[發明專利]具有擴大的有效面積的單模光纖

有效

• 申請號: 201010111640.1
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN101825739A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: P·西亞爾;D·莫蘭;L-A·德蒙莫里永;M·比戈-阿斯特呂克;S·里夏爾
• 申請（專利權）人: 德雷卡通信技術公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;張彬

技術領域

本發明涉及光纖傳輸領域，更具體地，涉及具有擴大的有效面積的線路 光纖。

背景技術

對于光纖，通常根據使折射率與光纖半徑相關聯的函數的曲線圖的外形 來對折射率分布進行分類。在標準方法中，到光纖中心的距離r顯示在x軸 上。在y軸上，顯示折射率(在半徑r處)與光纖包層的折射率之差。因此， 術語“階躍”、“梯形”、“三角形”或“α”折射率分布分別用來描述具有階梯形、 梯形、三角形或α形形狀曲線的曲線圖。這些曲線通常表示光纖的理論分布 或設定分布，同時光纖的制造約束條件可能導致略微不同的分布。

在標準構成中，光纖包括：光纖芯，其功能是傳輸和選擇性地放大光學 信號；和光學包層，其功能是將光學信號限制在纖芯內。為此，纖芯的折射 率n_c和包層的折射率n_g為使得n_c＞n_g。眾所周知，光學信號在單模光纖中的 傳播可被分解成基模和二次模，基模被導入纖芯中，而二次模在纖芯包層組 件中被引導經過一定距離，二次模被稱為包層模式。

在標準構成中，階躍折射率光纖，也稱為SMF(“單模光纖”)，用作用 于光纖傳輸系統的線路光纖。這些光纖具有遵守特定的電信標準的色散和色 散斜率以及標準化的截止波長和有效面積值。

響應于在來自不同制造商的光學系統之間兼容的需求，國際電信聯盟 (ITU)已經規定了一個標準，稱為SSMF(標準單模光纖)的標準光傳輸光 纖必須遵守的基準ITU-T?G.652。

其中，G.652標準為傳輸光纖建議了：在1310nm的波長處的模場直徑 (MFD)的范圍為8.6-9.5μm[8.6；9.5μm]；表示為λ_cc的光纜截止波長的值 最大為1260nm；表示為ZDW的零色散波長的值的范圍為1300-1324nm[1300； 1324nm]；在ZDW處的色散斜率的最大值為0.092ps/nm²-km。在標準方法中， 根據在22米光纖上傳播后不再是單模的光信號所在的波長來測量光纜截止 波長，正如國際電工技術委員會的分會86A在標準IEC?60793-1-44中所規定 的。

在本來已知的方式中，傳輸光纖的有效面積的增加有助于降低光纖中的 非線性效應。具有擴大的有效面積的傳輸光纖能傳輸更長的距離和/或增加傳 輸系統的運行容限。典型地，SSMF具有大約為80μm²的有效面積A_eff。

為增加傳輸光纖的有效面積，曾建議制造與SSMF相比具有擴大和變平 的纖芯的光纖剖面。然而，光纖的纖芯形狀上的這種改變導致增加了微彎損 耗并且導致增加了光纖的有效的光纜截止波長。在標準方法中，根據在2米 光纖上傳播后為單模的光信號所起始的波長來測量有效的截止波長，正如 IEC的分會86A在標準IEC?60793-1-44中所限定的。

US-A-6?658?190描述了具有大于110μm²的擴大的有效面積的傳輸光纖。 這些光纖具有非常寬的纖芯，其纖芯寬度是SSMF的寬度的1.5倍至2倍， 并且光纖具有固定包層或淺下陷包層。為補償由有效面積的增加而引起的微 彎損耗的增加，該文獻建議增加光纖的直徑(圖29)。然而，這種光纖直徑 的增加伴隨著成本的增加，并且由于與其他光纖的不兼容而導致光纜敷設的 問題。另外，該文獻指出研究中截止波長隨著光纖的長度而減小(圖5)，并 特別指出光纖在傳輸1km后達到了單模特性。然而，這種對截止波長的測量 并未遵守上文所引用的標準化測量法。在該文獻中所描述的光纖具有大于 1260nm的光纜截止波長和小于1300nm的零色散波長。

US-B-6?516?123描述了在1550nm的波長處具有大于100μm²的有效面積 的光纖。每一光纖均具有大于1260nm的光纜截止波長，因而超出了G.652 標準。

US-B-7?076?139描述了在1550nm的波長處具有120μm²的有效面積的光 纖。然而，該光纖具有大于1260nm的光纜截止波長和大約1280nm的ZDW， 因而這些值不滿足G.652標準。