ES3050619T3 - Multicore fibers - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de fibra óptica (100) para detección óptica. El sistema comprende una fibra multinúcleo (110) con al menos dos núcleos (112), cada uno de los cuales tiene un primer diámetro, y una fibra multinúcleo de entrada (120) con al menos dos núcleos (122) cuya posición coincide con la de los dos núcleos (112) de la fibra multinúcleo. Cada uno de los dos núcleos (122) de la fibra multinúcleo de entrada (120) tiene un segundo diámetro, siendo este sustancialmente mayor que el del primer núcleo. El sistema comprende además un sistema de alineación (130) para alinear la fibra multinúcleo y la fibra multinúcleo de entrada, de modo que la fibra multinúcleo de entrada (120) y la fibra multinúcleo (110) se configuren para acoplar la radiación entre las fibras a través de los núcleos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Fibras multinúcleo

[0005] Campo de la invención

[0007] La presente invención se refiere al campo de la óptica. Más particularmente, la presente invención se refiere a sistemas y métodos que usan fibras multinúcleo, más particularmente a sistemas y métodos que tienen buenas características ópticas con problemas de alineación reducidos.

[0009] Antecedentes de la invención

[0011] Las fibras multinúcleo se usan ampliamente. Una sección transversal de una fibra multinúcleo se muestra en la Figura 1, en donde la fibra multinúcleo 1 se muestra con un número de núcleos 2 y con material de revestimiento 3. Las especificaciones de la fibra multinúcleo se determinan por la aplicación particular para la cual se usará la fibra multinúcleo.

[0013] Cuando se usan fibras multinúcleo en aplicaciones de detección particulares, es ventajoso hacer uso de núcleos altamente dopados para mejorar la insensibilidad a la curvatura (gran abertura numérica) y/o la fotosensibilidad de la fibra. Sin embargo, para mantener la fibra de modo único, se necesitan diámetros de núcleo reducidos en este caso en comparación con las fibras de modo único estándar. Sin embargo, alinear fibras multinúcleo con diámetros de núcleo pequeños da como resultado problemas de alineación, de manera que los sistemas de fibra óptica que usan tales fibras multinúcleo aún pueden mejorarse.

[0015] El documento US2014/0119694 describe una fibra pedestal óptica para formar una fibra cónica con diferentes diámetros en el extremo cónico y el extremo no cónico. El documento US2013/0136404 describe una fibra multinúcleo con una pluralidad de núcleos diferentes. El documento EP2840423 describe un conector óptico para acoplar una fibra multinúcleo y fibras de modo único.

[0017] Resumen de la invención

[0019] Es un objetivo de las modalidades de la presente invención proporcionar buenos métodos y sistemas basados en fibra óptica para la detección óptica. Es una ventaja de las modalidades de la presente invención que los métodos y sistemas basados en fibra óptica se obtienen al permitir el uso de núcleos de diámetro pequeño en una fibra de detección multinúcleo, mientras que aún se relajan las tolerancias para fabricar, alinear e instalar el sistema de fibra óptica. El objeto se obtiene mediante un sistema y/o método de acuerdo con la presente invención.

[0021] La presente invención se refiere a un sistema de fibra óptica para usar en la detección óptica como se define en la reivindicación 1 adjunta.

[0023] Cabe señalar que las modalidades de la presente invención también se prevén para aplicaciones de telecomunicaciones, y no solo para aplicaciones de detección.

[0025] Es una ventaja de las modalidades de la presente invención que pueden usarse núcleos de fibra de detección multinúcleo con diámetro pequeño, mientras que aún se relajan las tolerancias de acoplamiento óptico implícitas en el sistema. Al permitir diámetros pequeños para los núcleos de una fibra de detección multinúcleo, puede usarse una mayor Abertura Numérica (NA) mientras se mantiene la fibra de modo único y al mismo tiempo se permite que tal fibra de detección multinúcleo se fabrique, por ejemplo, insensible a la curvatura y/o fotosensible.

[0027] Es una ventaja de las modalidades de la presente invención que las tolerancias de acoplamiento de núcleo a núcleo, es decir, las tolerancias inducidas por el hecho de que el acoplamiento se va a realizar entre núcleos de diferentes fibras multihilo para los que los núcleos no están alineados de centro a centro, pueden relajarse. Tales errores de alineación pueden inducirse durante la alineación de las diferentes fibras multinúcleo, pero también durante la fabricación de las diferentes fibras multinúcleo.

[0029] También es una ventaja de las modalidades de la presente invención que la tolerancia de alineación de ángulo para alinear diferentes fibras multinúcleo con respecto a su ángulo de rotación con respecto a entre sí se relaja.

[0031] También es una ventaja de las modalidades de la presente invención que las tolerancias en el conjunto de conector usado para conectar la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo pueden relajarse, ya que para pequeñas desalineaciones el sistema compensa automáticamente.

[0033] Es una ventaja de las modalidades de la presente invención que el uso de fibras con diferentes diámetros del núcleo da como resultado una relajación de las tolerancias de producción de la fibra y/o la preforma. El segundo diámetro del núcleo es al menos 10 % mayor que el primer diámetro del núcleo, por ejemplo, al menos 25 % mayor que el primer diámetro del núcleo, por ejemplo, al menos 50 % mayor que el primer diámetro del núcleo.

[0034] En una modalidad, los núcleos de la fibra de detección multinúcleo tienen un diámetro de 5 |jm, mientras que los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo tienen un diámetro de 9 jm .

[0036] Cabe señalar que, además de los núcleos descritos anteriormente, la fibra de detección multinúcleo también puede comprender uno o más núcleos que no tienen un diámetro del núcleo más pequeño que los núcleos correspondientes en la fibra de entrada multinúcleo.

[0038] En una modalidad, las fibras comprenden al menos tres núcleos que se colocan fuera del centro de la fibra - también denominados núcleos exteriores - de manera que estos núcleos no se colocan en una configuración simétrica, es decir, se colocan de acuerdo con una configuración no simétrica. Los al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo pueden ser núcleos ópticos de modo único.

[0040] Los núcleos pueden ser núcleos ópticos de modo único para aquellas longitudes de onda para las que se diseña el sistema óptico. El sistema óptico puede optimizarse para cualquier ventana de longitud de onda elegida. Un ejemplo particular puede ser el intervalo de 1460 nm a 1620 nm.

[0042] Los al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo tienen una apertura numérica más alta, por ejemplo, al menos 1,1 veces más alta (o al menos 10 % más alta), que los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo. En algunas modalidades, los al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo y los al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo están hechos de materiales con dopantes para aumentar la abertura numérica, la concentración de dopante para los núcleos de la fibra de detección multinúcleo es al menos 1,1 veces mayor que la concentración del mismo material dopante para los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo. En algunas modalidades, la concentración de dopante para los núcleos de la fibra de detección multinúcleo puede ser, por ejemplo, al menos 1,5 veces mayor o, por ejemplo, al menos 2 veces mayor que la concentración del mismo material dopante para los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo. El nivel de dopaje de la fibra de entrada multinúcleo puede, por ejemplo, estar entre 3 % mol y 6 % mol, mientras que el nivel de dopaje de la fibra de detección multinúcleo puede, por ejemplo, estar entre 10 % mol y 25 % mol en caso de que se use dióxido de germanio (GeO2) como dopante.

[0044] Los núcleos ópticos de modo único pueden estar altamente dopados con Ge, por ejemplo, para hacerlos insensibles a la curvatura de la fibra y/o para hacerlos fotosensibles. Mientras que una fibra de modo único estándar para el intervalo de 1550 nm típicamente tiene un dopaje de 4 mol % de dióxido de germanio (GeO2), la fibra de detección multinúcleo tiene un dopaje de Ge de típicamente entre 10 mol % y 25 mol % de dióxido de germanio (GeO2). En un ejemplo, el dopaje con GeO2 puede ser, por ejemplo, de 18 mol %.

[0046] Los al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo pueden ser núcleos ópticos de modo único o multimodo. Los núcleos pueden ser núcleos ópticos de modo único o multimodo para aquellas longitudes de onda para las que se diseña el sistema óptico.

[0048] Los al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo pueden estar poco dopados. El nivel de dopaje puede ser, por ejemplo, entre 2 % mol y 6 % mol. En algunas modalidades, los núcleos pueden estar dopados con Ge, mediante el uso de GeO2. El dopaje con GeO2 en los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo puede estar en el intervalo entre 2 % mol y 6 % mol, por ejemplo, 4 % mol.

[0050] La fibra de entrada multinúcleo y la fibra de detección multinúcleo pueden configurarse de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo se encuentre dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo. Es una ventaja de las modalidades de la presente invención que el acoplamiento de la radiación de la fibra de detección multinúcleo hacia la fibra de entrada multinúcleo (o viceversa) puede realizarse con una variación baja en la pérdida como función de los errores de alineación y los errores de fabricación. La diferencia en el diámetro del núcleo entre la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo inducirá una pérdida de acoplamiento, pero la variación en la pérdida de acoplamiento entre los diferentes núcleos puede controlarse mejor para errores de alineación dados y, por lo tanto, da como resultado una pérdida más uniforme para los diferentes núcleos. Sin aplicar tales características, existe la posibilidad de que no haya una posición de alineación para encontrar de manera que los núcleos de la fibra de detección multinúcleo estén al mismo tiempo alineados con los núcleos en la fibra de entrada. Con un diámetro del núcleo más grande en la fibra de entrada, esta posibilidad se reduce.

[0052] El sistema de fibra óptica además puede comprender un conjunto de conector para acoplar la fibra de entrada multinúcleo a la fibra de detección multinúcleo.

[0054] La fibra de entrada multinúcleo puede configurarse para acoplar la fibra de detección multinúcleo a un sistema de lectura.

[0056] La fibra de entrada multinúcleo puede comprender una porción de derivación para dividir los diferentes núcleos de la fibra de entrada multinúcleo en múltiples fibras. De acuerdo con algunas modalidades, la fibra de entrada multinúcleo puede ser parte del sistema de interrogación para transmitir las respuestas de los sensores en la fibra de detección multinúcleo.

[0057] Al menos la fibra de detección multinúcleo puede ser una fibra en donde al menos dos núcleos comprenden una rejilla de Bragg en fibra. Tal fibra puede producirse, por ejemplo, mediante el uso de un proceso de rejilla de torre de estirado (DTG). Los medios de alineación pueden ser parte del conjunto de conectores.

[0058] Los medios de alineación pueden comprender un medio de traslación o un medio de rotación para proporcionar una traslación relativa respectivamente de rotación entre la fibra de entrada y la fibra de detección multinúcleo.

[0059] Los medios de alineación pueden comprender un controlador para controlar la alineación electrónica, mecánica o electromagnética entre la fibra de entrada y la fibra de detección multinúcleo.

[0060] Los medios de alineación pueden ser parte de un sistema de control de lazo cerrado para alinear la fibra de entrada y la fibra de detección multinúcleo, el sistema de control de lazo cerrado que se configura para recibir información con respecto a una respuesta óptica al menos de uno o más núcleos externos de la fibra de detección multinúcleo en respuesta a una señal de entrada óptica. La información también puede obtenerse de un núcleo central, cuando está presente.

[0061] La presente invención también se refiere a un sistema de detección óptica para detectar ópticamente, el sistema de detección óptica que comprende un sistema de fibra óptica como se describió anteriormente, una fuente de radiación óptica para inducir radiación en los núcleos de la fibra de detección multinúcleo, a través de la fibra de entrada multinúcleo, y un sistema de lectura para leer señales detectadas con la fibra de detección multinúcleo y recibidas a través de la fibra de entrada multinúcleo.

[0062] La presente invención se refiere además a un método para instalar un sistema de fibra óptica para usar en la detección óptica, el método que comprende

[0063] obtener una fibra de detección multinúcleo que comprende al menos dos núcleos de los cuales cada núcleo tiene un primer diámetro del núcleo,

[0064] obtener una fibra de entrada multinúcleo que comprende al menos dos núcleos que tienen una posición correspondiente con la posición de al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo, cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo que tiene un segundo diámetro del núcleo, el segundo diámetro del núcleo que es sustancialmente mayor que el primer diámetro del núcleo, y

[0065] alinear la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo entre sí.

[0066] Dicha alineación puede comprender conectar la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo se encuentre dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo. Este último puede obtenerse, por ejemplo, mediante la alineación mediante el desplazamiento y/o la rotación de las fibras una con respecto a la otra.

[0067] Dicha alineación puede comprender trasladar y/o girar al menos una de las fibras de entrada o la fibra de detección multinúcleo para alinear dichas fibras una con respecto a la otra.

[0068] Dicho traslación y/o rotación puede comprender la traslación y/o rotación inducida electrónica, mecánica, magnética o electromagnética entre la fibra de entrada y la fibra de detección multinúcleo.

[0069] Dicha alineación puede ser una alineación automatizada de lazo cerrado.

[0070] Aspectos particulares y preferidos de la invención se exponen en las reivindicaciones independientes y dependientes adjuntas. Las características de las reivindicaciones dependientes pueden combinarse con características de las reivindicaciones independientes y con características de otras reivindicaciones dependientes según corresponda y no meramente como se establece explícitamente en las reivindicaciones.

[0071] Estos y otros aspectos de la invención serán evidentes y se describirán con referencia a la(s) modalidad(es) descrita(s) en la presente descripción.

[0072] Breve descripción de las figuras

[0073] La Figura 1 ilustra una sección transversal de una fibra óptica multinúcleo como se conoce de la técnica anterior. Las Figuras 2 y 3 ilustran una representación esquemática de un sistema de fibra óptica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

[0074] La Figura 4 ilustra una representación esquemática adicional de un sistema de fibra óptica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

[0075] La Figura 5 ilustra una representación esquemática de un sistema de fibra óptica con configuración de núcleo exterior asimétrico, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

[0076] Las figuras son solo esquemáticas y no limitantes. En las figuras, el tamaño de algunos de los elementos puede exagerarse y no dibujarse a escala con fines ilustrativos. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no se interpretará como limitante del alcance. En las diferentes figuras, los mismos signos de referencia se refieren a los mismos o análogos elementos.

[0078] Descripción detallada de las modalidades ilustrativas

[0080] La presente invención se describirá con respecto a modalidades particulares y con referencia a ciertas figuras, pero la invención no se limita a ellas sino solo por las reivindicaciones. Las figuras descritas son solo esquemáticas y no limitantes. En las figuras, el tamaño de algunos de los elementos puede exagerarse y no dibujarse a escala con fines ilustrativos. Las dimensiones y las dimensiones relativas no corresponden a reducciones reales a la práctica de la invención.

[0082] Además, los términos primero, segundo y similares en la descripción y en las reivindicaciones, se usan para distinguir entre elementos similares y no necesariamente para describir una secuencia, ya sea temporalmente, espacialmente, en clasificación o de cualquier otra manera. Debe entenderse que los términos usados de esta manera son intercambiables en circunstancias apropiadas y que las modalidades de la invención descritas en la presente descripción son capaces de funcionar en otras secuencias que las descritas o ilustradas en la presente descripción. Además, los términos superior, inferior y similares en la descripción y las reivindicaciones se usan con fines descriptivos y no necesariamente para describir posiciones relativas. Debe entenderse que los términos usados de esta manera son intercambiables en circunstancias apropiadas y que las modalidades de la invención descritas en la presente descripción son capaces de funcionar en otras orientaciones que las descritas o ilustradas en la presente descripción.

[0084] Es de notar que el término "que comprende", usado en las reivindicaciones, no debe interpretarse como restringido a los medios que figuran a partir de entonces; no excluye otros elementos o etapas. Por lo tanto, debe interpretarse como que especifica la presencia de las características, números enteros, etapas o componentes indicados como se hace referencia, pero no impide la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas o componentes, o grupos de estos. Por lo tanto, el alcance de la expresión "un dispositivo que comprende los medios A y B" no debe limitarse a dispositivos que consisten solo en los componentes A y B. Esto significa que con respecto a la presente invención, los únicos componentes relevantes del dispositivo son A y B.

[0086] La referencia a lo largo de esta descripción a "una modalidad" significa que un rasgo, estructura o característica particular que se describe en relación con la modalidad se incluye en al menos una modalidad de la presente invención. Por lo tanto, las apariciones de las frases "en una modalidad" o "en una modalidad" en varios lugares a lo largo de esta descripción no se refieren necesariamente todas a la misma modalidad, pero pueden. Además, los rasgos particulares, estructuras o características pueden combinarse de cualquier manera adecuada, como sería evidente para un experto en la técnica a partir de esta descripción, en una o más modalidades.

[0088] De manera similar, debe apreciarse que en la descripción de las modalidades ilustrativas de la invención, varias características de la invención a veces se agrupan juntas en una única modalidad, figura o descripción de la misma con el propósito de agilizar la descripción y ayudar en la comprensión de uno o más de los diversos aspectos de la invención. Este método de descripción, sin embargo, no debe interpretarse como el reflejo de una intención de que la invención reivindicada requiere más características que se enumeran expresamente en cada reivindicación. Más bien, como reflejan las siguientes reivindicaciones, los aspectos inventivos descansan en menos de todas las características de una sola modalidad descrita con anterioridad. Por lo tanto, las reivindicaciones que siguen a la descripción detallada se incorporan expresamente de esta manera en esta descripción detallada, con cada reivindicación que se mantiene por sí sola como una modalidad separada de esta invención.

[0090] Además, aunque algunas modalidades descritas en la presente descripción incluyen algunos pero no otros elementos incluidos en otras modalidades, las combinaciones de elementos de diferentes modalidades se entienden que están dentro del alcance de la invención, y forman diferentes modalidades, como podría entenderse por los expertos en la técnica. Por ejemplo, en las siguientes reivindicaciones, cualquiera de las modalidades reivindicadas puede usarse en cualquier combinación. En la descripción proporcionada en la presente invención, se exponen numerosos detalles específicos. Sin embargo, se entiende que las modalidades de la invención pueden llevarse a la práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, métodos, estructuras y técnicas bien conocidos no se han mostrado en detalle para no ensombrecer una comprensión de esta descripción.

[0092] Cuando en las modalidades de la presente invención se hace referencia a una dirección axial o longitudinal, se hace referencia a la dirección de longitud de la fibra. Donde en las modalidades de la presente invención se hace referencia a una dirección transversal, se hace referencia a direcciones perpendiculares a la dirección longitudinal.

[0094] Cuando en las modalidades de la presente invención se hace referencia a una fibra multinúcleo, se hace referencia a una fibra que comprende más de un núcleo, por ejemplo, 2 núcleos, por ejemplo, 3 núcleos o incluso más núcleos, los núcleos que se integran en el mismo material de revestimiento.

[0095] Donde en las modalidades de la presente invención se hace referencia a un primer diámetro de los núcleos de detección que es menor que un segundo diámetro de los núcleos de entrada, igualmente puede hacerse referencia a una primera sección transversal de los núcleos de detección (en una dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la fibra) que es menor que una segunda sección transversal de los núcleos de entrada. Cabe señalar que con el diámetro, puede hacerse referencia a una dimensión promedio ya que las secciones transversales de los núcleos en las fibras no necesitan ser circulares.

[0097] En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema de fibra óptica para usar en la detección óptica. El sistema de fibra óptica de acuerdo con las modalidades de la presente invención comprende una fibra de detección multinúcleo que comprende al menos dos núcleos cada uno de los cuales de dichos al menos dos núcleos tiene un primer diámetro del núcleo. El sistema de fibra óptica también comprende una fibra de entrada multinúcleo que comprende al menos dos núcleos que tienen una posición correspondiente con la posición de los al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo, cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo que tiene un segundo diámetro del núcleo, el segundo diámetro del núcleo que es sustancialmente mayor que el primer diámetro del núcleo. La fibra de entrada y la fibra de detección multinúcleo se están configurando para acoplar la radiación entre las fibras a través de los núcleos.

[0099] A manera de ilustración, las modalidades de la presente invención no se limitan a las mismas, se describe un sistema de fibra óptica ilustrativo con referencia a la Figura 2, en el que se muestran las características estándar y opcionales.

[0100] La Figura 2 y la Figura 3 ilustran esquemáticamente un sistema de fibra óptica 100 que comprende una fibra de detección multinúcleo 110 y una fibra de entrada multinúcleo 120, así como también los medios de alineación 130. Ventajosamente, la fibra de detección multinúcleo 110 puede hacer uso de núcleos con diámetros de núcleo pequeños, lo que permite características particulares de la fibra de detección multinúcleo 110. Algunas características pueden ser una insensibilidad a la flexión, una buena fotosensibilidad, etc. La fibra de detección multinúcleo 110 puede ser, por ejemplo, una fibra óptica especialmente configurada con múltiples núcleos de modo único 112 que comparten la misma cubierta. El uso de núcleos de modo único 112 es ventajoso para obtener una detección óptica precisa. Tal detección óptica puede basarse, por ejemplo, en una o más rejillas de Bragg en fibra, pero no se limita a ellas. Los diferentes núcleos 112 pueden tener la misma rejilla de Bragg en fibra o pueden escribirse diferentes rejillas de Bragg en fibra para diferentes núcleos 112. Alternativamente, también pueden usarse la detección OFDR y la detección basada en Brillouin, sin la necesidad de una rejilla, pero aun beneficiándose de las modalidades de la presente invención. El diámetro de revestimiento puede ser cualquier diámetro adecuado, tal como por ejemplo, pero sin limitarse a, entre 60 pm y 500 pm, por ejemplo, 125 pm. Como se indicó anteriormente, el diámetro del núcleo promedio es ventajosamente pequeño, por ejemplo, entre 3 pm y 7 pm, por ejemplo, entre 4 pm y 6 pm. En algunas modalidades, la abertura numérica de los núcleos de la fibra de detección multinúcleo puede ser sustancialmente mayor que la abertura numérica de los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo. La abertura numérica de los núcleos de la fibra de detección multinúcleo puede ser, por ejemplo, del 10 %, por ejemplo, al menos 25 %, por ejemplo, al menos 50 % mayor que la abertura numérica de los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo. En un ejemplo, la abertura numérica de los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo puede ser 0,14, mientras que la abertura numérica de los núcleos de la fibra de detección multinúcleo puede ser al menos 0,16, por ejemplo, al menos 0,20 o por ejemplo, al menos 0,25, por ejemplo, 0,26. En algunas modalidades, los núcleos pueden estar altamente dopados con dopantes usados para aumentar la abertura numérica. Los núcleos pueden estar hechos, por ejemplo, de un material altamente dopado con GeO<2>. En una disposición, un núcleo único central está rodeado por más núcleos exteriores 112. En algunas modalidades particulares, se aplica un núcleo central y se proporcionan 3, 4, 5, 6 o 7 núcleos exteriores 112. Los núcleos exteriores 112 pueden estar espaciados simétricamente. Los núcleos exteriores 112 pueden colocarse en una posición fija del núcleo central 112, aunque las modalidades de la presente invención no se limitan a ello. La distancia entre el núcleo central y los núcleos exteriores 112 puede ser cualquier distancia adecuada, por ejemplo, puede ser de aproximadamente 35 pm. También se prevén disposiciones con múltiples núcleos pero sin un núcleo central. La fibra multinúcleo 110 puede tener rejillas inscritas mediante el uso de un proceso de rejilla de torre de estirado, aunque las modalidades no se limitan a ello. En algunas modalidades, la fibra multinúcleo puede ser una fibra multinúcleo retorcida.

[0102] Como se indicó anteriormente, también está presente una fibra de entrada multinúcleo 120. De acuerdo con las modalidades de la presente invención, dado que la alineación de dos fibras multinúcleo que tienen diámetros de núcleo pequeños induce problemas de acoplamiento significativos, las modalidades de la presente invención resuelven tales dificultades de alineación mediante el uso de una fibra de detección multinúcleo 110 con diámetros de núcleo pequeños pero una fibra de entrada multinúcleo 120 con diámetros de núcleo más grandes 122 para acoplar la radiación hacia y desde la fibra de detección multinúcleo a través de los núcleos. Lo último da como resultado que la alineación de las fibras multinúcleo una con respecto a la otra sea más fácil. Esto no solo relaja los requisitos de alineación como tal, sino también las tolerancias de fabricación de las fibras multinúcleo y/o las tolerancias en los conjuntos de conectores usados para acoplar las fibras multinúcleo. A modo de ilustración, la Figura 3 muestra una desalineación de núcleo -núcleo que puede tolerarse mediante el uso de modalidades de la presente invención. La fibra de entrada multinúcleo 120 típicamente tiene núcleos correspondientes, que corresponden a los de la fibra de detección multinúcleo, pero que tiene un diámetro del núcleo que es sustancialmente mayor que el de la fibra de detección multinúcleo. El diámetro del núcleo de los núcleos en la fibra de entrada multinúcleo es al menos 10 %, por ejemplo, al menos 25 %, por ejemplo, al menos 50 % mayor que el diámetro del núcleo de los núcleos en la fibra de detección multinúcleo. Cabe señalar que la fibra de detección multinúcleo también puede tener núcleos adicionales con un diámetro mayor, de manera que las condiciones del diámetro del núcleo establecidas en las modalidades de la presente invención no se cumplen para estos núcleos adicionales.

[0104] Los núcleos 122 de la fibra de entrada multinúcleo pueden ser núcleos de modo único o multimodo para las longitudes de onda previstas, en donde pueden guiarse para usarse los múltiples modos ópticos posteriores de la radiación de la longitud de onda prevista. Los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo pueden estar dopados débilmente, por ejemplo, dopados débilmente con GeO<2>.

[0106] En modalidades de la presente invención, los diferentes núcleos de la fibra de detección multinúcleo 110 pueden abordarse individualmente. Este último puede realizarse, por ejemplo, a través de un elemento de distribución de fibra óptica personalizado que se acopla a, o forma parte de la fibra de entrada multinúcleo. Otros parámetros y características de la fibra de entrada multinúcleo pueden corresponder con las características de la fibra de detección multinúcleo.

[0108] El sistema de fibra óptica de acuerdo con las modalidades de la presente invención, típicamente puede tener una fibra de entrada multinúcleo 120 y la fibra de detección multinúcleo 110 se configuran de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo 110 se encuentra dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo. En otras palabras, el núcleo de la fibra de entrada multinúcleo 120 se superpone completamente al núcleo de la fibra de detección 110.

[0110] El sistema de fibra óptica 100 también puede comprender un conjunto de conector para acoplar la fibra de entrada multinúcleo a la fibra de detección multinúcleo. Además, puede configurarse para acoplar la fibra de detección multinúcleo a un sistema de lectura a través de la fibra de entrada multinúcleo. La fibra de entrada multinúcleo también puede comprender o puede conectarse a una porción de distribución para dividir los diferentes núcleos de la fibra de entrada multinúcleo en múltiples fibras. Tales características se muestran en la Figura 4. De acuerdo con las modalidades de la presente invención, el sistema de detección de fibra óptica también comprende un medio de alineación 130 para alinear la fibra de detección multinúcleo y dicha fibra de entrada multinúcleo de manera que la fibra de entrada 120 y la fibra de detección multinúcleo 110 se configuran para acoplar la radiación entre las fibras a través de los núcleos. El sistema de alineación puede ser un sistema que proporciona movimiento de traslación y/o rotación relativo entre la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo, lo que permite alinearlos. El movimiento de traslación y/o rotación puede ser un movimiento de traslación y/o rotación que proporciona un desplazamiento o rotación en un plano sustancialmente perpendicular al eje longitudinal de las fibras, para permitir la alineación de los núcleos.

[0112] En algunas modalidades, los medios de alineación 130 pueden ser un medio de alineación automatizado 130 que permite el movimiento relativo inducido electrónico, magnético, electromagnético o mecánico para alinear las fibras. Los medios de alineación 130 pueden comprender un controlador para controlar la alineación. El control puede realizarse de forma remota. Los medios de alineación pueden ser parte de un sistema de control de lazo cerrado para alinear las fibras. El sistema de lazo cerrado puede configurarse para recibir información con respecto a una respuesta óptica al menos de uno o más núcleos externos de la fibra de detección multinúcleo en respuesta a una señal de entrada óptica. También puede monitorearse una respuesta del núcleo central, si está presente.

[0114] Los medios de alineación pueden ser parte del conjunto de conectores.

[0116] En una modalidad, el sistema de alineación podría hacer uso de una junta rotativa óptica con un medio de bloqueo para bloquear la junta rotativa cuando está en la posición correcta. El sistema de alineación 130 en algunos ejemplos también puede ser o comprender un anillo deslizante. Los medios de alineación pueden comprender un adaptador mediante el cual los conectores y/o casquillos pueden girarse entre sí, ya sea manualmente o de forma automatizada y pueden bloquearse cuando están en posición. Los conectores y/o casquillos pueden organizarse de esta manera de manera que las fibras puedan alinearse entre sí. En algunas modalidades, los conectores y/o casquillos pueden colocarse opuestos entre sí en el aire. En otras modalidades, puede proporcionarse un medio óptico, tal como por ejemplo un medio de coincidencia de índice, por ejemplo, un líquido de coincidencia de índice.

[0118] En una modalidad, las fibras comprenden al menos tres núcleos que se colocan fuera del centro de la fibra - también denominados núcleos exteriores - de manera que estos núcleos no se colocan en una configuración simétrica, es decir, se colocan de acuerdo con una configuración no simétrica. En un ejemplo, cada fibra tiene tres núcleos que no están posicionados en el centro y el ángulo entre ellos (medido desde la posición central) es, por ejemplo, de 120° entre el primer y el segundo núcleo y 110° entre el primer y el tercer núcleo. De esta manera, el primer, segundo y tercer núcleo pueden identificarse con precisión. Este último tiene la ventaja de que los diferentes núcleos de la fibra de detección multinúcleo pueden abordarse y medirse de una manera única, ya que solo hay un emparejamiento rotacional que da acceso a los 3 núcleos exteriores simultáneamente. A modo de ilustración, las modalidades de la presente invención no se limitan a las mismas, una sección transversal ilustrativa para la fibra de entrada y la fibra multinúcleo se muestran en la Figura 5, de manera que en el presente ejemplo la sección transversal de la fibra de entrada se muestra en el lado izquierdo y la sección transversal de la fibra de detección multinúcleo se muestra en el lado derecho. Un experto en la técnica entenderá que también puede elegirse una configuración no simétrica de los núcleos exteriores para fibras con más núcleos exteriores, lo que permite identificar de manera única los núcleos o garantizar que solo haya una coincidencia rotacional que dé acceso a todos los núcleos exteriores simultáneamente, o formulado de manera diferente que alinea todos los núcleos exteriores correctamente.

[0120] En un aspecto, la presente invención también se refiere a un sistema de detección óptica para la detección óptica. De esta manera, el sistema de detección óptica comprende un sistema de fibra óptica como se describe en el primer aspecto, una fuente de radiación óptica para inducir radiación en los núcleos de la fibra de detección multinúcleo a través de la fibra de entrada multinúcleo, y un sistema de lectura para leer señales detectadas con la fibra de detección multinúcleo, a través de la fibra de entrada multinúcleo.

[0122] En otro aspecto más, la presente invención se refiere a un método para instalar un sistema de fibra óptica para usar en la detección óptica. El método comprende obtener una fibra de detección multinúcleo que comprende al menos dos núcleos de los cuales cada núcleo tiene un primer diámetro del núcleo. El método también comprende obtener una fibra de entrada multinúcleo que comprende al menos dos núcleos que tienen una posición correspondiente con la posición de los al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo, cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de entrada multinúcleo que tiene un diámetro del segundo núcleo, el diámetro del segundo núcleo que es sustancialmente mayor que el diámetro del primer núcleo. El método también comprende alinear la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo entre sí. El método también puede comprender conectar la fibra de detección multinúcleo y la fibra de entrada multinúcleo de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo se encuentre dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo. Las etapas adicionales pueden corresponder con la funcionalidad de los diferentes componentes del sistema de fibra óptica.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Un sistema de fibra óptica (100) para usar en la detección óptica, el sistema de fibra óptica que comprende - una fibra de detección multinúcleo (110) que comprende al menos dos núcleos (112) cada uno de los cuales de dichos al menos dos núcleos (112) tiene un primer diámetro del núcleo,

- una fibra de entrada multinúcleo (120) que comprende al menos dos núcleos (122) que tienen una posición correspondiente con la posición de los al menos dos núcleos (112) de la fibra de detección multinúcleo, cada uno de dichos al menos dos núcleos (122) de la fibra de entrada multinúcleo (120) que tiene un segundo diámetro del núcleo, el segundo diámetro del núcleo es al menos 10 % mayor que el primer diámetro del núcleo,

- un medio de alineación (130) para alinear dicha fibra de detección multinúcleo y dicha fibra de entrada multinúcleo de manera que la fibra de entrada (120) y la fibra de detección multinúcleo (110) se configuran para acoplar la radiación entre las fibras a través de los núcleos, en donde el medio de alineación (130), la fibra de entrada multinúcleo (120) y la fibra de detección multinúcleo (110) se configuran de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo se encuentra dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo.

2. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo diámetro del núcleo es al menos 25 % mayor que el primer diámetro del núcleo, por ejemplo, al menos 50 % mayor que el primer diámetro del núcleo.

3. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los al menos dos núcleos (112) de la fibra de detección multinúcleo (110) son núcleos ópticos de modo único.

4. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los al menos dos núcleos (112) de la fibra de detección multinúcleo (110) tienen una abertura numérica más alta, por ejemplo, al menos 1,1 veces más alta, que los núcleos de la fibra de entrada multinúcleo (120).

5. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los al menos dos núcleos (122) de la fibra de entrada multinúcleo (120) son núcleos ópticos multimodo.

6. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de fibra óptica comprende además un conjunto de conector para acoplar la fibra de entrada multinúcleo a la fibra de detección multinúcleo y en donde los medios de alineación (130) son parte del conjunto de conector.

7. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de alineación (130) comprenden un medio de traslación y/o un medio de rotación para proporcionar una traslación relativa respectivamente de rotación entre la fibra de entrada (120) y la fibra de detección multinúcleo (110).

8. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de alineación (130) comprenden un controlador para controlar la alineación electrónica, mecánica o electromagnética entre la fibra de entrada (120) y la fibra de detección multinúcleo (110).

9. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con la reivindicación anterior, en donde los medios de alineación (130) son parte de un sistema de control de lazo cerrado para alinear la fibra de entrada (120) y la fibra de detección multinúcleo (110), el sistema de control de lazo cerrado se configura para recibir información con respecto a una respuesta óptica al menos de uno o más núcleos exteriores de la fibra de detección multinúcleo en respuesta a una señal de entrada óptica y/o en donde la fibra de entrada multinúcleo (120) se configura para acoplar la fibra de detección multinúcleo (110) a un sistema de lectura.

10. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fibra de entrada multinúcleo comprende una porción de distribución para dividir los diferentes núcleos de la fibra de entrada multinúcleo en múltiples fibras.

11. Un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo comprenden una rejilla de Bragg en fibra.

12. Un sistema de detección óptica para detectar ópticamente, el sistema de detección óptica que comprende - un sistema de fibra óptica (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,

- una fuente de radiación óptica para inducir radiación en los núcleos de la fibra de detección multinúcleo mediante la transmisión de radiación a través de la fibra de entrada multinúcleo, y

- un sistema de lectura para leer señales detectadas con la fibra de detección multinúcleo (110).

13. Un método para instalar un sistema de fibra óptica para usar en la detección óptica de acuerdo con la

reivindicación 1, el método que comprende

- obtener una fibra de detección multinúcleo (110) que comprende al menos dos núcleos (112) de los cuales cada núcleo (112) tiene un primer diámetro del núcleo,

- obtener una fibra de entrada multinúcleo (120) que comprende al menos dos núcleos (122) que tienen una posición correspondiente con la posición de los al menos dos núcleos (112) de la fibra de detección multinúcleo, cada uno de dichos al menos dos núcleos (122) de la fibra de entrada multinúcleo (120) que tiene un segundo diámetro del núcleo, el segundo diámetro del núcleo es al menos 10 % mayor que el primer diámetro del núcleo,

- y alinear la fibra de detección multinúcleo (110) y la fibra de entrada multinúcleo (120) una con respecto a la otra, de manera que en la interfaz de acoplamiento entre las fibras, la sección transversal de cada uno de dichos al menos dos núcleos de la fibra de detección multinúcleo se encuentra dentro de la sección transversal de un núcleo correspondiente de la fibra de entrada multinúcleo.

14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13,

en donde dicha alineación comprende trasladar y/o girar al menos una de las fibras de entrada o la fibra de detección multinúcleo para alinear dichas fibras una con respecto a la otra mediante el uso de traslación y/o rotación inducida electrónica, mecánica, magnética o electromagnética.

15. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 14, en donde dicha alineación es una alineación automatizada de lazo cerrado.