[發明專利]一種彎曲不敏感單模光纖

有效

• 申請號: 201310300024.4
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN103345017A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 龍勝亞;張磊;周紅燕;羅杰
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明涉及一種應用于接入網的單模光纖，該光纖具有優異的抗彎曲性能，屬于光纖通信傳輸領域。

背景技術

隨著光纖傳輸技術的不斷發展，光纖到戶（FTTH）和光纖到桌面（FTTd）已成為通信接入網網絡建設的重要發展方向。作為傳輸煤質的光纖在其中扮演者至關重要的角色。由于在實際FTTx光纖線路鋪設和配置過程中，經常需要在室內及狹窄環境下對光纖進行各種操作（如，墻角90°拐角處安裝、將光纖纏繞在越來越小型化的存儲盒中來處理光纖冗長等），此時光纖在較小彎曲半徑下需要經受較高的彎曲應力，因此需要設計開發具有優異抗彎曲性能的光纖，以滿足FTTx網絡鋪設和器件小型化的要求。在2009年11月和2010年6月，ITU-T?先后2次修改彎曲不敏感的G.657光纖標準，并增加了在小彎曲半徑下光纖壽命的性能的研究報告，（“Characteristics?of?a?bending?loss?insensitive?single?mode?optical?fibre?and?cable?for?the?access?network”?and?Amendment?1：Revised?Appendix?1-Lifetime?expectation?in?case?of?small?radius?bending?of?single-mode?fibre）。這兩次修改基本明確了不同彎曲半徑使用環境下，G.657A1/A2光纖和G.657.B3光纖不同應用目標，其中滿足最小彎曲半徑為10mm的G.657.A1光纖應用于長程網（Long-haul?networks）；G.657.A2光纖滿足最小7.5?mm彎曲半徑條件下的應用，主要使用于城域網（Metro?networks）和FTTH?（光纖到戶）；G.657.B3光纖滿足最小5mm彎曲半徑下的使用條件，主要在FTTd（光纖到桌面）和全光網絡的應用，以室內光纖/光纜的方式使用，并強調了光纖在彎曲條件下使用壽命的問題。

按照ITU-T的規定和G.657.B3光纖具體的使用環境和條件，G.657.B3光纖基本使用于短距離的通信傳輸中，其更注重小彎曲半徑下的宏觀彎曲性能，不強制要求兼容G.652.D標準。2012年9月ITU-T?G.657最新修訂版中，B類光纖逐漸向兼容G.652光纖的方向發展。新標準的提出將更有利于G.657光纖的推廣和使用。

經過多年的研究，各國科研人員發現光纖的模場直徑和截止波長對光纖的宏觀彎曲損耗起主要作用，MAC值可以定性的衡量光纖的彎曲性能，其中：MAC定義為模場直徑與截止波長的比值。MAC越小，則光纖的彎曲性能越好，顯然，降低模場直徑，增大光纖截止波長能達到降低MAC的目的，從而得到較好的彎曲性能。專利US2007007016A1、CN1971321A和CN1942793A就是采用的此類方法。但是，光纖模場直徑過小，則在它與常規單模光纖連接時會帶來較大的接續損耗，并且限制了入纖功率。同時，考慮到FTTx的多業務特點，希望能使用全波段進行傳輸，光纜截止波長必須小于1260nm，因此光纖的截止波長增大的空間非常有限。如果單純依靠降低光纖MAC數值的方法，并不能有效的得到優異的彎曲性能，從而滿足G.657.B3標準要求。

相對于普通的單模光纖剖面結構，提高光纖彎曲性能的另一個有效方法是采用下陷內包層的設計，如US5032001、US7043125B2和CN176680就是采用的是下陷內包層設計，通過下陷內包層設計可在不增加芯層摻雜的情況下增加光纖的數值孔徑（NA），可避免增加摻雜引起的衰減增加。但是下陷內包層的優化設計，只能在一定程度上改善光纖在大彎曲半徑下的宏彎性能。當光纖的彎曲半徑小于或等于10mm時，很難利用下陷內包層的方法制備出符合G.657.A2標準的彎曲不敏感光纖。

通過進一步研究發現，提高光纖抗彎曲性能最為有效的方法是采用下陷外包層結構設計光纖剖面，其基本波導結構在專利US4852968中已有所描述，專利US6535679B2及CN1982928A也采用了同類設計。但以上所有專利均只考慮如何降低彎曲附加損耗，均沒有結合具體應用考慮小彎曲半徑下光纖的長期使用壽命，也未明確說明根據其說明制造的光纖是否滿足并優于G.657.B3標準中最小5mm彎曲半徑的相關要求。在對下陷外包層結構光纖的研究發現，下陷外包層在光纖剖面中的深度和寬度也存在一定要求限制：下陷外包層過淺，過窄，不能帶來良好的彎曲不敏感性能；過深，過寬，則可能影響光纖截止波長和色散性能。