【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光纤通信，特别涉及一种超低损耗大有效面积的光纤。
技术介绍
1、如今，人们开始重视网络学习与办公，对光传输网络和云服务的需求与日俱增。传统的强度调制-直接检测光纤通信系统中，制约系统性能的主要参数包括光纤损耗、色散和非线性。目前，100g、400g的长距离大容量光通信传输网络正成为运营商骨干网的主导。对于长距离光纤传输系统，会引入相干光通信系统来解决色散导致的信号失真问题，然而高阶调制方式对非线性效应非常敏感，因此对光信噪比(osnr)提出了更高的要求。
2、osnr是指在有效带宽为0.1nm的范围内光信号功率峰值与噪声功率的比值，其大小决定了信号质量，改善光信号的信噪比是提升光纤传输系统性能最直接和有效的方式。光通信系统光信噪比的计算方法如式(1)所示，式(1)中入纤光功率pch与光纤的非线性系数nlc(如式2所示)成反比，与再生段损耗s和光纤衰减系数α成反比。可见，提高光纤的有效面积，同时降低光纤的衰减系数，可以增大光传输系统的光信噪比，提升系统质量。
3、osnrout＝pch/(s·pph·nf·nspans) (1)
4、其中，osnrout为光传输系统的光信噪比，pch为入纤光功率，s为再生段的损耗，pph为放大器自发辐射噪声，nf为放大器噪声系数，nspans为系统的跨段数目。
5、nlc＝n2/aeff (2)
6、其中，n2是传输光纤的非线性折射指数，aeff是传输光纤的有效面积。
7、与当前应用最广泛的g.652.d光纤相比
8、目前制备超低衰减光纤的最主要工艺是采用纯硅芯设计，这种设计由于芯层没有锗ge掺杂，所以可以获得非常低的瑞利散射系数，从而获得降低的光纤衰减。但是为了保证光纤的全反射，必须使用相对较低折射率的氟掺杂内包层进行匹配，以保证芯层和内包层之间足够的折射率差异。这样纯硅芯部分粘度相对较高，同时大量氟掺杂的内包层部分粘度较低，从而造成光纤结构粘度匹配失衡，这样不仅抵消了浓度波动降低带来的优越性，更可能造成光纤衰减反向异常。因此研究一种能实现良好弯曲性能的低损耗、大有效面积的光纤是十分必要的。
9、一些相关技术中在芯层中添加了碱金属来改变光纤芯层部分的粘度，从而整体降低光纤的瑞利散射系数。该种方法虽然可以有效的降低光纤衰减，但碱金属掺杂浓度控制要求极高，不利于光纤大规模制备。还有一些相关技术为了匹配芯包层之间的粘度，芯层采用锗/氟/碱金属设计，除了碱金属带来的问题，此方案中重新引入锗，其低衰减性能很难达到要求。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种超低损耗大有效面积的光纤，在具有超低损耗及大有效面积的同时，可以解决现有光纤结构粘度匹配失衡带来的光纤衰减问题。
2、本申请实施例提供了一种超低损耗大有效面积的光纤，其包括沿着光纤径向由内到外依次设置的芯层、第一渐变层、内包层、第二渐变层、下陷包层、第三渐变层、过渡包层、第四渐变层和外包层；
3、所述芯层为氯硼共掺或者氯氟共掺的二氧化硅，且不掺杂锗；
4、所述第一渐变层、内包层、第二渐变层、下陷包层、第三渐变层、过渡包层和第四渐变层均为氟硼共掺的二氧化硅；
5、所述外包层为纯二氧化硅。
6、一些实施例中，所述芯层中氯对相对折射率差的贡献量δcl为0.10％～0.20％，所述芯层中硼或氟对相对折射率差的贡献量δb或δf为-0.1％～-0.05％。
7、一些实施例中，所述芯层相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ1、所述内包层相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ3、所述下陷包层相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ5、所述过渡包层相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ7、所述外包层相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ9满足：δ1＞δ9＞δ7＞δ3＞δ5。
8、一些实施例中，所述芯层的相对折射率差δ1为0.05～0.20％；
9、所述第一渐变层的相对折射率差δ2处于芯层与内包层相对折射率差之间；
10、所述内包层的相对折射率差δ3为-0.25～-0.22％；
11、所述第二渐变层的相对折射率差δ4处于内包层与下陷包层相对折射率差之间；
12、所述下陷包层的相对折射率差δ5为-0.45～-0.38％；
13、所述第三渐变层的相对折射率差δ6处于下陷包层与过渡包层相对折射率差之间；
14、所述过渡包层的相对折射率差δ7为-0.15～-0.09％；
15、所述第四渐变层的相对折射率差δ8处于过渡包层与外包层相对折射率差之间；
16、所述外包层的相对折射率差δ9为0。
17、一些实施例中，所述芯层的半径r1为5.2～6.2um；
18、所述第一渐变层的半径r2为7.6～8.6um；
19、所述内包层的半径r3为12.4～14.4um；
20、所述第二渐变层的半径r4为15.8～16.8um；
21、所述下陷包层的半径r5为20.5～30.5um；
22、所述第三渐变层的半径r6为31.3～32.3um；
23、所述过渡包层的半径r7为46.3～57.3um；
24、所述第四渐变层的半径r8为58.1～59.2um；
25、所述外包层的半径r9为125um。
26、一些实施例中，所述光纤在1310nm波长处的衰减系数小于或等于0.25db/km。
27、一些实施例中，所述光纤在1550nm波长处的衰减系数小于或等于0.16db/km；在1550nm波长处的模场直径为12.0um～12.4um；所述光纤在1550nm波长处的有效面积为120～145um2。
28、一些实施例中，所述光纤的光缆截止波长小于或等于1520nm。
29、一些实施例中，所述光纤在1550nm波长处，围绕30mm弯曲半径绕100圈时，弯曲附加损耗小于或等于0.02db。
30、一些实施例中，所述光纤在1625nm波长处，围绕30mm弯曲半径绕100圈时，弯曲附加损耗小于或等于0.03db。
31、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
32、本申请实施例提供了一种超低损耗大有效面积的光纤，在本申请中，芯层不掺杂锗元素，同时在芯层与包层之间、相邻两个包层之间，都增加渐变层，使得两层之间的折射率均按照一定斜率缓慢变化，优化芯包界面粘度匹配，减少由于光纤结构粘度匹配失衡带来的光纤衰减。同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于，其包括沿着光纤径向由内到外依次设置的芯层(1)、第一渐变层(2)、内包层(3)、第二渐变层(4)、下陷包层(5)、第三渐变层(6)、过渡包层(7)、第四渐变层(8)和外包层(9)；
2.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述芯层(1)中氯对相对折射率差的贡献量ΔCl为0.10％～0.20％，所述芯层(1)中硼或氟对相对折射率差的贡献量ΔB或ΔF为-0.1％～-0.05％。
3.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述芯层(1)相对于纯二氧化硅的相对折射率差Δ1、所述内包层(3)相对于纯二氧化硅的相对折射率差Δ3、所述下陷包层(5)相对于纯二氧化硅的相对折射率差Δ5、所述过渡包层(7)相对于纯二氧化硅的相对折射率差Δ7、所述外包层(9)相对于纯二氧化硅的相对折射率差Δ9满足：Δ1＞Δ9＞Δ7＞Δ3＞Δ5。
4.如权利要求3所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：
5.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：
6.如权
7.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述光纤在1550nm波长处的衰减系数小于或等于0.16dB/km；在1550nm波长处的模场直径为12.0um～12.4um；所述光纤在1550nm波长处的有效面积为120～145um2。
8.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述光纤的光缆截止波长小于或等于1520nm。
9.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述光纤在1550nm波长处，围绕30mm弯曲半径绕100圈时，弯曲附加损耗小于或等于0.02dB。
10.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述光纤在1625nm波长处，围绕30mm弯曲半径绕100圈时，弯曲附加损耗小于或等于0.03dB。
...【技术特征摘要】
1.一种超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于，其包括沿着光纤径向由内到外依次设置的芯层(1)、第一渐变层(2)、内包层(3)、第二渐变层(4)、下陷包层(5)、第三渐变层(6)、过渡包层(7)、第四渐变层(8)和外包层(9)；
2.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述芯层(1)中氯对相对折射率差的贡献量δcl为0.10％～0.20％，所述芯层(1)中硼或氟对相对折射率差的贡献量δb或δf为-0.1％～-0.05％。
3.如权利要求1所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：所述芯层(1)相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ1、所述内包层(3)相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ3、所述下陷包层(5)相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ5、所述过渡包层(7)相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ7、所述外包层(9)相对于纯二氧化硅的相对折射率差δ9满足：δ1＞δ9＞δ7＞δ3＞δ5。
4.如权利要求3所述的超低损耗大有效面积的光纤，其特征在于：
5.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志坚，程青，孔明，梁后杰，崔东明，陶圣飞，朱厚坤，
申请(专利权)人：武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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