專利名稱：用于城域網(wǎng)和接入網(wǎng)系統(tǒng)的光纖的制作方法
背景技術：
本發(fā)明一般涉及一種用于信號傳輸?shù)墓馔ㄐ畔到y(tǒng)。更準確地說，本發(fā)明涉及一種城域網(wǎng)(a metropolitan network)或接入網(wǎng)中使用的傳輸光纖。
光傳輸網(wǎng)絡使用包括一系列光纖段的光通信線，將發(fā)送機與接收機連接起來?？梢愿鶕?jù)網(wǎng)絡所覆蓋的距離對光學系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡進行分類。覆蓋最大距離的網(wǎng)絡稱為運輸網(wǎng)(a transport network)。通常使用運輸網(wǎng)來提供城市之間點到點的連接，一般包括80km的光纖段。通常在光纖段之間連接有信號放大器，補償傳輸線中的功率損失。
運輸網(wǎng)通常連接到稱為城域網(wǎng)的較小的網(wǎng)絡。城域網(wǎng)提供一個主干結構，用來分配從運輸網(wǎng)所接收的信號。城域網(wǎng)所覆蓋的距離一般等于運輸網(wǎng)的一段。然而，這個距離通常達到150km來覆蓋大城市。城域網(wǎng)用來收集和分配來自于和去向城市的信號。最好將城域網(wǎng)看作遠程直接傳輸和與終端接收機相連的短距離分配網(wǎng)的中間網(wǎng)絡。
短程分配網(wǎng)通常指的是分配或接入網(wǎng)絡。為了簡化，術語“接入網(wǎng)絡”包括分配和接入網(wǎng)絡，還包括任何其它的完成相同功能的網(wǎng)絡。接入網(wǎng)絡是所有網(wǎng)絡中最短的一個，用來將終端接收器與城域網(wǎng)連接起來。
因為每種網(wǎng)絡都被設計為完成不同的目的，從而每種網(wǎng)絡中所使用光纖的傳輸特性有很大的區(qū)別。例如，傳輸網(wǎng)絡的主要目的是在較長距離上傳送信號。因而，傳輸網(wǎng)絡的理想光纖應該具有低功率損耗，或低衰減。較低的衰減將減少沿傳輸長度發(fā)送信號所需放大器的數(shù)量，增加網(wǎng)絡的總效率。
城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的基本功能是分配接收自傳輸網(wǎng)的信號。由于這兩種網(wǎng)絡都集中于信號的分配，這兩種網(wǎng)絡的理想光纖將具有相似的傳輸特性。更特別地，這兩種網(wǎng)絡的理想光纖應該能夠以高數(shù)據(jù)傳輸速率處理大量信號。光纖還應該允許信號被容易地分解。另外，光纖應該具有低衰減(與傳輸網(wǎng)絡光纖相同)，避免需要過多的放大，并且具有相當大的有效面積，便于耦合(例如，通過接頭和/或連接器)。
所謂的有效芯面積，簡單而言，也就是有效面積，由下式給出Aeff=2π[∫0∞|F(r)|2rdr]2∫0∞|F(r)|4rdr----(1)]]>其中r為光纖的徑向坐標，F(xiàn)(r)為基模的徑向分布。
城域網(wǎng)光纖所需的其它特性，包括處理大光功率和低色散斜率的能力。城域網(wǎng)絡光纖上所傳輸信號的頻繁分解，要求信號在耦合到光纖的開頭部分時具有較大的功率。從而，城域網(wǎng)絡光纖應該具有低衰減，應該具有較低的非線性系數(shù)γ，避免高功率信號產(chǎn)生的非線性效應。低色散斜率有助于均衡WDM信道中的色散。
作用于光纖中傳輸脈沖的非線性效應的強度與非線性系數(shù)γ和功率P的乘積有關。在Y.Kodama等人的文章“非線性脈沖在單模介質波導管中的傳播”(IEEE量子電子學期刊(Journal QuantumElectronics)，vol，QE-23，No.5，1987)中定義了非線性系數(shù)，定義如下γ=1λneff·∫0∞n(r)n2(r)|F(r)|4rdr[∫0∞|F(r)|2rdr]2----(2)]]>其中neff為有效模折射率，λ為信號波長，n(r)為折射率徑向分布，n2(r)為非線性系數(shù)徑向分布。
申請人發(fā)現(xiàn)，公式(2)考慮了非線性系數(shù)n2的徑向依賴性，這種徑向依賴性是由于使用不同濃度的光纖摻雜物質來增大(或減小)純二氧化硅的折射率。
如果我們忽略非線性系數(shù)n2的徑向依賴性，可以得到通用的系數(shù)γ的表達式γ=2πn2λAeff----(3)]]>近似式(3)，不同于定義式(2)，對具有相同有效芯面積Aeff值，但是γ不同的折射率徑向分布不加以區(qū)別。通常使用1/Aeff來測量傳輸線中的非線性系數(shù)的強度，公式(2)所定義的γ實際上提供了一種對這些效應強度的更好的測量。
另外，城域網(wǎng)和接入網(wǎng)中所使用的光纖必須與傳輸網(wǎng)和當前所裝配的系統(tǒng)兼容。大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)的工作波長在1310nm附近或1550nm附近的波段內。通常，長距離傳輸需要低光纖衰減，可以在較大波長下獲得低光纖衰減。為了利用低衰減，目前光學放大器領域中的趨勢是允許對較大波長的放大。新一代放大器將1550nm附近的放大波段擴展到包括1625nm，作為可允許的工作波長。接入網(wǎng)一般工作于大約1310nm的波段，已經(jīng)開發(fā)出大量的可工作于該波長的元件。另外，CATV系統(tǒng)通常工作于1550nm附近，但是可能包括工作在1310nm附近的服務信道。而且，工作于1310nm波段附近的光放大設備正在被開發(fā)中。
考慮到這些因素，理想的城域或接入網(wǎng)光纖應該能工作于1310nm波段附近和1550nm波段附近，并且對正色散和負色散系統(tǒng)都能夠支持。通過在這些波段的成功操作，城域網(wǎng)光纖將能夠支持現(xiàn)有的1310nm系統(tǒng)的元件，并且還適用于工作波長高達1625nm的未來一代元件。
為了滿足高容量的需要，城域網(wǎng)和接入網(wǎng)將可能利用波分復用(WDM)技術，來增加傳輸信道的數(shù)量。WDM技術受到四波混頻(FWM)現(xiàn)象的限制，導致傳輸于不同傳輸信道上的信號的混合。通過使用工作波長下絕對色散值大于零的單模光纖，可以使這種現(xiàn)象最小化或者避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。然而，如果光纖的色散值太大，信號在傳輸過程中將發(fā)生畸變，除非在傳輸線中包括色散補償設備。
目前有多種現(xiàn)有類型光纖使用在WDM系統(tǒng)中，為了以下將要解釋的原因，每種光纖都能夠滿足城域網(wǎng)或接入網(wǎng)的需要。例如，單模、階躍折射率(SM)光纖在1310nm的工作波長下具有零色散，在1550nm的工作波長下具有較高的正色散(17ps/nm/km)。這類光纖不適用于城域或接入網(wǎng)，因為模擬實驗表明，除非對50km SM光纖進行色散補償，在1550nm處將不能得到10Gbit/s的傳輸。另外，SM光纖與大于1310nm需要負色散的系統(tǒng)不兼容。另外，因為低色散，SM光纖不支持1310nm附近的WDM傳輸。
色散位移(DS)光纖在1550nm工作波長下具有零色散，在1310nm波長附近具有較高的負色散。因此，DS光纖對1550nm波長附近的FWM問題比較敏感，在1310nm波長下需要色散校正。另外，DS光纖與1550nm以下要求正色散的系統(tǒng)不兼容。從而，DS光纖不適用于城域或接入網(wǎng)絡。
大有效面積(LEA)光纖也能夠用在WDM系統(tǒng)中。然而，這些光纖通常具有大于1310nm的截止波長，從而在1310nm波長下是非單模的。這種條件使得LEA光纖只應用在1550nm附近的系統(tǒng)中。因此，LEA光纖也不適用于城域或接入網(wǎng)絡。
通常，非零色散(NZD)光纖也用于WDM系統(tǒng)中。然而，這些光纖在1310nm附近色散的絕對值較大。因此，在1310nm附近NZD光纖需要色散補償來維持可接受的傳輸位速度。
申請人已經(jīng)注意到NZD光纖和DS光纖，通常在芯中心位置具有大于0.0100，例如0.0120的峰值折射率差。
另外，已經(jīng)使用色散斜率減小的非零色散(RDS-NZD)光纖用來滿足長距離WDM或DWDM系統(tǒng)的需要。在1550nm附近的波段具有低色散和低色散斜率，在1310nm附近色散絕對值相當小。例如，Lucent Technologies在1998年6月發(fā)布了介紹它的具有減小的色散斜率TrueWaveRS光纖的通信稿。根據(jù)這個公開，這種新型光纖在大約1530-1620nm的波段上具有較低的色散斜率，色散范圍在大約3.5-7.5ps/nm/km之間。TrueWaveRS現(xiàn)在由Lucent Technologies銷售。
申請人已經(jīng)得出，在大約1550nm波長下TrueWaveRS光纖的有效面積大約為55μm2。通常，申請人已經(jīng)確定，以相當小的有效面積作為代價在RDS-NZD光纖中可以獲得減小的色散斜率。從而，RDS-NZD光纖對于耦合和分解特性而言是不太理想的。
有多種出版物都公開了具有不同傳輸特性的光纖。例如，PeterKlaus Bachmann，“色散展平和色散位移單模光纖；全球狀態(tài)”，ECOC，1986，pp.17-25，描述了多種單模光纖，包括具有不同折射率分布的色散位移和色散展平光纖。與之相似，B.James Ainslie和Clive R.Day“具有改良色散特性的單模光纖的回顧”，光波技術雜志，Vol，LT-4，No.8，Aug.1986，描述了具有不同折射率分布的色散位移光纖，在1300nm或1510nm波長下具有零色散。并且還公開了在寬波長范圍內獲得相當平滑色散譜的技術。
Chang的美國專利No.4,402,570，討論了一種在1.3μm和1.55μm工作波長下具有最小衰減和最小色散的光纖的制造方法。最小衰減和色散產(chǎn)生于材料和波長色散之間的相消，歸因于參數(shù)的正確選擇。
Carnevale等人的美國專利No.4,412,722，討論了一種光纖，能夠支持0.6μm到1.7μm之間波長下的單模傳輸。芯材料的折射率沿半徑方向呈梯度變化，因而使光纖的總色散非常低，從而具有寬的帶寬。
Bhagavatula的美國專利No.4,715,679討論了一種芯周圍環(huán)繞著包層材料的光纖。芯的特點在于它包括一個折射率降低的區(qū)域。通過適當選擇芯的降低特性，能夠設計出具有所需波導色散特性的光纖。因此，能夠在寬波長范圍內獲得色散的最小化，而不會對系統(tǒng)損耗造成不好的影響。
Eichenbaum等人的美國專利No.4,744,631討論了一種單模光纖帶狀電纜。這種纜線包括一種填料和/或具有包層的光纖，包括較低模數(shù)的內包層和較高模數(shù)的外包層。根據(jù)‘631專利的通信纜線能夠以小于0.1d B/km的衰減傳輸信號。
Reed的美國專利No.4,852,968討論了一種單模光纖。該光纖在芯的區(qū)域具有折射率降低或溝槽的區(qū)域。這種光纖結構的優(yōu)點在于，通過調節(jié)凹槽的尺寸或位置，易于調節(jié)光纖特性。根據(jù)Reed的說法，他的發(fā)明的另一個優(yōu)點是獲得改善的功率限制的能力。
Bhagavatula的美國專利No.5,613,027討論了一種用于高數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)膯文２▽Ч饫w。這種波導芯的一個顯著特點是中間芯區(qū)域的最小折射率小于相鄰環(huán)行區(qū)域的最小折射率。這個特點允許在一個目標波長范圍內預先選擇零色散波長和色散幅度。‘027專利討論了改變零色散波長使其與工作波長相匹配，減小傳輸?shù)目偵ⅰ?br> 歐洲專利申請862,069(Nippon電報和電話公司)披露了一種能夠消除光學非線性效應的光纖。通過沿縱向改變光纖的色散，可以抑制FWM。本申請的

圖14表明，當改變每個折射率差同時保持芯與第一、第二和第三包層間給定折射率關系時，零色散波長改變。通過改變相對折射率差的組合，可以實現(xiàn)在1.3到1.6μm波段或更長波段的零色散。
申請人將城域或接入網(wǎng)中光纖的品質因數(shù)(FOM)定義為WDM信道數(shù)量與信道速率的乘積，再乘以每個信道得以維持所述速率的最大光纖長度。特別地，申請人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)光纖不能支持1310nm附近波段的高FOM傳輸。
申請人發(fā)現(xiàn)城域或接入網(wǎng)光纖的另一個相關特性是易于結合和連接。
申請人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)光纖和前述公開中所披露的光纖不能滿足城域或接入網(wǎng)的需要，特別是它們不能同時提供上述定義的高FOM值和所需的結合與連接能力。
發(fā)明概述從而，本發(fā)明提出了一種用于城域或接入網(wǎng)中的設備，可以從根本上消除所描述的現(xiàn)有裝置中的限制和不利之處。通過從屬中給出的元件極其組合，可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將通過以下的描述提出，從描述中可以清楚地看出來，或者通過本發(fā)明的實施例可以了解到。
在一個方面，本發(fā)明給出了一種高速城域或接入光通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個光信號發(fā)送機，其工作波段至少要在大約1310nm的第一工作波長和大約1550nm的第二工作波長其中之一的附近。該系統(tǒng)還包括一個光傳輸線，光傳輸線的一端耦合到光信號發(fā)送機，相反的一端耦合到接收機。傳輸線包括至少一個作成纜線的單模光纖，其最大折射率差在光纖的芯層。光纜的截止波長小于1300nm，在第一和第二工作波長其中之一處，正色散值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間，在第一和第二工作波長中的另一個波長下，負色散的絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間，零色散波長在第一和第二工作波長之間，在1550nm的波長附近，有效面積大于60μm2。
比較有利的是，光傳輸線的長度等于或小于大約150km，最好是等于或小于大約80km。
一般，在第一工作波長下色散是負的，在第二工作波長下色散是正的，色散從第一工作波長到第二工作波長單調地增加。
根據(jù)最佳實施例，第一工作波長附近的波段從大約1300nm到1350nm，第二工作波長附近的波段從大約1450nm到1625nm。
最好是，在大約1550nm波長下光纖的有效面積大于大約65μm2。
最好是，在第二波段處光纖的非線性系數(shù)小于1.5W-1m-1。
最好是，在第二波段處光纖的色散斜率小于大約0.08ps/nm2/km。
最好是，在第二波段處光纖的微彎曲靈敏度小于大約10(dB/km)/(g/mm)。
最好是，光纜的傳輸截止波長小于大約1250nm。
在一個實施例中，通信系統(tǒng)還包括至少一個沿光傳輸線耦合的光放大器。
最好是，對于100匝光纖經(jīng)松散繞制而成的大約30mm直徑的光纖，在1550nm處所測得的宏彎衰減系數(shù)小于或等于50dB/km。更好的情形是，在上述條件下所測得的宏彎衰減系數(shù)小于或等于25dB/km。更加好的情形是，在上述條件下所測得的宏彎衰減系數(shù)小于或等于1dB/km。
在另一個方面，根據(jù)本發(fā)明的光纖包含一種用在城域網(wǎng)或接入網(wǎng)中的單模光傳輸線。該光纖包括芯和環(huán)繞著芯的包層。芯包括一個具有第一折射率差的內芯和環(huán)繞著內芯的第一玻璃層，該第一玻璃層具有一個最大的第二折射率差，該第二折射率差大于第一折射率差，并且小于大約0.0140。光纜的截止波長小于大約1300nm，在大約1310nm的第一工作波長和大約1550nm的第二工作波長下，色散絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間，在大約1350nm到1450nm之間的波長下色散為零，在1550nm附近有效面積大于60μm2。最好是，在大約1550nm波長下，光纖的有效面積大于65μm2。
在一個實施例中，內芯的折射率差基本為零，半徑R在大約0.5μm到2.5μm之間。第一玻璃層可具有的最大折射率差在大約0.0090到0.0140之間，分布曲線的α值在1到3之間，寬度δR在大約0.5μm到2.0μm之間。
在另一個實施例中，光纖還包括一個第二玻璃層，沿半徑方向包含在內芯和第一玻璃層之間，該第二玻璃層具有基本上為零的折射率差，外半徑R在大約1.0μm到2.0μm之間。內芯的最大折射率差可以在0.0020到0.0060之間，分布的α值在1到4之間，半徑在大約0.5μm到2.0μm之間。第一玻璃層的最大折射率差可以在大約0.0090到0.0140之間，寬度δR在大約1.0μm到2.0μm之間。
在另一個實施例中，光纖還包括一個環(huán)繞著內芯的第二玻璃層，該第二玻璃層具有降低的折射率。內芯的最大折射率差可以在大約0.0060到0.0120之間，分布α在1到10之間，半徑w1在大約2.5μm到5.5μm之間。第二玻璃層的寬度w2可以在大約0.5μm到5.5μm之間，最小折射率差在大約-0.0050到-0.0002之間。第一玻璃層的最大折射率差可以在大約0.0060到0.0120之間，寬度W3在大約0.4μm到3.0μm之間。
在另一個實施例中，本發(fā)明給出了一種用于城域或接入網(wǎng)的單模光傳輸光纖。該光纖包括芯和環(huán)繞著芯的包層。芯包括一個具有第一折射率差的內芯；和一個環(huán)繞著內芯的第一玻璃層。內芯的折射率差大約第一玻璃層的折射率差，并且第一玻璃層的折射率差大于零。內芯的最大折射率差在大約0.0060到0.0090之間。光纜的截止波長小于大約1300nm，在大約1310nm的第一波長和大約1550nm的第二波長下色散絕對值在大約5 ps/nm/km到15 ps/nm/km之間，在大約1350nm到1450nm波長之間色散為零，在1550nm左右的波長下有效面積大于60μm2。
在一個實施例中，內芯擴展到大約2.0到4.0μm的外半徑，第一玻璃層從內芯的外半徑擴展到大約3.0到5.0μm的外半徑，第一玻璃層的最大折射率差在大約0.0020到0.0050之間。
在另一個實施例中，一個第二玻璃層設置于內芯和第一玻璃層之間，第二玻璃層的折射率差基本為零。最好是，內芯擴展到大約2.0到4.5μm之間的外半徑，最大折射率差在大約0.0070到0.0090之間，第二玻璃層從內芯的外半徑擴展到大約3.0到5.0μm之間的外半徑，第一玻璃層從第二玻璃層沿半徑方向擴展大約2.0到4.0μm之，并且其最大折射率差在大約0.0010到0.0030之間。
在另一個實施例中，具有降低折射率差的第二玻璃層設置于內芯和第一玻璃層之間。最好是內芯擴展到大約2.5到5.5μm之間的外半徑，第二玻璃層從內芯的外半徑擴展大約0.5到5.5μm的寬度，并且最小折射率差在大約-0.0050到-0.0002之間，第一玻璃層從第二玻璃層的外半徑沿半徑方向擴展大約0.5到5.5μm，并且最大折射率差在大約0.0010到0.0080之間。
在另一個方面，本發(fā)明給出了一種波分復用光傳輸方法，包括通過在大約1300nm到1350nm的第一波段和1450nm到1625nm的第二波段內的傳輸信道范圍傳輸光信號的步驟。本發(fā)明的方法還包括將光信號耦合到至少一個單模光纖的步驟，該單模光纖包括內芯和至少一個玻璃層，其中光纜的截止波長小于1300nm，在1550nm附近正色散的絕對值小于大約15ps/nm/km，在1310nm附近負色散的絕對值小于大約15ps/nm/km，在大約1350nm到1450nm波長范圍內色散為零，在1550nm波長附近有效面積大于60μm2。該方法還包括從單模光纖接收信號的步驟。
通過目前的描述可以作出光纖的折射率分布。折射率分布曲線包括多個沿半徑方向排列的區(qū)域。在描述中使用參考符號來精確說明這些區(qū)域的幾何形狀，如階越，δ分布，拋物線分布。如本領域普通技術人員所知，光纖制造過程可能會引起所描述的理想折射率分布結構形狀的改變，比如在光纖軸附近的中心凹陷和與折射率峰相關的散射尾部的出現(xiàn)。然而，在文獻中已經(jīng)給出，如果它們處于受控狀態(tài)，這些差別將不會改變光纖特性。
一般，折射率分布截面具有一個與之相關但形狀不同的有效折射率截面?？梢杂糜行д凵渎史植冀孛娲嫦鄳恼凵渎史植冀孛?，而不改變總的波導特性。例如，參見Luc B.Jeunhomme，Marcel DekkerInc，1990，第32頁，第1.3.2節(jié)的“單模光纖”或美國專利US4,406,518(Hitachi)?？梢岳斫獾剑诠_和權利要求中披露和要求保護了一種特定折射率分布形狀，包括相關的等價物。
另外，可以理解到，前面的概括描述和后面的詳細描述都只是示例性的，本發(fā)明并不限于權利要求。
附圖簡述附圖構成了說明的一部分，給出了本發(fā)明的幾個實施例，附圖與描述一起，用來解釋本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明所使用的光通信系統(tǒng)的方框圖；圖2給出了本發(fā)明光纖實施例的色散與工作波長關系的示意性曲線圖；圖3給出了幾種傳統(tǒng)光纖的色散曲線圖，包括Sumitomo的純石英芯(Pure Silica Core)；FOS的SM-R；Lucent的TRUEWAVE(+)；Corning的LEAF；FOS的SM-DS；Lucent的TRUEWAVE(-)；和Corning的SMF LS(-)；圖4a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性光纖的折射率分布曲線，其中分布為環(huán)形；圖4b為具有圖4a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖5a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性的光纖的折射率分布曲線，其中分布為雙峰形狀；
圖5b為具有圖5a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖6a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性的光纖的折射率分布曲線，其中分布具有折射率降低的凹槽；圖6b為具有圖6a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖7a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性的光纖的折射率分布曲線，其中分布具有圓形凹槽；圖7b為具有圖7a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖8a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性的光纖的折射率分布曲線，其中該分布為缺口—階越形狀；圖8b為具有圖8a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖9a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性的峰—基座折射率分布曲線圖；圖9b為具有圖9a折射率分布的橫截面圖；圖10a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性光纖的峰—環(huán)折射率分布的曲線圖；圖10b給具有圖10a折射率分布的光纖的橫截面圖；圖11a給出了具有根據(jù)本發(fā)明傳輸特性光纖的具有凹槽的峰—環(huán)折射率分布曲線圖；圖11b為具有圖11a折射率分布的光纖的橫截面圖。
最佳實施例的描述現(xiàn)在詳細說明本發(fā)明的最佳實施例，在附圖中給出了最佳實施例的例子。只要可能，在全部附圖中使用相同標記表示相同或相似部分。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種城域或接入網(wǎng)所使用的光傳輸線。該網(wǎng)絡包括一個光信號發(fā)送器，其工作波段至少在第一工作波長1310nm和第二工作波長1550nm其中之一的附近。應該注意到，一般在工作波長1310nm附近的波段稱為第二傳輸窗口，在工作波長1550nm附近的波段稱為第三傳輸窗口。然而，為了便于公開，第二和第三傳輸窗口(可能擴展到1625nm的波長)將被稱為第一和第二波段。
至少有一個沿半徑的芯區(qū)域具有最大折射率差的單模光纖被耦合到光信號發(fā)送機。光纜的截止波長小于1300nm，在第一和第二工作波段其中之一處，正色散小于大約+15ps/nm/km，在第一和第二工作波長其中另一個波長下，負色散的絕對值小于大約+15ps/nm/km，在第一和第二工作波長之間色散為零。網(wǎng)絡還包括一個耦合到單模光纖的接收機。
城域網(wǎng)定義為一系列光纖段，包括較長傳輸網(wǎng)與較短的毛細樣的接入網(wǎng)之間的接口。城域網(wǎng)一般將從傳輸網(wǎng)接收的信號定向為環(huán)形連接，比如說可以環(huán)繞整個城市。接入網(wǎng)為一系列光纖段，將來自于城域網(wǎng)的信號引導到終端接收機。本發(fā)明可以用在城域網(wǎng)，接入網(wǎng)或任何其它需要具有相似傳輸特性光纖的網(wǎng)絡中。
圖1給出了根據(jù)本發(fā)明的一種高速光通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)10包括一個發(fā)送信號或發(fā)送設備12，一個光纖傳輸線14，光放大器20，接收機16，和一個界面模塊18。發(fā)送機12將信號加載到傳輸線14上。本發(fā)明試圖使用本領域技術人員所熟知的任何已知設備或設備的組合，將信號加載到傳輸線上。發(fā)送機12可以包括，例如，通過如馬赫—曾德干涉儀直接或外部調制的DFB激光器，或者具有WDM結構的這類設備的組合。并且，發(fā)送器12可以包含波長轉換裝置，對從分離的傳輸網(wǎng)所接收的信號波長進行轉換，將載波轉換成城域或接入網(wǎng)10所常用的特性波長。在一個最佳實施例中，發(fā)送機12所產(chǎn)生的信號的中心波長下于大約1300nm到1350nm之間或1450nm到1625nm之間的波段。自然地，如果系統(tǒng)10作為WDM系統(tǒng)，那么發(fā)送機12可以產(chǎn)生一定范圍的信道。比如，可以擴展到上述波段或波段的一部分。雖然根據(jù)本發(fā)明的高速光通信系統(tǒng)最好包括光放大器20，本發(fā)明也涉及沒有放大的光通信系統(tǒng)，或僅僅對包括一個或多個上述波段的子波段進行放大的系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)可以包括相應于1530-1565nm波段的光放大器，允許一部分或其余全部可能波段的較短距離的WDM傳輸。
根據(jù)本發(fā)明，傳輸線14包括至少一個光纖。不過，本發(fā)明還試圖在同一傳輸線中使用多個光纖來增加傳輸線的信息載運能力。通常由纜線來保護光纖或束在一起的多個光纖。
光纖14可以以單模方式有效地工作在第一和第二波段處。在最佳實施例中，第一波段在大約1300nm到1350nm范圍內，第二波段在大約1450nm到1625nm之間。對于第一和第二工作波長，為了作為單模光纖使用，光纖14的截止波長小于大約1300nm。最好是，光纜的截止波長小于大約1250nm，可以在1100nm附近。
這些工作波長使得根據(jù)本發(fā)明的光纖與現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡和工作在1310nm和1550nm兩個波段附近的相關技術兼容。目前大量技術都工作在1310nm，不過因為低衰減，還因為摻鉺光纖放大器和新一代放大器的特性輻射頻帶，目前在傳輸網(wǎng)絡中的趨勢是工作在更長的1450nm到1625nm之間的波段。從而，根據(jù)本發(fā)明的光纖與工作在1310nm的現(xiàn)有技術兼容，也可以使用工作在1450nm到1625nm之間的技術。另外，光纖能支持任何類型的通信，包括那些具有不同信號位速度或協(xié)議的通信，如NRZ(非歸零)或RZ(歸零)，如孤波類通信。
根據(jù)本發(fā)明，傳輸線14在工作波長范圍內還包括變化的色散值。在1310nm到1625nm的工作帶寬范圍內，光纖14最好具有單調增加的色散值。然而與已知的傳輸和城域網(wǎng)光纖不同，光纖14在第一和第二傳輸窗口具有符號相反的大小適中的色散值，零色散波長λ0位于第一和第二傳輸窗口之間。因為根據(jù)本發(fā)明的光纖包括正的和負的色散值，該光纖與需要正色散或負色散的系統(tǒng)都是兼容的。光纖在每個波段的非零色散特性允許WDM傳輸，在任一波段或兩個波段中包括或不包括光放大器。從而，根據(jù)本發(fā)明的光纖不需要升級，來滿足增加的系統(tǒng)容量的需要。另外，所公開的光纖的傳輸特性可能適合于在不久的將來所引入的系統(tǒng)的需要。
如圖2所示，在大約1310nm的第一波段內(參見參數(shù)32)，光纖14具有負色散值。在大約1550nm的第二波段內(參見參數(shù)34)，光纖14具有正色散。光纖14在位于第一和第二波段之間的波長30處色散為零。最好是，零色散波長在大約1350nm到1450nm之間。更好的情形是，零色散波長大約為1400nm。
在第一和第二波段中的每一個波段處，與現(xiàn)有傳輸光纖相比色散絕對值比較適中。最好是，在大約1310nm和1550nm的工作波段處，色散的絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間。更好的情形是，在1550nm處色散絕對值在大約5ps/nm/km到12ps/nm/km之間。
圖3給出了本領域所公知的標準傳輸光纖40，在1310nm附近色散為零，在1550nm附近具有大小為+17ps/nm/km的正色散值。當長度大于40km的光纖應用于工作在1550nm處、位速度為10Gbit/s的系統(tǒng)中時，需要色散補償裝置。不過本發(fā)明的光纖14，具有適中的正色散，在大約1550nm的波長下，色散絕對值大于5ps/nm/km，小于15ps/nm/km。通過使如四波混頻所導致的非線性效應得以避免或最小化，這種特性提供了密集WDM系統(tǒng)所需的操作。
如本領域所知，標準傳輸光纖42在大約1550nm處具有零或較低的色散，在1310nm附近具有小于-16ps/nm/km的負色散。然而，根據(jù)本發(fā)明的光纖14具有適中的負色散大小，在1310nm附近的波段，負色散絕對值小于15ps/nm/km。
從圖2還可以看出，在第一和第二波段上光纖14的色散斜率相當?shù)?。最好是，?550nm附近色散斜率小于大約0.08ps/nm2/km。這種相當?shù)偷纳⑿甭士梢员ＷCWDM系統(tǒng)10信道間良好的均衡，否則在其中可能具有極大發(fā)散的色散值。另外，在兩個波段上光纖14的色散最好呈線性增加。
這些傳輸特性使得光纖14特別適用于WDM系統(tǒng)中。因為在工作波長下色散的絕對值基本上大于零，根據(jù)本發(fā)明的光纖不會遇到四波混頻問題。另外，色散斜率相當?shù)?。從而，根?jù)本發(fā)明的光纖可以使用WDM技術來增加可傳輸信號的信道數(shù)量和/或信道位速率和/或最大傳輸長度，而不需要色散補償，即增加光纖的品質因數(shù)(FOM)。
根據(jù)本發(fā)明，光纖具有相當大的有效面積，在大約1550nm波長下一般大于60μm2。光纖的有效面積對光纖的其它傳輸特性產(chǎn)生直接的影響。具有較小有效面積的光纖與具有較大有效面積的光纖相比，通常具有較低的色散斜率，宏彎靈敏度和微彎曲靈敏度。然而，具有較大有效面積的光纖具有較低的非線性系數(shù)，與具有較小有效面積的光纖相比，更便于多個接頭或連接器的使用。從而，本發(fā)明試圖使光纖具有盡可能大的有效面積，來便于多個接頭和連接器的使用，而不干擾上面所討論的其它光學參數(shù)。在一個最佳實施例中，在1550nm波長附近光纖的有效面積大于大約65μm2。
另外，根據(jù)本發(fā)明的光纖具有小于或等于大約0.0140的峰值折射率差。所得到的相當?shù)偷膿诫s濃度有助于獲得相當?shù)偷墓饫w衰減。
另外，光纖14具有盡可能低的非線性系數(shù)和微彎曲靈敏度，造成對有效面積的另外一些限制。最好是，在第二波段，光纖的非線性系數(shù)小于大約1.5W-1m-1，微彎曲靈敏度小于大約10(dB/km)/(g/mm)，如擴展的robbin方法在1550nm處所確定的，例如G.Grasso和F.Meli的“單模光纜的微彎曲衰減”，ECOC’88，page 526-ff，或G.Grasso等人的“單模光纜的微彎曲效應”，國際電線電纜會議，1988，page 722-ff.中所描述的。
光纖較低的非線性系數(shù)，允許信號以能夠處理多分支的足夠大的功率發(fā)送，一般在城域網(wǎng)中會遇到多分支。
并且，光纖14最好具有低的宏彎衰減系數(shù)。對于100匝光纖松散地束成30mm直徑的傳統(tǒng)光纖，一般被期望對于在任何傳輸波長下的測量，都具有小于50dB/km的宏彎衰減系數(shù)。申請人注意到，根據(jù)本發(fā)明的光纖具有相當?shù)偷暮陱澦p系數(shù)，下面的例子給出了證明。最好是，在兩個波段處宏彎衰減系數(shù)均小于大約25dB/km。更好的情形是，當測量于小于大約1550nm的波長時，宏彎衰減系數(shù)小于大約1dB/km。
根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)10可以包括位于傳輸線14各段之間的多種光放大器20。放大器20可以包括用來放大第二波段信號的摻鉺光纖放大器，或能夠對1625nm或1310nm附近信號進行放大的新一代放大器。并且，系統(tǒng)10可以包括一個接口設備18，將信號從系統(tǒng)10卸載或將信號加載到系統(tǒng)10上，特別是在WDM結構中。設備18和放大器20可以具有本領域所公知的任何類型。最后，系統(tǒng)10可以包括一個直接連接到光纖14或通過其它中間元件耦合到光纖14的接收機16。如本領域所公知，接收機16可以包括路由器，去復用器和其它類似的裝置，幫助解密光信號所攜帶的信息。
根據(jù)本發(fā)明，光纖包括一個具有第一折射率的內芯和環(huán)繞著內芯的第一玻璃層。在一個最佳實施例中，第一玻璃層的折射率差大于內芯的折射率差，并且小于0.0140。折射率分布可以具有本領域技術人員所知并能產(chǎn)生與本公開相一致的特性的任何形狀。例如，折射率分布可以為環(huán)形，雙峰分布，凹槽分布，圓形凹槽分布或缺口—階越分布。
環(huán)形分布如圖4a所示，光纖14的折射率分布50可以具有環(huán)形形狀。這種形狀的特點在于具有一個恒定折射率52的區(qū)域，被峰54所環(huán)繞。從下面所描述的模擬實驗可以看出，具有環(huán)形分布的光纖支持10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而不需要色散補償。
如圖4b所示，光纖14的橫截面在光纖的軸心處具有一個內芯57。內芯57具有相應于圖4a中的區(qū)域52的第一折射率差Δn1和半徑R。如本領域普通技術人員所知，折射率差指給定玻璃層與純二氧化硅(SiO2)折射率間的相對差別。也就是，內芯52的折射率差Δn1等于(n1-nsilica)。在這個例子中，內芯57由折射率差大體上為零的玻璃制成。半徑R最好在大約0.5μm到2.5μm之間，更好的情形是大約為1.3μm。
第一玻璃層58沿光纖14長度方向環(huán)繞著內芯57。第一玻璃層58在其寬度范圍內具有最大折射率差Δn2(在圖4a中用54表示)，Δn2大于內芯57中玻璃的最大折射率差Δn1。通過向玻璃層寬度內摻入GeO2或任何其它眾所周知可使折射率增加的摻雜物，能夠增加第一玻璃層57的折射率差。在這個例子中，第一玻璃層具有沿半徑基本上呈拋物線的分布，形成峰54或最大折射率差Δn2。應該注意到，折射率分布中峰的形狀一般定義為α參數(shù)，α參數(shù)定義了峰的斜率。例如，α＝1相應于三角形分布，α＝2相應于拋物線分布，α＝無窮大相應于階越折射率分布。為了簡化，所披露的第一玻璃層58的外峰54的α＝2，雖然峰的α值可以在1到3之間。最好是，第一玻璃層58在峰54處的折射率Δn2在大約0.0090到0.0140之間，更好的情形是Δn2大約為0.0140。第一玻璃層58的寬度δR最好在大約0.5μm到2.0μm之間。更好的情形是，δR大約為1.5μm，使得第一玻璃層的外半徑大約為2.8μm。
光導層59以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第一玻璃層58，有助于引導光沿光纖14的軸傳播。包層59的折射率Δn3最好等于0(參見圖4a中的56)。如本領域所知，光導層59被一個非光導玻璃層所環(huán)繞，延伸到所需的光纖直徑，一般為125μm。
表1概括了具有圖4a和4b所示折射率的光纖的上述較佳參數(shù)。
表1
對所公開的光纖實施例進行標準的計算機模擬實驗，確定由此產(chǎn)生的傳輸參數(shù)。模擬實驗包括確定光纖色散所導致的傳輸速率限制。這種限定的確定方法在本領域中是眾所周知的。一種示例性方法在G.P.Agrawal，光纖通信系統(tǒng)，第5.2.2節(jié)，第199-208頁中已經(jīng)被披露，在此引作參考。色散限制將光纖段長度(L)和傳輸位速率(B)聯(lián)系起來，用下式表示B2*L＝C其中C為常數(shù)(取決于波長)。因此，在較低傳輸位速率(B)，可以使用較長的光纖。與之相似，使用較短光纖段可以獲得較高傳輸速率。
在計算機模擬實驗中還考慮了如下因素
●由于光纖色散所產(chǎn)生的單脈沖擴展。
●由于光纖色散斜率所產(chǎn)生的單脈沖擴展。
●由于光纖PMD(0.1ps/km)所產(chǎn)生的單脈沖擴展。
●擴展的調諧范圍。
●無色散補償。
如下面的表2所示，圖4a和圖4b中的光纖在第一和第二波段均表現(xiàn)出所需的色散特性。特別是，光纜的模擬截止波長小于大約1250nm，保證在兩個傳輸窗口的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-11.3ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生大約+7.5ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1440nm?；谀M實驗的結果，申請人得出圖4a和4b中的光纖14，當考慮50km光纖長度和沒有色散補償與外部調諧時，在第一波段到跨越第二波段的大于1600nm的波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表2對這些結果進行了概括。
表2
雙峰分布如圖5a所示，光纖14的折射率分布60可以為雙峰分布。雙峰分布的特點在于具有第一個峰62和第二個峰64。具有第一折射率差Δn1的第一個峰62和具有第二折射率差Δn3的第二峰64被具有恒定折射率66的區(qū)域分隔開。第二峰64的折射率差大于第一峰62的折射率差。如下面所描述的模擬實驗所示，具有雙峰分布的光纖支持10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而沒有色散補償。
如圖5b所示，光纖14包括一個內芯70，一個第一玻璃層72，一個第二玻璃層74和一個包層76。內芯70的半徑“a”(參見圖5a)最好在大約0.5μm到2.0μm之間。更好的情形是，“a”大約為0.6μm。在光纖中心和0.6μm的半徑位置之間，內芯70包括一種可使折射率增加的摻雜物，如GeO2或其它類似的物質，在光纖14的軸中心或其附近產(chǎn)生峰值折射率，在它的外半徑處產(chǎn)生內芯的最小折射率。在峰值處，內芯70的折射率Δn1最好在大約0.0020到0.0060之間。更好的情形是，Δn1大約為0.0034?？墒拐凵渎试黾拥膿诫s物質的濃度，從內芯70到大約0.6μm的外半徑以一種可產(chǎn)生彎曲斜率分布的方式逐漸減少，彎曲斜率分布大體上為拋物線形狀。最好是，根據(jù)階越折射率α分布，彎曲斜率的α在大約1到4之間。更好的情形是，α大約為1.7。
第一玻璃層72環(huán)繞著內芯70，其特點在于在其寬度內折射率小于沿內芯70半徑的折射率。最好是，第一玻璃層72由折射率差基本為0的玻璃制成，即折射率絕對值小于大約0.0010。第一玻璃層72具有外半徑R，R最好在大約1.0μm到2.0μm之間。更好的情形是，R大約為1.3μm。
第二玻璃層74沿光纖14的長度方向環(huán)繞著第一玻璃層72。第二玻璃層74的寬度δR最好在大約1.0μm到2.0μm之間。更好的情形是，δR大約為1.5μm，從而第二玻璃層74的外半徑大約為2.8μm。如圖5a所示，第二玻璃層74在其寬度內具有最大折射率Δn3，Δn3大于內芯70內玻璃的最大折射率Δn1。如同內芯70，通過向玻璃層的寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第二玻璃層74的折射率差被增加。最好是，第二玻璃層74具有α分布，α在1到4之間，最大折射率差Δn3在大約0.0090到0.0140之間。更好的情形是，第二玻璃層74的α為2，最大折射率差Δn3大約為0.0138。
最后，光導包層76以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層74，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層76的折射率差最好等于0(參見圖5a中的68)。
表3概括了具有圖5a和5b折射率分布的光纖的較佳參數(shù)。
表3
如同在環(huán)形分布中所描述的那樣，使用計算機模擬實驗來確定該光纖實施例的傳輸參數(shù)。如下面的表4所示，圖5a和5b中的光纖14在第一和第二波段都表現(xiàn)出所需的色散特性。特別是，光纜模擬實驗的截止波長小于大約1250nm，可保證在兩個傳輸窗口的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-10.7ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+7.9的色散。零色散波長λ0大約為1435nm?；谀M實驗的結果，申請人得出圖5a和5b中的光纖，當考慮50km光纖長度和沒有色散補償與外部調諧時，在第一波段到跨越第二波段的大于1600nm的波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表4對這些結果進行了概括。
表4
凹槽分布如圖6a所示，光纖14的折射率分布80具有一個凹槽。這種分布的特點在于具有一個負折射率Δn2的區(qū)域86。在所給出的實施例中，負折射率86的區(qū)域由恒定折射率82和峰84的區(qū)域所環(huán)繞著。恒定折射率82的區(qū)域具有第一折射率Δn1，Δn1小于峰84的折射率Δn3。通常，恒定折射率區(qū)域82和/或負折射率區(qū)域86的分布相應于圓形分布形狀。可以將階越分布用做基準，來評價等效的圓形分布。如下面所述的模擬實驗所示，具有凹槽分布的光纖支持10Gbits/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而沒有色散補償。
如圖6b所示，光纖14具有一個內芯90，一個第一玻璃層92，一個第二玻璃層94和包層96。內芯90的半徑r1最好大約為3.0μm。最好是，可以通過向內芯寬度范圍內摻入如GeO2或其它眾所周知可使折射率增加的摻雜物質，使內芯具有增加的折射率差。最好是，內芯具有大約為0.0066的恒定折射率差Δn1。
第一玻璃層92環(huán)繞著內芯90，其特點在于具有一下降的折射率差Δn2，Δn2小于內芯90的折射率差Δn1。通過向玻璃層寬度范圍內摻入可使折射率減小的摻雜物如氟，可以減小第一玻璃層的折射率。最好是，第一玻璃層92的半徑大約為1.5μm，第一玻璃層的折射率差Δn2大約為-0.0036。
第二玻璃層94沿光纖14長度方向環(huán)繞著第一玻璃層92。第二玻璃層94的寬度δR最好大約為1.1μm，使得第二玻璃層94的外半徑大約為5.6μm。如圖6a所示，第二玻璃層94在其寬度范圍內具有最大折射率Δn3，Δn3大于內芯90內玻璃的最大折射率Δn1。如同內芯90，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它任何眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第二玻璃層94的折射率差被增加。最好是，第二玻璃層94沿其半徑具有基本上為拋物線的分布(α＝2)，最大折射率差Δn3最好大約為0.0102。
最后，光導包層96以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層94，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層96的折射率差Δn最好等于0(參見圖6a中的88)。
表5概括了具有圖6a和6b的折射率分布的光纖的參數(shù)。
表5
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸參數(shù)。如下面的表6所示，圖6a和6b的光纖14在第一和第二波段處均具有所需的色散特性。特別地，模擬實驗中光纜的截止波長小于大約1250nm，保證在兩個傳輸窗口的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-11.7ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+8.4ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1443nm?；谀M實驗結果，當考慮到50km長的光纖，沒有色散補償和外部調諧時，申請人得出圖6a和6b中的光纖14在第一波段和包括在第二波段的大于1565的波長下，支持10Gbit/s的最大位速率。表6概括了這些結果。
表6
圓形凹槽分布如圖7a所示，光纖14的折射率分布100具有圓形凹槽形狀。這種分布的特點在于具有α分布形狀的負折射率Δn2106環(huán)繞著第一峰102，并被第二峰104所環(huán)繞。第一峰102具有第一折射率Δn1，Δn1小于第二峰104的最大折射率Δn3。如下面描述的模擬實驗所示，具有圓形凹槽分布的光纖支持高達10Gbits/sec的數(shù)據(jù)傳輸速率。
如圖7b所示，光纖14有一個內芯110，一個第一玻璃層112，一個第二玻璃層114和一個包層116。內芯110的半徑w1最好在大約2.5μm到5.5μm之間，更好的情形是在大約2.5μm到4.5μm之間。更加好的是，半徑w1大約為3.5μm。在光纖中心和3.5μm的半徑位置之間，內芯110包括一種如GeO2或其它類似的可是折射率增加的摻雜物，在光纖14的軸心或其附近產(chǎn)生峰值折射率，在內芯的外半徑產(chǎn)生內芯的最小折射率。在峰處，內芯110的折射率Δn1最好在大約0.0060到0.0120之間，更好的情形是在大約0.0060到0.0080之間。更加好是Δn1大約為0.0070。從內芯110的中心到外半徑，可使折射率增加的摻雜物的濃度以一種可產(chǎn)生相應于α分布的彎曲斜率分布的方式逐漸減少。最好是α1在1到10之間，更好的情形是在4到6之間，更加好是α1＝5。
第一玻璃層112沿光纖14的寬度環(huán)繞著內芯110，其特點在于具有一個圓形凹陷的折射率差Δn2，Δn2小于內芯110的折射率差Δn1。通過向玻璃層的寬度范圍內摻入如氟的可使折射率減小的摻雜物，第一玻璃層的折射率被減小。最好是，第一玻璃層的最小折射率差Δn2在大約-0.0050到-0.0002之間，更好的情形是在大約-0.0040到-0.0020之間。更加好的情形是Δn2為大約-0.0026。最好是，第一玻璃層112沿其半徑具有α分布，α2在1到10之間，更好的情形是在1到3之間。更加好的情形是α2＝2。最好是，第一玻璃層112的寬度w2在大約0.5μm到5.5μm之間，更好的情形是在大約1.0μm到3.0μm之間。更加好的情形是寬度w2大約為1.9μm，第一玻璃層112擴展到大約5.4μm。
第二玻璃層114沿光纖14的長度環(huán)繞著第一玻璃層112。第二玻璃層114的寬度w3大約在0.4μm到3.0μm之間，更好的情形是在大約0.5μm到1.5μm之間。更加好的情形是w3大約為1.0μm，使得第二玻璃層114的外半徑大約為6.4μm。如圖7a所示，第二玻璃層114在其寬度范圍內具有最大折射率Δn3，Δn3大于內芯110內玻璃的最大折射率Δn1。如同內芯110，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第二玻璃層114的折射率被增加。最好是，第二玻璃層114具有沿其半徑的α分布，α3在1到10之間，更好的情形是在1到3之間，峰值折射率差Δn3最好在大約0.0060到0.0120之間，更好的情形是在大約0.0070到0.0100之間。更加好是α3＝2且最大折射率差Δn3為大約0.0080。
最后，光導包層116以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層116的折射率差Δn最好等于0(參見圖7a中的108)。
表7概括了具有圖7a和7b所示折射率分布的光纖參數(shù)。
表7
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸特性。如下面的表8所示，圖7a和7b的光纖14在第一和第二波段處具有所需的色散特性。特別是，光纜的模擬截止波長小于大約1250nm，保證在兩個傳輸窗口的單模操作。并且，在1310nm附近折射率分布產(chǎn)生-10.1ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+7.1ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1445nm?；谀M實驗的結果，申請人得出，當考慮50km長度的光纖而沒有色散補償和外部調諧時，圖7a和7b的光纖在第一波段和包括在第二波段的大于1600nm波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表8概括了這些結果。
表8
缺口—階越分布如圖8a所示，光纖14的折射率分布120可以是缺口—階越分布?？梢宰⒁獾?，示意性的缺口—階越分布可以概括為圓形分布形狀。缺口—階越分布的特點在于存在相繼的折射率基本上恒定的區(qū)域。在示例中，折射率分布120包括一個具有第一折射率差Δn1的第一區(qū)域122，一個具有第二折射率差Δn2的第二區(qū)域124，和一個具有第三折射率差Δn3的第三區(qū)域126。第二區(qū)域124的折射率差Δn2分別大于第一和第三區(qū)域122和126的折射率差Δn1和Δn3。從下面的模擬實驗可以看出，具有缺口—階越分布的光纖支持10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而沒有色散補償。
如圖8b所示，光纖14包括一個內芯130，一個第一玻璃層132和一個第二玻璃層134。內芯130的半徑r1(參見圖8a)最好在大約0.5μm到1.0μm之間。更好的情形是半徑r1大約為0.6μm。內芯130包括如GeO2或類似可使折射率增加的摻雜物，在內芯寬度上產(chǎn)生基本上恒定的折射率。最好是，內芯130的折射率Δn1在大約0到0.0030之間。更好的情形是Δn1大約為0.0026。
第一玻璃層132環(huán)繞著內芯130，其特點在于在它的寬度上的折射率大于沿內芯132半徑的折射率。最好是，如同內芯130那樣，第一玻璃層132包括如GeO2或類似的可使折射率增加的摻雜物，在內芯寬度上可產(chǎn)生大體上恒定的折射率。最好是第一玻璃層132的折射率Δn2在大約0.0060到0.0090之間。更好的情形是折射率Δn2大約為0.0079。第一玻璃層132擴展一個半徑w1，w1最好大約為1.5μm到2.5μm。更好的情形是w1大約為1.8μm，從而擴展到大約2.4μm的外半徑。
第二玻璃層134沿光纖14長度方向環(huán)繞著第一玻璃層132。第二玻璃層134的寬度w2最好在大約1.0μm到8.0μm之間。更好的情形是w2大約為4.0μm，使得第二玻璃層134的外半徑大約為6.4μm。如同內芯130那樣，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物質，第二玻璃層134的折射率被增加。在這個例子中，第二玻璃層134具有大體上恒定的折射率差Δn3，Δn3最好在大約0到0.0040之間。更好的情形是，折射率差Δn3大約為0.0012。
最后，光導包層136以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層136的折射率差Δn最好等于0(圖8a中沒有給出)。
表9概括了具有圖8a和8b所給出的折射率分布的光纖的較佳參數(shù)。
表9
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸特性。如下面的表10所示，圖8a和8b的光纖14在第一和第二波段均表現(xiàn)出所需的傳輸特性。特別是，光纜的截止波長小于大約1250nm，確保在兩個傳輸窗口內的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-9.2ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+9.5ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1420nm?；谀M實驗結果，申請人得出，當考慮50km長度的光纖在沒有色散補償和外部調諧時，圖8a和8b的光纖在第一波段和包含于第二波段的大于1565nm的波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表10概括了這些結果。
表10
現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第二個最佳實施例。在這個實施例中，光纖表現(xiàn)出上述傳輸特性。然而，在這個實施例中光纖內芯的折射率差大于第一玻璃層的折射率差。另外，第一玻璃層的折射率差大于零。申請人發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的光纖可以得到上述城域網(wǎng)光纖的有益的傳輸特性。在第二個實施例中，內芯的折射率差在大約0.0060到0.0090之間。
根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的可能的折射率分布形狀包括，但是不限于峰—基座分布，峰—環(huán)分布和具有凹陷的峰—環(huán)分布。
峰—基座分布如圖9a所示，光纖14的折射率分布160可以為峰—基座分布。峰—基座分布的特點在于具有第一個峰162和一個恒定折射率164區(qū)域。第一個峰162的折射率差Δn1大于恒定折射率164區(qū)域的折射率差。如下面的模擬實驗所示，具有峰—基座分布的光纖支持10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而沒有色散補償。
如圖9b所示，光纖14包括一個內芯170，一個第一玻璃層172和一個包層174。內芯170的半徑“a”(參見圖9a)最好在大約2.0μm到4.0μm之間。更好的情形是，半徑“a”大約為3.2μm。在光纖的中心與3.2μm的半徑位置之間，內芯170包括一種如GeO2或類似的可使折射率增加的摻雜物，在光纖14的軸中心或附近產(chǎn)生峰值折射率，在外半徑處產(chǎn)生內芯的最小折射率。在峰值處，內芯170的折射率Δn1最好在0.0060到0.0090之間。更好的情形是Δn1大約為0.0071。從內芯170中心到大約3.2μm的外半徑處，可使折射率增加的摻雜物質的濃度以一種可產(chǎn)生基本上為拋物線形狀的彎曲斜率的方式逐漸減小。最好是，根據(jù)階越折射率α分布，彎曲斜率的α在大約2到3之間。更好的情形是，α大約為2.6。
第一玻璃層172環(huán)繞著內芯170，其特點在于在其寬度上的折射率小于沿內芯170半徑方向的折射率。第一玻璃層172沿光纖14長度方向環(huán)繞著內芯170。第一玻璃層172的外半徑R最好在大約3.0μm到5.0μm之間。更好的情形是，R大約為3.8μm。如圖9a所示，第一玻璃層172在其半徑上具有大體上恒定的折射率Δn2。如同內芯170那樣，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第一玻璃層172的折射率差被增加了。最好是，第一玻璃層172的折射率差Δn2在大約0.0020到0.0050之間。更好的情形是，折射率差Δn2大約為0.0025。
最后，光導包層174以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第一玻璃層172，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層174的折射率差Δn最好為零(圖9a中沒有給出)。
表11概括了具有圖9a和9b折射率分布的光纖的參數(shù)。
表11
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸特性。如下面的表12所示，圖9a和9b的光纖14在第一和第二波段上均表現(xiàn)出所需色散特性。特別是，光纜的截止波長小于大約1250nm，確保在兩個傳輸窗口上的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-6.0ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+10.9ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1385nm?；谀M實驗結果，申請人得出，當考慮50km長度的光纖在沒有色散補償和外部調諧時，圖9a和9b的光纖在第一波段和包含于第二波段的大于1565nm的波長下上支持10Gbit/s的最大位速率。表12概括了這些結果。
表12
峰—環(huán)分布如圖10a所示，光纖14的折射率分布140可以是峰—環(huán)分布。峰—環(huán)分布的特點在于具有第一個峰142和第二個環(huán)形峰146。具有第一折射率差Δn1的第一個峰142與具有第二折射率差Δn3的第二個峰146被具有恒定折射率144的區(qū)域分隔開。第一個峰142的折射率差大于第二個峰146的折射率差。如下面的模擬實驗所示，具有峰—環(huán)分布的光纖支持10Gbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，而沒有色散補償。
如圖10b所示，光纖14包括一個內芯150，一個第一玻璃層152，一個第二玻璃層154和一個包層156。內芯150的半徑“a”(參見圖10a)最好在大約2.0μm到4.5μm之間。更好的情形是，a大約為3.4μm。在光纖中心和3.4μm的半徑位置之間，內芯150包括一種如GeO2或類似可使折射率增加的摻雜物，在光纖14的軸中心或其附近產(chǎn)生峰值折射率，在外半徑處產(chǎn)生內芯的最小折射率。在峰值處，內芯150的折射率Δn1最好在大約0.0070到0.0090之間。更好的情形是，Δn1大約為0.0085。從內芯150的中心到大約3.4μm的外半徑，可使折射率增加的摻雜物質的濃度以一種具有類似于拋物線形狀的彎曲斜率的方式逐漸減小。最好是，根據(jù)階越折射率α分布，彎曲斜率的α值在大約2到3之間。更好的情形是，α大約為2.3。
第一玻璃層152環(huán)繞著內芯150，其特點在于在它的寬度上的折射率小于沿內芯150半徑方向的折射率。最好是，第一層152由Δn＝0的玻璃制成。第一玻璃層152的外半徑R最好在大約3.0μm到5.0μm之間。更好的情形是，R大約為4.2μm。
第二玻璃層154沿光纖14長度方向環(huán)繞著第一玻璃層152。第二玻璃層154的半徑δR最好在大約2.0μm到4.0μm之間。更好的情形是，δR大約為2.2μm，使得第二玻璃層154的外半徑大約為6.4μm。如圖10a所示，第二玻璃層154在其寬度內具有折射率Δn3，Δn3小于內芯150內玻璃的折射率Δn1。如同內芯150那樣，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第二玻璃層154的折射率差被增加了。最好是，第二玻璃層154具有α分布，α在1到4之間，最大折射率差Δn3在大約0.0010到0.0030之間。更好的情形是，第二玻璃層的α＝2，最大折射率差Δn3大約為0.0022。
最后，光導包層156以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層154，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層156的折射率差Δn最好等于0(參見圖10a中的148)。
表13概括了具有圖10a和10b所示折射率分布的光纖的參數(shù)。
表13
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸特性。如下面的表14所述，圖10a和10b的光纖14在第一和第二波段均表現(xiàn)出所需色散特性。特別是，光纜的截止波長小于大約1250nm，確保在第一和第二傳輸窗口的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-11.3ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+8.0ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1440nm?；谀M實驗結果，申請人得出，當考慮50km長度的光纖在沒有色散補償和外部調諧時，圖10a和10b的光纖在第一波段和包含于第二波段的大于1600nm的波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表14概括了這些結果。
表14
具有凹槽的峰—環(huán)分布如圖11a所示，光纖14的折射率分布180可以為具有凹槽的峰—環(huán)分布。這種分布的特點在于具有負折射率Δn2的區(qū)域186，負折射率Δn2的區(qū)域186具有α分布形狀，環(huán)繞著第一個峰182，并被第二個峰184所環(huán)繞。第一個峰182的第一折射率Δn1大于第二個峰184的最大折射率Δn3。如下面的模擬實驗所示，具有凹槽的峰—環(huán)分布的光纖支持高達10Gbits/sec.的數(shù)據(jù)傳輸速率。
如圖11b所示，光纖14具有一個內芯190，一個第一玻璃層192，一個第二玻璃層194和一個包層196。內芯190的半徑w1最好在大約2.5μm到5.5μm之間，更好的情形是在大約3.4μm到4.0μm之間。更加好的情形是w1大約為3.5μm。在光纖中心與3.5μm半徑位置之間，內芯190包括一種如GeO2或類似的可使折射率增加的摻雜物，在光纖14的中心或其附近產(chǎn)生峰值折射率，在它的外半徑處產(chǎn)生內芯的最小折射率。在峰值處，內芯190的折射率Δn1最好在大約0.0060到0.0090之間。更好的情形是在大約0.0065到0.0075之間。更加好的情形是，Δn1大約為0.0070。從內芯190的中心到外半徑處，可使折射率增加的摻雜物的濃度，以一種可產(chǎn)生相應于α分布的具有彎曲斜率的分布的方式逐漸減小。最好是α1在1到10之間，更好的情形是在4到6之間。更加好的情形是，α1＝5。
第一玻璃層192沿光纖14的寬度環(huán)繞著內芯190，其特點在于圓形凹陷折射率差Δn2小于內芯190的折射率差Δn1。通過向玻璃層寬度內摻入如氟的可使折射率減小的摻雜物，第一玻璃層192的折射率被減小了。最好是，第一玻璃層的最小折射率差Δn2在大約-0.0050到-0.0002之間，更好的情形是在大約-0.0030到-0.0015之間。更加好的情形是，Δn2大約為-0.0017。最好是，第一玻璃層192在其半徑上具有α分布，α2在1到10之間，更好的情形是在1到3之間。最好的情形是α2＝2。最好是，第一玻璃層192的寬度w2在大約0.5μm到5.5μm之間。更好的情形是，寬度w2在大約1.5μm到2.5μm之間。最好的情形是，寬度w2大約為1.8μm，從而第一玻璃層192擴展到大約5.3μm。
第二玻璃層194沿光纖14的長度方向環(huán)繞著第一玻璃層192。第二玻璃層194的寬度w3最好在大約0.5μm到5.5μm之間，更好的情形是在大約1.5μm到3.5μm之間。最好的情形是w3大約為2.2μm，使得第二玻璃層194的外半徑大約為7.5μm。如圖11a所示，第二玻璃層194在其寬度內具有最大折射率Δn3，Δn3小于內芯190內玻璃的最大折射率Δn1。如同內芯190那樣，通過向玻璃層寬度內摻入如GeO2或其它眾所周知的可使折射率增加的摻雜物，第二玻璃層194的折射率被增加了。最好是，第二玻璃層194在其半徑上具有α分布，α3在1到10之間，最好在1到3之間，峰值折射率Δn3最好在大約0.0010到0.0080之間，更好的情形是在大約0.0020到0.0060之間。最好的情形是α3＝2，最大折射率差Δn3大約為0.0035。
最后，光導包層196以一種傳統(tǒng)方式環(huán)繞著第二玻璃層，有助于引導光沿光纖14的軸進行傳播。包層196的折射率差Δn最好等于0(參見圖11a中的188)。
表15概括了具有圖11a和11b折射率分布光纖的參數(shù)。
表15
如前面所述，使用計算機模擬實驗來確定本實施例光纖的傳輸特性。如下面的表16所示，圖11a和11b的光纖14在第一和第二波段均表現(xiàn)出所需色散特性。特別是，光纜的截止波長小于大約1250nm，確保在兩個傳輸窗口處的單模操作。并且，折射率分布在1310nm附近產(chǎn)生-10.0ps/nm/km的色散，在1550nm附近產(chǎn)生+7.2ps/nm/km的色散。零色散波長λ0大約為1445nm?；谀M實驗結果，申請人得出，當考慮50km長度的光纖在沒有色散補償和外部調諧時，圖11a和11b的光纖在第一波段和包含于第二波段的大于1600nm的波長下支持10Gbit/s的最大位速率。表16概括了這些結果。
表16
此處所描述的本發(fā)明提供了一種具有改進的通用性單模光纖，可用在大約1300nm到1350nm的第一波段和大約1450nm到1625nm的第二波段。該光纖在兩個傳輸窗口都具有中等大小的色散值，最好在第一波段內具有一個小的負色散值，在第二波段內具有一個小的正色散值。光纖帶寬上色散的較佳的單調色散特性產(chǎn)生1400nm附近的零色散波長，以及在1550nm處相當小的色散斜率。因此，本發(fā)明的光纖適用于當前的1310nm系統(tǒng)和正在發(fā)展具有中等色散的1550nm和1625nm系統(tǒng)。
考慮到說明和本發(fā)明所公開的實施例，本發(fā)明的其它實施例對本領域技術人員來說是顯而易見的。說明和實施例僅僅是示例性的，以下權利要求給出了本發(fā)明的實際范圍和發(fā)明精神。
權利要求
1.一種高速城域或接入光通信系統(tǒng)，包括一工作波段圍繞在1310nm處的第一工作波長和1550nm處的第二工作波長至少其中之一處的光信號發(fā)送機；一以其一端耦合到該光信號發(fā)送機上的光傳輸線；一個耦合到光傳輸線相反一端的接收機；其中該傳輸線包括至少一個制成纜線的單模光纖，其在光纖玻璃層內具有最大折射率差，其中該成纜光線的截止波長小于1300nm，在第一和第二工作波長其中之一下正色散的絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間；在第一和第二工作波長中的另一個波長下負色散的絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間；零色散波長在第一和第二工作波長之間，且在1550nm波長附近的有效面積大于大約60μm2。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中光傳輸線的長度等于或小于大約150km。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中光傳輸線的長度等于或小于大約80km。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在第一工作波長下色散為負，在第二工作波長下色散為正，且從第一工作波長到第二工作波長色散單調地增加。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中圍繞第一工作波長的波段范圍從大約1300nm到1350nm，圍繞第二工作波長的波段范圍從大約1450nm到1625nm。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在大約1550nm波長下光纖的有效面積大于約65μm2。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在第二波段光纖的非線性系數(shù)小于1.5W-1m-1。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在第二波段光纖的色散斜率小于大約0.08ps/nm2/km。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中在第二波段光纖的微彎曲靈敏度小于大約10(dB/km)/(g/mm)。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中該成纜光線的傳輸截止波長小于大約1250nm。
11.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括至少一個沿著光傳輸線耦合的光放大器。
12.一種用在城域或接入網(wǎng)中的單模光傳輸光纖，具有一芯和一包層，該芯包括一具有第一折射率差的內芯；和一環(huán)繞該內芯的第一玻璃層，第一玻璃層的最大第二折射率差大于第一折射率差，并且小于大約0.0140，其中成纜光纖的截止波長小于大約1300nm，且在大約1310nm的第一波長和大約1550nm的第二波長下色散絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間；零色散波長在大約1350nm到1450nm之間，而且在1550nm波長附近的有效面積大于約60μm2。
13.根據(jù)權利要求12所述的光纖，其中內芯的折射率差基本為零，半徑R在大約0.5μm到2.5μm之間。
14.根據(jù)權利要求13所述的光纖，其中第一玻璃層的最大折射率差在大約0.0090到0.0140之間，分布α在1到3之間，寬度δR在大約0.5μm到2.0μm之間。
15.根據(jù)權利要求12所述的光纖，還包括一個沿半徑方向包含在內芯與第一玻璃層之間的第二玻璃層，第二玻璃層的折射率差基本上為零，外半徑R在大約1.0μm到2.0μm之間。
16.根據(jù)權利要求15所述的光纖，其中內芯的最大折射率差在大約0.0020到0.0060之間，分布α在1到4之間，半徑在大約0.5μm到2.0μm之間。
17.根據(jù)權利要求16所述的光纖，其中第一玻璃層的最大折射率差在大約0.0090到0.0140之間，寬度δR在大約1.0μm到2.0μm之間。
18.根據(jù)權利要求12所述的光纖，還包括一個環(huán)繞著內芯并具有一下凹折射率的第二玻璃層。
19.根據(jù)權利要求18所述的光纖，其中內芯的最大折射率差在大約0.0060到0.0120之間，分布α在大約1到10之間，半徑w1在大約2.5μm到5.5μm之間。
20.根據(jù)權利要求19所述的光纖，其中第二玻璃層的寬度w2在大約0.5μm到5.5μm之間，最小折射率差在大約-0.0050到-0.0002之間。
21.根據(jù)權利要求20所述的光纖，其中第一玻璃層的最大折射率差在大約0.0060到0.0120之間，寬度W3在大約0.4μm到3.0μm之間。
22.一種用在城域網(wǎng)或接入網(wǎng)中的具有芯和包層的單模光傳輸光纖，其中的芯包括一具有第一折射率差的內芯；以及一環(huán)繞該內芯的第一玻璃層，內芯的折射率差大于第一玻璃層的折射率差，且第一玻璃層的折射率差大于零，其中內芯的最大折射率差在大約0.0060到0.0090之間，成纜光纖的截止波長小于大約1300nm，而且在1310nm附近的第一波長和1550nm附近的第二波長下色散絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間，零色散值波長在大約1350nm到1450nm之間，而在1550nm波長附近的有效面積大于約60μm2。
23.根據(jù)權利要求22所述的光纖，其中內芯擴展到大約2.0μm到4.0μm之間的外半徑，而且第一玻璃層從內芯的外半徑擴展到大約3.0μm到5.0μm之間的外半徑，并且最大折射率差在大約0.0020到0.0050之間。
24.根據(jù)權利要求22所述的光纖，其中第二玻璃層設置在內芯和第一玻璃層之間，第二玻璃層的折射率差大體上為零。
25.根據(jù)權利要求24所述的光纖，其中內芯擴展到大約2.0μm到4.5μm之間的外半徑，并且其最大折射率在大約0.0070到0.0090之間，第二玻璃層從內芯外半徑擴展到大約3.0μm到5.0μm之間的外半徑，而且第一玻璃層從第二玻璃層的外半徑沿半徑方向擴展大約2.0μm到4.0μm，并且具有的最大折射率差在大約0.0010到0.0030之間。
26.根據(jù)權利要求22所述的光纖，其中第二玻璃層設置在內芯和第一玻璃層之間，第二玻璃層具有一下凹的折射率差。
27.根據(jù)權利要求26所述的光纖，其中內芯擴展到大約2.5μm到5.5μm之間的外半徑，第二玻璃層從內芯的外半徑擴展大約0.5μm到5.5μm的寬度，并且具有的最小折射率差在大約-0.0050到-0.0002之間，而且第一玻璃層沿半徑從第二玻璃層的外半徑擴展大約0.5μm到5.5μm，并且具有的最大折射率差在大約0.0010到0.0080之間。
28.一種波分復用光傳輸方法，包括以下步驟在大約1300nm到1350nm之間的第一波段和1450nm到1625nm之間的第二波段內一定范圍的傳輸信道上傳送光信號；將該光信號耦合到至少一個具有內芯和至少一第一玻璃層的單模光纖上，其中該成纜光纖的截止波長小于1300nm，在1550nm附近正色散的絕對值小于15ps/nm/km，在1310nm附近負色散的絕對值小于約15ps/nm/km，零色散波長在大約1350nm到1450nm之間，且在1550nm波長附近的有效面積大于大約60μm2；以及從該單模光纖接收信號。
全文摘要
公開了一種用于城域網(wǎng)或接入網(wǎng)的光傳輸光纖。光傳輸線包括一個在1310nm附近的第一工作波長和1550nm的第二工作波長下為單模的光纖。光纖的色散在第一和第二工作波長其中之一處為負,在第一和第二工作波長中的另一個波長下為正,色散絕對值在大約5ps/nm/km到15ps/nm/km之間。光纖的零色散波長在第一和第二工作波長之間,在1550nm附近的有效面積大于大約60μm
文檔編號G02B6/036GK1350652SQ99815728
公開日2002年5月22日 申請日期1999年12月15日 優(yōu)先權日1998年12月18日
發(fā)明者戴維·薩奇, 加克莫·S·羅巴 申請人:皮雷利·卡維系統(tǒng)有限公司