[发明专利]多模光纤和包括该多模光纤的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年6月30日提交的美国临时申请序列号61/503252的优先权以及根据要求2012年3月28日提交的美国申请序列号13/432553的优先权，本申请基于这些申请的内容并且这些申请的内容通过引用而整体结合于此。

背景技术

技术领域

本发明一般涉及光纤，更具体地涉及多模光纤。

技术背景

在以850nm为中心的波长范围上操作的多模（MM）光纤是已知的。这些多模（MM）光纤的带宽（BW）主要受限于模间色散。为了最小化模间色散，将MM光纤设计为具有梯度折射率α分布。优化当前的高带宽(>1GHz·Km)光纤，以用在850nm处。这些MM光纤中的一些还具有第二操作窗口，具有中心在1300nm处的较低的BW（<1GHz·Km）。

然而，在850nm处操作的光学系统及其相应的光纤的一些限制在于：高衰减（>2dB/Km）、高光纤色散（<-90ps/nm/km）、制造时产生高带宽光纤的困难、以及在多个波长处实现高BW光纤的困难。

为了高速操作的大于900nm波长而研发的VCSEL及其使用与850nmVCSEL相比提供了显著的优势。在大于约900nm且低于1250nm操作的VCSEL现在已经可获得。利用这些长波长VCSEL的某些优势包括支持类别1眼睛安全规范、改进的源和检测器性能、更低的光纤衰减、较好的光子能量转换、更小的VCSEL温度增加、以及更低的成本。尽管已经对于900-1250nm波长范围内的高速应用提出了这些VCSEL，但是还没有设计出对于在大于900nm波长处的VCSEL而被优化的光纤。

发明内容

根据某些实施例，一种多模光纤包括：渐变式折射率玻璃芯，具有折射率Δ1、最大折射率德耳塔Δ1_MAX、和10到40微米之间的芯半径；以及围绕该玻璃芯的包层区域，包括折射率Δ4，其中该光纤在处于900到1250nm波长范围内的波长处表现出大于2.5GHz-km的满溢带宽。

根据某些实施例，一种多模光纤包括：渐变式折射率玻璃芯，具有折射率Δ1、最大折射率德耳塔Δ1_MAX、和20到40微米之间的芯半径；以及围绕该玻璃芯的包层区域，包括折射率Δ4，其中该光纤在处于900到1100nm波长范围内的波长处表现出大于2.5GHz-km的满溢带宽。

例如，根据某些实施例，该光纤在位于900nm到1200nm波长范围内的操作波长处具有大于4GHz-km的满溢带宽；小于约2.08的阿尔法；以及在该操作波长处小于60ps/nm/km的色散大小和小于1.5dB/km的衰减。根据某些实施例，该光纤包层包括围绕玻璃芯并与玻璃芯接触的内包层、围绕着该内包层部分的折射率下陷环形区域，其中该折射率下陷环形区域具有小于约-0.2%的折射率德耳塔Δ3_MIN和至少1微米的带宽，且该玻璃芯具有大于10微米且小于28微米的半径、在0.8到1.3%之间的最大折射率、和小于约2.08的阿尔法；且该光纤在940到1100nm之间的一个或多个波长处具有大于4.7GHz-km的满溢带宽、小于60ps/nm/km的色散大小、和小于1.5dB的衰减。根据某些实施例，该光纤的外包层具有最大折射率德耳塔Δ4_MAX，且Δ4_MAX>Δ3_MIN。

根据某些实施例，该光纤在950到1000nm范围内的波长处表现出大于4GHz-km的满溢带宽。根据某些实施例，该光纤在950到1000nm范围内的波长处表现出大于10GHz-km的满溢带宽。根据某些实施例，该光纤在1030到1090nm范围内的波长处表现出大于4GHz-km的满溢带宽。根据某些实施例，该光纤在1030到1090nm范围内的波长处表现出大于10GHz-km的满溢带宽。

根据某些实施例，一种多模光纤包括：