大有效面积、高SBS阈值的光纤制造技术

一种具有受激布里渊散射的高阈值的光波导纤维。光纤较佳地具有较大的光学有效面积，并且进一步较佳地具有较低的零色散波长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2005年10月3日提交的美国专利申请No.11/243,336的优先权，该申请的内容通过引用结合于此。
技术介绍
1.专利
本专利技术涉及高SBS阈值光纤，尤其涉及具有大有效面积的高SBS阈值光纤。 2.
技术介绍
受激布里渊散射(SBS)是许多光学传输系统中的主要非线性损失。在许多系统中，需要在保持高信噪比(SNR)的同时向光纤加载较大功率。然而，随着加载到光纤中的加载功率或入射信号的信号功率增大，加载功率会超过特定阈值功率，并且信号功率的一部分会因SBS而被反射为反射信号。因此，大量信号功率会因SBS而被不利地反射回发送器。此外，散射过程增大信号波长处的噪声水平。信号功率的减小和噪声增强的双重作用降低了SNR，并导致性能降级。 在有限温度下，在玻璃中会发生与晶体中声子类似的热激发，并且这些振动模式与低强度信号光的相互作用会产生自发布里渊散射。强光场通过由于强入射和自发反射光的冲击而引起压力波或声波的电致伸缩而生成压力或声波。压力的变化导致材料密度发生变化，从而造成折射率波动。最终结果是光波的强电场分量生成导致密度波动的压力波或声波。声波改变折射率，并通过布拉格衍射而增强反射光振幅。在光纤的SBS阈值之上，受激光子的数目极高，从而导致限制所传输光功率并降低SNR的强反射场。 专利技术概述 本文公开了一种具有高受激布里渊散射阈值的光波导光纤。该光纤较佳地具有大光学有效面积。该光纤传导至少一个光学模和多个声学模，包括声学模L01和声学模L02。光纤包括具有折射率分布和中心线的纤芯以及包围纤芯并与之直接相邻的包层。 在一组实施方式中，本文公开的光纤包括长度；具有折射率分布和中心线的纤芯，该纤芯包括具有最大相对折射率Δ1MAX的中心区域，包围中心区域并与之直接相邻的中间区域，该中间区域具有最小相对折射率Δ2MIN2MIN，以及包围中间区域并与之直接相邻的外围区域，该外围区域具有最大相对折射率Δ3MAX，其中Δ1MAX＞Δ2MIN，且Δ3MAX＞Δ2MIN；以及包围纤芯并与之直接相邻的包层；其中该光纤在1550nm处有衰减；其中纤芯的折射率被选择成提供大于约9.3+10log的以dBm为单位的绝对SBS阈值，其中L是以km为单位的长度且α是1550nm处以dB/km为单位的衰减。较佳地，纤芯的折射率被选择成在1550nm处提供大于80μm2的光学有效面积。较佳地，纤芯的折射率被选择成在1400nm以下提供零散射波长。较佳地，纤芯的折射率被选择成在1550nm波长处提供大于15ps/nm-km的散射。较佳地，纤芯的折射率被选择成在1550nm处提供小于0.07ps/nm2-km的散射斜率。在较佳实施方式中，Δ1MAX＞0.4％。较佳地，以dBm为单位的绝对SBS阈值大于约9.5+10log。较佳地，在1550nm处的衰减小于0.23dB/km，更佳地小于0.22dB/km，还更佳地小于0.21dB/km，再更佳地小于0.2dB/km。 较佳地，Δ1MAX＞0，Δ3MAX＞0，且Δ2MIN＞0。较佳地，整个纤芯相对于包层的折射率大于0。 在诸实施方式的一个子集中，Δ1MAX大于Δ3MAX。在另一子集中，Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。在再一子集中，Δ1MAX小于Δ3MAX。 较佳地，|Δ1MAX-Δ2MIN|＞0.25％，更佳地，Δ1MAX-Δ2MIN＞0.25％。较佳地，Δ2MIN＜0.4％，更佳地，Δ2MIN在0.1与0.4％之间。在某些较佳实施方式中，Δ2MIN在0.1与0.3％之间。在其它较佳实施方式中，Δ2MIN在0.2与0.3％之间。 较佳地，|Δ3MAX-Δ2MIN|＞0.10％，更佳地，Δ3MAX-Δ2MIN＞0.10％。在较佳实施方式中，Δ1MAX＞0.4％，Δ1MAX-Δ2MIN＞0.25％，Δ2MIN在0.1与0.4％之间，且Δ3MAX-Δ2MIN＞0.10％。 在较佳实施方式中，以dBm为单位的绝对SBS阈值大于约9.5+10log。 在较佳实施方式中，1550nm处的光学有效面积大于90μm2。在其它较佳实施方式中，在1550nm处的光学有效面积大于100μm2。 在某些较佳实施方式中，零色散波长在1230与1400nm之间。在其它较佳实施方式中，零色散波长在1230与1340nm之间。在其它较佳实施方式中，零色散波长在1280与1340之间。 较佳地，光纤传导至少一个光学模和多个声学模，包括声学模L01和声学模L02，其中声学模L01具有在光纤的布里渊频率处不小于170μm2的第一声光有效面积，AOEAL01，并且声学模L02具有在光纤的布里渊频率处不小于170μm2的第二声光有效面积，AOEAL02。较佳地，0.4＜AOEAL01/AOEAL02＜2.5。 在较佳实施方式中，1550nm处的光学有效面积大于80μm2并小于120μm2。 本文公开的光学通信系统包括发送器、接收器以及光学连接发送器和接收器的光学传输线，该光学传输线包括光学连接到第二光纤的本文公开的光纤，第二光纤在1550nm处具有-70与-150ps/nm-km之间的散射。 在另一组实施方式中，本文公开一种光纤，包括长度；具有折射率分布和中心线的纤芯，该纤芯具有最大相对折射率ΔMAX，其中ΔMAX＞0.4％；以及包围该纤芯并与之直接相邻的包层，其中该光纤在1550nm处有衰减，其中该纤芯的折射率被选择成提供以dBm为单位的大于约9.8+10log的绝对SBS阈值，其中L是以km为单位的长度，α是1550nm处以dB/km为单位的衰减。在较佳实施方式中，ΔMAX位于0到1μm之间的半径处。较佳地，该纤芯的折射率被选择成在1550nm处提供大于80μm2的光学有效面积。在较佳实施方式中，以dBm为单位的绝对SBS阈值大于约10.0+10log。较佳地，1550nm处的衰减小于0.23dB/km，更佳地小于0.22dB/km，还更佳地小于0.21dB/km，再更佳地小于0.2dB/km。在某些较佳实施方式中，1550nm处的衰减小于0.19dB/km。 在某些较佳实施方式中，光纤在1380μm处具有比1310nm处的衰减大不超过0.3dB的衰减。 较佳地，整个纤芯相对于包层的折射率大于0％。 在某些较佳实施方式中，纤芯的基本上全部，较佳地全部具有α分布的相对折射率，其中α＜1。 在其它较佳实施方式中，纤芯包括中心区域和包围中心区域并与之直接相邻的外围区域，其中中心区域包括ΔMAX。 在其它较佳实施方式中，该纤芯包括具有最大相对折射率Δ1MAX的中心区域，包围该中心区域并与之直接相邻的中间区域，该中间区域具有最小相对折射率Δ2MIN，以及包围中间区域并与之直接相邻的外围区域，该外围区域具有最大相对折射率Δ3MAX，其中Δ1MAX＞Δ2MIN并且Δ3MAX＞Δ2MIN。较佳地，Δ1MAX＞0，Δ3MAX＞0并且Δ2MIN＞0。 在诸实施方式的一个子集中，Δ1MAX大于Δ3MAX。在另一子集中，Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。在再一子集中，Δ1MAX小于Δ3MAX。 较佳地，|Δ1MAX-Δ2MIN|＞0.25％，更佳地Δ1MAX-Δ2MIN＞0.25％。较佳地，Δ2MIN＜0.4％，更佳地Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤，包括：纤芯，具有折射率分布和中心线；以及　包层，包围所述纤芯并与之直接相邻，其中，所述纤芯包括：从所述中心线延伸到１μｍ半径的第一部分，所述第一部分包括具有在半径ｒ↓［ΔＭＡＸ］处出现的小于０．７％的最大相对折射率Δ↓［１ＭＡＸ］的相对折射率分布Δ↓［纤芯１］（ｒ），其中Δ↓［１ＭＡＸ］是整个纤芯的最大相对折射率Δ↓［ＭＡＸ］，Δ↓［纤芯１］（ｒ）对于在ｒ↓［ΔＭＡＸ］与ｒ＝１μｍ之间的所有半径都大于０．３％且小于０．６％；包围所述第一部分并与之直接相邻的第二部分，所述第二部分包括具有Δ↓［２ＭＩＮ］＜０．３％的最小相对折射率并从１μｍ半径延伸到２．５μｍ半径的相对折射率分布Δ↓［纤芯２］（ｒ），其中Δ↓［纤芯２］（ｒ）在０．１５％与０．５％之间，且（Δ↓［１ＭＡＸ］－Δ↓［２ＭＩＮ］）＞０．２５％；包围所述第二部分并与之直接相邻的第三部分，所述第三部分包括从２．５μｍ半径延伸到４．５μｍ半径的相对折射率Δ↓［纤芯３］（ｒ），其中Δ↓［纤芯３］（ｒ）在０％与约０．６％之间并且具有最大相对折射率Δ↓［３ＭＡＸ］，其中Δ↓［纤芯３］（ｒ＝４μｍ）＞０．２％，Δ↓［２ＭＩＮ］＜Δ↓［３ＭＡＸ］＜Δ↓［１ＭＡＸ］，以及（Δ↓［３ＭＡＸ］－Δ↓［２ＭＩＮ］）＞０．１０％；以及　包围所述第三部分并与之直接相邻的第四部分，所述第四部分具有延伸到４．５至１２μｍ之间的半径的相对折射率Δ↓［纤芯４］（ｒ）；其中，所述包层包围所述第四部分并与之直接相邻，其中所述纤芯在ｒ↓［纤芯］＞４．５μｍ处结束且所述包层在此处开始。...

【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：SR比克汉姆，SK米什拉，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]