[發明專利]光纖

有效

• 申請號: 200710197119.2
• 申請日: 2007-12-04
• 公開（公告）號: CN101196593A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: I·弗拉梅爾;L－A·德蒙莫里永;P·馬蒂伊塞
• 申請（專利權）人: 德雷卡通信技術公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/02;G02B6/36;G02B6/38
• 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領域，并且更具體地涉及具有由于受激布里淵散射(stimulated?Brillouin?scattering，SBS)引起的降低的損耗以及降低的彎曲和微彎損耗的光纖。

背景技術

光纖的折射率分布是作為光纖半徑的函數的折射率值的圖形表示。在標準方式中，橫軸表示到光纖中心的距離r，而縱軸表示纖芯的折射率與光纖包層的折射率之間的差。因此，針對具有臺階、梯形、拋物線或三角形形狀的圖形表示，相應地將光纖折射率分布稱為“臺階”、“梯形”、“拋物線”或“三角形”。這些曲線通常是光纖的理論形狀或基準折射率分布的表示，光纖制造約束可能導致稍有差異的形狀。

光纖典型地包括光學纖芯和光學包層，光學纖芯的功能是傳輸光信號并可能放大光信號，而光學包層的功能是把光信號限制在纖芯內。為此目的，纖芯的折射率n_c和外包層的折射率n_g總是n_c＞n_g。如公知的那樣，在單模光纖中光信號的傳播分成在纖芯中的引導的主導模式和通過整個纖芯-包層中一定距離的引導的次要模式，其被稱為包層模式。

光纖是現代通信系統中的關鍵元件。運營商一直在關注著在限制光纖的老化和損耗同時，提高沿光纖傳輸的光功率。出于運銷原因，運營商關注著減少不同類型的光纖的數目并且愿意使用相同類型的光纖作為饋線和終端光纖以及作為線路光纖。終端光纖需要具有低的彎曲靈敏度，因為它們通常在其安裝中呈現小的彎曲半徑，而饋線光纖需要具有降低的布里淵散射，因為它們將高輸入功率分布到傳輸系統。

如所知的，將這樣的光纖用于通信應用的一個限制是布里淵散射(SBS)引起的損耗。SBS是構成光纖的玻璃基體的聲子與光子的相互作用引起的光學非線性。SBS限制了光纖傳輸系統的最大光功率通過量；當輸入功率提高到高于已知的布里淵閾值時，可以沿著光纖傳輸的功率達到上限。對光纖的任何額外的輸入功率由于與聲子的相互作用而在后向方向上散射，而不是如較高的功率信號那樣在前向發送方向上傳播。因此，SBS如它被稱為的那樣降低了接收機處的信噪比并且可以使得發射機由于反射光的進入變得不穩定。而且，以越來越高的數據率在越來越長的距離上越來越多地使用光放大器、固態Nd:YAG激光器，共同作用導致加劇了SBS。

文獻中建議的用于提高布里淵閾值的技術減小了SBS的不利影響，并且例如通過對源的光子能量譜或玻璃的光子能量譜進行擴展來降低相互作用的效率，從而提高了光纖的功率處理能力。自發布里淵譜寬度的擴展將提高布里淵閾值。這可以通過進行布里淵頻率偏移以在光纖截面中或沿著光纖長度發生變化來實現。

EP-A-0839?770提出調整沿光纖的牽引張力以抑制SBS，而不會顯著改變光纖損耗或色散因子。

JP-A-09-311231提出通過變化背景氟濃度來改變沿光纖(軸向)長度的折射率分布。

WO-A-2004/027941提出通過應用紫外線輻射或通過熱處理來改變沿光纖長度的折射率分布。

JP-A-09-048629公開了一種光纖，包括纖芯區域，其中鍺摻雜從中心部分向外周遞減并且氟摻雜從外周向中心部分遞減。由此均勻地調節光纖橫截面中的玻璃粘性以防止在光纖牽引期間的殘留應力。

JP-A-09-218319公開了一種具有降低的布里淵散射的光纖。纖芯直徑在光纖的縱向發生變化，并且包括用以提高折射率和降低縱向聲波的速度的第一摻雜、以及用于降低折射率和降低縱向聲波的第二摻雜。

US-A-2002/0118935提出了一種圍繞光學包層的不規則涂層，其在長度方向發生變化，以便改變聲波的模式分布。

N.Yoshizawa等人于1993年在IEEE?JLT，卷11，No?10，第1518-1522頁中的“Stimulated?Brillouin?Scattering?suppression?bymeans?of?applying?strain?distribution?to?fiber?with?cabling”，提出將光纖繞著中心桿進行纏繞以引入應力來改變聲子的能量分布。

改變沿光纖軸向的折射率以及緊密光纖纏繞的一些缺點包括：沿著光纖長度的不均勻的光纖特性(接頭特性、拉曼增益、截止波長)、以及增大的影響光纖壽命的疲勞。