CN102349008A - 多模光纤组件 - Google Patents

Abstract

披露了一种光纤组件，该光纤组件包括具有改善性能的至少一个多模光纤。在一个实施例中，至少一个连接器被安装在至少一个多模光纤的端部上，并且该组件在850纳米基准波长下具有大约0.04dB或更小的插入损耗。另一实施例针对具有附连于多光纤箍的多个多模光纤的光纤组件。该多光纤箍具有一对导向销孔，该导向销孔具有一公称直径，其中该导向销孔具有离公称直径±0.0005毫米的公差以改善性能。

Description

多模光纤组件

相关申请

本申请要求2009年2月14日提交的美国临时申请No.61/152,676的优先权益，该申请的内容作为基础并通过引用纳入于此。

背景

本公开总地涉及具有多模光纤的光纤组件。举例来说，本公开涉及例如光纤尾纤和跳接器的组件，该组件具有至少一个高性能的多模光纤，由此实现之前未能达到的光学性能。

随着例如数据中心之类的光网络部署的增加，已出现一种需要，即提高一般例如光缆、光缆组件和网络部件的光纤组件的性能、可管理性、可操作性和灵活性。与长距离传输应用不同，数据中心等一般采用多模光纤而不是单模光纤。由于其相对大的内芯，多模光纤比具有较小内芯的单模光纤对造成光衰减的事件更为敏感。期待研发出表现更好、更耐用和对凹凸不平的安装更为强健的多模组件和部件，由此节省时间和成本同时提高光学性能。

传统光缆、光缆组件、光纤硬件和其它网络部件一般限定适应并部分受空间的物理特性限制的结构。换句话说，常见的情形是组件、硬件、路由等物理和性能约束部分地限定组件结构以及与设计和安装光网络关联的过程。例如，光网络设计者必须将光网络设计成对光网络而言以可接受的预算损失维持光学性能。

概述

披露了光纤光缆、跳接器和在其中至少一部分内具有多模光纤的其它组件的多个实施例。多模光纤组件提供光纤光缆、光纤硬件中的组件以及其它组件的改善性能，其中组件的物理和性能特征使其本身具备例如更紧的弯曲半径公差的特征而没有降低的性能，且放松了光纤路由和布置需求。例如，光纤尾纤、跳接器、光缆、模块等允许光网络的损耗预算的改善。另外，之前通过传统多模光纤组件不可行的侵入式安装技术也变得可能，同时仍然保持传输的不同模的光学性能。

抗弯多模光纤可包括折射率渐变的内芯区和包围且直接毗邻该内芯区的包层区，该包层区包括折射率下陷的环形部分，其包括相对于包层的另一部分下陷的相对折射率。包层的折射率下陷的环形部分优选地与内芯间隔开。优选地，该内芯的折射率分布具有抛物线或基本弯曲的形状。折射率下陷的环形部分可例如包括(a)具有多个孔隙的玻璃或(b)掺杂有例如单独的氟、硼或其混合物的一种或多种向下掺杂物的玻璃。折射率下陷的环形部分可具有小于约-0.2％的折射率德尔塔(Δ)以及至少约1微米的宽度，所述折射率下陷的环形部分与所述内芯相隔至少约0.5微米。

将在以下详细描述中阐述附加的特征和优点，这些特征和优点在某种程度上对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图的本文所述的发明可认识到。

应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者给出示例性实施例，并旨在提供用于理解这些示例性实施例的本质和特性的概观或框架。包括的附图提供了进一步的理解，并结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出多个实施例，并与详细说明一起用来解释其原理和操作。

附图简述

图1示出本文中公开的多模光纤的示例性实施例的玻璃部分的横截面的折射率分布的示意图(未按比例)，其中折射率下陷的环形部分偏离该内芯而且被外环形部分包围；

图2是图1的光波导光纤的截面图的示意图(未按比例)；

图3-13是使用图1和图2的多模光纤的多模光纤组件的各个示图；

图14a-14d绘出包括多模光纤组件的解释性模块；

图15和图16是绘出用于测试多模光纤组件的环绕通量(EF)投射条件的图示；

图17是用于确定插入损耗的测试设置的图示；

图18-20示出绕各个尺寸的心轴缠绕的多模光纤组件；

图21-23是表现出几何形状的多光纤箍的图示。

详细描述

以下将参照其中示出示例性实施例的附图来更全面地描述实施例。然而，本公开的实践可以许多不同形式体现并且不应当解释成对本文所述的实施例构成限制。提供这些示例性实施例以使本公开既透彻又完整，并完全传达权利要求书的范围并使本领域内技术人员对其制造、使用和实践。相同附图标记贯穿各附图表示相同的要素。

披露了具有抗宏弯曲的光纤的多模光纤组件。多模组件是优选的，由于它们保持并提供传统多模光纤组件所无法企及的光学性能。本文披露的多模光纤组件为即使在短长度下也不稳定的高阶模提供稳定性。一般来说，通过多模光纤组件传输的较高阶模对宏弯曲和/或其它干扰更为敏感。例如，所披露的多模光纤组件与传统多模光纤组件相比提供更好的性能。因而，本文描述的多模组件允许安装、路由的侵入式弯曲、松弛贮存、更高的密度等，由此允许技术人员和未经培训的个人都可以进行凹凸不平的安装。多模光纤组件(即组件)包括多模光纤带、例如单工或双工跳接器的光纤跳接器以及较高光纤数跳接器组件、模块、光纤尾纤、具有一个或多个硬质连接器的组件等。

图1示出多模光纤100的一个实施例的玻璃部分的横截面的折射率分布的示意图，该多模光纤100包括玻璃内芯20和玻璃包层200，该包层包括内环形部分30、折射率下陷的环形部分50以及外环形部分60。图2是图1的光波导光纤的横截面图的示意图(未按比例)。内芯20具有外半径R1和最大折射率德尔塔Δ1MAX。内环形部分30具有宽度W2和外半径R2。折射率下陷的环形部分50具有最小折射率德尔塔百分比Δ3MIN、宽度W3和外半径R3。折射率下陷的环形部分50图示为通过内环形部分30从内芯20偏离或与之隔开。环形部分50围绕并接触内环形部分30。外环形部分60围绕并接触环部50。包层200被至少一个涂层210包围，该涂层210在一些实施例中可包括低模量主涂层和高模量辅助涂层。

内环形部分30具有折射率分布Δ2(r)，其中最大相对折射率为Δ2MAX，最小相对折射率为Δ2MIN，其中在某些实施例中Δ2MAX＝Δ2MIN。折射率下陷的环形部分50具有折射率分布Δ3(r)，其最小相对折射率为Δ3MIN。外环形部分60具有折射率分布Δ4(r)，其最大相对折射率为Δ4MAX，最小相对折射率为Δ4MIN，其中在某些实施例中Δ4MAX＝Δ4MIN。优选地，Δ1MAX＞Δ2MAX＞Δ3MIN。在一些实施例中，内环形部分30具有基本恒定的折射率分布，如图1所示具有常数Δ2(r)；在这些实施例中的一些中，Δ2(r)＝0％。在一些实施例中，外环形部分60具有基本恒定的折射率分布，如图1所示具有常数Δ4(r)；在这些实施例中的一些中，Δ4(r)＝0％。内芯20具有全部为正的折射率分布，其中Δ1(r)＞0％。R1被定义为内芯的折射率德尔塔在从中心线径向地向外时第一次达到0.05％的值的半径。优选的是，内芯20基本不含氟，且优选的是内芯20不含氟。在某些实施例中，内环形部分30优选地具有最大绝对值小于0.05％的相对折射率分布Δ2(r)，且Δ2MAX＜0.05％且Δ2MIN＞-0.05％，而且折射率下陷的环形部分50在包层的相对折射率在从中心线径向地向外时第一次到达小于-0.05％的值的位置开始。在某些实施例中，外环形部分60具有最大绝对值小于0.05％的相对折射率分布Δ4(r)，Δ4MAX＜0.05％且Δ4MIN＞-0.05％，而且折射率下陷的环形部分50在包层的相对折射率从出现Δ3MIN的半径处径向地向外时第一次到达大于-0.05％的值的位置结束。

抗弯多模光纤可包括折射率渐变的内芯区和包围且直接毗邻该内芯区的包层区，该包层区包括折射率下陷的环形部分，其包括相对于包层的另一部分下陷的相对折射率。包层的折射率下陷的环形部分优选地与内芯间隔开。优选地，该内芯的折射率分布具有抛物线或基本弯曲的形状。折射率下陷的环形部分可例如包括(a)具有多个孔隙的玻璃或(b)掺杂有例如单独的氟、硼或其混合物的一种或多种向下掺杂物的玻璃。折射率下陷的环形部分可具有小于约-0.2％的折射率德尔塔以及至少约1微米的宽度，所述折射率下陷的环形部分与所述内芯相隔至少约0.5微米。

在一些实施例中，抗弯多模光纤包括具有孔隙的包层，所述孔隙在一些优选实施例中非周期性地设置在折射率下陷的环形部分中。“非周期性设置”表示如果对光纤取横截面(例如垂直于纵轴的横截面)，非周期性设置的孔隙在光纤的一部分上随机或非周期性地分布(例如在折射率下陷的环形区域内)。沿光纤长度的不同点处所取的类似横截面将揭示不同的随机分布的横截面孔隙图案，即各截面将具有不同的孔隙图案，其中孔隙的分布和孔隙的大小对每个这样的横截面是不精确匹配的。也就是说，孔隙是非周期性的，即它们非周期性地设置在光纤结构内。这些孔隙沿光纤的长度(即大致平行于纵轴)伸展(延长)，但不会延伸过典型传输光纤长度的整个光纤长度。相信孔隙沿光纤长度延伸的距离小于约20米，更优选小于约10米，甚更优选地小于约5米，并在一些实施例中小于1米。

本文中披露的多模光纤表现出非常低的弯曲引起的衰减，特别是非常低的宏弯曲引起的衰减。在某些实施例中，通过内芯内的低最大相对折射率提供高带宽，而且还提供低弯曲损耗。因而，多模光纤可包括：折射率渐变的玻璃内芯；以及包围并接触内芯的内包层；以及包含围绕内包层的折射率下陷的环形部分的第二包层，所述折射率下陷的环形部分具有小于约-0.2％的折射率德尔塔以及至少1微米的宽度，其中所述内包层的宽度至少约为0.5微米，且光纤进一步表现出在850nm下小于或等于大约0.4dB/匝的对于1匝、10mm直径心轴缠绕衰减增量，大于0.14、更优选地大于0.17、甚为更优选地大于0.18、最优选地大于0.185的数值孔径(NA)，以及在850nm下大于1.5GHz-km的过充填带宽。举例来说，多模光纤100的数值孔径在大约0.185和大约0.215之间。

可制备50微米直径内芯的多模光纤，它提供(a)在850nm波长下大于1.5GHz-km、更优选地大于2.0GHz-km、甚至优选地大于3.0GHz-km、最优选地大于4.0GHz-km的过充填(OFL)带宽。举例来说，可实现这些高带宽，同时仍保持在850nm波长下绕10mm直径心轴缠绕1匝的衰减增量小于0.5dB、更优选小于0.3dB、甚至更优选小于0.2dB以及最优选小于0.15dB。还可实现这些高带宽同时仍维持在850nm波长下绕20mm直径心轴缠绕1匝的衰减增量小于0.2dB，更优选地小于0.1dB，且最优选地小于0.05dB，以及在850nm波长下绕15mm直径心轴缠绕1匝的衰减增加小于0.2dB，更优选地小于0.1dB，且最优选地小于0.05dB。这类光纤还能够提供大于0.17，更优选地大于0.18以及最优选地大于0.185的数值孔径(NA)。这类光纤还同时能表现出在1300nm下大于约500MHz-km、更优选地大于约600MHz-km、甚至更优选地大于约700MHz-km的OFL带宽。这类光纤还同时能表现出最小计算出的有效模态带宽(Min EMBc)，该带宽在850nm下大于约1.5MHz-km，更优选地大于约1.8MHz-km，最优选地大于2.0MHz-km。

优选地，本文公开的多模光纤表现出在850nm处小于3dB/km、优选地在850nm处小于2.5dB/km、更优选地在850nm处小于2.4dB/km和甚优选地在850nm处小于2.3dB/km的光谱衰减。优选地，本文公开的多模光纤表现出在1300nm处小于1.0dB/km，优选地在1300nm处小于0.8dB/km，更优选地在1300nm处小于0.6dB/km的光谱衰减。

在某些实施例中，内芯从中心线径向地向外延伸至半径R1，其中10微米≤R1≤40微米，更优选地20微米≤R1≤40微米。在某些实施例中，22微米≤R1≤34微米。在一些优选实施例中，内芯的外半径在大约22至28微米之间。在另外一些优选实施例中，内芯的外半径在大约28至34微米之间。

在一些实施例中，内芯具有小于或等于1.2％并大于0.5％、更优选地大于0.8％的最大相对折射率。在其它实施例中，内芯具有小于或等于1.1％并大于0.9％的最大相对折射率。

在某些实施例中，该光纤在800与1400nm之间的所有波长下呈现不大于1.0dB、优选地不大于0.6dB、更优选地不大于0.4dB、甚更优选地不大于0.2dB、还优选不大于0.1dB的绕10mm直径心轴1匝的衰减增量。在2008年10月14日提交的美国专利申请No.12/250,987以及2008年12月12日提交的美国专利申请No.12/333,833中也记载了这种光纤100，这两篇文献均通过援引纳入于此。

图3-13是使用光纤100的解说性多模光纤组件的各个示图。图3-13分别绘出光纤带状、单光纤光缆、例如从北卡罗来纳州的希柯利的康宁光缆系统购得的MIC

族光缆的多光纤光缆、微模光纤光缆、带状光纤光缆、光纤尾纤和光纤跳接光缆。当然，光纤100可用于任何其它适宜的多模光纤组件中，例如诸如干线光缆的具有预先构造成连接器组件的组件、具有叉形脚的组件、输送光缆、带槽的内芯光缆、混合式光缆(例如具有导电体和光纤100的光缆)、分接光缆等。同样，这里公开的组件在一端或多个端可具有任何适宜的连接器。举例来说，本文描述的多模光纤组件可安装在例如配线板、交叉连接框、模件之类的光纤硬件中。所披露的多模光纤组件在例如宏弯曲下降至先前的多模光纤组件无法企及的程度期间具有低插入损耗和/或保持光学衰减。任何多模光纤组件可具有本文描述的特性。

图3是多模光纤组件130的横截面图。多模光纤组件130是具有通过例如业内已知的填质材料之类的保护罩138连接在一起的多个多模光纤100的光纤带。如所描述的那样，多模光纤组件130是具有两个带状子单元131的子单元设计，所述带状子单元具有连接于辅助填质139的相应保护罩138，但其它带状设计也是可行的。

图4示出具有单光纤100的多模光纤组件140的横截面图。多模光纤组件140可视为单一光纤的光缆，因为它只具有一根光纤。总地来说，光纤100被保持在例如缓冲层和/或包套的至少一个保护罩内。如图所示，多模光纤光学组件140具有保护罩148，该保护罩148包括设置在光纤100周围的缓冲层148a和可选用的包套148b。另外，多模光纤组件140也可包括多个可选用的强化构件143，该强化构件143设置在缓冲层148a和包套148b之间。缓冲层148a可以是任何适宜的材料，例如聚合物类PVC或UV可固化材料。此外，缓冲层148a可上覆于多模光纤100至任何适宜的尺寸，例如500微米、700微米、900微米或其它合需的尺寸。此外，多模光纤组件可仅为光纤100，该光纤100具有不带强化构件的缓冲层和包套，或者具有连接于端部的一个或多个连接器的裸露光纤。另外，对于缓冲层或包套，其它类型的尺寸和/或形状等也是可能的。举例来说，强化构件143是芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维股束等。另外，强化构件143也可包括可遇水膨胀的组件，用于在需要时阻挡水沿组件的渗透。

图5示出具有单光纤100的另一多模光纤组件150，该光纤组件150不包括强化构件并因此如果包套壁厚度保持不变则具有例如约为4毫米的较小外径。另外，由于省去了强化构件，因此可在一个步骤中从光纤光缆中拆下缓冲层158a和包套158b。根据所披露理念的其它光纤光缆和/或其它组件设计也是可能的。

图6示出配置为多光纤光缆的又一多模光纤组件160。多模光纤组件160具有设置在包套168内的多个缓冲的多模光纤和强化构件167。光纤100各自包括相应的缓冲层162并绕中央股束161配置为两个层。具体地说，组件160包括缓冲光纤的内层163和外层165。尽管组件160将12个缓冲的光纤表现为两个层，但组件也可具有任何数量的缓冲的光纤和/或层。中央股束161提供股束内层163围绕的一种结构，但这不是必需的，并且外部股束165绕内层163扭绞。此外，不同的层可逆螺旋方向地扭绞或具有其它适宜的扭绞形态。另外，组件160包括易于去除包套168的拉索169。

图7示出另一种多模光纤组件170，该多模光纤组件170包括扭绞在中央构件171周围并设置在包套178内的多个子单元172。如图所示，每个子单元172包括在子单元包套174内的多个光纤束173。每个光纤束173包括设置在光纤束包套177内的多个光纤100。如有必要，组件170在光纤束173内或沿光纤束173径向向外的位置可包括强化构件。另外，光纤束包套177和/或包套178可以是能轻易由技术人员用手指剥去的薄护套，由此提供快速和便捷的访问。图8绘出配置为光纤带状光缆的多模光纤组件180。组件180包括带状光纤181，该带状光纤具有多个多模光纤100、多个强化构件184以及包套188。组件180可具有与所披露的其它组件相同的任何适宜形状和/或光纤数目。同样，带181可具有合需的光纤数目和/或结构。

多模光纤组件可在多模光纤100的一端或更多端包括任何适宜的光纤连接器，用于插/拔连接，由此引发许多可能的组合。作为解说，组件可使用例如SC、FC、MT、MTP、MT-RJ的相似或相异的连接器类型在一端或更多端上形成连接。在本文中，连接器表示任何已知或之后研发的连接器结构，例如具有箍的连接器、不具有箍的连接器或仅为箍。连接器优选地具有适宜的几何形状以提供所定义的最大光纤内芯偏移。举例来说，最大光纤内芯偏移为大约2μm或更小，但其它最大光纤内芯偏移值也是可能的，例如大约1.5μm或更小，或1μm或更小。图9示出各自配置成单个光纤尾纤(即仅在一端上具有连接器)的多模光纤组件190。具体地说，多模光纤组件包括附连于光纤光缆193一端的光纤连接器191。图10示出分别配置为多光纤尾纤195和多光纤尾纤195’的多模光纤组件，所述多光纤引出端195’包括多个强化构件196和包套198。可在现场将尾纤接合于光纤，由此提供工厂抛光的连接器以供插/拔连接。

另外，多模光纤组件可具有设置在各端上的连接器。图11示出一解说性跳接器组件310，该跳接器组件310在设置在光纤光缆311中的多模光纤100的每一端具有连接器312。例如，多模光纤100的每一端具有SC连接器12，例如可从北卡罗来纳州的希柯利的康宁光缆系统购得的SC连接器12。图12和图13示出配置为在两端具有双工连接器的双工跳接器组件的多模光纤组件320。具体地说，光纤组件320包括具有两个多模光纤100的光纤光缆321，每个多模光纤100各自具有附连于每端的双工连接器312。图13示出为清楚起见将一部分双工连接器拆下的组件320。如图所示，双工连接器312包括保持在连接器外壳内的两个连接器，例如连接器可以是LC连接器。当然，跳接器组件可包括任何长度的光纤光缆，连接器的类型和/或光纤的数目可实现光网络中的互连。多模光纤组件相比传统多模光纤组件具有相对低的插入损耗。相对来说，多模光纤组件可围绕网络结构、安装路由、松弛贮存等激进地弯曲，而不会遭受显著的德尔塔衰减，如图所示。根据所披露理念的其它光纤跳接器组件也是可行的。多模光纤组件的又一实施例可包括硬质插头和/或插口作为连接器，例如从北卡罗来纳州的希柯利的康宁光缆系统购得的Opti-Tap或Opti-Tip。

多模光纤组件可具有任意合适的评级，例如气门(riser)、强制通风(plenum)、通用性、低烟无卤(LSHZ)等。同样，可对保护罩(即缓冲层或包套)采用任何适合类型的材料，例如聚氨基甲酸酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、UV可固化材料等，这取决于所期望的结构和特性。举例来说，多模光纤100可包括具有大约900微米外径的强制通风级缓冲层。

本文中披露的多模光纤组件可用于其它组件和/或结构。例如，图14a-14d示出包括一个或多个多模组件的多个模块。例如，图14a示出一模块340(为了清楚将其一部分除去)，该模块340具有用于接纳和配合一对光纤连接器的一个或多个适配器。总地来说，模块340包括外壳341，外壳341具有附连在后部的一个或多个适配器342以及附连在前部的一个或多个适配器343。更具体地说，适配器被安装于外壳以使适配器的一部分位于外壳341的空间S内。空间S包括多模光纤组件AO，多模光纤组件AO具有插入到空间S内的适配器342、343的光纤连接器(不可见)。常见地，适配器覆盖面积在前部和后部是不同的，例如在后部具有一个或多个12光纤或24光纤适配器而在前部具有双工适配器，由此为技术人员提供配线板。因此，多模光纤组件AO具有与模块的适配器配合的连接器。此外，模块340配置有安装结构344，用于将其固定于搁板、架子、连接器机架等。图14b示出另一模块340’，该模块340’具有外壳341’和与之附连的适配器342’、343’。如图所示，模块340’具有从外侧附连于适配器342’的多模光纤光缆A1。图14c和14d示出充当互连装置的另一模块340”，该模块340”类似于所描述的模块但不完全相同。模块340”具有外壳341”和光缆存贮盘346”，该光缆存贮盘346”可相对于外壳341”在开启位置和闭合位置之间移动。光缆存贮盘346”可如图所示平移和转动。与其它模块不同，模块340”具有多模光纤组件，该多模光纤组件具有延伸超过模块340”并可通过从光缆存贮盘346”中去除松弛部分而调整成合需长度的连接器端345”。模块的其它变例也是可能的。

环绕通量(EF)投射用于测试本文披露的多模光纤组件的光学性能。多模光纤内芯内的EF投射以特定分布填充光纤的内芯(即距离光纤中心给定半径内的特定功率百分比)。更具体地，EF是通过在光纤投射端处的光信号的近场测量确定的。测得的近场结果是离开内芯的光心的半径r的函数I(r)，该函数用来产生由下面等式(1)给出的EF函数。

$\mathrm{EF}\left(r\right)=\frac{\underset{0}{\overset{r}{\∫}}\mathrm{xI}\left(x\right)\mathrm{dx}}{\underset{0}{\overset{R}{\∫}}\mathrm{xI}\left(x\right)\mathrm{dx}}$ 等式(1)

“R”是定义为标称内芯半径的1.15倍的综合限值。EF投射是一组特定半径控制点，这组特定半径控制点是通过对特定半径控制点的环绕通量值的EF上限和EF下限定义的。顺应性EF投射落在针对该特定控制点定义的上限和下限内，否则就对投射作过充电或不足充填。图15是示出对于具有50微米内芯的多模光纤在850纳米的基准波长下的EF投射的上限和下限以及列出EF投射上的RF半径约束的图例。顺应性EF投射的参数将基于光纤内芯的基准波长和大小而变化。图16是示出对于具有50微米内芯的多模光纤在1300纳米的基准波长下的EF投射的上限和下限的示意图。下面阐述的测试针对具有50微米内芯的各个波长使用顺应性EF投射以量化光学性能。

该多模光纤组件的光学性能相比传统多模光纤组件是令人惊讶的。执行测试以量化本文披露的多模光纤组件改善的性能。具体地说，将多模光纤组件的性能与从纽约康宁的康宁公司以商标InfiniCor

SX+购得的具有50微米内芯多模光纤的传统多模光纤组件作比较。执行不同类型的测试以在技术人员遭遇的不同条件下评价性能。例如，可执行测试以确定多模光纤组件的插入损耗。插入损耗是发生在配合的光纤连接器之间的光衰减，并用来确定光网络中的预算损耗。例如，光网络的设计可允许0.5dB的总插入损耗，并且如果每对配合的光纤连接器具有0.1dB的平均插入损耗，则该设计局限于最多五对光纤连接器以满足光网络的损耗预算。结果，改善的插入损耗对光网络是有价值的。另外当包装成相对小弯度直径时，执行弯曲性能测试以确定多模光纤组件性能。由于光网络通常在路由、松弛存贮等过程中包括许多弯曲，因此在弯曲过程中保持多模光纤组件的光学性能是有利的。此外，在弯曲过程中保持光学特性可使光纤硬件具有较紧密的路由、增加的密度和/或较小的覆盖面积。

使用多模光纤组件执行插入损耗测试以与如前所述的传统多模光纤组件比较。一般来说，这种多模光纤组件相比类似的传统多模光纤组件具有大约一半或更少的插入损耗。举例来说，本文披露的多模光纤组件对于每对配合的连接器具有大约0.04dB或更小的插入损耗，也就是类似的传统多模光纤配合对的插入损耗的大约一半。

插入损耗测试是通过图17所示的配置来实现的，但其它合适的配置也可用于测量插入损耗，只要维持正确的EF投射条件等。具体地说，图17示意地示出插入损耗测试配置370。如图所示，测试配置370包括源/量表371、模式控制器372、两个基准跳接器374、基准跳接器375以及测试跳接器376。具体地说，源/量表371是可从加利福尼亚州的米尔皮塔斯的JDS Uniphase购得的RX 3000单元，而模式控制器372是可从英国伯明翰的Arden Photonics LTD购得的MC 1003单元。源/量表371使用具有62.5μm内芯的MT基准跳接器374光连接于模式控制器372。模式控制器372光连接于具有50μm内芯的基准跳接器375。由于基准跳接器375连接于具有62.5μm内芯的基准跳接器374，因此需要检查和验证光输出需求，使其满足测试的EF投射条件(即消除任何过充填条件)。结果，基准跳接器374的端部连接于可从Arden Photonics购得的MPX2单元，以验证是否正确的EF投射被输入到测试跳接器376中。在将基准跳接器374连接于MPX2单元后，例如通过使基准跳接器374组件围绕顺应性环绕通量(EF)投射缠绕而调整信号以使其满足EF投射目标。一旦验证EF投射，基准跳接器374如图所示地光连接于各测试跳接器376以测量插入损耗。对于这种特殊测试，多模组件具有下述的12光纤的热塑性多光纤精密箍，这类箍是通过相同工序由相同模具制造和抛光的，由此形成在大约1-1.4微米之间的光纤突起。对于这种特殊测试，多模光纤组件在850微米的基准波长处具有大约0.02dB的平均插入损耗，而相似的传统多模光纤组件在同一基准波长下具有大约0.07dB的平均插入损耗。因此，测试表明该多模光纤组件的平均插入损耗为传统多模光纤组件的插入损耗的大约28％。

另外对多模光纤组件执行弯曲性能测试，以与传统多模光纤组件作比较。弯曲性能测试是通过绕给定直径的心轴缠绕多模光纤组件来完成的，用于与传统多模光纤组件的性能比较。心轴提供使组件绕一结构弯曲的导向，该结构代表组件安装在其周围的网络结构的一部分(例如配线板路由、松弛存贮设备、路由导向、连接器外壳、连接器端口等)。更具体地，在绕给定直径的心轴将组件缠绕预定匝数(每匝大约为360°)后测量损耗的德尔塔衰减(dB)。图18-20示出绕分别具有10毫米、20毫米和40毫米直径的心轴缠绕的多模光纤组件。

举例来说，所披露的多模光纤组件在850纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.20dB或更小的平均德尔塔衰减。可使用其它心轴直径来量化本文披露的多模光纤组件的性能。例如，多模光纤组件在850纳米的基准波长下绕20毫米直径结构缠绕三匝时具有0.10dB或更小的平均德尔塔衰减。同样，也可采用其它基准波长来测试组件的性能。解说性地，多模光纤组件在1310纳米的基准波长下绕10毫米直径心轴缠绕三匝时具有0.70dB或更小的平均德尔塔衰减，并在1310纳米的基准波长下绕20毫米直径缠绕三匝时具有0.30dB或更小的平均德尔塔衰减。

在带状多模光纤组件上执行一次弯曲测试。具体地说，类似多模带状组件被缠绕在预定尺寸的心轴周围，以将本文披露组件的性能与传统多模组件作比较。另外，下文描述的测试结果是使用下文给出的相似精密多光纤箍实现的，该箍用来精确地对准各多模光纤的内芯。表1和表2概括了受测多模光纤组件和传统多模光纤组件的平均弯曲德尔塔衰减(dB)以供比较。

表1列出在850纳米基准波长下的平均弯曲德尔塔衰减测试结果，而表2列出在1310纳米基准波长下的结果。如表1中所列出的那样，传统多模组件当缠绕在大约20毫米和40毫米的心轴周围时具有升高的弯曲德尔塔衰减水平。此外，传统多模组件的德尔塔衰减在10毫米直径心轴的情形下如此之大，以致于未进行测量。另一方面，该多模光纤组件具有相比传统多模光纤组件低很多的弯曲德尔塔衰减值。例如，在850纳米的基准波长下绕20毫米心轴缠绕三匝产生比传统多模组件的值低一个数量级的德尔塔衰减。同样，使用40毫米心轴的多模组件也表现出显著的改善。

表1：在850纳米下的平均弯曲德尔塔衰减

如表2中所列出的那样，传统多模组件当缠绕在大约20毫米和40毫米的心轴周围时具有升高的弯曲德尔塔衰减水平。此外，传统多模组件的德尔塔衰减在10毫米直径心轴的情形下如此之大以致于未进行测量。另一方面，该多模光纤组件具有相比传统多模光纤组件低很多的弯曲德尔塔衰减值。例如，在1310纳米的基准波长下绕20毫米心轴缠绕三匝形成传统多模组件的值的大约1/6的德尔塔衰减。同样，使用40毫米心轴的多模组件也表现出相似的改善。因此，本文披露的多模光纤组件有利地保持光学性能，该光学性能允许更凹凸不平的安装和/或光网络中的低损耗预算。

表2：在1310纳米下的平均弯曲德尔塔衰减

使用多光纤箍来实现组件的完全光学性能潜力需要使用精密的多光纤箍。简单地说，本文披露的精密的多模多光纤箍具有用于配合光纤的较紧公差，由此抑制光纤孔之间的公差累积，这种公差累积在与互补的多光纤箍配合时可能降低光学性能。图21-23是典型多光纤箍的几何形状的图示。具体地说，图21示意地示出多光纤箍的配合端面以及沿X-X和Y-Y平面的横截面。图22和图23示意地示出配合端面及其尺寸。

图21示出具有在一对导向销孔406之间的阵列中对准的多个光纤孔402的多光纤箍的端面400。图21沿X-X平面的横截面(下侧图)示出设置在光纤孔402中的光纤100。如图所示，光纤100超过多光纤箍的端面伸出一高度H。如图所示，第一高度德尔塔HA是最短光纤突起和最长光纤突起之间的高度差。图中还示出第二高度德尔塔HB，HB是两相邻光纤之间的最大高度差。X-X平面(下侧图)绘出用于确定多光纤箍的共面度的几何形状。如业内已知的那样，共面度是最长突起光纤距离最小拟合平方线的偏差加上最短突起光纤距离最小拟合平方线的偏差之和，该最小拟合平方线拟合于给定完工的多光纤箍组件的光纤突起外形。举例来说，用于光纤的精确多光纤箍具有大约300纳米或更小的共面度，以及更优选地200纳米或更小的共面度。在其它实施例中，共面度为大约175纳米或更小，在又一些实施例中，共面度为大约150纳米或更小。

图22示出多光纤箍的端面400以及与光纤孔402和导向销孔406关联的尺寸。X-Y轴的原点位于在箍配合中央的中央光纤孔之间。如图所示，导向销孔406具有公称直径D而光纤孔402具有公称直径d。导向销孔406和光纤孔402具有可能影响光纤孔阵列对准的固有制造公差。导向销孔的公差造成其间的光纤孔402阵列之间的失准(即整个阵列的移动)。本文披露的精密多光纤箍具有规定的公差，用于通过抑制插入损耗来保持光学性能。在一个实施例中，导向销孔具有离公称直径D±0.0007毫米或更小的公差。举例来说，导向销孔具有0.6995毫米的公称直径，其具有离公称直径D大约±0.0005毫米或更小的公差。在其它实施例中，导向销孔可具有离公称直径D±0.0003毫米或更小的公差。

此外，距离L2被定义为两导向销孔406的中心之间的距离并能影响插入损耗。在一个实施例中，距离L2具有离公称距离±0.0007毫米或更小的公差。举例来说，公称距离L2为4.6000毫米，其具有离公称距离大约±0.0005毫米或更小的公差。在其它实施例中，距离L2具有离公称距离±0.0003毫米或更小的公差。

如图22所示，光纤孔可背离理想位置具有一偏移。具体地说，光纤孔402的径向偏移r也可能造成相对大的多模光纤内芯的失准，由此造成由于失准的插入损耗。图23是示出代表性光纤孔402的径向偏移r的多光纤箍简化示意图(即光纤孔402的一些为清楚起见被省去)。更具体地，图23示出以实线圆表示的公称光纤孔位置NL以及以虚线圆表示的实际光纤孔位置AL。换句话说，每个光纤孔具有离箍配合中心的公称X-Y位置，并且每个相应孔具有背离该公称X-Y位置的方差。因此，可使用直角三角形几何学并使用离图示公称光纤孔位置的X和Y方差来确定径向偏移r。在一个实施例中，阵列的任何个别光纤孔的最大径向偏移r在离公称光纤孔位置±0.0015毫米的范围内。举例来说，阵列的任何个别光纤孔的最大径向偏移r在离公称光纤孔位置±0.0010毫米的范围内。在其它实施例中，阵列的任何个别光纤孔的最大径向偏移r在离公称光纤孔位置±0.00075毫米的范围内。

前面内容是在这里仅以示例给出的各实施例的描述。尽管已结合优选实施例对其至少一部分包含弯曲性能光纤的多模光纤光缆组件进行了描述，然而其它实施例和示例可执行类似的功能和/或取得类似的结果。所有这些等价实施例和示例都落在本公开的精神和范围内，并旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (35)

1.一种多模光纤组件，包括：

至少一个多模光纤，所述多模光纤包括内芯区和围绕所述内芯区的包层区；以及

至少一个连接器，所述连接器安装在所述至少一个多模光纤的端部上，其中所述组件在850纳米的基准波长下具有大约0.04dB或更小的插入损耗。

2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.20dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.70dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕20毫米直径结构缠绕三匝时具有0.10dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕20毫米直径缠绕三匝时具有0.30dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件包括硬质光纤连接器。

7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件是模块的一部分。

8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件是从下组中选取的：模块、单工光纤跳接器、双工光纤跳接器、跳接器组件以及尾纤。

9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件包括多光纤箍。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有200纳米或更小的平均共面度。

11.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有带公称直径的一对导向销孔，所述导向销孔具有离公称直径±0.0005毫米的公差。

12.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有在一对导向销孔之间配置成直线阵列的多个光纤孔，其中任何个别光纤孔的最大径向偏移在离公称光纤孔位置±0.001毫米的范围内。

13.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个连接器具有大约2μm或更小的最大光纤内芯偏移。

14.一种多模光纤组件，包括：

至少一个多模光纤，所述多模光纤具有第一端和第二端；

保护罩，所述保护罩围绕所述至少一个弯曲性能光纤的至少一部分；

第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和第二连接器分别安装在所述多模光纤的第一端和第二端上，其中所述组件在850纳米基准波长下具有大约0.04dB或更小的插入损耗。

15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.20dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

16.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.70dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

17.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕20毫米直径结构缠绕三匝时具有0.10dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

18.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕20毫米直径缠绕三匝时具有0.30dB或更小的平均弯曲德尔塔衰减。

19.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件包括硬质光纤连接器。

20.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件是模块的一部分。

21.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件是从下组中选取的：模块、单工光纤跳接器、双工光纤跳接器、跳接器组件以及尾纤。

22.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件包括多光纤箍。

23.如权利要求22所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有200纳米或更小的平均共面度。

24.如权利要求22所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有带公称直径的一对导向销孔，所述导向销孔具有离公称直径±0.0005毫米的公差。

25.如权利要求22所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有在一对导向销孔之间配置成直线阵列的多个光纤孔，其中任何个别光纤孔的最大径向偏移在离公称光纤孔位置±0.001毫米的范围内。

26.如权利要求14所述的组件，其特征在于，所述第一连接器和第二连接器具有大约2μm或更小的最大光纤内芯偏移。

27.一种光纤组件，所述组件包括：

多个多模光纤，所述多模光纤具有第一端和第二端；以及

附连于所述多个多模光纤的多光纤箍，其中所述多光纤箍具有带公称直径的一对导向销孔，所述导向销孔具有离公称直径±0.0005毫米的公差。

28.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.20dB或更小的平均德尔塔衰减。

29.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕10毫米直径结构缠绕三匝时具有0.70dB或更小的平均德尔塔衰减。

30.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件在850纳米的基准波长下绕20毫米直径结构缠绕三匝时具有0.10dB或更小的平均德尔塔衰减。

31.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件在1310纳米的基准波长下绕20毫米直径缠绕三匝时具有0.30dB或更小的平均德尔塔衰减。

32.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件包括硬质光纤连接器。

33.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述组件从下组中选取的：跳接器组件和尾纤。

34.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有200纳米或更小的平均共面度。

35.如权利要求27所述的组件，其特征在于，所述多光纤箍具有在一对导向销孔之间配置成直线阵列的多个光纤孔，其中任何个别光纤孔的最大径向偏移在离公称光纤孔位置±0.001毫米的范围内。

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