專利名稱：：低彎曲損耗光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及具有低彎曲損耗的光纖。
背景技術(shù)：
：長(zhǎng)久以來(lái)都需要低彎曲損耗光纖，特別是需要用于所謂"接入"和光纖到府(FTTx)的光網(wǎng)中的光纖。在這些網(wǎng)絡(luò)中按以下方式配置光纖，即會(huì)導(dǎo)致通過(guò)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)發(fā)生彎曲損耗。一些應(yīng)用會(huì)對(duì)光纖造成物理?yè)p傷(例如急彎半徑、光纖壓縮等)從而導(dǎo)致彎曲損耗，這些應(yīng)用包括將光纖適配至分接光纜組件中、用工廠安裝終端系統(tǒng)(FITS)和膨脹圈分配光纜、位于連接饋送和分配纜的連接盒中的小彎曲半徑多端口、以及位于分配和分接纜之間的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)中的跳線。一般將光纖制成光纜，用緩沖管和/或基質(zhì)材料包圍一根光纖或一束光纖。例如，可以將一束共面的光纖包封在光纜的橡膠基質(zhì)中?？梢詫⒐饫w設(shè)置在松管中，松管電纜中的所述松管可以填充有凝膠之類的緩沖材料或者未經(jīng)填充。也可以通過(guò)將光纖包封在塑料層(例如由硬塑料層包圍的軟塑料層)中，對(duì)光纖進(jìn)行緊密地緩沖保護(hù)。制造光纜的其他方式是已知的。如本文所述，光纖的MAC數(shù)由1310納米處的模場(chǎng)直徑(單位是微米)除以光纖截止(根據(jù)2米試驗(yàn)測(cè)得，單位是微米)確定。參見例如Unger和WO01/27667。已知具有較低MAC數(shù)的光纖一般表現(xiàn)出較低的宏彎損耗。粗波分復(fù)用(CWDM)系統(tǒng)和應(yīng)用越來(lái)越多地在1310納米窗口、S波段、C波段和/或L波段中工作。在對(duì)光纖施以各種彎曲環(huán)境的光學(xué)系統(tǒng)中，例如接入以及FTTx光網(wǎng)適配，特別是在各1310納米窗口以及S、C和L波段中，低彎曲損耗是有利的。發(fā)明概述本文揭示了一種光波導(dǎo)纖維，其包括具有折射率分布的芯區(qū)、包覆芯區(qū)的最外層環(huán)狀包層區(qū)、第一涂層、以及第二涂層，所述第一涂層接觸并且包圍最外層環(huán)狀包層區(qū)，第一涂層的楊氏模量小于l.O兆帕、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于-25°C，所述第二涂層包圍第一涂層，第二涂層的楊氏模量大于1200兆帕。所述光纖的折射率分布使得MAC數(shù)不超過(guò)7.0、零色散波長(zhǎng)小于1450納米，1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗不超過(guò)5.0分貝/米。優(yōu)選所述第一涂層是一種第一可固化組合物的固化產(chǎn)物，所述第一可固化組合物包含低聚物和至少一種單體。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一可固化組合物中低聚物的總含量約為40-60重量％。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述初級(jí)可固化組合物中單體的總含量約為35-55重量％。在1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗優(yōu)選不超過(guò)2.0分貝/米。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1400納米的2米光纖截止。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1330納米的2米光纖截止。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得零色散波長(zhǎng)小于1325納米。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得零色散波長(zhǎng)為1300-1325納米。優(yōu)選所述折射率分布進(jìn)一步使得光纜的截止波長(zhǎng)小于1260納米。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得1310納米處的模場(chǎng)直徑小于9.0微米。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得1310納米處的模場(chǎng)直徑為8.2-9.0微米。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得1310納米處的模場(chǎng)直徑不超過(guò)8.6微米。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述折射率分布進(jìn)一步使得MAC數(shù)為6.2-7.0。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式，所述折射率分布進(jìn)一步使得MAC數(shù)不超過(guò)6.8。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，相對(duì)于最外層環(huán)狀包層區(qū)，芯區(qū)的相對(duì)折射率分布為非負(fù)的，優(yōu)選全部是非負(fù)的。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，相對(duì)于最外層環(huán)狀包層區(qū)，芯區(qū)的相對(duì)折射率分布中的至少一個(gè)片斷是負(fù)的。施加0.01個(gè)大氣壓的氫分壓至少144小時(shí)之后，所述光纖在1383納米處的最大氫誘導(dǎo)衰減變化優(yōu)選小于0.03分貝/千米。優(yōu)選所述光纖在1383納米處的光衰減高于1310納米處的光衰減，但數(shù)值相差不超過(guò)0.10分貝/千米；甚至更優(yōu)選在1383納米處的光衰減小于在1310納米處的光衰減。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，在1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗不超過(guò)1.0分貝/米。在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，在1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗不超過(guò)0.5分貝/米。本文還揭示了包括所述光纖的光纖帶，以及包括所述光纖的纖維光纜。優(yōu)選本文描述和揭示的光纖在約1260-1650納米之間的多個(gè)工作波長(zhǎng)窗口中具有合適的性能。更優(yōu)選本文描述和揭示的光纖在約1260-1650納米之間的多個(gè)波長(zhǎng)處具有合適的性能。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，本文描述和揭示的光纖是多窗口光纖，適合至少在1310納米窗口和1550納米窗口中工作。以下將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，這些實(shí)施方式的例子如附圖所示。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1-3顯示根據(jù)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的第一組優(yōu)選實(shí)施方式的折射率分布。圖4顯示根據(jù)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的第二組優(yōu)選實(shí)施方式的折射率分布。圖5顯示根據(jù)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的第三組優(yōu)選實(shí)施方式的折射率分布。圖6顯示根據(jù)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的第四組優(yōu)選實(shí)施方式的折射率分布。圖7顯示根據(jù)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的第五組優(yōu)選實(shí)施方式的折射率分布。圖8是本文揭示的光波導(dǎo)纖維的優(yōu)選實(shí)施方式的簡(jiǎn)化截面示意圖。圖9是本文揭示的光纖設(shè)置在聚丙烯管中時(shí)、于-4(TC、在1550納米和1625納米處的衰減對(duì)MAC數(shù)的示意圖。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式以下詳細(xì)說(shuō)明中列出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)按照以下說(shuō)明以及權(quán)利要求和附圖的描述實(shí)施本發(fā)明，這些其他特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。"折射率分布"是折射率或相對(duì)折射率與波導(dǎo)纖維半徑之間的關(guān)系。"相對(duì)折射率百分比"定義為△%=100X(ni2-n。2)/2rii2，其中m是i區(qū)中的最大折射率(除非另有指明)，n。是包層區(qū)的平均折射率。本文中使用A表示的"相對(duì)折射率"，其值的單位是"％"，除非另有指明。當(dāng)某區(qū)的折射率小于包層區(qū)的平均折射率時(shí)，則相對(duì)折射率百分比為負(fù)，表示為具有下降的區(qū)或下降的折射率。當(dāng)某區(qū)的折射率大于包層區(qū)的平均折射率時(shí)，則相對(duì)折射率百分比為正，可以說(shuō)該區(qū)為上升的或具有正的折射率。波導(dǎo)纖維的"色彌散(除非另有指明，本文中稱作"色散")"是材料色散、波導(dǎo)色散和模內(nèi)色散的總和。對(duì)于單模波導(dǎo)纖維，模內(nèi)色散為零。零色散波長(zhǎng)是色散值為零時(shí)的波長(zhǎng)。色散斜率是色散相對(duì)于波長(zhǎng)的變化率。"有效面積"由下式確定A有效2jt(/f2rdr)7(/f4rdr)，其中積分限為0到無(wú)窮大，f是與波導(dǎo)中傳播的光相關(guān)的電場(chǎng)的橫向分量。除非另有說(shuō)明，本文使用"有效面積"或"A，"表示波長(zhǎng)1550納米處的光學(xué)有效面積。術(shù)語(yǔ)"a曲線"表示相對(duì)折射率分布，以A(r)表示，其單位是"％"，其中，r是半徑，遵循以下等式△(r)=A(r0)(1-[Ir-r。l/(r「r。)r)，其中r。是A(r)為最大的點(diǎn)，n是A(rH為零的點(diǎn)，r的范圍是ri《r《rf，其中，A如上文所定義，ri是a曲線的起點(diǎn)，rf是a曲線的終點(diǎn)，a是指數(shù)(該指數(shù)為實(shí)數(shù))。使用PetermanII方法測(cè)量模場(chǎng)直徑(MFD)，其中，2w=MFD，w2=(2/f2rdr//[df/dr]2rdr)，積分限為O到無(wú)窮大。通過(guò)在規(guī)定試驗(yàn)條件下誘導(dǎo)衰減，可以度量波導(dǎo)纖維的彎曲性能。一種彎曲試驗(yàn)是側(cè)向載荷(lateralload)微彎曲試驗(yàn)。在所述"側(cè)向載荷"試驗(yàn)中，將規(guī)定長(zhǎng)度的波導(dǎo)纖維置于兩個(gè)平板之間。在一個(gè)平板上附加tt70金屬絲網(wǎng)。將已知長(zhǎng)度的波導(dǎo)纖維夾在平板之間，以30牛頓的作用力將平板按壓在一起，這時(shí)測(cè)量參比衰減(referenceattenuation)。然后向這兩個(gè)平板施加70牛頓的作用力，測(cè)量衰減的增加(單位是分貝/米)。衰減的增加為所述波導(dǎo)的側(cè)向載荷衰減。使用"針陣列"彎曲試驗(yàn)來(lái)比較波導(dǎo)纖維的相對(duì)抗彎曲性。進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)，測(cè)量基本沒有誘導(dǎo)彎曲損耗的波導(dǎo)纖維的衰減損耗。然后圍繞該針陣列編織波導(dǎo)纖維，再次測(cè)量衰減。由彎曲誘導(dǎo)的損耗是測(cè)得的兩個(gè)衰減之間的差值。所述針陣列是排列成單排、并且在平面上保持固定垂直位置的一組十個(gè)圓柱形針。針的間距為5毫米(中心距)。針的直徑為0.67毫米。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)施加足夠的張力，使波導(dǎo)纖維與針表面的一部分相一致。對(duì)于指定模式，"理論光纖截止波長(zhǎng)"或"理論光纖截止"或"理論截止"是指大于該波長(zhǎng)的導(dǎo)入光不能在該模式下傳播。數(shù)學(xué)定義參見SingleModeFiberOptics,Jeunhomme，第39-44頁(yè)，MarcelDekker，NewYork,1990，該文獻(xiàn)中將"理論光纖截止"描述為在該波長(zhǎng)下，模傳播常數(shù)等于外部包層中的平面波傳播常數(shù)。該理論波長(zhǎng)適用于無(wú)限長(zhǎng)度、完美筆直、沒有直徑變化的光纖。有效光纖截止小于理論截止，原因在于由彎曲和/或機(jī)械壓力誘導(dǎo)的損耗。在該上下文中，"截止"表示LP11和LP02模中較高的值。LP11和LP02在測(cè)量時(shí)一般是不加以區(qū)分的，但是在光譜測(cè)量中這兩者都明顯是階梯式的，即在比測(cè)得的截止值更長(zhǎng)的波長(zhǎng)處，在該模中沒有觀察到能量?？梢酝ㄟ^(guò)標(biāo)準(zhǔn)2米光纖截止試驗(yàn)F0TP-80(EIA-TIA-455-80)測(cè)量實(shí)際光纖截止，從而得出"光纖截止波長(zhǎng)"，也稱為"2米光纖截止"或"測(cè)得截止"。進(jìn)行F0TP-80標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，從而要么用受控量的彎曲去除較高階的模，要么相對(duì)于多模光纖對(duì)光纖的光譜響應(yīng)進(jìn)行歸一化。"光纜截止波長(zhǎng)"或"光纜截止"甚至低于測(cè)得的光纖截止，原因在于光纜環(huán)境中的彎曲程度和機(jī)械壓力較高?？梢杂肊IA-445纖維光學(xué)試驗(yàn)程序中所述的光纜截止試驗(yàn)來(lái)近似實(shí)際的光纜條件，該試驗(yàn)程序是EIA-TIA纖維光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中的一部分，EIA-TIA表示電子工業(yè)聯(lián)盟-通迅工業(yè)協(xié)會(huì)纖維光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，更常見稱為F0TP標(biāo)準(zhǔn)。光纜截止測(cè)量如EIA-455-170"CableCutoffWavelengthofSingle-modeFiberbyTransmittedPower"中所述，或稱為"FOTP-170"。除非另有指明，以LP01模報(bào)告光學(xué)性質(zhì)(例如色散、色散斜率等)。各波段、或工作波長(zhǎng)范圍、或波長(zhǎng)窗口可以定義如下"1310納米波段"為1260-1360納米；"E波段"為1360-1460納米；"S波段"為1460-1530納米；"C波段"為1530-1565納米;"L波段"為1565-1625納米;"U波段"為1625-1675納米。本文揭示的光纖的MAC數(shù)不超過(guò)7.0，零色散波長(zhǎng)小于1450，從而能提供理想的宏彎曲性能和色散特性。本文揭示了各種優(yōu)選的實(shí)施方式。表1列出光纖的說(shuō)明性的第一組優(yōu)選實(shí)施方式，實(shí)施例1-3。圖1-3示出對(duì)應(yīng)于實(shí)施例1-3的折射率分布，分別為曲線1-3。_表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2列出了對(duì)于實(shí)施例1-3的宏彎曲心軸翹曲彎曲損耗(wrapbendloss)、1310納米處的模場(chǎng)直徑、2米纖維截止值、以及計(jì)算的MAC數(shù)(1310納米處的MFD(單位是微米)除以纖維截止(單位是納米)乘以1000)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3列出了對(duì)于光纖實(shí)施例lA和lB(具有與實(shí)施例l-3類似的折射率分布)的宏彎曲心軸翹曲彎曲損耗、1310納米處的模場(chǎng)直徑、2米光纖截止、光纜截止值、以及計(jì)算的MAC數(shù)(1310納米處的MFD(單位是微米)除以光纖截止(單位是微米))。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例1-3和1A-1B說(shuō)明的光纖在1550納米處具有大于約60平方微米的光模有效面積，優(yōu)選為60-90平方微米，更優(yōu)選約為65-85平方微米。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，1550納米處的光模有效面積約為65-75平方微米。如圖1中所示，芯包括從中心線(ri)延伸至0.8微米半徑的中央?yún)^(qū)10、從0.8微米半徑延伸至3微米半徑的中間區(qū)20和從3微米半徑延伸至芯的外側(cè)極限Rs的外部區(qū)30。芯100到R芯結(jié)束，包層200從R;E開始。芯100的相對(duì)折射率分布A(r)包括中央?yún)^(qū)10、中間區(qū)20和外部區(qū)30的各相對(duì)折射率，分別為Ai(r)、A2(r)、A3(r)。優(yōu)選芯100具有整體為正的折射率。芯100包括位于r二0微米和rz3微米之間的最大相對(duì)折射率A^。A^大于0.40%。在—些優(yōu)選的實(shí)施方式中，么最*大于0.42%，在其他優(yōu)選的實(shí)施方式中，A帛大大于0.43%。優(yōu)選A最大大于0.40%且小于0.50%。中央?yún)^(qū)lO可以包括具有所謂中心線傾斜(dip)ll的相對(duì)折射率曲線，如圖1中所示，這可能是由一種或多種光纖制造技術(shù)產(chǎn)生的結(jié)果。但是，并不一定要求本文揭示的任何折射率曲線中都包括該中心線傾斜11，例如，Al(r)在整個(gè)中間區(qū)是基本恒定的。中間區(qū)20具有基本恒定的相對(duì)折射率分布，即，中間區(qū)內(nèi)任意兩個(gè)半徑處的相對(duì)折射率之間的差值小于0.02%，在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中為小于0.01%。A2(r=2微米)和A2(r=3微米)之間的差值的絕對(duì)值不超過(guò)0.01%。因此，中間區(qū)20的相對(duì)折射率分布是基本平坦的形狀。中間區(qū)20中各處的A2(r)都大于0.40%，在一些實(shí)施方式中為大于0.42%。芯100的外部區(qū)30的至少一部分包括從3微米半徑延伸至4微米半徑的a形狀的相對(duì)折射率A3(r)，優(yōu)選a在7和ll之間，甚至更優(yōu)選8和IO之間。與芯100的A^—半高度對(duì)應(yīng)的半徑處的相對(duì)折射率A(r)相切的切線在半徑RHH處與A^y。的軸相交。優(yōu)選Rhh大于4.50微米從而提供較低的彎曲損耗。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，Rhh大于4.50微米且小于5.0微米。外部區(qū)還可以包括a<1.0的a形狀的拖尾部分。拖尾部分37的徑向范圍(在本文定義的半徑RE處結(jié)束，此處A(r)小于0.0W)取決于制造光纖的方法。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，R芯小于8.0微米，優(yōu)選小于6.0微米。Rs優(yōu)選為4.50-8.0微米，更優(yōu)選為4.50-6.0微米。在一組優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)于從0.8微米到3.0微米的所有半徑，A(r)大于0.40%且小于0.50%，在3.5微米半徑處，△(r)大于0.30%且小于0.45%,在4.0微米半徑處，A(r)大于0.10%且小于0.40%，在4.5微米半徑處，△(r)大于0.02%且小于0.10%。在另一組優(yōu)選的實(shí)施方式中，對(duì)于從0.8微米到3.0微米的所有半徑，A(r)大于O.40%且小于0.45%,在3.5微米半徑處，A(r)大于0.35%且小于0.43%，在4.0微米半徑處，A(r)大于0.15%且小于0.35%，在4.5微米半徑處，A(r)大于0.02%且小于0.10%。本文還揭示了光纖的其他優(yōu)選實(shí)施方式，列于圖4-7中，對(duì)應(yīng)的計(jì)算值列于表4中，它們也提供了低MAC數(shù)和極佳的彎曲性能。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表4的實(shí)施例4說(shuō)明了第二組優(yōu)選的實(shí)施方式，其折射率分布中具有"臺(tái)基(pedestal)"50，優(yōu)選其A不超過(guò)0.1%，寬度不超過(guò)6微米，提供了較低的截止(2米截止和光纜截止)。圖4示出了實(shí)施例4的相應(yīng)折射率分布，曲線4。表4的實(shí)施例5說(shuō)明了第三組優(yōu)選的實(shí)施方式，其具有中心線傾斜11、位于0微米和2微米之間，優(yōu)選O微米和l微米之間的最大相對(duì)折射率局部峰，A值為0.50-0.60%、以及從2微米半徑到3微米半徑，優(yōu)選從2微米半徑到3.5微米半徑的基本恒定的A值，為0.30-0.40%，優(yōu)選為0.35-0.40%。所述折射率分布還可以具有"臺(tái)基"50，優(yōu)選其A值不超過(guò)O.1%，寬度不超過(guò)6微米。圖5示出實(shí)施例5的相應(yīng)折射率分布，曲線5。表5列出了對(duì)光纖實(shí)施例5A-5B(具有與實(shí)施例類似的折射率分布)測(cè)得的宏彎曲心軸翹曲彎曲損耗、1310納米處的模場(chǎng)直徑、2米光纖截止、光纜截止值、以及計(jì)算的MAC數(shù)(1310納米處的MFD(單位是微米)除以光纖截止(單位是納米)乘以1000)。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表4的實(shí)施例6說(shuō)明了第四組優(yōu)選的實(shí)施方式，其沒有中心線傾斜、在0微米和2微米之間，優(yōu)選在O微米和l微米之間，具有最大相對(duì)折射率的局部峰52，A值為0.50-0.60%、以及從2微米半徑到3微米半徑，優(yōu)選從2微米半徑到3.5微米半徑的基本恒定的A值，為O.30-0.40%，優(yōu)選為0.35-0.40%。該折射率分布還可以具有"臺(tái)基"50，優(yōu)選其A值不超過(guò)O.W，寬度不超過(guò)6微米。圖6示出實(shí)施例6的相應(yīng)折射率分布，曲線6。表4的實(shí)施例7說(shuō)明了第五組優(yōu)選的實(shí)施方式。圖7顯示了實(shí)施例7的對(duì)應(yīng)折射率分布，曲線7，其具有與圖1中所示實(shí)施方式類似的分布，但是還具有"臺(tái)基"50，對(duì)5微米半徑到6微米半徑的A值為0.02-0.07%，周圍是壓低區(qū)，從7微米半徑到9微米半徑的A值為0。/。到-0.1%。下陷區(qū)可以從6微米半徑橫跨至14微米半徑。對(duì)于本文揭示的光纖，在優(yōu)選實(shí)施方式中，在1550納米處的20毫米宏彎曲損耗小于5.0分貝/米，優(yōu)選小于2.0分貝/米，更優(yōu)選小于1.0分貝/米，最優(yōu)選小于O.50分貝/米。光纖截止(2米方法)小于1450納米，優(yōu)選小于1400納米，更優(yōu)選小于1350納米，最優(yōu)選小于1330納米。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，2米光纖截止為1290-1350納米。在1310納米處的模場(chǎng)直徑小于8.8微米，更優(yōu)選小于8.7微米。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，在1310納米處的模場(chǎng)直徑為8.2-8.6微米。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本文揭示的光纖包括1550納米處的K為270-330納米；零色散小于1340納米，優(yōu)選小于1325納米，更優(yōu)選為1270-1325納米；1310納米處的色散幅度小于3皮秒/納米-千米，更優(yōu)選小于1皮秒/納米-千米；1310納米處的色散斜率小于0.10皮秒/平方納米-千米。1550納米處的針陣列宏彎曲損耗小于5.0分貝，優(yōu)選小于2.0分貝，更優(yōu)選小于1.0分貝。在1550納米處的衰減(光譜)優(yōu)選小于0.24分貝/千米，更優(yōu)選小于0.23分貝/千米，還更優(yōu)選小于0.21分貝/千米。因此，本發(fā)明的光纖提供了良好的彎曲性能，而且提供了適合于在大于約1260納米的波長(zhǎng)下單模工作的截止波長(zhǎng)。在一些實(shí)施方式中，芯可以包括具有所謂中心線傾斜的相對(duì)折射率分布，這可能是由一種或多種光纖制造技術(shù)產(chǎn)生的結(jié)果。但是，在本文揭示的任何折射率分布中，該中心線傾斜是任選的。本文揭示的光纖包括芯和包層(或最外環(huán)狀包覆區(qū))，所述包層包圍芯并與芯直接相鄰。優(yōu)選芯由摻雜了鍺的氧化硅(即氧化鍺摻雜的氧化硅)構(gòu)成。本文揭示的光纖的芯中(特別是中心線處或靠近中心線處)可以單獨(dú)或組合采用除了鍺之外的摻雜劑，從而獲得需要的折射率和密度。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本文揭示的光纖的芯具有非負(fù)的折射率分布，更優(yōu)選為正的折射率分布，其中芯由包層包圍并與包層直接相鄰。優(yōu)選本文揭示的光纖從中心線到芯的外側(cè)半徑R^的折射率分布是非負(fù)的。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述光纖的芯中不包含會(huì)降低折射率的摻雜劑。優(yōu)選本文揭示的光纖能夠傳輸1260-1625納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光信號(hào)。優(yōu)選本文揭示的光纖是由氣相沉積法制造。甚至更優(yōu)選本文揭示的光纖由外部氣相沉積(OVD)法制造。因此，例如，宜使用已知的OVD沉積、固結(jié)和拉制技術(shù)來(lái)制造本文揭示的光波導(dǎo)纖維。還可以使用其他方法，例如改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積(MCVD)或氣相軸向沉積(VAD)或等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD)。因此，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)本文揭示的光波導(dǎo)纖維的折射率和截面分布，這些技術(shù)包括但并不限于OVD、VAD和MCVD法。圖8是本文揭示的光波導(dǎo)纖維300的示意圖(并非按比例繪制)，其具有芯100和外層環(huán)狀包層或外包層或包層200，所述包層200直接鄰接并包圍芯100。優(yōu)選包層中不含氧化鍺或氟摻雜劑。更優(yōu)選本文揭示的光纖的包層200是純的或基本純的氧化硅。包層200可以由沉積的包層材料組成(例如在沉積法中)，或者以?shī)A套形式提供(例如管棒光學(xué)預(yù)制裝置中的管)，或者以沉積材料和夾套的組合形式提供。包層200可以包含一種或多種摻雜劑。包層200由第一涂層P和第二涂層S包圍。通過(guò)包層200的折射率可以計(jì)算上文討論的相對(duì)折射率百分比。參見附圖，包層200折射率n。，包層200包圍芯，芯定義為具有A(r)=0%，用于計(jì)算光纖或光纖預(yù)制體的各部分或各區(qū)的折射率百分比。優(yōu)選本文即使的光纖具有氧化硅基的芯和包層。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，包層的外徑2*1約為125微米。優(yōu)選包層的外徑沿著光纖的長(zhǎng)度保持恒定。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，光纖的折射率具有徑向?qū)ΨQ性。優(yōu)選芯的外徑沿著光纖的長(zhǎng)度保持恒定。優(yōu)選有一個(gè)或多個(gè)涂層包圍包層并且與包層接觸。所述涂層優(yōu)選為聚合物涂層，例如是丙烯酸酯。優(yōu)選所述涂層的直徑在徑向方向以及沿著纖維的長(zhǎng)度保持恒定。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，涂層的外徑約為250微米。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于MAC數(shù)小于7.0并且零色散小于1450納米的纖維，將其配置在緩沖管中時(shí)，雖然較低MAC數(shù)的光纖的宏彎曲損耗較小，但是隨著MAC數(shù)的迅速減小，微彎曲損耗并沒有相應(yīng)地迅速減小。即，將光纖配置在緩沖管中時(shí)，當(dāng)MAC數(shù)較低時(shí)，相對(duì)于宏彎曲損耗，光纖仍然表現(xiàn)出較高的微彎曲損耗。圖9說(shuō)明了對(duì)于MAC數(shù)為5.8-7.2的光纖，將它們配置在聚丙烯緩沖管中，在-4(TC條件下，長(zhǎng)度為550米時(shí)，1550納米處(線350)和1625納米處(線360)的計(jì)算的宏彎曲損耗，以及1550納米處(線352)和1625納米處(線362)的宏彎曲加微彎曲損耗。在低溫下，微彎曲成為較重要的考慮因素，原因在于熱膨脹系數(shù)不匹配，例如緩沖管和光纖之間的熱膨脹系數(shù)不匹配。點(diǎn)353是MAC數(shù)約為6.17、具有已知的第一涂層和第二涂層的光纖，在1550納米處測(cè)量的誘導(dǎo)衰減，約等于0.08分貝。點(diǎn)363是MAC數(shù)約為6.17、具有已知的第一涂層和第二涂層的光纖，在1625納米處測(cè)量的誘導(dǎo)衰減，約等于O.15分貝。雖然已知MAC數(shù)較低的光纖的宏彎曲損耗較低，但是我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于MAC數(shù)較低的光纖，微彎曲損耗出乎意料地成為主導(dǎo)因素。我們還意外地發(fā)現(xiàn)，第一涂層和第二涂層的某種組合顯著改善了微彎曲性能，從而改善了整體彎曲性能，對(duì)于以這種方式配置的光纖尤為顯著。因此，本文揭示的光纖包括第一涂層P，該涂層接觸并包圍外部環(huán)狀包層區(qū)200，第一涂層P的楊氏模量小于l.O兆帕，優(yōu)選小于0.9兆帕，在優(yōu)選的實(shí)施方式中不超過(guò)0.8兆帕；本文揭示的光纖還包括第二涂層S，該涂層接觸并包圍第一涂層P，第二涂層S的楊氏模量大于1200兆帕，在優(yōu)選的實(shí)施方式中大于1400兆帕。在本文中，使用拉伸試驗(yàn)儀器(例如，SintechMTS拉伸試驗(yàn)儀，或英斯沖通用材料測(cè)試系統(tǒng)(INSTRONUniversalMaterialTestSystem))、在薄膜形狀的材料樣品上(厚度約為0.003-0.004"(76-102微米)，寬度約為1.3厘米)、用5.1厘米的計(jì)量長(zhǎng)度和2.5厘米/分鐘的測(cè)試速度，測(cè)量第一涂層的固化聚合物材料的楊氏模量、斷裂伸長(zhǎng)和抗拉強(qiáng)度。第一涂層P的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度宜低于經(jīng)過(guò)涂布的光纖的最低計(jì)劃使用溫度。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一涂層P的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于-25'C，更優(yōu)選低于-3(TC。第一涂層P的折射率宜高于光纖包層的折射率，使得能夠從光纖300的芯100去除錯(cuò)誤的光信號(hào)。例如，傳輸光纖的芯和包層對(duì)1550納米波長(zhǎng)的折射率值分別是1.447和1.436;這樣一來(lái)，理想的第一涂層P在1550納米的折射率大于1.44。在熱老化和水解老化過(guò)程中，第一涂層P應(yīng)當(dāng)保持與玻璃纖維充分的粘著性，而不能在進(jìn)行接合時(shí)從玻璃纖維上剝落。第一涂層P的厚度一般為25-50微米(例如約32.5微米)。第一涂層P可以作為液體施涂至光纖并且固化。第一涂層P優(yōu)選為第一可固化組合物的固化產(chǎn)物，所述組合物包含低聚物和至少一種單體。用于形成第一涂層的第一可固化組合物還可以包含光引發(fā)劑、抗氧化劑以及本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他添加劑。第一可固化組合物中低聚物的總含量約為5-95重量％，優(yōu)選約為25-75重量％，在某些優(yōu)選的實(shí)施方式中約為40-60重量％。對(duì)第一可固化組合物中單體組分的選擇一般是要與低聚物相容，從而提供低粘度的制劑，并且提高第一涂層的折射率。第一可固化組合物中單體的總量約為5-95重量％，優(yōu)選約為25-65重量％,在某些優(yōu)選的本發(fā)明實(shí)施方式中約為35-55重量％。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一涂層P包含52重量y。的BR3741(低聚物，從保馬特制品公司(BomarSpecialtyCo.)獲得)、41.5重量％的Photomer4003(單體，從康尼斯(Cognis)獲得)、5重量。/。的ToneM-100(單體，從道爾化學(xué)品(DowChemical)獲得)、1.5重量％的Irgacure819(光引發(fā)劑，從氣巴特制化學(xué)品(CibaSpecialtyChemical)獲得)、1pph的(3-丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅垸(增粘劑，從吉萊斯特有限公司(GelestIncorporated)獲得)、1pph的Irganox1035(抗氧化劑，從氣巴(Ciba)獲得)、以及0.03pph的季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)(穩(wěn)定性添加劑，從阿道克(Aldrich)獲得)。第一涂層的這種優(yōu)選實(shí)施方式的楊氏模量約為1500兆帕，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為55°C。第二涂層S由固化的聚合物材料形成，厚度一般為20-35微米(例如約為27.5微米)。第二涂層S宜具有足夠的剛性以保護(hù)光纖，第二涂層S也是足夠韌性的，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行加工、彎曲或纏繞，第二涂層S的粘性較低以便于操作并且防止在線軸上鄰接的繞巻彼此粘著，第二涂層S能耐受水和化學(xué)品(例如光纜的填充化合物)，第二涂層S對(duì)其施涂的涂層(例如第一涂層)具有足夠的粘性。雖然圖8中所示的第二涂層S直接施涂于第一涂層上，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，可以在第一涂層P和第二涂層S之間沉積一個(gè)或多個(gè)中間涂層。涂布的光纖300的第二涂層S優(yōu)選由延展性至少約為275微米的固化的聚合物材料形成。用于本發(fā)明光纖第二涂層中的固化的聚合物材料優(yōu)選是第二可固化組合物的固化產(chǎn)物，所述組合物包含低聚物和至少一種單體。所述可固化組合物中的低聚物為固化的聚合物材料提供高延展性和高楊氏模量。第二次可固化組合物還包含一種或多種單體，這些單體具有選定的反應(yīng)性末端，從而與低聚物的反應(yīng)性末端發(fā)生反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)化率大于約80%的獨(dú)立單體比轉(zhuǎn)化率較低的單體更為有利。在可固化組合物中，具有低轉(zhuǎn)化率的單體的引入程度取決于需要的固化的聚合物材料的具體要求。一般來(lái)說(shuō)，較高的轉(zhuǎn)化率將制得強(qiáng)度較高的固化產(chǎn)物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二涂層S包含10重量y。的KWS4131(低聚物，從保馬特制品公司獲得)、82重量％的Photomer4028(單體，從康尼斯獲得)、5重量％的Photomer3016(單體，從康尼斯獲得)、1.5重量％的LucerinTP0(光引發(fā)劑，從BASF獲得)、1.5重量％的Irgacure184(光引發(fā)劑，從紐約州荷桑的氣巴特制化學(xué)品(CibaSpecialtyChemical(Hawthorne,NY))獲得)、0.5pph的Irganoxl035(抗氧化劑，從氣巴獲得)。第二涂層的這種優(yōu)選實(shí)施方式的楊氏模量約為1500兆帕，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約為55°C。關(guān)于合適的第一涂層和第二涂層的其他描述可參見PCT公布W02005/010589,該文獻(xiàn)通過(guò)參考全文結(jié)合于此。圖9中的點(diǎn)354表示MAC數(shù)約為6.07、具有本文所述優(yōu)選實(shí)施方式的第一涂層和優(yōu)選實(shí)施方式的第二涂層的光纖在1550納米處的測(cè)得的誘導(dǎo)衰減，其中，點(diǎn)354纖維的誘導(dǎo)衰減等于約0.0008分貝。圖9中的點(diǎn)364表示MAC數(shù)約為6.07、具有本文所述優(yōu)選實(shí)施方式的第一涂層和優(yōu)選實(shí)施方式的第二涂層的光纖在1625納米處的測(cè)得的誘導(dǎo)衰減，點(diǎn)364的衰減約等于0.01分貝。因此，對(duì)于MAC數(shù)約為6.2的光纖，在1550納米處，整體彎曲誘導(dǎo)衰減從約0.08分貝(點(diǎn)353)降低到約0.0008分貝(點(diǎn)354)，在1625納米處，整體彎曲誘導(dǎo)衰減從約0.15分貝(點(diǎn)363)降低到約0.01分貝(點(diǎn)364)，其中，微彎曲損耗分量顯著降低。這些結(jié)果并不限于聚丙烯緩沖管中的配置，而是可以應(yīng)用于其他材料，例如高密度聚乙烯。優(yōu)選本文揭示的光纖具有低0H含量，優(yōu)選其衰減曲線在特定波長(zhǎng)區(qū)中表現(xiàn)出相對(duì)低的水峰或沒有水峰，尤其是在E波段中。制造低水峰光纖的方法參見PCT申請(qǐng)公開第W000/64825、W001/47822、和W002/051761號(hào)，這些文獻(xiàn)的內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。本文揭示的光纖優(yōu)選在1383納米的光衰減(光譜)大于1310納米的光衰減的數(shù)值不超過(guò)0.10分貝/千米，更優(yōu)選在1383納米處的光衰減不超過(guò)1310納米處的光衰減。本文揭示的光纖在經(jīng)歷了氫氣氛(例如O.Ol個(gè)大氣壓的氫分壓，至少144小時(shí))之后，優(yōu)選其在1383納米處的最大氫誘導(dǎo)衰減變化小于0.03分貝/千米。低水峰一般提供較低的衰減損耗，尤其是對(duì)約1340-1470納米之間的傳輸信號(hào)。而且，低水峰還提供了與光纖光學(xué)偶聯(lián)的泵浦光發(fā)射器件改善的泵浦效率，所述泵浦光發(fā)射器件例如是拉曼泵浦或拉曼放大器，它們可以在一種或多種泵浦波長(zhǎng)下工作。優(yōu)選拉曼放大器在一種或多種波長(zhǎng)下泵浦，所述波長(zhǎng)比任何需要的工作波長(zhǎng)或波長(zhǎng)區(qū)低約100納米。例如，可以用拉曼放大器以約1450納米的泵浦波長(zhǎng)，對(duì)攜帶約1550納米波長(zhǎng)的工作信號(hào)的光纖進(jìn)行泵浦。因此，在約1400-1500納米波長(zhǎng)區(qū)中較低的光纖衰減將降低泵浦衰減并且提高泵浦效率，例如基于泵浦功率(mW)的增益，尤其是對(duì)約1400納米的泵浦波長(zhǎng)。本文揭示的光纖表現(xiàn)出低PMD值，尤其是用OVD法制造的光纖。對(duì)于本文揭示的光纖，光纖自旋也會(huì)降低PMD值。應(yīng)當(dāng)理解，以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言僅僅是示范性的，意圖為理解本發(fā)明的性質(zhì)和特征提供概要，本發(fā)明由權(quán)利要求確定。通過(guò)附圖能進(jìn)一步理解本發(fā)明，附圖結(jié)合進(jìn)說(shuō)明書并且作為說(shuō)明書的組成部分。說(shuō)明本發(fā)明不同特征和實(shí)施方式的附圖以及對(duì)它們進(jìn)行的描述是對(duì)本發(fā)明原理和工作的說(shuō)明?？梢栽诓槐畴x由所附權(quán)利要求確定的本發(fā)明原理或范圍的情況下，對(duì)本文所述的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行各種修改，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。權(quán)利要求1.一種光纖，其包括具有折射率分布的芯區(qū)；包圍所述芯區(qū)的最外環(huán)狀包層區(qū)；第一涂層，其接觸并且包圍最外環(huán)狀包層區(qū)，第一涂層的楊氏模量小于1.0兆帕、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于-25'C;第二涂層，其包圍第一涂層，第二涂層的楊氏模量大于1200兆帕；其中，所述折射率分布提供不大于7.0的MAC數(shù)，小于1450納米的零色散波長(zhǎng)，1550納米處的20毫米直徑的彎曲損耗不超過(guò)5.0分貝/米。2.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述第一涂層是第一可固化組合物的固化產(chǎn)物，所述第一可固化組合物包含低聚物和至少一種單體。3.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述第一可固化組合物中低聚物的總含量約為40-60重量％。4.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述第一可固化組合物中單體的總含量約為35-55重量％。5.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，在1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗不超過(guò)2.0分貝/米。6.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1400納米的2米光纖截止。7.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1330納米的2米光纖截止。8.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1325納米的零色散波長(zhǎng)。9.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供1300-1325納米的零色散波長(zhǎng)。10.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于1260納米的光纜截止。11.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供小于9.0微米的1310納米處的模場(chǎng)直徑。12.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供為.8.2-9.0微米的1310納米處的模場(chǎng)直徑。13.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供不大于8.6微米的1310納米處的模場(chǎng)直徑。14.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，所述折射率分布進(jìn)一步提供為6.2-7.0的MAC數(shù)。15.如權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于，芯相對(duì)于最外環(huán)狀包層區(qū)的相對(duì)折射率分布為非負(fù)的。16.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述光纖處于0.01個(gè)大氣壓的氫分壓下至少144小時(shí)之后，在1383納米處的最大氫誘導(dǎo)衰減變化小于0.03分貝/千米。17.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，所述光纖在1383納米的光衰減大于在1310納米的光衰減，相差不超過(guò)O.10分貝/千米。18.如權(quán)利要求l所述的光纖，其特征在于，1550納米處的20毫米直徑彎曲損耗不超過(guò)O.05分貝/米。19.一種光纖帶，其包括如權(quán)利要求1所述的光纖。20.—種光纜，其包括如權(quán)利要求1所述的光纖。全文摘要同時(shí)具有低宏彎曲損耗和低微彎曲損耗的光纖。所述光纖的MAC數(shù)小于7.0，零色散波長(zhǎng)小于1450納米。所述光纖宜包括第一涂層和第二涂層。所述第一涂層的楊氏模量小于1.0兆帕，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于-25℃。所述第二涂層包圍第一涂層，第二涂層的楊氏模量大于1200兆帕。在1550納米處由20毫米直徑彎曲試驗(yàn)測(cè)得的宏彎曲損耗不超過(guò)5.0分貝/米。還揭示了包括所述光纖的光纖帶和光纜。文檔編號(hào)G02B6/14GK101313237SQ200680043877公開日2008年11月26日申請(qǐng)日期2006年9月14日優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日發(fā)明者S·K·米斯拉,S·R·別克漢姆,S·S·羅森布倫姆申請(qǐng)人:康寧股份有限公司