[發明專利]一種熔融拉錐型彎曲不敏感單模光纖

有效

• 申請號: 201710344555.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107085263B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 喻建剛;楊晨;汪松
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;G02B6/036
• 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

本發明涉及一種熔融拉錐型彎曲不敏感單模光纖，包括有芯層和包層，其特征在于芯層為氟鍺共摻的二氧化硅石英玻璃層，芯層的直徑D_core為7μm～10μm，芯層的相對折射率差Δ1為0.20％～0.40％，其中ΔGe的范圍為0.30％～0.60％，ΔF的范圍為?0.05％～?0.15％；包層有3個分層，第一分層為氟鍺共摻的二氧化硅石英玻璃層，相對折射率差Δ31為?0.02％～?0.10％，直徑D31為15μm～30μm；第二分層為摻氟二氧化硅石英玻璃層，Δ32為?0.01％～?0.05％，D32為30μm至50μm；第三分層為純二氧化硅石英玻璃層，直徑D33為124μm～126μm。本發明光纖適合熔融拉錐，表現為較低的傳輸損耗、彎曲損耗、熔接損耗和拉錐過程損耗，因而適于光纖耦合器與光纖傳感器的研發與應用。

技術領域

本發明涉及一種熔融拉錐型彎曲不敏感單模光纖，該光纖在熔接、拉錐等高溫處理時具有更穩定優越的性能，適用于光纖耦合器與光纖傳感器的研發與應用，屬于光纖技術領域。

背景技術

在當代通信網絡中，面向客戶端的接入技術始終是限制高帶寬業務快速發展的難點問題。海量的信息在在經由傳輸設備到達接入網后必須分割成涓涓溪流才能與終端客戶互聯互通。彎曲不敏感技術是光纖接入技術關鍵的一環，它是光纖接入網絡的基礎傳輸媒介，它能穿過復雜多變的區域將信息送到終端用戶，穩定地實現高帶寬的互聯互通，國際電信聯盟將其歸類為ITU-T G.657。G.657彎曲不敏感單模光纖主要用于狹小空間或者轉角，配線箱和分光器等復雜環境及光電子器件領域，其在10mm及以下彎曲半徑仍然能具有較低的彎曲附加損耗。

隨著光纖通信技術的飛速發展，光纖器件在光通信領域的應用也越來越廣泛，其中光纖耦合器已經成為應用最廣泛的光纖無源器件。光纖耦合器對光信號的分、合路，插入和分配的實現起到了至關重要的作用，它是一種多功能、多用途的器件且是最重要的光無源器件之一。在光纖耦合器的發展過程中，其制作方法主要有三種：腐蝕法，拋磨法和熔融拉錐法。三種方法中熔融拉錐法因其操作簡單、制作成本低、器件的損耗小，因此使用最為廣泛，就各項特性指標而言熔融拉錐型光纖耦合器是最具有代表性的光器件。

傳統的G.657單模光纖因為芯層和包層材料設計不同，兩者折射率差異大，為追求良好的宏彎性能，通常在外包層設計中增加了含氟比例大，△下陷深的trench結構。因此在熔融拉錐過程中，由于芯包材料特性不匹配(表現為粘度和熱膨脹系數不匹配)，光纖波導結構變化不同步，導致無論怎么優化熔融拉錐工藝條件都達不到要求的分光比，過程損耗很大。

普通的G.652單模光纖盡管在熔融拉錐性能方面可以滿足，但由于其在小彎曲半徑(小于30mm)下彎曲損耗很高，不適合用于有特殊彎曲要求的小尺寸器件上。

發明內容

為方便介紹本發明內容，定義以下術語：

折射率剖面：光纖中玻璃折射率與其半徑之間的關系。

相對折射率差：△＝(n_i-n₀)/n₀*100％

n_i和n₀分別為對應部分的折射率和純二氧化硅石英玻璃的折射率。

氟(F)的貢獻量：摻氟(F)石英玻璃相對于純二氧化硅石英玻璃的相對折射率差(ΔF)，以此來表示摻氟(F)量。

鍺(Ge)的貢獻量：摻鍺(Ge)石英玻璃相對于純二氧化硅石英玻璃的相對折射率差(ΔGe)，以此來表示摻鍺(Ge)量。

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足提供一種熔融拉錐型彎曲不敏感單模光纖，該光纖適合熔融拉錐，表現為較低的傳輸損耗、彎曲損耗、熔接損耗和拉錐過程損耗，因而適于光纖耦合器與光纖傳感器的研發與應用。