[發(fā)明專利]利用多模光纖的波長(zhǎng)多路復(fù)用光學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910163912.X
• 申請(qǐng)日: 2009-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN101621349A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·呂米諾;D·莫蘭;A·戈拉米
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德雷卡通信技術(shù)公司
• 主分類號(hào): H04J14/02
• 分類號(hào): H04J14/02;H04B10/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，更具體地，涉及需要大帶寬的短距光 學(xué)傳輸系統(tǒng)所使用的多模光纖。

背景技術(shù)

多模光纖被用于短距應(yīng)用和局域網(wǎng)絡(luò)。與單模光纖約8～9μm的 纖芯直徑相比，多模光纖的纖芯一般具有約50μm的直徑。因而對(duì)于 特定波長(zhǎng)，多個(gè)攜帶相同信息的光模可同時(shí)沿光纖傳播。帶寬與在光 纖多模芯內(nèi)傳播的光模態(tài)的群速度直接相關(guān)。為確保高帶寬，需要所 有模的群速度都相等，換句話說，模態(tài)間色散即較低模與較高模之間 群速度的差應(yīng)當(dāng)為零，或者至少對(duì)特定波長(zhǎng)被最小化。多模光纖已經(jīng) 成為標(biāo)準(zhǔn)ITU-TG..651下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象，標(biāo)準(zhǔn)ITU-TG..651具體定 義了帶寬、數(shù)值孔徑、纖芯直徑的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)與光纖間兼容性這 些要求有關(guān)。

為減小多模光纖內(nèi)的模態(tài)間色散，從二十世紀(jì)七十年代以來已經(jīng) 提出用拋物線纖芯分布來制造漸變折射率光纖。這樣的光纖已經(jīng)被使 用很多年，并且其性質(zhì)已經(jīng)具體描述在D.Gloge等人的“Multimode theoryofgraded-corefibers”，BellSystemTechnicalJournal1973，pp 1563-1578和G..Yabre的“Comprehensivetheoryofdispersionin graded-indexopticalfibers”，JournalofLightwaveTechnology，F(xiàn)ebruary 2000，Vol.18，N⁰2，pp166-177這些出版物中。

漸變折射率分布可以用某點(diǎn)距光纖中心的距離r與作為該距離r 的函數(shù)的該某點(diǎn)處的折射率n之間的關(guān)系來定義：

n=n11-2Δ(ra)α]]>

其中α＞0；(α→∞對(duì)應(yīng)于階躍折射率分布)；

n₁為該多模纖芯的最大折射率；

a為該多模纖芯的半徑；以及

Δ=(n12-n02)2n12]]>

其中n₀是該多模纖芯的最小折射率，其通常對(duì)應(yīng)于包層(最經(jīng)常 地由二氧化硅制成)的折射率。

因此，具有漸變折射率的多模光纖具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的纖芯分布，使 得沿任一徑向方向，折射率的值都是從光纖中心向其外圍連續(xù)減小。 這些曲線一般代表著光纖的理論分布或目標(biāo)分布，然而光纖制造的局 限性可能導(dǎo)致稍微差異的分布。

當(dāng)光信號(hào)在這種具有漸變折射率的纖芯內(nèi)傳播時(shí)，不同的模經(jīng)歷 不同的傳播介質(zhì)，而不同的傳播介質(zhì)會(huì)在不同程度上影響它們的傳播 速度。通過調(diào)節(jié)參數(shù)α的數(shù)值，可以在理論上獲得對(duì)所有模實(shí)際上相 等的群速度，從而對(duì)特定波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)減小的模態(tài)間色散。介于1.8～2.2 之間的參數(shù)α的值一般地允許獲得對(duì)模態(tài)色散令人滿意的限制。

然而，參數(shù)α的優(yōu)化值僅對(duì)特定波長(zhǎng)有效。因此，多模光纖典型 地傳輸?shù)氖蔷哂刑囟úㄩL(zhǎng)的單色(monochromatic)光信號(hào)，光纖的α 分布對(duì)該特定波長(zhǎng)是優(yōu)化的。