[發明專利]一種寬帶彎曲不敏感多模光纖

有效

• 申請號: 201611263252.9
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106842419B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 蔣新力;范艷層;李文濤;沈一春
• 申請（專利權）人: 中天科技精密材料有限公司;江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 謝志為

一種多模光纖，包括芯層、下陷包層及外包層，所述芯層由漸變層和平臺層組成，所述芯層為GeO₂以及其它摻雜物質共摻的一種玻璃層，所述摻雜物的摩爾濃度按如下函數分布:M(r)為摻雜物在距離所述芯層中心軸的徑向距離r處的摩爾濃度，M₀為摻雜物在所述芯層中心的摩爾濃度，M_b為摻雜物在芯層邊界的摩爾濃度，β為摻雜物的濃度分布參數。所述多模光纖不僅在小彎曲半徑下具有非常低的彎曲損耗，且可支持寬波長段窗口的數據傳輸，有效提高光纖的傳輸容量并與傳統多模光纖相互兼容。

技術領域

本發明涉及一種光通信技術領域，特別涉及一種寬帶彎曲不敏感多模光纖。

背景技術

在光纖通信系統中，光纖作為光波的傳輸介質，其特性對光信號的傳輸有非常重要的影響。多模光纖芯徑粗，數值孔徑大，不僅能夠從光源耦合更多的光功率，而且與其配套的元件較便宜，操作簡單方便。目前，多模光纖以其低廉的系統成本優勢，已在中短距離光纖網絡系統中得到廣泛應用。然而多模光纖會經常應用在室內及狹窄環境中，需要經受很小的彎曲半徑。傳統多模光纖在小半徑彎曲條件下會產生較高的彎曲損耗，使光信號嚴重損失；而彎曲不敏感多模光纖在小半徑彎曲條件下能夠使彎曲損耗降到最低，使光信號損失最小化。所以彎曲不敏感多模光纖以其優異的抗彎曲性能被廣泛應用于數據中心、辦公中心和存儲區域網等領域

高性能傳輸網的建設不僅對多模光纖的抗彎性能有較高的要求，光纖的帶寬性能也是非常重要的參數。多模光纖存在模間色散，其嚴重影響數據信息在光纖中的傳輸距離，進而影響其帶寬。

高帶寬多模光纖(如OM3、OM4)，在850nm激光光源作用下，單根OM3多模光纖能夠支持10Gb/s的速率傳輸距離長達300米，單根OM4多模光纖能夠支持10Gb/s的速率傳輸距離長達550米。根據IEEE802.3ba標準，基于原有已成熟的多模光纖10Gb/s的數據傳輸流技術，使用8芯多模光纖進行傳輸40Gb/s速率的信號，使用20芯多模光纖進行傳輸100Gb/s速率的信號。然而，200Gb/s、400Gb/s以及更高速率需要的提出，傳統的多模光纖在芯數上成為阻礙未來以太網絡發展的瓶頸。寬帶多模光纖(WBMMF)技術借鑒了單模光纖的波分復用(WDM)技術，擴展了網絡傳輸時的可用波長范圍，能夠在一芯多模光纖上支持多個波長，把需要的光纖芯數大大降低。為多模光纖傳輸容量的提升確定了新方向。

TIA-492AAAE標準規定的寬帶多模光纖(OM5)設計旨在支持850nm～950nm范圍內的至少四個低成本波長，從而能夠優化支持新興的短波分復用(SDWM)應用，將平行光纖數量減少至少四倍。然而，多模光纖的最佳剖面折射率分布參數α_opt與波長和材料組分有關，其中α_opt隨傳輸波長變化非常明顯。對于傳統多模光纖，α_opt對波長變化的敏感性非常高，當α_opt一定時，其帶寬性能通常在特定的波長下達到最優，當波長變大或變小，其帶寬性能都會明顯下降。因此，目前該傳統多模光纖難以滿足OM5技術的應用要求。

為了解決市場對光纖帶寬容量不斷提升的需求，非常有必要在高帶寬、高抗彎曲性能且滿足多模光纖標準的前提下降低最優α_opt與波長之間的敏感性，優化帶寬的多波長特性，設計出能夠滿足多波長范圍的寬帶彎曲不敏感多模光纖。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種避免上述問題的寬帶彎曲不敏感多模光纖。

一種多模光纖，包括從內到外依次設置的芯層、下陷包層及外包層，所述芯層由折射率漸變層和平臺層組成，所述多模光纖的徑向折射率n(r)可表示為：

其中Δ為相對折射率差，