[發(fā)明專利]高氯含量的低衰減光纖

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580048706.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107076921B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·E·伯基;D·C·布克班德;M-J·李;P·坦登
• 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;G02B6/036;C03B37/012;C03B37/014;C03B37/018;C03C13/04
• 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

光纖具有芯和圍繞芯的內(nèi)包覆區(qū)域，所述芯包含二氧化硅和大于1.5重量％的氯和小于.5重量％的氟，所述芯的折射率為Δ_1最大值，以及所述內(nèi)包覆區(qū)域的折射率為Δ_2最小值，其中，Δ_1最大值>Δ_2最小值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)根據(jù)35U.S.C.§119，要求2014年7月10日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)系列第62/022,926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(guò)引用結(jié)合于此。

本發(fā)明涉及在光纖的芯中具有高氯摻雜劑水平的光纖。

技術(shù)背景

對(duì)于較低衰減的光纖存在持續(xù)需求。低衰減是光纖中最重要的關(guān)鍵性質(zhì)之一。大多數(shù)光纖使用氧化鍺(GeO₂)摻雜的二氧化硅作為芯區(qū)域，以及純二氧化硅作為外包覆區(qū)域。但是，對(duì)于實(shí)際光纖，由于氧化鍺摻雜所導(dǎo)致的羅利散射將低光纖衰減限制到約為0.18dB/km，這是由于羅利散射與摻雜劑濃度波動(dòng)有關(guān)。為了降低摻雜劑濃度波動(dòng)，制造了較高二氧化硅芯光纖，其采用氟摻雜的包覆。這些光纖有時(shí)包含少量氯。但是，這些高二氧化硅含量的芯光纖具有高粘度，由于芯中的高假定溫度，這增加了羅利散射。此外，氟(F)摻雜的包覆具有低得多的粘度，這導(dǎo)致芯區(qū)域中的拉制誘發(fā)的高應(yīng)力。芯區(qū)域中的高應(yīng)力降低了玻璃松弛，這增加了羅利散射損耗。此外，應(yīng)力效應(yīng)經(jīng)由應(yīng)力-光學(xué)效應(yīng)降低了芯折射率，使得難以實(shí)現(xiàn)用于制造單模光纖所需的芯折射率變化，從而包覆中甚至需要更高(約為2倍)的氟摻雜。該更高的氟摻雜使得二氧化硅芯和F摻雜的包覆具有甚至更高的粘度和應(yīng)力差，導(dǎo)致以緩慢速度拉制光纖以實(shí)現(xiàn)低衰減。

實(shí)用新型內(nèi)容

本文揭示的光波導(dǎo)光纖包括芯和圍繞芯的包覆區(qū)域，所述芯包含二氧化硅和大于或等于1.5重量％的氯和小于.6重量％的氟，所述芯的折射率為Δ_1最大值，以及所述包覆區(qū)域的折射率為Δ_2最小值，其中，Δ_1最大值>Δ_2最小值。本文所揭示的光纖優(yōu)選在1550nm是單模的。在一些實(shí)施方式中，本文所揭示的光纖可以展現(xiàn)出小于或等于1260nm的22m光纜截止。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，芯中的氯與包覆中的氟的摩爾比大于1，更優(yōu)選大于1.5。本文所揭示的光纖優(yōu)選含有小于1重量％的GeO₂，并且更優(yōu)選不含GeO₂。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，芯包含的氯量大于2重量％、更優(yōu)選大于2.5重量％、以及甚至更優(yōu)選大于3重量％。

在一些實(shí)施方式中，芯區(qū)域可以摻雜大于2.5重量％的氯，而在包覆區(qū)域中沒(méi)有摻雜氟。在另一個(gè)實(shí)施方式中，芯區(qū)域摻雜大于3重量％的氯，而在包覆區(qū)域中沒(méi)有摻雜氟。

本文所揭示的光纖設(shè)計(jì)所提供的芯的粘度小于或等于包覆。這導(dǎo)致光纖內(nèi)的應(yīng)力下降和相應(yīng)的光纖衰減下降，這不僅是因?yàn)榻档土苏扯仁洌⑶疫€因?yàn)榻档土薈TE(熱膨脹系數(shù))失配。這些光纖的模型實(shí)例在1550nm處具有約為0.15dB/Km的衰減，甚至當(dāng)以高拉制速度拉制時(shí)也是如此。

本文所揭示的光纖設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生如下光纖：其光學(xué)性質(zhì)為符合G.652，在1310nm處大于8.2微米(通常在1310nm處為8.2-9.4微米)的MFD，零色散波長(zhǎng)λ₀為1300≤λ0≤1324nm，光纜截止小于或等于1260nm，1550nm處的衰減≤0.18dB/Km，更優(yōu)選≤0.17dB/Km，甚至更優(yōu)選在1550nm處≤0.16dB/Km，以及甚至更優(yōu)選在1550nm處≤0.15dB/Km，以及最優(yōu)選在1550nm處≤0.14dB/Km。