能够通过传统简单的制造工艺进行制备并具有良好的弯曲不敏感特性，将会大 大提高此类光纤的应用前景。实验表明，改变下陷层（trench)的结构就能够优化模式间的 差分群延时。改变下陷层（trench)结构，也能够调整有效面积的大小，并且能够优化色散 值，不影响其它光学性能参数。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的少模光纤与剖面相同带有普通trench的少模光纤在1550nm处两 个高阶模式的模场分布对比图。
[0034] 图2为本发明一个实施例的径向截面示意图。图中00对应光纤的芯层，10对应光 纤的内包层，20对应光纤的第一下陷层，30对应光纤的第二下陷层，40对应光纤的外包层。
[0035] 图3为本发明另一个实施例的径向截面示意图。图中00对应光纤的芯层，10对应 光纤的内包层，20对应光纤的第一下陷层，光纤的第二下陷层厚度为零，40对应光纤的外 包层。
[0036] 图4为本发明的一种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折射 率剖面对比图。
[0037] 图5为本发明的第二种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折 射率剖面对比图。
[0038] 图6为本发明的第三种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折 射率剖面对比图。
[0039] 图7为本发明的第四种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折 射率剖面对比图。
[0040] 图8为本发明的第五种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折 射率剖面对比图。
[0041] 图9为本发明的第六种特殊trench及相同剖面带有普通trench的少模光纤的折 射率剖面对比图。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0043] 光纤芯层00由掺氟（F)和锗（Ge)的石英玻璃或掺有氟及其他掺杂剂的石英玻 璃组成，由PCVD工艺制备；围绕在芯层外有三个包层：内包层、下陷包层和外包层。内包层 10紧密围绕芯层，由PCVD工艺制备的氟（F)和锗（Ge)共掺的石英玻璃组成，或由纯石英 玻璃组成，其折射率为n2，相对折射率差为A2,半径为R2。下陷包层包括两层，第一下陷 包层20紧密围绕内包层，由掺氟（F)的石英玻璃组成，半径为R3,R3-R2多2ym，其折射 率（相对折射率差）以a型折射率分布从R2处的n2 (A2)逐渐变小至R3处的n3 (A3)， 0. 5 <a< 2. 5,A3小于其它包层。第二下陷包层30紧密围绕第一下陷包层，由掺氟（F) 的石英玻璃组成，其相对折射率差为A3,半径为R4,R4彡R3,0. 5彡（R3-R2)AR4-R2)彡1。 当R3 =R4时，第二下陷包层的厚度为0。外包层40为紧密围绕下陷包层的外包层。该包 层为纯石英玻璃层，即相对折射率差为0%。其相对折射率差A4为0%。
[0044] 图4-9给出了该实施例光纤和剖面相同带普通trench的少模光纤的折射率剖面 结构对比图。表1、2、3分别对三种不同剖面的少模光纤在普通trench和特殊trench情况 下的结构组成和光学性能进行了对比。
[0045] 本实施例光纤的涂覆层采用双层涂覆工艺，拉丝速度均为1000-2000m/min，光纤 的丝径为125±0. 7ym。
[0046] 按照上述少模光纤的技术方案，在其所规定的范围内对光纤的参数进行设计，并 通过已知的PCVD工艺、MCVD工艺、0VD工艺或VAD工艺等芯棒制造工艺根据光纤的设计要 求制造芯棒，通过套管工艺、0VD工艺或VAD工艺等外包工艺来完成整个预制棒的制造。
[0047] 所拉制光纤的折射率剖面使用NR-9200设备（EXF0)进行测试，该光纤的折射率剖 面主要参数以及和其剖面相同带有普通trench的少模光纤的折射率剖面主要参数如表1、 2、3的结构和材料组成部分所示。
[0048] 所拉制光纤的主要光学性能参数以及和其剖面相同带有普通trench的少模光纤 的性能参数比较如表1、2、3的主要光学性能部分所示。
[0049] 数据表明，按照本发明的技术方案所制造的光纤，其在1550nm波长处支持四个稳 定的传输模式，分别是LP01，LP11，LP21和LP02。其中，LP1ULP21和LP02模式在1550nm波 长处光纤的有效面积大于剖面相同带有普通trench的光纤。LP11模式在1550nm波长处的 有效面积大于或等于140ym2;LP21模式在1550nm波长处的有效面积大于或等于155ym2; LP02模式在1550nm波长处的有效面积大于或等于195ym2。按照本发明的技术方案所制 造的光纤，其在1550nm波长处的max|D⑶|小于或等于5. 5ps/m。其在1550nm波长处的 max|D⑶|小于相同剖面带有普通trench的光纤，max|D⑶|的减小量大于或等于0.3ps/m， 在最优条件下即R4-R3 = 0且a>1. 〇时，max|D⑶|的减小量大于或等于0. 5ps/m。四个模 式在1550nm处的色散值比剖面相同带有普通trench的光纤小。R3和R4越接近，a越大， max|D⑶|越小，MFD越大。
[0050] 表1 :剖面相同带普通trench或本发明特殊trench的少模光纤对比1
[0051]
[0053] 表2 :剖面相同带普通trench或本发明特殊trench的少模光纤对比2
[0054]
[0055] 表3 :剖面相同带普通trench或本发明特殊trench的少模光纤对比3
[0056]
[0057]
【主权项】
1. 一种具有较低差分模群时延的少模光纤，包括有忍层和包层，其特征在于所述忍层 的相对折射率差A1为0. 24 %~0. 36 %，半径Rl为9ym~12ym，包覆在忍层外的包层由 内至外依次包括内包层、下陷包层和外包层，所述的内包层折射率为ri2,相对折射率差A2 为-0. 02%~0. 02%，半径R2为13. 6ym~18ym;所述的下陷包层分为两层，第一下陷包 层紧密围绕内包层，其半径33为16~30^111，1?3-1?2>2^111，其折射率^〇型折射率分布 从R2处的ri2逐渐变小至R3处的0 3,相对折射率差Wa型折射率分布从R2处的A2逐渐 变小至R3处的A3,A3为-0.8%~-0.4%，第二下陷包层紧密围绕第一下陷包层，其折 射率为叫，相对折射率差为A3,半径R4为18. 6ym~30ym，且R4 >R3,0. 5《巧3-R2) / (R4-R2)《1，所述的外包层为纯石英玻璃层。2. 按权利要求1所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述的第一下 陷包层的折射率分布用下式来表示："(/?')=化' '[NSAgr-穴2；)/(穴3-巧其中叫为内 包层的折射率，3. 按权利要求1或2所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述光纤 在1550皿波长处支持四个稳定的传输模式，分别为LPOl、LPll、LP21和LP02。4. 按权利要求1或2所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述光纤 的高阶模式在1550nm波长处的有效面积大于剖面相同含规则矩形下陷包层的少模光纤。5.按权利要求3所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述的LPl 1模 式在1550皿波长处的有效面积大于或等于140 ym2;LP21模式在1550皿波长处的有效面 积大于或等于155Jim2;LP02模式在1550nm波长处的有效面积大于或等于195Jim2。6. 按权利要求1或2所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述光纤 在1550nm波长处的maxIDGDI小于或等于5. 5ps/m。7. 按权利要求6所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述光纤在 1550nm波长处的maxIDGDI小于剖面相同含规则矩形下陷包层的少模光纤，maxIDGDI的减 小量大于或等于0.化s/m,在最优条件下即R4-R3 = 0且a>1. 0时，maxIDGDI的减小量大 于或等于0. 5ps/m。8. 按权利要求1或2所述的具有较低差分模群时延的少模光纤，其特征在于所述的忍 层均由渗氣（巧和错（Ge)的石英玻璃，或渗有氣（巧及其他渗杂剂的石英玻璃组成；所述 的内包层由渗氣（巧和错（Ge)的石英玻璃，或纯石英玻璃组成；所述的下陷包层，由渗氣 (巧的石英玻璃组成。
【专利摘要】本发明涉及一种具有较低差分模群时延的少模光纤，包括有芯层和包层，其特征在于所述芯层的相对折射率差Δ1为0.24％～0.36％，R1为9～12μm，包覆在芯层外的包层由内至外依次包括内包层、下陷包层和外包层，所述的内包层相对折射率差Δ2为-0.02～0.02％，R2为13.6～18μm；所述的下陷包层分为两层，第一下陷包层R3为16～30μm，R3-R2≥2μm，其相对折射率差以α型折射率分布从R2处的Δ2逐渐变小至R3处的Δ3，Δ3为-0.8～-0.4％，第二下陷包层相对折射率差为Δ3，半径R4为18.6～30μm，且R4≥R3，0.5≤(R3-R2)/(R4-R2)≤1，所述的外包层为纯石英玻璃层。本发明具有更小的DGD和较大的MFD，同时还保留了较好的抗弯曲性能。
【IPC分类】G02B6/036, G02B6/02
【公开号】CN105204110
【申请号】CN201510731033
【发明人】张睿, 张磊, 周红燕, 龙胜亚, 张立岩, 李婧, 王瑞春
【申请人】长飞光纤光缆股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月31日