[發明專利]多模光纖和包含該光纖的系統

有效

• 申請號: 201380040189.0
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN104685394B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: S·R·別克漢姆;M-J·李;D·C·布克賓德;P·坦登
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;G02B6/036
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樂洪詠

一種示例性多模光纖包含漸變折射率玻璃纖芯，該漸變折射率纖芯具有41?80μm范圍內的直徑、阿爾法值小于2.04的漸變折射率和0.6％?1.8％范圍內的最大相對折射率。包層包含下陷折射率環形部分。光纖在1200?1700nm之間的至少一個波長處的過滿注入帶寬大于2.5GHz·km。

相關申請的交叉參考

本申請要求2012年5月31日提交的美國優先權專利申請第13/484970號和2012年7月20日提交的美國申請第13/553899號的優先權，它們的全部內容作為本申請的基礎并通過引用結合到本文中，在此要求其優先權。

發明背景

本發明總體涉及光纖通信，更具體地涉及多模光纖，其可特別用于1310nm和/或1550nm窗口的波分復用。

高性能計算與數據中心設備通常需要大量處理器之間的互聯，而在這些系統中采用多模(MM)光纖是具有成本效益的，因為纖芯直徑大，從而對準容差更寬松。這些系統通常在850nm的波長窗口工作，利用相對廉價的VCSEL激光源。光纖在850nm具有較高色散，這導致光信號迅速變寬。這種高色散是對最大系統長度的主要限制，特別是在25GHz及以上的數據調制速率下。此外，光纖衰減在850nm相對較高，這在系統長度超過幾十米的情況下對性能有不利影響。

發明概述

根據一些實施方式，本發明提供了一種多模光纖。該光纖包含漸變折射率玻璃纖芯，所述玻璃纖芯的直徑在41-80μm范圍內；漸變折射率具有α分布，其中1.95≤α≤2.04；最大相對折射率在0.6％-1.8％的范圍內，例如0.6％-1.6％。該光纖還包含包圍所述纖芯并與所述纖芯接觸的包層。所述包層包含下陷折射率(depressed-index)環形部分。該光纖在1200nm與1700nm之間(例如1260nm與1610nm之間)的至少一個波長處的過滿注入帶寬(overfilled bandwidth)大于2500MHz·km。

纖芯優選具有數值孔徑NA，其中0.16<NA<0.26。根據一些實施方式，包層包含內環形部分，該內環形部分具有相對折射率Δ₂，該相對折射率Δ₂在一階微商d(Δ/Δ_1最大)/d(r/R₁)等于-2.5的徑向位置測得。

根據一些實施方式，包層包含包圍纖芯并與所述纖芯接觸的內環形部分，包圍該內環形部分的下陷折射率環形部分，以及包圍該下陷折射率部分并與該下陷折射率部分接觸的外環形部分。

高性能計算與數據中心設備通常需要大量處理器之間的互聯，而在這些系統中采用本文所討論的多模光纖可降低連接器成本，因為其對準容差沒有采用單模(SM)光纖的系統嚴格。此外，相比于在850nm工作的常規系統，在1310nm和/或1550nm窗口工作的系統具有顯著的性能優勢，因為其光纖色散和衰減更低。這對于25GHz及以上的數據調制速率尤其重要，在此數據調制速率下，光信號的色散變寬導致大量故障。此外，與在850nm工作、基于VCSEL的常規系統相比，在1310nm和/或1550nm窗口采用硅光子收發器的高數據速率系統有利地需要低得多的電功率。有利的是，在1310nm或1550nm窗口，本文所述的光纖和系統既可與VCSEL激光源一起使用，也可與硅光子激光源一起使用。

需要一種多模光纖，它能在1310nm窗口傳輸至少一路在25GHz及以上調制的信號，傳輸距離至少為100m。本文所述的光纖實施方式能在1310nm窗口傳輸至少四路在25GHz及以上調制的信號，傳輸距離至少為100m。本文所述的一些光纖實施方式還能在1310nm窗口傳輸至少四路在25GHz及以上調制的信號，傳輸距離至少為300m。本文所述的一些光纖實施方式還能在1310nm窗口傳輸至少四路在25GHz及以上調制的信號，傳輸距離至少為500m。