CN1148591C - 具有三重包层的色散位移光纤 - Google Patents

具有三重包层的色散位移光纤 Download PDF

Info

Publication number
CN1148591C
CN1148591C CNB998029963A CN99802996A CN1148591C CN 1148591 C CN1148591 C CN 1148591C CN B998029963 A CNB998029963 A CN B998029963A CN 99802996 A CN99802996 A CN 99802996A CN 1148591 C CN1148591 C CN 1148591C
Authority
CN
China
Prior art keywords
refractive index
radius
fibre core
silica
optical fiber
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
CNB998029963A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1291293A (zh
Inventor
朴惠英
李权茂
赵准衡
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.)
LG Cables and Machinery Co Ltd
Original Assignee
LG Cables and Machinery Co Ltd
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 LG Cables and Machinery Co Ltd filed Critical LG Cables and Machinery Co Ltd
Publication of CN1291293A publication Critical patent/CN1291293A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1148591C publication Critical patent/CN1148591C/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
    • 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
    • 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
    • G02B6/02266—Positive dispersion fibres at 1550 nm
    • G02B6/02271—Non-zero dispersion shifted fibres, i.e. having a small positive dispersion at 1550 nm, e.g. ITU-T G.655 dispersion between 1.0 to 10 ps/nm.km for avoiding nonlinear effects
    • 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
    • G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
    • G02B6/03605—Highest refractive index not on central axis
    • G02B6/03611—Highest index adjacent to central axis region, e.g. annular core, coaxial ring, centreline depression affecting waveguiding
    • 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
    • G02B6/03638—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 3 layers only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种适用于波分复用系统的三重包层的色散位移光纤，其特征在于光纤在1550毫微米的波长有较低色散，有60平方微米的有效面积，同时有小的弯曲损耗。根据本发明的光纤有一个纤芯、一个包围此纤芯的内包层和一个包围所述内包层的的石英包层。纤芯包含：一个折射率为(n1)的第一纤芯和折射率(n2)小于第一纤芯的折射率(n1)的第二纤芯。内包层包含：一个折射率n3小于第二纤芯的折射率(n2)的第一内包层和折射率(n4)小于第一内包层的折射率(n3)的第二内包层。石英包层包围内包层并且其折射率(nsilica)小于第二内包层的折射率(n4)。

Description

具有三重包层的色散位移光纤
本发明涉及一种色散位移光纤，更具体地，涉及一种适用于波分复用系统的具有三重包层的色散位移光纤。另外，本发明涉及一种色散位移光纤，它在1550nm波长具有低色散，而且有效面积为60平方微米或者以上，且于弯曲性能没有衰减。
光通信系统领域中采用光放大器使波分复用方法成为可能。波分复用方法起到了提高传输容量的作用，但是引起了不利的非线性效应，对光纤的传输特性有严重的影响。此非线性效应是高功率密度引起的，就是说由单位面积上的高功率引起的。因此，有可能通过增加光纤的有效面积来降低所述非线性效应。但是，增加光纤的有效面积造成不利的弯曲损耗增加。因此，要求有适当地控制两个光学特性，即有效面积和弯曲损耗的新设计，
在非线性效应中，四波混合由不同波长的光之间的干涉作用产生具有新波长的光，从而引起光信号失真。四波混合发生在色散为零的波长，也就是在光同相位时。因此如果光纤在掺铒光纤放大器(EDFA)增益带内有低的色散，四波混合就不会发生。
常规的光纤设计是，折射率较低的包层包围折射率较高的纤芯。由于其上经掺锗处理，每个部分的折射率都高于纯石英包层的折射率。这样设计的光纤公开于美国专利5,559,921和5,327,516。
通过调节半径和纤芯的折射率上述设计的光纤可以在1550毫微米的波长得到较低的色散。由于这样的色散，而使得到的光纤可以抑制四波混合。但是，具有这种设计的光纤有由纤芯与包层之间的折射率差别大造成的问题：由于折射率差别大使光集中在纤芯上，因此尽管该光纤可以减少弯曲损耗，却也降低了有效面积。
另外，还有一种常规的光纤设计，它包括各个有互不相同半径和折射率的部分。例如，如果光纤的设计包括三个部分，三个部分至少有一个的折射率小于或者等于纯石英包层的折射率，而其它的二个部分的折射率等于或者大于纯石英包层的折射率。折射率大的部分中掺入锗，而折射率小的部分中掺入氟。这样设计的光纤见于美国专利5,748,824和4,852,968。
通过调节光纤各个部分的折射率和半径，上述设计的光纤可以在1550毫微米的波长得到低色散。结果，得到的光纤可以避免四波混合。上述光纤结构设计得各个部分的折射率相对于石英包层的折射率反复地增加或者减少。这样的折射率分布增加了有效面积，同时由于光经不同的部分传播而增加了弯曲损耗。因此上述的光纤可以提供大的有效面积，但是还是有增加弯曲损耗的问题。
为了解决现有技术的上述问题，本发明提出一种具有三重包层的光纤，它适用于掺铒光纤放大器伺服的波分复用系统中。
本发明的一个目的是提供一种用以抑制四波混合的、在1550毫微米波长有较低色散的光纤。
另外，本发明的另一个目的是提供一种有效面积等于或者大于60平方微米同时又减少弯曲损耗的光纤。
为达到上述目的，本发明提供一种三重包层的色散位移光纤，它具有：一个有预定的折射率(ncore)的多边形纤芯；一个包围此纤芯的折射率(nclad)低于纤芯折射率(ncore)的内包层；和，一个包围所述内包层的有折射率(nsilica)的石英包层；其中，纤芯包含：一个折射率n1在其半径a1上均匀的第一纤芯；和一个包围所述第一纤芯的折射率n2在其半径a2上逐渐降低的第二纤芯；而且，内包层包含：一个包围第二纤芯、折射率n3、在其半径a3上均匀的第一内包层和一个包围所述第一内包层、折射率n4、在其半径a4上均匀的第二内包层；并且其特征在于第一和第二纤芯、第一和第二包层及石英包层的折射率满足关系式n1＞n2＞n3＞n4＞nsilica。
根据另外的方面，本发明提供一种三重包层的色散位移光纤，它具有：一个有预定的折射率(ncore)的多边形纤芯；一个包围此纤芯的折射率(nclad)低于纤芯折射率(ncore)的内包层；和，一个包围所述内包层的、有折射率(nsilica)的石英包层；其中，纤芯包含：一个折射率n1在其半径(a1)上由初始折射率(n0)逐渐增大的第一纤芯；和一个包围所述第一纤芯的折射率(n2)在其半径(a2)上逐渐降低的第二纤芯；而且，内包层包含：一个包围第二纤芯、折射率(n3)在其半径(a3)上均匀的第一内包层和一个包围所述第一内包层、折射率(n4)在其半径(a4)上均匀的第二内包层；而且，第二纤芯的最高折射率大于第一纤芯的最小折射率；第二纤芯、第一和第二内包层及石英包层的折射率满足关系式n2＞n3＞n4＞nsilica。
根据另外一个方面，本发明提供一种通过调节半径和两个内包层的折射率，既实现大的有效面积又降低弯曲损耗的光纤。
基于以上的结构，本发明提出一种三重包层的光纤，它适用于波分复用通信系统中。根据本发明的光纤由于在1550毫微米的波长有较低色散，并且有60平方微米或者以上的有效面积，可以抑制四波混合。另外，根据本发明的光纤可以在有大的有效面积的同时又减少弯曲损耗。
此外，本发明提出一种可以因为有简单的折射率分布而简化生产工艺，从而可以容易地生产的光纤。
图1为本发明的一个实施例的光纤的截面图。
图2所示为本发明的一个实施例的光纤的设计，其第一纤芯在其半径上折射率均匀。
图3所示为本发明的一个实施例的光纤的设计，其第一纤芯在其半径上折射率增加。
图4是表示根据本发明的一个实施例的弯曲损耗与a3/a4和del2(％)-del3(％)关系的曲线图。
图5为表示根据本发明的一个实施例的1550毫微米波长处的色散与a3/a4和del2(％)-del3(％)之间的依赖关系的曲线图。
图6为根据本发明的一个实施例的MAC值与a3/a4和del2(％)-del3(％)之间的依赖关系的曲线图。
图7为根据本发明的一个实施例的截止波长与a3/a4和del2(％)-del3(％)之间的依赖关系的曲线图。
图8为根据本发明的一个实施例的1550毫微米波长处模场半径与a3/a4和del2(％)-del3(％)之间的依赖关系的曲线图。
图9为根据本发明的一个实施例的1550毫微米波长处的有效面积与a3/a4和del2(％)-del3(％)之间的依赖关系的曲线图。
下面参照附图说明本发明的优选实施例。
图1为本发明的一个实施例的光纤的截面图图2所示为本发明的光纤的结构，其第一纤芯在其半径上折射率均匀。图3所示为本发明的光纤的结构，其第一纤芯在其半径上折射率逐渐增加。
首先，如图1和2所示，根据本发明的光纤包括一个折射率为(ncore)的纤芯(20)和一个包围此纤芯(20)的、折射率(nclad)低于纤芯(20)的折射率(ncore)的内包层(30)。
纤芯(20)分开成为一个放置在光纤的最内部的第一纤芯(22)和一个包围所述第一纤芯(22)的第二纤芯(24)。第一纤芯(22)折射率n1在其半径a1上要么是均匀的，要么在其半径(a1)从光纤的中心线到第一纤芯(22)与第二纤芯(24)相邻接并包围之的第一边界(60)逐渐地增加。如果第一纤芯(22)的折射率(n1)在其半径上增大，它具有初始折射率n0，并且从初始折射率(n0)开始在其半径上逐渐增大。
另一方面，第二纤芯(24)的折射率(n2)从第一边界(60)到第二纤芯(24)与内包层(30)相邻接并包围之的第二边界(61)逐渐地降低。从而，纤芯(20)具有多边形折射率分布。
包围纤芯(20)的内包层(30)由第一内包层(32)和第二内包层(34)组成。第一内包层(32)的折射率(n3)从第二外边界面(61)到第一内包层(32)与第二内包层(34)相邻接并包围之的第三边界面(62)是均匀的。包围所述第一内包层(32)的第二内包层(34)的折射率(n4)是均匀的并且小于第一内包层(32)的折射率。从而内包层(30)有陡的折射率分布。
一个石英包层(40)包围着具有第一内包层(32)和第二内包层(34)的内包层(30)。石英包层(40)的折射率(nsilica)小于第二内包层(34)的折射率(n4)。
上述的第一纤芯、第二纤芯、第一内包层和第二内包层的折射率(n1、n2，n3和n4)分别是它们的半径(a1、a2、a3和a4)的函数。而且，折射率(n1、n2，n3和n4)基本上满足关系式n1＞n2＞n3＞n4。然而第一纤芯(22)的折射率(n1)在其半径(a1)上逐渐增大时，第二纤芯的最大折射率可以大于第一纤芯的最小折射率。
在图1中，标号(50)表示一个用于保护光纤内部、补充强度、便利操作等的涂层。
综上所述，根据本发明的光纤包括一个纤芯(20)和一个包围此纤芯(20)的内包层(30)。纤芯(20)和内包层(30)各自具有半径及折射率互不相同的两个部分。换言之，纤芯(20)分开成为一个半径为a1折射率为n1的第一纤芯(22)和一个半径为(a2)折射率为(n2)的第二纤芯(24)。内包层(30)分开成为一个半径为(a3)折射率为(n3)的第一内包层(32)和一个半径为(a4)折射率为(n4)的第二内包层(34)。总而言之，光纤(10)分成对光纤的传输特性有显著影响、并且半径有a1＜a2＜a3＜a4的关系的四个部分。
在上述四个部分中，光纤的第一和第二纤芯(22、24)涉及控制光纤的色散特性，而光纤的第一和第二包层(32、34)涉及控制光纤的有效面积和弯曲损耗。因此有可能通过调节第一和第二纤芯(22、24)的折射率和半径控制光纤的色散特性。也有可能通过调节第一和第二包层(32、34)的设计特征(即折射率和半径)控制光纤的光学特性，如有效面积和弯曲损耗。
在下文所述的例1和例2的基础上，详细说明对第一和第二纤芯(22、24)和第一和第二包层(32、34)的设计特征的控制，以及从这种控制改变有效面积和弯曲损坏。
例1
例1相应于图2所示的光纤设计。在本例中，如图2所示，第一纤芯(22)的折射率是(n1)，并且折射率在其半径(a1)上是是均匀。
在本例中本发明的发明人欲实施的光纤是，由图2所示的光纤设计达到在1550毫微米波长有1.5-3.5ps/nm-km的色散，有效面积是60至70平方微米，并且32mm的弯曲损耗是0.02分贝或者以下。本发明人用光纤设计领域内公知的数字方法进行了多次模拟。
在模拟中，本发明的发明人把第一和第二纤芯(22、24)的半径(a1和a2)的范围分别设定在1.0±0.15微米和2.3±0.15微米。还有本发明人把第一纤芯(22)的折射率范围del1(％)设定为0.73±0.03％。此处，del1(％)由公式del1(％)＝[(n1-nsilica)/nsilica]×100计算确定。
同时，本发明的发明人把和第一和第二包层(32、34)的半径(a3、a4)的范围分别设定在6.5±0.15微米和9.0±1.0微米，而且把折射率差del2(％)和del3(％)分别设定为0.11±0.03和0.07±0.03％。此处，折射率差del2(％)和del3(％)由公式del2(％)＝[(n2-nsilica)/nsilica]×100和del3(％)＝[(n3-nsilica)/nsilica]×100计算确定。由模拟的结果本发明人发现，把第一和第二纤芯(22、24)和第一和第二包层(32、34)设计得具有上述范围的值时，所得的光纤具有本发明人欲达到的光学特性。
更优选地，本发明的发明人把第一和第二纤芯(22、24)以及第一和第二内包层(32、34)的半径(a1、a2、a3、a4)设定为固定的值，即分别设定在1.0微米、2.3微米、6.5微米和9.0微米，而且发明的发明人把折射率差del1(％)、del2(％)、del3(％)设定为固定的值0.73％、0.11％和0.07％。这些固定的值与上述的范围的中心值相对应。本发明人发现具有上述固定值的光纤设计有可能实施具有最符合要求的光学特性的光纤。就是说，如果光纤以上述固定值设计制造，得到的光纤有3.3ps/nm-km的色散，有效面积是69平方微米，并且32mm的弯曲损耗是0.01分贝或者以下。
根据本例的光纤用于波分复用光通信系统时可以充分地抑制包括四波混合在内的非线性效应。
例2
例2相应于图3所示结构的光纤。在本例中，如图3所示，第一纤芯(22)的折射率(n1)在其半径(a1)上从初始值(n0)开始逐渐地增加。与例1不同，本例设计时进行在MCVD(修正的化学蒸发沉积)期间发生的中心浸渍。
在本例中本发明的发明人欲实施的光纤是，在1550毫微米波长有2.5-3.5ps/nm-km的色散，有效面积是60至65平方微米，并且32mm的弯曲损耗是0.02分贝或者以下。本发明人用光纤设计领域内公知的数字方法进行多次模拟。
在模拟中，本发明的发明人把第一和第二纤芯(22、24)的半径(a1和a2)的范围分别设定在0.85±0.15微米和2.7±0.15微米。还有本发明人把第一纤芯(22)的折射率范围del0(％)和del1(％)设定为0.70±0.03％和0.75±0.03％。
同时，本发明的发明人把和第一和第二包层(32、34)的半径(a3、a4)的范围分别设定在7.0±0.15微米和9.0±1.0微米，而且把折射率差范围del2(％)和del3(％)分别设定为0.75±0.03％和0.10±0.02％。此处，del0(％)由公式del0(％)＝[(n0-nsilica)/nsilica]×100计算确定。另外的折射率差del1(％)、del2(％)和del3(％)由例1所述相同的公式计算和确定。模拟的结果表明，把第一和第二纤芯(22、24)和第一和第二包层(32、34)设计得具有上述范围的值时，所得的光纤具有本发明人欲达到的光学特性。
更优选地，本发明的发明人把第一和第二纤芯(22、24)以及第一和第二包层(32、34)的半径(a1、a2、a3、a4)设定为固定的值，即分别设定在0.85微米、2.7微米、7.0微米和9.0微米，而且发明的发明人把折射率差del0(％)、del1(％)、(del2(％)、del3(％)、设定为固定的值0.70％、0.75％、0.10％和0.06％。这些固定的值与上述的范围的中心值相对应。本发明人发现具有上述固定值的光纤设计有可能实施具有最符合要求的光学特性的光纤。就是说，如果光纤以上述固定值设计制造，得到的光纤有下述的光学特征：3.0ps/nm-km的色散，有效面积是60平方微米，截止波长1430毫微米，并且32mm的弯曲损耗是0.01分贝或者以下。
与例1相同，根据本例的光纤用于波分复用光通信系统时可以充分地抑制包括四波混合在内的非线性效应。而且，根据本例的光纤可以防止得到的光纤由于在MCVD过程中出现的中心浸渍而发生特性变化。
其他实施例
在其他实施例中，可以实施的光纤是，在1550毫微米波长有1.0-6.0ps/nm-km的色散，色散斜率为0.06ps/nm2-km，有效面积是50平方微米或者以上，并且在1550毫微米波长和1620毫微米波长32mm的弯曲损耗是0.01分贝或者以下。本发明人用光纤设计领域内公知的数字方法进行了多次模拟。
在模拟中，本发明的发明人把第一纤芯的半径(a1)、第二纤芯的半径(a2)、第一内包层半径(a3)、和第二内包层半径(a4)分别设定在1.0±0.15微米、2.5±0.15微米、3.5±1.5微米和6.0±1.0微米；而且，折射率差del1(％)、del2(％)和del3(％)分别设定为0.75±0.03％、0.15±0.02％和0.10±0.03％，此处，del1(％)、del2(％)和del3(％)由例1所述相同的公式计算和确定。
由模拟的结果本发明人发现，如上所述得的光纤具有本发明人欲达到的光学特性。
下面解释在光纤根据上述的例1设计时，第一和第二包层(32、34)的半径(a3、a4)和折射率差del2(％)、del3(％)对整个光纤的光导特性的影响。第一和第二纤芯(22、24)的半径和折射率差设定为如例1所述的值的范围中心，以清楚地发现第一和第二内包层(32、34)对光纤的光学特性的影响。光纤中的第一和第二纤芯(22、24)的设计特征导致在1550毫微米波长有1.5-3.5ps/nm-km的色散的光纤。接着在例1中所述的范围内改变第一和第二包层(32、34)的设计特征。
具体地，图4至9表明在第一和第二纤芯(22、24)的半径(a1和a2)的范围分别设定在1.0微米和2.3微米，并且折射率差del1(％)是0.73％时，弯曲损耗、色散、MAC值、截止波长、模埸直径、和有效面积的各自变化。图4和5是曲线图，表示根据例1设计的光纤在1550毫微米波长的色散取决于a3/a4和del2(％)-del3(％)的变化。图6和7是曲线图，表示根据例1设计的光纤在1550毫微米波长的MAC值和截止波长取决于a3/a4和del2(％)-del3(％)的变化。图8是曲线图，表示根据例1设计的光纤在1550毫微米波长的模场直径取决于a3/a4和del2(％)-del3(％)的变化。图9是曲线图，表示根据例1设计的光纤在1550毫微米波长的有效面积取决于a3/a4和del2(％)-del3(％)的变化。
在图4和5中发现，当a3/a4大于或者等于0.5时，弯曲损耗和色散变化显著地小。还有，如图7和9中所示，当a3/a4大于或者等于0.5时，截止波长和有效面积的变化相当增大了。总之，图4至图9表明，在a3/a4增加时，有效面积增加了，但是弯曲损耗并没有随之增加。这与效面积增加时弯曲损耗也随着增加的一般原则相反。这个结果按图6到图8解释。
图6表示用截止波长除模埸直径得到的MAC值的变化。MAC值是用于间接地表示弯曲损耗的指标，而且典型地，MAC值降低时弯曲损耗减小，因此，可以用MAC值代表弯曲损耗的程度。图6表明，随着a3/a4增加MAC值下降，这与图4所示的随着a3/a4增加弯曲损耗减少是一致的。这样当a3/a4大时，有效面积也大，而弯曲损耗却小。随着a3/a4增加MAC值下降的原因是模埸直径变化比截止波长变化大得多。这个效应示于图7和8。
这样，当a3/a4在0.5到0.8而del2(％)-del3(％)在范围0.04-0.06％内时，根据本发明的的光纤可以有60至70平方微米的较大的有效面积，弯曲损耗是0.015分贝或者以下，在1550毫微米波长有2-4ps/nm-km的色散，使之有可能抑制非线性效应。
如以上所述，根据本发明的光纤由两个纤芯和包层组成，但是本发明并不限于这种说明。考虑到光纤的制造和光学特性的控制，本领域内普通技术人员容易理解，根据本发明的光纤可以包括一个纤芯，也可以包括三个或者多个纤芯。
从以上说明可以理解，本发明涉及一种适用于长途的宽带信号传输系统的光纤。根据本发明的光纤包括一个对应于光纤中心部分的纤芯；一个包围此纤芯的内包层；和一个包围此内包层的石英包层；纤芯由具有预定的折射率的第一纤芯和折射率小于第一纤芯的第二纤芯构成。内包层由具有折射率小于第二纤芯的折射率的第一内包层和折射率小于第一内包层的折射率的第二包层构成。石英包层的折射率小于第二内包层的折射率，并且包围第二内包层。
基于上述结构，本发明还涉及可以提供有效面积大而弯曲损耗小的优良的光纤。还有，由于根据本发明的光纤有简单的折射率分布，从而还容易地生产。
本领域的普通技术人员可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以做出种种其它的修改。因此我们不打算把所附权利要求的范围限于本说明书，而是广泛地加以覆盖。

Claims (12)

1.一种三重包层的色散位移光纤，它包含：
一个有预定的折射率(ncore)的多边形纤芯；
一个包围此纤芯的、折射率(nclad)低于纤芯折射率(ncore)的内包层；和
一个包围所述内包层的、折射率为(nsilica)的石英包层；
其中，纤芯包含：一个折射率(n1)在其半径(a1)上均匀的第一纤芯；和
一个包围所述第一纤芯的、折射率(n2)在其半径(a2)上逐渐降低的第二纤芯；而且
内包层包含：
一个包围第二纤芯、折射率(n3)在其半径(a3)上均匀的第一内包层；和
一个包围所述第一内包层、折射率(n4)在其半径(a4)上均匀的第二内包层；
其中，第一和第二纤芯、第一和第二包层及石英包层的折射率满足关系式n1＞n2＞n3＞n4＞nsilica。
2.权利要求1所述的光纤，其特征在于，第二纤芯的折射率(n2)在其半径(a2)上线性地降低。
3.权利要求1所述的光纤，其特征在于，在1550毫微米波长有1.5-3.5ps/nm-km的色散，有效面积是60至70平方微米，并且32mm的弯曲损耗是0.02分贝或者以下。
4.权利要求3所述的光纤，其特征在于，第一纤芯的半径(a1)、第二纤芯的半径(a2)、第一内包层半径(a3)、和第二内包层半径(a4)分别设定在1.0±0.15微米、2.3±0.15微米、6.5±1.5微米和9.0±1.0微米；而且，折射率差del1(％)、del2(％)和del3(％)分别设定为0.73±0.03％、0.11±0.03％和0.07±0.03％，此处，del1(％)由以下公式(1)计算确定，del2(％)由以下公式(2)计算确定，del3(％)由以下公式(3)计算确定，
del1(％)＝[(n1-nsilica)/nsilica]×100；————(1)
del2(％)＝[(n2-nsilica)/nsilica]×100；————(2)
del3(％)＝[(n3-nsilica)/nsilica]×100；————(3)
5.权利要求4所述的光纤，其特征在于，第一内包层的半径(a3)与第二内包层的半径(a4)的比的范围是0.5至0.8。
6.权利要求4所述的光纤，其特征在于，折射率差del2(％)减折射率差del3(％)的范围是0.04％至0.06％。
7.权利要求1所述的光纤，其特征在于，光纤在1550毫微米波长有1.0-6.0ps/nm-km的色散，色散斜率为0.06ps/nm2-km，有效面积是50平方微米或者以上，并且在1550毫微米波长和1620毫微米波长32mm的弯曲损耗是0.01分贝或者以下。
8.权利要求7所述的光纤，其特征在于，第一纤芯的半径(a1)、第二纤芯的半径(a2)、第一内包层半径(a3)、和第二内包层半径(a4)分别设定在1.0±0.15微米、2.5±0.15微米、3.5±1.5微米和6.0±1.0微米；而且，折射率差del1(％)、del2(％)和del3(％)分别设定为0.75±0.03％、0.15±0.02％和0.10±0.03％，此处，del1(％)由以下公式(1)计算确定，del2(％)由以下公式(2)计算确定，del3(％)由以下公式(3)计算确定，
del1(％)＝[(n1-nsilica)/nsilica]×100；————(1)
del2(％)＝[(n2-nsilica)/nsilica]×100；————(2)
del3(％)＝[(n3-nsilica)/nsilica]×100；————(3)
9.一种三重包层的色散位移光纤，它具有：
一个有预定的折射率(ncore)的多边形纤芯；
一个包围此纤芯的、折射率(nclad)低于纤芯折射率(ncore)的内包层；和
一个包围所述内包层的、有折射率(nsilica)的石英包层；
其中，纤芯包含：一个预定的折射率(n1)在其半径(a1)上由初始折射率(n0)逐渐增大的第一纤芯；和
一个包围所述第一纤芯的、折射率(n2)在其半径(a2)上逐渐降低的第二纤芯；而且
内包层包含：一个包围第二纤芯、折射率(n3)在其半径(a3)上均匀的第一内包层；和
一个包围所述第一内包层、折射率(n4)在其半径(a4)上均匀的第二内包层；
其中，第二纤芯的最高折射率高于第一纤芯的最低折射率；并且
第一和第二内包层及石英包层的折射率满足关系式n2＞n3＞n4＞nsilica。
10.权利要求9所述的光纤，其特征在于，在1550毫微米波长有2.5-3.5ps/nm-km的色散，有效面积是60至65平方微米，并且32mm的弯曲损耗是0.02分贝或者以下。
11.权利要求10所述的光纤，其特征在于，第一纤芯的半径(a1)、第二纤芯的半径(a2)、第一内包层半径(a3)、和第二内包层半径(a4)分别设定在0.85±0.15微米、2.7±0.15微米、7.0±1.5微米和9.0±1.0微米；而且，折射率差del0(％)、del1(％)、del2(％)和del3(％)分别设定为0.70±0.03％、0.75±0.03％、0.10±0.02％和0.06±0.03％，此处，del0(％)由以下公式(1)计算确定，del1(％)由以下公式(2)计算确定，del2(％)由以下公式(3)计算确定，del3(％)由以下公式(4)计算确定，
del0(％)＝[(n0-nsilica)/nsilica]×100；————(1)
del1(％)＝[(n1-nsilica)/nsilica]×100；————(2)
del2(％)＝[(n2-nsilica)/nsilica]×100；————(3)
del3(％)＝[(n3-nsilica)/nsilica]×100；————(4)
12.权利要求9所述的光纤，其特征在于，第二纤芯的折射率(n2)在其半径(a2)上线性地降低。
CNB998029963A 1998-12-17 1999-12-14 具有三重包层的色散位移光纤 Expired - Fee Related CN1148591C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1998/55561 1998-12-17
KR1019980055561A KR100342711B1 (ko) 1998-12-17 1998-12-17 삼중클래드의분산이동광섬유

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1291293A CN1291293A (zh) 2001-04-11
CN1148591C true CN1148591C (zh) 2004-05-05

Family

ID=36848445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB998029963A Expired - Fee Related CN1148591C (zh) 1998-12-17 1999-12-14 具有三重包层的色散位移光纤

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6516125B1 (zh)
EP (1) EP1057055B1 (zh)
KR (1) KR100342711B1 (zh)
CN (1) CN1148591C (zh)
AT (1) ATE316252T1 (zh)
AU (1) AU1693600A (zh)
DE (1) DE69929538T2 (zh)
WO (1) WO2000036444A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384900B1 (ko) * 2001-04-06 2003-05-23 엘지전선 주식회사 분산 기울기 보상용 광섬유
KR100419418B1 (ko) * 2002-04-03 2004-02-21 삼성전자주식회사 분산 제어 광섬유
US20040022509A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Pushkar Tandon Non-zero dispersion shifted optical fiber with depressed core having large effective area, low slope and low dispersion
US6865328B2 (en) * 2002-10-11 2005-03-08 Corning Incorporated Positive dispersion optical fiber
KR100506311B1 (ko) * 2003-01-20 2005-08-05 삼성전자주식회사 광대역 분산 제어 광섬유
US7272289B2 (en) * 2005-09-30 2007-09-18 Corning Incorporated Low bend loss optical fiber
CN101373237B (zh) * 2007-08-22 2010-05-26 富通集团有限公司 一种优化色散特性的单模光纤
CN103364870B (zh) * 2013-08-07 2016-08-10 烽火通信科技股份有限公司 一种单模光纤及其制造方法
CN103645539B (zh) * 2013-12-18 2015-12-09 江苏大学 一种弯曲不敏感光纤
CN105204110B (zh) * 2015-10-31 2018-06-12 长飞光纤光缆股份有限公司 一种具有较低差分模群时延的少模光纤
US9989699B2 (en) * 2016-10-27 2018-06-05 Corning Incorporated Low bend loss single mode optical fiber
CN108254828A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 福州高意光学有限公司 一种双包层光纤
EP3574363A1 (en) * 2017-01-24 2019-12-04 Corning Incorporated Optical fibers and optical systems comprising the same
CN107422415B (zh) * 2017-06-15 2020-05-05 长飞光纤光缆股份有限公司 一种超低衰减大有效面积的单模光纤
CN107490819B (zh) * 2017-08-22 2020-05-05 长飞光纤光缆股份有限公司 具有超低衰减大有效面积的单模光纤
CN115010360B (zh) * 2022-07-14 2024-04-09 中天科技精密材料有限公司 一种光纤预制棒的制备方法、光纤预制棒及光纤

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56164306A (en) * 1980-05-23 1981-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber
JPS6252508A (ja) * 1985-09-02 1987-03-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ
US4852968A (en) * 1986-08-08 1989-08-01 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Optical fiber comprising a refractive index trench
US5327516A (en) 1993-05-28 1994-07-05 At&T Bell Laboratories Optical fiber for wavelength division multiplexing
KR970011523B1 (ko) * 1993-12-30 1997-07-11 엘지전선 주식회사 단일모드 광섬유
US5559921A (en) 1994-06-24 1996-09-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Single mode optical fiber
US5835655A (en) * 1995-01-26 1998-11-10 Corning Incorporated Large effective area waveguide fiber
BR9500990A (pt) * 1995-03-28 1995-08-01 Abc Algar Guia de onda ótico
KR0173443B1 (ko) 1995-08-23 1999-04-01 배재열 세면기 자동배수 밸브 장치
US5748824A (en) * 1995-11-17 1998-05-05 Corning Incorporated Positive dispersion optical waveguide
JPH09211249A (ja) 1995-11-28 1997-08-15 Sumitomo Electric Ind Ltd シングルモード光ファイバ
JP3369389B2 (ja) * 1996-02-08 2003-01-20 住友電気工業株式会社 分散シフト光ファイバ
ZA9711125B (en) * 1996-12-12 1998-09-22 Sumitomo Electric Industries Single-mode optical fiber
JPH10274720A (ja) * 1997-01-29 1998-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd シングルモード光ファイバ
KR19990025725A (ko) * 1997-09-13 1999-04-06 윤종용 파장 분할 다중 통신용 광섬유 및 그 제조 방법
KR19990038607A (ko) * 1997-11-06 1999-06-05 윤종용 다단계 코아 구조를 가지는 단일모드 광섬유
US5905838A (en) * 1998-02-18 1999-05-18 Lucent Technologies Inc. Dual window WDM optical fiber communication
US6301422B1 (en) * 1999-04-28 2001-10-09 Corning Incorporated Large effective area fiber having a low total dispersion slope

Also Published As

Publication number Publication date
EP1057055A1 (en) 2000-12-06
US6516125B1 (en) 2003-02-04
KR100342711B1 (ko) 2002-10-25
AU1693600A (en) 2000-07-03
DE69929538D1 (de) 2006-04-06
CN1291293A (zh) 2001-04-11
WO2000036444A1 (en) 2000-06-22
DE69929538T2 (de) 2006-09-07
EP1057055B1 (en) 2006-01-18
KR19990030382A (ko) 1999-04-26
ATE316252T1 (de) 2006-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1148591C (zh) 具有三重包层的色散位移光纤
AU711776B2 (en) Optical fiber having low-dispersion slope in the erbium amplifier region
JP5425391B2 (ja) 光ファイバ
US7519255B2 (en) Optical fiber
CA2193542C (en) Dispersion-shifted fiber
CN1163769C (zh) 有折射率外环的色散位移单模光纤
JP4192425B2 (ja) 光ファイバ
JP4527192B2 (ja) 波長分散勾配が小さい光ファイバ
CN1942793A (zh) 具有改进的弯曲性能的光纤
JP2007279739A5 (zh)
EP0935146A3 (en) Dispersion compensating fibers and systems
CN1150411C (zh) 光纤
AU8750898A (en) Dispersion-shifted fiber
JP5142409B2 (ja) 単一モード光ファイバ
CN1377469A (zh) 低色散分斜率波导纤维
CN1182412C (zh) 大容量传输用低斜率色散位移单模光纤
EP1127284B1 (en) Optical fiber for extended wavelength band
CN1475825A (zh) 光纤以及使用该光纤的光学传输系统
US6895153B2 (en) Optical fiber for wavelength division multiplex transmission networks
CN1224197C (zh) 光学通讯链路
WO2000052507A1 (fr) Fibre optique
CN1411167A (zh) 光传输系统
CN1068434C (zh) 具有较大有效面积的大容量正非零色散位移单模光纤
CN1287622A (zh) 高度非线性的单模波导
CN1632627A (zh) 光纤、使用该光纤的光模块和拉曼放大器

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
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20040505

Termination date: 20101214