[發明專利]一種色散補償光纖及其模塊

有效

• 申請號: 200910272666.1
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN101718888A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 羅杰;曹蓓蓓
• 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;H04B10/12
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及一種工作在C波段(1530nm～1565nm波段)光通信窗口的色散補償光纖， 該光纖可用于標準單模光纖(G.652，ITU-T標準)的色散和色散斜率補償，其特點是具備 更高的品質因數，低的衰減系數和PMD系數，并具有小的幾何尺寸。該光纖既可以滿足 常規色散補償模塊的要求，又適于制作小型化色散補償模塊。

背景技術

隨著標準單模光纖的DWDM系統的普遍采用并且向著高速率、長距離、無中繼和密 集通道的方向發展，波分復用傳輸技術得到快速發展，擴展工作波長帶和增加波長多樣性 將快速地發展。

基于G.652光纖構筑的長途光纜在1310nm波長有最小的色散，但衰減較大，而它在 1550nm波段有最低的衰減(約0.20dB/km)。所以人們迫切希望利用1550nm這一波長窗口。 工作在1550nm波段的摻鉺光纖放大器(EDFA)的成功開發和實用化，進一步消除了衰減對 通信系統的限制，這使得1550nm波段成了大容量、長距離光波系統的優選窗口。在1550nm 波段，目前商用單模光纖及其色散補償光纖具有如下色散特性：非色散位移單模光纖 (G.652C/D，ITU-T標準)的色散系數大約是17ps/nm/km，色散斜率大約為0.058ps/nm²-km， 所以其要求的色散補償光纖的RDS大約為0.0036nm^-1。

為了解決1310nm零色散標準單模光纖通信網絡在1550nm波段的升級及擴容問題，國 際上廣泛采用色散補償技術來改善鏈路色散。目前大量商用化的是運用色散補償光纖技術 (DCF)對通信鏈路光纖進行的色散和色散斜率同時進行補償，這種技術比其他色散補償技 術如光纖光柵色散補償技術和電子色散補償技術更為可靠，而且技術更成熟。DCF通過調 整光纖的波導結構來改變光信號在光纖中的傳輸參數，并且使光纖的纖芯具有較大的折射 率，來實現較大的負色散值和色散斜率。

在實際應用中，DCF被制成色散補償模塊接入通信鏈路中，模塊的主要參數有色散系 數、插入損耗、品質因素等。合格的光纖既要滿足對相應的色散系數要求，又要兼顧低宏 彎損耗、低插入損耗、高品質因素以及機械可靠性和環境穩定性的要求。其中，模塊的插 入損耗由色散補償光纖本身的損耗、封裝附加損耗、連接器插入損耗組成，而光纖本身的 損耗為主要影響因素。色散補償光纖最關鍵的一個參數品質因素是由色散系數和衰減系數 兩個參數決定的，品質因素越大，越有利于提高色散補償模塊的性能，已有品質因素達到 300ps/nm/dB的報道。

在已公開的專利文獻中，已存在一些色散補償光纖的示例。美國專利5361319介紹了 用于色散補償光纖的一般折射率剖面，但其衰減(小于1dB/km)和色散(小于-20ps/nm/km) 指標不能滿足目前通信傳輸的應用，其品質因素只有120ps/nm/km不能滿足目前模塊的插 損要求。中國專利CN1629667A描述了一種色散補償光纖及其模塊，但是該專利沒有涉及 品質因數和插入損耗等關鍵指標，也不能夠全面評價該色散補償光纖及其模塊的性能，不 能實現模塊的小型化。中國專利CN03125339.3描述了一種高性能色散補償光纖，包括有5 個纖芯分層，光纖在1545nm處的品質因素達到350ps/nm/dB，可以滿足常規色散補償模塊 的要求，但是不能滿足市場色散補償模塊高性能小尺寸的要求。中國專利 CN200810246343.0描述了一種高色散系數的色散補償光纖，在1550nm波長處負色散系數 達到-200ps/nm/km或更低，品質因素(FOM)達到400ps/nm/dB，具有較高的性能；但是 其在1550nm波長處的RDS等于或大于0.018nm^-1，不滿足G.652色散補償光纖基本條件， 不能用于制作G.652色散補償模塊。

上述這些專利文獻已經涉及多種補償單模光纖的色散補償光纖的品質因素和色散系數 范圍。常規色散補償光纖的直徑約為250μm，這會導致在繞纖封裝時需要較大的空間。常 規的補償120km鏈路光纖的模塊封裝尺寸較大，直徑為220mm至250mm甚至更大，高度 約為40至45mm。但是隨著高速大容量長途傳輸通信系統的發展，市場對色散補償光纖技 術提出了新的要求，已有光纖的性能不能滿足模塊高性能小尺寸的要求。

本發明一些術語的定義