專利名稱：寬帶色散受控光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖，并且更具體地說(shuō)，涉及一種寬帶色散受控光纖，該光纖能夠用于中/遠(yuǎn)距離傳輸，同時(shí)使用寬波段的光信號(hào)。
背景技術(shù)：
在用于按照波分復(fù)用(WDM)方式傳輸高容量信息的光傳輸網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)具有不同波長(zhǎng)的N個(gè)光信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，并且通過(guò)一根光纖同時(shí)傳輸這N個(gè)光信號(hào)。原則上，在通過(guò)光纖傳輸?shù)墓庑盘?hào)中使用C波段波長(zhǎng)范圍(1530nm到1565nm)和L波段波長(zhǎng)范圍(1570nm到1605nm)，在其中，光信號(hào)的傳輸特性較好。同時(shí)，為了在使用WDM方式的光通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行寬帶/大容量的傳輸，已經(jīng)作出了卓有成效的研究，從而可以使用O波段波長(zhǎng)范圍(1285nm到1330nm)和S波段波長(zhǎng)范圍(1460nm到1530nm)。
圖1是顯示依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例的光纖的色散特性的圖。在圖1所示的曲線圖中，第一曲線11顯示單模光纖的色散特性。第二和第三曲線13和15分別顯示正色散光纖的色散特性。第四曲線17顯示負(fù)色散光纖的色散特性。第二和第二曲線13和15表示在1550nm波長(zhǎng)具有正色散值的光纖，第四曲線17表示在1550nm波長(zhǎng)具有負(fù)色散值的光纖。
參考由第一曲線11表示的色散特性，C波段波長(zhǎng)范圍展示了在14-19ps/nm/km范圍內(nèi)的色散值，并且L波段波長(zhǎng)范圍展示了比C波段波長(zhǎng)范圍的色散值大的色散值。因此，如果單模光纖在WDM通信方式下展示出由第一曲線11所表示的色散特性，則必須需要色散補(bǔ)償器，以便在寬帶/大容量通信網(wǎng)絡(luò)中使用這樣的單模光纖。
在第一曲線11中，零色散波長(zhǎng)位于O波段波長(zhǎng)范圍，這導(dǎo)致在接收和發(fā)送O波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)時(shí)，由于四波混頻(FMW)造成的信號(hào)質(zhì)量的惡化。FMW是當(dāng)發(fā)送光信號(hào)時(shí)所造成的非線性現(xiàn)象的實(shí)例。由于FMW，具有不同波長(zhǎng)的兩個(gè)光信號(hào)被組合起來(lái)，從而產(chǎn)生使分配的光信號(hào)失真的一個(gè)或者多個(gè)新的光信號(hào)。在其上光信號(hào)的相位相互一致的零色散波長(zhǎng)上產(chǎn)生FMW。
由第一曲線11所示的具有色散特性的單模光纖具有較大的色散值。結(jié)果，增加了在WDM方式下對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)某杀?。因此，?gòu)造在WDM通信網(wǎng)絡(luò)中使用單模光纖的寬帶通信網(wǎng)絡(luò)將會(huì)效率低下。因此，單模光纖主要用于通過(guò)單模光纖進(jìn)行寬帶/大容量傳輸?shù)臅r(shí)分復(fù)用(TDM)通信網(wǎng)絡(luò)。
然而，當(dāng)與TDM通信方式進(jìn)行比較時(shí)，WDM通信方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以用較小的花費(fèi)，極大地增加傳輸容量。由于這樣的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)為光通信網(wǎng)絡(luò)不斷地對(duì)WDM進(jìn)行了開(kāi)發(fā)。
由于第二和第二曲線13和15的色散值低于第一曲線11的色散值，當(dāng)構(gòu)造C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍的寬帶/大容量的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要相當(dāng)小的色散補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約。第二曲線13展示了具有增大的有效橫截面積的大有效面積光纖的色散特性。第三曲線15表示具有降低的色散斜率的降低的色散斜率光纖。
如第二曲線13所示，大有效面積光纖擴(kuò)大了有效橫截面積，以便實(shí)現(xiàn)小于預(yù)定水平的色散值。從而避免諸如四波混頻(FWM)的非線性現(xiàn)象。然而，由于這樣的大有效面積的光纖在L波段波長(zhǎng)范圍具有相當(dāng)大的色散值，必須對(duì)色散進(jìn)行補(bǔ)償。此外，存在以下問(wèn)題如果有效橫截面積增加，則會(huì)降低拉曼放大效率。
通過(guò)降低色散斜率，具有由第三曲線15所表示的色散特性的降低斜率的光纖降低了在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍之間的色散值的差值。因此，在寬帶/大容量通信網(wǎng)絡(luò)中，降低斜率的光纖降低了C波段和L波段之間的色散值的相對(duì)差值。
然而，由于正色散光纖的零色散波長(zhǎng)位于如第二和第三曲線所表示的1460nm到1500nm的波長(zhǎng)范圍，因此，不能夠使用在長(zhǎng)距離傳輸中所使用的拉曼放大。由于拉曼放大模式的特性，使用具有低于放大的光信號(hào)的約為100nm波長(zhǎng)的泵浦光進(jìn)行光纖信號(hào)放大。使用1470nm到1505nm波長(zhǎng)范圍的泵浦光用于放大L波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)。即，用于在拉曼放大模式下，對(duì)L波段光信號(hào)進(jìn)行放大的泵浦光的波長(zhǎng)在正色散光纖的零色散波長(zhǎng)所處的波長(zhǎng)范圍之內(nèi)。由于這導(dǎo)致了諸如FWM的非線性現(xiàn)象，在寬帶/大容量通信網(wǎng)絡(luò)中使用如上所述的正光纖效果會(huì)較差。此外，由于正色散光纖的零色散波長(zhǎng)位于1460nm到1530nm的S波段波長(zhǎng)范圍中，因此會(huì)存在問(wèn)題。從而會(huì)導(dǎo)致諸如FWM的非線性現(xiàn)象，并且不能夠使用S波段波長(zhǎng)范圍。
具有如第四曲線17所表示的色散特性的負(fù)色散光纖具有位于波長(zhǎng)范圍1610nm到1700nm之間的零色散波長(zhǎng)。因此，它可以實(shí)現(xiàn)在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍中傳輸光信號(hào)。這樣的負(fù)色散光纖只用于在大約幾百km(千米)范圍內(nèi)的中/遠(yuǎn)距離傳輸。然而，由于絕對(duì)色散值較大，因此，該光纖不能夠用于在S波段波長(zhǎng)范圍或者O波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)。
如上所述，盡管由于光通信網(wǎng)絡(luò)特別是WDM通信網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，必須需要寬帶/大容量傳輸，然而，傳統(tǒng)的光纖只使用在C波段波長(zhǎng)范圍或者L波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)。這是由于不能夠調(diào)整零色散波長(zhǎng)的位置或者色散值。此外，負(fù)光纖適用于大約幾百km的中/遠(yuǎn)距離的傳輸網(wǎng)絡(luò)。正光纖適用于超過(guò)該范圍的長(zhǎng)距離傳輸。因此，由于依據(jù)傳輸波長(zhǎng)使用不同類(lèi)型的光纖，雙倍地增加了光通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，已經(jīng)提出了本發(fā)明，以便降低或者克服在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述限制。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠傳輸各種波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)的寬帶色散受控光纖，以及通過(guò)使用一種類(lèi)型的光纖，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)短距離傳輸，而且能夠?qū)崿F(xiàn)中/遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膶拵⑹芸毓饫w。
依據(jù)本發(fā)明的原理，提出了一種寬帶色散受控光纖，其特征在于使用各個(gè)纖芯和包層直徑和折射率的分布，對(duì)光纖進(jìn)行控制/調(diào)整，以便具有(1)零色散波長(zhǎng)的位置，以及(2)在O波段波長(zhǎng)范圍的負(fù)色散值和在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍的具有較小偏差的正色散值。
在一個(gè)說(shuō)明性的實(shí)施例中，提供了一種寬帶色散受控光纖，該光纖具有等于或者小于1285nm的截止波長(zhǎng)，在波長(zhǎng)范圍1285nm到1330nm中的色散值為-12到-4ps/nm/km，在1625nm波長(zhǎng)的色散值為8到14ps/nm/km，并且零色散波長(zhǎng)位于在1430nm以下的波長(zhǎng)范圍，其中在1550nm波長(zhǎng)的有效橫截面積小于75μm2，以及其中，在1550nm波長(zhǎng)和1625波長(zhǎng)之間的損耗差為0.3dB/km或者更小。
在另一說(shuō)明性的實(shí)施例中，提供了一種寬帶色散受控光纖，該光纖具有等于或者小于1285nm的截止波長(zhǎng)，在1285nm到1330nm的波長(zhǎng)范圍中的色散值為-12到-4ps/nm/km，在1625nm波長(zhǎng)的色散值為8到14ps/nm/km，并且在零色散波長(zhǎng)的色散斜率等于或者小于0.074ps/nm2/km。


從結(jié)合附圖所采用的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明將變得更加明顯圖1是顯示傳統(tǒng)的光纖的色散特性的曲線圖；圖2顯示依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的寬帶色散受控光纖，以及表示光纖的折射率分布的曲線；圖3是顯示在負(fù)色散特性和傳輸距離之間的關(guān)系的曲線圖；圖4是顯示拉曼增益曲線的曲線圖；圖5是顯示圖2所示的色散受控光纖的色散波長(zhǎng)、色散斜率、以及1625nm上的色散之間的關(guān)系的曲線圖；圖6是顯示圖2所示的色散受控光纖的拉曼增益效率的曲線圖；圖7是顯示圖2所示的色散受控光纖的彎曲損耗的曲線圖；圖8是依據(jù)波長(zhǎng)，顯示圖2所示的色散受控光纖的光損耗的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的以下描述中，出于解釋的目的而非限定的目的，闡明了諸如特定結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)等的具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的完全理解。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是可以在脫離這些具體細(xì)節(jié)的另外的實(shí)施例中實(shí)施本發(fā)明。而且，將意識(shí)到出于解釋的目的，對(duì)圖形的特定方面進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并且本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境將包括不需要在此完全示出的許多已知功能和配置。在圖中，即使在不同的圖形中示出，對(duì)于相同或者相似的元件，使用相同的參考符號(hào)來(lái)表示。
圖2是顯示依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的寬帶色散受控光纖100，以及顯示光纖折射率的分布的曲線圖。如圖2所示，寬帶色散受控光纖100包括內(nèi)部纖芯101、外部纖芯102、內(nèi)部包層102、以及外部包層104。
內(nèi)部纖芯101具有固定不變的折射率n1和直徑d1。
外部纖芯102包住內(nèi)部纖芯101，并且具有直徑d2，其中當(dāng)從直徑d1前進(jìn)到直徑d2的過(guò)程中，折射率從n1降低到折射率n2(r)。
內(nèi)部包層103包住外部纖芯102，并且具有直徑d3，其中，內(nèi)部包層103具有在直徑方向上均勻分布的折射率n3，其中n3小于折射率n1和n2(r)。
外部包層104在直徑方向上具有恒定不變分布的折射率n4，其中n4小于內(nèi)部包層的折射率n3。
如圖2中的虛線所示，內(nèi)部纖芯101的直徑大約等于0，并且在外部纖芯102的中心，折射率的分布可以急劇變化。
折射率n2(r)的分布可以由等式1定義如下等式1n2(r)=n1[1-(n1-n2n2)(2r-d1d2-d1)αco]]]>此時(shí)，r是從寬帶色散受控光纖101的中心測(cè)量的尺寸，并且表示在外部纖芯之內(nèi)的光位置的半徑，其中，d1≤2r≤d2，d1表示內(nèi)部纖芯101的直徑，其中0≤d1≤d2，并且αco是折射率確定系數(shù)，其中0＜αco≤∞。
此外，寬帶色散受控光纖100的內(nèi)部纖芯101、外部纖芯102、內(nèi)部包層103和外部包層104的折射率n1到n4和直徑d1到d3滿足如下由等式2和等式3所定義的關(guān)系。
等式20≤d1d2≤0.8]]>0.1≤d2d3≤0.5]]>等式3
0.0034≤n1-n4n1≤0.007]]>0≤n2-n4n2≤0.0048]]>0≤n3-n4n3≤0.0014]]>通過(guò)控制光纖100的纖芯101、102和包層103和104之間的折射率n1到n4，將具有如上所述的直徑和折射率分布的寬帶色散受控光纖100進(jìn)行調(diào)整，從而將截止波長(zhǎng)控制到1285nm或者更小，在O波段波長(zhǎng)范圍的色散值在-12到-4ps/nm/km，并且1625nm波長(zhǎng)的色散值在8到14ps/nm/km范圍內(nèi)，以及零色散波長(zhǎng)位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍。此外，將在零色散波長(zhǎng)的色散斜率控制到0.0074ps/nm2/km或者更小，以及將有效橫截面積控制到75μm2或者更小。
此后，將更詳細(xì)地描述上述的色散受控光纖100。
首先，當(dāng)在波長(zhǎng)范圍1285到1330nm傳輸O波段光信號(hào)時(shí)，色散受控光纖100具有負(fù)色散值。因此，優(yōu)選的是，光纖100適合于大約幾百km的中/短距離傳輸。圖3是顯示依據(jù)負(fù)色散值的相對(duì)傳輸距離的曲線圖。圖3的曲線圖對(duì)不同條件下的各種光纖的相對(duì)傳輸距離進(jìn)行了比較，并且假定在波長(zhǎng)1310nm具有-8ps/nm/km的色散值的光纖100的可傳輸距離是如101a所示的1埃單位(A.U.)。如果該負(fù)色散光纖用于進(jìn)行如17a所示的對(duì)C波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)的中/短距離傳輸，傳統(tǒng)的負(fù)色散光纖展示了與寬帶色散受控光纖100相似的性能。這舉例說(shuō)明了在傳統(tǒng)的負(fù)色散光纖在1550nm波長(zhǎng)具有-6ps/nm/km的色散值的條件下，該光纖被用于中/短距離傳輸?shù)那闆r?？梢砸庾R(shí)到具有-16ps/nm/km的色散值的傳統(tǒng)大有效面積光纖13a的傳輸距離僅僅是寬帶色散受控光纖100的傳輸距離的一半。
依據(jù)上述的測(cè)量結(jié)果，通過(guò)將寬帶色散受控光纖100的色散值控制于在O波段波長(zhǎng)范圍由20表示的-12到-4ps/nm/km的范圍內(nèi)，寬帶色散受控光纖100在中/短距離傳輸中可以獲得與傳統(tǒng)的負(fù)色散光纖相似的性能。因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用O波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)，可以將寬帶色散受控光纖100應(yīng)用到中/短距離傳輸中。
接下來(lái)，將描述通過(guò)使用寬帶色散受控光纖100來(lái)傳輸S波段光信號(hào)的條件。從用于WDM方式通信網(wǎng)絡(luò)的、圖1所示的傳統(tǒng)正色散光纖13和15的特性中，可以看到零色散波長(zhǎng)位于S波段波長(zhǎng)范圍。因此，如果通過(guò)傳統(tǒng)的正色散光纖13、15來(lái)傳輸S波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)，則會(huì)產(chǎn)生由于FWM造成的信號(hào)失真等缺陷，并且會(huì)因而急劇地降低信號(hào)質(zhì)量。關(guān)于這一點(diǎn)，通過(guò)控制纖芯101、102和包層103、104的折射率，色散受控光纖100可以傳輸S波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)，從而使零色散波長(zhǎng)位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍中。
接下來(lái)，將描述當(dāng)將寬帶色散受控光纖100應(yīng)用于在1530nm到1565nm的波長(zhǎng)范圍中的C波段光信號(hào)和在1570nm到1605nm波長(zhǎng)范圍的L波段光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的這些特性。為了進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，將拉曼放大模式應(yīng)用于WDM光通信網(wǎng)絡(luò)。拉曼放大是一種將泵浦光入射到光傳輸線路中，從而通過(guò)泵浦光和光信號(hào)的反作用放大光信號(hào)的強(qiáng)度的方法。依據(jù)Ramn放大，在波長(zhǎng)范圍68中獲得最大放大60，波長(zhǎng)范圍68為從泵浦光的波長(zhǎng)范圍64向長(zhǎng)波長(zhǎng)一側(cè)移動(dòng)大約100nm，即頻率增加13.3THz(太赫茲)。
如圖4所示，當(dāng)入射具有1430nm波長(zhǎng)的泵浦光62時(shí)，從具有1530nm波長(zhǎng)的光信號(hào)66中獲得最大放大60。為了放大在C波段波長(zhǎng)范圍68的光信號(hào)，按照預(yù)定的間隔入射在1430nm到1465nm波長(zhǎng)范圍64的泵浦光，然后按照重疊形式的拉曼增益曲線，在波長(zhǎng)范圍1530nm到1565nm波長(zhǎng)范圍中輸出放大的光信號(hào)，在圖4中示出了增益曲線的其中之一。
同時(shí)，零色散波長(zhǎng)位于如上所述的用于放大C波段波長(zhǎng)范圍68的光信號(hào)的泵浦光的波長(zhǎng)范圍64中。因此，由于四波混頻(FWM)會(huì)使信號(hào)質(zhì)量惡化。如果對(duì)光纖100的纖芯101、102和包層103、104的折射率進(jìn)行調(diào)整，則零波長(zhǎng)位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍。因此，寬帶色散受控光纖100可以實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)距離傳輸中，在C波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)的拉曼放大。此時(shí)，用于在L波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)的拉曼放大的泵浦光使用1470nm到1505nm的波長(zhǎng)范圍。因此，對(duì)寬帶色散受控光纖100進(jìn)行控制，從而使零色散位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍。
此外，為了降低用于在使用WDM通信方式的長(zhǎng)距離傳輸中色散的成本，在被傳送的波長(zhǎng)范圍中需要較低的色散值。特別地，由于隨著光信號(hào)向更長(zhǎng)的波長(zhǎng)發(fā)展，色散值也會(huì)增加，因此，需要將L波段波長(zhǎng)范圍的色散值控制得盡可能低。
當(dāng)將1625nm波長(zhǎng)的色散值控制在8到14ps/nm/km的范圍內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)使用L波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)，降低用于長(zhǎng)距離傳輸中的色散的成本。圖5顯示當(dāng)在1625nm波長(zhǎng)，色散值位于8到14ps/nm/km之內(nèi)時(shí)的零色散波長(zhǎng)和在零色散波長(zhǎng)的色散斜率之間的關(guān)系。在圖5中，參考符號(hào)71表示在1625nm波長(zhǎng)，將色散值控制到12.5ps/nm/km或者更低的情況。參考符號(hào)72表示在1625nm波長(zhǎng)，將色散值控制在12.5到13ps/nm/km范圍內(nèi)的情況。參考符號(hào)73表示在1625nm波長(zhǎng)，將色散值控制在13到13.5ps/nm/km范圍內(nèi)的情況。如圖5所示，當(dāng)色散斜率降低時(shí)，色散值也會(huì)降低。因此，降低色散斜率有利于使用L波段波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。
依據(jù)測(cè)量結(jié)果，可以控制寬帶色散受控光纖100，從而(1)將在零色散波長(zhǎng)的色散斜率控制到0.074ps/nm2/km或者更低，(2)零色散波長(zhǎng)位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，以便在比L波段波長(zhǎng)范圍長(zhǎng)的1625nm波長(zhǎng)，將色散值控制在14ps/nm/km或者更低。當(dāng)如上所述，在1625nm波長(zhǎng)將色散值控制在預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，則可以進(jìn)行L波段波長(zhǎng)范圍的長(zhǎng)距離傳輸。通過(guò)依據(jù)如上所述的等式2和等式3、設(shè)置寬帶色散受控光纖100的折射率的分布，可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
此外，通過(guò)將光纖100的有效橫截面積控制到75μm2或者更低，可以獲得拉曼增益效率。由如下等式4來(lái)定義拉曼增益效率。
等式4Gα=gAeffPpumpLeff]]>這里，G表示拉曼增益效率，g表示拉曼增益系數(shù)，Aeff表示有效橫截面積，Ppump表示泵浦光的輸出，以及Leff表示有效距離。
從圖6中，可以理解有效橫截面積和拉曼增益效率之間的關(guān)系。如6所示的相對(duì)頻率表示光信號(hào)和頻譜光之間的頻率差。參考符號(hào)81、82和83分別表示有效橫截面積為80μm2、70μm2和60μm2的情況下的拉曼增益效率。從等式4和圖6中，可以看到隨著有效橫截面積降低，拉曼增益效率增加。
圖7顯示了寬帶色散受控光纖的MCR值和彎曲損耗之間的關(guān)系?！癕CR值”是表示模場(chǎng)直徑和截止波長(zhǎng)之間的比率的值。從圖中，可以看到當(dāng)MCR值超過(guò)特定的水平時(shí)，彎曲損耗急劇增加。如圖7所示，如果MCR值超過(guò)特定水平，與由曲線91表示的1550nm波長(zhǎng)的彎曲損耗相比，由曲線92表示的在1625nm波長(zhǎng)的彎曲損耗急劇增加。因此，為了避免色散控制光纖100的彎曲損耗，最好將MCR值控制在特定的范圍內(nèi)。
圖8是顯示在將MCR值控制在相對(duì)于波長(zhǎng)范圍的一定范圍內(nèi)時(shí)，色散受控光纖的光損耗。具有受控MCR值的光纖在1550nm波長(zhǎng)展示了大約0.196dB/km(分貝/公里)的光損耗121，在1625nm波長(zhǎng)展示了大約0.208dB/km的光損耗122。如果依據(jù)波長(zhǎng)的光損耗偏差增加，則需要在每一個(gè)波長(zhǎng)范圍提供用于補(bǔ)償、放大等的裝置，以便保持信號(hào)質(zhì)量。因此，由于通過(guò)控制MCR值，將依據(jù)波長(zhǎng)的光損耗的偏差限制在0.03dB/km或者更低，寬帶色散受控光纖100有利于長(zhǎng)距離傳輸。
在表1中列出了通過(guò)反映上述特性制造的光纖的分布值。
表1

如表1所示，由于在1430nm波長(zhǎng)的色散值是0.9ps/nm/km，零色散波長(zhǎng)位于低于1430nm的波長(zhǎng)范圍。測(cè)得色散受控光纖的色散波長(zhǎng)為1417.3nm。
如表2所示，對(duì)具有表1所示的色散值的色散受控光纖的特性進(jìn)行了測(cè)量。
表2

如上所述，依據(jù)本發(fā)明的寬帶色散受控光纖，本發(fā)明可以通過(guò)控制零色散波長(zhǎng)的位置，在波分復(fù)用方式的通信網(wǎng)絡(luò)中使用在不同波長(zhǎng)范圍的光信號(hào)，并且可以通過(guò)控制色散斜率和彎曲損耗，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于控制光纖以便在O波段波長(zhǎng)范圍具有負(fù)色散值，并且在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍具有存在較小偏差的正色散值，因此，使用一種類(lèi)型的光纖，不僅可以進(jìn)行短距離傳輸而且可以進(jìn)行中/遠(yuǎn)距離傳輸。
雖然，已經(jīng)參考一定的優(yōu)選實(shí)施例，顯示并且描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解在不脫離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種寬帶色散受控光纖，其特征在于截止波長(zhǎng)大約為1285nm或者更小，在大約1285nm到1330nm波長(zhǎng)范圍的色散值為-12到-4ps/nm/km，并且在大約1625nm波長(zhǎng)的色散值為8到14ps/nm/km，零色散波長(zhǎng)位于大約1430nm以下的波長(zhǎng)范圍，其中，在1550nm波長(zhǎng)的光纖有效橫截面積小于75μm2，并且1550nm波長(zhǎng)和1625nm波長(zhǎng)之間的損耗差為大約0.03dB/km或者更少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于寬帶色散受控光纖包括具有直徑d1和折射率n1的內(nèi)部纖芯；包住內(nèi)部纖芯并且具有直徑d2的外部纖芯，其中外部纖芯的折射率n2按照遠(yuǎn)離內(nèi)部纖芯的中心的方向，從n1開(kāi)始逐漸降低；包住外部纖芯并且具有直徑d3和折射率n3的內(nèi)部包層；以及包住內(nèi)部包層并且具有折射率n4的外部包層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖，其特征在于直徑滿足關(guān)系0≤d1d2≤0.8]]>以及0.1≤d2d3≤0.5,]]>并且折射率滿足關(guān)系n1＞n2≥n3≥n4，0.0034≤n1-n4n1≤0.007,]]>0≤n2-n4n2≤0.0048,]]>以及0≤n3-n4m3≤0.0014.]]>
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于在零色散波長(zhǎng)上，光纖具有大約0.074ps/nm2/km或者更小的色散斜率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于在大約1310nm波長(zhǎng)上，光纖具有-9ps/nm/km或者更大的色散值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于在大約1625nm波長(zhǎng)上，光纖具有0.25dB/km的損耗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖，其特征在于當(dāng)光纖圍繞具有60mm直徑的滾筒(roller)100圈時(shí)，在大約1550nm上光纖具有0.05dB或者更低的彎曲損耗。
8.一種寬帶色散受控光纖，其特征在于截止波長(zhǎng)為1285nm或者更小，在1285nm到1330nm的波長(zhǎng)范圍中的色散值為-12到-4ps/nm/km，在1625nm波長(zhǎng)上的色散值為8到14ps/nm/km，并且在零色散波長(zhǎng)上的色散斜率為0.074ps/nm2/km或者更小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其特征在于光纖的零色散波長(zhǎng)位于小于1430nm的波長(zhǎng)范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其特征在于在1550nm波長(zhǎng)光纖的有效橫截面積小于75μm2。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其特征在于在1310nm上的色散值為-6ps/nm/km或更小，在1625nm波長(zhǎng)上的色散值為14ps/nm/km或更小。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其特征在于當(dāng)光纖圍繞具有60mm直徑的滾筒100圈時(shí)，在1550nm上光纖具有0.05dB或者更小的彎曲損耗。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光纖，其特征在于寬帶色散受控光纖包括具有直徑d1和折射率n1的內(nèi)部纖芯；包住內(nèi)部纖芯并且具有直徑d2的外部纖芯，其中外部纖芯的折射率n2按照遠(yuǎn)離內(nèi)部纖芯的中心的方向，從n1開(kāi)始逐漸降低；包住外部纖芯并且具有直徑d3和折射率n3的內(nèi)部包層；以及包住內(nèi)部包層并且具有折射率n4的外部包層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光纖，其特征在于直徑滿足關(guān)系0≤d1d2≤0.8]]>以及0.1≤d2d3≤0.5,]]>并且折射率滿足關(guān)系n1＞n2≥n3≥n4，0.0034≤n1-n4n1≤0.007,]]>0≤n2-n4n2≤0.0048,]]>以及0≤n3-n4n3≤0.0014.]]>
15.一種寬帶色散受控光纖，包括內(nèi)部纖芯；包住內(nèi)部纖芯的外部纖芯；包住外部纖芯的內(nèi)部包層；包住內(nèi)部包層的外部包層，其中，通過(guò)使用各個(gè)直徑和折射率的分布，對(duì)纖芯和包層之間的各個(gè)折射率進(jìn)行調(diào)整，以便獲得預(yù)定的截止波長(zhǎng)，以及獲得在O波段波長(zhǎng)范圍的預(yù)定的負(fù)色散值范圍，在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍的正范圍內(nèi)的預(yù)定色散值，位于小于預(yù)定值的波長(zhǎng)范圍中的零色散波長(zhǎng)，其中，在預(yù)定波長(zhǎng)的橫截面積小于預(yù)定值，并且依據(jù)波長(zhǎng)的光損耗的偏差小于預(yù)定的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖，其特征在于截止波長(zhǎng)為1285nm或者更小，以及在1250nm到1330nm波長(zhǎng)范圍中的色散值為-12到-4ps/nm/km，在1625nm波長(zhǎng)的色散值為8到14ps/nm/km。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖，其特征在于零色散波長(zhǎng)位于1430nm以下的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖，其特征在于在1550nm波長(zhǎng)的有效橫截面積小于75μm2。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光纖，其特征在于依據(jù)波長(zhǎng)的光損耗的偏差小于0.03dB/km或者更低的預(yù)定值。
全文摘要
公開(kāi)了寬帶色散受控光纖，通過(guò)控制零色散波長(zhǎng)的位置，光纖可以在波分復(fù)用方式的通信網(wǎng)絡(luò)中使用不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光信號(hào)，并且通過(guò)控制色散斜率和彎曲損耗，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。此外，優(yōu)點(diǎn)在于由于控制光纖以便在O波段波長(zhǎng)范圍具有負(fù)色散值，在C波段波長(zhǎng)范圍和L波段波長(zhǎng)范圍具有存在較小偏差的正色散值，因此，通過(guò)使用單一類(lèi)型的光纖，光纖不僅可以實(shí)現(xiàn)短距離的傳輸，而且可以實(shí)現(xiàn)中/遠(yuǎn)距離的傳輸。
文檔編號(hào)H01S3/30GK1517730SQ0315773
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月20日
發(fā)明者曹正植, 都文顯, 楊鎮(zhèn)成, 車(chē)相澔, 韓周創(chuàng), 張?jiān)矢? 郭起汶 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社