CN1892268A - 保偏光纤和光纤陀螺 - Google Patents

Abstract

一种保偏光纤包括：芯；一对应力施加部分，在该芯的每侧设置一个；以及包层，围绕该芯和应力施加部分；其中当该保偏光纤用在0.81μm到0.87μm的波长时，以2m的纤长度测得的截止波长长于所使用的波长，并且当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰等于或小于－35dB/100m。

Description

保偏光纤和光纤陀螺

相关申请的交叉引用

本申请基于2005年6月29日提交日本专利局的日本专利申请No.2005-190246并且要求其优先权，其公开通过引用整体结合于此。

技术领域

根据本发明的装置、***和方法涉及一种保偏光纤，其适合用于生产光纤陀螺，该光纤陀螺在移动体如飞行器上用于精确的姿态和位置控制。更具体地，本发明涉及一种保偏光纤，其性能在以小弯曲半径弯曲时不容易恶化并且具有稳定的性能，并且涉及使用该保偏光纤的光纤陀螺。

背景技术

保偏光纤是能够实施光传输同时保持线性偏振的单模光学波导(单模纤)。图1示出其典型结构。保偏光纤1由中央芯2，设置在关于该芯2的相对侧的一对应力施加部分3a和3b，以及围绕芯2和应力施加部分3a和3b的包层4形成。该保偏光纤1的应力施加部分3a和3b是一对玻璃区域，用于引起芯2中的双折射，其在长度方向上延伸，并且其分开提供在包层4内并且设置在关于直径而相对的位置。其一种迄今为止已知的类型的特征在于应力施加部分3a和3b的热膨胀系数与包层4不同，并且应力施加部分3a和3b的至少一个的横截面的尺度大于芯2的直径。包括这种结构的保偏光纤称为PANDA(保偏和减吸光纤)。

传统地已经采用保偏光纤作为用于耦合表现偏振相关性的光学部件的光纤。另外，保偏光纤本身被制造为形成光学传输部件，例如纤光栅和光纤耦合器，以便于它们使用在光学传输装置和各种类型的测量设备、例如光纤陀螺仪中(见日本未审查专利申请，第一次公布No.63-106519)。

每个传统的保偏光纤通常具有如图1中示出的结构，包括包层，其直径(下文中简称为“包层直径”)是125μm，并且由于容易制造这样的纤，它们可以以均匀的质量而制造，并且可以容易地耦合到传统的基于石英的光学波导纤。

将具有前述特性的这种保偏光纤投入验证测试。在具有60mm到40mm直径的线轴中，每个测试的纤被缠绕在具有对应于验证测试结果的直径的线轴上。之后，它们被结合或安装到光学传输装置和各种类型的测量设备中。这样的线轴直径是考虑施加到包层上的变形量对可靠性的可能影响和由于弯曲导致的对光纤特性的影响而设置的。

在光纤陀螺仪、例如其中纤待围绕小直径线轴或以小弯曲半径缠绕的保偏光纤中，如果该纤如通常那样具有直径为125μm的包层，则出现变形导致强度减小的问题，因此导致恶化的可靠性。响应于此，已经开发了一种具有80μm的小包层直径的保偏光纤(日本未审查专利申请，第一次公布No.2003-337238，Fujikura Technical Review，No.85，第1到第9页(1993年10月公布)，以及http：//www.fibercore.com/06hb-hbg.php(Fibercore Limited的主页))。

上述Fuiikura Technical Review公开了一种保偏光纤，其中包层被作到80μm的微小直径，用于在陀螺仪中使用。此用于陀螺仪的保偏光纤被构造成：为了减小微弯损失，该纤具有比传统保偏光纤大的芯和包层之间的相对折射率差Δ(下文中简称为“相对折射率差”)，并且该纤具有较小的模场直径(下文中称为“MFD”)。

但是，如上面描述的，如果MFD被作得较小，则产生以下缺点，即由于当执行熔接时引起的轴偏离而导致接头损耗趋向于增加。

日本未审查专利申请，第一次公布No.2003-337238公开了经优化且被设计用来解决上述问题的纤参数。更具体地，此专利公布公开了一种保偏光纤，其包括芯，提供在关于该芯的相对侧的一对应力施加部分，以及围绕该芯和应力施加部分的包层，其中包层的直径在70μm和90μm之间，应力施加部分的直径在21μm和32μm之间，应力施加部分之间的距离在6μm和17μm之间，并且相对折射率差(芯和包层之间)是在0.3％和0.5％之间。

另外，Fibercore Limited提供了用于光纤陀螺仪的纤。其规格如下：截止波长在680nm和780nm之间，并且(具有MFD 4.2μm的纤的)包层的直径是80μm。根据他们的小册子，当围绕外直径为40mm的线轴缠绕500m的该纤时，得到-27dB的偏振串扰。但是，当该纤以更长的长度围绕更小直径的线轴缠绕时，偏振串扰恶化。

发明内容

本发明是在上述情况的启示下完成的。本发明的一示例目的是提供一种保偏光纤，其中即使当该纤围绕较小直径的线轴缠绕其较长长度时偏振的恶化也是小的，并且提供一种使用此保偏光纤的光纤陀螺仪，该陀螺仪的尺寸小并且具有高性能。

为了实现上述的目的，根据本发明的第一示例方面，一种保偏光纤包括：芯；一对应力施加部分，在该芯的每侧设置一个；以及包层，围绕该芯和应力施加部分；其中当该保偏光纤用在0.81μm到0.87μm的波长时，以2m的纤长度测得的截止波长长于所使用的波长，并且当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰等于或小于-35dB/100m。

根据本发明的第二示例方面，一种保偏光纤包括：芯；一对应力施加部分，在该芯的每侧设置一个；包层，围绕该芯和应力施加部分；以及涂层，围绕该包层；其中该包层的直径在70μm到90μm的范围内；涂层的直径在160μm到180μm的范围内；每个应力施加部分的直径在20μm到35μm的范围内；应力施加部分之间的距离在4μm到7μm的范围内；芯和包层之间的相对折射率差是在0.60％到0.85％的范围内；并且以2m的纤长度测得的截止波长是在0.85μm到0.92μm的范围内。

根据本发明的第三示例方面，一种保偏光纤包括：芯；一对应力施加部分，在该芯的每侧设置一个；包层，围绕该芯和应力施加部分；以及涂层，围绕该包层；其中该包层的直径在70μm到90μm的范围内；涂层的直径在160μm到180μm的范围内；每个应力施加部分的直径在20μm到35μm的范围内；应力施加部分之间的距离在4μm到7μm的范围内；芯和包层之间的相对折射率差是在0.60％到0.85％的范围内；以2m的纤长度测得的截止波长比所使用的波长长；并且当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰等于或小于-35dB/100m。

在根据第一到第三方面的任何一个的保偏光纤中，模式双折射可以在5.5×10^-4到8.0×10^-4的范围内，并且在0.85μm波长的模场直径可以在4.0μm到4.4μm的范围内。

提供了一种光纤陀螺，包括根据本发明的上述示例方面之一的保偏光纤，其中具有500m长度的纤缠绕在具有60mm或以下直径的卷轴上。

根据本发明的示例保偏光纤，即使包层的直径被减小到70μm到90μm内并且更具体地77μm到83μm内，也可以得到优良的保偏特性或性质。另外，以2m的纤长度测得的截止波长比所使用的波长长，并且因此，甚至当该纤以更长纤长度缠绕在具有更小直径的绕线筒上时也可以减小串扰的恶化。结果，可以实现具有进一步减小的尺寸的高性能型光纤陀螺。

根据本发明的一个示例实施例的纤陀螺包括这样的结构，其中具有500m或以上长度的根据本发明的保偏光纤缠绕在具有60mm或以下直径的卷轴上。因此，该纤陀螺可以具有更有利的偏振串扰特性并且在尺寸上比现有产品进一步减小。结果，有可能减小不同类型装置的尺寸，每个所述装置都结合了诸如上述光纤陀螺的纤陀螺。

本发明的上述的和进一步的示例目的、特征和优点将通过下面对其特定实施例的详细描述，特别是当结合附图时的考虑而变得明显，所述附图中各个图中的类似的参考数字用于表示类似的部件。

附图说明

对本领域技术人员来说，本发明的上述示例特征和优点将通过下面参考附图对其示例实施例的详细描述而变得更明显。

图1是示意横截面图，示出示例的保偏光纤。

图2是曲线图，示出当缠绕在绕线筒上时的截止波长相对于2m截止波长的截止偏移量。

图3是曲线图，示出偏振串扰的长度方向相关性。

图4是曲线图，示出当改变相对折射率差时MFD和截止波长之间的关系。

图5是曲线图，示出应力施加部分之间的距离与应力施加部分的直径之间就模式双折射而言的关系。

具体实施方式

下文中将参考附图详细描述本发明的示例实施例。注意其共有的(或可以共同使用的)部分和部件由相同的参考数字指示，并且将适当地省略其重复描述。

首先，在执行卷线筒缠绕时，本发明人测量并确定了截止波长(下文中适当地缩写成“截止”)的变化。表1列出关于截止波长对弯曲半径和纤长度的依赖性的测量结果。

                                表1

A＝弯曲半径

B＝纤长度

截止偏移量＝当纤长度为B m并且弯曲直径为A mm时的截止波长/当纤长度为2m并且弯曲直径为280mm时的截止波长

图2示出与根据ITU-T G 6505.3.2章中推荐的2m方法的截止波长(下文中适当地简称为“2m截止波长”)相比的偏移量。

根据典型光纤陀螺仪中采取的缠绕状况，纤长度在几百米和1km之间，并且弯曲半径在15mm和40mm之间。在图2中，在阴影区域内，弯曲半径小于或等于60mm并且纤长度大于或等于100m。考虑到裕度，与那些一般光纤陀螺仪中使用的相比，作为一个条件，截止偏移量被设置成较小。可以说在这些条件下当围绕卷线筒缠绕时截止波长被偏移到以前的0.925倍或以下。该2m截止波长应当小于或等于(850nm/0.925倍＝)919nm，以保证当工作波长是850nm并且当光纤以60mm弯曲半径和以100m纤长度缠绕在卷线筒上时在该纤的终端端的单模式工作。

接着，然后执行当在卷线筒上缠绕时有关偏振串扰的试验。当2m截止波长被设置成大于工作波长时，光通过入口端和与入口端的预定距离处的点之间的纤段以多模式传播。一旦形成较高阶模式(LP₁₁)和基本模式(LP₀₁)的模式耦合，则偏振串扰恶化。图3示出偏振串扰的纤长度依赖性。在使用具有1380nm的2m截止波长的光纤线并且缠绕半径是300mm并且相对折射率差Δ是0.32％的条件下，在1310nm波长处进行试验。在图3中，“MM区域”是其中光以多模式传播的区域，以及“SM区域”是其中光以单模式传播的区域。当纤长度是MM区域中那些纤的每个长度的两倍左右时，没有由较高阶模式所给予的影响。因此，可以得到-45dB/100m或以下的偏振串扰。这表明该两个模式之间几乎没有模式耦合。

图4示出当改变相对折射率差时MFD和弯曲损失的截止波长依赖性。如从图4中所示结果可以看到的，当MFD增加时，相对折射率差Δ减小。结果，由于弯曲损失导致的偏振串扰恶化变得明显。当2m截止波长被设置为小于或等于0.80μm时，有必要将相对折射率差Δ设置为0.60％。这里，当截止波长被设置为0.92μm时，相对折射率差Δ可以设置为0.70％。在此情形下，弯曲损失可以从10^-9dB/m的水平减小到10^-18dB的水平。因此，即使纤以比传统纤小的弯曲半径而弯曲，也可以防止由于弯曲损失而导致的偏振串扰的恶化。

根据上述的结果，在本发明的示例的保偏光纤中，相对折射率差Δ的目标是0.7％，截止波长的目标是0.9μm，并且MFD是在4.2μm和4.3μm之间。

图5是曲线图，示出应力施加部分之间的距离与应力施加部分的直径之间就模式双折射而言的计算关系。在如图1中所示的PANDA保偏光纤的情形中，模式双折射B可以由下面的等式(1)来表示(P.L.Chu等人：“Analytical Method for Calculation of Stress and MaterialBirefringence in Polarization-Maintaining Optical Fiber，”J.of LightwaveTechnology.Vol.LT-2，No.5，1984年10月)。

$B\≅\frac{2\mathrm{EC}}{1-v}({\mathrm{\α}}_2-{\mathrm{\α}}_3)T{\left(\frac{d_1}{d_2}\right)}^2\·\{1-3[1-2{\left(\frac{r}{b}\right)}^2]{\left(\frac{d_2}{b}\right)}^4+3{\left(\frac{r}{d_2}\right)}^2\cos 2\mathrm{\θ}\}...\left(1\right)$

在上述的等式(1)中，B是模式双折射，E是石英的杨氏模量，C是光弹性系数，v是泊松比，α₂是包层4的热膨胀系数，α₃是应力施加部分3a和3b的热膨胀系数，T是应力施加部分3a和3b的熔点与实际工作温度之间的差，d₁是应力施加部分3a和3b的半径，d₂是芯2的中心与应力施加部分3a或3b的中心之间的距离，并且b是包层4的半径。另外，r和θ指示保偏光纤1内的给定点关于原点即芯2的中心的坐标。当r＝0时，等式(1)表示保偏光纤1的模式双折射的中心值。

在等式(1)中，由下面的等式(2)表示的项由制成应力施加部分3a和3b的材料来确定。

$\frac{2\mathrm{EC}}{1-v}({\mathrm{\α}}_2-{\mathrm{\α}}_3)T...\left(2\right)$

应力施加部分3a和3b通常是由掺杂B₂O₃的石英制成的，并且以B₂O₃的重量浓度表示的B₂O₃的量优选地是21％或以下的质量百分比(见例如日本未审查专利申请号2002-214465)。

应力施加部分3a和3b的材料可以使用经验已知值表示如下：7830kg/mm²的E、0.186的v、以及1.69×10^-3的(α2-α3)T。

另外，由下面的等式(3)所表达的项由保偏光纤1的结构参数确定。

${\left(\frac{d_1}{d_2}\right)}^2\·\{1-3[1-2{\left(\frac{r}{b}\right)}^2]{\left(\frac{d_2}{b}\right)}^4+3{\left(\frac{r}{d_2}\right)}^2\cos 2\mathrm{\θ}\}...\left(3\right)$

较大的模式双折射b(或B)可以通过增加应力施加部分3a和3b的直径d(或D)和通过减小应力施加部分3a和3b之间的距离r(或R)而获得。

如从图5中看到的，在根据本发明的一个示例实施例的保偏光纤中，为了获得5.5×10^-4或以上的模式双折射，可以说优选的是应力施加部分的直径D是在大约20μm和35μm之间的范围中，应力施加部分之间的距离R是在大约4μm和7μm之间的范围中。考虑到成本和生产可控性，应力施加部分的直径D可以在大约20μm和27μm之间的范围中。

根据本发明的一个示例实施例，提供一种保偏光纤。此光纤包括：芯；一对应力施加部分，在该芯的每侧设置一个；以及包层，围绕该芯和应力施加部分；其中该保偏光纤用在0.81μm到0.87μm的波长；其中以大约2m的纤长度测得的截止波长长于所使用的波长；并且其中当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰等于或小于大约-35dB/100m。

为了获得如上述这种保偏光纤，包层的直径可以在大约70μm和90μm之间的范围中，涂层的直径可以在大约160μm和180μm之间的范围中；应力施加部分的直径可以在大约20μm和35μm之间的范围中，应力施加部分之间的距离可以在大约4μm和7μm之间的范围内，芯和包层之间的相对折射率差可以在大约0.60％和0.85％之间的范围中，并且以2m的纤长度测得的截止波长可以在大约0.85μm和0.92μm之间的范围中。

根据本发明的一个示例实施例，截止波长被设置为长于所使用的波长，并且因此有可能减小弯曲损失，同时将MFD保持在较高水平。即使当具有较长长度如大约500m到1000m长度的纤以小弯曲半径如大约15mm到40mm的半径缠绕时，也可以得到基本没有恶化的优良的保偏光纤。注意，当上述结构参数偏离上述范围时，可能不能减小弯曲损失同时将MFD保持在较高水平，并且因此，当长纤以小弯曲半径缠绕时，偏振串扰不可避免地恶化。

在根据本发明的示例保偏光纤中，模式双折射可以在大约5.5×10^-4到8.0×10^-4的范围内，并且在0.85μm波长的模场直径(MFD)可以在大约4.0μm到4.4μm的范围内。

以其模式双折射和模场直径在这样的范围内的结构，可以得到到***光学装置的低损耗耦合。

另外，本发明的示例光纤陀螺的特征在于该事实，即具有大约500m或以上长度的根据本发明的上述保偏光纤缠绕在具有大约60mm或以下直径的卷轴上。

通过使用这样的光纤陀螺，有可能减小整个***的尺寸同时保持其特性。

具有如图1所示横截面结构的保偏光纤被制造。那些保偏光纤的每个被设计成使一对应力施加部分3a和3b设置在关于芯2对称相对的位置，并且芯2和应力施加部分3a和3b由包层4所围绕。芯2是由具有比包层4的材料高的折射率的材料制成的，而应力施加部分3a和3b是由具有比芯2和包层4的材料高的热膨胀系数的材料制成的。

对于上述的材料，可以使用用于制造传统PANDA保偏光纤的任何材料。例如，根据本发明的一个示例实施例，一种结构被示例，其中芯2是由掺杂有GeO₂的石英玻璃(GeO₂掺杂的石英玻璃)，其中应力施加部分3a和3b的每个是由B₂O₃-SiO₂玻璃制成的，其中玻璃被如此掺杂B₂O₃，使得以B₂O₃的重量浓度表示的B₂O₃的量是大约17％到21％的质量百分比，并且其中包层4是由纯石英玻璃(SiO₂)制造的。

实例1：关于制造保偏光纤，首先，制造VAD(气相轴向沉积)预制件，包括由掺杂GeO₂的石英玻璃制成的芯区，以及由纯石英玻璃制成的包层区，并且具有0.70％的相对折射率差Δ。然后，通过在该预制件的外周上沉积石英玻璃并且烧结该预制件而得到用于PANDA保偏光纤的芯-包层预制件，从而实现预定的截止波长。之后，借助于超声钻在该芯-包层预制件中的预定位置处钻预定直径的孔，钻孔的方式是使孔位于关于芯区的沿直径相对的位置。每个孔的内表面被打磨并抛光到镜面光滑状态以获得钻孔的预制件。

另外，借助于MCVD(改进化学气相沉积)方法，制造由B₂O₃-SiO₂玻璃制成的应力施加预制件，其将被用作保偏光纤的应力施加部分。

这些应力施加预制件被***到钻孔的预制件中，并且之后该预制件在拉丝炉中被加热和拉丝以便获得直径为80μm的包层。在拉丝之后，该裸光纤被涂覆两个紫外可固化的丙烯酸酯树脂层以获得光纤线。此时，第一涂层的直径是大约125μm并且第二涂层的直径是大约170μm。对所获得的保偏光纤(1号)的结构参数和光学特性进行测量。表2给出其结果。

                         表2

	单位	No.1
			结构参数
相对折射率	％	0.70
			应力施加部分的直径	μm	21
应力施加部分之间的距离	μm	4.2
			包层直径	μm	80
涂层直径	μm	170
			光学特性	nm	850
MFD	μm	4.2
			拍长	mm	1.4
模式双折射	×10-4	6.1
			截止波长	μm	0.90
衰减	dB/km	2.4
			弯曲损耗	dB/m，2R＝20mm，@850nm	1.5×10-10
偏振串扰	dB/100m	-39

此实例的保偏光纤(1号)的结果如下。确认了尽管以2m截止波长测得的截止波长是0.90μm，当缠绕在直径为60mm的卷轴上时以10m纤长度测得的截止波长是0.85μm。还确认了当具有10m或以上长度的纤缠绕在直径小于60mm的卷轴上时，在0.85μm处表现出单模式。存在有利的结果表明当具有1000m长度的纤缠绕在直径60mm的卷轴上时偏振串扰是-39dB/100m。

实例2：关于制造保偏光纤，首先，制造VAD预制件，包括由掺杂GeO₂的石英玻璃制成的芯区，以及由纯石英玻璃制造的包层区，并且具有0.65％的相对折射率差Δ。然后，通过在该预制件的外周上沉积石英玻璃并且烧结该预制件而得到用于PANDA保偏光纤的芯-包层预制件，从而实现预定的截止波长。之后，借助于超声钻在该芯-包层预制件中的预定位置处钻预定直径的孔，钻孔的方式是使孔位于关于芯区的沿直径相对的位置。每个孔的内表面被打磨并抛光到镜面光滑状态以获得钻孔的预制件。

另外，借助于MCVD方法，制造由B₂O₃-SiO₂玻璃制成的应力施加预制件，其将被用作保偏光纤的应力施加部分。

这些应力施加预制件被***到钻孔的预制件中，并且之后该预制件在拉丝炉中被加热和拉丝以便获得直径为80μm的包层。在拉丝之后，该裸光纤被涂覆两个紫外可固化的丙烯酸酯树脂层以获得光纤线。此时，第一涂层的直径是大约125μm并且第二涂层的直径是大约170μm。对所获得的保偏光纤(2号)的结构参数和光学特性进行测量。表3给出其结果。

                          表3

	单位	No.1
			结构参数
相对折射率	％	0.65
			应力施加部分的直径	μm	20
应力施加部分之间的距离	μm	4.0
			包层直径	μm	80
涂层直径	μm	170
			光学特性	nm	850
MFD	μm	4.4
			拍长	mm	1.2
模式双折射	×10-4	7.0
			截止波长	μm	0.90
衰减	dB/km	2.2
			弯曲损耗	dB/m，2R＝20mm，@850nm	4.5×10-15
偏振串扰	dB/100m	-38

此实例的保偏光纤(2号)的结果如下。确认了尽管以2m截止波长测得的截止波长是0.90μm，当缠绕在直径为40mm的卷轴上时以10m纤长度测得的截止波长是0.83μm。还确认了当具有几米长度的纤缠绕在直径小于40mm的卷轴上时，在0.85μm处表现出单模式。存在有利的结果表明当具有1000m长度的纤缠绕在具有直径40mm的卷轴上时偏振串扰是-39dB/100m。

比较例：制造VAD预制件，包括由掺杂GeO₂的石英玻璃制成的芯区，以及由纯石英玻璃制成的包层区，并且具有0.60％的相对折射率差Δ。然后，通过在该预制件的外周上沉积石英玻璃并且烧结该预制件而得到用于PANDA保偏光纤的芯-包层预制件，从而实现预定的截止波长。之后，借助于超声钻在该芯-包层预制件中的预定位置处钻预定直径的孔，钻孔的方式是使孔位于关于芯区的沿直径相对的位置。每个孔的内表面被打磨并抛光到镜面光滑状态以获得钻孔的预制件。

另外，借助于MCVD方法，制造由B₂O₃-SiO₂玻璃制成的应力施加预制件，其将被用作保偏光纤的应力施加部分。

这些应力施加预制件被***到钻孔的预制件中，并且之后该预制件在拉丝炉中被加热和拉丝以便获得直径为80μm的包层。在拉丝之后，该裸光纤被涂覆两个紫外可固化的丙烯酸酯树脂层以获得光纤线。此时，第一涂层的直径是大约125μm并且第二涂层的直径是大约170μm。对所获得的保偏光纤(3号)的结构参数和光学特性进行测量。表4给出其结果。

                        表4

	单位	No.1
			结构参数
相对折射率	％	0.60
			应力施加部分的直径	μm	21

应力施加部分之间的距离	μm	4.2
			包层直径	μm	80
涂层直径	μm	170
			光学特性	nm	850
MFD	μm	4.2
			拍长	mm	1.4
模式双折射	×10-4	6.1
			截止波长	μm	0.82
衰减	dB/km	2.4
			弯曲损耗	dB/m，2R＝20mm，@850nm	3.3×10-17
偏振串扰	dB/100m	-26

此比较例的保偏光纤(3号)的结果如下。确认了以2m弯曲长度测得的截止波长是0.82μm。因此，在此情形中，由于纤长度和缠绕方式导致的截止波长的偏移不是问题。但是，其弯曲损耗比根据本发明的纤的弯曲损耗高。因此，当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰恶化到-26dB/100m的程度。

注意，在表2-4中，“衰减”是当每个纤以大缠绕半径缠绕时所导致的损耗，不包含弯曲损耗，而“弯曲损耗”是当纤以某个小缠绕半径(例如2R＝20mm)缠绕时所导致的损耗。

尽管已经特别示出并且参考其特定示例实施例描述了本发明，但并不是想要以限制性意义来理解此说明书。对本领域技术人员来说，通过参考本发明的说明书，所公开的实施例的各种修改以及本发明的可替选实施例将变得明显。因此预期可以在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下作出这样的修改。

Claims (9)

1.一种保偏光纤，包括：

芯；

两个应力施加部分，在所述芯的每侧设置一个；以及

包层，其围绕所述芯和所述应力施加部分；

其中当所述保偏光纤用在大约0.81μm的波长时，以2m的纤长度测得的截止波长长于所使用的波长；以及

当所述保偏光纤用在大约0.81μm的波长并且1000m长度的所述保偏光纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时，偏振串扰等于或小于-35dB/100m。

2.如权利要求1的保偏光纤，其中模式双折射在5.5×10^-4到8.0×10^-4的范围内，并且在0.85μm波长的模场直径在4.0μm到4.4μm的范围内。

3.一种光纤陀螺，包括缠绕在具有60mm或以下直径的卷轴上的500m长度的所述保偏光纤。

4.一种保偏光纤，包括：

芯；

两个应力施加部分，在所述芯的每侧设置一个；

包层，其围绕所述芯和所述应力施加部分；以及

涂层，围绕所述包层；

其中所述包层的外直径在70μm到90μm的范围内；所述涂层的直径在160μm到180μm的范围内；每个所述应力施加部分的外直径在20μm到35μm的范围内；所述应力施加部分之间的距离在4μm到7μm的范围内；所述芯和所述包层之间的相对折射率差是在0.60％到0.85％的范围内；并且以2m的纤长度测得的截止波长是在0.85μm到0.92μm的范围内。

5.如权利要求4的保偏光纤，其中模式双折射在5.5×10^-4到8.0×10^-4的范围内，并且在0.85μm波长的模场直径在4.0μm到4.4μm的范围内。

6.一种光纤陀螺，包括缠绕在具有60mm或以下直径的卷轴上的500m长度的如权利要求4的保偏光纤。

7.一种保偏光纤，包括：

芯；

两个应力施加部分，在所述芯的每侧设置一个；

包层，其围绕所述芯和所述应力施加部分；以及

涂层，围绕所述包层；

其中所述涂层在160μm到180μm的范围内；每个所述应力施加部分的外直径在20μm到35μm的范围内；所述应力施加部分之间的距离在4μm到7μm的范围内；所述芯和所述包层之间的相对折射率差在0.60％到0.85％的范围内；以2m的纤长度测得的截止波长比所使用的波长长；并且当具有1000m长度的纤缠绕在具有40mm直径的卷轴上时偏振串扰等于或小于-35dB/100m。

8.如权利要求7的保偏光纤，其中模式双折射在5.5×10^-4到8.0×10^-4的范围内，并且在0.85μm波长的模场直径在4.0μm到4.4μm的范围内。

9.一种光纤陀螺，包括缠绕在具有60mm或以下直径的卷轴上的500m长度的如权利要求7的保偏光纤。

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