【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、本专利技术涉及空芯光纤传输链路和用于形成空芯光纤传输链路的方法。
2、光纤的一个重要用途是传输数据，诸如在远程通信应用中。通常，数据被编码在光信号中，这些光信号通过由光纤形成的传输链路在位于远程间隔数据中心处的收发器(其中收发器可以是被配置为传输、接收、或传输和接收的装置)之间传送。其他布置(诸如5g网络中的信号传播)也可以利用光纤在远程间隔位置处的收发器之间传输光信号。传统上，已经使用了具有固体波导芯的光纤，该光纤被配置为传播单个光学模式(单模光纤)或多个光学模式(多模光纤)。一个广泛使用的示例是传送波长约为1550nm的光信号的单模二氧化硅光纤，其中二氧化硅的损耗最低，因此信号可以以最小衰减在长距离上传播。用于传送数据信号的光纤可以被封装在线缆中，该线缆包括位于外护套内的一个或多个光纤，该外护套在光纤部署和使用期间保护光纤。
3、然而，随着全球数据业务的增长，这些传统光纤的基本局限性已经显现。诸如大规模数据中心和5g网络等新兴技术的数据传输需求、以及诸如感测、计量和定时同步等光纤应用对精度的要求都对具有卓越性能的新一代光纤提出了要求。空芯光纤是满足这些需求中的很多需求的一个有吸引力的选项。
4、空芯光纤通过在空气中而不是在玻璃中引导光，提供了传统实芯光纤的替代品。这使得数据传输能够以近真空光速、更高的光功率和更宽的光带宽进行，相对不受诸如非线性和热光效应等问题的影响，这些问题会影响在固体材料中行进的光波。空芯光纤可以被封装成可部署用于光数据传输的线缆格式，并且因此可以像传统
5、很多类型的光纤(包括空芯光纤)可能会受到最佳传输性能的损害，称为多径干扰(mpi)或多模干扰(imi)，当光纤在预期的操作波长或波长带处除了光沿着光纤的芯传播的所期望的基本光学模式外，还可以支持和传播至少一个高阶光学模式时，就会出现这种情况。传输链路通常包括连续长度的光纤之间的多个连结，包括连接器或接头(以使得包括不同类型的光纤，连接数据中心或其他光信号处理设施中的各种组件(诸如接插板)，沿着链路跨度容纳诸如放大器等组件，并且实现所需要的总链路长度)，并且这些连结可能会导致传播光功率从基本模式耦合到高阶模式中并且然后再耦合回来。这创建了原始光信号的多个副本，这些副本遵循不同传播路径，并且因此相对于彼此和基模被延迟，并且从而在目的地接收器处干扰基模；这就是多径干扰。这导致在高阶模式中的总光功率超过特定阈值之后，光通信系统的性能迅速下降[1]。上述模式耦合称为离散模式耦合，因为它发生在沿着传输链路的离散位置处，例如在连接器和接头处。连续模式耦合也是可能的；这是由于沿着光纤的光学性质的变化引起的，这些变化可以是固有的或在光纤制造期间引入的。
6、空芯光纤通常支持基本模式和至少一个高阶光学模式[2]。因此，使用空芯光纤的光纤传输链路虽然比使用实芯光纤提供很多好处，但可能会受到多径干扰的限制。基模和高阶模式都会经历光传播损耗，并且因此当它们沿着光纤传播时会衰减。高阶模式衰减的速度比基模快得多。因此，多径干扰问题的一种可能解决方案是在接头或连接器之间使用足够长的空芯光纤，使得在第一连结处耦合到高阶模式的功率在下一连结处衰减到一定水平，在该水平下，回到基模的耦合低于多径干扰的阈值。然而，这可能是不令人满意的，因为额外长度增加了基模的整体传播损耗，并且增加了传输链路的延迟和成本。
7、因此，人们感兴趣的是减轻空芯光纤传输链路中多径干扰的影响的替代方法。
技术实现思路
1、所附权利要求中阐述了各方面和实施例。
2、根据本文中描述的某些实施例的第一方面，提供了一种用于向和/或从光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号的光纤传输链路，该光纤传输链路包括：沿着光纤传输链路的长度顺序布置的光纤的部分，光纤的部分包括空芯光纤的至少两个部分，空芯光纤的至少两个部分包括具有100m或更短的长度的空芯光纤的至少一个短部分和具有500m或更长的长度的空芯光纤的至少一个长部分；其中至少一个短部分在该波长或波长范围处的高阶模式衰减大于至少一个长部分在该波长或波长范围处的高阶模式衰减。
3、根据本文中描述的某些实施例的第二方面，提供了一种光纤远程通信系统，该光纤远程通信系统包括用于传输和/或接收光信号的第一光收发器和第二光收发器、以及根据第一方面的光纤传输链路，该光纤传输链路被布置为在第一光收发器与第二光收发器之间传播光信号。
4、根据本文中描述的某些实施例的第三方面，提供了一种用于产生光纤传输链路的方法，该方法包括：标识光纤的多个部分，该多个部分将被顺序布置以限定光纤传输链路，该光纤传输链路用于向和/或从光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号；从光纤的多个部分中标识至少两个部分以包括空芯光纤的部分，该至少两个部分包括具有100m或更短的长度的空芯光纤的至少一个短部分和具有500m或更长的长度的空芯光纤的至少一个长部分；针对至少一个短部分选择在一个或多个波长处具有第一高阶模式衰减的空芯光纤；以及针对至少一个长部分选择在一个或多个波长处具有第二高阶模式衰减的空芯光纤，第二高阶模式衰减小于第一高阶模式衰减。
5、某些实施例的这些和其他方面在所附的独立和从属权利要求中列出。应当理解，从属权利要求的特征可以彼此组合，并且独立权利要求的特征可以以权利要求中明确列出的组合之外的组合进行组合。此外，本文中描述的方法不限于如下所述的具体实施例，而是包括并且考虑本文中描述的特征的任何适当组合。例如，可以根据本文中描述的方法提供方法和系统，这些方法和系统适当地包括下文所述的各种特征中的任何一个或多个。
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1.一种光纤传输链路，用于向光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号和/或从所述光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号，所述光纤传输链路包括：
2.根据权利要求1所述的光纤传输链路，其中所述至少一个长部分包括多个长部分，每个长部分在所述波长范围的波长处的高阶模式衰减小于所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
3.根据权利要求2所述的光纤传输链路，其中每个长部分在所述波长或波长范围处具有基本相同的高阶模式衰减。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分包括多个短部分，每个短部分在所述波长或所述波长范围处的高阶模式衰减大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
5.根据权利要求4所述的光纤传输链路，其中每个短部分在所述波长或波长范围处具有基本相同的高阶模式衰减。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或所述波长或波长范围处的基模的传播损耗大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的基模的传播损耗。>
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减比所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减大至少5dB/m。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减为10dB/m或更高，并且所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减为1dB/m或更低。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光纤传输链路，其中所述空芯光纤的多个部分还包括空芯光纤的至少一个中间部分，所述至少一个中间部分的长度比所述至少一个短部分长并且比所述至少一个长部分短，并且其中所述至少一个中间部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减并且小于所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
10.根据权利要求9所述的光纤传输链路，其中所述至少一个中间部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减在1dB/m至10dB/m的范围内，所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减大于10dB/m，并且所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减小于1dB/m。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分和所述至少一个长部分具有彼此匹配的结构化包层的对称重数和/或芯直径和/或包层直径和/或模场直径。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分和/或所述至少一个长部分被包括在光纤线缆内。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分被包括在用于模场适配的接插线或光波导适配器组件中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个长部分包括连续光学耦合以限定所述光收发器与第二光收发器之间的光信号传播路径的一个或多个长部分，所述光收发器位于第一光信号处理设施中，所述第二光收发器位于第二光信号处理设施中，所述第二光信号处理设施远离所述第一光信号处理设施。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个长部分被包括在用于在远程定位的光信号处理设施之间传播光信号的光纤线缆中。
16.一种光纤远程通信系统，包括用于传输和/或接收光信号的第一光收发器和第二光收发器、以及根据权利要求1至15中任一项所述的光纤传输链路，所述光纤传输链路被布置为在所述第一光收发器与所述第二光收发器之间传播光信号。
17.根据权利要求16所述的光纤远程通信系统，其中所述第一光收发器位于第一光信号处理设施处，并且所述第二光收发器位于第二光信号处理设施处，所述第二光信号处理设施远离所述第一光信号处理设施。
18.根据权利要求17所述的光纤远程通信系统，其中所述第一光信号处理设施和所述第二光信号处理设施是第一数据中心和第二数据中心。
19.一种用于产生光纤传输链路的方法，包括：
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：光学连接所述光纤的多个部分以形成所述光纤传输链路。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光纤传输链路，用于向光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号和/或从所述光收发器传播所选择的波长或波长范围处的光信号，所述光纤传输链路包括：
2.根据权利要求1所述的光纤传输链路，其中所述至少一个长部分包括多个长部分，每个长部分在所述波长范围的波长处的高阶模式衰减小于所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
3.根据权利要求2所述的光纤传输链路，其中每个长部分在所述波长或波长范围处具有基本相同的高阶模式衰减。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分包括多个短部分，每个短部分在所述波长或所述波长范围处的高阶模式衰减大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
5.根据权利要求4所述的光纤传输链路，其中每个短部分在所述波长或波长范围处具有基本相同的高阶模式衰减。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或所述波长或波长范围处的基模的传播损耗大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的基模的传播损耗。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减比所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减大至少5db/m。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤传输链路，其中所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减为10db/m或更高，并且所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减为1db/m或更低。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光纤传输链路，其中所述空芯光纤的多个部分还包括空芯光纤的至少一个中间部分，所述至少一个中间部分的长度比所述至少一个短部分长并且比所述至少一个长部分短，并且其中所述至少一个中间部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减大于所述至少一个长部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减并且小于所述至少一个短部分在所述波长或波长范围处的高阶模式衰减。
10.根据权利要求9所述的光纤传输链路，其中所述至少一个中间部分在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·T·哈克，I·D·兰，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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