[发明专利]耐高压低弯曲损耗的光纤

说明书

本发明提供一种耐高压低弯曲损耗的光纤，所述光纤包括芯层、内包层、下陷层及外包层，所述芯层掺有SiO₂和GeO₂，所述芯层的半径由所述芯层中心向外延伸距离R1形成，所述芯层的折射率为n1，所述内包层的宽度为所述芯层边缘R1处向外延伸R2‑R1的距离，所述内包层的剖面通过掺少量Ge和F形成，所述内包层的折射率为n2，所述下陷层从所述内包层外边缘向外深掺F形成，所述下陷层的宽度和折射率分别为R3‑R2和n3，所述外包层的厚度和折射率分别为Rc‑R3和nc，所述光纤的折射率剖面为阶跃型分布。本发明提供的光纤在11000米深水中仍能使光纤传输性能不受影响。

技术领域

本发明涉及光纤领域，尤其涉及一耐高压低弯曲损耗的光纤。

背景技术

海洋中蕴藏着丰富的水、石油、天然气及矿物资源，对人类的生存和发展具有重要的意义。光缆可以在水下进行高速率、远距离稳定地传输数据，其传输率高且直径小和重量轻，普通光纤在浅海区域基本能够满足数据的传输要求，但随着下潜深度的增加，普通光纤会因附加损耗的不断增大最终无法进行数据传输。目前海底信号传输主要通过在在常规G652或G657单模光纤外层选择合适的增强和胶合材料，利用增强纤维和涂胶一次成型工艺来提高表面半径均匀性，从而减小微弯损耗。其极限下潜深度为水下7000米，1310nm波长处损耗最大变化为0.015dB/km，1550nm的光损耗最大变化为0.059dB/km，其在11000米深水下损耗过大造成数据无法传输，无法满足在11000米深水下的应用需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种耐高压低弯曲损耗的光纤，其在高压力条件下，光纤损耗低，传输性能不受影响。

本发明提供一种耐高压低弯曲损耗的光纤，所述光纤包括芯层、内包层、下陷层及外包层，所述芯层掺有SiO₂和GeO₂，所述芯层的半径由所述芯层中心向外延伸距离R1形成，所述芯层的折射率为n1，所述内包层的宽度为所述芯层边缘R1处向外延伸R2-R1的距离，所述内包层的剖面通过掺少量Ge和F形成，所述内包层的折射率为n2，所述下陷层从所述内包层外边缘向外深掺F形成，所述下陷层的宽度和折射率分别为R3-R2和n3，所述外包层的厚度和折射率分别为Rc-R3和nc，所述光纤的折射率剖面为阶跃型分布。

进一步的，所述芯层半径R1设定在2.5μm～4μm之间，所述内包层的宽度R2-R1设定在2.5μm～8μm之间，所述下陷层的宽度R3-R2设定在3μm～10μm之间，所述外包层的半径Rc设定在40μm～125μm之间，所述芯层与所述外包层的折射率差n1-nc在0.01～0.016之间，所述内包层与所述外包层的折射率差n2-nc在-0.003～0.001之间，所述下陷层与所述外包层的折射率差n3-nc在-0.003～-0.01之间，所述芯层与所述下陷层的折射率差满足n1-n3＞0.016。

进一步的，所述外包层为纯石英玻璃层，所述外包层的折射率为1.4572。

进一步的，所述芯层掺杂GeO₂的浓度范围设置在14％-19％之间，所述内包层掺杂GeO₂的浓度范围设置在0.8％-2％之间。

进一步的，所述下陷层掺杂物F的浓度范围设置在0.5％-1.5％之间。

进一步的，所述下陷层的掺杂深度设置在-0.0035～-0.0053。

进一步的，所述光纤在125MPa压力下，1550nm波长处传输损耗变化值不大于0.001dB/km。

进一步的，所述光纤在1310nm波长处光纤衰减小于0.5dB/km，在1550nm波长处衰减小于0.33dB/km。

进一步的，所述下陷层的宽度大于所述光纤的模场直径的二分之一。

进一步的，所述下陷层深掺F通过MCVD实现。