[發(fā)明專利]光衰減器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00802372.7
• 申請日: 2000-10-18
• 公開（公告）號: CN1327540A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 渡邊秀;松山榮治;成瀨秋義;村上裕一;牟田健一;山本豐光
• 申請（專利權）人: 昭和電線電纜株式會社
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馬浩

技術領域

本發(fā)明涉及一種光衰減器，更準確地說，涉及一種應用在光通訊、光測量、CATV系統(tǒng)等領域的一定程度地衰減光信號的光衰減器。

發(fā)明背景

迄今，人們已經廣泛地知道一種包括含有一定光衰減摻雜劑組分的光纖的光衰減器。

但是，由于包含在該光衰減器內的摻雜劑組分具有衰減值根據(jù)光信號的波長而變化的傳輸光衰減特性，即具有波長依賴性，所以已經知道一種光衰減器，為了在輸入兩種不同波長例如1.3μm(短波)和1.5μm(長波)的光信號時得到幾乎相等的衰減，其通過調整光纖的模式場(a?mode?field)直徑和相對于模式場直徑限制摻雜劑區(qū)域得到幾乎相等的衰減，從而減小了波長依賴性(日本專利公開號平8-136736，平8-136737)。

隨著最近光通訊的發(fā)展，要求實現(xiàn)一種用來獲得相同光衰減的(消除波長依賴性)的光衰減器，即使是在例如1300±50nm或1550±50?nm這樣的窄的波長范圍內，或者實現(xiàn)一種當輸入兩種不同波長1.3μm(短波)和1.5μm(長波)的光信號時其光衰減的波長依賴性甚至按相反增加的光衰減器。

但是，盡管因為其允許在輸入兩種分開的不同的波長1.3μm(短波)和1.5μm(長波)的光信號時得到幾乎相等的光衰減而使日本專利公開號平8-136736和平8-136737所披露的光衰減器是有效的，但它們還存在不可能僅通過限制摻雜劑區(qū)域或在波長差值小時調整模式場的直徑來獲得相等光衰減的問題(波長依賴性較大)。

同時，在日本專利公開平8-136736中披露的光衰減器中，當輸入短和長的兩種不同波長的光信號時，理論上可以實現(xiàn)光衰減對波長依賴性的更大增加，它是通過在光信號的波長短時更多地包含衰減光信號的摻雜劑，使得從光纖的橫截面上來看模式場時表現(xiàn)出在靠近軸芯的部分是高濃度的，或通過當光信號的波長較長時包含更多地衰減光信號的摻雜劑，使得從光纖的橫截面上來看模式場時表現(xiàn)出在靠近外圍部分是高濃度的方式實現(xiàn)的。

通過反向組合模式場直徑的波長特性和摻雜劑組分的波長特性，從理論上也可以實現(xiàn)日本專利公開平8-136737中公開的特性。

但是，盡管通過提高摻雜劑的濃度和把摻雜劑區(qū)域限制在相對于模式場直徑較窄的范圍內可使短波長和長波長間的差值變大，但由于限制了可以包含在光纖中的摻雜劑組分的摻雜濃度而存在一難題，故當濃度過高時不能產生特性穩(wěn)定的產品作為光纖且技術上不能產生摻雜劑區(qū)域非常窄的光纖。

本發(fā)明是著眼于這些難題而設計的，且其目的是；首先，提供一種可以均衡具有非常接近的不同波長的光信號的光衰減的光衰減器；其次是提供一種光衰減器能夠在某種狀態(tài)下最大化具有不同波長的光信號的光衰減的差值，該狀態(tài)下光纖的每一特性是穩(wěn)定的且摻雜劑濃度和摻雜區(qū)域可以通過設置光衰減器來實現(xiàn)，該光衰減器的摻雜范圍可以在抑制摻雜劑濃度相對低的時候獲得。

發(fā)明的公開

為了達到上述目的，將本發(fā)明的光衰減器構造成在單模光纖的纖芯的中心部分的折射率和該纖芯的外圍部分相比是增加的。

在這種情況下，提高由模式場直徑的規(guī)格引起的傳輸光衰減的波長依賴性，是通過摻雜選自包含梯度折射率型(從外圍部分到中心部分折射率連續(xù)增高)、拋物線線、三角波形、方波形和梯形波形組中的一種作為纖芯折射率的分布。

通過構造上述的光衰減器，可以拓寬摻雜劑區(qū)域的極限寬度以盡可能多地得到所需要的衰減特性且最大限度地抑制濃度的降低。

本發(fā)明的光衰減器包含在單模光纖中波長較長時衰減傳輸光更多的摻雜劑，且構造成摻雜劑區(qū)域被限定在纖芯的中心部分，以致纖芯的中心部分的折射率和纖芯的外圍部分相比是增加的。

在這種情況下，由模式場直徑的規(guī)格引起的傳輸光衰減的波長依賴性，通過采用選自包含梯度折射率型、拋物線形、三角波形、方波形和梯形波形組中的一種作為摻雜劑區(qū)域折射率的分布是增加的。

通過構造上述的光衰減器，當輸入兩種具有不同短波且其差值小(1300nm±50nm)的波長的光信號時，可以得到相等的衰減。

本發(fā)明的光衰減器包含在單模光纖中波長較短時衰減傳輸光更多的摻雜劑，且構造成摻雜劑區(qū)域被限定在纖芯的外圍部分以致于纖芯的不含有摻雜劑的中心部分的折射率和纖芯的外圍相比是提高的。

在這種情況下，由模式場直徑的規(guī)格引起的傳輸光衰減的波長依賴性，通過采用選自包含梯度折射率型、拋物線形、三角波形、方波形和梯形波形組中的一種作為不包含摻雜劑的纖芯的中心部分的折射率的分布是增加的。