光纤制造技术

本发明专利技术提供一种具有W型折射率分布的光纤，并且在该光纤中，减少了在实际使用波段中的微弯损耗。光纤设置有：芯部；内包层，其包围芯部，并具有比芯部的折射率小的折射率；以及外包层，其包围内包层，并具有比芯部的折射率小但比内包层的折射率大的折射率。当基模与包层模之间的耦合系数用C01‑CL表示，基模与高次模之间的耦合系数用C01‑11表示，并且高次模与包层模之间的耦合系数用C11‑CL表示时，由等式Ctotal＝C01‑CL+C01‑11C11‑CL表示的Ctotal在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有局部最小值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光纤。
技术介绍
在光通信系统中，光纤传输路径用作传输信号光的光传输路径。在信号光传输(即，尤其是数字相干传输)中，期望提高OSNR(光信噪比)。为了实现这点，需要减小光纤的衰减和非线性。为了减小光纤的非线性，有效的是增大光纤的有效面积。例如，已知一种具有增大至110μm2以上的有效面积的光纤。然而，在具有增大的有效面积的光纤中，对芯部中的传播光(基模光)的限制变弱，并且微弯损耗趋于增大，最终使OSNR变小。微弯损耗是如下现象：由于从一侧对光纤施加压力而发生随机微弯，使得因在传播通过芯部的基模与包层模耦合时造成的光泄漏而使传输损耗增大。PierreSillard等人的“Micro-BendLossesofTrench-AssistedSingle-ModeFibers(沟槽辅助型单模光纤的微弯损耗)”ECOC2010We.8.F.3(非专利文献1)描述了微弯损耗。根据非专利文献1，在具有阶梯型折射率分布的单模光纤中，微弯损耗相对于波长呈指数增大。在具有沟槽型折射率分布的光纤中，随机微弯使基模与高次模耦合(这是泄漏模)，使得微弯损耗相对于波长是相对均一的。沟槽型折射率分布的光纤自中心起依次具有芯部、第一包层、第二包层和第三包层。芯部的折射率大于第一包层和第三包层的折射率，并且第二包层的折射率小于第一包层和第三包层的折射率。W型折射率分布被认为是有效面积可以增大的光纤的折射率分布。W型折射率分布的光纤具有：芯部；内包层，其包围芯部，并具有比芯部的折射率小的折射率；以及外包层，其包围内包层，并具有比芯部的折射率小但比内包层的折射率大的折射率。非专利文献1中没有描述具有W型折射率分布的光纤的微弯损耗的波长相关性(谱)。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种用作光传输路径的光纤，使得可以以优异的OSNR进行光通信。解决问题的技术方案根据本专利技术的光纤包括：芯部；内包层，其包围芯部，并具有比芯部的折射率小的折射率；以及外包层，其包围内包层，并具有比芯部的折射率小但比内包层的折射率大的折射率。对波长在1400nm至1700nm的范围内时由微弯造成的损耗增大的谱进行近似处理的二次函数在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有最小值。作为选择，根据本专利技术的光纤具有基模与包层模之间的耦合系数C01-CL、基模与高次模之间的耦合系数C01-11、高次模与包层模之间的耦合系数C11-CL，并且Ctotal(其定义为Ctotal＝C01-CL+C01-11C11-CL)在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有最小值。在该描述中，由微弯造成的损耗增大指的是：在以80g的张力将光纤卷绕在直径为400mm且表面包覆有如下线材网格的绕线筒上时发生的损耗增大，该线材网格是通过以100μm的间距编织直径为50μm的线材而得到的。根据本专利技术的光纤可以具有基于ITU-TG.650.1定义且在1350nm以上至1475nm以下的范围内的光缆截止波长。根据本专利技术的光纤可以在波长为1550nm时具有在110μm2以上至175μm2以下的范围内的有效面积。此外，波长为1550nm时的有效面积可以在110μm2以上至165μm2以下的范围内或可以在130μm2以上至165μm2以下的范围内。芯部可以具有在11.5μm以上至16.0μm以下的范围内的直径，芯部相对于内包层的相对折射率差可以在0.25％以上至0.45％以下的范围内，内包层的外径与芯部直径的比率在2.5以上至5.0以下的范围内，并且外包层相对于内包层的相对折射率差在0.01％以上至0.20％以下的范围内。光纤可以包括：环状的芯部外周部；以及凹陷部分，其位于芯部中心，并具有比芯部外周部的折射率小的折射率。在该情况下，芯部外径与凹陷部分的直径的比率可以在2.0以上至4.0以下的范围内，并且凹陷部分相对于芯部的相对折射率差可以在0.02％以上至0.20％以下的范围内。根据本专利技术的光纤传输路径具有根据本专利技术的光纤。根据本专利技术的光纤传输波长在1520nm至1630nm范围内的信号光。本专利技术的有益效果通过使用根据本专利技术的光纤作为光传输路径，可以以优异的OSNR进行光通信。附图说明图1示意地示出了根据本专利技术实施例的光纤的折射率分布。图2是示出了耦合系数C01-CL、C01-11、C11-CL和Ctotal中的每一者的波长相关性的实例的曲线图。图3是示出了相对于光纤的微弯损耗的波长相关性的实例的曲线图。图4是示出了波长λmin与光缆截止波长λcc之间的关系的曲线图。图5是示出了根据实例1至22的光纤的规格和特性的表格。图6示意地示出了根据实施例的变型例的光纤的折射率分布。图7是示出了根据实例23至44的光纤的规格和特性的表格。图8示意性地示出了使用根据本专利技术的光纤作为光传输路径的光通信系统。具体实施方式在下文中，将参考附图对本专利技术的实施例进行详细描述。本专利技术不限于下述实例，并意图包括由权利要求的范围表示以及具有与权利要求的范围等同且在该范围内的含义的所有变型。图1示意地示出了根据本专利技术实施例的光纤的折射率分布。根据该实施例的光纤具有：芯部；内包层，其包围芯部；以及外包层，其包围内包层。内包层的折射率小于芯部的折射率。外包层的折射率小于芯部的折射率但大于内包层的折射率。芯部直径用2a表示，并且内包层的外径用2b表示。以内包层的折射率为基准，芯部的相对折射率差用Δ1＝((芯部的折射率)-(内包层的折射率))/(内包层的折射率)表示，而外包层的相对折射率差用Δ2＝((外包层的折射率)-(内包层的折射率))/(内包层的折射率)表示。在该光纤中，基模(LP01模)有时与高次模(尤其是LP11模)耦合，并有时与包层模耦合。此外，在基模与高次模耦合之后，该高次模有时进一步与包层模耦合。因为基模与除了LP11模之外的高次模的耦合足够小，所以可以仅考虑LP11模作为高次模。由于光纤的随机微弯造成的各模之间的光耦合，而造成了光纤的微弯损耗。某个第一模与另一个第二模之间的耦合系数C1-2用表达式(1)表示。在该情况下，第一模和第二模中的每一者为基模(LP01模)、高次模(LP11模)和包层模中的任一者。在该表达式中，λ表示波长，β1表示第一模的传播常数，Ψ1表示第一模的功率分布，β2表示第二模的传播常数，Ψ2表示第二模的功率分布，r是表示自光纤的中心轴线起在径向上的距离的变量，θ是表示围绕光纤的中心轴线的位置的变量，并且K和p表示拟合参数。例如，K＝2.8，并且p＝2.8。基模(LP01模)与包层模之间的耦合系数用C01-CL表示，基模(LP01模)与高次模(LP11模)之间的耦合系数用C01-11表示，并且高次模(LP11模)与包层模之间的耦合系数用C11-CL表示。耦合系数C01-CL、C01-11和C11-CL用表达式(1)表示，并为波长函数。由于光纤的随机微弯，传播通过光纤的基模有时因直接变为包层模而泄漏，并且也因经由高次模而变为包层模而泄漏。因此，考虑到基模直接或间接与包层模耦合的情况，基模与包层模之间的耦合系数Ctotal被定义为表达式(2)。Ctotal＝C01-CL+C01-11C11-CL(2)图2是示出了耦合系数C01-CL、C01-11、C11-CL和Ct本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括：芯部；内包层，其包围所述芯部，并具有比所述芯部的折射率小的折射率；以及外包层，其包围所述内包层，并具有比所述芯部的折射率小但比所述内包层的折射率大的折射率，其中，对波长在1400nm至1700nm的范围内时由微弯造成的损耗增大的谱进行近似处理的二次函数在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有最小值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 JP 2014-1165291.一种光纤，包括：芯部；内包层，其包围所述芯部，并具有比所述芯部的折射率小的折射率；以及外包层，其包围所述内包层，并具有比所述芯部的折射率小但比所述内包层的折射率大的折射率，其中，对波长在1400nm至1700nm的范围内时由微弯造成的损耗增大的谱进行近似处理的二次函数在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有最小值。2.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述光纤具有基模与包层模之间的耦合系数C01-CL、所述基模与高次模之间的耦合系数C01-11、所述高次模与所述包层模之间的耦合系数C11-CL，并且定义为Ctotal＝C01-CL+C01-11C11-CL的Ctotal在波长处于1520nm至1630nm的范围内时具有最小值。3.根据权利要求1或2所述的光纤，其中，所述光纤具有在1350nm以上至1475nm以下的范围内的光缆截止波长。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤，其中，所述光纤在波长为1550nm时具有在110μm2以上至175μm2以下的范围内的有效面积。5.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤，其中，所述光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口雄挥，山本义典，平野正晃，
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