CN102449514B - 抗弯曲多模光纤 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了抗弯曲多模光纤。本文中公开的多模光纤包括芯区和包围且直接毗邻该芯区的包层区(200)，该包层区包括折射率下陷环形区域，其中所述折射率下陷区域的内边界是折射率渐变芯的延伸，下陷区域具有大于105％-μm2的沟槽容积。

Description

抗弯曲多模光纤
背景 
相关申请的交叉引用 
本申请要求2009年5月28日提交的题为“抗弯曲多模光纤(Bend Resistant Multimode Optical Fiber)”的美国临时专利申请No.61/181898的权益和优先权，且基于其内容，该申请的内容通过引用整体结合于此。 
技术领域
本发明一般涉及光纤，更具体地涉及多模光纤。 
技术背景
康宁股份有限公司制造和销售InfiniCor 
Figure BPA00001476495000011
62.5μm光纤，该光纤为多模光纤，其纤芯具有约2％的最大相对折射率Δ和62.5μm芯直径；以及InfiniCor 
Figure BPA00001476495000012
50μm光纤，该光纤为多模光纤，其纤芯具有约1％的最大相对折射率Δ和50μm芯直径。需要开发替代性多模光纤设计，尤其是可实现改良的弯曲性能和较高带宽的设计。 
发明内容
本文中公开了高带宽、抗弯曲多模光纤。本文中公开了示例性多模光纤，这些示例性多模光纤在850nm处被多模化，并且优选地包括折射率渐变的多模玻璃芯，该折射率渐变的多模玻璃芯的光学芯半径在21和27微米之间且在850nm处具有最大折射率Δ，Δ1MAX。折射率下陷的环形区域包围多模芯并且在850nm处呈现最小折射率Δ，Δ2MIN，其中折射率下陷区域的内部边界是折射率渐变芯的延伸。下陷区域优选地具有大于120％μm2的沟槽容积。外包层区优选地包围折射率下陷区域并且在850nm处呈现折射率Δ3，其中Δ1MAX＞Δ3＞Δ2MIN。本文中公开的光纤优选地呈现：(a)在850nm波长下大于1.5GHz-km的满溢带宽， 以及(b)在1550nm波长下，绕10mm直径的芯棒缠绕1匝，以dB表示的衰减增加小于0.28dB。 
包层的折射率下陷环形区域因此与芯紧邻。优选地，该芯的折射率分布具有抛物线或基本为抛物线的形状。折射率下陷环形区域可例如包括含有多个孔的玻璃、或以诸如氟、硼或其混合物之类的下掺杂剂掺杂的玻璃、或以这类下掺杂剂中的一种或多种掺杂的玻璃加以包括多个孔的玻璃。折射率下陷环形区域可通过例如将折射率下陷环形区域设计成基本上未掺杂的氧化硅并且利用诸如GeO2、Al2O3、P2O5或其混合物之类的上掺杂剂对包层玻璃的外部环形区域60进行掺杂来实现。在一些实施例中，折射率下陷环形区域的容积优选地大于100％-μm2，更优选地大于120％-μm2且再更优选地大于130％-μm2，甚至再更优选地大于140％-μm2以及在某些情况下大于150％-μm2或160％-μm2。折射率下陷环形区域的容积优选地小于220％-μm2，更优选地小于200％-μm2以及再更优选地小于180％-μm2。在一些实施例中，折射率下陷环形区域的容积优选地大于200％-μm2，更优选地大于220％-μm2以及再更优选地大于240％-μm2。折射率下陷环形区域的容积优选地小于340％-μm2。在一些实施例中，多模光纤包括折射率渐变的玻璃芯；并且折射率下陷环形区域呈现小于约-0.25％的折射率Δ以及至少为0.5、更优选地大于1微米的宽度。 
本文中公开的多模光纤呈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，但是同时能够具有高满溢带宽。在某些实施例中，通过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。本文公开的光纤设计能够呈现大于0.185且小于0.215的数值孔径，以及在850nm处大于1.5GHz-km的满溢带宽，更优选地是在850nm处大于3.0GHz-km的满溢带宽，再更优选地是在850nm处大于4.5GHz-km的满溢带宽。 
通过使用本文公开的设计，可制作光学芯半径在21和27微米之间的多模光纤，该多模光纤提供(a)在850nm处大于1.5GHz-km的满溢带宽，更优选地是在850nm处大于3GHz-km的满溢带宽，再更优选地是在850nm处大于4.5GHz-km的满溢带宽。可实现这些高带宽，同时仍保持绕10mm直径的芯棒缠绕1匝的衰减增加在850nm波长下小于0.28dB、更优选地小于0.25dB、再更优选地小于0.2dB以及最优选地小于0.15dB。这种光纤还能提供大于0.185且小于0.215的数值孔径(NA)。这种光纤还同时能够呈现出在1300nm处大于500MHz-km，更优选地大于600MHz-km，再 更优选地大于700MHz-km的OFL带宽。这种光纤还同时能呈现出最小计算有效模带宽(Min EMBc)，该带宽在850nm处大于约1.5MHz-km，更优选地大于约2.0MHz-km以及最优选地大于约2.5MHz-km。 
优选地，本文公开的多模光纤呈现出的光谱衰减在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以及再更优选地在850nm处小于2.3dB/km。优选地，本文公开的多模光纤呈现出的光谱衰减在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。在一些实施例中，可能期望旋转多模光纤，因为这样做在一些情况下可能进一步提高具有下陷包层区域的光纤的带宽。对于旋转，表示对光纤施加或给予旋转，其中在光纤从光纤预制棒拉制时，即当光纤仍然至少在某种程度上被加热且能够承受非弹性转动位移、而且能够在光纤完全冷却后基本保持转动位移时给予旋转。 
在一些实施例中，纤芯从中心线径向向外延伸至物理芯半径R1，该物理芯半径R1介于22和26微米之间，优选地介于22和25μm之间，更优选地介于22和24μm之间；并且纤芯优选地具有光学芯半径R2，其中22≤R2≤27微米，更优选地23≤R2≤26.5微米，最优选地24≤R2≤26微米。 
在一些实施例中，纤芯具有最大相对折射率Δ，其中0.5％＜Δ≤1.2％，更优选地0.5％＜Δ≤0.95％，以及在某些实施例中0.70％＜Δ≤0.95％或0.70％＜Δ≤0.85％。然而，这不是必需的，并且纤芯可替代性地呈现大于0.85％以及在一些实施例中甚至大于0.95％的最大相对折射率Δ。 
在一些实施例中，光纤呈现出在800至1400nm的所有波长下1匝10mm直径芯棒的衰减增加不大于0.28dB，优选地不大于0.25dB，更优选地不大于0.2dB，以及再更优选地不大于0.15dB。 
在第一方面中，本文中公开的多模光纤包括围绕纵向中心线设置的折射率渐变玻璃芯和包围该芯的玻璃包层。包层包括折射率下陷环形区域和外部环形包层区域。折射率下陷环形区域直接邻接纤芯。 
将在以下详细描述中阐述本发明的附加特征和优点，这些特征和优点一部分对于本领域的技术人员来说根据说明书就能理解，或者可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本发明而认识到。 
应当理解的是，以上一般描述和以下详细描述两者给出本发明的实施例，并且它们旨在提供用于理解所要求保护的本发明的本质和特性的概观或框架。包括的附图提供了对本发明的进一步理解，且被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图示出本发明的各个实施例，并与本描述一起用于说明本发明的原理和操作。 
附图说明
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)，其中折射率下陷环形区域偏离纤芯而且被外环形区域包围。 
具体实施方式
将在以下详细描述中陈述本发明的附加特征和优点，这些特征和优点对于本领域的技术人员来说根据该描述将是显而易见的，或者通过实施在以下详细描述以及权利要求书和附图中描述的本发明可认识到。 
“折射率分布”是折射率或相对折射率与波导光纤半径之间的关系。 
“相对折射率百分比”被定义为Δ％＝100x(ni 2-nREF 2)/2ni 2，其中ni是区域i中的最大折射率，除非另外指明。相对折射率百分比在850nm下测得，除非另外指明。除非在此另外指明，nREF是包层的外部环形区域60的平均折射率，例如，它可通过在包层的外部环形区域中进行“N”次折射率测量(nC1、nC2、…、nCN)并通过以下等式计算平均折射率来计算得到： 
i = N n C = ( 1 / N ) Σ n Ci i = .
如此处所使用地，相对折射率以Δ表示，而且它的值以“％”为单位给出，除非另外指明。在一区域的折射率小于参考折射率nREF的情况下，相对折射率百分比为负且被称为具有下陷区域或折射率下陷，而且最小相对折射率在相对折射率 负得最大的点处计算得出，除非另外指明。在一区域的折射率大于参考折射率nREF的情况下，相对折射率百分比为正，而且该区域可被认为是升高的或具有正折射率。 
通过绕6mm、10mm、20mm、30mm或所述其它直径的芯棒缠绕一匝(例如，“1×10mm直径宏弯曲损耗”或“1×20mm直径宏弯曲损耗”)并利用环绕通量投射(encircled flux launch，EFL)条件测量由弯曲引起的衰减增加，根据FOTP-62(IEC-60793-1-47)来确定宏弯曲性能。通过将满溢脉冲投射到在中点附近部署1x25mm直径芯棒的、2m长的InfiniCor 
Figure BPA00001476495000051
50μm光纤的输入端来获得环绕通量。InfiniCor 
Figure BPA00001476495000052
50μm光纤的输出端被接合到受测光纤，且所测得的弯曲损耗是在规定弯曲条件下的衰减与不弯曲情况下衰减的比。根据FOTP-204利用满溢投射测量满溢带宽。从TIA/EIA-455-220所指定的测得差分模式延迟光谱获得最小计算有效模带宽(Min EMBc)的带宽。 
根据FOTP-204利用满溢投射在850nm处(除非指定另一波长)测量带宽。 
如本文中所使用的，光纤的数值孔径是指利用题为“Measurement Methods and Test Procedures-Numerical Aperture(测量方法和测试过程-数值孔径)”的TIA SP3-2839-URV2 FOTP-177 IEC-60793-1-43中阐述的方法测量的数值孔径。 
术语“α分布”或“阿尔法分布”指的是相对折射率分布，以单位为“％”的项Δ(r)表示，其中r是半径，其遵循以下方程， 
Δ(r)＝Δ(ro)(1-[|r-ro|/(r1-ro)]α)， 
其中ro是Δ(r)最大的点，r1是相对于外部环形包层区域60而言Δ(r)％为零的点，而r在ri≤r≤rf范围内，其中Δ如上定义，ri是α分布的起点，rf是α分布的终点，而α是实数幂。对于从中心线(r＝0)开始的分布片段，α分布具有较简单的形式： 
Δ(r)＝Δ(0)(1-[|r|/(r1)]α)， 
其中Δ(0)是中心线处的折射率Δ。 
使用在题为“Measurement Methods and Test Procedures-Fiber Geometry(测量方法和测试过程-光纤几何结构)”的IEC 60793-1-20中阐述的技术，尤其使用在 其附录C中简述的题为“Method C：Near-field Light Distribution(方法C：近场光分布)”的参考测试方法，测量光学芯直径2*R2。为了从使用该方法所得的结果来计算光学芯半径R2，每段C.4.2.2应用10-80装配以获得光学芯直径，然后再除以2以获得光学芯半径。 
折射率下陷环形区域具有由下式定义的分布体积V2： 
R 1 2 ∫ Δ ( r ) rdr R 4
其中R1是最内半径，在此处Δ(r)＝0；且R4是折射率下陷环形区域的外半径，如所定义的，其中通过最小值之后Δ再次达到-0.05％(相对于外部环形包层区域60)。对于本文公开的光纤，V2的绝对值优选地大于100％-μm2，更优选地大于120％-μm2，以及再更优选地大于140％-μm2。折射率下陷环形区域的容积优选地小于220％-μm2，更优选地小于200％-μm2以及再更优选地小于180％-μm2。 
在一些实施方式中，纤芯包括锗掺杂的氧化硅，即氧化锗掺杂的氧化硅。可在本文所公开的光纤的芯内，尤其在其中心线处或附近单独或组合地采用除锗之外的掺杂剂，诸如Al2O3或P2O5，以获得期望的折射率和密度。在一些实施例中，此处所公开的光纤的折射率分布从纤芯的中心线到外半径是非负的。在一些实施方式中，光纤的芯中不包含降低折射率的掺杂剂。 
图1示出包括玻璃芯20和玻璃包层200的多模光纤的优选实施例的玻璃部分的横截面的折射率分布的示意图，所述包层包括折射率下陷环形区域50和外部环形包层区域60。芯20具有外部物理芯半径R1、光学芯半径R2和最大折射率Δ，Δ1MAX。折射率下陷环形区域50具有最小折射率Δ百分比Δ2MIN、折射率下陷环形区域50的宽度W2和宽度W3，其中宽度W2是从内半径R1到外半径R4的距离，宽度W3是折射率下陷环形区域50的、完全在芯20的延伸阿尔法形状的最外半径以外的部分(即，从内半径R3到外半径R4)的宽度。折射率下陷环形区域50包围和接触芯20。芯20包括阿尔法形状，该阿尔法形状延伸至折射率下陷环形区域50中并且形成其内部径向边界。外部环形区域60(在某些优选实施例中可以是未 掺杂的氧化硅)包围并优选地接触折射率下陷环形区域50。折射率下陷环形区域50具有折射率分布Δ2(r)，其最小相对折射率为Δ2MIN。外部环形区域60具有折射率分布Δ3(r)，其相对折射率为Δ3。优选地，Δ1MAX＞Δ3＞Δ2MIN。在一些实施例中，外部环形部分60具有基本恒定的折射率分布，如图1所示具有常数Δ3(r)。R3是一半径，在该半径处折射率分布从阿尔法介于1.9和2.3之间的、折射率渐变的或抛物线的形状转变到阿尔法小于1.9的、更平坦的折射率下陷环形区域50。在一些实施例中，折射率下陷环形区域50的容积优选地大于100％-μm2，更优选地大于120％-μm2以及再更优选地大于140％-μm2。在一些实施例中，折射率下陷环形区域的容积优选地大于110且小于220％-μm2，更优选地大于110且小于200％-μm2以及再更优选地大于110且小于180％-μm2。在一些实施例中，当Δ1MAX＞0.70％时，折射率下陷环形区域50的容积优选地小于340％-μm2。在一些实施例中，当Δ1MAX＞0.75％时，折射率下陷环形区域50的容积优选地小于270％-μm2。在一些实施例中，当Δ1MAX＞0.85时，折射率下陷环形区域50的容积小于210％-μm2。在一些实施例中，当Δ1MAX＞0.95时，折射率下陷环形区域50的容积小于140％-μm2。 
在本文中公开的多模光纤中，纤芯是折射率渐变的芯，而且优选纤芯的折射率分布具有抛物线(或基本抛物线)形状；例如，在某些实施例中，纤芯的折射率分布具有α形状，其中在850nm下测出的α值优选在1.9与2.3之间，更优选地在2.0与2.2之间，以及最优选地在约2.05与2.15之间；在某些实施例中，纤芯的折射率可具有中心线倾斜，其中纤芯的最大折射率和整个光纤的最大折射率离中心线有一小距离，但是在其它实施例中，纤芯的折射率没有中心线倾斜，并且纤芯的最大折射率和整个光纤的最大折射率位于中心线处。纤芯的抛物线形状延伸至外半径R3，而且优选从光纤的中心线延伸至R3。如此处所使用，“抛物线”因此包括基本为抛物线形状的折射率分布，其可能在芯中的一个或多个点处稍稍偏离约为2.0的α值——例如2.0、2.05、2.15或2.2；以及具有小变化和/或中心线倾斜的分布。 
包层200的一个或多个区域可由包覆材料构成，该包覆材料例如可在沉积工艺期间被沉积，或以诸如套管型光学预制棒安排中的管之类的封套的形式来提供，或沉积材料和封套的组合。包层200被至少一种涂层210包围，涂层210在某些实施例中可包括低模量主涂层和高模量副涂层。优选地，此处公开的光纤具有基于氧化硅的芯和包层。在一些实施例中，玻璃包层200具有在约122与128μm之 间的、更优选地约为125μm的外直径，该外直径是Rmax(最大光纤半径)的两倍。在一些实施例中，一个或多个涂层包围包层且与之接触。 
在一些实施例中，折射率下陷环形区域包括非周期性设置或周期性设置或两者兼有的孔。关于“非周期性设置”或“非周期性分布”，表示当对该光纤取截面(诸如垂直于纵轴的截面)时，非周期性设置的孔在光纤的一区域上随机或非周期性地分布。沿该光纤的长度的不同点处所取的类似截面将揭示不同的截面孔洞图案，即各截面将具有不同的孔洞图案，其中孔的分布和孔的大小不匹配。也就是说，孔是非周期性的，即它们被非周期性地设置在光纤结构内。这些孔沿光纤的长度(即平行于纵轴)伸展(延长)，但不会延伸典型传输光纤长度的整个光纤长度。虽然不希望受理论限制，但认为孔沿光纤长度延伸小于几米，而且在许多情况下小于1米。此处公开的光纤可通过利用预成型固化条件的方法来制造，这能有效地使大量气体被捕获在固化的玻璃坯料中，从而在固化的玻璃光纤预制棒中形成孔。不是设法去掉这些孔，而是使用所得的预制棒来形成其中具有孔的光纤。如此处所使用，当从横切光纤的纵轴的垂直截面观察光纤时，孔洞的直径是端点设置在限定孔洞的氧化硅内表面上的最长线段。 
在一些实施例中，外部环形区域60包括基本未掺杂的氧化硅，然而氧化硅可包含一定量的氯、氟、氧化锗或其它掺杂剂，其浓度总共不会显著改变折射率。在一些实施例中，折射率下陷环形区域50包括掺氟的氧化硅。在一些实施例中，折射率下陷环形区域50必要地包括掺氟的氧化硅。在一些其它实施例中，折射率下陷环形区域50包括含有多个非周期性设置的孔的氧化硅。孔可包含诸如氩、氮、氪、CO2、SO2、氧或其混合物之类的一种或多种气体，或孔可包含基本没有气体的真空；不管是否存在任何气体，环形区域50的折射率因为孔的存在而被降低。孔可随机地或非周期性地设置在包层200的环形区域50中，而在其它实施例中，孔周期性地设置在环形区域50中。作为替换或附加，还可通过下掺杂环形区域50(诸如用氟)或上掺杂包层和/或芯中的一个或多个区域来设置环形区域50中的下陷折射率，其中折射率下陷环形区域50是例如掺杂不像内部环形区域30那样重的氧化硅。优选地，诸如考虑到任何孔的存在，折射率下陷环形区域50的最小相对折射率或平均有效相对折射率优选地小于-0.25％，更优选地小于约-0.35％，再更优选地小于约-0.42％，又更优选地小于约-0.45％，以及在一些实施例中小于约-0.55％。 
在一组实施例中，多模光纤包括如图1所示的优选为抛物线(基本为抛物线)的渐变折射率的玻璃芯20和玻璃包层200，其中R3标记渐变折射率或抛物线形状的端点。芯20被折射率下陷环形区域50包围且与之直接接触，而折射率下陷环形区域50被外部环形区域60包围且与之直接接触。在一个优选实施例中，Δ3(r)具有基本恒定的折射率分布。在另一优选实施例中，Δ3(r)具有最大值Δ3max，最小值Δ3min，其中|Δ3max-Δ3min|＜0.2％。在另一优选实施例中，|Δ3max-Δ3min|＜0.1％。在又一优选实施例中，|Δ3max-Δ3min|＜0.05％。在一些实施例中，芯20包括掺杂氧化锗的氧化硅，且外部环形区域60包括纯氧化硅；在这些实施例的某些中，折射率下陷环形区域50包括无孔的掺氟的氧化硅；在这些实施例的其它实施例中，折射率下陷环形区域50包括有多个孔的纯氧化硅；以及在这些实施例的再其它实施例中，折射率下陷环形区域50包括有多个孔的掺氟氧化硅。在其中内部环形区域30包括纯氧化硅且折射率下陷环形区域50包括具有多个孔的纯氧化硅的实施例中，折射率下陷环形区域50在最内部的孔的最内半径处开始。在其中外部环形区域60包括纯氧化硅且折射率下陷环形区域50包括具有多个孔的纯氧化硅的实施例中，折射率下陷环形区域50在最外部的孔的最外半径处结束。 
参考图1，作为此处公开的多模光纤的折射率分布的一个示例性描述，包层200包括：折射率下陷环形区域50，其包围且直接毗邻芯20，且从内半径R1径向向外延伸至折射率下陷环形区域半径R4的外部边界，该区域50具有以％表示的相对折射率分布Δ2(r)，其最小相对折射率百分比为以％表示的Δ2MIN，其中Δ1MAX＞0＞Δ2MIN；以及外部环形区域60，其包围且直接毗邻区域50，且具有以％表示的相对折射率百分比Δ3(r)。在折射率Δ等于0的半径处测量物理芯半径R1。因此，对于其中一部分包层具有负折射率Δ的、延伸的折射率渐变纤芯设计，光学芯半径R2大于物理芯半径R1但是小于折射率下陷环形区域50的内半径R3，即R1＜R2＜R3。折射率下陷环形区域50在R1处开始且在R4处终结。折射率下陷环形区域50的宽度W2是从内半径R1到外半径的R4的距离，且折射率下陷环形区域50的完全位于芯20的延伸阿尔法形状之外的部分的宽度W3是从内半径R3到外半径R4的距离。折射率下陷环形区域50的宽度W3因此是R4-R3。包层200延伸至半径Rmax，该半径Rmax也是光纤玻璃部分的最外围。在一些实施例中，Rmax＞40μm；在其它实施例中，Rmax＞50μm；且在其它实施例中，Rmax＞60μm；以及在某些实施例中，60μm＜Rmax＜70μm。 
在一些实施例中，W3大于0.5且小于10μm，更优选地大于1μm且小于8μm，再更优选地大于2μm且小于6μm。 
以下在表1中列出的是根据本发明的多个建模的示例，包括芯的峰折射率Δ％；芯的阿尔法α；芯的物理芯半径R1；芯20的光学芯半径R2；端点半径R3，其中R3是从芯延伸至折射率下陷区域50中的阿尔法区域的端点；下陷区域50的外半径R4；折射率下陷区域50的最小折射率Δ％；下陷区域50的在延伸的阿尔法形状区域之外的部分的宽度W3(R4-R3)；以及下陷区域50的绝对容积V2。还在该表中针对每个示例列出数值孔径；在850nm处测得的1x10mm直径芯棒弯曲损耗(每1匝的衰减增加)；在850nm处测得的5x 17.6mm直径芯棒弯曲损耗(每5匝的衰减增加)；在850nm处测得的OFL带宽；以及在1300nm处测得的OFL带宽。这些示例中的光纤具有125微米的外玻璃直径。 
表1 
  参数   示例1   示例2   示例3   示例4
  芯Δ％   1   1   1   0.9
  α   2.096   2.096   2.096   2.096
  R1(μm)   25   25   25   23.4
  R2光学芯半径(μm)   27.7   25.05   25.8   25.85
  R3(μm)   30.5   30.5   30.5   29
  R4(μm)   35.5   30.5   32.5   34
  沟槽Δ％   -0.5   -0.5   -0.5   -0.5
  W3(μm)   5   0   2   5
  沟槽容积(％-μm2)   242.3   77.2   140.3   230.9
  数值孔径   0.230   0.206   0.213   0.218
  1x10mm，850nm(dB)   0.03   0.28   0.12   0.05
  5x17.6mm，850nm(dB)   0.02   0.57   0.17   0.04
  850OFL带宽(MHz-km)   13257   13382   13259   16216
  1300OFL带宽(MHz-km)   672   677   672   736
表1(续上) 
  参数   示例5   示例6   示例7   示例8
  芯Δ％   0.9   0.9   0.9   0.8
  α   2.096   2.096   2.096   2.096
  R1(μm)   23.4   23.4   23.4   22.4
  R2光学芯半径(μm)   24.8   23.7   24.9   25.3
  R3(μm)   29   29   27   28.3
  R4(μm)   32   30   34.6   33.3
  沟槽Δ％   -0.5   -0.5   -0.3   -0.5
  W3(μm)   3   1   7.6   5
  沟槽容积(％-μm2)   164.9   102.9   166.9   198.5
  数值孔径   0.208   0.198   0.209   0.203
  1x10mm，850nm(dB)   0.12   0.29   0.12   0.10
  5x 17.6mm，850nm(dB)   0.16   0.52   0.15   0.11
  850OFL带宽(MHz-km)   16216   16228   16573   19718
  1300OFL带宽(MHz-km)   736   738   748   843
表1(续上) 
表1(续上) 
  参数   示例15   示例16   示例17   示例18   示例19   示例20
  芯Δ％   0.9   0.9   0.8   0.8   0.8   0.8
  α   2.096   2.096   2.096   2.096   2.096   2.096
  R1(μm)   21.2   23.8   23.2   25   19.4   21.7
  R2光学芯半径(μm)   23.55   26.45   26.45   26.45   23.6   26.4
  R3(μm)   27.05   29.38   28.15   30.58   24.90   28.82
  沟槽Δ％   -0.6   -0.5   -0.4   -0.42   -0.55   -0.65
  R4(μm)   30.67   33.69   31.47   33.0   31.45   32.66
  W3(μm)   3.62   4.31   3.32   2.42   6.55   3.84
  沟槽容积(％-μm2)   210   210   130   130   270   270
  数值孔径   0.214   0.214   0.187   0.187   0.214   0.214
  1x10mm，850nm(dB)   0.07   0.07   0.27   0.27   0.04   0.04
  5x17.6mm，850nm(dB)   0.07   0.07   0.41   0.41   0.03   0.03
  850OFL带宽(MHz-km)   15185   14907   18770   18508   19041   19619
  1300OFL带宽(MHz-km)   657   669   780   765   806   804
表1(续上) 
  参数   示例21   示例22   示例23   示例24
  芯Δ％   0.7   0.7   0.7   0.7
  α   2.096   2.096   2.096   2.096
  R1(μm)   21.8   24.5   16.5   18.5
  R2光学芯半径(μm)   23.55   26.4   23.65   26.45
  R3(μm)   28.19   31.68   22.97   25.75
  沟槽Δ％   -0.5   -0.5   -0.7   -0.7
  R4(μm)   30.92   33.5   29.76   31.44
  W3(μm)   2.73   1.82   6.79   5.69
  沟槽容积(％-μm2)   160   160   340   340
  数值孔径   0.185   0.185   0.214   0.214
  1x10mm，850nm(dB)   0.26   0.26   0.02   0.02
  5x17.6mm，850nm(dB)   0.34   0.34   0.01   0.01
  850OFL带宽(MHz-km)   22994   22806   24747   23983
  1300OFL带宽(MHz-km)   869   885   989   950
应当理解的是，上述描述仅仅是本发明的示例，而且旨在提供用于理解由所附权利要求限定的本发明的本质和特征的概览。所包括的附图用于提供对本发明的进一步理解，且被结合到本说明书中并构成其一部分。附图示出本发明的多个特征和实施方式，并与它们的描述一起用于说明本发明的原理和操作。对本领域的技术人员显而易见的是，可对此处描述的本发明的优选实施方式作各种修改而不偏离由权利要求书限定的本发明的精神或范围。 

Claims (20)

1.一种在850nm处的多模光纤，包括：折射率渐变的多模玻璃芯，具有在21与27微米之间的光学芯半径以及在850nm处的最大折射率Δ，Δ1MAX；折射率下陷环形区域，包围所述多模芯且在850nm处呈现最小折射率Δ，Δ2MIN，其中所述折射率下陷区域的内部边界是折射率渐变芯的延伸，下陷区域具有大于105%-μm2且小于220%-μm2的沟槽容积；以及外部包层区域，包围所述折射率下陷区域且在850nm处呈现折射率Δ，Δ3，其中Δ1MAX>Δ3>Δ2MIN，并且其中所述光纤呈现(a)在850nm波长处大于1.5GHz-km的满溢带宽以及(b)在1550nm波长处，绕10mm直径的芯棒缠绕1匝的衰减增加小于0.28dB。
2.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，所述沟槽容积大于110%-μm2。
3.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，Δ1MAX≤0.95%。
4.如权利要求2所述的多模光纤，其特征在于，Δ1MAX≤0.95%。
5.如权利要求2所述的多模光纤，其特征在于，所述光纤呈现大于0.185且小于0.215的数值孔径。
6.如权利要求3所述的多模光纤，其特征在于，所述光纤呈现大于0.185且小于0.215的数值孔径。
7.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，所述沟槽容积大于130%-μm2。
8.如权利要求6所述的多模光纤，其特征在于，所述沟槽容积大于130%-μm2。
9.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，在850nm波长处，绕10mm直径的芯棒缠绕1匝的衰减增加小于0.15dB。
10.如权利要求8所述的多模光纤，其特征在于，在850nm波长处，绕10mm直径的芯棒缠绕1匝的衰减增加小于0.15dB。
11.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，Δ1MAX≤0.85%。
12.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，所述芯呈现小于25微米的物理芯半径R1。
13.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，所述芯呈现小于24微米的物理芯半径R1。
14.如权利要求10所述的多模光纤，其特征在于，所述芯呈现小于24微米的物理芯半径R1。
15.如权利要求8所述的多模光纤，其特征在于，所述光纤呈现出在850nm波长处大于4.5GHz-km的满溢带宽。
16.如权利要求3所述的多模光纤，其特征在于，所述光纤呈现出在850nm波长处大于4.5GHz-km的满溢带宽。
17.如权利要求5所述的多模光纤，其特征在于，所述光纤呈现出在850nm波长处大于4.5GHz-km的满溢带宽。
18.如权利要求1所述的多模光纤，其特征在于，所述折射率下陷环形区域具有小于-0.25%的折射率Δ和至少1微米的宽度。
19.如权利要求4所述的多模光纤，其特征在于，所述沟槽容积小于140%-μm2。
20.如权利要求2所述的多模光纤，其特征在于，Δ1MAX<0.85%。
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