[發(fā)明專利]一種耦合型多芯光纖及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211242517.2
• 申請(qǐng)日: 2022-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN115685439A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡景;田國才;和聯(lián)科;姚艷;翟國華;陶泉;王友兵;勞雪剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇亨通光導(dǎo)新材料有限公司;江蘇亨通光電股份有限公司;江蘇亨通光纖科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/02
• 分類號(hào): G02B6/02;G02B6/028;G02B6/036;G02B6/38;G02B6/26;G02B6/12
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 李小葉

本發(fā)明公開了一種耦合型多芯光纖及其制備方法；該耦合型多芯光纖包括纖芯單元和包圍該纖芯單元的光纖包層；纖芯單元包括多個(gè)傳輸纖芯，每個(gè)傳輸纖芯包括芯層和包圍該芯層的纖芯包層；該多個(gè)傳輸纖芯在光纖包層中呈均勻分布；包圍傳輸纖芯的光纖包層包括內(nèi)包層和環(huán)形的外包層；該多芯光纖的折射率剖面為階躍型剖面結(jié)構(gòu)；該多芯光纖的中心處不設(shè)置傳輸纖芯。該耦合型多芯光纖具有較低的的傳輸損耗和空間模式色散以及較優(yōu)的彎曲性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信光纖技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耦合型多芯光纖及其制備方法。

背景技術(shù)

基于空分復(fù)用技術(shù)(SDM)的多芯光纖可以實(shí)現(xiàn)通信容量成倍的增長，可以突破單模光纖的通信容量極限。按芯間耦合類型可以將多芯光纖劃分為弱耦合多芯光纖和強(qiáng)耦合多芯光纖。弱耦合多芯光纖為實(shí)現(xiàn)較弱的芯間耦合，芯間距較大，這犧牲了纖芯密度。同時(shí)為容納更多的纖芯，需增加光纖的包層直徑，這影響光纖的強(qiáng)度及彎曲性能。強(qiáng)耦合多芯光纖芯間距足夠近，使各纖芯產(chǎn)生串?dāng)_，但產(chǎn)生的串?dāng)_可以通過多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)處理進(jìn)行解碼，實(shí)現(xiàn)模分復(fù)用傳輸。

強(qiáng)耦合型多芯光纖由于各芯模場相互疊加形成超模，使光纖的有效面積增大，有利于降低非線性效應(yīng)。同時(shí)由于強(qiáng)耦合多芯光纖的芯間距較小，在光纖設(shè)計(jì)時(shí)相同包層直徑下可以容納更多的纖芯。基于SDM系統(tǒng)強(qiáng)耦合多芯光纖設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括以下方面：(1)模式間的有效折射率差應(yīng)足夠大以避免模式耦合；(2)各模式的模式損耗應(yīng)相同或相差足夠小；(3)下陷包層的存在有利于改善宏彎性能；(4)超模的模式時(shí)延(DMD)及空間模式色散(SMD)應(yīng)盡可能小以降低MIMO系統(tǒng)的復(fù)雜性。

綜上所述，降低強(qiáng)耦合多芯光纖的傳輸損耗及空間模式色散，同時(shí)改善宏彎性能是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)耦合多芯光纖應(yīng)用亟需改善的問題。

專利申請(qǐng)CN107179581A提出了一種耦合性多芯制備方法，但主要關(guān)注光纖的傳輸損耗而未關(guān)注光纖的空間模式色散及宏彎性能。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種耦合型多芯光纖及其制備方法，該耦合型多芯光纖具有較低的傳輸損耗和空間模式色散以及較優(yōu)的彎曲性能。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種耦合型多芯光纖，包括纖芯單元和包圍該纖芯單元的光纖包層；

纖芯單元包括多個(gè)傳輸纖芯，每個(gè)傳輸纖芯包括芯層和包圍該芯層的纖芯包層；該多個(gè)傳輸纖芯在光纖包層中呈均勻分布；

包圍傳輸纖芯的光纖包層包括內(nèi)包層和環(huán)形的外包層；

該多芯光纖的折射率剖面為階躍型剖面結(jié)構(gòu)；

該多芯光纖的中心處不設(shè)置傳輸纖芯。

進(jìn)一步的，所述纖芯單元還包括標(biāo)記纖芯，標(biāo)記纖芯靠近其中任意一個(gè)傳輸纖芯。

進(jìn)一步的，相鄰兩個(gè)傳輸纖芯的間距為小于或等于35μm，更優(yōu)選為小于等于25μm且大于等于20μm。

進(jìn)一步的，傳輸纖芯的芯層的半徑大于或等于3.0μm且小于或等于6.25μm，更優(yōu)選為大于等于4.0μm且小于等于6.0μm；傳輸纖芯的纖芯包層的半徑與芯層的半徑之比為1.0～3.0。

進(jìn)一步的，所述光纖包層的半徑為62.5μm。

進(jìn)一步的，芯層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N1為-0.0005～0.0058；纖芯包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N2為-0.0060～-0.0005。

進(jìn)一步的，內(nèi)包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N3小于外包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N4；優(yōu)選的，所述內(nèi)包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N3為-0.0080～-0.0010；所述外包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差△N4為-0.0055～0。