低弯曲损耗、低非线性效应的单模光纤制造技术

低弯曲损耗、低非线性效应的单模光纤，属于光通信技术，现有光纤存在带宽受到限制、不能完全满足当前Ｇ．６５６光纤的标准的缺陷，本实用新型专利技术包括裸玻璃光纤以及包围在所述裸玻璃光纤外周的树脂保护层，其特征是所述裸玻璃光纤由一个芯层区和三个包层区组成，且芯层区由折射率较低的凹陷区和折射率较高的非凹陷区组成，第一包层区和第三包层区为纯ＳｉＯ↓［２］层。它通过对光纤的芯层和包层进行合理的设计，实现了完全满足当今有关Ｇ．６５６光纤标准且适用于高速率传输系统和ＷＤＭ系统的低弯曲损耗、低非线性效应要求。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤，特别是满足G.656光纤标准的、低弯曲损耗的、低非线性效应的、适用于高速率传输系统和波分复用系统(WDM)的单模光纤。
技术介绍
目前常用于传输网建设的主要光纤有两种，即G.652常规单模光纤和G.655非零色散位移光纤。通常G.652单模光纤在C波段1530nm～1565nm和L波段1565nm～1625nm的色散较大，一般为17～22ps/nm·km。在开通高速率系统如10Gb/s和40Gb/s及基于单通路高速率的WDM系统时，必须采用色散补偿光纤(DCF)来进行色散补偿，使整个线路上1550nm处的色散减小。但DCF同时会引入较大的衰减，因此又必须在线路中添置光放大器，这样的构造方式大大增加了系统的成本。此外，随着光纤放大器的应用，超过+18dB以上的光信号被耦合进一根光纤，波分复用技术使一根光纤中有了数十条甚至上百条光波道。这时，较高的光能量聚集在很小的截面上，光纤开始呈现出非线性特性，并成为最终限制传输系统性能的关键因素。特别是当波道波长接近光纤零色散点时，这一现象更加突出。 为避开零色散点附近的非线性影响，G.655光纤的零色散点不在1550nm附近，而是向长波长或短波长方向位移，使得1550nm附近呈现一定大小的色散(ITU-T规范为0.1-6ps/nm·km)。这样，可大幅减轻四波混合的影响，有利于密集波分复用系统的传输。同时，通过1550nm附近的色散值的控制，可保证速率超过10Gbit/s的信号可以不受色散限制地传输300km以上，并可在1530nm～1565nm波长范围内适用于WDM。 为进一步扩展WDM，特别是密集波分复用系统(DWDM)的传输带宽，将其应用波长拓展到更广的范围内，很有必要对光纤的折射率剖面进行改善，降低光纤的色散斜率系数，以使光纤在更广的范围内都有较小(非零)的色散。在此背景下，色散平坦光纤得到了广泛的研究，如S.K.Mondal等在“Effect of opticalKerr effect nonlinearity on LP11 mode cutoff frequency of single-modedispersion-shifted and dispersion-flattened fibers，OpticsCommunications，Volume 127，Issues 1-3，1 June 1996，Pages 25-30”中探讨了色散平坦光纤中科尔效应对单模光纤的截至波长的影响；S.K.Mondal等在“Interesting effect of optical Kerr nonlinearity in expandingsingle-mode regime of optical fibers using dispersion-flattenedprofiles，Optics Communications，Volume 150，Issues 1-6，1 May 1998，Pages 81-84”中提出了一种具有W型包层结构的色散平坦光纤，与G.655相比，该光纤能更有效的抑制光纤的非线性效应；A.V.Belov在“Profile structureof single-mode fibers with low nonlinear properties for long-haulcommunication lines，Optics Communications，Volume 161，Issues 4-6，15March 1999，Pages 212-216”介绍了一种在1.53-1.56μm范围内光纤色散不超过±0.4ps nm-1 km-1的光纤；日本住友的T.Kato等在“Dispersion flattenedtransmission line consisting of wide-band non-zero dispersion shiftedfiber and dispersion compensating fiber module，Optical Fiber Technology，Volume 8，Issue 3，July 2002，Pages 231-239”中报道一种具有复杂剖面结构的色散平坦的非零色散位移光纤，该光纤的有效面积约60μm2，在C波段的色散斜率系数在0.08ps/nm2/km以下，在1500～1600nm范围内光纤的色散在5～11 ps/nm/km；我国长飞公司也推出一种被称为“大保实”的大有效面积的G.655光纤(邮电设计技术，2002年第9期)。这些研究在一定程度上都推动了WDM应用技术向更宽的波长范围发展。在此前提下，为进一步规范这类光纤的标准，并使之真正广泛的应用到实际的传输线路中，2002年5月日本NTT和CLPAJ在日内瓦ITU-TSG15会议上联合提出研究一种新型的被称为G.656的光纤。与G.655光纤相比，该光纤的色散曲线更加平坦，色散系数更小(在1460～1625nm范围内在2～14ps/nm/km之间)，能够更好的抑制受激散射和克尔效应。此外，为使G.656光纤和已经敷设的单模光纤进行有效的熔接，规定G.656光纤的模场直径在7～11μm之间。该光纤有望把DWDM传输扩展到1460nm～1625nm的整个波长范围内，被认为是继G.652和G.655后的又一应用广泛的光纤产品。 近来，关于G.656的标准初步达成一致，也相继有关于G.656光纤的专利问世。如日本住友的“色散平坦光纤”(国际申请号PCT/JP98/03383)，该光纤色散系数在0.03ps/nm2/km，在1550nm处的色散绝对值小于5ps/nm/km，光纤的有效面积可控制在约45μm2，但该光纤的有效面积偏小，较高的光能量聚集在较小的截面上，容易导致光纤呈现出非线性特性，从而限制了光纤的带宽；又如国内专利“三波长窗口负色散的色散平坦单模光纤”(申请号200410016712.9)，该光纤的色散斜率在-0.03～0.03ps/nm2/km，在1500nm～1600nm范围内色散系数在-4.0～-6.9ps/nm/km，虽然该光纤的色散曲线比较平坦，色散系数的绝对值较小，但该光纤并不完全满足当前G.656光纤的标准。 通常情况下，对于G.655光纤和色散平坦光纤，包括住友和汪业衡申请的两种色散平坦光纤，其折射率剖面结构中，包层的折射率均略低于光纤的芯层折射率，这样有利于将光约束在芯层传输。而Bartolomeo等则在“Optical fiberhaving low non-linearity for WDM transmission”的专利申请稿中(申请号US 2003/0128948A1)提出了一种光纤的外包层的折射率略高于光纤芯层的设计思想，通过芯、包层几何尺寸及其折射率的适当调配，能得到完全满足G.650或G.655传输性能标准的光纤，且具有该种结构的光纤对制造公差的要求较为宽松，成品率相对较高，光纤的制造成本也相对降低。但该技术中述及的光纤的芯层和包层折射率均呈抛物线分布，且该抛物线的形状指数对光纤色散、戒指波长和零色散波长等性能的影响较大，从而这种外包高于芯层的设计对提高合格本文档来自技高网...

【技术保护点】
低弯曲损耗、低非线性效应的单模光纤，包括裸玻璃光纤（１１）以及包围在所述裸玻璃光纤外周的树脂保护层（１２、１３），其特征是所述裸玻璃光纤（１１）由一个芯层区和三个包层区（１１３、１１４、１１５）组成，且芯层区由折射率较低的凹陷区（１１１）和折射率较高的非凹陷区（１１２）组成，第一包层区（１１３）和第三包层区（１１５）为纯ＳｉＯ↓［２］层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张立永，吴兴坤，卢卫民，杨军勇，
申请(专利权)人：杭州富通通信技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]