用于模分多路复用的少模光纤制造技术

一种光纤，包括：(i)具有一折射率分布的纤芯(20)；(ii)围住纤芯的环形包层(50)；(iii)接触并围住包层的主覆层(62)，该主覆层具有小于0.35MPa的原位模量以及小于‑35℃的原位玻璃转变温度；以及(iv)围住主覆层的次覆层(64)，该次覆层具有大于1200MPa的原位模量；其中所述纤芯的折射率分布被构造成在1550nm处提供其LP11理论截止波长大于2.0μm且其LP01模的有效面积大于110μm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模分多路复用的少模光纤相关申请交叉引用本申请要求2011年9月16日提交申请的美国临时专利申请61/535562的优先权，且基于其内容并通过引用将其内容整体援引于此。
本说明书总地涉及光纤，更具体地涉及一种用于模分多路复用的大有效面积的少模光纤。
技术介绍
多媒体电信应用的容量和多样性的爆炸性增长持续推动互联网话务的速度需求并促动骨干光纤通信链路的研发。基于相干通信和电子数字信号处理(DSP)的接收机由于其灵活性、可扩充性和补偿多种传输损伤(包括光纤非线性)的能力在近年来已被接受作为长途系统的下一代标准。然而，为缓解非线性提出的DSP算法不预期能提供几个数量级的性能改善。因此，可能需要新的传输介质和复用/解复用技术来取代标准单模光纤以取得超出DSP算法所能提供的性能。由于光纤非线性对可取得的光谱效率构成限制，为减少非线性惩罚，已设计出大有效面积(Aeff)单模(SM)光纤。进一步减小传输光纤的非线性的一种提议是利用在工作波长下引导一个以上模的光纤。在这些少模光纤(FMF)设计中，基LP01模的有效面积高于单模光纤中的情形，并且投射到LP01模的光信号将遭受较低的非线性损伤。然而，该技术仅在LP01模中投射的功率保持在该模而不耦合至LP11模或其它更高次模(HOM)的情形下才能得到良好的性能。如果该模耦合发生，则光信号将通过多径干扰(MPI)而被降级。然而，尽管在少模光纤(FMF)中的单模传输给予超越当前光传输系统的改善，然而光纤的光谱效率随着有效面积的增加而缓慢地增加。需要另一解决方案来增加系统容量。最近的试验已表明，可使用多输入多输出(MIMO)技术在FMF的一个以上的空间传播模式下传输信号。典型的少模光纤可引入光纤中传播的模之间的耦合，导致通过多径干扰(MPI)降级的光信号。
技术实现思路
一种光纤，包括：(i)具有一折射率分布的纤芯；（ii）围住纤芯的环形包层；(iii)接触和围住包层的主覆层，该主覆层具有小于约0.35MPa的原位模量以及小于约-35C的原位玻璃转化温度；(iv)围住主覆层的次覆层，该次覆层具有大于约1200MPa的原位模量；其中所述纤芯的折射率分布被构造成在1550nm处提供大于2.0μm的理论LP11截止波长以及大于110μm2的LP01有效面积。根据一些实施例，光纤包括具有小于约0.3MPa(例如≤0.25MPa，或≤0.2MPa)的原位模量的主覆层。根据一些实施例，光纤包括具有小于约-40C(例如≤-45C，或≤-50C)的原位玻璃转变温度的主覆层。根据一些实施例，光纤包括具有大于约1300MPa(例如≥1400MPa，≥1500MPa或≥1600MPa)的原位模量的次覆层。根据一些实施例，光纤包括阶跃折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是玻璃包层。纤芯包括：从4.5μm至大约15μm的半径R1；相对于玻璃包层从大约0.2%至大约0.55%的最大相对折射率Δ1MAX；以及大于10的α值。优选地，纤芯半径R1在大约6μm和12μm之间，更优选地在大约7μm和11μm之间。纤芯在大于1530nm的波长处支持LP01和LP11模的传播与传输，并在一些实施例中，LP02模的理论截止波长小于约1800nm，这确保了仅有LP01和LP11模在1550nm窗内传播。LP01有效面积大于110μm2(例如≥120μm2,或≥150μm2)优选地，LP01有效面积在110μm2和210μm2之间。玻璃包层包括最大相对折射率Δ4MAX，以使Δ1MAX>Δ4MAX。在一些实施例中，LP01和LP11模之间的差分延迟在1550nm的波长处小于约0.5ns/km(例如≤0.3ns/km，或≤0.1ns/km)。根据一些实施例，光纤包括阶跃折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是玻璃包层。纤芯包括：从4.5μm至大约15μm的半径R1；相对于玻璃包层从大约0.2%至大约0.55%的最大相对折射率Δ1MAX；以及大于10的α值。优选地，纤芯半径R1在大约6μm和12μm之间，更优选地在大约7μm和11μm之间。玻璃包层包括最大相对折射率Δ4MAX，以使Δ1MAX>Δ4MAX。纤芯在大于1530nm的波长处支持LP01和LP11模的传播与传输，并在一些实施例中，LP02模的理论截止波长小于约1800nm。LP01有效面积大于约110μm2。LP01和LP11模之间的相对延迟在1550nm的波长处小于约0.5ns/km(例如≤0.3ns/km，或≤0.1ns/km)。根据一些实施例，光纤包括阶跃折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是玻璃包层。纤芯包括：从4.5μm至大约15μm的半径R1；相对于玻璃包层从大约0.2%至大约0.55%的最大相对折射率Δ1MAX；以及大于10的α值。优选地，纤芯半径R1在大约6μm和12μm之间，更优选地在大约7μm和11μm之间。玻璃包层具有围住纤芯的低折射率环。低折射率环具有最小相对折射率Δ2MIN<0。玻璃包层也具有外包层，该外包层围住低折射率环并具有最大相对折射率Δ4MAX以使Δ1MAX>Δ4MAX>Δ2MIN。纤芯在大于1530nm的波长处支持LP01和LP11模的传播与传输，并在一些实施例中，LP02模的理论截止波长小于约1800nm。LP01有效面积大于约110μm2。优选地，LP01有效面积在110μm2和210μm2之间。LP01和LP11模之间的相对延迟在1550nm的波长处小于约0.5ns/km(例如≤0.3ns/km，或≤0.1ns/km)。在一些实施例中，MPI在1550nm波长下小于-30dB。在一些实施例中，MPI在1550nm波长下小于-35dB。根据一些实施例，光纤包括渐变折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是玻璃包层。纤芯包括：从4.5μm至大约15μm的半径R1；相对于玻璃包层从大约0.2%至大约0.55%的最大相对折射率Δ1MAX；以及小于5的α值。优选地，纤芯半径R1在大约7μm和13μm之间，更优选地在大约8μm和12μm之间。纤芯在大于1530nm的波长处支持LP01和LP11模的传播与传输，并在一些实施例中，LP02模的理论截止波长小于约1800nm。LP01有效面积大于约150μm2。玻璃包层包括最大相对折射率Δ4MAX，以使Δ1MAX>Δ4MAX。根据一些实施例，光纤包括渐变折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是玻璃包层。纤芯包括：从4.5μm至大约15μm的半径R1；相对于玻璃包层从大约0.2%至大约0.55%的最大相对折射率Δ1MAX；以及小于5的α值。优选地，纤芯半径R1在大约7μm和13μm之间，更优选地在大约8μm和12μm之间。纤芯在大于1530nm的波长处支持LP01和LP11模的传播与传输，并在一些实施例中，LP02模的理论截止波长小于约1800nm。LP01有效面积大于约110μm2。LP01和LP11模之间的相对延迟在1550nm的波长处小于约0.5ns/km(例如≤0.3ns/km，或≤0.1ns/km)。玻璃包层包括最大相对折射率Δ4MAX，以使Δ1MAX>Δ4MAX。根据一些实施例，光纤包括渐变折射率分布，其中纤芯是玻璃纤芯，而包层是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括：具有一折射率分布的纤芯；围住所述纤芯的环形包层；接触并围住所述包层的主覆层，所述主覆层具有小于0.35MPa的原位模量以及小于‑35℃的原位玻璃转化温度；围住所述主覆层的次覆层，所述次覆层具有大于1200MPa的原位模量；其中，所述纤芯的折射率分布被构造成在1550nm处提供大于2.0μm的LP11模的理论截止波长以及大于110μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.16 US 61/535,5621.一种光纤，包括：具有一折射率分布的纤芯；围住所述纤芯的环形包层；接触并围住所述包层的主覆层，所述主覆层具有小于0.35MPa的原位模量以及小于-35℃的原位玻璃转化温度；围住所述主覆层的次覆层，所述次覆层具有大于1200MPa的原位模量；其中，所述纤芯的折射率分布被构造成在1550nm处提供大于2.0μm的LP11模的理论截止波长以及大于110μm2的LP01有效面积。2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述光纤包括阶跃折射率分布，其中，所述纤芯是玻璃纤芯并且所述包层是玻璃包层；所述纤芯包括：从6μm至15μm的半径rc；相对于所述玻璃包层的从0.2％至0.55％的最大相对折射率Δ1MAX；大于110μm2且小于210μm2的LP01有效面积，并且LP02模的理论截止波长小于1800nm；以及所述玻璃包层包括最大相对折射率Δ4MAX，以使Δ1MAX>Δ4MAX。3.如权利要求2所述的光纤，其特征在于，满足下列条件中的至少一个：(i)多径干扰MPI在1550nm波长处小于-30dB；(ii)LP01模和LP11模之间的差分延迟在1550nm波长处小于0.5ns/km；(iii)其中，在1550nm波长处，LP11模的理论截止大于2.15μm并且MPI小于-30dB；(iv)<0.22dB/km的LP01衰减；和/或(v)<0.25dB/km的LP11衰减。4.如权利要求2所述的光纤，其特征在于，满足下列条件中的至少一个：(i)多径干扰MPI在1550nm波长处小于-35dB；(ii)LP01模和LP11模之间的差分延迟在1550nm波长处小于0.5ns/km；(iii)其中，在1550nm波长处，LP11模的理论截止大于2.15μm并且MPI小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·贝内特，S·R·别克汉姆，A·E·科罗廖夫，D·V·库克森考弗，V·N·纳扎罗夫，
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