DE602005004398T2

DE602005004398T2 - Optische übertragungsleitung und herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE602005004398T2
Application number: DE602005004398T
Authority: DE
Inventors: Thomas R Painted Post CHAPMAN; Richard E Corning REBIS
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: US6830386B1; EP1740989B1; DE602005004398D1; WO2005109058A1; EP1740989A1; JP2007535002A; KR20070011532A; JP4675378B2

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Übertragungsleitung, welche aus Lichtwellenleitern mit unterschiedlichen Modenfeldern gebildet ist. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf optische Übertragungsleitungen, welche verminderte Spleißverluste besitzen.
2. Technischer Hintergrund
Die thermische Ausdehnung eines Lichtwellenleiter-Modenfeldes oder "Kerns", um Spleißverluste oder Verbindungsverluste zu reduzieren, ist bekannt. Siehe beispielsweise: Hanafusa, H. und Horiguchi, M. "Thermally-Diffused Expanded Core Fibres for Low-Loss and Inexpensive Photonic Components", Electronics Letters, Band 27, Nr. 21 (10. Oktober 1991); Shiraishi K. et al., "Beam Expanding Fiber using Thermal Diffusion of the Dopant", Journal of Lightwave Technology, Band 8, Nr. 8, S. 1151–1161, 1990; Knudsen, S. et al., "New Dispersion Slope Managed Fiber Pairs for Undersea Fiber Optic Transmission Systems, 2001 SubOptics 2001 Conference T4.2.2; europäische Patentanmeldung Nr. 1094346 ; und US-Patentveröffentlichung Nr. 2002/0159723 . Die EP 1219987 und die JP 2000098171 offenbaren das Erwärmen von Fasern mit unterschiedlichen Modenfeldern während oder nach dem Verschmelzen, um die Dotierungsmittel der Faser diffundieren zu lassen.
Die Kompensation der Dispersion oder das Steuern der Dispersion wurde benutzt, um die chromatische Dispersion und/oder den Dispersionsanstieg einer optischen Übertragungsleitung, welche Lichtwellenleiter aufweist, zu steuern oder zu kompensieren. Optische Netze mit höherer Leistungsfähigkeit erfordern eine große Anzahl von Spleißen zwischen dispersionsgesteuerten Lichtwellenleitern in einer derartigen Weise, dass die beinhalteten Verluste aufgrund der Lichtwellenleiterspleiße spürbar werden. Das Reduzieren des Spleißverlustes von Lichtwellenleitern, welche ungleiche Modenfelder besitzen, war besonders schwierig.
Da sich die Fähigkeiten optischer Kommunikationssysteme erweitern, wird das Reduzieren des Spleißverlustes nicht nur bei einer einzigen Wellenlänge, sondern über einen Wellenlängenbereich hinweg oder über Bereiche hinweg zunehmend wichtig. Beispielsweise werden in einer Übertragungsleitung mit langem Transportweg, welche eine Vielzahl von Verstärkern, beispielsweise von mit Erbium dotierten Faserverstärkern aufweist, Verluste, welche sich mit der Wellenlänge verändern, durch die Reihen von Verstärkern verstärkt.
Das Verbinden von zwei optischen Fasern durch Schmelzspleißen beginnt typischerweise mit dem Entfernen der Ummantelung auf jeder optischen Faser an den jeweiligen aneinander liegenden Enden, dann werden die aneinanderliegenden Endoberflächen der zwei Lichtwellenleiter aneinandergefügt, und die Endoberflächen werden erweicht und schmelzgespleißt, indem sie mit einer Bogenentladung o. Ä. erwärmt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Verfahren entsprechend der Erfindung wird in Anspruch 1 definiert.
Hier wird eine Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung veröffentlicht, welche entsprechend dem Verfahren hergestellt ist, welche aufweist: ein erstes Lichtwellenleiterteil, welches an ein zweites Lichtwellenleiterteil in einem Spleißbereich verschmolzen ist, wobei das erste Lichtwellenleiterteil einen ersten Modenfelddurchmesser MFD bei 1550 nm und das zweite Lichtwellenleiterteil einen zweiten Modenfelddurchmesser MFD bei 1550 nm besitzt, wobei sich der erste MFD von dem zweiten MFD unterscheidet, wobei der Spleißbereich einen Spleißverlust geringer als 0,15 dB für alle Wellenlängen zwischen 1530 und 1570 nm besitzt. Deshalb ist die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung bezüglich des Verlustes abgeflacht. Bevorzugter Weise unterscheidet sich der erste MFD von dem zweiten MFD um mehr als 2 μm bei 1550 μm. Vorzugsweise besitzt das erste Lichtwellenleiterteil eine positive Dispersion von 1550 nm, und das zweite Lichtwellenleiterteil besitzt eine negative Dispersion bei 1550 nm. Vorzugsweise besitzt das erste Lichtwellenleiterteil eine positive Dispersion von 1530 bis 1570 nm, und das zweite Lichtwellenleiterteil besitzt eine negative Dispersion von 1530 bis 1570 nm.
Es wird nun im Detail auf die gegenwärtigen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Lichtwellenleiters und eines zweiten Lichtwellenleiters, bei welchem die Enden von der Ummantelung abgestreift wurden und welche in axialer Ausrichtung zusammengebracht wurden.
2 ist eine schematische Darstellung des ersten und des zweiten Lichtwellenleiters von 1, nachdem sie zusammen zu einer einheitlichen Faser oder Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung zusammengeschweißt wurden.
3 ist eine schematische Darstellung der Flammenbehandlung der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung der 1.
4 ist eine schematische Darstellung der versetzten Flammenbehandlung der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung der 3.
5 ist eine schematische Darstellung der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung der 4 nach der gesamten Flammenerwärmung.
6 stellt schematisch das relative Brechungsindexprofil eines beispielhaften ersten Lichtwellenleiters dar.
7 stellt schematisch das relative Brechungsindexprofil eines beispielhaften zweiten Lichtwellenleiters dar.
8 stellt schematisch ein Lichtwellenleiter-Kommunikationssystem, wie es hier veröffentlicht ist, dar.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung dargelegt und werden für Fachleute aus der Beschreibung offensichtlich oder werden durch das Anwenden der Erfindung erkannt, wie sie in der folgenden Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen und den angefügten Zeichnungen beschrieben sind.
Das "Brechungsindexprofil" ist das Verhältnis zwischen dem Brechungsindex oder dem relativen Brechungsindex und dem Wellenleiter-Faserradius.
Der "relative prozentuale Brechungsindex" ist als Δ% = 100 × (n_i ² – n_c ²)/2n_i ² definiert, wobei n_i der maximale Brechungsindex im Bereich n ist, es sei denn, dies wird in anderer Weise spezifiziert, und n_c ist der durchschnittliche Brechungsindex des Ummantelungsbereichs. Wie er hier benutzt wird, so wird der relative Brechungsindex durch Δ wiedergegeben, und seine Werte werden in Einheiten von "%" angegeben, wenn dies nicht in anderer Weise spezifiziert ist. In den Fällen, wo der Brechungsindex eines Bereiches kleiner als der durchschnittliche Brechungsindex des Ummantelungsbereiches ist, ist der prozentuale relative Index negativ und wird so bezeichnet, dass er einen unterdrückten Bereich oder einen unterdrückten Index besitzt, und wird als der Punkt berechnet, bei welchem der relative Index am negativsten ist, wenn dies nicht in anderer Weise spezifiziert ist. In den Fällen, wo der Brechungsindex eines Bereiches größer als der durchschnittliche Brechungsindex des Ummantelungsbereiches ist, ist der prozentuale relative Index positiv und der Bereich kann angesehen werden, dass er angehoben ist oder dass er einen positiven Index besitzt. Ein "Updopant" bzw. ein "Erhöhungs-Dotiermittel" wird hier als ein Dotiermittel angesehen, welches die Neigung besitzt, den Brechungsindex relativ zu reinem undotierten SiO₂ anzuheben. Ein "Downdopant" bzw. "Erniedrigungs-Dotiermittel" wird hier als ein Dotiermittel angesehen, welches die Neigung besitzt, den Brechungsindex relativ zu reinem undotierten SiO₂ zu erniedrigen. Ein "Updopant" kann in einem Bereich eines Lichtwellenleiters vorhanden sein, welcher einen negativen relativen Brechungsindex besitzt, wenn dieser durch ein oder mehrere Dotiermittel begleitet ist, welche keine "Updopants" sind. In ähnlicher Weise können ein oder mehrere andere Dotiermittel, welche keine "Updopants" sind, in einem Bereich eines Lichtwellenleiters vorhanden sein, welcher einen positiven relativen Brechungsindex besitzt. Ein "Downdopant" kann in einem Bereich eines Lichtwellenleiters vorhanden sein, welcher einen positiven relativen Brechungsindex besitzt, wenn dieser durch ein oder durch mehrere andere Dotiermittel begleitet ist, welche keine "Downdopants" sind. In ähnlicher Weise können ein oder mehrere andere Dotiermittel, welche keine "Downdopants" sind, in einem Bereich eines Lichtwellenleiters vorhanden sein, welcher einen negativen relativen Brechungsindex besitzt.
Die "chromatische Dispersion", welche hier als "Dispersion" eines Wellenleiters bezeichnet wird, wenn dies nicht anderweitig angemerkt wird, ist die Summe aus der Materialdispersion, der Wellenleiterdispersion und der Dispersion zwischen den Moden. Im Falle der Single-Mode- bzw. Einzel-Mode-Wellenleiterfasern ist die Dispersion zwischen den Moden null. Die Wellenlänge der Nulldispersion ist eine Wellenlänge, bei welcher die Dispersion einen Wert von null besitzt. Der Dispersionsanstieg ist die Rate bzw. der Gradient der Veränderung der Dispersion in Bezug auf die Wellenlänge.
Die "effektive Fläche" wird definiert als: Acff = 2π(∫f2 r dr)2/(∫f4 r dr),wobei die Integrationsgrenzen von 0 bis ∞ gehen, und f ist die transversale Komponente des elektrischen Feldes, welche zu dem Licht gehört, das sich in dem Wellenleiter ausbreitet. Wie sie hier benutzt wird, bezieht sich die "effektive Fläche" oder "A_eff" auf die optische effektive Fläche bei einer Wellenlänge von 1550 nm, wenn dies nicht anderweitig angezeigt ist.
Der Modenfelddurchmesser (MFD) wird unter Benutzung des Peterman-II-Verfahrens gemessen, wobei 2w = MFD und w² = (2∫f² r dr/∫[df/dr]² r dr), wobei die Integrationsgrenzen von 0 bis ∞ gehen.
Der Biegewiderstand einer Wellenleiterfaser kann durch induzierte Dämpfung unter vorgeschriebenen Testbedingungen gemessen werden.
Eine Art des Biegetestes ist der laterale Belastungsmikrobiegetest. In diesem so genannten Test mit "lateraler Belastung" wird eine vorgeschriebene Länge einer Wellenleiterfaser zwischen zwei ebenen Platten platziert. Ein #70-Drahtnetz wird an einer der Platten befestigt. Eine bekannte Länge der Wellenleiterfaser wird zwischen die Platten gelegt, und es wird eine Referenzdämpfung gemessen, während die Platten mit einer Kraft von 30 Newton zusammengepresst werden. Es wird dann eine Kraft von 70 Newton an den Platten angelegt, und es wird die Erhöhung der Dämpfung in dB/m gemessen. Die Zunahme der Dämpfung ist die laterale Belastungsdämpfung des Wellenleiters.
Der "Stiftfeld"-Biegetest wird benutzt, um den relativen Widerstand der Wellenleiterfaser gegenüber dem Biegen zu vergleichen. Um diesen Test durchzuführen, wird der Dämpfungsverlust für eine Wellenleiterfaser mit im Wesentlichen keinem induzierten Biegeverlust gemessen. Die Wellenleiterfaser wird dann über das Stiftfeld gefädelt, und es wird wieder die Dämpfung gemessen. Der Verlust, welcher durch das Biegen induziert wird, ist die Differenz zwischen den beiden gemessenen Dämpfungen. Das Stiftfeld ist ein Satz von zehn Zylinderstiften, welche in einer einzelnen Reihe angeordnet sind und welche in einer festen vertikalen Position auf einer flachen Oberfläche fixiert sind. Der Stiftabstand beträgt 5 mm von Zentrum zu Zentrum. Der Stiftdurchmesser ist 0,67 mm. Während des Testens wird eine ausreichende Spannung angelegt, um die Wellenleiterfaser mit dem Bereich der Stiftoberfläche konform zu machen.
Wenn hier nicht anderweitig angezeigt wird, werden die optischen Eigenschaften (wie z. B. die Dispersion, der Dispersionsanstieg, etc.) für den LP01-Mode wiedergegeben.
Eine Wellenleiterfaser-Telekommunikationsverbindung, oder einfach eine Verbindung, besteht aus einem Sender für Lichtsignale, einem Empfänger für Lichtsignale und einer Länge an Wellenleiterfaser oder -fasern, welche jeweils Enden besitzen, welche an dem Sender und an dem Empfänger angekoppelt sind, um die Lichtsignale zwischen diesen ausbreiten zu lassen. Die Länge der Wellenleiterfaser kann aus einer Vielzahl von kürzeren Längen hergestellt sein, welche aneinandergespleißt oder miteinander verbunden sind, in einer Reihenanordnung von Ende zu Ende. Eine Verbindung kann zusätzliche optische Komponenten beinhalten, wie z. B. optische Verstärker, optische Dämpfungsglieder, optische Isolatoren, optische Schalter, optische Filter oder Multiplex- oder Demultiplex-Anordnungen. Man kann eine Gruppe von miteinander verbundenen Verbindungen als ein Telekommunikationssystem bezeichnen.
Eine Lichtwellenfaserleitung, wie sie hier benutzt wird, beinhaltet eine Länge eines Lichtwellenleiters oder einer Vielzahl von Lichtwellenleitern, welche in Reihe aneinandergeschmolzen sind und sich zwischen zwei optischen Anordnungen erstrecken, beispielsweise zwischen zwei optischen Verstärkern, oder zwischen einer Multiplex-Einrichtung und einem optischen Verstärker. Eine Spanne bzw. Spannweite kann einen oder mehrere Abschnitte des Lichtwellenleiters umfassen, wie dies hier veröffentlicht wird, und kann ferner einen oder mehrere Abschnitte eines anderen Lichtwellenleiters umfassen, beispielsweise wie sie ausgewählt werden, um eine gewünschte Systemleistungsfähigkeit oder einen Parameter zu erreichen, wie z. B. die Restdispersion am Ende einer Spanne bzw. Spannweite.
Verschiedene Wellenlängebänder oder Betriebswellenlängenbereiche oder Wellenlängenfenster können wie folgt definiert sein: "1310 nm-Band" liegt zwischen 1260 bis 1360 nm; "E-Band" liegt zwischen 1360 bis 1460 nm; "S-Band" liegt zwischen 1460 bis 1530 nm; "C-Band" liegt zwischen 1530 bis 1565 nm; "L-Band" liegt zwischen 1565 bis 1625 nm; und "U-Band" liegt zwischen 1625 bis 1675 nm.
Der hier veröffentlichte Lichtwellenleiter weist einen Kern und eine Ummantelungsschicht (oder Ummantelung) auf, welche den Kern umgibt und direkt an ihn angrenzt. Die Ummantelung besitzt ein Brechungsindexprofil Δ_CLAD(r). Vorzugsweise ist Δ_CLAD(r) = 0 über die Ummantelung hinweg. Der Kern weist ein Brechungsindexprofil Δ_CORE(r) auf.
1 stellt schematisch einen ersten Lichtwellenleiter 10 und einen zweiten Lichtwellenleiter 12 dar, wobei das Ende 14 des ersten Lichtwellenleiters 10 und das Ende 16 des zweiten Lichtwellenleiters 12 in einer axialen Ausrichtung aneinandergebracht sind. Der erste Lichtwellenleiter 10 weist einen Kern 18 auf, welcher direkt angrenzend an eine Ummantelungsschicht 20 liegt und von dieser umgeben wird, wobei die Ummantelungsschicht 20 angrenzend an eine oder mehrere Beschichtungsschichten 20 liegt und von diesen umgeben ist, und der zweite Lichtwellenleiter 12 weist einen Kern 24 auf, direkt angrenzend an und umgeben von einer Ummantelungsschicht 26, wobei die Ummantelungsschicht 26 angrenzend zu und umgeben von einer oder mehreren Beschichtungsschichten 28 ist. Vorzugsweise besitzen der erste Lichtwellenleiter 10 und der zweite Lichtwellenleiter 12 jeweils äußerste Ummantelungen 20, 26, mit im Wesentlichen ähnlichen äußersten Durchmessern D₁, D₂. Der erste Lichtwellenleiter 10 besitzt einen ersten MFD (welcher mit seinem Kerndurchmesser D₁ zusammenfallen kann oder nicht), und der zweite Lichtwellenleiter 12 besitzt einen zweiten MFD (welcher mit seinem Kerndurchmesser D₂ zusammenfallen kann oder nicht), wobei der erste MFD größer als der zweite MFD ist. Die jeweiligen Enden 14, 16 des ersten und des zweiten Lichtwellenleiters 10, 12 sind direkt aneinandergefügt und über eine Schmelzung aneinandergespleißt.
Vorzugsweise enthält die Ummantelung 20, 26 keine Germanium- oder Fluordotiermittel. Vorzugsweise ist die Ummantelung reines oder im Wesentlichen reines Silicium. Jedoch kann die Ummantelungsschicht ein oder mehrere Dotiermittel beinhalten. Die Ummantelungsschicht kann aus einem Ummantelungsmaterial bestehen, welches beispielsweise während eines Ablagerungsprozesses aufgebracht ist, oder welches in Form einer Ummantelung geliefert wird, wie beispielsweise in einer Röhre, in einer optischen Stab-in-Röhre-Vorformanordnung, oder einer Kombination von abgelagertem Material und einer Ummantelung. Die Mantelschicht ist vorzugsweise von einer primären Beschichtung P und einer zweiten Beschichtung S sowohl bei der Beschichtung 22 als auch 28 umgeben. Der Brechungsindex der Ummantelung wird benutzt, um den Prozentsatz des relativen Brechungsindexes zu berechnen, wie dies an anderer Stelle diskutiert wird. Die Mantelschicht besitzt vorzugsweise einen Brechungsindex von n_c, welcher den Kern umgibt, welcher so definiert ist, dass dieser ein Δ(r) = 0% besitzt, welches benutzt wird, um den Prozentsatz des Brechungsindexes verschiedener Teile oder Bereiche eines Lichtwellenleiters zu berechnen. 1 zeigt die Beschichtungsschicht 22, 28, welche von den jeweiligen Enden 14, 16 der Fasern 10, 12 abgestreift sind.
2 stellt schematisch die sich ergebende einzigartige Faser oder Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 dar, welche aus dem Zusammenschmelzen der Enden 14, 16 des ersten und zweiten Lichtwellenleiters 10, 12 gebildet ist. Die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 weist ein erstes Lichtwellenleiterteil 10', welches aus dem ersten Lichtwellenleiter 10 gebildet ist, und ein zweites Lichtwellenleiterteil 12' auf, welches aus dem zweiten Lichtwellenleiter 12 gebildet ist. Die Leitung 100 weist einen Schmelzspleiß 30 an der Verbindung zwischen den Enden 14', 16' der ersten und zweiten Lichtwellenteile 10', 12' auf. Vorzugsweise besitzen das erste Lichtwellenleiterteil 10', das zweite Lichtwellenleiterteil 12' und der Spleißbereich 31 jeweils im Wesentlichen ähnliche Außendurchmesser.
3 zeigt schematisch das Erwärmen der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung mit einer Flamme 32 eines Brenners 36. Die Flamme 32 ist auf den Schmelzspleiß 30 gerichtet, welcher in einer ersten Zentralposition C1 zentriert ist. Vorzugsweise berührt wenigstens ein Teil der Flamme 32 die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 an dem Schmelzspleiß 30. In bevorzugten Ausführungsformen ist der Rand der sichtbaren Flamme 32 tangential an der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 positioniert. Die Flamme 32 ist symmetrisch angeordnet, um die Schmelzspleißverbindung 30 herum. Vorzugsweise ist die Flamme 32 vertikal nach unten gerichtet (in einer Linie mit der Schwerkraft), um das Einführen von flammeninduzierten oder wärmeinduzierten Strömen und Kräften auf die Lichtwellenleiterleitung 100 zu minimieren und um die Spitze der Flamme 32 für das Beaufschlagen des Schmelzspleißbereiches 31 mit einheitlicher verteilten Wärmetemperaturen gleichmäßiger zu verteilen. Sowohl das erste als auch das zweite Lichtwellenleiterteil 10', 12' werden für eine Zeitlang durch die Flamme erwärmt und bei einer Temperatur, welche ausreicht, um das Modenfeld des ersten und des zweiten Lichtwellenleiterteils bei oder nahe dem Schmelzspleiß 30 wachsen zu lassen.
4 zeigt schematisch die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 mit einem Schmelzspleißbereich 31, welcher einen ersten gewachsenen MFD und einen zweiten gewachsenen MFD besitzt, wobei der Brenner 36 und seine Flamme 32 longitudinal von der ersten Zentralposition C1 zu einer zweiten Zentralposition C2 auf der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 versetzt sind, so dass die Flamme 32 in longitudinaler Richtung von dem Anfangsschmelzspleiß 30 über einen Versatzabstand 6 versetzt ist. Die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 wird versetzt mit der Flamme 32 erwärmt, welche asymmetrisch um den Schmelzspleiß 30 gerichtet ist. Vorzugsweise ist die Flamme 32, welche benutzt wird, um den Schmelzspleiß symmetrisch zu erwärmen, die gleiche Flamme, welche die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 asymmetrisch um den Schmelzspleiß erwärmt, wobei die relativen Positionen der Flamme und der Leitung in Bezug aufeinander justiert sind. Es wird bevorzugt, das Bewegen oder Berühren der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 um den gespleißten Bereich 31 herum zu minimieren, und deshalb wird die Flamme vorzugsweise symmetrisch und asymmetrisch benutzt, wobei die Flamme relativ zur Faser bewegt wird, oder es werden zwei Flammen benutzt, so dass die Faser nicht bewegt werden muss, wobei dadurch das Beaufschlagen der Faser gegenüber unerwünschten Kräften und/oder Kontamination reduziert wird. Vorzugsweise werden sowohl das erste als auch das zweite Lichtwellenleiterteil 10', 12' erwärmt, jedoch wird in jedem Fall das zweite Lichtwellenleiterteil 12' vorzugsweise erwärmt. Vorzugsweise kontaktiert die Flamme 32 das zweite Lichtwellenleiterteil 12'. In einigen bevorzugten Ausführungsformen berührt die Flamme 32 das erste Lichtwellenleiterteil 10' und das zweite Lichtwellenleiterteil 12'. Das Versetzen der Flammenerwärmung wird für eine Zeitlang und bei einer Temperatur ausgeführt, welche ausreichend ist, einen Spleißverlust kleiner als 0,15 dB zu liefern, vorzugsweise kleiner als 0,10 dB, mehr bevorzugt weniger als 0,07 dB, und sogar weit mehr bevorzugt weniger als 0,05 dB, und noch weiter bevorzugt weniger als 0,03 dB, für alle Wellenlängen zwischen 1530 und 1570 nm.
5 zeigt schematisch die sich ergebende Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 nach der gesamten Flammenerwärmung entsprechend dem Verfah ren der Erfindung, wobei die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung ein erstes Lichtwellenleiterteil 10' aufweist, welches an ein zweites Lichtwellenleiterteil 12' in einem Spleißbereich 31 angeschmolzen ist. Eine oder mehrere Beschichtungen werden an dem exponierten Silicium vorzugsweise zwischen den Enden der Beschichtungen 22 und 28 angesetzt, um die abgestreiften Flächen zu bedecken.
Die sich ergebende Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100 kann ein Lichtwellenleiterteil 10' aufweisen, welches an ein zweites Lichtwellenleiterteil 12' in einem Spleißbereich 31 angeschmolzen ist, wobei das erste Lichtwellenleiterteil 10' einen ersten MFD bei 1550 nm und das zweite Lichtwellenleiterteil 12' einen zweiten MFD bei 1550 nm besitzt, wobei sich der erste MFD von dem zweiten MFD unterscheidet, wobei der Spleißbereich 31 einen Spleißverlust kleiner als 0,15 dB, vorzugsweise kleiner als 0,10 dB, mehr bevorzugt weniger als 0,07 dB, sogar weit mehr bevorzugt weniger als 0,05 dB und noch weiter bevorzugt weniger als 0,03 dB für alle Wellenlängen zwischen 1530 und 1570 nm besitzt. Ein Ende 14 des ersten Lichtwellenleiterteils 10' ist direkt an ein Ende 16 des zweiten Lichtwellenleiterteils 12' geschmolzen. Vorzugsweise variiert der Spleißverlust um weniger als 0,05 dB, mehr bevorzugt um weniger als 0,02 dB, zwischen 1530 und 1570 nm. In bevorzugten Ausführungsformen variiert der Spleißverlust um weniger als 0,05 dB, bevorzugter um weniger als 0,02 dB für alle Wellenlängen zwischen 1520 und 1590 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen variiert der Spleißverlust um weniger als 0,05 dB, mehr bevorzugt um weniger als 0,02 db, für alle Wellenlängen zwischen 1470 und 1620 nm. Damit wird die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung bezüglich des Verlustes abgeflacht.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der Spleißverlust geringer als 0,15 dB, vorzugsweise geringer als 0,10 dB, und mehr bevorzugt weniger als 0,07 dB, für alle Wellenlängen zwischen 1520 und 1590 nm.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der Spleißverlust geringer als 0,15 dB, vorzugsweise geringer als 0,10 dB und noch weiter bevorzugt weniger als 0,07 dB, sogar mehr bevorzugt geringer als 0,05 dB, und noch weiter bevorzugt weniger als 0,03 dB, für alle Wellenlängen zwischen 1470 und 1620 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der erste MFD größer als 8 μm bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der erste MFD größer als 9 μm bei 1550 nm. In noch weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist der MFD größer als 10 μm bei 1550 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der zweite MFD kleiner als 8 μm bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der zweite MFD kleiner als 7 µm bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der zweite MFD kleiner als 6 µm bei 1550 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen unterscheidet sich der erste MFD von dem zweiten MFD um mehr als 2 µm bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen unterscheidet sich der erste MFD von dem zweiten MFD um mehr als 3 µm bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen unterscheidet sich der erste MFD von dem zweiten MFD um mehr als 4 µm bei 1550 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil 10' eine erste optische effektive Fläche größer als 80 µm² bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil 10' eine erste optische effektive Fläche größer als 85 µm² bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil 10' eine erste optische effektive Fläche größer als 90 µm2 bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil 10 eine erste optische effektive Fläche größer als 95 µm² bei 1550 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen besitzt das zweite Lichtwellenleiterteil 12' eine zweite optische effektive Fläche kleiner als 40 µm² bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das zweite Lichtwellenleiterteil eine zweite optische effektive Fläche kleiner als 40 µm² bei 1550 nm und größer als 25 µm² bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das zweite Lichtwellenleiterteil eine zweite optische effektive Fläche kleiner als 40 µm² bei 1550 nm und größer als 30 µm² bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das zweite Lichtwellenleiterteil eine zweite optische effektive Fläche zwischen ungefähr 35 und 40 µm² bei 1550 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil 10' eine positive Dispersion bei 1550 nm und das zweite Lichtwellenleiterteil 12' besitzt eine negative Dispersion bei 1550 nm. In anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil eine positive Dispersion und einen positiven Dispersionsanstieg bei 1550 nm, und das zweite Lichtwellenleiterteil besitzt eine negative Dispersion und einen negativen Dispersionsanstieg bei 1550 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Lichtwellenleiterteil 10' eine positive Dispersion zwischen 1530 und 1570 nm, und das zweite Lichtwellenleiterteil 12' besitzt eine negative Dispersion zwischen 1530 und 1570 nm. In noch anderen bevorzugten Ausführungsformen besitzt das erste Lichtwellenleiterteil eine positive Dispersion und einen positiven Dispersionsanstieg zwischen 1530 und 1570 nm, und das zweite Lichtwellenleiterteil besitzt eine negative Dispersion und einen negativen Dispersionsanstieg zwischen 1530 und 1570 nm.
In bevorzugten Ausführungsformen weist das zweite Lichtwellenleiterteil 12' einen Kern 24 auf, welcher wenigstens drei Segmente beinhaltet. Vorzugsweise weist der Kern 24 ein zentrales Kernsegment auf, wobei das zentrale Kernsegment von einem Segment umgeben ist und in direktem Kontakt mit einem ersten ringförmigen Segment ist, wobei das erste ringförmige Segment von einem zweiten Ringsegment umgeben ist und in direktem Kontakt zu diesem steht, wobei das Zentralsegment einen maximalen relativen Brechungsindex Δ₁ besitzt, das erste ringförmige Segment einen minimalen relativen Brechungsindex Δ₂ besitzt, und das zweite ringförmige Segment einen maximalen Brechungsindex Δ₃ besitzt und wobei Δ₁ > Δ₃ > Δ₂ ist. Vorzugsweise ist Δ₁ > Δ₃ > 0. Vorzugsweise ist der Kern von einer Ummantelung 26 umgeben, welche einen relativen Brechungsindex Δ_CLAD(r) = 0 über die Ummantelung hinweg besitzt. In bevorzugten Ausführungsformen erstreckt sich die Ummantelung 26 von dem Kern 24 zu einem äußeren Durchmesser D2 von ungefähr 125 µm.
In bevorzugten Ausführungsformen weist das erste Lichtwellenleiterteil 10' Germanium auf, und das zweite Lichtwellenleiterteil 12' weist Germanium und Fluor auf.
Ist die Länge der exponierten Faser, bei welcher die Beschichtung für das Spleißen und die Wärmebehandlung entfernt wurde, eine longitudinale Länge geringer als 30 mm, mehr bevorzugt geringer als 20 mm, noch weiter bevorzugt geringer als 15 mm.
Vorzugsweise besitzen das erste Lichtwellenleiterteil 10' und das zweite Lichtwellenleiterteil 12' jeweils äußerste Ummantelungen 20, 26 (d. h. das äußerste auf Silicium basierende Teil, welches keinerlei Beschichtungen enthält) mit im Wesentlichen ähnlichen äußersten Durchmessern, speziell nahe den jeweiligen Enden, welche miteinander verspleißt sind. Mehr bevorzugt besitzen das erste Lichtwellenleiterteil 10', das zweite Lichtwellenleiterteil 12' und der Spleißbereich 31 jeweils im Wesentlichen ähnliche äußerste Durchmesser. Vorzugsweise besitzen das erste Lichtwellenleiterteil 10', das zweite Lichtwellenleiterteil 12' und der Spleißbereich 31 äußerste Durchmesser von zwischen 120 und 130 µm, und noch mehr bevorzugt ungefähr 125 µm.
Vorzugsweise ist die Versatzposition in longitudinaler Richtung von der Spleißposition um größer als 1 mm versetzt, mehr bevorzugt größer als oder gleich 1,5 mm, noch weiter bevorzugt und größer als oder gleich 2 mm, und noch weiter bevorzugt um zwischen 2 und 3 mm. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Zentralposition in longitudinaler Richtung von der ersten Zentralposition um ungefähr 2,5 mm versetzt.
Vorzugsweise wird die gleiche Flamme benutzt.
Vorzugsweise berührt wenigstens ein Teil der Flamme den Schmelzspleiß.
Vorzugsweise wird der Schmelzspleiß weniger als 15 Minuten lang an dem Schmelzspleiß erwärmt. Mehr bevorzugt wird der Schmelzspleiß zwischen 5 Minuten und 15 Minuten während des Versatzerwärmens erwärmt.
Vorzugsweise wird der Schmelzspleiß für weniger als 10 Minuten während des Versatzerwärmens erwärmt. Mehr bevorzugt wird der Schmelzspleiß weniger als 5 Minuten lang während des Versatzerwärmens erwärmt.
Vorzugsweise werden während des Verfahrens der Erfindung zwei Punkte entlang der optischen Übertragungsleitung stationär beibehalten, wobei die zwei Punkte den Schmelzspleiß aufspreizen und wobei die optische Übertragungsleitung zwischen zwei Punkten aufgehängt wird und während der beiden Erwärmungsschritte im Wesentlichen gestreckt gehalten wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Punkt auf dem ersten Lichtwellenleiterteil fest und ein Punkt auf dem zweiten Lichtwellenleiterteil fest, so dass ein Teil der optischen Übertragungsleitung, welcher den Spleiß enthält, während der beiden Erwärmungsschritte gestreckt gehalten wird.
Vorzugsweise wird das Flammenerwärmen durch Zuführen eines entflammbaren Gases hergestellt, welches auf Sauerstoff in der umgebenden Luft reagiert, um eine Flamme zu bilden. Vorzugsweise ist das entflammbare Gas Wasserstoff. Das entflammbare Gas wird einem Brenner zugeführt, welcher einen Ausgang mit einem effektiven Durchmesser von vorzugsweise zwischen 5 und 13 mm besitzt, bevorzugter Weise zwischen 8 und 12 mm, noch weiter bevorzugt zwischen 9 und 11 mm, wobei die Flamme aus dem Ausgang des Brenners austritt. Vorzugsweise besitzt der Brenner eine im Allgemeinen kreisförmige Ausgangsöffnung. Vorzugsweise wird das entflammbare Gas bei zwischen 0,5 und 0,35 slpm (Standardliter pro Minute) zugeführt, mehr bevorzugt zwischen 0,2 und 0,3 slpm und noch weiter bevorzugt zwischen 0,25 und 0,3 slpm. Vorzugsweise ist die Ausgangsöffnung des Brenners von der optischen Übertragungsleitung um eine Entfernung von ungefähr 3 bis 5 mm entfernt.
Das zweite Lichtwellenleiterteil weist vorzugsweise erste und zweite Dotiermittel auf, und die beiden Erwärmungsschritte reichen aus, die ersten und zweiten Dotiermittel in dem zweiten Lichtwellenleiterteil diffundieren zu lassen, jedoch nicht ausreichend genug, um auszulösen, dass die optische Übertragungsleitung sich nahe des Schmelzspleißes während der Erwärmungsschritte absenkt.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das erste Lichtwellenleiterteil mit Germanium dotiert, das zweite Lichtwellenleiterteil ist mit Germanium und Fluor dotiert, und die Erwärmungsschritte sind ausreichend, zu veranlassen, dass das Germanium und das Fluor in dem zweiten Lichtwellenleiterteil bei ungefähr den gleichen Diffusionsraten diffundieren, jedoch nicht genug, um zu veranlassen, dass sich die optische Übertragungsleitung nahe des Schmelzspleißes absenkt.
Vorzugsweise wird die optische Übertragungsleitung in beiden Schritten auf eine Temperatur geringer als 2200°C erwärmt, mehr bevorzugt zwischen 1600 und 2200°C, noch bevorzugter zwischen 1700 und 2000°C.
Vorzugsweise wird die optische Übertragungsleitung im ersten Schritt so erwärmt, dass wenigstens zwei Dotiermittel in dem zweiten Lichtleiterteil im Wesentlichen isokinetisch diffundieren.
Vorzugsweise gestattet die sich ergebende Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung des Verfahrens der Erfindung eine geeignete Leistungsfähigkeit bei einer Vielzahl von Betriebswellenlängenfenstern zwischen ungefähr 1260 nm und ungefähr 1650 nm. Mehr bevorzugt gestattet der Lichtwellenieiter eine geeignete Leistungsfähigkeit bei einer Vielzahl von Wellenlängen von ungefähr 1260 bis ungefähr 1650 nm.
Vorzugsweise weist der Kern des ersten Lichtwellenleiterteils Silicium dotiert mit Germanium auf, d. h. Germanium-dotiertes Silicium.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Brechungsindexprofil des ersten Lichtwellenleiterteils von der Zentrallinie bis zum äußeren Radius des Kerns, r_CORE, nicht negativ. In bevorzugten Ausführungsformen enthält der Lichtwellenleiter keine Brechungsindexerniedrigenden Dotiermittel im Kern.
In bevorzugten Ausführungsformen weist das Brechungsindexprofil des zweiten Lichtwellenleiterteils wenigstens ein nicht negatives Segment und wenigstens ein negatives Segment auf. In bevorzugten Ausführungsformen weist das Brechungsindexprofil des zweiten Lichtwellenleiterteils ein positives Zentralsegment, ein negatives ringförmiges Segment, welches das Zentralsegment umgibt, und ein positives ringförmiges Segment auf, welches das negative ringförmige Segment umgibt.
Vorzugsweise sind die hier veröffentlichten Silicium-basierten Fasern mit hoher Reinheit über einen Verdampfungsablagerungsprozess hergestellt. Mehr bevorzugt sind die hier veröffentlichten Fasern durch einen Dampfablagerungsprozess von außen (OVD-Vorgang) hergestellt. Deshalb können beispielsweise OVD-Ablagerangs-, -Konsolidierungs- und -Ziehtechniken vorteilhaft benutzt werden, die hier veröffentlichte optische Wellenleiterfaser herzustellen. Andere Prozesse, wie beispielsweise modifiziertes chemisches Dampfablagern (MCVD) oder axiales Dampfablagern (VAD) oder chemisches Dampfablagern mit Plasma (PCVD) können ebenfalls benutzt werden. Demnach können die Brechungsindizes und das Querschnittsprofil der hier veröffentlichten optischen Wellenleiterfasern erreicht werden, indem Techniken benutzt werden, welche Fachleuten bekannt sind, wobei OVD-, VAD- und MCVD-Prozesse beinhaltet sind, jedoch nicht auf diese begrenzt sind.
BEISPIEL
Ein erster Lichtwellenleiter, welcher ein relatives Brechungsindexprofil besitzt, welches in 6 schematisch gezeigt wird, und ein zweiter Lichtwellenleiter, welcher ein relatives Brechungsindexprofil besitzt, welches in 7 es schematisch gezeigt wird, wurden zusammengefügt, indem ein herkömmlicher Kernjustierspleißer und die Methode hierfür benutzt wurden. Der Kern 18 des ersten Lichtwellenleiters 10 besitzt ein positives relatives Brechungsindexprofil, welches von der Ummantelung 20 umgeben ist. Der Kern 24 des zweiten Lichtwellenleiters 12 besitzt ein positives relatives Brechungsindexprofil-Zentralkemsegment, welches durch ein Ringsegment mit negativem relativem Brechungsindexprofil oder einem "Graben" umgeben ist, welcher durch ein zweites ringförmiges Segment mit positivem relativem Brechungsindexprofil oder einem "Ring" umgeben ist, welcher durch eine Ummantelung 26 umgeben ist. Die erste Lichtleitfaser hatte einen Modenfelddurchmesser von 10 µm und eine effektive Fläche von 83 µm² bei einer Wellenlänge von 1550 nm, und die zweite Lichtwellenleiterfaser hatte einen Modenfelddurchmesser von 5 µm und eine effektive Fläche von 18 µm² bei einer Wellenlänge von 1550 nm. Der erste und der zweite Lichtwellenleiter wurden jeweils von ihrer Ummantelung 16 mm von ihren jeweiligen Enden abgestreift. Der Spleiß wurde mit einem Fujikura 30S-Spleißgerät durchgeführt, welches bei 40 Bits Bogenleistung für 700 ms mit dem Spleißgerät im Kernjustiermode betrieben wurde. Der Spleiß wurde zu einer Station für die Nachspleiß-Wärmebehandlung bewegt, welche einen Wasserstoffbrenner und eine X-Y-Z-Stufe mit Fasercliphaltern aufwies, um die gespleißten Fasern relativ zur Wasserstoffflamme zu positionieren. Der Wasserstoffbrenner war eine Quarzröhre mit einem Durchmesser von 10 mm. Ein Quarzrohrbrenner wurde statt eines keramischen Brenners benutzt, um die Partialkontamination der Faser zu minimieren, um eine verbesserte Zugspannung zu erhalten. Der Wasserstoffstrom wurde über ein Massenflusssteuergerät überwacht, welches zwischen einem Durchflussrotameter und der Quarzbrennerröhre positioniert war. Die Wasserstoffflussrate betrug 0,275 Standardliter pro Minute (SLPM). Ein genaues Positionieren der Faser gegenüber der Flamme wurde durch Mikrometerjustierungen der X-Y-Z-Faserhaltestufe erreicht. Die Stufe wurde auf einem Schlitten montiert, um zu gestatten, dass die Faser von der Flamme bewegt werden kann, z. B. um Raumtemperatur-Leistungsmessungen und Belasten der Faser und Entlasten der Faser zuzulassen. Die Flussrate und die Spitzengeschwindigkeit wurden ausgewählt, um das Bewegen der gespleißten Faser, welche dem Brenner ausgesetzt ist, zu vermeiden.
Der Brenner wurde benutzt, um den schmelzgespleißten Bereich 7 Minuten lang zu erwärmen, wonach ein Bewegen der Flamme um 2,5 mm relativ zu der Faser folgte, um bevorzugt Wärme der zweiten Lichtwellenleiterteilseite des Spleißes für weitere 3 Minuten zuzuführen. Der Rand der Spitze des Brenners wurde bei einem Abstand von ungefähr 3,5 mm von der Faser beibehalten, und der sichtbare Rand der Flamme berührte tangential die Faser, wobei die Flammenlänge ungefähr 3,5 mm betrug. Wie durch MFD-Messungen bestimmt wurde, wurde eine graduellere Verjüngung entlang der Länge des Spleißbereiches auf der Seite des zweiten Lichtwellenleiterteils gebildet. Ein Spleißverlust bei 1550 nm von 0,05 dB wurde erreicht.
Ähnliche Fasern wurden durch das hier veröffentlichte Verfahren zusammengefügt, was zu Spleißverlusten bei 1550 nm von weniger als 0,05 dB führte, und sogar bis hin zu weniger als 0,03 dB. Das hier veröffentlichte Verfahren führte bei Lichtwellenleiter-Übertragungsleistungen zu einem Spleißverlust bei 1550 nm von weniger als 0,05 dB und einer im Wesentlichen flachen Wellenlängenabhängigkeit des Verlustes von weniger als 0,02 dB über das C-Band hinweg.
Wie in 8 gezeigt wird, ist eine Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung 100, welche mit dem Verfahren hergestellt wurde, wie hier veröffentlicht, in ein optisches Faserkommunikationssystem 300 integriert. Das System 300 beinhaltet einen Sender 340 und einen Empfänger 360, wobei die Lichtwellenleiter-Übertragungsleiter 10 optisch den Sender 340 und den Empfänger 360 verbindet und die Übertragung von optischen Signalen zwischen diesen gestattet. Das System 300 ist vorzugsweise zu einer Zwei-Wege-Kommunikation in der Lage, und der Sender 340 und der Empfänger 360 werden nur der Erläuterung wegen gezeigt. Das System 300 kann auch eine oder mehrere optische Einrichtungen beinhalten, welche optisch mit einem oder mehreren Abschnitten oder Spannweiten der optischen Faser, wie hier veröffentlicht, verbunden sind, wie z. B. einem oder mehreren Regeneriergliedern, Verstärkern (wie z. B. einem Raman-Verstärker) oder dispersionskompensierenden Modulen. In wenigstens einer Version weist ein Lichtwellenleiter-Kommunikationssystem einen Sender und einen Empfänger auf, welche durch die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung verbunden sind, ohne das Vorhandensein eines Regeneratorgliedes zwischen diesen. In einer anderen Version kann das Lichtwellenleiter-Kommunikationssystem einen Sender und einen Empfänger aufweisen, welche durch die Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung ohne das Vorhandensein eines Verstärkers zwischen diesen verbunden sind, oder kann einen Sender und einen Empfänger aufweisen, welche durch den Lichtwellenleiter verbunden sind, welcher weder einen Verstärker noch ein Regenerationsglied noch ein Wiederholglied zwischen ihnen aufweist.
Das System weist ferner vorzugsweise einen Multiplexer zum Verbinden einer Vielzahl von Kanälen auf, welche in der Lage sind, optische Signale auf der optischen Übertragungsleitung zu tragen, wobei wenigstens eines, mehr bevorzugt wenigstens drei und am meisten bevorzugt wenigstens zehn optische Signale sich bei einer Wellenlänge zwischen ungefähr 1260 nm und 1625 nm ausbreiten. Vorzugsweise breitet sich wenigstens ein Signal in einem oder mehreren der folgenden Wellenlängenbereiche aus: dem 1310-nm-Band, dem E-Band, dem S-Band, dem C-Band und dem L-Band. Speziell ist das System geeignet, Signale in dem C-Band und dem L-Band zu übertragen.
In einigen Versionen ist das System in der Lage, in einem groben Wellenlängendiffusions-Multiplexmodus betrieben zu werden, in welchem sich ein oder mehrere Signale in wenigstens einem, mehr bevorzugt in wenigstens zwei der folgenden Wellenlängenbereiche ausbreiten: dem 1310-nm-Band, dem E-Band, dem S-Band, dem C-Band und dem L-Band.
In einer Version arbeitet das System bei weniger als oder gleich ungefähr 1 Gbit/s. In einer anderen Version arbeitet das System bei weniger als oder gleich zu ungefähr 2 Gbit/s. In noch einer anderen Version arbeitet das System bei weniger als oder gleich zu ungefähr 10 Gbit/s. In noch einer anderen Version arbeitet das System bei weniger als oder gleich zu ungefähr 40 Gbit/s. In noch einer weiteren bevorzugten Version arbeitet das System größer als oder gleich zu ungefähr 40 Gbit/s.
Es ist davon auszugehen, dass die vorausgehende Beschreibung der Erfindung nur beispielhaft ist, und es ist beabsichtigt, einen Überblick für das Verständnis der Natur und des Charakters der Erfindung zu geben, wie sie durch die Ansprüche definiert ist. Die beigefügten Zeichnungen sind eingeschlossen worden, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu liefern und sind eingearbeitet und stellen einen Teil dieser Spezifikation dar. Die Zeichnungen erläutern verschiedene Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung, welche zusammen mit ihrer Beschreibung dazu dienen, die Grundzüge und den Betrieb der Erfindung zu erklären. Es wird für Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen an der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie hier beschrieben ist, durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung aus optischen Fasern bzw. Lichtwellenleitern mit unterschiedlichen Modenfeldern, wobei das Verfahren aufweist: (a) Verschmelzen eines Endes eines Lichtwellenleiters an ein Ende eines zweiten Lichtwellenleiters, um eine Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung zu bilden, welche erste und zweite Lichtwellenleiterteile aufweist, welche an einem Schmelzspleiß miteinander verbunden sind, (b) Erwärmen der Lichtwellenleiter-Übertragungsleitung nach dem Schritt (a) mit einer Flamme, welche auf den Schmelzspleiß gerichtet ist, wobei die Flamme ausreichend ist, das Modenfeld des ersten Lichtwellenleiterteils und des zweiten Lichtwellenleiterteils bei oder nahe dem Schmelzspleiß wachsen zu lassen, wobei sowohl das erste als auch das zweite Lichtwellenleiterteil im Wesentlichen symmetrisch um den Schmelzspleiß herum erwärmt werden; und (c) versetztes Erwärmen der Lichtwellenübertragungsleitung nach Schritt (b) mit einer Flamme, welche in longitudinaler Richtung entlang der Übertragungsleitung versetzt ist, um so asymmetrisch in Bezug auf den Schmelzspleiß eine Zeit lang gerichtet zu sein, welche ausreicht, einen Spleißverlust kleiner als 0,15 dB für alle Wellenlängen zwischen 1530 und 1570 nm zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der sich ergebende Spleißverlust kleiner als 0,15 dB für alle Wellenlängen zwischen 1520 und 1590 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der sich ergebende Spleißverlust um weniger als 0,05 dB für alle Wellenlängen zwischen 1530 und 1570 nm variiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil einen ersten Modenfelddurchmesser MFD für den LP01-Mode, welcher größer als 8 µm bei 1550 nm ist, und das zweite Lichtwellenleiterteil einen zweiten MFD für den LP01-Mode besitzt, welche kleiner als 8 µm bei 1550 nm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil einen ersten MFD für den LP01-Mode besitzt und das zweite Lichtwellenleiterteil einen zweiten MFD für den LP01-Mode besitzt und wobei der erste MFD sich von dem zweiten MFD um mehr als 2 µm bei 1550 nm unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil und das zweite Lichtwellenleiterteil jeweils äußerste Ummantelungen mit im Wesentlichen ähnlichen äußersten Durchmessern besitzen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil bei 1550 nm eine effektive Fläche größer als 80 µm² besitzt und das zweite Lichtwellenleiterteil bei 1550 nm eine effektive Fläche kleiner als 40 µm² besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil einen Kern mit einem insgesamt nicht negativen relativen Brechungsindexprofil besitzt und das zweite Wellenleiterteil zwei nicht benachbarte positive relative Brechungsindexsegmente besitzt und ein negatives relatives Brechungsindexsegment zwischen den zwei nicht aneinandergrenzenden Segmenten besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Lichtwellenleiterteil eine positive Dispersion bei 1550 nm besitzt und das zweite Lichtwellenleiterteil eine negative Dispersion bei 1550 nm besitzt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erste Lichtwellenleiterteil eine Dispersion bei 1550 nm besitzt, welche größer als 10 ps/nm-km ist, und das zweite Lichtwellenleiterteil eine Dispersion bei 1550 nm besitzt, welche kleiner als –10 ps/nm-km ist.