光纤及光纤通信系统的制作方法

本申请涉及光纤通信，尤其涉及一种光纤及应用该光纤的光纤通信系统。

背景技术：

1、随着大数据时代的来临，对信号传输技术提出了持续增容的要求，波分复用及时分复用等复用技术与相干技术的叠加，虽然满足了当前对于信息传输增容的要求，但是，这些复用技术及叠加，对于单模光纤传输容量的提升已逐渐接近极限。

2、目前，空分复用技术，是具有高潜力的一个新的复用技术维度。空分复用技术中，基于模式复用的少模光纤，虽然有望实现信道容量呈几倍的增加、单位带宽传输成本降低，但，在传输过程中，由于不同模式之间会存在模式随机耦合、解耦等形成的串扰，这将严重影响光信号传输质量。尤其是当光纤端面单位面积需要更大传输容量时，即单位面积上设置更多芯/核数时，芯/核间串扰会明显劣化，导致误码严重，难以实现端面单位面积上更大的传输容量。

技术实现思路

1、鉴于此，为了解决以上缺陷中的至少之一，本申请实施例提供了一种光纤，该光纤可以实现对光纤传输中泄漏模的加速衰减，针对传输在多芯光纤或单芯光纤集成光纤束中的信号，可以有效实现芯/核间低串扰(或高隔离度)的高品质传输，有利于实现光纤端面单位面积上更大的传输容量。

2、另，本申请实施例还提供了一种包含以上光纤的光纤通信系统。

3、本申请实施例第一方面提供了一种光纤，该光纤包括至少一个裸光纤，每个所述裸光纤包括：纤芯、以及由内至外依次包覆在所述纤芯表面的第一包层、第二包层和第三包层，所述第二包层中掺杂有光衰减材料，所述第一包层和所述第三包层中未掺杂所述光衰减材料。

4、通过在第二包层掺杂光衰减材料，第一包层和第三包层中不掺杂光衰减材料，可以实现对光纤传输中泄漏模的加速衰减，针对传输在多芯/核光纤或多个单芯/核光纤集成光纤束中的信号，可以有效实现芯/核间低串扰、高隔离度的高品质传输，有利于实现光纤端面单位面积上更大的传输容量。

5、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述第一包层的外直径大于所述纤芯的直径、且小于或等于纤芯直径的10倍。

6、通过将第一包层的外直径设置为大于纤芯的直径、且小于或等于纤芯直径的10倍，一方面会纤芯内传输光信号的衰减，有效将纤芯内的通信光束缚在纤芯内，并可以进一步加速对光纤传输中泄漏模的衰减。

7、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述光衰减材料为钴、钒或镱。

8、钴、钒以及镱等属于高光衰减材料，通过在第二包层中掺杂这类材料(尤其是钴)可以进一步提升对光纤传输中泄漏模的衰减速率。

9、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述第二包层中所述光衰减材料的掺杂厚度大于或等于1μm。

10、通过将第二包层中掺杂厚度大于或等于1μm的光衰减材料，光衰减材料厚度较厚，能够进一步加速对光纤传输中泄漏模的衰减。

11、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述第二包层包括靠近所述第一包层的第一表面和靠近所述第三包层的第二表面，沿所述光纤的直径方向，所述光衰减材料由所述第二表面至所述第一表面的掺杂浓度依次递减。

12、通过在第二包层靠近第二包层的部分掺杂光衰减材料的浓度较低，靠近第三包层的部分掺杂的光衰减材料的浓度较高，可以进一步降低对传输光信号的损耗，同时还可以有效加速对光纤传输中泄露模的衰减。可以理解的，光衰减材料在第二包层内还可以均以掺杂，以实现加速泄露模衰减的目的。

13、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述第二包层包括靠近所述第一包层的第一表面和靠近所述第三包层的第二表面，沿垂直所述纤芯的轴向方向，所述第二表面的横截面呈环形、d型或多边形。

14、第二包层具有不同形状的掺杂结构，可以对光纤传输中泄漏模实现不同程度的加速衰减，尤其是异型的掺杂结构可以提升光纤传输中泄漏模的衰减速率。

15、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述第三包层的折射率小于所述第一包层的折射率。

16、通过将第三包层的折射率设置的低于第一包层，由于纤芯具有突出高的折射率，可以使第三包层形成大幅陷入的低折射率沟槽型结构，这样，光纤即使受到曲率半径小的弯曲而变形，也会有效地抑制光泄露到第三包层的外部，有利于进一步降低串扰，提高隔离度。

17、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述裸光纤的数量为一个，所述第三包层的表面包覆有涂覆层。

18、通过在第二包层中掺杂衰减材料，可以有效加速光纤传输中泄漏模的衰减，从而对传输在单芯/核常规型光纤集成光纤束中的信号，实现核间低串扰(高隔离度)的高品质传输。

19、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述裸光纤的数量为多个，所述光纤还包括包覆所有所述裸光纤的外包层和包覆所述外包层的涂覆层。

20、通过在每个裸光纤的第二包层中掺杂衰减材料，可以有效加速光纤传输中泄漏模的衰减，从而对传输在多芯/核光纤中的信号实现核间低串扰(高隔离度)的高品质传输。

21、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述纤芯、所述第一包层、所述第二包层和所述第三包层的材质均为石英玻璃、多组分玻璃、晶体或聚合物。

22、通过第二包层中掺杂衰减材料以加速光纤传输中泄露模的衰减的这种方式适用于不同基质材料的光纤，没有特殊限制，通用性强，有利于扩大前述光纤的应用范围。

23、结合第一方面，在一些可能的实施例中，所述纤芯为实芯结构或空芯结构。

24、本申请实施例第二方面提供了一种光纤通信系统，该光纤通信系统包括如本申请实施例第一方面所述的光纤。

25、通过采用本申请实施例第一方面的光纤，可以有效加速光纤传输中泄露模的衰减，降低芯/核间串扰，提高隔离度，从而提高光纤通信系统的传输质量，有利于实现光纤通信系统的大传输容量。

技术特征：

1.一种光纤，其特征在于，包括至少一个裸光纤，每个所述裸光纤包括：纤芯、以及由内至外依次包覆在所述纤芯表面的第一包层、第二包层和第三包层，所述第二包层中掺杂有光衰减材料，所述第一包层和所述第三包层中未掺杂所述光衰减材料。

2.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第一包层的外直径大于所述纤芯的直径，且小于或等于所述纤芯直径的10倍。

3.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述光衰减材料为钴、钒或镱。

4.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第二包层中所述光衰减材料的掺杂厚度大于或等于1μm。

5.根据权利要求4所述的光纤，其特征在于，所述第二包层包括靠近所述第一包层的第一表面和靠近所述第三包层的第二表面，沿所述光纤的直径方向，所述光衰减材料由所述第二表面至所述第一表面的掺杂浓度依次递减。

6.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第二包层包括靠近所述第一包层的第一表面和靠近所述第三包层的第二表面，沿垂直所述纤芯的轴向方向，所述第二表面的横截面呈环形、d型或多边形。

7.根据权利要求1所述的光纤，其特征在于，所述第三包层的折射率小于所述第一包层的折射率。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的光纤，其特征在于，所述裸光纤的数量为一个，所述第三包层的表面包覆有涂覆层。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的光纤，其特征在于，所述裸光纤的数量为多个，所述光纤还包括包覆所有所述裸光纤的外包层和包覆所述外包层的涂覆层。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的光纤，其特征在于，所述纤芯、所述第一包层、所述第二包层和所述第三包层的材质均为石英玻璃、多组分玻璃、晶体或聚合物。

11.根据权利要求1至7中任意一项所述的光纤，其特征在于，所述纤芯为实芯结构或空芯结构。

12.一种光纤通信系统，其特征在于，包括如权利要求1至11中任意一项所述的光纤。

技术总结
本申请提供一种光纤及光纤通信系统，该光纤包括至少一个裸光纤，每个裸光纤包括：纤芯、及由内至外依次包覆在纤芯表面的第一包层、第二包层和第三包层，第二包层中掺杂有光衰减材料，第一包层和第三包层未掺杂所述光衰减材料。本申请的光纤通过在第二包层掺杂光衰减材料，第一包层和第三包层不掺杂光衰减材料，可以实现对光纤传输中泄漏模的加速衰减，针对传输在多芯/核光纤或单芯/核光纤集成光纤束中的信号，可以有效实现芯/核间低串扰、高隔离度的高品质传输，有利于实现光纤端面单位面积上更大的传输容量。

技术研发人员：童朝阳,严洒洒,贾兆年
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/15