低弯曲损耗光纤的制作方法_2

文档序号:9457571阅读:来源:国知局
dr)2/ ( /f4rdr),
[0028] 其中,积分限为0至°°4是与波导中所传播的光相关的电场的横向分量。如本文 所用,"有效面积"或"Arff "指的是波长为1550nm的光学有效面积,除非另有说明。
[0029] 术语"a分布"指的是相对折射率分布,用A(r)表示,单位为"%",其中r为半 径,该参数符合如下方程式:
[0030] A(r) = (rD) (1- [ |r~r01 / (r^rj°),
[0031] 其中,r。表示A(r)为最大值的点,:ri表示A(r) %为零的点,r的范围是r;〈!〈!>, 其中A如上文所定义,^是a-分布的起点,rf是a-分布的终点,a是指数,为实数。
[0032] 采用彼得曼II方法测量模场直径(MFD),其中,2w=MFD,w2= (2Jf2r dr/ / [df/dr]2rdr),积分限是 0 至°°。
[0033] 波导光纤的抗弯曲性可以通过规定测试条件下所诱发的衰减进行度量,例如通过 将光纤绕着规定直径的心轴配置或缠绕,例如绕着6mm、10_或20_或者类似直径缠绕1 圈(例如,"1x10mm直径宏弯曲损耗"或"1x20mm直径宏弯曲损耗"),并测量每圈的衰 减增加。
[0034] 另一种类型的弯曲测试是丝网覆盖的鼓微弯曲测试(WMCD)。在该测试中,用丝网 缠绕400mm直径的铝鼓。网应该是没有拉伸情况下的紧密缠绕,并且不应该有孔、下沉或损 坏。丝网材料规格:麦克马斯特-卡尔供应公司(McMaster-Carr Supply Company)(俄亥 俄州克利夫兰市(Cleveland, OH)),部件编号85385T106,抗腐蚀型304不锈钢编织丝布,每 线性英寸网为165 x 165,丝直径为0.0019",宽度开口为0.0041",开放区域%为44. 0。将 规定长度(750米)的波导光纤以lm/s绕到丝网鼓上,当施加80 (+/-1)克的张力时,具有 0. 050厘米的拉紧间距。规定长度光纤的端部胶带固定,以维持张力,并且没有光纤交叉。 在具体波长(通常在1200-1700nm范围内,例如,1310nm或1550nm或1625nm)测量光纤的 衰减;测量绕到光滑鼓上的光纤的参比衰减。衰减的增加是规定波长(通常在1200_1700nm 范围内,例如,1310nm或1550nm或1625nm)处的波导的丝网覆盖的鼓衰减,单位dB/km〇
[0035]对于本文所用的光缆截止波长(或者"光缆截止"),指的是EIA-445光纤光学 测试步骤所述的22m光缆截止测试,其是EIA-TIA光纤光学标准的一部分,即电子工业联 盟-电信工业联盟光纤光学标准(ElectronicsIndustryAlliance-Telecommunications IndustryAssociationFiberOpticsStandards)〇
[0036] 除非本文另有说明,否则光学性质(例如,色散、色散斜率等)是LP01模式的。
[0037] 本文所揭示的光纤能够在1550nm处展现出大于约55微米2,优选55-85微米 2,甚 至更优选约为65-80微米2的有效面积。在一些优选的实施方式中,1550nm处的光学模式 有效面积约为70-80微米 2。
[0038] -种示例性光纤10如图1所示,其包含中心玻璃纤芯区域1,其包括具有纤芯a 参数(a)和最大折射率A百分比A i的渐变式折射率分布。第一凹陷内包层区域2围绕 中心纤芯区域1,所述第一内包层区域2包括折射率A百分比A2。外包层区域3围绕第 一内包层区域2并且包括A 3。在优选的实施方式中,A,A 3> A 2。在如图1所示的实施方 式中,区域1、2、3相互紧邻。
[0039] 中心纤芯区域1包括外半径ri,其定义为从中心纤芯区域1的折射率的最大斜率 绘制的切线与零A线相交的位置。纤芯区域1优选展现出折射率A百分比,Ai,其约为 0.3-0. 7% A,在一些实施方式中,约为0.3-0. 55% A,更优选约为0.32-0. 52% A。纤芯 半径A优选3-10微米,更优选约为4. 0-7.0微米。中心纤芯区域1展现出的a大于0.5 且小于16,在一些实施方式中,小于10、小于5或者小于3。
[0040] 在如图1所示的实施方式中,内凹陷包层区域2围绕中心纤芯区域1并且包括内 半径:^和外半径r2,r2定义为折射率分布曲线增加到形成区域3的位置。在一些情况下, 区域2中的折射率是基本平坦的,在一些实施方式中,区域2中的折射率是随着半径增加而 增加折射率。在其他情况下,可以存在作为小的分布设计或工艺变化结果的波动。在一些 实施方式中,第一内包层区域含有小于0. 02重量%的氟。内包层区域2优选包含基本未掺 杂氟、硼或氧化锗的石英,即,使得该区域基本不含氟、硼和氧化锗。
[0041] 内包层区域2相对于外包层区域3是下陷的,优选展现出约为9-25微米,更优选 10-20微米,甚至更优选约为11-15微米的宽度。在一些实施方式中,R 2可大于14、大于17、 大于19微米,或者大于21微米且小于30微米,更优选小于25微米。在一些实施方式中, 纤芯半径A与内包层区域2的半径r 2之比小于.4,更优选小于0. 35,甚至更优选小于0. 3。
[0042] 外包层区域3围绕凹陷环形区域3并且包括折射率A百分比A 3,其高于内包层 区域2的折射率A 2,从而形成相对于内包层区域2的"未掺杂"外包层区域3,例如通过将 掺杂剂(例如氧化锗或氯)的量增加至足以增加外包层区域的折射率。但是,注意的是,基 于在区域3中必须包含增加折射率的掺杂剂的意义上而言,区域3是未掺杂的并非是关键 的。事实上,可以通过相对于外包层区域3负掺杂内包层区域2,来实现外包层区域3中的 相同类别的折射率增加效应。但是,在一些实施方式中,在内包层区域2中不存在氟或其他 负掺杂剂,区域3包含正掺杂剂(例如氟)。外包层区域3包括高于内包层区域2的折射 率,优选包括折射率A百分比A 3,其大于0.02% A,优选至少0.05% A,例如至少0.08% A,并且可以大于0.1或0.12百分比A。优选地,外包层区域3 (相比于内包层区域2)较 高的折射率部分至少延伸到传输通过光纤的光功率大于或等于90%的传输的光功率的点, 更优选延伸到传输通过光纤的光功率大于或等于95%的传输的光功率的点,最优选延伸到 传输通过光纤的光功率大于或等于98%的传输的光功率的点。在许多实施方式中,这是通 过使得"正掺杂"的第三环形区域至少延伸到约30微米的径向点实现的。因此,本文中V 2 的体积定义为采用半径:^和;r2之间的A (3-2) (r)rdr计算,从而定义如下:
[0043]
[0044] 所有的体积是绝对量(即,V2= |V2|)。相比于外包层区域3的体积,内包层区域 的体积^2优选大于30 %A微米2,在一些实施方式中,可以大于40、50甚至55%A微米 2 〇
[0045] 当相比于内包层区域2的折射率,在一些实施方式中,外包层区域的折射率A3 大于0.02%A ;在一些实施方式中,大于0.03%A ;在一些实施方式中,至少0.05% A ;以及在一些实施方式中,至少0.08%A,更优选大于0.1%A。在一些实施方式中, 相比于内包层区域2,第三环形区域包含大于200ppm的氯(C1),例如大于400或700或 lOOOppm或更多,在一些实施方式中,优选大于1500ppm,以及在一些实施方式中,最优选 大于 2000ppm (0? 2 % ),以重量计,(例如,2200ppm、2500ppm、3000ppm、4000ppm、5000ppm、 6000ppm、10000ppm或之间的数值)。本文所述的氯浓度的单位是每百万份,以重量计(本 文缩写为ppm,以重量计,或者ppm)。
[0046]内包层区域2优选具有基本恒定的相对折射率分布,S卩,中间区域内的任意两个 半径处的相对折射率的差异小于0. 02%,在一些优选的实施方式中,小于0. 01 %。因此,内 包层区域20的相对折射率分布优选具有基本平坦形状。
[0047] 在优选的实施方式中,纤芯区域1具有包括a形状的折射率分布,纤芯a参数 范围是1-5,更优选1. 5-3。在优选的实施方式中,&小于8. 0微米,更优选4. 0-7. 0微米。 在这些实施方式中,凹槽体积V2大于30% A微米2。对于MAC数小于7. 5的光纤,当绕在 20mm半径心轴上的时候,光纤能够展现出小于0. 08dB/转的弯曲损耗。对于MAC数小于7. 5 的光纤,当绕
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1