CN102621627B

CN102621627B - 具有低弯曲损耗的宽带宽光纤

Info

Publication number: CN102621627B
Application number: CN201210021907.7A
Authority: CN
Inventors: 德尼·莫林; 玛丽安娜·比戈-阿斯特吕克; 皮埃尔·西亚尔; 昆·德容; 弗朗斯·古英杰
Original assignee: Drake Communication Technology
Current assignee: Drake Communication Technology
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-03-25
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2012159836A; FR2971061A1; US8644664B2; JP5918545B2; US20120195549A1; ES2426254T3; FR2971061B1; CN102621627A; EP2482107B1; EP2482107A1

Abstract

本发明涉及一种光纤，该光纤从中央到外围包括：中央纤芯，包围该中央纤芯的内包层，包围该内包层的埋入沟槽，以及外光包层。该中央纤芯具有阿尔法折射率分布和至少用氟和使折射率升高的元素掺杂的基质。氟与该中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比，从该光纤的中央，升高到该中央纤芯的阿尔法分布的末端，在该中央纤芯的阿尔法分布末端处达到最大值，该最大值在8.5×10^-3到57×10^-3的范围内。该埋入沟槽具有宽度w₃和相对于该外光包层的折射率差Δn₃，该宽度w₃在2μm到10μm的范围内，所述的相对于该外光包层的折射率差Δn₃在-15×10^-3到-6×10^-3的范围内。

Description

具有低弯曲损耗的宽带宽光纤

技术领域

本发明涉及光纤领域，并且更加具体地，涉及一种光纤，所述光纤具有减低的弯曲损耗和用于宽带应用的宽带宽。

背景技术

光纤(即通常由一个或多个涂覆层包围的玻璃纤维)常规地包括传输和/或放大光信号的光纤纤芯(即中央纤芯)和将所述光信号限制在所述光纤纤芯内的光包层(或外光包层)。相应地，所述光纤纤芯的折射率n_c一般大于所述外光包层的折射率n_g(即n_c＞n_g)。所述中央纤芯和所述光包层之间的折射率差一般通过将掺杂剂注入所述中央纤芯和/或所述光包层内来获得。

通常，光纤的所述中央纤芯和所述光包层是通过气相沉积(例如，内部化学气相沉积(CVD)、外部气相沉积(OVD)、气相轴向沉积(VAD)等)获得的。借助内部CVD类型的方法，所述外光包层是通过沉积管以及可能还通过外包层(overcladding)或通过套管来构成的。所述中央纤芯由基质构成，所述基质可选地包括掺杂元素。所述中央纤芯的基质通常由二氧化硅制成。

术语“折射率分布”(″index profile″或“refractive index profile”)表示了绘出折射率作为光纤半径变化的函数的函数图。常规地，沿横轴绘出距光纤中央的距离r，沿纵轴绘出距所述光纤中央给定距离处的折射率与所述光纤的外光包层处的折射率之间的差值。

通常将折射率分布描述成其外观的函数。因此，用术语“阶跃(step)”、“梯形”、“三角形”或“抛物线形”(还称为渐变分布(graded profile)或“阿尔法(alpha)”分布)，来描述分别呈阶跃、梯形、三角形或抛物线形的图。这些曲线代表光纤的理想分布或设计分布，并且光纤制造限制可能导致稍稍不同的分布。

有两种主要的光纤类型，即多模光纤(或多模纤维)和单模光纤(或者SMF的单模(monomode或single mode)纤维)。在多模光纤中，对于给定的波长，多个光模式同时沿光纤传播。在单模光纤中，基模是主要的，高阶模强烈衰减。

单模光纤或多模光纤的通常直径是125微米(μm)。多模光纤的中央纤芯直径通常是50μm或62.5μm，而单模光纤的中央纤芯直径一般大约在6μm到9μm的范围内。

因为对于多模光系统而言，源、连接器和维护费较便宜，所以多模光系统比单模光系统便宜。

多模光纤通常用于短距离应用(即本地网络)且要求宽带宽。多模光纤是光纤间兼容性要求国际标准化的主题。所述国际标准是ITU-T标准G.651.1，该标准具体定义与带宽、数值孔径和纤芯直径有关的指标。

为将光纤用于宽带应用，需要尽可能宽的带宽。对于给定的波长，带宽可以用各种方式表征。因此，对于所谓的过满注入(OFL)带宽和有效模式带宽(EMB)，作出了区分。

获得所述OFL带宽，需要使用在遍及纤维的整个径向表面上呈现均匀激发的光源，例如激光二极管或发光二极管(LED)。

然而，近来开发出的用于宽带应用的光源，所谓的垂直腔表面发射激光器(VCSEL)在遍及光纤的径向表面上提供非均匀激发。对于这类光源而言，所述OFL带宽不太合适，而使用所述EMB是优选的。

所计算的有效模式带宽(EMBc)，无论所使用的VCSEL二极管怎样，估算多模光纤的最小EMB。所述EMBc，以广为人知的方式，从色散模式延迟(DMD)的测量被获得。

图1示出了DMD测量的原理，所述DMD测量，使用FOTP-220标准执行，按照在2002年11月22日的其TIA SCFO-6.6版本中公布的指标。DMD图是通过下面步骤获得的：将给定的波长λ₀的相同光脉冲21连续地射入多模光纤20内，在相对于光纤纤芯中央24不同的径向偏移22处；并且测量在给定的纤维长度L之后的每个光脉冲的延迟。为了表征具有50μm直径的光纤，所述FOTP-220标准需要进行26次单独的测量，每次测量在不同的径向偏移处。根据这些测量，可能推导出DMD的图23：该DMD图给出了脉冲延迟(在图1的示例中用纳秒(ns)单位表示)作为所述的射入的径向偏移的函数(在图1的示例中用μm单位表示)，还可能以广为人知的方式推导出所述EMBc。

TIA-492AAAC-A对用于具有50μm直径的多模光纤的在长距离上的宽带以太网传输网络所需的性能进行标准化。OM3标准保证在850纳米(nm)波长处大于或等于2000兆赫兹-公里(MHz.km)的EMB，以便获得在300米(m)距离上的10千兆比特每秒(Gb/s)(例如，10千兆比特以太网(GbE))速率的无差错传输。OM4标准保证在850nm波长处大于或等于4700MHz.km的EMB，以便获得在550m距离上的10Gb/s(例如，10GbE)速率的无差错传输。

所述OM3标准和所述OM4标准还能够保证在1300纳米波长处大于500MHz.km的OFL带宽。850纳米波长和1300纳米波长处的宽带光纤，使得可能在在宽范围上的波长处快速信号传输。

在多模光纤中，带宽产生自多个模式沿光纤的传播时间或群时间之间的差。具体地，对于给定传播介质(在阶跃折射率多模光纤中)而言，各个模式具有不同的群时间。这导致在不同径向位置沿光纤传播的多个脉冲之间的时间偏差。

例如在图1中，在单独的脉冲之间观察到时间偏差。这使所产生的光脉冲展宽并且冒着其被叠加在随后的脉冲上的风险，从而降低了光纤能够传输的速率。因此带宽直接与在光纤的多模纤芯中传播的光模式的群时间关联。

为了保证宽带宽，需要使给定波长处所有模式的群时间尽可能靠近在一起而且在理想情况下使群时间相同(即，使多个模式间的色散为零或者至少最小)。

为了降低多模光纤中的这种模式间色散，已经给出方案来生产具有“阿尔法”分布的中央纤芯的渐变折射率光纤。这种光纤已经使用了若干年，其特征具体记载在D.Gloge等人的文章“Multimode theory of graded-corefibers”(1973年，Bell System Technical Journal，第1563-1578页)中，并且在G.Yabre的标题为“Comprehensive theory of dispersion in graded-indexoptical fibers”(2000年2月，Journal of Lightwave Technology，Vol.18，No.2，第166-177页)的文章中概述。

渐变折射率分布或“阿尔法”折射率分布(这两个术语是等同的)可以由某一点处的折射率值n作为该点距光纤中央的距离r的函数的如下关系来定义：

n = n_{1} \sqrt{1 - 2 Δ {(\frac{r}{r_{1}})}^{α}}

其中，n₁是多模纤芯的最大折射率，r₁是多模纤芯的半径，α≥1；并且

Δ = \frac{(n_{1}^{2} - n_{0}^{2})}{{2 n}_{1}^{2}}

其中，n₀是多模纤芯的最小折射率，通常对应于包层(一般由二氧化硅制成)的折射率。

渐变折射率的多模光纤因此表现出轴对称的中央纤芯折射率分布，从而，沿着任何径向方向，折射率的值从光纤中央向其外围连续降低。当多模光信号在这种渐变折射率的中央纤芯中传播时，各个模式经历不同的传播介质，从而不同地影响它们的传播速度。通过调整所述参数α的值，可能因而获得对于所有模式来说几乎相等的群时间，从而获得降低的模式间色散。

然而在实践中，为多模光纤实际设置的折射率分布，包括：由具有恒定折射率的外光包层包围的渐变折射率的中央纤芯。因此，由于外光包层的界面中断了阿尔法阿尔法分布，所以多模光纤的中央纤芯决不对应于理想的阿尔法阿尔法分布。

所述外光包层使高阶模相对于低阶模加速。这种现象称为“包层效应(cladding effect)”。因此在DMD测量中，对于最大径向偏移所获得的响应呈现多个脉冲，这在产生的响应中导致了延时元件。这种包层效应必然降低带宽。

这种宽带多模光纤特别用于在商业局域网(LAN)中的在短距离上使用，在这种情况下宽带多模光纤可能受到偶然弯曲。这种弯曲使信号衰减，因此降低信噪比。

因此设计一种对弯曲不敏感的多模光纤是有利的，即使当将其弯曲到10毫米(mm)以下的曲率半径时。

众所周知，通过在所述光纤的包层中添加埋入沟槽(buried trench)，来降低多模光纤中的弯曲损耗。然而，需要仔细选择沟槽的位置和深度，以避免降低带宽。

欧洲专利申请公开号EP 1498753A1公开了一种在850纳米和1300纳米波长处具有2000MHz.km以上带宽的光纤。然而，根据该EP 1498753的光纤不能保证符合OM4标准，其也没考虑使弯曲损耗最小的沟槽效应(trench effect)。

欧洲专利申请公开号EP 1503230A1和美国专利7,315,677B1公开了几种光纤，其中，中央纤芯的折射率差是通过共掺杂锗和氟获得的。调整中央纤芯中氟和锗的浓度，以优化850纳米波长和1300纳米波长处的带宽。然而，根据所述EP 1503230A1和7,315,677B1的光纤在850纳米波长处不符合OM4标准，它们也没考虑使弯曲损耗最小的沟槽的效应。

国际专利申请公开号WO 2009/054715A1公开了一种光纤，其中，中央纤芯的折射率差是通过共掺杂锗和氟获得的。根据WO 2009/054715的光纤提出在中央纤芯的外围的埋入沟槽。渐变折射率的中央纤芯扩展到低于外光包层的折射率的折射率。这种中央纤芯扩展到外光包层以下可能导致中央纤芯尺寸增加，这因此与OM3标准和OM4标准不兼容。由于埋入沟槽几何形状固有的泄漏模式的传播，扩展所述中央纤芯还可能引起损耗。

需要一种渐变折射率多模光纤，其提出降低的弯曲损耗、850纳米波长和1300纳米波长处的宽带宽、具有降低的包层效应，且用于宽带应用。

发明内容

为此目的，本发明提供了一种光纤，其从中央到外围包括：中央纤芯，包围所述中央纤芯的内包层，包围所述内包层的埋入沟槽，以及外光包层；

所述中央纤芯具有半径r₁和阿尔法折射率分布、以及至少由氟和使折射率升高的元素掺杂的基质；

所述内包层具有宽度w₂以及相对于所述外光包层的折射率差Δn₂；

所述埋入沟槽具有半径r₃、宽度w₃以及相对于所述外光包层的折射率差Δn₃；

其中，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F从所述光纤的中央到所述r₁增加；

在所述r₁处，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F的最大值C_F，MAX在8.5×10^-3到57×10^-3范围内；并且

所述埋入沟槽具有宽度w₃和相对于所述外光包层的折射率差Δn₃，所述宽度w₃在2μm到10μm的范围内，相对于所述外光包层的折射率差Δn₃在-15×10^-3到-6×10^-3的范围内。

因此，本发明涉及根据权利要求1所述的光纤。

在根据本发明所述的光纤中，所述中央纤芯的阿尔法折射率分布、所述内包层和所述埋入沟槽，在保证850纳米波长处的宽带宽的同时，起到降低弯曲损耗的作用。此外，所述中央纤芯中的氟的浓度和使折射率升高的掺杂剂的浓度，起到优化在1300纳米波长处的带宽的作用。

在本发明的实施例中，所述中央纤芯中使折射率升高的掺杂剂是锗，并且所述中央纤芯的基质由二氧化硅制成。

在本发明的另一实施例中，在r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX满足下面的关系：

C_F，MAX×1000＞-10.06×1000×Δn₃-82.06

在本发明的又一实施例中，在r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX满足下面的关系：

C_F，MAX×1000＞-8.28×1000×Δn₃-48.28。

在本发明的又一实施例中，在r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃以及氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX满足下面的关系：

C_F，MAX×1000＞-8×1000×Δn₃-42.28。

在本发明的又一实施例中，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F和距所述光纤的中央的径向距离r的函数关系由下面的表达式给出：

C_{F} (r) = C_{F}^{(1)} + {(\frac{r}{r_{1}})}^{p} \cdot (C_{F, MAX} - C_{F}^{(1)})

其中，

r₁是所述中央纤芯的半径；p是基本等于2的常数；以及是小于1.25×10^-3的正常数。

在本发明的又一实施例中，所述中央纤芯的阿尔法折射率分布具有参数阿尔法α，所述参数阿尔法α具有在1.9到2.1范围内的值。

在本发明的又一实施例中，所述中央纤芯相对于所述外光包层的折射率差Δn₁具有最大值，该最大值在10×10^-3到18×10^-3范围内。

在本发明的又一实施例中，所述中央纤芯相对于所述外光包层的折射率差Δn₁具有最大值，该最大值在11×10^-3到16×10^-3范围内。

在本发明的又一实施例中，所述内包层的宽度w₂在0.5μm到2μm的范围内。

在本发明的又一实施例中，所述内包层相对于所述外光包层的折射率差Δn₂在-0.2×10^-3到2×10^-3范围内。

在本发明的又一实施例中，所述埋入沟槽的宽度w₃在3μm到5μm的范围内，

在本发明的又一实施例中，所述光纤具有在0.185到0.215范围内的数值孔径。

在本发明的又一实施例中，在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤还具有小于0.2分贝(dB)或者小于0.1dB的弯曲损耗。

在本发明的又一实施例中，在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤还具有0.05dB或者小于0.01dB的弯曲损耗。

在本发明的又一实施例中，在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤还具有小于0.5dB或者小于0.3dB的弯曲损耗。

在本发明的又一实施例中，在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤还具有小于0.2dB或者小于0.1dB的弯曲损耗。

在本发明的又一实施例中，在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤还具有小于0.05dB的弯曲损耗。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有在850纳米波长处大于1500MHz.km的过满注入(OFL)带宽。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有在850纳米波长处大于3500MHz.km的OFL带宽。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有在1300纳米波长处大于500MHz.km的过满注入(OFL)带宽。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有在1300纳米波长处大于600MHz.km的OFL带宽。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜获得的色散模式延迟DMDext，小于0.33皮秒每米(ps/m)。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜获得的色散模式延迟DMDext，小于0.25ps/m。

在本发明的又一实施例中，所述光纤还具有，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜获得的色散模式延迟DMDext，小于0.14ps/m。

本发明还提供了一种包括根据本发明的光纤的至少一部分的多模光系统。

在实施例中，所述光系统提供在100m距离上大于或等于10Gb/s的速率。

在实施例中，所述光系统提供在300m距离上大于或等于10Gb/s的速率。

附图说明

通过参考附图阅读下面作为非限制性示例提供的本发明具体实施例的描述时，本发明的其它特征和优势将显而易见，其中：

上文所述图1是示出DMD测量的图；

图2是根据本发明的光纤示例的折射率分布；

图3示出非根据本发明的对比光纤中氟和锗的浓度作为半径的函数；

图4示出另一非根据本发明的对比光纤中氟和锗的浓度作为半径的函数；

图5示出根据本发明的光纤中氟和锗的浓度作为半径的函数；

图6示出，氟与中央纤芯的掺杂基质的所有组分的原子比，与也由氟掺杂导致的折射率差的关系；

图7A示出，对于不同的参数阿尔法(alpha)值和不同的埋入沟槽折射率差值，用于现有技术光纤，在1300纳米波长处的过满注入(overfilledlaunch)带宽作为850纳米波长处的OFL带宽的函数；

图7B示出，根据本发明的光纤，在1300纳米波长处的OFL带宽作为850纳米波长处的OFL带宽的函数；

图8示出，根据本发明的两根光纤和非根据本发明的光纤的在1300纳米波长处的OFL带宽；对于三个各自的埋入沟槽折射率差值，在中央纤芯阿尔法分布的末端处，所述OFL带宽作为氟与中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比值的函数；

图9示出了：在1300纳米波长处的OFL带宽，在中央纤芯的阿尔法分布末端处，作为阿尔法分布氟与中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比值的函数，以及作为埋入沟槽折射率差的函数；

图10示出了，使得获得在850纳米波长处最大带宽成为可能的参数阿尔法(alpha)，在中央纤芯的阿尔法分布末端处，作为阿尔法分布氟与中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比值的函数；以及

图11示出在850纳米波长处的衰减，在中央纤芯的阿尔法分布末端处，作为阿尔法分布氟与中央纤芯的掺杂基质的所有组分中间的原子比值的函数。

具体实施方式

通过参考图2能够更好地理解本发明；所述的图2，在具体的实施例中，示出了根据本发明的光纤的折射率分布。

所述的根据本发明的光纤，是多模光纤，其具有中央纤芯和外光包层。

从光纤中央向外围看，所述的光纤包括中央纤芯、内包层和埋入沟槽(buried trench)，因此所述内包层包围所述中央纤芯，所述埋入沟槽包围所述内包层。

所述中央纤芯具有半径r₁以及相对于所述外光包层的阿尔法折射率分布。在所述阿尔法分布的始端处，所述中央纤芯具有相对于所述外光包层的折射率差Δn₁。术语“阿尔法分布的始端”应当理解成指折射率分布具有最大值的所述中央纤芯的一点，该点通常位于所述中央纤芯的中央。在所述阿尔法分布的末端处，所述中央纤芯具有相对于所述外光包层的折射率差Δn_end(图2中未示出)。术语“阿尔法分布的末端”应当理解成是指如下的径向距离；自所述的径向距离起，折射率分布不再是“阿尔法(alpha)”分布。。所述半径r₁应当理解为所述阿尔法分布始端处的径向距离和所述阿尔法分布末端处的径向距离之间的距离。

所述中央纤芯还具有多模光纤的典型特征。例如，所述中央纤芯的半径r₁等于25μm±2μm。例如，在阿尔法分布的始端处相对于所述外光包层的折射率差Δn₁在10×10^-3到18×10^-3范围内，有利地在11×10^-3到16×10^-3范围内。例如，所述中央纤芯的参数阿尔法(α)在1.9到2.1范围内。

所述中央纤芯包括基质，基质定义为所述中央纤芯的主要组分，基质中可以包括其它组分，例如掺杂剂。通常，在光纤中，相对于所述外光包层的折射率差是通过在所述基质中添加改变折射率的掺杂剂来获得的。例如，锗(例如，以二氧化锗GeO₂的形态)使折射率升高，而氟使折射率降低。例如，所述中央纤芯的基质由硅石(二氧化硅SiO₂)制成。

因此，图2所示的折射率分布可以由图3所示的氟和锗的浓度分布获得。图3所示的浓度分布是现有技术的示例。

如图3所示，锗浓度曲线由连续的线表示，氟浓度曲线由虚线表示：

●对于小于所述中央纤芯的半径r₁的半径，氟的浓度是零，锗的浓度以对应于所述中央纤芯的阿尔法折射率分布的梯度下降；

●对于所述中央纤芯的半径r₁和所述内包层的半径r₂之间的半径，氟的浓度是零，所述锗的浓度对应于所述内包层相对于所述外光包层的折射率升高Δn₂；并且

●对于所述内包层的半径r₂和所述埋入沟槽的半径r₃之间的半径，锗的浓度是零，氟的浓度对应于所述埋入沟槽相对于所述外光包层的折射率下降Δn₃。

在图3所示的示例中，能够看出折射率差是通过单独使用锗或者单独使用氟来获得的。图2的折射率分布还可以通过使用锗和氟的共掺杂来获得，如图4所示。图4所示的浓度分布是现有技术的示例。

如图4所示，锗浓度曲线由连续的线表示，氟浓度曲线由虚线表示：

●对于小于所述中央纤芯的半径r₁的半径，氟的浓度从光纤中央向所述阿尔法分布的末端逐渐升高，锗的浓度从光纤中央向所述阿尔法分布的末端逐渐降低。

因此在图4的示例中，与图3的示例相反，阿尔法折射率分布是通过将使折射率升高的锗与使折射率降低的氟结合而获得的。

使用这种共掺杂较好地控制了最终的折射率分布。通过使用两种掺杂剂而不是仅一种，更精细地控制了折射率分布的外观。

而且，每种掺杂剂引起所传输的光信号的损失，从而降低光纤带宽。这些损失由掺杂剂、掺杂剂的浓度以及所传输的光纤信号波长决定。

可以调整光纤的掺杂浓度分布，以获得给定波长处的宽带宽。然而，同样的掺杂浓度分布可能在某一其它波长处导致窄带宽。

在根据本发明的光纤中，共掺杂起到控制所传输光信号的损失的作用，并因此用来限制在850纳米波长和1300纳米波长处的带宽变化。

通过将氟与使折射率升高的别的掺杂剂(例如锗)一起使用，执行共掺杂。具体地，根据本发明共掺杂光纤，使得可能获得在850纳米波长处的宽带宽以及在1300纳米波长处仅下降一点的带宽。

氟的最佳浓度，使得可能在，首先，在1300纳米下的带宽宽度以及，其次，在850纳米和1300纳米下的衰减值之间取得折中。

对照图5能够更好地理解这一点，图5示出了根据本发明的光纤示例中的掺杂剂浓度分布。图5所示的浓度分布还用来获得图2的折射率分布。

如图5所示，锗的浓度曲线由连续的线表示，氟的浓度曲线由虚线表示：

●对于小于所述中央纤芯的半径r₁的半径，氟的浓度值在所述中央纤芯的中央处基本为零，并且逐渐升高，直到所述中央纤芯的阿尔法分布末端。

例如，氟的浓度随着抛物线的形状逐渐升高。氟的浓度表达为氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比(写成C_F)。术语“掺杂基质”用来指一种组合体，该组合体包括，首先，所述中央纤芯的基材(例如二氧化硅，其构成所述中央纤芯的基质)以及，其次，所述中央纤芯的所有其它组分(包括基质中包含的掺杂剂元素)。

更准确地说，所述原子比，是氟原子数量，除以在所述中央纤芯的掺杂基质中的原子总数(包括所有组分)。

例如，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F可以表达为距光纤中央的径向距离(写成r)或者光纤半径r的函数，具体如下：

C_{F} (r) = C_{F}^{(1)} + {(\frac{r}{r_{1}})}^{p} \cdot (C_{F}^{(2)} - C_{F}^{(1)})

其中，

●r₁是所述中央纤芯的半径，

●p是基本上等于2的常数，

●C_F ⁽²⁾是所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比值，该原子比还写成：

C_F，MAX(即，

C_{F}^{(2)} = C_{F, MAX}

)；

作为示例，C_F，MAX的值在8.5×10^-3到57×10^-3范围内，并且C_F ⁽¹⁾是正常数，例如小于1.25×10^-3(即，C_F ⁽¹⁾＜1.25×10^-3)。

图6示出了，在所述中央纤芯的一点处，原子比C_F与由氟掺杂导致的折射率差Δn_F之间的关系，该原子比C_F是氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比。更准确地说，该关系由下面的表达式给出：

Δn_F＝-0.35×C_F

其中，

Δn_F是，在633纳米波长处，所述中央纤芯的基质的折射率与仅用具有原子比C_F的氟掺杂的所述中央纤芯的基质的折射率之间的折射率差。例如，在图6中，能够看出，10×10^-3的氟原子比C_F，产生-3.5×10^-3的折射率差Δn_F。

根据本发明，所述中央纤芯还包括使折射率升高的另一种掺杂剂。这个使所述中央纤芯的折射率升高的掺杂剂的浓度，是所述中央纤芯的阿尔法分布、以及所述中央纤芯中氟的浓度的函数。例如，当制造光纤时，使折射率升高的掺杂剂浓度，是从指定的氟浓度和期望的阿尔法分布开始、通过迭代而获得的。作为非限制性示例，使折射率升高的掺杂剂是锗。

将氟与使折射率升高的掺杂剂共掺杂在一起的特性保证了在850纳米波长处的宽带宽以及在1300纳米波长处仅下降一点的带宽。

具体地，共掺杂特性使得可能保证下面的OFL带宽：

●在850纳米波长处大于1,500MHz.km，或者大于3,500MHz.km，或者甚至大于10,000MHz.km；以及

●在1300纳米波长处大于500MHz.km，或者大于600MHz.km。

根据本发明的光纤包括包围所述中央纤芯的内包层。在实施例中，所述内包层位于所述中央纤芯外围。

所述内包层具有下列分布特性：

●宽度w₂，例如在0.5μm到2μm范围内；以及

●相对于所述外光包层的折射率差Δn₂，该折射率差Δn₂在例如遍及所述内包层的整个宽度w₂上是恒定的，以及例如在-0.2×10^-3到2×10^-3范围内。

所述内包层的折射率分布特性影响所述包层效应，这些折射率分布特性有助于获得在850纳米波长和1300纳米波长处的宽带宽。

根据本发明的光纤还包括包围所述内包层的埋入沟槽(buriedtrench)。术语“埋入沟槽”用来指光纤的径向部分，该径向部分具有显著比所述外光包层的折射率低的折射率。在实施例中，所述埋入沟槽位于所述内包层的外围。

所述埋入沟槽具有下列分布特性：

●宽度w₃，例如在2μm到10μm范围内，或者在3μm到5μm范围内；以及

●相对于所述外光包层的折射率差Δn₃，该折射率差Δn₃例如低于-6×10^-3。所述埋入沟槽的折射率差Δn₃可以由光纤制造工艺限制。例如，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃也许不可能低于-15×10^-3(即，其应当高于-15×10^-3)。

所述埋入沟槽的分布特性主要用来获得低弯曲损耗。具体地，在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤具有低于0.2(dB)或者低于0.1dB的弯曲损耗。在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，弯曲损耗可能甚至低于0.05dB或者低于0.01dB。

在1300纳米的波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤具有低于0.5dB或者低于0.3dB的弯曲损耗。在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，所述光纤具有可能甚至低于0.2dB或者低于0.1dB的弯曲损耗。在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，弯曲损耗可能甚至低于0.05dB。

弯曲损耗的所述值对应于IEC 61280-4-1标准中定义的注入条件。具有适当注入条件的光纤是依照上面提到的标准具有0.2的数值孔径和50.0μm±0.7μm的纤芯尺寸的传统多模光纤(MMF)。

光纤还具有多模光纤特有的外光包层。例如，由于成本原因，所述外光包层由天然二氧化硅制成。在另一实施例中，所述外光包层由掺杂二氧化硅制成。

在1300纳米波长处的带宽值也是埋入沟槽的特征的函数。参照附图7A和7B能更好理解这一点，图7A和图7B表示在1300纳米波长处的OFL带宽(在图7A中写成“OFL-BW1300nm”，在图7B中写成“OFL-BW 1300nm”)是在850纳米波长处的OFL带宽(在图7A中写成“OFL-BW850nm”，在图7B中写成“OFL-BW 850nm”)的函数。这些带宽的值以MHz.km为单位表示。

图7A中的曲线1到曲线5是关于现有技术光纤(即，非根据本发明的光纤)获得的，除所述埋入沟槽的分布以外，这些现有技术光纤具有与图3所示的那些浓度分布相同的浓度分布。

每条光纤在所述埋入沟槽中具有不同水平的氟浓度，这使得能够获得相应埋入沟槽的折射率差Δn₃。因此，对于分别等于-5×10^-3、-6×10^-3、-8×10^-3、-11×10^-3和-15×10^-3的埋入沟槽折射率差Δn₃，获得曲线1至曲线5。此外，所述埋入沟槽具有4μm的宽度w₃。

每条曲线由21个点近似，这21个点是对于参数阿尔法的不同值获得的。参数阿尔法在1.9到2.1的范围内变化。

在曲线1到曲线5的每一个中，能够看出，对于参数阿尔法的给定值，存在对应的一对在850纳米波长处的OFL带宽和在1300纳米波长处的OFL带宽。

在850纳米波长处的OFL带宽最大值，和在1300纳米波长处的OFL带宽最大值，不是对于相同的参数阿尔法值而获得的。例如，在曲线2中，在850纳米波长处的OFL带宽最大值是在点A处获得的，而在1300纳米波长处的OFL带宽最大值是在点B处获得的。

在某些应用中，具有下面的参数阿尔法值是优选的：在850纳米波长处的OFL带宽在该阿尔法值处是最大的。通过比较曲线1到曲线5能够看出，在850纳米波长处的OFL带宽最大的点处，随着所述埋入沟槽的折射率差Δn₃降低，1300纳米波长处的OFL带宽升高。因此，在具有埋入沟槽的光纤中，对于给定的沟槽宽度，在1300纳米波长处的带宽取决于所述埋入沟槽的折射率差Δn₃。

图7B的曲线是基于由图上的点所代表的测量结果针对根据本发明的光纤获得的，该光纤具有大约等于-7×10^-3的埋入沟槽折射率差Δn₃，图上的点中：菱形的点是针对C_F，MAX＝8.5获得的，三角形的点是针对C_F，MAX＝20获得的。

在根据本发明的光纤中，将氟与使折射率升高的掺杂剂共掺杂在一起，使得可能降低沟槽对在1300纳米波长处的带宽的影响。参考图8能更好地理解这一点。

图8示出了，在1300纳米波长处的OFL带宽(图中写成“OFL-BW1300nm”，其以MHz.km为单位)，是在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX的函数。

图8中的曲线11和曲线12对应于根据本发明的光纤。它们是针对分别具有-8×10^-3和-13×10^-3的折射率差Δn₃和4μm宽度w₃的埋入沟槽获得的。

图8中的曲线10对应于非根据本发明的光纤。其是针对具有-4×10^-3的折射率差Δn₃和4μm宽度w₃的埋入沟槽获得的。

能够看出，在从8.5×10^-3到57×10^-3的范围内的所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX，使得可能降低埋入沟槽效应，并且提高在1300纳米波长处的OFL带宽。C_F，MAX＜8.5×10^-3对应于-3×10^-3的折射率差以及传统光纤，而C_F，MAX＞57×10^-3对应于-20×10^-3的折射率差，这认为是实际实施例的下限。

与改变阿尔法分布的参数α的值不同，增加氟浓度起到，在不降低在850纳米波长处的带宽的同时，展宽在1300纳米波长处的带宽的作用。

因此在图8的曲线12中，能够看出，通过升高所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX，在1300纳米波长处的带宽从500MHz.km以下上升到约700MHz.km。

在图8的曲线11中，能够看出，通过升高所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX，在1300纳米波长处的带宽从500MHz.km以下上升到约1000MHz.km以上。

在图8的曲线10中，能够看出，通过升高所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯掺杂基质的所有组分之间的原子比最大值C_F _MAX，在1300纳米波长处的带宽从1,000MHz.km以下改变至2,500MHz.km以上。

还能够看出，在1300纳米波长处的带宽的增加，还是所述埋入沟槽的折射率差Δn₃的函数。对照图9能够更好地理解这一点。

图9示出了，在1300纳米波长处的带宽，是所述埋入沟槽的折射率差Δn₃的函数，也是所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX的函数。能够看出，对于给定的一对值Δn₃和C_F MAX，获得在1300纳米波长处的带宽值。

在实施例中，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃与所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX满足下面的关系：

C_F，MAX×1000＞-10.06×1000×Δn₃-82.06

换句话说，在该实施例中，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和由在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟掺杂导致的折射率差Δ_nF，MAX满足下面的关系：

Δn_F，MAX＜3.14×1000×Δn₃+21.54

根据本发明的光纤特性(具体是上面给出的关系)，起到获得低弯曲损耗、在850纳米波长处的宽带宽以及在1300纳米波长处大于500MHz.km的带宽的作用。

例如，对于等于-7×10^-3的所述埋入沟槽折射率差Δn₃，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX大于1.25×10^-3，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处由氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX小于-0.44。

在该实施例中，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃与所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX满足下面的关系：

C_F，MAX×1000＞-8.28×1000×Δn₃-48.28

换句话说，在该实施例中，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和由在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处掺杂氟导致的折射率差Δn_F，MAX满足下面的关系：

Δn_F，MAX＜2.9×1000×Δn₃+16.9

根据本发明的光纤特性(具体是上面给出的关系)，起到获得低弯曲损耗、在850纳米波长处的宽带宽以及在1300纳米波长处大于550MHz.km带宽的作用。

例如，对于等于-7×10^-3的所述埋入沟槽折射率差Δn₃，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX大于9.7×10^-3，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处由氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX小于-3.4。

例如，对于等于-10×10^-3的所述埋入沟槽折射率差Δn₃，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处由氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX小于-12.1。

C_F，MAX×1000＞-8×1000×Δn₃-42.28

换句话说，在该实施例中，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和由在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX满足下面的关系：

Δn_F，MAX＜2.8×1000×Δn₃+14.8

根据本发明的光纤特性(具体是上面给出的关系)，起到获得低弯曲损耗、在850纳米波长处的宽带宽以及在1300纳米波长处大于600MHz.km带宽的作用。

例如，对于等于-7×10^-3的所述埋入沟槽折射率差Δn₃，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX大于13.7×10^-3，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处由氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX小于-4.8。

例如，对于等于-10×10^-3的所述埋入沟槽折射率差Δn₃，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX大于37.7×10^-3，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处由氟掺杂导致的折射率差Δn_F，MAX小于-13.2。

图10示出了在850纳米波长处带宽最大时阿尔法分布的参数阿尔法(α)值作为所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX的函数。

参数α是对于具有埋入沟槽的光纤获得的，埋入沟槽具有4μm的宽度w₃以及不同的相对于外光包层的折射率差值Δn₃，即-13×10^-3、-8×10^-3、-4×10^-3和-1×10^-3。

与所述中央纤芯的阿尔法分布的末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX不同，所述埋入沟槽的深度不影响参数α的最佳目标值。

在图中，某些代表点互相重叠。能够看出，在根据本发明的光纤中，在所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX使得可能将参数阿尔法设置在1.9到2.1的范围内。

图11示出由光纤传输的信号衰减(以分贝每千米(dB/km)为单位表示)随所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX的变化。

能够看出，在根据本发明的光纤中，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F，MAX起到将衰减限制在2.2dB/km到2.45dB/km的范围内。

根据本发明的光纤特性(具体是所述内包层的折射率差Δn₂与所述埋入沟槽的折射率差Δn₃的关系)使得能够获得低弯曲损耗，同时获得850纳米波长处具有降低的包层效应的宽带宽。

在第一实施例中，所述中央纤芯的阿尔法折射率分布在半径r_alpha处中断于正值Δn_end。所述半径r_alpha小于所述中央纤芯的半径r₁。在该实施例中，半径r₁是如下的径向距离：如果在该径向距离处所述中央纤芯的阿尔法折射率分布未中断于Δn_end，那么所述中央纤芯的阿尔法折射率分布将达到零值。对于在半径值r_alpha和所述中央纤芯的半径值r₁之间的半径来说，折射率差等于值Δn_end。

在该实施例中，所述内包层具有，与所述阿尔法分布末端处的折射率差Δn_end相等的，相对于所述外光包层的折射率差Δn₂(即，Δn₂＝Δn_end。)。该折射率差Δn₂在遍及所述内包层范围内是恒定的，并且优选在0.2×10^-3到2×10^-3的范围内。所述内包层的宽度w₂在0.5μm到2μm的范围内。

所述内包层的折射率差Δn₂和所述埋入沟槽的折射率差Δn₃满足：

-11.9×(1000Δn₂)²-3.4×(1000Δn₂)-7.2＜1000Δn₃，和

1000Δn₃＜-17.2×(1000Δn₂)²+16.5×(1000Δn₂)-8.0

在第二实施例中，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处的折射率差Δn_end在-1×10^-3到0的范围内。

在该实施例中，所述内包层的折射率差Δn₂和所述埋入沟槽的折射率差Δn₃满足：

1000Δn₃＜-1.29×(1000Δn₂)²-1.64×1000Δn₂-2.51

在第三实施例中，所述中央纤芯的阿尔法分布末端处的折射率差Δn_end在-1×10^-3到0的范围内，所述内包层的折射率差Δn₂在-0.6×10^-3到2×10^-3的范围内，并且所述内包层的宽度w₂在0.5μm到2μm的范围内。

所述内包层的折射率差Δn₂和宽度w₂以及所述埋入沟槽的折射率差Δn₃满足：

1000Δn₃＞A×(1000Δn₂)²+B×(1000Δn₂)+C

其中，

A＝182.29×w₂ ³-550×w₂ ²+545×w₂-177.32；

B＝-135.42×w₂ ³+402×w₂ ²-399×w₂+130.22；和

C＝15×w₂ ³-57.25×w₂ ²+60.9×w₂-25.37；以及

1000Δn₃＜D×(1000Δn₂)²+E×(1000Δn₂)+F

其中，

D＝-83.137×w₂ ³+235.06×w₂ ²-219.52×w₂+66.66；

E＝129.56×w₂ ³-388.67×w₂ ²+378.13×w₂-121.11；和

F＝-48.28×w₂ ³+137.84×w₂ ²-129.9×w₂+38.97。

因此，根据本发明的光纤(具体第一实施例、第二实施例和第三实施例的光纤)提供在850纳米波长处的1,500MHz.km以上、6,000MHz.km以上以及甚至10,000MHz.km以上的OFL带宽，同时保留在1300纳米波长处的宽带宽和低弯曲损耗。

OFL带宽不是唯一能够用来评价光纤在宽带应用中的效用的参数。为了提高光纤在宽带应用中的表现，有必要限制光纤在所述中央纤芯和所述内包层之间界面处的包层效应。

用覆盖光纤的中央纤芯外部的掩膜获得的色散模式延迟(写成“DMDext”，并且对应于FOTP-220标准中定义的术语“0-23μm的外掩膜上的DMD值”)来描述光纤的包层效应的特征。DMDext来自于使用750m的光纤测量的DMD图。所使用的光源是发射850纳米波长的脉冲掺钛蓝宝石激光器(pulsed Ti：Sapphire laser)。光源发射光脉冲，光脉冲在其四分之一高度处具有小于40皮秒(ps)的持续时间并且具有小于0.1纳米的均方根(rms)谱宽度。

根据本发明的光纤(具体第一、第二和第三实施例的光纤)还提供在850纳米波长处与现有技术的光纤相比提高的DMDext，同时保留1300纳米波长处的宽带宽以及低弯曲损耗。

与现有技术的光纤相比，根据本发明的光纤特性能够降低DMDext。具体地，本发明的光纤提供在850纳米波长处小于0.33ps/m的DMDext值。该光纤甚至可以提供在850纳米波长处小于0.25ps/m的DMDext值，或者在850纳米波长处0.14ps/m的DMDext值。

在实施例中，光纤由中央纤芯、内包层、埋入沟槽和外光包层构成。所述内包层直接与所述中央纤芯相邻。所述埋入沟槽直接与所述内包层相邻。所述外光包层直接与所述埋入沟槽相邻。

在实施例中，本发明的光纤与ITU-T的G.651.1标准兼容。因此，本发明的光纤具有50μm的纤芯直径和0.2±0.015的数值孔径。

本发明还提供了包括本发明的光纤的至少一部分的多模光系统。具体地，本发明的光纤可以在100m距离上具有大于或等于10Gb/s的比特速率。该光系统还可以在300m距离上具有大于或等于10Gb/s的比特速率。

通过使用大容量低成本的制造工艺，本发明的光纤可以有利地用来获得低弯曲损耗和在850纳米波长及1300纳米波长处的宽带宽。

当然，本发明不限于作为示例描述的所述多个实施例。

具体地，使折射率升高的掺杂剂不必须是锗。在另一实施例中，可以选择磷。

本发明的光纤可以安装在多种传输系统内，并与该系统的其它光纤具有良好的兼容性。

Claims

1.一种多模光纤，其从中央到外围包括：

中央纤芯，其具有半径r₁、阿尔法折射率分布、以及至少由氟和使折射率升高的元素掺杂的基质；

内包层，其具有宽度w₂、以及相对于外光包层的折射率差Δn₂；

埋入沟槽，其具有半径r₃、在2μm到10μm范围内的宽度w₃、以及相对于所述外光包层的折射率差Δn₃，所述的折射率差Δn₃在-15×10^-3到-6×10^-3范围内；和

所述外光包层；

其中，所述氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F，从所述多模光纤的中央到所述半径r₁增加；并且在所述半径r₁处，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F的最大值C_F,MAX，在8.5×10^-3到57×10^-3范围内。

2.根据权利要求1所述的多模光纤，其中，所述中央纤芯中使折射率升高的掺杂剂是锗，所述中央纤芯的基质由二氧化硅制成。

3.根据权利要求2所述的多模光纤，其中，在所述半径r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F,MAX满足下面的关系：

C_F,MAX×1000>-10.06×1000×Δn₃-82.06。

4.根据权利要求2所述的多模光纤，其中，在所述半径r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F,MAX满足下面的关系：

C_F,MAX×1000>-8.28×1000×Δn₃-48.28。

5.根据权利要求2所述的多模光纤，其中，在所述半径r₁处，所述埋入沟槽的折射率差Δn₃和氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比的最大值C_F,MAX满足下面的关系：

C_F,MAX×1000>-8×1000×Δn₃-42.28。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，氟与所述中央纤芯的掺杂基质的所有组分之间的原子比C_F和距所述多模光纤的中央的径向距离r的函数关系由下面的表达式给出：

其中，

r₁是所述中央纤芯的半径；

p是基本上等于2的常数；以及

是小于1.25×10^-3的正常数。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述中央纤芯的阿尔法折射率分布具有参数阿尔法α，所述参数阿尔法α具有在1.9到2.1范围内的值。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述中央纤芯相对于所述外光包层的折射率差Δn₁具有最大值，该最大值在10×10^-3到18×10^-3范围内。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述中央纤芯相对于所述外光包层的折射率差Δn₁具有最大值，该最大值在11×10^-3到 16×10^-3范围内。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述内包层的宽度w₂在0.5μm到2μm的范围内，并且所述内包层相对于所述外光包层的折射率差Δn₂在-0.2×10^-3到2×10^-3范围内。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述埋入沟槽的宽度w₃在3μm到5μm的范围内。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述多模光纤具有在0.185到0.215范围内的数值孔径。

13.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.2dB。

14.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.1dB。

15.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.05dB。

16.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在850纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.01dB。

17.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.5dB。

18.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.3dB。

19.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.2dB。

20.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在1300 纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.1dB。

21.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，所述多模光纤在1300纳米波长处，对于具有7.5mm曲率半径的两圈，具有弯曲损耗小于0.05dB。

22.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述多模光纤在850纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于1500MHz.km；和/或，所述多模光纤在1300纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于500MHz.km。

23.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述多模光纤在850纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于3500MHz.km；和/或，所述多模光纤在1300纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于500MHz.km。

24.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述多模光纤在850纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于1500MHz.km；和/或，所述多模光纤在1300纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于600MHz.km。

25.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，所述多模光纤在850纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于3500MHz.km；和/或，所述多模光纤在1300纳米波长处具有的过满注入(OFL)带宽大于600MHz.km。

26.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、使用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜而获得的色散模式延迟DMDext，小于0.33ps/m。

27.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、使用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜而获得的色散模式延迟DMDext，小于0.25ps/m。

28.根据权利要求1-5中任一项所述的多模光纤，其中，在850纳米波长处，根据FOTP-220标准、使用覆盖所述中央纤芯的外部的掩膜而获得的色散模式延迟DMDext，小于0.14ps/m。

29.一种包括根据权利要求1-28中任一项所述的多模光纤的多模光系统，在100m距离上具有大于或等于10Gb/s的速率。

30.一种包括根据权利要求1-28中任一项所述的多模光纤的多模光系统，在300m距离上具有大于或等于10Gb/s的速率。