專利名稱：：光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，并且更具體地涉及具有由于受激布里淵散射(stimulatedBrillouinscattering,SBS)引起的降低的損耗以及降低的彎曲和微彎損耗的光纖。
背景技術(shù)：
：光纖的折射率分布是作為光纖半徑的函數(shù)的折射率值的圖形表示。在標準方式中，橫軸表示到光纖中心的距離r,而縱軸表示纖芯的折射率與光纖包層的折射率之間的差。因此，針對具有臺階、梯形、拋物線或三角形形狀的圖形表示，相應地將光纖折射率分布稱為"臺階"、"梯形"、"拋物線"或"三角形，，。這些曲線通常是光纖的理論形狀或基準折射率分布的表示，光纖制造約束可能導致稍有差異的形狀。光纖典型地包括光學纖芯和光學包層，光學纖芯的功能是傳輸光信號并可能放大光信號，而光學包層的功能是把光信號限制在纖芯內(nèi)。為此目的，纖芯的折射率nc和外包層的折射率ng總是n^ng。如公知的那樣，在單模光纖中光信號的傳播分成在纖芯中的引導的主導模式和通過整個纖芯-包層中一定距離的引導的次要模式，其被稱為包層模式。光纖是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件。運營商一直在關(guān)注著在限制光纖的老化和損耗同時，提高沿光纖傳輸?shù)墓夤β省３鲇谶\銷原因，運營商關(guān)注著減少不同類型的光纖的數(shù)目并且愿意使用相同類型的光纖作為饋線和終端光纖以及作為線路光纖。終端光纖需要具有低的彎曲靈敏度，因為它們通常在其安裝中呈現(xiàn)小的彎曲半徑，而饋線光纖需要具有降低的布里淵散射，因為它們將高輸入功率分布到傳輸系統(tǒng)。如所知的，將這樣的光纖用于通信應用的一個限制是布里淵散射(SBS)引起的損耗。SBS是構(gòu)成光纖的玻璃基體的聲子與光子的相互作用引起的光學非線性。SBS限制了光纖傳輸系統(tǒng)的最大光功率通過量；當輸入功率提高到高于已知的布里淵閾值時，可以沿著光纖傳輸?shù)墓β蔬_到上限。對光纖的任何額外的輸入功率由于與聲子的相互作用而在后向方向上散射，而不是如較高的功率信號那樣在前向發(fā)送方向上傳播。因此，SBS如它被稱為的那樣降低了接收而且，以越來越高的數(shù)據(jù)率在越來越長的距離上越來越多地使用光放大器、固態(tài)Nd:YAG激光器，共同作用導致加劇了SBS。文獻中建議的用于提高布里淵閾值的技術(shù)減小了SBS的不利影響，并且例如通過對源的光子能量譜或玻璃的光子能量譜進行擴展來降低相互作用的效率，從而提高了光纖的功率處理能力。自發(fā)布里淵譜寬度的擴展將提高布里淵閾值。這可以通過進行布里淵頻率偏移以在光纖截面中或沿著光纖長度發(fā)生變化來實現(xiàn)。EP-A-0839770提出調(diào)整沿光纖的牽引張力以抑制SBS,而不會顯著改變光纖損耗或色散因子。JP-A-09-311231提出通過變化背景氟濃度來改變沿光纖(軸向)長度的折射率分布。WO-A-2004/027941提出通過應用紫外線輻射或通過熱處理來改變沿光纖長度的折射率分布。JP-A-09-048629公開了一種光纖，包括纖芯區(qū)域，其中鍺摻雜從中心部分向外周遞減并且氟摻雜從外周向中心部分遞減。由此均勻地調(diào)節(jié)光纖橫截面中的玻璃粘性以防止在光纖牽引期間的殘留應力。JP-A-09-218319公開了一種具有降低的布里淵散射的光纖。纖芯直徑在光纖的縱向發(fā)生變化，并且包括用以提高折射率和降低縱向聲波的速度的第一摻雜、以及用于降低折射率和降低縱向聲波的第二摻雜。US-A-2002/0118935提出了一補圍繞光學包層的不規(guī)則涂層，其在長度方向發(fā)生變化，以便改變聲波的模式分布。N.Yoshizawa等人于1993年在IEEEJLT，巻ll,No10，第1518-1522頁中的"StimulatedBrillouinScatteringsuppressionbymeansofapplyingstraindistributiontofiberwithcabling"，提出將光纖繞著中心桿進行纏繞以引入應力來改變聲子的能量分布。改變沿光纖軸向的折射率以及緊密光纖纏繞的一些缺點包括沿著光纖長度的不均勻的光纖特性(接頭特性、拉曼增益、截止波長)、以及增大的影響光纖壽命的疲勞。US-A-6542683提出通過提供一種光纖纖芯來擴展參與SBS光子的能量譜，該光纖纖芯包括交替的、改變摻雜的玻璃層，其導致不均勻的熱膨脹和粘性分布，這在光纖截面中引起殘留的永久非均勻應力。至少兩層不同熱膨脹系數(shù)(CTE)和粘性系數(shù)在光纖截面中產(chǎn)生應力變化，其接著產(chǎn)生布里淵頻率移動變化，并且因此該模式的線寬增加。交替層中的CTE和粘性控制難以實現(xiàn)，并且用以獲得在纖芯氣的摻雜層和非摻雜層的預制件的制造工藝需要昂貴的設(shè)備。而且，只要摻雜纖芯，光纖損耗都增大，尤其是當摻雜濃度具有銳變時。這樣的銳變將在其界面引入石圭網(wǎng)絡(luò)缺陷(silicanetworkdefect)，引起增大的光纖吸收損耗和降低的老化性能。US-A-6587623提出控制聲波以在光纖纖芯中很差地引導聲波，從而降低光子-光子的交互作用，并且因此降低SBS影響。然而，這樣的光纖難以獲得，因為光纖折射率分布必須同時實現(xiàn)好的光引導和差的聲引導。在優(yōu)化SBS影響的工作中，可預料到光傳輸特性的缺陷。J.Botineau等人于1995年11月9曰在ElectronicsLetters,Vol.31,No.23中的"EffectivestimulatedBrillouingaininsinglemodeopticalfibers"中確定相比于臺階折射率分布，梯形折射率分布光纖允許獲得較高布里淵閾值。然而，對于特定的通信應用，梯形分布形狀可能最適合的。US-A-2004/0218882公開了一種具有高SBS閾值的光纖。纖芯包括具有特定摻雜方案的三個區(qū)域。然而，對于特定的通信應用，此文獻中公開的光纖折射率分布不是最適合的。針對不同制造商的光系統(tǒng)之間的兼容性的需求，國際電信聯(lián)盟(ITU)已經(jīng)公開了稱為ITU-TG.652的標準，標準單模光纖(SSMF)必須滿足該標準。徑(MFD)的范圍為[8.6-9.5jim];電纜布線(cabling)截止波長最大為1260nm;標為X。的色散消除波長的范圍為[1300-1324nm];色散斜率最大為0.092ps/nm2-km。常規(guī)地，電纜布線截止波長被測量為這樣的波長，其中該波長的光信號在光纖上傳播22米之后不再是單模的，例如由國際電工委員會的子委員會86A基于標準IEC60793-1-44所定義的那樣。提高SBS閾值的工作不應該導致超出G.652標準。而且，傳輸光纖中的高光功率存在風險，會毀壞光纖涂層并且因此無論是否存在彎曲都加速光纖的老化。降低具有高布里淵閾值的光纖的彎曲靈敏度將降低高功率應用的老化問題。另外，如上文指出的那樣，運營商也愿意降低光纖的彎曲靈敏度，以便用作終端光纖。用于降低損耗的典型解決方案是影響MAC值。對于給定的光纖，所謂的MAC值被定義為光纖在1550nm處的模場直徑與有效截止波長XCeff的比率。常規(guī)地，有效截止波長被測量為這樣的波長，其中該波長的光信號在光纖上傳播2米之后不再是單模的，例如由國際電工委員會的子委員會86A基于標準IEC60793-1-44所定義的那樣。MAC值被用于評價光纖性能，特別是用于找到模場直徑、有效截止波長和彎曲損耗之間的折衷。圖1示出了申請人的實驗結(jié)果，給出了在彎曲半徑為15mm的情況下在波長1625nm處標準SSMF光纖中的彎曲損^4目對于波長1550nm處的MAC值的關(guān)系?？梢钥闯鯩AC值影響光纖的彎曲損耗，并且通過降低MAC值可以降低這些彎曲損耗。然而，通過降低模場直徑和/或通過提高有效截止波長來降低MAC值可能導致超出G.652標準，使得光纖在商業(yè)上與一些傳輸系統(tǒng)不兼容。對于旨在針對單接入光纖的光纖應用而言，在降低彎曲損耗并提高SBS閾值的同時注意G.652標準是一個真正的3兆戰(zhàn)，其中該單接入光纖將被同時用在長距離傳輸系統(tǒng)和光纖到戶(FTTH)或光纖到路邊(FTTC)系統(tǒng)中。S.Matsuo等人在OFC，04Proceedings,paperTH13(2004)發(fā)表的"Bend-InsensitiveandLowSplice-LossOpticalFiberforIndoorWiringinFTTH"描述了針對單模光纖(SMF)的折射率分布，其能夠降低彎曲損耗。然而，該光纖表現(xiàn)出的色散在10.2ps/nm-km與14.1ps/nm-km之間，其超出了G.652標準。S.Matsuo等人于2005年5月在IEICETrans.Electron.Vol.E88-C，No.5發(fā)表的"Lowbendinglossandlowsplicelosssinglemodefibersemployingatrenchprofile"描述了一種光纖，其具有中央纖芯、第一內(nèi)包層和溝道。該文獻中描述的一些光纖示例還滿足G.652標準的準則。I.Sakabe等人在53rdIWCSProceedings,pp.112-118(2004)發(fā)表的"EnhancedBendingLossInsensitiveFiberandNewCablesforCWDMAccessNetworks"提出減小模場直徑以降低彎曲損耗。然而，該模場直徑的減小導致超出了G.652標準。K.Bandou等人在53rdIWCSProceedings,pp.119-122(2004)發(fā)表的"DevelopmentofPremiseOpticalWiringComponentsUsingHole-AssisedFiber"提出商業(yè)使用。T.Yokokawa等人在53rdIWCSProceedings,PP.150畫155(2004)發(fā)表的"Ultra-LowLossandBendInsensitivePure-Silica-CoreFiberComplyingwithG.652C/DanditsApplicationstoaLooseTubeCable"提出了一種純二氧化硅芯光纖PSCF,其具有降低的傳輸損耗和彎曲損耗，但是減小的模場直徑超出了G.652標準。US-A-6771865描述了具有降低的彎曲損耗的傳輸光纖的折射率分布。該光纖具有纖芯、環(huán)形內(nèi)包層和光學外包層。環(huán)形包層摻雜有鍺和氟。該文獻中給出的信息不能夠確定該光纖是否滿足G.652標準規(guī)定的準則。US-A-4852968描述了具有降低的彎曲損耗的傳輸光纖的分布。然而，該光纖具有的色散不滿足標準G.652的準則；G.652標準要求在1300nm與1324nm之間的波長處消除色散，但是在US4852962中描述的光纖表明在1400nm與1800nm之間的波長處消除了色散。WO-A-2004/092794描述了具有降低的彎曲損耗的傳輸光纖的折射率分布。該光纖具有中央纖芯、第一內(nèi)包層、第二下陷型內(nèi)包層和光學外包層。該文獻中描述的一些光纖示例還滿足G.652標準的準則。該文獻中描述的光纖通過汽相軸向沉積(VAD)或化學汽相沉積(CVD)來制造。然而，該文獻中描述的光纖沒有提及微彎損耗和布里淵散射的問題。因此，需要一種可能滿足G.652標準的準則的傳輸光纖，即其可以在FTTH類型的傳輸系統(tǒng)中得到商業(yè)使用，并且該光纖同時表現(xiàn)出降低的彎曲損耗和微彎損耗以及提高的受激布里淵散射閾值。這樣的光纖可以用作單接入光纖，即用于長距離傳輸應用的線路光纖和FTTH應用中的饋線光纖或終端光纖。因此，需要一種光纖，其具有降低的彎曲損耗和提高的布里淵閾值，而不改變光纖傳輸特性，即不改變光纖折射率分布并且只具有有限的光纖損耗增加。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明提出一種光纖，其包括纖芯，具有半徑rl,包括至少兩種纖芯摻雜，其中該纖芯具有與光學外包層的折射率差An,;第一內(nèi)包層，具有半徑r2以及與外包層的折射率差An2;第二下陷型內(nèi)包層，具有半徑r3以及與外包層的折射率差△n3,該折射率差An3小于-3x1(T3;其中至少一種纖芯摻雜的徑向濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)地變化。根據(jù)實施例，本發(fā)明的光纖可以包括下述附加特征的一個或多個所述至少兩種纖芯摻雜中的每一種的徑向濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)地變化；至少一種纖芯摻雜濃度的徑向變化使得其一階導數(shù)與光纖中傳輸?shù)墓庑盘柕膹较蚬β什糠諴(r)成比例；光纖在波長1550nm處具有等于或大于lOOMHz的自發(fā)布里淵譜寬度；至少一種纖芯摻雜濃度的變化對應于大于或等于1x10—3的折射率變化；該至少兩種纖芯摻雜從包括Ge、F、P、Al、Cl、B、N和堿金屬的組中選擇；所述纖芯摻雜之一是鍺(Ge),其濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在lwt。/。到20wt。/。的范圍內(nèi)；所述纖芯摻雜之一是氟(F),其濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在0.3wt。/。到8wt。/。的范圍內(nèi)；所述纖芯摻雜之一是磷(P)，其濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在lwt。/。到10wt。/。的范圍內(nèi)；該第二下陷型內(nèi)包層包括鍺，其徑向濃度基于構(gòu)成第二下陷型內(nèi)包層的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在0.5wt。/o與7wt。/o之間；該第二內(nèi)包層與外包層的折射率差大于-15x10-3;光纖在波長1550nm處具有的有效面積大于或等于50pm2;光纖在波長1550nm處的衰減小于或等于0.3dB/km;光纖在波長1625nm處具有的圍繞15mm的彎曲半徑繞10圏的彎曲損耗等于或小于O.ldB,圍繞10mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損耗等于或小于0.2dB,并且圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圏的彎曲損耗等于或小于0.5dB;光纖在波長1550nm處具有的圍繞15mm的彎曲半徑繞10圏的彎曲損耗等于或小于0.02dB，圍繞10mm的彎曲半徑繞1圏的彎曲損耗等于或小于0.05dB,并且圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損耗等于或小于0.2dB;直至波長1625nm,該光纖都具有由所謂的固定直徑纜盤(fixeddiameterdrum)方法所測量的等于或小于0.8dB/km的孩i彎損耗。本發(fā)明還涉及光模塊或存儲盒，其包括容納根據(jù)本發(fā)明的光纖的至少纏繞部分的外殼。根據(jù)實施例，在本發(fā)明的光模塊或存儲盒中，以小于15mm或小于10mm的彎曲半徑來纏繞光纖。本發(fā)明還涉及光纖到戶(FTTH)或光纖到路邊(FTTC)光系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的至少一個光模塊或至少一個存儲盒。通過閱讀本發(fā)明的實施例以及作為示例給出的描述并且參考附圖，本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點將變得更清楚，在附圖中圖1是示出在彎曲半徑為15mm的情況下在波長1625nm處標準SSMF光纖中的彎曲損耗相對于波長155Onm處的MAC值的關(guān)系的圖示，在先前已經(jīng)進行了描述；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的單模光纖的標稱(nominal)分布的圖示；圖3a是根據(jù)本發(fā)明的示例的光纖的基準折射率分布的圖形表圖3b是圖3a的光纖中鍺摻雜濃度的圖形表示；圖3c是圖3a的光纖中氟摻雜濃度的圖形表示；圖4是示出四種不同類型的光纖的色散特性的圖示。具體實施例方式本發(fā)明的光纖包括中央纖芯區(qū)域和包層區(qū)域，在中央纖芯區(qū)域中待傳輸?shù)墓庑盘柋灰龑?，包層區(qū)域用于將光信號限制在纖芯中。包層區(qū)域包括第一內(nèi)包層、下陷型溝道(或第二下陷型內(nèi)包層)和外包層。下陷型溝道與外包層的折射率差小于-3x10_3,并且可以達到畫15xl(T3。根據(jù)本發(fā)明，光纖的纖芯區(qū)域包括至少兩種摻雜，其濃度在纖芯區(qū)域的整個半徑上連續(xù)發(fā)生變化。第一摻雜(鍺)的變化由第二摻雜(氟)的變化來補償，以得到纖芯區(qū)域的預定折射率分布。纖芯區(qū)域沿光纖縱向保持均勻，即在光纖的縱向上摻雜濃度是恒定的。光纖具有根據(jù)取決于應用的參數(shù)所限定的給定折射率分布，其中該參數(shù)即模場直徑、色散參數(shù)、有效截止波長、有效面積。光纖特別是光纖纖芯中徑向上摻雜濃度的變化允許擴展布里淵i普并且由此提高布里淵閾值。平滑的摻雜變化保證了針對不同摻雜濃度的均勻模式功率重新分配，并且限制了光纖損耗。使用至少兩種摻雜允許獲得針對光纖的給定折射率分布，并且降低了SBS降低對光纖的其他光參數(shù)的影響，特別是對模場直徑和色散參數(shù)的影響。這樣的光纖的折射率分布滿足先前定義的G.652標準。參考圖2，其示出了本發(fā)明的實施例的標稱折射率分布，本發(fā)明的單模傳輸光纖包括中央纖芯，其與外包層的折射率差為An,;第一內(nèi)包層，其與外包層的折射率差為An2;以及下陷型溝道，其與外包層的折射率差為An3。纖芯的寬度由其半徑n限定，包層的寬度由其各自的外徑。和r3限定。為了限定針對光纖的標稱折射率分布，通常采用外包層的折射率作為基準。中央纖芯的折射率值和包層的折射率值被給定為折射率差An,，2,3。通常外包層由硅形成，但是可以對該外包層進行摻雜以便增大或減小其折射率，例如以便改變信號傳播特性。因此，可以使用積分來限定光纖的折射率分布的每個截面，其中該積分將折射率的變化與每個光纖截面的半徑相關(guān)聯(lián)。因此可以針對光纖限定三個積分，其表示纖芯表面In第一內(nèi)包層的表面12,和第二下陷型內(nèi)包層的表面13。表述"表面，，不應從幾何上進行解釋，而是對應于考慮了兩個維度的值。這三個積分可以表述如下<<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage15</formula>下面的表1給出了半徑和折射率差的極限值以及積分I!的極限值，要求這些極限值使得光纖表現(xiàn)出降低的彎曲損耗和微彎損耗，同時滿足標準G.652針對傳輸光纖的光傳輸準則。表中給出的值是光纖的標稱分布。表1<table>complextableseeoriginalpage</column></row><table>中央纖芯的積分I、影響光纖中信號的基本傳播模式的形狀和大小。在17xlO—Vm與24xl(TVm之間的中央纖芯的積分值使得特別可能維持與G.652標準兼容的模場直徑。另外，下陷型溝道An3使得可能相對于標準SSMF光纖的損耗改善彎曲損耗和微彎損耗。根據(jù)本發(fā)明，光纖的纖芯區(qū)域包括至少兩種摻雜，其濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)發(fā)生變化，同時維持纖芯區(qū)域的預定折射率分布。這允許擴展布里淵譜并且由此提高布里淵閾值。因為摻雜濃度變化被補償以保持預定的折射率分布，特別是在纖芯區(qū)域中，不會由于在纖芯中存在至少兩種摻雜而危及標準G.652的光傳播準則。而且，第一內(nèi)包層(An2，r2)保證了光功率保持在纖芯區(qū)域中，而下陷型溝道(An3,r3)不影響光功率通過量。對于在波長1550nm處傳播的信號而言，本發(fā)明的光纖具有的自發(fā)布里淵譜寬度等于或大于1OOMHz。這樣的擴展布里淵i普允許相對于標準單模光纖(SSMF)將布里淵閾值提高至少因子2(或?qū)?shù)等級中的3dB)。本發(fā)明的光纖獲得比具有有限光纖損耗(在波長1550nm處小于0.3dB/km)的標準傳輸光纖高得多的布里淵閾值，而不顯著改變光纖的光傳輸參數(shù)。選擇第一纖芯摻雜(例如鍺)來獲得光纖材料的密度和彈性的強烈而連續(xù)的變化。根據(jù)可能的實施例，第一摻雜濃度的徑向分布Cd(r)可以根據(jù)下面的關(guān)系式使得其一階導數(shù)與光纖中傳輸?shù)墓庑盘柕膹较蚬β什糠諴(r)成比例其中a是常數(shù)值。該徑向功率分量P(r)以瓦/米來表述，根據(jù)以下關(guān)系式，該徑向功率分量P(r)的積分等于總傳輸功率P:=尸根據(jù)可能的實施例，下陷型溝道可以包括一些鍺，其重量濃度在0.5%與7%之間，并且優(yōu)選地重量濃度在0.5%與1.5%之間，即使折射率需要小于-3x10—3。下陷型溝道中鍺的存在改變了硅的粘性和所述包層的彈光(elasto-optical)系數(shù)，以便改善微彎靈敏度。圖3a至圖3c示出了根據(jù)本發(fā)明的光纖的示例。圖3a至圖3c的光纖具有纖芯臺階分布，其中纖芯具有給定的恒定折射率值，并且下陷型溝道通過中間內(nèi)包層與纖芯分離。圖3a示出了具有任意單位的折射率分布。轉(zhuǎn)到圖3b和3c，光纖的纖芯區(qū)域包括第一摻雜(鍺(Ge)),已知用于提高硅的折射率值；第二摻雜(氟(F))，已知用于減小硅的折射率值。圖3b至圖3c示出了以wt。/o為單位的摻雜濃度。根據(jù)本發(fā)明，至少一種纖芯摻雜的濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)地發(fā)生變化。在圖3的示例中，兩種摻雜在整個纖芯區(qū)域上都連續(xù)地發(fā)生變化。使用至少兩種摻雜保證了纖芯折射率分布被維持在標稱分布，從而服從給定的光傳輸特性。確實，因為第二摻雜可以補償?shù)谝粨诫s濃度的變化引入的折射率變化，所以可以獲得給定的折射率分布。至少一種纖芯摻雜濃度的變化引入了光纖截面中的密度和彈性變化，其擴展了布里淵譜并且由此提高了布里淵閾值。纖芯摻雜濃度的變化應該足夠大以引入充分的密度和彈性變化以便降低SBS。發(fā)明人已經(jīng)確定如果至少一種纖芯摻雜在整個纖芯區(qū)域上的濃度變化對應于大于或等于1x10—3的折射率變化，即在不由另一纖芯摻雜進行補償?shù)那闆r下該折射率變化將是由纖芯摻雜濃度變化引起的折射率變化，則可以獲得滿意的結(jié)果?；氐綀D3b至圖3c，鍺濃度從5.8wt%(重量百分比)到12wt%連續(xù)地發(fā)生變化；并且氟濃度從0.1wt。/。到1.7wt。/。連續(xù)地發(fā)生變化。摻雜濃度的平滑而規(guī)則的變化保證了針對不同摻雜濃度的統(tǒng)一模式功率重新分配并且限制了光纖損耗。針對圖3a至圖3c中所示例的光纖而進行的仿真給出在1550nm的信號波長處，自發(fā)布里淵譜寬度大于lOOMHz并且SBS閾值功率相比標準單模光纖提高了至少因子2，并且有限的瑞利損耗增加了約0.013dB/km。盡管具有該瑞利損耗增加，但是本發(fā)明的光纖仍保持G.652標準，遵從衰減損耗在1550nm處小于或等于0.3dB/km。圖3a至圖3c是作為本發(fā)明的示例給出的。根據(jù)本發(fā)明，可以使用不同于鍺(Ge)和氟(F)的其他摻雜來獲得具有降低SBS的光纖。纖芯區(qū)域包括從包括Ge、F、P、Al、Cl、B、N和堿金屬的組中選擇的至少兩種摻雜。只要所述纖芯摻雜之一是鍺(Ge),濃度可以在lwt。/。到20wtQ/o的范圍內(nèi)；只要所述纖芯摻雜之一是氟(F)，濃度可以在0.3wt。/o到8wt。/。的范圍內(nèi)；只要所述纖芯摻雜之一是磷(P),濃度可以在1wty。到1Owto/。的范圍內(nèi)。圖3a至圖3c的光纖還具有下陷型溝道，以便降低對光纖彎曲損耗的靈敏度。因此，本發(fā)明的光纖結(jié)合了低彎曲損耗和高布里淵閾值。典型地，從上文提到的J.Botineau等人在ElectronicsLetters,1995年11月9日，Vol.31,No.23的出片反物"EffectivestimulatedBrillouingaininsinglemodeopticalfibers"中的教導出發(fā)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將選擇具有三角形形狀或拋物線形狀的折射率分布來提高布里淵閾值，并且將應用外溝道來降低彎曲損耗。然而，這兩個特性的簡單組合使得光纖難以實現(xiàn)G.652規(guī)范。圖4示出比較下述四種不同類型的折射率分布形狀的圖示不帶溝道的典型的臺階折射率分布(SSMF),在包層中帶溝道的臺階纖芯折射率分布(圖3a至圖3c的光纖)，在包層中帶溝道的三角形纖芯折射率分布，以及在包層中帶溝道的拋物線纖芯分布。對于每種分布類型，對具有不同纖芯直徑和最大摻雜水平的大量折射率分布進行了仿真。圖4示出了零色散波長Xo和在零色散波長處的色散斜率。矩形表示G.652規(guī)范針對那些光特性的邊界。省略了這樣的光纖分布，其具有過高截止波長并且在1310nm處不符合要求的標稱模場直徑，從而不滿足G.652規(guī)范。圖4示出向SSMF分布添加下陷型溝道已經(jīng)在生產(chǎn)上稍微限制了分布靈活性，并且因此增大了光纖報廢率。使用包層中帶溝道的三角形纖芯折射率分布導致不滿足G.652要求的光纖。包層中帶溝道的拋物線纖芯折射率分布使得某些光纖滿足G.652規(guī)范，但是容限區(qū)域非常窄并且可以預期有很多產(chǎn)品會報廢。相比標準傳輸光纖，本發(fā)明的光纖獲得了降低的彎曲和微彎損耗以及高得多的布里淵閾值。本發(fā)明的光纖還可用于FTTH系統(tǒng)的接收機模塊或發(fā)射機模塊，以便以降低的光損耗而將高功率信號輸入到通信系統(tǒng)或高比特率長距離傳輸光纜。本發(fā)明的光纖與商用系統(tǒng)兼容，因為它滿足標準G.652。顯然，本發(fā)明的光纖展現(xiàn)出在波長1310nm處色散斜率等于或小于0.092ps/nm2-km;在1300與1324nm之間的波長處和等于或小于1260nm的電纜布線截止波長處消除色散。本發(fā)明的光纖在波長1550nm處有效面積大于或等于50jim2，典型地是80(im2,并且1550nm處衰減小于或等于0.3dB/km。這樣的光纖適合用于在通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。這樣的光傳輸系統(tǒng)可以包括光發(fā)射機，其發(fā)射預定波長范圍內(nèi)的光信號；傳輸光纖，其是本發(fā)明的光纖；以及光接收機，其接收由于降低的SBS和有限的光纖損耗提高而具有改善的信噪比(SNR)的光信號。與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，該光傳輸發(fā)射機可以輸入較高功率的光信號到光纖；用于傳輸光纖的布里淵閾值功率相比SMF以至少因子2增加。此外，本發(fā)明的光纖在波長1625nm處圍繞15mm的彎曲半徑繞10圈的彎曲損耗等于或小于O.ldB;圍繞10mm的彎曲半徑繞1圏的彎曲損耗等于或小于0.2dB;并且圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圏的彎曲損耗等于或小于0.5dB。而且，本發(fā)明的光纖還在波長1550nm處圍繞15mm的彎曲半徑繞10圈的彎曲損耗等于或小于0.02dB;圍繞10mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損耗等于或小于0.05dB;并且圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圏的彎曲損耗等于或小于0.2dB。而且，直至波長1625mm，本發(fā)明的光纖都表現(xiàn)出由所謂的固定直徑纜盤方法所測量的等于或小于0.8dB/km的微彎損耗。這樣的光纖適合于在用于FTTH或FTTC系統(tǒng)的光模塊或存儲盒中實施。權(quán)利要求1.一種光纖，包括纖芯，具有半徑r1，包括至少兩種纖芯摻雜，其中所述纖芯具有與光學外包層的折射率差Δn1；第一內(nèi)包層，具有半徑r2以及與所述外包層的折射率差Δn2；第二下陷型內(nèi)包層，具有半徑r3以及與所述外包層的折射率差Δn3，該折射率差Δn3小于-3×10-3；其中至少一種所述纖芯摻雜的徑向濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)地變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其中所述至少兩種纖芯摻雜中的每一種的徑向濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)地變化。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖，其中至少一種纖芯摻雜濃度的徑向變化使得其一階導數(shù)與光纖中傳輸?shù)墓庑盘柕膹较蚬β什糠諴(r)成比例。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任意一項所述的光纖，其中所述光纖在波長1550nm處具有等于或大于lOOMHz的自發(fā)布里淵譜寬度。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任意一項所述的光纖，其中至少一種纖芯摻雜濃度的變化對應于大于或等于1x10。的折射率變化。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任意一項所述的光纖，其中所述至少兩種纖芯摻雜從包括Ge、F、P、Al、Cl、B、N和堿金屬的組中選擇。7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任意一項所述的光纖，其中所述纖芯摻雜之一是鍺(Ge),其徑向濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在lwt。/。到20wt。/。的范圍內(nèi)變化。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任意一項所述的光纖，其中所述纖芯摻雜之一是氟(F)，其徑向濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在0.3wt。/。到8wt。/。的范圍內(nèi)變化。9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任意一項所述的光纖，其中所述纖芯摻雜之一是磷(P)，其徑向濃度基于構(gòu)成所述纖芯的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在lwt。/o到10wt。/o的范圍內(nèi)變化。10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任意一項所述的光纖，其中所述第二下陷型內(nèi)包層包括鍺，其徑向濃度基于構(gòu)成所述第二下陷型內(nèi)包層的材料在所述徑向濃度的半徑上的總成分而在0.5wt。/。與7wt。/。之間。11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任意一項所述的光纖，其中所述第二內(nèi)包層與所述外包層的折射率差An3大于-15x10—3。12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任意一項所述的光纖，其在波長1550nm處具有的有效面積大于或等于50|im2。13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任意一項所述的光纖，其在波長1550nm處的衰減小于或等于0.3dB/km。14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任意一項所述的光纖，其在波長1625nm處具有的圍繞15mm的彎曲半徑繞10圈的彎曲損耗等于或小于O.ldB。15.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任意一項所述的光纖，其在波長1625nm處具有的圍繞10mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損庫毛等于或小于0,2dB。16.根據(jù)權(quán)利要求1到15中任意一項所述的光纖，其在波長1625nm處具有的圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損耗等于或小于0.5dB。17.根據(jù)權(quán)利要求1到16中任意一項所述的光纖，其在波長1550nm處具有的圍繞15mm的彎曲半徑繞10圈的彎曲損耗等于或小于0.02dB。18.根據(jù)權(quán)利要求1到14中任意一項所述的光纖，其在波長1550nm處具有的圍繞10mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損肆毛等于或小于0.05dB。19.根據(jù)權(quán)利要求1到15中任意一項所述的光纖，其在波長1550nm處具有的圍繞7.5mm的彎曲半徑繞1圈的彎曲損耗等于或小于0.2dB。20.根據(jù)權(quán)利要求1到19中任意一項所述的光纖，直至波長1625nm，其都具有由所謂的固定直徑纜盤方法所測量的等于或小于0.8dB/km的微彎損4毛。21.根據(jù)前述權(quán)利要求1-20中一項或多項所述的光纖，其中所述纖芯與所述外包層的折射率差An,為正，所述第一內(nèi)包層與所述外包層的折射率差Ari2為正或為負，并且An,〉A(chǔ)ri2。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光纖，其中rl大于或等于3.5pm，并且小于或等于4.5pm;r2大于或等于7.5pm，并且小于或等于14.5jim;r3大于或等于12.0(im,并且小于或等于25.0(im;△n,大于或等于4.2xit)-3,并且小于或等于6.2x1(T3;Ari2大于或等于-1.2xIO-3，并且小于或等于1.2x10-3;△n3大于或等于-15x10—3。23.根據(jù)前述權(quán)利要求21-22中一項或多項所述的光纖，其中比率rl/r2大于或等于0.27并且小于或等于0.5。24.根據(jù)前述權(quán)利要求21-23中一項或多項所述的光纖，其中積分I,的值<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage4</formula>小于或等于24x10-3并且大于或等于17xl(T3。25.—種光模塊，其包括外殼，所述外殼容納根據(jù)權(quán)利要求1到24中任意一項所述的光纖的至少纏繞部分。26.—種存儲盒，其容納根據(jù)權(quán)利要求1到24中任意一項所述的光纖的至少纏繞部分。27，根據(jù)權(quán)利要求25所述的光模塊或根據(jù)權(quán)利要求26所述的存儲盒，其中所述光纖以小于15mm的彎曲半徑進行纏繞。28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的光模塊或根據(jù)權(quán)利要求26所述的存儲盒，其中所述光纖以小于10mm的彎曲半徑進行纏繞。29.—種光纖到戶(FTTH)或光纖到路邊(FTTC)光系統(tǒng)，其包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求25-28中任意一項所述的光模塊或存儲合全文摘要一種光纖，包括纖芯，包括至少兩種纖芯摻雜，并且該纖芯具有與光學外包層的折射率差Δn1；第一內(nèi)包層，具有與外包層的折射率差Δn2；以及第二下陷型內(nèi)包層，具有與所述外包層的折射率差Δn3，該折射率差Δn₃小于-3×10^-3。至少一種纖芯摻雜的徑向濃度在整個纖芯區(qū)域上連續(xù)變化。相比標準傳輸光纖，本發(fā)明的光纖利用有限的光纖損耗同時獲得降低的彎曲和微彎損耗以及高得多的布里淵閾值，而不改變光纖的光傳輸參數(shù)。文檔編號G02B6/02GK101196593SQ200710197119公開日2008年6月11日申請日期2007年12月4日優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日發(fā)明者I·弗拉梅爾,L-A·德蒙莫里永,P·馬蒂伊塞申請人:德雷卡通信技術(shù)公司