[发明专利]用于对一根单模光纤在S频带作色散补偿的光纤

说明书

技术领域

本发明涉及的是光纤传输领域，特别涉及的是在光纤传输系统中的色散和色散变化率的补偿。

背景技术

对于光纤，通常用折射率随功能图形的而变化的曲线来表征，这种曲线是折射率和光纤的半径有关。按照传统的方法，横轴是到光纤中心的半径r，纵横为光纤在该处折射率与包层折射率之差，并分别将表现的形状为斜坡形、梯形或三角形的折射率曲线分别称为“锯齿形”、“梯形”或“三角形”。这些曲线通常是光纤的理论曲线或参考曲线，而光纤在制造中的条件可以导致曲线有明显的不同。

在所有新的高速率且波长多工传输的网络中，特别是速率大于或等于10Gbit/s的情况下，需要对色散进行控制。其目的是对于多工的所有波长值，都要得到在线路上累积的色散大体为零，以使减少脉冲加宽。在整个传输系统中，累积的色散值为几百个ps/nm是可以接受的。同时还要避免使用在系统中的临近的波长的色散为零，对于这一些，非线性效应是非常重要的。最后，还要限制在多工范围内的色散变化率，以避免或缩小多工信道间变坏。色散补偿和色散变化率问题对于甚高速率(àtrès hant débit)传输特别重要，尤其是在以40 Gbit/s及以上的速率/信道的波长多工传输系统中。当频带宽度增加并达到超过或等于30nm，例如35nm时，这个问题同样变得尖锐。

在传统上，是将折射率阶跃光纤作为传输光纤用于光纤通讯系统中的。通常称这些光纤为单模光纤或SMF(来自英语：“single modefiber”)。标号为ASMF200的一种商品化的折射率阶跃单模光纤，其无色散波长λ₀在1300到1320nm之间，且在1285～1330nm范围内的色散为3.5ps/(nm.km)，在1550nm处的色散为18ps/(nm.km)。在1550nm处的色散变化率为0.06ps/nm²·km。在已知的传输系统中，将这种光纤用于波长在1550nm附近的信号传输(信道C)。

为了在这个频段中消除在用作传输光纤的SMF光纤中或NZ-DSF(英语“non-zero dispersion shifted fibers”的缩写)光纤中的色散和色散变化率，已知的办法是使用短的色散补偿光纤或DCF(英语Dispersion  Compensatig  Fiber)，这种光纤的色散和色散变化率的符号都和传输光纤的色散和色散变化率的符号相反。在传输SMF光纤的情况下L.Grner及其同事给出一个例子，见Large  volumeManufacturing of Dispersion Compensationg fiber，OFC′98Technical Digest TuDs。

文献EP-A-0935 146推荐用于补偿SMF光纤在1550nm附近波长范围内的色散及色散变化率的一些光纤。在这个波长附近，这些光纤的色散与色散变化率之比与传输光纤的色散与色散变化率之比相接近。这个文献还提出不同的光纤曲线，图3为带有一个下沉的沟槽和一个环的矩形折射率曲线。

发明内容

和这个文献相比，本发明提出解决新的问题，是对SMF光纤在S频带的色散补偿，此处称S频带是在1450到1500nm之间或在1460到1490nm之间，或在1475nm附近。这个频带具有的好处是扩大并增加波长多工传输系统的信道数。本发明所提出的方案适于在现存的传输系统中在宽频带中的高速率的传输。

更详细地说，本发明推荐一种在1475nm处的单模光纤，且这种光纤在这一波长处的色散小于-40ps/(nm.km)，色散与色散变化率之比小于250nm，以及有效截面大于或等于14μm²。

相当有好处的是，这种光纤在1450nm处具有的有效截面大于13μm²，还在1475nm处的色散大于或等于-150ps/(nm.km)。

在一种实施方式中，这种光纤在1475nm处的色散小于或等于-60ps/(nm.km)。这种光纤在1475nm波长处的色散与色散变化率之比在170到230nm之间。

在另一种实施方式中，将这种光纤绕成100圈，半径为30nm的圈，在波长为1500nm的弯曲损耗小于10^-3dB，且半径为10mm的一圈中在波长为1500nm的弯曲损耗低于100dB/m。