CN1359474A - 多芯和多模色散受控光纤 - Google Patents

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Abstract

沿包括多芯或多模的光纤的光路配置成具有正负色散特性。耦合或连接机构调节具有不同色散特性光路间的相对运行长度,使组合光路的总色散在要传输的信号波长的整个范围内接近零色散。

Description

多芯和多模色散受控光纤
技术领域
本申请以临时申请S.N.60/100495为基础，该基础申请的申请日为9/16/98，这里作为本申请的优先权日。
光信号在标准光纤光媒体中传输时，会有小的变化，经过长距离会使信号品质下降。一种变化涉及色散。色散受控光纤具有正和负色散特性，两种特性混合产生接近零色散的长度加权平均值。
背景技术
色散沿波导作为波导材料和结构的函数而变化。在特定波长可能出现零色散，而零色散还与在相邻波长信道中产生串话干扰的称为“4波混频”的现象相关。4波混频在零色散时最显著，但也随光功率和减小的信道间隔而增大。
可用色散受控光纤排除色散和4波混频，这种光纤将正和负色散光纤(在要传输的波长上确定)加以组合。4波混频的排除是由于只使用非零色散光纤。色散的排除是由于正和负色散的长度加权平均值接近零。
上述方法之一是，采用正色散光纤在整个距离上发送光信号，还采用色散补偿模块，其中包含负色散光纤卷(rolls)，以周期地性断正色散光纤，减小组合光路的平均色散。但是，该补偿模块减小了信号功率而不将信号推进到它们的目的地。
正和负色散光纤长度上端到端相接，以更有效地发送光信号且减小色散。但是要求变换，保持对组合光纤色散特性的跟踪，而且必须库存两种不同光纤。
色散受控光纤也已经做成在长度上连续，且交变部分在发送波长上具有相反的色散符号。只须库存一根光纤，但色散周期(即，两部分重复的长度)必须在制造时加以选择，且以后不再变化。污物会从两部分的接口处进入光纤，因此，在拉制成最后形式之前必须分别抛光再装配。
色散受控光缆包含具有色散符号相反的一对或多对光纤。光缆的各段接合在一起，使一段的正色散光纤与相邻段的负色散光纤相接。再有，需要进行色散变换，以保持对段长度的跟踪，而且各光纤的设计受到限制，这是因为在发送波长相反符号的色散必须振幅相等。
本发明概述
本发明包括光纤系统的各种实施例，这些系统能补偿色散和避免4波混频，同时使光纤库存品种最少并提供更灵活的设计和更好的光纤性能。还能缩短色散周期(即，色散变化重复的长度)，而无需复杂的制造和制造后的附加色散选择。
实施例之一是一种色散补偿光纤光学系统，该系统包含具有多个连续光路的单光纤，以不同的色散特性传输光信号。光路之一在光信号的中心波长呈现正色散，而另一光路在光信号中心波长呈现负色散。耦合机构在正在运行的两光路部分间转移光信号，产生在光信号中心波长近似零的长度加权平均色散。色散和色散斜率两者在中心波长最好匹配(即，相等但符号相反)，使得在整个波长范围平均色散也保持接近零色散。
连续的光路可相互平行或同轴延伸，并且存在外加耦合结构后，在光路间转移光信号无需中断任何光路。例如，单光纤可用外包层包封多个芯构成。各芯形成一个不同色散特性的光路。
通过将耦合机构制成一个或多个长周期光栅可实现芯间信号的正转移。也可按照将芯设置得足够靠近所形成的芯间隔来制造耦合机构，以支持信号转移。后一种耦合方式要求芯(纤芯)间对称的色散特性，并具有色散周期等于芯间耦合长度。前一种耦合方式以不等间隔在芯间转移信号，使芯的色散特性更灵活。不管哪种耦连方法，正负色散芯的色散斜率最好匹配(例如，低幅值或符号相反)，使产生的平均色散在信号波长的整个范围接近零。
另一实施例包含色散符号相反特性的一对或多对芯的段，这些段端对端接合在一起，一段的正色散芯与另一段负色散芯排成一行。通过选择段长度以获得长度加权平均值接近零色散。通过使正负色散的绝对幅值相等，并使两正负色散芯排在一段中且在相邻段中它们的配置相反，可用每对芯中的2根芯并行传输信号。多对正负色散芯可隔开排列，以支持一种以上位速率的传输或应用。通过控制相邻部分间的角度标志来排列具有不同色散特性芯的各种组合，还能进行更灵活的色散变换。
单光纤也能构成具有基模通道和高次模通道的多模光纤，以不同的色散值形成具有不同色散特性的同心光路。该另一实施例的耦合机构包含单模或多模耦合器，这种耦合器也能制成锥形耦合器或长周期光栅，用于在基模与高次模通道间转移光信号。
基模可配置成呈现正色散，高次模可配置成呈现负色散的更高幅值。因此，这种配置的模耦合器处于将光信号转移到比高次模间隔长的基模。然而，通过适当的芯折射率分布设计和选择归一化频率，可使基模和二次模的色散和色散斜率相等但符号相反。而且，信号在远离模截止值的归一化频率上能制约得更好。
各种连接器可用于将多芯或多模光纤中传送的信号传递到单模单芯光纤。例如，光栅可用来将光信号从一芯转移到以单模单芯光纤排列的另一芯，或从高次模到基模进一步由单模单芯光纤发送。锥形耦合器也能用来迫使信号进入单芯或成为基模。此外，单模单芯光纤分别能连接多芯光纤的不同的芯，而开关能用来将信号从所连光纤之一发送到共用的单模单芯光纤。
多模光纤可用与模的色散特性相关的传统方法制造。多芯光纤可通过在传统拉制光纤之前将两根或多根细长芯组装在预型件中进行制作。可用各种管形或棒形装置排列和隔开细长芯，可用外涂敷粉层固化芯结构的周围，密封预型件内的结构。
附图
图1A为具有不同色散特性两偏离芯的多芯光纤的端部放大视图。
图1B为另一多芯光纤的相同放大倍数的端部放大视图，该光纤具有一中心芯和另一不同色散特性的偏离芯。
图1C为另一具有不同色散特性两同心芯的多芯光纤的相同放大倍数的端部放大视图。
图2为表明相对可转动并结合在一起的多芯光纤两段长度的放大倍数较小的侧视图。
图3A和图3B为多芯光纤中两芯的折射率作为芯半径“r”的函数描绘的折射率分布图。
图3C-3F为交变折射率分布图，它特别适合获得负色散。
图4为经过大致修改而包括光耦合两芯用的长周期光栅的多芯光纤的另一侧视图。
图5为具有4芯的多模光纤的放大端部视图，其中，两芯具有正色散特性，另两芯具有负色散特性。
图6为连接图1A多芯中两芯到传统单芯光纤用的锥形耦合器的侧视图。
图7为在多芯光纤中两芯间转移信号的一种耦合和将多芯光纤中两芯之一连接到传统单芯光纤的连接器的侧视图。
图8为一种多模光纤的侧视图，该多模光纤具有连续的长周期光栅，用于在具有不同色散特性的模间转移信号。
图9为以按照阶跃折射率分布芯设计为例的多模光纤的归一化传播常数“bn”相对归一化频率“V”描绘的曲线图。
图10为上述相同阶跃折射率分布芯设计的波导的归一化波导色散“dn”相对于归一化频率“V”描绘的曲线图。
图11为穿孔棒中支持两根芯丝的预型件的放大端部视图。
图12为在管中支持两根芯丝(two core canes)的预型件的相同大小的端部视图。
图13为用特殊形状棒将两根芯丝定位在一起的相同大小的端部视图。
图14为显示在两芯周围熔融预型件之前将两根芯丝定位在一起的另一相同大小的端部视图。
详细说明
图1A所示多芯光纤10具有正色散芯12和负色散芯14，它们由共同的包层16包围。两光纤12和14的色散符号相反是对光纤10要传输的波长(通常对应铒放大窗)范围的中心频率而言的。为了在波长范围1530nm～1560nm控制色散，将正芯设计成与SMF1530r光纤类同，而将负芯设计成与1585LS或叶形产品类同。两光纤可从新纽约州康宁市康宁公司购得。下面将会简单提到，对于其它波长范围可使用已知的不同类型的设计。
两芯12和14平行于光纤10的光轴18延伸，并隔开距离“S”，该距离“S”可调节用来阻止或提高芯12和14间的自动耦合。如图1A所示，可想像距离“S”足够大，将阻止自动耦合。在制造期间，通常将带有芯—包层比为0.4或更大的芯丝隔开足够远，以提供所需的隔离。光纤10外周边上的可选凹口作为基准点，用于以角度指示光纤10的分段长度。
图2中，原始连续的光纤10的两段长度10A和10B轴向对齐，在用如为极化保持光纤设计的接头将它们接合在一起之前，可绕它们的轴18A和18B相对转动。选择转动量，将光纤段10A的正色散芯12A与光纤段10B的负色散芯14B对齐。另外，设计对称也能同时将光纤段10A的负色散芯14A与光纤段10B的正色散芯12B对齐。可调节段10A和10B，使沿两段10A和10B组合长度及后续的任何段对的平均色散接近零。
如果将各段10A和10B中的两芯12A，14A和12B，14B用来传输不同的信号，那么两芯的正负色散的幅值应当相等且两段10A和10B的长度应当相等。但是，若只用各段中一根芯传输信号(例如，段10A中的芯12A和段10B中的芯14B)，那么，两芯的色散可在不同幅值上取最佳并可组合不同长度的段，以达到平均色散接近零。两芯的色散斜率最好匹配，以便在整个要传输的波长范围上保持平均色散接近零。
不用结合光纤10的分段长度来改变正负色散芯12和14间的光路，而代替在芯12和14的运行长度之间提供无源或有源耦合。无源耦合可通过减小芯间的分隔“S”来实现，以便在需要的色散周期在芯间进行功率传递，该周期等于耦合长度。芯12和14的正负色散应当相对于中心波长对称(即，幅值相等)，这是因为信号在各芯12和14中渡过它们的一半时间。还要考虑隔离时的两芯12和14的传播常数，它们应当尽可能地接近，以便支持更完全的功率传递。耦合长度决定于合成波导中两个最低次超模的传播常数之差，并可设计成无色差或有色差。
图3A和图3B表明正负色散芯12和14的折射率分布，修改成使两芯间的有效折射率“n(eff)”相等。正色散芯12有单阶跃折射率分布(具有SiO2包层的GeO2-SiO2芯)和大小在芯值与包层值之间的有效折射率。负色散芯14具有“w型”或分段芯(SEGCOR)的折射率分布设计，对包层掺杂稍重，以便与正色散芯12的有效折射率“n(eff)””匹配。例如，掺杂的包层可由GeO2-SiO2或TiO2-SiO2构成(注意：图3B中虚线表示外围硅包层16的折射率大小)。
通常，需要更复杂的分布形状来产生负色散和与正色散芯相反的色散斜率。图3C-3F示出4个例子，每个例子都能支持负色散，而不需要过分兼顾其它光特性，例如，有效区域、模式场直径、弯曲度和微弯曲度等。与分布线交叉的箭头线表示对于改变分布线中单线段设计的灵活性。
图3C的分布用来获得具有正或负色散斜率的正或负色散。图3D的设计对获得具有较大有效区的正或负色散特别有用。后面的两种设计，即图3E和图3F，也可用来以低制造损耗控制色散。
图4示出芯12和14间的有源耦合，可在芯间形成一个或多个长周期光栅24。使耦合功能局域化以便两芯12和14能独立设计。例如，可改变芯12和14间的芯色散幅值和传播常数。光栅24间的空间可调节以补偿芯色散的不同值，因此，长度加权平均仍然接近零，与长周期光栅24一起采用锥形耦合，可增强耦合功能。
长周期光栅24可用感光芯材料构成，这种材料容易受光化学辐射图形的影响，以产生光纤10中的折射率扰动。芯12和14间的包层区也可以光折射，以增强光耦合。长周期光栅24可在光纤拉制操作期间用高功率准分子激光器绘制。色散周期可以很短且数量很多，这是因为耦合机构对光纤10不增加污染。
由于所需光谱响应带很宽，故光栅精度要求并不很严，长周期光栅的周期典型地在几百微米量级。折射率扰动的幅值也相当低(以免需要加氢)，这是因为长周期光栅24沿光纤10能占有相当长的距离(例如，1到2米)，而不会影响效果。对折射率扰动，特别是在高速拉制情况下，可每次绘制一个点或同时几个点。折射率或曲率扰动也可在拉制操作期间用高功率CO2激光器绘制，以实现类同的耦合功能。其它扰动可用来形成类同的光栅，包括周期挤压光纤的应力变化或周期微弯的光路长度变化。
在题为“作为带阻滤波器的长周期光纤光栅(Long-Period Fiber Gratingsas Band-Rejection Filters)”的文章(Vengsarkar等人著，出版于期刊杂志“Lightwave Technology”，Vol.14，No.1，1996年1月，第58-65页)及另一篇题为“螺旋光栅两模光纤空间模耦合器(Helical-Grating Two-ModeFiber Spatial-Mode Coupler)”的文章(Poole等人著，出版于期刊杂志“Lightwave Technology”，Vo.9，No.5，1991年5月，第598-604页)，揭示了另外一些关于长周期光栅和模耦合器的信息。这两篇文章通过参考结合于本申请。
如图5所示，可在单根光纤中形成两根以上的芯。一根光纤的两根正色散芯32和34及两根负色散芯36和38用共同的包层包围。芯32-38在正负色散芯组中构成对(例如，32、36和34、38)，并对各种位速率或应用优化成对的芯。此外，通过改变光纤30相邻部分间的角度标志来改变配对，提供更灵活的色散变换。换句话说，相同的光纤30能支持大量的不同色散变换。伪芯44为指示光纤30绕光轴46角度的参考点。
光纤30的芯32、34、36和38与光纤10的芯12和14一样，偏离光轴46，这样产生极化模色散问题。光纤10的芯12和14或光纤30的芯32、34、36和38可用各包层区包围，以便通过光纤10和30的各光路性能最佳。
当与诸如内部放大器站或链路终端的传统单模光纤或类似波导结构相连时，各对中两光纤与传统波导中的单芯相关。图6示出将色散受控光纤10连接到传统单模光纤70的锥形耦合器60。两波导62和64与光纤10中正负色散芯12和14对齐，但只是波导64对齐传统光纤70中单芯66。在耦合器中，两波导62和64共同锥状贴近将功率传输给波导64。
图7示出长周期光栅24，可替代锥形耦合器60，在与传统光纤70接口之前，将光信号传递给适当的芯(如芯12)。传统光纤70的芯66与色散受控光纤10的芯14对齐，接收沿色散受控光纤10传播的光信号。V槽型底板72支持光纤10和70间所需对准。
传统光纤70能与色散受控光纤10的芯12或14对齐，或各芯12和14能与各传统光纤对齐。在后一种情况下，可用光开关(未图示)改变各传统光纤与单传统光纤的连接。该开关受检测各光纤的任一根光纤中信号是否存在的传感器的控制。
图1B示出具有植入共同包层16’的两根相同芯12’和14’的另一种光纤10’。与光纤10中芯12(图1A所示)相比，芯12’沿变化光纤10’的光轴18’置于中心。另一芯14’偏离轴18’。
中心芯12’便于与标准光纤的芯对齐。但是，此另一光纤10’的端对端的结合更难在中心芯12’与偏离芯14’间转移信号。因此，芯12’和14’间的信号传输最好用侧向耦合进行。在进行任何端对端连接之前，最好通过如将光纤10’锥状逐渐贴近或使用图6所示锥形耦合器将信号转移到中心芯12’。
图1C示出又一种光纤10”，该光纤在同心图形中围绕光轴18”具有两根位于中心的芯12”和14”。可用侧向耦合器在同心芯12”和14”间转移信号。这种带有同心芯12”和14”的光纤10”双折射小，且便于用传统的制造技术制造。也可使用附加同心芯或同心芯与偏离芯的组合。
图8示出另一控制光纤中色散的方法。所示多模光纤80具有为支持一个以上模进行光传输而设计的中心芯82和包围的包层84。一个模，如基模，呈现正色散；而另一个模，如2次模，呈现负色散。长周期光栅86沿光轴88以重复图形绘制入光纤80，该图形控制各模中光信号的相应持续时间，使长度加权平均色散接近零。
按照图8的说明，2次模的负色散比基模的正色散大。因此，在光栅86间测得的基模运行长度LF比测得的2次模运行长度LH大。也可以是其它组合，包括两模间幅值相等、符号相反的色散。间隔相等的光栅可用来在两不同模之间作均匀的光运行长度分布。光栅能对3次或更高次模来回转移信号，但是，介入模的非预期损耗会限制高次模的可用性。
图9和图10是具有阶跃折射率分布芯的多模光纤80的性能示例的曲线图。图9中，归一化传播常数“bn”是相对于归一化频率“V”作出的，它们的数学定义如下： b n = β / k - n 2 n 1 - n 2 V = 2 πa λ n 1 2 - n 2 2
其中，“β”是传播常数；“n1”是芯折射率；“n2”是包层折射率；“λ”是某个范围的中心波长；“k”是常数2π/λ；“a”是波导芯半径。归一化传播常数与“n(eff)”有关，在“0”与“1”间变化，“0”代表完全在包层内传播，“1”代表完全在芯中传播。芯中较多的传播比包层中较多传播受到更严的制约。归一化频率值“V”与中心波长“λ”成反比关系。
曲线LP01、LP11和LP02分别代表基模、2次模和3次模。按照图9中典型曲线，要求大于2.4的归一化频率以支持一个以上的模，但需要甚至更大到邻近3.5的数值以接近大多数实际应用中关注信号。
如图10所示，近似3.5的归一化频率所提供的工作区具有符号相反的归一化波导色散“Dn”，经验归纳定义如下： D n = Vd 2 Vb n dV 2
虽然归一化频率小于3.5具有更高色散的可能性，但减少了对2次模信号的限制。离开2次模截止值(即，远大于V＝2.4)的操作减小了弯曲和微弯曲损耗和偏振分束。周期或连续地将光纤80绕成螺线也可减小偏振模的色散。
按单位ps/km nm测得的波导色散“D”可计算如下： D = D n - n 1 Δ cλ
其中，“Δ”是相对折射率差。波导色散“D”的符号与归一化波导色散“Dn”的相反，所以，基模“LP01”的波导色散为正，而2次模“LP11”的波导色散为负。
归一化频率大于2.4时，阶跃折射率光纤的基模LP01的波导色散“D”相当低，所以任何明显的色散大多归因于材料色散。在1550nm的窗口中，阶跃折射率光纤的基模色散限定在17-20ps/km nm范围。但是，更复杂的芯分布设计，包括分段芯和环分布，可用来产生更高色散值。正负色散芯间的芯设计也选择得与色散斜率有适当的关联，使平均色散在整个信号波长范围保持接近零。例如，色散斜率可在幅值上相等但符号相反，或低绝对值。
在各光纤中也可组合多模和多芯设计，以便对色散提供更平稳的控制，同时使其它设计标准最佳。例如，图1A示出的光纤10中芯12和14之一或两者，或图1B和1C所示其它芯可形成多模芯，且色散要求可在模与芯间分配。
传统制造技术可生产多模光纤80，而与上面描述相同的多芯光纤的光折射技术可绘制光栅。虽然长周期光栅86对模式耦合最佳，但其它扰动图形和形式，包括直径变化，也可在不同模间转移信号。
其余的附图，图11-14，示出各种预型件(也称为“坯件”)，用于使用为开发偏振保持光纤的各种管中棒(rod-in-tube)和OVD(光汽相沉淀：optical vapor deposition)技术制造前面描述的多芯光纤。
图11所示光纤预型件90具有棒92，对棒92钻孔安装两玻璃芯丝94和96。棒92由包层材料制成，两玻璃芯丝94和96包括芯和包层材料，包层材料是按照产生不同色散特性的折射率分布图通过光汽相沉淀法依序加以涂敷形成。玻璃粉层98也由包层材料制成，形成在棒的外侧，并加以固化以构成预型件90。从该预型件拉制的多芯光纤至少有两根相互平行延伸且呈现不同色散特性的芯。
图12所示光纤预型件100具有：两根玻璃芯丝102和104；安装在管110中的两根填充棒106和108；包围管110的可固化的粉层112。两芯丝102和104具有芯和支持不同色散特性的包层分布。填充棒106和108、管110和粉层112都由与芯丝102和104熔融在一起的包层材料制成，构成预型件。
图13所示的预型件120包括特定形状的包层材料棒114，支持具有不同色散特性的两芯丝116和118。可固化的粉层122也由包层材料制成，包围着棒114和两芯丝116和118。两芯丝116和118可定位搭接到棒114以便将两芯丝支持在所需相对位置，直到预型件120固化。
图14所示预型件130包括两芯丝132和134，它们搭接在一起，并由可固化粉层136包围。芯丝132和134有不同的色散特性和折射率分布，能够加强或阻碍从该预型件130拉制的最后形成的两芯间的自动耦合。
粉层外包层98、112、122和136在固化期间收缩，产生轴向和径向力，封住预型件90、100、120和130中的构件。在后续的拉制工序期间，光折射技术可用来产生芯间耦合，偏振模减少技术可用来补偿包围芯的包层不对称。指示标记可形成在预型件的外周，或将可与包层区分的材料制成的包层安装在可见位置，以提供角度基准点。
4种预型件中的成对的芯丝94-96、102-104、116-118和132-134具有符号相反的色散及相等或不等的绝对幅值。对于相等幅色散而言，周期耦合或连续耦合可获得长度加权平均色散接近零。但是，不等幅色散要求周期耦合，在不同色散芯中迫使不等的运行长度，以获得相同长度加权的平均色散接近零。

Claims (84)

1.一种控制色散用的多芯光纤，其特征在于，包含：
由包层包围的多根芯；
所述芯具有不同于所述包层的传输光信号的折射率；
所述芯相互间呈现不同的色散值。
2.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯之一呈现正色散值而另一所述芯呈现负色散值。
3.如权利要求2所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯还呈现正和负色散斜率。
4.如权利要求2所述的光纤，其特征在于，其中，正和负色散值对光信号的中心频率对称。
5.如权利要求4所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯相互靠得足够近以支持芯间耦合。
6.如权利要求5所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯间传播常数近似相等。
7.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯之一是多模芯。
8.如权利要求7所述的光纤，其特征在于，其中，所述多模芯包含呈现正色散的第1模和呈现负色散的第2模。
9.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯隔开足够远以避免所述芯间的耦合。
10.如权利要求9所述的光纤，其特征在于，其中，光纤还包含锥状渐近的部分以增强在所述芯间传输光信号。
11.如权利要求9所述的光纤，其特征在于，其中，在所述芯中形成扰动以增强在所述芯间传输光信号。
12.如权利要求11所述的光纤，其特征在于，其中，所述扰动还形成在所述芯间的包层区以利所述芯间的耦合。
13.如权利要求11所述的光纤，其特征在于，其中，对所述扰动进行排列形成多个光栅在所述芯间传输光功率。
14.如权利要求11所述的光纤，其特征在于，其中，所述扰动排成图形以在所述芯间转移光信号，所述图形产生长度加权平均色散，该平均色散在光信号中心波长接近零。
15.如权利要求11所述的光纤，其特征在于，其中，光纤锥状渐近与所述扰动组合应用以加强所述芯间的光信号传输。
16.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其中，所述光纤分成两个可相对转动的长度并在相对转动位置接合在一起对齐所述芯中呈现不同色散值的第一对芯。
17.如权利要求16所述的光纤，其特征在于，其中，所述两长度光纤可相对转动到另一角度位置对齐所述芯中呈现不同色散值的第二对芯。
18.如权利要求17所述的光纤，其特征在于，其中，所述第一对芯对第一位速率最佳，所述第二对芯对第二位速率最佳。
19.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，还包含光纤接口，将所述多根芯中不在所述包层中心的一根芯与附加光纤中位于包层中心的芯相连。
20.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，其中，所述光纤周期地绕成螺线以避免偏振模色散。
21.如权利要求1所述的光纤，其特征在于，还包含耦合机构，在光信号中心波长提供长度加权平均色散接近零的所述芯的连续运行部分之间传输光信号。
22.如权利要求21所述的光纤，其特征在于，其中，所述芯呈现相互匹配的色散斜率，使长度加权平均色散在光信号的波长范围接近零。
23.一种控制色散用的多模光纤，其特征在于，包含：
由支持光沿光轴多模传输的包层所包围的芯；
沿所述光轴具有第一色散值的第一模通道；
沿所述光轴具有第二色散值的第二模通道；
所述第一和第二色散值相互不同；
沿光轴的多个模耦合器，用于在所述第一和第二模通道间来回耦合光。
24.如权利要求23所述的光纤，其特征在于，其中，所述第一模通道是具有正色散值的基模通道。
25.如权利要求24所述的光纤，其特征在于，其中，所述第二模通道是具有负色散值的高次模通道。
26.如权利要求23所述的光纤，其特征在于，其中，第一和第二模通道间的所述色散值的符号相反，且绝对幅值不等。
27.如权利要求26所述的光纤，其特征在于，其中，所述第一和第二模通道间的光耦合在不等的通道长度上进行，以补偿色散值的绝对幅值不等。
28.如权利要求23所述的光纤，其特征在于，其中，第一和第二模通道间的所述色散值，符号相反，幅值近似相等。
29.如权利要求23所述的光纤，其特征在于，其中，所述模耦合器由折射率扰动形成。
30.如权利要求29所述的光纤，其特征在于，其中，所述折射率扰动形成长周期光栅。
31.如权利要求23所述的光纤，其特征在于，其中，所述模耦合器至少部分地由光纤的锥状渐近部分形成。
32.如权利要23所述的光纤，其特征在于，其中，所述模耦合器分开以产生传输光中心波长处接近零的长度加权平均色散。
33.如权利要求32所述的光纤，其特征在于，其中，所述第一和第二模通道呈现相互匹配的色散斜率，使长度加权平均色散在传输光的波长范围内接近零。
34.一种色散补偿光纤系统，其特征在于，包含：
具有呈现正色散值的第一芯和呈现负色散值的第二芯的第一多芯光纤部分；
具有呈现正色散值的第一芯和呈现负色散值的第二芯的第二多芯光纤部分；
在所述第一和第二多芯光纤部分间将第一光纤部分中的所述第一芯与第二光纤部分中的所述第二芯对齐以控制沿所述光纤部分的组合长度的平均色散的光接口。
35.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，第一和第二光纤部分中各所述第一和第二芯隔开足够远，以避免所述第一和第二芯间不希望的耦合。
36.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，第一光纤部分中所述第二芯与第二光纤部分中所述第一芯对齐以控制平均色散。
37.如权利要求36所述的光纤系统，其特征在于，其中，第一光纤部分中所述第二芯和第二光纤部分中所述第一芯呈现匹配的色散斜率，使沿所述光纤部分的组合长度的平均色散在通过该组合光纤部分传输的波长范围接近零。
38.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，所述第一和第二多芯光纤部分还具有呈现正色散值的第三芯和呈现负色散值的第四芯。
39.如权利要求38所述的光纤系统，其特征在于，其中，第一光纤部分中所述第一芯与第二光纤部分中所述第二芯对齐，在所述光纤部分间构成第一光路，该光路以第一位速率作最佳传输；第一光纤部分中所述第三芯可与第二光纤部分中所述第四芯对齐，以第二位速率传输光信号。
40.如权利要求38所述的光纤系统，其特征在于，其中，所述第一光纤部分中所述第一和第三芯可分别与第二光纤部分中所述第二芯对齐，提供不同的色散补偿。
41.如权利要求40所述的光纤系统，其特征在于，其中，所述第一光纤部分中所述第一和第三芯也可分别与第二光纤部分中所述第四芯对齐，提供色散补偿的更多选择。
42.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，光纤部分加有指示标记，帮助指示光纤部分间在光接口的所需角度。
43.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，为偏振保持光纤所设计的接头提供所述光接口。
44.如权利要求34所述的光纤系统，其特征在于，其中，所述第一和第二光纤部分实质上是源自相同光纤的相同部分。
45.一种色散补偿光纤系统，其特征在于，包含：
具有带不同色散值的基模通道和高次模通道的多模光纤；
沿光纤光轴的多个模耦合器，在所述基模与高次模通道间来回转移光信号；
与光纤光轴对齐的光系统构件，进一步传输光信号；
所述模耦合器之一安排成将光信号导入带有系统构件的接口处的模通道之一。
46.如权利要求45所述的系统，其特征在于，其中，所述基模通道有正色散值，所述高次模通道有负色散值。
47.如权利要求46所述的系统，其特征在于，其中，所述负色散值的幅值比所述正色散值的大。
48.如权利要求47所述的系统，其特征在于，其中，所述模耦合器在所述基模通道与所述高次模通道间以两模间不等的间隔转移光信号。
49.如权利要求45所述的系统，其特征在于，其中，所述一个模耦合器在所述光系统构件之前将光信号导入所述基模通道。
50.如权利要求45所述的系统，其特征在于，其中，所述光系统构件是光放大器，所述一个模耦合器在所述光放大器之后将光信号导入所述高次模通道。
51.如权利要求45所述的系统，其特征在于，其中，所述模耦合器包含沿光轴的折射率扰动，用于在所述模通道间传输光信号。
52.一种色散补偿光纤的光系统，其特征在于，包含：
具有多个以不同色散特性传输光信号的连续光路的单光纤；
所述光路的第一个在光信号的中心波长呈现正色散；
所述光路的第二个在光信号的中心波长呈现负色散；
在光信号中心波长产生长度加权平均色散接近零的所述第一和第二光路的连续运行部分间转移光信号的耦合机构。
53.如权利要求52所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二光路相互并行延伸，所述耦合机构在所述第一和第二光路的并行部分间转移光信号。
54.如权利要求53所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二光路通过包层包围的第一和第二芯构成。
55.如权利要求54所述的系统，其特征在于，其中，所述单光纤有中心轴，所述第一芯与所述中心轴对齐，所述第二芯偏离所述中心轴。
56.如权利要求54所述的系统，其特征在于，其中，所述单光纤有中心轴，所述第一和第二芯都偏离所述中心轴。
57.如权利要求54所述的系统，其特征在于，其中，所述第一芯是具有第一模和第二模的多模芯，所述第一模呈现正色散，所述第二模呈现负色散。
58.如权利要求54所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构包含在所述第一和第二芯间来回正向转移光信号的多个耦合器。
59.如权利要求58所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二芯在光信号中心波长呈现符号相反、幅值不同的色散，所述耦合器安排成在所述第一和第二芯间以不同的间隔转移信号。
60.如权利要求54所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构的形成使所述第一和第二芯靠的足够近以支持所述芯间的光信号传输。
61.如权利要求60所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二芯在光信号中心波长呈现符号相反、幅值近似相等的色散。
62.如权利要求52所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二光路相互同轴延伸，所述耦合机构在所述第一和第二光路的同轴部分间转移光信号。
63.如权利要求62述的系统，其特征在于，其中，所述单光纤是多模光纤，所述第一和第二光路是具有不同色散值的基模通道和高次模通道。
64.如权利要求63所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构包含在所述基模和高次模间来回正向转移光信号的多个模耦合器。
65.如权利要求63所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二芯在光信号中心波长呈现符号相反、幅值近似相等的色散。
66.如权利要求52所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构由所述光路中的扰动形成。
67.如权利要求66所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构包含多个光栅。
68.如权利要求52所述的系统，其特征在于，还包含对传输光信号具有不同色散特性的第三和第四光路。
69.如权利要求68所述的系统，其特征在于，其中，所述耦合机构包含在所述第一和第二光路间以第一色散周期转移光信号的耦合器和在所述第三和第四光路间以第二色散周期转移光信号的耦合器。
70.如权利要求52所述的系统，其特征在于，其中，所述第一光路呈现正色散斜率，所述第二光路呈现负色散斜率。
71.如权利要求52所述的系统，其特征在于，其中，所述第一和第二光路呈现色散斜率接近零。
72.一种制造多芯光纤的方法，该多芯光纤以减小的色散传输光信号，其特征在于，所述方法包含下列步骤：
将具有相互不同折射率分布的至少两根玻璃芯丝对齐；
用玻璃包层材料包围玻璃芯丝；
将包围的包层材料熔融到芯丝，形成玻璃预型件；
从具有至少两根并行延伸并呈现不同色散特性的芯的预型件拉制多芯光纤。
73.如权利要求72所述的方法，其特征在于，其中，在光信号中心波长上，所述芯的第一根芯呈现正色散，所述芯的第二根芯呈现负色散。
74.如权利要求72所述的方法，其特征在于，其中，所述包围步骤包含将所述包层材料作为光粉层加以涂敷。
75.如权利要求72所述的方法，其特征在于，其中，所述对齐步骤包含将两根芯与具有与包层材料类同折射率的玻璃棒对齐。
76.如权利要求75所述的方法，其特征在于，其中，所述玻璃棒支持着两芯丝。
77.如权利要求72所述的方法，其特征在于，还包含在用玻璃包层材料包围两芯丝之前将该两芯丝定位搭接在一起的步骤。
78.如权利要求72所述的方法，其特征在于，其中，还包含在两芯间形成耦合的步骤。
79.如权利要求72所述的方法，其特征在于，其中，还包含外加指示标记以便对光纤提供角度基准点的步骤。
80.一种色散补偿方法，该色散会引入到沿光纤传播的光信号中，其特征在于，所述方法包含下列步骤：
沿光纤引导信号，该光纤安排成具有两个并行光路，所述两并行光路在信号中心波长具有符号相反的色散特性；
在光纤的两并行光路的连续部分间来回进行信号耦合，使信号受到的平均色散接近零。
81.如权利要求80所述的方法，其特征在于，其中，所述耦合步骤包含在多芯光纤的不同芯间转移信号的步骤。
82.如权利要求80所述的方法，其特征在于，其中，所述耦合步骤包含在多模光纤的不同模间转移信号的步骤。
83.如权利要求80所述的方法，其特征在于，其中，所述耦合步骤包含在两并行光路间以两光路间不等的间隔正向转移信号的步骤。
84.如权利要求80所述的方法，其特征在于，其中，所述耦合步骤包含安排并行光路以相等的持续时间传输信号的步骤。
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