[發明專利]具有改進的折射率分布的多模光纖

有效

• 申請號: 200980149101.2
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102227658A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: R·J·皮姆皮娜拉;G·E·圖杜瑞
• 申請（專利權）人: 泛達公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

技術領域

本發明一般涉及用在通信中的光纖，尤其涉及具有改進的折射率分布的多模光纖。

背景技術

在現代光纖通信系統中，沿著圓柱形的波導來引導光信號，這種圓柱形的波導采用細纖維的形式。光纖包括內部纖芯區域，外部包層區域圍繞著該內部纖芯區域，其中纖芯的光密度是用折射率n₁來測量的，且折射率n₁高于包層的折射率n₂，參見圖1。通過在制造過程中引入雜質(或摻雜劑)，可以調節光學介質的折射率。對于玻璃光纖而言，通常使用鍺來增大纖芯的折射率，但也可以使用或添加其它雜質。

因為這種折射率方面的差異，在光纖的纖芯內行進的光脈沖每一次到達纖芯-包層界面時都經歷全內反射，結果，光信號就被限定在纖芯之內或者在纖芯內引導光信號。這種光纖具有均勻的纖芯折射率，被稱為階躍式-折射率光纖(SI-光纖)。為了便于高速數據通信，SI-光纖的纖芯直徑通常很小(在9微米的量級上)，這僅僅比所傳輸的光的波長大幾倍，結果，光信號被迫在沿著光纖軸的單條路徑中行進。這種光纖被稱為多模光纖。

或者，光纖的纖芯直徑與光的波長相比可以是很大的，在這種情況下，光可以沿著許多分立的光路穿過纖芯，其中每一個光路被稱為一個模式。這種光纖被稱為多模光纖(MMF)，并且具有50或62.5微米的額定纖芯直徑。通常，在MMF中，到達光纖的輸入端上的光脈沖照亮了纖芯的相對較大的空間區域，使得光脈沖作為許多分立的光學模式之和進行傳播。因為多個模式之間存在路徑長度方面的差異，所以光脈沖能量的多個部分將會在不同的時刻到達光纖的輸出端。結果，脈沖的寬度變寬了，這被稱為模間色散。這使信號質量變差了。為了減小模間色散，MMF纖芯和包層的折射率是漸變的，使得折射率按照下列方程隨著從纖芯軸起的徑向距離r連續地減小：

n02(r)=n120[1-2(rR)αΔ0],r<Rn120(1-2Δ0)=n22,r≥R]]>