[发明专利]设计并选择与发射器光学子组件一起使用的光纤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的差分模式延迟(DMD)规范，提供该规范以用于制造和使用经激光优化的多模光纤光缆(MMF)，该光缆利用光纤耦合式波长分布的径向依赖性来补偿模式色散与波长色散以便改善信道性能。

本发明也涉及一种多模光纤光学子组件，它具有指定的光纤耦合式空间光谱分布。这种多模光纤光学子组件包括多模光纤发射器光学子组件(TOSA)，用于与特别设计的MMF一起使用。对光纤耦合式空间光谱分布的了解允许通过特别设计的MMF来补偿多模光纤光通信系统中固有的色散现象，由此有利于改善系统性能。

背景技术

在短距离数据通信网络中的大多数高速光学信道链路都使用MMF。对于1Gb/s和更高的数据速率，支持这些信道链路的收发器都使用垂直腔面发射激光(VCSEL)源。为了实现超过200米的链路距离，已经针对其中心波长为850nm的VSCEL发射对MMF的设计进行了优化。针对VCSEL发射而优化的MMF被称为经激光优化的MMF，并且在TIA-492AAAC和TIA-492AAAD中被分别规定为OM3(光纤类型A1a.2)和OM4(光纤类型A1a.3)光纤类型。

由于光的波性和光纤的波导性质，光信号沿着被称为模式的分立的光路而穿越该光纤。脉冲的光功率是由分立的模式的总和所携带的。光纤中最快的和最慢的模式之间的传播延迟的差异决定了模式间的色散或简称为模式色散。理想情况下，MMF应该被优化，使得所有的模式同时到达光纤的输出处以使模式色散达到最小。这已经按常规根据下式所定义的抛物线分布对光纤纤芯的折射率分布进行定形或“分级”而实现了：

n2(r)=n12[1-2Δn(r/a)α]r≤an2r>a---(1)]]>

其中，a是纤芯直径（50μm），n₁是纤芯中心处的折射率，n₂是包层的折射率，α是接近2的数字，并且

Δn=n12-n222n12---(2)]]>

等式(1)所描述的常规折射率分布假设所有的模式都具有基本上相同的波长，并且被视为常规“理想的”分布，这种分布所产生的模式色散最小。以较大的角度行进的那些模式（其结果是穿行的距离较长）经历较低的平均折射率，并且行进得较快。这些被称为高阶模式。以小角度行进的模式（低阶模式）经历较高的平均折射率，并且行进得较慢。