[发明专利]低衰减光波导

权利要求书

1．一种经优化具有低衰减的单模光纤，包括：

中心纤芯玻璃区，它具有半径r₀和沿所述半径定义的折射率n(r)，形成纤芯折射率分布，

环形包层玻璃层，它包裹在中心纤芯玻璃区的周围并与之接触，所述包层玻璃层具有一宽度和沿所述宽度定义的折射率，形成环形包层玻璃折射率分布，其中至少一部分纤芯折射率分布大于至少一部分包层折射率分布；

所述纤芯折射率分布属于一族折射率分布，折射率分布族是一个折射率分布的集合，任何径向点r上的折射率n(r)均在预定范围δn(r)内，而半径r₀在预定范围δr₀内，其中折射率分布族的每个成员都在预定的波长带上提供一组预定的波导特性，每个特性在预定的数值范围内，波导特性包括有效群折射率n_geff和传播常数β；所述单模光纤的特征在于，

所述纤芯折射率分布的n_geff是所述折射率分布族中最小的，并且因波导弯曲引起的β²的变化是所述折射率分布族中最小的。

2．如权利要求1所述的单模光纤，其特征在于，所述纤芯折射率分布是从以下分布组成的分布组中选出的：阶跃型分布、圆角的阶跃型分布、梯形分布、α分布和复合型分布，所述复合型分布具有一个中心区分布和至少一个包裹在所述中心区分布外的环形区，其中所述中心区分布和所述至少一个环形区分布是从以下分布组成的分布组中选出的：阶跃型分布、圆角的阶跃型分布、梯形分布和α分布。

3．如权利要求2所述的单模光纤，其特征在于，所述纤芯折射率分布是复合型分布，具有一个中心区和N个环形区，所述中心区和每个环形区用相对折射率Δ％表征，其外半径r从所述波导的中心线延伸至特定折射率区的最后一点，所述中心区的相对折射率为Δ₁％，半径为r₁，与所述中心区邻接的所述环形区的相对折射率为Δ₂％，半径为r₂，第j个环形区的相对折射率为Δ_j％，半径为r_j，其中j是整数，从1至N取值，并且r₁＞r₂…＞r_j＞…＞r_N，而且任何Δ_j％都可以为正或负，并且数值可以在0至3.5％范围内，r_N位于1微米至30微米的范围内。

4．如权利要求1所述的单模光纤，其特征在于，所述预选波长带在1200纳米至1750纳米的范围内。

5．如权利要求1所述的单模光纤，其特征在于，所述纤芯折射率分布是具有三分层的复合型分布；

中心分层，其半径为r₁，相对折射率为Δ₁％，中心线为对称轴，

第一环形分层，它包裹在所述中心分层的周围并且与其接触，相对折射率为Δ₂％，并且

第二环形分层，它包裹在所述第一环形分层的周围并且与其接触，半径为r₃，相对折射率为Δ₃％，宽度为w₃；其中Δ₁％≥Δ₃％≥Δ₂％≥0。

6．如权利要求5所述的单模光纤，其特征在于，所述中心分层具有一α分布，其中α=1，所述第一环形分层的折射率为阶跃型分布，并且所述第二环形分层的折射率是圆角的阶跃型分布。