弯曲不敏感的宽带色散平坦单模光纤的制作方法
【专利摘要】本发明公开的弯曲不敏感的宽带色散平坦单模光纤，包括纤芯中央圆形分层、包覆在所述纤芯中央圆形分层上的第一环形分层、包覆在所述第一环形分层上的第二环形分层以及包覆在所述第二环形分层上的均匀外包层，所述第一环形分层的折射率低于均匀外包层的折射率。所述光纤以改进的全内反射方式传播；高次模截止波长小于1400nm；在波长1400nm下色散最小值大于2.0ps/(nm·km)；在波长1550nm下有效面积不小于70.0μm2；当模场直径不小于9.30μm和弯曲半径为5mm时，弯曲损耗从小于0.2dB/100圈到小于0.004dB/100圈；在波长1700nm下色散最大值从小于10.7ps/(nm·km)到小于10.1ps/(nm·km)。
【专利说明】弯曲不敏感的宽带色散平坦单模光纤 发明领域
[0001] 本发明涉及单模光纤，尤其涉及，宽带色散平坦单模光纤和弯曲不敏感单模光纤。
【背景技术】
[0002] 下面先对本发明涉及到的术语给出定义，其中普通术语符合本领域惯例；本说明 书的专用术语通过惯用术语说明。
[0003] 光纤各分层的半径以单位i! m计，按折射率定义，每一特定分层具有第一折射率 点和最后折射率点。从光纤轴线到第一折射率点所在位置的半径是该分层的内半径；从光 纤轴线到最后折射率点所在位置的半径是该分层的外半径。参见折射率剖面图，纤芯中央 圆形分层的半径从光纤轴线量到该分层的外半径；第一环形分层的宽度从第一环形分层的 内半径量到第一环形分层的外半径；第二环形分层的宽度从第二环形分层的内半径量到第 二环形分层的外半径。
[0004] 纤芯中央圆形分层、第一环形分层和第二环形分层的相对折射率差ApA1和A2 以单位％计，分别定义为
[0005] AQ = (n(l2-ncl2) /2n02 ;
[0006]A! = (ni2_ncl2) /2n02 ;
[0007]A2 = (n22-ncl2) /2n〇2；
[0008] 其中，Iitl和n2分别表示纤芯中央圆形分层和第二环形分层的最大折射率；ni表示 第一环形分层的最小折射率；Iica表示外包层的均匀折射率。
[0009]Ii1小于nel的光纤称为凹陷包层光纤，其中相对凹陷深度定义为AdPAci之比。
[0010] 折射率剖面定义为相对折射率差或折射率与半径之间的关系。
[0011] 纤芯中央圆形分层a折射率剖面定义为
[0012] Aco(r) =A0[l-(r/a) a]，0 <r<a,
[0013] 其中，1是所处位置半径；a是所述纤芯中央圆形分层的半径；a取任意值，a大 于10可以看作阶跃型折射率剖面。a折射率剖面包括与其光传输性能相似的其他折射率 剖面。
[0014] 色度色散系数以单位ps/(nm?km)计，本说明书简称为色散。
[0015] 色度色散斜率系数以单位ps/(nm2 ?km)计，本说明书简称为色散斜率。
[0016] 有效面积以单位Um2计，定义为
[0017]Aeff = 231( /E2 (r)rdr)V( /E4 (r)rdr),
[0018] 其中，积分限为0到…；E(r)是光传播所伴随的电场，r是所处位置半径。
[0019] 宏弯损耗本说明书又称为弯曲损耗，利用下述公式计算：
[0020]
【权利要求】
1. 一种弯曲不敏感的宽带色散平坦单模光纤，包括纤芯中央圆形分层、包覆在所述纤 芯中央圆形分层上的第一环形分层、包覆在所述第一环形分层上的第二环形分层W及包 覆在所述第二环形分层上的均匀外包层。所述纤芯中央圆形分层的相对折射率差为A。， 半径为a ;所述第一环形分层的相对折射率差为A 1，宽度为Hi ;所述第二环形分层的相对 折射率差为A2,宽度为所述纤芯中央圆形分层是阶跃型折射率剖面或等效的a折射 率剖面，所述第一环形分层和所述第二环形分层基本上是均匀折射率，所述第一环形分层 的折射率低于所述均匀外包层的折射率，所述第二环形分层的折射率高于所述均匀外包 层的折射率。其特征在于：W改进的全内反射方式传播，同时满足条件AiHi+A2H2<0和 A 〇a+ A 1&+ A 2?〉0。
2. 根据权利要求1所述的光纤，其特征在于；a > 10; A。= 0.25到0.45% ;Ai =-0. 367 到-1. 413 A。A 2 = 0. 40 到 1. 0 A。巧=3. 21 到 4. 69 y m 化=0. 50 到 1. 71a 化 =0. 19到1. 10a ;高次模截止波长小于1400皿；在波长1400皿下色散最小值大于2.化s/ (皿? km);在波长1550皿下有效面积大于55. 0 y m2。
3. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；A。= 0.29到0.45 % ;Ai = -0.367 至Ij -0. 486 A。；a = 3. 21 到 3. 96 y m 化=1. 06 到 1. 71a 化=0. 19 到 0. 67a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于60. 0 y m2 ;在波长1800皿下，色散最大值从小于12. 7ps/〇im ?km)到小 于12. 5ps/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于2. 0地/100圈到小于0. 2地/100圈。
4. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；An = 0.25到0.39 % ;Ai = -0.367 到-0. 486 A 0 ;a = 3. 31 到 4. 17 y m 化=1. 12 到 1. 70a 讯=0. 21 到 0. 71a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于70. 0 y m2 ;在波长1700皿下，色散最大值从小于12. 9ps/ (皿?km)到小 于11. 9ps/(nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于9. 30 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于5. 0地/100圈到小于1. 0地/100圈。
5. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于：A" = 0.29到0.45 % ;Ai = -0.486 到-0. 621 A 0 ;a = 3. 24 到 4. 10 y m 化=0. 96 到 1. 30a 讯=0. 19 到 0. 80a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于60. 0 y m2 ;在波长1800皿下，色散最大值从小于12. 5ps/〇im ?km)到小 于10. 6ps/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于0. 2地/100圈到小于0. 02地/100圈。
6. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；An = 0.25到0.39 % ;Ai = -0.486 至Ij -0. 621 A。；a = 3. 41 到 4. 28 y m 化=0. 96 到 1. 38a 化=0. 22 到 0. 77a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于70. 0 y m2 ;在波长1700皿下，色散最大值从小于11. 9ps/ (皿?km)到小 于10. 7ps/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于9. 30 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于1. 0地/100圈到小于0. 2地/100圈。
7. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；Au = 0.29到0.45 % ;Ai = -0.621 至Ij -0. 786 A。；a = 3. ：M 到 4. 25 y m 化=0. 74 到 1. 19a 化=0. 25 到 0. 90a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于60. 0 y m2 ;在波长1800皿下，色散最大值从小于10. 6ps/〇im ?km)到小 于10. Ops/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于0. 02地/100圈到小于2 X 1〇-4地/100圈。
8. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；An = 0.29到0.39 % ;Ai = -0.621 至Ij -0. 8了6 A。；a = 3. 49 到 4. 4e y m 化=0. 75 到 1. ISa 化=0. 25 到 0. 8Sa ;在波长 ISSOnm 下，有效面积不小于70. 0 y m2 ;在波长1700皿下，色散最大值从小于10. 7ps/ (皿?km)到小 于10. Ips/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于9. 30 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于0. 2地/100圈到小于4X 1〇-3地/100圈。
9. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于；An = 0.29到0.45 % ;Ai = -0.876 至Ij -1. 413 A。；a = 3. 47 到 4. 45 y m 化=0. 50 到 0. 92a 化=0. 28 到 0. 97a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于60. 0 y m2 ;在波长1800皿下，色散最大值从小于10. Ips/Oim ?km)到小 于10. Ops/ (nm ? km);在波长1550nm下模场直径不小于8. 60 y m和弯曲半径5mm时，弯曲 损耗从小于2 X 1〇-4地/100圈到小于5 X 1〇-7地/100圈。
10. 根据权利要求2所述的光纤，其特征在于：A。= 0.26到0.40% ;Ai = -0.876 至Ij -1. 413 A。；a = 3. 64 到 4. 69 y m 化=0. 54 到 0. 92a 化=0. 28 到 1. 10a ;在波长 1550nm 下，有效面积不小于70. 0 y m2 ;在波长1700皿下，色散最大值从小于10. Ips/ (皿?km)到小 于8. 7ps/ (皿? km);在波长1550皿下模场直径不小于9. 30 y m和弯曲半径5mm时，弯曲损 耗从小于4X10-3地/100圈到小于1X10-6地/100圈。
【文档编号】G02B6/02GK104345383SQ201310334535
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】汪业衡 申请人:汪业衡