本发明专利技术涉及一种多模光纤，与常规结构相比，这种多模光纤所具有的结构使其能稳定制造并且加宽了通信带宽。多模光纤具有掺杂有GeO2和氯且直径为2a的芯部。芯部中沿多模光纤直径方向的氯浓度分布具有这样的形状，使得在芯部半径方向与芯部中心的距离在0.9a~1.0a范围内的第二测量位置处的氯浓度，高于在芯部半径方向与芯部中心的距离为a/2的第一测量位置处的氯浓度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多模光纤。
技术介绍
周知的是，对于长距离光纤通信来说，由于多模光纤的结构，其传输损耗高于单模光纤。另一方面，由于多模光纤易于连接，且可以采用性能要求较低的装置，因而容易构建网络，这种光纤已在采用局部区域信息通信的应用中广泛使用，诸如LAN (局域网)中。最近，以改进上述局部区域信息通信中的信号质量为目的，积极研究用于降低上述多模光纤中的传输损耗以及扩展通信带宽(转变为宽带通信)的技术。
技术实现思路
本专利技术人研究的用于制造宽带多模光纤的技术具有良好稳定性。在本说明书中，表述“光纤”指“多模光纤”，除非另有特别说明。因此，为了制 造具有良好稳定性的宽带多模光纤，必须使在光纤直径方向上的折射率分布与期望形状精确匹配。为了获得期望形状的折射率分布，首先，需要添加GeO2,以于直径方向获得正确的浓度，但这样的措施并不总是充分的。例如，在预制棒拉丝之后所得到的光纤中，在光纤内部残余应力的影响下折射率分布会轻微变化。在这种情况下，重要的是在光纤生产过程中设法减少残余应力对折射率波动的影响、或者任何时候都维持相同的分布。残余应力受到预制棒拉丝时施加至光纤的张力以及拉丝所制成光纤进行固化的条件影响。理想的是，将残余应力减少至零，但实际上这很困难。例如，当拉丝之后使光纤冷却时，随着光纤冷却过程进行，光纤温度从光纤表面朝其内部降低，并且，作为光纤材料的玻璃发生固化，结果，在一定的固化条件下应力会残留在光纤内。特别地，由于已将GeO2添加至芯部并且芯部的膨胀系数高于包层部的膨胀系数，在光纤冷却期间芯部显著收缩，并且，由这种收缩导致的应力也残留在所得到的光纤中。考虑到上述事实，本专利技术人已经发现，通过有目的地对正在制造的多模光纤中的氯浓度分布进行控制，可以使在沿直径方向的截面中的玻璃固化时机彼此非常接近。这一发现导致本专利技术的产生。为了解决上述问题研发了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种多模光纤，这种多模光纤所具有的结构使其能以良好稳定性制造，并且具有比常规结构更宽的通信带宽。本专利技术涉及一种GI (渐变折射率)型多模光纤，并且，这种多模光纤明显区别于长距离传输用的单模光纤。因此，根据本专利技术的多模光纤，包括掺杂有GeO2 (二氧化锗)并沿预定轴线延伸的芯部、以及设置于芯部外周并且折射率低于芯部的包层部。在多模光纤直径方向的折射率分布中，与芯部对应的部分的a值为1.扩2. 2，芯部与包层部中的基准区之间的最大相对折射率差A为0. 8 1. 2%，以及，芯部的直径2a为47. 5 52. 5微米。在上述结构的多模光纤中，芯部掺杂有氯，并且芯部中的氯浓度分布在多模光纤直径方向上具有这样的形状，使得在芯部半径方向与芯部中心的距离在0. 9a^l. Oa范围内的第二测量位置处的氯浓度，高于在芯部半径方向与芯部中心的距离为a/2的第一测量位置处的氯浓度。因此，在多模光纤的芯部中，在包括芯部外周(此处GeO2掺杂浓度的变化尤其高)并且围绕芯部中心(具有最大相对折射率差的位置)的环形区域内，有意控制氯浓度。更具体地，通过提高靠近于芯部外周面的外侧部分中的氯浓度，使其超过靠近于芯部中心的环形区域内侧部分中的氯浓度，可以降低芯部的中心部与外周部之间在玻璃粘度方面的差异。结果，可以使通过预制棒拉丝得到的多模光纤中的残余应力降低，并且，可以实现通信带宽的扩展。此外，在根据本专利技术的多模光纤中，芯部中的氯浓度分布优选具有这样的形状，使得在第一测量位置与第二测量位置之间的范围中，氯浓度沿芯部半径方向单调增加。如上所述，在根据本专利技术的多模光纤中，预制棒拉丝前后状态之间在折射率分布方面的差异得到抑制。所以，本专利技术特别适用于宽带多模光纤。更具体地，本专利技术可以适用于由国际标准IS0/IEC 11801规定的称为0M3和0M4的宽带多模光纤。例如，0M3多模光纤代表这样的光纤，其中，称为最小有效带宽的带宽等于或大于2000兆赫 千米，以及，全模振荡下的带宽(由国际标准IEC 60793-1-41规定的OFL带宽)在850纳米时等于或大于1500兆赫 千米，而在1300纳米时等于或大于500兆赫 千米。根据下文给出的具体描述以及附图可以更为全面地理解本专利技术，所给出的具体描述以及附图只是出于说明的目的，而不应视为对本专利技术的限制。通过下面给出的详细描述，本专利技术适用的进一步范围将更加明了。然而，应当理解，本领域普通技术人员根据本文给出的详细描述可以在本专利技术范围内进行多种变化及修改，因此，尽管这些详细描述和具体示例指出了本专利技术的优选实施方式，但其只以示例方式全A屮5 口 QQ o附图说明图1A示出了根据本专利技术多模光纤的代表性横截面结构；以及，图1B不出其折射率分布；图2示出了在根据本专利技术的多模光纤中使用的芯部中的氯浓度分布；图3示出了图2中所示氯浓度分布形状中的容许变化；图4A示出了 OVD方法及其设备配置；图4B示出了脱水工艺(氯掺杂工艺)及其设备配置；以及，图4C示出了烧结工艺(玻璃化工艺)及其设备配置；图5A示出为得到根据本实施例的多模光纤而执行烧结(图4C)之后的透明玻璃体(拉丝之后作为芯部的部分)的氯浓度分布；以及，图5B示出为得到根据比较例的多模光纤而执行烧结(图4C)之后预制棒的中心部(拉丝之后作为芯部的部分)中的氯浓度分布，比较例是为与本实施例进行比较而另行生产的； 图6图示了拉伸之后芯部预制棒的结构；图7示出了 VAD方法及其设备配置；以及图8示出了光纤预制棒的拉丝工艺及其设备配置。具体实施例方式下面，参照图1A、图1B、图2、图3、图4A至图5B、以及图6至图8，具体说明根据本专利技术的多模光纤的实施例。在附图的描述中，相同或相应的部件用相同的附图标记表示，并且省略重复的说明。图1A示出了根据本专利技术的多模光纤的代表性横截面结构。图1B示出其折射率分布。特别地，根据本实施例的多模光纤100 (图1A)是渐变型(GI型)多模光纤，其主要由石英玻璃构成，并且至少包括沿预定轴线(与光轴AX—致)延伸的芯部110以及设置于芯部110外周的包层部120。在图1A所示的多模光纤100中，芯部110掺杂有用于调节折射率分布形状的二氧化锗(GeO2),并具有直径2a以及最大折射率n2。包层部120具有低于芯部110的折射率nl。除了上述GeO2之外，芯部110还掺杂有氯，氯的浓度在芯部110各部分可调节，以形成期望的浓度分布形状。此外，根据本实施例的多模光纤100具有图1B中所示的折射率分布150。图1B中所不的折射率分布150代表在正交于光轴AX的直线L(与多模光纤100的直径方向相匹配)上各部分中的折射率。更具体地，区域151表示芯部110沿直线L的各部分中的折射率，以及，区域152表示包层部120沿直线L的各部分中的折射率。特别地，图1B中所示折射率分布150中的区域151具有拱顶形状，使得在与光轴AX匹配的芯部110中心处折射率为最大值。所以，为调节折射率而掺杂的GeO2的浓度也从芯部110中心朝包层部120迅速降低。限定拱顶形状的a值为1. 9^2. 2。芯部110中心与包层部(图1A所示的示例中，包层部由单层构成，并且成为定义相对折射率差的基准区域)120之间的相对折射率差A (芯部110与包层部120之间的最大相对折射率差)为0. 8 1. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多模光纤，包括：芯部，其掺杂有GeO2，并且沿预定轴线延伸；以及包层部，其设置于所述芯部的外周，以及，具有低于所述芯部的折射率，其中，在所述多模光纤的直径方向的折射率分布中，与所述芯部对应的部分的α值为1.9~2.2，所述芯部与所述包层部中的基准区之间的最大相对折射率差Δ为0.8~1.2％，以及，所述芯部的直径2a为47.5~52.5微米，以及其中，所述芯部掺杂有氯，以及，所述芯部中的氯浓度分布在所述多模光纤直径方向上具有这样的形状，使得在所述芯部的半径方向上与所述芯部的中心的距离在0.9a~1.0a范围内的第二测量位置处的氯浓度，高于在所述芯部半径方向与所述芯部中心的距离为a/2的第一测量位置处的氯浓度。
【技术特征摘要】
2011.10.05 US 13/253,4451.一种多模光纤,包括 芯部，其掺杂有GeO2，并且沿预定轴线延伸；以及 包层部，其设置于所述芯部的外周，以及，具有低于所述芯部的折射率， 其中，在所述多模光纤的直径方向的折射率分布中，与所述芯部对应的部分的a值为1.9^2. 2，所述芯部与所述包层部中的基准区之间的最大相对折射率差A为0. 8^1. 2%，以及，所述芯部的直径2a为47. 5飞2. 5...
【专利技术属性】
技术研发人员：星野寿美夫，米泽和泰，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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