[发明专利]具有正色散的光纤中用于线内补偿色散的光纤

说明书

技术领域

本申请是基于2000年10月26日提出的第0013724号法国专利申请，其所公开的全部内容以参考的方式被引用在本发明中，并且由此根据35U.S.C§119要求其优先权。

背景技术

本发明涉及光纤传送，更具体地说涉及在光纤传输系统中色散和色散斜率(slope)的补偿。

光纤的折射率分布曲线(index profile)通常由将光纤的折射率与其半径相关联的函数图形来描述。常规上是在横轴上画出距该光纤的中心的距离r，在纵轴上画出该折射率和该光纤的包层的折射率的差。因此对于分别为阶跃型、梯型和三角型的图形分别使用了术语“阶跃”折射率分布曲线、“梯型”折射率分布曲线和“三角型”折射率分布曲线。这些曲线通常表示光纤的理论或设定点分布，并且因光纤制造上的局限可能产生极为不同的分布。

在新的高比特率波分复用传输网络中对色散进行管理是很有益的，特别是对大于或等于40Gbit/s或160Gbit/s的比特率来说更是如此。目的是，为了限制脉冲变宽，对所有复用的波长通过链接基本上获得累积的零色散。几十ps/nm的累积色散值通常是可以接收的。同时在该系统中所使用的波长的附近避免本地(local)色散为零值也是有益的，因为对其来说非线性影响是最强的。而且，对该复用的一定范围内的累积色散斜率进行限制以防止或限制复用信道之间的失真也是有益的。色散斜率常规上是色散对波长的导数。

阶跃折射率光纤，也称为单模光纤(SMF)，以往在光纤传输系统用作线路(line)光纤。申请人的ASMF 200阶跃折射率单模光纤具有的色散相消(cancellation)波长λ₀从1300至1320nm，在1285至1330nm的范围内，色散小于或等于3.5ps/(nm.km)，并且在1550nm处的级(order)为17ps/(nm.km)。在1550nm处色散斜率的级为0.06ps/(nm².km)。

此外，也已经有了色散位移光纤(DSF)。在其所被使用的传输波长处，色散基本为零，该波长通常与硅(silica)色散基本为零的1.3μm的波长不相同。换句话说，硅的非零色散通过增加光纤纤芯和包层之间的折射率差Δn被补偿—由此使用了术语“位移”。该折射率差使获得零色散处的波长偏移；它是在制造母材(preform)时，利用例如业内所公知的MCVD通过将参杂剂引入到母材中实现的，这里不对其进行更详细的描述。

非零色散位移光纤(NZ-DSF+)为在其被使用的一般为大约1550nm波长处具有正非零色散的色散位移光纤。在这些波长处这些光纤具有较低的色散，一般小于11ps/(nm.km)，并且在1550nm处色散斜率为从0.04至0.1ps/(nm².km)。

文献FR-A2 790107提出了一种特别适用于利用每一信道比特率为10Gbit/s的100Ghz或小于100Ghz的信道间隔进行密集波分复用传输的线路光纤，该光纤有效表面积大于或等于60μm²，色散为从6至10ps/(nm.km)，并且色散斜率小于0.07ps/(nm².km)。

翻译过来题为“用于波分复用光纤传输网络的展示光缆内单模特性的光纤”的2000年2月24日提交的第00/02316号法国专利申请，提出了一种线路光纤，其在波长1550nm处色散为从5至11ps/(nm.km)，色散与色散斜率的比率为从250至370nm，并且有效表面积的平方与色散斜率的比率大于8×10⁴μm².nm².km/ps。该线路光纤使用范围从1300至1625nm。在上述申请中所描述的一个示例中，其色散由具有-100ps/(nm.km)的色散和色散与色散斜率的比率为260nm的色散补偿光纤补偿。

在用作线路光纤的SMF或NZ-DSF+中使用短长度色散补偿光纤(DCF)来补偿色散和色散斜率在业内已是公知的。在OFC’96技术文摘ThA1中M.Nishimura等人的“色散补偿光纤及其应用”中描述了传输系统的一个示例，在该示例中SMF线路光纤中的色散通过使用DCF被补偿。在OFC’98技术文摘TuD5中L.Gruner-Nielsen等人的“色散补偿光纤的大规模生产”中也提及了这种色散补偿光纤的使用。而这类光纤的缺点在于其高成本和对PMD以及包含在光缆中太敏感。