大有效面积的光纤制造技术

公开了大有效面积的光纤。在一个实施例中，光纤包括玻璃芯、和围绕玻璃芯并且与玻璃芯直接接触的玻璃包层。玻璃芯包括：半径Rc，从6μm到16μm；相对于玻璃包层的从0.2％到0.5％的最大相对折射率ΔcMAX％。玻璃包层包括最大相对折射率ΔclMAX％以使ΔcMAX％>ΔclMAX％围绕玻璃芯的低折射率环；以及外包层，外包层围绕低折射率环并与低折射率环直接接触，其中低折射率环具有相对于外包层的最小相对折射率ΔLMIN％，且外包层具有相对纯二氧化硅玻璃的最大相对折射率ΔocMAX％以使ΔcMAX％>ΔocMAX％>ΔLMIN％。

【技术实现步骤摘要】
本申请是国际申请日为2012年05月15日、中国国家阶段申请号为201280023740.6、题为“大有效面积的光纤”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2011年5月18日提交的美国临时申请61/487,351的优先权，本申请基于该临时申请的内容并且该临时申请的内容通过引用而整体结合于此。
本专利技术一般地涉及光纤，且更特定地，涉及具有大有效面积和减少的非线性的光纤。
技术介绍
在长距离上提供高功率传输的光学通讯系统中，通常使用光学放大器和波分复用技术。高功率和长距离的定义只在特定通讯系统的上下文中有意义，在特定通讯系统中指定了位率、误码率、复用方案和可能的光学放大器。一般而言，对于这样的高速、长距、WDM通讯系统而言，光纤非线性是重要的限制性因素。例如，在一些应用中，在光纤中传播的1mW或更小的单个功率级可能对非线性效应很敏感，包括自相位调制、四波混频、交叉相位调制、以及非线性散射过程。这些非线性效应中的每一种可使WDM通讯系统中传播的光学信号发生劣化。由于光纤的功率密度与有效面积成反比，因此可通过增加光纤的有效面积来减少光纤非线性。然而，光纤有效面积的增加通常使所引发的弯曲损失(微观和宏观)增加，且作为结果，还导致了在光纤中传播的光学信号的衰减。因此，在光纤中传播的光学信号的基模的弯曲损失的相应增加就限制了通过增加光纤的有效面积来减少常规单模传输光纤的非线性的能力。因此，存在对于具有减少的非线性和弯曲损失的传输光纤的备选的设计的需要。
技术实现思路
根据一个实施例，光纤可包括玻璃芯、和围绕该玻璃芯并且与该玻璃芯直接接触的玻璃包层。该玻璃芯可具有从约12μm到约50μm的半径Rc(例如，16μm>Rc>50μm)和在1550nm波长处具有大于或等于约1.0且小于约10的阿尔法值的渐变式折射率分布。相对于玻璃包层，该玻璃芯的最大相对折射率ΔcMAX％可从约0.2％到约0.75％。玻璃芯的有效面积可大于或等于约150μm2。该玻璃芯可支持在1550nm波长处具有X个模式的光信号的传播和传输，其中X是大于1且小于或等于110的整数。该玻璃包层可具有最大相对折射率ΔclMAX％，以使ΔcMAX％>ΔclMAX％，其中该光纤在1550nm波长处具有小于或等于约0.15ns/km的RMS脉冲展宽。在另一个实施例中，光纤包括玻璃芯、和围绕该玻璃芯并且与该玻璃芯直接接触的玻璃包层。该玻璃芯可具有从约12μm到约50μm的半径Rc(例如，16μm>Rc>50μm)和在1550nm波长处具有大于或等于约1.9且小于或等于约2.1的阿尔法值的渐变式折射率分布。相对于玻璃包层的外包层，该玻璃芯的最大相对折射率ΔcMAX％可从约0.2％到约0.75％。玻璃芯的有效面积可大于或等于150μm2。该玻璃芯可支持在1550nm波长处具有X个模式的光学信号的传播和传输，其中X是大于1且小于或等于110的整数。该玻璃包层可包括围绕玻璃芯并与玻璃芯直接接触的内包层。该内包层可具有相对折射率Δic％，以使ΔcMAX％>Δic％。低折射率环可围绕内包层并与内包层直接接触。外包层可围绕低折射率环并与低折射率环直接接触。该低折射率环相对于外包层具有最小相对折射率ΔLMIN％，且该外包层相对于纯二氧化硅玻璃具有最大相对折射率ΔocMAX％，以使ΔcMAX％>ΔocMAX％>ΔLMIN％。该光纤可具有在1550nm波长处小于或等于约0.15ns/km的RMS脉冲展宽。在又一个实施例中，光纤包括玻璃芯、和围绕该玻璃芯并且与该玻璃芯直接接触的玻璃包层。该玻璃芯可具有从约6μm到约16μm的半径Rc。相对于玻璃包层，该玻璃芯的最大相对折射率ΔcMAX％可从约0.2％到约0.5％。该玻璃芯可具有在1550nm波长处具有大于或等于10的阿尔法值的阶跃式折射率分布。玻璃芯的有效面积可大于或等于约150μm2，且该玻璃芯可支持在1550nm处具有X个模式的光信号的传播和传输，其中对于光信号的LP11模式而言该光纤的理论截止波长是大于或等于1500nm且X是大于1且小于或等于25的整数。玻璃包层可具有最大相对折射率ΔclMAX％，以使ΔcMAX％>ΔclMAX％。本实施例的光纤的玻璃包层还可包括任选的低折射率环。将在以下详细描述中阐述本专利技术的附加特征和优点，这些特征和优点在某种程度上对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的实施例可认识到。应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者描述了各个实施例，且旨在提供用于理解所要求保护主题的本质和特性的概观或框架。所包括的附图用于提供对各实施例的进一步理解，且被结合到本说明书中并构成其一部分。附图示出本专利技术所描述的各个实施例，并与本描述一起用于说明所要求保护主题的原理和操作。附图说明图1示意性地描绘了根据本文所述一个或多个实施例的光纤的截面；图2A示意性地描绘了根据本文图示和所述的一个或多个实施例的图1的光纤的相对折射率分布；图2B示意性地描绘了根据本文图示和所述的一个或多个实施例的图1的光纤的可选的相对折射率分布；图3示意性地描绘了根据本文所述一个或多个实施例的光纤的截面；图4A和4B示意性地示出根据本文图示和所述的一个或多个实施例的具有低折射率环的光纤的相对折射率分布；图5图示出对于在1550nm的波长处具有不同ΔcMAX％值的光纤而言因变于阿尔法值(x-轴)的脉冲展宽(y-轴)；和图6图示出对于具有不同ΔcMAX％值的光纤而言因变于波长(x-轴)的脉冲展宽(y-轴)。具体实施方式现在将详细参照用作长距离传输光纤的光纤的各个实施例，在附图中示出了各个实施例的示例。在可能时，将在所有附图中使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。示意性地在图1中以截面示出用作长距离传输光纤的光纤的一个实施例。该光纤一般具有由玻璃包层围绕的玻璃芯。该玻璃芯一般具有从约6μm到约50μm的半径Rc、以及相对于玻璃包层从约0.2％到约0.5％的相对折射率ΔcMAX。玻璃芯的有效面积大于或等于约150μm2。该玻璃芯一般能支持在1550nm波长处具有X个模式的光学信号的传播和传输，其中X是大于1且小于或等于110的整数。玻璃包层一般包括最大相对折射率ΔclMAX，以使ΔcMAX>ΔclMAX。本文将特别参考所附附图来更为详细地描述光纤以及光纤的性质。此处将使用如下术语来描述光纤：在本文中，术语“折射率分布”是指折射率或相对折射率与光纤的半径之间的关系。术语“相对折射率”，如此处所使用地，被定义为：Δ(r)％＝100x[n(r)2–nREF2)]/2n(r)2,除非另有所指，其中n(r)是在半径r处的折射率。除非另外指明，相对折射率被定义在1550nm处。在一个方面，参考折射率nREF是二氧化硅玻璃。在另一个方面，nREF是包层的最大折射率。如此处所使用地，相对折射率以Δ表示，而且它的值以“％”为单位给出，除非另外指明。在一区域的折射率小于参考折射率nREF的情况下，相对折射率百分比为负，且被称为具有下陷区域或折射率下陷，而且最小相对折射率在相对折射率负得最大的点处计算得出，除非另外指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括玻璃芯、和围绕所述玻璃芯并且与所述玻璃芯直接接触的玻璃包层，其中：所述玻璃芯包括：半径Rc，从6μm到16μm；相对于所述玻璃包层的从0.2％到0.5％的最大相对折射率ΔcMAX％；阶跃式折射率分布，具有在波长1550nm处大于或等于10的阿尔法值；大于或等于150μm2的有效面积，所述玻璃芯支持在1550nm波长具有X个模式的光信号的传播和传输，其中对于所述光信号的LP11模式而言所述光纤的理论截止波长大于或等于1500nm，且X是大于1且小于或等于25的整数；且所述玻璃包层包括最大相对折射率ΔclMAX％以使ΔcMAX％>ΔclMAX％；围绕所述玻璃芯的低折射率环；以及外包层，所述外包层围绕所述低折射率环并与所述低折射率环直接接触，其中所述低折射率环具有相对于所述外包层的最小相对折射率ΔLMIN％，且所述外包层具有相对纯二氧化硅玻璃的最大相对折射率ΔocMAX％以使ΔcMAX％>ΔocMAX％>ΔLMIN％。

【技术特征摘要】
2011.05.18 US 61/487,3511.一种光纤，包括玻璃芯、和围绕所述玻璃芯并且与所述玻璃芯直接接触的玻璃包层，其中：所述玻璃芯包括：半径Rc，从6μm到16μm；相对于所述玻璃包层的从0.2％到0.5％的最大相对折射率ΔcMAX％；阶跃式折射率分布，具有在波长1550nm处大于或等于10的阿尔法值；大于或等于150μm2的有效面积，所述玻璃芯支持在1550nm波长具有X个模式的光信号的传播和传输，其中对于所述光信号的LP11模式而言所述光纤的理论截止波长大于或等于1500nm，且X是大于1且小于或等于25的整数；且所述玻璃包层包括最大相对折射率ΔclMAX％以使ΔcMAX％>ΔclMAX％；围绕所述玻璃芯的低折射率环；以及外包层，所述外包层围绕所述低折射率环并与所述低折射率环直接接触，其中所述低折射率环具有相对于所述外包层的最小相对折射率ΔLMIN％，且所述外包层具有相对纯二氧化硅玻璃的最大相对折射率ΔocMAX％以使ΔcMAX％>ΔocM...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明军，
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