RU2707383C1 - Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber - Google Patents
Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707383C1 RU2707383C1 RU2019110726A RU2019110726A RU2707383C1 RU 2707383 C1 RU2707383 C1 RU 2707383C1 RU 2019110726 A RU2019110726 A RU 2019110726A RU 2019110726 A RU2019110726 A RU 2019110726A RU 2707383 C1 RU2707383 C1 RU 2707383C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output device
- core
- fibers
- housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/40—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means
- G02B6/403—Mechanical coupling means having fibre bundle mating means of the ferrule type, connecting a pair of ferrules
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано в производстве устройств ввода-вывода для многосердцевинного оптического волокна.The invention relates to fiber optics and can be used in the manufacture of input-output devices for multi-core optical fiber.
Создание нескольких сердцевин в поперечном сечении оптического волокна позволяет увеличить скорость передачи сигнала по сравнению с односердцевинными оптическими волокнами в число раз, соответствующее количеству сердцевин [1]. The creation of several cores in the cross section of an optical fiber makes it possible to increase the signal transmission rate in comparison with single core optical fibers by a number of times corresponding to the number of cores [1].
На сегодняшний день предложено множество конструкций многосердцевинных оптических волокон с различным количеством и геометрическим расположением сердцевин в поперечном сечении оптического волокна [2, 3, 4]. В работах [5, 6] предложена конструкция оптического волокна с девятнадцатью (19) сердцевинами, семь (7) внутренних сердцевин расположены гексагонально, центры двенадцати (12) внешних сердцевин расположены на окружности. To date, many designs of multi-core optical fibers with a different number and geometric arrangement of cores in the cross section of the optical fiber have been proposed [2, 3, 4]. In [5, 6], the construction of an optical fiber with nineteen (19) cores was proposed, seven (7) inner cores are located hexagonally, the centers of twelve (12) outer cores are located on a circle.
На фиг.1 показано расположение центров сердцевин в вышеуказанной конструкции оптического волокна. Центральная сердцевина имеет центр в точке O, вокруг нее расположены шесть сердцевин внутреннего ряда с центрами в точках O'1-O'6, центры сердцевин расположены на окружности с радиусом R1, равным также минимальному расстоянию между центрами соседних сердцевин Λ. Центры двенадцати сердцевин внешнего ряда расположены в точках O''1-O''6 и O'''1-O'''6, которые лежат на окружности с радиусом R2, равным R2=2Λsin(5π/12). Угол между прямыми, проведенными через точки O'N - O и O'''N - O, а также O'N - O и O''N - O, равны 2π/24 (например угол O''1-O-O'1 на фиг.1). Угол между двумя прямыми, проведенными через точку O и центры соседних сердцевин внешнего ряда, составляет 2π/12 (например угол O'''3-O-O''3 на фиг.1). Центры сердцевин, расположенные на расстоянии Λ, соответствующем минимальному расстоянию между сердцевинами, соединены отрезками на фиг.1. Figure 1 shows the location of the centers of the cores in the above optical fiber design. The central core has a center at point O, around it are six cores of the inner row with centers at points O'1-O'6, the centers of the cores are located on a circle with a radius R1 equal to the minimum distance between the centers of adjacent cores Λ. The centers of the twelve cores of the outer row are located at points O''1-O''6 and O '' '1-O' '' 6, which lie on a circle with a radius R2 equal to R2 = 2Λsin (5π / 12). The angle between the lines drawn through the points O'N - O and O '' 'N - O, as well as O'N - O and O''N - O, is 2π / 24 (for example, the angle O''1-O- O'1 in figure 1). The angle between two lines drawn through point O and the centers of adjacent cores of the outer row is 2π / 12 (for example, the angle O ″ 3-O-O ″ 3 in FIG. 1). The centers of the cores located at a distance Λ corresponding to the minimum distance between the cores are connected by segments in figure 1.
Данная конструкция оптического волокна позволяет снизить величину перекрестных помех для некоторых сердцевин по сравнению, например, с оптическим волокном с гексагональным расположением сердцевин и таким же расстоянием между центрами соседних сердцевин Λ (фиг.2). Это происходит за счет сокращения количества соседних сердцевин, расположенных на минимальном расстоянии Λ от данной сердцевины. Так, для сердцевин внутреннего ряда с центрами в точках О'N количество соседних сердцевин составляет пять, а для сердцевин внешнего ряда с центрами в точках O''N и O'''N – три (фиг.1). В случае гексагонального расположения сердцевин, количество соседних сердцевин, расположенных на расстоянии Λ, для сердцевин внутреннего ряда с центрами в точках О'N равно шести, для сердцевин внешнего ряда с центрами в точках O''N – трем, для сердцевин внешнего ряда с центрами в точках O'''N – четырем (фиг.1). Таким образом, в конструкции, представленной на фиг.1, перекрестные помехи для сердцевин внутреннего ряда и внешнего ряда с центрами в точках O'''N уменьшатся за счет снижения количества боковых сердцевин, расположенных на минимальном расстоянии Λ. This design of the optical fiber allows to reduce the amount of crosstalk for some cores in comparison with, for example, an optical fiber with a hexagonal arrangement of cores and the same distance between the centers of adjacent cores Λ (FIG. 2). This is due to a reduction in the number of neighboring cores located at a minimum distance Λ from a given core. So, for the cores of the inner row with centers at points O'N, the number of neighboring cores is five, and for the cores of the outer row with centers at points O''N and O '' 'N, three (Fig. 1). In the case of a hexagonal arrangement of cores, the number of neighboring cores located at a distance Λ for the cores of the inner row with centers at points O'N is six, for the cores of the outer row with centers at points O'N - three, for the cores of the outer row with centers at points O '' 'N - four (figure 1). Thus, in the design of FIG. 1, crosstalk for the cores of the inner row and the outer row with centers at points O ″ ″ N will be reduced by reducing the number of side cores located at a minimum distance Λ.
Кроме того, конструкция оптического волокна, изображенная на фиг.1, позволяет уменьшить диаметр поперечного сечения оптического волокна, что важно с точки зрения повышения механической надежности. Для предотвращения роста оптических потерь в сердцевинах, наиболее близко расположенных к краю оболочки из кварцевого стекла, минимальный внешний диаметр оптического волокна ограничен расстоянием от центра этих сердцевины до края оболочки из кварцевого стекла H. С помощью несложных геометрических построений, можно показать, что в конструкции оптического волокна, представленной на фиг.1, внешний диаметр оптического волокна может быть уменьшен по сравнению, например, с конструкцией с гексагональным расположением сердцевин (фиг.2), при одинаковом расстоянии от центра крайних сердцевин до края оболочки из кварцевого стекла H и одинаковом минимальном расстоянии между центрами соседних сердцевин Λ.In addition, the design of the optical fiber shown in figure 1, allows to reduce the diameter of the cross section of the optical fiber, which is important from the point of view of improving mechanical reliability. To prevent the growth of optical losses in the cores closest to the edge of the quartz glass shell, the minimum outer diameter of the optical fiber is limited by the distance from the center of these cores to the edge of the quartz glass shell H. Using simple geometric constructions, it can be shown that the optical design the fiber shown in figure 1, the outer diameter of the optical fiber can be reduced in comparison, for example, with a design with a hexagonal arrangement of cores (figure 2), with one the distance from the center of the outermost cores to the edge of the quartz glass shell H and the same minimum distance between the centers of adjacent cores Λ.
Перечисленные особенности делают структуру оптического волокна, представленную на фиг.1, более технологичной и предпочтительной для использования, по сравнению со структурой с гексагональным расположением сердцевин.These features make the structure of the optical fiber shown in figure 1, more technologically advanced and preferable for use, compared with the structure with a hexagonal arrangement of cores.
Вместе с тем, для обеспечения возможности практического применения многосердцевинных оптических волокон, выполненных вышеуказанным образом, необходимо создание устройств ввода-вывода, предназначенных для ввода или вывода излучения из каждой сердцевины многосердцевинного оптического волокна в отдельные односердцевинные волокна. However, to enable practical use of multi-core optical fibers made in the aforementioned manner, it is necessary to create input-output devices designed to input or output radiation from each core of the multi-core optical fiber into individual single-core fibers.
В настоящее время предложено несколько решений для конструкции устройств ввода-вывода для многосердцевинных оптических волокон. Currently, several solutions have been proposed for the design of input-output devices for multi-core optical fibers.
Одним из них является устройство ввода-вывода на объемных оптических элементах [7, 8, 9]. В таких устройствах излучение, выходящее из многосердцевинного оптического волокна, преобразуется с помощью линзы в несколько пучков, которые распространяются под разными углами. Затем каждый из пучков фокусируется на торец соответствующего односердцевинного оптического волокна. Недостатками устройств на объемных элементах являются сложная конструкция, состоящая из большого количества элементов, а также высокие массогабаритные показатели. One of them is an input-output device on volumetric optical elements [7, 8, 9]. In such devices, the radiation emerging from the multi-core optical fiber is converted using the lens into several beams that propagate at different angles. Then, each of the beams is focused on the end face of the corresponding single core optical fiber. The disadvantages of devices on volumetric elements are a complex structure consisting of a large number of elements, as well as high overall dimensions.
Другой тип устройств ввода-вывода основан на использовании интегрально-оптических технологий [10, 11, 12, 13]. Недостатком этого типа устройств является то, что для их создания требуется специальные, достаточно сложные, оборудование и технологические процессы. Another type of input-output devices is based on the use of integrated optical technologies [10, 11, 12, 13]. The disadvantage of this type of device is that for their creation requires special, quite complex, equipment and technological processes.
К третьему типу относятся волоконно-оптические устройства ввода-вывода [14, 15]. Такие устройства состоят из нескольких односердцевинных оптических волокон, объединенных в единую сборку. Геометрия расположения сердцевин на торце устройства ввода-вывода соответствует геометрии расположения сердцевин в многосердцевинном оптическом волокне. Волоконно-оптические устройства ввода-вывода имеют простую конструкцию и, как правило, более просты в изготовлении, чем другие виды устройств ввода-вывода. The third type includes fiber-optic input-output devices [14, 15]. Such devices consist of several single core optical fibers combined into a single assembly. The geometry of the arrangement of the cores at the end of the input-output device corresponds to the geometry of the arrangement of the cores in the multi-core optical fiber. Fiber optic input-output devices have a simple design and, as a rule, are simpler to manufacture than other types of input-output devices.
Технология, описанная в документе [15], основана на сборке и склеивании отрезков односердцевинных оптических волокон. Для придания им нужного геометрического расположения используются специальные направляющие. Для правильной фиксации выбранной геометрии расположения сердцевин необходим точный подбор параметров клеев, используемых для предварительной и финальной фиксации сборки оптических волокон. Неправильный выбор параметра клея может приводить к неточной геометрии расположения сердцевин, что приведет к высоким оптическим потерям на стыковку, а также механическому повреждению устройства ввода-вывода. The technology described in [15] is based on the assembly and bonding of single core optical fiber segments. To give them the desired geometric location, special guides are used. For the correct fixation of the selected geometry of the arrangement of the cores, an accurate selection of the parameters of the adhesives used for preliminary and final fixation of the assembly of optical fibers is necessary. Wrong choice of glue parameter can lead to inaccurate geometry of the arrangement of cores, which will lead to high optical losses on the docking, as well as mechanical damage to the input-output device.
Данная технология создания устройств ввода вывода обеспечивает изготовление устройств ввода-вывода с различным расположением сердцевин на торце. Известная технология позволяет, в том числе, изготавливать устройства ввода вывода для волокна с девятнадцатью сердцевинами. This technology for creating input-output devices provides the manufacture of input-output devices with different arrangement of cores at the end. Known technology allows, inter alia, to manufacture input-output devices for fibers with nineteen cores.
Недостатком решения, раскрытого в документе [15], является наличие подготовительных операций, таких как подготовка специальных направляющих, прецизионный выбор параметров клеев. Наличие данных подготовительных операций существенно усложняет процесс изготовления устройств ввода-вывода и снижает его технологичность.The disadvantage of the solution disclosed in the document [15] is the presence of preparatory operations, such as the preparation of special guides, the precision selection of adhesives. The presence of these preparatory operations significantly complicates the manufacturing process of input-output devices and reduces its manufacturability.
Указанных недостатков лишена технология изготовления устройства ввода-вывода для многосердцевинного волокна, раскрытая в документе [16] и выбранная в качестве ближайшего аналога заявленного решения.The indicated drawbacks are deprived of the manufacturing technology of an input-output device for a multi-core fiber disclosed in document [16] and selected as the closest analogue of the claimed solution.
Для изготовления устройства ввода-вывода использовался корпус, представляющий собой капилляр из кварцевого стекла с воронкой. Воронка изготавливалась при помощи раздутия участка капилляра на стеклодувном станке и последующего скалывания. Участки длиной 5-7 см односердцевинных оптических волокон помещались в плавиковую кислоту, где производилось их травление до достижения диаметра, равного расстоянию между центрами соседних сердцевин многосердцевинного волокна. Затем в воронку корпуса устройства ввода-вывода вводился клей, а, затем, помещались семь участков односердцевинных оптических волокон уменьшенного в результате травления диаметра, сложенных в гексагональном порядке. For the manufacture of an input-output device, a housing was used, which was a quartz glass capillary with a funnel. The funnel was made by blowing up a capillary section on a glass-blowing machine and subsequent chipping. Sections 5-7 cm long of single-core optical fibers were placed in hydrofluoric acid, where they were etched until a diameter equal to the distance between the centers of adjacent cores of the multi-core fiber was obtained. Then glue was introduced into the funnel of the housing of the input-output device, and then seven sections of single-core optical fibers of a reduced diameter as a result of etching were placed in a hexagonal order.
Концы участков волокон уменьшенного диаметра выступали из корпуса устройства ввода-вывода. Производилось связывание этих концов с помощью тонкой эластичной нити для получения необходимой структуры поперечного сечения устройства ввода-вывода. Затем производилось отверждение клея с помощью ультрафиолетового излучения. После этого производилась полировка торца полученного устройства ввода-вывода. При этом геометрия положения сердцевин односердцевинных оптических волокон на торце устройства ввода вывода являлась гексагональной и соответствовала расположению сердцевин в многосердцевинном волокне. The ends of the sections of fibers of reduced diameter protruded from the housing of the input-output device. These ends were connected using a thin elastic thread to obtain the necessary cross-sectional structure of the input-output device. Then the adhesive was cured using ultraviolet radiation. After that, the end face of the resulting input / output device was polished. In this case, the geometry of the position of the cores of single-core optical fibers at the end of the input-output device was hexagonal and corresponded to the arrangement of the cores in the multi-core fiber.
Ближайший аналог позволяет исключить из процесса создания устройств ввода-вывода подготовительные операции (подготовка специальных направляющих, прецизионный выбор параметров клеев), но не обеспечивает возможности создания устройства ввода-вывода для многосердцевинного оптического волокна с девятнадцатью сердцевинами. The closest analogue allows us to exclude preparatory operations from the process of creating I / O devices (preparation of special guides, precision selection of adhesive parameters), but does not provide the possibility of creating an I / O device for a multi-core optical fiber with nineteen cores.
Техническим результатом заявленного изобретения является возможность реализации технологического процесса создания устройства ввода-вывода для многосердцевинного оптического волокна с девятнадцатью сердцевинами без использования таких подготовительных операций, как подготовка специальных направляющих и прецизионный выбор параметров используемых клеев.The technical result of the claimed invention is the possibility of implementing the technological process of creating an input-output device for a multi-core optical fiber with nineteen cores without the use of such preparatory operations as the preparation of special guides and the precise selection of the parameters of the adhesives used.
Решение поставленной задачи и достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в способе изготовления устройства ввода-вывода для многосердцевинного волокна, включающем: использование корпуса, представляющего собой капилляр из стекла с воронкой; использование отрезков односердцевинных оптических волокон, содержащих концевые участки протяжённостью L с диаметром D, соответствующим расстоянию Λ между центрами соседних сердцевин многосердцевинного волокна; ввод клея в воронку корпуса устройства ввода-вывода; размещение в корпусе устройства ввода-вывода отрезков односердцевинных волокон; связывание указанных концевых участков волокон с помощью нити для получения заданной структуры поперечного сечения устройства ввода-вывода; полировку торца устройства ввода-вывода; в отличие от прототипа, перед размещением в корпусе устройства ввода-вывода осуществляют связывание нитью девятнадцати сложенных параллельно отрезков односердцевинных волокон в области полимерного покрытия; при этом размещение в корпусе устройства ввода-вывода вышеуказанных связанных девятнадцати отрезков односердцевинных волокон осуществляют таким образом, чтобы их концевые участки, имеющие диаметр D, выступали из капилляра; затем осуществляют ввод в петлю из нити концов девятнадцати отрезков односердцевинных волокон, имеющих диаметр D и выступающих из капилляра, после чего петля затягивается и держится в натяжении до момента отверждения клея.The solution of this problem and the achievement of the specified technical result is ensured by the fact that in the method of manufacturing an input-output device for multi-core fiber, which includes: using a housing, which is a glass capillary with a funnel; the use of segments of single-core optical fibers containing end sections of length L with a diameter D corresponding to the distance Λ between the centers of adjacent cores of the multi-core fiber; the introduction of glue into the funnel of the housing of the input-output device; placing pieces of single-core fibers in the housing of the input-output device; binding said fiber end portions with a yarn to obtain a predetermined cross-sectional structure of an input / output device; polishing the end of the input-output device; unlike the prototype, before being placed in the housing of the input-output device, nineteen parallel sections of single-core fibers are bound by a thread in a polymer coating region; the placement in the housing of the input / output device of the above-mentioned connected nineteen pieces of single-core fibers is carried out so that their end sections having a diameter D protrude from the capillary; then, the ends of nineteen segments of single-core fibers having a diameter D and protruding from the capillary are introduced into the loop of the thread, after which the loop is tightened and held in tension until the glue has cured.
Указанная совокупность операций позволяет достичь необходимого расположения волокон в корпусе устройства ввода-вывода для многосердцевинного волокна, содержащего девятнадцать сердцевин, без проведения подготовительных операций, таких как подготовка специальных направляющих и прецизионный выбор параметров клеев.The specified set of operations allows you to achieve the necessary location of the fibers in the housing of the input-output device for multi-core fibers containing nineteen cores, without preparatory operations, such as the preparation of special guides and precision selection of adhesives.
Устройство ввода-вывода для многосердцевинного оптического волокна, изготовленное вышеописанным способом, состоит из корпуса и нескольких односердцевинных оптических волокон. Диаметр оболочки каждого односердцевинного оптического волокна должен быть равен минимальному расстоянию между центрами соседних сердцевин в многосердцевинном оптическом волокне. При этом предполагается, что для каждой сердцевины это минимальное расстояние одинаково.An input-output device for a multi-core optical fiber made in the above manner consists of a housing and several single-core optical fibers. The sheath diameter of each single-core optical fiber should be equal to the minimum distance between the centers of adjacent cores in the multi-core optical fiber. It is assumed that for each core this minimum distance is the same.
В одном из возможных вариантов осуществления изобретения по независимому пункту формулы могут быть использованы стандартные телекоммуникационные световоды, диаметр оболочки из кварцевого стекла которых составляет 125 мкм. Совпадение диаметров концевых участков отрезков односердцевинных волокон D (фиг.3) с минимальным расстоянием между центрами соседних сердцевин в многосердцевинном волокне в этом случае достигается путем стравливания части оболочки из кварцевого стекла в плавиковой кислоте. Перед травлением производится очистка полимерного покрытия на длине, немного превышающей длину L. Затем производится травление до диаметра D на длине L. Между участком с диаметром D и полимерным покрытием может оставаться участок с диаметром 125 мкм ((31) фиг.3). Длина участка оптического волокна L, на котором производится травление, может составлять несколько, преимущественно 5 – 7 сантиметров, при этом длина всего отрезка волокна может составлять 1 – 3 метра.In one possible embodiment of the invention, independent telecommunication optical fibers with a silica glass cladding diameter of 125 μm can be used according to an independent claim. The coincidence of the diameters of the end sections of the segments of single-core fibers D (Fig. 3) with the minimum distance between the centers of adjacent cores in the multi-core fiber in this case is achieved by etching part of the quartz glass sheath in hydrofluoric acid. Before etching, the polymer coating is cleaned at a length slightly exceeding the length L. Then, etching is carried out to a diameter D at a length L. A section with a diameter of 125 μm may remain between the area with diameter D and the polymer coating ((31) of FIG. 3). The length of the optical fiber section L, on which the etching is performed, can be several, mainly 5–7 centimeters, while the length of the entire fiber segment can be 1–3 meters.
В другом возможном варианте осуществления изобретения по независимому пункту формулы для изготовления устройства ввода-вывода изготавливаются односердцевинные волокна с диаметром оболочки D из кварцевого стекла, равным минимальному расстоянию между центрами соседних сердцевин в многосердцевинном оптическом волокне. Указанные волокна также покрыты защитным полимерным покрытием. Для того, чтобы подготовить такие волокна к размещению в корпусе устройства ввода-вывода достаточно провести очистку полимерного покрытия на длине L.In another possible embodiment, according to an independent claim for the manufacture of an input / output device, single-core fibers are made with a silica glass cladding diameter D equal to the minimum distance between the centers of adjacent cores in a multi-core optical fiber. These fibers are also coated with a protective polymer coating. In order to prepare such fibers for placement in the housing of the input-output device, it is enough to clean the polymer coating along the length L.
Несколько отрезков односердцевинных волокон ((32) фиг.3), подготовленных одним из описанных выше способов, складываются параллельно друг другу и связываются в области полимерной оболочки (2) с помощью нити (33) так, как показано на фиг.3. Several pieces of single-core fibers ((32) of FIG. 3) prepared by one of the methods described above are folded parallel to each other and are bonded in the region of the polymer shell (2) using a thread (33) as shown in FIG. 3.
Корпусом устройства ввода-вывода является капилляр из стекла с воронкой (41) (фиг. 4). Внутренний диаметр капилляра должен быть таким, чтобы сборка из односердцевинных волокон могла быть позиционирована внутри капилляра. С одной стороны капилляра изготавливается воронка. Воронка изготавливается, например, при помощи раздувки участка капилляра на стеклодувном станке при подаче повышенного давления внутрь капилляра и последующего скалывания раздутого участка. The housing of the input-output device is a glass capillary with a funnel (41) (Fig. 4). The inner diameter of the capillary must be such that the assembly of single-core fibers can be positioned inside the capillary. A funnel is made on one side of the capillary. The funnel is made, for example, by blowing the capillary section on a glass-blowing machine by applying increased pressure inside the capillary and then splitting the swollen section.
В корпус устройства ввода-вывода (41), установленный вертикально, вводится клей (42), который заполняет весь объем капилляра. Клей необходим для фиксации оптических волокон внутри капилляра и для снижения трения при вводе сборки односердцевинных оптических волокон в капилляр. Далее в корпус (41) вставляется сборка односердцевинных оптических волокон (43). Длина участков односердцевинных волокон уменьшенного диаметра должна незначительно превышать длину капилляра, чтобы небольшой участок (44) пучка односердцевинных оптических волокон выступал из капилляра. Glue (42) is introduced into the housing of the input-output device (41), mounted vertically, which fills the entire volume of the capillary. Adhesive is necessary to fix the optical fibers inside the capillary and to reduce friction when inserting the assembly of single-core optical fibers into the capillary. Next, an assembly of single-core optical fibers (43) is inserted into the housing (41). The length of the sections of single core fibers of reduced diameter should slightly exceed the length of the capillary so that a small section (44) of the bundle of single core optical fibers protrudes from the capillary.
Для достижения необходимого расположения односердцевинных оптических волокон на торце устройства ввода-вывода, производится связывания сборки волокон (44), выступающих за корпус устройства ввода вывода, нитью (45). Девятнадцать односердцевинных оптических волокон, выступающий из капилляра, продевается в петлю из тонкой нити (45), после чего петля затягивается и держится в натяжении до момента отверждения клея. Для увеличения скорости отверждения может применяться клей, отверждаемый УФ-излучением.To achieve the required location of single-core optical fibers at the end of the input-output device, the assembly of fibers (44) protruding beyond the body of the input-input device is carried out by thread (45). Nineteen single-core optical fibers protruding from the capillary are threaded into a loop of thin thread (45), after which the loop is tightened and held in tension until the glue cures. To increase the curing speed, UV curable adhesive can be used.
При связывании сборки, состоящей из девятнадцати волокон с одинаковым диаметром, расположение волокон приобретает структуру, показанную на фиг. 5. Диаметры всех волокон одинаковые и равны D. Центральное волокно, показанное на фиг. 5 окружностью с центром в точке O, и шесть волокон внутреннего ряда, показанные на рисунке 5 окружностями с центрами в точках O'N, имеют гексагональное расположение, расстояние между центрами внутренних волокон равно диаметру волокон D. Волокна внешнего ряда показаны окружностями с центрами в точках O''N и O'''N. Если окружности внутреннего ряда касаются окружностей внешнего ряда в точках AN и BN, окружности внешнего ряда с центрами в точках O''N и O'''N касаются друг друга в точке CN, а прямая, проведенная через точки O и CN проходит также через точку O'N, то нетрудно показать, что углы между касательными к окружностям с центрами в точках O''N и O'''N, проведенными через точку O и точки DM, составляют 2π/6, откуда следует, что окружности внешнего ряда также касаются друг друга в точках DM. Длины отрезков, показанные на фиг. 5, соединяющих центры соседних сердцевин, равны диаметру волокон D. By bonding an assembly of nineteen fibers of the same diameter, the arrangement of fibers takes on the structure shown in FIG. 5. The diameters of all fibers are the same and equal to D. The central fiber shown in FIG. 5 by a circle centered at point O, and six fibers of the inner row shown in Figure 5 by circles with centers at points O'N, have a hexagonal arrangement, the distance between the centers of the inner fibers is equal to the diameter of the fibers D. The fibers of the outer row are shown by circles with centers at the points O``N and O '' 'N. If the circles of the inner row are tangent to the circles of the outer row at points AN and BN, the circles of the outer row with centers at the points O``N and O '' 'N are tangent to each other at the point CN, and the line drawn through the points O and CN also passes through point O'N, it is easy to show that the angles between the tangents to circles with centers at points O''N and O '' 'N drawn through point O and points DM are 2π / 6, which implies that the circles of the outer row also touch each other at the points of the DM. The lengths of the segments shown in FIG. 5 connecting the centers of adjacent cores are equal to the diameter of the fibers D.
Расположение волокон, показанное на фиг. 5, соответствует состоянию устойчивого равновесия, поскольку отклонение от данной структуры приводит к возникновению сил, действующих со стороны нити (51), стремящихся вернуть систему к исходной конфигурации. The fiber arrangement shown in FIG. 5 corresponds to the state of stable equilibrium, since deviation from this structure leads to the emergence of forces acting on the side of the thread (51), seeking to return the system to its original configuration.
После отверждения клея (42) торец полученного устройства ввода-вывода полируется. Расположение центров сердцевин на торце устройства ввода-вывода соответствует расположению центров сердцевин в многосердцевинном волокне, показанном на фиг.1.After curing the glue (42), the end face of the obtained input / output device is polished. The arrangement of the centers of the cores at the end of the input / output device corresponds to the arrangement of the centers of the cores in the multi-core fiber shown in FIG.
Для соединения с устройством ввода-вывода многосердцевинное оптическое волокно помещается в корпус из стекла, такой же, как и для устройства ввода-вывода ((41) фиг.4) и заклеивается в нем. Затем проводится полировка торца оптического волокна, заклеенного в корпус из кварцевого стекла. Затем торец многосердцевинного оптического волокна стыкуется с торцом устройства ввода-вывода, производится юстировка и соединение торцов с помощью клея. To connect to the input-output device, the multi-core optical fiber is placed in a glass case, the same as for the input-output device ((41) of FIG. 4) and sealed therein. Then, polishing the end of the optical fiber sealed in a quartz glass housing is carried out. Then the end face of the multi-core optical fiber is joined with the end face of the input-output device, the ends are aligned and glued together with glue.
Список источников информацииList of sources of information
1. D. J. Richardson, J. M. Fini and L. E. Nelson, “Space-division multiplexing in optical fibres,” Nature Photonics, Vol. 7, pp. 354-562 (2013).1. D. J. Richardson, J. M. Fini and L. E. Nelson, “Space-division multiplexing in optical fibers,” Nature Photonics, Vol. 7, pp. 354-562 (2013).
2. S. Inao, T. Sato, S. Sentsui, T. Kuroha, Y. Nishimura, “Multicore optical fiber,” in Proc. of Optical Fiber Communication Conference, p. WB1. (1979).2. S. Inao, T. Sato, S. Sentsui, T. Kuroha, Y. Nishimura, “Multicore optical fiber,” in Proc. of Optical Fiber Communication Conference, p. WB1. (1979).
3. H. Takara, A. Sano, T. Kobayashi, H. Kubota, H. Kawakami, A. Matsuura, Y. Miyamoto, Y. Abe, H. Ono, K. Shikama, Y. Goto, K. Tsujikawa, Y. Sasaki, I. Ishida, K. Takenaga, K. Matsuo, K. Saitoh, M. Koshiba, T. Morioka, “1.01-Pb/s (12 SDM/222 WDM/456 Gb/s) crosstalk-managed transmission with 91.4-b/s/Hz aggregate spectral efficiency,” in Proc. of European Conference of Optical Communications, Paper Th.3.C.1. (2012).3. H. Takara, A. Sano, T. Kobayashi, H. Kubota, H. Kawakami, A. Matsuura, Y. Miyamoto, Y. Abe, H. Ono, K. Shikama, Y. Goto, K. Tsujikawa, Y. Sasaki, I. Ishida, K. Takenaga, K. Matsuo, K. Saitoh, M. Koshiba, T. Morioka, “1.01-Pb / s (12 SDM / 222 WDM / 456 Gb / s) crosstalk-managed transmission with 91.4-b / s / Hz aggregate spectral efficiency, ”in Proc. of European Conference of Optical Communications, Paper Th.3.C.1. (2012).
4. S. Matsuo, K. Takenaga, K. Saitoh, K. Nakajima, Y. Miyamoto, T. Morioka, «High-Spatial-Multiplicity Multi-Core Fibres for Future Dense Space-Division-Multiplexing System», J. of Lightwave Technology, Vol. 34, No. 6, pp. 1464-1475 (2016).4. S. Matsuo, K. Takenaga, K. Saitoh, K. Nakajima, Y. Miyamoto, T. Morioka, “High-Spatial-Multiplicity Multi-Core Fiber for Future Dense Space-Division-Multiplexing System”, J. of Lightwave Technology, Vol. 34, No. 6, pp. 1464-1475 (2016).
5. K. Imamura, T. Gonda and R. Sugizaki, “19-core fiber with new core arrangement to realize low crosstalk,” in Proc. of OptoElectronics and Communications Conference / Australian Conference on Optical Fibre Technology, pp. 311-312 (2014).5. K. Imamura, T. Gonda and R. Sugizaki, “19-core fiber with new core arrangement to realize low crosstalk,” in Proc. of OptoElectronics and Communications Conference / Australian Conference on Optical Fiber Technology, pp. 311-312 (2014).
6. J. Sakaguchi, W. Klaus, B.J. Puttnam, J-M. D. Mendinueta, Y. Awaji, N. Wada, Y. Tsuchida, K. Maeda, M. Tadakuma, K. Imamura, R. Sugizaki, T. Kobayashi, Y. Tottori, M. Watanabe, R. V. Jensen, “19-core MCF Transmission System using EDFA with Shared Core Pumping Coupled in Free-space Optics,” in Proc. of European Conference of Optical Communications, Paper Th.1.C.6 (2013).6. J. Sakaguchi, W. Klaus, B.J. Puttnam, J-M. D. Mendinueta, Y. Awaji, N. Wada, Y. Tsuchida, K. Maeda, M. Tadakuma, K. Imamura, R. Sugizaki, T. Kobayashi, Y. Tottori, M. Watanabe, RV Jensen, “19- core MCF Transmission System using EDFA with Shared Core Pumping Coupled in Free-space Optics, ”in Proc. of European Conference of Optical Communications, Paper Th.1.C.6 (2013).
7. WO2014038514 (A1), Optical fiber connector between multicore fiber and single mode fiber; Изобретатели: K. Tetsuya [JP]; T. Yusaku [JP] Заявитель: Optoquest CO LTD [JP], Дата приоритета: 06.09.2012; дата публикации: 08.08.2016.7. WO2014038514 (A1), Optical fiber connector between multicore fiber and single mode fiber; Inventors: K. Tetsuya [JP]; T. Yusaku [JP] Applicant: Optoquest CO LTD [JP], Priority date: 09/06/2012; publication date: 08.08.2016.
8. W. Klaus, J. Sakaguchi, B. J. Puttnam, Y. Awaji, N. Wada, T. Kobayashi, M. Watanabe, “Free-space coupling optics for multi-core fibers,” IEEE Photon. Tech. Lett., Vol. 24, pp. 1902–1905 (2012).8. W. Klaus, J. Sakaguchi, B. J. Puttnam, Y. Awaji, N. Wada, T. Kobayashi, M. Watanabe, “Free-space coupling optics for multi-core fibers,” IEEE Photon. Tech. Lett., Vol. 24, pp. 1902-1905 (2012).
9. Y. Tottori, T. Kobayashi, and M. Watanabe, “Low Loss Optical Connection Module for Seven-Core Multicore Fiber and Seven Single-Mode Fibers,” IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 24, No. 21, pp. 1926-1928, (2012).9. Y. Tottori, T. Kobayashi, and M. Watanabe, “Low Loss Optical Connection Module for Seven-Core Multicore Fiber and Seven Single-Mode Fibers,” IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 24, No. 21, pp. 1926-1928, (2012).
10. JP6013953 (B2), Fan-in/Fan-out device for multiple core fiber connection, optical connection device, and optical connection method; Изобретатели: H. Takeyuki; S. Toshiki; Заявитель: Hitachi LTD [JP]; дата приоритета: 15.03.201; дата публикации: 25.09.2014.10. JP6013953 (B2), Fan-in / Fan-out device for multiple core fiber connection, optical connection device, and optical connection method; Inventors: H. Takeyuki; S. Toshiki; Applicant: Hitachi LTD [JP]; priority date: 03/15/2013; publication date: 09/25/2014.
11. T. Watanabe, M. Hikita, Y. Kokubun, “Laminated polymer waveguide fan-out device for uncoupled multi-core fibers,” Optics Express, Vol. 20, pp. 26317-26325 (2012).11. T. Watanabe, M. Hikita, Y. Kokubun, “Laminated polymer waveguide fan-out device for uncoupled multi-core fibers,” Optics Express, Vol. 20, pp. 26317-26325 (2012).
12. D. Suganuma, T. Ishigure, “Fan-in/out polymer optical waveguide for a multicore fiber fabricated using the Mosquito method,” Optics Express, Vol. 23, No. 2, pp. 1585-1593 (2015).12. D. Suganuma, T. Ishigure, “Fan-in / out polymer optical waveguide for a multicore fiber fabricated using the Mosquito method,” Optics Express, Vol. 23, No. 2, pp. 1585-1593 (2015).
13. R. R. Thomson, H. T. Bookey, N. D. Psaila, A. Fender, S. Campbell, W. N. MacPherson, J. S. Barton, D. T. Reid, and A. K. Kar, “Ultrafast-laser inscription of a three dimensional fan-out device for multicore fiber coupling applications”, Optics Express, Vol. 15, No. 18 , pp. 11691-11696 (2007).13. RR Thomson, HT Bookey, ND Psaila, A. Fender, S. Campbell, WN MacPherson, JS Barton, DT Reid, and AK Kar, “Ultrafast-laser inscription of a three dimensional fan-out device for multicore fiber coupling applications ”, Optics Express, Vol. 15, No. 18, pp. 11691-11696 (2007).
14. US9069116 (B2), Fan-in/Fan-out device for multicore fiber; Изобретатели: U. Hitoshi [JP]; O. Koji [JP]; T. Katsuhiro [JP]; S. Kunimasa [JP]; Заявители: Fujicura LTD [JP]; Univ Hokkaido Nat Univ Corp [JP]; дата приоритета: 17.06.2013; дата публикации: 18.12.2014.14. US9069116 (B2), Fan-in / Fan-out device for multicore fiber; Inventors: U. Hitoshi [JP]; O. Koji [JP]; T. Katsuhiro [JP]; S. Kunimasa [JP]; Applicants: Fujicura LTD [JP]; Univ Hokkaido Nat Univ Corp [JP]; priority date: 06/17/2013; publication date: 12/18/2014.
15. US9158064 (B2), Method for producing bundle structure including a plurality of optical fibers, method for connecting optical fibers, bundle terminal structure comprising capillary and optical fibers, and fiber connection structure comprising bundle terminal structure comprising capillary and optical fibers; изобретатели: S. Tsunetoshi [JP], W. Kengo [JP]; заявитель: Furukawa Electric CO LTD [JP]; дата приоритета: 09.03.201; дата публикации: 09.01.2014.15. US9158064 (B2), Method for producing bundle structure including a plurality of optical fibers, method for connecting optical fibers, bundle terminal structure component capillary and optical fibers, and fiber connection structure composed bundle terminal structure component capillary and optical fibers; inventors: S. Tsunetoshi [JP], W. Kengo [JP]; Applicant: Furukawa Electric CO LTD [JP]; priority date: 09.03.201; publication date: 01/09/2014.
16. O. N. Egorova, M. E. Belkin, D. A. Klushnik, S. G. Zhuravlev, M. S. Astapovich, and S. L. Semojnov, “Microwave signal delay line based on multicore optical fiber”, Physics of Wave Phenomena, Vol. 25, No. 4, pp. 289–292 (2017).16. O. N. Egorova, M. E. Belkin, D. A. Klushnik, S. G. Zhuravlev, M. S. Astapovich, and S. L. Semojnov, “Microwave signal delay line based on multicore optical fiber”, Physics of Wave Phenomena, Vol. 25, No. 4, pp. 289–292 (2017).
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110726A RU2707383C1 (en) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019110726A RU2707383C1 (en) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2707383C1 true RU2707383C1 (en) | 2019-11-26 |
Family
ID=68653229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019110726A RU2707383C1 (en) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2707383C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4479910A (en) * | 1981-04-22 | 1984-10-30 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. | Method for production of optical fiber connectors |
| RU2439627C2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-01-10 | Фудзикура Лтд. | Multi-core fibre for optical pumping device and method for its manufacture; optical pumping device; fibre laser and fibre amplifier |
| RU2011101861A (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-27 | Учреждение Российской академии наук Научный центр волоконной оптики РАН (НЦВО РАН) (RU) | MULTI-CIRCULAR FIBER FIBER (OPTIONS) |
| US9658410B2 (en) * | 2011-03-09 | 2017-05-23 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical connector, method for aligning multi-core fiber with bundle structure, and fiber arrangement conversion member |
| RU173143U1 (en) * | 2013-12-30 | 2017-08-14 | КОРНИНГ ОПТИКАЛ КОММЬЮНИКЕЙШНЗ ЭлЭлСи | FIBER OPTICAL CABLE WITH TUBULAR INSULATION |
| US10012803B2 (en) * | 2014-08-08 | 2018-07-03 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber bundle structure and optical fiber connection structure |
-
2019
- 2019-04-10 RU RU2019110726A patent/RU2707383C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4479910A (en) * | 1981-04-22 | 1984-10-30 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. | Method for production of optical fiber connectors |
| RU2439627C2 (en) * | 2007-04-27 | 2012-01-10 | Фудзикура Лтд. | Multi-core fibre for optical pumping device and method for its manufacture; optical pumping device; fibre laser and fibre amplifier |
| RU2011101861A (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-27 | Учреждение Российской академии наук Научный центр волоконной оптики РАН (НЦВО РАН) (RU) | MULTI-CIRCULAR FIBER FIBER (OPTIONS) |
| US9658410B2 (en) * | 2011-03-09 | 2017-05-23 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical connector, method for aligning multi-core fiber with bundle structure, and fiber arrangement conversion member |
| RU173143U1 (en) * | 2013-12-30 | 2017-08-14 | КОРНИНГ ОПТИКАЛ КОММЬЮНИКЕЙШНЗ ЭлЭлСи | FIBER OPTICAL CABLE WITH TUBULAR INSULATION |
| US10012803B2 (en) * | 2014-08-08 | 2018-07-03 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber bundle structure and optical fiber connection structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6823117B2 (en) | Mode multiplexing optical coupling device | |
| US8417077B2 (en) | Optical branching device and optical communication system including the same | |
| US3917383A (en) | Optical waveguide bundle connector | |
| EP0350900B1 (en) | Method of manufacturing optical branching and coupling device | |
| JP2017187789A (en) | Multi-fiber optical connector | |
| CA1325123C (en) | Non-invasive optical coupler | |
| US6049646A (en) | Integrated burster multiplexer duplexer device for multicore fibers | |
| JPH10104443A (en) | Multi-core optical fiber | |
| CN113341502A (en) | Multi-core fiber coupler based on three-dimensional waveguide and preparation method | |
| RU2707383C1 (en) | Method of manufacturing an input / output device for multi-core optical fiber | |
| CN113050223A (en) | Polymer waveguide connector, manufacturing method thereof and connector set | |
| Wlodawski et al. | A new generation of ultra-dense optical I/O for silicon photonics | |
| WO2023067772A1 (en) | Optical connection module | |
| US11550103B2 (en) | Optical connection component | |
| Takahashi et al. | Fan-in/Fan-out for multicore fibers | |
| WO2003098290A1 (en) | Fibre optic connector | |
| JP2019139028A (en) | Multi-core fiber and manufacturing apparatus thereof | |
| US20240142720A1 (en) | Ferrule-terminated high-density optical fiber cable assembly | |
| GB2211625A (en) | Optical fibre coupling | |
| Watanabe et al. | MT type connector for 2× 6 multicore fibers | |
| Takahashi et al. | Fiber Bundle Fan-in/Fan-out (FIFO) for Coupled MCF with High- 4-Core Fiber Pitch Converter | |
| JP3014137B2 (en) | Thin optical fiber ribbon | |
| JP2023082856A (en) | Optical fiber bundle structure, optical connection structural body, and method for manufacturing optical fiber bundle structure | |
| CN116088103A (en) | Connection method, connection structure and use method of multi-core optical fiber | |
| JPH05188246A (en) | Optical module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20201127 |