光纤和光缆制造技术

本发明专利技术涉及在保持与现有的SMF的兼容性的同时也能够适用于850nm以上且1060nm以下的短波段用的光收发器的光纤等。一个实施方式的光纤具有芯部(61)、包层(62)以及树脂被覆层(63、64)，并且具有在波长1310nm为8.2μm以上且9.6μm以下的模场直径、1060nm以上且1260nm以下的LP11模式的光缆截止波长、以及1060nm以下的LP02模式的光缆截止波长。LP02模式的光缆截止波长。LP02模式的光缆截止波长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤和光缆


[0001]本专利技术涉及光纤和光缆。
[0002]本申请要求2019年10月24日提交的日本专利申请第2019
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193666号的优先权，依据其内容并且参考其全文而加入到本说明书中。

技术介绍

[0003]在由光缆和光收发器的组合构成的光通信系统中，存在使系统传输性能相对于构筑系统所需的成本的比最大化的课题。通常，在超过约100km这样的长距离传输(long
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haul transmission)中，从光放大器的必要性出发，采用具有优异的成本效益的EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier，掺铒光纤放大器)。作为传输介质，采用由1530nm以上且1625nm以下的波段用的多根单模光纤(Single Mode Fiber、以下记作“SMF”)构成的光缆。另一方面，传输距离长的光缆的制造和铺设所需的成本高也是一个原因，现在，通常采用价格高但高性能的相干方式的光收发器。与此相对，在小于100km、特别是小于10km的短距离传输(short
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haul transmission)中，倾向采用更低价的光收发器，有时使用适合于低价的光收发器的光缆。最典型的例子是利用了多模VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器)的光收发器与由多根多模光纤(Multimode Fiber、以下记作“MMF”)构成的光缆的组合。这样的光通信系统由于光收发器、光连接的低成本性优异，所以特别适用于小于100m的极短距离传输。
[0004]此外，在专利文献1中公开有一种光纤，其能够在850nm波段、980nm波段、1060nm波段等短波段进行单模工作，且在这些短波段具有30μm2以上且110μm2以下的大的有效面积(Effective Area)。上述的光学特性(短波段的有效截面积)通过例如具有3.0μm以上且6.0μm以下的半径和0.12％以上且0.35％以下的相对折射率差的芯部、以及具有
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0.1％以下的相对折射率差和20％
·
μm2以上的沟槽体积的凹陷包层(depressed cladding)的光纤来实现。这样的光纤适于与利用了850nm以上且1060nm以下的波段用的单模VCSEL的光收发器组合。利用了单模VCSEL的光收发器价格低廉且能够高速传输，因此期待能够改善与构筑系统相关的成本效益。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：美国专利第9995873号说明书；
[0008]专利文献2：日本特开2018
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45028号公报。

技术实现思路

[0009]本专利技术的实施方式的光纤具有芯部、包层以及树脂被覆层。芯部沿光纤轴(中心轴)延伸且由石英玻璃形成。包层设置在芯部的外周面上，由石英玻璃形成，且具有比该芯部的最大折射率低的最大折射率。树脂被覆层设置在包层的外周面上。具有这样结构的该光纤具有在波长1310nm为8.2μm以上且9.6μm以下的模场直径、1060nm以上且1260nm以下的
LP11模式的光缆截止波长、以及1060nm以下的LP02模式的光缆截止波长。
附图说明
[0010]图1是示出能够应用本专利技术的实施方式的光纤光缆的光通信系统的结构的一个例子的图。
[0011]图2是示出本专利技术的实施方式的光纤的结构的一个例子的图。
[0012]图3A为本专利技术的实施方式的光纤的一个例子与比较例的光纤各自的折射率分布。
[0013]图3B是针对本专利技术的实施方式的光纤的多个样品与多个比较例分别示出指数α与模式色散的关系的图表。
具体实施方式
[0014]专利技术要解决的问题
[0015]本专利技术人对上述现有技术进行了研究，结果发现了以下问题。即，在1310nm以上且1625nm以下的波段的现有的长距离传输中采用上述专利文献1的光纤的情况下，由于高弯曲损耗或由于小模场直径产生高连接损耗，因此，与现有的单模光纤不兼容。这是因为上述专利文献1的光纤在850nm波段、980nm波段或1060nm波段等短波段要求单模工作。在技术上，通过在芯部的外侧依次配置内侧包层、沟槽层以及外侧包层，并且降低该沟槽层的折射率，从而能够降低弯曲损耗。但是，这样的多层的包层结构的制造存在生产性低的问题。
[0016]进而，在铺设包含上述专利文献1的光纤的光缆的情况下，在刚铺设后能够享受使用850nm以上且1060nm以下的波段用的高性能的光收发器所带来的成本效益。但是，也需要考虑将来1310nm以上且1625nm以下的波段用的光收发器的技术发展的情况。即，可知，在产生将上述专利文献1的光纤与上述的1310nm以上且1625nm以下的波段用的光收发器组合的必要性的情况下，很明显这样的组合的传输性能比上述的1310nm以上且1625nm以下的波段用的光收发器与包含现有的SMF的光缆的组合的传输性能差。重新铺设光缆是一个解决方案，但是在这种情况下，存在芯数(收容在光缆内的光纤的根数)的增大和传输距离的增大，并且重新铺设光缆的费用也增加的问题。
[0017]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在保持与现有的SMF的兼容性的同时也能够适用于850nm以上且1060nm以下的短波段用的光收发器的光纤和光缆。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术的光纤和光缆能够构筑如下光传输线路，其在保持与现有的SMF(1310nm以上且1625nm以下的波段的现有的长距离传输用介质)的兼容性的同时还能够适用于850nm以上且1060nm以下的波段用的低价光收发器。
[0020][本专利技术的实施方式的说明][0021]首先，分别单独列举本专利技术的实施方式的内容来进行说明。
[0022](1)作为本专利技术的实施方式的光纤的一个方面，其具有芯部、包层以及树脂被覆层。芯部沿光纤轴(中心轴)延伸且由石英玻璃形成。包层设置在芯部的外周面上，由石英玻璃形成，且具有比该芯部的最大折射率低的最大折射率。树脂被覆层设置在包层的外周面上。具有这样的结构的该光纤具有在波长1310nm为8.2μm以上且9.6μm以下的模场直径、
1060nm以上且1260nm以下的LP11模式的光缆截止波长、以及1060nm以下的LP02模式的光缆截止波长。另外在本说明书中，以纯石英玻璃(折射率n0)为基准的某介质(折射率n)的相对折射率差Δ由下式给出：
[0023]Δ＝(n/n0)
‑
1。
[0024]另外，规定的模式的截止波长定义为在具有规定的弯曲状态的规定长度的光纤中，该模式的传输损耗为19.3dB以上的波长的最小值。在光缆截止波长的情况下，以在22m的光纤中对1m长的两端部各赋予1周直径80mm的弯曲并且将20m长的中间部卷绕成直径280mm的状态进行测定。
[0025]该光纤在波长1260n本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光纤，其具有：芯部，其沿光纤轴延伸且由石英玻璃形成，包层，其设置在所述芯部的外周面上，由石英玻璃形成，且具有比所述芯部的最大折射率低的最大折射率，以及树脂被覆层，其设置在所述包层的外周面上；所述光纤具有：在波长1310nm为8.2μm以上且9.6μm以下的模场直径，1060nm以上且1260nm以下的LP11模式的光缆截止波长，以及1060nm以下的LP02模式的光缆截止波长。2.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述LP02模式的光缆截止波长为980nm以下。3.根据权利要求2所述的光纤，其中，所述LP02模式的光缆截止波长为850nm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤，其中，直径15mm时的弯曲损耗在波长1625nm为1dB/圈以下，所述包层包含内侧包层和外侧包层，所述内侧包层设置在所述芯部的外周面上，所述外侧包层设置在所述内侧包层的外周面上且具有比所述内侧包层的相对折射率差高的相对折射率差。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，其中，LP01模式与所述LP11模式之间的模式色散在850nm以上且1060nm以下的波长范围中为1000ps/km以下。6.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，其中，LP01模式与所述LP11模式之间的模式色散在850nm以上且1060nm以下的波长范围中的至少一个波长处为300ps/km以下。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光纤，其中，所述包层的外径的、由沿所述光纤轴变动的标准偏差σ定义的值3σ处于0.1μm以上且0.5μm以下的范围。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤，其中，沿与所述光纤轴正交的半径方向定义的所述芯部的半径为3μm以上且10μm以下，在由距所述光纤轴为所述芯部的所述半径的0.2倍的、以所述光纤轴为中心的外周面所包围的所述芯部的内侧区域中，所述芯部的折射率分布具有与所述光纤轴一致的芯部中心的相对折射率差为所述芯部的最大相对折射率差的0.8倍以上的形状，在包围所述内侧区域的所述芯部的外侧区域中，所述芯部的所述折射率分布具有如下形状，该形状是用在所述内侧区域中定义的、距所述光纤轴为所述距离r0的部位处的相对折射率差Δ0，距所述光纤轴为所述距离r1的部位处的相对折射率差Δ1，以及距所述光纤轴为所述距离r0以上且所述距离r1以下的距离r的部位处的相对折射率差Δ
r
满足Δ
r
＝Δ0+(Δ1
‑
Δ0)
×
((r
‑
r0)/(r1
‑
r0))α的关系的数式进行近似的形状，指数α为2.0以上且20以下，所述内侧区域是沿所述半径方向的距离r0相对于与所述芯部的所述半径相当的距离r1满足0≤r0/r1≤0.2的关系的区域，所述光纤在所述波长1310nm的模场直径为8.2μm以上且9.6μm以...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川健美，川口雄挥，铃木雅人，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：