[發(fā)明專利]一種大容量低損耗全干式光纜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410557161.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN104267477A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬金龍;姜彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽天龍電器線纜集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光纜，特別涉及一種大容量低損耗全干式光纜，屬于通信領(lǐng)域。

背景技術(shù)

通信系統(tǒng)中需要使用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信。由于網(wǎng)線的傳輸距離限制，如普通的網(wǎng)線只能傳輸一百多米，超五類線也就是200米，這就大大制約了局域網(wǎng)的長(zhǎng)距離擴(kuò)展。而光纖可以傳輸幾百公里，傳輸頻帶寬，通信容量大，保密性好，損耗低，相對(duì)于電磁通信相比，干擾小等諸多優(yōu)點(diǎn)而被日益廣泛地應(yīng)用于通信傳輸領(lǐng)域，這主要是基于光纖的復(fù)用性、適應(yīng)惡劣環(huán)境下的工作能力、多功能、抗電磁干擾以及高精度等優(yōu)點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量、更低的損耗，這樣的要求非光纖網(wǎng)莫屬。

通信光纖的性能主要向三個(gè)方向發(fā)展，即降低光纖損耗、提高傳輸速率、擴(kuò)大帶寬、減少光纖的非線性。從光纖角度來講，高速傳輸對(duì)色散、偏振模有很高的要求，現(xiàn)在國(guó)際上的光纖傳輸速率發(fā)展很快，100G、400G，甚至1T，要求配套光纖具有更高性能。

要解決目前超高速傳輸受限的的窘境，必須采用新型性能更優(yōu)光纖，即采用插損更小(提升OSNR)、有效面積更大(降低非線性損耗)、PMD值更小(降低PMD影響)的新型光纖。

研究表明，在纖芯中摻雜稀土元素鍺的方式來提高纖芯的折射率，從而和純二氧化硅的包層材料間形成折射率差，以保證入射光在單模光纖中的傳播。但由于芯層中摻入GeO2等金屬氧化物，而使瑞利散射損耗增加。理論和實(shí)驗(yàn)表明，光纖中的損耗主要來自于光纖材料的瑞利散射損耗和吸收損耗兩個(gè)部分。同時(shí)氧化物的摻入破壞了光纖在氫元素和Y-射線輻射環(huán)境中的穩(wěn)定性，因此摻鍺光纖的衰減無(wú)法進(jìn)一步降低。

為了保持纖芯和包層直接的折射率差，需要降低包層的折射率，這可以通過在包層中摻雜氟等元素來實(shí)現(xiàn)。目前最好的石英光纖的衰減可以進(jìn)一步降低到理論的最低值0.15dB/km。

自從上世紀(jì)八十年代中期開發(fā)出摻稀土離子單模光纖制造技術(shù)以后，摻稀土離子光纖及器件方面的研究取得了巨大進(jìn)展。稀土摻雜特種光纖在光纖激光器、放大器和傳感器很容易實(shí)現(xiàn)高密度泵浦，使激射閾值低，散熱性能好、高效率、窄線寬、可調(diào)諧和高性能價(jià)格比等優(yōu)點(diǎn)，其芯徑大小與通信光纖很匹配，耦合容量及效率高，可形成傳輸光纖與有源光纖的一體化，是實(shí)現(xiàn)全光通信的基礎(chǔ)，有利于大容量、長(zhǎng)距離通信，是光纖發(fā)展方向之一，受到普遍重視并逐步商用化。

但是稀土元素眾多，添加到光纖中對(duì)光波的傳輸影響并不相同，并隨著其在石英中的含量不同，性能也有很大的變化。

摻鐿光纖是目前稀土摻雜特種光纖領(lǐng)域中最受人關(guān)注的一個(gè)研究熱點(diǎn)，作為一種激光介質(zhì)受到人們的重視。摻鐿光纖具有很寬的吸收譜線和更高的吸收系數(shù)，因此可以采用不同的泵浦方式；而且它還具有很寬的增益譜(980nm～1200nm)；鐿離子具有簡(jiǎn)單的二能級(jí)結(jié)構(gòu)，理論上沒有其他摻雜光纖具有的激發(fā)態(tài)吸收、濃度猝滅等現(xiàn)象，但是高摻雜濃度YDF存在激發(fā)態(tài)壽命猝滅，導(dǎo)致強(qiáng)烈的非可飽和吸收，從而影響激光器件的效率。

鉺摻雜的光纖的接合損耗創(chuàng)造了最低記錄。但是都要需要添加若干共摻雜劑，增加了制造的難度和制造成本。

摻稀土光纖，在纖芯和內(nèi)包層滿足單模光纖的傳輸條件，而內(nèi)外包層之間卻形成了一個(gè)多模光波導(dǎo)層，這樣大大增加了泵浦光的接受面積，從而得到更大的功率的信號(hào)光，使光纖激光器的輸出功率大幅度提高。因此，研制新型高功率、長(zhǎng)壽命、小體積、大功率光纖具有非常廣闊的潛在應(yīng)用市場(chǎng)。摻銩光纖具有獨(dú)特性能，國(guó)外研究較為成熟，由于國(guó)內(nèi)在摻銩光纖的研制起步較晚，技術(shù)仍然不夠成熟，到目前為止，高質(zhì)量的摻銩光纖幾乎全部依靠進(jìn)口，其價(jià)格十分昂貴。

低損耗光纖的低損耗特性，非常適用于超長(zhǎng)距離、大容量、高速率網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膽?yīng)用。所以要實(shí)現(xiàn)大容量低損耗類光纜，不僅在光纖材料、制造工藝上創(chuàng)新，同時(shí)在光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上創(chuàng)新也可以起到效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，提供一種大容量低損耗全干式光纜，以降低傳輸損耗、提高傳輸速率、延長(zhǎng)使用壽命，并能減輕光纜的重量，從而擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明大容量低損耗全干式光纜的結(jié)構(gòu)形式是：設(shè)置位于中心的中心加強(qiáng)件，圍繞所述中心加強(qiáng)件排列各光纖單元并填充阻水繩構(gòu)成纜芯，在所述纜芯的外圍，由內(nèi)向外依次設(shè)置內(nèi)護(hù)套、金屬鎧裝層和外護(hù)套層；

所述中心加強(qiáng)件是芳綸纖維繩或炭纖維繩；