具有扩大的有效面积的单模光纤制造技术

一种单模光纤，包括中心纤芯（ｒ１，Δｎ１）、第一内包层（ｗ２，Δｎ２）、第二内包层（ｗ３，Δｎ３）和外包层。所述光纤在１５５０ｎｍ的波长处具有大于或等于１００μｍ２的有效面积。所述光纤还具有：小于１２６０ｎｍ的光缆截止波长；包含在１３００ｎｍ和１３２４ｎｍ之间的零色散波长；以及小于０．０９２ｐｓ／ｎｍ２－ｋｍ的色散斜率。所述光纤在除关于在１３１０ｎｍ的波长处的模场直径的规格以外遵守Ｇ．６５２标准的同时具有大于１００μｍ２的有效面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传输领域，更具体地，涉及具有扩大的有效面积的线路光纤。
技术介绍
对于光纤，通常根据使折射率与光纤半径相关联的函数的曲线图的外形来对折射 率分布进行分类。在标准方法中，到光纤中心的距离r显示在x轴上。在y轴上，显示折 射率(在半径r处)与光纤包层的折射率之差。因此，术语“阶跃”、“梯形”、“三角形”或 “a ”折射率分布分别用来描述具有阶梯形、梯形、三角形或a形形状曲线的曲线图。这些 曲线通常表示光纤的理论分布或设定分布，同时光纤的制造约束条件可能导致略微不同的 分布。在标准构成中，光纤包括光纤芯，其功能是传输和选择性地放大光学信号；和光 学包层，其功能是将光学信号限制在纤芯内。为此，纤芯的折射率n。和包层的折射率~为 使得n。> ng。众所周知，光学信号在单模光纤中的传播可被分解成基模和二次模，基模被 导入纤芯中，而二次模在纤芯包层组件中被引导经过一定距离，二次模被称为包层模式。在标准构成中，阶跃折射率光纤，也称为SMF( “单模光纤”)，用作用于光纤传输系 统的线路光纤。这些光纤具有遵守特定的电信标准的色散和色散斜率以及标准化的截止波 长和有效面积值。响应于在来自不同制造商的光学系统之间兼容的需求，国际电信联盟(ITU)已 经规定了一个标准，称为SSMF(标准单模光纤)的标准光传输光纤必须遵守的基准ITU-T G. 6520其中，G. 652标准为传输光纤建议了 在1310nm的波长处的模场直径(MFD)的范 围为8.6-9.511111；表示为X。。的光缆截止波长的值最大为1260nm ；表示为 ZDW的零色散波长的值的范围为1300-1324nm；在ZDW处的色散斜率的最大 值为0. 092ps/nm2-kmo在标准方法中，根据在22米光纤上传播后不再是单模的光信号所在 的波长来测量光缆截止波长，正如国际电工技术委员会的分会86A在标准IEC 60793-1-44 中所规定的。在本来已知的方式中，传输光纤的有效面积的增加有助于降低光纤中的非线性效 应。具有扩大的有效面积的传输光纤能传输更长的距离和/或增加传输系统的运行容限。 典型地，SSMF具有大约为80 u m2的有效面积Aeff。为增加传输光纤的有效面积，曾建议制造与SSMF相比具有扩大和变平的纤芯的 光纤剖面。然而，光纤的纤芯形状上的这种改变导致增加了微弯损耗并且导致增加了光纤 的有效的光缆截止波长。在标准方法中，根据在2米光纤上传播后为单模的光信号所起始 的波长来测量有效的截止波长，正如IEC的分会86A在标准IEC 60793-1-44中所限定的。US-A-6 658 190描述了具有大于110 y m2的扩大的有效面积的传输光纤。这些 光纤具有非常宽的纤芯，其纤芯宽度是SSMF的宽度的1. 5倍至2倍，并且光纤具有固定包 层或浅下陷包层。为补偿由有效面积的增加而引起的微弯损耗的增加，该文献建议增加光纤的直径(图29)。然而，这种光纤直径的增加伴随着成本的增加，并且由于与其他光纤的 不兼容而导致光缆敷设的问题。另外，该文献指出研究中截止波长随着光纤的长度而减小 (图5)，并特别指出光纤在传输1km后达到了单模特性。然而，这种对截止波长的测量并未 遵守上文所引用的标准化测量法。在该文献中所描述的光纤具有大于1260nm的光缆截止 波长和小于1300nm的零色散波长。US-B-6 516 123描述了在1550nm的波长处具有大于100 u m2的有效面积的光纤。 每一光纤均具有大于1260nm的光缆截止波长，因而超出了 G. 652标准。US-B-7 076 139描述了在1550nm的波长处具有120 ym2的有效面积的光纤。 然而，该光纤具有大于1260nm的光缆截止波长和大约1280nm的ZDW，因而这些值不满足 G. 652标准。US-A-2005/0 244 120描述了在1550nm的波长处具有106 y m2的有效面积的光纤 的一个示例。然而，该光纤具有1858nm的截止波长，大大超过由G. 652标准所强制实行的限定。EP-A-1 477 831描述了在1550nm的波长处具有大于100 u m2的有效面积的光纤 的示例。图8的示例示出了具有小于或等于1270nm的截止波长的光纤，但是该光纤具有 1295nm(从光纤剖面计算出的值)的ZDW，也就是说，超出了 G. 652标准。US-B-6 483 975描述了在1550nm的波长处具有大于100 u m2的有效面积的光纤。 然而，该光纤的截止波长值太高以致不能满足G. 652标准。EP-A-1 978 383描述了具有大于120 u m2的有效面积的光纤，但是其高于1260nm 的截止波长、零色散波长和在零色散波长处的色散斜率不满足G. 652标准。经确认的现有技术文献没有描述在1550nm的波长处具有大于100 u m2的有效面 积且满足G. 652标准的约束条件的光纤。因此，需要这样一种传输光纤其在1550nm的波长处具有大于或等于100 y m2的 扩大的有效面积，并且具有小于或等于1260nm的光缆截止波长、包含在1300nm和1324nm 之间的零色散波长，以及在零色散波长处小于0. 092pS/nm2-km的色散斜率；也就是说，需要 一种具有扩大的面积且除了模场直径以外满足G. 652标准的约束条件的光纤。
技术实现思路
为此，本专利技术提出了一种光纤剖面，其包括中心纤芯、第一内包层、第二内包层和 光学外包层；同时优化光纤的中心纤芯、第一和第二内包层中的每一个，以在不对由G. 652 标准所强制实行的除模场直径以外的其他传输参数产生不利影响的情况下扩大光纤的有 效面积。更特别地，本专利技术提出了一种单模光纤，其包括中心纤芯、第一内包层、第二内包 层和光学外包层；所述光纤具有-在1550nm的波长处的大于100u m2的有效面积，以及-小于1260nm的光缆截止波长；-包含在1300nm和1324nm之间的零色散波长；-在零色散波长处小于0.092ps/nm2-km的色散斜率。本专利技术涉及因单模G. 652光纤而对“三包层”剖面的使用，其通常用于G. 653/G. 655/G. 656色散位移光纤、G. 654截止位移光纤或G. 657弯曲不敏感光纤。如上所述的本 专利技术所必需的剖面参数范围与用于G. 653/G. 655/G. 656色散位移光纤、G. 654截止位移光 纤或G. 657弯曲不敏感光纤中的三包层剖面的剖面参数范围有很大不同。根据本专利技术的一个实施例，中心纤芯具有包含在4. 0 ii m和5. 5 ii m之间的半径(巧)。根据本专利技术的一个实施例，第二内包层为环状物，所述环状物具有包含在0.9 ym 和l.eym之间的由1~3-1~2(1~3减1~2)限定的宽度(w3)；第二内包层与光学包层间有正折射率 差。所述环状物与光学外包层间有包含在1X10_3和5.0X10_3之间的折射率差。此外，所 述中心纤芯可与光学外包层间有包含在4. 2X10_3和5. 2X10_3之间的折射率差，而第一内 包层可具有包含在0. 5 y m和1. 5 y m之间的由r2-ri限定的宽度(w2)，并可与光学外包层间 有包含在-2. 0X 10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单模光纤，包括：中心纤芯，其具有半径（ｒ↓［１］），且与光学外包层间有正折射率差（Δｎ↓［１］）；第一内包层，其具有半径（ｒ↓［２］）和宽度（ｗ↓［２］），且与外包层间有折射率差（Δｎ↓［２］）；第二内包层，其具有半径（ｒ↓［３］）和宽度（ｗ↓［３］），且与外包层间有折射率差（Δｎ↓［３］）；所述光纤具有：在１５５０ｎｍ的波长处大于或等于１００μｍ↑［２］的有效面积；小于１２６０ｎｍ的光缆截止波长；包含在１３００ｎｍ和１３２４ｎｍ之间的零色散波长；在所述零色散波长处小于０．０９２ｐｓ／ｎｍ↑［２］－ｋｍ的色散斜率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P西亚尔，D莫兰，LA德蒙莫里永，M比戈阿斯特吕克，S里夏尔，
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]