[發(fā)明專利]多模光纖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010538952.0
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102073097A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·莫蘭;P·西亞爾;Y·呂米內(nèi)奧
• 申請（專利權(quán)）人: 德雷卡通信技術(shù)公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;H04B10/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;黃耀鈞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，更具體地涉及在高速應(yīng)用中使用的具有極大降低的彎曲損耗的多模光纖。

背景技術(shù)

在標準形式中，光纖由具有傳輸并可選地放大光信號功能的光學(xué)纖芯以及具有將光信號限制在光學(xué)纖芯中的功能的外部光學(xué)包層組成。為了這個目的，光學(xué)纖芯的折射率n_core與外部光學(xué)包層的折射率n_cladding的關(guān)系為n_core＞n_cladding。在以下描述中，光纖的“纖芯”是指光學(xué)纖芯的意思(除非另有說明)；并且光纖的“包層”是指外部光學(xué)包層的意思(除非另有說明)；并且“纖維”是指光纖的意思(除非另有說明或從上下文中明確)。

光纖的折射率分布表示將折射率與光纖半徑相關(guān)聯(lián)的圖。在標準形式中，在x軸上顯示至光纖中心的距離，在y軸上顯示光纖在半徑r處的折射率與光纖包層的折射率之間的差。通常，折射率分布根據(jù)其外形而限定。因此，分別以“階躍”、“梯形”、“三角形”或“alpha”的形式描述具有階躍、梯形、三角形或漸變(α)形的圖形的折射率分布。這些曲線表示光纖的理論或設(shè)置分布，然而，光纖的制造限制可能導(dǎo)致輕微不同的分布。

存在兩種主要類型的光纖，多模光纖和單模光纖。在多模光纖中，對于給定波長，多個光學(xué)模式同時沿著光纖傳播，然而，在單模光纖中，高階的光學(xué)模式被嚴重衰減。單模或多模光纖的典型直徑為125μm。多模光纖的纖芯典型地具有50μm或62.5μm的直徑，然而，單模光纖的纖芯通常具有約6μm至9μm的直徑。多模光學(xué)系統(tǒng)比單模光學(xué)系統(tǒng)便宜，因為其源、連接器和維護的成本更低。

如今，在多模光纖中，帶寬與模間色散關(guān)聯(lián)。事實上，帶寬產(chǎn)生于光學(xué)模式沿著光纖的傳播時間或群延時之間的差。具體地，對于相同的傳播介質(zhì)(在階躍折射率多模光纖中)，不同的模式具有不同的群延時。這在不同徑向上傳播的脈沖之間導(dǎo)致時間延遲。各個脈沖之間的時間延遲引起所得光脈沖的變寬，并具有此變寬被疊加到后續(xù)脈沖上的風(fēng)險，并因此降低光纖支持的數(shù)據(jù)速率。因此，帶寬直接與在光纖的多模纖芯中傳播的光學(xué)模式的群延時關(guān)聯(lián)。為了保證寬的帶寬，所有模式的群延時必須相同；即對于給定波長，模間色散為0，或者至少被最小化。

為了減小多模光纖的模間色散，已經(jīng)提出產(chǎn)生具有“alpha”或α纖芯分布的漸變折射率光纖。這種光纖已被使用了多年，并且其特征已經(jīng)具體描述在D.Gloge等人的“Multimode?theory?of?graded-core?fibres”，Bell?system?Technical?Journal，1973年，pp?1563-1578中，以及概括在G.Yabre的“Comprehensive?theory?of?dispersion?in?graded-index?optical?fibers”，Journal?ofLightwave?Technology，2000年2月，Vol.18，No.2，pp?166-177中。

具有漸變折射率分布或alpha折射率分布的光纖(這兩個術(shù)語是等同的)是具有由固定光學(xué)折射率的包層包圍的漸變折射率纖芯的光纖。α折射率分布遵循對于參數(shù)α的冪定律，其可以通過某點處的折射率n作為從此點至光纖中心的距離r的函數(shù)的關(guān)系來定義：

n(r)=nmax1-2Δ(rr1)α]]>

其中α≥1；n_max是多模光纖的纖芯的最大光學(xué)折射率；r₁是多模光纖的纖芯的半徑；以及