[發明專利]低彎曲損耗、低非線性效應的單模光纖

有效

• 申請號: 200710066730.1
• 申請日: 2007-01-16
• 公開（公告）號: CN101226258A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 張立永;吳興坤;盧衛民;楊軍勇
• 申請（專利權）人: 富通集團有限公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 胡龍祥

技術領域

本發明涉及一種光纖，屬于光通信技術，特別是滿足G.656光纖標準的、低彎曲損耗的、低非線性效應的、適用于高速率傳輸系統和波分復用系統(WDM)的單模光纖。

背景技術

目前常用于傳輸網建設的主要光纖有兩種，即G.652常規單模光纖和G.655非零色散位移光纖。通常G.652單模光纖在C波段1530nm～1565nm和L波段1565nm～1625nm的色散較大，一般為17～22ps/nm·km。在開通高速率系統如10Gb/s和40Gb/s及基于單通路高速率的WDM系統時，必須采用色散補償光纖(DCF)來進行色散補償，使整個線路上1550nm處的色散減小。但DCF同時會引入較大的衰減，因此又必須在線路中添置光放大器，這樣的構造方式大大增加了系統的成本。此外，隨著光纖放大器的應用，超過+18dB以上的光信號被耦合進一根光纖，波分復用技術使一根光纖中有了數十條甚至上百條光波道。這時，較高的光能量聚集在很小的截面上，光纖開始呈現出非線性特性，并成為最終限制傳輸系統性能的關鍵因素。特別是當波道波長接近光纖零色散點時，這一現象更加突出。

為避開零色散點附近的非線性影響，G.655光纖的零色散點不在1550nm附近，而是向長波長或短波長方向位移，使得1550nm附近呈現一定大小的色散(ITU-T規范為0.1-6ps/nm·km)。這樣，可大幅減輕四波混合的影響，有利于密集波分復用系統的傳輸。同時，通過1550nm附近的色散值的控制，可保證速率超過10Gbit/s的信號可以不受色散限制地傳輸300km以上，并可在1530nm～1565nm波長范圍內適用于WDM。

為進一步擴展WDM，特別是密集波分復用系統(DWDM)的傳輸帶寬，將其應用波長拓展到更廣的范圍內，很有必要對光纖的折射率剖面進行改善，降低光纖的色散斜率系數，以使光纖在更廣的范圍內都有較小(非零)的色散。在此背景下，色散平坦光纖得到了廣泛的研究，如S.K.Mondal等在“Effect?of?optical?Kerr?effect?nonlinearity?on?LP11mode?cutoff?frequency?of?single-mode?dispersion-shifted?and?dispersion-flattenedfibers，Optics?Communications，Volume?127，Issues?1-3，1?June?1996，Pages?25-30”中探討了色散平坦光纖中科爾效應對單模光纖的截至波長的影響；S.K.Mondal等在“Interesting?effect?of?optical?Kerr?nonlinearity?in?expanding?single-mode?regimeof?optical?fibers?using?dispersion-flattened?profiles，Optics?Communications，Volume?150，Issues?1-6，1?May?1998，Pages?81-84”中提出了一種具有W型包層結構的色散平坦光纖，與G.655相比，該光纖能更有效的抑制光纖的非線性效應；A.V.Belov在“Profile?structure?of?single-mode?fibers?with?low?nonlinear?properties?forlong-haul?communication?lines，Optics?Communications，Volume?161，Issues?4-6，15?March?1999，Pages?212-216”介紹了一種在1.53-1.56μm范圍內光纖色散不超過±0.4ps?nm^-1km^-1的光纖；日本住友的T.Kato等在“Dispersion?flattened?transmissionline?consisting?of?wide-band?non-zero?dispersion?shifted?fiber?and?dispersioncompensating?fiber?module，Optical?Fiber?Technology，Volume?8，Issue?3，July?2002，Pages?231-239”中報道一種具有復雜剖面結構的色散平坦的非零色散位移光纖，該光纖的有效面積約60μm²，在C波段的色散斜率系數在0.08ps/nm²/km以下，在1500～1600nm范圍內光纖的色散在5～11ps/nm/km；我國長飛公司也推出一種被稱為“大保實”的大有效面積的G.655光纖(郵電設計技術，2002年第9期)。這些研究在一定程度上都推動了WDM應用技術向更寬的波長范圍發展。在此前提下，為進一步規范這類光纖的標準，并使之真正廣泛的應用到實際的傳輸線路中，2002年5月日本NTT和CLPAJ在日內瓦ITU-TSG15會議上聯合提出研究一種新型的被稱為G.656的光纖。與G.655光纖相比，該光纖的色散曲線更加平坦，色散系數更小(在1460～1625nm范圍內在2～14ps/nm/km之間)，能夠更好的抑制受激散射和克爾效應。此外，為使G.656光纖和已經敷設的單模光纖進行有效的熔接，規定G.656光纖的模場直徑在7～11μm之間。該光纖有望把DWDM傳輸擴展到1460nm～1625nm的整個波長范圍內，被認為是繼G.652和G.655后的又一應用廣泛的光纖產品。