[發明專利]具有氟和氯共摻雜芯區域的低損耗光纖

在審

• 申請號: 202110412005.5
• 申請日: 2016-04-07
• 公開（公告）號: CN113009619A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: D·C·布克班德;M-J·李;P·坦登
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/036;G02B6/028;C03B37/014
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樂洪詠;項丹

提供了共摻雜的光纖，其在1550nm波長具有小于約0.17dB/km的衰減。光纖在光纖中包括纖芯區域，其具有α大于5的分級折射率分布。光纖還在光纖中包括第一包覆區域，其圍繞纖芯區域。此外，相比于純二氧化硅，纖芯區域的有效折射率是約為?0.10％至約為+0.05％。此外，纖芯區域包括用大于或等于約1.2重量％的氯和約0.1?1重量％的氟共摻雜的二氧化硅。

分案申請說明

本申請系申請日為2016年04月07日、國際申請號為PCT/US2016/026336、進入中國國家階段后的國家申請號為201680034510.8、題為“具有氟和氯共摻雜芯區域的低損耗光纖”的發明專利申請的分案申請。

本申請根據35 U.S.C.§119，要求2015年4月15日提交的美國臨時申請系列第62/147777號的優先權，本文以該申請為基礎并將其全文通過引用結合于此。

背景技術

本公開一般地涉及低成本、低衰減光纖用于數據傳輸，更具體地，涉及具有共摻雜芯區域的光纖設計。

低衰減(例如，衰減值≤0.17dB/km的光纖)是配置成高效傳輸數據的光纖的重要特性。

光纖的非線性特性也是限制了用于高速、遠距離傳輸應用的光纖性能的因素。通常來說，可以通過增加光纖的有效面積來降低光纖的非線性特性。這是因為功率密度與有效面積成反比。雖然構造成用于單模運行的一些光纖設計聚焦于增加有效面積，但是通過這些設計所實現的有效面積受到微彎曲損耗和宏彎曲損耗的限制。隨著近來數字信號加工(DSP)的進步，傳輸系統的線性損傷(例如，色散和偏振模色散(PMD))不再是重要的問題。但是，即使具有DSP的發展，仍然應該使得模間色散水平最小化。

多種機制造會導致光纖中的衰減和損耗特性。這些機制會包括瑞利散射、小角散射、金屬和雜質相關的吸收效應，以及其他UV和IR相關的效應。光纖中的密度和濃度波動會導致瑞利散射。通常理解的是，光纖區域(例如，纖芯和包覆)的組成以及它們各自的加工條件，可能影響這些機制。

發明內容

本公開的一個方面涉及單模光纖，其在1550nm波長的衰減小于約0.17dB/km。光纖在光纖中包括纖芯區域，其具有α大于約5的分級折射率分布。光纖還在光纖中包括第一包覆區域，其圍繞纖芯區域。此外，相比于純二氧化硅，纖芯區域的有效折射率是約為-0.10％至約為+0.05％。此外，纖芯區域包括用大于或等于約1.2重量％的氯和約0.1-1重量％的氟共摻雜的二氧化硅。

本公開的另一個方面涉及單模光纖，所述單模光纖包括光纖，其在1550nm波長的衰減小于約0.17dB/km。光纖在光纖中包括纖芯區域，其包括：用氟和氯共摻雜的二氧化硅；以及在光纖中的圍繞纖芯區域的第一包覆區域。此外，纖芯區域具有α大于5的分級折射率分布。此外，第一包覆包括凹陷區域，其相對折射率低于纖芯區域的相對折射率。

在某些方面，這些光纖的共摻雜纖芯區域可以具有α大于約5且小于約12的分級折射率分布。在某些情況下，共摻雜纖芯區域可以具有α大于約12的步階式或步階狀折射率分布。

在前述光纖的某些實踐方式中，第一包覆區域包括凹陷區域，其相對折射率低于纖芯區域的相對折射率。例如，凹陷區域的相對折射率可以比纖芯區域的相對折射率低約0.35％Δ。根據一個方面，纖芯與第一包覆區域之間的相對折射率差異是0.2％Δ至0.5％Δ。

在另一個方面，光纖可以包括構造成少模(few-mod)運行的光纖。該光纖在光纖中包括纖芯區域，其包括用氟和氯共摻雜的二氧化硅。少模光纖還包括如下纖芯區域，其相比于純二氧化硅的有效折射率是約為-0.10％至約為+0.05％；半徑約為6.0微米至約為50微米，以及構造成在1550nm波長以大于2且小于8的模式傳輸光數據。光纖還在光纖中包括第一包覆區域，其圍繞纖芯區域。第一包覆區域包括凹陷區域，其相對折射率基本恒定且低于纖芯區域的相對折射率。此外，光纖在1550nm波長的衰減小于約0.17kB/km。