本发明专利技术提供一种适合高速／大容量的光通信、光配线的单模光纤。单模光纤具有：折射率均匀的第１包层部；比其折射率高的纤芯部；以及由配置在第１包层部的区域内的４个及其以上的空孔部组成的第２包层部。通过使从纤芯部的中心到空孔部的距离为纤芯半径的２～４．５倍，空孔半径为纤芯半径的０．２倍及其以上可实现最优化。进一步来说，优选纤芯半径为３．７～４．８μｍ，纤芯部相对于第１包层部的相对折射率差为０．３～０．５５％，波长为１３１０ｎｍ时的模场直径为７．９～１０．２μｍ。相对折射率差为０．１２％及其以下，从纤芯部的中心到空孔部的最外围的有效纤芯半径为２３～２８μｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适合高速/大容量的光通信以及光配线的单模光纤，尤其涉及一种带空孔型单模光纤。
技术介绍
在采用光放大技术的长距离/大容量的光通信中，由于单模光纤中的光非线性现象，会产生传输特性的恶化问题。单模光纤的光非线性是与非线性折射率n2除以有效截面面积Aeff得出的非线性常数n2/Aeff成比例变化的(参见G.P.Agrawal著，《Nonlinear Fiber Optics(第2版)》，AcademicPress社，1995年发行，特别是2.3.1节，第42页)。因此，通过扩大单模光纤的有效截面面积Aeff，就能够降低单模光纤中的非线性常数，降低长距离/大容量光通信中由于光非线性现象引起的传输特性的恶化。因此，在已有的单模光纤中，形成导波构造的折射率分布的设计与最优化中，已尝试了扩大有效截面面积Aeff的方法。迄今为止，公开了从1310nm到1625nm的工作波长区域中具有从约70μm2到150μm2的有效截面面积Aeff的单模光纤的特性(例如，参见特开平9-274118号公报(权力要求6)，特开平11-218632号公报(权力要求1)、特开2001-33647号公报(权力要求1、代表1)、特开2001-147338号公报(权力要求13，第0022段))。另一方面，原有的1.3μm段零色散单模光纤，由于其由折射率高的纤芯部和比纤芯部折射率低的包层部2层构成的简单构造的可实现性，又具有波长1550nm左右的约80μm2的较大有效截面面积Aeff，因此可实现良好的连接、施工特性，由此至今被广泛应用于光通信和光配线等领域。但是，上述折射率分布的设计、最优化中如果扩大有效截面面积Aeff，一般会使在单模光纤(SMF)的截面半径方向上的折射率分布复杂化，同时在扩大有效截面面积Aeff的SMF中，在光纤中传播的光向纤芯内部的约束会降低，弯曲损失特性产生恶化。因此，产生如下课题，即实际可实现的有效截面面积Aeff的值，被限制在能确保允许的弯曲损失特性的区域内，例如，弯曲半径10mm中的弯曲损失为10dB/m到100dB/m及其以下的区域。另外，还产生了这样的课题。即对于已扩大了有效截面面积Aeff的SMF，高次(LP11)模的理论截止波长一般也倾向于向长波长一侧移动，有效工作波长区域也被限制于例如1400nm及其以上的长波长一侧。(例如，参见2001-147338号公报(权力要求13，第0022段))。还有一点，原有SMF，与具有构造简单、且较大有效截面面积Aeff相反，由于弯曲损失特性的恶化，其适应范围被限制在较大的弯曲半径范围，由于被限制在例如从弯曲半径约20mm到30nm的范围，由于光传输线路或光布线中的布线场所或容纳空间受可允许的弯曲半径的限制，因而不能小型化。因此，本课题以改善原有SMF的弯曲损失特性为目的，开发谋求降低模场直径(MFD)的SMF，这类SMF降低MFD时会降低操作特性，例如连接损失。
技术实现思路
本专利技术借鉴了上述课题的专利技术，其目的在于提供一种在从1260nm到1625nm的工作波长区域，具有150μm2及其以上的有效截面面积Aeff，并且弯曲半径10mm时具有1dB/m及其以下的弯曲损失特性的带空孔型单模光纤，以及弯曲半径10mm时弯曲损失为1dB/m及其以下，并且波长为1310nm时模场直径为与原有1.3μm段零色散单模光纤(SMF)同等的、7.9μm到10.2μm(参见ITU-T、推荐G.652(2000年10月改版，表1/G.652、第6页))的带空孔型单模光纤。本专利技术的带空孔型单模光纤，具有折射率均一的第1包层部(11)；比第1包层部折射率高的纤芯部(10)；由在纤芯部外围的、配置于第1包层部区域的多个空孔部(12)组成的第2包层部。通过使空孔部的半径r2、从纤芯部的中心到空孔部的距离d最优化，且通过使纤芯部相对于第1包层部的相对折射率差Δ和纤芯半径r1都得到最优化，来解决上述课题。详细地说，为达到上述目的，本专利技术提供一种单模光纤，包含折射率均一的第1包层部(11)；具有比第1包层部(11)更高的折射率，并在第1包层部(11)的中央配置的半径r1的纤芯部(10)；与纤芯部(10)的中心仅距离d的位置上在第1包层部(11)的区域内配置的，并且由至少4个以上的半径r2的空孔部(12)形成的第2包层部，其特征在于，上述距离d为纤芯部(10)的半径r1的2.0到4.5倍，并且，空孔部(12)的半径r2为纤芯部的半径r1的0.2倍及其以上。还可具有如下特征纤芯部(10)的上述半径r1为3.7μm到4.8μm，纤芯部(10)相对于第1包层部(11)的相对折射率差Δ在0.3％到0.55％的范围内。还可具有如下特征波长为1310nm时模场直径为7.9μm到10.2μm。还可具有如下特征纤芯部(10)相对于第1包层部(11)的相对折射率差Δ为0.12％及其以下，并且从纤芯部(10)的中心到空孔部(12)最外围的有效纤芯半径A在23μm到28μm的范围内。根据本专利技术，在具有与原有单模光纤的折射率变化相同的纤芯部和第1包层部的基础上，在第1包层部内配置由至少4个以上的空孔部组成的第2包层部，使纤芯半径r1、纤芯部的相对折射率差Δ、空孔半径r2、以及空孔部的位置d达到最优化，所以在广泛的单模工作区域内能达到降低光非线性的显著效果。举例来说，在1500nm及其以下的高次(LP11)模理论截止波长、1260nm到1625nm的工作波长区域内，可满足弯曲半径10mm时弯曲损失为1dB/m及其以下、且有效截面面积Aeff为50μm2及其以上的所有特性。并且，根据本专利技术，在具有与上述同样构造的单模光纤中，在1500nm及其以下的高次(LP11)模理论截止波长、1260nm到1625nm的工作波长区域的情况下，为了满足弯曲半径10mm中弯曲损失为1dB/m及其以下，实现高弯曲损失抵抗的同时，波长为1310nm时保持与原有SMF同等的MFD特性，并且即使在波长为1625nm时使对于原有SMF的MFD变化在±10％及其以下成为可能，也实现了与原有SMF良好的连接特性。还有，本专利技术的单模光纤，是对具有给定折射率分布的单模光纤附加多个空孔部的构造，因此易于制作。附图说明图1A～1C表示本专利技术实施方式单模光纤的截面构造的截面示意图，其中图1A表示空孔数为4个的示例，图1B表示空孔数为6个的示例，图1C表示空孔数为8个的示例。图2表示原有1.3μm段零色散单模光纤中，由零色散波长、截止波长、以及弯曲损失特性的要求条件决定的，相对折射率差Δ和纤芯半径r1之间的关系特性图。图3A～3C是本专利技术实施方式带空孔型单模光纤的规一化空孔位置d/r1与弯曲损失之间的关系特性图，图3A为空孔数为4个的示例，图3B为空孔数为6个的示例，图3C为空孔数为8个的示例。图4表示本专利技术第1实施方式带空孔型单模光纤的规一化空孔位置d/r1和高次(LP11)模理论截止波长的关系特性图。图5表示本专利技术第1实施方式带空孔型单模光纤的波长为1310nm时，对于规一化空孔位置d/r1，MFD的变化特性图。图6表示本专利技术第1实施方式带空孔型单模光纤的波长为1625nm时，对于规一化空孔位置d/r1，以原有SMF为基准的MFD相对变化，以及由于M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带空孔型单模光纤，包括：折射率均一的第１包层部；具有比上述第１包层部高的折射率，在第１包层部的中央配置的半径为ｒ１的纤芯部；在与上述纤芯部的中心仅距离ｄ的位置，在上述第１包层部区域内配置的、由至少４个及其以上的半 径为ｒ２的空孔部形成的第２包层部，其特征在于：上述纤芯部相对于上述第１包层部的相对折射率差△在０．１２％及其以下的范围内，并且从上述纤芯部的中心到上述空孔部的最外围的有效纤芯半径Ａ在２３μｍ到２８μｍ的范围内，并且具有１１００ｎｍ及 其以下的理论截止波长特性，弯曲半径为１０ｍｍ时的弯曲损失在１ｄＢ／ｍ及其以下，并且波长为１２６０ｎｍ到１６２５ｎｍ时的有效截面面积在１５０μｍ↑［２］及其以上。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中岛和秀，田岛克介，周健，三川泉，保刈和男，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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