專利名稱：具有無鍺纖芯的大有效面積光纖的制作方法
具有無鍺纖芯的大有效面積、光纖
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及光纖，尤其涉及具有純二氧化硅纖芯和低衰減的大有效面積光纖。
背景技術(shù)：
在提供長距離高功率傳輸?shù)耐ㄓ嵪到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)。高功率和長距離的定義只在特定通訊系統(tǒng)的上下文中有意義，在特定通訊系統(tǒng)中指定了位率、誤碼率、復(fù)用方案和可能的光學(xué)放大器。存在本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它因素影響高功率和長距離定義。然而，對(duì)于大多數(shù)用途，高功率是大于約IOmW的光功率。高功率系統(tǒng)通常會(huì)遭遇非線性光學(xué)效應(yīng)，包括自相位調(diào)制、四波混頻、交叉相位調(diào)制、以及非線性散射過程，所有這些都能夠使高功率系統(tǒng)中的信號(hào)降級(jí)。在某些應(yīng)用中，ImW或以下的單功率電平仍然對(duì)非線性效應(yīng)敏感，因此在此類低功率系統(tǒng)中，非線性效應(yīng)依然是重要的考慮事項(xiàng)。 此外，諸如衰減之類的其它光纖屬性是信號(hào)降級(jí)的主要貢獻(xiàn)因素。通常，具有大有效面積(Arff)的光波導(dǎo)光纖減小非線性光學(xué)效應(yīng)，包括自相位調(diào)制、四波混頻、交叉相位調(diào)制、以及非線性散射過程，所有這些都能夠使高功率系統(tǒng)中的信號(hào)降級(jí)。另一方面，光波導(dǎo)光纖有效面積的增大通常會(huì)造成宏彎曲(macrobending)所致?lián)p耗的增加，宏彎曲所致?lián)p耗衰減了通過光纖的信號(hào)傳輸。宏彎曲損耗在長(例如，IOOkm 或更長)距離(或再生器、放大器、發(fā)送器和/或接收器之間的間距)上越來越顯著。不幸的是，常規(guī)光纖的有效面積越大，宏彎曲所致?lián)p耗也越大。此外，衰減可能是大有效面積光纖中信號(hào)降級(jí)的主要貢獻(xiàn)因素。概要本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是光波導(dǎo)光纖，包括(i)無Ge纖芯，具有在1550nm波長處約90 μ m2至約160 μ m2的有效面積，α值 12彡α彡25，所述纖芯包括(a)中芯區(qū)域，從中心線徑向向外延伸至半徑0 μ m彡rQ彡2 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布AtlOO,其中-0.1%彡Δ0(γ)彡0.1， 其中中芯區(qū)域具有最大相對(duì)折射率百分比Acimax;(b)第一環(huán)形芯區(qū)域，圍繞并直接鄰近中芯區(qū)域而且延伸至外半徑R1，其中 4. 8 μ m < Γι < 10 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布 Δ ！ (r)以及最小相對(duì)折射率Δ 2ΜΙΝ，在半徑r = 2. 5 μ m處測(cè)量的相對(duì)折射率為-0. 15 彡 Δ ！ (r = 2. 5 μ m)彡 0 并且 Δ 0ΜΑΧ > Δ 丄(r = 2· 5 μ m)；(a)摻氟的第二環(huán)形區(qū)域，圍繞并直接鄰近第一環(huán)形芯區(qū)域而且延伸至半徑 13 μ m < r2 < 30 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅測(cè)量的以百分比計(jì)的負(fù)相對(duì)折射率百分比分布，
其中最小相對(duì)折射率百分比Δ2ΜΙΝ為Δ 2ΜΙΝ < Δ ！ (r = 2. 5 μ m)并且—0.7%彡 Δ2ΜΙΝ ^ -0. 28% ；(ii)包層，圍繞芯并具有相對(duì)于純二氧化硅測(cè)量的以百分比計(jì)的相對(duì)折射率百分比 Ac(r)，并且 Ac(r) = Δ2ΜΙΝ士0.3% ；其中光纖的相對(duì)折射率分布被選擇成在1550nm波長提供小于0. 175dB/km的衰減。根據(jù)一些示例性實(shí)施例，中芯區(qū)域的至少一部分是由純二氧化硅制成的。將在以下詳細(xì)描述中闡述本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)一部分對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說根據(jù)說明書就能理解，或者可通過實(shí)施包括以下詳細(xì)描述、權(quán)利要求書以及附圖
的本文所述的本發(fā)明認(rèn)識(shí)到。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上一般描述和以下詳細(xì)描述兩者給出本發(fā)明的實(shí)施例，并且它們旨在提供用于理解所要求保護(hù)的本發(fā)明的本質(zhì)和特性的概觀或框架。引入附圖以提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，附圖結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附圖示出本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，并與本描述一起用于說明本發(fā)明的原理和操作。附圖簡述圖IA示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的截面圖。圖IB示意性示出圖IA中光纖的示例性折射率分布；圖2-16示出本發(fā)明的光纖的示例性實(shí)施例的折射率分布。詳細(xì)描述定義“折射率分布”是折射率或相對(duì)折射率與波導(dǎo)光纖半徑之間的關(guān)系。“相對(duì)折射率百分比”被定義成Δ <%= 100Χ (η(Γ)\2)/&ι(Γ)2，其中n(r)是距光纖中心線徑向距離r處的折射率，除非另行規(guī)定，并且ns是二氧化硅的折射率。如本文所使用的，相對(duì)折射率由Δ表示，而且它的值以“<% ”為單位給出，除非另行規(guī)定。在一區(qū)域的折射率小于二氧化硅的折射率的情況下，相對(duì)折射率百分比為負(fù)且被稱為具有下陷折射率，而且在相對(duì)折射率負(fù)值最大的點(diǎn)處計(jì)算得出，除非另行規(guī)定。在其中一區(qū)域的折射率大于二氧化硅的折射率的情況下，相對(duì)折射率百分比為正并且該區(qū)域可被稱為經(jīng)提高或具有正折射率，并且在相對(duì)折射率正值最大的點(diǎn)處計(jì)算得出，除非另行規(guī)定。此處的“上摻雜劑 (updopant)，，被認(rèn)為是傾向于相對(duì)于純的未摻雜SiO2提高折射率的摻雜劑。此處的“下?lián)诫s劑(downdopant)”被認(rèn)為是傾向于相對(duì)于純的未摻雜SiO2降低折射率的摻雜劑。上摻雜劑在伴隨有不是上摻雜劑的一種或多種其它摻雜劑時(shí)，可存在于具有負(fù)相對(duì)折射率的光纖區(qū)域中。類似地，不是上摻雜劑的一種或多種其它摻雜劑可存在于具有正相對(duì)折射率的光纖區(qū)域中。下?lián)诫s劑在伴隨有不是下?lián)诫s劑的一種或多種其它摻雜劑時(shí)，可存在于具有正相對(duì)折射率的光纖區(qū)域中。類似地，不是下?lián)诫s劑的一種或多種其它摻雜劑可存在于具有負(fù)相對(duì)折射率的光纖區(qū)域中。除非另外說明，下文中將“色散現(xiàn)象”稱為“色散”，波導(dǎo)光纖的色散是材料色散、波導(dǎo)色散以及模間色散之和。在單模波導(dǎo)光纖的情況下，模間色散為零。雙模狀態(tài)假定模間色散(two-moded regime assume intermodal dispersion)中的色散值是零。零色散波長 (A0)是色散具有零值的波長。色散斜率是色散相對(duì)于波長的變化率。
“有效面積”被定義為=Aeff = 2 π ( / f2 r dr)2/( f f4 r dr)，，其中積分上下限為0到⑴，而f是與波導(dǎo)中傳播的光相關(guān)聯(lián)的電場的橫向分量。如本文中所使用，“有效面積”或"Arff ”指的是1550nm波長下的光學(xué)有效面積，除非另外指出。術(shù)語“ α分布”是指相對(duì)折射率分布，由以“％”為單位的Δ (r)項(xiàng)表示，其中r是半徑，α分布遵循方程Δ (r) = Δ (r0) (1_[ | r_r。| / (Γι-Γ。) ] α)，其中r。是Δ (r)最大的點(diǎn)， 巧是Δ(Γ)%為零的點(diǎn)，并且!·在巧彡1~彡&范圍內(nèi)，其中Δ如上定義，巧是α分布的起點(diǎn)，&是α分布的終點(diǎn)，且α是實(shí)數(shù)冪。使用彼得曼II (Peterman II)方法測(cè)量模場直徑(MFD)，其中2w = MFD,且w2 = (2 / f2 r dr/ f [df/dr]2r dr)，積分上下限為 0 到⑴。可在規(guī)定的測(cè)試條件下用弓I入的衰減來測(cè)量波導(dǎo)光纖的抗彎性。一類彎曲測(cè)試是橫向負(fù)載微彎曲測(cè)試。在所謂的“橫向負(fù)載”測(cè)試中，將規(guī)定長度的波導(dǎo)光纖置于兩個(gè)平板之間。將#70絲網(wǎng)附連到平板之一。將已知長度的波導(dǎo)光纖夾在板之間，并且在用30牛頓的力擠壓平板的同時(shí)測(cè)量參考衰減。然后，向平板施加70牛頓的力，并且以dB/m測(cè)量衰減的增大。衰減增大是波導(dǎo)的橫向負(fù)載衰減?！肮_陣列，，彎曲測(cè)試用于比較波導(dǎo)光纖對(duì)彎曲的相對(duì)耐力。為了實(shí)現(xiàn)該測(cè)試，對(duì)基本上不具有誘導(dǎo)彎曲損耗的波導(dǎo)光纖測(cè)量衰減損耗。隨后繞引腳陣列編織波導(dǎo)光纖，并且再次測(cè)量衰減。由彎曲引起的損耗是兩次測(cè)量的衰減之差。引腳陣列是在平面上以單行排列并保持固定垂直位置的一組十個(gè)圓柱引腳。引腳間距5mm(中心至中心)。引腳直徑為 0. 67mm。在測(cè)試期間，施加足夠的張力以使波導(dǎo)光纖順應(yīng)引腳表面的一部分。對(duì)給定模式而言，理論光纖截止波長或“理論光纖截止”或“理論截止”是在其之上導(dǎo)光不能在該模式中傳播的波長。數(shù)學(xué)定義可以在1990年Jeimhomme在紐約出版的Marcel Dekker的“Single Mode Fiber Optics (單模光纖光學(xué))”第39-44頁找到，其中理論光纖截止被規(guī)定為模式傳播常數(shù)變成與外包層中平面波傳播常數(shù)相等時(shí)所處的波長。此理論波長適合于無直徑變化的無限長的完美直光纖。有效光纖截止由于彎曲和/或機(jī)械壓力所引起的損耗而低于理論截止。在該上下文中，截止是指LPll和LP02模式的更高階。LPll和LP02在測(cè)量中通常不區(qū)分，但是兩者隨著光譜測(cè)量(當(dāng)使用多模參考技術(shù)時(shí))的步驟而明顯，即在比所測(cè)量的截止更長的波長下該模式中觀察不到功率?？赏ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)的an光纖截止測(cè)試，即F0TP-80 (EIA-TIA-455-80)， 來測(cè)量實(shí)際的光纖截止以產(chǎn)生“光纖截止波長”，也稱為“an光纖截止”或“所測(cè)量的截止”。 執(zhí)行F0TP-80標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試以使用受控的彎曲量來去除較高階模式，或?qū)⒃摴饫w的光譜響應(yīng)對(duì)多模光纖的光譜響應(yīng)進(jìn)行歸一化。成纜的截止波長，或“成纜截止”甚至所比測(cè)得的光纖截止更低，這是由光纜環(huán)境中更高級(jí)別的彎曲和機(jī)械壓力造成的?？赏ㄟ^EIA-445光纖測(cè)試程序中描述的成纜截止測(cè)試來近似實(shí)際的成纜條件，該EIA-445光纖測(cè)試程序是EIA-TIA光纖標(biāo)準(zhǔn)——即電子工業(yè)協(xié)會(huì)-電信工業(yè)協(xié)會(huì)光纖標(biāo)準(zhǔn)——的一部分，更一般地已知為F0TP’S。成纜截止測(cè)量在通過所發(fā)送功率的單模光纖EIA-455-170光纜截止波長或“F0TP-170”中有描述?？梢愿鶕?jù)情況，通過使用在TIA/EIA-455-204 “多模光纖上的帶寬測(cè)量”或 “F0TP-204”中描述的TIA/EIA標(biāo)準(zhǔn)或者通過使用在TIA/EIA-455-220 “時(shí)域中多模光纖的不同模式延遲測(cè)量”或“F0TP-220”中描述的TIA/EIA標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量帶寬。
除非在本文中另作說明，針對(duì)LPOl模式報(bào)告光學(xué)特性(諸如色散、色散斜率等)。波導(dǎo)光纖通訊鏈路，或簡稱鏈路，是由光信號(hào)發(fā)射器、光信號(hào)接收器以及具有光學(xué)連接到發(fā)射器和接收器以在其間傳播光信號(hào)的相應(yīng)末端的一段波導(dǎo)光纖或光纖構(gòu)成。波導(dǎo)光纖的長度可以由首尾串聯(lián)排列接合或連接在一起的多個(gè)較短長度構(gòu)成。鏈路可以包括其它光學(xué)組件，諸如光學(xué)放大器、光學(xué)衰減器、光學(xué)隔離器、光學(xué)開關(guān)、濾光器、或者復(fù)用或解復(fù)用器件?？梢詫⒁唤M互連的鏈路稱為通訊系統(tǒng)。本文所使用的光纖跨度包括在光學(xué)器件之間延伸的一段光纖、或串聯(lián)熔合的多個(gè)光纖，諸如在兩個(gè)光學(xué)放大器或在復(fù)用器和光學(xué)放大器之間?？缍冗€可以包括本文所公開的光纖的一個(gè)或多個(gè)部分，并且可以還包括其它光纖的一個(gè)或多個(gè)部分，例如被選擇成實(shí)現(xiàn)所需系統(tǒng)性能或參數(shù)，諸如跨度末端處的色散。本發(fā)明的實(shí)施例現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的現(xiàn)有實(shí)施例，其示例在附圖中示出。在可能時(shí)，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指示相同或類似的部件。本發(fā)明光纖的一個(gè)實(shí)施例在圖IA中示出，并通常由附圖標(biāo)記10指示。波導(dǎo)光纖10包括具有在1550nm處約90 μ m2或以上的有效面積(例如在 1550nm 處 90 μ m2 至 160 μ m2,或 100 μ m2 至 160 μ m2)和 12 < α < 25 的 α值的纖芯，以及圍繞纖芯的包層20。α值的典型范圍是14至20，例如15彡α <17。 該光纖的示例性折射率分布(相對(duì)折射率△相對(duì)于半徑)在圖IB中示意性示出。纖芯12是無Ge的，并且包括中芯區(qū)域14、圍繞并直接鄰近中芯區(qū)域14的第一環(huán)形芯區(qū)域16、以及圍繞并直接鄰近第一環(huán)形區(qū)域16的第二環(huán)形區(qū)域18。中芯區(qū)域14從中心線徑向向外延伸至半徑0 μ m < < 2 μ m，并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布AciOO,其中-0. 彡AJr)彡0. 1。在一些實(shí)施例中，-0. 1% 彡Δ0(γ)彡0%。例如，在一些實(shí)施例中，-0.075%彡Δ0(Γ)彡0%。中芯區(qū)域14還具有最大相對(duì)折射率百分比，△ 。在本文所述的示例性實(shí)施例中，Acimax出現(xiàn)在光纖中心線(r =0)處。第一環(huán)形芯區(qū)域16延伸至外半徑巧，其中4. 8 μ m彡T1彡10 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布A1OO以及最小相對(duì)折射率Δ1μιν、最大相對(duì)折射率Δ 1ΜΑΧ (其中Δ QMAX彡Δ 1ΜΑΧ)，并且在半徑r = 2. 5 μ m處測(cè)量的相對(duì)折射率Δ : 為(a) -0. 15 ^ A1O" = 2· 5μπι)彡 0，且(b) Δ。ΜΧ 彡 Δ 丨(r = 2. 5 μ m)。在一些實(shí)施例中， Δ 1MAX = Δ 丄(r = 2· 5 μ m)。第二環(huán)形芯區(qū)域18是摻氟的，并且它圍繞并直接鄰近第一環(huán)形區(qū)域16。通常，根據(jù)本文所述的實(shí)施例，第二環(huán)形芯區(qū)域18具有0.01%至1.6Wt% (重量百分比)的氟。第二環(huán)形芯區(qū)域18延伸至半徑13 μ m < r2 < 30 μ m，并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的負(fù)相對(duì)折射率百分比分布Δ2(Γ)，其中最小相對(duì)折射率百分比 Δ 2ΜΙΝ 為(a) Δ 2ΜΙΝ < Δ ！ (r = 2. 5 μ m)和 / 或 Δ 2ΜΙΝ < Δ 1ΜΑΧ,以及(b) _0· 7 % (Δ2ΜΙΝ 彡 U8%。在一些實(shí)施例中，-0· 5%< Δ 2ΜΙΝ <-0· 275 %。例如，Aara 可以是-0· 29%,-0. 3%,-0. 35%,-0. 38%。例如，Δ2ΜΙΝ 可以是-0· 29%,-0. 3%,-0. 35%,-0. 38%,-0.4%, -0. 47%,-0. 5%或它們之間的任何數(shù)字。應(yīng)該注意，半徑巧被定義成對(duì)應(yīng)于A^r = ZJym)與Δ2ΜΙΝ2間的中點(diǎn)值。gp，ri 是使Δ (r) = [ Δ i (r = 2. 5 μ m) + Δ 2ΜΙΝ] /2的半徑。類似地，半徑r2被定義成對(duì)應(yīng)于Δ 2ΜΙΝ與八3之間的中點(diǎn)，即巧是使Δ (r) = [Δ2ΜΙΝ+Δ3]/2的半徑。在一些實(shí)施例中，比例r2/ 巧在2至6之間。較佳地，比例2. 1 ( XjXl ( 5. 75，例如2. 15 ( ( 5. 7。較佳地， r2 ^ 30 μ m，例如14 μ m彡r2彡29 μ m。對(duì)于給定的Δ 2和Δ 3，如果比例Γ2/Γι較小(例如由于T1較大)，MFD變大，λ。變小，并且1550nm處的色散D變大。如果比例IyV1過大，MFD 可能變得過小，λ ^運(yùn)動(dòng)到較高波長，并且1550nm處的色散D可能變小。包層20圍繞纖芯12并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比 Ac(r)，并且 Ac(r) = Δ2ΜΙΝ士0. 3%。在一些示例性實(shí)施例中，纖芯12和包層20包括作為下?lián)诫s劑的FL。在這些實(shí)施例中，F(xiàn)L在第一和第二環(huán)形芯區(qū)域16和18中的量大于中芯區(qū)域14中氟的量。在一些示例性實(shí)施例中，纖芯12還包括至少一種堿金屬氧化物摻雜劑，例如K、Na、Li、Cs和Rb。在一些示例性實(shí)施例中，纖芯12包含重量20ppm至IOOOppm的量的K20。光纖10還可以包括氯。較佳地，氯的量在纖芯12中大于500ppm重量，并且在包層20中大于IOOOOppm重量。 應(yīng)該注意，除非另行指出，“ppm”是指重量百萬分率或ppm重量，并且以wt %的測(cè)量可以通過乘以因子10000轉(zhuǎn)換成ppm。光纖10的相對(duì)折射率分布被選擇成提供在1550nm波長λ處不大于0. 175dB/km 的衰減，例如在1550nm波長λ處0. 145dB/km到0. 175dB/km的衰減。衰減值在1550nm波長 λ 處可以是例如 0. 15dB/km、0. 155dB/km、0. 16dB/km、0. 165dB/km、0. 165dB/km 或 0. 17dB/ km ο示例本發(fā)明通過以下示例將更清楚。表1-2列出了一組說明性光纖實(shí)施例的示例1-15的特性。圖2-16示出分別對(duì)應(yīng)于示例1-15的折射率分布。在示例1-15的光纖實(shí)施例中，Δ。= 0 ；-0. 065%^ A1^ =2. 5 μ m) ^ 0 %, -0. 065 % ^ Δ lmax 彡 0. %, -0. 5 % ^ Δ2ΜΙΝ 彡-0. 275 %, -0. 4 % 彡Δ 3彡-0· 2 %，以及r2/ri為2· 17彡Γ2/Γι彡5· 7并且r2 < 30。然而，應(yīng)該理解，在其他實(shí)施例中，Δο可以或多或少地大于或小于0% (相對(duì)于二氧化硅)，取決于上摻雜劑或下?lián)诫s劑是否出現(xiàn)在中芯區(qū)域14中。雖然光纖10的一些實(shí)施例具有在12-25之間的α值，但是示例1-9的光纖實(shí)施例具有在13-15范圍內(nèi)的α值。示例10_15的光纖實(shí)施例具有約 20的α值。這些示例性光纖的建模分布參數(shù)在表IA中匯總。r3的值對(duì)應(yīng)于包層的外直徑，并且在這些示例中，1~3是62. 5μπι。在一些示例性光纖中，Δ2(% ) = Δ3(% )0因此，因?yàn)樵谶@些實(shí)施例中，環(huán)形芯區(qū)域16和18之間沒有明顯的折射率變化，r2值被提供成在指定范圍內(nèi)。表-權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)光纖，包括(i)無Ge纖芯，具有在1550nm波長處90 μ m2至160 μ m2的有效面積，以及 12彡α彡200的α值，所述纖芯包括(a)中芯區(qū)域，從中心線徑向向外延伸至半徑A，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布AtlOO,其中-0.1%彡Δ0(Γ)彡0.1，其中所述中芯區(qū)域具有最大相對(duì)折射率百分比Δομμ;(b)第一環(huán)形芯區(qū)域，圍繞并直接鄰近所述中芯區(qū)域且延伸至外半徑T1，其中 4. 8 μ m < Γι < 10 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布 Δ ！ (r)以及最小相對(duì)折射率Δ 2ΜΙΝ，而且在半徑r = 2. 5 μ m處測(cè)量的相對(duì)折射率為-0. 15 彡 Δ ！ (r = 2. 5 μ m)彡 0 并且 Δ 0MAX 彡 Δ 丄(r = 2. 5 μ m)；(c)摻氟的第二環(huán)形區(qū)域，圍繞并直接鄰近所述第一環(huán)形芯區(qū)域且延伸至半徑 13 μ m < r2 < 30 μ m，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的負(fù)相對(duì)折射率百分比分布 Δ 2(r),其中最小相對(duì)折射率百分比八_為Δ2ΜΙΝ < Δ ！ (r = 2. 5 μ m)并且 _0· 7%^ Δ2ΜΙΝ 彡-0. 28% ；( )包層，圍繞纖芯并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比 Δ3(ι·)，并且 Δ3(γ)彡 Δ·Ν和 / 或 Δ3(Γ) = Δ2ΜΙΝ士0. 3% ；其中光纖的相對(duì)折射率分布被選擇成在1550nm波長處提供不大于0. 175dB/km的衰減。
2.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述中芯區(qū)域的至少一部分由純二氧化硅制成。
3.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，-0.5%<Δ2ΜΙΝ < -0. 25%。
4.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，-0.AJr = 2. 5) < 0%。
5.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，Δ。=。；^ 1^彡A1^= 2. 5 μ m)彡 0%,-0. 5%^ Δ2ΜΙΝ 彡-0. 21%, γJy1 為 2. 17 彡 IyV1 彡 5. 7，且1~2 彡 2. 6。
6.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖由1550nm波長處的色散D 表征，并且18彡D彡25ps/nm/km。
7.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖由1550nm波長處的色散D 表征,并且19彡D彡23ps/nm/km。
8.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖由零色散波長Xci表征，并且 1245nm 彡入 0 彡 1290nm。
9.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，對(duì)于20nm直徑心軸上20匝，所述光纖在1550nm處具有小于10dB/m的宏彎曲損耗。
10.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述氟摻雜第二環(huán)形區(qū)域具有 0. 01% 胃1%至 1. 6wt%的氟。
11.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于(i)所述無Ge纖芯具有在IOOym2 與160 μ m2之間的有效面積；并且(ii)氟摻雜第二環(huán)形區(qū)域具有0. (^^襯^至^襯^的風(fēng)ο
12.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖在所述纖芯中具有大于500ppm的氯，并且在所述包層中具有大于IOOOOppm的氯。
13.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于(i)所述纖芯在1550nm波長處具有在100 μ m2與160 μ m2之間的有效面積，Δ。= 0， α 值為 12 彡 α 彡 25，并且Oym 彡 r。彡 2 μ m ;_0· 07%^ Δ 丄(r = 2. 5 μ m)彡 0%,-0. 5% (Δ 2MIN ( -0· 27 %，Γ2/Γι 為 2· 17 彡 Γ2/Γι 彡 5· 7，并且 r2 ^ 2. 6 ；( )所述包層圍繞所述纖芯并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比 Δ3(Γ)，并且 Δ3(γ) = Δ2ΜΙΝ士0.3% ；其中所述光纖的相對(duì)折射率分布被選擇成在1550nm處提供在0. 15dB/km與0. 175dB/ km之間的衰減，其中所述光波導(dǎo)光纖具有在1550nm處18ps/nm/km彡D彡25ps/nm/km的色散D，1245nm ‘ \1290nm，以及對(duì)20mm直徑心軸上20匝在1550nm處小于10dB/m的宏彎曲損耗。
14.如權(quán)利要求1或13所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，(i)所述摻氟的第二環(huán)形區(qū)域具有0.01%至1.6Wt%的氟，且(ii)所述光纖在所述纖芯中具有大于500ppm的氯以及 (iii)在所述包層中大于IOOOOppm的氯。
15.如權(quán)利要求1、13或14所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有Aeff> IlOym2的有效面積。
16.如權(quán)利要求1、13或16所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有AefT> 100 μ m2的有效面積，并且所述光纖的相對(duì)折射率分布被構(gòu)造成在1550nm波長處提供不大于0. 16dB/km的衰減。
17.如權(quán)利要求16所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖的相對(duì)折射率分布被構(gòu)造成在1550nm波長處提供不大于0. 155dB/km的衰減。
18.如權(quán)利要求1、13、16或17所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有小于 1520nm的光纜截止波長。
19.如權(quán)利要求18所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纜截止波長不大于1450nm。
20.如權(quán)利要求1、13、16或17所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有Aeff> 120 μ m2的有效面積，并且所述光纖的相對(duì)折射率分布被構(gòu)造成提供不高于21pS/nm/km的色散。
21.如權(quán)利要求1、13、16或17所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述纖芯的至少一部分包括堿金屬。
22.如權(quán)利要求21所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述堿金屬包括Na、K或Rb。
23.如權(quán)利要求22所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述堿金屬包括在20ppm至 IOOOppm重量范圍內(nèi)的K。
24.如權(quán)利要求四所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述堿金屬包括在20ppm至 IOOOppm重量范圍內(nèi)的K。
25.如權(quán)利要求1、13、16、17、21、22或23所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖還包括(i)具有小于1. OMpa的楊氏模量的主涂層；( )具有大于1200Mpa的楊氏模量的副涂層；以及其中所述光纖具有大于115 μ m2的有效面積。
26.如權(quán)利要求1、13、16、17或25所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有在 1550nm波長處不大于21ps/nm/km的色散D。
27.如權(quán)利要求沈所述的光波導(dǎo)光纖，其特征在于，所述光纖具有在1550nm波長處不大于20ps/nm/km的色散D。
全文摘要
一種光波導(dǎo)光纖，包括(i)無Ge纖芯，具有在1550nm波長處90μm2至160μm2的有效面積，以及12≤α≤25的α值，所述纖芯包括(a)中芯區(qū)域，從中心線徑向向外延伸至半徑0μm≤r0≤2μm，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布Δ0(r)，其中-0.1％≤Δ0(r)≤0.1，其中中芯區(qū)域具有最大相對(duì)折射率百分比Δ0MAX；(b)第一環(huán)形芯區(qū)域，圍繞并直接鄰近所述中芯區(qū)域且延伸至外半徑r1，其中4.8μm≤r1≤10μm，并且具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比分布Δ1(r)以及最小相對(duì)折射率Δ2MIN，而且在半徑r＝2.5μm處測(cè)量的相對(duì)折射率為-0.15≤Δ1(r＝2.5μm)≤0并且Δ0MAX≥Δ1(r＝2.5μm)；(c)摻氟的第二環(huán)行區(qū)域，圍繞并直接鄰近第一環(huán)形芯區(qū)域而且延伸至半徑13μm≤r2≤30μm，并且具有相對(duì)于純二氧化硅測(cè)量以百分比計(jì)的負(fù)相對(duì)折射率百分比分布，其中最小相對(duì)折射率百分比Δ2MIN為Δ2MIN＜Δ1(r＝2.5μm)并且-0.7％≤Δ2MIN≤-0.28％；(ii)包層，圍繞纖芯并具有相對(duì)于純二氧化硅以百分比測(cè)量的相對(duì)折射率百分比Δc(r)，并且Δc(r)＝Δ2MIN±0.3％；其中光纖的相對(duì)折射率分布被選擇成在1550nm波長處提供不大于0.175dB/km的衰減。
文檔編號(hào)G02B6/028GK102301262SQ201080006412
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
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