弯曲不敏感的色散平坦单模光纤制造技术

所发明专利技术弯曲不敏感的色散平坦单模光纤，包括纤芯中央圆形分层、包覆在所述纤芯中央圆形分层上的凹陷第一环形分层、包覆在所述凹陷第一环形分层上的第二环形分层以及包覆在所述第二环形分层上的外包层。所述光纤在常规制造公差下高次模截止波长小于1460nm；在波长1460nm下色散最小值大于2.0ps/(nm·km)；在波长1700nm下色散最大值小于8.5ps/(nm·km)；在波长1550nm下有效面积不小于60.0μm2的光纤，在弯曲半径5mm下弯曲损耗从小于0.4dB/100圈到小于4×10-5dB/100圈；在波长1550nm下有效面积不小于70.0μm2的光纤，在弯曲半径5mm下弯曲损耗从小于1.6dB/100圈到小于8×10-4dB/100圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单模光纤，尤其涉及，色散平坦单模光纤和弯曲不敏感单模光纤。
技术介绍
下面先对本专利技术涉及到的术语给出定义，其中普通术语符合本领域惯例；本说明书的专用术语通过惯用术语说明。光纤各分层的半径以单位μ m计，按折射率定义，每ー特定分层具有第一折射率点和最后折射率点。从光纤轴线到第一折射率点所在位置的半径是该分层的内半径；从光纤轴线到最后折射率点所在位置的半径是该分层的外半径。參见折射率剖面图，纤芯中央·圆形分层的半径从光纤轴线量到该分层的外半径；第一环形分层的宽度从第一环形分层的内半径量到第一环形分层的外半径；第二环形分层的宽度从第二环形分层的内半径量到第ニ环形分层的外半径。纤芯中央圆形分层、第一环形分层和第二环形分层的相对折射率差Λ” A1和A2以单位％计，分别定义为Δ 0 = (n02-ncl2) /2n02Δ ι = (ni2-ncl2) /2n02Δ 2 = (n22-ncl2) /2n02其中，n0和n2分别表示纤芯中央圆形分层和第二环形分层的最大折射率叫表示第一环形分层的最小折射率表示外包层的均匀折射率。Ii1小于nel的光纤称为凹陷包层光纤，其中相对凹陷深度定义为A1和Λ。之比。折射率剖面定义为相对折射率差或折射率与半径之间的关系。纤芯中央圆形分层α折射率剖面定义为Aco(r) = A0[l-(r/a) °] ,0 ^ r ^ a其中，！·是所处位置半径；a是所述纤芯中央圆形分层的半径；α取任意值，α大于10可以看作阶跃型折射率剖面。α折射率剖面包括与其光传输性能相似的其他折射率剖面。色度色散系数以单位ps/(nm · km)计，本说明书简称为色散。色度色散斜率系数以单位ps/(nm2 · km)计,本说明书简称为色散斜率。有效面积以单位μ m2计,定义为Aeff = 2 ι ( / E2 (r) r dr)2/ ( / E4 (r) r dr)其中，积分限为O至⑴；E(r)是光传播所伴随的电场，r是所处位置半径。宏弯损耗本说明书又称为弯曲损耗，利用下述公式计算α =JQ_feXpf- 4^Δ^3) [ 細卿 lnl0{l6r0RbW3 J ' Sr0F2 J ^Fyrdrg=n^lnb,V = K^L·-^” max ” min _ 2 2W = r0#-(KJ5A = ”ザ—光纤的专利技术改变了世界，现在需要充分挖掘光纤的潜力。三十多年以来色散平坦光纤一直无法商业应用。色散位移光纤靠色散特性的零色散波长移来移去，带宽受到限制。常规单模光纤的光学传输性能与光子晶体光纤和微结构光纤形成強烈反差。光纤到户专用的弯曲不敏感光纤主要与1300nm窗ロ的色散非位移光纤配套使用，焊接损耗需要取消，宏弯损耗需要降低，带宽需要増加。根据众所周知的原理，专利技术人对光纤性能再进行微积分计算，提出了耙向设计方·法，在1400-1800nm波长范围内充分挖掘光纤潜力，专利技术了弯曲不敏感的色散平坦单模光纤。所专利技术光纤优点如下色散特性非常平坦，堪比微结构光纤；有效截面和最小色散足以减小四波混频等非线性失真；同时兼有接近理想的色散平坦特性和优异的弯曲不敏感特性；结构简单，使用方便，成本低廉；符合超高速下载的最新趋势。
技术实现思路
所专利技术弯曲不敏感的色散平坦单模光纤，在波长1550nm下有效面积大于55. O μ m2 ;在波长1700nm下色散最大值小于8. 5ps/ (nm · km)。一类所专利技术光纤在常规公差下高次模截止波长小于1460nm ;在波长1460nm下色散最小值大于2. Ops/ (nm · km)。一类所专利技术光纤在常规公差下高次模截止波长小于1400nm ;在波长1400nm下色散最小值大于O. 5ps/ (nm · km)。其中一种在波长1550nm下有效面积不小于60. O μ m2的光纤,在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 μ m ;在波长1550nm和弯曲半径5mm时弯曲损耗小于O. 4dB/100圈。其他在波长1550nm下有效面积不小于60. O μ m2的光纤，在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 μ m ;在波长1550nm和弯曲半径5mm时弯曲损耗从小于O. 4dB/100圈到小于4Xl(T5dB/100 圏。其中一种在波长1550nm下有效面积不小于70. O μ m2的光纤，在波长1550nm下模场直径不小于9. 30 μ m ;在波长1550nm和弯曲半径5mm时弯曲损耗小于I. 6dB/100圈。其他在波长1550nm下有效面积不小于70. O μ m2的光纤，在波长1550nm下模场直径不小于9. 30 μ m ;在波长1550nm和弯曲半径5mm时弯曲损耗从小于I. 6dB/100圈到小于8Χ10Λ1Β/100 圏。附图说明參照以下附图，熟悉本
的人员，从本专利技术的详细描述中，将显而易见本专利技术的上述和其他目的、特征和优点。图I是所专利技术光纤理想的α折射率剖面的示意图。α变化范围很大，只画出其中ー种。未画出光纤轴线附近的中心凹陷，未画出实际折射率剖面与所述理想折射率剖面不大的差异。图2是所专利技术光纤理想的阶跃型折射率剖面的示意图。只画出A2= Aci—种情况。纤芯中央圆形分层可以采用纯SiO2材料，避免在光纤轴线附近出现中心凹陷。未画出实际折射率剖面与所述理想折射率剖面不大的差异。所述α折射率剖面，当α大于10时实际上可以看作阶跃型折射率剖面，上述两种折射率剖面之间的过渡是连续的。具体实施例方式在图I中，1、2、3和4分别表示所述光纤的纤芯中央圆形分层、第一环形分层、第二环形分层和外包层，5、6和7分别表示所述纤芯中央圆形分层半径a、所述第一环形分层宽度H1和所述第二环形分层宽度H2。％是所述纤芯中央圆形分层α折射率剖面的最高折射率，H1和η2分别表示所述第一环形分层和所述第二环形分层的均匀折射率，ncl表示所述外包层的均匀折射率。在图2中，1、2、3和4分别表示所述光纤的纤芯中央圆形分层、第一环形分层、第二环形分层和外包层，5、6和7分别表示所述纤芯中央圆形分层半径a、所述第一环形分层宽度H1和所述第二环形分层宽度Hyivn1和n2分别表示所述纤芯中央圆形分层、所述第一环形分层和所述第二环形分层的均匀折射率，ncl表示所述外包层的均匀折射率。表I给出了按图I所述实施方式实现所专利技术弯曲不敏感的色散平坦单模光纤的ー组示例结构參数。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弯曲不敏感的色散平坦单模光纤，包括纤芯中央圆形分层、包覆在所述纤芯中央圆形分层上的第一环形分层、包覆在所述第一环形分层上的第二环形分层以及包覆在所述第二环形分层上的均匀外包层。所述纤芯中央圆形分层的相对折射率差为Δ0，半径为a；所述第一环形分层的相对折射率差为Δ1，宽度为H1；所述第二环形分层的相对折射率差为Δ2，宽度为H2；所述纤芯中央圆形分层基本上是α折射率剖面，所述第一环形分层和所述第二环形分层基本上是均匀折射率，所述第一环形分层的折射率低于所述均匀外包层的折射率，所述第二环形分层的折射率高于所述均匀外包层的折射率。其特征在于：α≥5；Δ0＝0.26到0.60％；Δ1＝？0.30到？1.10Δ0；Δ2＝0.4到1.0Δ0；a＝2.90到5.20μm；H1＝0.40到1.90a；H2＝0.15到0.95a；在波长1550nm下有效面积大于55.0μm2；在波长1700nm下色散最大值小于8.5ps/(nm·km)。

【技术特征摘要】
1.ー种弯曲不敏感的色散平坦单模光纤，包括纤芯中央圆形分层、包覆在所述纤芯中央圆形分层上的第一环形分层、包覆在所述第一环形分层上的第二环形分层以及包覆在所述第二环形分层上的均匀外包层。所述纤芯中央圆形分层的相对折射率差为Atl，半径为a ;所述第一环形分层的相对折射率差为A1，宽度为H1 ;所述第二环形分层的相对折射率差为A2，宽度为H2;所述纤芯中央圆形分层基本上是α折射率剖面，所述第一环形分层和所述第二环形分层基本上是均匀折射率，所述第一环形分层的折射率低于所述均匀外包层的折射率，所述第二环形分层的折射率高于所述均匀外包层的折射率。其特征在于α > 5 ; A0=O. 26 到 O. 60 % ; Λ 丨=-O. 30 到-I. 10 Λ Q ; Λ 2 = O. 4 到 I. O Λ Q ;a = 2. 90 到 5· 20 μ m ;H1 = O. 40到I. 90a ；Η2 = O. 15到O. 95a ;在波长1550nm下有效面积大于55. Oym2 ;在波长1700nm下色散最大值小于8. 5ps/ (nm · km)。2.根据权利要求I所述的光纤，其特征在于在常规公差下高次模截止波长小于1460nm ;在波长1460nm下色散最小值大于2. Ops/ (nm · km)。3.根据权利要求I所述的光纤，其特征在干在常规公差下高次模截止波长小于1400nm ;在波长1400nm下色散最小值大于O. 5ps/ (nm · km)。4.根据权利要求I所述的光纤，其特征在于α彡10; Λ。= O. 26到O. 46%=-O. 30 到-O. 42Δ0 ；a = 3. 00 到 3. 80 μ m !H1 = I. 40 到 I. 90a ；H2 = O. 20 到 O. 50a。5.根据权利要求4所述的光纤，其特征在于在波长1550nm下有效面积不小于60. O μ m2 ;在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 μ m ;在...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪业衡，
申请(专利权)人：汪业衡，
类型：发明
国别省市：