CN1255691C - 色散补偿光纤及色散补偿光纤模块 - Google Patents

色散补偿光纤及色散补偿光纤模块 Download PDF

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Abstract

这个色散补偿光纤包括带有有芯体和包覆层的未覆盖的色散补偿光纤以及环绕未覆盖的色散补偿光纤放置的树脂涂层，所述涂层具有小于或等于10g/mm的粘结性。作为另一选择地，所述色散补偿光纤包括带有有芯体和包覆层的未覆盖的色散补偿光纤以及环绕未覆盖的色散补偿光纤放置的树脂涂层，其中所述涂层具有小于或等于10g/mm的粘结性；并且所述色散补偿光纤包括一个单或双涂层以及在所述单或双涂层上构成的具有等于或大于3微米厚度的外涂层。

Description

色散补偿光纤及色散补偿光纤模块
技术领域
本发明涉及一种色散补偿光纤并且涉及一种色散补偿光纤模块。具体地，本发明涉及一种借助于在1.3微米具有零色散的标准单模光纤，补偿在从1.52至1.63微米波长区域中选择的应用波长带中由传输光信号所导致的波长色散及色散斜率的色散补偿光纤以及涉及包括所述色散补偿光纤的色散补偿光纤模块。
背景技术
包括光放大器如用于1.52至1.63微米波长的非常长距离的非转发继电器作为掺杂铒的光纤放大器已经在市场上可买到并且在实际使用。此外，波分多路复用传输的发展随着传输能力的增加已经迅猛地向前发展。波分多路复用传输系统在众多传输线路上已经投入商业使用。预计在未来波长带的扩展及波长被复用次数的增加将飞速发展。
为了执行高速传输，优选地，在传输带上光纤传输线路上的波长色散要尽可能地小，但是不能为零。此外，为了在传输系统中执行波分复用，重要的是在整个传输路径长度上色散变化相对于波长变化的比率(在下文中被称为：“色散斜率”)要小，以便于除了减小由掺杂铒的光纤放大器在所采用的波长带中导致的放大率差别以及减小波长色散以外，还要减小在所采用的波长带中每个波长之间的色散差。
此外，最新的长距离系统要求抑制可引起如传输特征的恶化的非线性效果的技术，这是因为波长复用的次数及通过光纤传播的光功率飞速增加。
非线性度以n2/Aeff表示，其中n2表示光纤的非线性折射率，且Aeff表示光纤的有效面积。为了抑制非线性效应，要求n2要小或要求Aeff要大。然而，在由硅玻璃材料组成的光纤中显著地降低n2是困难的，因为n2是光纤材料的一个常数。因此，重要的是增大Aeff，以便于抑制非线性效应。
最近，1.3微米的标准单模光纤网络在全球范围内得到采用。当通过采用光纤网络执行1.55微米波长带的传输时，引起约+17ps/nm/km的波长色散。因此，当光信号通过光纤传输时，因波长色散使传输特征变差。
已经研制出用于补偿波长色散的色散补偿光纤，并且在市场上可购买到。这种色散补偿光纤在1.55微米波长带具有大的负色散。通过将色散补偿光纤连接到适合长度的传输单模光纤上，由传输单模光纤引起的累积正色散可以被补偿，这实现了高速通信。
此外，最近伴随着传输能力的增加，波分多路复用系统得到发展。例如，在通过采用具有大的负波长色散和正色散斜率的色散补偿光纤补偿在1.3微米传输用光纤的波长色散情况下，虽然多个波长中的一个波长的色散可以得到补偿，但是其它波长的色散没有得到足够的补偿，而且离所补偿波长远的波长的传输特征变得更加糟糕。
因此，研制出如图6所示具有负色散斜率的W型折射率分布的色散斜率补偿和色散补偿光纤(其被称为“具有W型分布的色散补偿光纤)。在图6中，显示出中心芯体部分1、侧面芯体部分2和包覆层部分4。在具有W型分布的色散补偿光纤中，通过控制中心芯体部分1相对于包覆层部分4的相对折射率差Δ1、侧面芯体部分相对于包履层部分4的相对折射率差Δ2，以及中心芯体部分1的半径1相对于侧面芯体部分2的半径b的比值，色散斜率也可以完全被补偿。
通过将色散斜率补偿及色散补偿光纤提供到传输线路的线缆中或者将其作为小模块插入到现存传输线路接收侧或发送侧，其可以补偿波长色散和色散斜率。
然而，传统的色散补偿光纤具有这样的结构，其中为了增加每单位长度波长色散的绝对值而同时具有如图6所示的折射率分布，中心芯体部分1的相对折射率差增加并且环绕芯体部分的侧面芯体部分的相对折射率差Δ2降低，并且具有小的芯体直径。图7显示当b/a值随着将Δ1设置到1.8％且将Δ2设置到-0.4％而变化时，色散斜率和波长色散之间的关系。
在图7中，点线显示100％的色散斜率补偿率，其为色散斜率补偿率的理想值。通过将色散补偿光纤色散斜率相对于传输单模光纤色散斜率的比率除以色散补偿光纤色散值相对于传输单模光纤色散值的比率，计算出所述的色散斜率补偿率。此外，有效面积值(Aeff)也在图7中显示。如图7所示，虽然具有W型分布的色散补偿光纤具有理想的色散特征，但是曲折损耗趋向于增加，并且有效面积趋向于变小，这将引起非线性效应。
虽然通过具有W型分布的每个色散补偿光纤对色散斜率进行补偿的实例已经在OFC 2000(Optica1 Fiber Communication Conference-光纤通信会议)的TuG3以及在2000年的电子、信息及通信工程师协会(Electronics，Information and Communication Institute)的C3-3-38中加以报导，但是例如，两个色散补偿光纤的有效面积(Aeff)是18.4平方微米，该值不够大。
此外，为了改善曲折损耗及色散斜率特征，已经研制出具有如图1所示的附加有扇形段的W型折射率曲线的色散斜率补偿及色散补偿光纤。在图1中显示出中心芯体部分1、环绕中心芯体部分1布置的芯体部分2、环绕芯体部分2布置的环形芯体部分，及环绕环形芯体部分3布置的包覆层部分4。
虽然本发明者在OECC 2000(Optoelectronics andCommunications Conference-光电子学及通信会议)的14C4-4上报导了这种具有增大到21.0平方微米有效面积(Aeff)的色散补偿光纤补偿色散斜率的一个实施例，但是波长色散的绝对值为非常小的61.5ps/nm/km。因此，需要通过将光纤缠绕成小线圈来增加光纤长度以生产色散补偿光纤模块。然而，将光纤缠绕成小线圈并将模块小型化是困难的。当所用的光纤长度变得更长时，用于生产模块所需的成本增加。
本发明者Shimizu等人在2001年the Instituteof Electronics，Information and Communication Engineers(电子、信息及通信工程师协会)的C3-3-33中报导了一种具有低非线性特性、低损耗及高品质色散斜率补偿功能的色散补偿光纤模块，传统上并不提供所述的这些特性。
然而，色散补偿光纤具有这样的特性，其中微曲折损耗随着色散斜率补偿率从低值增加到100％而增加。此外，微曲折损耗趋向于由降低色散值或增加有效面积而引起。为了防止微曲折损耗，采用其中光纤通过树脂而不采用卷轴被固定(NFOEC(National Fiber OpticEngineers Conference-全国光纤工程师会议)2000，pp.420-429)的方法。
光纤通常包括一个涂层，所述涂层由至少一种由紫外线光凝固的树脂如由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂(urethane acrylateresin)制成，并且其形成到玻璃的表面上。因为涂层的表面具有将引起部分光纤附着到光纤的其它部分的轻微粘结性(其被称为“表面粘性”)，所以通过将一根长的光纤缠绕成小线圈而生产的色散补偿光纤模块具有这样的问题，即温度特性增加。
粘结性(表面粘性)被定义为光纤粘接到一起的程度。用于测量粘结性的方法的一个具体实例在日本专利申请的第一出版号Hei 10-62301中被公开，其中通过利用恒定的张力重新缠绕光纤测量出环绕着运送辊缠绕多次以便于重叠的光纤的张力变化。
具体地，预测出色散补偿光纤模块所应用的环境的各种情况，并且色散补偿光纤模块的适当操作可能要求从低温区域(低到-40℃)到高温区域(高到+80℃)。用于色散补偿光纤模块的色散补偿光纤具有短的光纤长度、大的波长色散绝对值，以及大的有效面积，这保证了模块的小型化。因此，所述色散补偿光纤的微曲折损耗大于传统色散补偿光纤的微曲折损耗。结果是，当模块是通过采用色散补偿光纤而生产时，将引起这样的问题，即在低温区域的损耗随微曲折损耗和表面粘性而增加。虽然上述问题取决于色散补偿光纤的特性而引起，但是当模块被形成到其中部分光纤被附着到光纤的其它部分的小线圈内时，所述问题很严重。
发明内容
考虑到上述情况已经完成本发明，并且其旨在提供一种色散补偿光纤模块，其中即使色散补偿光纤环绕着一个小卷轴被缠绕，但是在宽的温度范围内损耗的变化被抑制。
本发明提供一种色散补偿光纤，其包括：带有有芯体和包覆层的未覆盖的色散补偿光纤；以及环绕未覆盖的色散补偿光纤放置的树脂涂层，所述涂层具有小于或等于10g/mm的粘结性。
所述树脂涂层可能具有小于或等于1g/mm的粘结性。未覆盖的色散补偿光纤的外径可能处在从90到125微米的范围内，并且色散补偿光纤的外径可能处在从180到250微米的范围内。
所述树脂涂层可能包括一个外涂层。所述外涂层可以包括按重量计算为等于或大于1％的硅树脂。外涂层可能包括包含有着色剂的由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂(urethane acrylate resin)。外涂层可以构成为具有大于或等于3微米的厚度。外涂层可以通过不同于光纤拉伸步骤中的步骤而构成。
树脂涂层可以还包括在包覆层和外涂层之间构成的单或双涂层。未覆盖的色散补偿光纤的外径可能处于从90到125微米的范围内，且由单或双涂层所覆盖的直径可以在从180至250微米的范围内。
光纤在从1.52至1.63微米范围中所选择的的应用波长带中，在20mm的曲折直径处可能具有小于或等于20dB/m的曲折损耗。
在从1.52至1.63微米范围中所选择的的应用波长带中，色散补偿光纤可能具有大于或等于19μm2的有效面积、小于或等于-70ps/nm/km的波长色散、及基本上具有单模传播能力的截止波长，并且当利用具有足够长度以将单模光纤的波长色散补偿至零或接近于零的色散补偿光纤来补偿具有短于应用波长带零色散波长的单模光纤的波长色散时，色散斜率的补偿率可能为80％至120％。
未覆盖的色散补偿光纤可能具有一个折射率分布，其包括中心芯体部分；环绕中心芯体部分外围所提供的芯体部分且其具有低于中心芯体部分的折射率；环绕芯体部分的外围所提供的环形芯体部分，其具有低于中心芯体部分且高于芯体部分的折射率；以及环绕环形芯体部分所提供的包覆层，其具有高于芯体部分且低于环形芯体部分的折射率；其中环形芯体部分的半径为6至10微米；芯体部分半径相对于中心芯体部分半径的比为2.5至4.0；以及环形芯体部分半径相对于芯体部分半径的比为1.1至2.0；以及当包覆层的折射率被作为标准时，中心芯体部分的相对折射率为1.2％至1.7％；芯体部分的相对折射率为-0.20％至-0.45％；以及环形芯体部分的相对折射率为0.2％至1.1％。
此外，本发明提供一种色散补偿光纤模块，其中上述的色散补偿光纤被缠绕成一个线圈。通过环绕具有最小直径为200mm或更小的卷轴的20至70gf的缠绕张力，可以将所述色散补偿光纤缠绕。
附图说明
图1显示根据本发明实施例的色散补偿光纤的折射率分布。
图2显示在根据本发明实例中色散补偿光纤模块的损耗变化与温度变化之间的关系。
图3显示在根据本发明实例中色散补偿光纤模块的损耗变化与温度变化之间的关系。
图4显示在根据本发明实例中色散补偿光纤模块的损耗变化与温度变化之间的关系。
图5显示出在比较例中色散补偿光纤模块的损耗变化与温度变化之间的关系。
图6显示传统色散补偿光纤的折射率分布。
图7显示传统色散补偿光纤的波长色散与色散斜率之间的关系。
具体实施方式
在下述内容中，虽然将对本发明的优选实施例加以说明，但是本发明并不局限于所优选的实施例，而且所述实施例的元件及概念可以被自由组合。
根据本发明第一实施例的色散补偿光纤包括一个未覆盖的色散补偿光纤及一个树脂涂层。在图1中，显示出未覆盖的色散补偿光纤的折射率分布。如图1所示，未覆盖的色散补偿光纤包括中心芯体部分1、环绕中心芯体部分1外围所提供的芯体部分2、环绕芯体部分外围所提供的环形芯体部分3，以及环绕环形芯体部分3外围所提供的包覆层4。
中心芯体部分1具有高于包覆层4的折射率。芯体部分2具有低于包覆层部分4的折射率。环形芯体部分3具有高于包覆层部分的折射率。
如图1所示，当中心芯体部分1的半径表示为a、芯体部分2的半径表示为b以及环形芯体部分3的半径表示为c时，色散补偿光纤被构成以便于b/a比值在2.5至4的范围内、c/b比值在1.1至2.0的范围内，以及半径c在6至10微米的范围内。
当中心芯体部分1的相对折射率差表示为Δ1、芯体部分2的相对折射率差表示为Δ2，以及环形芯体部分3的相对折射率差表示为Δ3，且其中包覆层4的折射率被视为标准值时，Δ1为1.2％至1.7％、Δ2为-0.20％至-0.45％且Δ3为0.2％至1.1％。
在从1.52至1.63微米范围中所选择的的应用波长带中，色散补偿光纤具有大于或等于19μm2的有效面积、-70ps/nm/km的波长色散、及基本上具有单模传播能力的截止波长。当利用具有足够长度以将单模光纤的波长色散补偿至零或接近于零的色散补偿光纤来补偿具有短于应用波长带零色散波长的单模光纤的波长色散时，色散斜率的补偿率为80％至120％。
色散补偿光纤包括具有90-125微米外径的未覆盖色散补偿光纤以及环绕未覆盖色散补偿光纤构成的且具有等于或小于10g/mm、优选为等于或小于1g/mm粘结性的树脂涂层。当色散补偿光纤的粘结性大于10g/mm时，因为通过根据温度变化将色散补偿光纤缠绕成线圈，部分色散补偿光纤趋向附着到光纤的其它部分，所以损耗趋向于增加。
通过下述方法测量出粘结性。首先，光纤被多次缠绕到卷轴上，并被引入到张力调节辊的传输侧。然后，通过第一固定辊、移动辊及第二固定辊，它被引入到接收辊，并且被固定在移动辊和第二固定辊之间的张力传感器上。经过接收辊的光纤通过与传输侧张力调节辊相似的一个缠绕侧张力辊被安装在缠绕辊上。随后，旋转缠绕辊以将固定张力给予到光纤上。张力传感器通过光纤的张力检测出检测辊的移动量，以检测出张力，并且将其显示并记录在监视器上。在这种情况下，因为添加到光纤上的张力变化变成取决于表面粘性的一个值，所以光纤的表面粘性可以方便且定量地加以测量和评估。
树脂涂层包括一个单或双涂层以及一个环绕所述单或双涂层布置的外涂层。由单或双涂层所覆盖的直径在180至250微米的范围内。外涂层具有等于或大于3微米的厚度，且优选为3至7微米。优选地，树脂涂层包括至少一种由紫外线光凝固的树脂如由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂(urethane acrylate resin)。所述外涂层还可以包括相对于所述外涂层的总重按重量计算等于或大于1％的硅树脂，优选地按重量计算为1％至5％，更优选地按重量计算为2％至3％。通过向外涂层添加以按照重量计算等于或大于1％的硅树脂，可以进一步减小粘结性的数值。
色散补偿光纤可以通过对光纤预型件(未覆盖的色散补偿光纤)以及包括硅树脂及由紫外线光凝固树脂的树脂成分进行拉伸而生产。光纤预型件可以通过VAD(汽相轴向沉积)方法、MCVD(改进的化学汽相沉积)方法、PCVD(等离子体化学汽相沉积)方法或类似方法而生产。优选地，用于环绕未覆盖色散补偿光纤构成具有粘结性等于或小于10g/mm的树脂涂层的光纤拉伸步骤在这样的条件下进行，即树脂成分被施加到未覆盖的色散光纤上以便于具有等于或大于3微米的厚度，并且其中在由紫外线光凝固的树脂的凝固期间，大气中氧气浓度被设置成等于或小于2％，更优选地为0％。此外，优选地，拉伸速度被设置成300至1000m/min，更优选地为300至600m/min，以便于防止缠绕混乱。
其次，将对根据本发明第二实施例的色散补偿光纤加以说明。
在这个实施例中的色散补偿光纤中，在第一实施例中公开的未覆盖色散补偿光纤由包括外涂层的树脂涂层所覆盖，所述外涂层可能由包含有硅树脂和着色剂的由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂所构成。优选地，在紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂中的硅树脂含量相对于由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂按重量计算为1％至5％，并且更优选地按重量计算为2％至3％。由树脂涂层所覆盖的直径在180至250微米的范围内。色散补偿光纤的粘结性为等于或小于1g/mm。包括着色剂的由紫外线光凝固的树脂可能是由紫外线凝固的墨等。取代着色剂，可以减小树脂涂层粘结性的其它材料可以与由紫外线光凝固的树脂相混合。
树脂涂层通过一个不同于光纤拉伸步骤的步骤而构成。构成树脂涂层的步骤在这样的条件下进行，即在由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂的凝固期间大气中的氧气浓度被设置成等于或小于2％，更优选地为0％。
在从1.52至1.63微米范围中所选择的的应用波长带中，在20mm的曲折直径处色散光纤具有等于或小于20dB/m的曲折损耗。
其次，将对根据本发明的色散补偿光纤模块的一个实施例加以说明。
通过将色散补偿光纤缠绕成线圈以抑制因温度变化引起的损耗变化来生产色散补偿光纤模块。通过环绕具有最小直径为200mm或更小的卷轴的20至70gf、更优选地为30至50gf的缠绕张力，可以将所述色散补偿光纤缠绕。
通过将上述色散补偿光纤模块放置在光源与传输单模光纤之间，或放置到光信号被发射的传输单模光纤一侧，其被应用。
因为色散补偿光纤具有低的粘结性，其可以防止当波长色散补偿光纤被缠绕成小线圈时，部分波长色散补偿光纤附着到所述光纤的其它部分上，而且波长色散补偿光纤模块具有在较宽温度范围内随温度变化的低损耗变化。因此，色散补偿光纤模块可以具有低的损耗并且可以被小型化。
实例
在下述内容中将说明具体实例。
实例1
通过MCVD方法或PCVD方法生产出五个色散补偿光纤预型件。然后，将色散补偿光纤预型件与由紫外线光凝固的树脂一起拉伸生产出色散补偿光纤(A至E)。在控制拉伸条件的同时完成每个色散补偿光纤预型件的拉伸步骤，以便于所生产的树脂涂层具有5至6g/mm的粘结性。具体地，在由紫外线光凝固的树脂的凝固期间，大气中氧气浓度被设置成等于或小于2％，并且拉伸速度被设置成300m/min，以便于防止缠绕的不规则性。
每个色散补偿光纤(A至E)具有如图1所示的分布。每个未覆盖的色散补偿光纤(A至E)的中心芯体部分1的相对折射率差Δ1、芯体部分2的相对折射率差Δ2、环形芯体部分3的相对折射率差Δ3、芯体半径相对于中心芯体半径的比值b/a、环形芯体半径相对于芯体半径的比值c/b以及其它光学特性如表1所示。如表1所示，每个色散补偿光纤具有范围为0.25至0.32dB/km的低传输损耗，并且具有等于或大于20μm2的有效面积Aeff。
                                                                      表1
  编号   Δ1(％)   Δ2(％)   Δ3(％)   b/a   c/b   芯体半径(μm)   波长(μm) Aeff(μm2)   传输损耗(dB/km)   波长色散(ps/nm/km)   色散斜率(ps/nm2/km)   曲折损耗(dB/m)2R＝20mm
  A   1.65   -0.31   0.50   3.3   1.23   7.5   1.55   21.7   0.31   -84.2   -0.27   2.2
  B   1.70   -0.32   0.50   3.4   1.23   7.5   1.55   20.7   0.32   -90.0   -0.28   1.3
  C   1.36   -0.26   0.22   3.4   1.77   8.9   1.55   21.4   0.29   -82.0   -0.24   7.5
  D   1.30   -0.44   0.96   3.2   1.20   6.2   1.55   20.5   0.28   -80.2   -0.24   3.9
  E   1.30   -0.34   1.02   3.6   1.20   6.7   1.55   21.6   0.30   -80.0   -0.24   4.1
通过采用如表1所示的色散补偿光纤A和B，生产出每个均具有与其它不同的色散补偿值的三个色散补偿光纤模块(A至C)。色散补偿光纤模块的特性如表2所示。如表2所示，色散补偿光纤模块所要求的特性如色散斜率补偿率、插入损耗、PMD(极化模色散)等结果令人满意。
                                    表2
  编号   插入损耗(dB)   色散值(ps/nm)   色散斜率(ps/nm2)   色散斜率补偿率(％)   Aeff(μm2)   在1550nm波长带的PMD(ps)
  模块A   2.08   -340   -1.09   92   21.7   0.2
  模块B   3.36   -680   -2.18   92   21.7   0.3
  模块C   5.63   -1360   -4.23   89   20.7   0.4
                                                                (波长：1550nm)
通过将色散补偿光纤模块及放大器模块插入到传统单模光纤传输线路的端子中，则可能增加传输容量并且增加传输长度。此外，通过采用具有低曲折损耗和大绝对值波长色散的色散补偿光纤，可能将模块小型化。
此外，色散补偿光纤模块插入损耗的温度特性如图2所示。如图2所示，虽然在接近-40°的低温区域损耗增加约为2dB，但是在除接近-40°低温区域以外的其它区域的损耗增加并未被识别。因此，色散补偿光纤模块可以在正常条件下令人满意地被使用，因为色散补偿光纤模块很少用于在-40°下的连续操作。
实例2
通过MCVD方法或PCVD方法生产出五个色散补偿光纤预型件。然后，通过将色散补偿光纤预型件与构成双涂层的由紫外线光凝固的树脂一起拉伸而生产出具有相同的如图1所示分布的每个色散补偿光纤，并且随后在控制拉伸条件的同时通过涂上树脂成分，来构成环绕双涂层的一个外涂层，以便于所生产的树脂涂层具有1g/mm或更小的粘结性，其中所述的树脂成分包括硅树脂及含有着色剂的由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂(urethane acrylate resin)。具体地，树脂成分被用来构成具有厚度等于或大于3微米的外涂层，并且在树脂成分的凝固期间大气中的氧气浓度被设置为等于或小于2％。
每个所生产的色散补偿光纤包括一个具有125微米外径的未覆盖色散补偿光纤、借此涂层直径为230微米的双涂层、以及借此涂层直径为240微米的外涂层。即，外部涂层厚度为5微米。
所生产的每个色散补偿光纤具有范围在0.25至0.32dB/km的低传输损耗，并且具有等于或大于20μm2的有效面积(Aeff)。
通过采用每个具有与上述色散补偿光纤A或B相同分布的色散补偿光纤，生产出每个均具有与其它不同的色散补偿值的三个色散补偿光纤模块(D至F)。色散补偿光纤模块的特性如表3所示。如表3所示，色散补偿光纤模块所要求的特性如色散斜率补偿率、插入损耗、PMD等结果令人满意。
                                     表3
  编号   插入损耗(dB)   色散值(ps/nm)   色散斜率(ps/nm2)   色散斜率补偿率(％)   Aeff(μm2)   在1550nm波长带的PMD(ps)
  模块D   2.08   -340   -1.09   92   21.7   0.2
  模块E   3.36   -680   -2.18   92   21.7   0.3
  模块F   5.63   -1360   -4.23   89   20.7   0.4
                                                                (波长：1550nm)
此外，色散补偿光纤模块插入损耗的温度特性如图3所示。如图3所示，在-40至+75℃的温度范围内损耗变化的最大值等于或小于0.1dB，并且温度特性得到改善。因为色散补偿光纤模块由树脂涂层具有等于或小于1g/mm粘结性的色散补偿光纤而生产，所以认为在低温范围内的温度特性得到改善。
实例3
通过MCVD方法或PCVD方法生产出两个色散补偿光纤预型件。然后，通过将色散补偿光纤预型件与构成双涂层的由紫外线光凝固的树脂一起拉伸而生产出色散补偿光纤(F和G)，并且随后在控制拉伸条件的同时通过涂上树脂成分，来构成环绕双涂层的一个外涂层，以便于所生产的树脂涂层具有等于或小于1g/mm的粘结性，其中所述的树脂成分包括硅树脂及含有着色剂的由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂。
每个色散补偿光纤(F和G)具有如图1所示的分布且性质如表4所示。每个所生产的色散补偿光纤包括一个具有125微米外径的未覆盖色散补偿光纤、借此涂层直径为230微米的双涂层、以及借此涂层直径为240微米的外涂层。即，外涂层厚度为5微米。
在从1565至1625nm范围中所选择的的应用波长带中，每个所生产的色散补偿光纤可以在1590nm波长处补偿具有波长色散为+19.0ps/nm/km且波长色散斜率为+0.054ps/nm2/km的单模光纤。
每个所生产的色散补偿光纤具有从0.25至0.32dB/km范围内的低传输损耗且具有等于或大于20μm2的有效面积(Aeff)。
                                              表4
  编号   Δ1(％)   Δ2(％)   Δ3(％)   b/a   c/b   芯体半径(μm)   Aeff(μm2)   传输损耗(dB/km)   波长色散(ps/nm/km)   色散斜率(ps/nm2/km)   曲折损耗(dB/m)2R＝20mm
  F   1.65   -0.31   0.50   3.3   1.23   8.6   24.7   0.30   -84.2   -0.21   2.2
  G   1.70   -0.32   0.50   3.4   1.23   9.4   23.7   0.32   -90.0   -0.28   1.3
                                                                                                    (波长：1590nm)
通过采用如表4所示的色散补偿光纤F和G，生产出每个均具有与其它不同的色散补偿值的三个色散补偿光纤模块(G至I)。色散补偿光纤模块的特性如表5所示。如表5所示，色散补偿光纤模块所要求的特性如色散斜率补偿率、插入损耗、PMD等结果令人满意。
                                    表5
  编号   插入损耗(dB)   色散值(ps/nm)   色散斜率(ps/nm2)   色散斜率补偿率(％)   Aeff(μm2)   在1590nm波长带的PMD(ps)
  模块G   2.15   -380   -0.95   89   24.7   0.2
  模块H   3.51   -760   -1.90   89   24.7   0.3
  模块I   6.04   -1520   -4.05   95   23.7   0.4
                                                              (波长：1590nm)
此外，在1625nm波长处测量出色散补偿光纤模块插入损耗的温度特性，所述的1625nm波长是在所采用波长带中的最长波长。所获得的结果如图4所示。如图4所示，在-40至+75℃的温度范围内损耗变化的最大值等于或小于0.2dB，并且温度特性得到改善。
其次，将表示出比较例，以便于将它们与上述实例相比较。
比较例1
通过MCVD方法或PCVD方法生产出五个色散补偿光纤预型件。然后，通过将色散补偿光纤预型件拉伸而生产出色散补偿光纤。每个色散补偿光纤预型件的拉伸步骤是通过采用在紫外线光的凝固期间大气中的氧气浓度未被控制这样条件下的由紫外线光凝固的树脂而完成的。
每个色散补偿光纤具有与图1所示的相同分布及与表1所示的相同性质。每个所生产的色散补偿光纤的粘结性为15g/mm。
通过采用每个与色散补偿光纤A或B具有相同分布的色散补偿光纤，生产出五个色散补偿光纤模块(J至N)，其每个具有不同于其它的色散补偿值。
色散补偿光纤模块的特性如表6所示。如表6所示，色散补偿光纤模块所要求的特性如色散斜率补偿率、插入损耗、PMD等结果令人满意。
                                      表6
  编号   插入损耗(dB)   色散值(ps/nm)   色散斜率(ps/nm2)   色散斜率补偿率(％)   Aeff(μm2)   在1550nm波长带的PMD(ps)
  模块J   2.08   -340   -1.09   92   21.7   0.2
  模块K   3.36   -680   -2.18   92   21.7   0.3
  模块L   3.22   -680   -2.12   89   20.7   0.4
  模块M   5.91   -1360   -4.36   92   21.7   0.3
  模块N   5.63   -1360   -4.23   89   20.7   0.4
                                                                  (波长：1550nm)
色散补偿光纤模块插入损耗的温度特性如图5所示。如图5所示，在接近-40℃的低温区域损耗的增加大约为2dB，并且在-40℃的低温区域可见高于3dB的大损耗增加。这是因为色散补偿光纤模块由每个具有15g/mm粘结性的色散补偿光纤而生产，所述粘结性值高于实例中色散补偿光纤的粘结性值。
如上所述，因为根据本发明的色散补偿光纤具有低的粘结性，所以从色散补偿光纤生产出的色散补偿光纤模块可以令人满意地补偿波长色散和色散斜率而同时抑制随宽的温度变化而产生的损耗增加，所述的损耗增加是当将色散补偿光纤缠绕成线圈以构成色散补偿光纤模块时，由部分色散补偿光纤附着到色散补偿光纤的其它部分上所引起。因此，根据本发明，有可能防止色散补偿光纤损耗的增加，并且将色散补偿光纤模块小型化。

Claims (11)

1.一种色散补偿光纤，其包括：
带有芯体和包覆层的未覆盖的色散补偿光纤；以及
环绕未覆盖的色散补偿光纤放置的并且具有小于或等于1g/mm的粘结性的树脂涂层，其中所述粘结性是由光纤从缠绕状态展开时该光纤中的张力变化范围定义的。
2.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其中未覆盖的色散补偿光纤的外径为125微米，并且色散补偿光纤的外径为240微米。
3.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其中树脂涂层包括双涂层和在该双涂层周围形成的一个外涂层。
4.如权利要求3所述的色散补偿光纤，其中外涂层包括包含着色剂的由紫外线光凝固的聚氨酯丙烯酸酯树脂。
5.如权利要求3所述的色散补偿光纤，其中外涂层被构成具有5微米的厚度。
6.如权利要求3所述的色散补偿光纤，其中外涂层通过不同于光纤拉伸步骤中的步骤而形成。
7.如权利要求3所述的色散补偿光纤，其中未覆盖的色散补偿光纤的外径为125微米，且由双涂层所覆盖的直径为230微米。
8.如权利要求1所述的色散补偿光纤，其中光纤在从1.52微米至1.63微米范围中所选择的的应用波长带中，在20mm的曲折直径处具有等于或小于20dB/m的曲折损耗。
9.如权利要求1所述的色散补偿光纤，
其中未覆盖的色散补偿光纤具有一个折射率分布，其包括中心芯体部分；环绕中心芯体部分外围所提供且其具有低于中心芯体部分的折射率的芯体部分；环绕芯体部分的外围所提供的环形芯体部分，其具有低于中心芯体部分且高于芯体部分的折射率；以及环绕环形芯体部分所提供的包覆层，其具有高于芯体部分且低于环形芯体部分的折射率；其中
环形芯体部分的半径为7.44至10微米；芯体部分半径相对于中心芯体部分半径的比为3.2至3.6；以及环形芯体部分半径相对于芯体部分半径的比为1.2至1.77；以及
当包覆层的折射率被作为标准时，中心芯体部分的相对折射率为1.2％至1.7％；芯体部分的相对折射率为-0.20％至-0.45％；以及环形芯体部分的相对折射率为0.2％至1.1％。
10.一种色散补偿光纤模块，其中如权利要求1所述的色散补偿光纤被缠绕为一个线圈。
11.如权利要求10所述的色散补偿光纤模块，其中通过绕具有最小直径为200mm或更小的卷轴以20gf至70gf的缠绕张力将所述色散补偿光纤缠绕。
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