[發明專利]單模光纖

有效

• 申請號: 200980133849.3
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN102132176A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: S·K·米斯拉
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;G02B6/036
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

本申請要求2008年7月23日提交的題為“Single?Mode?Optical?Fiber”的美國臨時申請61/135,698的權益。

本發明針對為中繼器間隔很長且數據速率很高的遠程通信系統而設計的單模光纖。特別是，這種單模光纖綜合了卓越的耐彎曲性、熱老化、低衰減和大有效面積A_eff等海底應用所期望的特征。

背景技術

具有大有效面積的光纖使非線性光學效應減少了，在高功率系統中非線性光學效應可能引起信號的惡化。通常，這些非線性效應的數學描述包括比值P/A_eff，其中P是光功率。由此，增大A_eff，就可以減少引起光信號惡化的非線性。

遠程通信行業需要在長距離無電子信號再生的情況下有更大的信息容量，這已導致要對單模光纖折射率分布設計進行重新評估。

高功率和長距離的定義僅僅是在結合特定的遠程通信系統時才有意義，其中比特率、誤碼率、多路復用方案以及光放大器均被指定。還有本領域技術人員已知的其它因素對高功率和長距離的意義有影響。然而，對于大多數目的而言，高功率就是大于約10mW的光功率。在一些應用中，即使是1mW或更小的信號功率電平都對非線性效應很敏感，使得在這種較低功率系統中A_eff仍然是重要的考慮因素。

因此，期望開發出可選的單模光纖能適于海底應用。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種單模光纖包括：(i)分段的纖芯，所述分段的纖芯具有至少三段，其中，第一段具有在約0.75到1.1范圍中的Δ_max％以及大于等于0.6Δ_max％的Δ₀％，并且第一段具有在約1.5到3.0μm范圍中的外半徑r₁；第二段具有在0.00到0.15％范圍中的Δ₂％；以及第三段具有在小于0.35％的范圍中的Δ₃％、在約7μm到11μm范圍中的外半徑r₃、在約1.5到3μm范圍中的寬度w₃以及體積V₃＜7％μm²；以及(ii)硅石基包層，用于圍繞著纖芯并與之接觸，所述包層具有折射率n_c；其中，纖芯的多個段的折射率分布被選定，以提供下列：在約1565nm到1600nm范圍中的零色散波長；1550nm處的總色散在約-6到-0.5ps/nm-km范圍中；以及1550nm處的色散斜率大于0.1。

根據本發明的一個實施方式，一種單模光纖包括：(i)分段的纖芯，所述分段的纖芯具有至少三段，其中，第一段具有在約0.75到1.1范圍中的Δ_max％以及在約1.5到3.0μm范圍中的外半徑r₁；第二段具有在約0.00到0.15％范圍中的Δ₂％；以及第三段具有在小于0.35％的范圍中的Δ₃％、在約7μm到11μm范圍中的外半徑r₃、在約1.5到3μm范圍中的寬度w₃以及體積V₃＜7％μm²；以及(ii)硅石基包層，用于圍繞著纖芯并與之接觸，所述包層具有折射率n_c；其中，纖芯的多個段的折射率分布被選定，以提供下列：不大于0.25dB/km的1550nm處的衰減；在約1565nm到1600nm范圍中的零色散波長；1550nm處的總色散在約-6到-0.5ps/nm-km范圍中；1550nm處的色散斜率大于0.1；在1550nm處有效面積＞65μm²；以及纜線形式的光纖的截止波長在約1200nm到1500nm范圍中。

各段的折射率分布可以是上述定義的那些中的任一種，包括α-分布、階躍式折射率分布或梯形分布。除非在處理過程中插入了特殊的階躍，否則在折射率突然變化的各個點處這些折射率分布都將是圓化的。這種圓化是用來改變基底玻璃折射率的摻雜劑材料的擴散所導致的。由此，可以使這些折射率分布中任一種在特定的點處圓化。例如，具有正的Δ％的階躍式折射率分布通常將具有圓化的上角和下角。

在本發明的一個實施方式中，纖芯的各段全都具有正的Δ％。在另一個實施方式中，纖芯包括三段，第一段是α-分布，第二段是階躍式分布，第三段是圓化的階躍式分布。下面的表格1闡明了本實施方式的示例。