CN101639549B - 一种980nm传输窗口用单模光纤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种980nm传输窗口用单模光纤，其由横截面为圆形的裸玻璃光纤以及包围在该裸玻璃光纤外周的两个横截面为圆环形的树脂保护层构成，其特征是裸玻璃光纤由一个横截面为圆形的芯层和两个横截面为圆环形的包层组成，芯层的折射率高于两个包层的折射率，且芯层相对于第二包层的折射率差大于第一包层相对于第二包层的折射率差，第二包层为纯SiO₂层，芯层的折射率剖面呈幂函数分布，第一包层折射率成对数函数分布或阶梯型分布，第二包层的折射率剖面呈阶梯型分布。本发明光纤尺寸显著小于常规的单模光纤，其截止波长不大于980nm，可在980nm窗口用于单模传输，适用于FTTH等局域网和接入网系统的最后一公里网络。

Description

一种980nm传输窗口用单模光纤

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别是满足980nm传输窗口用的、适用于FTTH(FTTH为“Fiber To the Home”的英文缩写，意为光纤到户)等局域网和接入网系统最后一公里网络的单模光纤。

背景技术

FTTH作为接入的最后一公里，受复杂应用场合的影响(多为街道、楼宇、拐角等)，接入点多，且因布线时的悬拉、折弯因素等影响，光纤存在弯曲的现象很多。这对光纤的弯曲性能提出了更高的要求。虽然国际ITU组织于2006年12月正式出台了关于弯曲不敏感光纤光缆的规格和标准，并将此类光纤光缆定义为G.657光纤光缆。G.657光纤光缆主要特性就是容许更小的弯曲直径、且弯曲损耗更低，能更好的满足FTTx(FTTx是“Fiber To The x”的缩写，意为“光纤到x”，为各种光纤通讯网络的总称，其中x代表光纤线路的目的地)工程的施工要求，但时隔3年G657的使用量却相当有限，且国内FTTx的前进步伐也极为缓慢。其主要原因是，目前，FTTx特别是FTTH的成本远高于xDSL(xDSL是DSL的统称，意即数字用户线路，是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术，其中DSL为“Digital Subscriber Line”的缩写)的成本，前者大约是后者的10倍之多，这极大制约了FTTx的发展。因此，全面推广FTTx的关键是降低其成本，预计当FTTx的成本是xDSL的成本的一半左右的时候，FTTx将迅速取代后者，由此，FTTx成本的研究成为最热门的话题。近来，国内外一些专家提出了一个新的设想，即使用980nm波段作为通讯窗口，其优点是，980nm是最常用的波段，其光源及相关器件相当成熟且价格便宜，使用该波段可有效降低光网络的成本。与1310nm和1550nm窗口相比，在980nm窗口光的损耗增大了，信号可传输的距离受到了限制，因此无法用于长距离甚至是中距离的传输，但却可以满足FTTx用的最后一公里光纤的传输要求，因此在技术上具有可行性。另一方面，将光纤的尺寸做小不仅可以提高光纤的弯曲性能，而且也是迅速降低光纤成本的途径之一。研 究表明，如将光纤直径由常规的125μm降低到80μm，在相同的弯曲半径下，其应变值仅为标准通信光纤应变值的40％，从而降低了本征裂纹的生长速度，使光纤的寿命从数月提高到二十年以上。如果同时将涂覆层的外径由245μm降低到140μm左右，则每公里成品光纤的体积尚不到常规光纤的35％，石英玻璃的用量约为常规光纤的41％，树脂用量约为常规光纤的30％，单位长度的光纤成本不到常规光纤的1/2，且光纤尺寸的降低为光缆的微型化和轻量化提供了充足的空间。正因为如此，继2006年ITU发布关于G657光纤标准后，国际电工委员会于2007年即发布了关于980窗口及细光纤的标准：IEC 60793-2-60 80μm包层直径C类接入网用弯曲不敏感单模光纤。

改善光纤的弯曲性能可以从改善光纤的结构着手。如藤仓的孔助弯曲不敏感光纤(中国专利申请号：200580022430.2，公开号为CN1981223A)，该光纤在弯曲半径为5mm、1550nm波长下的弯曲损耗为0.012dB/圈，模场直径(1550nm)为7.8μm，截止波长为1.28μm。虽然该光纤模场直径略小于C-SMF标准(C-SMF为conventional single-mode fiber的英文缩写，意为传统的单模光纤)，但通过电弧使孔助光纤与C-SMF截面相匹配，使得平均熔接损耗达到0.05dB，其衰减性能也达到C-SMF的水平，1.30μm和1.55μm的衰减为0.50dB/km和0.28dB/km。美国康宁推出的一种基于nanoStructures^TM技术的新型弯曲不敏感光纤——ClearCurve^TM光纤，该光纤不仅与G.652.D完全兼容，而且抗弯曲性能比G.657.B规定值高出10倍。欧洲专利申请(申请号：89104889.4，公开号为：EP0334 247A2)提出了一种包层凹陷的阶跃型折射率剖面的光纤，该光纤的模场直径分别为6μm和8μm左右。国际专利申请号为PCT/US2006/035894、公开号为WO 2007/040947A1则提出了一种抛物线型折射率分布的弯曲损耗不敏感光纤。申请号为US2008/0056654A1的美国专利则发明了一种三包层且第二包层具有一定凹陷的折射率分布的弯曲损耗不敏感光纤。申请号为200610051922.0、公开号为CN1971321A的我国专利申请则发明了一种超细低水峰抗弯损光纤。申请号为200810120563.9的我国专利申请则发明了一种弯曲损耗不敏感的单模光纤。这些光纤均致力于改善光纤的弯曲性能，但却始终将光纤的使用窗口限制在1310nm及以上波段，其截至波长通常大于1100nm，因此无法在980nm窗口作为单模光纤使用。

此外，现有技术中，980nm窗口使用的单模光纤均为具有特殊结构并用作信号增益的稀土掺杂光纤，如我国发明专利“光增益光纤，申请号为00817129.7”、“掺铒光纤，申请号为200380108417.3”，美国专利“opticalfiber and optical fiber device，PAT No.6614975”、“Amplification opticalfiber，fiber optic amplifier，optical transmitter，and opticalcommunication system，PAT No.6538807”等分别公开了几种此种用途的光纤。这些现有的产品，由于损耗大，不能用于普通的信号传输，而是用在放大器或激光器上，且其裸光纤的直径通常大于125微米，成本和价格远远高于常规G652.D光纤，无法满足降低FTTH系统成本的设计要求。

为方便介绍本发明内容，定义部分属于如下：

芯层：光纤中心部分，该部分是波导传输的主要载体；

包层：包围在芯层外面的玻璃层，该部分主要起到保护芯层的作用；

折射率差(Δ)：光纤不同层之间折射率的绝对差值与光纤不同层之间折射率的平均值的比值，如芯层折射率为n1，第二包层折射率差为n0，则芯层相对于第二包层的折射率差Δ₁＝2(n1-n0)/(n0+n1)。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的光纤的截至波长大于1000nm，在980nm窗口不能进行单模传输的问题，同时解决光纤尺寸过大(通常为245μm左右)而导致的原料消耗大、成本高的问题，通过对光纤结构的特殊设计，提供一种截至波长不大于980nm、光纤直径不大于180μm、弯曲性能和损耗特性能满足FTTH系统中最后一公里传输要求的单模光纤。为此，本发明的主要内容和技术方案如下：

一种980nm传输窗口用单模光纤，由横截面为圆形的裸玻璃光纤以及包围在该裸玻璃光纤外周的两个横截面为圆环形的树脂保护层构成，其特征是：所述裸玻璃光纤由一个横截面为圆形的芯层和依次包围在所述芯层外侧的横截面为圆环形的第一包层、第二包层组成，所述芯层的折射率高于两个包层的折射率，且所述芯层相对于第二包层的折射率差(Δ₁)大于第一包层相对于第二包层的折射率差，所述的第二包层为纯SiO₂层，所述的芯层的折射率剖面呈幂函数分布，第一包层折射率剖面成对数函数分布或阶梯型分布，第 二包层的折射率剖面呈阶梯型分布。

所述的芯层相对于第二包层的折射率差在0.0040～0.0079之间；第一包层相对于第二包层的折射率差在-0.0025～0之间；所述芯层的厚度(即半径的尺寸)在1.9～3.3μm之间；所述第一包层的厚度在0.7～1.8μm之间；所述第二包层的厚度在34.3～37.4μm之间；

所述的芯层靠近中心部分区域的折射率剖面的分布幂函数的幂指数在6～8之间，靠近第一包层部分区域的折射率剖面的分布幂函数的幂指数在-11～-9之间；

所述的第一包层可以有一定的折射率凹陷或者没有折射率凹陷，有折射率凹陷时呈阶梯型分布。

作为优选，所述的裸玻璃光纤的直径在70.0～90.0μm之间；所述的第一树脂保护层的厚度为20±3μm，杨氏模量为1.2±0.1MPa；所述的第二树脂保护层的厚度为15±3μm，杨氏模量为720±50MPa；成品光纤的直径为160±20μm(芯层、第一包层、第二包层的总和即是裸玻璃光纤外径，制造中通过调整第二包层来确保三层总和也即裸玻璃光纤的尺寸)。

作为优选，成品光纤在980nm波长下的模场直径在4.8～7.2μm之间，其截止波长在900～970nm之间；成品光纤在980nm波长下的传输损耗为不大于3dB/km；以10mm半松绕5圈测量时，成品光纤在980nm波长下的附加损耗为＜0.01dB。

本发明的单模光纤可由掺杂的石英玻璃构成裸玻璃光纤的芯层、由石英玻璃构成裸玻璃光纤的包层以及由树脂构成的内外两层树脂保护层，其中裸玻璃光纤的芯层和包层具有独特的结构：光纤的芯层为掺杂Ge或P或其他可增加折射率的化学元素的、折射率相对较高的区域；第一包层为纯SiO₂层或掺杂F或S或其他可降低折射率的化学元素的区域；第二包层即光纤的外包层为纯SiO₂层。

制造这种光纤时，先根据设计的折射率剖面，即芯层的折射率、厚度，第一包层的折射率、厚度，第二包层的厚度等参数，确定各层掺杂的组分，再分别以气相沉积法(MCVD)(或等离子化学气相沉积法PCVD，或外部气相沉积法OVD，或纵向气相沉积法VAD等)制造符合设计要求的光纤预制棒的芯棒，以外部气相沉积(OVD)(或上述的VAD，或上述的MCVD，或上述的PCVD，或套管法RIC等方法)制造包围在芯棒外周的两个包层从而得到光纤预制棒， 最后再在拉丝塔上将该光纤预制棒拉制成裸玻璃光纤，该裸玻璃光纤经两次紫外光固化树脂涂覆形成设计尺寸的两个包层；最后经一系列机械、光学和化学筛选后卷盘成为单模光纤成品。

本发明的有益效果是：通过对裸玻璃光纤的芯层和包层进行合理的设计，实现了在工艺上可行、制造公差要求较为宽松、制造成本较为低廉并能完全满足980nm窗口进行单模传输的单模光纤，该光纤截至波长不超过980nm，在980nm窗口上可作为单模光纤使用，从而使价格低廉的980nmVCSEL激光器在信号传输网上得到应用；其传输损耗不超过3dB/km，可满足FTTH系统中最后一公里的传输要求；其抗弯曲性能显著优于现有的FTTH用光纤，允许弯曲半径不大于10mm；其光纤的直径显著低于现有的传输用的单模光纤，其制造成本显著低于现有的单模传输光纤，同时该光纤单位长度上可节约材料40％左右，大大降低了传输系统的成本，有望在下一代接入网中广泛使用。

附图说明

图1A和图1B分别是本发明的单模光纤(10)的横截面示意图和裸玻璃光纤(11)的横截面示意图。

图2是图1中裸玻璃光纤(11)的折射率剖面结构示意图。

图3是图1中裸玻璃光纤(11)折射率剖面结构的另一示意图。

图4所示为本发明光纤芯层厚度(a)与光纤截至波长(λ_c)之间的关系曲线。

图5所示为本发明光纤芯层厚度(a)与光纤模场直径(MFD)之间的关系曲线。

图6所示为本发明光纤芯层相对于第二包层的折射率差(Δ₁)与光纤截至波长(λ_c)之间的关系曲线。

图7所示为本发明光纤芯层相对于第二包层的折射率差(Δ₁)与光纤模场直径(MFD)之间的关系曲线。

具体实施方式

参照图1A，单模光纤即成品光纤定义为10。其结构包括：分布在单模光纤10中心的横截面为圆形的裸玻璃光纤11，以及依次包围在单模光纤11外周的横截面为圆环形的第一树脂保护层12、和第二树脂保护层13，该二树脂 保护层均为聚丙烯酸树脂材料，可通过紫外线固化或其它方法固化制得。参照图1B，裸玻璃光纤11包括横截面为圆形的芯层111、横截面为圆环形的折射率凹陷的第一包层112和横截面为圆环形的由纯SiO₂组成的第二包层113，第二包层113也可称为外包层。

本发明可以采用气相轴线沉积工艺(VAD)(也可用PCVD、OVD、MCVD或其他类似方法代替)制备得到具有图2所示折射率剖面结构的光纤预制棒的芯棒，然后再以OVD(也可用PCVD、VAD、MCVD或其他类似方法代替)技术制造纯SiO₂的外包层，或采用RIC技术在芯棒周边包上外包层，从而制备得到光纤预制棒。具体工艺如下所述：

利用VAD(或PCVD、MCVD、OVD等)结合OVD(或PCVD、MCVD、OVD等)的方法制造光纤预制棒：在VAD等芯棒制造工艺中，通过在喷灯的SiCl₄原料中掺杂GeCl₄以适当的提高芯层111相对于第二包层的折射率差Δ₁，并通过沉积时间和原料流量等参数控制芯层111的沉积层尺寸(具体为厚度a)；通过调整S(或F等)的掺杂量以调整第一包层112相对于第二包层113的折射率差Δ₂的大小，并通过沉积时间和原料流量等参数控制第一包层112的沉积层尺寸(具体为厚度b)；停止GeCl₄供料，以纯SiCl₄为原料对沉积层继续喷涂以制造第二包层113的部分厚度，并通过沉积时间和原料流量等参数控制第二包层113的沉积层尺寸以制备得到芯棒。然后，根据上述所得芯棒的尺寸推算光纤第二包层113另一部分的厚度，再采用OVD等包层技术，以SiCl₄为原料在芯棒外周沉积一层SiO₂粉尘，经玻璃化炉烧结成透明的玻璃体，即得到光纤预制棒。

采用VAD(或PCVD、MCVD、OVD等)结合RIC法制造光纤预制棒的工艺是：根据选用套管的尺寸计算所需芯棒的尺寸，并计算出芯包折射率剖面结构中各层的几何尺寸和折射率；采用上述VAD等相同的方法制造芯棒；采用RIC技术，将芯棒的外表面和套管的内表面用一定浓度(如35％)的氢氟酸(或其他可替代的化学试剂)清洗干净；再将芯棒一端在切割机上加工2～4个导气槽并将芯棒插入与之匹配的外套管中；将带有芯棒的套管的两端接上石英结尾管，然后安置在MCVD或PCVD机床上加热使套管收缩到芯棒上形成光纤预制棒。收缩过程中使套管和芯包之间的空间保持负压，收缩时内部的空气随芯棒一端的导 气槽排出。

将上述不同工艺制备得到的光纤预制棒在纺丝机上进行纺丝，同时涂覆两层不同硬度的聚丙烯酸树脂形成第一树脂保护层12、和第二树脂保护层13即得单模光纤10。

参照图1，在本发明中，具有此种结构的980nm传输窗口用单模光纤，要求芯层111相对于第二包层的折射率差Δ₁在0.0040～0.0079之间，允许误差为±1.7％；芯层111的厚度a在1.9～3.3μmμm之间，允许误差为±2.1％。第一包层112相对于第二包层的折射率差Δ₂在-0.0025～0之间，允许误差为±2.0％；第一包层112的厚度b在0.7～1.8μm之间，允许误差为±2.0％。第二包层113为纯SiO₂层，其折射率差为0；第二包层厚度c在34.3～37.4μm之间，允许误差为±3.8％。第二包层113的厚度c可在预制棒制造完成后通过抛光等措施适当修正，因此对产品的合格率无太大影响。裸玻璃光纤11的直径在70～90μm之间，第一树脂保护层12的厚度为20±3μm，杨氏模量为1.2MPa；第二树脂保护层13的厚度为15±3μm，杨氏模量为720MPa；成品光纤的直径控制在160±20μm。芯层111相对于第二包层的折射率差Δ₁、第一包层112相对于第二包层的折射率差Δ₂分别用以下公式计算得到：

${\mathrm{\Δ}}_1=\frac{2(n1-n0)}{(n1+n0)}\×100\%---\left(1\right)$

${\mathrm{\Δ}}_2=\frac{2(n2-n0)}{n2+n0}\×100\%---\left(2\right)$

式中n0为纯SiO₂的折射率，n1为芯层的折射率，n2为第一包层的折射率。鉴于该定义，芯层111相对于第二包层的折射率差也简称为芯层的折射率差、第一包层112相对于第二包层的折射率差也简称为第一包层的折射率差。

参照图2和图3，本发明的单模光纤具有独特的折射率剖面(折射率剖面是在物体剖面上折射率的分布)结构。芯层111的折射率剖面呈幂函数分布，靠近光纤中心部分区域的折射率剖面的分布函数的幂指数在6～8之间，靠近第一包层部分区域的折射率剖面的分布函数的幂指数在-11～-9之间。第一包层112可以有一定的折射率凹陷或没有折射率凹陷(所述折射率凹陷反映在折射率剖面上如图2中为曲线形成凹陷状)，当有折射率凹陷时呈阶梯型分布。 第二包层113呈阶梯型分布。

上述光纤的结构和性能的关系曲线如图4～图7所示。

图4所示的曲线呈近似直线形状，显示出本发明单模光纤的截止波长(λ_c)随光纤芯层厚度(a)的增大而显示出不断增加的变化关系。

图5所示的曲线呈近似直线形状，显示出本发明单模光纤模场直径(MFD)随光纤芯层厚度(a)增大而呈现出不断增加的变化趋势。

图6所示的曲线呈不规则的曲线形状，显示出本发明单模光纤的截止波长(λ_c)随光纤芯层相对于第二包层的折射率差(Δ₁)的增大而不断增加的变化关系。

图7所示的曲线呈近似对数函数分布的曲线形状，显示出本发明单模光纤模场直径(MFD)随光纤芯层相对于第二包层的折射率差(Δ₁)的增大而不断减小的变化关系。

实施例1：

采用VAD技术制造芯棒，OVD(或RIC)技术制造外包层的工艺制造光纤预制棒。在沉积芯层111时，在原料SiCl₄中掺杂一量定的GeCl₄使芯层相对于第二包层的折射率差Δ₁在632.8nm波长下的值为0.0079；在沉积第一包层112和第二包层113时，使用纯SiCl₄原料，得到纯SiO₂层，此时第一包层112相对于第二包层的折射率差Δ₂为0。通过控制喷灯流量和沉积时间将各层厚度控制为：芯层111厚度为1.90μm；第一包层112层厚度为0.7μm；第二包层113层厚度在37.49μm。通过控制拉丝速度、滴头温度等将裸玻璃光纤直径控制在70.0μm；第一树脂保护层12和第二树脂保护层13涂覆树脂的厚度分别为20.5μm和14.5μm；最终成品光纤直径为140.0μm；通过树脂和固化条件的控制使得第一树脂保护层12和第二树脂保护层13的杨氏模量分别约为1.2MPa和720MPa。本实施例光纤的各性能参数如下：零色散波长λ₀为1.597μm；截至波长λ_c为0.860μm；在色散斜率系数S₀为0.0533ps/nm²/km；在980nm波长下的模场直径MFD为4.8μm；在900nm～980nm的波长范围内，色散系数的最大绝对值51.26ps/nm/km；980nm波长下的传输损耗为2.3dB；以10mm半松绕5圈测量时，在980nm波长下的附加损耗0.005dB。本实施例光纤在980nm窗口下可满足单模传输的要求，每公里成品光纤的体积约为常规光纤 的33％，石英玻璃的用量约为常规光纤的32％，树脂用量约为常规光纤的33％，大大的节约了原材料并降低了光纤的制造成本，可用于980nm传输波段的接入网系统中。

实施例2

采用VAD技术制造芯棒，OVD(或RIC)技术制造外包层的工艺制造光纤预制棒。在沉积芯层111时，在原料SiCl₄中掺杂一量定的GeCl₄使芯层相对于第二包层的折射率差Δ₁在632.8nm波长下的值为0.0040；在沉积第一包层112时，在原料SiCl₄中掺杂一量定的CF₄使第一包层112相对于第二包层的折射率差Δ₂在632.8nm波长下的值为-0.0025；在沉积第二包层113时，使用纯SiCl₄原料，得到纯SiO₂层。通过控制喷灯流量和沉积时间将各层厚度控制为：芯层111厚度为2.5μm；第一包层112层厚度为1.8μm；第二包层113层厚度在36.55μm。通过控制拉丝速度、滴头温度等将裸玻璃光纤直径控制在80μm；第一涂层12和第二涂层13涂覆树脂的厚度分别为22.8μm和17.2μm；最终成品光纤直径为160.0μm；通过树脂和固化条件的控制使得第一树脂保护层12和第二树脂保护层13的杨氏模量分别约为1.2MPa和720MPa。本实施例光纤的各性能参数如下：零色散波长λ₀为1.39μm；截至波长λ_c为0.940μm；在色散斜率系数S₀为0.0624ps/nm²/km；在980nm波长下的模场直径MFD为6.57μm；在940nm～1050nm的波长范围内，色散系数的最大绝对值70.7ps/nm/km；980nm波长下的传输损耗为2.2dB；以10mm半松绕5圈测量时，在980nm波长下的附加损耗为0.003dB。本实施例光纤在980nm窗口下可满足单模传输的要求，每公里成品光纤的体积约为常规光纤的43％，石英玻璃的用量约为常规光纤的41％，树脂用量约为常规光纤的44％，大大的节约了原材料并降低了光纤的制造成本，适用于980nm传输波段的接入网如FTTH系统的最后一公里网络的建设。

实施例3

采用VAD技术制造芯棒，OVD(或RIC)技术制造外包层的工艺制造光纤预制棒。在沉积芯层111时，在原料SiCl₄中掺杂一量定的GeCl₄使芯层相对于第二包层的折射率差Δ₁在632.8nm波长下的值为0.0057；在沉积第一包层112时，在原料SiCl4中掺杂一量定的CF₄使第一包层112相对于第二包层的 折射率差Δ₂在632.8nm波长下的值为-0.0012；在沉积第二包层113时，使用纯SiCl₄原料，得到纯SiO₂层。通过控制喷灯流量和沉积时间将各层厚度控制为：芯层111厚度为3.3μm；第一包层112层厚度为1.2μm；第二包层113层厚度在36.55μm。通过控制拉丝速度、滴头温度等将裸玻璃光纤直径控制在90μm；第一涂层12和第二涂层13涂覆树脂的厚度分别为23μm和18μm；最终成品光纤直径为172.0μm；通过树脂和固化条件的控制使得第一树脂保护层12和第二树脂保护层13的杨氏模量分别约为1.2MPa和720MPa。本实施例光纤的各性能参数如下：零色散波长λ₀为1.321μm；截至波长λ_c为0.978μm；在色散斜率系数S₀为0.0607ps/nm²/km；在980nm波长下的模场直径MFD为7.2μm；在940nm～1050nm的波长范围内，色散系数的最大绝对值81.2ps/nm/km；980nm波长下的传输损耗为2.4dB；以10mm半松绕5圈测量时，在980nm波长下的附加损耗为0.003dB。本实施例光纤在980nm窗口下可满足单模传输的要求，每公里成品光纤的体积约为常规光纤的49％，石英玻璃的用量约为常规光纤的52％，树脂用量约为常规光纤的48％，大大的节约了原材料并降低了光纤的制造成本，适用于980nm传输波段的接入网如FTTH系统的最后一公里网络的建设。

需要说明的是，上述实施例的方式仅限于描述实施例，但本发明不只局限于上述方式，且本领域的技术人员据此可在不脱离本发明的范围内方便的进行修饰，因此本发明的范围应包括本发明所揭示的原理和新特征的最大范围。

Claims (3)

1.一种980nm传输窗口用单模光纤，由横截面为圆形的裸玻璃光纤(11)以及包围在该裸玻璃光纤(11)外周的横截面为圆环形的第一树脂保护层(12)和第二树脂保护层(13)构成，其特征是：所述裸玻璃光纤(11)由一个横截面为圆形的芯层(111)和依次包围在所述芯层(111)外侧的横截面为圆环形的第一包层(112)、第二包层(113)组成，所述芯层(111)的折射率高于两个包层(112、113)的折射率，且所述芯层(111)相对于第二包层(112)的折射率差(Δ₁)大于第一包层(112)相对于第二包层(113)的折射率差(Δ₂)，所述的第二包层为纯SiO₂层，所述的芯层(111)的折射率剖面呈幂函数分布，第一包层折射率剖面成对数函数分布或阶梯型分布，第二包层的折射率剖面呈阶梯型分布；

所述的芯层(111)相对于第二包层(112)的折射率差(Δ₁)在0.0040～0.0079之间；第一包层(112)相对于第二包层(113)的折射率差(Δ₂)在-0.0025～0之间；所述芯层的厚度(a)在1.9～3.3μm之间；所述第一包层(112)的厚度(b)在0.7～1.8μm之间；所述第二包层(113)的厚度(c)在34.3～37.4μm之间；

所述的芯层(111)靠近中心部分区域的折射率剖面的分布幂函数的幂指数在6～8之间，靠近第一包层(112)部分区域的折射率剖面的分布幂函数的幂指数在-11～-9之间；

所述的第一包层(112)可以有一定的折射率凹陷或者没有折射率凹陷，有折射率凹陷时呈阶梯型分布。

2.根据权利要求1所述的一种980nm传输窗口用单模光纤，其特征是所述的裸玻璃光纤(11)的直径在70.0～90.0μm之间；所述的第一树脂保护层(12)的厚度为20±3μm，杨氏模量为1.2±0.1MPa；所述的第二树脂保护层(13)的厚度为15±3μm，杨氏模量为720±50MPa；成品光纤的直径为160±20μm。

3.根据权利要求1所述的一种980nm传输窗口用单模光纤，其特征是成品光纤在980nm波长下的模场直径(MFD)在4.8～7.2μm之间，其截止波长(λc)在860～980nm之间；成品光纤在980nm波长下的传输损耗为不大于3dB/km；以10mm半松绕5圈测量时，成品光纤在980nm波长下的附加损耗为＜0.01dB。

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