[發明專利]一種單模光纖及其制造方法

有效

• 申請號: 200910062855.6
• 申請日: 2009-06-26
• 公開（公告）號: CN101598834A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 韓慶榮;楊晨;李婧;羅杰
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜有限公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;C23C16/44;C23C16/30;C03B37/018;C03B37/027;C03C25/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及一種用于接入網或長波長可用的單模光纖及其制造方法，該光纖具有優異的抗彎曲性能和適中的有效面積，屬于光通信技術領域。

背景技術

近年來光纖到戶和光纖到路邊(FTTx)已逐漸成為光纖網絡建設的熱點，人們對各種可能用于FTTx領域的光纖進行了深入的研究。由于目前接入網用得較多的是單模光纖，且隨著低水峰單模光纖的廣泛使用，具備彎曲不敏感性能的低水峰光纖逐漸受到重視。常規的低水峰光纖(符合ITU-T?G.652C/D)彎曲半徑一般為30mm，在室內及狹窄環境下的布線受到很大限制，與長距離傳輸應用相比，光纖經受較高的彎曲應力，特別是在應用中過長的光纖通常纏繞在越來越小型化的存儲盒中，光纖將承受極大的彎曲應力。因此需要設計開發具有抗彎曲性能的光纖，以滿足FTTx網絡鋪設和器件小型化的要求。此外，2006年12月，ITU-T通過了新的光纖標準(G.657光纖)：《接入網使用的彎曲損耗不敏感的單模光纖和光纜的特性》(“Characteristics?of?a?bending?loss?insensitive?single?mode?optical?fibre?and?cable?for?the?accessnetwork”)。因而開發抗彎曲單模光纖對推動光纖接入技術的發展具有十分重要的意義。

經過多年的研究，已經知道光纖的模場直徑和截止波長對光纖的宏彎損耗起主要作用，MAC值可以衡量光纖的彎曲性能，其中：MAC值定義為1550納米波長處模場直徑與截止波長的比值。MAC值越小，則光纖的彎曲性能越好。顯然，降低模場直徑，增大截止波長能達到降低MAC值的目的。實現該方法的措施是微調當前匹配包層單模光纖參數設計(見圖1)，專利US2007/007016A1、CN1971321A和CN1942793A就是采用的此類方法。但模場直徑如果過小，在它與常規單模光纖連接時會帶來較大的接續損耗，且限制了入纖功率。同時，考慮到FTTx的多業務特點，希望能使用全波段進行傳輸，光纜截止波長必須小于或等于1260nm，因此光纖的截止波長增大的空間非常有限。此外，增加數值孔徑(NA)是通過提高摻雜實現的，高摻雜會引起衰減的增加，因而該方法存在一定的局限性。

提高光纖彎曲性能的另一個有效方法是采用下陷包層的設計(見圖2)，如US5032001、US7043125B2和CN176680就是采用的該設計，通過下陷包層設計可在不增加芯子摻雜的情況下增加光纖的數值孔徑(NA)，可避免增加摻雜引起的衰減增加。但增加光纖抗彎曲性能最為有效的方法是采用外下陷包層設計(見圖3)，其基本波導結構在專利US4852968中已有所描述，專利US6535679B2及CN1982928A也采用了同類設計。但以上所有專利均只考慮如何降低彎曲附加損耗，均沒有結合具體應用考慮小彎曲半徑下光纖的長期使用壽命。此外，在光纖鏈路尤其是FTTx鏈路中，由于多點彎曲和連接頭的存在，會出現多徑干擾擾的現象(MPI：Multi-Path?Interference)，David?Z.hen等人在2009年的OFC/NFOEC(“Testing?MPIThreshold?in?Bend?Insensitive?Fiber?Using?Coherent?Peak-To-Peak?Power?Method”)中介紹了測試MPI的方法。尤其是在外下陷包層的光纖設計中，如下陷包層與芯層太近，一旦光纖接頭處出現芯層的偏移就容易產生多徑干擾，如下陷包層與芯層太遠，又達不到降低光纖彎曲附加損耗的作用，因而需要對下陷包層進行精確定位。

當光纖彎曲時，光纖外側必然受到張應力的作用，其應力大小可用下列公式表示：

σ=E·r(R+Cth+r)---(1)]]>