CN1504782A - 光纤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有至少能有效地抑制微弯损耗增大的结构的光纤，它能良好地用作色散平坦型光纤、色散补偿光纤等，在所用波段下能补偿单模。特别是这种光纤由于具有140μm以上的直径而有很高的刚性，可以有效地抑制微弯损耗的增大，另一方面由于具有200μm以下的直径而能使弯曲畸变引起的断裂概率低而不影响实用。此外，此光纤具有较大的模场直径，减小了平均单位面积的光能密度而有效地抑制了非线性光学现象的发生。

Description

光纤

本申请是申请号99806617.6，申请日为1999年7月7日，发明名称为“光纤”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及能最优地用作波分复用(WDM)传输系统中光传输线路的光纤。

背景技术

能进行光传输，特别是能进行大容量及高速的光传输的WDM传输的传输线路，主要是利用光纤。但是近年来在这种WDM传输系统中，起因于光纤中发生的各信号光之间四光波混合等非线性光学现象的信号光衰减已成为问题。于是，在WDM传输系统中有效地抑制非线性光学的发生至关重要。为此，有必要通过增大光纤的模场直径或有效截面积来减小平均单位截面积的光能密度。例如在特开平8-248251号公报中，提出了有效截面积(大于70μm²)大于通常的色散位移光纤的光纤。

一般，随着模场直径或有效截面积的增大，微弯特性将变差，已知会加大因光缆化而导致的微弯损耗。

例如图1示明了具有双重芯结构的色散位移光纤的折射率分布。此种色散位移光纤的纤芯区域由折射率为n1的内侧纤芯和折射率为n2(＜n1)的外侧纤芯构成，在该纤芯区域的外周设有折射率为n3(＜n2)的单一包层。图2是曲线图，示明具有这种双重纤芯结构的折射率分布的光纤，在波长1.55μm(1550nm)下的模场直径与微弯损耗增加的关系。在上述说明书中，模场直径是指Petermann-I模场直径，而这种Petermann-I模场直径MFD1如G.Neumann《单模光纤》，pp.225，1998中所示，由下式(1a)、(1b)给定。

 MFD1＝2·w₁             …(1a)

$w_1^2=2\·\frac{{\∫}_0^{\∞}{E}^2\·r^3\mathrm{dr}}{{\∫}_0^{\∞}E\·\mathrm{rdr}}----\·\·\·\left(1b\right)$

在式(1b)中，r为以纤芯中心为原点的径向上的位置变量，E为电场幅度是位置变量的函数。此外，微弯损耗定义为将长250M的光纤于100g张力下卷附到表面铺有JIS#1000的砂纸而孔径为280mm的绕线筒上时的损耗增加量。

另据理论研究结果，微弯损耗Δα与模场直径MFD1之间存在有下式(2a)～(2c)的关系：

$\mathrm{\Δ\α}=\frac{1}{4}\·\left(\frac{1}{R^2}\right)\·{(k\·n1\·w_1)}^2\·\mathrm{\Φ}\left(\mathrm{\Δ\β}\right)\·\·\·\left(2a\right)$

$\mathrm{\Δ\β}=\frac{1}{w_1^2\·k\·n_1}\·\·\·\left(2b\right)$

$\mathrm{\Φ}\left(\mathrm{\Δ\β}\right)={\mathrm{\π}}^{1/2}\·\mathrm{Lc}\·\exp \{-{\left(\frac{\mathrm{\Δ\β}\·\mathrm{Lc}}{2}\right)}^2\}\·\·\·\left(2c\right)$

在以上各式中，R为光纤增加的微小弯曲的曲率半径。K为波数，n1为纤芯区域的折射率，Lc为光纤增加有微小弯曲时的相关长度。

从图2与上式(2a)～(2c)可知，模场直径MFD1愈大则微弯损耗也愈大。但在现有的光纤中，虽然对宏弯损耗进行了考虑设计，然而却根本未考虑微弯损耗。此外，作为将光纤成缆时的指标，已知在把光纤卷绕到表面卷有砂纸的绕线管上所测的损耗增加量若超过1dB/Km，则光缆化的损耗就会增加。由此可知上述这种光纤通过成缆后将增大微弯损耗。

发明内容

为了解决上述这类问题的，其目的至少在于提供具有能有效抑制微弯损耗结构的光纤。

为了实现上述目的，本发明的光纤包括沿预定轴线延伸的纤芯区域和设于该纤芯区域外的包层区域，而此两区域又是由折射率分别不同的至少三层以上的玻璃区构成。此外，这种光纤对于例如1.55μm的波段(1500nm～1600nm)保证了基本上是单模的，而且具有140μm～200μm的光纤直径。如上所述，本发明的光纤由于其光纤直径在140μm以上，即使模场直径增大，但光纤的刚性高，可以抑制微弯损耗增大。另一方面，由于光纤直径在200μm以下，又不会有因弯曲变形致光纤断裂概率大而影响到实用的问题。

特别是，本发明的光纤在把1.55μm波段作为WDM传输中所用波长带宽时，波长1550nm下的波长色散绝对值最好是在5ps/nm/km以下。另外，Petermann-I模场直径最好在11μm以上。即使是传送WDM信号，若模场直径在11μm以上，由于平均单位截面积的能量密度小，也能有效地抑制非线性光学现象发生。

本发明的光纤能用作色散位移光纤、色散平坦型光纤、色散补偿光纤等单模光纤。

特别当本发明的光纤用作色散位移光纤时，此光纤最好在所用波段内的至少一个波长下具有0.02ps/nm²/km以下的色散损耗和50μm²以上的有效截面积，特别是上述色散损耗，更好是其绝对值在0.02ps/nm²/km以下。

当本发明的光纤用作色散补偿光纤时，此光纤最好在所用波段内的至少一个波长下具有-18ps/nm/km以下的波长色散和17μm²以上的有效截面积。

本发明的光纤在用作有效截面积扩大的光纤时，最好在所用波段内的至少一个波长下具有110μm²以上有效截面积。在这种光纤中还能减小平均单位截面积的能量密度，可有效地抑制非线性光学现象的发生。

上述各种光纤的直径一般都在140μm以上和200μm之下，但对于具有上述特性的色散补偿光纤的情形，特别是其微弯特性容易变差，因而其光纤直径最好在150μm以上和200μm以下。

当把本发明的光纤用于成缆时，此光纤最好在所用波段的至少一个波长下能具有17μm²以上的有效截面积和-83ps/nm/km以上的波长色散值，而且具有140μm以上和200μm以下的光纤直径。同时，用于光缆化的这种光纤也能适用作色散位移光纤、色散平坦型光纤、色散补偿光纤等单模光纤。

如上所述，考虑到可适用的种种状况，本发明的光纤最好具有140μm以上和200μm以下的光纤直径，同时在所用波段的至少一个波长下最好具有17μm²以上的有效截面积和-83ps/nm/km以上的波长色散值；且更好是在具有140μm以上和200μm以下的光纤直径同时，在所用波段的至少一个波长下，具有17μm²以上的有效截面积和-48ps/nm/km以上的波长色散值。另外，根据适用的光纤种类，光纤直径可最好在150μm以上和200μm之下。

附图说明

图1示明色散位移光纤的折射率分布(双重纤芯结构)。

图2是曲线图，示明图1的色散位移光纤中，波长为1.55μm的模场直径(Petermann-I)与微弯损耗增加的关系。

图3A示明本发明的光纤的各种实施例中共同的断面结构，图3B示明第4实施例的光纤的折射率分布。

图4是为说明第1实施例所试制的4个样本中各个参数的汇总表。

图5是曲线图，示明为说明第1实施例所试制的4个样本各个的评价结果。

图6A示明构成光缆一部分的光纤单元的截面结构，图6B示明具有图6A所示光纤单元的光缆的截面结构。

图7是为说明本发明的光纤的第2实施例所试制的3个样本中各个参数的汇总表。

图8是为说明本发明的光纤的第3实施例所试制的4个样本中各个参数的汇总面。

图9是曲线图，示明为说明第3实施例所试制的4个样本各个的评价结果。

图10是示明光纤直径与断裂概率关系的曲线图。

图11是为说明本发明的光纤的第4实施例所试制的2个样本中各个参数的汇总表。

图12示明本发明的光纤的第5实施例的折射率分布。

图13示明本发明的光纤的第6与第7实施例中的折射率分布。

图14示明图12中所示第5实施例的光纤(Δ⁺＝0.9％，Δ^-＝-0.44％)中波长色散与色散斜率的关系。

具体实施方式

下面用图1、3A、3B、4、5、6A、6B、7～14详细说明本发明的光纤的各实施例。

在图3A所示的情形中，本发明的光纤100具有沿预定轴向延伸的外径为a的纤芯区域110以及设于该纤芯区域110外周的外径(与光纤直径一致)为b的包层区域120，但在以下说明的实施例中，此纤芯区域与包层区域则由分别具有不同折射率的至少3层以上的玻璃区域构成。此外，以下各实施例中的光纤是波长为1.55μm(1550nm)的波长色散绝对值在5ps/nm/km以下，Petermann-I模场直径在11μm以上，光纤直径b在140μm以上200μm以下。

第1～第3实施例的光纤具有与图1所示折射率分布相同的双重纤芯结构的折射率分布，第4实施例的光纤的折射率分布具有如图3B所示的分层纤芯-凹陷包层结构的折射率分布。

图1中所示折射率分布表示的是图3A中直线L上各部位的折射率。第1～第3实施的光纤中，外径a的纤芯区域110由折射率为n1的内侧纤芯和设于该内侧纤芯外周的折射率为n2(＜n1)的外侧纤芯构成，外径b(与光纤直径一致)的包层区域120由设于上述外侧纤芯外周的折射率为n3(＜n2)的单一包层构成。这样，第1～第3实施例的光纤便由3层玻璃(内侧纤芯、外侧纤芯、单一包层)构成，同时保证了在所用波段中为单模光纤。

另一方面，第4实施例中的光纤如图3B所示，是具有分层纤芯-凹陷包层结构的折射率分布500的光纤，这一折射率分布500也表示出图3A中直线L上各部位的折射率。特别是在折射率分布500之中，部分510表示外径为a的纤芯区域，部分520表示外径为b的包层区域。此第4实施例中的纤芯区域由折射率为n1的内侧、设于该内侧纤芯的外周的折射率为n2(＜n1)的中间纤芯和设于该中间纤芯外周而折射率为n3(＞n2)的外侧纤芯组成。同时，包层区域则由设于外侧纤芯外周的折射率为n4(＜n3)的内侧包层和设于该内侧包层外周的折射率为n5(＞n4)的外侧包层构成。这样，第4实施例的光纤便由5层玻璃(内侧纤芯、中间纤芯、外侧纤芯、内侧包层、外侧包层)构成，同时在所用波段下是保证了单模性的光纤。

以下顺次说明具有以上折射率分布的第1～第4实施例中的光纤。

第1实施例

首先，为说明第1实施例的光纤，试制并评价了Pefermann-I模场直径MFD1大致相同而光纤直径b互异的4种光纤(样本1a～样本1d)。图4是为说明第1实施例的光纤所试制的4种样本1a～1d中各个参数的汇总表。

光纤直径b在样本1a、1b、1c、1d中分别为125μm、140μm、150μm、160μm。由上述式(1a)、(1b)给定的Petermann-I模场直径MFD1(11.73～11.88μm)、有效截面积(69.7～72.1μm²)、波长色散值(-2.2～-1.9ps/nm/km)以及截止波长(1.50～1.53μm)的各种值，在4种样本1a～1d各自之间相互大致相同。

这种光纤直径互异的4种样本1a～1d使用了直径相同的纤芯部件，准备这种纤芯部件与包层部件的外径比互异的4种预制件后，通过将它们拉丝而制得。此外，在4种样本1a～1d各个的周围设有材料相同而外径都为250μm的被覆层。模场直径MFD1、有效截面积以及波长色散值分别是波长1.55μm(1550nm)下的测定值。

对这4种样本1a～1d分别测定了其微弯损耗。在这种测定中，是把长250m的光纤于张力100g下卷附于表面铺有JIS#1000砂纸的孔径为280mm的绕线管上，将因此而增加的损耗作为微弯损耗。图5是示明为说明第1实施例所试制的4个样本各个评价结果的曲线图。根据此曲线图，可知光纤直径b愈大，损耗增加量即微弯损耗愈小。

但在制造具有图6A、图6B所示截面结构的光缆时则会通过成缆使微弯损耗加大。为了防止出现这种情形，有必要将微弯损耗抑制到1dB/km以下。这样，从图5可知，当有效截面积约70μm²时，光纤直径b应在140μm以上。

图6A示明的是光纤单元的截面结构，而图6B示明的是这种光纤单元200适用的光缆截面结构。在图6A中，光纤100是在用作被覆层的紫外线固化树脂150涂层的状态下，以抗张力线151为中心而再由紫外固化树脂152整体化。进而在紫外固化树脂152的周围用紫外固化树脂153涂层，由此即可制得光纤单元200。此光纤单元200所适用的光缆300是通过防水料251，将由钢制的内部沿纵向分成三部分的管250和抗张力钢琴线252顺次覆盖的光纤单元200收纳于铜管253内，再由低密度聚乙烯254、高密度聚乙烯255顺次覆盖而制得。

第2实施例

现以第2实施例来说明已确认不会有因光缆化产生问题的先有光纤的特性和此第2实施例的光纤特性的比较。图7是为说明第2实施例的光纤所制的3种样本2a～2c各个之中种种参数的汇总表。其中的样本2a为已确认不存在光缆化问题的先有光纤。

光纤的直径b在样本2a与2b中约为125μm，在样本2c中约为140μm。由上式(1a)、(1b)给定的Petermenn-I模场直径MFD1在样本2a中约为10μm，在样本2b与2c中约为11μm。有效截面积在样本2a中约为55μm²，在样本2b与2c中约为65μm²。此外，波长色散值(-2.2～-2.0ps/nm/km)以及截止波长(1.51～1.53μm)在3种样本2a～2c之间各大致相同。3种样本2a～2c周围各设有同一材料的外径250μm的被覆层。模场直径MFD1、有效截面积与波长色散值都是波长1.55μm下的测定值。

用这3种样本2a～2c制备了图6A与6B所示截面结构的光纤单元200。对所得光纤单元200·施加100大气压力的水压，模拟光缆化时给光纤单元200加外压的结果，对于光纤直径b约125μm而有效截面积约65μm²的样本2b，损耗增加量即微弯损耗为20mdB/km。与此相反，光纤直径b约140μm而有效截面积约65μm²的样本2c，其损耗增加量即微弯损耗，则在测定极限的0.5mdB/km以下，与已确认不存在光缆化问题的先有样本2a的特性相同。

第3实施例

下面说明第3实施例。此第3实施例是对有效截面积更大的光纤确认了光纤直径增大能有效降低微弯损耗。图8是为说明第3实施例的光纤所试制的4种样本3a～3d各个中有关参数的汇总表。

光纤直径b在样本3a与3c中约为150μm，在样本3b与3d中约为170μm。由上述式(1a)、(1b)给定的Petermann-I模场直径MFD1在样本3a与3b中约为13.2μm，在样本3c与3d中约为14.2μm。有效截面积在样本3a与3b中约为80μm²而在样本3c与3d中约为90μm²。另外，波长色散值(-2.0～-2.2ps/nm/km)以及截止波长(1.50～1.53μm)各在4种样本3a～3d之间都大致相同。在4种样本3a～3d周围都设有同一材料而外径为250μm的被覆层。模场直径MFD1、有效截面积与波长色散值均为波长1.55μm下的测定值。

对此4种样本3a～3d中的各个测定了微弯损耗。微弯损耗的测定方法与第1实施例中的情形相同。图9是为说明此第3实施例的光纤而试制的4种样本各个的评价结果的曲线图。从此曲线图可知，在有效截面积约80μm²时，当光纤直径b在约150μm以上时，可将微弯损耗抑制到其目标值约1dB/km之下。而当有效截面积约90μm²时，若光纤直径b在约170μm之上，则可将微弯损耗抑制到其目标值1dB/km之下。

根据上述结果可知，即使有效截面积增大，若是加大光纤直径，则可将微弯损耗抑制到其目标值1dB/km以下。以上事实也能根据下述理由说明。具体地说，光纤的微弯损耗是由于给光纤施加了外力，而相对于光纤纤芯区沿长向上产生了随机的微弯曲所致。这种微弯损耗与微弯曲的曲率半径倒数的均方值成正比。另一方面，若施加到光纤上的外力为常值时，则通过提高光纤的刚性，可以抑制光纤中发生微弯。设光纤的直径b为D，则光纤的刚度(弯矩)I可由下式(3)给定

I＝π·D⁴/64                (3)

因此，增加光纤的直径D就能显著地提高光纤的刚度I，结果可以抑制微弯而大幅度降低微弯损耗。

例如试制的光纤其直径为200.3μm、有效截面积为90.4μm²、波长色散值为-2.1ps/nm/km，截止波长为1.73μm而被覆层外径为250μm，当以与第一实施例情形相同的方法测定微损耗时，其值为0.3dB/km。这与已确认不存在光缆化问题的先有光纤的特性有相同程度的特性。

但当光纤直径b增大，光纤弯曲时其最外包层表面所发生的应变大于先有光纤的，而加大了弯曲断裂概率。下面试行计算断裂概率在实际应用中不会发生问题的光纤直径b的范围。经筛选试验通过后的光纤其断裂概率F由下式(4)给出：

$F=1-\exp \{-L\·\mathrm{Np}\·\{(1+{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_s}{{\mathrm{\σ}}_p}\right)}^n\·\frac{\mathrm{ts}}{\mathrm{tp}}{)}^{m/(n+1)}-1)\left\}\right\}-----\left(4\right)$

上式中，L为实际应用状态下加有应变时的光纤长度，Np为筛选试验时平均单位长度的断裂次数、σ_s为实际使用时的应变、σ_p为筛选时的应变，ts为实际使用时间，tp为筛选时间，n为疲劳系数，m为表示Weibull坐标图中倾度的参数。

实际应用中光纤小直径的弯曲发生于中继器内熔接用留剩的长度部分处，假定最坏的情形，1台中继器中存在有直径为30mm的弯曲有一弯。再假定光传输系统的光纤全长为9000km而平均50km间隔设一中继器。此时，直径为30mm的弯曲相加的光纤长度L在整个光传输系统中为16.9m。在筛选试验时平均单位长度的断裂次数Np为2×10^-5，筛选时的应变σp为2.2％。并假设实际使用时间ts为25年，筛选时间tp为1秒，疲劳系数为20，表示Weibull坐标图中倾度的参数m为10。

图10是在上述假定下根据前述式(4)示明光纤直径b与断裂概率关系的曲线图。由此曲线图可知，光纤直径愈大，断裂概率也愈大。但若光纤直径在200μm以下，由于断裂概率在10^-5以下，实用上无问题。

第4实施例

下面说明第4实施例。在此第4实施例的评价中，准备了2种样本4a与4b，它们具有图3B所示分层纤芯-凹陷包层结构的折射率分布的色散位移光纤的折射率分布、Petermann-I模场直径MFD1相互大致同一而光纤直径b则互异。

此外，在上述情形下，其内侧纤芯折射率n1、中间纤芯折射率n2、外侧纤芯折射率n3、内侧包层折射率n4、外侧包层折射率n5的大小关系为n1＞n2、n3＞n2、n5＞n4。

图11是为说明第4实施例的光纤而试制的2种样本各个之中的相关参数汇总表。光纤直径b在样本4a中约为125μm，在样本4b中约为150μm。另外，由前述式(1a)、(1b)给定的Petermann-I模场直径MFD1(11.98、12.17μm)、有效截面积(69.7、7、72.1μm²)、波长色散值(-2.1、-2.2ps/nm/km)以及截止波长(1.53、1.51μm)后2种样本4a与4b各自之间分别大致相同。

这样，光纤直径b相互不同的2种样本4a、4b是使用同一直径的纤芯部件，准备了纤芯部件与包层部件的外径比互异的2种预制件经拉丝而制成。再在这2种样本4a、4b的周围分别设有同一材料的外径为250μm的被覆层。模场直径MFD1、有效截面积与波长色散值都是在波长1.55μm下的测定值。

对这两种样本都用与第1实施例的情形相同的方法测定了微弯损耗。结果是光纤直径b约125μ的样本4a的微弯损耗为4.12dB/km，与此相反，光纤直径b约150μ的样本4b的微弯损耗为0.74dB/km，达到了不发生光缆化的损耗增加量的微弯损耗目标值约1dB/km。

第5实施例

图12是本发明的光纤的第5实施例中的折射率分布图。此第5实施例的光纤是色散平坦型光纤，外径a的纤芯区域110由折射率为n1而外径为3.75μm的内侧纤芯以及设于该内侧纤芯外周的折射率为n2(＞n1)而外径为8.25μm的外侧纤芯构成。此外，外径b的包层区域120具有凹陷型包层结构，由设于外侧纤芯外周的折射率为n3(＝n1)而外径为15.0μm的内侧包层与设在此内侧包层外周的折射率为n4(＞n3，＜n2)而外径为b的外侧包层构成。

图12所示的折射率分布600表示的是图3A中线L上各部分的折射率，部分610表示纤芯区域110的折射率，部分620表示包层区域120的折射率。此第5实施例中外侧纤芯(折射率n2)相对于外侧包层(折射率n4)的比折射率差Δ⁺为+0.63％，内侧纤芯(折射率n1)与内侧包层(折射率n3)相对于外侧包层(折射率n4)的比折射率差Δ^-为-0.60％，可分别由下式(5)给定：

Δ＝(n² _纤芯-n² _包层)/n² _包层             (5)

上式(5)中，n_纤芯为对象玻璃区域的折射率，n_包层表示作为基准的外层包层的折射率。式(5)中各玻璃区域的折射率顺次不同，具有比外侧层高的折射率的区域的比折射率为正值，以Δ⁺表示，具有比外侧包层低的折射率的区域的比折射率为负值，以Δ^-表示。另外，本说明书中的比折射率差以百分率表示。

为第5实施例评价而准备的2种样本分别具有的光纤直径为125μm、160μm。这些样本的外周设有由同一材料组成的外径为250μm的被覆层。这两个样本除光纤直径外，在1.55μm下，波长色散值都为0.12ps/nm/km，有效截面积都为72μm²，截止波长都为1.187μm。此外，色散斜率在波长1530nm下都为0.0096ps/nm²/km，在波长1550nm下都为0.0120ps/nm²/km，在波长1560nm下都为0.0265ps/nm²/km。又，所谓色散斜率意指表示预定波长带宽下波长色散值的曲线的斜率。

上述各样本在波长1.55μm(1550nm)下的微弯损耗评价结果是，光纤直径为125μm的样本为1.1dB/km，而直径为160μm的样本则为0.1dB/km故可以确认能充分地抑制因光缆化导致的损耗增加。

第6实施例

图13示明本发明的光纤的第6实施例中折射率分布。此第6实施例的光纤是色散补偿光纤，外径a的纤芯区域110由折射率为n1而外径为a1的单一纤芯构成。外径b的包层区域120具有凹陷型包层结构，由设于上述纤芯外周的折射率为n2(＜n1)而外径为b1的内侧包层与设在该内侧包层外周的折射率为n3(＞n2，＜n1)而外径为b的外侧包层构成。

图13所示的折射率分布700表示图3A中直线L上各部位的折射率，部分710表示纤芯区110的折射率，部分720表示包层区域120的折射率。此外，在第6实施例中，纤芯(折射率n1)相对外侧包层(折射率n3)的比折射率差Δ⁺，以及内侧包层(折射率n2)相对于外侧包层(折射率n3)的比折射率差Δ^-分别由上式(5)给定。

为第6实施例评价准备的样本，如图14所示，在Δ⁺＝+0.9％、Δ^-＝-0.44％的样品之中，特别是1.55μm(1550nm)下，波长色散值为-33ps/nm/km，色散斜率为0.10ps/nm²/km，纤芯区域110的外径a1相对于内侧包层的外径b1的比Ra(＝a1/b1)为0.6的具有如图14中的在P所示特性的光纤，分别是光纤直径为125μm、160μm两种。这两种样本的外周都设有由同一材料组成的外径250μm的被覆层。

在上述各样本中，于波长1.55μm(1550nm)下的微弯损耗的评价结果对于光纤直径125μm的样本为2.3dB/km，而对于光纤直径160μm的样本则为0.3dB/km故可以确认能充分地抑制因光缆化导致损耗增加。

第7实施例

在第7实施例中评价了有效截面积要扩大了的光纤。在此准备的样本其折射率分布与图13的相同，但其有效截面积为122μm²(110μm)。所准备的样本有光纤直径为125μm和160μm两种。这些样本的外周都设有由同一材料组成的外径为250μm的被覆层。除光纤直径外，两样本的纤芯(折射率n1)对外侧包层(折射率n3)的比折射率差Δ⁺都是+0.28％，内侧包层(折射率n2)对外侧包层(折射率n3)的比折射率差Δ^-都是-0.14％，截止波长都是1.49μm，波长1.55μm下的有效截面积都是122μm²，波长1.55μm下的波长色散值都是22.1ps/nm/km，而波长1.55μm下的色散斜率都是0.062ps/nm²/km。

以上各样本在波长1.55μm(1550nm)下的微弯损耗评价结果，在光纤直径为125μm的样本中为1.3dB/km，与此相反，在光纤直径为160μm的样本中为0.2dB/km而可以确认其能充分地抑制光缆化导致的损耗增加。

如上所述，本发明的光纤由于其直径在140μm以上和200μm以下，故能有效地抑制微弯损耗的增大，对于因应变导致的断裂概率可降至在实际应用中无问题的程度。此外，若在波长1.55μm下波长色散的绝对值在5ps/nm/km以下而Petermann-I模场直径在11μm以上，则能抑制非线性光学现象的发生，从而这样的光纤就能良好地用作利用1.55μm波段的WDM传输系统中的光传输线路。

此外，本发明不限于上述各实施例而可以有种种变形。例如折射率分布并不局限于双重纤芯结构或分层纤芯结构而是可以取任意分布形式，例如可以取在低折射率中心区的周围有环状高折射率的环状纤芯区的环状纤芯型的折射率分布。

如上所述，根据本发明，由于光纤直径在140μm以上，光纤的刚性高，可以抑制微弯损耗的增大；另一方面，由于光纤直径在200μm以上，因弯曲畸变所造成的光纤断裂概率低而不会有实际应用中的问题。此外，当波长1.55μm下的波长色散绝对值在5ps/nm/km以下时，即特别适用于以此波段为使用波长的WDH传输。再有，根据本发明，由于模场直径在11μm以上，平均单位截面积的光能密度小，能够有效地抑制非线性光学现象的发生。因此，本发明的光纤特别适用作WDM光传输系统中的光传输线路。

Claims (6)

1.一种光纤，它包括沿预定轴线延伸的纤芯区域和设于该纤芯区域外周的包层区域，而这两区域分别又是由折射率不同的至少三层以上的玻璃区域构成，它在所用波段内的至少一个波长下具有正的波长色散及110μm²以上的有效截面积，同时具有140μm以上、200μm以下的光纤直径。

2.一种光纤，它包括沿预定轴线延伸的纤芯区域和设于该纤芯区域外周的包层区域，而这两区域分别又是由折射率不同的至少三层以上的玻璃区域构成，它在所用波段内的至少一个波长下具有0.02ps/nm²/km以下的色散斜率和50μm²以上的有效截面积，同时具有140μm以上、200μm以下的光纤直径。

3.权利要求2所述的光纤，其特征在于，它在波长1550nm之下具有绝对值在5ps/nm/km以下的波长色散和11μm以上的Petermann-I模场直径。

4.一种光纤，它包括沿预定轴线延伸的纤芯区域和设于该纤芯区域外周的包层区域，而这两区域分别又是由折射率不同的至少三层以上的玻璃区域构成，它在所用波段内的至少一个波长下具有-18ps/nm/km以下的波长色散和25μm²以上的有效截面积，同时具有140μm以上、200μm以下的光纤直径。

5.权利要求4所述的光纤，其特征在于，具有-33ps/nm/km以下的波长色散。

6.权利要求4所述的光纤，其特征在于，它在波长1550nm之下具有绝对值在5ps/nm/km以下的波长色散和11μm以上的Petermann-I模场直径。

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