本发明专利技术提供一种多模光纤，其具有一种折射率分布，使得对修改的ＤＭＤ图执行的色散模延迟（ＤＭＤ）测量针对（Δλ↓［ｍａｘ］×Ｄ）＞０．０７ｐｓ／ｍ产生的等效模式色散值小于０．１１ｐｓ／ｍ，其中ＤＭＤ图通过给每条光路添加延迟（Δｔ↓［ｔｒａｃｅ］）而被修改：Δｔ↓［ｔｒａｃｅ］＝Δλ↓［ｍａｘ］ｘＤｘＬ（ｒ↓［ｔｒａｃｅ］／α）↑［β］，其中ｒ↓［ｔｒａｃｅ］是对应于所述光路的光脉冲的入射中心位置，α是多模光纤的纤芯半径，Ｌ是光纤的长度，Ｄ是多模光纤在光脉冲的波长处的色度色散，β是延迟系数，而Δλ↓［ｍａｘ］是想要与光纤一起使用的光源的最大谱宽。修改ＤＭＤ图以考虑色度色散，这使得可以保证，对于与多模横向光源一起使用的多模光纤，所计算的有效带宽ＥＢｃ大于６０００ＭＨｚ－ｋｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传输领域，并且更具体地涉及用于需要大带宽的短 距离光传输系统的多模光纤。
技术介绍
当前，多模光纤被用于短距离应用和本地网络。相比单模光纤纤芯具有8至9 pm的直径和0.12的数值孔径，多模光纤的纤芯通常具有大 约50pm的直径和大于0.2的数值孔径。因此，对于特定波长，承载着 相同信息的若干光模式同时沿着光纤传播。带宽直接与光纤的多^=莫纤芯 中传播的光模式的群速度相关联。为了保证高带宽，所有模式的群速度 必须相同；换言之，对于特定波长，模间色散也即在最慢模式与最快模 式之间的群速度差异必须为零或者至少最小。多模光纤已成为标准 ITU-TG.651下的国际标准的主题，其特别限定了针对与光纤间的兼容 性需求相关的带宽、数值孔径、纤芯直径的标准。为了减少多模光纤中的模间色散，自1970年以来已经提出制造具 有抛物线状的纤芯分布的渐变折射率的光纤。这种光纤已经使用了许多 年并且其特性已经在D. Gloge等人发表的"Multimode theory of graded-core fibres" ( Bell System Technical Journal, 1973年，第1563 页至1578页)以及由Olshansky等人发表的"Pulse broadening in graded-index optical fibers" ( Applied Optics,第15巻，No. 2, 1976年2 月)中进行了具体描述。渐变折射率分布可以由在某点处的折射率值n与该点到光纤中心的 距离r的函数关系来限定。其中cc > 1;ni,光纤的多模纤芯的最大折射率; a,光纤的多模纤芯的半径；以及<formula>formula see original document page 5</formula>其中，no是多模纤芯的最小折射率，通常对应于包层(最常见的是 由二氧化硅制成)的折射率。由此，具有渐变折射率的多模光纤具有旋转对称的纤芯折射率分 布，从而沿着任何半径方向，从光纤中心到它的外围，折射率的值连续 地递减。这种折射率曲线通常代表光纤的理论或目标分布，光纤的制造 约束可能导致稍微不同的分布。当光信号在这种具有渐变折射率的纤芯中传播时，不同模式经历不 同的传播介质，其不同地影响它们的传播速度。因此，通过调节参数a 的值，理论上可针对特定波长获得对于所有模式实际上相等的群速度并 且因而获得减少的模间色散。参数a的值介于1.8与2.2之间能够很好 地限制模式色散。然而，参数a的最优值仅仅对于特定波长是有效的。文献 US-B-6，363，195提出通过使用串联多模光纤来补偿模式色散，以便优化 两个传输窗口的带宽，其中 一个传输窗口中心在850nm而另 一个传输 窗口中心在1300nm。该文献提出使用 一段为了优化850nm处的带宽具 有介于0.8与2.1之间的参数值c^的第一多模光纤以及一段为了优化 1300nm处的带宽具有介于该第一值a !与8之间的参数值a2的第二多 模光纤。此外，在制造光纤期间，精确地控制参数值a很困难。为了补偿与 具有最优值a的理论分布之间的分布偏差，文献US-B-7,139，457提出串 联多模光纤。每根光纤的阿尔法(cc )分布以及每根光纤的长度被优化 以使给定光链路上的带宽最大。用于确保补偿模式色散的光纤串联使得光系统更加复杂并增加了这些系统的成本。而且，这些文献未关注所使用的光源的光谱色散。目前，在光传输系统中使用的光源通常不是单色的。因此，广为使用的垂直腔表面发射二极管激光器(被称为其首字母缩写VCSEL)具 有宽谱离散发射。用于高速传输的VCSEL通常是纵向单模但在横向非 单模，激光器的每个横模具有它自己的波长，其对应于发射谱的各个峰。 因此，发射镨具有空间依赖关系。如上面提到的，多模光纤具有仅针对给定波长优化的参数值a的阿 尔法分布。因此，在多模光纤中引入来自横向多模光源的多色光信号导 致出现模式色散并且因此导致带宽减小。文献US-A-2004/0184492提出通过在发射信号进入多模光纤之前设 定其条件来仅仅使用VCSEL光源的一个单横模。这种设定信号条件是 通过衍射元件和/或通过使VCSEL输出偏离多模光纤的中心而实现的。 然而，这种在多模光纤的输入处对信号设定条件涉及对信号调制的极大 恶化并且由此增加了误比特率(BER)。文献US-A-2005/0,078,962提出使VCSEL输出偏离多模光纤的中 心，以便将信号引入"大带宽区"。然而，这种偏离很难控制并且必须 针对每根光纤进行调节。而且，它可能带来功率损耗，其对传输质量来 说是有害的。因此，需要一种多模光纤，其在与横向多色和多模光源一起使用时 具有降低的模式色散，而且无需对光源发射的信号设定条件或进行偏移。
技术实现思路
为了这个目的，本专利技术提出使用多模光纤的色度色散来补偿由多色 信号所导致的模式色散。实际上，多模光纤通常在850nm波长处具有-100ps/nm-km量级的 色度色散。在840 - 860nm的光谱范围内，色度色散可以在-80ps/nm-km 到- 120ps/nm-km之间变化。这种色度色散通过进一步延迟光纤的较高 阶模式(其具有较低的波长，因为它们主要是由具有最大散度并且由此也具有最低波长的横模激发的)将导致模式色散；这种色散完全独立于 模式色散，因为色度色散取决于材料，而模式色散取决于光纤的分布。由此，本专利技术提出按以下方法修改多模光纤的分布通过将参数ct 固定在不同于最优值的一个值处，以便引入模式色散，其将补偿在相同 的光纤中当使用横向多色和多模光源时由色度色散所导致的模式色散。本专利技术更为具体地涉及一种多模光纤，其具有按以下方式选择的折 射率分布，即测量色散模延迟(DMD, dispersion modal delay)，其DMD图已经通过给每条光路添加延迟(At^ce)而被修改其中，r^e是对应于所述光路的光脉冲的入射中心位置，a是多模 光纤的纤芯半径，L是多模光纤的长度，D是多模光纤在光脉冲的波长 处的色度色散，P是延迟系数，以及A入，是想要与所述光纤一起使用的光源的最大镨宽，所述测量针对(AA陽，x D) > 0.07 ps/m给出的等效模式色散值(DMDirmer&o咖r)小于0.11ps/m，其中该等效模式色散值是在第 一 光路的前沿的四分之一 高度处和在最后光路的后沿的四分 之一高度处测量的。才艮据一个实施例，对于介于840nm与860nm之间的波长，多才莫光 纤具有介于_ 80ps/nm-km到-120ps/nm-km之间的色度色散。取决于实施例，添加到每条光路的延迟(Att^e)的系数(3大于或等 于1,优选地等于1或2。根据一个实施例，多模光纤具有大于6000MHz-km的计算的有效带 宽(EBc)。本专利技术还涉及一种光系统，包括-具有最大谱宽(△ Xmax)的发射多个横模的多色光源； -包括根据本专利技术的至少一个多模光纤部分的光链路。根据这些实施例，光源的最大谱宽(△入max)介于lnm与2nm之间。根据这些实施例，光源是表面发射激光器(VCSEL)或发光二极管(LED)。根据一个实施例，光系统具有大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多模光纤，其具有按以下方式选择的折射率分布，即对色散模延迟（ＤＭＤ）的测量针对（Δλ↓［ｍａｘ］）×Ｄ）＞０．０７ｐｓ／ｍ产生的等效模式色散值（ＤＭＤ↓［ｉｎｎｅｒ＆ｏｕｔｅｒ］）小于０．１１ｐｓ／ｍ，其中所述光纤的ＤＭＤ图已经通过给每条光路添加延迟Δｔ↓［ｔｒａｃｅ］而被修改，所述等效模式色散值（ＤＭＤ↓［ｉｎｎｅｒ＆ｏｕｔｅｒ］）是在第一光路的前沿的四分之一高度处和在最后光路的后沿的四分之一高度处测量的，其中： Δｔ↓［ｔｒａｃｅ］＝Δλ↓［ｍａｘ］ｘＤｘＬ（ｒ ↓［ｔｒａｃｅ］／ａ）↑［β］ 其中，ｒ↓［ｔｒａｃｅ］是对应于光路的光脉冲的入射中心位置， ａ是所述多模光纤的纤芯半径， Ｌ是所述多模光纤的长度， Ｄ是所述多模光纤在所述光脉冲的波长处的色度色散， β是所述延迟的系数，以 及 Δλ↓［ｍａｘ］是想要与所述光纤一起使用的光源的最大谱宽。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A格霍拉米，D莫兰，P西亚尔，Y吕米诺，
申请(专利权)人：德雷卡通信技术公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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