CN101657943A - 稀土掺杂纤芯多包层光纤、光纤放大器和光纤激光器 - Google Patents

稀土掺杂纤芯多包层光纤、光纤放大器和光纤激光器 Download PDF

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Abstract

一种稀土掺杂纤芯多包层光纤，包括：包含稀土元素的纤芯和包围所述纤芯的多个包层，其中：所述多个包层的最外层包层由聚合物包层制成；所述多个包层具有多边形内包层；并且从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性。因此，可以提供用于光纤放大器和光纤激光器的具有低偏移且廉价的稀土掺杂纤芯多包层光纤。

Description

稀土掺杂纤芯多包层光纤、光纤放大器和光纤激光器
技术领域
本发明涉及光放大和光振荡技术中的光纤放大器或光纤激光器，其将抽运光(pumping light)输入多包层光纤中并在将抽运光激致发射的信号光放大或激光振荡后输出，更具体涉及稀土掺杂纤芯多包层光纤以及使用该光纤的高性能低成本的光纤放大器和光纤激光器，所述光纤具有抽运光与多包层光纤中的纤芯有效耦合的同时抑制偏移(skew)光的结构和在光纤拉制过程中光纤外径容易控制并且光纤外径稳定的结构。本申请要求2007年8月28日提交的日本专利申请No.2007-220891的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
背景技术
在通过掺杂稀土元素的光纤来使信号光放大或激光振荡的光纤放大器或光纤激光器中，对更高输出功率的光纤放大器或光纤激光器的需求持续增加。已经提出了一种实现高输出功率的方法，所述方法是将用作放大介质的稀土掺杂光纤的波导结构制成多包层结构，例如所谓的双包层结构或三包层结构，其中以同心圆的方式提供多个波导结构。该方法有利于得到更高输出功率的光纤放大器和光纤激光器。
图1是示出具有双包层结构的常规稀土掺杂光纤的光纤截面折射率曲线的一个实例的图。该实例的双包层光纤具有掺杂稀土元素的纤芯1、包围纤芯1外周的内包层2以及包围内包层2的外包层3。其中掺杂有稀土元素的纤芯1的折射率最高。在纤芯1的外周上设置折射率低于纤芯1的内包层2。在内包层2的外侧进一步设置折射率低于内包层2的外包层3。通常，在外包层3的外侧涂覆由树脂例如UV固化树脂所制成的用于保护光纤的保护涂层4。
在采用多包层结构的一些情况下，内包层具有多个层结构(参考专利文献6)。作为一个实例，图14A和14B示出具有常规三包层结构的光纤。图14A是具有三包层结构的光纤的截面图，图14B是示出光纤截面的折射率曲线的图。该光纤具有如下结构：在掺杂有稀土元素的纤芯1外侧以同心圆的方式依次提供第一包层2A、第二包层2B和第三包层(外包层3)，并进一步在外包层3的外侧提供保护涂层4。
在使用具有多包层结构的稀土掺杂光纤(下文中称为稀土掺杂纤芯多包层光纤)作为放大介质的放大器或激光振荡器中，传播通过内包层的抽运光存在偏移模式(skew mode)，这是放大(或激光振荡)效率的一个限制因素。例如，专利文献2具体描述了该偏移模式。由于该偏移模式，本应该通过被已掺杂在纤芯中的稀土离子吸收而用于放大信号光的抽运光传播通过光纤，使得抽运光以波导模式传播通过内包层而没有通过纤芯。因此，存在必须增加光纤长度以获得所需的增益、降低放大效率等的问题。此外，由于扰动(弯曲、扭曲等)极大地影响偏移模式，因此在偏移模式的可能性大的时候出现输出不稳定的问题。
已经提出了应对偏移模式相关的各种方法。例如，已经提出了通过移动纤芯和包层的中心轴(偏心纤芯结构，参见专利文献1)来减少对偏移模式的影响的方法和通过使得内包层外周的一部分成为非圆形(D-形结构，参见专利文献3)或内包层的整个外周成为非圆形(多边形结构，参见专利文献2和非专利文献1)来减少偏移模式自身的方法。在这些方法中，从制造的观点来看，多边形包层结构是最有用的结构并且是一种有效的方法。
[专利文献1]日本未审查专利申请，首次公开No.H01-260405
[专利文献2]PCT国际公报的公开日文译文No.H10-503885
[专利文献3]PCT国际公报的公开日文译文No.H10-510104
[专利文献4]日本未审查专利申请，首次公开No.H06-206734
[专利文献5]日本未审查专利申请，首次公开No.H08-319129
[专利文献6]PCT国际公报No.WO2006-017802小册子
[非专利文献1]M.H.Muendel，CLEO，′96 CTuU2
[非专利文献2]http://www.keyence.co.jp/henni/sokuteiki/index.jsp
发明内容
本发明所要解决的问题
但是，在上述常规的技术中，主要困难在于制造稀土掺杂纤芯多包层光纤以及不可能以合理的成本制造所需结构的光纤。
首先，在专利文献1所公开的偏心纤芯光纤中，在制造光纤预型体方面存在困难。这是因为同轴制造预型体的光纤预型体的一般制造条件(包括VAD法或MCVD法、OVD法、PVCD法等)与偏心要求是相互对立的，因此为了满足这两种要求，必须实施预型体的偏心研磨。
而且，专利文献3所公开的D-形结构以及专利文献2和非专利文献1所公开的多边形结构也均难以制造，因此不能实现廉价制造具有所需结构的光纤。
考虑到上述情况而设计了本发明，因此本发明的一个目的在于提供廉价和具有低偏移的稀土掺杂纤芯多包层光纤。
解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种稀土掺杂纤芯多包层光纤，其包括：包含稀土元素的纤芯和包围所述纤芯的多个包层，其中所述多个包层的最外层包层由聚合物包层制成，所述多个包层具有多边形内包层，从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性(two-fold rotational symmetry)。
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，优选所述多边形内包层横截面的最大外径与最小外径之差为平均外径的6％以下，优选所述多边形内包层的横截面具有15个边以下。
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，优选所述多边形内包层横截面基本为具有五个边以上但不具有二重轴对称性的规则多边形。
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，优选所述规则多边形为五边形、七边形或九边形。
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，优选所述光纤包含Yb或Er中的至少一种作为稀土元素。
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，优选所述多包层光纤为双包层光纤。
此外，本发明提供一种光纤放大器，该光纤放大器具有上述稀土掺杂纤芯多包层光纤作为光放大介质。
此外，本发明提供一种光纤激光器，该光纤激光器具有上述稀土掺杂纤芯多包层光纤作为光放大介质。
本发明的有益效果
在本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，由于在从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性，因此在制造用于光纤拉制的光纤预型体的过程中，可以改善从外侧算起的第二包层的外径的可控性。因此，可以提供一种具有突出的偏移模式抑制效果和低制造成本的稀土掺杂纤芯多包层光纤。
此外，本发明的光纤放大器和光纤激光器包含所述具有突出的偏移模式抑制效果和低制造成本的本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤作为光放大介质。因此，可以提供低成本的光纤放大器和光纤激光器。
附图说明
图1是示出本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤的一个实施例的图。
图2A是示出本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤的一个实施方案的截面图。
图2B是示出图2A所示光纤的折射率曲线的图。
图3是示出一种在拉制过程中测量光纤外径的典型方法的示意图。
图4A是示出在拉制过程中测量具有正方形横截面的光纤的外径的方法的一个实施例的示意图。
图4B是示出在拉制过程中测量具有正方形横截面的光纤的外径的方法的一个实施例的示意图。
图5是三角形双包层光纤的截面图。
图6是正方形双包层光纤的截面图。
图7是示出三角形双包层光纤的外径与角度关系的图。
图8是示出正方形双包层光纤的外径与角度关系的图。
图9是示出七边形双包层光纤的外径与角度关系的图。
图10是示出多边形光纤的横截面的边数与因角度变化导致的外径波动之间的关系图。
图11是实施例1中制造的七边形双包层光纤的截面图。
图12是示出实施例1的结果以及示出七边形双包层光纤与圆形双包层光纤(对比例)的光纤长度和吸收的关系的比较图。
图13是示出实施例1的结果以及示出在七边形双包层光纤与圆形双包层光纤(对比例)之间的外径稳定性的比较的图。
图14A是三包层光纤的截面图。
图14B是示出图14A所示光纤的横截面的折射率曲线的图。
附图标记说明
1、5、15、19、23       纤芯
2、2A、2B、16、20、24  内包层
3、17、21              外包层
4、9                   保护涂层
6                      第一包层
7                      第二包层
8                      第三包层
10、14                 光纤
11                     激光源
12                     检测器
13                     激光
18                     三角形双包层光纤
22                     正方形双包层光纤
26                     七边形双包层光纤
具体实施方式
下文中将参考附图说明本发明的实施方案。
图2A和图2B示出根据本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤的第一实施方案，其中图2A是稀土掺杂纤芯多包层光纤的截面图。图2B是示出该光纤截面的折射率曲线的图。本实施方案的稀土掺杂纤芯多包层光纤具有如下结构：在掺杂有稀土元素的纤芯5的外侧以同心圆的方式提供的第一包层6、在第一包层6的外侧提供具有规则七边形横截面的第二包层7、在第二包层7的外侧提供的由聚合物制成并且具有圆形横截面的作为最外层包层的第三包层8、以及在第三包层8的外侧提供的保护涂层9。
除了提高折射率的掺杂剂之外，纤芯5中还掺杂有稀土元素。稀土元素的掺杂区域可以是整个的纤芯5，或者可以是纤芯5的一部分。而且，稀土元素可以掺杂至第一包层6的一部分。通过将纤芯5的折射率提高到高于周围的包层6的折射率来形成波导结构。在该波导结构中，引导待放大的种子光(seed light)、放大的信号光、振荡的激光等。提高折射率的掺杂剂包括Ge、Al、P等。它们可以一起使用，或者它们可以与F、B等一起使用。
根据抽运波长、放大波长和激光振荡波长来选择在纤芯5中掺杂的稀土元素。使用Er以在用于光通信的1550nm波长处获得输出，使用Yb以在用于材料加工的1060nm波长处获得输出。另外，可以加入Tm、Bi、Cr、Ce、Nd、Eu等。而且，为了通过共掺杂获得敏化作用或避免上变频，在一些情况下不仅进行单一稀土元素的掺杂、而且进行两种或更多种稀土元素的共掺杂。类似地，Ge、Al、P、F、B等以及它们的组合通常用作折射率调节掺杂剂。另外，Ti、Bi、Cl等也可以考虑作为掺杂剂。而且，也可以同时加入稀土元素的分散剂。除了上述物质之外，合适的分散剂包括Cr，Ga、In、As、Sb等。
通常，纤芯5的折射率曲线是台阶状曲线，其中纤芯的折射率是恒定的，但是根据由纤芯5的折射率所确定的对于纤芯5的光学特征的要求，可以采用各种折射率曲线，例如双形型(dual-shape type)、分段纤芯型和环型。此外，虽然纤芯5通常用于单模式传播，但是也可用于多模式传播，并且也可具有有效单模式传播的结构以通过弯曲来消除更高阶模式(尽管波导结构是多模式的)。
在根据本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，由于包层结构尽可能简单在成本方面有利，因此优选多包层具有双包层或三包层。当没有特别的特性要求时，优选更简单的双包层，但是当存在特性要求时，可以使用三包层和更多包层(四包层)。可以考虑这些所要求的特性以及成本来适当地选择最佳的结构。本实施方案举例说明了其中纤芯5、第一包层6和第二包层7由二氧化硅玻璃基材料制成的光纤，但是本发明并不限于此。
用于激发稀土元素从而放大信号光的抽运光在第一包层6和第二包层7(双包层光纤情况下的内包层)中传导。第一包层6和第二包层7也具有波导结构，这是因为在它们的外侧设置有折射率更低的第三包层8。通过将抽运光输入到第一包层6和第二包层7中而不是纤芯5中，可以加宽抽运光的光导横截面积，由此抽运光的功率密度降低，因此可以避免由于抽运光而导致光纤的光学损伤。因此，可以将大量抽运光输入稀土元素掺杂纤芯多包层光纤中，从而可以获得更高功率的输出光而不损伤光纤。
在第二包层7和第三包层8(在双包层光纤的情况下为内包层和外包层)之间赋予折射率差异的方法有许多。可以将提高折射率的掺杂剂加入第二包层，或者可以在第二包层7和第三包层8之间提供在构成光纤的玻璃中提供有孔的有孔包层以实质性地降低折射率。最通常的做法是在第二包层7的外侧上提供折射率低于第二包层7的聚合物。由于该聚合物包层是在生产率方面优异并且制造成本低的外包层材料，因此可以提供廉价的光纤。
在本实施方案的稀土掺杂纤芯多包层光纤中，在从外侧算起的第二包层7与作为最外层包层的第三包层8之间的边界形状是不具有二重轴对称性的规则七边形。因此，可以抑制光纤的偏移模式、改善第二包层的外形的可控性以及实现低成本生产。
以下利用规则多边形作为实例来描述当从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性时在外径可控性方面的改进。
其中从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状具有二重轴对称性的边数最小的多边形为正方形，而边界形状不具有二重轴对称性的边数最小的多边形为三角形。图5是示出三角形双包层光纤18的截面图，其中在纤芯15的外侧提供具有三角形横截面的内包层16并且在内包层16的外侧提供外包层17。此外，图6是示出正方形双包层光纤22的截面图，其中在纤芯19的外侧提供具有正方形横截面的内包层20并且在内包层20的外侧提供外包层21。
图3以及图4A和4B是说明测量光纤10和14的外径的方法的结构图，其中图3是具有圆形横截面的光纤10的情况，图4A是测量具有正方形横截面的光纤14的最大外径的情况，图4B是测量具有正方形横截面的光纤14的最小外径的情况。在这些附图中，附图标记10表示具有圆形横截面的光纤，11表示激光源、12表示检测器，13表示激光，14表示具有正方形横截面的光纤。在该外径测量方法中，光纤10和14***在条带形状或平面形状的发射激光13的激光源11与接收该激光13的检测器12之间。通过测定对应于光纤10或14外径的激光被阻挡的部分，测量光纤10或14的外径A。如图4A和4B所示，在测量横截面是多边形的光纤的外径时，出现横截面的外径随观察角度而不同的角度相关性。
利用图3～4B所示的外径测量方法，图7示出在测量具有三角形横截面的光纤的外径的情况下的角度相关性，图8示出在测量具有正方形横截面的光纤的外径的情况下的角度相关性。在这种情况下，外接所述多边形横截面的圆的半径被归一化为1。对于规则多边形，边数越少，偏移模式的抑制就越大。在概念上，可以认为，形状偏离圆形的程度越大，则偏移模式的抑制就越大(确切地说，可利用光线跟踪法等来计算)。因此，与具有正方形横截面相比，具有三角形横截面可以更有效地抑制偏移模式。另一方面，从外径可控性的观点来看，外径的随角度变化的最大直径与最小直径之差(确切地说，该差值相对于平均外径的比率)越小，则外径就越稳定。在三角形和正方形的情况下，最大直径与最小直径之差相对于平均外径的比率分别为27％和37％。因此，对于三角形横截面而言，外径可控性更好。因此，在横截面是三角形的情况下，偏移模式抑制和外径稳定性更好。这是第二包层与最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性的优点。
接着，将给出使光纤预型体转变为所需结构的光纤的光纤拉制步骤的描述，以及上述专利文献1～3中所公开的常规光纤低可制造性的描述。注意在实际光纤制造中，大多数情况下多边形的角度呈现出一定的圆化，这是因为制造工艺包括施加热的步骤。而且，相对于规则多边形，从加工精度的观点来看，规则多边形可发生少许变形，但是这种相对于理论形状的偏差并不影响偏移模式可控性和外径稳定性。因此，仅仅需要为基本多边形或基本规则多边形，而且所述基本多边形或基本规则多边形还包括具有制造变形的多边形。
光纤预型体是圆柱形玻璃体，其中虽然其具有与光纤或者光纤的一部分相同的横截面折射率曲线，但是其外径是光纤的几倍到几千倍。在制造过程中，通过在加热炉中降低光纤的粘度并从炉的底部牵引所述预型体的下端，使光纤变得细长并制成具有所需外径的玻璃光纤。该过程称为光纤拉制。通过利用各种方法控制炉温、张力、牵引速度、外径等，可以获得所需的玻璃光纤。通常，在该拉制步骤之后，立即实施利用树脂或聚合物涂覆光纤外侧并固化的步骤，由此提供保护树脂层或聚合物包层。使用具有热固化特性或UV固化特性的树脂或聚合物，并在涂覆之后使光纤经过置于下侧的热源或UV光源，可以在光纤拉制过程中以在线方式展开保护树脂层或聚合物包层。而且，通过将它们串联设置，可以同时提供聚合物包层和保护树脂层。
在这种光纤拉制步骤中，影响常规D-形包层结构或多边形包层结构的可制造性的主要因素是难以测量和控制光纤的外径。一般而言，在光纤的外径测量/控制中，当测量通过在线激光扫描等获得的“外径”时，实施外径控制以使测量的外径变得恒定。在此所涉及的光纤外径可以指包括聚合物或树脂的外径，或者是在涂覆聚合物等之前的仅玻璃部分(内包层区域)的外径。这种选择取决于应该对何者进行更精确地控制。在本发明的情况下，由于抽运光在内包层(即玻璃包层)中的传播控制是重要的，因此玻璃部分的直径控制是重要的。为此，优选测量和控制玻璃部分的外径。非专利文献2等公开了外径测量方法的许多例子。而且，专利文献4和专利文献5公开了光纤拉制工艺以及外径测量和控制方法。
在此，在普通的光纤拉制工艺中，光纤的玻璃的外周形状(在本发明的情况下，是指从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状)通常是圆形。在具有圆形横截面的光纤的情况下，在任意观察角度下，光纤的外径都是恒定的。
但是，例如在专利文献3公开的D-形包层结构的情况下，在包括被研磨成D-形的边的区域的角度下，与不包括这种边的角度相比，测量的外径要小。外径测量设备通常固定在预定位置，并且从一个方向测量外径(参考专利文献5)。外径测量方向可以是偏移90度的两个方向，但是由于设备成本随外径测量设备的数量而增加，因此这对于制造廉价光纤而言是不利的。
另一方面，当拉制光纤时，由于在光纤缠绕和拉制过程中的扭曲等导致光纤在测量外径的位置处没有恒定地保持相同角度，因此在光纤拉制过程中发生角度波动。因此，外径测量设备相对于光纤轴的相对角度不是随时间恒定的。亦即，在拉制横截面为非圆形的光纤的情况下，根据在光纤拉制过程中的角度波动，当光纤外径由于转动而在长度方向上发生波动时，光纤外径的测量值检测不正确(即尽管在实际中实施均匀直径拉制，但是将会检测到由于角度所导致的直径波动)。由于外径控制试图基于这种直径波动数据来控制外径，因此实际光纤外径以波动告终，因而难以均匀地拉制光纤直径。
这甚至在多边形光纤的情况下也导致相同的结果。因此，由于因在纵向上光学特性变化导致发生微弯曲损失和缺陷部分的长度因光纤直径不规则性而变长，因而产生光纤良品率没有改善以及光纤成本增加的问题。
在本发明中，由于从外侧算起的第二包层与最外层包层之间的边界形状构造成不具有二重轴对称性，因此可以减小内包层外径的随角度变化的最大直径与最小直径之差(更确切地说，该差值相对于内包层的平均外径的比率)。因此，可以容易地控制光纤的外径并且可以制造具有良好的良品率的光纤。因此，可以制造价格合理的稀土掺杂纤芯多包层光纤。
接着，将描述对外径控制的影响最小化的要求。基本上，期望最大直径与最小直径之差相对于平均直径的比率较小。根据本发明人的深思熟虑，当该差值的比率为7％以下时，可以改善光纤外径的良品率，并优选为3％以下。相反，甚至在不具有二重轴对称性的光纤的情况下，当形成多边形横截面以使所述差值的比率降低至小于1％时，由于外周形状更接近圆形而导致偏移模式的抑制不充分。而且，在该情况下，随着边数的增加，加工变得更复杂并且需要更多的人工，因而从成本观点考虑是不期望的。在此意义上，多边形的边数应该限制为15以下。
此外，当使横截面成为规则多边形时，优选考虑易于进行加工和光纤相互连接。而且，为了使最大直径与最小直径之差相对于平均直径的比率为7％以下，优选五边以上的多边形。另一方面，从人工和偏移模式抑制的观点考虑，17边以上的多边形是不优选的。具体而言，从偏移模式抑制和降低成本的观点考虑(光纤拉制稳定性、多边形加工)，五边形、七边形和九边形是优选的。根据本发明人的研究，其中七边形是最平衡的。图9是示出在七边形横截面的情况下外径与角度关系的图。作为对照，图10示出表示各多边形与最大直径和最小直径之差相对于平均直径的比率之间关系的数值计算结果。
在使用本发明的稀土掺杂纤芯多包层光纤制造的光纤放大器和光纤激光器中，由于光纤部分的偏移模式被抑制和成本降低，因此实现了具有高放大效率的高性能和低成本的器件。
实施例
〔实施例1〕
制造如图11所示内包层的横截面形状为规则七边形的七边形双包层光纤。在图11中，附图标记23表示纤芯，24表示内包层，25表示由聚合物制成的外包层，26表示七边形双包层光纤。光纤预型体的制造方法是VAD法和溶液法的组合，并且在将内包层的外周修整为规则七边形之后，在控制外径的同时拉制光纤。在该光纤拉制中，七边形的外接圆为约400μm，纤芯直径为约20μm，纤芯的相对折射率差(Δ)为约0.13％。利用镱(Yb)作为稀土元素，实施掺杂至约1wt％。而且，在拉制光纤上涂覆厚度约20μm的UV固化聚合物包覆剂，然后使其固化以形成外包层。
作为对比例，制造如图1所示的具有圆形横截面的内包层的双包层光纤，其材料和尺寸与实施例1相同。
图12示出七边形双包层光纤与圆形双包层光纤(对比例)的Yb吸收与长度关系的比较图。图12表明，在吸收相对于长度成比例的情况下，这意味着没有偏移模式。相反，吸收随长度变长而减小的光纤是偏移模式大的光纤，因而放大效率变低。图12证明，对于加工成七边形的光纤(实施例1)而言，吸收相对于长度越成比例，则偏移模式就越小。
此外，作为另一个比较，制造内包层和外包层之间的边界为规则六边形的双包层光纤，其材料和尺寸与实施例1相同。图13示出在光纤拉制过程中在线测量光纤外径的结果。与六边形(对比例)相比，七边形具有更好的外径稳定性。而且，对于由此获得的光纤外径而言，在七边形的情况下，外径的可变化性更小，因此获得具有稳定性能的光纤。
〔实施例2〕
制造如图2所示的从外侧算起的第二包层的横截面形状为规则七边形的三包层光纤。光纤预型体的制造方法是MCVD法和溶液法的组合，并且在将第二包层的外周研磨为规则七边形之后，在控制外径的同时拉制光纤。七边形的外接圆为约400μm，纤芯直径为约30μm，纤芯的相对折射率差(Δ)为约0.13％。利用镱(Yb)作为稀土元素实施掺杂至约2wt％。而且，在拉制光纤上涂覆厚度约20μm的UV固化聚合物包覆剂，然后使其固化以形成外包层。
使用该光纤试制光纤激光器，结果可获得斜率效率为55％的高抽运光利用效率的光纤激光器。
〔其它实施例〕
表1示出实施例3～11的试制光纤的列表。
表1
  单位   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   实施例7   实施例8   实施例9   实施例10   实施例11
  包层数   -   2   3   2   2   2   2   2   2   4
  玻璃包层数   -   1   2   1   1   1   1   1   1   3
  聚合物包层数   -   1   1   1   1   1   1   1   1   1
  边数   -   5   9   7   7   5   7   7   9   7
  预型体制造方法   -   VAD+溶液   MCVD+溶液   VAD+喷涂   MCVD+溶液   MCVD+溶液   VAD+喷涂   MCVD+溶液   PCVD   MCVD+溶液
  外径   μm   420   430   130   125   135   270   140   140   350
  玻璃包层直径   μm   385   392   125   110   124   245   124   125   320
  最内层包层直径   μm   -   85   -   -   -   -   -   -   105
  纤芯直径   μm   30   20   10   5   7   10   20   5   20
  相对折射率差＊   ％   0.11   0.08   0.15   0.70   0.42   0.12   0.13   1.4   0.12
  掺杂稀土元素   -   Yb   Yb   Er   Er/Yb   Yb   Yb   Yb   Tm   Yb
  掺杂浓度   wt％   1.5   2.7   2.0×103wt ppm   Er：4.5×103wt ppmYb：5.5×103wt ppm   0.8   2.1   1.8   7.0×102wt ppm   3.5
表1示出本发明的广阔应用范围，并且没有具体示出与对比例相比较的结果。
对于实施例3～11的稀土掺杂纤芯多包层光纤，获得了与上述实施例相同的效果。
工业实用性
如上所述，根据本发明，能够以低成本提供具有显著的偏移模式抑制效果的稀土掺杂纤芯多包层光纤。

Claims (8)

1.一种稀土掺杂纤芯多包层光纤，包括：
包含稀土元素的纤芯；和
包围所述纤芯的多个包层；其中
所述多个包层的最外层包层由聚合物包层制成；
所述多个包层具有多边形内包层；并且
从外侧算起的第二包层与所述最外层包层之间的边界形状不具有二重轴对称性。
2.根据权利要求1所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤，其中
所述多边形内包层的横截面的最大外径与最小外径之差是平均外径的6％或更低，和
所述多边形内包层的横截面具有15个边或更少边。
3.根据权利要求1或2所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤，其中所述多边形内包层的横截面基本是具有五个边或更多边并且不具有二重轴对称性的规则多边形。
4.根据权利要求3所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤，其中所述规则多边形为五边形、七边形或九边形。
5.根据权利要求1所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤，其中所述光纤包含Yb或Er中的至少一种作为所述稀土元素。
6.根据权利要求1所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤，其中所述多包层光纤是双包层光纤。
7.一种光纤放大器，其具有根据权利要求1所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤作为光放大介质。
8.一种光纤激光器，其具有根据权利要求1所述的稀土掺杂纤芯多包层光纤作为光放大介质。
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