專(zhuān)利名稱(chēng):有效面積大和sbs閾值高的光纖的制作方法
背景技術(shù):
相關(guān)申請(qǐng)的交叉參照本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.§119(e)下要求對(duì)以下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)2003年5月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)60/467,676、2003年9月29日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)60/507,313、2003年12月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)60/528,953和2004年2月20日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)60/546,490.
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及高SBS閾值光纖,本發(fā)明尤其涉及有效面積大的高SBS閾值光纖。
2.技術(shù)背景在許多光學(xué)傳輸系統(tǒng)中,受激Brillouin散射(SBS)是主要的非線性損失。在眾多系統(tǒng)中,希望向光纖發(fā)射大功率,同時(shí)保持高信噪比(SNR)。然而,由于射入光纖的入射信號(hào)的發(fā)射功率或信號(hào)功率增大,發(fā)射功率會(huì)超過(guò)一定閾值功率,由于SBS,部分信號(hào)功率被反射為反射信號(hào)。這樣,由于SBS,大量信號(hào)功率會(huì)不希望地朝發(fā)射機(jī)反射回去。此外,該散射過(guò)程還增大了信號(hào)波長(zhǎng)的噪聲電平。信號(hào)功率減小和噪聲增大共同降低了SNR,導(dǎo)致性能劣化。
在有限溫度下,玻璃中出現(xiàn)熱激發(fā),類(lèi)似于晶體中的聲子,而這些振動(dòng)模式與低強(qiáng)度信號(hào)光相互作用,就產(chǎn)生自發(fā)的Brillouin散射。由于強(qiáng)烈入射與自發(fā)反射光的沖擊引起了壓力波或聲波,強(qiáng)光場(chǎng)通過(guò)電致伸縮生成壓力波或聲波,。壓力變化使材料密度變化,從而造成折射率擾動(dòng)。最終結(jié)果是光波的強(qiáng)電場(chǎng)分量生成造成密度擾動(dòng)壓力波或聲波。聲波改變了折射率,并通過(guò)布拉格衍射增強(qiáng)反射的光幅值。高于光纖的SBS閾值,受激光子數(shù)極高,形成限制了發(fā)射的光功率的強(qiáng)反射場(chǎng),且降低了SNR。
發(fā)明內(nèi)容
本文揭示一種對(duì)Brillouin散射具有高閾值的波導(dǎo)光纖。該光纖較佳地具有大的光學(xué)有效面積。該光纖可引導(dǎo)至少一種光學(xué)模式和多種聲學(xué)模式,包括L01聲學(xué)模式與L02聲學(xué)模式。光纖包括具有折射率分布曲線與中心線的纖芯和包圍并直接鄰近纖芯的包層。
在一組實(shí)施例中,這里揭示的光纖包括一段長(zhǎng)度;具有折射率分布曲線與中心線的纖芯,該纖芯包括具有最大相對(duì)折射率Δ1MAX的中心區(qū)、包圍并直接鄰接中心區(qū)的中間區(qū),中間區(qū)具有最小相對(duì)折射率Δ2MIN,和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū),外區(qū)具有最大相對(duì)折射率Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ2MIN,且Δ3MAX>Δ2MIN;以及包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中光纖在1550nm有衰減;其中選擇纖芯的折射率以提供大于約9.3+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的、按dB為單位的絕對(duì)對(duì)SBS閾值,式中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的1550nm處的衰減。較佳地,選擇纖芯的折射率以在1550nm處提供大于80μm2的光學(xué)有效面積。較佳地,選擇纖芯的折射率以提供1400nm以下的零色散波長(zhǎng)。較佳地,選擇纖芯的折射率以在1550nm波長(zhǎng)提供大于15ps/nm-km的色散。較佳地,選擇纖芯的折射率以在1550nm提供小于0.07ps/nm2-km的色散斜率。在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX>0.4%。較佳地,按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值大于約9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]。較佳地,在1550nm的衰減小于0.23dB/km,更佳地,小于0.22dB/km,還更佳地,小于0.21dB/km,而再更佳地,小于0.2dB/km。
較佳地,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,且Δ2MIN>0。較佳地,整個(gè)纖芯相對(duì)于包層的折射率大于0。
在實(shí)施例的一個(gè)分組中,Δ1MAX大于Δ3MAX。在另一分組中,Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。在再一分組中,Δ1MAX小于Δ3MAX。
較佳地,|Δ1MAX-Δ2MIN|>0.25%,更佳地Δ1MAX-Δ2MIN>0.25%。較佳地,Δ2MIN<0.4%,更佳地,Δ2MIN在0.1和0.4%之間。在有些較佳實(shí)施例中,Δ2MIN在0.1和0.3%之間。在其它較佳實(shí)施例中,Δ2MIN在0.2和0.3%之間。
較佳地,|Δ3MAX-Δ2MIN|>0.10%,更佳地Δ3MAX-Δ2MIN>0.10%。在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX>0.4%,Δ1MAX-Δ2MIN>0.25%,Δ2MIN在0.1和0.4%之間,而Δ3MAX-Δ2MIN>0.10%。
在諸較佳實(shí)施例中,按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值大于約9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]。
在有些較佳實(shí)施例中,光學(xué)有效面積在1550nm處大于90μm2。在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光學(xué)有效面積大于100μm2。
在有些較佳實(shí)施例中,零色散波長(zhǎng)在1230和1400nm之間。在另一些較佳實(shí)施例中,零色散波長(zhǎng)在1230和1340nm之間,在還有一些較佳實(shí)施例中,零色散波長(zhǎng)在1280和1340nm之間。
較佳地,該光纖引導(dǎo)至少一種光學(xué)模式和多個(gè)聲學(xué)模式,包括L01聲學(xué)模式與L02聲學(xué)模式,其中L01聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第一聲光有效面積AOEALO1,,而其中L02聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第二聲光有效面積AOEALO2。較佳地,0.4<AOEAL01/AOEALO2<2.5。
在諸較佳實(shí)施例中,1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2而小于120μm2。
本文揭示的一種光通信系統(tǒng),包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光學(xué)連接發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的光學(xué)傳輸線,光學(xué)傳輸線包括本文揭示的光學(xué)連接第二光纖的光纖,第二光纖在1550nm的色散在-70和-150ps/nm-km之間。
在另一組實(shí)施例中,本文揭示的光纖包括一段長(zhǎng)度;具有折射率分布曲線與中心線的纖芯,纖芯具有最大相對(duì)折射率ΔMAX,其中ΔMAX>0.4%,和包圍并直接鄰接纖芯的包層,其中光纖在1550nm有衰減,而選擇纖芯的折射率以提供大于按dB為單位的約9.8+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的絕對(duì)SBS閾值(d3),式中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為1550nm處按dB/km為單位的的衰減。在諸較佳實(shí)施例中,ΔMAX位于0和1μm之間的半徑處。較佳地,選擇纖芯的折射率以在1550nm提供大于80μm2的光學(xué)有效面積。在諸較佳實(shí)施例中,按dB為單位的絕對(duì)SBS閥值大于約10.0+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]。較佳地,1550nm的衰減小于0.23dB/km,更佳地,小于0.22dB/km,還更佳地,小于0.21dB/km,再更佳地,小于0.2dB/km。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的衰減小于0.19dB/km。
在有些較佳實(shí)施例中,光纖在1380μm的衰減不大于0.3dB,但大于1310μm的衰減。
較佳地,整個(gè)纖芯相對(duì)于包層的折射率大于0%。
在有些較佳實(shí)施例中,實(shí)質(zhì)上所有,且較佳地所有纖芯的相對(duì)折射率都具有α小于1的α分布曲線。
在另一些較佳實(shí)施例中,纖芯包括中心區(qū)和包圍并直接鄰接該中心區(qū)的外區(qū),其中中心區(qū)包括ΔMAX。
在還有一些較佳實(shí)施例中,纖芯包括具有最大相對(duì)折射率Δ1MAX的中心區(qū)、包圍并直接鄰接中心區(qū)的中間區(qū)和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū),中間區(qū)具有最小相對(duì)折射率Δ2MIN,外區(qū)具有最大相對(duì)折射率Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ2MIN,且Δ3MAX>Δ2MIN。較佳地,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,且Δ2MIN>0。
在實(shí)施例的一個(gè)分組中,Δ1MAX大于Δ3MAX。在另一分組中,Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。在又一分組中,Δ1MAX小于Δ3MAX。
較佳地,|Δ1MAX-Δ2MIN|>0.25%,更佳為Δ1MAX-Δ2MIN>0.25%。較佳地,Δ2MIN<0.4%,更佳地,Δ2MIN在0.1和0.4%之間。在有些較佳實(shí)施例中,Δ2MIN在0.1和0.3%之間。在其它較佳實(shí)施例中,Δ2MIN在0.2和0.3%之間。
較佳地,|Δ3MAX-Δ2MIN|>0.10%,更佳為Δ3MAX-Δ2MIN>0.10%。
本文揭示的一種光通信系統(tǒng),包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光學(xué)連接發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的光學(xué)傳輸線,該光學(xué)傳輸線包括本文描述的光學(xué)連接第二光纖的光纖,第二光纖在1550nm的色散在-70和-150psnm-km之間。
較佳地,該光纖引導(dǎo)至少一種光學(xué)模式和多種聲學(xué)模式,包括L01聲學(xué)模式與L02聲學(xué)模式,其中L01聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第一聲光有效面積AOEALO1,其中L02聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第二聲光有效面積AOEALO2。較佳地,0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。
在諸較佳實(shí)施例中,在1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2而小于120μm2。
光纖較佳地具有小于1400μm的零色散波長(zhǎng)(即色散零或λ0),更佳地小于1340μm。較佳地,光纖在1550nm波長(zhǎng)的色散在15和21ps/nm-km之間。
在諸較佳實(shí)施例中,光學(xué)模式在1550nm的有效面積大于80μm2;L01聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第一聲光有效面積AOEAL01;L02聲學(xué)模式具有在光纖的Brillouin頻率處不小于170μm2的第二聲光有效面積AOEAL02,而且0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。較佳地,AOEAL01和AOEAL02在光纖的Brillouin頻率處都不小于180μm2。更佳地,AOEAL01和AOEAL02在光纖的Brillouin頻率處都不小于190μm2。在1550nm的衰減,較佳地小于0.23dB/km,更佳地小于0.22dB/km,甚至更較較地小于0.21dB/km,再更佳地小于0.2dB/km。在有些較佳實(shí)施例中,1550μm的衰減小于0.19dB/km。
諸較佳實(shí)施例中,在1310和1340nm之間,而更佳地在1320和1340nm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi),光纖具有零色散。在其它較佳實(shí)施例中,在低于1320nm波長(zhǎng)而更佳地在1290和1320nm之間的范圍內(nèi),光纖具有零色散。
在有些較佳實(shí)施例中,光纖在1550nm波長(zhǎng)的色散在15和17ps/nm-km之間。在其它較佳實(shí)施例中,光纖在1550nm波長(zhǎng)的色散在17和20psnm-km之間。
在有些較佳實(shí)施例中,光纖的光學(xué)有效面積大于85μm2。在其它較佳實(shí)施例中,光纖的光學(xué)有效面積大于95μm2。在還有一些較佳實(shí)施例中,光纖的光學(xué)有效面積大于100μm2。
光纖在1550nm的針陣列彎曲損失,較佳地小于15dB,更佳地小于10dB。
光纖的橫向負(fù)載衰減較佳地小于1dB/m,更佳地小于0.7dB/m。
在諸較佳實(shí)施例中,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,該第一部分的相對(duì)折射率大于0.25%而小于0.5%。
本文描述和揭示的光纖,較佳地在約1260和約1650nm之間的多個(gè)工作波長(zhǎng)窗口處具有合適的性能。更佳地,本文描述和揭示的光纖,在約1260到約1650nm之間的多個(gè)波長(zhǎng)處具有合適的性能。在一較佳實(shí)施例中,本文描述和揭示的光纖是一雙窗光纖,適合工作于至少1310nm窗與1550nm窗。
下面將詳細(xì)參照本發(fā)明目前的諸較佳實(shí)施例,在附圖中示出諸實(shí)施例的例子。
附圖簡(jiǎn)介
圖1示出折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第一組較佳實(shí)施例;圖2示出折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第二組較佳實(shí)施例;圖2A-2C示出另一條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于圖2的第2組較佳實(shí)施例;圖3示出圖1和2的諸較佳實(shí)施例的折射率相對(duì)于半徑的變化;圖4是本文揭示的波導(dǎo)光纖的較佳實(shí)施例的示意截面圖;圖5是應(yīng)用本文揭示的光纖的光纖通信系統(tǒng)的示意圖;圖6-11和圖11A-11D示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第三組較佳實(shí)施例;圖12-15和15A-15F示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第四組較佳實(shí)施例;圖16示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第五組較佳實(shí)施例;圖17示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第六組較佳實(shí)施例;圖18示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第七組較佳實(shí)施例;圖19示出各條折射率分布曲線,對(duì)應(yīng)于本文揭示的波導(dǎo)光纖的第八組較佳實(shí)施例;圖20是測(cè)量SBS閾值的代表性測(cè)量系統(tǒng)示意圖;圖21是代表性光纖SBS閾值測(cè)量的反向散射功率與輸入功率曲線及其一階與二階導(dǎo)數(shù);和圖22示意地表示應(yīng)用本文揭示光纖的光通信系統(tǒng)。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述下面的詳述將提出本發(fā)明的附加特征與優(yōu)點(diǎn),本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過(guò)該描述顯然會(huì)明白,或通過(guò)實(shí)踐以下描述和結(jié)合權(quán)項(xiàng)與附圖所描述的本發(fā)明而認(rèn)識(shí)這些特征和優(yōu)點(diǎn)。
“折射率分布曲線”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。
定義“相對(duì)折射率百分比”為Δ%=100×(ni2-nc2)/2ni2,其中ni是i區(qū)內(nèi)的最大折射率,除非另有說(shuō)明,而nc是包層區(qū)的平均折射率。如本文中應(yīng)用,Δ代表相對(duì)折射率,并按“%”為單位給出其值,除非另有說(shuō)明。在某一區(qū)的折射率小于包層區(qū)平均折射率的情況中,相對(duì)折射率百分比為負(fù),被認(rèn)為具有降低區(qū)或降低折射率,并在相對(duì)折射率最負(fù)的點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,除非另有說(shuō)明。在某一區(qū)的折射率大于包層區(qū)平均折射率的情況中,相對(duì)折射率百分比為正,可把該區(qū)說(shuō)成抬高了,或具有正折射率。這里的“上摻雜劑”被認(rèn)為是一種相對(duì)于非摻雜的純SiO2具有提高折射率傾向的摻雜劑。這里的“下?lián)诫s劑”被認(rèn)為是一種相對(duì)于非摻雜的純SiO2具有降低折射率傾向的摻雜劑。在伴有一種或多種不是上摻雜劑的其它摻雜劑時(shí),上摻雜劑可以出現(xiàn)在光纖內(nèi)具有負(fù)相對(duì)折射率的區(qū)域。同樣地,一種或多種不是上摻雜劑的其它摻雜劑可以出現(xiàn)在光纖內(nèi)具有正相對(duì)折射率的區(qū)域。當(dāng)伴有一種或多種不是下?lián)诫s劑的其它摻雜劑時(shí),下?lián)诫s劑可以出現(xiàn)在光纖內(nèi)具有正相對(duì)折射率的區(qū)域里。同樣地,一種或多種不是下?lián)诫s劑的其它摻雜劑可以出現(xiàn)在光纖內(nèi)具有負(fù)相對(duì)折射率的區(qū)域里。
波導(dǎo)光纖的“色散現(xiàn)象”(本文稱(chēng)為“色散”,除非另有注釋),是材料色散、波導(dǎo)色散與中間模態(tài)色散的總和。在單模波導(dǎo)光纖的情況中,中間模態(tài)色散為零。零色散波長(zhǎng)是色散為零值的波長(zhǎng),色散斜率為色散相對(duì)于波長(zhǎng)的變化速率。
定義“有效面積”為Aeff=2π(∫f2rdr)2/(∫f4rdr),式中積分限為0~∞,f是與波導(dǎo)中傳播的光有關(guān)的電場(chǎng)的橫向分量。如在本文中使用,“有效面積”或“Aeff”指在1550nm波長(zhǎng)的光學(xué)有效面積,除非另有注釋。
術(shù)語(yǔ)“α分布曲線”指用按%為單位的Δ(r)表示的相對(duì)折射率分布曲線,其中r為半徑,符合下述公式Δ(r)=Δ(ro)(1-[|r-ro|/(r1-ro)]α),式中r0是Δ(r)最大的點(diǎn),r1是Δ(r)%為零的點(diǎn),而且r在范圍ri≤r<rf內(nèi),其中定義Δ如上,ri是α分布曲線的始點(diǎn),rf是α分布曲線的終點(diǎn),α為實(shí)數(shù)的指數(shù)。
用Peterman II法測(cè)量模場(chǎng)直徑(MFD),其中2w=MFD,w2=(2∫f2rdr/∫[df/dr]2rdr),積分限為0~∞。
可在規(guī)定的測(cè)試條件下通過(guò)感應(yīng)的衰減來(lái)計(jì)量波導(dǎo)光纖的抗彎性。
一種彎曲測(cè)試是橫向負(fù)載微彎曲測(cè)試。在該所謂的“橫向負(fù)載”測(cè)試中,在兩塊平板之間放一段規(guī)定長(zhǎng)度的波導(dǎo)光纖,對(duì)一塊板連接70號(hào)金屬絲網(wǎng),把長(zhǎng)度已知的波導(dǎo)光纖夾在板間,在以30牛頓力將板壓在一起時(shí)測(cè)量參考衰減。然后對(duì)板加70牛頓力,測(cè)量按dB/m為單位的衰減增大,衰減增大就是波導(dǎo)的橫向負(fù)載衰減。
“針陣列”彎曲測(cè)試用來(lái)比較波導(dǎo)光纖對(duì)彎曲的相對(duì)耐力。為執(zhí)行該測(cè)試,對(duì)基本上無(wú)感應(yīng)彎曲損失的波導(dǎo)光纖測(cè)量衰減損失。然后圍繞針陣列編織波導(dǎo)光纖,再測(cè)量衰減。彎曲造成的損失是兩次測(cè)量的衰減之差。針陣列是在平表面上排成單行且保持固定垂直位置的10根柱針的一個(gè)組。針中心到中心的間距為5mm。針直徑為0.67mm。測(cè)試中施加足夠的張力,使波導(dǎo)光纖與一部分針表面一致。
對(duì)一給定模式而言,理論光纖截止波長(zhǎng)或“理論光纖截止”或“理論截止”就是高于該波長(zhǎng)引導(dǎo)的光便不能以該模式傳播的波長(zhǎng)??梢栽赟ingle ModeFiber Optics(Jeunhomme,pp.39-44,Marcel Dekker,New York,1990)中找到一種數(shù)學(xué)定義,其中把理論光纖截止描述為模傳播常數(shù)變成等于外包層內(nèi)的平面波傳播常數(shù)時(shí)的波長(zhǎng)。該理論波長(zhǎng)適合直徑不變的無(wú)限長(zhǎng)、完全端直的光纖。
有效光纖截止低于理論截止,因?yàn)閺澢?或機(jī)械壓力會(huì)造成損失。在這方面,截止指更高的LP11和LP02模式。在測(cè)量中一般不區(qū)分LP11與LP02,但在光譜測(cè)量中,二者顯然為臺(tái)階,即在波長(zhǎng)長(zhǎng)于被測(cè)截止時(shí),該模式中看不到功率??捎脴?biāo)準(zhǔn)的2m光纖截止測(cè)試FOTP-80(EIA-TIA-455-80)來(lái)測(cè)量實(shí)際的光纖截止,以得出“光纖截止波長(zhǎng)”,也稱(chēng)為“2m光纖截止”或者“被測(cè)的截止”。執(zhí)行FOTP-80標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法,以便用受控的彎曲量剝出高次模,或者將光纖的光譜響應(yīng)規(guī)格化為多模光纖的光譜響應(yīng)。
由于纜線環(huán)境中更高等級(jí)的彎曲與機(jī)械壓力,纜線截止波長(zhǎng)或“纜線截止”甚至比被測(cè)的光纖截止更低??捎肊IA-445光纖測(cè)試步驟(是EIA-TIA光纖標(biāo)準(zhǔn)的組成部分,即電子工業(yè)聯(lián)盟一電信工業(yè)協(xié)會(huì)光纖標(biāo)準(zhǔn),常稱(chēng)為FOTP)所描繪的纜線截止測(cè)試法近似實(shí)際的纜線條件。在EIA-455-170 Cable CutoffWavelength of Single-mode Fiber,或“FITP-170”中,用被發(fā)射功率描述纜線截止測(cè)量。
K是色散除以特定波長(zhǎng)色散斜率的比值。除非另有注釋?zhuān)疚膱?bào)道1550nm波長(zhǎng)的K。
除非另有注釋?zhuān)疚膱?bào)道LP01模的光學(xué)特性(如色散、色散斜率等)。
波導(dǎo)光纖電信鏈路或簡(jiǎn)稱(chēng)鏈路,由光信號(hào)發(fā)射機(jī)、光信號(hào)接收機(jī)和一段波導(dǎo)光纖組成,或光纖各自的端部光耦至發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以在其間傳播光信號(hào)。波導(dǎo)光纖的長(zhǎng)度由多條較短的長(zhǎng)度組成,這些短長(zhǎng)度以端對(duì)端串聯(lián)方式拼接或連接在一起。鏈路包括其它光學(xué)元件,諸如光學(xué)放大器、光學(xué)衰減器、光學(xué)隔離器、光學(xué)開(kāi)關(guān)、光學(xué)濾波器或復(fù)用器或者分路器??蓪⒁唤M互連的鏈路表示為一電信系統(tǒng)。
本文所用的光纖跨度包括一段光纖或者多段融接串聯(lián)在一起的光纖,這些光纖在光學(xué)設(shè)備之間延伸,例如在兩個(gè)光學(xué)放大器之間,或在復(fù)用器與光學(xué)放大器之間。延伸跨度可包括如本文揭示的光纖的一個(gè)或多個(gè)分段,還可包括其它光纖的一個(gè)或多個(gè)分段,例如選成實(shí)現(xiàn)期望的系統(tǒng)性能或參數(shù),諸如跨度端部的殘余色散。
可定義各種波長(zhǎng)波段或工作波長(zhǎng)范圍或波長(zhǎng)窗如下“1310nm波段”為1260到1360nm;“E-波段”為1360到1460nm;“S-波段”為1460到1530nm;“C-波段”為1530到1565nm;“L-波段”為1565到1625nm;以及“U-波段”為1625到1675nm。
當(dāng)光波在出現(xiàn)聲模的光波導(dǎo)中傳播時(shí),通過(guò)相位與波矢量匹配條件確定散射光頻率 其中E1和E2分別是入射光波和反射光波的電場(chǎng),ω1和ω2是各自的頻率,κ1和κ2是各自的光波矢量,ρ為材料密度,Ω是聲學(xué)頻率,而q為聲波矢量。
相位匹配條件為
ω1=ω2+Ωq=κ1-κ2|q|=κ1+κ2≅2κ1]]>Brillouin頻率為Ω=|q|vΩ=2nvω1/c大塊硅石的Brilloain頻率約為11GHz,v是聲速。
描繪三維Brillouin散射的電場(chǎng)為;入射場(chǎng);E~1(z,t)=f(r)A1(z,t)exp[i(k1z-ω1t)]+c.c.]]>反射場(chǎng);E~2(z,t)=f(r)A2(z,t)exp[i(k2z-ω2t)]+c.c.]]>其中f(r)是對(duì)應(yīng)于基模場(chǎng)的電場(chǎng)的橫向分量,A1(z,t)是電場(chǎng)包絡(luò)。項(xiàng)“c.c.”表示第一項(xiàng)的復(fù)數(shù)共軛。材料密度變化表示為ρ~(r,θ,t,z)=ρ0+Σnanfan(r,θ)exp[i(qnz-Ωnt)]+c.c.]]>式中qn是波數(shù),ρo是平均材料密度,Ωn是聲模L01的聲頻,其中c.c.為復(fù)數(shù)共軛。對(duì)材料密度變化,該和值針對(duì)“n”個(gè)弱引導(dǎo)的聲模,fna(r)為聲學(xué)包絡(luò)函數(shù),而an是?!皀”的模態(tài)系數(shù)。材料密度遵循下式表示的聲波公式∂2ρ~∂t2-Γ′▿2∂ρ~t-v2(r)▿2ρ~=-γe▿2<E2>8π]]>式中?!涫亲枘釁?shù),γe是電致伸縮常數(shù),ν為聲速。
于是給出聲場(chǎng)為ρ~(r,t,z)=k(Σnbnfna(r))A1A2*exp[i(qz-Ωt)]]]>=kρa(r)A1A2*exp[i(qz-Ωt)]]]>式中bn=∫∫f2(r)fna(r)rdrdφ]]>k=-iγe8πq2(iΓ-Ω)Γ]]>其中fna(r)為聲模Lon的橫向分量,k是正比于光纖電致伸縮系數(shù)的常數(shù),ρa(bǔ)(r)是聲場(chǎng)的總橫向分量。
聲場(chǎng)造成的折射率變化近似正比于聲場(chǎng)幅值 應(yīng)用普通的擾動(dòng)理論,傳播常數(shù)變化為Δβ=k0∫0∞Δn|f(r)|2rdr∫0∞|f(r)|2rdr]]>=-k0n2effAeffacoustA1A2*exp[i(qz-Ωt)]+c.c]]>該過(guò)程的非線性和有效克爾(Kerr)系數(shù)為γ=2πn2effλAeffacoust]]>n2eff=-iγe2q24(4π)3ρ0n(iΓ-Ω)Γ]]>其中定義L0n模的聲光有效面積為Aeffac=2π[∫0∞[f(r)]2rdr]2∫0∞[f(r)]2bnfn(r)rdr]]>在光纖的Brillouin頻率處計(jì)算聲光有效面積值。
光學(xué)有效面積為Aeffoptical=2π[∫0∞f2(r)rdr]2∫0∞f4(r)rdr]]>這兩個(gè)有效面積具有相同分子,而聲光有效面積的分母是聲場(chǎng)與光場(chǎng)之間重迭的量度。由于該重迭項(xiàng)在分母中,故很小的重迭導(dǎo)致大的聲光有效面積。
由類(lèi)似于Raman放大的公式?jīng)Q定SBS增益系數(shù)
∂A1∂z=iγ|A2|2A1]]>∂A2∂z=-iγ*|A1|2A2]]>Pj=|Aj|2dP1dZ=-gP1P2]]>dP2dZ=-gP1P2]]>g=2Im(γ)=k0γe2q22Aeffacoust(4π)3ρ0nΩΓ]]>式中κo是光波數(shù),γ2e是電致伸縮系數(shù),ρo為密度,n為折射率,Ω是Brillouin頻率,Γ為Brillouin線寬。SBS閾值反比于SBS增益系數(shù)與線寬Γ的乘積,故SBS增益系數(shù)和線寬應(yīng)盡量大些。
我們?cè)O(shè)計(jì)的波導(dǎo)具有堅(jiān)實(shí)的光學(xué)特性和大的聲光有效面積。大量制作的光纖的測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證了聲光有效面積與以上給出的SBS增益系數(shù)之間的連接。
特定波長(zhǎng)下,在光學(xué)上為單模的波導(dǎo)光纖,在同一光波長(zhǎng)下在聲學(xué)上可以是多模,因?yàn)閷?duì)應(yīng)于Brillouin頻率的聲波長(zhǎng)為0.55微米量級(jí),比一般的波導(dǎo)光纖尺度小得多。在相對(duì)低的發(fā)射功率下的自發(fā)Brillouin散射的情況中,通過(guò)每個(gè)聲模Brillouin散射入射光場(chǎng),而B(niǎo)rillouin增益譜示出一些峰,這些峰對(duì)應(yīng)于與各聲?;プ饔玫墓鈭?chǎng)。在相當(dāng)高發(fā)射功率下,超出SBS閾值,聲模中之一通常成為主聲模,而其它聲模經(jīng)受不住模競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致出現(xiàn)受激的Brillouin散射。
隨著光學(xué)模場(chǎng)與聲學(xué)模場(chǎng)間的耦合增強(qiáng),相對(duì)于光信號(hào)傳輸方向不希望地反射更多的光功率。
如本文揭示的那樣,較佳地通過(guò)本文揭示的光纖的折射率分布曲線而減弱光模與聲模間的耦合。較佳地,光模場(chǎng)保持?jǐn)U展,而聲場(chǎng)變成更嚴(yán)格地受約束而減少光模場(chǎng)與聲場(chǎng)間的重迭。
本文揭示的光纖可將主聲模場(chǎng)(通常為L(zhǎng)01)的模場(chǎng)拉向光纖中心線,從而減弱聲場(chǎng)與光場(chǎng)間的耦合。本文揭示的光纖較佳地還將下一主聲模場(chǎng)(一般為L(zhǎng)02)拉向光纖中心線,導(dǎo)致減少該一下主聲模場(chǎng)與光場(chǎng)間的耦合。
一般,與光場(chǎng)相比,光纖中的聲場(chǎng)被局限于(一般更局限于)鄰近光纖中心線。因此在光纖纖芯的中心部分,聲場(chǎng)特性明顯受到光纖纖芯2微米半徑區(qū)內(nèi)因而在纖芯折射率分布曲線內(nèi)的密度變化的影響。
我們發(fā)現(xiàn),為實(shí)現(xiàn)高SBS閾值光纖,光纖的最小聲光面積應(yīng)盡可能地大。但我們還發(fā)現(xiàn),主聲模(一般為L(zhǎng)01)的聲光面積與第二主聲模(一般為L(zhǎng)02)的聲光面積通常在幅值上應(yīng)盡可能的相互接近。不受任何具體理論的限制,這兩種模的聲光面積值的相對(duì)接近,似乎能分離這兩種聲模間的光聲耦合,從而以某種方式協(xié)合減弱總耦合,這是簡(jiǎn)單地?fù)碛蟹禈O大的一個(gè)聲光面積而另一個(gè)聲光面積比該極大聲光面積小得多的方法所做不到的。而且,該光場(chǎng)還可耦合兩種以上的聲模,從而為耗散反射信號(hào)提供附加通路。
本文揭示的光纖的Brillouin頻率較佳地在10到12GHz之間。
本文揭示的光纖包括纖芯和包圍并直接鄰近該纖芯的包覆層(即包層)。包層的折射率分布曲線為ΔCLAD(r),較佳地,整個(gè)包層的ΔCLAD(r)=0。纖芯包括折射率分布曲線ΔCORE(r),按%為單位的纖芯的最大相對(duì)折射率ΔMAX出現(xiàn)在半徑rΔMAX處。在諸較佳實(shí)施例中,纖芯包括多個(gè)芯部,每一芯部具有各自的折射率分布曲線,例如,ΔCORE1(r)、ΔCORE2(r)等。各芯部具有該芯部自己的按%為單位的局部最大值,例如第一芯部為Δ1MAX,第二芯部為Δ2MAX等。同樣地,芯部可以具有最小相對(duì)折射率,諸如Δ2MIN等。最大或最小相對(duì)折射率出現(xiàn)在特定半徑處,諸如rΔ1MAX或rΔ2MIN等。對(duì)于本文揭示的諸實(shí)施例,這里把纖芯定義為到半徑rCORE處終止。
我們發(fā)現(xiàn),在光纖中心線或附近,尤其在光纖纖芯的中心部,較高的摻雜濃度迫使聲模被約束得更嚴(yán)格。
較佳地,纖芯包括摻鍺的硅石,即鍺摻雜硅石。纖芯的摻雜,尤其在纖芯中心部,可以有利地在光纖纖芯中相對(duì)其包層減小聲速,造成聲場(chǎng)的全內(nèi)反射。在本文揭示的光纖的纖芯內(nèi),特別在中心線或附近,可以單獨(dú)或組合應(yīng)用非鍺的基它摻雜劑,以獲得期望的折射率與密度。雖然高的折射率值(或高的上摻雜劑濃度)傾向于把聲模場(chǎng)引向中心線,但是這些值也會(huì)減小光學(xué)有效面積。在諸較佳實(shí)施例中,本文揭示的光纖的纖芯具有非負(fù)的折射率分布曲線,更佳地具有正折射率分布曲線,其中包層包圍纖芯,并且纖芯直接鄰近包層。
較佳地,本文揭示的光纖的折射率分布曲線,從中心線到纖芯外半徑rCORE為非負(fù)。在諸較佳實(shí)施例中,光纖在纖芯內(nèi)不含折射率減小的摻雜劑。
在有些較佳實(shí)施例中,纖芯的相對(duì)折射率值ΔCORE(r)位于上邊界曲線和下邊界曲線之間。例如,上邊界曲線(在圖1和2中標(biāo)為“U1”)是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該至少兩點(diǎn)包括在0半徑處Δ為0.6%的第一上部點(diǎn)和在14.25μm半徑處Δ為0%的第二上部點(diǎn);下邊界曲線(在圖1和2中標(biāo)為“L”)是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該至少兩點(diǎn)包括在0半徑處Δ為0.25%的第一下部點(diǎn)和在6μm半徑處Δ為0%的第二下部點(diǎn)。
纖芯包括從中心線延伸到約1μm半徑的第一部分。
在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX>0.4%,而在1550nm的光學(xué)有效面積較佳地大于80μm2,更佳為在80和120μm2之間,還更佳為在80和110μm2之間。不受任何特定理論限制,這些Δ1MAX值容易增強(qiáng)聲模的局部化或朝光纖中心線“拉入”。另外還發(fā)現(xiàn),這些Δ1MAX值有助于減少光纖內(nèi)的微彎曲損失。
第一組較佳實(shí)施例表1列出示例性的第一組較佳實(shí)施例、實(shí)例1與2。圖1在曲線1-2中分別示出實(shí)例1-2的相應(yīng)折射率分布曲線。
諸如本文揭示的實(shí)例1-2示出的光纖,在1550nm的光模有效面積大于90μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01在光纖的Brillouin頻率不小于170μm2,而第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02在光纖的Brillouin頻率不小于170μm2,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如本文揭示的實(shí)例1-2示出的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和21ps/nm-km之間,還更佳為在15和17ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;k為在230和290nm之間;零色散零波長(zhǎng)小于1400nm,更佳地小于1340nm,還更佳為在1310和1340nm之間,再更佳為在1320和1340nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于90μm2,更佳為在90和100μm2之間,1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和11μm之間,1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳為小于15dB,還更佳為小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳為小于3ps/nm-km;以及1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。1550nm的衰減較佳為小于0.2dB/km,更佳為小于0.195dB/km,還更佳為小于0.190dB/Km,再更佳為小于0.188dB/km。纖芯的α分布曲線,較佳地α<1,更佳地α在0.5和1。
第二組較佳實(shí)施例表2A和2B列出示例性的第二組較佳實(shí)施例、實(shí)例3~7和7A~7E。圖2在曲線3~7中分別示出實(shí)例3~7的相應(yīng)的折射率分布曲線。圖2A、2B和2C分別示出實(shí)例7A、7B-7C和7D-7E的相應(yīng)折射率分布曲線。
諸如這里揭示的實(shí)例3~7和7A~7E示出的光纖,在1550nm的光模有效面積大于90μm2,其第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2;第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/AOEAL02<2,更佳地,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。較佳地,ΔCORE(r)位于上邊界曲線與下邊界曲線之間,上邊界曲線(在圖1和2中標(biāo)為“U2”)是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該至少兩點(diǎn)包括ΔCORE1(r=0)=0.6%的第一上部點(diǎn)和ΔCORE(r=14.25μm)=0%的第二上部點(diǎn),更佳地包括在11.25μm半徑處rCORE(r=0)=0.5%的第一上部點(diǎn)和ΔCORE(r=11.25μm)=0%的第二上部點(diǎn);下邊界曲線(在圖1和2中標(biāo)為“L”)是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該至少兩點(diǎn)包括ΔCORE(r=0)=0.25%的第一下部點(diǎn)和ΔCORE(r=6μm)=0%的第二下部點(diǎn)。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,其中在整個(gè)第一部分中相對(duì)折射率ΔCORE(r)大于0.25%而小于0.5%(但小于上邊界)。在諸較佳實(shí)施例中,整個(gè)第一部分的ΔCORE1(r)大于0.3%而小于0.5%(但小于上邊界)。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,該第二部分延伸到2.5μm半徑處,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)在0.20%和0.45%之間(但小于上邊界)。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1μm到r=1.5μm,ΔCORE(r)大于0.3%而小于0.45%(但小于上邊界),而在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)于從r=1.5μm到r=2.5μm的所有半徑,ΔCORE2(r)都大于0.2%而小于0.35%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑,整個(gè)第三部分的ΔCORE3(r)在0.15%和0.35%之間(但小于上邊界)。在諸較佳實(shí)施例中,整個(gè)第三部分的ΔCORE3(r)在0.20%和0.30%之間。在諸較佳實(shí)施例中,第三部分任一半徑間的ΔCORE3(r)的差的絕對(duì)值小于0.1%。在諸較佳實(shí)施例中,在r=2μm和r=4μm之間,平均dΔ/dR的絕對(duì)值<0.1%/μm,更佳為<0.5%/nm。在諸較佳實(shí)施例中,在r=2.5μm和r=3.5μm之間,平均dΔ/dR的絕對(duì)值小于0.1%,更佳地小于0.05%/μm。較佳地,(ΔMAX-Δ(3.5))>0.1%,更佳地>0.15%,再更佳地>0.2%。在諸較佳實(shí)施例中,ΔMAX-Δ(3.5))在0.15%和0.25%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到6μm半徑,其中整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0.10%和0.30%之間,更佳為在0.2%和0.3%之間(但小于上邊界)。在諸較佳實(shí)施例中,從r=4.5到r=5,ΔCORE4(r)在0.15%和0.30%之間(但小于上邊界)。在諸較佳實(shí)施例中,從r=5到r=6,ΔCORE4(r)在0.15%和0.30%之間,更佳為在0.2%和0.3%之間(但小于上邊界)。較佳地,尤其對(duì)于大的光學(xué)有效面積,ΔCORE(r=5.5)>0.1%,更佳地>0.15%,再更佳地大于0.2%。尤其對(duì)于光學(xué)有效面積更大的實(shí)施例,較佳地ΔCORE(r=6)>0.0%,更佳地ΔCORE(r=6)>0.05%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第四部分的第五部分,第五部分延伸到9μm半徑,ΔCORE5(r)在0.0%和0.2%之間(但小于上邊界),其中至少一部分第五部分的ΔCORE5(r)>0%。在諸較佳實(shí)施例中,第五部分的ΔCORE5(r)在0.0%和0.15%之間。在諸較佳實(shí)施例中,Δ(r=5.5μm)>0.1%。較佳地,Δ(r=6μm)>0%。較佳地,纖芯最外半徑rCORE大于6μm,更佳地大于6μm而小于15μm,還更佳地大于6μm而小于12μm。在諸較佳實(shí)施例中,rCORE在6μm和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如本文揭示的實(shí)例3-7和7A-7E示出的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,還更佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;k在270和330nm之間;零色散小于1340nm,更佳地小于1320nm,還更佳為在1220和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于90μm2,更佳為大于95μm2,再更佳為在90μm2和120μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12.5μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于約20dB,更佳為小于15dB,還更佳為小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳為小于3ps/nm-km;以及1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。較佳地,1550nm的衰減較佳小于0.2dB/km,更佳小于0.19dB/km,還更佳地小于0.187dB/km。
圖3用圖表表示實(shí)例1-7示出的光纖的折射率相對(duì)于光纖半徑的變化dΔ/dr。
為減小可能不利地影響衰減和偏振模色散(PMD)的密度變化,本文揭示的光纖第一部分的相對(duì)折射率較佳地緩慢變化。這樣,相對(duì)折射率分布曲線的斜率dΔ/dr,較佳地對(duì)第一部分的所有半徑都大于-0.20%/μm,還更佳地對(duì)第一部分的所有半徑(r=0到r=1μm)都大于-0.15%/μm。在有些實(shí)施例中,ΔMAX與ΔCORE(r=1μm)的差的絕對(duì)對(duì)值較佳地小于0.2%,更佳地小于0.15%,還更佳地小于0.1%。較佳地,本文揭示的光纖纖芯第三部分的相對(duì)折射率相當(dāng)平坦,即為相當(dāng)恒定的值,以便改進(jìn)彎曲并盡量減小零色散波長(zhǎng)與約1310nm的波長(zhǎng)的偏離。較佳地,在r=2.5與r=4.5之間的任何半徑間的Δ(r)的差的絕對(duì)值均小于0.1%。較佳地,在r=2與r=4μm之間,平均dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01可以大于AOEAL02,或者AOEAL02可大于AOEAL01,或者AOEAL01可基本上等于AOEAL02。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02都小于400μm2。在其它實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02都小于300μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/AOEAL02<2。在其它實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5圖1和2所示的包層或包覆層(ΔCLAD=0)包圍并直接鄰接纖芯的外區(qū)。
因此,可將實(shí)例3-7和7A-7E描繪成具有一種纖芯,該纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))和包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的外區(qū)。纖芯的整個(gè)外區(qū)較佳地具有正折射率。在諸較佳實(shí)施例中,存在包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的外區(qū)有助于在期望的波長(zhǎng)或在期望的波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供期望的色散值。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,第一部分的相對(duì)折射率大于0.25%而小于約0.6%,更佳地大于0.25%而小于0.5%。在該第一部分中,折射率在達(dá)到最大值ΔMAX=Δ1MAX后,較佳地平穩(wěn)減小。在有些較佳實(shí)施例中,第一部分包括整條光纖的最大ΔCORE,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線包含一基本上平坦的部分,而第三部分包括小于ΔMAX的Δ3MAX,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線含一基本上平坦的部分。在有些較佳實(shí)施例中,第三部分的大部分具有基本上平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
表3列出本文揭示的兩條樣品光纖的特征,實(shí)例8和9通過(guò)外蒸發(fā)淀積(OVD)工藝制成。
實(shí)例8-9的相對(duì)折射率分布曲線基本上類(lèi)似于以上實(shí)例5中描繪的分布曲線,并在圖2中用曲線5表示。對(duì)拼接在一起并共同作為48km長(zhǎng)的光纖測(cè)量的實(shí)例8和9,得出的絕對(duì)SBS閾值約為11.9dB,與同長(zhǎng)度的SMF-28或SMF-28e光纖相比,SBS閾值約改善5.1dB。
第三組較佳實(shí)施例表4A和4B示出示例性的第三組較佳實(shí)施例、實(shí)例10-15和實(shí)例15A-15D。圖6-11分別在曲線10-15中示出實(shí)例10-15的相應(yīng)折射率分布曲線,圖11A-11D以曲線15A-15D分別示出實(shí)例15A-15D的相應(yīng)折射率分布曲線。
諸如本文揭示的實(shí)例10-15和15A-15D示出的光纖,其在1550nm的光模有效面積大于約80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2;第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。1550nm的光模有效面積較佳地大于約85μm2,還更佳為在85和110μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約85和100μm2之間。在如圖10-13中的有些較佳實(shí)施例中,纖芯可包括具有所謂的中心線下傾的折射率分布曲線。中心線下傾由一種或多種光纖制造法造成。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,在半徑rΔMAX(可位于中心線或與之隔開(kāi))處出現(xiàn)的按%為單位的最大相對(duì)折射率ΔMAX=Δ1MAX較佳地小于0.7%,更佳地小于0.6%。對(duì)于在rΔMAX與r=1μm之間的所有半徑,相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳地大于0.25%而小于0.7%。在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)于在rΔMAX與r=1μm之間的所有半徑,ΔCORE1(r)都大于0.3%而小于0.6%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2.5μm半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)為在0.15%和0.5%之間,更佳為在0.15%和0.45%之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于0.3%而小于0.45%,在諸較佳實(shí)施例中,從r=1.5到r=2.5μm,ΔCORE2(r)大于0.2%而小于0.35%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑,其中整個(gè)第三部分的ΔCORE3(r)為在0.15%和0.35%之間。在諸較佳實(shí)施例中,整個(gè)第三部分的ΔCORE3(r)為在0.20%和0.30%之間。在r=4μm處,較佳地,ΔCORE3>0.2%。較佳地,整個(gè)第三部分的ΔCORE3(r)為在0.15%和0.35%之間,更佳為在0.15%和0.3%之間。在諸較佳實(shí)施例中,在第三部分中,任何半徑之間的ΔCORE3(r)的差的絕對(duì)值都小于0.1%。在其它較佳實(shí)施例中,第三部分任何半徑間的ΔCORE3(r)的差的絕對(duì)值小于0.05%。在諸較佳實(shí)施例中,在r=2和r=4μm之間,平均dΔ/dR的絕對(duì)值<0.1%/μm。在諸較佳實(shí)施例中,在r=2.5和r=3.5μm之間,平均dΔ/dR的絕對(duì)值<0.05%/μm。較佳地,(ΔMAX-Δ(3.5))>0.1%,更佳地>0.15%,還更佳地>0.2%。在諸較佳實(shí)施例中,(ΔMAX-Δ(3.5))在0.10%~0.5%之間。在其它較佳實(shí)施例中,(ΔMAX-Δ(3.5))在0.2%~0.4%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到5和12μm之間的半徑,更佳延伸地在5和10μm之間,其中整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0和0.30%之間。在諸較佳實(shí)施例中,用于在第四部分中增大半徑的ΔCORE4(r)從小于或等于0.30%的最大正相對(duì)折射率減至0和0.03%之間的最小值。較佳地,包層包圍并直接鄰接第四部分。較佳地,在rCORE>5μm處纖芯結(jié)束而包層開(kāi)始,更佳地在5和12μm之間,還更佳地在5和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例10-15和15A-15D所示的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,甚至更佳為在16和-21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;k值在250和300nm之間;零色散小于1340nm,更佳地小于1320nm,還更佳地在1290和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳地大于85μm2,還更佳為在85μm2和110μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳地小于15dB,還更佳地小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳地小于3ps/nm-km;以及1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。1550nm的衰減,較佳地小于0.2dB/km,更佳地小于0.195dBkm,還更佳地小于0.190dB/km,以及再更佳地小于0.185dB/km。
較佳地,這里揭示的光纖纖芯第三部分的相對(duì)折射率是相當(dāng)平坦的,即是相當(dāng)恒定的值,以便改善彎曲并使零色散波長(zhǎng)對(duì)約1310nm波長(zhǎng)的偏移最小。較佳地,在r=2.5和r=4.5之間的任何半徑間的Δ(r)的差的絕對(duì)值小于0.1%。較佳地,對(duì)于至少0.5μm的徑向距離和位于r=2和r=4μm之間,平均dΔ/dr的絕對(duì)值<0.1%/μm。較佳地,在r=2.5和r=3.5μm之間出現(xiàn)的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01可以大于AOEDL02,或者AOEAL02可以大于AIEAL01,或者AOEAL01與AOEAL02可以基本上相等。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02都小于400μm2,在其它較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02二者都小于300μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/AOEAL02<2。在其它較佳實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。
圖6-11所示的ΔCLAD=0的包層或包覆層在rCORE處包圍并直接鄰接纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)例10~15和15A-15D描述成纖芯,該纖芯包含內(nèi)區(qū)(或中心區(qū))和包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的外區(qū)。纖芯外區(qū)較佳地具有正折射率。在諸較佳實(shí)施例中,存在包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的外區(qū)有助于在期望的波長(zhǎng)或在期望的波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供期望的色散值。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,第一部分的最大相對(duì)折射率大于0.25%而小于0.7%。圖10-13所示的曲線10-13示出了由一種或多種光纖制造技術(shù)造成的所謂的“中心線下傾”。圖示的中心線下傾的最小相對(duì)折射率在0.1%和0.3%之間,盡管該中心線下傾可假設(shè)為小于最大相對(duì)折射率的其它值。在第一部分中,折射率達(dá)到最大值ΔMAX后較佳地平穩(wěn)減小。較佳地,第一部分包括整條光纖的最大ΔCORE。較佳地,第三部分包括小于ΔMAX(且<Δ1MAX)的Δ3MAX,而第三部分的相對(duì)折射率分布曲線包含一基本上平坦的部分。更佳地,第三部分的大部分(如大于1μm的徑向?qū)挾?具有基本上平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
第四組較佳實(shí)施例表5A和5B列出示例性的第四組較佳實(shí)施例、實(shí)例16到20和20到20F。圖12-15以曲線16-20分別示出實(shí)例16-20的相應(yīng)折射率分布曲線。圖15A-15F以曲線20A-20F分別示出實(shí)例20A-20F的相應(yīng)折射率分布曲線。
第四組較佳實(shí)施例中的另一較佳實(shí)施例示于圖15A,該圖用曲線20A示出實(shí)例20A的折射率分布曲線,該光纖具有如下特性1310nm的色散為2.06ps/nm-km,1550nm的色散為19.7ps/nm-km,1550nm的色散斜率為0.061ps/nm2-km,k為323nm,1550nm的模場(chǎng)直徑(MFD1550)為μm,1550nm的衰減為0.193dB/km,1550nm的針陣列為7.2dB,LP11截止(理論)為1578nm,零色散波長(zhǎng)為1287nm,1550nm的Aeff為111.9μm2,AOEAL01為3.75μm2,AOEAL02為349μm2,AOEAMIN為349μm2,AOEAL01/AOEAL02比值為1.07,半徑0、0.5、1、1.5、2.2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6和6.5的相對(duì)折射率差Δ分別為0.50、0.43、0.36、0.30、0.25、0.22、0.22、0.22、0.35、0.37、0.37、0.04、0和0%,ΔMAX-Δ(r=1)為0.14%,ΔMAX為0.50%,rΔMAX為0μm,rCORE為5.7μm。
第四組較佳實(shí)施例的另一較佳實(shí)施例示于圖15B,該圖用曲線20B示出實(shí)例20B的折射率分布曲線,該光纖具有如下特性1310μm的色散為-0.64ps/nm-km,1310nm的色散斜率為0.0889ps/nm2-km,1550nm的色散為16.6ps/nm-km,1550nm的色散斜率為0.0596ps/nm2-km,K為279nm,1625nm的色散為20.9ps/nm-km,1550nm的模場(chǎng)直徑(MFD1550)為10.65μm,纜線截止為1196μm,1380nm的衰減為0.293dB/km,1550nm的衰減為0.191dB/km,1550nm的針陣列為11.4dB,1550μm的橫向負(fù)載衰減為0.73dB,LP11截止(理論)為1333nm,零色散波長(zhǎng)為1317nm,1550nm的Aeff為86.8μm2,AOEAL01為216μm2,AOEAL02為200μm2,AOEAMIN為200μm2,AOEAL01/AOEAL02比值為1.08,半徑為0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5和8μm的相對(duì)折射率差Δ分別是0.40、0.54、0.45、0.32、0.23、0.23、0.36、0.38、0.30、0.06、0.03、0.02、0.01、0.01、0.01、0.01和0.01%,ΔMAX-Δ(r=1)為0.09%,ΔMAX為0.54%,rΔMAX為0.43μm,rCORE為8.2μm。實(shí)例20B用OVD工藝制作。在50km長(zhǎng)光纖上測(cè)得的絕對(duì)SBS閾值為10.45dB,或比Corning公司制造的同長(zhǎng)度SMF-28或SMF-28e光纖改善了約3.65dB。
第四組較佳實(shí)施例的另一較佳實(shí)施例示于圖15E,該圖用曲線20G示出用OVD法制作的實(shí)例20G的折射率分布曲線。實(shí)例20G的光學(xué)特性與實(shí)例20C相似。實(shí)例20G的光纖的測(cè)量值包括1310nm的衰減為0.334dB/km,1380nm的衰減為0.310dB/km,1550nm的衰減為0.192dB/km,1310nm的MFD為9.14μm2,纜線截止為1180nm,零色散位于1317nm,零色散的色散斜率為0.0884ps/nm2-km,對(duì)于5m樣品,圍繞20mm直徑芯桿5匝的宏彎曲損失為1.27dB/m,5m樣品的橫向負(fù)載微彎曲損失為0.55dB/m,絕對(duì)SBS閾值為11.0dB,SBS閾值比Covning公司制造的同長(zhǎng)度SMF-28或SMF-28e光纖改善了約4.2dB。實(shí)例20G在r=0的ΔMAX(=Δ1MAX)為0.64%,在r=3.6的Δ3MAX為0.49%。
第四組較佳實(shí)施例的另一較佳實(shí)施例示于圖15F,該圖用曲線20H示出用OVD法制作的實(shí)例20H的折射率分布曲線。實(shí)例20H的光學(xué)特性與實(shí)例20D相似。實(shí)例20H的光纖的測(cè)量結(jié)果包括1310nm的衰減為0.335dB/km,1380nm的衰減為0.320dB/km,1550nm的衰減為0.195dB/km,1310nm的MFD為9.10μm2,纜線截止為1185nm,零色散為1314nm,零色散的色散斜率為0.0878ps/nm2-km,對(duì)于5m樣品,繞20mm直徑芯桿5匝的宏彎曲損失為3.24dB/m,5m樣品的橫向負(fù)載微彎曲損失為0.53dB/m,絕對(duì)SBS閾值為11.0dB,SBS閾值比同長(zhǎng)度SMF-28或SMF-28e光纖改善約4.2dB。實(shí)列20H在約r=0.4μm的ΔMAX(=Δ1MAX)為0.56%,在約r=3.6的Δ3MAX為約0.51%。
實(shí)例16-20和20A-20H示出的光纖,其1550nm的光模有效面積大于80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2,,第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。較佳地,1550nm的光模有效面積大于約80μm2,還更佳為在80和110μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和100μm2之間。在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和95μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,諸如在圖12、13、15B、15C、15E與15F中,纖芯包括帶所謂的中心線下傾的相對(duì)折射率分布曲線,下傾由一種或多種光纖制造技術(shù)形成。但在這里揭示的任一折射率分布曲線中,中心線下傾則是隨意選擇的。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,其按%為單位的最大相對(duì)折射率ΔMAX=Δ1MAX較佳地小于0.7%,更佳地小于0.6%,出現(xiàn)于半徑rΔmax處。對(duì)于在rΔMAX與r=1μm之間的所有半徑的相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳地大于0.25%而小于0.7%。在諸較佳實(shí)施例中,在rΔMAX與r=1μm之間的所有半徑的ΔCORE1(r)大于0.3%而小于0.6%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2.5μm半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)在0.15%和0.5%之間,更佳為在0.15%和0.45%之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于0.3%而小于0.45%,而且在諸較佳實(shí)施例中,從r=1.5到r=2.5μm,ΔCORE2(r)大于約0.1%而小于約0.35%。第二部分包括按%為單位的最小相對(duì)折射率Δ2MIN,較佳地小于0.3%,更佳地小于0.25%。較佳地,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.25%。在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX與Δ2MIN的差值(Δ1MAX-Δ2MIN)大于0.3%。在其它較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.35%。在有些較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)為在約0.3%和約0.5%之間。在其它較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)為在約0.3%和0.4%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑。在諸較佳實(shí)施例中,在r=4μm處,ΔCORE3大于約0.2%。第三部分包括按%為單位的大于Δ2MIN而小于Δ1MAX的最大相對(duì)折射率Δ3MAX。較佳地,Δ3MAX與Δ2MIN的差值(Δ3MAX-Δ2MIN)大于0.10%。在有些較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在約0.1%和0.3%之間。在另一些較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在約0.1%和0.2%之間。在其它較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在約0.2%和0.3%之間。在較佳實(shí)施例的一個(gè)分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在約0.3%和0.4%之間,(Δ3MAX-Δ2MIN)在約0.1%和0.2%之間。在較佳實(shí)施例的另一分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在約0.3%和0.4%之間,而(Δ3MAX-Δ2MIN)在約0.2%和0.3%之間。較佳地,ΔCORE3(r)為在0%和約0.6%之間,更佳為在0%和0.55%之間,還更佳為在0%和0.5%之間。在有些較佳實(shí)施例中,第三部分的ΔCORE3(r)在約0.1%和約0.5%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到4.5和12μm之間的半徑,更佳地延伸到4.5和10μm之間。整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)為在0%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,為增大半徑,ΔCORE4(r)從小于或等于0.4%的最大正相對(duì)折射率減至0和0.03%之間的最小值。較佳地,對(duì)于所有6μm和25μm之間的半徑,相對(duì)折射率小于0.03%。較佳地,包層包圍并直接鄰接第四部分。較佳地,在rCORE>4.5μm處,更佳地在4.5和12μm之間,還更佳在4.5和10μm之間,纖芯結(jié)束而包層開(kāi)始。。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例16-20和20A-20H所示的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,還更佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間,k為270-330nm;零色散小于1340nm,更佳小于1320nm,還更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,而有些較佳實(shí)施例中大于85μm2,在其它實(shí)施例中為在85μm2和110μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳小于15dB,還更佳小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳小于3ps/nm-km;以及1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。較佳地,橫向負(fù)載損失小于1dB/m,更佳小于0.7dB/m。較佳地,20mm宏彎曲損失小于5dB/m,更佳小于2dB/m。
在諸較佳實(shí)施例中,包括纖芯第三部分的Δ3MAX的相對(duì)折射率部分是相當(dāng)平坦的,即為相當(dāng)恒定的值。較佳地,在r=3.5μm與r=4μm之間的任何半徑間的Δ(r)差的絕對(duì)值小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,包括Δ2MIN的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即為相當(dāng)恒定的值。較佳地,出現(xiàn)在r=2與r=3μm間的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01可大于AOEAL02,或AOEAL02可大于AOEAL01,或二者基本上相等。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02都小于400μm2,在其它較佳實(shí)施例中,二者都小于300μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/LOEAL02<2,在其它較佳實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。
圖12-15和圖15A-15F中ΔCLAD=0所示的包層,或包覆層,包圍并直接鄰接rCORE處的纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)例16~20和20A和20H描述成其纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))、包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū)(即隔離區(qū))和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū)(即環(huán)區(qū))。較佳地,整個(gè)纖芯具有正折射率。較佳地,對(duì)整個(gè)光纖而言,內(nèi)區(qū)包括最大ΔCORE(即Δ1MAX),中間區(qū)包括Δ2MIN,外區(qū)包括Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MIN>0。較佳地,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線含一基本平坦的部分,第三部分包括小于Δ1MAX的Δ3MAX。較佳地,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線含一基本平坦的部分,更佳地,第三部分的大部分具有基本平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
在實(shí)施例的一個(gè)分組中,這里揭示的光纖包括內(nèi)區(qū),或中心纖芯區(qū);包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū),或隔離區(qū);和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū),或環(huán)區(qū);其中1550nm的光學(xué)有效面積較佳地大于80μm2,更佳為在80μm2和90μm2之間,1550nm的色散較佳地大于16ps/nm-km,更佳為在16和19ps/nm-km之間;零色散小長(zhǎng)較佳地小于1320nm,更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的色散斜率較佳地小于0.07ps/nm2-km。較佳地,包層(Δ=0%)包圍并直接鄰接外區(qū),或環(huán)區(qū),的外圍。
表6列出如這里揭示的實(shí)例21~23通過(guò)外蒸發(fā)淀積(OVD)工藝制作的兩條樣品光纖的測(cè)量特性。
實(shí)例21-23的相對(duì)折射率分布曲線類(lèi)似于上面實(shí)例16與17描述的分布曲線,在圖12中用曲線16與17表示。
第五組較佳實(shí)施例圖16在曲線24中示意地示出實(shí)例24的相對(duì)折射率分布曲線的示例性第五組較佳實(shí)施例。實(shí)例24的光纖具有如下特性1310nm的色散為0.07ps/nm-km,1310nm的色散斜率為0.0877ps/nm2-km,1550nm的色散為17.0ps/nm-km,1550nm的色散斜率為0.058ps/nm2-km,k為293nm,1625的色散為21.2ps/nm-km,1550nm的模場(chǎng)直徑(MFD1550)為10.40μm,1550nm的衰減為0.198dB/km,1550nm的針陣列為8.2dB,1550nm的橫向負(fù)載損失為0.5dB,LP11截止(理論)為1344nm,零色散波長(zhǎng)為1312nm,1550nm的Aeff為83.5μm2,AOEAL01為202μm2,AOEAL02為283μm2,AOEAMIN為202μm2,AOEAL01/AOEAL02比值為0.71,絕對(duì)SBS閾值為10.3dB,比同長(zhǎng)度SMF-28或SMF-28e光纖的SBS閾值改善了約3.5dB,半徑0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、和4.5的相對(duì)折射率差Δ分別為0.24、0.50、0.41、0.34、028、0.26、0.26、0.48、0.43和0.00%,ΔMAX-Δ(r=1)為0.10%,ΔMAX為0.51%,rΔmax為3.725μm,rCORE為4.5μm。實(shí)例24在約r=0.45μm處的Δ1MAX為0.51%,Δ2MIN為約0.26%,以及在r3MAX=3.7μm的Δmax=Δ3MAX為0.51%,Δ1MAX-Δ2MIN為0.25%,Δ3MAX-Δ2MIN為0.25%,以及|Δ1MAX-Δ3MAX|為0%。
實(shí)例24示出的光纖,其在1550nm的光模有效面積>約80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2,第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。較佳地,1550nm的光模有效面積大于約80μm2,更佳為在80和100μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和90μm2之間。在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和85μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,如在圖16中,纖芯可包括帶有所謂的中心線下傾的相對(duì)折射率分布曲線,下傾由一種或多種光纖制造技術(shù)形成。但本文揭示的任一折射率分布曲線的中心線下傾都是隨意選擇的。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,第一部分的最大相對(duì)折射率Δ1MAX(%)較佳地小于0.7%,更佳小于0.6%,出現(xiàn)在0和1μm之間的半徑rΔ1MAX處。對(duì)于rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳地大于0.15%而小于0.7%。在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,ΔCORE1(r)大于0.3%而小地0.6%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2.5μm的半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)為在0.15和0.5%之間,更佳為在0.15%和0.45%之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于0.3%而小于0.45%,且在諸較佳實(shí)施例中,從r=1.5到r=2.5μm,ΔCORE2(r)大于0.1%而小于0.35%。第二部分包括最小相對(duì)折射率Δ2MIN(%),較佳地小于0.3%,更佳小于0.25%。在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX與Δ2MIN之差,即(Δ1MAX-Δ2MIN),大于0.1%,更佳>0.2%。在其它較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.35%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑處。在r=4μm處,ΔCORE3>0.2%,更佳ΔCORE3大于0.3%。第三部分包括大于Δ2MIN并約等于Δ1MAX的最大相對(duì)折射率Δ3MAX(%)。較佳地,Δ1MAX與Δ3MAX之間的差的絕對(duì)值小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,Δ3MAX與Δ2MIN之間的差,即(Δ3MAX-Δ2MIN),大于0.10%,更佳>0.2%。在諸較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.2%,且(Δ3MAX-Δ2MIN)>0.2%。在實(shí)施例的一個(gè)分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.2%和0.3%之間,而且(Δ3MAX-Δ2MIN)在0.2%和0.3%之間。較佳地,ΔCORE3(r)在0%和0.6%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到4.5和12μm之間半徑,更佳為在4.5和10μm之間。第四部分可包含所謂的減小相對(duì)折射率的擴(kuò)散尾部。把圖16的實(shí)例描繪為有一可忽略的擴(kuò)散尾部。整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,增大半徑,ΔCORE4(r)就從小于或等于0.1%的最大正相對(duì)折射率減到0和0.03%之間的最小值。較佳地,對(duì)6μm和25μm之間的所有半徑,相對(duì)折射率小于0.03%。較佳地,包層包圍并直接鄰近第四部分。較佳地,纖芯結(jié)束和包層開(kāi)始處于rCORE>4μm處,更佳在4.5和12μm之間,還更佳為在5和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例24所示的光纖較佳地具有;1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,還更佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07psnm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;K為270-330nm;零色散小于1340nm,更佳小于1320nm,還更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳為在80μm2和100μm2之間,還更佳為在80μm2和90μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳小于15dB,還更佳小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳小于3ps/nm-km;1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。較佳地,橫向負(fù)載損失小于1dB/m,更佳小于0.7dB/m。
較佳地,纖芯第三部分中含Δ3MAX的部分的相對(duì)折射率相當(dāng)平坦,即為相當(dāng)恒定的值。較佳地,r=3.5μm與r=4μm之間任何半徑間的Δ(r)的差的絕對(duì)值小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,含Δ2MIN的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即為相當(dāng)恒定的值。較佳地,出現(xiàn)在r=2與r=3μm之間的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01大于AOEAL02,或AOEAL02大于AOEAL01,或者二者基本相等。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02都小于400μm2,在其它較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02二者都小于300μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/ADEAL02<2。在其它較佳實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。
圖16所示ΔCLAD=0的包層在rCORE處包圍并直接鄰接纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)例24描述為具有一纖芯,該纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))、包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū)(即隔離區(qū))和包圍并直接鄰接中間層的外區(qū)(即環(huán)區(qū))。整個(gè)纖芯較佳地有一正折射率。較佳地,整條光纖,不論是內(nèi)區(qū)還是外區(qū),都包含最大的ΔCORE(即ΔMAX=Δ1MAX或ΔMAX=Δ3MAX),而中間區(qū)含Δ2MIN。在有些較佳實(shí)施例中,Δ1MAX>Δ3MAX,在另一些較佳實(shí)施例中,Δ3MAX>Δ1MAX,在其它較佳實(shí)施例中,Δ1MAX≈Δ3MAX。而在再有些較佳實(shí)施例中,Δ1MAX=Δ3MAX。較佳地,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,Δ2MIN>0,Δ1MAX>Δ2MIN,Δ3MAX>Δ2MIN,而|Δ1MAX-Δ3MAX<0.10%,更佳<0.05%,即Δ1MAX近似等于Δ3MAX。較佳地,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分。較佳地,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分,更佳地,第三部分的大部分具有基本平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
第六組較佳實(shí)施例表7列出示例的第六組較佳實(shí)施例、實(shí)例25~27。圖17的曲線25~27分別示出實(shí)例25~27相應(yīng)的折射率分布曲線。
實(shí)例25-27示出的光纖,1550nm的光模有效面積>80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2,;第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,其中0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。較佳地,1550nm的光模有效面積大于80μm2,還更佳為在約80和110μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在80和100μm2之間。在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在80和95μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,如在圖17中,纖芯可包含帶所謂的中心線下傾的相對(duì)折射率分布曲線,下傾由一種或多種光纖制造術(shù)形成。但這里揭示的任一折射率分布曲線中的中心線下傾都是隨意選擇的。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,其出現(xiàn)在半徑rΔ1MAX的最大相對(duì)折射率Δ1MAX(%)較佳地小于0.7%,更佳小于0.6%。對(duì)rΔ1MAX與r=1μm間的所有半徑,相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳大于0.25%而小于0.7%。在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,ΔCORE1(r)大于0.3%而小于0.6%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2.5μm半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)在0.15%和0.5%之間,更佳為在0.15和0.45%之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于0.25%而小于0.45%,在諸較佳實(shí)施例中,從r=1.5到r=2.5μm,ΔCORE2(r)大于0.1%而小于0.4%。第二部分較佳地包括一最小相對(duì)折射率Δ2MIN(%),較佳地小于0.3%,更佳小于0.30%而大于0.1%。較佳地,Δ1MAX與Δ2MIN之間之差,即(Δ1MAX-Δ2MIN),大于0.1%,更佳>0.15%。在有些較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.2%。在較佳實(shí)施例的一個(gè)分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.1%和0.3%之間,而在較佳實(shí)施例的另一分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.15%和0.25%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑。在r=3.5μm處,ΔCORE3>0.3%,較佳地>0.4%,更佳地>0.5%。在r=4μm處,較佳地ΔCORE3>0.1%。第三部分包括>Δ2MIN且大于Δ1MAX的最大相對(duì)折射率Δ3MAX(%)。Δ3MAX是整個(gè)纖芯的最大相對(duì)折射率(ΔMAX=Δ3MAX)。較佳地,Δ3MAX與Δ2MIN之差,即(Δ3MAX-Δ2MIN),大于0.20%,更佳>0.25%。在諸較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在0.2%和0.6%之間。在其它較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在0.25%和0.5%之間。在較佳實(shí)施例的一個(gè)分組中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.15%和0.25%之間,并且(Δ3MAX-Δ2MIN)在0.25%和0.5%之間。較佳地,第三部分的ΔCORE3(r)在0%和0.7%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到4.5和12μm之間的半徑,更佳延伸到4.5和10μm之間。第四部分可包含減小相對(duì)折射率的擴(kuò)散尾部。圖17所描繪的諸實(shí)例有可以略而不計(jì)的擴(kuò)散尾部。整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,增大半徑,ΔCORE4(r)從小于或等于0.4%的最大正相對(duì)折射率減到0和0.03%之間的最小值。較佳地,對(duì)6μm和25μm之間的所有半徑,相對(duì)折射率小于0.03%。較佳地,包層包圍并直接鄰接第四部分。較佳地,在rCORE>4μm處,纖芯結(jié)束和包層開(kāi)始,更佳>4.5μm,還更佳為在4.5和12μm之間,再更佳為在5和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例25-27所示的光纖較佳地具有;1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22psnm-km之間,最佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;k為270-330nm;零色散小于1340nm,更佳小于1320nm,還更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳為在80和100μm2之間,最佳為在80μm2和90μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直長(zhǎng)大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳小于15dB,還更佳小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳小于3ps/nm-km;1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。
較佳地,纖芯第三部分含Δ3MAX的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即是相當(dāng)恒定的值。較佳地,在rΔ3MAX約0.25μm內(nèi)的任何半徑間的Δ(r)差的絕對(duì)值都小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,含Δ2MIN的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即是相當(dāng)恒定的值。較佳地,出現(xiàn)在r=2.5和r=3μm之間的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%μm。
AOEAL01可大于AOEAL02,或AOEDL02可大于AOEAL01,或者二者基本上相等。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02都小于400μm2,在其它較佳實(shí)施例中,二者都小于300μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/AOEAL02<2,在其它較佳實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。
圖17所示ΔCLAD=0的包層,或包覆層,包圍并直接鄰接纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)列26-27描述成一種纖芯,該纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))、包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū)(即隔離區(qū))和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū)(即環(huán)區(qū))。整個(gè)纖芯較佳地具有正折射率。較佳地,外區(qū)包括整條光纖的最大ΔCORE(即ΔMAX=Δ3MAX),中間區(qū)包括Δ2MIN,內(nèi)區(qū)包括Δ1MAX,其中Δ3MAX>Δ1MAX,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,Δ2MIN>0,Δ1MAX>Δ2MIN,而且Δ3MAX>Δ2MIN。較佳地,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線包含一基本平坦部分。較佳地,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分,更佳地,第三部分的大部分有一基本平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
第七組優(yōu)選實(shí)施例圖18示意地示出示例性的第七組較佳實(shí)施例,曲線28表示實(shí)例28相應(yīng)的折射率分布曲線。實(shí)例28的光纖具有以下特性;1310nm的色散為-0.004ps/nm-km,1310nm的色散斜率為0.0868ps/nm2-km,1550nm的色散為16.8ps/nm-km,1550nm的色散斜率為0.058ps/nm2-km,1550nm的k為290nm,1625nm的色散為20.9ps/nm-km,1550nm的模場(chǎng)直徑(MFD1550)為10.29μm,1550nm的衰減為0.193dB/km,1550nm的針陣列為8.3dB,1550nm的橫向負(fù)載損失為0.49dB,LP11截止(理論)為1327nm,零色散波長(zhǎng)為1313nm,1550nm的Aeff為81.6μm2,,AOEAL01為324μm2,AOEAL02為143μm2,AOEAMIN為143μm2,AOEAL01/AOEAL02比值為2.26,絕對(duì)SBS閾值為12.1dB,比同長(zhǎng)度SMS-28或SMF-28e光纖的SBS閾值改善了約5.3dB,在0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5和5的半徑,相對(duì)折射率差Δ分別為0.63、0.53、0.34、0.25、0.29、0.37、0.39、0.38、0.24、0.05和0.00%,ΔMAX-Δ(r=1)為0.29%,ΔMAX=Δ1MAX為0.63%,rΔMAX=rΔ1MAX為0.0μm,rΔmax約為1.6μm的Δ2MIN為0.25%,約r3MAX=3.1μm的Δ3MAX為0.395%,Δ1MAX-Δ2MIN為0.38%,Δ3MAX-Δ2MIN為0.145%,|Δ1MAX-Δ3MAX|為0.235%,rCORE為4.9μm。
實(shí)例24的光纖,其在1550nm的光模有效面積大于約80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于200μm2,第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于100μm2,其中0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5。較佳地,1550nm的光模有效面積大于約80μm2,,更佳為在約80和110μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在80和100μm2之間,在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和90μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,纖芯包括的相對(duì)折射率分布曲線具有所謂的中心線下傾,該下傾由一種或多種光纖制造術(shù)形成。但這里揭示的任一折射率分布曲線的中心線下傾均是隨意選擇的。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,其最大相對(duì)折射率Δ1MAX(%)較佳地小于0.8%,更佳小于0.7%,出現(xiàn)在半徑rΔMAX處。對(duì)rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳地大于0.2%而小于0.7%。在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)rΔMAX與r=1μm的所有半徑,ΔCORE1(r)均大于0.3%而小于0.6%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2μm半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)在0.15%和0.5%之間,更佳為在0.15%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于約0.2%而小于0.4%,在諸較佳實(shí)施例中,從r=1.5到r=2.5μm,ΔCORE2(r)大于0.2%而小于0.4%。第二部分的最小相對(duì)折射率Δ2MIN(%)較佳小于0.35%,更佳小于0.3%。較佳地,Δ1MAX與Δ2MIN之差,即(Δ1MAX-Δ2MIN),大于0.2%,更佳>0.3%。在諸較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.3%和0.4%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑。在r=3μm處,ΔCORE3>0.3%。第三部分的最大相對(duì)折射率Δ3MAX(%)大于Δ2MIN而小于Δ1MAX。較佳地,Δ3MAX與Δ2MIN之差,即(Δ3MAX-Δ2MIN),大于0.10%。在諸較佳實(shí)施例中,(Δ3MAX-Δ2MIN)在0.1%和0.2%之間。較佳地,ΔCORE3(r)在0.1%和0.5%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到4.5和12μm之間的半徑,更佳延伸到4.5和10μm之間的半徑。整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,增大半徑,則ΔCORE4(r)就從小于或等于0.4%的最大正相對(duì)折射率減到0和0.03%之間的最小值。較佳地,對(duì)6μm和25μm之間的所有半徑,相對(duì)折射率均小于0.03%。較佳地,包層包圍并直接鄰接第四部分。較佳地,在rCORE>4.5μm處,纖芯結(jié)束而包層開(kāi)始更佳為在4.5和12μm之間,最佳為在5和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例28所示的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,最佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;k為270到330nm。零色散小于1340nm,更佳小于1320nm,還更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳為在80μm2和100μm2之間;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳小于15dB,還更佳小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳小于3ps/nm-km;1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。較佳地,橫向負(fù)載損失小于1dB/m,更佳小于0.7dB/m。
較佳地,纖芯第三部分含Δ3MAX的相對(duì)折射率部分是相當(dāng)平坦的,即是相當(dāng)恒定的值。較佳地,rΔ3MAX為0.5μm內(nèi)任何半徑間的Δ(r)的差的絕對(duì)值小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,含Δ2MIN的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即是相當(dāng)恒定的值。較佳地,出現(xiàn)在r=1與r=2μm之間的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01可大于AOEAL02,或AOEAL02可大于AOEAL01,或者AOEAL01基本上與AOEAL02相等。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02均小于400μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5。在其它較佳實(shí)施例中,0.3<AOEAL01/AOEAL02<2.5。
圖18所示ΔCLAD=0的包層在rCORE處包圍并直接鄰接纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)例28描述成一種纖芯,該纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))、包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū)(即隔離區(qū))和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū)(即環(huán)區(qū))。整個(gè)纖芯較佳地具有正折射率。較佳地,內(nèi)區(qū)包括整條光纖的最大ΔCORE(即Δ1MAX),中間區(qū)包括Δ2MIN,外區(qū)包括Δ3MAX,其中Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,Δ2MIN>0,Δ1MAX>Δ2MIN,Δ3MAX>Δ2MIN,而Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MIN>0。較佳地,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分。較佳地,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分,更佳地,第三部分大部分有一基本平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
第八組較佳實(shí)施例圖19示意地示出示例的第八組較佳實(shí)施例,曲線29代表實(shí)例29的相應(yīng)折射率分布曲線。實(shí)例29的光纖具有下列特性;1310nm的色散為-0.47ps/nm-km,1310nm的色散斜率為0.0895ps/nm2-km,1550nm的色散為16.8ps/nm-km,1550nm的色散斜率為0.095ps/nm2-km,1625nm的色散為21.1ps/nm-km,1550nm的模場(chǎng)直徑(MFD1550)為10.8μm,1550nm的衰減為0.191dB/km,1550nm的針陣列為8.2dB,1550nm的橫向負(fù)載損失為0.57dB,LP11截止(理論)為1335nm,零色散波長(zhǎng)為1318nm,1550nm的Aeff為83.4μm2,AOEAL01為359μm2,AOEAL02為118μm2,AOEAMIN為118μm2,,AOEAL01/AOEAL02比值為3.04,絕對(duì)SBS閾值為12.5dB,比Corning公司的同長(zhǎng)度SMF-28或SMF-28e光纖的SBS閾值改善了5.7dB,在0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5和5半徑處,相對(duì)折射率差Δ為0.19、0.77、0.30、0.29、0.31、0.31、0.31、0.31、0.31、0.18和0.00%,ΔMAX=Δ1MAX為0.80%,ΔMAX-Δ(r=1)為0.50%,ΔMAX-Δ(r=3.5)為0.50%,rΔMAX=rΔ1MAX為0.45μm,rΔ2MIN為約1.2μm的Δ2MIN為0.28%,Δ3MAX為約0.31%,Δ1MAX-Δ2MIN為0.52%,Δ3MAX-Δ2MIN為0.03%,|Δ1MAX-Δ3MAX|為0.49%,而rCORE為4.85μm。
實(shí)例29的光纖,其在1550nm的光模有效面積大于約80μm2,第一聲模L01的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2;第二聲模L02的第二聲光有效面積AOEAL02不小于100μm2,其中0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5。較佳地,1550nm的光模有效面積大于約80μm2,更佳為在80和110μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積在約80和100μm2之間,在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光模有效面積為在約80和95μm2之間。在有些較佳實(shí)施例中,諸如在圖19中,纖芯包括帶所謂的中心線下傾的相對(duì)折射率分布曲線,下傾由一種或多種光纖制造術(shù)形成。但這里揭示的任一折射率分布曲線的中心線下傾是隨意選擇的。較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,其最大相對(duì)折射率Δ1MAX(%)較佳地小于1.0%,更佳小于0.9%,還更佳為在0.6%和0.9%之間,再更佳為在0.7%和0.85%之間,出現(xiàn)在半徑rΔMAX處。對(duì)于rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,相對(duì)折射率ΔCORE1(r)較佳地大于0.15%而小于0.9%。在諸較佳實(shí)施例中,對(duì)rΔMAX與r=1μm間的所有半徑,ΔCORE1(r)大于0.2%而小于0.85%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2μm半徑,其中整個(gè)第二部分的ΔCORE2(r)在0.15%和0.5%之間,更佳在0.2%和0.4%。之間。在諸較佳實(shí)施例中,從r=1到r=1.5μm,ΔCORE2(r)大于約0.25%而小于0.3%。第二部分的最小相對(duì)折射率Δ2MIN(%),較佳小于0.4%,更佳小于0.3%。在諸較佳實(shí)施例中,Δ1MAX與Δ2MIN之差,即(Δ1MAX-Δ2MIN),大于0.4%,在其它較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)>0.45%。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑。在r=3μm處,ΔCORE3>0.2%。第三部分的最大相對(duì)折射率Δ3MAX(%)大于Δ2MIN而小于Δ1MAX。較佳地,Δ3MAX與Δ2MIN之差,即(Δ3MAX-Δ2MIN),小于0.10%。較佳地,(Δmax-Δ(3.5))>0.4%,更佳>0.45%。較佳地,(Δmax-Δ3MAX)>0.4%,更佳>0.45%。在諸較佳實(shí)施例中,(Δ1MAX-Δ2MIN)在0.4%和0.6%之間,(Δ1MAX-Δ3MAX)在0.4%和0.6%之間,(ΔMAX-Δ(3.5))在0.4%和0.6%之間,而(Δ3MAX-Δ2MIN<0.10%。較佳地,ΔCORE3(r)在0.1%和0.4%之間。較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到4.5和12μm之間的半徑,更佳延伸到4.5和10μm之間。整個(gè)第四部分的ΔCORE4(r)在0%和0.4%之間。在諸較佳實(shí)施例中,增大半徑,則ΔCORE4(r)就從小于或等于0.4%的最大正相對(duì)折射率減到0和0.03%之間的最小值。較佳地,對(duì)于6μm和25μm之間的所有半徑,相對(duì)折射率小于0.03%。較佳地,包層包圍并直接鄰接第四部分。較佳地,在rCORE>4.5μm處,纖芯結(jié)束而包層開(kāi)始,更佳為在4.5和12μm之間,還更佳為在5和10μm之間。
在諸較佳實(shí)施例中,諸如這里揭示的實(shí)例29所示的光纖,較佳地具有1550nm的色散大于15ps/nm-km,更佳為在15和22ps/nm-km之間,最佳為在16和21ps/nm-km之間;1550nm的色散斜率小于0.07ps/nm2-km,更佳為在0.05和0.07ps/nm2-km之間;零色散小于1340nm,更佳小于1320nm,還更佳為在1270和1320nm之間;1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳為在80μm2和90μm2之間,;1550nm的光模場(chǎng)直徑大于10μm,更佳為在10和13μm之間,還更佳為在10和12μm之間;1550nm的針陣列彎曲損失小于20dB,更佳小于15dB,還更佳小于10dB;1310nm的色散值小于5ps/nm-km,更佳小于3psnm-km;以及1310nm的色散斜率小于0.10ps/nm2-km。較佳地,橫向負(fù)載損失小于1dB/m,更佳小于0.7dB/m。
較佳地,纖芯第三部分含Δ3MAX的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即是相當(dāng)恒定的值。較佳地,r=2μm和r=4μm之間的任何半徑間的Δ(r)的差的絕對(duì)值小于0.1%,更佳小于0.05%。較佳地,含Δ2MIN的相對(duì)折射率部分相當(dāng)平坦,即,是相當(dāng)恒定的值。較佳地,出現(xiàn)在r=1與r=2μm之間的dΔ/dr的絕對(duì)值<0.05%/μm。
AOEAL01可大于AOEAL02,或者AOEAL02可大于AOEAL01,或AOEAL01可基本等于AOEAL02。較佳地,AOEAL01遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于AOEAL02。
在諸較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02均小于400μm2。
在諸較佳實(shí)施例中,0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5。在其它較佳實(shí)施例中則0.3<AOEAL01/LOEAL02<3。
圖19所示ΔCALD=0的包層,或包覆層,在rCORE處包圍并直接鄰接纖芯外區(qū)。
這樣,可將實(shí)例29描述為有一纖芯,該纖芯包括內(nèi)區(qū)(即中心區(qū))、包圍并直接鄰接內(nèi)區(qū)的中間區(qū)(即隔離區(qū))和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū)(即環(huán)區(qū))。整個(gè)纖芯較佳地具有正折射率。較佳地,內(nèi)區(qū)含整條光纖的最大ΔCORE(即Δ1MAX),中間區(qū)含Δ2MIN,外區(qū)含Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MIN>0,Δ1MAX>Δ2MIN,Δ3MAX>Δ2MIN。較佳地,第一部分的相對(duì)折射率分布曲線有一基本平坦部分。較佳地,第三部分的相對(duì)折射率分布曲線含一基本平坦部分,更佳地,第三部分的大部分具有基本平坦的相對(duì)折射率分布曲線ΔCORE3(r)。
較佳地,對(duì)于長(zhǎng)度大于或等于50km的光纖,這里揭示的光纖的絕對(duì)閾值大于9.5dB,更佳大于10.0dB,還更佳>10.5dB。
較佳地,這里揭示的光纖,1380μm的衰減不比1310μm的衰減大0.3dB/km以上,更佳地不更大0.1dB/km以上,還更佳不更大0.05dB/km以上。在諸較佳實(shí)施例中,1380nm的衰減不大于1310nm的衰減,在其它較佳實(shí)施例中,1380nm的衰減小于0.3dB/km。在實(shí)施例的一個(gè)較佳組中,絕對(duì)SBS閾值大于8.5+log[(1-e-(0.9)(50)4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]dB,較佳地大于9+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]dB,還更佳大于9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]dB(其中L是按km為單位的光纖長(zhǎng)度,α為光纖在1550nm的衰減),1380μm的衰減不比1310μm的衰減大0.3dB/km以上,更佳不大于0.1dB/km以上,還更佳不大于0.05dB以上,在諸較佳實(shí)施例中,1380nm的衰減不大于1310nm的衰減。在其它較佳實(shí)施例中,1380μm的衰減小于0.3dB/km。在有些較佳實(shí)施例中,1550nm的光學(xué)有效面積較佳地大于80μm2,而在其它較佳實(shí)施例中,1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2而小于110μm2,。
這里揭示的光纖,呈現(xiàn)的PMD較佳地小于0.1ps/sqrt(km),更佳小于0.05ps/sqrt(km),還更佳小于0.02ps/sqrt(km)。在諸較佳實(shí)施例中,1550nm的針陣列彎曲損失小于5dB,更佳小于3dB。在諸較佳實(shí)施例中,1620nm的針陣列彎曲損失小于10dB,更佳小于7dB,還更佳小于5dB。
較佳地,這里揭示的光纖的纜線截止小于1300nm,更佳為在1200和1300nm之間。
較佳地,這里揭示的光纖適合在1260nm到1625nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)發(fā)送光信號(hào)。
較佳地,這里揭示的光纖用蒸發(fā)淀積工藝制作。還更佳地用外蒸發(fā)淀積(OVD)工藝制作這里揭示的光纖。因此,例如可有利地用眾知的OVD淀積、凝固和拉絲技術(shù)生產(chǎn)這里揭示的波導(dǎo)光纖。也可應(yīng)用其它工藝,諸如修正的化學(xué)蒸發(fā)淀積(MCVD)或蒸發(fā)軸向淀積(VAD)或等離子體化學(xué)蒸發(fā)淀積(PCVD)等。所以,應(yīng)用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的制造技術(shù),包括但不限于OVD、VAD與MCVD工藝,就能實(shí)現(xiàn)這里揭示的波導(dǎo)光纖的折射率與載面分布曲線。
在較佳實(shí)施例的第一分組中,這里揭示的光纖用于引導(dǎo)至少一種光模和多種聲模,包括聲模L01與聲模L02,光纖包括;具有折射率分布曲線與中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中所述光模在1550nm的有效面積大于90μm2;其中聲模L01在光纖Brillouin頻率的第一聲光有效面積AOEAL01不小于170μm2,聲模L02在光纖Brillouin頻率的第二聲光有效面積AOEAL02不小于170μm2,而且0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5。
在有些較佳實(shí)施例中,纖芯的相對(duì)折射率值在上邊界曲線和下邊界曲線之間;其中上邊界曲線是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該兩點(diǎn)包括在0半徑處Δ為0.6%的第一上部點(diǎn)和在14.25μm半徑處Δ為0%的第二上部點(diǎn);其中下邊界曲線是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該兩點(diǎn)包括在0半徑處Δ為0.25%的第一下部點(diǎn)和在6μm半徑處Δ為0%的第二下部點(diǎn)。
在有些較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02在光纖Brillouin頻率都不小于180μm2。在在其它較佳實(shí)施例中,AOEAL01和AOEAL02在光纖Brillouin頻率不小于190μm2。
在有些較佳實(shí)施例中,光纖的零色散波長(zhǎng)低于1340nm,更佳為在1320和1340nm之間的范圍中。在其它較佳實(shí)施例中,光纖的零色散波長(zhǎng)低于1320nm,更佳為在1290和1320nm之間的范圍中。
較佳地,光纖在1550nm波長(zhǎng)的色散為在15和21ps/nm-km之間。在有些較佳實(shí)施例中,在1550nm波長(zhǎng)的色散為在15和17ps/nm-km之間,在其它較佳實(shí)施例中,1550nm波長(zhǎng)的色散為在17和20ps/nm-km之間。
較佳地,光纖的光學(xué)有效面積大于90μm2,在有些較佳實(shí)施例中,光學(xué)有效面積大于100μm2。
較佳地,光纖在1550nm的針陣列彎曲損失小于15dB,更佳小于10dB。
在有些較佳實(shí)施例中,上邊界曲線是由至少兩點(diǎn)定義的直線,該兩點(diǎn)包括在0半徑處Δ為0.5%的第一上部點(diǎn)和在11.25μm半徑處Δ為0%的第二上部點(diǎn)。
較佳地,纖芯包括從中心線延伸到1μm半徑的第一部分,第一部分的相對(duì)折射率大于0.25%而小于0.5%。較佳地,對(duì)r=0到r=1μm的所有半徑,dΔ/dr>0.15%/μm。較佳地,在Δ(r=0μm)與Δ(r=1μm)之間的差的絕對(duì)值小于0.1%。
較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第一部分的第二部分,第二部分延伸到2.5μm半徑,Δ為在0.20%和0.45%之間。較佳地,對(duì)1和1.5μm之間的所有半徑,第二部分的Δ為在0.3%和0.45%之間。在有些較佳實(shí)施例中,對(duì)在1.5和2.5μm之間的所有半徑,第二部分的Δ在0.2%和0.35%之間。
較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第二部分的第三部分,第三部分延伸到4.5μm半徑,Δ為在0.15%和0.35%之間。較佳地,對(duì)于在2.5和4.5μm之間的所有半徑,第三部分的Δ在0.2%和0.3%之間。較佳地,第三部分任何半徑間的Δ的差的絕對(duì)值小于0.1%。較佳地,在r=2.5μm和r=4.5μm之間,任何半徑間的Δ的差的絕對(duì)值都小于0.1%。
較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第三部分的第四部分,第四部分延伸到6μm半徑,Δ為在0.1%和0.3%之間。在有些較佳實(shí)施例中,對(duì)在4.5和5μm之間的所有半徑,第四部分的Δ在0.2%和0.3%之間。較佳地,對(duì)在5和6μm之間的所有半徑,第四部分的Δ在0.15%和0.3%之間。
較佳地,纖芯還包括包圍并直接鄰接第四部分的第五部分,第五部分延伸到9μm半徑,Δ為在0.0%和0.15%之間。較佳地,Δ(r=5.5μm)>0.1%。較佳地,Δ(r=6μm)>0%。
在有些較佳實(shí)施例中,AOEAL01與AOEAL02小于400μm2。
在有些較佳實(shí)施例中,0.5<AOEAL01/AOEAL02<2,在另一些較佳實(shí)施例中,0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5。
在較佳實(shí)施例的第二分組中,這里揭示的光纖包括;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2;其中對(duì)長(zhǎng)度大于50km的光纖,絕對(duì)SBS閾值大于9.5dB。較佳地,光學(xué)有效面積在80和110μm2之間,。較佳地,1380nm的衰減不高于1310nm的衰減0.3dB以上。較佳地,光纖在1550nm呈現(xiàn)的32mm直徑彎曲損失不大于0.03dB/匝。較佳地,光纖的纜線截止小于1300nm。
在較佳實(shí)施例的第三分組中,這里揭示的光纖包括;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中纖芯的折射率被選成在1550nm提供大于80μm2的光學(xué)有效面積;對(duì)于長(zhǎng)度大于約50km的光纖,絕對(duì)SBS閾值大于9.5dB;纜線截止<1300nm;1550nm的32mm直徑彎曲損失不大于0.03dB/匝。
在較佳實(shí)施例的第四分組中,這里揭示的光纖包括;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中對(duì)長(zhǎng)度約大于50km的光纖,絕對(duì)SBS閾值大于8.5dB;其中1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.3dB。較佳地,1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.1dB,更佳地,1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.05dB。在諸較佳實(shí)施例中,1380μm的衰減不超過(guò)1310μm的衰減,在有些較佳實(shí)施例中,1380μm的衰減小于0.3dB。較佳地,絕對(duì)SBS閾值大于9.0dB,更佳大于9.5dB。較佳地,1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2,更佳地大于80μm2而小于120μm2。
在較佳實(shí)施例的第五分組中,這里揭示的光纖包括;一段長(zhǎng)度;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中光纖在1550nm有衰減;其中把纖芯的折射率選成提供;在1550nm>80μm2的光學(xué)有效面積;和大于9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值,其中L為按km為單位的長(zhǎng)度,α為1550nm的按dB/km為單位的衰減。較佳地,光學(xué)有效面積在80和110μm2之間。較佳地,1380nm的衰減高于1310μm的衰減不超過(guò)0.3dB。較佳地,光纖在1550nm呈現(xiàn)的32mm直徑彎曲損失不大于0.03dB/匝。較佳地,光纖的纜線截止小于1300nm。
在較佳實(shí)施例的第六分組中,這里揭示的光纖包括;一段長(zhǎng)度;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中光纖在1550nm有衰減;其中把纖芯的折射率選成提供在1550nm大于80μm2的光學(xué)有效面積;大于約9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的絕對(duì)SBS閾值(dB),式中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的1550nm的衰減;小于1300nm的纜線截止;和在1550nm不大于0.03dB/匝的32mm直徑彎曲損失。
在較佳實(shí)施例的第七分組中,這里揭示的光纖包括;具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中絕對(duì)SBS閾值(dB)大于約8.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)],式中L是按為km單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的1550nm的衰減;其中1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.3dB。較佳地,1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.1dB,更佳大于1310μm的衰減不超過(guò)0.05dB。在有些較佳實(shí)施例中,1380μm的衰減不大于1310μm的衰減。在諸較佳實(shí)施例中,1380μm的衰減小于0.3dB。在有些較佳實(shí)施例中,按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值大于約9.0+log[(1-e-(0.19)(50)/4343)/(1-e-(α)(L)/4.343)],式中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的1550nm的衰減。在其它較佳實(shí)施例中,按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值大于約9.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)],式中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的1550nm的衰減。
較佳地,1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2。在諸較佳實(shí)施例中,1550nm的光學(xué)有效面積大于80μm2而小于120μm2。
圖4示意地表示(不按標(biāo)度)這里揭示的波導(dǎo)光纖300,具有纖芯100和直接鄰接并包圍纖芯100的外環(huán)包層或外包層或包層200。
較佳地,包層內(nèi)不含氧化鍺或氟摻雜劑。更佳地,這里揭示的光纖的包層200是純的或基本上純的硅石。包層200可包括淀積的一種包層材料,例如在淀積過(guò)程中被淀積,或以管殼形式諸如鏡筒內(nèi)桿(rod-in-tube)光學(xué)預(yù)制件結(jié)構(gòu)的鏡筒設(shè)置,或者是淀積材料與管殼相結(jié)合。包層200可含一種或多種摻雜劑。包層200被一次涂層P和二次涂層S圍繞。包層200的折射率用來(lái)計(jì)算本文各處討論的相對(duì)折射率百分比。
參照附圖,包圍被定義為Δ(r)=0%的纖芯的包層200具有折射率nc,用來(lái)計(jì)算光纖或光纖預(yù)制件各部分或各區(qū)域的折射率百分比。
如圖5所示,可在光纖通信系統(tǒng)30中設(shè)置這里揭示的光纖300。系統(tǒng)30包括發(fā)射機(jī)34和接收機(jī)36,其中光纖300讓光信號(hào)在發(fā)射機(jī)34與接收機(jī)36之間傳輸。系統(tǒng)30較佳地能雙向通信,而發(fā)射機(jī)34和接收機(jī)36只為示例而示出。系統(tǒng)30較佳地包括一條具有這里揭示的光纖段或跨度的鏈路。系統(tǒng)30還包括光學(xué)連接這里揭示的一個(gè)或多個(gè)光纖段或跨度的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)設(shè)備,諸如一個(gè)或多個(gè)再生器、放大器或色散補(bǔ)償模塊。在至少一個(gè)較佳實(shí)施例中,本發(fā)明的光纖通信系統(tǒng)包括由光纖連接的發(fā)射機(jī)與接收機(jī),其間無(wú)需再生器。在另一較佳實(shí)施例中,本發(fā)明的光纖通信系統(tǒng)包括光纖連接的發(fā)射機(jī)與接收機(jī),其間無(wú)需放大器。在再一較佳實(shí)施例中,本發(fā)明的光纖通信系統(tǒng)包括光纖連接的發(fā)射機(jī)與接收機(jī),其間既無(wú)放大器,也無(wú)再生器或重發(fā)器。
圖22示意示地出這里揭示的光纖通信系統(tǒng)400的另一實(shí)施例。系統(tǒng)400包括被光學(xué)傳輸線440光學(xué)連接的發(fā)射機(jī)434和接收機(jī)436。光學(xué)傳輸線440包括第一光纖442和第二光纖444,前者是這里揭示的有效面積大而SBS閾值高的光纖,后者在1550nm的色散為在-70和-150ps/nm-km之間。在諸較佳實(shí)施例中,第二光纖的相對(duì)折射率分布曲線具有相對(duì)折射率為正的中心纖芯分層;包圍并接觸中心分層、相對(duì)折射率為負(fù)的隔離分層;和包圍并接觸隔離分層、相對(duì)折射率為正的環(huán)分層。較佳地,第二光纖的中心分層的最大相對(duì)折射率在1.6%和2%之間,隔離分層的最小相對(duì)折射率在-0.25%和-0.44%之間,環(huán)分層的最大相對(duì)折射率在0.2%和0.5%之間。較佳地,第二光纖的中心分層的外半徑在1.5和2μm之間,隔離分層的外半徑在4和5μm之間,環(huán)分層的中點(diǎn)在6和7μm之間。如這里的圖4或圖6所示,2003年3月20日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)出版號(hào)2003/0053780、序號(hào)10/184,377描述了第二光纖的一個(gè)例子。第一光纖442與第二光纖444可通過(guò)熔融拼接、光學(xué)連接器等光學(xué)連接,如圖22的符號(hào)“X”所示。較佳地,第一光纖的k值k1與第二光纖的k值k2匹配,其中k1/k2較佳為在0.8和1.2之間,更佳為在0.9和1.1之間,還更佳為在0.95和1.05之間。光學(xué)傳輸線440還包括一個(gè)或多個(gè)元件和/或其它光纖(如光纖和/或元件之間接合處的一條或多條“引出光纖”445)。在諸較佳實(shí)施例中,第二光纖444的至少一部分有選擇地置于色散補(bǔ)償模塊446內(nèi)。光學(xué)傳輸線440讓光信號(hào)在發(fā)射機(jī)434與接收機(jī)436之間傳輸。較佳地,光學(xué)傳輸線的殘余色散小于每100km光纖約5ps/nm。
較佳地,這里揭示的光纖具有低含水量,而且較佳地是低水峰光纖,即在一特定波長(zhǎng)區(qū),尤其在E波段內(nèi),其衰減曲線呈現(xiàn)出相當(dāng)?shù)偷乃寤虿淮嬖谒濉?br>
制造低水峰光纖的方法見(jiàn)諸于PCT申請(qǐng)出版號(hào)WO00/64825、WO01/47822和WO02/051761,其內(nèi)容通過(guò)引用包括在這里。
較佳地,構(gòu)成碳黑預(yù)制件或碳黑體的方法是在氧化媒介中使至少某些活動(dòng)流體混合物的組分(包括至少一種玻璃形成前體化合物)起化學(xué)反應(yīng),以形成基于硅石的反應(yīng)產(chǎn)物。將至少一部分這種反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)向基片,形成多孔硅石體,其中至少一部分通常含有鍵合到氧的氫。例如通過(guò)OVD工藝把碳黑層淀積到鉺棒上,可形成碳黑體。
通過(guò)把諸如空心的或管狀的手柄之類(lèi)的玻璃體插入基片或鉺棒或芯棒并裝在車(chē)床上。該車(chē)床設(shè)計(jì)成使芯棒旋轉(zhuǎn)并平移芯棒貼近碳黑生成燃燒器。當(dāng)芯棒旋轉(zhuǎn)和平移時(shí),把通常稱(chēng)為碳黑的基于硅石的反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)向芯棒。把至少一部分基于硅石的反應(yīng)產(chǎn)物淀積在芯棒上和一部分手柄上而形成一主體。
一旦在芯棒上淀積了期望的碳黑量,就終止碳黑淀積,從碳黑體中取出芯棒。
芯棒取出后,碳黑體形成一軸向穿通的中心線孔。較佳地,碳黑體在垂直設(shè)備上被手柄懸置,定位在凝結(jié)爐內(nèi)。在凝結(jié)爐內(nèi)定位碳黑體之前,遠(yuǎn)離手柄的端部的中心線孔較佳地配有底部孔塞。較佳地,該底部孔塞通過(guò)摩擦配合相對(duì)于碳黑體定位并保持就位??兹^佳地呈錐形,以利于進(jìn)入,并在碳黑體內(nèi)至少能臨時(shí)固定和松動(dòng)。
碳黑體較佳地進(jìn)行化學(xué)干燥,例如在凝結(jié)爐內(nèi)使碳黑體在高溫下暴露在含氯氣氛中。含氯氣氛從碳黑體中有效地除去水分和其它雜質(zhì),否則它們會(huì)對(duì)由碳黑體制成的波導(dǎo)光纖的特性產(chǎn)生不希望的影響。在OVD形成的碳黑體內(nèi),氯充分流過(guò)碳黑而有效地干燥整個(gè)預(yù)制件,包括包圍中心線孔的中心線區(qū)域。
在化學(xué)干燥步驟之后,將爐溫升高到足以將碳黑坯料凝結(jié)成燒結(jié)玻璃預(yù)制件的溫度,較佳為約1500℃。然后在凝結(jié)步驟期間,閉合中心線孔,從而在中心線孔封閉之前,該中心線孔就沒(méi)有機(jī)會(huì)被氫化物再濕潤(rùn)。較佳地,中心線區(qū)的加權(quán)平均OH含量小于1ppb。
這樣,在凝結(jié)期間封閉中心線孔可明顯減少或防止中心線孔暴露于含氫化合物的氣氛中。
如以上和本文其它地方的描述,孔塞較佳地是玻璃體,其含水量小于31ppm(重量),諸如熔融的石英孔塞,而且較佳地小于5ppb(重量),諸如化學(xué)干燥的硅石孔塞。這些孔塞一般在含氯氣氛中干燥,不過(guò)含其它化學(xué)干燥劑的氣氛同樣適用。理想地,玻璃孔塞的含水量應(yīng)小于1ppb(重量)。此外,玻璃孔塞較佳地是薄壁型孔塞,厚度從月200μm到約2mm。還更佳地,至少一部分頂部孔塞的壁厚為約0.2到0.5mm。再更佳地,細(xì)長(zhǎng)部分66的壁厚為約0.3mm到約0.4mm。較薄地壁有利于擴(kuò)散,但操作時(shí)更易碎裂。
這樣,中心線孔密封后,惰性氣體較佳地從中心線孔擴(kuò)散,在中心線孔內(nèi)形成不活潑真空,而薄壁型玻璃孔塞有利于惰性氣體從中心線孔快速擴(kuò)散??兹奖。瑪U(kuò)散速率越大。較佳地把凝結(jié)的玻璃預(yù)制件加熱到足以拉伸玻璃預(yù)制件的高溫,較佳為約1950℃到約2100℃,從而縮小預(yù)制件直徑而形成圓柱形玻璃體,諸如芯莖或光纖,其中中心線孔塌陷成固態(tài)中心線區(qū)。在凝結(jié)期間,在被動(dòng)形成的密封的中心線孔內(nèi)保持減低壓力,一般足以在拉絲(或再拉)過(guò)程中促成完全的中心線孔封閉。因此,能實(shí)現(xiàn)整個(gè)較低的O-H泛頻光學(xué)衰減。例如,能降低和甚至基本上消除1383nm的水峰和諸如在950nm或1240nm的其它OH感生水峰。
低水峰一般造成較低的衰減損失,對(duì)在約1340nm和約1470nm之間的傳輸信號(hào)尤其如此。再者,低水峰還可改進(jìn)與光纖作光耦合的泵發(fā)光設(shè)備的泵運(yùn)效率,諸如工作于一個(gè)或多個(gè)泵運(yùn)波長(zhǎng)的Raman泵或Raman放大器。較佳地,Raman放大器泵運(yùn)于一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng),這些波長(zhǎng)比任一期望的工作波長(zhǎng)或波長(zhǎng)區(qū)低100nm。例如,Raman放大器以約1450nm泵運(yùn)波長(zhǎng)泵運(yùn)攜帶約1550nm波長(zhǎng)工作信號(hào)的光纖。因此,從約1400nm到約1500nm的波長(zhǎng)區(qū)中較低的光纖衰減可減小泵運(yùn)衰減而提高泵運(yùn)效率,比如每毫瓦泵功率的增益,對(duì)1400nm左右的泵運(yùn)波長(zhǎng)尤其如此。一般,對(duì)于光纖內(nèi)較大的OH雜質(zhì),水峰的寬、高都增大。因此,無(wú)論是對(duì)于工作信號(hào)波長(zhǎng)還是用泵運(yùn)波長(zhǎng)的放大,較小的水峰可更寬泛地選擇更有效的操作。這樣,減少OH雜質(zhì)可以減小例如約1260nm到約1650nm之間波長(zhǎng)間的損失,尤其能在1383nm水峰區(qū)內(nèi)減小損失,從而形成更有效的系統(tǒng)操作。
尤其在用OVD工藝制作時(shí),這里揭示的光纖呈現(xiàn)出低的PMD值。對(duì)于這里揭示的光纖,光纖自旋也可降低PMD值。
拉絲期間調(diào)整加到光纖的張力,可進(jìn)一步減小這里揭示的光纖,尤其是摻鍺光纖,的Brillouin散射損失。把光纖預(yù)制件的至少一部分,較佳為一端部,加熱到高溫以致可拉制光纖,諸如將該預(yù)制件降低到進(jìn)入RF感應(yīng)爐并把它加熱到熔化溫度,預(yù)制件包含的高純低耗鍺硅酸鹽玻璃纖芯,該纖芯被折射率比纖芯更低的玻璃包層外層包圍。然后,以適當(dāng)調(diào)節(jié)的張力,從加熱的預(yù)制件拉制光纖。充分加熱后,支承玻璃絞合線的預(yù)制件的熔融端部跌落,再把絞合線插入拉纖臺(tái)。接著調(diào)節(jié)諸參數(shù),制成具有期望的直徑與均勻度的光纖。拉纖速率與張力可受計(jì)算機(jī)的控制,實(shí)際上在10到50g的最小范圍與150到250g的最大范圍之間,按正弦、三角或較佳地按梯形波形相對(duì)于光纖長(zhǎng)度調(diào)節(jié)光纖的拉纖張力。正弦波實(shí)際上是真實(shí)正弦波的正半周,這里所指的它的波長(zhǎng)是從最小張力范圍到最大值再回到最小值的長(zhǎng)度。較佳的正弦波長(zhǎng)在3到30km范圍內(nèi)。通過(guò)沿長(zhǎng)度在3到30km范圍內(nèi)的底邊給出較佳的三角波形的特征;較佳的梯形波形沿光纖長(zhǎng)度有一對(duì)底邊長(zhǎng)底邊在3km到15km范圍內(nèi),短底邊在1km到13km范圍內(nèi)。得出的拉制光纖具有摻Ge的纖芯和包圍該纖芯的包層。纖芯的特征為調(diào)制應(yīng)變的重復(fù)模式。在拉絲中,以10~50g應(yīng)力產(chǎn)生的低應(yīng)變與拉絲中以150~250g應(yīng)力產(chǎn)生的高應(yīng)變之間的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)制應(yīng)變。調(diào)制模式的特征為3到30km范圍內(nèi)的重復(fù)長(zhǎng)度。模式波形較佳為正弦形、三角形或梯形。還可參閱美國(guó)專(zhuān)利No.5,851,259,其內(nèi)容通過(guò)引用包括在這里。
這里揭示的所有光纖都能應(yīng)用于較佳地包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光學(xué)傳輸線的光信號(hào)傳輸系統(tǒng)。光學(xué)傳輸線光耦至發(fā)射機(jī)與接收機(jī)。光學(xué)傳輸線較佳地包括至少一段光纖跨度,該光纖跨度較佳地包括至少一段光纖。
該系統(tǒng)較佳地還包括至少一個(gè)光耦合至該光纖段的放大器,諸如Raman放大器。
該系統(tǒng)較佳地還包括一復(fù)用器,用于互連能將光信號(hào)送到光學(xué)傳輸線上的多條信道,其中至少一個(gè)、較佳地至少三個(gè)、最佳地至少十個(gè)光信號(hào)以1260nm與1625nm之間的某一波長(zhǎng)傳播。較佳地,至少一個(gè)信號(hào)在下列一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)區(qū)中傳播1310nm波段、E波段、S波段、C波段與L波段。
在有些較佳實(shí)施例中,該系統(tǒng)能工作于粗波分復(fù)用模式,其中一個(gè)或多個(gè)信號(hào)在以下至少一個(gè)、更佳至少兩個(gè)波長(zhǎng)區(qū)傳播1310nm波段、E波段、S波段、C波段與L波段。
在一較佳實(shí)施例中,該系統(tǒng)包括這里揭示的、長(zhǎng)度不超過(guò)20km的一段光纖。在另一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)包括這里揭示的、長(zhǎng)度大于20km的一段光纖。在又一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)包括這里揭示的、長(zhǎng)度大于70km的一段光纖。
在一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)工作于低于或等于約1Gbit/s。在另一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)工作于低于或等于約2Gbit/s。在再一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)工作于小于或等于約10Gbit/s。在又一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)工作于小于或等于約40Gbit/s。在還有一較佳實(shí)施例中,系統(tǒng)工作于大于或等于約40Gbt/s。
在一較佳實(shí)施例中,這里揭示的系統(tǒng)包括光學(xué)源、這里揭示的光耦合至該光學(xué)源的光纖,以及光耦合至光纖以接收通過(guò)光纖發(fā)射的光信號(hào)的接收機(jī),光學(xué)源能抖動(dòng)和/或相位調(diào)制和/或幅值調(diào)制光學(xué)源產(chǎn)生的光信號(hào),而接收機(jī)接收光信號(hào)。
當(dāng)輸入功率在所定義的輸入功率范圍內(nèi)變化時(shí),通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)記錄輸入功率(Pin)與反向散射功率(Pbs)來(lái)測(cè)量受激Brillouin散射(SBS)??捎酶鞣N測(cè)定光纖SBS閾值的系統(tǒng)和/或方法來(lái)表征光纖。本文揭示了一種較佳的方法與系統(tǒng)。
這里揭示的測(cè)量系統(tǒng)包括光源、摻鉺光纖放大器(EDFA)、可變光學(xué)衰減器(VDA)、偏振控制器、諸如2×2耦合器或光學(xué)循環(huán)器的光功率路由器,以及若干光功率檢測(cè)器與功率計(jì)。這些元件用帶FC/APC連接器的單模軟線連接。圖20示出一代表性的測(cè)量系統(tǒng)。
光源可以是可調(diào)諧或單波長(zhǎng)連續(xù)波激光器,其譜寬極窄,約150kHz或以下。波長(zhǎng)中心較佳為1550nm左右,但可在EDFA增益帶內(nèi)變化。EDFA用于將光信號(hào)放大到能在被測(cè)光纖中生成SBS的功率電平??勺児鈱W(xué)衰減器(VOA)用來(lái)改變射入被測(cè)光纖的光功率。選擇VOA使之有足夠精細(xì)的階躍大小與充分的范圍,允許在寬廣的輸入功率范圍內(nèi)測(cè)量輸入功率與反向散射功率。偏振控制器較佳地用于建立100%的偏振度與穩(wěn)定的偏振態(tài)。2×2定向耦合器或光學(xué)循環(huán)器把功率導(dǎo)向被測(cè)光纖,支持對(duì)反向散射功率(端口B)和/或輸入功率(端口A)的監(jiān)視。被測(cè)光纖(FUT)用熔融拼接成或其它無(wú)反射連接器或方法接到耦合器或循環(huán)器??捎玫谌龣z測(cè)器監(jiān)視端口C的輸出功率。除非這里另有注解,本文報(bào)道的SBS閾值均對(duì)應(yīng)于光纖接受約150kHz或以下的、譜寬極窄的連續(xù)波激光器的輸出。同樣的光纖在接受譜寬抖動(dòng)或更寬的光源輸出時(shí),可得出更高的閾值。本文報(bào)道的SBS閾值,對(duì)應(yīng)于約長(zhǎng)50km的光纖,除非另有注釋。應(yīng)該理解,可對(duì)不同的長(zhǎng)度的光纖作SBS閾值測(cè)量。
為進(jìn)行測(cè)量,把光纖拼接入系統(tǒng),耦合器分接頭接光功率檢測(cè)器。激活激光器,EDFA產(chǎn)生固定的輸出功率。在選定的范圍內(nèi),VDA衰減以小增量從高插入損失值步進(jìn)到零。例如在一實(shí)施例中,步距大小為0.1dB,掃描范圍為20dB。
為得到真實(shí)的輸入功率,要進(jìn)行參考測(cè)量。雖在該過(guò)程中監(jiān)視了輸入功率,但參考測(cè)量可測(cè)定真實(shí)的輸入功率而無(wú)須考慮偏振相依損失(PDL)和拼接損失。對(duì)2米的被測(cè)光纖樣品作這種測(cè)量。截短光纖和接到端口C,在同一范圍內(nèi)重復(fù)VOA掃描,記錄在端口C處的參考輸入功率,這些功率值用作記錄的輸入功率。每一步驟都記錄了輸入功率與反向散射功率電平(見(jiàn)圖21的曲線P)。
當(dāng)掃描結(jié)束時(shí),算出曲線的一階與二階導(dǎo)數(shù)。計(jì)算一階與二階導(dǎo)數(shù)之前,較佳地先對(duì)數(shù)據(jù)組作平滑。在二階導(dǎo)數(shù)為零的點(diǎn)定義絕對(duì)SBS閾值,這表示在該點(diǎn),按mW為單位的背散射功率的變化相地于按mW為單位的輸入功率變化的速率已達(dá)到最大值。圖21示出一條示例性的被測(cè)數(shù)據(jù)曲線(曲線P)和一階與二階導(dǎo)數(shù)(分別為曲線P′與P″)。于是曲線P′是按mW為單位的反向散射功率相對(duì)于按mW為單位的輸入功率的一階導(dǎo)數(shù)。曲線P″是按mW為單位的反向散射功率相對(duì)于按mW為單位的輸入功率的二階導(dǎo)數(shù)。在圖21中,曲線P″的峰P″PEAK的橫坐標(biāo)是按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值SBSt(如圖21的8.22dB)。即把二階導(dǎo)數(shù)為最大的輸入功率定義為光纖的絕對(duì)SBS閾值。
如這里所報(bào)道,SBS閾值值用建立固定偏振態(tài)的偏振控制器獲得。但在用于測(cè)量SBS閾值的系統(tǒng)和/或方法的另一實(shí)施例中,也可用偏振隨機(jī)函數(shù)發(fā)生器或擾動(dòng)器測(cè)量SBS閾值。相比于以固定偏振態(tài)(100%偏振度與恒定偏振態(tài))得出的SBSt值,對(duì)指定的光纖而言,使用偏振隨機(jī)函數(shù)發(fā)生器將使測(cè)量的SBSt值增大約3dB。
這里所報(bào)道的對(duì)比性的SBS閾值值(諸如對(duì)Corning公司制造的代表性SMF-28或SMF-28光纖的SBS閾值改善,其衰減類(lèi)似于這里揭示的光纖的衰減)比較按同樣方式測(cè)得的不同光纖的SBS閾值(即,若使用測(cè)量數(shù)據(jù),就通過(guò)同一方法與測(cè)量系統(tǒng))。因此,即使存在各種SBS閾值測(cè)量法(和系統(tǒng)),但按同一方法從兩條不同光纖得出的對(duì)比值,將大體上類(lèi)似于用不同方法從這些光纖得出的對(duì)比值。
SBS閾值隨被測(cè)光纖的長(zhǎng)度和衰減而變。通常,極短長(zhǎng)度光纖比極長(zhǎng)長(zhǎng)度的同種光纖具有更高的SBS閾值。而且,一般,一段衰減較高的光纖比另一同長(zhǎng)度的、衰減較低的同樣光纖具有更高的SBS閾值。G.H.BuAbbud等人在“Raman and Brillouin Non-Linearites in Broadband WDM-Overlay Single FiberPONs”(ECOC 2003)中給出了近似分析表達(dá)式Pth(L)≈21αAeffgBeff[1-exp(-αL)],]]>式中g(shù)Beff是有效Brillouin增益系數(shù),α是衰減,L為光纖長(zhǎng)度,Aeff為光學(xué)有效面積。在該簡(jiǎn)化近似式中,SBS閾值反比于光纖的有效長(zhǎng)度。因此,若對(duì)長(zhǎng)度L1測(cè)量的閾值為P1,則長(zhǎng)度L2的閾值為;P2(dB)≅P1(dB)+10log[1-exp(-αL1)1-exp(-αL2)].]]>例如,這里報(bào)道的SBS閾值對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度(L1)約為50km、1550nm的衰減約為0.19dB/km的光纖。因此,可從下式測(cè)定這里所揭示類(lèi)型的長(zhǎng)為L(zhǎng)2、衰減為α2的光纖的SBS閾值P2;P2(dB)≅P1(dB)+10log[1-exp(-(0.19*50))1-exp(-αL2)]]]>較佳地,這里揭示的光纖具有基與硅石的纖芯和包層。在諸較佳實(shí)施例中,包層外徑約為125μm。較佳地,包層外徑沿光纖長(zhǎng)度有一恒定的直徑。在諸較佳實(shí)施例中,光纖的折射率為徑向?qū)ΨQ(chēng)。
應(yīng)該理解,以上說(shuō)明只是對(duì)本發(fā)明的示例,旨在為理解本發(fā)明如權(quán)項(xiàng)限定的特征與特點(diǎn)提供一個(gè)概要。所包括的諸附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明,結(jié)合在此構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)中的組成部分。附圖示出本發(fā)明的各種特征與實(shí)施例,與它們的說(shuō)明一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理與操作。本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然明白,可對(duì)本文描述的本發(fā)明的較佳實(shí)施例作出各種修改而不違背所附權(quán)項(xiàng)限定的本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種光纖,其特征在于,包括;一段長(zhǎng)度;有折射率分布曲線與中心線的纖芯,纖芯包括;最大相對(duì)折射率為Δ1MAX的中心區(qū);包圍并直接鄰接中心區(qū)的中間區(qū),中間區(qū)的最小相對(duì)折射率為Δ2MIN;和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū),外區(qū)的最大相對(duì)折射率為Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ2MIN,而且Δ3MAx>Δ2MIN;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中光纖在1550nm有衰減;其中選擇纖芯的折射率以提供;大于約9.3+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的、按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值,其中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的、1550nm的衰減。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,選擇纖芯的折射率以提供在1550nm大于80μm2的光學(xué)有效面積。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,選擇纖芯的折射率以提供低于1400nm的零色散波長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,選擇纖芯的折射率以在1550nm波長(zhǎng)提供大于15ps/nm-km的色散。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,選擇纖芯的折射率以在1550nm提供小于0.07ps/nm2-km的色散斜率。
6.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX>0.4%。
7.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,且Δ2MIN>0。
8.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,整個(gè)纖芯相對(duì)于包層的折射率大于0。
9.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX大于Δ3MAX。
10.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。
11.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX小于Δ3MAX。
12.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX-Δ2MIN>0.25%。
13.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ2MIN<0.4%。
14.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ2MIN在0.1和0.4%之間。
15.如權(quán)利要求1所述的光纖,其特征在于,Δ3MAX-Δ2MIN>0.1%。
16.一種包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光學(xué)連接發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的光學(xué)傳輸線的光通信系統(tǒng),其特征在于,所述光學(xué)傳輸線包括權(quán)利要求1中光學(xué)連接第二光纖的光纖,第二光纖在1550nm的色散為在-70和-150ps/nm-km之間。
17.一種光纖,其特征在于包括;一段長(zhǎng)度;具有折射率分布曲線與中心線的纖芯,纖芯的最大相對(duì)折射率為Δmax,其中Δmax>0.4%;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中光纖在1550nm有衰減;其中選擇纖芯的折射率以提供大于約9.8+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)]的按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值,其中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的、1550nm的衰減。
18.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,Δmax位于0和1μm之間的半徑處。
19.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,選擇纖芯的折射率以在1550nm提供大于80μm2的光學(xué)有效面積。
20.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,光纖在1380μm的衰減大于在1310μm的衰減不超過(guò)0.3dB。
21.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,整個(gè)纖芯相對(duì)于包層的折射率大于0%。
22.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,實(shí)質(zhì)上所有纖芯的相對(duì)折射率具有α分布曲線,α<1。
23.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,纖芯包括中心區(qū)和包圍并直接鄰接中心區(qū)的外區(qū),其中中心區(qū)含ΔMAX。
24.如權(quán)利要求17所述的光纖,其特征在于,纖芯包括最大相對(duì)折射率為Δ1MAX的中心區(qū);包圍并直接鄰接中心的中間區(qū),中間區(qū)的最小相對(duì)折射率為Δ2MIN;和包圍并直接鄰接中間區(qū)的外區(qū),外區(qū)的最大相對(duì)折射率為Δ3MAX,其中Δ1MAX>Δ2MIN,且Δ3MAX>Δ2MIN。
25.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX>0,Δ3MAX>0,且Δ2MIN>0。
26.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX大于Δ3MAX。
27.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX基本上等于Δ3MAX。
28.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX小于Δ3MAX。
29.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ1MAX-Δ2MIN>0.25%。
30.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ2MIN<0.4%。
31.如權(quán)利要求24所述的光纖,其特征在于,Δ3MAX-Δ2MIN>0.10%。
32.一種包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光學(xué)連接發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的光學(xué)傳輸線的光通信系統(tǒng),其特征在于,所述光學(xué)傳輸線包括權(quán)利要求17中光學(xué)連接第二光纖的光纖,第二光纖在1550nm的色散為在-70和-150ps/nm-km之間。
33.一種光纖,其特征在于包括具有折射率分布曲線和中心線的纖芯;和包圍并直接鄰接纖芯的包層;其中按dB為單位的絕對(duì)SBS閾值大于約8.5+log[(1-e-(0.19)(50)/4.343)/(1-e-(α)(L)/4.343)],其中L是按km為單位的長(zhǎng)度,α為按dB/km為單位的、1550nm的衰減;以及其中1380μm的衰減大于1310μm的衰減不超過(guò)0.3dB。
全文摘要
一種對(duì)受激Brillouin散射具有高閾值的波導(dǎo)光纖。所述光纖較佳地具有大的光學(xué)有效面積,還較佳地具有低零色散波長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G02B6/036GK1802578SQ200480015728
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月2日
發(fā)明者S·R·別克漢姆, D·Q·喬杜里, M·I·霍華德, S·庫(kù)馬, 馬代平, S·K·米什拉, A·B·拉芬, S·Y·坦恩 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司