[發明專利]一種支持多個線偏振模式與軌道角動量模式的少模光纖

有效

• 申請號: 201710031428.6
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106772786B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 莫琦;喻煌;陳文;杜城;余志強;付松年;王冬香;蔡冰峰
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司;烽火藤倉光纖科技有限公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;G02B6/024
• 代理公司: 11221 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 王衛東<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種支持多個線偏振模式與軌道角動量模式的少模光纖，自內而外依次包括第一芯層、第二芯層、第一包層、第二包層、第三包層和有機材料涂覆層；所述第一芯層與所述第一包層的相對折射率差最大值為0.2％～1.2％，所述第一芯層與所述第一包層的相對折射率差最小值為0.05％～0.6％；所述第二芯層與所述第三包層的相對折射率差為0.2％～1.2％；所述第一包層與所述第二包層的相對折射率差為0％～1.1％。本發明通過在摻氟石英內包層處增加第二芯區的設計有效增加了光纖不支持模式的損耗，有利于光纖模式傳輸的穩定性，同時支持線偏振模式和軌道角動量模式(OAM模式)，通過調整光纖芯區的折射率分布以及第二芯層的設計能夠調整該光纖中差分群時延。

技術領域

本發明涉及光通信及相關傳感器件技術領域，具體涉及一種支持多個線偏振模式與軌道角動量模式的少模光纖。

背景技術

光纖網絡之上的數據通信繼續按指數速率增長。為了滿足這一需要，多路復用技術已經被發展為允許多個分散數據流共用相同的光纖，從而顯著地增加每個光纖的通信量。

在光纖行業中當前的研究和發展主要集中在密集波分復用(DWDM)上，這是一種多路復用技術，其中多個數據通道被分配給某一運轉帶寬內的相應的波長。數據通道在單模光纖的基本(LP01)模式之上被結合用于傳輸，并且當它們到達各自目的地時被分別返回進入分離通道之內。

在基于DWDM的傳輸系統內，給定放大器帶寬內的總容量被光譜效率所限制，光譜效率用于描述在給定數據速率下，當光纖受到非線性效應所帶來的極端限制時，用于通信目的單個波長可以被間隔的緊密程度。利用日益復雜的算法可以增加光譜效率，但是帶來帶寬收益遞減并且適度的改進不能滿足指數增長的帶寬需要，單模光纖中的DWDM的光譜效率將會接近它的理論極限。一種用于增加每個光纖容量的有前景的方法是模分復用，其中通過光纖引導的相應的多個光信號模提供?；谠摷夹g具有能夠顯著地增加每個光纖傳輸容量的潛能，突破基于DWDM系統的非線性的限制。

目前，世界上的少模光纖技術主要針對光纖的群時延進行優化，但是隨著模式數量的增多和傳輸距離的延長,系統需要光纖具備較高串擾來降低MIMO的計算復雜度,同時光纖還需要具備同時傳輸線偏振模式和軌道角動量模式的能力。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的在于提供了一種支持多個線偏振模式與軌道角動量模式的少模光纖，自內而外依次包括第一芯層、第二芯層、第一包層、第二包層、第三包層和有機材料涂覆層；

所述第一芯層與所述第一包層的相對折射率差最大值為0.2％～1.2％，所述第一芯層與所述第一包層的相對折射率差最小值為0.05％～0.6％；

所述第二芯層與所述第三包層的相對折射率差為0.2％～1.2％；

所述第一包層與所述第二包層的相對折射率差為0％～1.1％。

在上述方案中，所述第一芯層分布冪指數為1.2～2.5；

在上述方案中，所述第一芯層的直徑與所述第二芯層的直徑比為1.1：4.0，所述第二芯層直徑為16μm～30μm。

在上述方案中，所述第一包層的厚度為0.5μm～4μm,所述第二包層的厚度為2μm～12μm。

在上述方案中，所述第一包層、第二包層和第三包層的折射率為近似階躍分布,所述第一包層的折射率大于或等于所述第二包層的折射率,所述第三包層的折射率小于或等于所述第一包層的折射率。

在上述方案中，所述有機材料涂覆層為雙層丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、單層丙烯酸樹脂或硅橡膠。

在上述方案中，所述少模光纖最大支持LP01、LP02、LP11、LP21、LP31五個線偏振模式,同時LP41等其他線偏振模式的截止波長小于1500nm,OAM±4模式的截止波長小于1500nm，