[發明專利]一種陣列型保偏多芯光纖

有效

• 申請號: 201910539234.6
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110261956B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 張心賁;唐明;楊晨;孟悅;楊坤;彭慎;張弛;曹蓓蓓;童維軍
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G02B6/024
• 分類號: G02B6/024;G02B6/02;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

本發明涉及一種陣列型保偏多芯光纖，包括有總外包層和纖芯單元，其特征在于還包括有應力單元，纖芯單元和應力單元的分布構成單元陣列，單元陣列中包含一個中心單元且任一單元與其相鄰單元的間距相等，應力單元至少存在有一對，每對應力單元對稱于一個纖芯單元布設，構成保偏纖芯單元，所述的纖芯單元包括有纖芯和包繞芯層的內包層，纖芯單元和應力單元以外的部分為總外包層。本發明極大地增強光傳輸系統的頻譜效率，提高光纖通信容量，在多芯光纖中設置保偏纖芯使得有一個波導結構具備偏振光保持功能，可以有效提高本振光的偏振確定性，節約自動偏振控制器，降低接收端光電器件和DSP的復雜度，極大地降低系統延時，從而降低系統成本。

技術領域

本發明涉及一種陣列型保偏多芯光纖，屬于光通信傳輸技術領域。

技術背景

隨著云計算、物聯網、高清電視、虛擬現實等大數據量業務的興起和普及，對光纖通信網絡的傳送能力要求越來越高。通過超信道復用技術可以將單根光纖容量提高至100Tb/s以上，逼近了單根光纖的香農理論極限。因此，進一步深入研究并發展高頻譜效率的超大容量光纖通信技術，解決光纖通信網絡進一步擴容的問題顯得極為迫切。其中空分復用(SDM)技術利用多芯光纖(MCF)或少模光纖(FMF)甚至多芯/少模結合的新型光纖提供多個獨立的物理信道來并行傳輸數據，結合自相干探測，可以極大地增強光傳輸系統的頻譜效率，提高光纖通信容量，降低成本。因而SDM技術被認為是解決單模光纖容量危機的有效途徑。相比于少模光纖中存在的較大的模間色散或模間串擾，多芯光纖內芯間串擾更容易控制，因而在互連密度、容量擴展性和傳輸距離上更具的優勢。基于多芯光纖的同源零差自相干光通信系統可以充分發揮相干光通信高頻譜效率的優勢，同時可以簡化DSP流程以顯著降低功耗，是實現較短距離內單波800Gbps及以上速率的數據中心互連的有競爭力的解決方案。

基于多芯光纖的自相干探測中，光纖通常不具備偏振保持功能(如專利CN103399374A)，在實際應用中光纖中偏振態的演化是隨機的，需要額外采用自動偏振控制器來追蹤本振光的偏振態，以便對傳輸到接收端的本振光進行偏振態控制。這增加了系統功耗和復雜度，增大了處理延時。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種陣列型保偏多芯光纖，它能有效提高本征光偏振態的確定性，提高系統可靠性，減少接收端光電器件和降低DSP的復雜度，從而降低系統成本。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：包括有總外包層和纖芯單元，其特征在于還包括有應力單元，所述的纖芯單元和應力單元的分布構成單元陣列，所述的單元陣列中包含一個中心單元且任一單元與其相鄰單元的間距相等，所述的應力單元至少存在有一對(兩個)，每對應力單元對稱于一個纖芯單元布設，構成保偏纖芯單元，所述的纖芯單元包括有纖芯和包繞芯層的內包層，纖芯單元和應力單元以外的部分為總外包層。

按上述方案，所述的中心單元為纖芯單元，在所述中心單元的纖芯單元相鄰兩側對稱布設應力單元，構成中心保偏纖芯單元。

按上述方案，所述的相鄰單元的間距為20～60μm。

按上述方案，所述的單元陣列包括7個單元，為單層正六邊形單元陣列，包含一個位于中心的纖芯單元和對稱于中心的一對應力單元，其余為纖芯單元。

按上述方案，所述的單元陣列包括19個單元，為雙層正六邊形單元陣列，包含一個位于中心的纖芯單元和對稱于中心的一對應力單元，其余為纖芯單元。

按上述方案，所述的應力單元截面為圓型，直徑范圍為5～45μm，摻雜元素摩爾濃度為5～30％。

按上述方案，所述的纖芯折射率為階躍型，所述纖芯的直徑為5～15μm，纖芯相對于總外包層的相對折射率差為0.15％～0.45％。