[發明專利]一種純硅纖芯低損耗彎曲不敏感單模光纖

無效

• 申請號: 201410105828.3
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103901533A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 何祖源;杜江兵
• 申請（專利權）人: 何祖源
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 邵驊

技術領域

本發明涉及光接入網、光纖傳送網、數據中心等領域中室內或者機房等環境所需要的一種純硅纖芯低損耗彎曲不敏感光纖。

背景技術

近年來，伴隨光通信在主干網長距離傳輸的迅速發展，100G甚至400G等大容量傳輸技術開始成熟。超大的容量光傳輸是在大量數據需求的刺激下發展起來的，高速光傳輸技術的成熟使得光纖接入和數據中心展現出更快的發展速度。現在，光纖到戶（FTTH）、光纖到樓（FTTB）甚至光纖到桌面（FTTD）使得光纖的短距離連接開始出現在我們生活的周圍。同時，以數據中心為代表的機房也開始大量使用光纖作為短距連接。因此，傳統在電信機房中使用最多的光纖跳線的需求在今年來出現激增，而且在可以預期的未來10到20年將繼續擴大需求。對于面向這種室內或者機房環境的短距離連接光纖跳線，考慮到相應環境的復雜性和狹小空間等特點，要求這類光纖具有盡量低的彎曲損耗，稱之為彎曲不敏感光纖，ITU-T推薦了這類光纖的標準為G.657。

一般來說，G.657光纖的設計思路分為幾種：一是減小纖芯直徑使得彎曲對纖芯的形變影響盡量降低；二是通過包層增加低折射率凹陷圓環結構，從而增加數值孔徑，提高臨界角；三是通過輔助空氣孔結構使得外包層的彎曲被緩沖，從而減少彎曲對纖芯的影響。基于這些思路，目前已經有設計得到彎曲損耗相比普通G.652和G.655光纖明顯降低的彎曲不敏感光纖。比如在文獻[Fini,?John?M.,?et?al.?Solid?ring-assisted?fibers?with?low?bend?loss.?Opto-Electronics?and?Communications?Conference,?2008?and?the?2008?Australian?Conference?on?Optical?Fibre?Technology.?OECC/ACOFT?2008.?Joint?conference?of?the.?IEEE,?2008.]中，Fini等人采用的是低折射率凹陷圓環結構，得到9.5mm彎曲半徑的單圈彎曲損耗只有0.01dB；NTT公司采用空氣孔輔助，5mm彎曲半徑10圈彎曲的情況下得到的彎曲損耗只有0.3dB[Ieda,?Koji,?et?al.?Transmission?characteristics?of?a?hole-assisted?fiber?cord?for?flexible?optical?wiring.?Proc.?54th?IWCS?Conference.?2005.]；Corning公司采用納米空氣孔隨機分布的結構，在5mm彎曲半徑下得到了0.03dB/turn的彎曲損耗[Li,?M-J.,?et?al.?Ultra-low?bending?loss?single-mode?fiber?for?FTTH.?Journal?of?Lightwave?Technology?27.3?(2009):?376-382.]。

各種方案中，減小纖芯直徑和采用低折射率凹陷圓環結構得到的彎曲損耗依然較大，并且較小的纖芯直徑會增大該光纖與普通光纖的連接損耗，對比來看，采用空氣孔輔助對彎曲損耗的改善最為有效。另外，以上方案中都采用纖芯高折射率鍺摻雜，其損耗會比純二氧化硅纖芯的損耗高。

目前國外的Corning、NTT、OFS、Draka等公司以及國內的長飛、亨通等公司都發布了相應的彎曲不敏感光纖方案，主要采用低折射率的溝槽圓環結構和空氣孔輔助結構，得到滿足G.657標準的彎曲不敏感光纖。伴隨這類光纖在接入網、數據中心等領域更多的應用需求，更高的彎曲不敏感性能是提高相應應用的主要方向。

發明內容

本發明目的在于針對現有彎曲不敏感光纖在彎曲損耗、光纖傳輸損耗、模場匹配等方面的不足，為了滿足室內、機房等環境的光纖布線需求，本發明采用空氣孔復合外包層結構、低折射率凹陷圓環結構和純二氧化硅玻璃纖芯結構，提供一種純硅纖芯低損耗彎曲不敏感寬帶單模光纖。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

一種純硅纖芯低損耗彎曲不敏感單模光纖，其特征在于：所述光纖包括純二氧化硅的纖芯、低折射率摻雜的內包層、空氣孔結構和純硅的外包層；所述纖芯包裹在內包層內；所述空氣孔結構對稱成正六邊形分布在內包層外部；所述外包層設置在空氣孔結構外部，將纖芯、內包層和空氣孔結構包裹在內。