[發(fā)明專利]具有低彎曲損耗的寬帶寬光纖

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210021907.7
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102621627A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 德尼·莫林;瑪麗安娜·比戈-阿斯特呂克;皮埃爾·西亞爾;昆·德容;弗朗斯·古英杰
• 申請（專利權(quán)）人: 德拉克通信科技公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/028;G02B6/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;朱世定

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖領(lǐng)域，并且更加具體地，涉及一種光纖，所述光纖具有減低的彎曲損耗和用于寬帶應(yīng)用的寬帶寬。

背景技術(shù)

光纖(即通常由一個或多個涂覆層包圍的玻璃纖維)常規(guī)地包括傳輸和/或放大光信號的光纖纖芯(即中央纖芯)和將所述光信號限制在所述光纖纖芯內(nèi)的光包層(或外光包層)。相應(yīng)地，所述光纖纖芯的折射率n_c一般大于所述外光包層的折射率n_g(即n_c＞n_g)。所述中央纖芯和所述光包層之間的折射率差一般通過將摻雜劑注入所述中央纖芯和/或所述光包層內(nèi)來獲得。

通常，光纖的所述中央纖芯和所述光包層是通過氣相沉積(例如，內(nèi)部化學(xué)氣相沉積(CVD)、外部氣相沉積(OVD)、氣相軸向沉積(VAD)等)獲得的。借助內(nèi)部CVD類型的方法，所述外光包層是通過沉積管以及可能還通過外包層(overcladding)或通過套管來構(gòu)成的。所述中央纖芯由基質(zhì)構(gòu)成，所述基質(zhì)可選地包括摻雜元素。所述中央纖芯的基質(zhì)通常由二氧化硅制成。

術(shù)語“折射率分布”(″index?profile″或“refractive?index?profile”)表示了繪出折射率作為光纖半徑變化的函數(shù)的函數(shù)圖。常規(guī)地，沿橫軸繪出距光纖中央的距離r，沿縱軸繪出距所述光纖中央給定距離處的折射率與所述光纖的外光包層處的折射率之間的差值。

通常將折射率分布描述成其外觀的函數(shù)。因此，用術(shù)語“階躍(step)”、“梯形”、“三角形”或“拋物線形”(還稱為漸變分布(graded?profile)或“阿爾法(alpha)”分布)，來描述分別呈階躍、梯形、三角形或拋物線形的圖。這些曲線代表光纖的理想分布或設(shè)計分布，并且光纖制造限制可能導(dǎo)致稍稍不同的分布。

有兩種主要的光纖類型，即多模光纖(或多模纖維)和單模光纖(或者SMF的單模(monomode或single?mode)纖維)。在多模光纖中，對于給定的波長，多個光模式同時沿光纖傳播。在單模光纖中，基模是主要的，高階模強烈衰減。

單模光纖或多模光纖的通常直徑是125微米(μm)。多模光纖的中央纖芯直徑通常是50μm或62.5μm，而單模光纖的中央纖芯直徑一般大約在6μm到9μm的范圍內(nèi)。

因為對于多模光系統(tǒng)而言，源、連接器和維護費較便宜，所以多模光系統(tǒng)比單模光系統(tǒng)便宜。

多模光纖通常用于短距離應(yīng)用(即本地網(wǎng)絡(luò))且要求寬帶寬。多模光纖是光纖間兼容性要求國際標(biāo)準(zhǔn)化的主題。所述國際標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G.651.1，該標(biāo)準(zhǔn)具體定義與帶寬、數(shù)值孔徑和纖芯直徑有關(guān)的指標(biāo)。

為將光纖用于寬帶應(yīng)用，需要盡可能寬的帶寬。對于給定的波長，帶寬可以用各種方式表征。因此，對于所謂的過滿注入(OFL)帶寬和有效模式帶寬(EMB)，作出了區(qū)分。

獲得所述OFL帶寬，需要使用在遍及纖維的整個徑向表面上呈現(xiàn)均勻激發(fā)的光源，例如激光二極管或發(fā)光二極管(LED)。

然而，近來開發(fā)出的用于寬帶應(yīng)用的光源，所謂的垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSEL)在遍及光纖的徑向表面上提供非均勻激發(fā)。對于這類光源而言，所述OFL帶寬不太合適，而使用所述EMB是優(yōu)選的。

所計算的有效模式帶寬(EMBc)，無論所使用的VCSEL二極管怎樣，估算多模光纖的最小EMB。所述EMBc，以廣為人知的方式，從色散模式延遲(DMD)的測量被獲得。

圖1示出了DMD測量的原理，所述DMD測量，使用FOTP-220標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，按照在2002年11月22日的其TIA?SCFO-6.6版本中公布的指標(biāo)。DMD圖是通過下面步驟獲得的：將給定的波長λ₀的相同光脈沖21連續(xù)地射入多模光纖20內(nèi)，在相對于光纖纖芯中央24不同的徑向偏移22處；并且測量在給定的纖維長度L之后的每個光脈沖的延遲。為了表征具有50μm直徑的光纖，所述FOTP-220標(biāo)準(zhǔn)需要進行26次單獨的測量，每次測量在不同的徑向偏移處。根據(jù)這些測量，可能推導(dǎo)出DMD的圖23：該DMD圖給出了脈沖延遲(在圖1的示例中用納秒(ns)單位表示)作為所述的射入的徑向偏移的函數(shù)(在圖1的示例中用μm單位表示)，還可能以廣為人知的方式推導(dǎo)出所述EMBc。