本发明专利技术涉及一种小模场抗弯曲单模光纤，包括芯层和包层，其特征在于所述芯层的相对折射率差Δ1为0.9％~1.1％，芯层半径R1为2.4~3.0μm；围绕在芯层外有内、外两个包层；内包层相对折射率差Δ2为0％~-0.1％，内包层半径R2为9~12μm；内包层外为外包层。本发明专利技术能有效将光信号约束在芯层中进行传播，同时在弯曲状态下，有效阻止光信号向外层传播，使光纤的抗弯曲性能得到极大提高，能在最小弯曲半径达到3mm的极小弯曲半径情况下使用；光纤的芯层和内包层掺杂有氟，使得芯层与包层材料的粘度失配问题得到改善，拉丝后光纤内部残余应力减少，可以改善光纤的衰减性能；本发明专利技术可在光纤器件中使用，增强光纤器件的运行能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于光通信系统的小模场抗弯曲单模光纤，该光纤具有极小的弯曲附加损耗，可在光纤器件中使用，属于光通信
技术介绍
随着光通信技术的快速发展，单模光纤取代铜线已经大量应用于中短距离的控制系统中，在系统集成过程中人们对于器件小型化提出越来越高的要求，因此光纤的弯曲半径也要求越来越小，在很小的弯曲半径下，极低的弯曲附加损耗是非常重要的要求。在已使用的器件中要求光纤最小弯曲半径达到3_。通常改善单模光纤的抗弯曲性能有两种方式，一是减小光纤模场直径而同时保证截止波长，即保持一定的MAC值(模场直径与截止波长之比)，MAC值越小，则弯曲损耗对 应越小。二是采用双包层结构来改善弯曲性能；或者是将内包层变成下陷包层，或者在内包层之外增加下陷包层，以保证较大的模场直径的同时，改善光纤的抗弯曲特性。后一种方法在弯曲不敏感光纤(即G. 657光纤)中得到普遍应用。如中国专利CN101598834A，美国专利US7450807以及欧洲专利EP1978383等。在美国专利US7450807中，描述了一种通过加深下限环的低弯曲损耗光纤，但其抗弯曲性能仍属普通抗弯曲光纤的水平。在专利TO2004/092794中，描述了一系列不同掺杂的低弯曲损耗单模光纤，但其大部分设计中IOmm直径的弯曲损耗已经大大增加，无法适应极小弯曲情况下的使用要求。在不要求与普通G. 652光纤进行连接的应用场合，模场直径的匹配并不作为首要考虑的问题之一，因此小模场直径设计可以采用。
技术实现思路
为方便介绍本
技术实现思路
，定义以下术语 折射率剖面光纤中玻璃折射率与光纤半径之间的关系。相对折射率差A = -^2)/ (2^)lx 100% ^xioo% ’和分别为各对应部分的折射率和纯二 LJ o o氧化硅的折射率。氟(F)的贡献量掺氟(F)石英玻璃对于纯二氧化硅石英玻璃的相对折射率差(AF)，以此表示掺氟(F)量。本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足提供一种小模场抗弯曲单模光纤，该光纤具有极小的弯曲附加损耗，能在极小弯曲半径情况下使用。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为包括芯层和包层，其特征在于所述芯层的相对折射率差Al为0.9% 1. 1%，芯层半径Rl为2. 4 3. Oiim;围绕在芯层外有内、外两个包层；内包层相对折射率差A2为0% -0. 1%，内包层半径R2为扩内包层外为外包层。按上述方案，所述的芯层由掺锗的石英玻璃、或锗氟共掺石英玻璃、或锗及其它掺杂剂共掺的石英玻璃组成；芯层中锗的贡献量AGe为0.9% 1. 1%，氟(F)的贡献量AF等于或低于-0.1 %。按上述方案，所述的内包层由掺氟或锗氟共掺的石英玻璃组成，内包层半径R2与芯层半径Rl的比值R2/R1为4 4. 5，内包层相对折射率差A 2与芯层相对折射率差A I的差值(A1-A 2)为1. 0%至1. 16%。按上述方案，所述的外包层由纯石英玻璃组成。按上述方案，所述的单模光纤在1310nm波长处的衰减系数小于或等于0. 52dB/km ;在1310nm波长处的模场直径为4. 5 5. 5 u m ； 按上述方案，所述的单模光纤在1550nm波长处的衰减系数小于或等于0. 30dB/km ;在1550nm波长处的模场直径为5. 5um至6. 5 y m。按上述方案，所述的单模光纤具有小于或等于1260nm的光缆截止波长。按上述方案，所述的单模光纤在1550nm波长处,对于围绕3mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0.1dB,对于围绕5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 05dB，对于围绕1. 5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. OldB，对于围绕IOmm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 005dB，对于围绕15mm弯曲半径饶十圈弯曲附加损耗小于或等于0. 002dB。按上述方案，所述的单模光纤在1625nm波长处，对于围绕3mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 2dB,对于围绕5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. ldB，对于围绕7. 5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 02dB，对于围绕IOmm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 005dB，对于围绕15mm弯曲半径饶十圈弯曲附加损耗小于或等于0. 005dB。本专利技术的有益效果在于1、芯层掺杂锗的贡献量大，能有效将光信号约束在芯层中进行传播，同时在弯曲状态下，有效阻止光信号向外层传播，使光纤的抗弯曲性能得到极大提高，能在最小弯曲半径达到3_的极小弯曲半径情况下使用；2、光纤的芯层和内包层掺杂有氟，使得芯层与包层材料的粘度失配问题得到改善，拉丝后光纤内部残余应力减少，可以改善光纤的衰减性能；3、可在光纤器件中使用，增强光纤器件的运行能力。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的径向截面示意图。图2是本专利技术一个实施例的折射率剖面示意图。图3是本专利技术一个实施例光纤折射率剖面图。具体实施例方式下面将给出详细的实施例，对本专利技术做进一步的说明。包括有芯层和包层，芯层00由掺锗(Ge)和氟(F)的石英玻璃组成，或由掺锗及其它掺杂剂的石英玻璃组成；围绕在芯层外有两个包层，内包层10紧密围绕芯层，由掺氟或锗氟共掺的石英玻璃组成；外包层20紧密围绕内包层，由纯石英玻璃组成。按上述单模光纤的技术方案，在其所规定的范围内对光纤的参数进行设计，并通过我们熟知的PCVD、MCVD, OVD或VAD工艺等芯棒制造工艺根据光纤设计要求制造芯棒，通过套管工艺、OVD工艺等进行外包层的制造，完成整个预制棒的制造。光纤的折射率剖面主要参数如表I所示。光纤的主要性能参数如表2所示。宏弯附加损耗测试方法按照IEC60793-1-47中规定的方法，将光纤按一定直径绕成I圈或10圈，然后将圆圈放开，分别测试打圈前后光功率的变化，作为光纤的弯曲附加损耗。主要测试光纤在1550nm和1625nm处的弯曲附加损耗，推断光纤在整个波段的弯曲特性。从实施例可以看出，(A1- A2)对于光纤的弯曲性能有较为明显的影响，更大的(Al — A2)值则对应更好的宏弯附加损耗，这是因为高的折射率可以更好的约束光在芯层传输，在受到弯曲等应力作用下，也不容易泄漏到包层中，产生附加损耗。而包层的掺氟或锗氟共掺区域，则可以使芯层和包层的材料粘度得到一定的匹配，从而降低拉丝过程中产生的内部应力，从而避免模式泄漏导致的损耗增大。然而更多的掺杂氟会导致石英玻璃内部缺陷增大，从而使光纤损耗发生不利影响，而且粘度进一步降低也会使此区域粘度进一步降低，反而不利于拉丝过程中承受拉丝张力，使纤芯部分集中更多的应力，这些都会导致损耗增大。因此需要综合考虑掺氟区域的深度和宽度，使材料粘度匹配和材料缺陷降低。试验表明，按照本专利技术的技术方案制造的光纤，其1550nm处的模场直径约在6um左右，光缆截止波长在1260nm以下，1550nm处的衰耗在0. 3dB/km以下，且光纤具有极好的抗弯曲特性，1550nm波长处，对于围绕3mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0.1dB，对于围绕5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于0. 05dB，对于围绕7. 5mm弯曲半径饶一圈弯曲附加损耗小于或等于O.Old本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小模场抗弯曲单模光纤，包括芯层和包层，其特征在于所述芯层的相对折射率差Δ1为0.9％~1.1％，芯层半径R1为2.4~3.0μm；围绕在芯层外有内、外两个包层；内包层相对折射率差Δ2为0％~?0.1％，内包层半径R2为9~12μm；内包层外为外包层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪松，王忠太，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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