[發明專利]摻氟光纖

有效

• 申請號: 200710126923.1
• 申請日: 2007-07-03
• 公開（公告）號: CN101101354A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: P·馬賽西;F·古杰;I·弗拉梅;E·雷尼耶;G·凱特
• 申請（專利權）人: 德雷卡通信技術公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發明涉及光纖傳輸的領域，并且更具體地涉及摻氟光纖。

背景技術

對光纖來說，折射率剖面一般是聯系所繪制的示出將光纖的折射率與該光纖的半徑相關聯的函數的曲線圖來描述的。常規來說，沿橫坐標示出到光纖中心的距離r，并且沿縱坐標示出折射率與光纖包層折射率之差。因此，對于分別示出臺階形、梯形或三角形的曲線圖，將折射率剖面描述為“臺階形”、“梯形”或“三角形”。這些曲線一般代表了理論光纖剖面或設定光纖剖面，光纖的制造可能會引起稍微不同的剖面。

光纖常規地包括：纖芯，該纖芯的功能是傳送光信號并且可選地放大光信號；以及光包層，該包層的功能是將光信號限制在纖芯內。出于這個目的，纖芯的折射率n_c和包層的折射率n_g是n_c＞n_g。公知的是，單模光纖中的光信號傳播被分解為在纖芯中傳導的基模，并分解為在纖芯-包層組合結構中傳導一定距離并稱為包層模的二次模。

在光纖中傳送的信號會經歷在所傳播的距離上累積的光損耗。特別是在光纖受到諸如β、α、γ和X射線之類的離子化輻射時，這些傳輸損耗會增加。當光纖用于具有離子化輻射的環境中的光通信系統時，例如用于核電站、粒子加速實驗室中或用于發射到太空中的衛星中時，該光纖可能會經歷所述輻射。在所述環境下，輻射可能會達到100Gray或更大的劑量水平，例如10000rad。

常規來說，標準單模光纖(SSMF)被用作光纖傳輸系統中的線路光纖。臺階形折射率一般通過摻雜磷或鍺來獲得，利用磷或鍺可以增大折射率。臺階形折射率還可以通過摻雜氟來獲得，利用氟可以減小折射率。這些光纖(SSMF)在較寬的頻譜范圍(至少1300nm-1650nm)上具有一般小于0.4dB/km的較低的傳輸損耗，但對離子化輻射比較敏感。在1310nm的波長處，置于輻射為30kGray的環境中的SSMF光纖的傳輸損耗將增加幾十dB/km至幾萬dB/km，這種增加嚴重地依賴于輻射條件(特別是劑量速率)。因此，常規的SSMF光纖并不適合于在安裝在具有高劑量的離子化輻射(即高于100Gray至1000Gray)的環境中的光通信系統中使用。

一些已知的光纖特別地設計為在存在離子化輻射的環境中使用。例如，US-A-4,690,504公開了一種纖芯中沒有鍺(Ge)的單模光纖。纖芯中沒有鍺使得可以獲得更好的抗離子化輻射性。光包層摻雜有作用為減小折射率的摻雜劑，諸如氟。該文獻還公開了一種具有如下光纖的實施例，該光纖的纖芯摻雜了少量的氟以補償纖芯中過量的氧。

US-A-5,509,101特別地公開了一種抗X射線和γ射線的光纖。該光纖具有摻氟的包層和纖芯。該文獻描述了具有不同的氟和鍺濃度的若干實施例。該文獻中指出，當該光纖還在纖芯中包括鍺時，傳輸損耗會減少。

WO-A-2005/109055公開了一種具有純石英纖芯和摻氟的包層的光纖。該文獻中指出，包層直徑與纖芯直徑之間的高比值(9與10之間)改善了光纖的抗離子化輻射性。

現有技術的光纖顯示出部分抗離子化輻射性，但在強輻射特別是400Gray上方或之上中具有較高損耗。如上所述，標準單模光纖通常被用作光纖傳輸系統中的線路光纖，具有滿足特定電信標準的色散和色散斜率。出于對不同制造商的光系統之間的兼容性的需要，國際電信聯盟(ITU)已經發放了標準單模光纖必須滿足的標準的參考ITU-T?G.652。該標準被細分為更嚴格或者更寬松的四個子標準(A、B、C和D)。

例如，用于傳輸光纖的G.652B標準推薦了：在1310nm的波長處，模場直徑(MFD)范圍[8.6；9.5μm]；1260nm的最大成纜(cabled)截止波長；零色散波長(表示為λ₀)范圍[1300；1324nm]；最大色散斜率值0.093ps/nm²-km。常規來說，成纜截止波長被測量為如下波長，在該波長處，在光纖上傳播22米之后，光信號就不再是單模的，諸如由國際電工委員會的專門委員會86-A在標準IEC?60793-1-44下所限定的。

因此，需要一種顯示出改善的抗高劑量輻射性的傳輸光纖。

發明內容

出于這個目的，本發明提出了一種光纖，其折射率剖面相對于標準單模光纖的剖面均勻凹陷。因此，該光纖的傳輸特性基本上滿足G.652B標準并顯示出改善的抗高劑量輻射性(大于100Gray的劑量)。

因此，本發明涉及一種單模傳輸光纖，包括：