专利名称：在s波段中使用更高阶模式的色散补偿光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于波长复用传输系统的色散补偿光纤。色散补偿光纤的作用是对线性光纤的色散进行补偿。更精确的讲，本发明涉及一种在S波段中对标准单模光纤(SMF)或非零色散位移光纤(NZ-DSF)的色散进行补偿的色散补偿光纤，其中线性光纤在所使用的光谱波段上载有光信号，所述光谱波段为从1460nm到1530nm的S波段。
背景技术：
根据第一项现有技术，即在本申请中作为参考文献引用的专利申请FR 0204271，已经知道一个C波段和/或L波段的高阶模(HOM)色散补偿光纤(或高阶模光纤)的例子，它提出在C波段和/或L波段上的色散斜率的微小变化，这样能够对线性光纤的色散和色散斜率进行很好的补偿。然而，所述补偿光纤不能应用在S波段中。它的最小色散波长太高离S波段太远。该最小色散波长对应于全局色散波长的最小值。
根据第二项现有技术，即本申请的欧洲专利EP 1 351 417，已经知道一种用于波长复用传输系统的色散补偿光纤，从中间到外围包括具有可变折射率分布的纤芯和具有不变折射率的包层，其中色散低于-150ps/nm.km，色散斜率严格为负数，有效面积大于40μm2。另外，对应于总最小色散的波长和对应于一个工作光谱范围的大于30nm的上限的波长之间的差值大于35nm，所述工作光谱范围的色散斜率的相关偏移值为一个低于30％的绝对值。
根据第三项现有技术，即美国专利申请US2003/0185531，已经知道一种支持至少一个高阶空间模的限模色散(limited mode dispersion)补偿光纤，该补偿光纤包括多个纤芯区域，该纤芯区域的折射率分布被选择为导致假定在LP02模式下的光波导在工作波段内指定值λ0的典型值波长上的小于-300ps/nm/km的色散；小于(λ0-75nm)的波长上的投影零色散，该投影零色散定义为λ0-色散(λ0)/斜率(λ0)；在工作波段以上小于2％的第三阶色散，其中第三阶色散定义为在λ0波长与最佳色散线拟合的最大偏差除最佳拟合色散，所述最佳拟合线被选择用来对所述最大偏移进行最小化。
发明内容
相应地，本发明的技术方案涉及一种在S波段内的高阶模(HOM)色散补偿光纤，其在色散斜率中具有尽可能小的偏移以便能够对整个S波段上的色散和色散斜率进行有效补偿。为了达到所述目的，从一个窄的最优的光谱范围中选出最小色散波长，以便在S波段内色散斜率的小偏移、有效面积的大数值、具有很大负值的色散值、和尽可能接近要补偿的线性光纤的色散与色散斜率之比之间保持很好的平衡。根据所述补偿是否针对标准单模光纤(SMF)或非零色散位移光纤(NZ-DSF)，最小色散波长的最优化范围和参数与要寻求的光特性之间的平衡有微小的差别。
为了对载有S波段的光信号的标准单模光纤进行补偿，本发明提供了一种用于波长复用传输系统在介于波长为1460nm至1530nm的光谱波段S内的色散补偿光纤，从中间到外围相继包括具有可变折射率分布的纤芯和具有不变折射率的包层，使得在1495nm的波长上除了基本模式LP01以外还可以实现至少一种更高阶模式的传播，其中纤芯的折射率分布以下述方式确定，即对于所述更高价模式，一方面，在波长1495nm上，第一，色散小于-150ps/nm-km，第二，所述色散与色散斜率之比介于200nm和300nm之间，第三，有效面积大于60μm2，另一方面，对应于全局色散最小值的波长范围为1550nm至1600nm。
为了更准确地在整个S波段上对标准单模光纤的色散进行补偿，最好以如下方式确定所述纤芯的折射率分布，即对于所述更高阶模式在波长1495nm上，色散与色散斜率之比介于200nm和250nm之间。
为了在保持整个S波段上的色散斜率的低偏移时改善本发明的色散补偿光纤的光特性之间的平衡，最好以如下方式确定纤芯的折射率分布，即对于所述更高模式，在波长1495nm上，对应于全局色散最小值的波长范围为1570nm至1590nm。
为了改善本发明的高阶模(HOM)类型色散补偿光纤的补偿质量和其它的特性，现给出纤芯的多个优选的折射率范围和折射率分布半径。如果参数是常量，表述“保持小于”意为“是小于”；如果参数在所述分层上为变量，表述“保持小于”意为在所考虑的分层上“保持小于”。
优选地，以如下方式确定所述纤芯的折射率分布，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上有效面积大于70μm2，最好大于80μm2。
优选地，中央分层的折射率与包层的折射率的最大折射率差Δn1介于20.10-3至32.10-3之间，中央分层的外部半径r1介于3μm至4μm之间。
优选地，所述相对于包层的折射率差，在中央分层部分的0半径和r1之间的积分S01=∫0r1Δn(r)·dr]]>的值介于100.10-3μm至115.10-3μm之间，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
优选地，所述相对于包层的折射率差乘以半径后的值的两倍积分T01=2·∫0r1Δn(r)·r·dr]]>的值介于325.10-3μm2至475.10-3μm2之间，所述积分在中央分层部分的0半径和r1之间进行，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
优选地，所述相对于包层的折射率差乘以半径后的值的两倍积分T03=2·∫0r3Δn(r)·r·dr]]>的值介于400.10-3μm2至800.10-3μm2之间，所述积分在第二外围分层部分的0半径和r3之间进行。
优选地，第一外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn2介于-4.10-3至5.10-3之间，第一外围分层的外部半径r2介于5μm至11μm之间。
优选地，第二外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn3介于-5.10-3至5.10-3之间，第二外围分层的外部半径r3介于8μm至15μm之间。
优选地，第三外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn4介于-5.10-3至5.10-3之间，第三外围分层的外部半径r4介于11μm至17μm之间。
优选地，第四外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn5介于0至10.10-3之间，第四外围分层的外部半径r5介于14μm至17μm之间。
为了对载有S波段内光信号的非零色散位移光纤(NZ-DSF)进行补偿，本发明提供了一种用于波长复用传输系统的在介于波长为1460nm至1530nm的光谱波段S内的色散补偿光纤，从中间到外围相继包括具有可变折射率分布的纤芯和具有不变折射率的包层，使得在1495nm的波长上除了基本模式LP01以外还可以实现至少一种更高阶模式的传播，其中纤芯的折射率分布以下述方式确定，即对于所述更高价模式，一方面，在波长1495nm上，第一，色散小于-150ps/nm-km，第二，所述色散与色散斜率之比小于130nm，第三，有效面积大于50μm2，另一方面，对应于全局色散最小值的波长范围为1530nm至1580nm。
为了更准确地在整个S波段上对标准单模光纤的色散进行补偿，最好以如下方式确定所述纤芯的折射率分布，即对于所述更高阶模式在波长1495nm上，所述色散与色散斜率之比介于90nm和110nm之间。
为了在保持整个S波段上的色散斜率的低偏移时改善本发明的色散补偿光纤的光特性之间的平衡，最好以如下方式确定纤芯的折射率分布，即对于所述更高模式，在波长1495nm上，对应于全局色散最小值的波长范围为1540nm至1560nm。
为了改善本发明的高阶模(HOM)类型色散补偿光纤的补偿质量和其它的特性，现给出纤芯的多个优选的折射率范围和折射率分布半径。如果参数是常量，表述“保持小于”意为“是小于”；如果参数在所述分层上为变量，表述“保持小于”意为在所考虑的分层上“保持小于”。
优选地，以如下方式确定所述纤芯的折射率分布，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上有效面积大于65μm2，最好大于80μm2。
优选地，中央分层的折射率与包层的折射率的最大折射率差Δn1介于15.10-3至30.10-3之间，中央分层的外部半径r1介于3.5μm至5μm之间。
优选地，所述相对于包层的折射率差乘以半径的乘积的两倍积分T01=2·∫0r1Δn(r)·r·dr]]>的值介于375.10-3μm2至525.10-3μm2之间，所述积分在中央分层部分的0半径和r1之间进行，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
优选地，所述相对于包层的折射率差乘以半径的乘积的两倍积分T03=2·∫0r3Δn(r)·r·dr]]>的值介于400.10-3μm2至700.10-3μm2之间，所述积分在第二外围分层部分的0半径和r3之间进行。
优选地，第一外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn2介于-7.10-3至5.10-3之间，第一外围分层的外部半径r2介于5μm至10μm之间。
优选地，第二外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn3介于-5.10-3至5.10-3之间，第二外围分层的外部半径r3介于7μm至15μm之间。
优选地，第三外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn4介于-5.10-3至5.10-3之间，第三外围分层的外部半径r4介于10μm至16μm之间。
优选地，第四外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差Δn5介于0至10.10-3之间，第四外围分层的外部半径r5介于14μm至17μm之间。
无论所述补偿是对于单模光纤(SMF)还是对于非零色散位移光纤(NZ-DSF)，所述光纤最好具有以下有利的特征。
优选地，更高阶模为模式LP02，在该模式下可以很容易地获得提供很大负值色散的色散补偿光纤，并且该模式对光纤的圆几何缺陷不十分敏感，所述缺陷会导致偏振问题。然而，也可以采用其它的更高阶模式，如模式LP11或模式LP03。
优选地，通过以下方式确定所述纤芯的折射率分布，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，所述色散小于-200ps/nm-km，最好小于-250ps/nm-km，小于-300ps/nm-km更佳，这使得对于给定的线性光纤减小所用补偿光纤的波长成为可能。
所述使用的工作光谱波段为从1460nm至1530nm的S波段。集成了本发明的高阶模(HOM)类型的色散补偿光纤的光纤波长复用传输系统(将在下文进行更详细说明)最好针对介于1460nm至1530nm之间的每个波长在平均100km的传输距离上具有一个小于30ps/nm的累积色散的绝对值。
优选地，所述纤芯的折射率分布包括至少四个分层。所述纤芯的折射率分布最好包括至少五个分层。色散负的越大，为了获得作为本发明中的高阶模(HOM)类型的色散补偿光纤的波长的函数的色散曲线的好的线性，所述纤芯的折射率分布中的分层数量就越多。分层的高数量使获得HOM类型的色散补偿光纤成为可能，该HOM类型的色散补偿光纤在获得色散的非常好的补偿的同时不会对该HOM类型的色散补偿光纤的其它特性产生过于严重的影响。对于光谱波段S内的补偿，五个分层在HOM类型的色散补偿光纤的特性和其制造的复杂性之间实现了平衡。所述分层的形状例如为矩形，但也可以为三角形、梯形或α形。
在本发明的第一个实施例中，根据本发明的所述HOM类型的色散补偿光纤包括具有四个分层的纤芯的可变折射率分布。这样所述纤芯的可变折射率分布从中央到外围顺序包括其最大折射率比包层折射率高的中央分层、其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第一外围分层、其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第二外围分层和其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第三外围分层。
在本发明的第二个实施例中，根据本发明的所述HOM类型的色散补偿光纤包括具有五个分层的纤芯的可变折射率分布。相应地所述纤芯的可变折射率分布从中央到外围顺序包括其最大折射率比包层折射率高的中央分层、其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第一外围分层、其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第二外围分层、其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第三外围分层和其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小的第四外围分层。
本发明还涉及一种色散补偿模块，所述模块集成了本发明中的HOM类型的色散补偿光纤。所述模块最好顺序包括能够从基本模式转换至更高阶模式的第一个模式转换器、根据本发明的色散光纤和能够从更高阶模式转换回基本模式的第二个模式转换器。所述模块可以整合在一个光纤波长复用传输系统中，所述系统相应地依次包括线性光纤和根据本发明的补偿模块。在根据本发明的光纤波长复用传输系统中，为了达到最优化补偿，最好所述线性光纤的长度与所述色散补偿光纤的长度之比大约等于所述线性光纤在波长1495nm上的色散与所述色散补偿光纤在波长1495nm上的色散之比的绝对值的倒置值。
通过以举例的方式从下面给出的说明书和附图，可以更好的理解本发明及其他的特性和优点。
图1中的表格给出了本发明中用于对标准单模光纤(SMF)进行补偿的HOM类型色散补偿光纤的折射率分布的一些例子中的半径和折射率差的值。
图2中的表格给出了在模式LP02下图1所示的本发明HOM类型色散补偿光纤折射率分布的其他特性。
图3中的表格给出了用于对非零色散位移光纤(NZ-DSF)进行补偿的本发明的HOM类型的色散补偿光纤的折射率分布中的半径和折射率差。
图4中的表格给出了对于模式LP02下图3所示本发明的HOM类型色散补偿光纤折射率分布的其他特性。
图5以图解的方式表示一种包括五个根据本发明的HOM类型色散补偿光纤的分层的折射率分布类型。
图6以图解的方式表示一个本发明的光纤波长复用传输系统。
具体实施例方式
图1的表格给出本发明中用于对标准单模光纤(SMF)进行补偿的HOM类型色散补偿光纤的折射率分布的一些例子中的半径和折射率差的值。左手栏表示从HOM1至HOM5的折射率分布名称。第二栏表示所述的例子中纤芯折射率分布中所包括的分层数量。接下来的五栏以μm为单位给出了纤芯的可变折射率分布的半径。最后五栏给出了相对于具有常量折射率的包层的折射率差剩以1000(无单位)后的值。因为所述折射率分布并不是都有相同数量的分层，所以并没有完成表格中所有的空格。
图2表格中的值表示模式LP02下图1所示的本发明中HOM类型色散补偿光纤折射率分布的其他特性。左手栏表示上文已说明的分布名称。接下来的一栏表示每个所述折射率分布所包括的分层数量。对于每个所述的折射率分布，其它栏给出了对应于所述折射率分布的光纤的分层的特性。接下来的一栏以ps/nm-km为单位给出了在波长1495nm上的色散。接下来的一栏以nm为单位给出了在波长1495nm上的色散与色散斜率的比值。接下来的一栏以μm2为单位给出了在波长1495nm上的有效面积Aeff。接下来的一栏以nm为单位给出了最小色散波长λmin。最后两栏分别对从1475nm至1515nm的工作光谱范围和从1465nm至1525nm的工作光谱范围以百分数的形式给出了色散斜率中的最大相对偏移。在一个工作光谱范围内的色散斜率中的相对偏移对应于在该工作光谱范围内最大色散斜率与最小色散斜率之差除以平均色散斜率之商。具有四个分层最好具有五个分层的光纤能够在可能的具有最大负值的色散、可能的最大的有效面积和所述工作光谱范围内最线性的色散斜率之间取得平衡。在1570nm至1590nm之间的优化的窄范围内的最小色散波长可以改善上述平衡。
图3中的表格给出了本发明中用于对非零色散位移光纤(NZ-DSF)进行补偿的HOM类型的色散补偿光纤的折射率分布的一些例子的半径和折射率差。图3与图1相似，但是其左手栏给出了从HOM7至HOM12的折射率分布名称。
图4中的表格给出模式LP02下图3所示的本发明HOM类型色散补偿光纤折射率分布的其他特性。具有四个分层最好具有五个分层的光纤能够在可能的最大负值的色散、可能的最大的有效面积和所述工作光谱范围内最线性的色散斜率之间取得平衡。在1540nm至1560nm之间的优化的窄范围内的最小色散波长可以改善上述平衡。示例HOM7、HOM10和HOM12的最小色散波长在所述最小色散波长范围之外，它们的色散斜率的线性比其它的示例差很多，它们的有效面积也更小。找到色散与色散斜率的一个低比值的企图似乎对于所获得的平衡具有不利的影响，正如示例HOM12的色散斜率的较差的线性所示。最值得注意的例子对应于所述表格的右栏的30％的阀值。该30％的阀值也适用于对标准单模线性光纤进行补偿的色散补偿光纤。
图5以图解的方式表示本发明的一种五分层折射率分布类型的HOM类型的色散补偿光纤。横坐标表示半径，单位为μm。纵坐标表示折射率差乘以1000(无单位)。第一个分层称为中央分层，与包层的常量折射率有一个最大折射率差Δn1，还有一个外部半径r1。该最大折射率差Δn1为正值。在0半径至r1半径之间折射率最好为常量。第二个分层称为第一个外围分层，与包层的常量折射率有一个折射率差Δn2，还有一个外部半径r2。折射率差Δn2可以为正值或负值。一个负值折射率差对应于一个隐藏的分层。折射率最好为介于半径r1至r2之间的常量。第三个分层称为第二个外围分层，与包层的常量折射率有一个折射率差Δn3，还有一个外部半径r3。折射率差Δn3可以为正值或负值。折射率最好为介于半径r2至r3之间的常量。第四个分层称为第三个外围分层，与包层的常量折射率有一个折射率差Δn4，还有一个外部半径r4。折射率差Δn4可以为正值或负值。折射率最好为介于半径r3至r4之间的常量。第五个分层称为第四个外围分层，与包层的常量折射率有一个折射率差Δn5，还有一个外部半径r5。折射率差Δn5可以为正值或负值。折射率最好为介于半径r4至r5之间的常量。半径r5之外是具有常量折射率的包层。对于只有四个分层的光纤，具有常量折射率的包层从半径r4开始。对于只有三个分层的光纤，具有常量折射率的包层从半径r3开始。
图6以图解的方式表示一个本发明的光纤波长复用传输系统。从光信号传播的上游到下游的顺序来看，该传输系统顺序包括下面的部件线性光纤1和紧接着的补偿模块3，补偿模块3首先包括一个模式转换器2，将在基本模式LP01下传播的大部分光能量转换到一个更高价模式下，如LP02，然后是本发明中的HOM类型色散补偿光纤4，对线性光纤1的色散进行补偿，但是该补偿是在更高阶模式LP02下进行，然后是一个模式转换器5，将在更高阶模式LP02下传播的大部分光能量转换回基本模式LP01。本发明的传输系统也可以因为清楚说明的原因包括没有显示在图6中的其它部件，如发射器、接收器和放大器等，也可以包括多个图6所示的部件序列。
优选地，在波长1495nm上曲率半径为10mm的弯曲引起的损耗低于100dB/m，最好低于50dB/m。
优选地，在波长1495nm上，衰减低于1.5dB/km，最好低于1dB/km。
优选地，在波长1495nm上，偏振模色散低于0.5ps/km1/2，最好低于0.2ps/km1/2。
权利要求
1.一种用于波长复用传输系统的在1460nm到1530nm之间的S波段内的色散补偿光纤，，从中间到外围顺序包括具有可变折射率分布的纤芯和具有不变折射率的包层，使得在1495nm的波长上除了基本模式LP01以外还可以实现至少一种更高阶模式的传播，其中纤芯的折射率分布以下述方式确定，即对于所述更高价模式，一方面，在波长1495nm上，首先色散小于-150ps/nm-km，第二，所述色散与色散斜率之比介于200nm和300nm之间，第三，有效面积大于60μm2，另一方面，对应于全局色散最小值的波长范围为1550nm至1600nm。
2.根据权利要求1的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-200ps/nm-km。
3.根据权利要求2的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-250ps/nm-km。
4.根据权利要求3的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-300ps/nm-km。
5.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述更高阶模式为模式LP02。
6.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，所述色散与色散斜率之比介于200nm至250nm之间。
7.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，有效面积大于70μm2。
8.根据权利要求7所述的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，有效面积大于80μm2。
9.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，对应于全局色散最小值的波长介于1570nm至1590nm之间。
10.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的可变折射率分布从中间到外围顺序包括中央分层，其最大折射率比包层折射率高，第一外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小，第二外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小，第三外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小。
11.根据权利要求10的色散补偿光纤，其特征在于中央分层的折射率与包层的折射率的最大折射率差(Δn1)介于20.10-3至32.10-3之间，中央分层的外部半径(r1)介于3μm至4.5μm之间。
12.根据权利要求10或11的色散补偿光纤，其特征在于所述相对于包层的折射率差在中央分层部分的0半径和r1之间进行的积分(S01=∫0r1Δn(r)·dr)]]>的值介于100.10-3μm至115.10-3μm之间，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
13.根据权利要求10到12之间的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述相对于包层的折射率差乘以半径的乘积的两倍积分(T01=2·∫0r1Δn(r)·r·dr)]]>的值介于325.10-3μm2至475.10-3μm2之间，所述积分在中央分层部分的0半径和r1之间进行运算，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
14.根据权利要求10到13之间的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述相对于包层的折射率差乘以半径的乘积的两倍积分(T03=2·∫0r3Δn(r)·r·dr)]]>的值介于400.10-3μm2至800.10-3μm2之间，所述积分在第二外围分层部分的0半径和r3之间进行运算。
15.根据权利要求10到14的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第一外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn2)介于-4.10-3至5.10-3之间，第一外围分层的外部半径(r2)介于5μm至11μm之间。
16.根据权利要求10到15的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第二外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn3)介于-5.10-3至5.10-3之间，第二外围分层的外部半径(r3)介于8μm至15μm之间。
17.根据权利要求10到16的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第三外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn4)介于-5.10-3至5.10-3之间，第三外围分层的外部半径(r4)介于11μm至17μm之间。
18.根据权利要求10到17的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的可变折射率分布包括一个第四外围分层，该第四外围分层的最大折射率小于中央分层的最大折射率，该第四外围分层位于第三外围分层的外围。
19.根据权利要求18的色散补偿光纤，其特征在于第四外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn5)介于0至10.10-3之间，第四外围分层的外部半径(r5)介于14μm至17μm之间。
20.一种用于波长复用传输系统的在1460nm到1530nm之间的S波段内的色散补偿光纤，，从中间到外围顺序包括具有可变折射率分布的纤芯和具有不变折射率的包层，使得在1495nm的波长上除了基本模式LP01以外还可以实现至少一种更高阶模式的传播，纤芯的折射率分布以下述方式确定，即对于所述更高价模式，一方面，在波长1495nm上，首先色散小于-150ps/nm-km，第二，所述色散与色散斜率之比小于130nm，第三，有效面积大于50μm2，另一方面，对应于全局色散最小值的波长范围为1530nm至1580nm。
21.根据权利要求20的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-200ps/nm-km。
22.根据权利要求21的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-250ps/nm-km。
23.根据权利要求22的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高价模式，在波长1495nm上，所述色散小于-300ps/nm-km。
24.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述更高阶模式为模式LP02。
25.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，所述色散与色散斜率之比介于90nm至110nm之间。
26.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，有效面积大于65μm2。
27.根据权利要求26所述的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，有效面积大于80μm2。
28.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的折射率分布以如下方式确定，即对于所述更高阶模式，在波长1495nm上，对应于全局色散最小值的波长介于1540nm至1560nm之间。
29.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的可变折射率分布从中间到外围顺序包括中央分层，其最大折射率比包层折射率高，第一外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小，第二外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小，第三外围分层，其最大折射率比所述中央分层的最大折射率小。
30.根据权利要求29的色散补偿光纤，其特征在于中央分层的折射率与包层的折射率的最大折射率差(Δn1)介于15.10-3至30.10-3之间，中央分层的外部半径(r1)介于3.5μm至5μm之间。
31.根据权利要求29或30的色散补偿光纤，其特征在于所述相对于包层的折射率差与半径的乘积在中央分层部分的0半径和r1之间进行的积分(T01=2·∫0r1Δn(r)·r·dr)]]>的值介于375.10-3μm至525.10-3μm之间，所述中央分层具有一个比所述包层折射率更高的折射率。
32.根据权利要求29到31的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述相对于包层的折射率差与半径的乘积的两倍积分(T03=2·∫0r3Δn(r)·r·dr)]]>的值介于400.10-3μm2至700.10-3μm2之间，所述积分在第二外围分层部分的0半径和r3之间进行。
33.根据权利要求29到32的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第一外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn2)介于-7.10-3至5.10-3之间，第一外围分层的外部半径(r2)介于5μm至10μm之间。
34.根据权利要求29到33的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第二外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn3)介于-5.10-3至5.10-3之间，第二外围分层的外部半径(r3)介于7μm至15μm之间。
35.根据权利要求29到34之间的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于第三外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn4)介于-5.10-3至5.10-3之间，第三外围分层的外部半径(r4)介于10μm至16μm之间。
36.根据权利要求29到35之间的任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于所述纤芯的可变折射率分布包括一个第四外围分层，该第四外围分层的最大折射率小于中央分层的最大折射率，该第四外围分层位于第三外围分层的外围。
37.根据权利要求18的色散补偿光纤，其特征在于第四外围分层的折射率与包层的折射率的折射率差(Δn5)介于0至10.10-3之间，第四外围分层的外部半径(r5)介于14μm至17μm之间。
38.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于，在波长1495nm上曲率半径为10mm的弯曲引起的损耗低于100dB/m。
39.根据权利要求38的色散补偿光纤，其特征在于，在波长1495nm上曲率半径为10mm的弯曲引起的损耗低于50dB/m。
40.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于衰减在波长1495nm上低于1.5dB/km。
41.根据权利要求40的色散补偿光纤，其特征在于衰减在波长1495nm上低于1dB/km。
42.根据以上任一权利要求的色散补偿光纤，其特征在于在波长1495nm上偏振模色散低于0.5ps/km1/2。
43.根据权利要求42的色散补偿光纤，其特征在于在波长1495nm上偏振模色散低于0.2ps/km1/2。
44.一种色散补偿模块，其特征在于所述模块(3)包括根据以上任一权利要求的色散补偿光纤(4)。
45.根据权利要求44的色散补偿模块，其特征在于，所述模块(3)顺序包括能够从基本模式转换至更高阶模式的第一个模式转换器(2)、所述色散补偿光纤(4)和能够从更高阶模式转换回基本模式的第二个模式转换器(5)。
46.一种光纤波长复用传输系统，其特征在于所述系统顺序包括线性光纤(1)和根据权利要求44或45的补偿模块(3)。
47.根据权利要求46的光纤波长复用传输系统，其特征在于，所述线性光纤(1)的长度与所述色散补偿光纤(4)的长度之比大约等于所述线性光纤(1)在波长1495nm上的色散与所述色散补偿光纤(4)的在波长1495nm上的色散之比的绝对值的倒置值。
48.根据权利要求46或47的光纤波长复用传输系统，其特征在于，介于1460nm至1530nm之间的每个波长的累积色散的绝对值在100km的传输距离上小于30ps/nm。
全文摘要
本发明涉及一种在S波段中对标准单模光纤(SMF)或非零色散位移光纤(NZ－DSF)的色散进行补偿的色散补偿光纤，所述色散补偿光纤在所使用的光谱波段上载有光信号，所述光谱波段为从1460nm到1530nm的S波段。所述S波段上的色散补偿光纤的波长对应于全局色散的最小值，该波长位于所使用的光谱波段的范围之外，即S波段之外。
文档编号H04B10/2525GK1670553SQ20051005558
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者马克西姆·戈尔利耶, 德尼·莫兰, 路易·阿内·德蒙莫里永, 皮埃尔·西亚尔 申请人:德雷卡通信技术公司