[发明专利]具有较大有效面积的非零色散位移光纤

说明书

技术领域

本申请涉及光纤传输领域，尤其涉及一种展示了较低弯曲损耗和较大有效面积的非零色散位移光纤。

背景技术

光纤(即，典型地由一个或多个涂层覆盖的玻璃纤维)传统地包括：光纤芯，其传送和/或放大光信号；和光学包层，其将光信号限定在芯中。相应地，芯的折射率n_c典型地大于光学包层的折射率n_g(即，n_c＞n_g)。

对于光纤而言，折射率分布通常根据使光纤折射率与半径相联的函数的曲线外形来归类。按照惯例，到光纤中心的距离r显示在x轴上，而(在半径r处的)折射率与光纤的外部包层(例如，外部光纤包层)的折射率之间的差值显示在y轴上。折射率分布被称为“阶跃型”分布、“梯型”分布、“α型”分布或“三角型”分布，其曲线图相应地分别具有阶梯形、梯形或三角形。这些曲线通常代表的是光纤理论上的或设定的分布。然而，在光纤制造中的制约可能导致稍微不同的实际分布。

一般而言，光线的两个主要分类为：多模光纤和单模光纤。在多模光纤中，对于给定的波长，几种光频振动模式(optical mode)同时沿着光纤被传播。在单模光纤中，信号以在纤芯中被引导的基本LP01模式传播，而更高阶模式(例如，LP11模式)则强烈地衰减。

传统地，所谓“标准”单模光纤(SSMF)通常被用于基于陆地传输系统。为了方便来自不同厂商的光纤系统的兼容性，国际电信联盟(ITU)定义了应当遵守的标准光学传输纤维(即，标准单模光纤或SSMF)的标准参照ITU-TG.625。ITU-T G.625推荐标准包括几个版本(即，A、B、C和D)。

典型地，SSMF遵守诸如ITU-T G.625推荐标准的专门的电信标准。传统地，SSMF显示了以下性质：(i)在1550纳米(nm)波长处具有0.190分贝每千米(dB/km)的衰减；(ii)在1550纳米(nm)波长处具有80平方微米(μm²)的有效面积；(iii)小于1260nm的22米电缆截止波长(22m-λ_cc)；(iv)约为17皮秒每纳米千米(ps/nm·km)的正色散；和(v)在1550纳米(nm)波长处，0.058皮秒每平方纳米千米(ps/nm²·km)的正色散斜率。

对于波长分割多路传送(WDM)的应用，单模非零色散位移光纤(NZDSF)也被使用。NZDSF显示了小于SSMF色散的在1550nm波长处的色散。在所用波长处(通常为1550nm附近)具有非零且正色散的色散位移光纤被描述为NZDSF+。在1550nm波长处，NZDSF+光纤典型地呈现出处在3ps/(nm·km)到14ps(/nm·km)之间的色散，和小于0.1ps/(nm²·km)的色散斜率。NZDSF+典型地满足特定的通信标准，诸如ITU-T G.655和ITU-T G.656标准。

传统地，NZDSF具有三包层结构(即，三包层NZDSF)。NZDSF的一个例子包括：(i)具有关于外部包层(例如，与外部光学包层)的折射率差的中央纤芯；(ii)具有关于外部包层的折射率差的第一内部包层(例如，中间包层)；和(iii)具有关于外部包层的正折射率差的第二内部包层(例如，环)。中央纤芯、中间层和环的折射率在它们的整个宽度内大致为恒量。传统的NZDSF是可在商业上获取的，例如，光纤，光纤，或德雷卡通信技术公司(Draka Communications)的光纤。

NZDSF具有同轴折射率分布(即，同轴NZDSF)。具有同轴折射率分布的NZDSF的中央纤芯包括两个区。第一区位于中央纤芯的中心，并且第一区关于外部包层的折射率差小于第二区关于外部包层的折射率差。第二区的关于外部包层的折射率差是正的。第一区的关于外部包层的折射率差可以为正、负或者甚至为零。

NZDSF也包括中央纤芯、内部包层和埋入沟槽(buried trench)(即，具有关于外部包层的负的折射率差的包层)。典型地，这种分布更容易制造。另外，为了近似一致的光学特性，这种NZDSF中央纤芯具有小于三包层NZDSF中央纤芯的折射率差。因此，需要更少的中央纤芯掺杂以获取这种NZDSF，其从而能减少信号衰减，尤其是由于瑞利分布引起的衰减损失。

在使用中，光纤由于弯曲而使得由光纤传输的信号衰减。典型地最小化光纤的弯曲损耗可提高传输信号的质量。