Claims (39)
Заготовка оптического волокна, содержащая стекло центральной сердцевины, окруженное слоем стекла оболочки и находящееся в контакте с ним для формирования заготовки; причем заготовка имеет первый и второй конец и ось между ними, и слой оболочки, содержащий множество кольцеобразных сегментов, которые располагаются последовательно вдоль оси, при этом каждый сегмент характеризуется предварительно выбранной плотностью, отличной от соответствующих предварительно выбранных плотностей сегментов, непосредственно прилегающих к каждому сегменту, и плотность каждого сегмента либо выше, либо ниже, чем соответствующие плотности непосредственно прилегающих сегментов.An optical fiber preform comprising glass of a central core surrounded by a layer of glass of the sheath and in contact with it to form a preform; moreover, the workpiece has a first and second end and an axis between them, and a sheath layer containing many ring-shaped segments that are arranged sequentially along the axis, each segment having a preselected density different from the corresponding preselected densities of the segments immediately adjacent to each segment and the density of each segment is either higher or lower than the corresponding densities of directly adjacent segments.
2. Заготовка оптического волокна по п.1, отличающаяся тем, что сегменты, которые имеют предварительно выбранную плотность ниже, чем плотность прилегающих сегментов, содержат поры.2. The optical fiber preform according to claim 1, characterized in that the segments that have a preselected density lower than the density of adjacent segments contain pores.
3. Заготовка оптического волокна по п.2, отличающаяся тем, что сегменты, которые имеют предварительно выбранную плотность выше, чем плотность прилегающих сегментов, также содержат поры.3. The optical fiber preform according to claim 2, characterized in that the segments which have a preselected density higher than the density of adjacent segments also contain pores.
4. Заготовка оптического волокна по п.2, отличающаяся тем, что поры являются вытянутыми и их размер по длине ориентирован вдоль оси заготовки.4. The optical fiber preform according to claim 2, characterized in that the pores are elongated and their size along the length is oriented along the axis of the preform.
5. Заготовка оптического волокна по п.3, отличающаяся тем, что поры являются вытянутыми и их размер по длине ориентирован вдоль оси заготовки.5. The optical fiber preform according to claim 3, characterized in that the pores are elongated and their size along the length is oriented along the axis of the preform.
6. Заготовка оптического волокна по п.4, отличающаяся тем, что вытянутые поры формируют периодическую последовательность.6. The optical fiber preform according to claim 4, characterized in that the elongated pores form a periodic sequence.
7. Заготовка оптического волокна по п.5, отличающаяся тем, что вытянутые поры формируют периодическую последовательность.7. The optical fiber preform according to claim 5, characterized in that the elongated pores form a periodic sequence.
8. Заготовка оптического волокна по одному из п. 6 или 7, отличающаяся тем, что шаг периодической последовательности является таким, что оптическое волокно, вытянутое из заготовки до выбранного предварительно диаметра, содержит периодическую последовательность вытянутых пор, имеющую шаг в диапазоне от 0,4 до 20 мкм.8. The optical fiber preform according to one of claim 6 or 7, characterized in that the step of the periodic sequence is such that the optical fiber stretched from the preform to a preselected diameter contains a periodic sequence of elongated pores having a pitch in the range of 0.4 up to 20 microns.
9. Заготовка оптического волокна по одному из п. 6 или 7, отличающаяся тем, что вытянутые поры имеют диаметр и отношение диаметра к шагу периодической последовательности, которое находится в диапазоне значений приблизительно от 0,1 до 0,9.9. The optical fiber preform according to one of claim 6 or 7, characterized in that the elongated pores have a diameter and a diameter to step ratio of the periodic sequence, which is in the range of values from about 0.1 to 0.9.
10. Заготовка оптического волокна по п.1, отличающаяся тем, что стекло сердцевины имеет профиль показателя преломления, который выбирается из группы, состоящей из ступенчатого профиля, профиля со скругленными ступеньками, трапециевидного профиля, скругленного трапециевидного профиля, α-профиля и сегментированного профиля, где сегменты сегментированного профиля выбираются из группы, состоящей из пористого слоя, ступенчатого профиля, профиля с закругленными ступеньками, закругленного трапециевидного профиля и α-профиля.10. The optical fiber preform according to claim 1, characterized in that the core glass has a refractive index profile that is selected from the group consisting of a stepped profile, a profile with rounded steps, a trapezoidal profile, a rounded trapezoidal profile, an α-profile and a segmented profile, where the segments of the segmented profile are selected from the group consisting of a porous layer, a stepped profile, a profile with rounded steps, a rounded trapezoidal profile and an α-profile.
11. Заготовка оптического волокна по п.10, отличающаяся тем, что стекло сердцевины содержит кварцевое стекло, имеющее легирующую добавку, выбираемую из группы, состоящей из двуокиси германия, окиси алюминия, фосфора, титана, бора и фтора.11. The optical fiber preform of claim 10, wherein the core glass contains quartz glass having a dopant selected from the group consisting of germanium dioxide, aluminum oxide, phosphorus, titanium, boron and fluorine.
12. Заготовка оптического волокна по п.11, отличающаяся тем, что стекло сердцевины содержит двуокись кремния, легированную веществом, выбираемым из группы, состоящей из эрбия, иттербия, неодима, тулия и празеодима.12. The optical fiber preform according to claim 11, characterized in that the glass of the core contains silicon dioxide doped with a substance selected from the group consisting of erbium, ytterbium, neodymium, thulium and praseodymium.
13. Заготовка оптического волокна по п.1, отличающаяся тем, что плотность сегмента слоя оболочки имеет одну или две предварительно выбранных величины.13. The optical fiber preform according to claim 1, characterized in that the density of the segment layer of the shell has one or two preselected values.
14. Заготовка оптического волокна по п.13, отличающаяся тем, что сегмент слоя стекла оболочки, имеющий первое из двух предварительно выбранных значений плотности, представляет собой однородную первую структуру, и сегмент слоя стекла оболочки, имеющий второе из двух предварительно выбранных значений плотности, содержит пористую первую структуру.14. The optical fiber preform according to claim 13, wherein the segment of the shell glass layer having the first of two preselected density values is a uniform first structure, and the segment of the shell glass layer having the second of two preselected density values comprises porous first structure.
15. Заготовка оптического волокна по п.14, отличающаяся тем, что поры слоя оболочки, имеющего вторую предварительно выбранную плотность вытягиваются и имеют размер по длине, ориентированный вдоль оси заготовки.15. The optical fiber preform according to claim 14, characterized in that the pores of the shell layer having a second preselected density are elongated and have a length dimension oriented along the axis of the preform.
16. Заготовка оптического волокна по п.15, отличающаяся тем, что вытянутые поры формируют периодическую последовательность.16. The optical fiber preform according to claim 15, characterized in that the elongated pores form a periodic sequence.
17. Заготовка оптического волокна по п.16, отличающаяся тем, что шаг периодической последовательности является таким, что оптическое волокно, вытянутое из заготовки до предварительно выбранного диаметра, содержит периодическую последовательность пор, имеющую шаг в диапазоне от 0,4 до 20 мкм.17. The optical fiber preform according to claim 16, wherein the step of the periodic sequence is such that the optical fiber elongated from the preform to a preselected diameter comprises a periodic pore sequence having a pitch in the range from 0.4 to 20 μm.
18. Заготовка оптического волокна по п.13, отличающаяся тем, что сегмент слоя стекла оболочки, имеющий первое значение плотности из двух предварительно выбранных значений, представляет собой однородную первую структуру, имеющую диэлектрическую проницаемость, и сегмент слоя стекла оболочки, имеющего второе значение из двух предварительно выбранных значений плотности, содержит пористую первую структуру, где поры вытягиваются, и размер пор по длине ориентирован вдоль оси заготовки, и где вытянутые поры заполнены материалом, имеющим вторую диэлектрическую проницаемость, где первая и вторая диэлектрические проницаемости отличаются в три раза.18. The optical fiber preform according to item 13, wherein the segment of the shell glass layer having a first density value from two preselected values is a uniform first structure having a dielectric constant, and the segment of the shell glass layer having a second value of two pre-selected density values, contains a porous first structure, where the pores are elongated, and the pore size along the length is oriented along the axis of the workpiece, and where the elongated pores are filled with a material having a second and dielectric constant, where the first and second dielectric constant are three times different.
19. Заготовка оптического волокна по п.18, отличающаяся тем, что вытянутые заполненные поры формируют периодическую последовательность.19. The optical fiber preform according to claim 18, characterized in that the elongated filled pores form a periodic sequence.
20. Заготовка оптического волокна по п.19, отличающаяся тем, что шаг периодической последовательности является таким, что оптическое волокно, вытянутое из заготовки до предварительно выбранного диаметра, содержит периодическую последовательность пор, имеющую шаг в диапазоне от 0,4 до 20 мкм.20. The optical fiber preform according to claim 19, characterized in that the step of the periodic sequence is such that the optical fiber elongated from the preform to a preselected diameter contains a periodic pore sequence having a pitch in the range from 0.4 to 20 μm.
21. Оптическое волокно, содержащее стекло центральной сердцевины, окруженное слоем стекла оболочки и находящееся в контакте с ним для формирования оптического волокна, при этом оптическое волокно имеет первый и второй конец и ось между ними, и слой оболочки, содержащий множество кольцеобразных сегментов, которые располагаются последовательно вдоль оси, при этом каждый сегмент характеризуется предварительно выбранной плотностью, отличной от соответствующих предварительно выбранных плотностей сегментов, непосредственно прилегающих к каждому сегменту, и плотность каждого сегмента либо выше, либо ниже, чем соответствующие плотности непосредственно прилегающих сегментов.21. An optical fiber containing glass of a central core surrounded by a layer of glass of the sheath and in contact with it to form an optical fiber, the optical fiber having a first and second end and an axis between them, and a sheath layer containing a plurality of ring-shaped segments that are arranged sequentially along the axis, with each segment having a preselected density different from the corresponding preselected densities of the segments immediately adjacent to each segment, and the density of each segment is either higher or lower than the corresponding densities of directly adjacent segments.
22. Оптическое волокно, вытягиваемое из заготовки по любому из пп.1-7 или 10-20, в котором сердцевина имеет профиль показателя преломления и плотности сегментов, которые выбираются для обеспечения совместно с профилем сердцевины полной дисперсии, которая поочередно изменяется между положительными и отрицательными значениями по мере того, как плотность сегмента поочередно меняется между различными предварительно заданными плотностями, для создания оптического волокна, имеющего результирующую дисперсию, равную предварительно заданной величине.22. An optical fiber stretched from a preform according to any one of claims 1 to 7 or 10-20, in which the core has a profile of refractive index and segment density, which are selected to ensure complete dispersion together with the core profile, which alternately changes between positive and negative values as the segment density changes alternately between different predefined densities to create an optical fiber having a resulting dispersion equal to a predetermined rank.
23. Способ изготовления заготовки оптического волокна, содержащий следующие этапы: а) изготовление заготовки сердцевины, имеющей горизонтальную ось; b) изготовление множества стеклянных трубок, имеющих внутренний и внешний размер и горизонтальную ось; с) формирование вдоль горизонтальной оси в каждом множестве стеклянных трубок секций в количестве N уменьшенного внутреннего и внешнего размера, где N секций уменьшенного размера пространственно отделены одна от другой с помощью секции трубки; d) расположение множества трубок этапа с) в наборе, окружающем заготовку сердцевины, где горизонтальная ось заготовки сердцевины по существу параллельна горизонтальным осям трубок.23. A method of manufacturing a preform of an optical fiber, comprising the following steps: a) manufacturing a preform of a core having a horizontal axis; b) manufacturing a plurality of glass tubes having an inner and outer dimension and a horizontal axis; c) forming along the horizontal axis in each set of glass tubes sections in an amount N of reduced internal and external size, where N sections of reduced size are spatially separated from one another by means of a tube section; d) arranging the plurality of tubes of step c) in the set surrounding the core preform, where the horizontal axis of the core preform is substantially parallel to the horizontal axes of the tubes.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что трубки на этапе b) имеют форму поперечного сечения, выбираемую из группы, состоящей из круга, треугольника, параллелограмма и многоугольника.24. The method according to item 23, wherein the tubes in step b) have a cross-sectional shape selected from the group consisting of a circle, triangle, parallelogram and polygon.
25. Способ по п.23, отличающийся тем, что последовательность является случайной.25. The method according to item 23, wherein the sequence is random.
26. Способ по п.23, отличающийся тем, что последовательность является периодической.26. The method according to item 23, wherein the sequence is periodic.
27. Способ по п.23, отличающийся тем, что уменьшенный внутренний размер равен нулю.27. The method according to item 23, wherein the reduced internal size is zero.
28. Способ по п.23, отличающийся тем, что трубка имеет первую структуру и первую диэлектрическую проницаемость и в течение этапа или перед этапом формирования с) каждая из секций, которые пространственно отделяют N секций, заполняются материалом, имеющим вторую структуру и вторую диэлектрическую проницаемость, где первая диэлектрическая проницаемость отличается от второй диэлектрической проницаемости по меньшей мере в три раза.28. The method according to item 23, wherein the tube has a first structure and a first dielectric constant and during the stage or before the formation step c) each of the sections that spatially separate the N sections are filled with a material having a second structure and a second dielectric constant where the first dielectric constant differs from the second dielectric constant by at least three times.
29. Способ по п.23, отличающийся тем, что трубка имеет первую структуру и первое значение показателя преломления, и в течение этапа или перед этапом формирования с) каждая из секций, которые пространственно отделяют N секций, заполняются материалом, имеющим вторую структуру и второе значение показателя преломления, где первое значение показателя преломления больше, чем второе значение показателя преломления.29. The method according to item 23, wherein the tube has a first structure and a first refractive index value, and during the stage or before the formation step c) each of the sections that spatially separate N sections are filled with a material having a second structure and a second the value of the refractive index, where the first value of the refractive index is greater than the second value of the refractive index.
30. Способ по п.23, отличающийся тем, что кроме того включает следующие этапы: е) включение последовательности на этапе d) во внешнюю трубку; и f) сжатие внешней трубки на последовательности.30. The method according to item 23, wherein in addition it includes the following steps: e) incorporating the sequence in step d) into the outer tube; and f) compressing the outer tube in sequence.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что кроме того включает этап осаждения частиц стеклянного порошка на внешнюю трубку.31. The method according to p. 30, characterized in that it further includes the step of deposition of particles of glass powder on the outer tube.
32. Способ по п.23, отличающийся тем, что кроме того включает этапы: e) связывание последовательности трубок на этапе d) для удержания их в совмещенном состоянии по отношению друг к другу; и f) осаждение стеклянного порошка на обвязку.32. The method according to item 23, characterized in that it further includes the steps of: e) linking the sequence of tubes in step d) to keep them in alignment with respect to each other; and f) depositing the glass powder onto the strapping.
33. Способ по п.32, отличающийся тем, что этап связывания включает прикрепление стеклянных трубок друг к другу и расположенных внутри трубок к заготовке сердцевины путем нагревания трубок.33. The method according to p, characterized in that the bonding step involves attaching the glass tubes to each other and located inside the tubes to the core blank by heating the tubes.
34. Способ по п.32, отличающийся тем, что этап связывания включает прикрепление стеклянных трубок друг к другу и расположенных внутри трубок к заготовке сердцевины с использованием стеклоприпоя.34. The method according to p, characterized in that the bonding step involves attaching the glass tubes to each other and located inside the tubes to the core blank using glass solder.
35. Способ изготовления оптического волокна, содержащий следующие этапы: a) изготовление заготовки в соответствии с одним из пп. 23-34; b) запаивание одного конца стеклянных трубок; c) вытягивание оптического волокна с конца заготовки, противоположного концу заготовки, имеющему запаянные трубки; и d) приложение вакуума к концу заготовки, противоположному концу, который вытягивается.35. A method of manufacturing an optical fiber, comprising the following steps: a) manufacturing a preform in accordance with one of paragraphs. 23-34; b) sealing one end of the glass tubes; c) drawing the optical fiber from the end of the preform opposite the end of the preform having sealed tubes; and d) applying a vacuum to the end of the preform, the opposite end, which extends.
36. Способ изготовления оптического волокна, содержащий следующие этапы: a) изготовление заготовки сердцевины; b) изготовление множества стеклянных штабиков, имеющих форму поперечного сечения; c) расположение множества штабиков в наборе, окружающем заготовку сердцевины таким образом, что набор содержит множество пор; d) вставка набора штабиков и заготовки сердцевины в трубку для формирования вытянутой заготовки; e) вытягивание оптического волокна из вытянутой заготовки; и f) в ходе этапа е) приложение изменяющегося давления к трубке.36. A method of manufacturing an optical fiber, comprising the following steps: a) manufacturing a core preform; b) manufacturing a plurality of glass beads having a cross-sectional shape; c) arranging the plurality of piles in the set surrounding the core preform so that the set contains multiple pores; d) inserting a set of beads and core blanks into the tube to form an elongated blank; e) drawing the optical fiber from the elongated preform; and f) during step e) applying varying pressure to the tube.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что приложенное давление изменяется между атмосферным давлением и предварительно выбранным давлением ниже атмосферного давления.37. The method according to clause 36, wherein the applied pressure varies between atmospheric pressure and a pre-selected pressure below atmospheric pressure.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что предварительно выбранное давление является достаточным по меньшей мере для частичного сжатия пор.38. The method according to clause 37, wherein the pre-selected pressure is sufficient to at least partially compress the pores.
39. Способ по п.37, отличающийся тем, что приложенное давление изменяется между первым предварительно выбранным значением давления, большим или равным атмосферному давлению, и вторым предварительно заданным значением давления, большим, чем первое предварительно заданное значение давления.39. The method according to clause 37, wherein the applied pressure varies between a first pre-selected pressure value greater than or equal to atmospheric pressure, and a second pre-set pressure value greater than the first pre-set pressure value.