的差分模式组延迟并且 支持更多的LP模的精屯、设计的槽辅助渐变折射率少模光纤。更精确地，运种设计的目的在 于提供相对于现有技术的FMF的、减小的差分模式组延迟、减少的弯曲损耗和增加的泄漏损 耗之间的改进的权衡。
[0080] 在光纤中行进的光实际形成通常被称为LP(线偏振)模的混合型模。LPop模具有两 个偏振自由度并且是二重简并，并且m含1的LPmp模是四重简并。在指定光纤中传播的LP模的 数量的情况下，运些简并不计算在内。因而，具有两个LP模的少模光纤支持所有的LPoi模和 LPii模的传播，或者引导6个LP模的少模光纤支持所有的LPoi模、LPii模、LP02模、化1模、LPi2 模和LP31模的传播。
[0081] 现在将详细参考在附图中例示了示例的少模光纤的实施例。只要有可能，在所有 附图中将使用相同的附图标记W指代相同或相似的部分。
[0082] 在图1中W截面图示意性示出根据本发明的少模光纤的一个实施例。光纤10通常 具有被玻璃包层包围的玻璃纤忍20。玻璃纤忍20的半径Ri通常约为13.5WI1~20μπι。包层通 常具有内半径化和外半径R4。在运里所示和说明的实施例中，纤忍20和包层通常包括二氧化 娃、具体是二氧化娃玻璃。光纤10的截面相对于纤忍20的中屯、通常可w呈圆对称。在运里所 述的一些实施例中，半径R4(即，光纤10的玻璃部分的半径)约为62.5μπι。然而，应当理解，可 W调整包层的尺寸，W使得半径R4可W大于62.5WI1或者小于62.5μπι。光纤10还包括内半径 为R4且外半径为Rs的涂层60。运种涂层可W包括多个层，并且显然运种涂层可W是双层涂 层，但在图1上没有示出运些不同的层。必须注意，R4和Rs是涂层的下限和上限，而与运两者 之间的层数无关。在运里所述的一些实施例中，半径Rs约为122.5μπι(但该半径Rs可W大于 122.5μηι或者小于122.5μηι)。在替代实施例中，其它尺寸可W如下:R4 = 40皿或R4 = 50皿，并 且Rs = 62.5皿。
[0083] 图2A示出根据本发明的第一实施例的光纤10的折射率分布n(r)。该折射率分布η (r)描述折射率值η和相对于光纤中屯、的距离r之间的关系。X轴表示径向位置，其中χ = 0表 示纤忍区域的中屯、，并且y轴表示折射率(除非另外说明，否则表示为折射率差化）。
[0084] 在该第一实施例中，光纤10具有如下定义的折射率分布n(r)的光纤忍20:
[0085]
[0086] 其中；
[0087] r是表示光纤的半径的变量；
[0088] 化是光纤忍半径；
[0089] Δ是归一化折射率差，其中
[0090] m是光纤忍的最小折射率；
[0091] no是光纤忍的最大折射率；
[0092] α是定义光纤忍的折射率分布形状的无量纲参数。
[0093] 光纤忍20的阿尔法折射率分布使得能够减少光纤10的模间色散。
[0094] 光纤忍20被光包层直接包围，其中该光包层至少包括内半径为R2且外半径为R3的 还被称为槽的凹型折射率环40、W及内半径为R3的外包层50。在一些实施例中，运种外包层 50包括纯二氧化娃玻璃(Si〇2)，因而外包层50的折射率nci是该纯二氧化娃玻璃的折射率。 该槽40相对于外包层的折射率具有负的折射率差Dn3 = ntrench-nci，并且该槽40的位置和大 小被设计成提高了光纤的抗弯曲损耗性。
[00M]优选地，槽40被设计成满足W下标准：
[0096]
[0097] 其中，Dn3 = ntrench-nci是λ = λ[处的槽-包层折射率差，其中Ac是光纤期望的任何工 作波段的中屯、波长。
[0098] 运种标准使得能够达到光纤中的弯曲损耗和泄漏损耗之间的良好权衡。
[0099] 包层还可W可选地包括内半径为化且外半径为R2的内包层30。因而，槽40可W经由 内包层30与纤忍20分隔开。可选地，槽40可W包围并直接接触纤忍部分20。
[0100] 在该第一实施例中，内包层30具有恒定的折射率Π 2,使得n2〉ntrench，并且该折射率 m相对于光纤外包层可W呈现负或正（图2A中W虚线示出）的折射率差化2=m-nci。
[0101] 包层中的不同部分30、40、50可W包括纯二氧化娃玻璃(Si〇2)、诸如包层的部分为 "高渗杂(啡-doped)"的情况等的具有使折射率增加的一个或多个渗杂物(例如，Ge〇2或任 何其它已知的渗杂物）的二氧化娃玻璃、或者诸如包层的部分(例如，针对槽40)为"低渗杂 (down-doped)"的情况等的具有使折射率减小的渗杂物(诸如氣等）的二氧化娃玻璃。
[0102] 尽管图1并未示出，但对于r〉R3的情况，外包层50还可W包括折射率更低或更高的 其它部分或层。
[0103] 在图2A所例示的第一实施例中，纤忍的最小折射率m等于外包层的折射率nci。
[0104] 低渗杂型槽40可W提供更低的弯曲损耗。
[0105] 图2B示出根据本发明的第二实施例的光纤的折射率分布n(r)。运种分布与第一实 施例的分布的不同之处在于:纤忍的最小折射率m不等于外包层的折射率nei，但相对于光 纤外包层可W呈现负或正（图2B中W虚线示出）的折射率差。在包层包括内包层30的情况 下，纤忍的最小折射率m等于内包层的恒定折射率Π 2,从而可W相对于光纤外包层呈现负或 正（图2B中W虚线示出）的折射率差Dn2 = n2-nci。
[0106] 如第一实施例那样，对于r〉R3的情况，外包层50还可W包括折射率更低或更高的 其它部分或层。
[0107] 如第一实施例那样，槽40优选被设计成满足W下标准：
[010 引
[0109] 其中，Dn3 = ntrench-nci是λ = λ[处的槽-包层折射率差，其中Ac是光纤期望的任何工 作波段的中屯、波长。
[0110] 图2C示出根据本发明的第Ξ实施例的光纤的折射率分布n(r)。
[0111] 在该第Ξ实施例中，内包层30是渐变折射率纤忍20的扩展，使得光纤忍20和内包 层30运两者都具有如下定义的折射率分布n(r):
[0112]
[0113] 其中：
[0114] r是表示光纤的半径的变量；
[0115] R2是内包层30的外半径；
[0116] Δ是归一化折射率差，其4
[0117] m是内包层的最小折射率(即，半径化处的折射率）；
[0118] no是光纤忍的最大折射率；
[0119] α是定义光纤和内包层运两者的折射率分布形状的无量纲参数。
[0120] 因而，在该第Ξ实施例中，术语"单一α渐变折射率分布"与前两个实施例相比具有 略微不同的含义，运是因为该渐变折射率分布超出光纤忍，直到内包层的外边缘为止。
[0121] 光包层还至少包括内半径为R2且外半径为R3的凹型折射率环40、W及内半径为R3 的外包层50。在一些实施例中，运种外包层50包括纯二氧化娃玻璃(Si〇2)，因而外包层50的 折射率nci是该纯二氧化娃玻璃的折射率。槽40相对于外包层的折射率具有负的折射率差 Dn3 = ntrenGh-nci，并且该槽40的位置和大小被设计成提高了光纤的抗弯曲损耗性。
[0122] 如第一实施例和第二实施例那样，对于r〉R3的情况，外包层50还可W包括折射率 更低或更高的其它部分或层。
[0123] 如第一实施例和第二实施例那样，槽40优选被设计成满足W下标准：
[0124]
[0125] 其中，Dn3 = ntrench-nci是λ = λ[处的槽-包层折射率差，其中Ac是光纤期望的任何工 作波段的中屯、波长。
[0126] 图3示出根据图2A~2C的实施例其中之一的、光纤中所引导的任意两个LP模之间 的差分模式组延迟的最大值Max IDMGD I随着引导6个模式、9个模式、12个模式和16个模式的 FMF的纤忍半径Ri如何减小。X轴示出在12~16WI1的范围内的光纤的纤忍半径RiDy轴示出用 对数标度的Wps/km为单位表示的Max IDMGD I。曲线31与引导6个LP模的FMF相对应；曲线32 与引导9个LP模的FMF相对应；曲线33与引导12个LP模的FMF相对应，而曲线34与引导16个LP 模的FMF相对应。
[0127] 图4共同示出根据图2A~2C的实施例其中之一的、标巧
同样随着 弓恃6个模式、9个模式、12个模式和16个模式的FMF的纤忍半径Ri如何减小，其中：DMGD是所 述光纤中的两个导模之间的差分模式组延迟，并且化i = n日-nci是λ = λ[处的纤忍-包层折射 率差，其中Ac是光纤期望的任何工作波段的中屯、波长。X轴示出在12~16μπι的范围内的光纤 的纤忍半径Riny轴示出0~30的范围内的C标准。曲线41与引导6个LP模的FMF相对应；曲线 42与引导9个LP模的FMF相对应；曲线43与引导12个LP模的FMF相对应，而曲线44与引导16个 LP模的FMF相对应。
[0128] 如通过运两个图可W观察到，通过将纤忍半径设置成Ri含13.化m，可W获得良好 的权衡。运样使得无论光纤中的LP导模的数量如何、都能够达到Max IDMGDI的低值。通过将 纤忍半径的下限设置为13.5μπι，可W在FMF中引导大量的LP模，因而达到良好的每光纤容 量，另外由于Max IDMGD I值较低，因而能够连接长距离。
[0129] -旦将纤忍半径设置为最小值13.5μ