[發(fā)明專利]具有低彎曲損耗的大有效面積光纖

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480018783.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN105229507B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·R·別克漢姆;S·K·米什拉;M·歐坎坡;J·D·帕特森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/02
• 分類號(hào): G02B6/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 徐鑫;項(xiàng)丹

光纖，其具有1550nm處至少130μm²的大有效面積，以及1550nm波長處小于0.4dB/km的絲網(wǎng)鼓微彎曲損耗。光纖可包括纖芯(14，16)、包層(18，20)和涂層(22，24)。纖芯可包括中心纖芯區(qū)域(14)和環(huán)繞第一纖芯區(qū)域(16)。包層可包括凹陷折射率內(nèi)包層區(qū)域(18)和外包層區(qū)域(20)。涂層包括環(huán)繞了包層并與之直接相鄰的直徑小于190微米得到第一涂層(22)和環(huán)繞了第一涂層的原位模量大于1.5GPa的第二涂層(24)。第一涂層可以由第一組合物形成，其可包含丙烯酸酯單體或N?乙烯基酰胺單體以及丙烯酸酯低聚物，其中，所述丙烯酸酯低聚物為35?55重量％。第二涂層可由第二組合物形成，其包含一種或多種丙烯酸酯或二丙烯酸酯單體以及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯低聚物，其中，低聚物小于或等于3重量％。

本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119，要求2013年3月28日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)系列第61/806,005號(hào)的優(yōu)先權(quán)，本文以該申請(qǐng)為基礎(chǔ)并將其全文通過引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及光纖，具體地，涉及具有大有效面積和低微彎曲損耗的光纖。

背景技術(shù)

在用于進(jìn)行遠(yuǎn)距離高功率傳輸?shù)倪h(yuǎn)距離通訊系統(tǒng)中，通常需要光學(xué)放大器技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)。只有在比特率、誤碼率、多路復(fù)用方案和(有可能)光學(xué)放大器具體指定的特定的遠(yuǎn)距離通訊系統(tǒng)中，高功率和長距離的定義才有意義。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，其它的因素也會(huì)影響高功率和長距離的定義。但是，對(duì)于大多數(shù)的目的，高功率表示光學(xué)功率約大于10mW。高功率系統(tǒng)經(jīng)常遭受非線性光學(xué)效應(yīng)的影響，所述非線性光學(xué)效應(yīng)包括自相位調(diào)制、四波混頻、交叉相位調(diào)制和非線性散射過程，所有這些非線性光學(xué)效應(yīng)都會(huì)造成高功率系統(tǒng)的信號(hào)下降。在一些應(yīng)用中，等于或小于1mW的光學(xué)功率等級(jí)對(duì)非線性效應(yīng)是敏感的，因此在較低功率系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)仍然是一個(gè)很重要的考量因素。此外，其他光纖屬性，例如衰減，也對(duì)信號(hào)下降產(chǎn)生影響。

通常，具有大有效面積(A_eff)的光波導(dǎo)光纖降低信號(hào)下降非線性光學(xué)效應(yīng)，包括自相位調(diào)制、四波混頻、交叉相位調(diào)制和非線性散射過程。但是，增加光波導(dǎo)光纖的有效面積通常導(dǎo)致宏彎曲誘發(fā)的損耗和微彎曲誘發(fā)的損耗增加，這使得通過光纖傳輸?shù)男盘?hào)衰減。對(duì)于長傳輸距離(例如大于或等于100km)和再生器、放大器、發(fā)射器和/或接收器之間具有大間隔的系統(tǒng)，對(duì)于低的微彎曲損耗的需求變得越來越重要。希望開發(fā)一種具有低彎曲損耗的大有效面積(A_eff)光纖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供具有大有效面積(A_eff)和低彎曲損耗的光纖。光纖可包括纖芯區(qū)域、包層區(qū)域和涂層。纖芯區(qū)域可包括中心纖芯區(qū)域和環(huán)繞纖芯區(qū)域。包層區(qū)域可包括具有第一折射率的內(nèi)包層區(qū)域和具有第二折射率分布的外包層區(qū)域。涂層可包括環(huán)繞了包層的第一涂層和環(huán)繞了第一涂層的第二涂層。第一涂層的原位模量可低于第二涂層的原位模量。

中心纖芯區(qū)域的半徑r₀可小于或等于2μm。環(huán)繞纖芯區(qū)域的外半徑r₁可以是4-10μm。內(nèi)包層區(qū)域的外半徑r₂可以是16-30μm。

用于纖芯區(qū)域和包層區(qū)域的材料包括：石英、堿金屬或堿土金屬改性的石英、和/或摻雜的石英。纖芯區(qū)域可包含不含Ge的石英。中心纖芯區(qū)域可包含不含Ge的石英，環(huán)繞纖芯可包含摻雜的石英。環(huán)繞纖芯區(qū)域可包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域包含具有第一摻雜劑的石英，所述第二區(qū)域包含具有第二摻雜劑的石英。環(huán)繞纖芯區(qū)域可包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域包含具有第一濃度的第一摻雜劑的石英，所述第二區(qū)域包含具有第二濃度的第一摻雜劑的石英。摻雜劑可包括作用是增加或降低纖芯區(qū)域相對(duì)于純石英的折射率的元素。代表性的摻雜劑包括鹵化物(例如，Cl、Br、F)、金屬(例如，Al、Ti、過渡金屬)、Ge和P。這些摻雜劑或者其他摻雜劑(例如堿金屬，如K、Na)可用于改性纖芯區(qū)域相對(duì)于純石英的粘度。