[发明专利]光纤

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤。

背景技术

在光通信系统中，理想的是改善光信噪比（OSNR）。对于使用数字相干探测的通信方式，光信噪比中的改善特别重要。通过改善光信噪比，可以增加传输信号的容量，可以增加光通信系统的传输距离，并且，可以增大中继器之间的间隔。因此，可以提高光通信系统的性能。

为了改善光信噪比，重要的是减少用作光传输线的光纤的非线性，以及减小光传输线中的衰减。为了减少光纤中所产生的非线性，可以扩大光纤的有效面积Aeff，以及，可以增加光纤的色散（chromatic dispersion）的绝对值。周知一种非色散位移光纤，其中色散的绝对值较大，并且扩大了有效面积Aeff（例如，国际公开No.00/062106、日本专利申请公开No.2005-202440、以及国际公开No.2011/066063）。

然而，相对于已经安装作为光传输线或在发射机、接收机、中继器等基于光纤的装置中用作光纤的下列这些光纤，ITU-T G.652系列的标准单模光纤（SSMF，波长带1.55μm中的有效面积Aeff为大约80μm²）、ITU-T G.653系列的色散位移光纤（DSF，波长带1.55μm中的有效面积Aeff在50μm²至80μm²的范围内）、以及ITU-T G.655和G.656系列的非零色散位移光纤（NZ-DSF），有效面积Aeff扩大的非色散位移光纤具有较大的异种拼接损耗（dissimilar splice loss）。结果，会使光信噪比降低。ITU-T G.652系列的标准光纤具有的光学特性诸如：光缆截止波长短于或等于1260nm，波长1310nm时模场直径（MFD）的标称值在8.6μm至9.5μm的范围内，零色散波长在1300nm至1324nm的范围内，以及，零色散波长时的色散斜率小于或等于0.093ps/nm²/km。

美国专利No.6,421,489在表1中披露了具有较大有效面积Aeff和较小模场直径MFD的光纤。然而，这些光纤是零色散波长处于1508nm至1570nm范围中的色散位移光纤。因此，这些光纤具有较小绝对值的色散，并且很可能发生非线性现象。此外，预期这些光纤具有较高的弯曲损耗（具体而言，微弯损耗）。另外，这些光纤会具有大于或等于1857nm的非常长的截止波长。

美国专利No.6,687,441在表1中披露了具有较大有效面积Aeff和较小模场直径MFD的光纤。然而，这些光纤是零色散波长处于1472nm至1579nm范围中的色散位移光纤。此外，这些光纤在中心包含中空（空隙（void））。因此，预期其生产率不高，并且，衰减可能较大。另外，容易推知，因为在与其他光纤熔接期间这些光纤的中空塌陷，会使拼接损耗增大，并因此使波导结构改变。

发明内容

据此，本发明的目的是，提供这样一种光纤，其适合用作光通信系统中的光传输线，并且可以改善光信噪比。

根据本发明第一方面的光纤是一种包括芯部和包层部的光纤。在1550nm波长，由k=4Aeff/(πMFD²)表示的“k值”大于或等于1.08，式中Aeff是有效面积，而MFD是模场直径，色散大于或等于+19.0ps/nm/km且小于或等于+21.9ps/nm/km，以及，模场直径MFD大于或等于10.3μm且小于或等于13.0μm。

在根据第一方面的光纤中，适宜的是，在1550nm波长，有效面积Aeff可以大于或等于100μm²。适宜的是，在1550nm波长，衰减可以小于或等于0.19dB/km。适宜的是，芯部可以由石英玻璃（silica glass）制成，其包含平均浓度大于或等于1000原子ppm的卤族元素，以及，其包含作为掺质的典型金属元素或过渡金属元素的平均浓度不超出0.01原子ppm。此外，适宜的是芯部可以包含平均浓度在0.01原子ppm至50原子ppm范围内的碱金属元素。

在根据第一方面的光纤中，适宜的是，在1550nm波长，本发明的光纤与标准单模光纤之间的异种拼接损耗可以小于或等于0.4dB。适宜的是，当用长度大于或等于10km的光纤以大于或等于0.4N的缠绕张力缠绕于直径220mm的芯轴外周，在1550nm波长，衰减可以小于或等于0.19dB/km。