【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学，尤其涉及一种多芯光纤、光缆和光通信系统。
技术介绍
1、随着光通信技术的不断发展，传统单模光纤的传输容量已经无法满足日益增长的通信容量的要求，而基于少模光纤(few-mode fiber，fmf)与多芯光纤(multi-core fiber，mcf)的空分复用(space division multiplexing，sdm)技术成为了解决该问题的有效手段。其中，多芯光纤在传输容量以及复杂度上具备较明显的优势，因此多芯光纤在光通信领域中应用愈加的广泛。
2、现有的多芯光纤主要可以包括弱耦合的多芯光纤和强耦合多芯光纤。弱耦合的多芯光纤中的每个纤芯都用作单独的波导，因此需要较大的芯间距使得相邻纤芯之间的串扰(crosstalk,xt)足够低。强耦合的多芯光纤通过减小纤芯到纤芯的距离有意引入串扰，使得纤芯之间形成强耦合，同时提高芯密度。然而，在长距离传输场景中，现有的多芯光纤存在较高的gds或者容易导致通信接收端的数字信号处理的复杂度高，其适用性和实用性较差。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供了一种多芯光纤、光缆和光通信系统，该多芯光纤的群时延扩展gds低且能够降低通信接收端的数字信号处理的复杂度，在长距离传输场景下具备较强的适用性和实用性。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种多芯光纤。该多芯光纤包括外包层以及多个纤芯组，所述外包层包围所述多个纤芯组的外周面，所述多个纤芯组中的任意两个纤芯组之间弱耦合，所述多个纤芯组中的任意两个相邻的
3、在上述实现中，将多芯光纤中包含的多个光纤分成多个纤芯组，保证这多个纤芯组中的任意两个相邻的纤芯组异质，任意两个纤细组之间处于强耦合的状态，并且保证这个多个纤芯组中的每个纤芯组内所包含的多个纤芯中的任意两个纤芯强耦合，从而形成了具备纤芯组件间弱耦合且异质、纤芯组内的纤芯间强耦合的多芯光纤。采用这种结构的多芯光纤，其源于模式色散所引起的gds以及纤芯小组件的串扰得到有效的抑制，所以其对应的通信接收端的数字信号处理的复杂度得到降低。因此，本申请提供的多线光纤100在长距离传输场景下的适用性和实用性都较强。
4、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述多个纤芯为同质纤芯，所述多个纤芯中的每个纤芯包括第一纤芯层和第二纤芯层，所述第二纤芯层包围所述第一纤芯层的外周面，所述第二纤芯层的折射率高于所述第一纤芯层的折射率。
5、在上述实现中，以折射率较高的第二纤芯层包围折射率较低的第一纤芯层的方式构成每个纤芯组中所包含的纤芯，有利于进一步降低多芯光纤在长距离传输场景下的gds。
6、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述每个纤芯组的内包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率。
7、在上述实现中，将每个纤芯组的内包层的折射率设计的比每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率低，可以进一步束缚模场，从而可以降低纤芯组之间的串扰，提升多芯光纤的性能。
8、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述外包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率，并且高于所述每个纤芯组的内包层的折射。
9、在上述实现中，将外包层的折射率设计的比每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率低，并且同时使得其折射率比每个纤芯组的内包层的折射率高，这样可以进一步降低纤芯组之间的串扰，从而进一步提升多芯光纤的性能。
10、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述结构参数包括每个纤芯的第一纤芯层的半径、每个纤芯的第二纤芯层的半径、每个纤芯组的内包层的半径、每个纤芯组内相邻纤芯的距离、每个纤芯的第一纤芯层与第二纤芯层的相对折射率差、所述外包层与每个纤芯的第二纤芯层的相对折射率差、每个纤芯组的内包层与所述每个纤芯组内的每个纤芯的第二纤芯层的相对折射率差中的一项或者多项。
11、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述多个纤芯组沿所述多芯光纤的轴线延伸并且围绕所述多芯光纤的轴线旋转。
12、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述第二纤芯层的材料为熔融石英，所述第一纤芯层、所述内包层和所述外包层的材料为负掺杂材料。
13、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述多个纤芯组在与所述多芯光纤的轴线垂直的横截面上的排布方式至少包括三角形、圆形、正方形或者其他中心对称图形。
14、结合第一方面，在一种可行的实现方式中，所述每个纤芯组中的多个纤芯在与所述多芯光纤的轴线垂直的横截面上的排布方式至少包括三角形、圆形、正方形或者其他中心对称图形。
15、第二方面，本申请实施例提供了一种光缆。所述光缆包括保护套以及如前述第一方面中任一项所述的多芯光纤，所述多芯光纤设置在所述保护套内。该光缆采用了前文所述的多芯光纤，在保证了其最大化通信容量的同时，还可以有效降低其通信接收端的数字信号处理的复杂度。
16、第三方面，本申请实施例还提供了一种光通信系统。该光通信系统包括第一光通信设备、第二光通信设备以及如前述第二方面中所述的光缆。所述第一光通信设备和所述第二光通信设备通过所述光缆进行通信。
17、结合第三方面，在一种可行的实现方式中，上述光通信系统可以为使用第二方面所述的光缆作为通信载体的各种类型的长距离光通信系统，如常见的城域光网络系统等。上述第一光通信设备和所述第二光通信设备具体可为光线路终端(optical lineterminal，olt)、光端机、光交换机等光纤传输设备。
18、上述第二方面和第三方面提供的方案，用于实现或配合实现上述第一方面中的任一项提供的多芯光纤，因此可以与第一方面达到相同或相应的有益效果，此处不再进行赘述。
19、综上，本申请实施例提供的多芯光纤的gds低且可降低通信接收端的数字信号处理的复杂度，在长距离传输场景中具备很强的适用性和适用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种多芯光纤，其特征在于，所述多芯光纤包括外包层以及多个纤芯组，所述外包层包围所述多个纤芯组的外周面，所述多个纤芯组中的任意两个纤芯组之间弱耦合，所述多个纤芯组中的任意两个相邻的纤芯组的结构参数不相同；
2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个纤芯为同质纤芯，所述多个纤芯中的每个纤芯包括第一纤芯层和第二纤芯层，所述第二纤芯层包围所述第一纤芯层的外周面，所述第二纤芯层的折射率高于所述第一纤芯层的折射率。
3.根据权利要求2所述的多芯光纤，其特征在于，所述每个纤芯组的内包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率。
4.根据权利要求2或3所述的多芯光纤，其特征在于，所述外包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率，并且高于所述每个纤芯组的内包层的折射率。
5.根据权利要求2-4任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述结构参数包括每个纤芯的第一纤芯层的半径、每个纤芯的第二纤芯层的半径、每个纤芯组的内包层的半径、每个纤芯组内相邻纤芯的距离、每个纤芯的第一纤芯层与第二纤芯层的相对折射率差、
6.根据权利要求2-5任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个纤芯组沿所述多芯光纤的轴线延伸并且围绕所述多芯光纤的轴线旋转。
7.根据权利要求2-6任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述第二纤芯层的材料为熔融石英，所述第一纤芯层、所述内包层和所述外包层的材料为负掺杂材料。
8.根据权利要求1-7任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个纤芯组在与所述多芯光纤的轴线垂直的横截面上的排布方式至少包括三角形、圆形、正方形或者其他中心对称图形。
9.根据权利要求1-8任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述每个纤芯组中的多个纤芯在与所述多芯光纤的轴线垂直的横截面上的排布方式至少包括三角形、圆形、正方形或者其他中心对称图形。
10.一种光缆，其特征在于，所述光缆包括保护套以及如权利要求1-9任一项所述的多芯光纤，所述多芯光纤设置在所述保护套内。
11.一种光通信系统，其特征在于，所述光通信系统包括第一光通信设备、第二光通信设备以及如权利要求10所述的光缆，所述第一光通信设备和所述第二光通信设备通过所述光缆进行通信。
...【技术特征摘要】
1.一种多芯光纤，其特征在于，所述多芯光纤包括外包层以及多个纤芯组，所述外包层包围所述多个纤芯组的外周面，所述多个纤芯组中的任意两个纤芯组之间弱耦合，所述多个纤芯组中的任意两个相邻的纤芯组的结构参数不相同；
2.根据权利要求1所述的多芯光纤，其特征在于，所述多个纤芯为同质纤芯，所述多个纤芯中的每个纤芯包括第一纤芯层和第二纤芯层，所述第二纤芯层包围所述第一纤芯层的外周面，所述第二纤芯层的折射率高于所述第一纤芯层的折射率。
3.根据权利要求2所述的多芯光纤，其特征在于，所述每个纤芯组的内包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率。
4.根据权利要求2或3所述的多芯光纤，其特征在于，所述外包层的折射率低于所述每个纤芯组中的每个纤芯的第一纤芯层的折射率，并且高于所述每个纤芯组的内包层的折射率。
5.根据权利要求2-4任一项所述的多芯光纤，其特征在于，所述结构参数包括每个纤芯的第一纤芯层的半径、每个纤芯的第二纤芯层的半径、每个纤芯组的内包层的半径、每个纤芯组内相邻纤芯的距离、每个纤芯的第一纤芯层与第二纤芯层的相对折射率差、所述外包层与每个纤芯的第二纤芯层的相对折射率差、每个纤芯组的内包层与...
【专利技术属性】
技术研发人员：涂佳静，蒋永能，罗芷露，柏云龙，张文斗，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。