[發(fā)明專利]一種彎曲不敏感多模光纖

在審

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• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN109557610A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 蔣新力;李文濤;范艷層;錢本華;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;G02B6/02;G02B6/036
• 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;唐芳芳

本發(fā)明提供一種彎曲不敏感多模光纖，包括從內向外依次設置的漸變層、平臺層以及凹陷包層。漸變層和平臺層共同構成多模光纖芯層，漸變層的折射率剖面呈拋物線形，折射率剖面分布指數為α，漸變層中心的折射率為n₀，平臺層的折射率為n₁，凹陷包層的折射率為n₂。漸變層中心的折射率差為0.0095～0.014，平臺層的折射率差為?0.002～0.003，凹陷包層的折射率差為?0.0065～?0.002。本發(fā)明的彎曲不敏感多模光纖的整體折射率差相較典型的彎曲不敏感多模光纖的折射率差顯著下降。

技術領域

本發(fā)明涉及光通信技術領域，尤其涉及一種低損耗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效果有非常重要的影響。傳統多模光纖的損耗隨著彎曲半徑的減小迅速增大，造成了在不同應用環(huán)境下傳輸帶寬和極限傳輸距離很大的不確定性。彎曲不敏感多模光纖在不同的彎曲半徑條件下彎曲損耗基本沒有變化，以其優(yōu)異的彎曲性能被廣泛應用于數據中心、辦公中心和存儲區(qū)域網等領域。此外，在一些特殊的場合，如油氣井內、礦洞、高壓電纜、海底檢測等，也需要彎曲不敏感的多模光纖用于傳感和測量數據傳輸。

傳統的多模光纖采用芯層摻GeO₂(二氧化鍺)，外包包層純石英的設計，摻GeO₂量取決于光纖纖芯和外包包層的折射率差(數值孔徑)要求。影響多模光纖衰減的最主要因素是GeO₂摻雜引起的瑞利散射，對于摻GeO₂引起的石英玻璃瑞利散射可用公式(1)表示：

其中，λ為波長，A₀為未摻雜純二氧化硅的瑞利散射系數，Δ_i為第i層包層與芯層之間的相對折射率差，Γ_i為第i層的功率限制因子。通過研究發(fā)現，光纖的瑞利散射損耗大小與摻GeO₂引起的相對折射率差成正比，即摻GeO₂的含量越高，瑞利散射損耗越大。因此，降低GeO₂含量是降低多模光纖衰減非常有效的途徑。此外，高摻GeO₂還會引起多模光纖色散的增加，直接影響多模光纖傳輸的帶寬。

現有典型的彎曲不敏感多模光纖最高(纖芯中心)和最低(凹陷底部)折射率差約0.021，如果希望通過降低光芯層的摻GeO₂濃度降低光纖衰減，為了保持上述的折射率差，必須同時降低包層和凹陷部分的折射率。目前，降低石英折射率的主流方法即在石英中摻F(氟)。為了將摻雜引起的散射損耗降到最低，最理想的設計是纖芯不摻GeO₂，即純硅芯設計，該設計要求單純的包層與二氧化硅折射率差降低到-0.015，對于典型的彎曲不敏感多模光纖設計，還需進行凹陷的設計，此時下陷包層與二氧化硅的折射率差必須達到-0.021，接近石英摻F的極限，將極大地提高了制造難度和制造成本。

發(fā)明內容

鑒于上述狀況，有必要提供一種解決上述問題的彎曲不敏感多模光纖。

本發(fā)明提供一種彎曲不敏感多模光纖，包括從內向外依次設置的漸變層、平臺層以及凹陷包層，漸變層和平臺層共同構成多模光纖芯層。漸變層的折射率剖面呈拋物線形，折射率剖面分布指數為α，漸變層中心的折射率為n₀，平臺層的折射率為n₁，凹陷包層的折射率為n₂。漸變層中心的折射率差為0.0095～0.014，平臺層的折射率差為-0.002～0.003，凹陷包層的折射率差為-0.0065～-0.002。

本發(fā)明提供的彎曲不敏感多模光纖的整體折射率差相較典型的彎曲不敏感多模光纖的折射率差顯著下降。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的彎曲不敏感多模光纖的折射率剖面示意圖。

具體實施方式