專利名稱：用于海底應(yīng)用的大有效面積低色散斜率光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)用于電信系統(tǒng)的單模光波導(dǎo)纖維，尤其，針對(duì)一種波導(dǎo)纖維，它能減小非線性色散效應(yīng)，并結(jié)合了地下和海底應(yīng)用中所期望的抗彎曲性、低衰減、和大有效面積的特征。
2.背景技術(shù)要求長(zhǎng)距離高功率傳輸?shù)碾娦畔到y(tǒng)中通常需要光學(xué)放大器技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)。高功率和長(zhǎng)距離的定義只在特定電信系統(tǒng)范圍內(nèi)有意義，其中指定了比特率、比特差錯(cuò)率、復(fù)用方案和可能的光學(xué)放大器。本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員知道有一些附加因素對(duì)高功率和長(zhǎng)距離的含意有影響。然而，對(duì)于大部分情況，高功率是指光功率大于大約10mW。在一些應(yīng)用中，1mW或更小的功率電平仍然對(duì)非線性效應(yīng)敏感，所以在低功率系統(tǒng)中有效面積仍然是重要的考慮條件。長(zhǎng)距離是指電子再生器之間的距離超過(guò)100km。再生器區(qū)別于使用光學(xué)放大器的中繼器。尤其在高數(shù)據(jù)密度的系統(tǒng)中，中繼器的間隔小于再生器間隔的一半。為了提供適當(dāng)?shù)牟▽?dǎo)用于多路傳輸，總色散應(yīng)該低，但非零，并且在工作波長(zhǎng)窗口上應(yīng)該具有較低的斜率。
一般，具有較大有效面積Aeff的光波導(dǎo)纖維能減小非線性光效應(yīng)，包括自相位調(diào)制、四波混合、交叉相位調(diào)制和非線性散射過(guò)程，所有這些都會(huì)引起光功率系統(tǒng)中的信號(hào)退化。具有分層纖芯的波導(dǎo)纖維一般可以提供大有效面積，并限制非線性光效應(yīng)。
這些非線性效應(yīng)的數(shù)學(xué)描述包括比值P/Aeff，其中P是光功率。例如，可以用包含exp[P×Leff/Aeff]項(xiàng)的方程來(lái)描述非線性光效應(yīng)，其中Leff是有效長(zhǎng)度。因此，Aeff增加將使得令光信號(hào)退化的非線性減小。具有多個(gè)分層的纖芯符合許多期望的功能特性，每一層都用折射率分布、相對(duì)折射率、和半徑表征。
電信工業(yè)中要求在長(zhǎng)距離上的大信息容量，而不再生電信號(hào)，這導(dǎo)致了對(duì)單模光纖折射率分布設(shè)計(jì)的重新評(píng)價(jià)。該重新評(píng)價(jià)的焦點(diǎn)是提供一種光波導(dǎo)減小如上述的非線性效應(yīng)；被優(yōu)化成在大約1550nm波長(zhǎng)范圍上工作時(shí)具有較低的衰減；可以與光學(xué)放大器兼容；和保留波導(dǎo)的期望特性，如高強(qiáng)度、抗疲勞性和抗彎曲性。
需要1GB(gigabyte)、較高傳輸速率，以及超過(guò)100km再生器間隔的通信系統(tǒng)通常使用光學(xué)放大器技術(shù)或波分復(fù)用技術(shù)。因此，波導(dǎo)纖維制造者設(shè)計(jì)一種波導(dǎo)，它不易受較高功率信號(hào)或多路系統(tǒng)中可能發(fā)生的四波混合引起的非線性效應(yīng)的影響。合適的波導(dǎo)纖維必須具有較低的線性色散和較低的衰減。此外，波導(dǎo)纖維必須在特定的延伸波長(zhǎng)范圍上顯示出這些特性，以適應(yīng)用于多信道傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用。
通常長(zhǎng)度為幾千千米的海底系統(tǒng)對(duì)波導(dǎo)纖維分布設(shè)計(jì)有更嚴(yán)格的要求。在這種系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)調(diào)制的不穩(wěn)定性會(huì)引起嚴(yán)重的累積信號(hào)失真，因此造成系統(tǒng)性能退化。為了克服該問(wèn)題，除了以上列出的光波導(dǎo)纖維特性之外，工作波長(zhǎng)窗口上的波導(dǎo)色散最好是負(fù)的。
制造相對(duì)容易且允許管理色散的波導(dǎo)設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)成本低和附加的靈活性，受到了青睞。這里描述的設(shè)計(jì)很適合于色散管理策略，其中波導(dǎo)色散沿波導(dǎo)纖維長(zhǎng)度變化，使總色散在正負(fù)值之間變化。
美國(guó)專利號(hào)5,781,684通過(guò)引用結(jié)合于此，它揭示并描述了具有大有效面積的分層纖芯波導(dǎo)纖維?！?84專利中揭示的波導(dǎo)纖維分層纖芯的特征是至少一個(gè)纖芯層具有負(fù)的或相對(duì)折射率。本申請(qǐng)揭示并描述了提供一組獨(dú)特功能特性的分層纖芯波導(dǎo)纖維。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明符合對(duì)單模光波導(dǎo)纖維的需要，該光纖提供的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)大的有效面積，以及在延伸的工作范圍上具有實(shí)質(zhì)上平坦的、負(fù)色散。
本發(fā)明涉及包括分層纖芯的單模光波導(dǎo)纖維。用折射率分布、相對(duì)折射率百分比以及內(nèi)半徑和外半徑描述每個(gè)纖芯層。在這里所揭示本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)纖芯層具有負(fù)相對(duì)折射率百分比。光波導(dǎo)纖維還包括包圍并接觸纖芯、且具有折射率分布的包層。
在較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步選擇折射率分布，以提供小于大約0.1ps/nm2-km的色散斜率。另一實(shí)施例中，色散斜率小于0.08ps/nm2-km，并保持在銷釘陣列測(cè)試中的彎曲感應(yīng)損耗小于9dB，較佳地小于8.8dB。
此外，還揭示并描述了幾個(gè)實(shí)施例，其中側(cè)向負(fù)荷彎曲引起的感應(yīng)衰減損耗小于0.25dB/km，較佳地小于0.208dB/km。
現(xiàn)在將詳細(xì)引用本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在附圖中說(shuō)明了它的實(shí)例。每幅圖中都顯示了本發(fā)明中分層纖芯折射率分布的典型實(shí)施例。
圖1是具有四個(gè)纖芯層且第一和第三環(huán)形纖芯層為負(fù)相對(duì)折射率的光波導(dǎo)的波導(dǎo)纖維折射率分布圖；圖2是具有四個(gè)纖芯層且第一和第三環(huán)形纖芯層為負(fù)相對(duì)折射率的光波導(dǎo)的波導(dǎo)纖維折射率分布圖；和圖3是具有三個(gè)纖芯層且每個(gè)纖芯層都為正相對(duì)折射率的光波導(dǎo)的波導(dǎo)纖維折射率分布圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述在以下詳細(xì)描述中將給出本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)該描述部分對(duì)于本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，或者通過(guò)實(shí)施這里包括以下的詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖中所述的發(fā)明，而理解本發(fā)明。
要知道以上一般描述僅僅是本發(fā)明的實(shí)例，它試圖提供概述用于理解如權(quán)利要求所述本發(fā)明的特性和特征。所包括的附圖用于提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，并結(jié)合成說(shuō)明書(shū)的一部分。
了本發(fā)明的各種特征和實(shí)施例，它和描述一起用于解釋本發(fā)明的原理和操作。
定義以下定義通常用于本技術(shù)領(lǐng)域。
—根據(jù)制作纖芯層所用材料的折射率定義纖芯層的半徑。具體的纖芯層都有第一和最后折射率點(diǎn)。中心層的內(nèi)半徑為0，由于該層的第一點(diǎn)在中心線上。中心層的外半徑是從波導(dǎo)中心線到中心層折射率最后點(diǎn)的半徑。對(duì)于其第一點(diǎn)遠(yuǎn)離中心線的纖芯層，從波導(dǎo)中心線到該第一折射率點(diǎn)位置的半徑就是該層的內(nèi)半徑。類似的，從波導(dǎo)中心線到該層最后折射率點(diǎn)位置的半徑是該層的外半徑。
可以用多種方法方便地定義纖芯層的半徑。在該申請(qǐng)中，根據(jù)圖形定義半徑，以下將詳細(xì)描述。
纖芯層半徑和折射率的定義用于描述折射率分布，決不限制本發(fā)明。這里給出的定義由于要執(zhí)行模型計(jì)算，因此定義必須使用得一致。使用圖中標(biāo)注的和詳細(xì)描述中所述的幾何定義進(jìn)行以下表格中所列出的模型計(jì)算。
—有效面積通常定義為 ，其中積分界限為0到∞，E是與傳播光關(guān)聯(lián)的電場(chǎng)。
-使用Peterman II方法測(cè)量模場(chǎng)直徑Dmf，其中2w=Dmf， ，積分界限為0到∞。
—這里使用的纖芯層相對(duì)折射率Δ％，用以下等式定義Δ％＝100×(ni2-nc2)/2nc2，其中ni是表示為i的折射率分布段中最大折射率，參考折射率nc是包層的最小折射率。纖芯層中的每一點(diǎn)都具有關(guān)聯(lián)的相對(duì)折射率。最大相對(duì)折射率用于方便地表征一般形狀已知的纖芯層。
—術(shù)語(yǔ)折射率分布是Δ％或折射率與選中纖芯層半徑之間的關(guān)系。
-術(shù)語(yǔ)α分布是指一種折射率分布，它可用以下等式表示n(r)＝n0(1-Δ(r/a)α)，其中r是纖芯半徑，Δ定義如上，a是分布段中的最后點(diǎn)，α分布中第一點(diǎn)處的r值根據(jù)分布段第一點(diǎn)的位置來(lái)選擇，α是定義分布形狀的指數(shù)。其它的折射率分布還包括階躍折射率、梯形折射率和圓形階躍折射率，其中圓形通常是由于在折射率快速變化區(qū)域中的摻雜擴(kuò)散而引起的。
—總色散定義為波導(dǎo)色散和材料色散的代數(shù)和。在本技術(shù)領(lǐng)域總色散也稱為色散射。總色散的單位是ps/nm-km。
-折射率分布一般具有關(guān)聯(lián)的形狀不同的有效折射率分布?？梢杂糜行д凵渎史植继鎿Q其關(guān)聯(lián)的折射率分布，而不改變波導(dǎo)性能。
—波導(dǎo)纖維的抗彎曲性可表示為在規(guī)定測(cè)試條件下的誘發(fā)的衰減。這里提到的彎曲測(cè)試是銷釘陣列彎曲測(cè)試，它用于比較波導(dǎo)纖維對(duì)彎曲的相對(duì)抗力。為了執(zhí)行該測(cè)試，對(duì)基本上沒(méi)有誘發(fā)彎曲損耗的波導(dǎo)纖維測(cè)量衰減損耗。然后，在通過(guò)銷釘陣列的蜿蜒路徑中編織波導(dǎo)纖維，并再次測(cè)量衰減。彎曲誘發(fā)的損耗是兩次測(cè)量衰減值之差。該銷釘陣列是一組十個(gè)圓柱形銷釘排列成一排，并在一平面上保持固定的垂直位置。銷釘中心之間的間隔是5mm。銷釘?shù)闹睆绞?.67mm。在測(cè)試期間，施加充分的張力使蜿蜒編織的波導(dǎo)纖維符合銷釘和纖維接觸的銷釘表面部分。
這里描述并揭示的分層纖芯光波導(dǎo)一般具有分層的纖芯。用折射率分布、相對(duì)折射率百分比Δi％和外半徑ri描述每個(gè)纖芯層。r和Δ的下標(biāo)i是指特定纖芯層。從包括波導(dǎo)長(zhǎng)軸中線的最內(nèi)纖芯層開(kāi)始，將纖芯層標(biāo)號(hào)從1到n。具有折射率nc的包層包圍纖芯。
選擇每個(gè)纖芯層的半徑、相對(duì)折射率百分比、和折射率分布，以提供在1550nm處，衰減不大于0.25dB/km；零色散波長(zhǎng)在大約1570到大約1600nm的范圍內(nèi)；1560nm處的總色散在大約-1.0ps/nm-km到大約-3.0ps/nm-km的范圍內(nèi)；色散斜率小于0.1ps/nm2-km；1500nm處的有效面積大于60μm2；電纜形式的光纖的截止波長(zhǎng)小于大約1500nm。本申請(qǐng)的新穎分層纖芯設(shè)計(jì)顯示了以上列出的所需特性。
圖1中顯示了纖芯折射率分布的一般表示，它顯示了繪出的相對(duì)折射率百分比對(duì)波導(dǎo)半徑。雖然圖1只顯示了四個(gè)不連續(xù)的片段，但是要知道可以通過(guò)形成具有不止四個(gè)纖芯層的纖芯來(lái)滿足功能要求。然而，具有較少纖芯層的實(shí)施例通常易于制造，因此是較佳地。
具有正Δ％的非鄰接纖芯層10和14以及具有負(fù)Δ％的非鄰接纖芯層12和16顯示了新穎波導(dǎo)纖維的折射率分布結(jié)構(gòu)特征。具有正、負(fù)Δ％的纖芯層可以通過(guò)不止一個(gè)纖芯層分離?？梢哉{(diào)節(jié)與每個(gè)纖芯層關(guān)聯(lián)的折射率分布，以達(dá)到提供所需波導(dǎo)纖維特性的纖芯設(shè)計(jì)。
圖2顯示了新穎波導(dǎo)纖維纖芯設(shè)計(jì)的一種變化。在該設(shè)計(jì)中，具有正Δ％的纖芯層20和24仍然是第一和第三纖芯層，具有負(fù)Δ％的纖芯層22和26仍然是第二和第四纖芯層。然而，如下所述，改變了與第一和第二纖芯層關(guān)聯(lián)的特性。
圖3顯示了新穎波導(dǎo)纖維纖芯設(shè)計(jì)的另一變化。在這種情況下，分別提供纖芯的第一、第二和第三纖芯層30、32和34。如實(shí)例3中所討論的，與第三實(shí)施例關(guān)聯(lián)的特性不同于第一和第二實(shí)施例。
要注意到各幅圖1、2和3中的線18、28和36表示包層的折射率，它用于計(jì)算纖芯層的Δ％特征。此外，圖1、2和3中階躍分布的圓角，以及中線折射率下陷19、29和39是由于波導(dǎo)纖維制造期間摻雜劑的擴(kuò)散。例如在摻雜步驟中可以補(bǔ)償這種擴(kuò)散，但是通常是不必要的。
實(shí)例1圖1是具有四個(gè)纖芯層10、12、14和16以及內(nèi)包層18的新穎波導(dǎo)纖芯的實(shí)施例。中心纖芯或第一纖芯層10具有大約為0.456％的相對(duì)折射率Δ1，和大約為2.555μm的外半徑40，r1。第一包圍環(huán)形層或第二纖芯層12具有大約為-0.075％的折射率Δ2％。中心纖芯層10的外半徑r1也是第一環(huán)形層12的內(nèi)半徑。該慣例可一致地用于所有實(shí)例和相應(yīng)的特征。因此，半徑r1是中心層和第一環(huán)形層的交集。在這種情況下，交點(diǎn)被定義為中心層10折射率分布的外推向下部分(表示為線11)和水平軸13的交點(diǎn)，水平軸被定義為通過(guò)折射率分布中最負(fù)點(diǎn)的軸。
第一環(huán)形層12的外半徑42，r2為大約8.55μm，它是從光纖中線測(cè)量到第二環(huán)形層24上升部分中一半最大相對(duì)折射率點(diǎn)處的垂直線。用包層，也就是Δ％＝0作為參考，確定最大值一半處的點(diǎn)。例如，在圖1中，第2環(huán)形層的相對(duì)折射率Δ3％為大約0.4％，因此，相對(duì)于包層的Δ％＝0，大小為大約0.4％。垂直虛線15依賴于0.2％的點(diǎn)，它們是Δ3％中最大值的一半。第二環(huán)形層的中心半徑44為大約9.2μm，而第二環(huán)形層的外半徑r3，46為大約9.85μm。第二環(huán)形層14的寬度為大約1.3μm。第四纖芯層或第三環(huán)形層的相對(duì)折射率Δ4％為大約-0.1％。
對(duì)于具有多于一個(gè)環(huán)形層的分布，最外環(huán)形層被表征為從該纖芯層幾何中心的中線處畫(huà)出的半徑r4，48。通過(guò)將垂直線15和21之間的距離23分成兩半，確定幾何中心，其中垂直線15和21是從界定最外環(huán)形層的折射率分布中一半大小相對(duì)折射率點(diǎn)處畫(huà)出的。如上所述，從最負(fù)的Δ％所確定的水平線起測(cè)量大小。距離24是第三環(huán)形層的寬度。在實(shí)例1中，第三環(huán)形層的外半徑r4，48為17.43μm。
表1中給出了使用計(jì)算機(jī)模型計(jì)算的圖1中波導(dǎo)纖維的特性。
表1
在該實(shí)例中，有效面積為大約71μm2，銷釘陣列彎曲損耗為大約8.6dB，所得波導(dǎo)的衰減為大約0.208dB/km。
實(shí)例2圖2中顯示了新穎波導(dǎo)的另一實(shí)施例，它具有四個(gè)纖芯層，包括中心層20、第二纖芯層或第一環(huán)形層22、第三纖芯層或第二環(huán)形層24和第四纖芯層或第三環(huán)形層26。在該實(shí)例中，中心層20和第二環(huán)形層24具有正相對(duì)折射率，Δ1％和Δ3％分別為大約0.679％和大約0.4％。第一環(huán)形層22和第三環(huán)形層26具有負(fù)折射率，Δ2％和Δ4％分別為大約-0.075％和大約-0.1％。
使用圖1中的慣例計(jì)算第二實(shí)施例的半徑。中心層20的半徑50，r1為大約3.62μm。第一環(huán)形層22的外半徑52，r2為大約8.85μm。第二環(huán)形層的中心半徑54為大約9.5μm，而第二環(huán)形層24的外半徑56，r3為大約10.15μm。第三環(huán)形層的中心半徑r4，58為大約16.63μm。
表2列出了圖2中折射率分布所計(jì)算出的特性。
表2
在該實(shí)例中，有效面積為大約70μm2，銷釘陣列彎曲損耗為大約8.8dB，所得波導(dǎo)的衰減為大約0.200dB/km。
實(shí)例3本發(fā)明的另一實(shí)施例是如圖3所示的新穎波導(dǎo)，它具有三個(gè)纖芯層，包括中心纖芯或第一纖芯層30，第一環(huán)形層或第二纖芯層32、和第二環(huán)形層或第三纖芯層34。在該實(shí)例中，每個(gè)纖芯層都具有正的相對(duì)折射率。具體而言，中心纖芯層30具有正的折射率Δ1％，為大約0.88％，第一環(huán)形層32具有正的相對(duì)折射率為大約0.025％，第二環(huán)形層34具有正的相對(duì)折射率為大約0.4％。
根據(jù)上述慣例計(jì)算第三實(shí)施例中纖芯層的半徑。中心層30的外半徑r1，60為大約3.00μm。第一環(huán)形層32的外半徑r2，62為大約7.7μm。第二環(huán)形層的中心半徑64為大約8.2μm，外半徑r3，66為大約8.7μm。
表3列出了圖2中折射率分布所計(jì)算出的特性。
表3
在實(shí)例3中，有效面積為大約71μm2，銷釘陣列彎曲損耗為大約27dB，所得波導(dǎo)的衰減為大約0.202dB/km。
圖1、2和3的分布是分布組中的成員，該分布組顯示與表1、2和3中所示類似的性能。根據(jù)圖1、2和3并具有實(shí)質(zhì)類似功能參數(shù)的折射率分布組具有在各個(gè)范圍內(nèi)的相對(duì)折射率，在中心層中Δ1％為大約0.4％到大約0.9％，在第一環(huán)形層中Δ2％為大約-0.2％到大約0.1％，在第二環(huán)形層中Δ3％為大約0.2％到大約0.5％，在第三環(huán)形層中Δ4％為大約-0.2％到大約0％。在各個(gè)區(qū)域內(nèi)分布組中相應(yīng)的半徑為，r1為大約2.3μm到大約4μm，第二環(huán)形層的中心半徑為大約7.8μm到大約10μm。第二環(huán)形層的寬度在大約0.5μm到大約3.5μm的范圍內(nèi)。這些半徑還對(duì)應(yīng)于在大約22μm到大約35μm范圍內(nèi)的內(nèi)包層半徑。
使用本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員所知的制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明制造的光纖的折射率和截面分布。
對(duì)本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，不脫離以下權(quán)利要求書(shū)所定義本發(fā)明的精神或范圍，可以進(jìn)行對(duì)這里所述本發(fā)明較佳實(shí)施例的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，它包括纖芯區(qū)域，具有中心層、第一環(huán)形層、第二環(huán)形層和第三環(huán)形層，每個(gè)所述的纖芯層具有相對(duì)折射率百分比，以及內(nèi)半徑和外半徑；和包圍并接觸纖芯的包層，包層具有相對(duì)折射率百分比；以及其中每個(gè)纖芯層的相對(duì)折射率百分比和半徑都選自以下范圍中心層的相對(duì)折射率在大約0.4％到大約0.9％的范圍內(nèi)；第一環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約-0.2％到大約0.1％的范圍內(nèi)；第二環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約0.2％到大約0.5％的范圍內(nèi)；第三環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約-0.2％到大約0％的范圍內(nèi)；中心層的外半徑在大約2.3μm到大約4μm的范圍內(nèi)；第二環(huán)形層的中心半徑在大約7.8μm到大約10μm的范圍內(nèi)；和第二環(huán)形層的寬度在大約0.5μm到大約3.5μm的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，進(jìn)一步選擇相對(duì)折射率和半徑，以提供1560nm處在-1.0ps/nm-km到-3.0ps/nm-km范圍內(nèi)的負(fù)的總色散，以及光波導(dǎo)纖維內(nèi)的色散斜率小于大約0.1ps/nm2-km。
3.如權(quán)利要求2所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，色散斜率小于0.08ps/nm2-km。
4.如權(quán)利要求1所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，至少兩個(gè)非鄰接的纖芯層具有正的折射率，以及至少兩個(gè)非鄰接的纖芯層具有負(fù)的折射率。
5.如權(quán)利要求4所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，光纖的銷釘陣列彎曲損耗小于大約20dB，較佳地為大約8.6dB。
6.如權(quán)利要求5所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，光波導(dǎo)纖維的衰減小于大約0.25dB，較佳地為大約0.200dB。
7.如權(quán)利要求2所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，每個(gè)纖芯層的折射率從大約0％到大約0.9％。
8.如權(quán)利要求7所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，銷釘陣列彎曲損耗小于大約27dB。
9.如權(quán)利要求8所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，光波導(dǎo)纖維的衰減小于0.25dB/km，較佳地小于0.202dB。
10.如權(quán)利要求1所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，至少一個(gè)纖芯層具有負(fù)相對(duì)折射率。
11.如權(quán)利要求1所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，至少兩個(gè)非鄰接的纖芯層具有正的折射率，至少兩個(gè)非鄰接的纖芯層具有負(fù)的折射率。
12.一種單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，它包括纖芯區(qū)域，具有中心層、第一環(huán)形層、和第二環(huán)形層，每個(gè)所述的纖芯層具有正的相對(duì)折射率百分比，以及內(nèi)半徑和外半徑；和包圍并接觸纖芯的包層，包層具有相對(duì)折射率百分比；以及其中每個(gè)纖芯層的相對(duì)折射率百分比和半徑都選自以下范圍中心層的相對(duì)折射率在大約0.4％到大約0.9％的范圍內(nèi)；第一環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約-0.2％到大約0.1％的范圍內(nèi)；第二環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約0.2％到大約0.5％的范圍內(nèi)；中心層的外半徑在大約2.3μm到大約4μm的范圍內(nèi)；第三環(huán)形層的中心半徑在大約7.8μm到大約10μm的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求12所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，進(jìn)一步選擇相對(duì)折射率和半徑，以提供1560nm處在-1.0ps/nm-km到-3.0ps/nm-km范圍內(nèi)的總色散，以及光波導(dǎo)纖維內(nèi)的色散斜率小于大約0.1ps/nm2-km。
14.如權(quán)利要求13所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，色散斜率小于0.08ps/nm2-km。
15.如權(quán)利要求14所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，銷釘陣列彎曲損耗小于大約27dB。
16.如權(quán)利要求15所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，光波導(dǎo)纖維的衰減小于0.25dB/km，較佳地小于0.202dB。
17.如權(quán)利要求12所述的單模光波導(dǎo)纖維，其特征在于，光波導(dǎo)纖維的衰減小于0.25dB/km，較佳地小于0.202dB。
全文摘要
一種單模光波導(dǎo)纖維,它具有相當(dāng)大的有效面積、1560nm處的負(fù)總色散和較低的色散斜率,該光纖具有分層纖芯,該纖芯包括中心層(10)、第一環(huán)形層(12)、第二環(huán)形層(14)和第三環(huán)形層(16)。每個(gè)纖芯層具有相對(duì)折射率百分比,以及內(nèi)半徑和外半徑。從以下范圍中選擇每個(gè)纖芯層的相對(duì)折射率百分比和半徑:中心層的相對(duì)折射率在大約0.4%到大約0.9%的范圍內(nèi);第一環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約－0.2%到大約0.1%的范圍內(nèi);第二環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約0.2%到大約0.5%的范圍內(nèi);第三環(huán)形層的相對(duì)折射率在大約－0.2%到大約0%的范圍內(nèi);中心層的外半徑(40)在大約2.3μm到大約4μm的范圍內(nèi);第三環(huán)形層的中心半徑(44)在大約7.8μm到大約10μm的范圍內(nèi);第三環(huán)形層的寬度在大約0.5μm到大約3.5μm的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)G02B6/02GK1376273SQ00813365
公開(kāi)日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者李明軍 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司