，其中心蕊具有三 個區段，以及每一區段包含拉伸玻璃體積，其具有中央部份 ，第一環帶部份圍繞著以及接觸著中央部份，以及至少一個 其他環π部份與環帶接觸著，至少—個其他環帶部汾圍繞 者該環帶，其中每一拉伸結構之長向中心軸與中心線平行。 13. 依據申請專利範圍第12項之單模波導，其中中央部份為 圓柱形，其半徑為rc以及相對折射率為Ac，以及環帶區域 ( CNS ) A4At^ ( 210X 297^^ } (靖先閱請背而之*i意亨項再填寫本頁) 1Γ.Τ ..铢 s s S 0.0 Λ BCD 455710

   為管件.其各別外徑為η及相對折射率為其令>丨n (婧先閱讀fls之注意事項再填湾本頁) ，J'人如4’q.r部汾之場说t 甲i= 為奇數之情況。 J4.依據申請專利範圍第2項之單摸波導，其中心蕊具有四 僵區段，每一區段包含相對折射率為之第一玻瑪,ρ積 以及埋嵌於第一玻璃體積之每一區段為折射率為△第二 玻璃拉伸體積，其中各別拉伸體積對稱性地雜列於中心線 四週。 15. —種製造單模或多模光學波導纖維之方法，其具有徑向 及方位性不對稱性，該方法包含下列步驟： a) 製造單模或多模光學波導纖維預製件（其具有長向中 心抽，心,¾，以及包層，其中垂直於長向中心轴之預製件任 何斷面為圓形的； b) 研磨，鑛斷，或去除預製件週邊部份以改變預製件表面 使得垂直於長向令心軸之預製件任何斷面具有之形狀實質 上等於垂直於長向令心軸預製件任何其他斷面形狀； c) 沿著長向中心軸對預製件加熱及抽拉為波導纖維，其 具有心，長向中心轴以及圓形斷面而垂直於長向中心軸 於沿著長向中心轴任何一點處，以產生具有改變形狀預製 件之波導纖維心蕊。 16. 依據申請專利範圍第15項之方法，其中步驟b)包含形成 —個或多個刻紋於預製件表面上。 1〖·:衣據申請專利範圍第16項之方法，其中製造步驟a)包含 製造一個區段化心蕊預製件，其包含中央心蕊區域以及至 A BCD 455710 少一個環帶部份圍繞著以及接觸著中央心蕊區域，其中中 央區域之相對折射率不同於環帶部份·之相對折射率以及一 個或多個刻纹至少穿過至環帶部份内。 18. —種製造單摸或多模光學波導纖维之方法，其具有徑向 及方位性不對稱性，該方法包含下列步驟： a) 製适光學;反導纖维預製件τ其具有反向中心轴.心菜， 以及包層.其中垂直於長向中心軸之預製件任何斷面為圓 形的； ‘ b) 鑽孔或研磨或其他方式在波導預製件形成一個或多個 洞孔，其沿著長向中心軸延伸； c) 沿著長向中心軸對預製件加熱及抽拉為波導纖維，其 具有心蕊，長向中心料以及圓形斷面而垂直於長向中心轴 於沿著長向令心軸任何一點處，以提供具有徑向以及方位 性不對稱波導纖維心蕊。 19. —種製造單模或多模光學波導纖維之方法，其具有徑向 及方位性不對稱性，該方法包含下列步驟： a) 製造至少兩條波導纖維心蕊預製件，其每一條具有長 向中心轴； b) 將至少兩條心蕊預製件插入至由包層玻璃所構成之管 件以形成具有長向中心軸之心蕊預製件-管件組件，其中空 隙形成於至少兩條心蕊預製件邊界中以及管件内； c) 沿著長向中心軸對組件加熱及抽拉為波導纖維，其具 月心友，長向中心軸以及圓形斷面而垂直於長向中心軸於 沿著長向中心軸任何一點處，以提供具有徑向以及方位性 •-w -.•'先閏讀背而之注意事項再填芎本頁) 以1月( CNS )八说格（210X 297公笼） 4557 1 〇

   lic> cs 不對稱波導缱維心蕊 20_依擔_請專利範園第:丨9項之方法.其中更進—步在步驛 q前包含一個步:在至少兩條心蕊預製件以及管件間形 咸之空B中插入包層玻璃，其形默為顆粒，桿件及微球粒種 類選取出。 ’么 21. 依據申請專利範圍第ig項之方法，其中更進一步在步驟 a)前包含一個步驟：製造區段化心蕊預製件，其包含中央心 ‘品區域以及至少一個環帶部份圍繞著以及接觸著中央心蕊 區域，其中中央區域之相對折射率不同於環帶部份之相對 拼射率不同。 22. —種多模光學波導纖維，其具有徑向以及方位性不對稱 心蕊，其包含： ' 心蕊區域與包層圍繞著及接觸著，至少一部份心蕊區域’ 其折射率大於至少一部份包層之折射率； 波導，其具有與波導長尺寸平行之中心線，以及波導具有 四個心蕊區段，每一區段由第一及第二平面所界限，及一個 心蕊區域週圍與第一及第二平面相交，其中每一第一及第 二平面包含中心線及在中心線處形成夾角炉g 18〇度，其中 心蕊區域為圓柱形以及在心蕊區域中一點具有圓柱座標 ，其包含半徑r，方位角炉，以及中心線高度z，以及心蕊區域 半徑為Γ-rg,以及折射率沿者0<△[ S Γ〇範圍内半徑部汾 Ar變化，其中 四個心蕊區段具有相等體積，其由1至4逆時針方向方位 性地加以編號，以及每一區段邊界平面夾角為9〇度，區段1 (竹先"讀背"之注意事項再填荇本頁) -I - ίίί— ! I . ---! 訂 用屮 (CNS) Λ4說格（210X297公 t )

   ABCD "胡變化之麟率，«函數价)界定出：以及區 .·； trf㈣純技辦，⑼卿ω界定^ 从次:岛申請專利絡國铉22巧> a 1 如撕•分ir〜〜加__: 獅請專利範_22項之料，其巾四_心郭辦 每—區段邊界平面具有9q度繞每—區财 ^千以具有半徑紅以及㈣折射率之中永部吩 其延伸於界限區段之平面間， 、, 相域，其與中央部份相接觸，其外崎卜以及 'j折射千為△,，以及延伸於界限區段之平面間 相區域，其與第—環帶相翻，其外徑為r2，以及 ’·々1射十為以及延伸於界限區段之平面間， 第三環帶區域，其與第二環帶相接 ’ 相對折射率為~以及延伸於界題段之平面^ 固定折射率之苐-體積，其贿於苐—區段之心对中以 ==之:份第一平面界限於其第-部份表面上以 二部份絲:之㈣―，第二以及第三環帶界限於其第 固疋折.，率之第二體積，其埋嵌於第一區段之心蕊令及 由界，區&之部份第二平面界限於其苐—部份表面上以 及由界f段之部份第一，第二以及第三環帶界限於其第 二部份表面上，其令 不 其餘每-三_段包含岐_，其具有由城 區段相對體積所界限之表面，其中折射率及半徑佐猶下列 1 CN'S ' Λί·'^^ ( 2；〇x?97^ ) ABCD 455710

   不專式 0 各 rc<r!<i-2<r3 $ 以及 Δ。2 Δ2> △ ι 会△，。 依推曱謂·專利範園第22項之波导，其中每一西個心签區 段包含折射率為△,第一玻璃體積，及埋嵌於每一區段第一 玻璃體積中，笫一區段玻璃體積為折射率為A2之第二豉璃 扭偵體積r其中各別拉伸體積對稱地措列於中心線西遇。 26. —種多模光學波導纖維，其具有徑向以及方位性不對稱 心蕊，其包含： 心蕊區域，其與外圍包層接觸著，至少一部份心蕊區域折 射率大於至少一部份包層之折射率： 波導，其具有與波導長尺寸平行之中心線，以及波導具有 四個心蕊區段，每一區段由第一及第二平面所界限，以及一 個區段心蕊區域週圍與第一及第二平面相交，其中每一第 一及第二平面包含中心線及在中心線處形成夾角0 $18〇 度，其中 心蕊區域為圓柱形以及在心蕊區域中一點具有圓柱座標 ，其包含半徑r，方位角A以及中心線高度2,以及心蕊區域 半佐為r=rQ，以及折射率沿著0<Z\r S r〇範圍内之半徑部份 △r變化，其中 心蕊具有三個區段，以及每一區段由固定折射率第一玻 璃體積所構成，其埋嵌於固定折射率之第二玻璃體積中，其 中第一破璃之折射率大於第二玻璃之折射率。 依據申請專利範圍第26項之波導，其中每一第一玻璃體 福為技伸物體'其具有長向中心軸平行對齊於中心線， 其中拉伸物體之垂直斷面由圓形，#圓形，平行四邊形種 (c‘\s ) ( 210X297公浼）
2. 8- Cos 0、'-AABCD

   455710 類道取出。 28. 依據申請專利範圍第26項之波導，其中每一三個心蕊區 段包含拉伸玻璃體積，其具有中央部份，第一環帶部份園繞 著以及接觸著中央部份，以及與環帶部份相接觸之至少一 個其他環帶，至少一個其他環帶部位圍繞著該環帶部伶，其 中每一拉伸结構之長向中心軸與中心線平行。 29, 依據申請專利範圍第28項之波導，其中中央部份為圓柱 形，其半徑為re以及相對折射率為，以及環帶區域為管 件，其各別外徑為rs及相對折射率為△;，其中i = l.., π，，以 及η為環帶部份之編號，其中h偶數時大於或等於i為奇 數之情況。

   ϋΊϋ;:]中 CNS ) ΛβΙ 格（210X 297公沒）