光纜的制作方法
【專利摘要】一種光纜具有截面積Ac[μm2]且收納有N根光纖。各根光纖在波長為1550nm下的傳輸損耗αdB[dB/km]、模場直徑W[μm]、有效面積Aeff[μm2]、有效長度Leff[km]和波長色散D[ps/nm/km]滿足預定等式。
【專利說明】
光纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種光纜。
【背景技術(shù)】
[0002] 對于利用布置在傳輸線中的光纖的光通信系統(tǒng)而言，理想的是，以高容量傳輸信 息。一般情況下，由于用于光通信系統(tǒng)的光波段被限制為C波段（1530nm至1565nm)和L波段 (1565nm至1610nm)，因此為了以高容量傳輸信息，理想的是，表示每頻率的傳輸容量的頻譜 效率(5￡)[13/ 8/抱]較高。
[0003] 另外，包括并一體地覆蓋多根光纖的光纜被布置在例如埋設(shè)于地下的管線中。由 于管線中的空間有限，因此理想的是，采用具有較小截面積的光纜來以高容量傳輸信息。光 纜的每單位截面積的頻譜效率表示為空間頻譜效率(SSE)[b/s/H Z/mm2]。
[0004] 日本未審查專利申請公開No. 2014-067020公開了一種能夠在兼顧光纜中的高密 度裝填的同時提高光信噪比（0SNR)的光纖。另外，國際公開No. 2013/129234公開了一種能 夠增大光纖的每單位截面積的SE的光纖。對于日本未審查專利申請公開No. 2014-067020所 述的光纖而言，有效面積Arff被限制為lOOwii2以下。另外，尚未對光纜的SSE進行研究。國際 公開No. 2013/129234所述的光纖是多芯光纖，而非單芯光纖。另外，尚未對光纜進行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增大光纜的每單位截面積的SE的光纜。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面的光纜具有截面積Ac[wii2]且包括N根光纖。各根光纖在波 長為1550nm下的傳輸損耗a dB[dB/km]、模場直徑W[mi]、有效面積Aeff [譲2]、有效長度Leff [km]和波長色散D[ps/nm/km]滿足式（1):
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的該方面的光纜中，光纖在波長為1550nm下的傳輸損耗可以為 0.18dB/km以下，并且光纖的Aef f可以在從1 OOwn2至125wii2的范圍內(nèi)。光纖在波長為15 50nm下 的模場直徑(MFD)可以在從11 ? Own至12 ? 5wii的范圍內(nèi)。光纖在波長為1550nm下的波長色散 可以在從19ps/nm/km至22ps/nm/km的范圍內(nèi)。光纖的截止波長可以在從1400nm至1600nm的 范圍內(nèi)。
[0009]包含在根據(jù)本發(fā)明的該方面的光纜中的光纖可以包括芯部和包層，芯部相對于包 層的相對折射率差(11^-11。1-_)/11。_可以在從0.30%至0.35%的范圍內(nèi)，芯部的直徑可 以在從10M1至13wii的范圍內(nèi)。作為選擇，光纖可以包括芯部、內(nèi)包層和外包層，外包層可以 具有比芯部的折射率小且比內(nèi)包層的折射率大的折射率，外包層相對于內(nèi)包層的相對折射 率差(Ilouter cladding-Ilinner cladding)/llouter cladding)可以在從0 ? 05 % 至0 ? 10 % 的祀i 圍內(nèi)，心、 相對于內(nèi)包層的相對折射率差(nccire-ni_r cladding) /ncore可以在從0 ? 30 %至0 ? 35 %的范圍 內(nèi)，并且芯部的直徑可以在從lOwii至13wii的范圍內(nèi)。芯部相對于純二氧化硅的相對折射率 差(ncore_Ilpure silica )/llpure silica可以在從_0 ? 1 % 至+0 ? 1 % 的?Ei 圍內(nèi)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的該方面的光纜可以是帶狀芯部開槽型光纜，并且通過將單個槽的截 面積除以收納在單個槽中的光纖的數(shù)量而得到的值可以在從0.12mm 2/芯至0.16mm2/芯的范 圍內(nèi)。作為選擇，根據(jù)本發(fā)明的該方面的光纜可以是帶狀芯部開槽型光纜，通過將單個槽的 截面積除以收納在單個槽中的光纖的數(shù)量而得到的值可以在從0.12mm 2/芯至0.16mm2/芯的 范圍內(nèi)，光纖在波長為1550nm下的傳輸損耗可以為0.18dB/km以下，并且光纖在波長為 1550nm下的A ef f可以在從1 OOwn2至125wii2的范圍內(nèi)。
[0011] 通過本發(fā)明的該方面，可以提供能夠增大光纜的每單位截面積的SE的光纜。
【附圖說明】
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纜的剖視圖。
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纜的剖視圖。
[0014] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纜的剖視圖。
[0015] 圖4是包括在圖1至圖3的各根光纜中的槽的實例的剖視圖。
[0016] 圖5是示出當相同類型的光纖彼此熔接時MH)與熔接損耗之間的關(guān)系的曲線圖。 [0017]圖6A和圖6B是不出根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖的折射率分布的概念圖。
[0018] 圖7A至圖7F是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖的芯部的折射率分布的概念圖。
[0019] 圖8是示出根據(jù)比較例和實例的光纖的結(jié)構(gòu)和在波長為1550nm下的光學特性的表 格。
[0020] 圖9是示出當根據(jù)實例的光纖容納在光纜中時的SSE的表格。
[0021 ]圖10A和圖10B是均示出了光纖在波長為1550nm下的Arff與光纜的SSE之間的關(guān)系 的曲線圖。
[0022]圖11A和圖11B是均示出了光纖在波長為1550nm下的Aeff與光纜的SSE之間的關(guān)系 的曲線圖。
[0023]圖12是示出了根據(jù)實例的光纜的槽尺寸和其他規(guī)格的表格。
【具體實施方式】
[0024] 將參考附圖對根據(jù)實施例的光纜進行詳細描述。應(yīng)注意的是，在附圖的描述中，相 同的附圖標記表示相同的元件，并且省略重復描述。
[0025] 圖1至圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纜10的剖視圖。光纜10的結(jié)構(gòu)根據(jù)布置場所和 環(huán)境被適當選擇。另外，光纖的數(shù)量根據(jù)所需的總傳輸容量和管路的空間確定。在這種情況 下，圖1、圖2和圖3分別不出了包括40根光纖、100根光纖和300根光纖的光纜。另外，圖4是不 出包括在光纜10中的槽的實例的剖視圖。
[0026] 如圖1至圖4所示，光纜10是所謂的帶狀芯部開槽型光纜。光纜10包括開槽芯部1、 抗拉部件3、護套4、止水帶5和光纖帶20。
[0027] 開槽芯部1是由例如具有大致圓筒形狀的塑料制成的樹脂桿。槽2被刻在開槽芯部 1中。槽2是用于容納光纖帶20的凹槽。在開槽芯部1的外周表面中設(shè)置有沿著光纜10的軸向 的多個槽2。在具有40根光纖和100根光纖的光纜的情況下設(shè)置有五個槽2,在具有300根光 纖的光纜的情況下設(shè)置有十五個槽。槽2的底部的寬度為xl，槽2的上部的寬度為x2,以及槽 2的深度為y。在圖4中，xl等于x2;然而，xl不必一定等于x2。
[0028] 抗拉部件3布置在開槽芯部1的中央部分中，并且與開槽芯部1 一體地設(shè)置。抗拉部 件3由纖維增強塑料(FRP)制成。例如，F(xiàn)RP是通過用基體樹脂浸漬一束抗拉纖維形成的，并 且基體樹脂通過熱固化進行硬化。
[0029] 止水帶5卷繞在開槽芯部1的外周表面上以覆蓋槽2,并且充當綁帶。止水帶5能夠 防止光纖帶20從槽2突出。另外，止水帶5由吸水材料形成，并且能夠防止水沿光纜10的縱向 流動。
[0030] 護套4設(shè)置在光纜10的最外周部處。例如，護套4由高強度塑料形成。具體而言，護 套4可以使用高強度塑料，例如聚乙烯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮或液晶聚合物。護套4是 通過在覆蓋有止水帶5的開槽芯部1的外周上擠出高強度塑料而形成的。
[0031] 光纖帶20包括平行且一體地布置的多根光纖30。在本實施例中，光纖帶20形成為 內(nèi)部集成有四根光纖30的四光纖帶。在具有40根光纖的光纜的情況下，例如堆疊兩個光纖 帶20,在具有100根光纖和300根光纖的光纜的情況下，例如堆疊五個光纖帶20,并且光纖帶 20容納在各個槽2中。
[0032]在光纜10中，通過將截面積(xl+x2) Xy/2除以單個槽中的光纖數(shù)量Nsiot而獲得的 值A(chǔ)si〇t(也就是說，Asi〇t= (xl+x2) Xy/(2XNsiot))被設(shè)定在從0.12mm2/芯至0.16mm2/芯的范 圍內(nèi)。
[0033] 接下來將對SSE的定義和現(xiàn)有技術(shù)的光纜的SSE進行描述，然后將對根據(jù)本實施例 的光纜10的SSE和光纖30進行描述。
[0034] SSE的定義
[0035]可以從香農(nóng)極限獲得每一根光纖的SE的限值，并且SE的限值用式(2)表示：
[0036] SE = log2(l+SNR)， （2)。
[0037] 其中，SNR表不信噪比。如在R. Essiambre et al，"Capacity Limits of Optical Fiber Networks，''Journal of Lightwave Technology , Vol. 28 , No . 4 , pp . 662-701 (February，2010)中所述那樣，SNR與0SNR之間的關(guān)系可以用式(3)表示：
[0039] 其中，在無偏振復用的情況下，p等于1，而在具有偏振復用的情況下，p等于2。在下 文中，P等于2。匕表示符號率，以及B ref表示0SNR的基準帶寬，Bref通常為12.5GHz(0.1nm)。
[0040] 在使用數(shù)字相干接收機的光通信系統(tǒng)中，如在M.Hirano et al/'Analytical 0SNR Formulation Validated with 100G-WDM Experiments and Optimal Subsea Fiber Proposal，〃0FC/NF0EC Technical Digest，0Tu2B ? 6(2013)中所述那樣，0SNR的最大值 (0SNRmax)用式(4)至式(8)表示：

[0047]在各式中，y表示非線性系數(shù)[1/W/km]，D表示色散[ps/nm/km]，a表示傳輸損耗 [1/km]，n2表示非線性折射率[m2/W]，以及Aeff表示光纖的有效面積[M 2]。在標準的單模光 纖(標準SMF)的情況下，當波長為1550nm時，這些值被設(shè)定為如下：y =1.2/W/km，D = 17ps/ nm/km，a = 0.047/km(0.185dB/km)，n2 = 2.35 X 10-20m2/W，以及Aeff = 80iim2。另外，Leff表不有 效長度[km]，L表示跨長（中繼器間隔）[km]，N s表示跨度數(shù)，NF表示中繼器的噪聲系數(shù)(摻鉺 光纖放大器，EDFA)，h表示普朗克常數(shù)6.63X1(T34[J S]，V表示光信號的頻率[THz]，C表示的 光的速度3 X 108[m/s]，以及Bt表示波分復用(WDM)信號帶[GHz]。"表示位于跨度兩端處的 光纖和中繼器之間的熔接損耗，并且可以從光纖和標準SMF的MFD獲得。如果假定標準SMF的 MH)在波長為1550nm下為10.2圓，則MH)為W[wn]時的光纖的Asp可以基本上表示為[20XW/ (ff 2+104)]2〇
[0048]在這種情況下，為了便于理解，采用在僅由傳輸光纖和中繼器構(gòu)成的傳輸線中傳 送奈奎斯特WDM信號的情況，然而，即使在正常的WDM傳輸中也會大致形成這種情況。根據(jù)式 (2)至式(4)，每一根光纖的SE的限值用式(9)表示：
[0050]此外，在光纖數(shù)量為N且截面積為Ac[mm2]的光纜的情況下，SSE的限值用式（10)表 示：
[0052] 如果假定光信號的頻率v=194THz，噪聲系數(shù)NF = 6dB，跨度長度L=100km，跨度數(shù) 量Ns = 15，以及WDM信號帶Bt = lOTHz，并且如果假定純二氧化硅芯部光纖n2 = 2.2 X 10一2(3 [m2/W]，則SSE可以改寫為式（11):
[0054]現(xiàn)有技術(shù)的光纜的SSE
[0055]現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜的光纜直徑在光纜包括40根光纖的情況下 為約12mm，在光纜包括100根光纖的情況下為約17mm，以及在光纜包括300根光纖的情況下 為約23mm。另外，容納在現(xiàn)有技術(shù)的光纜中的光纖使用標準SMF。
[0056] 如果當光纖容納在光纜中時彎曲損耗或微彎損耗不增加，則光纜的傳輸損耗相當 于光纖的傳輸損耗。然而，當光纖容納在光纜中時，一些光纖可能具有增加了彎曲損耗或微 彎損耗的傳輸損耗。作為選擇，光纖卷繞在小直徑纏線管上時的彎曲損耗或微彎損耗可以 被釋放，并且可以降低傳輸損耗。標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜中之 后的傳輸損耗與標準SMF的傳輸損耗之間的平均差值為0.00dB/km以及最大差值為+ 0.018dB/km。
[0057] 另外，如果假定通過將0.02dB/km與光纖的傳輸損耗(光纖傳輸損耗，光纖損耗)相 加而獲得的值用作基本標準光纜的傳輸損耗(光纜傳輸損耗），則式（11)可以被改寫成式 (12)：
[0059] 其中，光纖傳輸損耗為adB[dB/km]。根據(jù)式(12)，當標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型 帶狀芯部開槽型光纜中時的SSE在光纜包括40根光纖的情況下為1.5b/s/Hz/mm 2,在光纜包 括100根光纖的情況下為1.9b/s/Hz/mm2，以及在光纜包括300根光纖的情況下為3.2b/s/ Hz/mm2〇
[0060] 光纜10的 SSE
[0061 ] 相反，光纜10的光纜直徑在光纜包括40根光纖、100根光纖、200根光纖、300根光纖 的情況下分別為約11_、13_、17_、19_。光纜10滿足式(13):
[0062] SSE> 0.008XN+1.7， （13)。
[0063]其中，如上所述，adB表示光纖30的傳輸損耗[dB/km]。根據(jù)式（13)，與包括相同數(shù)量 的標準SMF的現(xiàn)有技術(shù)的帶狀芯部開槽型光纜相比，SSE可以增加30%以上。更優(yōu)選地，滿足 式(14):
[0064] SSE> 0.009XN+2.0. (14)。
[0065]因此，與包括相同數(shù)量的標準SMF的現(xiàn)有技術(shù)的帶狀芯部開槽型光纜相比，SSE可 以增加50%以上。進一步優(yōu)選地，滿足式（15):
[0066] SSE>0.011XN+2.3 (15)。
[0067]因此，與包括相同數(shù)量的標準SMF的現(xiàn)有技術(shù)的帶狀芯部開槽型光纜相比，SSE可 以增加75%以上。應(yīng)注意的是，式（13)、式（14)和式（15)的左側(cè)與式（12)的右側(cè)相同。
[0068]光纖 30
[0069]容納在根據(jù)本實施例的光纜10中的光纖30出于兩個原因優(yōu)選地為單芯光纖。
[0070]在多芯光纖的情況下，難以以低損耗熔接相同類型的多芯光纖。當通過使用熔接 機來執(zhí)行熔接時，例如可能產(chǎn)生在約0.2WI1至約0.4WI1的范圍內(nèi)的不對準量。在多芯光纖中， 由于多個芯部容納在單根光纖中，因此難以準確對準所有芯部的軸線。一般來說，所布置的 單根光纜的長度在從約lkm至約5km的范圍內(nèi)。因此，在跨度長度為100km的傳輸線中，相同 類型熔接部的數(shù)量為每跨度20至100個。鑒于此，總跨度損耗在很大程度上增加了熔接損 耗。另外，多芯光纖在跨度的兩端處與設(shè)備連接，需要對每個芯部進行分支的設(shè)備，并且增 加了設(shè)備的插入損耗。因此，總損耗增加。
[0071] 光纖30優(yōu)選地在波長為1550nm下具有以下特征（1)至(5)。
[0072] (1)傳輸損耗優(yōu)選地為0.18dB/km以下。隨著傳輸損耗的減小，SSE可以增大。傳輸 損耗更優(yōu)選地為0.17dB/km以下。
[0073] (2)Arff優(yōu)選地在從100_2至1 25mi2的范圍內(nèi)。隨著Aeff增大，y減小。因此，SSE可以 增大。另一方面，如果Arff過度增大，則光在芯部中的傳播的限制效應(yīng)下降。因此，光纜傳輸 損耗因容納在光纜10中時的彎曲損耗和微彎損耗而變?yōu)榇笥跇藴蔛MF的傳輸損耗。
[0074] (3)Mro優(yōu)選地在從11.0M1至12.5WI1的范圍內(nèi)。當通過使用熔接機來熔接相同類型 的光纖30時，例如可能產(chǎn)生在約0.2wii至約0.4mi的范圍內(nèi)的不對準量。圖5是示出了相同類 型光纖的熔接損耗與MH)之間的關(guān)系的曲線圖。橫軸表示在波長為1550nm下的MFD，而縱軸 表示當熔接相同類型的光纖30時的熔接損耗。隨著MH)增大，即使存在不對準，也能夠?qū)⑷?接損耗抑制在較低值。相反，如果MH)過度增大，則相對于用作中繼器的尾光纖的標準SMF的 熔接損耗增大。
[0075] (4)色散優(yōu)選地在從19ps/nm/km至22ps/nm/km的范圍內(nèi)。隨著色散增大，SSE可以 增大。
[0076] (5)光纖截止波長優(yōu)選地在從1400nm至1600nm的范圍內(nèi)。隨著截止波長增大，彎曲 損耗可以被抑制在較低值。布置在光纜中之后的傳輸損耗可以被保持在較低值。然而，如果 截止波長過度增大，則不再執(zhí)行單模傳輸。
[0077]圖6A和圖6B是不出根據(jù)本實施例的光纖30的折射率分布的概念圖。如圖6A所不， 光纖30的一個實例包括:芯部，其具有折射率nl和直徑2a[wii];以及包層，其具有折射率n2。 在這種情況下，如果假定芯部相對于純二氧化硅的折射率n0的相對折射率差A 〇[ % ]為1〇〇 X (nl-n0)/nl且芯部相對于包層的相對折射率差A 1[ % ]為1〇〇 X (nl-n2)/nl，則A 1優(yōu)選 地在從〇 ? 30 %至0 ? 35%的范圍內(nèi)，并且2a優(yōu)選地在從l〇Mi至13wii的范圍內(nèi)。另外，A 〇優(yōu)選 地在從-0.1%至+0.1%的范圍內(nèi)。有效的是，基本上不往傳播光信號的大部分功率的芯部 添加摻雜劑，以便減小光纖傳輸損耗。
[0078] 如圖6B所示，光纖30的另一實例包括:芯部，其具有折射率nl和直徑2a[wn];內(nèi)包 層，其具有折射率n2和直徑2b[mi];以及外包層，其具有折射率n3。光纖具有nl>n3>n2的下 凹包層型折射率分布。由于光纖30具有下凹包層型折射率分布，因此即使A eff增大，也能夠 將彎曲損耗抑制在相對較低的值。因此，光纖30的該實例是優(yōu)選的。
[0079]在這種情況下，如果假定芯部相對于純二氧化硅的折射率n0的相對折射率差A 〇 [% ]為100 X (nl-n0)/nl，芯部相對于內(nèi)包層的相對折射率差為A 1 [ % ] = 1〇〇 X (nl-n2)/ nl，以及外包層相對于內(nèi)包層的相對折射率差為A 2[ % ] = 100 X (n3-n2)/n3，則A 1優(yōu)選地 在從0.30%至0.35%的范圍內(nèi)，A 2優(yōu)選地在從0.05%至0.10%的范圍內(nèi)，2a優(yōu)選地在從10 ym至13圓的范圍內(nèi)，以及2b優(yōu)選地在從40圓至55wii的范圍內(nèi)。另外，A 〇優(yōu)選地在從-〇? 1% 至+0.1 %的范圍內(nèi)。有效的是，基本上不往傳播光信號的大部分功率的芯部添加摻雜劑，以 便減小光纖傳輸損耗。
[0080]圖7A至圖7F是不出根據(jù)本實施例的光纖的芯部的折射率分布的不意圖。光纖30的 芯部的折射率分布可以修改成各種形狀的任一種。在這種情況下，假定芯部的折射率的平 均值為nl。
[0081 ]如上所述，根據(jù)本實施例的光纜10容納有多根光纖30且滿足式（1)。因此，與容納 有相同數(shù)量的標準單模光纖(標準SMF)的現(xiàn)有技術(shù)的帶狀芯部開槽型光纜相比，光纜10的 SSE可以增加30%。另外，由于光纖30在波長為1550nm下的所述傳輸損耗為0.18dB/km以下 并且Arff在從lOOwii 2至125mi2的范圍內(nèi)，因此采用增大的SSE值可以抑制傳輸損耗。
[0082] 另外，由于光纖在波長為1550nm下的MFD在從ll.Owii至12.5mi的范圍內(nèi)，因此即使 存在不對準，也可以將相同類型光纖之間的熔接損耗抑制在較低的值，并且就用作中繼器 的尾光纖的標準SMF而言的熔接損耗也可以被抑制在較低的值。另外，由于光纖30在波長為 1550nm下的色散在從19ps/nm/km至22ps/nm/km的范圍內(nèi)，因此可以增大SSE。另外，由于光 纖30的截止波長在從1400nm至1600nm的范圍內(nèi)，因此通過在單模傳輸可用的范圍內(nèi)增大光 纜的截止波長，彎曲損耗可以被抑制在較低的值，并且光纜中的光纖的傳輸損耗可以被保 持在較低的值。
[0083]另外，在光纜10的一個實例中，光纖30包括芯部和包層，芯部相對于包層的相對折 射率差A 1在從〇 ? 30%至0 ? 35%的范圍內(nèi)，并且芯部的直徑2a在從10M1至13mi的范圍內(nèi)。因 此，可以增大光纜10的SSE。
[0084]另外，在光纜10的另一實例中，光纖30包括芯部、內(nèi)包層和外包層。外包層的折射 率n3小于芯部的折射率nl且大于內(nèi)包層的折射率n2。外包層相對于內(nèi)包層的相對折射率差 A 2在從0.05%至0.10 %的范圍內(nèi)，芯部相對于內(nèi)包層的相對折射率差A 1在從〇. 30 %至 0.35%的范圍內(nèi)，并且芯部的直徑2a在從lOwii至13圓的范圍內(nèi)。因此，即使Arff增大，也可以 將彎曲損耗抑制在相對較低的值，并且可以增大光纜的SSE。
[0085]另外，由于芯部相對于純二氧化硅的相對折射率差A 〇在從-〇 . 1 %至+〇 . 1 %的范 圍內(nèi)，并且基本上不往傳播光信號的大部分功率的芯部添加摻雜劑，因此可以降低光纖30 的傳輸損耗。
[0086]另外，光纜10是帶狀芯部開槽型光纜。通過將單個槽2的截面積除以容納在單個槽 2中的光纖的數(shù)量N.t而得到的值A(chǔ)siot在從0 ? 12mm2/芯至0 ? 16mm2/芯的范圍內(nèi)。如果槽2的 截面積(xl+x2) Xy/2減小，則可以減小光纜的截面積。這有利于增大光纜10的SSE。然而，如 果槽2的截面積過度減小，則就光纖帶20而言的間隙也減小。因此，光纖帶20與槽2的內(nèi)壁接 觸，并且因光纖30的應(yīng)力而產(chǎn)生彎曲損耗和微彎損耗。結(jié)果，損耗增大為超過現(xiàn)有技術(shù)的光 纜的損耗，并且SSE減小。特別是在具有比標準SMF的A eff大的Aeff的光纖(例如，根據(jù)本實施 例的光纖30)的情況下，對光在芯部中的傳播的限制被減弱，并且很可能產(chǎn)生彎曲損耗和微 彎損耗。在本實施例中，由于Asiot被限定在預定范圍內(nèi)，因此即使容納上述光纖30,也可以 在光纖30與光纜10之間的傳輸損耗之差被抑制為等同于標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶 狀芯部開槽型光纜中的情況的同時減小光纜的截面積。結(jié)果，可以增大光纜10的SSE。
[0087]另外，光纜10是帶狀芯部開槽型光纜，通過將單個槽2的截面積除以容納在單個槽 2中的光纖的數(shù)量Nsiot而得到的值A(chǔ)siot在從0? 12mm2/芯至0 ? 16mm2/芯的范圍內(nèi)，光纖30在波 長為1550nm下的傳輸損耗為0.18dB/km以下，并且A eff在從lOOym2至125ym2的范圍內(nèi)。在這種 情況下，如上所述，由于Aslcit被限定在預定范圍內(nèi)，因此即使容納上述光纖30,也可以在光 纖30與光纜10之間的傳輸損耗之差被抑制為等同于標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯 部開槽型光纜中的情況的同時減小光纜的截面積。結(jié)果，可以增大光纜10的SSE。另外，通過 增大的SSE值可以抑制傳輸損耗。
[0088]接下來，將在與比較例進行對比的情況下對根據(jù)本實施例的光纖的具體實例進行 描述。根據(jù)實例1的光纖是具有如圖6A所示的折射率分布的光纖。根據(jù)實例2至實例5的光纖 是均具有如圖6B所示的下凹包層型折射率分布的光纖。根據(jù)比較例的光纖是標準SMF。 [00 89]圖8是不出根據(jù)比較例和實例的光纖的結(jié)構(gòu)和在波長為1550nm下的光學特性的表 格。圖9是示出當根據(jù)實例的光纖容納在光纜中時的SSE的表格。當根據(jù)任一實例的光纖容 納在根據(jù)本發(fā)明實施例的光纜中時的光纜傳輸損耗與圖8所示的傳輸損耗之差的最大值為 0.02dB/km以下，這基本上等同于標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜中的 情況。因此，與標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜中的情況類似，在通過 將0.02dB/km與光纖的傳輸損耗相加而獲得的值被視為基本標準光纜的傳輸損耗的同時， 可以根據(jù)式（11)獲得SSE。在圖9中，如果所獲得的SSE滿足式（13)至式（15)，則標示"Y"，如 果所獲得的SSE不滿足式(13)至式(15)，則標示"N"。
[0090] 圖10A、圖10B、圖11A和圖11B是均示出了光纖在波長為1550nm下的Aeff與光纜的 SSE之間的關(guān)系的曲線圖。圖10A、圖10B、圖11A和圖11B分別示出了光纜包括40根光纖、100 根光纖、200根光纖和300根光纖的情況。針對光纖傳輸損耗為0.180dB/km、0.170dB/km和 0.160dB/km的各種情況，各圖均示出了光纖在波長為1550nm下的A rff與光纜的SSE之間的關(guān) 系。另外，各圖示出了式(13)至式(15)中的右側(cè)的值。
[0091] 在Aeff的從70WH2至125WH2的范圍內(nèi)，光纜與光纖之間的傳輸損耗之差的最大值為 0.02dB/km以下，并且與標準SMF容納在現(xiàn)有技術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜中的情況類 似，通過將0.02dB/km與光纖的傳輸損耗相加而獲得的值被視為基本標準光纜的傳輸損耗。 參考圖10A、圖10B、圖11A和圖11B，只要A eff為lOOwn2以上且光纖傳輸損耗為0.180dB/km以 下，就可以滿足式（13)。
[0092]圖12是示出了根據(jù)實例的光纜的槽尺寸和其他規(guī)格的表格。如圖12所示，對于根 據(jù)任意實例的光纜而言，Asiot被設(shè)定在從0.12mm2/芯至0.16mm2/芯的范圍內(nèi)。因此，即使容 納光纖，也可以在光纖與光纜之間的傳輸損耗之差被抑制為等同于標準SMF容納在現(xiàn)有技 術(shù)的典型帶狀芯部開槽型光纜中的情況的同時減小光纜的截面積。
【主權(quán)項】
1. 一種光纜，其截面積為Ac [ym2]且收納有N根光纖， 其中，各根所述光纖在波長為1550nm下的傳輸損耗adB[dB/km]、模場直徑W|>m]、有效面 積Arff[Mi2]、有效長度Uff[km]和波長色散D[ps/nm/km]滿足等式(1)，2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纜， 其中，所述光纖在波長為1550nm下的所述傳輸損耗為0.18dB/km以下，并且所述光纖的 所述有效面積在從l〇〇ym2至125wii2的范圍內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纜， 其中，所述光纖在波長為1550nm下的所述模場直徑在從11 .Oym至12.5wii的范圍內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的光纜， 其中，所述光纖在波長為1550nm下的所述波長色散在從19ps/nm/km至22ps/nm/km的范 圍內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的光纜， 其中，所述光纖的截止波長在從1400nm至1600nm的范圍內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的光纜， 其中，所述光纖包括： 芯部，其直徑在從l〇ym至13wii的范圍內(nèi)；以及 包層，其圍繞所述芯部且具有比所述芯部的折射率小的折射率， 其中，所述芯部相對于所述包層的相對折射率差在從0.30 %至0.35 %的范圍內(nèi)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的光纜， 其中，所述光纖包括： 芯部，其直徑在從l〇ym至13wii的范圍內(nèi)； 內(nèi)包層，其圍繞所述芯部且具有比所述芯部的折射率小的折射率；以及 外包層，其具有比所述芯部的折射率小且比所述內(nèi)包層的折射率大的折射率， 其中，所述外包層相對于所述內(nèi)包層的相對折射率差在從0.05%至0.10%的范圍內(nèi)， 而所述芯部相對于所述內(nèi)包層的相對折射率差在從0.30 %至0.35%的范圍內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的光纜， 其中，所述芯部相對于純二氧化硅的相對折射率差在從-0.1 %至+0.1 %的范圍內(nèi)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的光纜， 其中，所述光纜是帶狀芯部開槽型光纜，并且 通過將單個槽的截面積除以收納在所述單個槽中的所述光纖的芯部的數(shù)量而得到的 值在從〇. 12mm2/芯至0.16mm2/芯的范圍內(nèi)。
【文檔編號】G02B6/44GK106054330SQ201610196340
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月31日 公開號201610196340.5, CN 106054330 A, CN 106054330A, CN 201610196340, CN-A-106054330, CN106054330 A, CN106054330A, CN201610196340, CN201610196340.5
【發(fā)明人】山本義典, 平野正晃, 高見正和
【申請人】住友電氣工業(yè)株式會社