一种DMD优化渐变多模光纤的制作方法

本申请涉及光纤，特别涉及一种dmd优化渐变多模光纤。

背景技术：

1、按照国际电工委员会(iec)的光纤产品规范标准iec60793-2中对多模光纤的描述，a1类光纤为多模光纤，并且根据几何结构的不同，a1类光纤又被分为a1a、a1b和a1d类。a1a类光纤即50/125μm的渐变折射率光纤，a1b类光纤即62.5/125μm的渐变折射率光纤，a1d类光纤即100/140μm的渐变折射率光纤。其中a1a类光纤是目前商用最广泛的多模光纤类型，它又按照带宽性能从小到大依次被分为a1a.1、a1a.2和a1a.3类光纤，分别对应iso/iec标准中的成缆光纤类型om2、om3和om4。

2、多模光纤以其低廉的系统成本优势，以及短距离传输容量及综合成本优势，成为短距离高速率传输网络的优质解决方案，已广泛应用于数据中心、办公中心、高性能计算中心和存储区域网等领域。多模光纤的应用场景往往是狭窄的机柜、配线箱等集成系统，光纤会经受很小的弯曲半径。常规多模光纤进行小角度弯曲时，靠近纤芯边缘传输的高阶模很容易泄漏出去，从而造成信号损失。

3、多模光纤在传输光脉冲时，光脉冲在传输过程中会发生展宽，当这种发散程度严重到一定程度后，前后光脉冲之间会相互叠加，使得接受端无法分辩每一个光信号。我们将这一现象称为dmd(differrentialmodedelay)。

4、从iec60793-1-49-2018标准中，关于dmd与有效带宽及满注入带宽的计算模版可知，光纤在不同模板下各位置对有效带宽及满注入带宽的影响程度不同。

5、根据计算模板及有效带宽计算公式，结合实际的测试结果存在满注入带宽及有效带宽均符合om4要求(ombc≥3500mhz*km，embc≥4700mhz*km)，但是dmd不符合要求的情况，且此类问题集中出现在芯径20～23um，造成该光纤被降级判定。因此改善光纤芯区起始位置dmd对优化多模光纤的传输性能，提高带宽的产出比例有改善意义。

6、造成该现象的原因是:常见的渐变多模光纤剖面示意图如图1所示，因为在芯包界面部分高阶模会在包层中传输，此类设计会造成芯包界面处模间色散变大，造成部分光纤有效带宽符合om级要求，但dmd不符合要求，如图2所示，有效带宽、满注入带宽均符合om4要求，但是在此边界处形成展宽，从而造成20～23um处的dmd偏大，不符合om4光纤判断标准。

7、为了解决上述问题，在一些相关技术中，是将内包层设计为直线或者曲线的渐变形，以将芯层与下陷包层直接连接用于改善芯包边界对高阶模传输速率的干扰，改善连接处的dmd，从而改善有效带宽。但是由光纤传输原理可知，此类设计会造成芯区进入下陷包层的能量变多，光会大量进入下陷包层，从而降低了满注入带宽。

8、因此，设计改善dmd及有效带宽，兼顾满注入带宽的高带宽多模光纤是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种dmd优化渐变多模光纤，以解决相关技术中虽然能够改善dmd及有效带宽，但是因为芯区进入下陷包层的能量变多而出现满注入带宽降低的问题。

2、本申请实施例提供了一种dmd优化渐变多模光纤，其包括沿多模光纤径向，由内到外依次设置的纤芯层、内包层、下陷包层和外包层；

3、其中，沿多模光纤径向，所述内包层包括由内到外依次设置的第一部分和第二部分，所述第一部分相对纯石英玻璃的折射率随多模光纤的半径增大而呈直线逐步下降，所述第二部分相对纯石英玻璃的折射率随多模光纤的半径增大而呈直线逐步上升。

4、本申请通过将内包层进行两段控制，使得所述内包层的折射率剖面成v字型的折线，优化了多模光纤的纤芯层起始位置的dmd，改善纤芯层起始位置高阶模的传输性能，同时兼顾dmd、满注入有效带宽、有效带宽，提高高端多模光纤的产出比例，从而提高产品质量，提高利润率。

5、一些实施例中，所述第一部分的起始位置折射率、所述第二部分的结束位置折射率相等，好处可以避免高阶模过多的进入下陷包层，从而影响满注入带宽，造成满注入带宽降低。

6、一些实施例中，所述第一部分的宽度为1.5～2um，所述第二部分的宽度为1.5～4um。

7、一些实施例中，所述第一部分的宽度与所述第二部分的宽度的比值范围为1/3～1。

8、一些实施例中，所述内包层相对纯石英玻璃的折射率差的取值范围为-0.25％～0.0％。

9、一些实施例中，所述纤芯层相对纯石英玻璃的折射率随多模光纤的半径的增加呈α幂指数函数分布，α为所述纤芯层折射率剖面分布参数，且所述纤芯层中心的折射率最大。

10、一些实施例中，α为1.95～2.12。

11、一些实施例中，所述纤芯层半径为23～27um，所述纤芯层中心相对纯石英玻璃的折射率差为0.95％～1.05％。

12、一些实施例中，所述下陷包层的宽度为2.5～5.5um，所述下陷包层相对纯石英玻璃的折射率差为-0.7％～-0.4％。

13、一些实施例中，所述外包层为纯石英玻璃，外径为62.5±2.5um。

14、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

15、本申请实施例提供了一种dmd优化渐变多模光纤，本申请通过将内包层进行两段控制，使得所述内包层的折射率剖面成v字型的折线，优化了多模光纤的纤芯层起始位置的dmd，改善纤芯层起始位置高阶模的传输性能，同时兼顾dmd、满注入有效带宽、有效带宽，提高高端多模光纤的产出比例，从而提高产品质量，提高利润率。

技术特征：

1.一种dmd优化渐变多模光纤，其特征在于，其包括沿多模光纤径向，由内到外依次设置的纤芯层(1)、内包层(2)、下陷包层(3)和外包层(4)；

2.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

3.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

4.如权利要求3所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

5.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

6.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

7.如权利要求6所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

8.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

9.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

10.如权利要求1所述的dmd优化渐变多模光纤，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种DMD优化渐变多模光纤，其包括沿多模光纤径向，由内到外依次设置的纤芯层、内包层、下陷包层和外包层；其中，沿多模光纤径向，所述内包层包括由内到外依次设置的第一部分和第二部分，所述第一部分相对纯石英玻璃的折射率随多模光纤的半径增大而呈直线逐步下降，所述第二部分相对纯石英玻璃的折射率随多模光纤的半径增大而呈直线逐步上升。本申请通过将内包层进行两段控制，使得所述内包层的折射率剖面成V字型的折线，优化了多模光纤的纤芯层起始位置的DMD，改善纤芯层起始位置高阶模的传输性能，同时兼顾DMD、满注入有效带宽、有效带宽，提高高端多模光纤的产出比例，从而提高产品质量，提高利润率。

技术研发人员：杜兆刚,王冬香
受保护的技术使用者：烽火通信科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11