改善了微弯曲的直径减小的光纤制造技术

提供的光纤(10)包含纤芯区域(12)和包层区域(14)。纤芯区域(12)由掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃形成。包层区域(14)围绕纤芯区域(12)且包括与纤芯区域直接相邻的内包层、围绕内包层的外包层以及在径向方向上布置在内包层与外包层之间的凹槽区域。凹槽区域具有约30％Δ

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善了微弯曲的直径减小的光纤
[0001]本申请要求2020年4月3日提交的荷兰专利申请第2025269号的优先权权益，其要求2020年3月18日提交的美国临时专利申请系列号62/991,231的优先权，本文以它们的内容作为基础并将其全文通过引用结合入本文。


[0002]本公开内容属于光纤。更具体来说，本公开内容属于构造成用于海底环境的光纤光缆。最具体来说，本公开内容属于在没有明显增加微弯曲敏感性的情况下直径减小的光纤。

技术介绍

[0003]海底光缆设计成承载横跨陆地大洋和海洋的电信信号。在过去数年间，海底光缆上的电信信号急剧增加，目前这些光缆上承载了超过90％的洲际通讯信号。因此，由于受到不同大洲之间的互联网通讯增长的驱动，增加了对于此类海底光缆传输能力的需求。
[0004]增加海底光缆传输能力的传统方案包括波分复用来增加传输通道数量以及先进调制格式来增加每个通道上的数据速率。然而，通道数量和通道数据速率接近实践极限，因此使得这些方案不再实用。增加海底光缆的传输能力的另一种可行方案是通过增加光缆的整体直径来增加光缆内的光纤数量。然而，由于为了提供光缆的方便布置使得海底光缆的直径受限，这种方案也不再实用。由于重量增加以及布置海面下光缆的轮船的储存能力有限，增加海底光缆的直径使得对于光缆的管理更为困难。

技术实现思路

[0005]本公开内容提供的光纤具有减小的直径从而增加海底光缆中的光纤数量，因此实现了将海底光缆的直径保持在可接受的尺寸以便于部署。具体来说，本文公开的光纤具有降低的玻璃直径和/或降低的涂层厚度，同时仍然维持了长距离传输所需的微弯曲特性。更具体来说，此处公开的光纤提供了低衰减、低微弯曲敏感性以及紧凑形式下的高抗穿刺性。减小的玻璃直径和/或减小的涂层厚度可以用于增加标准海底光缆设计中的光纤密度。如本文所公开的此类直径减小的光纤的微弯曲性质是通过如下方式实现的：使得光纤的涂层性质与折射率分布中的凹陷包层的尺寸共同优化，以抑制光学信号的泄漏。尽管具有较小的横截面面积，但是更高模量的次级涂层改善了光纤的耐穿刺性和可操作性。
[0006]本说明书延伸至具有包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的纤芯区域的光纤。光纤还包括：围绕纤芯区域的包层区域，所述包层区域包括与纤芯区域直接相邻的内包层，围绕内包层的外包层，以及在径向方向上布置在内包层与外包层之间的凹槽区域，所述凹槽区域具有约30％Δ
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微米2或更大的体积。此外，光纤具有1550nm处约100微米2或更小的有效面积。
[0007]本说明书还延伸至具有包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的纤芯区域以及围绕纤芯区域的包层区域的光纤。包层区域包括与纤芯区域直接相邻的内包层、围绕内
包层的外包层以及在径向方向上布置在内包层与外包层之间的凹槽区域，所述凹槽区域具有约30％Δ
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微米2或更大的体积。光纤还包括环绕了包层区域的初级涂层和环绕了初级涂层的次级涂层。初级涂层具有约0.5MPa或更小的原位模量，而次级涂层具有约1500MPa或更大的原位模量。次级涂层的直径约为210微米或更小。
[0008]本说明书还延伸至多纤芯光纤，其具有：包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的第一纤芯，围绕第一纤芯的第一内包层，以及围绕第一内包层且包含体积约为30％Δ
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微米2或更大的第一凹槽区域的第一外包层。此外，多纤芯光纤具有：包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的第二纤芯，围绕第二纤芯的第二内包层，以及围绕第二内包层且包含体积约为30％Δ
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微米2或更大的第二凹槽区域的第二外包层。共用包层围绕第一纤芯和第二纤芯。此外，第一纤芯和第二纤芯分别具有1550nm处约100微米2或更小的有效面积。
[0009]在以下的详细描述中给出了其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域技术人员而言是容易理解的，或通过实施文字描述和其权利要求书以及附图中所述实施方式而被认识。
[0010]要理解的是，上面的一般性描述和下面的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求书的性质和特点的总体评述或框架。
[0011]所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图是对本公开内容所选择方面的示意，并且与说明书一起用来对属于本公开内容的方法、产品和组合物的原理与操作进行解释。
附图说明
[0012]图1是根据本公开内容实施方式的经涂覆的光纤的示意图；
[0013]图2是根据本公开内容实施方式的光纤带的示意图；
[0014]图3是根据本公开内容实施方式的光纤光缆的示意图；
[0015]图4是根据本公开内容实施方式的光纤的横截面示意图；
[0016]图5显示根据本公开内容实施方式的光纤的相对折射率分布；
[0017]图6A
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6E显示根据本公开内容实施方式的光纤的相对折射率分布；
[0018]图7显示对于两种光纤的辐射损耗与包层半径的关系图；
[0019]图8A显示根据本公开内容实施方式的多纤芯光纤的示意图；
[0020]图8B显示根据本公开内容实施方式的多纤芯光纤的示意图；
[0021]图8C显示根据本公开内容实施方式的多纤芯光纤的示意图；
[0022]图9显示根据本公开内容实施方式的多纤芯光纤的示意图；
[0023]图10显示对于三种多纤芯光纤的串扰与纤芯间距关系图；以及
[0024]图11显示根据本公开内容实施方式的多纤芯光纤的纤芯的相对折射率分布。
具体实施方式
[0025]提供的本公开内容作为实现教导，并且可以通过参考以下描述、附图、实施例和权利要求更容易地理解。为此，本领域技术人员会意识和体会到，可以对本文所述的实施方式的各个方面进行各种变化，同时仍然获得有益结果。还显而易见的是，本实施方式所需的有益结果中的一部分可以通过选择一些特征而不利用其他的特征来获得。因此，本领域技术
人员会认识到，许多更改和修改都是可能的，在某些情况下甚至是希望的，并且是本公开的一部分。因此，要理解的是，除非另有说明，否则本公开内容不限于所揭示的具体组合物、制品、装置和方法。还要理解的是，本文所使用的术语的目的仅为了描述特定的方面而不是限制性的。
[0026]在本说明书和下面的权利要求书中提到许多术语，这些术语应定义为具有以下含义：
[0027]“光纤”指的是玻璃部分围绕有涂层的波导。玻璃部分包括纤芯和包层，并且在本文中被称作“玻璃纤维”。
[0028]“径向位置”、“半径”或者径向坐标“r”指的是相对于光纤的中心线(r＝0)的径向位置。
[0029]除非另有说明，否则“折射率”指的是1550nm波长处的折射率。
[0030]“折射率分布”是折射率或相对折射率与半径之间的关系。对于本文所示的在相邻纤芯和/或包层区域之间具有阶梯式边界的相对折射率分布，处理条件的正常变化可排除在相邻区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光纤，其包括：包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的纤芯区域；以及围绕纤芯区域的包层区域，所述包层区域包括：与纤芯区域直接相邻的内包层，围绕内包层的外包层，以及在径向方向上布置在内包层与外包层之间的凹槽区域，所述凹槽区域具有约30％Δ
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微米2或更大的体积，其中，光纤具有1550nm处约100微米2或更小的有效面积。2.如权利要求1所述的光纤，其中，纤芯区域具有约10ppm至约500ppm的峰值碱金属浓度范围。3.如权利要求1或2所述的光纤，其中，碱金属是钠、钾和铷中的至少一种。4.如权利要求1所述的光纤，其中，纤芯区域的氯浓度范围是约0.4重量％至约2.2重量％。5.如权利要求1
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4中任一项所述的光纤，其中，1550nm处的有效面积范围是约70微米2至约90微米2。6.如权利要求5所述的光纤，其中，1550nm处的有效面积约为80微米2。7.如权利要求1
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6中任一项所述的光纤，其中，凹槽区域的体积是约70％Δ
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微米2或更小。8.如权利要求1
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7中任一项所述的光纤，其中，光纤具有1310nm处约9微米至约9.5微米以及1550nm处约10微米至约10.5微米的模场直径。9.如权利要求1
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8中任一项所述的光纤，其中，光纤在1550nm处的衰减是约0.175dB/km或更小。10.如权利要求9所述的光纤，其中，1550nm处的衰减是约0.170dB/km或更小。11.如权利要求10所述的光纤，其中，1550nm处的衰减是约0.160dB/km或更小。12.如权利要求1
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11中任一项所述的光纤，其中，包层区域的直径是约130微米或更小。13.如权利要求12所述的光纤，其中，包层区域的直径是约110微米或更小。14.如权利要求13所述的光纤，其中，包层区域的直径是约90微米或更小。15.如权利要求12所述的光纤，其还包含围绕包层区域的初级涂层和围绕初级涂层的次级涂层，其中，次级涂层的直径是约210微米或更小。16.如权利要求15所述的光纤，其中，次级涂层的直径是约200微米或更小。17.如权利要求16所述的光纤，其中，次级涂层的直径是约180微米或更小。18.如权利要求15所述的光纤，其中，包层区域的直径是约110微米或更小，以及次级涂层的直径是约200微米或更小。19.如权利要求18所述的光纤，其中，包层区域的直径是约90微米或更小，以及次级涂层的直径是约180微米或更小。20.如权利要求1
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19中任一项所述的光纤，其还包括围绕包层区域的初级涂层和围绕初级涂层的次级涂层，以及其中，初级涂层的原位模量是约0.5MPa或更小，以及次级涂层的原位模量是约1500MPa或更大。21.如权利要求20所述的光纤，其中，次级涂层的厚度与初级涂层的厚度之比是0.65至1.2。22.一种光纤，其包括：
包含掺杂了氯和/或碱金属的二氧化硅玻璃的纤芯区域；围绕纤芯区域的包层区域，所述包层区域包括：与纤芯区域直接相邻的内包层，围绕内包层的外包层，以及在径向方向上布置在内包层与外包层之间的凹槽区域，所述凹槽区域具有约30％Δ
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微米2或更大的体积；围绕包层区域的初级涂层，所述初级涂层具有约0.5MPa或更小的原位模量；以及围绕初级涂层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：