多芯光纤、多芯光纤缆线和多芯光纤传输系统技术方案

本发明专利技术公开一种能够有效使用MIMO技术进行计算的多芯光纤。多芯光纤具有多个芯部和包层，芯部围绕光纤轴线旋转。由平均加捻率(γ(rad/m))、芯部中心之间的最短距离(Λ(m))、群折射率(ng)、使用中弯曲半径(R(m))、真空中的光速(c(m/s))及圆周长对直径的比π定义的条件式例如为7.91×10-12(s/m1/2)以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多芯光纤、多芯光纤缆线和多芯光纤传输系统
本专利技术涉及多芯光纤、多芯光纤缆线和多芯光纤传输系统。
技术介绍
使用芯部加抢（core twisting)技术来减少光纤内的偏振模色散（PMD)，光纤构 造用于W限制状态在沿预定轴线延伸的芯部内传输光。例如，专利文献1示出了如下的构 造：在单芯光纤的光纤拉制过程中，抢制（或旋转）处于烙融状态的玻璃W将由芯部的非圆 性或非圆对称性产生的残余应力的影响随机化，W使得在任何特定方向上均不存在偏差， 从而减少光纤自身产生的PMD。专利文献2示出了如下的构造；玻璃固化后，抢制单芯光纤 W将由诸如光纤弯曲、侧向压力等光纤外部因素产生的PMD减少。 同样也有涉及多芯光纤的芯部加抢技术的研究。例如，非专利文献1表明了在通 过减少芯部之间的串扰来抑制信号间干涉的非禪合型多芯光纤中，串扰的幅值（统计平均 值）至少与光纤的抢度无关。此外，非专利文献2示出了如下仿真结果：该结果指示了当精 确控制每单位长度加抢率（twist rate)并W大约100转/m的恒定短节距对光纤加抢时， 非禪合型多芯光纤的芯部间串扰的显著降低的可能性。 引用列表 专利文献 专利文献1 ;日本专利No. 2981088 专利文献2 ;国际公开W02009/107667 非专利文献 非专利文献 1 ;T.化yashi 等人，Crossta化 Variation of Multi-Core Fibre due to Fibre Bend(由于光纤弯曲造成的多芯光纤的串扰变化），EC0C2010，We.8.F.6 非专利文献 2 ;J. M. Fini 等人，Crossta化 in multicore fibers with rando皿ess:gradual 化ift vs. sho;rt-length variations(具有随机性的多芯光纤中的 串扰；逐渐漂移对短距离变化），Optics Express, vol. 20, no. 20, pp. 949-959 非专利文献 3 ;R. Ryf 等人，Space-division Multiplexed Transmission over 4200-km 3-Core Microst;ruc1:ured Fiber (在4200km的3芯微结构光纤上的空分复用传 输，，，0FC/NFOEC201 化aper PDP5C. 2, March 8, 2012
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 本专利技术的专利技术人调查了常规的多芯光纤并发现了 W下问题。具体地说，近年来， 利用MIMO(多输入多输出）技术补偿空间模之间的串扰的空分复用传输技术已得到应用。 然而，空分复用传输技术存在如下问题：因为空间模之间存在大的差分群延迟（空间模间 DGD)，利用MIMO技术进行串扰补偿的计算（MIMO计算）负荷大。非专利文献3描述了利用 禪合多芯光纤（芯部间具有高串扰的多芯光纤）传输信号并通过MIMO技术将因串扰混合 的各个芯部的信号多路分用及解码的技术。 与之相比，已知的是在空分复用传输中应用的禪合多芯光纤中，通过加强对各 芯部的光的限制或增加芯部节距减少了超模间的DGD，然而对个体芯部的空间模之间的 DGD (芯部间DGD)的研究并不总是充分的，因此也没有对芯部加抢（旋转或加抢）对芯部间 DGD的影响进行过很好的研究捆此难W选择优选的多芯光纤用于MIMO技术。 本专利技术为了解决上述问题而完成，并且本专利技术旨在提供能够有效利用MIMO技术 进行计算的多芯光纤、多芯光纤缆线和多芯光纤传输系统。 [001引解决问题的方案 作为第一方面，根据本专利技术的实施例的多芯光纤包括；多个芯部，每个所述芯部均 沿预定轴线（沿所述多芯光纤的纵向延伸的轴线）延伸并排列在垂直于所述预定轴线的横 截面上；W及包层区域，其一体地围绕每个所述芯部，所述多个芯部围绕所述预定轴线呈螺 旋形状旋转。当所述多芯光纤的每单位长度上所述芯部的旋转角度的绝对值沿所述多芯 光纤的纵向的平均值定义为平均加抢率Y (rad/m)，各所述芯部的中也之间的最短距离为 A (m)，每个所述芯部中基模的群折射率为rv使用中的所述多芯光纤的弯曲半径定义为使 用中弯曲半径R(m)，真空中的光速为c(m/s)并且圆周长对直径的比为n时，根据第一方面 的该多芯光纤满足下面定义的第一条件到第H条件中的至少任一个条件并满足下面定义 的第四条件和第五条件中的至少任一个条件。 [001引所述第一条件定义为下面的式（1)不大于7.91Xl(Ti2(s/mi/2)。所述第二条件 定义为在所述多芯光纤缠绕在半径为Rbbbi(m)的线轴上的状态下，下面的式（2)不大于 7.91X10-l2Xl/Rb。bM。(s/ml/ 2)。所述第ミ条件定义为所述最短距离A不大于大约25X10-6m 且所述平均加抢率Y (rad/m)不小于大约4.72rad/m。所述第四条件定义为所述最短距离 A不大于大约25Xl0-6m。所述第五条件定义为最邻近的芯部之间的串扰不小于-15地。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯光纤，包括：多个芯部，每个所述芯部均沿预定轴线延伸并排列在垂直于所述预定轴线的横截面上；以及包层区域，其一体地围绕每个所述芯部，其中所述多个芯部围绕所述预定轴线旋转，并且当每单位长度上所述芯部的旋转角度的绝对值沿所述多芯光纤的纵向的平均值定义为平均加捻率γ(rad/m)，各所述芯部的中心之间的最短距离为Λ(m)，每个所述芯部中基模的群折射率为ng，使用中的所述多芯光纤的弯曲半径定义为使用中弯曲半径R(m)，真空中的光速为c(m/s)并且圆周长对直径的比为π时，所述多芯光纤满足第一条件到第三条件中的至少一个条件并满足第四条件到第五条件中的至少一个条件，所述第一条件定义为下面的式(1)不大于7.91×10‑12(s/m1/2)，所述第二条件定义为在所述多芯光纤缠绕在半径为Rbobbin(m)的线轴上的状态下，下面的式(2)不大于7.91×10‑12×1/Rbobbin(s/m1/2)，所述第三条件定义为所述最短距离Λ不大于大约25×10‑6m且所述平均加捻率γ(rad/m)不小于大约4.72rad/m，所述第四条件定义为所述最短距离Λ不大于大约25×10‑6m，并且所述第五条件定义为最邻近的芯部之间的串扰不小于‑15dB式(1)2ngΛcRγπ]]>式(2)2ngΛcRbobbinγπ]]>。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.26 JP 2012-1012541. 一种多芯光纤，包括：多个芯部，每个所述芯部均沿预定轴线延伸并排列在垂直于 所述预定轴线的横截面上；以及包层区域，其一体地围绕每个所述芯部， 其中所述多个芯部围绕所述预定轴线旋转，并且 当每单位长度上所述芯部的旋转角度的绝对值沿所述多芯光纤的纵向的平均值定义 为平均加捻率Y (rad/m)，各所述芯部的中心之间的最短距离为Λ (m)，每个所述芯部中基 模的群折射率为ng，使用中的所述多芯光纤的弯曲半径定义为使用中弯曲半径R(m)，真空 中的光速为c(m/s)并且圆周长对直径的比为π时， 所述多芯光纤满足第一条件到第三条件中的至少一个条件并满足第四条件到第五条 件中的至少一个条件， 所述第一条件定义为下面的式（1)不大于7. 91 XKT12 (s/m1/2)， 所述第二条件定义为在所述多芯光纤缠绕在半径为Rbtjbbin(m)的线轴上的状态下，下面 的式⑵不大于 7.91X10_12Xl/Rb()bbin(S/m1/2)， 所述第三条件定义为所述最短距离Λ不大于大约25Xl(T6m且所述平均加捻率 Y (rad/m)不小于大约 4. 72rad/m, 所述第四条件定义为所述最短距离Λ不大于大约25Xl(T6m，并且 所述第五条件定义为最邻近的芯部之间的串扰不小于-15dB 2\Λ 式⑴本 、 2? Λ 式⑵i= cRbobbin4Yn O2. 根据权利要求1所述的多芯光纤，其中在所述多芯光纤缠绕在半径为Rb()bbin(m)的所 述线轴上的状态下，所述式⑵不大于7.91X10_ 12X0. 2/Rb()bbin(S/m1/2)。3. 根据权利要求1所述的多芯光纤，其中所述第一条件定义为所述式（1)不大于 I. 58Xl(T13(s/m1/2)，并且 所述第二条件定义为在所述多芯光纤缠绕在半径为Rbtjbbin(m)的所述线轴上的状态下， 所述式⑵不大于 I. 58X KT13X l/RbQbbin(s/m1/2)， 所述多芯光纤满足所述第一条件和所述第二条件中的至少一个条件。4. 根据权利要求3所述的多芯光纤，其中在所述多芯光纤缠绕在半径为Rbtjbbin(m)的所 述线轴上的状态下，所述式⑵不大于I. 58X10_13X0. 2/Rb()bbin(S/m1/2)。5. 根据权利要求1或3所述的多芯光纤，其中所述使用中弯曲半径R不小于lm。6. 根据权利要求1至4中任一项所述的多芯光纤，其中所述使用中弯曲半径R不小于 0. 2m〇7. 根据权利要求1至6中任一项所述的多芯光纤，包括： 至少一个芯部组，其由多个芯部构成，所述多个芯部在所述多个芯部的横截面中以相 等间距布置在同一圆的圆周上， 其中属于所述芯部组的芯部均具有相同的构造， 属于所述芯部组的芯部中的相邻芯部之间的串扰不小于-15dB，并且 当所述多个芯部构成多个芯部组时，所述芯部组彼此充分分开以使所述芯部组之间的 串扰不大于-15dB。8. 根据权利要求7所述的多芯光纤，其中当所述多个芯部构成所述多个芯部组时，属 于所有所述芯部组的芯部布置在多个同心圆的任一圆的圆周上。9. 一种内置有多芯光纤的多芯光纤缆线，所述多芯光纤包括：多个芯部，每个所述芯 部均沿预定轴线延伸并排列在垂直于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林哲也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP