專(zhuān)利名稱(chēng)：色散平坦型波導(dǎo)中的孤立子的制作方法
背景本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)用來(lái)傳輸孤立子的色散平坦型單模光纖。另外，本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)用來(lái)傳播波分復(fù)用孤立子信號(hào)的色散平坦型單模光纖。
由于基于SiO2波導(dǎo)的折射率是非線性的，所以本領(lǐng)域公知，孤立子可以在這類(lèi)波導(dǎo)中傳播。在波導(dǎo)纖維中傳播的具有規(guī)定強(qiáng)度和形狀的脈沖將經(jīng)受非線性的自相位調(diào)制(SPM)，自相位調(diào)制產(chǎn)生脈沖展寬，較長(zhǎng)波長(zhǎng)相對(duì)于較短波長(zhǎng)作正向移位。如果波導(dǎo)纖維總色散D(其單位為皮秒/納米-千米)的大小合適并且為正號(hào)(較短波長(zhǎng)的傳播速度比較長(zhǎng)波長(zhǎng)快)，那么此總色散將抵銷(xiāo)SPM脈沖展寬。對(duì)孤立子效應(yīng)的另一種表述是，脈沖的非線性SPM(它是群速變化對(duì)脈沖強(qiáng)度和形狀的依賴(lài)關(guān)系)，有效地消除了群速變化對(duì)頻率的依賴(lài)。
已有一些論著對(duì)孤立子在光纖中的傳輸作了論述，例如，Mollenhaur等人在1992年《電子學(xué)通信》第28卷，第8期，第792-794頁(yè)上發(fā)表了“關(guān)于孤立子以5Gbits/s速率在單信道中無(wú)差錯(cuò)傳輸15000公里以上并在雙信道WDM中以大于11000Gbit/s的速率進(jìn)行傳輸?shù)淖C明”。兩個(gè)信道相隔0.4納米。很可能較大的波導(dǎo)色散斜率促成了這樣小的信道間隔，并將波分復(fù)用局限于僅兩個(gè)信道。
使用色散平坦型單模波導(dǎo)可以把波分復(fù)用數(shù)目以及信道間隔提高大約5倍，提供較大的容量、較小的交叉信道干擾和較寬的復(fù)用信號(hào)的容限范圍。
因此，色散平坦型波導(dǎo)纖維與孤立子信息傳輸?shù)慕Y(jié)合提供了一種用于提高波導(dǎo)纖維容量并增大再生器之間間距的強(qiáng)有力的工具。
另外，具有平坦斜率的波導(dǎo)纖維大大簡(jiǎn)化了保持孤立子在幾個(gè)信道中傳播所需的強(qiáng)度的過(guò)程。產(chǎn)生孤立子所需的信號(hào)強(qiáng)度或功率正比于群速色散。色散平坦型波導(dǎo)在擴(kuò)大的波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供了均勻的群速色散。因此，降低了產(chǎn)生孤立子的閾值功率，并且每個(gè)信道的功率都基本相同。另外，放寬了對(duì)于孤立子信號(hào)脈沖中心頻率的容限。
色散平坦型波導(dǎo)與孤立子在包括光放大器的系統(tǒng)中傳輸?shù)慕Y(jié)合還可產(chǎn)生其它的好處。非常長(zhǎng)的無(wú)再生系統(tǒng)(例如Mollenhaur等人在上述《電子學(xué)通信》刊登的文章中所描述的系統(tǒng))需要光放大器。當(dāng)前的技術(shù)支持長(zhǎng)度較短的(集中式)摻鉺光纖放大器(EDFA)技術(shù)。但是，人們繼續(xù)將他們的研究指向波長(zhǎng)范圍較寬且放大器增益曲線較平坦的摻鉺光放大器，以及具有各種替換組合的光放大器。
在一般的運(yùn)載中心波長(zhǎng)不同的孤立子(因而速度不同的孤立子)的波導(dǎo)纖維中，孤立子可以相互穿過(guò)。在無(wú)損耗的波導(dǎo)(例如使用分布式光放大器的波導(dǎo))中，相互穿過(guò)的孤立子基本上不變化。孤立子脈沖的中心頻率、形狀或強(qiáng)度沒(méi)有變化。但是，色散平坦型波導(dǎo)光纖仍提供了一個(gè)好處。如上所述，孤立子功率直接依賴(lài)于色散。還有，作為波長(zhǎng)函數(shù)的放大器增益曲線并不平坦。在非色散平坦型波導(dǎo)纖維設(shè)計(jì)中，由于色散隨波長(zhǎng)變化并且閾值功率依賴(lài)于色散，所以中心波長(zhǎng)不同的孤立子具有不同的閾值功率。放大器增益對(duì)波長(zhǎng)的依賴(lài)關(guān)系可以增大孤立子功率的差。因此，如在色散平坦型波導(dǎo)纖維中所做的，以大約等同的功率電平起動(dòng)中心波長(zhǎng)不同的孤立子將使放大器增益隨波長(zhǎng)變化所引起的孤立子功率的差降至最低。
當(dāng)使用長(zhǎng)度較短的(集中式)(即，非分布式)光放大器時(shí)，色散平坦型波導(dǎo)纖維的益處較大。Mollenauer等人在1991年3月的《光波技術(shù)雜志》第9卷，第3期上發(fā)表的“用集中式放大器的超長(zhǎng)距離傳輸中使用孤立子的波分復(fù)用”論文已經(jīng)指出，在使用長(zhǎng)度較短的(集中式)光放大器的系統(tǒng)中，只要發(fā)生孤立子碰撞的波導(dǎo)長(zhǎng)度相對(duì)于光放大器的間距來(lái)得長(zhǎng)，那么當(dāng)孤立子相互穿過(guò)(碰撞)時(shí)并不相互作用。
在孤立子脈沖系統(tǒng)中使用色散平坦型波導(dǎo)所帶來(lái)的好處是明顯的。由于該波導(dǎo)纖維的色散斜率很小，所以中心波長(zhǎng)不同的孤立子的速度差要比(比方說(shuō))標(biāo)準(zhǔn)色散位移波導(dǎo)纖維的小。結(jié)果，增大了發(fā)生孤立子碰撞的波導(dǎo)長(zhǎng)度，從而經(jīng)幾個(gè)放大器間隔長(zhǎng)度上才發(fā)生一次碰撞，由此使集中式放大器對(duì)孤立子中心波長(zhǎng)或沿波導(dǎo)相對(duì)位置的影響降至最低。
總之，使用孤立子信號(hào)脈沖與色散平坦型波導(dǎo)纖維的組合可以提供以下優(yōu)點(diǎn)-增大了波分復(fù)用的波長(zhǎng)范圍；-在使用分布式放大器的系統(tǒng)中，使因放大器增益隨波長(zhǎng)變化所引起的孤立子脈沖功率的變化最??；-在使用集中式光放大器的系統(tǒng)中，使孤立子碰撞的時(shí)間偏移或中心波長(zhǎng)位移最?。?增大了孤立子中心波長(zhǎng)的容限；-增多了具有足以降低信道串?dāng)_并放寬波分復(fù)用限制的信道間隔的多路復(fù)用信號(hào)；-降低了所需的功率電平以及提供對(duì)波分復(fù)用的孤立子信號(hào)脈沖的功率電平控制；并且-通過(guò)減小依賴(lài)強(qiáng)度大小的波導(dǎo)雙折射，減弱了因不同偏振模式所產(chǎn)生的色散效應(yīng)。
期望孤立子信號(hào)脈沖與色散平坦型型波導(dǎo)纖維的創(chuàng)造性結(jié)合可以在許多高性能長(zhǎng)距離波導(dǎo)纖維的通信系統(tǒng)的計(jì)劃安裝中起主要作用。這對(duì)于那些使用集中式光放大器的高性能系統(tǒng)來(lái)說(shuō)基本上是確實(shí)的。定義折射率分布曲線由沿某一半徑上每一點(diǎn)確定的折射率構(gòu)成，所述半徑從波導(dǎo)中心線量至纖芯區(qū)圓周上的一點(diǎn)。折射率分布曲線可以具有多個(gè)不同的分段，一個(gè)分段的分布是沿一段纖芯區(qū)半徑定義的。
-折射率分布曲線的特征可使一個(gè)分段的分布區(qū)別于相鄰分段的分布，這些特征包括折射率數(shù)值的階躍變化、折射率的最大值或最小值、折射率分布的斜率變化或折射率分布的形狀變化。
-對(duì)于本申請(qǐng)文件中討論的基于硅石的波導(dǎo)，波長(zhǎng)大約在1300納米以上的正的總色散會(huì)導(dǎo)致較短波長(zhǎng)比較長(zhǎng)波長(zhǎng)傳播得快。當(dāng)波長(zhǎng)小于1300時(shí)，使用與上述相反的符號(hào)約定。在本申請(qǐng)文件中，只考慮波長(zhǎng)為1300納米或更長(zhǎng)的情況。
-由于基于硅石的玻璃具有非線性的折射率，所以自相位調(diào)制使脈沖中較長(zhǎng)的波長(zhǎng)相對(duì)于較短的波長(zhǎng)向正向位移。正的波導(dǎo)總色散可以抵銷(xiāo)非線性的自相位調(diào)制作用，從而產(chǎn)生一個(gè)孤立子脈沖，即，在波導(dǎo)上傳輸時(shí)其形狀不發(fā)生變化的脈沖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是一種色散平坦型單模光纖，它具有至少包含兩個(gè)分段的纖芯玻璃區(qū)。周?chē)陌鼘硬ＡЬ哂刑卣髡凵渎蕁c。對(duì)于導(dǎo)光的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，纖芯折射率分布曲線中至少有一部分的折射率大于nc。波導(dǎo)纖維由在一特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的一預(yù)選正值總色散和一預(yù)選總色散斜率來(lái)表征。選擇總色散和總色散斜率，以便中心波長(zhǎng)處于特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的孤立子信號(hào)脈沖在傳輸中基本不變。
長(zhǎng)距離高速通信中重要的波長(zhǎng)范圍是大約為1520納米-1575納米的工作波長(zhǎng)范圍。但是在較大波長(zhǎng)范圍(例如大約為1300納米-1600納米)內(nèi)具有基本平坦的色散曲線的波導(dǎo)纖維是可能的。因此，使孤立子在色散平坦型波導(dǎo)纖維中傳播的創(chuàng)造性結(jié)合可以基本上擁有大約1300納米以上的所有實(shí)用通信波長(zhǎng)范圍。還打算設(shè)計(jì)1300納米以下的色散平坦型波導(dǎo)纖維。
在1300納米以上，被要求用來(lái)抵銷(xiāo)孤立子自相位調(diào)制的較小的正值總色散大約在0.1-5.0皮秒/納米-千米范圍內(nèi)。(參見(jiàn)有關(guān)總色散符號(hào)約定的定義部分。)將光波導(dǎo)設(shè)計(jì)成總色散斜率大約小于0.10皮秒/納米2-千米，致使所有中心波長(zhǎng)不同的孤立子信號(hào)脈沖都受到大致相同的總色散量。用這種方法，可在波導(dǎo)纖維長(zhǎng)度上，把具有一中心波長(zhǎng)范圍且強(qiáng)度大致相同的孤立子信號(hào)脈沖保持為孤立子。
本發(fā)明的另一方面是一種用來(lái)在使用一個(gè)或多個(gè)分立的光放大器或者使用分布式放大器波導(dǎo)纖維的通信系統(tǒng)中傳輸孤立子信號(hào)脈沖的色散平坦型單模光纖。與前相同，色散平坦型波導(dǎo)纖維的纖芯至少包括兩個(gè)分段。
在分布式光放大器的情況下，即，在該情況下放大基本上沿波導(dǎo)纖維長(zhǎng)度的全長(zhǎng)大致均勻，這時(shí)每一處的衰減基本為零，以致于孤立子碰撞不會(huì)引起孤立子中心頻率或孤立子相對(duì)相位的位移。但是，色散平坦型波導(dǎo)纖維的好處是，限制了如上所述因放大器增益曲線隨波長(zhǎng)的變化所引起的孤立子功率的位移。色散斜率的平坦性有效地防止了兩個(gè)孤立子脈沖在單個(gè)光放大器長(zhǎng)度范圍內(nèi)相互穿過(guò)。也就是說(shuō)，中心波長(zhǎng)不同的孤立子信號(hào)脈沖的速度如此接近相等，以致于當(dāng)一個(gè)孤立子穿過(guò)另一個(gè)時(shí)，相對(duì)于光放大器長(zhǎng)度要經(jīng)過(guò)一段很長(zhǎng)的距離。此長(zhǎng)距離相互作用使光放大器在孤立子信號(hào)脈沖中引起的時(shí)間的偏移和頻譜位移最小。
在一較佳實(shí)施例中，至少一個(gè)光放大器的有效工作波長(zhǎng)、波導(dǎo)具有所需總色散和總色散斜率的波長(zhǎng)范圍，以及孤立子信號(hào)脈沖中心波長(zhǎng)的范圍具有相當(dāng)大的重疊。在理想情況下，三個(gè)波長(zhǎng)范圍是重合的。
附圖概述

圖1示出了一波導(dǎo)的折射率分布曲線，該波導(dǎo)的纖芯區(qū)至少具有兩個(gè)分段。
圖2是兩個(gè)孤立子在含有光放大器的波導(dǎo)長(zhǎng)度上發(fā)生碰撞的示意圖。
圖3是典型的總色散對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖。
圖4是光放大器的增益對(duì)波長(zhǎng)的曲線圖。
圖5是在Tfwhm/D對(duì)放大器間距的曲線圖上示出區(qū)域的圖，所示區(qū)域?yàn)槟M的系統(tǒng)提供了最大的信息承載能力。
詳細(xì)描述色散平坦型光纖與孤立子信號(hào)脈沖的創(chuàng)造性結(jié)合為構(gòu)造再生器間距非常長(zhǎng)而數(shù)據(jù)速率非常高的通信系統(tǒng)提供了極大的便利。本發(fā)明對(duì)于要實(shí)現(xiàn)使用孤立子信號(hào)脈沖和光放大器的信道數(shù)較大的波分復(fù)用系統(tǒng)而言是必不可少的。
光放大器的發(fā)明連同在光波導(dǎo)中獲得穩(wěn)定的孤立子脈沖為發(fā)展通信技術(shù)提供了不同尋常的機(jī)會(huì)。光放大器與孤立子一起使基本上無(wú)衰減和無(wú)色散的通信系統(tǒng)成為可能。由非理想的光放大器、非理想的源以及波導(dǎo)所引起的噪聲限制了可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)長(zhǎng)度。但是，可將再生器之間的距離做大，從而大大提高單信道和波分復(fù)用系統(tǒng)的波導(dǎo)容量。
具有相當(dāng)平坦的總色散對(duì)波長(zhǎng)的曲線的單模光纖-有利于產(chǎn)生孤立子，-有利于保存孤立子，-有利于孤立子信號(hào)脈沖的波分復(fù)用，-可以減少分布式放大器系統(tǒng)中放大器增益對(duì)波長(zhǎng)變化的影響，并且-可以減少在包含集中式光放大器的系統(tǒng)發(fā)生的孤立子碰撞的負(fù)面影響。
圖1所示的單模光纖折射率分布曲線示出了至少具有兩個(gè)分段的折射率分布曲線。Bhagavatula的第4,715,679號(hào)美國(guó)專(zhuān)利以及本領(lǐng)域公知的其它幾個(gè)專(zhuān)利和出版物對(duì)這類(lèi)分布作了詳細(xì)描述。這類(lèi)折射率分布的好處是，它提供了足夠的變量，以基本獲得總色散對(duì)波長(zhǎng)的任何所需的特性。
第679號(hào)專(zhuān)利示出了關(guān)于折射率分布寬度2、4和6以及值8、10、12的一些選擇，它們提供了色散平坦型單模光纖。在與本領(lǐng)域相關(guān)的文獻(xiàn)中描述了色散平坦型光纖的另一些設(shè)計(jì)。例如，Steib等人在1989年國(guó)際線纜會(huì)議會(huì)刊上發(fā)表的論文“用于用戶(hù)回路的色散平坦型單模光纖”描述了一種在大約1300納米-1550納米波長(zhǎng)范圍內(nèi)色散基本上平坦的波導(dǎo)。
盡管期望系統(tǒng)能在更寬的波長(zhǎng)范圍(即大約1300納米-1600納米)內(nèi)工作，但對(duì)于本發(fā)明的創(chuàng)造性結(jié)合來(lái)說(shuō)，較佳的工作波長(zhǎng)范圍大約為1520納米-1575納米。對(duì)于這兩個(gè)波長(zhǎng)范圍中的任何一個(gè)范圍，并且甚至對(duì)于落在上述兩個(gè)范圍之外的其它范圍，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都可以分別選擇圖1中標(biāo)注的設(shè)計(jì)特征，以便生產(chǎn)在預(yù)選波長(zhǎng)范圍上具有預(yù)選總色散值并且色散對(duì)波長(zhǎng)的斜率非常小的波導(dǎo)。
特別是，用圖1的基本設(shè)計(jì)可以獲得色散平坦型單模光纖的較佳實(shí)施例，在該實(shí)施例中，總色散大約處于0.1-5.0皮秒/納米-千米的范圍內(nèi)，總色散斜率不大于大約0.10皮秒/納米2-千米且一般小于0.05皮秒/納米2-千米。
圖3示出了一般的總色散曲線。如果將設(shè)計(jì)選擇成在1520納米處的總色散為1皮秒/納米-千米，那么如直線30所示，在1575納米處的總色散不于4皮秒/納米-千米，總色散斜率大約為0.05皮秒/納米2-千米。
圖2示出了色散平坦型波導(dǎo)的較長(zhǎng)的碰撞長(zhǎng)度。直線14代表具有多個(gè)光放大器16的光波導(dǎo)傳輸線。在傳輸線14的下方，是一時(shí)間軸，示出了在傳輸線14中傳輸?shù)墓铝⒆有盘?hào)脈沖18和20的碰撞。脈沖在時(shí)間軸上從左至右行進(jìn)，圖中示出脈沖18起初與脈沖20相遇。在下一時(shí)刻，脈沖18已移動(dòng)到與脈沖20重合。最后兩個(gè)時(shí)刻表示脈沖18穿過(guò)脈沖20。
在碰撞期間，脈沖被描繪成已穿過(guò)不止三個(gè)光放大器16。碰撞長(zhǎng)度較長(zhǎng)是因總色散斜率較小所致，較小的總色散斜率限制了中心波長(zhǎng)不同的孤立子信號(hào)脈沖之間速度的不同。
對(duì)于摻鉺光纖放大器的當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平，圖4示出了可以對(duì)孤立子信號(hào)脈沖波分復(fù)用的波長(zhǎng)范圍。
第一個(gè)相當(dāng)平坦的增益部分24出現(xiàn)在大約從1530納米-1540納米的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。假設(shè)所需的信道間隔大約為1.6納米(200吉赫茲)，那么可以有不止八個(gè)波分復(fù)用的信道。較長(zhǎng)的波長(zhǎng)相當(dāng)平坦的增益窗26覆蓋了大約1545納米-1565納米的范圍，在該范圍內(nèi)，增益保持在基礎(chǔ)增益(在圖2所示的情況下，大約為30分貝)上下大約1分貝的范圍內(nèi)。在增益窗26中可以發(fā)射十個(gè)多路復(fù)用信號(hào)，同時(shí)允許足夠大的間隔(例如200吉赫茲)，以便使孤立子信號(hào)形狀加寬、功率容限增大，并將交叉信道噪聲降至最低。
特定的色散平坦型波導(dǎo)纖維與孤立子信號(hào)脈沖的創(chuàng)造性結(jié)合有效地促使孤立子信號(hào)脈沖受控的總色散、較低的總色散斜率，以及相當(dāng)平坦的光放大器增益的波長(zhǎng)范圍(例如大約從1520納米-1575納米的范圍)重合。系統(tǒng)舉例圖5示出了被表示成半功率點(diǎn)處時(shí)間寬度的孤立子脈沖形狀的作用、總色散以及放大器間隔。如上所述因系統(tǒng)缺陷(源、放大器、波導(dǎo))造成的孤立子脈沖定時(shí)和頻率失真實(shí)際限制了系統(tǒng)的長(zhǎng)度。Evans等人在1995年《IEEE光子學(xué)技術(shù)通信》第7卷，第1期中發(fā)表的“對(duì)設(shè)計(jì)單信道、高容量(＞10Gb/s)孤立子系統(tǒng)的制約”論文對(duì)孤立子限制作了很好的全面討論。
如圖5所示，比值Tfwhm/D能很好地表示系統(tǒng)限制，其中Tfwhm是孤立子脈沖的具有最大時(shí)間寬度的全寬度，而D是總色散。曲線32、34、40和42示出了因幾種因素該比值隨放大器間隔的變化。
曲線32表示因放大器對(duì)自發(fā)發(fā)射的放大以及諸如長(zhǎng)程孤立子互作用等其它因素引起的定時(shí)抖動(dòng)(通常稱(chēng)為Gordon-Haus定時(shí)抖動(dòng))。
曲線34是信噪比對(duì)Tfwhm/D以及放大器間隔的影響。同樣，曲線40屬于系統(tǒng)微擾，包括那些因波導(dǎo)纖維和光放大器變化引起的微擾。曲線42示出了在使用集中式放大器的系統(tǒng)中孤立子碰撞的影響。
圖5示出了一長(zhǎng)度為7500千米的系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，該系統(tǒng)以5Gbit/s速率工作并且光放大器間隔為25千米。如果選擇目標(biāo)誤碼率的上限為10-9，那么必須將比值Tfwhm/D約束在25-45納米-千米的范圍內(nèi)，并且最佳值為33納米-千米(參見(jiàn)圖5的區(qū)域38)。假設(shè)所有信道的Tfwhm為16.5皮秒。那么，Tfwhm/D＝33可以產(chǎn)生最佳的總色散，D＝0.5皮秒/納米-千米。使用誤碼率極限，Tfwhm/D＝25以及Tfwhm/D＝45，可以產(chǎn)生總色散極限，0.37皮秒/納米-千米≤D≤0.66皮秒/納米-千米。對(duì)于總色散斜率為0.085皮秒/納米2-千米的波導(dǎo)纖維，D的極限將多路復(fù)用的可用波長(zhǎng)帶限制為3.5納米。該可用波長(zhǎng)帶允許大約17條復(fù)用信道，信道間隔大約為25吉赫茲。具有色散平坦型光纖的對(duì)比例子對(duì)于與上例所述相同的系統(tǒng)，如果使用總色散斜率為0.01皮秒/納米·千米的色散平坦型波導(dǎo)纖維，可用的波長(zhǎng)帶增大到16納米。該可用波長(zhǎng)帶可以支持間隔為25吉赫茲的80條信道。在該情況下，可以進(jìn)行選擇，以便增大信道間隔，從而限制信道間的串?dāng)_，并放寬對(duì)孤立子特征要求的容限。
盡管以上揭示并描述了本發(fā)明的特殊實(shí)施例，但本發(fā)明僅受以下權(quán)利要求書(shū)的限制。
權(quán)利要求
1.一種被設(shè)計(jì)在使用孤立子信號(hào)脈沖的通信系統(tǒng)中使用的單模光纖，其特征在于，包括纖芯玻璃區(qū)，它具有一折射率分布曲線，所述折射率分布曲線至少包括兩個(gè)分段；包層玻璃層，它具有基本上不變的折射率nc，包裹在所述纖芯玻璃區(qū)的周?chē)?，其中至少一個(gè)分段的至少一部分折射率分布的折射率大于nc；其中，在一預(yù)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)，總色散處于一預(yù)選正值范圍內(nèi)，并且在所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總色散斜率處于一預(yù)選數(shù)值范圍內(nèi)，從而保持了在所述波導(dǎo)中傳播的孤立子的形狀和強(qiáng)度，所述孤立子的中心波長(zhǎng)在所述預(yù)選的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的單模光纖，其特征在于，所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍大約為1300納米-1600納米。
3.如權(quán)利要求1所述的單模光纖，其特征在于，在所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)，所述正值總色散處于大約0.1-5.0皮秒/納米-千米范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的單模光纖，其特征在于，在所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)，所述總色散斜率不大于大約0.10皮秒/納米2-千米。
5.一種被設(shè)計(jì)在使用孤立子信號(hào)脈沖的通信系統(tǒng)中使用的單模光纖，其特征在于，包括纖芯玻璃區(qū)，它具有一折射率分布曲線，所述折射率分布曲線至少包括兩個(gè)分段；包層玻璃層，它具有基本上不變的折射率nc，包裹在所述纖芯玻璃區(qū)的周?chē)渲兄辽僖粋€(gè)分段的至少一部分折射率分布的折射率大于nc；所述單模光纖用在一預(yù)選波長(zhǎng)范圍內(nèi)的總色散斜率來(lái)表征；并且其中，所述通信系統(tǒng)至少包含一個(gè)光放大器，放大器增益在一工作波長(zhǎng)范圍內(nèi)基本均勻，所述工作波長(zhǎng)范圍至少與所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍的一部分重合，并與多個(gè)波分復(fù)用孤立子信號(hào)脈沖的一個(gè)中心波長(zhǎng)范圍重合；并且在所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍、所述光放大器的所述工作波長(zhǎng)范圍，以及所述孤立子信號(hào)脈沖的所述中心波長(zhǎng)范圍的重合部分上，總色散斜率不大于大約0.10皮秒/納米2-千米。
6.如權(quán)利要求5所述的單模光纖，其特征在于，所述光放大器是分布式光放大器。7.如權(quán)利要求5所述的單模光纖，其特征在于，所述光放大器是集中式光放大器。
8.如權(quán)利要求5所述的單模光纖，其特征在于，至少一個(gè)所述光放大器的所述預(yù)選波長(zhǎng)范圍和所述工作波長(zhǎng)范圍基本相同。
9.如權(quán)利要求8所述的單模光纖，其特征在于，所述多個(gè)波分復(fù)用孤立子信號(hào)脈沖大約有80個(gè)，并且所述孤立子信號(hào)脈沖的信道間隔至少為25吉赫茲。
10.如權(quán)利要求5所述的單模光纖，其特征在于，所述總色散不大于大約5皮秒/納米-千米。
全文摘要
色散平坦型單模光纖(14)與弧立子信號(hào)脈沖(18,20)的結(jié)合可以產(chǎn)生最佳的通信系統(tǒng)容量。色散平坦型光纖(14)起放寬弧立子中心波長(zhǎng)和強(qiáng)度之容限的作用。另外,該創(chuàng)造性的結(jié)合有利于設(shè)計(jì)和采用使用光放大器(16)的長(zhǎng)距離系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04B10/18GK1186551SQ9619444
公開(kāi)日1998年7月1日 申請(qǐng)日期1996年5月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月7日
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