色散补偿光纤和色散补偿模块及采用二者的混合光纤链路制造技术

技术编号:3449343 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种可以在L-波段(1.565微米至1.625微米的波长)补偿DSF色散的色散补偿光纤被提供。所述色散补偿光纤被提供有中心芯体部分(1)、中间芯体部分(2)、环形芯体部分(3)和包覆层(5),这些部分按照这个顺序从内开始被同心地加以布置,并且具有这样的折射率分布以使这些部分的折射率满足中间芯体部分<包覆层环形芯体部分<中心芯体部分这一关系。当一个具有1.55微米±0.05微米的零色散波长的色散移位光纤已经被加以补偿时,在所有或部分L-波段处的残余色散处在±1.5ps/nm/km范围内。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
1.专利
本专利技术涉及一种色散补偿光纤和一种色散补偿模块以及一种采用这样的色散补偿光纤和色散补偿模块的混合光纤链路。2.相关技术的描述如在1.53微米至1.63微米波段采用光学放大器,如一个掺杂有铒的光纤放大器的远距离非再生中继系统目前已经在商业市场上存在。随着通讯能力的迅猛增加,波分多路复用(WDM)传输正在飞速地发展。在力图在这种大容量WDM传输中取得更高的传输速度时,由其中传输光信号的光纤(出于方便的缘故,此后被称为“传输用光纤”)所累积的色散引起的波形恶化成为问题。因而,一直建议采用混合光纤链路的色散管理系统,该色散管理系统通过利用在1.55微米波段具有相对大绝对值的负色散的色散补偿光纤,补偿由沿着传输用光纤传输所累积的正累积色散。累积的色散是当光信号在一根光纤上被传输时所累积的色散。最近,一直存在色散斜率补偿类型的色散补偿光纤,这种光纤能够补偿色散及色散斜率以便于改善在WDM传输时的传输特性。例如,日本未经实审的专利申请的第一期出版物No.Hei 10-325913等公开了一种色散补偿光纤,这种色散补偿光纤在传输用光纤包括在1.3微米波段具有零色散的单模光纤(此后缩写为1.3微米的SMF)的情况下补偿累积的色散,并且第一期出版物No.2000-47048等公开了一种色散补偿光纤,这种色散补偿光纤在传输用光纤包括一个非零色散移位光纤(NZ-DSF)的情况下补偿累积的色散。DZ-DSF在1.55微米波段具有相对小的绝对值的色散,但是零色散波长偏离开1.53微米以便于防止四波混频,四波混频是一种非线性效应。具有接近1.53微米零色散波长,此时石英损失处在其最小值,的光纤被称为色散移位光纤(此后为“DSF”)并且已经实际应用。当存在如上所描述的接近1.55微米零色散波长时,出现四波混频并且传输特性恶化。为此,DSF被认为不适用于接近C-波段(波长为1.53微米至1.565微米)的WDM传输,其被广泛应用于传统的WDM传输。但是,由于最近通讯能力的增加,用于这种传输的波段已经被增加到所谓的L-波段(波长为1.565微米至1.625微米)。因为DSF在L-波段不具有零色散波长,所以它适用于在L-波段的WDM传输,而且通过与色散补偿光纤结合,它可能提供一种具有极佳传输特性的大容量及高速的混合光纤链路。这是现存DSF可以被使用的一个相当大的优点。专利技术概述因而,本专利技术者考虑如何提供一种可以补偿在L-波段的DSF色散的色散补偿光纤,并且经过各种各样的研究成功地完善了本专利技术。本专利技术考虑了至今未研制出的且能够补偿在L-波段DSF累积色散的适于色散补偿光纤的特性,以及各种设计条件如取得这些特性所必要的折射率分布并且完善了如下所描述的本专利技术。为了实现上述目的,根据本专利技术的色散补偿光纤包括一个中心芯体部分、围绕中心芯体部分所提供的中间芯体部分、围绕中间芯体部分所提供的环形芯体部分及环绕环形芯体部分所提供的包覆层,其中色散补偿光纤的折射率分布是这样的,即中间芯体部分具有比中心芯体部分低的折射率,环形芯体部分具有比中间芯体部分的折射率高且比中心芯体部分的折射率低的折射率,并且包覆层具有低于或等于环形芯体部分折射率且高于中间芯体部分折射率的折射率;并且当色散补偿光纤与满足下述条件的色散移位光纤相链接时,在波长从1.565微米至1.625微米的所有或者部分波段中残余色散低于±1.5ps/nm/km,其中这些条件是(A)在1.565微米波长处实际上已获得单模传输(B)零色散波长在1.55微米±0.05微米的范围内(C)在处于1.525微米至1.575微米之间的所有波长时,色散大于或等于-3.5ps/nm/km且小于或等于+3.5ps/nm/km(D)在零色散时的色散斜率大于或等于+0.05ps/nm2/km且小于或等于+0.085ps/nm2/km。根据本专利技术的色散补偿模块采用如上所述的色散补偿光纤。根据本专利技术的混合光纤链路包括如上所述的色散补偿光纤以及一个色散移位光纤,此色散移位光纤与所述色散补偿光纤相链接且满足下述条件(E)在1.565微米波长处实际上已实现单模传输(F)零色散波长在1.55微米±0.05微米的范围内(G)在处于1.525微米至1.575微米之间的所有波长时,色散大于或等于-3.5ps/nm/km且小于或等于+3.5ps/nm/km(H)在零色散的色散斜率大于或等于+0.05ps/nm2/km且小于或等于+0.085ps/nm2/km。虽然上面使用了(A)至(D)及(E)至(H)不同的符号,但是它们表示相同的内容,(A)至(D)对应于(E)至(H)。根据本专利技术,DSF的色散在L-波段可以被补偿。因此,采用现存的DSF可以提供适合于WDM传输和远距离传输的混合光纤链路。附图的简要说明附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的色散补偿光纤的折射率分布实例示意图。图2A是表示在根据本专利技术的一个实验实例的一个色散补偿光纤中、在一个DSF中及在一个混合光纤链路中波长与色散之间关系的图形。图2B是表示在根据本专利技术的一个实验实例的混合光纤链路中波长与残余色散之间关系的放大图形;以及图3是表示一个混合光纤链路示意性构造的方框图。图4是表示色散补偿光纤光学特性的图表。图5是表示在1550纳米波段所获得的除截止波长以外的所有光学特性的测量。图6是表示按照与实验实例相同的方法所制造的色散补偿光纤的特性的图表。图7是表示当色散补偿光纤被连接到DSF时每一公里的色散的图表。优选实施例的详细说明图1是根据本专利技术的一个实施例的色散补偿光纤的折射率分布实例示意图。所述色散补偿光纤包括芯体4和环绕芯体4所提供的包覆层5。芯体4包括一个处于中心的中心芯体部分1、中间芯体部分2和环形芯体部分3。中间芯体部分2和环形芯体部分3是环绕着中心芯体部分1按顺序地且同心地被布置。即,色散补偿光纤具有四-区域结构。中间芯体部分2具有比中心芯体部分1低的折射率,而且环形芯体部分3具有比中间芯体部分2的折射率高且比中心芯体部分1的折射率低的折射率。包覆层5具有比环形芯体部分3的折射率低但比中间芯体部分2的折射率高的折射率。环形芯体部分3优选地应该具有比包覆层5的折射率高的折射率;但是,取决于传输系统所要求的特性,环形芯体部分3可能具有与包覆层相同的折射率,从而造成折射率分布具有三-区域结构。在许多情况下,折射率分布的实际形状并不是象在如图1所描述的在区域之间具有明显的边界,而且实际的曲线更为平缓,但是仅需要折射率分布实际上与图1所示的折射率分布相似。色散补偿光纤由石英类的玻璃组成,而且在这个实例中,中心芯体部分1和环形芯体部分3包括掺杂锗的石英玻璃,中间芯体部分2包括纯石英玻璃或掺杂有氟的石英玻璃,且包覆层5包括纯石英玻璃或掺杂有氟的石英玻璃。色散补偿光纤可以通过将由众所周知的方法如VAD、MCVD或PCVD所获得的光纤基材料进行拉伸的传统方法制造。在图1中,参考符号Δ1、Δ2和Δ3分别表示中心芯体部分1、中间芯体部分2和环形芯体部分3相对于包覆层5(即当包覆层5被用做参考{零})的相对折射率差。当中心芯体部分1、中间芯体部分2、环形芯体部分3及包覆层5的折射率分别为n1、n2、n3和nclad时,则Δ1、Δ2和Δ3被定义如下Δ1=(n12-n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色散补偿光纤包括: 中心芯体部分(1); 环绕中心芯体部分所提供的中间芯体部分(2); 环绕中间芯体部分所提供的环形芯体部分(3);以及 环绕环形芯体部分所提供的包覆层(5), 其中色散补偿光纤的折射率分布是这样的,即中间芯体部分具有比中心芯体部分低的折射率,环形芯体部分具有比中间芯体部分的折射率高且比中心芯体部分的折射率低的折射率,并且包覆层具有低于或等于环形芯体部分折射率且高于中间芯体部分折射率的折射率;并且 当色散补偿光纤与满足下述条件的色散移位光纤相链接时,在波长从1.565微米至1.625微米的所有或者部分波段中残余色散低于±1.5ps/nm/km,其中这些条件是: (A)在1.565微米波长处实际获得单模传输 (B)零色散波长在1.55微米±0.05微米的范围内 (C)在处于1.525微米至1.575微米之间的所有波长时,色散大于或等于-3.5ps/nm/km且小于或等于+3.5ps/nm/km (D)在零色散波长时的色散斜率大于或等于+0.05ps/nm↑[2]/km且小于或等于+0.085ps/nm↑[2]/km。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:斋滕学松尾昌一郎
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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