FI92885C - Optinen kuiturakenne - Google Patents

Description

92885

Optinen kuiturakenne Tämä keksintö liittyy optisiin kuiturakenteisiin. Tarkemmin sanottuna keksinnön kohteena oleva sähköisesti 5 viritettävä optinen kuiturakenne muodostuu optisesta kui-tuosasta, joka sisältää kaksi tasaisen välimatkan päässä toisistaan olevaa yksimoodista optista sydäntä, jotka sijaitsevat yhteisen kuoren sisällä muodostaen kaksi optista kulkutietä, jolloin sydämien optiset ominaisuudet ovat 10 erilaiset niin, että näillä kahdella optisella kulkutiellä on erilaiset etenemisvakiot, joiden arvot sattuvat yhteen ennalta määrätylle aallonpituudelle niin, että tällä aallonpituudella optinen energia siirtyy toistuvasti yhdestä sydämestä toiseen. Keksinnön kohteena on lisäksi menetelmä 15 optisen kuiturakenteen valmistamiseksi.

Tunnettua on, että kun kaksi identtistä, yksimoodista optista sydäntä sijaitsee yhteisen kuoren sisällä (sydänten ollessa materiaalista, jonka taitekerroin on suurempi kuin kuoren materiaalin) ja kun sydämet ovat 20 riittävän lähellä toisiaan, optista kytkentää tapahtuu sydämien välillä. Kun optista energiaa viedään toiseen sydämistä energia kulkee pääasiallisesti asianomaisen sydämen sisällä ja rajoitetusti välittömästi sydäntä ympäröivässä kuoressa niin, että sydän muodostaa optisen kul-25 kutien, joka ulottuu sivusuunnassa sydämen rajojen ulkopuolelle. Kun sydämet ovat riittävän lähellä toisiaan, optiset kulkutiet itse asiassa limittyvät niin, että valo, joka alunperin kulkee toisessa optisista kulkuteistä, siirtyy enenevissä määrin toiseen optiseen kulkutiehen. 30 Kaikki, tai lähes tulkoon kaikki, optinen energia siirtyy yhdeltä optiselta kulkutieltä toiselle tällä prosessilla, joten jonkin matkaa tällaisessa kuidussa kuljettuaan kahdella kulkutiellä kulkevien energioiden suhteet vaihtele-vat välillä 100 % yhdessä ja 100 % toisessa. Välimatkaa, 35 jolla kaikki energia siirtyy yhdeltä tieltä toiselle ja 2 92885 takaisin, kutsutaan usein "kierrospituudeksi" ja se on tyypillisesti muutamasta millimetristä muutamaan senttimetriin. Kierrospituus on aallonpituuden funktio ja sen vuoksi, mikäli useampaa kuin yhtä aallonpituutta viedään 5 kuituun, paikassa, joka on useiden kierrospituuksien päässä kuidussa, 100 % yhdestä aallonpituudesta kulkee yhdellä optisista kulkuteistä kun taas ainakin jokin osa kaikista muista aallonpituuksista kulkee toisella optisella kulkutiellä. Täten, katkaisemalla kuitu tästä kohtaa voidaan 10 saada jonkin asteista yhden aallonpituuden suodattumista toisista aallonpituuksista.

Tätä periaatetta on sovellettu kuiturakenneaallon-pituussuodattimen rakentamisessa (esitetty julkaisussa K. Okamoto, J. Noda, Electronics Letters 13th Feb. 1986, 15 Voi 22, No. 4) kytkemällä päittäin vaihtelevan pituisia kakssydänkuituja ja ykssydänkuituja, kun ykssydänkuidun pätkiä käytetään siirtämään ensisijaisesti suodattunut valo edellisen kakssydänkuituosan ulostulosta toiseen seu-raavan kakssydänkuituosan kahdesta sydämestä. Kukin kaks-20 sydänkuituosa on sellainen, että se antaa ensisijaisen siirtymisen, eli suorittaa suodatuksen, samalle aallonpituudelle, joten kukin kakssydänosa efektiivisesti poistaa osan kaikista aallonpituuksista paitsi annetusta nimenomaisesta aallonpituudesta. Näin ollen yhdistetyn suodat-25 timen päästä päähän saadaan verraten kapea päästökaista, ' mikäli kakssydänkuituosien lukumäärä tehdään tarpeeksi suureksi. Kuitenkin on ymmärrettävissä, että tällaisten suodattimien rakentaminen on suhteellisen monimutkaista ja kallista.

30 Toistuva ja täydellinen optisen energian siirtymi nen yhdeltä optiselta kulkutieltä toiselle, joka kuvattiin aikaisemman kuiturakenneaallonpituussuodattimen yhteydessä, tapahtuu ainoastaan aallonpituuksilla, joille kahden kulkutien etenemisvakiot ovat samat.

II

35 3 92885

Yksimoodisen optisen kulkutien etenemisvakio ilmentää nopeutta, jolla valo kulkee asianomaisella kulkutiellä ja on funktio optisen sydämen itsensä parametreistä sekä optista sydäntä välittömästi ympäröivän kuoren paramet-5 reistä. Annetulla rakenteella etenemisvakio vaihtelee aallonpituuden mukaan ja on hyvin tunnettua, että sen arvo tietyllä aallonpituudella ja myös sen muutosnopeus aallonpituuden funktiona, voidaan tietyssä määrin määrätä sopivalla sydänmateriaalilla, sydämen halkaisijan, kuorimate-10 riaalin sekä sydämen välittömästi ympäröivän kuoren taite-kerroinprofiilin valinnalla.

Juuri kuvatussa aikaisemmassa rakenteessa molempien teitten etenemisvakiot olivat samat kaikille aallonpituuksille, koska kaksi optista kulkutietä olivat keskenään 15 identtiset.

Julkaisussa "Two-Core Optical Fibres: Experiment", sivu 84, Journal of the Optical Society of America,

January 1985, ehdotettiin kakssydänrakennetta, jossa etenemisvakiot olivat samat ainoastaan yhdellä tietyllä aal-20 lonpituudella. Näin muodoin kaikki muut aallonpituudet pysyvät sillä kulkutiellä, jolle ne alun perin vietiin, kun taas ennalta määrätty aallonpituus, jonka rakenne on suunniteltu suodattamaan erilleen, oskilloi kahden kulkutien välissä ja voidaan erottaa muista aallonpituuksista 25 katkaisemalla kuiturakenne kohdassa, jossa suurin osa en nalta määrätyn aallonpituuden energiasta kulkee toisella kulkutiellä kuin kaikki muut aallonpituudet. Ennalta määrätty aallonpituus kiinnitetään kuidun fyysisellä rakenteella.

30 Optinen aallonpituussuodatin, jossa päästökaista keskusaallonpituutta voidaan sähköisesti muuttaa eli virittää, on esitetty julkaisussa R.C. Alferness ja R.V. Schmidt in Applied Physics Letters 33(2), 15th July 1978. Tämä suodatin rakennettiin käyttämällä integroidun optii-35 kan tekniikkaa, jota ei voida soveltaa kuitutyyppisiin rakenteisiin.

4 92885 Tähän mennessä ei ole ollut mahdollista tuottaa optista kuiturakennetta, jossa kahden sydämen välistä kyt-kentäaallonpituutta voitaisiin virittää tai säätää rakenteen valmistuksen jälkeen.

5 Keksinnön päämääränä on tällainen optinen kuitura- kenne. Keksinnön mukaiselle, sähköisesti viritettävälle optiselle kuiturakenteelle on tunnusomaista, että kuoren sisällä on kaksi elektrodia, joiden välissä on ainakin yksi sydän ja jotka muodostavat sähkökentän sydämeen, jol-10 loin sydämen etenemisvakio muuttuu elektro-optisen ilmiön johdosta ja muuttaa täten aallonpituutta, rakenteen ollessa näin viritettävissä.

Viemällä elektrodit kuiturakenteen itsensä sisään ja näin ollen hyvin lähelle sydäntä, kohtuullisen voimakas 15 sähkökenttä voidaan kehittää sydämen yli verrattain alhaisella elektrodien välisellä jännitteellä. Tällöin, vaikka otetaan huomioon kuidussa käytettäville materiaaleille asetettavat vaatimukset, jotka johtuvat tarpeesta saavuttaa toivottu optinen suorituskyky ja mahdollisuudesta muo-20 dostaa kuitu, voidaan saavuttaa etenemisvakion muutos yhdelle tai molemmille sydämille sekä tästä aiheutuva muutos keskuskytkentäaallonpituudessa.

Saavutettavaa aallonpituusmuutosta voidaan lisätä käyttämällä viritettävässä sydämessä tai sydämissä ja kuo-25 ressa pehmeitä laseja, kuten tullaan kuvaamaan.

Keksinnön mukaisessa ensisijaisessa rakenteessa optisen kuidun pituus on sellainen, että kun ennalta määrätyllä aallonpituudella olevaa optista energiaa viedään yhteen sydämeen kuidun yhdessä päässä, energia kulkee pää-30 asiallisesti toisessa sydämessä kuidun toisessa päässä, jolloin rakenne toimii aallonpituussuodattimena, jonka suodatustaajuus on sähköisesti viritettävissä.

Näin ollen, ensimmäistä kertaa on saatu sähköisesti viritettävä aallonpituussuodatin, joka voidaan helposti 35 liittää optisiin kuituihin perustuvaan signaalikäsittely- , 92885 järjestelmään suodattimen kuitutyyppisen rakenteen ansiosta.

Käytännössä aallonpituudet, jotka ovat välittömästi aallonpituuden vieressä, jolle suodatin on suunniteltu, 5 pääsevät jossain määrin suodattimen läpi. Päästökaistan leveyttä voidaan kuitenkin pienentää asettamalla kahden optisen kulkutien etenemisvakiot eroamaan toisistaan niin terävästi kuin mahdollista sen aallonpituusarvon molemmilla puolin, jolla arvot sattuvat yhteen. Edelleen, koska 10 kaikilla aallonpituuksilla paitsi itse ennalta määrätyllä aallonpituudella vähemmän kuin 100 % energiasta siirtyy toistuvasti kahden optisen kulkutien välillä, kaistanleveyttä voidaan myös pienentää lisäämällä energiasiirtojen eli kierrosten lukumäärää, jotka sattuvat suodattimen tu-15 lon ja lähdön välillä. Tämä saadaan aikaan joko yksinkertaisesti lisäämällä kuidun pituutta tai pienentämällä sydänten välistä etäisyyttä, mikä pienentää kierrospituutta ja näin ollen lisää kierrosten lukumäärää pituusyksikköä kohden. Valmistuksen helppoutta silmällä pitäen on parempi 20 lisätä kuidun pituutta päästökaistan kaventamiseksi, koska tämä asettaa vähemmän tiukkoja toleranssivaatimuksia vaadittavalle kuidun pituudelle (verrattain pitkän kierrospi-tuuden vuoksi) ja ei edellytä lisätarkkuutta sydämen sijoittamisessa, mitä edellytettäisiin, mikäli sydämet si-.25 joitettaisiin lähemmäksi toisiaan saman vaikutuksen aikaansaamiseksi. Kuitenkin käytännön seikat rajoittavat suodattimen maksimipituutta ja kaistanleveyden pienentämiseksi edelleen edellytetään sydänten välimatkan pienentämistä.

30 Edelleen, keksintö antaa sähköisesti viritettävän optisen kuiturakenteen valmistamiseksi menetelmän, jolle on tunnusomaista, että menetelmä muodostuu kahden sydän-tangon valmistamisesta, jotka sisältävät optiset sydämet, joilla on erilaiset optiset ominaisuudet, sydäntankojen 35 asettamisesta sisäkuorikappaleessa oleviin porausreikiin, 6 92885 kun kappaleen ulkopinta tehdään ei pyöreäksi joko ennen tai jälkeen asettamisen, kappaleen koteloimisen sisältä pyöreällä putkella rakojen luomiseksi kappaleen ei-pyö-reitten osien viereen, näin saadun kokoonpanon vetämisestä 5 ja sisäkuorikappaleen ja putken vedettyjen muotojen välisten rakojen täyttämisestä elektrodimateriaalilla.

Jotta keksintö ymmärrettäisiin selvemmin, eräitä sen toteutuksia kuvataan nyt esimerkinomaisesti viitaten oheisiin kuviin, joissa: 10 kuva 1 on poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta sähköisesti viritettävästä optisesta kuiturakenteesta; kuva 2(a) ja 2(b) esittävät etenemisvakioita aallonpituuden funktiona, voidaan soveltaa kuvan 1 rakenteessa; 15 kuva 3 esittää leveämpää ja kapeampaa päästökais- taa, jotka voidaan saada vastaavasti kuvissa 2(a) ja 2(b) esitettyjä etenemisvakioita käyttämällä; kuvat 4(a) ja 4(b) esittävät, kuinka suodattimen, jolla on kuvan 1 rakenne, etenemisvakioita ja päästökais- 20 toja voidaan muutella; kuva 5 esittää erästä vaihetta valmistettaessa kuvan 1 mukaista optista kuiturakennetta; ja kuva 6 esittää toista tyyppiä keksinnön mukaisesta sähköisesti viritettävästä optisesta kuiturakenteesta.

25 Kuvassa 1 esitetyllä optisella kuidulla on kaksi optista sydäntä 1 ja 2, jotka sijaitsevat yhteisen kuoren 4 sisällä. Sydämet 1 ja 2 ovat tasaisen välimatkan päässä toisistaan koko kuidun pituuden matkalla. Kuten aikaisemmin mainittu, kumpikin sydämistä muodostaa optisen kulku- 30 tien, joka ulottuu sivusuunnassa sydämen kummallekin puolelle, ja sydänten välimatka on tehty riittävän pieneksi niin, että niiden optiset kulkutiet menevät päällekkäin, jolloin optisen energian siirtyminen on mahdollista sydänten välillä, kuten on selitetty.

35 92885 7

Kummankin sydämen materiaali, läpimitta ja taite-kerroinprofiili valitaan tavalla, joka tunnetaan yhden sydämen tapauksessa, niin, että kahdella sydämellä on erilaiset etenemisvakiot. Kuva 2(a) esittää tapausta, jossa 5 sydämet on suunniteltu niin, että niiden etenemisvakiot, jotka ovat aallonpituuden funktioita, sattuvat yhteen aallonpituudella lc, mutta eivät eroa toisistaan kovinkaan terävästi asianomaisen aallonpituuden kummallakaan puolella. Sitä vastoin kuva 2(b) esittää tapausta, jossa etene-10 misvakiot on valittu niin, että ne sattuvat yhteen aallonpituudella Ac, mutta ne eroavat toisistaan terävästi tämän aallonpituuden kummallakin puolella.

Oletetaan, että toiseen sydämistä, esimerkiksi sydämeen 1, viedään kuidun päässä laaja aallonpituusjakauma, 15 jolloin edellä selitetyn sydämen välisen kytkennän periaatteiden mukaan kuidun kohdassa, joka on aallonpituudelle λ c kokonaisluvun osoittaman määrän kierrospituuksia päässä sisääntulokohdasta, aallonpituuksien jakauma "suodatetussa" sydämessä 2 on kuvan 3 mukainen. Katkoviivoilla 20 on esitetty leveämpi aallonpituusjakauma, joka suodattuisi sydämeen 2 kuvan 2(a) tapauksessa, jolloin kahden sydämen etenemisvakiot pysyvät toistensa kaltaisina laajemmalla aallonpituuskaistalla. Yhtenäinen viiva esittää kapeampaa päästökaistaa, joka saadaan, kun etenemisvakiot eroavat 25 toisistaan terävämmin, aallonpituuden muuttuessa, kuva 2(b).

Päästökaistan leveyttä ei ainoastaan määrää kahden etenemisvakion välinen suhde vaan myös kahden sydämen välinen etäisyys ja (silloin kun kuiturakenteen tulee muo-30 dostaa erillinen suodatinkomponentti optisessa kuitujär-jestelmässä) suodattimen muodostavan kuidun kokonaispituus, ja kaikki nämä muuttujat asetetaan arvoihin, joilla saadaan toivottu suorituskykytaso ja maksimoidaan valmistuksen helppous.

35 92885

Mitä viritettävyyteen tulee, kaksi metallielektro-dia 6 ja 8 sisältyvät itse kuidun rakenteeseen. Kumpikin näistä elektrodeista sijaitsevat niin, että molemmat sydämet 1 ja 2 ovat niiden välissä. Vaikka sydämiin 1 ja 2 5 käytettävällä lasimateriaalilla on verrattain pieni elekt-ro-optinen ilmiö sähkökentässä, voidaan kentän voimakkuus tehdä verrattain suureksi elektrodien yli vietyyn jännitteeseen nähden sisällyttämällä elektrodit itse kuidun sisään. Kun jännite viedään elektrodien ylitse, elektro-op-10 tinen ilmiö aiheuttaa muutoksen kummankin sydämen taitekertoimessa ja näin ollen siirtymän kummankin etenemisva-kiossa, kuva 4(a). Täten vastaava siirtymä tapahtuu suoda-tinkaistan keskitaajuudessa, kuva 5(b).

Itse asiassa elektro-optinen ilmiö aiheuttaa eri-15 laisen muutoksen taitekertoimessa elektrodeja vastaan kohtisuoraan polarisoituneen ja elektrodien kanssa samansuuntaisesti polarisoituneen valon välillä (eli pystysuoraan ja vaakasuoraan kuituun nähden, kuva 1). Taitekertoimen muutos on suurempi valolle, jonka polarisaatioaste on koh-20 tisuorassa elektrodeja vastaan ja jotta saataisiin suurempi hyöty tälle polarisaatiolle sattuvasta suuremmasta muutoksesta, kuituun voidaan alunperin syöttää vain valoa, jolla on tämä polarisaatio. Vaihtoehtoisesti elektrodien kanssa samansuuntaisesti polarisoitunut valo voidaan suo-25 dattaa pois suodattimen loppupäässä analysaattorin avulla, jolloin jäljelle jää ainoastaan elektrodeja vastaan kohtisuoraan polarisoitunut valo.

Suurimman mahdollisen taajuussiirtymän lisäämiseksi pehmeitä laseja (esim. lyijylasia) voidaan käyttää sydä-30 miin ja kuoreen, monella näistä laseista ollessa monta kertaa voimakkaampi elektro-optinen ilmiö kuin kovemmilla laseilla, joita yleensä käytetään optisissa kuitusydämissä ja kuoressa. Suurimman mahdollisen taajuussiirtymän lisäämiseksi on edullista valita lasi, jolla on positiivinen 35 elektro-optinen kerroin, yhteen sydämeen ja lasi, jolla on 9 92885 negatiivinen elektro-optinen kerroin, toiseen sydämeen, koska annetulle polarisaatiotasolle tämä aiheuttaa molempien sydämien taitekertoimien ja etenemisvakioitten siirtymisen vastakkaisiin suuntiin yhteisessä kentässä.

5 On huomattava, että annetun pituinen suodatinkuitu sopii ainoastaan suodattamaan pois yhden tietyn keskusaal-lonpituuden. Näin ollen, kun suodatettua keskusaallonpi-tuutta muutellaan sähköisesti, kuidun pituus tulee jossain määrin sopimattomaksi, mistä aiheutuu suodatetun keskus-10 aallonpituuden pienentynyt transmissio. Tätä vaikeutta voidaan pienentää kasvattamalla kierrospituutta, toisin sanoen viemällä optiset sydämet kauemmaksi toisistaan.

Kuva 5 on hyödyllinen selitettäessä kuvassa 1 esitetyn kuiturakenteen valmistusta. Valmistetaan kaksi sy-15 däntankoa esimerkiksi päällystämällä modifioidulla kemiallisella höyryskerrostus(MCVD)prosessilla tietylle sydämelle sopivat ominaisuudet omaavaa lasimateriaalia kvartsitu-kiputkien sisäpuolelle. Suurin osa tukiputkimateriaalista etsataan sitten pois, jolloin jää verrattain vähän kuori-20 materiaalia keskellä olevalle optiselle sydänmateriaalil-le, koska optisten sydänten tulee olla verrattain lähellä toisiaan. Kahta sydäntankoa venytetään sitten kuumennettaessa sähköuunissa ja vedetään paksuudeltaan muutaman millimetrin läpimittaisiksi.

.25 Erittäin puhtaaseen kvartsitankoon 10, joka alunpe rin on ympyrämäinen poikkileikkaukseltaan, koneistetaan tasaiset osat 12 vastakkaisille puolille ja kaksi pora-reikää 14 ja 16 työstetään ultraäänellä aksiaalisesti sen läpi. Kaksi vedettyä sydäntankoa, jotka ovat vedetty läpi-30 mitaltaan sopiviksi porareikiin 14 ja 16, sijoitetaan sitten näihin porauksiin ja yhdistetty rakenne sijoitetaan kvartsiputkeen 18. Koko rakenne vedetään tämän jälkeen läpimitaltaan riittävän ‘pieneksi takaamaan yksimooditoiminnan koko suodattimen toiminta-aallonpituusalueella.

35 • « 10 92885

Rakennettaessa herkempiä versioita, sydämet muodostetaan pehmeälasitangoista ja sijoitetaan porauksiin, jotka ovat taitekertoimeltaan pienemmässä pehmeälasikuori-tangossa, kun tämä kokonaisuus sitten sijoitetaan pehmeä-5 lasiputkeen.

Saatu kuitu on kuin kuvassa 1 esitetty, paitsi että siinä on aukot elektrodien 6 ja 8 kohdilla. Nämä aukot täytetään alhaisen sulamispisteen metallilla, kuten Woodin metalli tai Indium-Gallium -seos, sulkemalla kuitu kuumaan 10 tilaan niin, että yksi pää on nestemäisessä metallissa samanaikaisesti kohdistaen painetta tähän päähän ja aikaansaamalla tyhjiön vastakkaiseen päähän. Nestemäinen metalli pumppautuu täten aukkoihin ja kiinteytyy muodostaen elektrodit 6 ja 8 kuitua jäähdytettäessä.

15 On huomattava, että ympyrät 1 ja 2, jotka merkit sevät optisia sydämiä kuvassa 1, edustavat suuren taite-kertoimen optista sydänmateriaalia. Kun kuitu muodostetaan tanko-putkessa prosessilla, kuten selitettiin kuvan 5 yhteydessä, käyttämällä MCVD-prosessilla muodostettuja 20 sydäntankoja tukiputkien sisällä, tankojen ulkopinnat (vedetyssä muodossaan) tosiasiassa ovat hieman optisia sydämiä 1 ja 2 esittävien ympyröiden ulkopuolella.

Kuva 6 esittää toista keksinnön mukaista muotoa sähköisesti viritettävästä kuidusta, jossa ainoastaan sy-25 dän 1 sijaitsee elektrodien välissä, kun elektrodit on merkitty viitenumerolla 20. Tämä rakenne voidaan valmistaa samalla tavoin kuin kuvan 5 rakenne, paitsi että tasaisten kohtien 12 tankoon 10 koneistamisen sijasta kaksi lisärei-kää porataan ultraäänellä sen lävitse porauksen 14 kummal-30 lekin puolelle. Nämä poraukset täytetään metallilla kuidun vetämisen jälkeen elektrodien 20 muodostamiseksi. Tässä rakenteessa elektrodien 20 väliin tuotu jännite siirtää ainoastaan yhtä etenemisVakiota kuvassa 4(a) esitettyyn katkoviivapaikkaan, joten annetulla jännitteellä saadaan 35 erilainen, ja mahdollisesti suurempi keskusaallonpituuden 11 92885 siirtymä kuin kuvan 1 rakenteessa. Tarkastellaan kuvia 2(a) ja 2(b), on myös huomattava, että saadaan laaja-alaisempi aallonpituuden siirtymä, kun etenemisvakiokäyrät ovat vähemmän eroavia, kuva 2(a), eikä enemmän eroavia, 5 kuva 2(b), mutta tähän liittyy samanaikainen päästökaistan leviäminen. Ensisijaisesti tässä rakenteessa sydänmateri-aalit ovat elektro-optiselta kertoimeltaan positiivista lasia ja kuori elektro-optiselta kertoimeltaan negatiivista lasia, koska tämä aiheuttaa kentässä sen, että sydämen 10 ja kuoren taitekertoimet siirtyvät vastakkaisiin suuntiin, mikä muuttaa etenemisvakiota enemmän kuin pelkästään sydämessä tapahtuva siirtyminen. Sama vaikutus saadaan, kun sydämet ovat negatiivisia kertoimeltaan ja kuori positiivinen kertoimeltaan.

15 Jännitteen viemiseksi elektrodien 6 ja 8, kuva 1, tai 20 kuva 6, yli, osa kuidun kuoresta voidaan paikallisesti etsata pois käyttämällä fluorivetyä kunnes elektrodien pinta-alueet paljastuvat, jonka jälkeen ohuet sähköjohdot 22 voidaan juottaa ultraäänellä elektrodeihin, mikä 20 on esitetty kuvassa 6, jossa etsaamalla poistettu kuoren osa on esitetty katkoviivoilla.

Kuvassa 6 on katkoviivoilla esitetty myös toinen elektrodipari 24, joka voi sijaita toisen sydämen 2 vastakkaisilla puolilla niin, että haluttaessa kahden sydä-25 men etenemisvakioita voidaan säätää toisistaan riippumatta.

On oletettavissa, että taajuussiirtymässä saataisiin suurempi lisäys tekemällä sydämet ja/tai kuori suuren Pockel-kertoimen ykskidemateriaalista, koska tällai-30 sissa aineissa esiintyvä Pockel-ilmiö on voimakkaampi kuin Kerrin ilmiö.

Claims (10)

12 92885

1. Sähköisesti viritettävä optinen kuiturakenne muodostuu optisesta kuituosasta, joka sisältää kaksi ta- 5 saisen välimatkan päässä toisistaan olevaa yksimoodista optista sydäntä (1,2), jotka sijaitsevat yhteisen kuoren (4) sisällä muodostaen kaksi optista kulkutietä, jolloin sydämien optiset ominaisuudet ovat erilaiset niin, että näillä kahdella optisella kulkutiellä on erilaiset etene-10 misvakiot, joiden arvot sattuvat yhteen ennalta määrätylle aallonpituudelle niin, että tällä aallonpituudella optinen energia siirtyy toistuvasti yhdestä sydämestä toiseen, tunnettu siitä, että kuoren sisällä on kaksi elektrodia (6, 8, 20), joiden välissä on ainakin yksi sydän 15 ja jotka muodostavat sähkökentän sydämeen, jolloin sydämen etenemisvakio muuttuu elektro-optisen ilmiön johdosta ja muuttaa täten aallonpituutta, rakenteen ollessa näin viritettävissä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen optinen kuitu-20 rakenne, tunnettu siitä, että optisen kuidun pituus on sellainen, että kun ennalta määrätyllä aallonpituudella olevaa optista energiaa viedään yhteen sydämeen kuidun yhdessä päässä, energia kulkee pääasiallisesti toisessa sydämessä kuidun toisessa päässä, jolloin rakenne 25 toimii aallonpituus suodattimena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että kaksi elektro dia (6,8) sijaitsevat niin, että molemmat sydämet (1, 2) ovat niitten välissä.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen optinen kuitura kenne, tunnettu siitä, että yhdellä sydämellä on positiivinen elektro-optinen kerroin ja toisella negatiivinen elektro-optinen kerroin.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen optinen 35 kuiturakenne, tunnettu siitä, että kaksi elektro dia (20) sijaitsevat niin, että niiden välissä on ainoastaan yksi (1) sydän. Il 13 92885

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen optinen kuitu-rakenne, tunnettu siitä, että sydämellä (1), joka sijaitsee elektrodien (20) välissä, on positiivinen elektro-optinen kerroin ja kuorella (4) on negatiivinen 5 elektro-optinen kerroin, tai päin vastoin.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että se sisältää kaksi lisäelektrodia (24), jotka sijaitsevat niin, että toinen sydän (2) on niiden välissä.

8. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mu kainen optinen kuiturakenne, tunnettu siitä, että ainakin yksi sydän on pehmeästä lasista, jolla on verrattain voimakas elektro-optinen ilmiö.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen optinen kuitu-15 rakenne, tunnettu siitä, että yhteinen kuori (4) on pehmeästä lasista, jolla on verrattain voimakas elektro-optinen ilmiö.

10. Menetelmä minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen sähköisesti viritettävän opti- 20 sen kuiturakenteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä muodostuu kahden sydäntangon valmistamisesta, jotka sisältävät optiset sydämet, joilla on erilaiset optiset ominaisuudet, sydäntankojen asettamisesta sisäkuorikappaleessa (10) oleviin porausreikiin (14, 16), .. 25 kun kappaleen ulkopinta tehdään ei pyöreäksi (12) joko ennen tai jälkeen asettamisen, kappaleen koteloimisen sisältä pyöreällä putkella (18) rakojen luomiseksi kappaleen ei-pyöreitten osien viereen, näin saadun kokoonpanon vetämisestä ja sisäkuorikappaleen ja putken vedettyjen muoto-30 jen välisten rakojen täyttämisestä elektrodimateriaalilla. 14 92885