CN1237249A - 色散位移光纤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能有效地抑制非线性光学效应的发生、以及由结构不整齐等引起的传输损失的色散位移光纤。本发明的色散位移光纤中的芯区是添加了预定量的F的玻璃区,且至少具有:平均比折射率差为△n1的内侧芯;以及设置在该内侧芯和包层区之间、同时添加了预定量的GeO2的玻璃区,即平均比折射率差为△n2(>△n1)的外侧芯,通过将内侧芯和外侧芯在拉丝温度时的粘度比控制在预定的范围内,可有效地控制这些玻璃区的边界处发生的结构不整齐等。

Description

色散位移光纤
技术领域
本发明涉及光通信等中作为传输线路使用的单模光纤,特别是涉及适合于波分复用(WDM:Wavelength Division Multiplexing)传输的色散位移光纤。
背景技术
迄今,在作为传输线路采用单模光纤的光通信系统中,作为通信用信号光多半使用1.3μm波段或1.55μm波段的光。但是,最近从降低传输线路中的传输损失的观点出发,使用1.55μm波段的光的情况正在增加。在适合于校正了的1.55μm波段的光的传输线路用的单模光纤(以下称1.55μm用光纤)中,对于1.55μm波段的光设计得使其波长发散(光的传播速度随着波长的不同而不同,从而导致脉冲波发散的现象)为零(零色散波长为1550nm的色散位移光纤)。作为这样的色散位移光纤,例如在特公平3-18161号公报中提出了具有双型芯结构的色散位移光纤,其芯区由内层芯和外层芯构成,该外层芯具有比内层芯低的折射率。另外,在特开昭63-43107号公报和特开平2-141704号公报中,提出了具有包层双型芯结构的色散位移光纤,其包层区由内包层和外包层构成,该外包层具有比内包层大的折射率,另外,在特开平8-304655号公报和特开平9-33744号公报中,提出了具有环状芯结构的色散位移光纤。
另外,近年来,由于出现了波分复用传输和光放大器,所以长距离传输成为可能,为了避免非线性光学效应,采用上述的双型芯结构或凹陷包层双型芯结构等,而且还提出了与信号光的中心波长相比,零色散波长向短波一侧或长波一侧位移的色散位移光纤(特开平7-168046号公报、美国专利号第5483612号公报)。另外,所谓非线性光学效应是一种由于四波混频(FWM:four-wave mixing)、自相位调制(SPM:self-phase modulation)、互相位调制(XPM:cross-phase modulation)等非线性现象,致使信号光脉冲与光强密度等成比例地失真的现象,成为制约传输速度或中继传输系统中的中继间隔的主要原因。
在波分复用传输中提出的上述的色散位移光纤中,通过将零色散波长设定为与信号光的中心波长不同的值,能抑制非线性光学效应的发生,或通过增大有效断面积Aeff,以减小光强密度,抑制非线性光学效应的发生。
特别是在上述特开平8-304655号公报和特开平9-33744号公报中所述的采用环状芯结构的色散位移光纤中,通过使发散斜率更小,同时使有效断面积Aeff更大,来实现适合于波分复用传输的光纤特性。
另外,如特开平8-248251号公报所述,可用下面的(1)式给出芯有效断面积Aeff A eff = 2 π ( ∫ 0 ∞ E 2 rdr ) 2 / ( ∫ 0 ∞ E 4 rdr ) … ( 1 )
式中,E是与传输光相伴随的电场强度,r是从芯中心开始沿半径方向的距离。
另外,发散斜率被定义为表示给定的波段中的发散特性的曲线的斜率。
发明的公开
本发明者对现有的色散位移光纤研究的结果,发现了以下的课题。即,对于具有能有效地抑制上述的非线性光学效应的结构的色散位移光纤,传输损失被抑制在所希望的值以下的低传输损失的色散位移光纤不能很好地获得再现性。即,为了抑制非线性光学效应,在上述特开平8-304655号公报和特开平9-33744号公报中所述的采用环状芯结构的色散位移光纤的情况下,外侧芯的厚度(外侧芯半径和内侧芯半径之差)变得极小,约为1~2μm。另外,该外侧芯的比折射率差和内侧芯的比折射率差为1%左右,是相当大的值。作为增大外侧芯的比折射率差的方法,一般是增加该外侧芯中的GeO2的添加量,但如果增加GeO2的添加量,则与该添加量的增加相反地,在光纤制造中的拉丝温度下该外侧芯的粘度减小。在沿所制造的光纤的直径方向看时,在外侧芯(厚度约为1~2μm)的区域内该粘度急剧地变化。由于这样的沿半径方向的粘度的急剧变化,致使在拉丝时加在光纤上的张力也沿半径方向急剧变化。该施加的拉丝张力沿径向的急剧变化成为内侧芯和外侧芯的界面处的结构不整齐、产生玻璃缺陷的一个原因,所以其结果引起光纤的传输损失的增加。
本发明就是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种色散位移光纤,能有效地抑制非线性光学效应的发生并同时适合于长距离海底电缆等的WDM传输,而且提供的色散位移光纤能有效地抑制结构不整齐、产生玻璃缺陷等造成的传输损失,且具有良好的再现性的结构。
本发明的色散位移光纤是一种具有沿规定的基准轴延伸的芯区和设置在该芯区外围的包层区的传输1.55μm波段的信号光(在波长1500nm~1600nm的范围内有中心波长的一个或两个以上的信号光)用的传输介质(石英系列单模光纤)。而且,在该色散位移光纤中,芯区至少具有:添加了预定量的氟(F)的玻璃区,即相对于包层区的基准区的第一平均比折射率差为Δn1的内侧芯;以及设置在该内侧芯和包层区之间且添加了预定量的氧化锗(GeO2)的玻璃区,即相对于该包层区的基准区的第二平均比折射率差Δn2比第一平均比折射率差Δn1大的外侧芯。另外,在本说明书中,包层区是单层结构,把该单层定义为上述基准区,当包层区是如凹陷包层结构那样的多层结构时,把最外层定义为上述基准区。
在本发明的色散位移光纤中,在上述内侧芯、外侧芯中分别添加的GeO2、F的添加量如果都增加时,在拉丝温度下粘度降低,但有使添加了GeO2的玻璃区的折射率增加的作用,也有使添加了F的玻璃区的折射率减小的作用。因此,通过向内侧芯添加F并向外侧芯添加GeO2可使内侧芯和外侧芯在拉丝温度时的粘度差仍保持较小值,且在这些玻璃区之间能获得足够的折射率的差。因此,能有效地抑制该内侧芯和外侧芯边界处的结构不整齐、产生玻璃缺陷等。另外,在本说明书中,拉丝温度定义为:为了拉丝而被加热的光纤母材的表面温度。
另外,本发明的色散位移光纤,其上述内侧芯中由于添加F而导致的第一平均比折射率差减少的部分Δnf和上述外侧芯中由于添加GeO2而导致的第二平均比折射率差增加的部分Δng之间有以下关系。
0.05·Δng≤Δnf≤0.7·Δng
由于满足上述关系,所以能将内侧芯和外侧芯在拉丝温度时的粘度差控制得更小。另外,能将该内侧芯和外侧芯边界处的结构不整齐、产生玻璃缺陷等现象减少得更低。
另外,在本发明的色散位移光纤中,上述内侧芯的平均折射率最好比上述包层区的折射率小。
由于使相对于包层区的上述第一平均比折射率差Δn1为负值,所以不需要使相对于包层区的外侧芯的上述第二平均比折射率差Δn2(>Δn1)非常大,就能实现所希望的光纤特性。从降低外侧芯中的GeO2的添加量、抑制非线性光学效应发生的观点来看这是好的。
另外,包层区也能适用于具有设置在外侧芯外围的内侧包层、以及设置在该内侧包层外围的外侧包层的凹陷包层结构。在该结构的情况下,包层区由多个层区构成,所以定义各区的比折射率差用的基准区成为上述外侧包层。另外,在该包层区中,上述内侧包层添加规定量的氟,而且具有相对于外侧包层的第三平均比折射率差Δn3
此外,在具有上述的凹陷包层结构的色散位移光纤中,其内侧芯中由于添加氟而导致的第一平均比折射率差减少的部分Δnf1、内侧包层中由于添加氟而导致的第三平均比折射率差减少的部分Δnf2、以及外侧芯中由于添加氧化锗而导致的第二平均比折射率差增加的部分Δng之间有以下关系。
0.05·Δng≤Δnf1≤0.7·Δng
0.05·Δng≤Δnf2≤0.7·Δng
附图的简单说明
图1A是表示本发明的色散位移光纤的典型的剖面结构图,图1B是表示图1A所示的色散位移光纤的折射率分布图。
图2是表示采用双型芯结构的现有的色散位移光纤的折射率分布图。
图3是表示在本发明的色散位移光纤中,由于添加F而导致内侧芯的平均折射率变化Δnf和由于添加GeO2而导致外侧芯的平均折射率变化Δng的比(Δnf/Δng)和内侧及外侧芯在拉丝温度时的粘度比之间的关系的曲线图。
图4A是表示本发明的实施例1的色散位移光纤的剖面结构图,
图4B是图4A所示的色散位移光纤的折射率分布图。
图SA是表示本发明的实施例2的色散位移光纤的剖面结构图,
图5B是图SA所示的色散位移光纤的折射率分布图。
图6是表示图4A及图4B、图5A及图5B所示的色散位移光纤的各种特性的表。
图7A是表示本发明的实施例3的色散位移光纤的剖面结构图,
图7B是7A所示的色散位移光纤的折射率分布图。
实施发明用的最佳例
以下用图1A、图1B、图2~图3、图4A~图5B、图6、图7A及图7B说明本发明的色散位移光纤的实施例。另外,在附图的说明中同一部分标以同一符号,不重复说明。
图1A是本发明的色散位移光纤(石英系列单模光纤)的剖面结构,图1B是表示图1A所示的色散位移光纤的折射率分布图。如图1A所示,该色散位移光纤1是以石英玻璃为主要成分的单模光纤,是一种具有芯区和设置在该芯区的外围的具有预定折射率的包层区12,用于传输1.55μm波段信号光(在波长1500nm~1600nm的范围内有中心波长的一个或两个以上的信号光)用的传输媒质。特别是在芯区的结构中采用环状的芯结构,该环状的芯结构至少具有:添加了预定量的氟(F)的玻璃区,该玻璃区是相对于包层区12平均比折射率差为Δn1的内侧芯10(外径为a);以及设置在内侧芯10的外围的玻璃区、该玻璃区是添加了预定量的氧化锗(GeO2)、而且相对于包层区12平均比折射率差为Δn2(>Δn1)的外侧芯11(外径b>a)。另外,上述包层区12也可以是由折射率不同的至少两个玻璃区构成的凹陷包层结构。
图1B中的折射率分布曲线150表示对应于图1A、沿通过该色散位移光纤的剖面(垂直于传输的信号光传播方向的面)的中心O1的线L1的各部位的折射率。在该折射率分布曲线150上,区域100相当于上述内侧芯10在线L1上的各部位,区域101相当于上述外侧芯11在线L1上的各部位,区域102相当于上述包层区12在线L1上的各部位。
另外,上述平均折射率差的值Δn1、Δn2分别由下式给出:
Δn1=(n1-ncd)/ncd
Δn2=(n2-ncd)/ncd
式中,n1:内侧芯10的平均折射率
n2:外侧芯11的平均折射率
ncd:包层区12(基准区)的平均折射率(在凹陷包层结构的情况下,位于外侧的包层的平均折射率)
另外,在该说明书中这些值用百分率表示。另外,各式中的折射率顺序不同。因此,在该说明书中,相对于包层区12的比折射率差的平均值为负的玻璃区意味着具有比该包层区12的折射率更低的平均折射率的包层区。另外,所谓平均折射率意味着该色散位移光纤1中的垂直于信号光的传播方向的剖面上所看到的给定玻璃区中的各部位的折射率的平均值。
石英玻璃中的锗的添加量和折射率的关系可以从James W.Fleming,“Dispersion in GeO2-SiO2 glasses”,(APPLIED OPTICS,Vol.24,No.24,15December,1984,pp.4486-4493)获得,石英玻璃中的F的添加量和折射率的关系可以从James W.Fleming et al..“Refractive index dispersion and related properties in fluorinedoped silica”,(APPLIED OPTICS,Vol.23,No.19,1 October,1983,pp.3102-3104)获得。另外,本发明的色散位移光纤可以这样获得:利用众所周知的OVD法或MCVD法等制造光纤母材,再对该光纤母材进行加热拉丝即可获得。
特别是本发明的色散位移光纤1中,上述内侧芯10中由于添加F而导致的平均比折射率差的减少Δnf、和上述外侧芯11中由于添加GeO2而导致的平均比折射率差的增加Δng之间满足以下关系:
0.05·Δng≤Δnf≤0.7·Δng
即,已知在沿光纤的剖面各玻璃区之间的粘度相差较大的情况下,由结构不整齐引起的传输损失(结构不整齐损失)增加(1995年电子信息通信学会电子学协会大会,C-232)。图2是表示该文献所示的双型芯结构的现有的色散位移光纤的折射率分布图。另外,在该折射率分布图中,区域110(相当于全部芯区沿径向的各部位)中的区域111相当于内侧芯的沿径向的各部位,区域112相当于外侧芯的沿径向的各部位,另外,区域120相当于包层区的沿径向的各部位。
这里,为了与图2中的色散位移光纤相同程度地抑制结构不整齐损失,还需要使内侧芯10和外侧芯11的粘度不一致(拉丝温度时的粘度差)与图2中的色散位移光纤的程度相同。另外,在图2所示的色散位移光纤中,内侧芯和外侧芯都添加GeO2,内侧芯的比折射率差和外侧芯的比折射率差之差约为0.75%。这相当于约4倍的粘度比。
另一方面,如图3所示,添加了GeO2的SiO2玻璃和添加了F的SiO2玻璃在预定的拉丝温度(用被加热的光纤母材的表面温度定义)下的粘度比随着GeO2及F的添加量的变化而变化。该关系示于P.K.Bachman,et al.,”Stress in optica1 waveguides 2:Fibers”(APPLIEDOPTICS,Vol.26,No.7,1 April,1987)。
即,图3表示根据该关系,对该色散位移光纤1计算了内侧芯10和外侧芯11的粘度比,以及粘度比怎样随着由于添加F而导致的内侧芯10的平均比折射率差减少的部分Δnf和由于添加GeO2而导致的外侧芯11的平均比折射率差增加的部分Δng之比Δnf/Δng而变化的。减少的部分Δnf和增加的部分Δng分别用相对于包层区12的比折射率差表示(其中,变化部分Δnf、Δng分别是标量)。另外,在该图3中,将外侧芯11中由于添加GeO2而增加的部分Δng作为参量(Δng=0.8%、1.0%、1.2%),示出了该色散位移光纤1的典型值。
由图3可知,如果Δnf/Δng在0.05~0.70范围内,则内侧芯10和外侧芯11的粘度比在4倍以下时,能将结构不整齐损失抑制在与图2中的色散位移光纤相同的程度或在其以下。
另外,在本发明的色散位移光纤中,内侧芯10的平均折射率最好比包层区12的折射率小。这是因为通过使相对于包层区12的平均比折射率差Δn1为负值,即使不使相对于包层区12的外侧芯11平均折射率差Δn2(>Δn1)非常大,也能实现所希望的光纤特性。换句话说,既能获得所希望的光纤特性,又能降低外侧芯11中的GeO2的添加量,能有效地抑制非线性光学效应的发生。
(实施例1)
其次,用图4A、图4B及图6说明本发明的实施例1的色散位移光纤。
如图4A所示,实施例1的色散位移光纤2的剖面结构基本上与图1A所示的色散位移光纤1相同,具有外径为a的内侧芯20(相当于内侧芯10)、外径为b的内侧芯21(相当于外侧芯11)、以及包层区22(相当于包层区12)。另外,图4B所示的折射率分布曲线250与图1B的情况相同,表示对应于图4A的色散位移光纤2的剖面(垂直于所传输的光信号的传播方向的面)上的通过中心O2的线L2上的各位置的折射率。在该折射率分布曲线250上,区域200相当于上述内侧芯20在线L2上的各部位,区域201相当于上述外侧芯21在线L2上的各部位,区域202相当于上述包层区22在线L2上的各部位。
另外,在该实施例1中,外侧芯21的外径b为7.5μm,内侧芯20和外侧芯21的外径比Ra(=a/b)为0.65。另外,通过在内侧芯20中添加F,在外侧芯21中添加GeO2,将由上述的定义式给出的内侧芯20的平均比折射率差Δn1设定为-0.40%,将外侧芯21的平均比折射率差Δn2设定为+1.20%。
在图6所示的表(实施例1)中示出了如上设计的色散位移光纤2对波长为1550nm的信号光的特性。本发明者们确认了所获得的色散位移光纤2对波长为1550nm的信号光的传输损失为0.22dB/km,是个较小的值。另外,还确认了该色散位移光纤2的零色散波长为1580nm,发散斜率为0.088ps/nm2/km,有效断面积为86μm2,以及能实现适合于WDM传输的光纤特性。
另外,在图6所示的表中,一并示出了非线性折射率N2。这是由于近年来光放大器的出现,使得波分复用的长距离光传输技术成为可能,四波混频等非线性光学效应造成的信号光脉冲的失真成为制约传输距离或传输速度的重大原因,对本发明的色散位移光纤的制造来说是不能忽略的。
已知使光信号产生失真的非线性光学效应与光功率密度(SM光纤给定部位的信号光强度的密度)、以及作为光传输媒质的光纤的非线性折射率成正比地变大。因此,在应用光放大器的光传输系统中,由于信号光强度的增大,在不使用光放大器的现有的光传输系统中在实用上不成问题的非线性光学效应所造成的信号光脉冲的失真变得不能忽视。
另外,如上所述,强光下的媒质的折射率N随着光强的变化而变化。因此,该折射率N的最低次效应由下式表示,
N=N0+N2·P/Aeff
式中,N0:对应于线性极化的折射率
N2:对应于3次非线性极化的非线性折射率
P:光功率
Aeff:有效断面积。
即,在强光下,媒质的折射率N由通常的值N0和与光电场振幅E的二次方成正比增加的部分之和给出。特别是第二项的比例常数N2(单位:m2/W)被称为二次非线性折射率。另外,信号光脉冲的失真主要是受非线性折射率中的二次非线性折射率的影响,所以在该说明书中,非线性折射率主要指该二次非线性折射率。
(实施例2)
下面,用图5A、图5B及图6说明本发明的实施例2的色散位移光纤。
图5A所示的实施例2的色散位移光纤3的剖面结构基本上与图1A所示的色散位移光纤1相同,具有外径为a的内侧芯30(相当于内侧芯10)、外径为b的外侧芯31(相当于外侧芯11)、以及包层区32(相当于包层区12)。另外,图5B所示的折射率分布曲线350与图1B的情况相同,表示对应于图5A的色散位移光纤3的剖面(垂直于所传输的光信号的传播方向的面)上的通过中心O3的线L3上的各位置的折射率。在该折射率分布曲线350上,区域300相当于上述内侧芯30在线L3上的各部位,区域301相当于上述外侧芯31在线L3上的各部位,区域302相当于上述包层区32在线L3上的各部位。
另外,在该实施例2中,外侧芯31的外径b为7.1μm,内侧芯30和外侧芯31的外径比Ra(=a/b)为0.60。另外,通过在内侧芯30中添加F,在外侧芯31中添加GeO2,将由上述的定义式给出的内侧芯30的平均比折射率差Δn1设定为-0.60%,将外侧芯31的平均比折射率差Δn2设定为+1.00%。
如上所述,该实施例2的色散位移光纤3通过使内侧芯30中的F的添加量比前面的实施例1的大(平均比折射率差Δn1从-0.40%变为-0.60%),且不改变内侧芯30的平均比折射率差和外侧芯32的平均比折射率差之差,使外侧芯31中的GeO2的添加量减少。
在图6所示的表(实施例2)中示出了如上设计的色散位移光纤3对波长为1550nm的信号光的特性。由该表可知,实施例2的色散位移光纤3基本上与实施例1相同,仍然保持零色散波长为1580nm,发散斜率为0.086ps/nm2/km,有效断面积为83μm2,能使外侧芯31的平均比折射率差Δn2下降到1.00%。另外,该实施例2的色散位移光纤3对波长为1550nm的信号光的传输损失为0.21dB/km,是个比上述的实施例1还小的值。
(实施例3)
下面,用图7A及图7B说明本发明的实施例3的色散位移光纤。
图7A所示的实施例3的色散位移光纤4的剖面结构具有外径为a的内侧芯40、外径为b的外侧芯41、外径为c的内侧包层42、以及外侧包层43。另外,图7B所示的折射率分布曲线450与图1B的情况相同,表示对应于图7A的色散位移光纤4的剖面(垂直于所传输的光信号的传播方向的面)上的通过中心O4的线L4上的各位置的折射率。在该折射率分布曲线450上,区域400相当于上述内侧芯40在线L4上的各部位,区域401相当于上述外侧芯41在线L4上的各部位,区域402相当于上述内侧包层42在线L4上的各部位,区域403上述外侧包层区43在线L4上的各部位。
另外,在该实施例3中,内侧芯40的外径a为4.4μm,外侧芯41的外径b为7.9μm,内侧包层42的外径c为13.9μm。另外,通过在内侧芯40及内侧包层42中添加F,在外侧芯41中添加GeO2,将由以下的定义式给出的内侧芯40的平均比折射率差Δn1设定为-0.50%,将外侧芯41的平均比折射率差Δn2设定为+1.00%,将内侧包层42的平均比折射率差Δn3设定为-0.20%。
另外,上述平均比折射率差的值Δn1、Δn2、Δn3分别为
Δn1=(n1-ncd)/ncd
Δn2=(n2-ncd)/ncd
Δn23=(n3-ncd)/ncd
式中,n1:内侧芯40的平均折射率
n2:外侧芯41的平均折射率
n3:内侧芯42的平均折射率
ncd:外侧包层43(基准区)的平均折射率
如上设计的实施例3的色散位移光纤4有1590nm的零分散波长,同时对1550nm光的各种特性有:0.070ps/nm2/km的发散斜率,83μm2的有效断面积,0.21dB/km的传输损失,2m长时1.4μm的截止波长,7.4μm的模场直径(MFD),3.7×10-20m2/W的非线性折射率(N2),以及曲率半径为20mm时5.7dB/m弯曲损失。
另外,在具有上述凹陷包层结构的实施例3的色散位移光纤中,内侧芯中由于添加氟而导致的第一平均比折射率差减少的部分Δnf1、内侧芯中由于添加氟而导致的第三平均比折射率差减少的部分Δnf2、外侧芯中由于添加氧化锗而导致的第二平均比折射率差增加的部分Δng满足以下关系。
0.05·Δng≤Δnf1≤0.7·Δng
0.05·Δng≤Δnf2≤0.7·Δng
工业上利用的可能性
由以上详细说明可知,如果采用本发明,由于在内侧芯中添加预定量的F,同时在外侧芯中预加规定量的GeO2,将各玻璃区的拉丝温度时的粘度设定在预定范围内,所以能可靠地降低内侧芯和外侧芯的边界处的结构不整齐、玻璃缺陷等,具有能有效地抑制因所获得的色散位移光纤的不良而引起传输损失增加的效果。
另外,由于内侧芯的平均折射率设定得比包层区的折射率低,所以能减少外侧芯中的GeO2的添加量,因此,具有更能降低因GeO2的添加量的增加而增大的传输损失的效果。

Claims (5)

1.一种色散位移光纤,它具有沿规定的基准轴延伸的芯区和设置在该芯区外围的包层区,是用于传输1.55μm波段的信号光的传输媒质,其特征在于:上述芯区至少具有
添加了预定量的氟、且相对于上述包层区的基准区的第一平均比折射率差为Δn1的内侧芯;以及
设置在上述内侧芯和上述包层区之间的区域,即其中添加了预定量的氧化锗、且相对于该包层区的基准区的第二平均比折射率差Δn2比第一平均比折射率差Δn1大的外侧芯。
2.根据权利要求1所述的色散位移光纤,其特征在于:
上述内侧芯中因添加氟而导致的上述第一平均比折射率差减少的部分Δnf和上述外侧芯中由于添加氧化锗而导致的第二平均比折射率差增加的部分Δng之间有以下关系:
0.05·Δng≤Δnf≤0.7·Δng
3.根据权利要求1或2所述的色散位移光纤,其特征在于:上述内侧芯的平均折射率比上述包层区的折射率小。
4.根据权利要求1所述的色散位移光纤,其特征在于:
上述包层区是设置在上述外侧芯外围的区域,且具有:添加了预定量的氟、且相对于上述包层区的基准区的第三平均比折射率差为Δn3的内侧包层;以及设置在上述内侧包层外围的、作为上述基准区的外侧包层。
5.根据权利要求4所述的色散位移光纤,其特征在于:
上述内侧芯中由于添加氟而导致的第一平均比折射率差减少的部分Δnf1、上述内侧包层中由于添加氟而导致的第三平均比折射率差减少的部分Δnf2、以及上述外侧芯中由于添加氧化锗而导致的第二平均比折射率差增加的部分Δng之间有以下关系。
0.05·Δng≤Δnf1≤0.7·Δng
0.05·Δng≤Δnf2≤0.7·Δng
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982928B (zh) * 2005-11-10 2011-12-07 德雷卡通信技术公司 单模光纤
CN105866881A (zh) * 2016-06-01 2016-08-17 上海交通大学 用于非耦合模分复用传输的环辅助型少模光纤及其传输方法
CN106707408A (zh) * 2017-03-28 2017-05-24 中山大学 一种基于环形结构纤芯的折射率渐变型光纤
CN107085261A (zh) * 2016-02-12 2017-08-22 株式会社藤仓 多芯光纤

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0995138A1 (en) * 1997-07-15 2000-04-26 Corning Incorporated Suppression of stimulated brillouin scattering in optical fiber
AU9187198A (en) * 1997-10-02 1999-04-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion shift optical fiber
EP1028329A4 (en) * 1997-10-29 2005-04-27 Sumitomo Electric Industries OPTICAL FIBER WITH DISPERSIVE PHASE
JP2000347056A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 分散補償光ファイバおよび光伝送システム
EP1120671A4 (en) * 1999-07-12 2005-06-01 Fujikura Ltd DISPERSION SHIFTED OPTICAL FIBER
BR0007020A (pt) * 1999-08-20 2001-07-03 Furukawa Eletric Co Ltd Fibra ótica e linha de transmissão ótica
FR2801685B1 (fr) * 1999-11-25 2002-02-22 Cit Alcatel Fibre optique a dispersion chromatique decalee pour systemes de transmission a fibre optique a multiplexage en longueurs d'onde
AU773229B2 (en) * 2000-08-28 2004-05-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method of making the same
AU2002216647A1 (en) * 2000-10-11 2002-04-22 Corning Incorporated Single mode optical waveguide fiber with reduced dispersion
JP3784656B2 (ja) * 2001-03-15 2006-06-14 株式会社フジクラ 分散補償光ファイバおよびこれを用いた分散補償モジュールと光ファイバ複合伝送路
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
KR101066281B1 (ko) * 2003-08-29 2011-09-20 코닝 인코포레이티드 알칼리 금속 산화물을 함유하는 광섬유, 및 그 제조 방법및 장치
CN101216574B (zh) * 2006-07-13 2010-10-20 长飞光纤光缆有限公司 一种新型的高掺锗型光敏光纤及其制备方法
KR101285500B1 (ko) * 2011-11-24 2013-07-12 에쓰이에이치에프코리아 (주) 초저손실 광섬유
CN103257393B (zh) * 2012-10-30 2015-03-04 长飞光纤光缆股份有限公司 一种大有效面积光纤
US9442246B2 (en) * 2013-10-14 2016-09-13 Futurewei Technologies, Inc. System and method for optical fiber
JP5986594B2 (ja) * 2014-02-14 2016-09-06 株式会社フジクラ 光デバイス
CN106324749B (zh) * 2016-10-20 2020-01-14 长飞光纤光缆股份有限公司 一种用于放大器的少模光纤
CN106338793B (zh) * 2016-10-20 2020-06-16 长飞光纤光缆股份有限公司 一种少模光纤

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3500672A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 Philips Patentverwaltung Lichtleitfaser mit fluordotierung und verfahren zu deren herstellung
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
US4877304A (en) * 1987-09-09 1989-10-31 Corning Incorporated Few-mode/single-mode fiber
DE3812140A1 (de) * 1988-04-12 1989-11-02 Schott Glaswerke Monomode-lichtleitfaser
JP2831363B2 (ja) 1988-11-22 1998-12-02 株式会社フジクラ 光ファイバ
JPH03132726A (ja) 1989-10-19 1991-06-06 Fujikura Ltd 希土類元素添加光ファイバ
US5327516A (en) 1993-05-28 1994-07-05 At&T Bell Laboratories Optical fiber for wavelength division multiplexing
FR2724234B1 (fr) * 1994-09-05 1997-01-03 Alcatel Fibres Optiques Fibre optique monomode a dispersion decalee
US5613027A (en) 1994-10-17 1997-03-18 Corning Incorporated Dispersion shifted optical waveguide fiber
US5835655A (en) 1995-01-26 1998-11-10 Corning Incorporated Large effective area waveguide fiber
FR2736440B1 (fr) 1995-07-07 1997-08-01 Alcatel Submarcom Guide optique monomode a dispersion decalee et grande surface effective de mode
US5822488A (en) * 1995-10-04 1998-10-13 Sumitomo Electric Industries, Inc. Single-mode optical fiber with plural core portions
US5799123A (en) * 1995-10-20 1998-08-25 The Furukawa Electric Co., Ltd. Dispersion compensating fiber
TW342460B (en) * 1996-01-16 1998-10-11 Sumitomo Electric Industries A dispersion shift fiber
US5802235A (en) * 1996-06-10 1998-09-01 Furukawa Electric Co Ltd Dispersion compensating fiber and its manufacturing method
EP0862069B1 (en) * 1997-02-26 2007-04-11 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical fiber
JP3439615B2 (ja) * 1997-03-03 2003-08-25 株式会社フジクラ 分散シフト光ファイバおよびその製造方法
JP3112255B2 (ja) 1997-03-03 2000-11-27 ティーディーケイ株式会社 光ファイバ用接続部材の製造方法
JP3132726B2 (ja) 1998-04-22 2001-02-05 株式会社ナル 発泡ポリスチレンの回収リサイクル方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982928B (zh) * 2005-11-10 2011-12-07 德雷卡通信技术公司 单模光纤
CN107085261A (zh) * 2016-02-12 2017-08-22 株式会社藤仓 多芯光纤
CN105866881A (zh) * 2016-06-01 2016-08-17 上海交通大学 用于非耦合模分复用传输的环辅助型少模光纤及其传输方法
CN105866881B (zh) * 2016-06-01 2021-12-24 上海交通大学 用于非耦合模分复用传输的环辅助型少模光纤及其传输方法
CN106707408A (zh) * 2017-03-28 2017-05-24 中山大学 一种基于环形结构纤芯的折射率渐变型光纤

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Publication number Publication date
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