[發明專利]一種多纖芯單模光纖及其制造方法

有效

• 申請號: 201410823420.X
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104678484B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 韋會峰;李江;張心賁;渠馳;童維軍;曹蓓蓓
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/036;C03B37/028
• 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

本發明涉及一種多纖芯單模光纖及其制造方法。包括包層和多個纖芯，其特征在于所述的纖芯包括一個泵浦纖芯和若干信號纖芯，所述的泵浦纖芯設在光纖的中心，所述的信號纖芯等距間隔分布在圍繞中心的圓周上，所述的圓周為1~3個，由此構成1~3層層信號纖芯，每個信號纖芯外緊密包覆下陷包層，下陷包層的以外區域為公共包層。本發明的光纖不但各個信號纖芯之間信號串擾低，而且具有易于在線進行光放大的特點；同時本發明的光纖制造過程簡便，制造成本低，適合大規模生產。本發明多芯光纖的分布式拉曼放大技術在超高速的通信系統中，可實現有效的光放大，并進一步降低非線性效應對高速光傳輸系統性能的危害。

技術領域

本發明涉及一種光傳輸用的多纖芯單模光纖及其制造方法。屬于通信光纖技術領域。

背景技術

隨著全球化因特網服務的普及與快速增長，人們對大容量光傳輸網絡的需求進一步提高。在至少15年內，帶寬需求仍將呈指數形式增長。然而即使采用先進的調制格式，單根光纖的容量仍已逼近極限，“容量緊縮”問題日益顯現，如果沒有一個新的重大突破，光纖傳輸容量的增長將無法跟上日益繁忙的長距離鏈路上的需求。

在接入網包括數據中心互聯應用方面，用戶接入數量的提高和對更高帶寬的需求，促使接入網需有能夠提供大容量通信的能力。如果仍采用現有的技術，將導致分支輸入光纖數量的大幅增加，造成輸送管道里的擁塞問題。

預計在2015年，100Gbit/s的以太網將得到普及，單根光纖將需要傳輸10Tbit/s甚至更高速率的信號。為實現如此高的速率，傳統的單模光纖的設計有待突破。因此，如何進一步提高單根光纖的容量成為一個重要的科學命題。在此背景下，利用了空分復用（SpaceDivision Multiplexing）技術的多芯光纖（Multi-Core Fiber，MCF）是非常重要的光纖發展方向。多芯光纖指的是在同一根光纖內部包含了若干個獨立的光波導結構的光纖，這些獨立的光波導要實現真正的獨立傳輸卻面臨諸多困難。

古河電氣2009年申報的中國專利200980150769.9中提出一種借助微結構空氣孔作為包層區的多芯光纖，可以實現多個纖芯之間很低的串擾，并且可以實現光纖的單一材料組分，但是這種包含眾多的氣孔的光纖結構的規模化實現卻很困難，不宜實現大規模和大段長的連續生產；另外雖然該專利聲稱可實現較容易的接續，但事實上只能是比全固結構的多芯光纖更加麻煩。古河電氣的美國專利US20100290750也描述了這類的光纖設計。

住友中國專利201080004970.9提出一種減小多個纖芯區域中相鄰的纖芯區域之間串擾的光纖結構，其實現方式是在每個纖芯的周圍增加泄漏減少區；另外住友在其申報的中國專利201110056291.2中提出一種多芯光纖，采用純石英纖芯或者摻雜氯元素的石英材料作為纖芯，另外輔以摻氟石英材料作為包層，來用于減少傳輸損耗和非線性；其美國專US20110222828也提出了同樣的多芯光纖且采用相鄰纖芯之間不同芯區摻氯量的異質結構來實現較低的信號串擾。這些設計在很大程度上滿足了實際研究和系統傳輸實驗的需要。但是這些光纖設計無法滿足長距離的高速率傳輸需要，一是因為這些光纖設計難以實現大規模均勻段長多芯光纖的生產，二是因為有效地對由于傳輸距離增加而損耗的光傳輸信號進行放大的方法缺少行之有效的方案。隨后，住友又申報中國專利201110023976.7 以及美國專利US20110206330提出了一種多芯光纖，采用滿足一定旋轉對稱性的多纖芯組的方式來抑制偏振模色散增大，但實際上實現起來不具有可行性。抑制偏振模色散的方法只有兩個，一個是改善光纖芯棒制造工藝以及參雜組分的合理性，提高纖芯材料和應力分布的均勻性，另一個是在拉絲過程中對光纖偏振模色散進行進步優化。最近，住友申報中國專利201180002289.5，對多纖芯光纖上的視覺識別標記做了進一步專利訴求。