[发明专利]一种低损耗环芯少模光纤

说明书

本发明提出了一种低损耗环芯少模光纤；采用纯二氧化硅材料作为环形纤芯，有效降低光纤损耗；采用大折射率差，有效降低光纤串扰；实现了低损耗、低串扰环芯两模式运作。

技术领域

本发明涉及一种低损耗环芯少模光纤，可应用于光纤光学、光纤通信、光纤无线接入、光学信息处理和新一代信息技术等领域。

背景技术

近年来，各种通信业务流量指数增长，单模光纤通信受到了前所未有的挑战。光纤通信业界围绕空分复用（包括芯式复用和模分复用及其结合）这一物理维度对通信网络传输容量实现了突破；空分复用中的多芯光纤和少模光纤及其相关器件和应用研究成为前沿研究热点[Guifang Li, Neng Bai, and Ningbo Zhao and Cen Xia, Space-divisionmultiplexing: the next frontier in optical communication. Advances in Optics Photonics, 2014, 6(4): 5041-5046；Guifang Li, Magnus Karlsson, Xiang Liu,and Yves Quiquempois, Focus issue introduction: space-division multiplexing,Opt. Express 2014, 22, 32526-32527; He Wen, Hongjun Zheng et al. Few-modefibre-optic microwave photonic links [J]. Light: Science and Applications2017, 6, 8; 郑宏军，黎昕，白成林，啁啾脉冲在光纤中的传输，北京：科学出版社，2018，1-184；董秋焕，刘阳，郑宏军黎昕，白成林，胡卫生，模分复用系统中少模复用（解复用）技术研究[J].聊城大学学报(自然科学版)，2020，33(2): 50-67；王潇，郑宏军*（通讯作者），黎昕，刘阳，于如愿，白成林，胡卫生，模分复用系统中的少模光纤研究新进展，聊城大学学报（自然科学版）, 2019.4，32(2): 69-79]；一种环芯少模光纤也得到了大家的关注；环芯少模光纤仅支持单径向模式，具有较大的模式间折射率差 [Yongmin Jung, Qiongyue Kang,Hongyan Zhou, Rui Zhang, Su Chen, Honghai Wang, Yucheng Yang, Xianqing Jin,Frank P. Payne, Shaif-ul Alam, and David J. Richardson, Low-Loss 25.3 kmFew-Mode Ring-Core Fiber for Mode-Division Multiplexed Transmission, J.Lightwave Technol. 35, 1363-1368 (2017)]；纯二氧化硅纤芯可以有效地减少光纤衰减和熔接损耗，目前大都应用于单模光纤(T. Hasegawa et al. 2016. Advances in ultra-low loss silica fibers[J]. Frontiers in Optics,paper FTu2B.2; S. Ten. 2016.Ultra Low-loss Optical Fiber Technology[J]. Optical Fiber CommunicationConference, paper Th4E.5; Yoshiaki Tamura. 2018. Ultra-low loss silica corefiber for long haul transmission [J]. Optical Fiber Communication Conference,paper M4B.1)。少模光纤不同模式下的有效折射率差（ERID）大于0.5x10^-3可以避免模式耦合(Pierre Sillard et al. Few-Mode Fibers for Space-Division MultiplexedTransmissions[J], European Conference Exhibition on Optical Communication,2013. 03 (A1): 1-3; Roland Ryf. Switching and Multiplexing Technologies forMode-Division Multiplexed Networks, Optical Fiber Communication Conference＆Exposition, 2017, Tu2c)。综上，若将纯二氧化硅纤芯、环芯折射率分布少模光纤的概念有机融合，有望解决目前少模光纤的研究挑战，有重要的学术价值和应用价值，研究意义重大、应用前景广阔。