本发明专利技术揭示了一种多模光纤（１０），它具有：在８５０ｎｍ窗口中大于２２０ＭＨｚ．ｋｍ的第一激光带宽，在１３００ｎｍ窗口中大于５００ＭＨｚ．ｋｍ的第二激光带宽，在８５０ｎｍ窗口中至少为１６０ＭＨｚ．ｋｍ的第一ＯＦＬ带宽，和在１３００ｎｍ窗口中至少为５００ＭＨｚ．ｋｍ的第二ＯＦＬ带宽。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
相关的专利申请根据U.S.C.§120，本申请请求美国专利申请60/121,169(申请日1999年2月22日)的60/174,722(申请日2000年1月6日)的优先权。
技术介绍
1.专利
本专利技术总的涉及一种多模光纤以及可供采用低数据速率的通信系统以及采用高数据速率的电信系统使用的方法，尤其涉及一种多模光纤以及为现代激光光源，以及为普通发光二极管光源设计应用的最佳方法。尽管本专利技术能有广阔的应用范围，但是它在以速率等于和超过1千兆比特/秒的传输数据来设计的电信系统中尤其有用。2.技术背景电信系统的目的一般是要在较长的距离，较短的时间内传输较大量的信息。过去已经证明，这个目标是一个看不到有明显的尽头的移动目标。当系统用户的数目和系统使用的频率增加时，系统资源的需求也随之增加。直至最近，数据网通常已经由采用相对较低的数据速率的局域网(LANs)来提供服务。因此，在这些应用中，发光二极管(LEDs)必须是并且继续是最常用的光源。但是，当数据速度开始增加到LED的调制能力之外时，系统协议从LED移出至激光光源。这种变迁由最近移向可能在速率等于和超过1千兆比特/秒的传送信息的系统所证明。尽管这种传输速度将大大加强LANs的能力，但是它不会对系统所有者产生即时的关心。在电信系统中目前所采用的多模光纤主要是设计用来供LED光源使用的，并且通常在设计用来在等于或大于1千兆比特/秒的速率下发送信息的系统中，是无法使激光器的使用最佳化的。与LED光源相比，激光光源对多模光纤质量和设计有不同的需求。历史上，用LED光源把在多模光纤的纤芯处的折射率分布已调谐到产生高的带宽，其中LED光源往往会导致过量充满纤芯。来自LED光源输出脉冲的光强度分布和光纤的折射率分布的组合产生过量充满的常见加权，它会在输出脉冲中导致具有相对平滑的上升和下降。虽然会有与理想的近抛物线的折射率分布的微小偏差而引起的峰顶或平顶，但它们的幅度大小不会影响在低数据速率的系统性能。但是，在激光系统中，光源的强度分布把它的能量集中在靠近多模光纤的中心处。因此，在光纤外形中的微小偏差可在脉冲的上升与下降中产生显著的干扰，它对系统的性能可能有较大的影响。这效应能以过分低的带宽，过分高的暂时不稳定性，或者两者都有的形式出现。虽然，由改变光源的激励条件，诸如补偿激励模式调整的连接光缆或激光光束扩展器，在一定程度上来修正这些缺陷是可能的，但是，通常这不是一个为系统所有者实用的解决办法。对于LAN系统其典型的场地配置被设计成能满足某种特定的连接长度。至于场地支柱(它在大楼之间通过)的标准一般是具有一长达约2千米的连接长度。大楼支柱或升降机(它在大楼的楼层间通过)一般是具有一长达约500米的连接长度。水平的连接长度(它在大楼一个层面上的办公室之间通过)一般是具有一长达约100米的连接长度。较老式的或近代的LAN技术，诸如10兆比特以大网，用标准级的多模光纤可以获得2千米的连接段传输。但是，能有千兆比特/秒和更高的传输速率的新一代系统，用目前能买到的标准多模光纤不可能实现所有这些连接段。在850nm的窗口中，标准多模光纤仅限于约为220米的连接段。在1300nm窗口中，标准级光纤仅限于约为550米的连接段。因此，目前的技术至多仅能覆盖三个场地连接段中的二个。要全部启动一具有千兆比特/秒传输速率的LAN，就需能在每三个连接段上传输信息的多模光纤。在这里所用的过量填满(OFL)带宽被定义为带宽，它采用标准测量技术，见EIA/TIA 455-51 FOTP-51A，“多模玻璃光纤信息传输容量的脉冲失真测量”中的描述，而激励条件则见EIA/TIA 455-54A FOTP-54“用于对多模光纤的过量激励条件的模式振动器的规定”的描述。这里所用的激光带宽是采用EIA/TIA 455-51A FOTP-51中规定的标准测量技术以及下列两个激励条件方法中的任何一个来定义和测定的。方法(a)用来决定在1300处的3dB带宽，而方法(b)则用来决定在850nm处的3dB带宽。用来决定在1300nm处的3dB激光带宽的方法(a)，利用了具有等级5耦合功率比激励的4nmRMS(均方根)谱宽为1300nm的激光，并用绕在直径为500nm纤芯周围二次2米长，标准阶跃折射率，单模光纤，连接电缆来改善激励。激励条件用单模光纤的中心轴与多模光纤中心轴的如此的机械偏离来进一步改善，即在测量下的单模光纤光缆的中心轴与多模光纤之间产生了4μm的横向偏离时。注意，等级5耦合功率比是在TIA/EIA 526-14A OFSTP 14附录A“已装置的多模光纤索缆设备的光功率损耗测量”中描述的和采用其中的方法测量的。用来决定在850nm处的3dB激光带宽的方法(b)，利用了正如在EIA/TIA 455-54A FOTP54中描述的0.85nm RMS谱宽为850nm的OFL激励条件，并连接到长为1米，具有0.208数值孔径和阶跃折射率分布，Alpha为2的特别设计的多模光纤。这样一种的光纤可以由具有折射率delta为1.3的标准直径为50μm的多模光纤的横切面减小到纤芯直径为23.5μm来得到。(其中delta-no2-nc2/2nonc，此处，no＝纤芯折射率，而nc＝包层的折射率)。目前，为了增大距离，制造商们一般用改变折射率的分布形状，在两个波长窗口间移动带宽。根据所作出的改变，结果或是在850nm窗口处为高OFL带宽，而在1300nm窗口处为低OFL带宽，或是在850nm窗口处为低OFL带宽而在1300窗口处为高OFL带宽。例如，对于标准的Delta为2％的62.5μmFDD1型光纤，其折射率分布可被调节到导致在850nm处OFL带宽为1000MHzkm而在1300nm处则为300MHzkm，或可被调节到导致在850nm处OFL带宽为250MHzkm而在1300nm处是为4000MHzkm。但是，用这种具有标准“alpha”分布的多模光波导光纤，不可能获得在850nm处OF1带宽为1000MHzkm而在1300nm处为4000MHzkm。更有代表性的是，制造公差允许850nm/1300nm的OFL带宽为600MHz.km/300MHz.km或200MHz.km/1000MHz.km但不是600MHz.km/1000MHz.km。但是，在这些历史上的带宽移动之间存在着分离，而这正是为千兆比特/秒传输速率所需要的。因为高速激光是用于在超过1千兆比特/秒的速率传递信息而设计的LANs的标准光源，所以希望要有一种在850nm和1300nm窗口处都具有增加的带宽的多模光纤。而且，因为这种LANs尚处于初级阶段，所以必须满足和/或超过1千兆比特/秒传输速率的所有的系统元件尚未全部解决或实用，最优化，和/或测试过。因此，用新的LAN系统设计来满足或超过这种高数据速率的LAN系统来取代现有的LAN系统是不现实的。尽管有可能得到这个结果，但它不像是较佳的或最佳的解决办法，如下文中所描述的那样，这种动作的过程可能会导致昂贵的系统升级和潜在着的对整个系统的返工。专利技术概述本专利技术以一种最优化的多模光纤为目标，在超过上面讨论的连接段的规定时，这种光纤用于能有1.0，2.5和10千兆比特/秒数据传输的高速激光光源。而且，相同的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电信系统的多模光纤，其特征在于，所述多模光纤包含：在８５０ｎｍ窗口中大于３８５ＭＨｚ．ｋｍ的第一激光带宽；在１３００ｎｍ窗口中大于７４６ＭＨｚ．ｋｍ的第二激光带宽；在８５０ｎｍ窗口中至少为１６０ＭＨｚ．ｋｍ的第一ＯＦＬ带 宽；以及在１３００ｎｍ窗口中至少为５００ＭＨｚ．ｋｍ的第二ＯＦＬ带宽。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：JS阿伯特三世，DE哈什巴格，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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