多芯光纤的预制棒的制作方法

本说明书涉及多芯光纤。更具体地说，本说明书涉及一种多芯光纤的预制棒，以及拉制所述预制棒以形成多芯光纤。

背景技术：

1、光纤用于各种电信应用。最广泛使用的光纤包括用于传输光信号的单芯元件。单芯光纤的芯元件包括由一个或多个包层区围绕的芯区。由于单芯光纤的传输容量目前已接近其理论极限，因此目前通过增加传输电缆中包括的单芯光纤的数量来满足增加传输容量的需求。虽然更高的光纤数提供了更高的传输容量，但这会导致更大的电缆，并使得难以用更高容量的电缆来改造现有的空间受限的光纤安装。因此，有必要开发出能在不增加传输电缆大小的情况下提供更高传输容量的解决方案。

2、正在考虑的一种解决方案是多芯光纤。多芯光纤包括嵌入公共包层中的多个芯元件。多芯光纤的每个芯元件都作为独立的信号传输通道。由于传输容量随着多芯光纤中的芯元件的数量增加而增加，因此期望使公共包层的给定横截面面积中的芯元件的密度最大化。

3、多芯光纤是从包括多个芯棒的预制棒拉制的，所述多个芯棒定位在周围包层内。多芯光纤是通过加热预制棒的尖端，并在张力下从中拉制光纤而形成的。随着光纤被拉制，其直径变细，并且逐渐冷却。随着光纤冷却，其粘度增加，并且光纤直径稳定在预定的目标值（例如，125微米）。

4、目前，有几种方法用于形成多芯光纤的预制棒。在一种方法中，在圆柱形玻璃体中钻孔，并将芯棒放置到孔中以形成预制棒。玻璃体的组成与从预制棒拉制的多芯光纤的外包层区的组成相对应。形成多芯预制棒的此方法需要使用昂贵的超声波钻孔机，以形成具有适当光滑度的精确大小的孔，以匹配芯棒的直径。另外，预制棒的长度受到限制，因为随着钻孔深度的增加，维持孔的均匀性会变得越来越困难。

5、用于形成多芯光纤的预制棒的另一种方法是堆叠拉制法（stack-and-drawmethod）。在此方法中，将芯棒和包层棒堆叠到圆形玻璃基板管中，以形成预制棒组件。包层棒填充了芯棒与基板管之间的空间，并有助于固定芯棒的位置。然后在真空条件下对预制棒组件进行加热，以填补芯棒、包层棒和玻璃基板管之间的空隙。加热使芯棒和包层棒彼此熔合，并与玻璃基板管熔合，以形成坚实的预制棒，然后使用常规拉制塔（draw tower）将其拉制成多芯光纤。然而，在熔合预制棒组件的工艺期间，芯棒的尺寸和位置可能会发生变化，并且很难制造沿着多芯光纤的长度芯区的大小和放置均匀的多芯光纤。

6、为了解决精确定位芯棒的问题，提出了另外的方法，其中将圆形芯棒的外表面加工成正方形或具有一个或多个平坦表面的其它形状。然后，使加工后的芯棒的平坦表面接触或堆叠在一起，以形成预制棒组件，然后对其进行加热和固结，以形成多芯预制棒。虽然此方法可能改善预制棒组件中的芯棒的对齐和定位，但是使芯棒的一个或多个侧面变平的初始加工给多芯预制棒的制造增加了成本高的工艺步骤。

7、因此，需要新的技术来以成本有效的方式制造多芯光纤的预制棒和预制棒组件，这在延伸的预制棒长度上提供芯棒的精确放置和均匀性。

技术实现思路

1、本公开提供了多芯光纤的预制棒和预制棒组件，以及其制造方法。所述预制棒通过以下方式进行制造：以具有接触的外表面的构型布置多个芯棒，以形成预制棒组件；以及在沿着由接触的外表面限定的接触区域的选定位置处将所述芯棒熔合，以形成熔合区，所述熔合区固定所述芯棒以形成预制棒。所述预制棒的外表面呈波纹状。多芯光纤可以从所述预制棒拉制，无需将所述预制棒放置到基板管中。从所述预制棒拉制的多芯光纤的特征是沿着其长度芯的精确和一致的定位以及尺寸。

2、本公开涉及：

3、一种光纤的预制棒，所述预制棒包含：

4、多个芯棒的组件，所述组件具有第一端、第二端和中心纵向轴线，所述中心纵向轴线从所述第一端延伸到所述第二端，所述芯棒中的每一个具有外表面，所述外表面限定圆形横截面，每个芯棒的所述外表面沿着与所述中心纵向轴线对齐的接触区域直接接触所述多个芯棒中的另一个芯棒的所述外表面，所述接触区域包括第一熔合区和未熔合区，所述未熔合区从所述第一熔合区延伸。

5、本公开涉及：

6、一种多芯光纤，其包含：

7、多个芯区，所述多个芯区彼此间隔开，所述芯区包含玻璃

8、包层区，所述包层区围绕并且直接接触所述芯区，所述包层区包含玻璃并且其相对折射率低于所述芯区的相对折射率，所述包层区限定所述多芯光纤的外部表面，所述外部表面呈波纹状且无棱角。

9、本公开涉及：

10、一种制造多芯光纤的方法，所述方法包含：

11、从预制棒拉制多芯光纤，所述预制棒包含多个芯棒的组件，所述组件具有第一端、第二端和中心纵向轴线，所述中心纵向轴线从所述第一端延伸到所述第二端，所述芯棒中的每一个具有外表面，所述外表面限定圆形横截面，每个芯棒的所述外表面沿着与所述中心纵向轴线对齐的接触区域直接接触所述多个芯棒中的另一个芯棒的所述外表面，所述接触区域包括第一熔合区和未熔合区，所述未熔合区从所述第一熔合区延伸

12、另外的特征和优点将在随后的具体实施方式中阐述，并且对于本领域的技术人员而言，部分地从说明中显而易见或通过实践如书面说明和其权利要求书以及所附附图所描述的实施例而被认识。

13、应当理解，前述总体说明和以下具体实施方式两者都仅仅是示例性的，并且旨在提供用于理解权利要求书的性质和特性的概述或框架。

14、包括附图以提供进一步理解，并且附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图说明了本说明的精选方面，并且与说明书一起用于解释本说明书所涵盖的方法、产品和组合物的原理和操作。附图中所示的特征是对本说明书的精选实施例的说明，并不一定以适当的比例描绘。在可能的情况下，整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的特征。

15、所附权利要求书被并入此具体实施方式中并构成其一部分。

1.一种多芯光纤的预制棒，所述预制棒包含：

2.根据权利要求1所述的预制棒，其中所述组件包含三个或更多个所述芯棒。

3.根据权利要求1或2所述的预制棒，其中所述芯棒以线性构型、正方形构型、矩形构型或六边形构型布置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的预制棒，其中所述圆形横截面的曲率半径大于1000微米。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的预制棒，其中所述芯棒中的每一个包含芯区和包层区，所述包层区围绕所述芯区并且与所述芯区直接相邻，所述芯区的相对折射率大于所述包层区的相对折射率。

6.根据权利要求5所述的预制棒，其中所述包层区包含沟槽包层区。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的预制棒，其中所述预制棒包含一个或多个内部腔体，所述一个或多个内部腔体与所述中心纵向轴线对齐。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的预制棒，其中所述第一熔合区靠近所述组件的所述第一端。

9.根据权利要求8所述的预制棒，其中整个所述第一熔合区靠近所述组件的所述第一端。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的预制棒，进一步其中所述接触区域进一步包括第二熔合区。

11.根据权利要求10所述的预制棒，其中所述第二熔合区靠近所述组件的所述第二端。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的预制棒，其中所述预制棒具有波纹状的外部表面。

13.根据权利要求12所述的预制棒，其中所述外部表面无棱角。

14.一种多芯光纤，其包含：

15.根据权利要求14所述的多芯光纤，其中所述外部表面进一步无平直区段。

16.根据权利要求14或15所述的多芯光纤，其进一步包含涂层，所述涂层具有圆形外表面。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的多芯光纤，其中所述多芯光纤的横截面尺寸小于500 μm，并且所述多芯光纤的每个芯区的横截面尺寸大于50 μm。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的多芯光纤，其中所述多个包含三个或更多个所述芯区。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的多芯光纤，其中所述芯区以线性构型、正方形构型、矩形构型或六边形构型布置。

20.一种制造多芯光纤的方法，所述方法包含：