多模光纤和包含该光纤的系统技术方案

一种示例性多模光纤包含渐变折射率玻璃纤芯，该渐变折射率纤芯具有41-80μm范围内的直径、阿尔法值小于2.04的渐变折射率和0.6％-1.8％范围内的最大相对折射率。包层包含下陷折射率环形部分。光纤在1200-1700nm之间的至少一个波长处的过满注入带宽大于2.5GHz·km。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】多模光纤和包含该光纤的系统 相关申请的交叉参考 本申请要求2012年5月31日提交的美国优先权专利申请第13/484970号和2012 年7月20日提交的美国申请第13/553899号的优先权，它们的全部内容作为本申请的基础 并通过引用结合到本文中，在此要求其优先权。 专利技术背景 本专利技术总体涉及光纤通信，更具体地涉及多模光纤，其可特别用于1310nm和/或 1550nm窗口的波分复用。 高性能计算与数据中心设备通常需要大量处理器之间的互联，而在这些系统中采 用多模（MM)光纤是具有成本效益的，因为纤芯直径大，从而对准容差更宽松。这些系统通 常在850nm的波长窗口工作，利用相对廉价的VCSEL激光源。光纤在850nm具有较高色散， 这导致光信号迅速变宽。这种高色散是对最大系统长度的主要限制，特别是在25GHz及以 上的数据调制速率下。此外，光纤衰减在850nm相对较高，这在系统长度超过几十米的情况 下对性能有不利影响。 专利技术概述 根据一些实施方式，本专利技术提供了一种多模光纤。该光纤包含渐变折射率 玻璃纤芯，所述玻璃纤芯的直径在41-80 ym范围内；渐变折射率具有α分布，其中 1.95彡α彡2. 04;最大相对折射率在0.6 %-1.8 %的范围内，例如0.6 %-1.6 %。 该光纤还包含包围所述纤芯并与所述纤芯接触的包层。所述包层包含下陷折射率 (depressed-index)环形部分。该光纤在 1200nm 与 1700nm 之间（例如 1260nm 与 1610nm 之间）的至少一个波长处的过满注入带宽（overfilled bandwidth)大于2500MHz · km。 纤芯优选具有数值孔径NA，其中0. 16〈NA〈0. 26。根据一些实施方式，包层包含内 环形部分，该内环形部分具有相对折射率Δ2，该相对折射率A2在一阶微商(1(Λ/Λ 14Λ)/ (!Ον%)等于-2. 5的径向位置测得。 根据一些实施方式，包层包含包围纤芯并与所述纤芯接触的内环形部分，包围该 内环形部分的下陷折射率环形部分，以及包围该下陷折射率部分并与该下陷折射率部分接 触的外环形部分。 高性能计算与数据中心设备通常需要大量处理器之间的互联，而在这些系统中采 用本文所讨论的多模光纤可降低连接器成本，因为其对准容差没有采用单模（SM)光纤的 系统严格。此外，相比于在850nm工作的常规系统，在1310nm和/或1550nm窗口工作的系 统具有显著的性能优势，因为其光纤色散和衰减更低。这对于25GHz及以上的数据调制速 率尤其重要，在此数据调制速率下，光信号的色散变宽导致大量故障。此外，与在850nm工 作、基于VCSEL的常规系统相比，在1310nm和/或1550nm窗口采用硅光子收发器的高数据 速率系统有利地需要低得多的电功率。有利的是，在1310nm或1550nm窗口，本文所述的光 纤和系统既可与VCSEL激光源一起使用，也可与硅光子激光源一起使用。 需要一种多模光纤，它能在1310nm窗口传输至少一路在25GHz及以上调制的信 号，传输距离至少为l〇〇m。本文所述的光纤实施方式能在1310nm窗口传输至少四路在 25GHz及以上调制的信号，传输距离至少为100m。本文所述的一些光纤实施方式还能在 1310nm窗口传输至少四路在25GHz及以上调制的信号，传输距离至少为300m。本文所述的 一些光纤实施方式还能在13IOnm窗口传输至少四路在25GHz及以上调制的信号，传输距离 至少为500m。 类似地，需要一种多模光纤，它能在1550nm窗口传输至少一路在25GHz及以上调 制的信号，传输距离至少为l〇〇m。本文所述的光纤实施方式能在1550nm窗口传输至少四路 在25GHz及以上调制的信号，传输距离至少为100m。本文所述的一些光纤实施方式还能在 1550nm窗口传输至少四路在25GHz及以上调制的信号，传输距离至少为300m。本文所述的 一些光纤实施方式还能在1550nm窗口传输至少四路在25GHz及以上调制的信号，传输距离 至少为500m。 在以下的详细描述中给出了本专利技术的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对 本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利 要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。 应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解 权利要求的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了对本专利技术的进一步理解，附图 被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。【附图说明】了一个或多个实施方式，并与文字 描述一起用来解释各个实施方式的原理和操作。 附图简要说明 图1是一个实施方式中具有下陷折射率环形部分的多模光纤的一个不例性实施 方式的玻璃部分横截面的折射率分布示意图（非按比例绘制）； 图2是图1所示多模光纤的横截面图（非按比例绘制）； 图3是说明多模光纤的一个示例性实施方式的折射率分布的曲线图； 图3A是说明多模光纤的另一个示例性实施方式的折射率分布的曲线图；图4是说明多模光纤的三个示例性实施方式的宏弯损耗随波长变化的曲线图； 图5是利用多模光纤的一个实施方式的传输系统的示意图。 专利技术详述 下面详细说明本专利技术的优选实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要 有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。 "折射率分布"表示折射率或相对折射率与波导光纤半径之间的关系。 "相对折射率"定义为Λ = 100X /2n( r)2,其中n(r)是距光纤中心线 的径向距离为r处的折射率，nd是外包层在1310nm波长处的平均折射率。除非另有说明，当 光纤直径为125 μ m时，nj?过在约45-55 μ m之间的半径范围内对折射率求平均值来确定， 例如【主权项】1. 一种多模光纤，它包含： 渐变折射率玻璃纤巧，其直径在41-80 y m范围内，其渐变折射率具有阿尔法分布，其 中1.9《a《2.04,其最大相对折射率A 1最大在0.6 % -1.8 %范围内；化及 包围所述纤巧并与所述纤巧接触的包层，所述包层包含包围所述纤巧并与所述纤巧接 触的内环形部分和包围所述内环形部分的下陷折射率环形部分，其中所述内环形部分具有 在半径R2处测定的相对折射率A 2,半径R2位于一阶微商d(A/A 1最大）/d(r/Ri)等于-2.5 处， 其中光纤在1260-1610nm之间的至少一个波长处的过满注入带宽大于2500MHz ? km。2. 如权利要求1所述的光纤，其特征在于： (i)所述纤巧具有数值孔径NA，且0. 16<NA<0. 26 ; (ii)所述包层包含包围所述下陷折 射率环形部分并与所述下陷折射率环形部分接触的外环形部分；（iii)所述光纤在1310nm 处的过满注入带宽大于3750MHz ? km。3. 如权利要求1或2所述的光纤，其特征在于： (i)所述纤巧具有数值孔径NA，且0. 16<NA<0. 26 ; (ii)所述包层包含包围所述下陷折 射率环形部分并与所述下陷折射率环形部分接触的外环形部分；（iii)所述光纤在1550nm 处的过满注入带宽大于3750MH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模光纤，它包含：渐变折射率玻璃纤芯，其直径在41‑80μm范围内，其渐变折射率具有阿尔法分布，其中1.9≤α≤2.04，其最大相对折射率Δ1最大在0.6％‑1.8％范围内；以及包围所述纤芯并与所述纤芯接触的包层，所述包层包含包围所述纤芯并与所述纤芯接触的内环形部分和包围所述内环形部分的下陷折射率环形部分，其中所述内环形部分具有在半径R2处测定的相对折射率Δ2，半径R2位于一阶微商d(Δ/Δ1最大)/d(r/R1)等于‑2.5处，其中光纤在1260‑1610nm之间的至少一个波长处的过满注入带宽大于2500MHz·km。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·别克汉姆，MJ·李，D·C·布克宾德，P·坦登，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US