CN100399076C - 色散斜率补偿光纤 - Google Patents

色散斜率补偿光纤 Download PDF

Info

Publication number
CN100399076C
CN100399076C CNB018105157A CN01810515A CN100399076C CN 100399076 C CN100399076 C CN 100399076C CN B018105157 A CNB018105157 A CN B018105157A CN 01810515 A CN01810515 A CN 01810515A CN 100399076 C CN100399076 C CN 100399076C
Authority
CN
China
Prior art keywords
scope
layering
dispersion
radius
refraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB018105157A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1439107A (zh
Inventor
S·R·比克哈姆
M·B·凯恩
S·库玛
S·K·米希拉
V·斯里坎特
J·S·斯通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN1439107A publication Critical patent/CN1439107A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100399076C publication Critical patent/CN100399076C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
    • G02B6/03661—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only
    • G02B6/03677—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only arranged - + + -
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004—Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
    • G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
    • G02B6/02228—Dispersion flattened fibres, i.e. having a low dispersion variation over an extended wavelength range
    • G02B6/02238—Low dispersion slope fibres
    • G02B6/02242—Low dispersion slope fibres having a dispersion slope <0.06 ps/km/nm2
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
    • G02B6/02252—Negative dispersion fibres at 1550 nm
    • G02B6/02261—Dispersion compensating fibres, i.e. for compensating positive dispersion of other fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • G02B6/02285—Characterised by the polarisation mode dispersion [PMD] properties, e.g. for minimising PMD
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/028—Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
    • G02B6/0281—Graded index region forming part of the central core segment, e.g. alpha profile, triangular, trapezoidal core
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/028—Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
    • G02B6/0286—Combination of graded index in the central core segment and a graded index layer external to the central core segment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02004—Optical fibres with cladding with or without a coating characterised by the core effective area or mode field radius
    • G02B6/02009—Large effective area or mode field radius, e.g. to reduce nonlinear effects in single mode fibres
    • G02B6/02014—Effective area greater than 60 square microns in the C band, i.e. 1530-1565 nm
    • G02B6/02019—Effective area greater than 90 square microns in the C band, i.e. 1530-1565 nm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

揭示了用于高数据比率，长距离远程通信系统中的总色散补偿光波导光纤的折射率分布。符合本发明的光波导光纤在一波长范围显著地对总色散提供相等补偿，这样促进了波分复用系统。也揭示了包括一段传输光纤和一段在一起的补偿光纤的光波导光纤全长。这些全长为端部对端串联连接起来形成远程通信系统的光波导光纤部分。

Description

色散斜率补偿光纤
本申请要求申请于2000年5月31日的美国临时专利申请60/208,342和2000年7月13日的美国临时专利申请60/217,967的优先权利益。
发明背景
发明领域
本发明一般涉及用于补偿总色散而设计的光波导光纤，特别是用于在一系列波长上基本相等地补偿总色散而设计的光波导光纤。
技术背景
在远程通信系统或链路中已经成功地使用了色散补偿技术。已经在链路中采用的一种有用技术是通过适宜设计而形成组件的波导光纤补偿总色散(也称作有色色散)，该组件能够插入到在诸如链路端部的接入点的链路中。这个技术的一个缺点是补偿组件增加了系统的损耗而没有增加有用的系统长度。对于系统损耗预算余量较小的情况，增加补偿组件能导致不可接受的低信噪比。
另一种色散补偿方法包括在链路光缆中使用正和负色散光纤。各个光缆能够都包含正和负总色散波导光纤，或采用只有正色散的光缆与只有负色散的光缆一起组成链路。这个补偿方法避免了补偿组件的缺点但是必然使系统的安装和保养复杂化。那就是，特定光缆或光缆中光纤的色散符号在安装中必需是相同的。而且，替换光缆的总量将会超过标准系统所需的总量，这是因为在保养有效总量时色散符号是一个必须考虑的附加变量。
最近，人们发展了另一种色散补偿技术，它与具有总色散和总色散斜率的特殊光波导光纤结合在一起。也就是，总色散对总色散斜率的比率，κ，对传输光纤对补偿光纤有相同的值。在美国临时申请S.N.60/217,967中讨论了这类光纤，通过引用作为一个基本合并于此。
对于采用镜象光纤的远程通信系统是补偿被认为是良好的，因为在端部对端部的包括一根传输光纤和一根补偿光纤全长的积累色散在工作的波长范围中为零。这样的结构导致了能够使光纤中的信号通过总色散为零或接近零的一段非常长的距离。
但是，在某些应用中需要使用1∶1的传输光纤对色散补偿光波导光纤的长度比率，就如某些镜象光纤的情况，但还是保持了非零局部色散来避免由于四波混频和交叉相位调制导致的色散恶化。在这个情况下，就需要镜象总色散斜率但不镜象传输光纤总色散的补偿波导光纤。
另外，可能因为要考虑补偿光纤的有效面积或衰减，希望使用不等于1∶1的长度比率，例如1.5∶1或2∶1的长度比率，其中较长的长度一般是指传输光纤的长度。
因此，需要有设计得满足由各种系统的性能需求而产生的各种补偿形式的色散补偿光波导光纤与所需传输一起来补偿光纤长度比率。
定义
下面的定义符合在本技术领域中的通用用法。
-折射率分布是折射率或相对折射率与波导光纤半径间的关系。
-分段纤芯是指分成至少第一和第二波导光纤纤芯部分或分段的纤芯。各部分或分段沿着特定的径向分布，并且基本上关于波导光纤中心线对称，而且有相应的折射率分布。
-纤芯的分段半径是根据在分段的相关起始点和终止点的相关折射率来定义的。
用于本文的半径定义是在其附图和讨论中陈述。
-波导光纤的总色散，有时称作色散，是材料色散，波导色散，和内部模式色散的总和。在单模光纤情况下，内部模式色散为零。
-总色散通常使用的符号约定如下所述。如果在波导中较短的波长信号比较长的波长信号传输得快，则总色散称作为正。相反地，在负总色散波导中，长波长的信号传输较快。
-有效面积是
Aeff＝2π(∫E2rdr)2/(∫E4rdr)，其中积分区间从0到∞，并且E是在波导中有关传输光的电场。
-相对折射率百分比 &Delta; % = 100 &times; ( n i 2 - n c 2 ) / 2 n i 2 , 其中ni是在区域i中最大的折射率，除非另有说明，nc是包层区域的平均折射率。在那些例子中分段折射率小于包层区域的平均折射率，折射率百分比是负的并且在一个其折射率为最负的点进行计算除非另有说明。
-术语α-分布称作折射率分布，用Δ(b)％表示，其中b是半径，符合下面方程，Δ(b)％＝Δ(b0)(1-[|b-b0|/(b1-b0)]α)，其中b0是Δ(b)％为最大的点，b1是Δ(b)％为0的点，并且b在b1≤b≤bf的范围中，其中Δ是在上面定义的，bi是α分布的开始点，bf是α分布的终结点，并且α是实数指数。
-波导光纤远程通信链路，简称为链路，由光信号发送机，光信号接收机和有光学耦合到发送机和接收机各自端部以传输其中信号光的一段波导光纤组成。这段波导光纤能够由多段在端面和端面间熔接连接在一起的较短光纤串接组成。链路能够包括附加的光学元件，诸如光放大器，光衰减器，光开关，光学滤光器或复用或解复用装置。可以把一组内部互连的链路表示成远程通信系统。
-针阵列弯曲测试，用于比较波导光纤在弯曲时的相对阻力。为了进行这个测试，对一基本上没有诱导弯曲损耗的波导光纤作作了衰减测量。然后绕针阵列摆动波导光纤，并再一次测量衰减。由弯曲诱导的损耗一般用dB为单位来表示，是两次衰减测量间的差。针阵列是一组布置在单一行中并且在平表面上固定约束在垂直位置中的十个圆柱形针。针中心到中心间的间距是5mm。针直径是0.67mm。使波导光纤沿着相邻针的相反侧通过。在测试中，将波导光纤放置在一个正好足以使波导适应针外围部分的张力下。该测试适合波导光纤的常量弯曲阻力。
-在这里引用的另一个弯曲测试是横向负载测试。在这个测试中，在两个平板间放置指定长度的波导光纤。在其中一个平面上连接#70的金属丝筛网丝。在平板间夹入已知长度的波导光纤并且当平板由30牛顿的压力同时施压时测量参考衰减。接着施加70牛顿的力到平板上从而测量到在衰减上的增加一般用dB/m为单位表示。衰减的增加是该波导的横向负载衰减。
-在这里引用的另一个弯曲测试是芯轴缠绕测试。测量通过绕芯轴缠绕光波导光纤产生的衰减。标准的测试条件包括绕着75mm直径芯轴缠绕100圈波导光纤和围绕32mm直径芯轴缠绕一圈波导光纤。能够使用诸如50mm直径或20mm直径的其它芯轴尺寸。绕芯轴缠绕诱导的衰减一般用dB表示。
发明内容
本发明的第一个方面是色散补偿光波导光纤，在1550nm波长，它的总色散范围从-12ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km，并且偏振模式色散小于0.10ps/km1/2。偏振模式色散较适宜的是小于0.05ps/km1/2，并且更适宜的是小于0.01ps/km1/2。在1550nm的衰减小于0.25dB/km，较适宜的是小于0.23dB/km，并且更适宜的是小于0.22dB/km。
在本发明这第一个方面的实施例中，总色散对总色散斜率的比率κ的范围从225到375。
本发明的第二个方面是一种色散补偿光波导光纤，它的纤芯区域包括有外部半径r0的中心分段和围绕中心分段的有外部半径r1的环形分段。色散补偿光纤的总色散范围从-12ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km。中心分段的外部半径r0与第一环形分段的外部半径r1的比率由表达式0.4＜r0/r1≤0.6所限定。
在根据表发明这方面的波导光纤实施例中，衰减和偏振模式色散与上面本发明第一方面中阐述的一样。
在本发明第二方面的另一个实施例中，较适宜的半径比率由表达式0.4＜r0/r1≤0.55所限定。
本发明的第三方面是一种色散补偿光波导光纤，它有由包层包围的纤芯区域，纤芯区域包括中心分段和连续地围绕中心分段的三个环形分段。术语围绕是指纤芯区域的连续分段与他们的最近邻接触。例如，第一环形分段在它的内部表面与与中心分段相邻接并且在它的外部表面与第二环形分段相邻接。各个分段的特征在于如附图和详细描述所限定的内部和外部半径，折射率分布和折射率百分比。如定义部分所述，除非另有说明，相对折射率百分比代表了特定分段相对折射率的最大量值。该分段的结构在1550nm波长提供了总色散范围从-12ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km。第三环形分段的特征还在于宽度w3和中心半径rc。参数w3，rc和第一环形分段r1的外部半径间的关系是rc-w3/2＞r1+0.5μm。在较适宜的实施例中，三个参数间的关系是rc-w3/2＞r1+1.0μm。第三环形分段最大折射率的安排和范围是提供根据本发明光波导光纤的所需特性的关键参数。
本发明的第四方面是一种色散补偿光波导光纤，它有已选择好的纤芯区域分布和包层分布，以在波长为1550nm处提供其总色散范围从-12ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km，并且对弯曲损耗的阻力表征为：当光纤在50mm直径芯轴上缠绕100圈时，在1310nm的诱导衰减小于0.05dB并且在1550nm小于0.10dB；当光纤在32mm直径芯轴上缠绕1圈时，在1550nm的诱导衰减小于0.50dB；当光纤在75mm直径芯轴上缠绕100圈时，在1625nm的诱导衰减小于0.50dB；在横向负载测试中的诱导衰减小于1.0dB/m；当光纤配置在针阵列弯曲测试中时，诱导衰减小于8dB。
根据本发明这个方面的光波导光纤实施例中，在针阵列弯曲测试中的诱导衰减小于7dB并且较适宜的是小于4dB。在横向负载弯曲中的诱导衰减较适宜的是小于0.75dB/m。
本发明的第五个方面是一种色散补偿光波导光纤，它在1550nm波长有总色散的范围从-12ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km，并且在1550nm波长的有效面积不小于23μm2。在本发明这个方面的较佳实施例中，有效面积不小于25μm2。有效面积更适宜的是不小于从28μm2到30μm2范围中的值。
根据本发明五个方面中的任意一个方面的实施例，纤芯区域包括的中心分段，它有相对折射率百分比Δ0％的范围从0.8％到1.7％，内部半径为零和外部半径r0的范围从2.4μm到3.2μm，围绕中心分段的第一环形分段的相对折射率百分比Δ1％的范围从-0.28％到-0.45％，内部半径r0和外部半径r1的范围从5.0μm到6.7μm，并且围绕第一环形分段的第二环形分段的相对折射率百分比Δ3％的范围从0.235％到0.55％，外部半径r3的范围从7.5μm到11.0μm，中心半径rc的范围从7.0μm到9.6μm，并且宽度w3的范围从0.8μm到3.0μm。另外，这个实施例能够进一步包括围绕第一环形分段的第三环形分段，其相对折射率百分比Δ2％的范围从零到0.15％，内部半径r1和外部半径r2的范围从5.9μm到8.0μm。这个实施例的较佳结构为中心分段是α分布并且α的范围从0.8到3.5。
可以理解在上述发明内容中的本发明的各个五个方面中阐述的有效面积大于23μm2，较适宜的是大于25μm2，并且更适宜的是大于范围从28μm2到30μm2的值。还有如本发明第四个方面所述的在弯曲下诱导的衰减。在1550nm波长的衰减小于0.25dB/km并且较适宜的是小于0.22dB/km而且偏振模式色散小于1.0ps/km1/2，较适宜的是小于0.05ps/km1/2，并且更适宜的是小于0.01ps/km1/2。比率κ的范围从225nm到375nm。
在下面的详细描述中将阐述本发明另外的附图和优点，通过那个描述，那些普通技术人员将对本发明有所了解，或通过实施这里描述的本发明认识下面的详细描述，权利要求，和附图。
要知道上面的一般描述和下面的详细描述只是本发明的示范性的内容，其目的是为理解本发明所提出权利要求的特征和特性而提供概貌或框架。所包含的附图提供了对本发明的进一步理解，结合在内并构成本发明说明书的一部分。附图示出了本发明的各种实施例，并且和描述一起用于解释本发明的原理和操作。
附图说明
图1-7，和9，11-14和16是根据本发明分段纤芯光波导光纤的折射率分布图。
图8是对在图5-7中体现的相对折射率分布的积累色散对波长的曲线图。
图10是在图9中体现的将传输光纤与补偿光纤比较的总色散对波长的曲线图。
图15是对于由图14示出的本发明实施例的总色散斜率对总色散的图表。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的较佳实施例，这些实例在附图中示出。在附图中，尽可能用相同的参考数字指示相同或相似的部分。在图1中示出了根据本发明的色散补偿光波导光纤的示范实施例，那是光波导光纤分段纤芯的折射率分布。中心分段12有正相对折射率，内部半径为零，和外部半径2，它从分布中心线(所有半径相以分布中心线为准测量)测量到中心分段12分布与由Δ％＝0限定的水平线相交的点。第一环形分段14有负折射率，内部半径2和测量到分段14的上升线与第二环形分段18水平相交的第一点的外部半径4。在这个和某些其它下面所揭示和描述的实施例中，分段14的斜线从它的最小相对折射率值上升到点13，在点13以后，斜线急剧地增加并且向水平线轴上升。第二环形分段18的正折射率，内部半径4，和测量到折射率百分比开始增加的第三环形分段16的上升线起点处的外部半径6。半径6也是分段16的内部半径。第三环形分段16的径向位置由测量到上升部分16的几何中心的半径8和由测量到在第三环形分段16的下降线到达分段16的相对折射率百分比一半的点处的半径10来描述。分段16的相对折射率百分比由该分段的最大相对折射率百分比限定，这样半径10在分段16的最大相对折射率的一半处终止。第三环形分段16有半宽20，它定义为第三环形分段16的上升线和下降线上各自最大相对折射率百分比一半的点间的距离。半径2，4，6，8和10以及半宽20的定义将用于关于在图2-7，9和11-13所揭示和描述的各个相对折射率分布，并且在下面的描述中不再重复并且在所作实施例的相对折射率分布对半径的曲线图的余下图中也不再示出。通过稍微改变第二环形分段18的内部半径4和外部半径6的定义，这些半径和半宽的定义也能够应用于在图14中示出的折射率分布。在图14的实施例中，分段18在分段14的最后点开始连续上升，于是就没有水平部分。因此，第二环形分段18的内部半径4终止在分段14的上升线的向上斜线突然改变到分段18的较低斜线的点。分段18的外部半径6终止在分段18到达第三环形分段16的最大相对折射率一半的点处。
在图2中示出的分段纤芯折射率的分布有类似于图1所示分布的中心分段12，第一环形分段14，和第二环形分段18。在分段12和14接合点并在分段14最小点处的弯成圆形是明显的，这是由于发生在相对折射率比较突然地改变处的杂质扩散，也就是，在杂质浓度的较为突然地改变处。第三环形分段16与如图1所示的分段纤芯实施例的第三环形分段16作比较，在相对折射率百分比上是较低的并变宽了。在下面例1中可见到在分段中这些改变的影响。
在图3中示出的补偿波导光纤实施例，除了第一环形分段14的底部是平坦的外也类似于图1。这个变化的影响也在下面的例1中阐述。
在图4中示出的补偿波导光纤的实施例，除了相对图3中的第三环形分段外，第三环形分段16的底部是平坦的类似于图3所示的。
这样，图1-4的折射率分布的比较检验用于示出第三环形分段16的变宽和变平坦，以及在图1和2中第一环形分段14的底部13的平坦化的效果。
在图1-4中示出的各个分布的结构参数在下面范围中选取：
-中心分段12的相对折射率百分比Δ0％的范围从1.0％到1.2％，并且半径2，r0的范围从2.6μm到3.0μm；
-第一环形分段14相对折射率百分比Δ1％的范围从-0.35％到-0.42％，并且半径4，r1的范围从5.2μm到5.8μm；
-第二环形分段18相对折射率百分比Δ2％的范围从0到0.08％，并且内部半径等于r1，外部半径6，r2的范围从5.9μm到6.7μm；以及
-第三环形分段16相对折射率百分比Δ3％的范围从0.25％到0.55％，内部半径r2，中心半径8，rc的范围从7.0μm到7.9μm，宽度w3的范围从1.0μm到2.0μm，并且外部半径10，r3的范围从7.5μm到7.6μm。
例1
根据如图1-4所示的相对折射率百分比对半径的曲线对分布作模拟。在表1中阐述了四个分布的结构参数。参考图1和图2，与相对折射率百分比的标准定义一致，相对折射率百分比Δ％作为具有斜升到分段14的点13处，如上所定义的，相对折射率值的最大数值来表述。可以理解，在所有的例子中，计算机模型需要考虑分段的形状。在表1中示出的斜线值只是为了比较的目的。
表1
  参数   图1   图2   图3   图4
  Δ<sub>0</sub>％   1.08   1.08   1.08   1.08
  r<sub>0</sub>(μm)   2.78   2.8   2.8   2.8
  Δ<sub>1</sub>％   -.4斜升到-.3   -.4斜升到-.3   -.38   -.38
  r<sub>1</sub>(μm)   5.7   5.6   5.7   5.6
  Δ<sub>2</sub>％   .06   .05   .06   .05
  r<sub>2</sub>(μm)   6.22   6.28   6.08   6.36
  Δ<sub>3</sub>％   .5   .3   .5   .3
  r<sub>c</sub>(μm)   7.25   7.58   7.2   7.54
  r<sub>3</sub>(μm)   7.8   8.53   7.73   8.48
  w<sub>3</sub>(μm)   1.1   1.9   1.07   1.89
在表2中阐述了使用表1参数模拟的光波导光纤的特性。
表2
  图1   图2   图3   图4
  在1550nm的总色散(ps/nm-km)   -17.5   -16.3   -16.3   -15.5
  在1550nm的总色散斜率(ps<sup>2</sup>/nm-km)   -0.055   -0.057   -0.054   -0.058
  在1550nm有效面积(μm<sup>2</sup>)   27.8   27.5   27.5   27.2
  在1550nm的衰减(dB/km)   0.217   0.216   0.217   0.216
  光纤截止波长(nm)   1742   1765   1736   1762
  在1550nm的针阵列弯曲损耗(dB)   1.4   1.4   1.3   1.4
  横向负载(dB/m)   0.15   0.16   0.15   0.17
  比率κ(nm)   318.2   286.0   301.9   267.2
对第三环形分段16的扩宽和平坦化的主要效果是减小κ，增加总色散斜率，并且增加光纤截止波长。“光纤截止”波长通常是高于所测量的或以光缆形式模似的光纤截止波长200nm到400nm。在表2中阐述的各个截止波长因而满足将要在使用系统的操作条件。这四个实施例在与其它补偿光纤设计比较起来，各自的衰减非常低并且有效面积比较高。针阵列弯曲损耗与一般规定小于8.0dB/m的标准的阶跃折射率光波导光纤相比较起来是有利。横向负载弯曲诱导损耗也很低。总色散对总色散斜率的比率κ值，与有典型值在270nm到320nm范围内的高性能传输光纤的κ值符合得很好。
根据本发明的另一个补偿光波导光纤的实施例有分段纤芯结构范围如下：
-中心分段12相对折射率百分比Δ0％的范围从0.8％到1.05％，并且半径2，r0的范围从2.5μm到3.2μm；
-第一环形分段14相对折射率百分比Δ1％的范围从-0.34％到-0.42％，并且半径4，r1的范围从5.4μm到6.0μm；
-第二环形分段18相对折射率百分比Δ2％的范围从0到0.05％，并且内部半径等于r1外部半径6，r2的范围从6.6μm到7.5μm；
-第三环形分段16相对折射率百分比Δ3％的范围从0.38％到0.5％，并且内部半径r2，中心半径8，rc的范围从7.6μm到8.2μm，宽度20，w3的范围从0.93μm到1.70μm，并且外部半径10，r3的范围从8.3μm到9.0μm。
例2
在图5-7中示出就在上述范围中结构参数的分段光波导光纤的特定实施例。在表3中阐述了这些有关分布的参数值。
表3
  参数   图5   图6   图7
  Δ<sub>0</sub>％   1.0   0.85   0.85
  r<sub>0</sub>(μm)   2.8   2.8   2.8
  Δ<sub>1</sub>％   -.38   -.38   -.38
  r<sub>1</sub>(μm)   5.7   5.7   5.7
  Δ<sub>2</sub>％   0   0   0
  r<sub>2</sub>(μm)   7.31   7.13   6.79
  Δ<sub>3</sub>％   .45   .47   .4
  r<sub>c</sub>(μm)   8.20   8.05   7.83
  r<sub>3</sub>(μm)   8.76   8.61   8.58
  w<sub>3</sub>(μm)   1.13   1.13   1.5
在表4中阐述了使用表3参数模拟的光波导光纤的特性。
表4
  参数   图5   图6   图7
  在1550nm的总色散(ps/nm-km)   -16.0   -16.2   -16.0
  在1550nm的总色散斜率(ps<sup>2</sup>/nm-km)   -0.06   -0.06   -0.057
  1550nm有效面积(μm<sup>2</sup>)   28.8   31.5   31.2
  在1550nm的衰减(dB/km)   0.215   0.216   0.217
  光纤截止波长(nm)   1760   1733   1771
  在1550nm的针阵列弯曲损耗(dB)   4.0   7.15   3.2
  横向负载(dB/m)   0.44   0.74   0.48
  比率κ(nm)   266.7   270   280.7
在这个例子中的各个折射率分布设计展示了在保持了极佳的衰减值和合适的截止波长时的所需总色散和总色散斜率。有效面积与其它补偿光波导光纤设计的有效面积，相比较起来是相对高的，它在1550nm一般有大约25μm2的有效面积。在图6中第三环形分段16的变窄和向内位移产生了较高的针阵列弯曲诱导损耗。但是，模拟损耗仍小于在标准阶跃折射率光纤中所规定的损耗。
符合在表3中阐述参数制作的光波导光纤显著特点是，除如表4示出的操作参数外，光纤提供了对延伸波长范围的补偿。在图8中示出了这个延伸的波长范围性能，并且在下面的例子中描述。
例3
采用50km传输光波导光纤形成了光波导光纤全长(span)，(在1550nm的总色散为18.7ps/nm-km，在1550nm的有效面积范围为80到110μm2，并且在1550nm的总色散斜率为0.06ps/nm2-km，)被光耦合到根据在图5-7中示出的一个实施例和由例2描述来制作的50km补偿光纤上。
参考图8，曲线30是对其中补偿光纤是根据在图5给出的折射率分布制作的全长的累积总色散对波长的曲线图。累积色散定义为对全长中各个光纤的总色散乘以长度的总和。对于采用图5中补偿光纤的全长，在1550nm的累积总色散是(50km×18.7ps/nm-km)+(50km×〔-16ps/nm-km〕)＝135ps/nm。图8中，波长范围从大约1525nm到1575nm中的曲线30示出的累积色散范围大约130ps/nm+/-5ps/nm。从大约1580nm到1625nm的较高波长窗口中的全长特性超出了这个范围，但还是能为某些通信系统所接受。概括在图5中的光纤对具有遍布在至少1525nm到1575nm范围的位置波分复用系统提供补偿，在一些例子中，对使用波长高达1625nm的系统作适当的补偿。
使用图6的补偿光波导光纤实施例制作的相同的长全再一次提供了如曲线40所示的从1525nm到1625nm的波长范围中的补偿。这个全长提供了在1525nm到1575nm波长范围内的127ps/nm+/-3ps/nm的累积色散，在1525nm到1600nm波长范围内的125ps/nm+/-5ps/nm的累积色散，在1625nm波长的累积色散只有降到115ps/nm。因此，根据图6的实施例制作的光纤与图5中实施例相比较提供了改进的补偿。
采用根据图7制作的补偿光纤实施例的相同的全长对如在图8中曲线50中所示的从1525nm到1625nm的整个波段提供基本上相等的补偿。在这个全长的实施例中，对具有波长覆盖1525nm到1625nm整个波段的信道，其累积色散为135ps/nm+/-5ps/nm。
全长的三个实施例对在延伸波长范围中操作的信道提供基本相等的补偿。在广阔波长范围中的这类补偿用于使实现高数据率，长通信距离，波分复用远程通信系统。
在这里描述的任意光纤能够用在光纤链路中同样本身也可以用于远程通信系统中，诸如，多信道WDM系统。在这里揭示的光纤较佳地用于光缆链路，也就是说它们不可以用于色散补偿组件。
在较佳的实施例中，在这里的光纤与阶跃折射率单模光纤一起使用于光纤链路中，它展示了在1550nm波长的正色散和大于70平方微米的有效面积，更适宜的是大于80平方微米，最适宜的是大于90平方微米，这即在美国临时申请60/254,909和60/276,350中所揭示的，两者都作为一个整体引用合并于此。在一个特别的较佳实施例中，光纤链路位于一对一端有大的有效面积的掺铒光纤放大器之间，正色散光纤位于放大器输出端而其余的则光学耦合到本发明的色散补偿光纤上。在最高光功率处放置有效面积大的光纤，使诸如链路中的交叉相位调制和四波混频的非线性效应减到最小。在另一个较佳的实施例中，光纤链路位于一对能够在正向进行掺铒光纤放大和在反向进行拉曼放大的混合放大器之间。位于两个放大器之间的链路包括位于两段大有效面积，正色散光纤之间的一段本发明的色散补偿光纤。将有效面积大的光纤放置到光纤链路的两端使由掺铒光纤放大器放大的信号便于传输并且便于由拉曼抽运放大器对信号进行拉曼抽运。在链路中使用的两段正色散光纤较佳的有比较相等的长度。
本发明实施例包含的色散补偿光波导光纤的总色散特性为，总色散范围从-12ps/nm-km到-22ps/nm2-km，总色散斜率的范围从-0.04ps/nm2-km到-0.08ps/nm2-km，并且有效面积大于25μm2，相应的分布结构是分段纤芯，它有中心分段，其相对折射率百分比Δ0％的范围从0.80％到1.20％，内部半径为零并且外部半径r0的范围从2.5μm到3.2μm；
围绕着中心分段的第一环形分段，其相对折射率百分比Δ1％的范围从-0.30％到-0.44％，内部半径r0和外部半径r1的范围从5.25μm到6.4μm；以及
围绕着第一环形分段的第二环形分段，其其相对折射率百分比Δ3％的范围从0.27％到0.5％，外部半径r3的范围从7.7μm到11.0μm，中心半径rc的范围从7.0μm到9.6μm，和宽度w3的范围从0.9μm到3.0μm。通常，分布结构还包括围绕着第一环形分段的第三环形分段，其相对折射率百分比Δ2％的范围从0到0.1％，内部半径r1和外部半径r2的范围从6.0μm到7.85μm。
这个结构的一个实施例的中心分段为α分布并且α的范围从1.0到2.2，和Δ0％的范围从1.0％到1.2％。
在这个结构的另一个实施例中，中心分段是α分布并且α的范围从2.2到3.5，Δ0％的范围从0.8％到1.0％，有效面积大于30μm2。
对于刚才所述的本发明实施例，κ值的范围从250nm到350nm。
图9示出了根据本发明的光波导光纤的又一实施例。在这个实施例中，结构参数的范围是：
-中心分段12的相对折射率百分比Δ0％的范围从1.4％到1.6％，并且半径2r0的范围从2.6μm到3.0μm；
-第一环形分段14相对折射率百分比Δ1％的范围从-0.28％到-0.36％，并且半径4，r1的范围从5.1μm到6.0μm；
-第二环形分段18的相对折射率百分比Δ2％的范围从0到0.05％，内部半径等于r1，并且外部半径6，r2的范围从6.3μm到7.7μm；以及
-第三环形分段16的相对折射率百分比Δ3％的范围从0.235％到0.4％，内部半径r2，中心半径8，rc的范围从7.5μm到8.5μm，宽度20的，W3范围从1.8μm到2.4μm，并且外部半径10，r3的范围从8.5μm到9.5μm。
例4
在图9中示出并且在表5中阐述了有上述范围中结构参数的分段纤芯光波导光纤的特定实施例。
表5
  参数   图9
  Δ<sub>0</sub>％   1.56
  r<sub>0</sub>(μm)   2.8
  Δ<sub>1</sub>％(最小)   -.32
  r<sub>1</sub>(μm)   5.58
  Δ<sub>2</sub>％   0
  r<sub>2</sub>(μm)   6.88
  Δ<sub>3</sub>％   .35
  r<sub>c</sub>(μm)   7.94
  r<sub>3</sub>(μm)   9.1
  w<sub>3</sub>(μm)   2.1
在表6中阐述了使用表5参数模拟的光波导光纤的特性。
表6
  参数   图9
  在1550nm的总色散(ps/nm-km)   -28.1
  在1550nm的总色散斜率(ps/nm<sup>2</sup>-km)   -0.087
  1550nm有效面积(μm<sup>2</sup>)   26.1
  在1550nm的衰减(dB/km)   0.217
  光纤截止波长(nm)   1850
  在1550nm的针阵列弯曲损耗(dB)   0.66
  横向负载(dB/m)   0.204
  比率κ(nm)   324
在这个实施例中，在针阵列弯曲损耗中的衰减也是极好的。相对在前面描述和揭示的实施例有效面积的减小能够减小其影响，因为这个补偿光纤能够使用的长度比率是1.5∶1。传输光纤的有效面积越高，在整个范围长度上制造的分段部分越大。与采用传输光纤长度与补偿光纤长度的1∶1比率范围的比较，例4中的补偿光纤中传输的信号在进入到补偿光纤后，将在功率上降低，从而减小了相对较低有效面积的影响。
符合例4的总色散对补偿光纤波长的曲线图以曲线60在图10中示出。曲线70是对有很大有效面积的传输光纤作出曲线的总色散对波长的曲线图，通常大于100μm2。这个传输光纤也展示了所需的低衰减并且有正的总色散和总色散斜率。在美国临时申请S.N.60/254,909和美国临时申请60/276,350中揭示和描述了这样的传输光纤，作为一个整体，在这里引用合并地此。
为了将传输光纤曲线70与补偿光纤曲线60相比较，对补偿光纤的总色散绝对值作图。曲线60被移到符合补偿光纤为之设计的1.5∶1的长度比率的较低总色散值。在1530nm到1620nm的波长范围，曲线60和70基本上符合，在波长范围的较高端产生了小于0.2ps/nm-km的最大偏移。
对于符合例4的由60千米传输光纤和40千米补偿光纤组成的100千米光波导光纤，在1530nm到1620nm范围各个波长的补偿等于8ps/nm之内。因为曲线60和70交错，对整个波长范围的补偿平均差别小于8ps/nm。
可以理解在这里揭示和描述的范围可以用于相互光连接来形成远程通信链路，它包括了发送器和接收器并且通常能够包括各种其它的元件，诸如光放大器，耦合器，抽运激光器，波分复用装置，和电光再生器。
本发明实施例包含的色散补偿光波导光纤的总色散范围从-24ps/nm-km到-35ps/nm-km，总色散斜率的范围从-0.08ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km，有效面积大于25μm2，并且针阵列弯曲损耗小于7dB，分布结构包括的分段纤芯区域为：中心分段的相对折射率百分比范围从1.4％到1.7％，内部半径为零，外部半径r0的范围从2.6μm到3.0μm；
围绕着中心分段的第一环形分段，其相对折射率百分比的范围从-0.28％到-0.36％，内部半径r0和外部半径r1的范围从5.1μm到6.0μm；以及
围绕着第一环形分段的第二环形分段，其相对折射率百分比的范围从0.235％到0.4％，中心半径的范围从7.5μm到8.5μm，外部半径的范围从8.5μm到9.5μm，和宽度w3的范围从1.5μm到2.5μm。
色散补偿光波导光纤的这个实施例通常在能够包括第三环形分段，它包围第一环形分段，其相对折射率百分比的范围从0到0.05％，内部半径r1和外部半径r2的范围从6.3μm到7.7μm。
这个实施例的中心分段为α分布并且α的范围从0.8到1.2。
对于刚才所述的本发明实施例，典型的κ值范围从275nm到375nm。
例5
图11示出了本发明的另一的实施例。在这个实施例中，在1550nm波长的模拟波导光纤特性为：总色散为-18.7ps/nm-km，总色散斜率为-0.059ps/nm2-km，衰减为0.217dB/km，有效面积31.6μm2，截止波长1777nm，针阵列弯曲诱导衰减为3.8dB，横向负载弯曲诱导衰减为0.59dB/m，并且κ值为317。
折射率分布的特征为Δ0％为0.86％，r0为2.73μm，Δ1％为-0.36％，r1为5.9μm，Δ2％为0，r2为6.65μm，Δ3％为0.3％，rc为7.94μm，w3为1.91μm，并且r3为8.89。
例6
图12示出本发明的另一实施例。在这个实施例中，在1550nm的模拟波导光纤特性为：总色散为-16.3ps/nm-km，总色散斜率为-0.058ps/nm2-km，衰减为0.213dB/km，有效面积29.9μm2，截止波长1702nm，针阵列弯曲诱导衰减为1.15dB，横向负载弯曲诱导衰减为0.26dB/m，并且κ值为280。
折射率分布的特征为Δ0％为1.08％，r0为3.03μm，Δ1％为-0.32％，r1为5.3μm，Δ2％为0，r2为7.8μm，Δ3％为0.27％，rc为9.45μm，w3为2.72μm，并且r3为10.8。
例7
图13示出本发明的另一实施例。在这个实施例中，在1550nm的模拟波导光纤特性为：总色散为-16.3ps/nm-km，总色散斜率为-0.059ps/nm2-km，衰减为0.214dB/km，有效面积27.1μm2，截止波长1891nm，针阵列弯曲诱导衰减为0.87dB，横向负载弯曲诱导衰减为0.27dB/m，并且κ值为275。
折射率分布的特征为Δ0％为1.2％，r0为2.94μm，Δ1％为-0.32％，r1为5.9μm，Δ2％为0，r2为7.3μm，Δ3％为0.29％，rc为8.7μm，w3为2.33μm，并且r3为9.86μm。
在图14中示出的本发明实施例的特征是，中心分段的相对折射率百分比范围从0.6％到1.2％，较佳为0.8％到1.2％，第一环形分段的相对折射率百分比范围为-0.32％到-0.50％，较佳为-0.4％到-0.45％，并且第二环形分段的相对折射率百分比范围从0.28％到0.35％。这个实施例的各个半径为，对于中心分段，内部半径为0并且外部半径r0的范围从2.20μm到2.70μm，对于第一环形分段，内部半径r0和外部半径r1的范围从5.4μm到6.2μm，对于第二环形分段，内部半径r1和外部半径r2的范围从7.1μm到7.9μm，对于第三环形分段，内部半径r2和中心半径的范围从7.6μm到8.4μm，宽度w3的范围从0.8μm到1.2μm，并且外部半径r3的范围从8.2μm到8.8μm。
在上面描述的符合图14的实施例中，第二环形分段包括的向上的中凹曲线，从r1开始并且平滑地连接到在r2的第三环形分段。能够选择第三环形分段为α分布并且α值的范围从0.8到2.1。
例8
图16示出本发明的另一实施例。在这个实施例中，在1550nm的模拟波导光纤特性为：总色散为-29.55ps/nm-km，总色散斜率为-0.086ps/nm2-km，衰减为0.219dB/km，有效面积27.96μm2，截止波长1520nm，针阵列弯曲诱导衰减为4.73dB，横向负载弯曲诱导衰减为0.57dB/m，并且κ值为343。
折射率分布的特征为Δ0％为1.24％，r0为2.65μm，Δ1％为-0.345％，r1为5.14μm，Δ2％为0，r2为6.45μm，Δ3％为0.243％，rc为7.98μm，w3为2.09μm，并且r3为9.81μm。
例9
采用下列目标参数值制造有符合图14的有关折射率分布的光波导光纤：
中心分段Δ0％为1.18％，并且外部半径r0为2.53μm；
第一环形分段Δ1％为-0.45％，并且外部半径r1为5.8μm；
第二环形分段Δ2％为0.15％，并且外部半径为7.52μm；以及
第三环形分段中心半径rc为8.0μm，宽度w3为1.0μm，并且外部半径为8.53μm。
从相同的预制棒中拉制四根光纤。这些光纤的测量总色散和色散斜率示出为限定图15中直线36的点24，26，28，和30。总色散和色散斜率的值通过改变拉制步骤中光波导光纤的外部直径来变化。
总色散对色散斜率的线性相关预见了点38在工业标准的外部额直径为125μm时的总色散为-17ps/nm-km并且总色散斜率为0.06ps/nm2-km。并不预期衰减线性依赖于波导光纤外部直径。但是，这个制造实例表明了采用符合本发明的折射率分布的低衰减是可能的。在四个光纤中，只有最小直径的符合衰减点40光纤的衰减大于0.26dB/km。对于较大外侧直径的衰减点32，34，和42分别为0.23dB/km，0.26dB/km和0.23dB/km。这些数据显示了处于总色散和总色散斜率目标值的衰减小于或等于0.25dB/km的高输出光波导光纤是可以实现的。
那些普通技术人员可以预期在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行不同的修改和变换。这样，意味着本发明覆盖了这个发明的修改和变化，只要它们包含在附加的权利要求和它们等价技术方案的范围中。

Claims (31)

1.一种色散补偿光纤，其特征在于，包括：
纤芯区，它被一包层围绕，并且与所述包层接触，所述纤芯区和所述包层具有各自的折射率分布；
其中，所述折射率分布经选择可以提供这样的光纤，其在1550nm波长处的总色散在-12ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内，偏振模式色散小于0.10ps/km1/2；并且
所述纤芯区包括：
中心分层，它的相对折射率百分比Δ0％在0.8％到1.7％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.2μm到3.2μm的范围内；
第一环形分层，它围绕所述中心分层，它的相对折射率百分比Δ1％在-0.28％到-0.45％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.0μm到6.7μm的范围内；以及
第三环形分层，它围绕第一环形分层，它的相对折射率百分比Δ3％在0.235％到0.55％的范围内，外半径r3在7.5μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.8μm到3.0μm的范围内。
2.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，选择各相对折射率分布，以便偏振模式色散小于0.05ps/km1/2。
3.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，选择各相对折射率分布，以便偏振模式色散小于0.01ps/km1/2。
4.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，选择各相对折射率分布，以便总色散对总色散斜率的比率在225nm到375nm的范围内。
5.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，在1550nm波长处的衰减小于或等于0.25dB/km。
6.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，在1550nm波长处的衰减小于或等于0.22dB/km。
7.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，还包括第二环形分层，它围绕第一环形分层，它的相对折射率百分比Δ2％在0到0.15％的范围内，内半径为r1，外半径r2在5.9μm到8.0μm的范围内。
8.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述中心分层是α分布，并且α在0.8到3.5的范围内。
9.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-12ps/nm-km到-22ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.08ps/nm2-km的范围内，有效面积大于25μm2。
10.如权利要求9所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在250nm到350nm的范围内。
11.如权利要求9所述的色散补偿光纤，其特征在于，
所述中心分层的相对折射率百分比Δ0％在0.80％到1.20％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.5μm到3.2μm的范围内；
所述第一环形分层的相对折射率百分比Δ1％在-0.30％到-0.44％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.25μm到6.4μm的范围内；以及
所述第三环形分层的相对折射率百分比Δ3％在0.27％到0.5％的范围内，外半径r3在7.7μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.9μm到3.0μm的范围内。
12.如权利要求11所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述中心分层是α分布，并且α在2.2到3.5的范围内，Δ0％在0.8％到1.0％的范围内，并且有效面积大于30μm2。
13.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-24ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.08ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内，有效面积大于25μm2，并且针阵列弯曲损耗小于7dB。
14.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述光纤的有效面积大于30μm2。
15.一种色散补偿光纤，其特征在于，包括：
纤芯区，它被一包层围绕，并且与所述包层接触，其中所述纤芯区和所述包层具有各自的折射率分布；所述纤芯区包括相对折射率百分比为Δ0％的中心分层，和围绕所述中心分层且相对折射率百分比为Δ1％的第一环形分层，各分层都有内、外半径以及折射率分布，通过选择各半径、折射率分布以及相对折射率百分比来提供这样的光纤，在1550nm波长处，它的总色散在-12ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内；
所述中心分层的相对折射率百分比Δ0％在0.8％到1.7％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.2μm到3.2μm的范围内；
所述第一环形分层的相对折射率百分比Δ1％在-0.28％到-0.45％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.0μm到6.7μm的范围内；
所述纤芯区还包括：第三环形分层，它围绕所述第一环形分层，它的相对折射率百分比Δ3％在0.235％到0.55％的范围内，外半径r3在7.5μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.8μm到3.0μm的范围内，
其中Δ0％＞Δ1％，Δ1％＜Δc％，此处Δc％是所述包层的相对折射率百分比，并且所述中心分层外半径r0对第一环形分层外半径r1的比率被限定为0.4＜r0/r1≤0.6。
16.如权利要求15所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在225nm到375nm的范围内。
17.如权利要求15所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述中心分层是α分布，并且α在0.8到3.5的范围内。
18.如权利要求15所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-12ps/nm-km到-22ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.08ps/nm2-km的范围内，有效面积大于25μm2，在1550nm波长处的衰减小于0.25dB/km，偏振模式色散小于0.10ps/km1/2。
19.如权利要求18所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述中心分层的相对折射率百分比Δ0％在0.80％到1.20％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.5μm到3.2μm的范围内；
所述第一环形分层的相对折射率百分比Δ1％在-0.30％到-0.44％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.25μm到6.4μm的范围内；
所述第三环形分层的相对折射率百分比Δ3％在0.27％到0.5％的范围内，外半径r3在7.7μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.9μm到3.0μm的范围内。
20.如权利要求19所述的色散补偿光纤，其特征在于，所述中心分层是α分布，并且α在2.2到3.5的范围内，Δ0％在0.8％到1.0％的范围内，并且有效面积大于30μm2。
21.一种色散补偿光纤，其特征在于，包括：
纤芯区，它被一包层围绕并且与所述包层接触，其中所述纤芯区和所述包层具有各自的折射率分布；
所述纤芯区包括一中心分层和围绕所述中心分层的三个环形分层，第一环形分层包围了所述中心分层，第二环形分层包围了第一环形分层，并且第三环形分层包围了第二环形分层，各分层具有内、外半径、折射率分布和相对折射率百分比，选择各半径、折射率分布和相对折射率百分比来提供这样的光纤，在1550nm波长处，所述光纤的总色散在-12ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内；
所述中心分层的相对折射率百分比Δ0％在0.8％到1.7％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.2μm到3.2μm的范围内；
所述第一环形分层的相对折射率百分比Δ1％在-0.28％到-0.45％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.0μm到6.7μm的范围内；
所述第二环形分层的相对折射率百分比Δ2％在0到0.15％的范围内，内半径为r1，外半径r2在5.9μm到8.0μm的范围内；
所述第三环形分层的相对折射率百分比Δ3％在0.235％到0.55％的范围内，外半径r3在7.5μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.8μm到3.0μm的范围内，
并且，所述第一环形分层的外半径r1、所述第三环形分层的中心半径rc以及所述第三环形分层的宽度w3的关系为rc-w3/2＞r1+0.5μm，其中宽度w3被测量为所述第三环形分层之相对折射率百分比之最大值一半处的两个折射率分布点之间的距离。
22.如权利要求21所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在225nm到375nm的范围内。
23.如权利要求21所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-12ps/nm-km到-22ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.08ps/nm2-km的范围内，有效面积大于25μm2，在1550nm波长处的衰减小于0.25dB/km。
24.如权利要求23所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在250nm到350nm的范围内。
25.如权利要求21所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-24ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.08ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内，有效面积大于25μm2，在1550nm波长处的衰减小于0.25dB/km，并且针阵列弯曲损耗小于7dB。
26.一种色散补偿光纤，其特征在于，包括：
纤芯区，它被一由包层围绕并且与所述包层接触，其中所述纤芯区和所述包层具有各自的折射率分布；
通过选择各折射率分布来提供这样的光纤，在1550nm波长，它总色散在-12ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.04ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内；并且在1550nm波长处的有效面积不小于30μm2
所述纤芯区包括：
中心分层，它的相对折射率百分比Δ0％在0.8％到1.7％的范围内，内半径为零，外半径r0在2.2μm到3.2μm的范围内；
第一环形分层，它围绕所述中心分层，它的相对折射率百分比Δ1％在-0.28％到-0.45％的范围内，内半径为r0，外半径r1在5.0μm到6.7μm的范围内；以及
第三环形分层，它围绕第一环形分层，它的相对折射率百分比Δ3％在0.235％到0.55％的范围内，外半径r3在7.5μm到11.0μm的范围内，中心半径rc在7.0μm到9.6μm的范围内，并且宽度w3在0.8μm到3.0μm的范围内。
27.如权利要求26所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在225nm到375nm的范围内。
28.如权利要求26所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-12ps/nm-km到-22ps/nm-km的范围内，总色散斜率-0.04ps/nm2-km到-0.08ps/nm2-km的范围内，。
29.如权利要求28所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在250nm到350nm的范围内。
30.如权利要求26所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散在-24ps/nm-km到-35ps/nm-km的范围内，总色散斜率在-0.08ps/nm2-km到-0.11ps/nm2-km的范围内，有效面积大于30μm2，并且针阵列弯曲损耗小于7dB。
31.如权利要求30所述的色散补偿光纤，其特征在于，总色散对总色散斜率的比率在275nm到375nm的范围内。
CNB018105157A 2000-05-31 2001-05-30 色散斜率补偿光纤 Expired - Fee Related CN100399076C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20834200P 2000-05-31 2000-05-31
US60/208,342 2000-05-31
US21796700P 2000-07-13 2000-07-13
US60/217,967 2000-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1439107A CN1439107A (zh) 2003-08-27
CN100399076C true CN100399076C (zh) 2008-07-02

Family

ID=26903115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018105157A Expired - Fee Related CN100399076C (zh) 2000-05-31 2001-05-30 色散斜率补偿光纤

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6671445B2 (zh)
EP (1) EP1287391B1 (zh)
JP (1) JP4700889B2 (zh)
KR (1) KR100798553B1 (zh)
CN (1) CN100399076C (zh)
AU (1) AU2001269718A1 (zh)
BR (1) BR0111225A (zh)
CA (1) CA2410809C (zh)
DE (1) DE60137842D1 (zh)
WO (1) WO2001092931A2 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6640038B2 (en) 2000-05-31 2003-10-28 Corning Incorporated Dispersion managed fibers having reduced sensitivity to manufacturing variabilities
FR2816065B1 (fr) * 2000-10-26 2003-01-17 Cit Alcatel Fibre optique pour la compensation en ligne de la dispersion chromatique d'une fibre optique a dispersion chromatique positive
US6904772B2 (en) * 2000-12-22 2005-06-14 Corning Incorporated Method of making a glass preform for low water peak optical fiber
JP4487420B2 (ja) * 2000-12-22 2010-06-23 富士通株式会社 光増幅伝送システム
US6943935B2 (en) * 2001-03-16 2005-09-13 Corning Incorporated Dispersion-managed cable for raman-assisted transmission
JP2003066261A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Sumitomo Electric Ind Ltd 光伝送路および光通信システム
WO2003032040A1 (en) * 2001-10-10 2003-04-17 Corning Incorporated Dispersion slope compensating optical fiber
JP2003188822A (ja) * 2001-10-10 2003-07-04 Furukawa Electric Co Ltd:The 光伝送路およびその光伝送路を用いた光伝送システム
US6937805B2 (en) * 2001-10-26 2005-08-30 Fujikura, Ltd. Dispersion compensating fiber and dispersion compensating fiber module
US20030099450A1 (en) * 2001-11-28 2003-05-29 Huailiang Wei Profile for limited mode fiber
US6751390B2 (en) * 2001-12-11 2004-06-15 Corning Incorporation Dispersion and dispersion slope compensating fiber and optical transmission system utilizing same
US6665481B2 (en) * 2001-12-20 2003-12-16 Corning Incorporated Low MPI dispersion compensating fiber
EP1333299B1 (en) * 2002-02-05 2010-06-09 Fujikura Ltd. Optical fiber and slanted optical fiber grating
US6771865B2 (en) * 2002-03-20 2004-08-03 Corning Incorporated Low bend loss optical fiber and components made therefrom
US20030185531A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Michael Lysiansky High order mode dispersion compensating fiber
US6975801B2 (en) 2002-07-15 2005-12-13 Corning Incorporated Dispersion compensating fiber for low slope transmission fiber and optical transmission line utilizing same
US20040076392A1 (en) * 2002-10-17 2004-04-22 Bickham Scott R. Low Kappa, dual-moat DC fiber and optical transmission line
WO2004095098A1 (en) * 2003-03-27 2004-11-04 Corning Incorporated High dispersion, wide band dispersion compensating optical fiber
JP4781746B2 (ja) * 2005-04-14 2011-09-28 株式会社フジクラ 光ファイバの複屈折測定方法及び測定装置及び光ファイバの偏波モード分散測定方法
US7570857B1 (en) * 2008-05-08 2009-08-04 Corning Incorporated Low bend loss dispersion slope compensating optical fiber
WO2011119310A1 (en) * 2010-03-26 2011-09-29 Corning Incorporated Low nonlinearity long haul optical transmission system
JP6134588B2 (ja) * 2012-07-24 2017-05-24 株式会社フジクラ 光ファイバ、及び、光伝送路
US9057817B2 (en) 2013-04-15 2015-06-16 Corning Incorporated Low diameter optical fiber
CN105548402A (zh) * 2016-01-06 2016-05-04 上海迪安医学检验所有限公司 高效液相色谱串联二级质谱技术检测尿液中8-羟基脱氧鸟苷和8-羟基鸟苷的试剂盒
CN112305665A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 斯特里特技术有限公司 具有较大有效面积的截流移位光纤

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1198219A (zh) * 1996-07-31 1998-11-04 康宁股份有限公司 色散补偿单模波导
US5838867A (en) * 1996-04-15 1998-11-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion compensating fiber and optical transmission system including the same
WO2000025158A1 (fr) * 1998-10-23 2000-05-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fibre optique a compensation de dispersion et ligne de transmission optique multiplex de longueurs d'ondes comprenant cette fibre optique

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1043609A (en) 1964-05-06 1966-09-21 Pure Chem Ltd Improvements relating to organotin compounds
US5361319A (en) 1992-02-04 1994-11-01 Corning Incorporated Dispersion compensating devices and systems
US5448674A (en) * 1992-11-18 1995-09-05 At&T Corp. Article comprising a dispersion-compensating optical waveguide
US5999679A (en) 1997-07-14 1999-12-07 Corning Incorporated Dispersion compensating single mode waveguide
JPH10325913A (ja) * 1997-03-25 1998-12-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 分散補償光ファイバおよびその光ファイバを用いた波長多重光伝送路
CA2232101A1 (en) 1997-03-25 1998-09-25 Kazunori Mukasa Dispersion compensating optical fiber, and wavelength division multiplex light transmission line using the same
US5887105A (en) 1997-04-28 1999-03-23 Corning Incorporated Dispersion managed optical fiber
US6421490B1 (en) 1998-02-23 2002-07-16 Corning Incorporated Low slope dispersion managed waveguide
US6339665B1 (en) * 1998-03-26 2002-01-15 Lasercomm Inc. Apparatus and method for compensation of chromatic dispersion in optical fibers
US6243522B1 (en) * 1998-12-21 2001-06-05 Corning Incorporated Photonic crystal fiber
US6430347B1 (en) 1999-09-30 2002-08-06 Corning Incorporated Dispersion and dispersion slope compensated fiber link
WO2001063327A1 (fr) 2000-02-24 2001-08-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Ligne de transmission optique et systeme de transmission optique comprenant celle-ci
WO2001073486A2 (en) 2000-03-30 2001-10-04 Corning Incorporated Dispersion slope compensating optical waveguide fiber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838867A (en) * 1996-04-15 1998-11-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion compensating fiber and optical transmission system including the same
CN1198219A (zh) * 1996-07-31 1998-11-04 康宁股份有限公司 色散补偿单模波导
WO2000025158A1 (fr) * 1998-10-23 2000-05-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fibre optique a compensation de dispersion et ligne de transmission optique multiplex de longueurs d'ondes comprenant cette fibre optique

Also Published As

Publication number Publication date
DE60137842D1 (de) 2009-04-16
EP1287391B1 (en) 2009-03-04
BR0111225A (pt) 2003-03-18
KR100798553B1 (ko) 2008-01-28
WO2001092931A3 (en) 2002-05-02
EP1287391A2 (en) 2003-03-05
US20020028051A1 (en) 2002-03-07
KR20030034076A (ko) 2003-05-01
AU2001269718A1 (en) 2001-12-11
JP4700889B2 (ja) 2011-06-15
CA2410809C (en) 2009-05-19
US6671445B2 (en) 2003-12-30
CA2410809A1 (en) 2001-12-06
CN1439107A (zh) 2003-08-27
WO2001092931A2 (en) 2001-12-06
JP2003535371A (ja) 2003-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100399076C (zh) 色散斜率补偿光纤
US6483975B1 (en) Positive dispersion optical fiber having large effective area
US6731848B2 (en) Dispersion compensating optical fiber
KR100636332B1 (ko) 확장 파장 밴드용의 광파이버
JP3219200B2 (ja) 大有効面積単一モード光ガイド
US6477306B2 (en) Dispersion-compensating optical fiber, and, optical transmission line and dispersion-compensating module respectively including the same
US6556758B2 (en) Optical fiber and optical transmission line including the same
US6829423B2 (en) Low slope dispersion managed waveguide
US6795629B2 (en) Optical fiber and optical communication system using this optical fiber
JP4208415B2 (ja) 低勾配分散管理導波路
US6684018B2 (en) Low-dispersion optical fiber and optical transmission system using the low-dispersion optical fiber
KR20020038785A (ko) 분산 및 분산 기울기가 보상된 섬유 링크
EP1245972A2 (en) Optical fiber and optical transmission line using the same, and optical transmission system
US6668120B2 (en) Fiber for compensating the chromatic dispersion of an NZ-DSF having positive chromatic dispersion
US6647191B2 (en) Optical fiber with large effective area, low dispersion and low dispersion slope
US6434310B1 (en) Single mode optical waveguide fiber with reduced dispersion
US7003203B2 (en) Large effective area, low kappa, dispersion compensating optical fiber and telecommunication span including same
KR20030051635A (ko) 음-분산 광섬유 및 이를 포함하는 광 전송선
CN100395571C (zh) 适用于高速度大规模的wdm系统的光纤及利用该光纤的光传输线和光传输系统
CN100501466C (zh) 单模光传输光纤
KR20010113736A (ko) 유효 면적이 큰 도파관 섬유
JP2005003794A (ja) 光ファイバ、及びそれを用いた光伝送線路
CN1702485A (zh) 城域网用的光纤

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080702

Termination date: 20150530

EXPY Termination of patent right or utility model