專(zhuān)利名稱(chēng)：多模光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，更具體地，涉及槽輔助的凹式漸變折射率多模光纖。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，光纖(即，通常由一個(gè)或多個(gè)包覆層包住的玻璃纖維)包括傳輸和/或放大光信號(hào)的光纖芯以及將光信號(hào)限制在纖芯內(nèi)的光包層。因此，纖芯的折射率η。通常大于光包層的折射率\(8卩，ne>ng)。對(duì)于光纖，通常根據(jù)將折射率和光纖半徑相關(guān)聯(lián)的函數(shù)的圖形外觀來(lái)分類(lèi)折射率分布。傳統(tǒng)上，在X軸上示出相對(duì)于光纖中心的距離r，并且在y軸上示出(半徑r處的)折射率和光纖的外包層(例如，外光包層)的折射率之間的差。對(duì)于具有階梯、梯形、拋物線或三角形的各種形狀的圖形，折射率分布被稱(chēng)為“階梯”分布、“梯形”分布、“拋物線”分 布或“三角形”分布。這些曲線通常代表光纖的理論分布或設(shè)定分布。然而，制造光纖時(shí)的限制可能導(dǎo)致略微不同的實(shí)際分布?！愣?，主要存在多模光纖和單模光纖這兩類(lèi)光纖。在多模光纖中，對(duì)于給定波長(zhǎng)，幾種光模式沿著光纖同時(shí)傳播。在單模光纖中，信號(hào)以在光纖纖芯中所引導(dǎo)的基本模式LPOl傳播，而高階模式(例如，LPll模式)被大幅衰減。單模玻璃纖維或多模玻璃纖維的直徑通常為125微米。多模光纖的纖芯的直徑通常約為50微米 62. 5微米，而單模光纖的纖芯的直徑通常約為6微米 9微米。由于可以以較低的成本獲得多模光源、連接器和維護(hù)，因此與單模系統(tǒng)相比，多模系統(tǒng)通常不太昂貴。對(duì)于同一傳播介質(zhì)(即，在階梯折射率多模光纖中)，不同模式的組延遲時(shí)間不同。組延遲時(shí)間不同導(dǎo)致在沿著光纖的不同徑向偏移傳播的脈沖之間產(chǎn)生時(shí)滯(即，延遲)。該延遲導(dǎo)致由此產(chǎn)生的光脈沖變寬。光脈沖變寬使該脈沖疊加在尾隨脈沖上的風(fēng)險(xiǎn)增大，這導(dǎo)致光纖所支持的帶寬(即，數(shù)據(jù)速率)減小。因此，帶寬與在光纖的多模纖芯中傳播的光模式的組延遲時(shí)間相關(guān)聯(lián)。因而，為了確保寬帶寬，期望所有模式的組延遲時(shí)間均相同。換句話說(shuō)，對(duì)于給定波長(zhǎng)，模間色散(intermodal dispersion)應(yīng)當(dāng)為O,或者至少應(yīng)當(dāng)使模間色散最小。為了減少模間色散，遠(yuǎn)程通信用多模光纖的纖芯的折射率通常從光纖中心向著纖芯與包層的界面逐漸減小(即，纖芯“a (alpha)”分布)。這種光纖已經(jīng)使用了很多年，并且在 D. Gloge 等人發(fā)表的 “Multimode Theory of Graded-Core Fibers”，Bell systemTechnical Journal 1973, pp. 1563-1578中描述了這種光纖的特性，并且在G. Yabre發(fā)表的“Comprehensive Theory of Dispersion in Graded-Index Optical Fibers，，, Journal ofLightwave Technology, February2000, Vol. 18, No. 2, pp. 166-177 中概括了這種光纖的特性。上述所引用的各文章均通過(guò)引用而被全部包含于此?？梢愿鶕?jù)以下等式，通過(guò)折射率值η和相對(duì)于光纖中心的距離r之間的關(guān)系來(lái)說(shuō)明漸變折射率分布(即，Ct折射率分布)
權(quán)利要求
1.一種多模光纖,包括 由外包層包住的中央纖芯，其中， (i)所述中央纖芯的外半徑為R1， ( )所述中央纖芯具有α折射率分布，以及 (iii)所述中央纖芯相對(duì)于所述外包層的最大折射率差為Anl ； 位于所述中央纖芯和所述外包層之間的凹陷內(nèi)包層，其中， (i)所述凹陷內(nèi)包層的外半徑為R2， ( )所述凹陷內(nèi)包層的寬度wl約為O. 6微米 3. 5微米，以及 (iii)所述凹陷內(nèi)包層相對(duì)于所述外包層的負(fù)的折射率差為Animw; 位于所述凹陷內(nèi)包層和所述外包層之間的凹槽，其中， (i)所述凹槽的外半徑為R3， ( )所述凹槽的寬度為w2， (iii)所述凹槽相對(duì)于凹陷外包層的負(fù)的折射率差為Antandi,以及 (iv)所述凹槽的體積分Vtteneh約為1650X1(Γ3μ m2 4500X 1(Γ3μ m2,其中所述體積分Vtrench 的定義為如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述中央纖芯相對(duì)于所述外包層的最大折射率差Δη 約為-I. OX ΙΟ—3 O. 8X 1(Γ3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述凹陷外包層相對(duì)于所述外包層的折射率差Δη2約為-18 X ΙΟ。 -12 X 10'
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述凹槽的寬度《2約為2.4微米 10微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述凹槽相對(duì)于所述凹陷外包層的折射率差 Δ ntrench 約為-6 X 10_3 -2 X 10_3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)850納米處，在500米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬至少是在8000米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬的約90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)1300納米處，在500米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬至少是在8000米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬的約70%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，針對(duì)2米的所述多模光纖測(cè)量得到的光纖芯大小相對(duì)于所述中央纖芯的外半徑Rl的公差為±2微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述中央纖芯的外半徑Rl約為23微米 27微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述凹槽相對(duì)于所述外包層的折射率差約為-24X 1(Γ3 -14Χ 1(Γ3。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，所述凹陷內(nèi)包層相對(duì)于所述凹陷外包層的折射率差約為-2Χ 10_3 2Χ 10_3。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖,其特征在于,所述中央纖芯的α折射率分布的α參數(shù)約為I. 9 2. I。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)850納米處,所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為500MHz · km或更大。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)850納米處,所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為1000MHz · km或更大。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)1300納米處,所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為500MHz · km或更大。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)1300納米處,所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為1000MHz · km或更大。
17.—種多模光纖,包括 由外包層包住的中央纖芯，其中， (i)所述中央纖芯的外半徑Rl約為23微米 27微米， ( )所述中央纖芯具有α折射率分布，且所述α折射率分布的α參數(shù)約為I. 9 .2. 1，以及 (iii)所述中央纖芯相對(duì)于所述外包層的最大折射率差A(yù)nl約為-1.0Χ10_3 .O.8Χ1(Γ3 ； 直接包住所述中央纖芯的凹陷內(nèi)包層，其中， (i)所述凹陷內(nèi)包層的外半徑為R2， ( )所述凹陷內(nèi)包層的寬度wl約為O. 6微米 3. 5微米，以及 (iii)所述凹陷內(nèi)包層相對(duì)于所述外包層的負(fù)的折射率差為Animw; 直接包住所述凹陷內(nèi)包層的凹槽，其中， (i)所述凹槽的外半徑為R3， ( )所述凹槽的寬度w2約為2. 4微米 10微米， (iii)所述凹槽相對(duì)于凹陷外包層的負(fù)的折射率差A(yù)ntaend^^S-6X10_3 -2X10_3，以及(iv)所述凹槽的體積分Vtteneh約為1650X1(Γ3μ m2 4500X 1(Γ3μ m2,其中所述體積分Vtrench 的定義為如下
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)850納米處，在500米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬至少是在8000米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬的約90%。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)1300納米處，在500米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬至少是在8000米內(nèi)測(cè)量得到的所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬的約70%。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模光纖，其特征在于，針對(duì)2米的所述多模光纖測(cè)量得到的光纖芯大小相對(duì)于所述中央纖芯的外半徑Rl的公差為±2微米。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模光纖,其特征在于,在波長(zhǎng)850納米處,所述多模光纖 的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為1000MHz · km或更大。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多模光纖，其特征在于，在波長(zhǎng)1300納米處，所述多模光纖的過(guò)滿(mǎn)注入帶寬約為1000MHz · km或更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及多模光纖，公開(kāi)了一種凹式漸變折射率多模光纖。該凹式漸變折射率多模光纖包括中央纖芯、凹陷內(nèi)包層、凹槽、凹陷外包層和外包層。該中央纖芯具有α折射率分布。這些凹陷包層限制了泄漏模式對(duì)光纖的性能特性(例如，帶寬、纖芯大小和/或數(shù)值孔徑)所產(chǎn)生的影響。
文檔編號(hào)G02B6/028GK102854563SQ201210228079
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者M·比戈-阿斯楚克, D·莫林, P·斯拉德 申請(qǐng)人:德拉克通信科技公司