[发明专利]色散位移光纤

说明书

技术领域

本发明涉及光纤传输领域，更具体地，本发明涉及一种衰减得 到降低但弯曲损耗并不增加的色散位移光纤。

背景技术

对光纤而言，折射率分布通常根据将光纤折射率与半径相关起 来的函数的曲线图这种形式来描述。距光纤中心的距离r习惯表示在 横座标上，并且光纤折射率与光纤包层折射率之间的差表示在纵坐 标上。作为光学包层的外包层具有基本恒定的折射率；该光学包层 通常由纯石英(silica)组成，但也可以包含一种或多种掺杂物。由 此，折射率分布被称为“阶跃型”、“梯型”、“三角型”或“α型”，其曲 线图相应地分别具有阶梯形、梯形或三角形。这些曲线通常代表的 是光纤理论上的或设定的分布，而对光纤制造的约束可能导致稍微 不同的分布。

光纤通常包括作用在于传输并可能放大光信号的光学纤芯，以 及作用在于将光信号限制在纤芯里的光学包层。为此目的，纤芯的 折射率n_c和包层的折射率n_g被设置成n_c＞n_g。如众所周知那样，光信 号在单模光纤内的传播被分解为在纤芯内引导的基模和在纤芯-包层 组件内特定距离上引导的次模，即所谓的包层模。

传统上，通常所说的SSMF(标准单模光纤)色散位移光纤，也 称作NZDSF光纤(非零色散位移光纤)被用作陆地传输系统的线路 光纤(line fiber)。在所用波长处(通常为1,550nm附近)具有非 零且正色散的位移色散光纤被描述为NZDSF+。

典型地，SSMF满足特定的通信标准，尤其是G.652标准。SSMF 具有在1,550nm波长处测量的约为0.19dB/km的衰减(其瑞利贡献 在0.160dB/km的量级)，约为80μm²的有效面积，小于1,350nm 的有效截止波长，在1,550nm约为17ps/nm-km的正色散，以及0.058 ps/nm²-km的正色散斜率。

NZDSF+光纤在1,550nm波长处具有比SSMF更低的色散(通常 在3～14ps/nm-km之间)，以及通常小于0.1ps/(nm².km)的色散斜 率。NZDSF+光纤一般被用于短距离传输系统，并且满足特定的通信 标准，特别是G.655和G.656标准。

图1示出SSMF光纤和标准NZDSF光纤的设定分布。所示出的 分布是设定分布，即表示的是光纤的理论分布，而从预制件拉制光 纤之后实际得到的光纤可能具有稍微不同的分布。

典型地，SSMF光纤包括半径为4.35μm并且与作为光学包层的 外包层具有折射率差5.2×10^-3的中央纤芯。标准的NZDSF光纤包括 与作为光学包层的外包层具有折射率差Dn1的中央纤芯，与外包层 具有折射率差Dn2的中间包层，以及与外包层具有折射率差Dn3的 环。该中央纤芯中、中间包层中以及环中的折射率在它们整个宽度 上都是基本恒定的。纤芯的宽度用它的半径r1限定，中间包层和环 的宽度分别用它们的外半径r2和r3限定。典型地，中央纤芯、中间 包层、环以及外包层通过在石英管内用CVD型沉积得到，而光学包 层用该管和通常为天然石英或掺杂石英的该管的外覆层(overclad) 形成，但是它也可以用任何其他沉积技术(VAD或OVD)得到。

如图1所示，该NZDSF具有比SSMF的中央纤芯更小半径和更 大折射率差的中央纤芯。在这种纤芯尺寸下，色散可以被降低。然 而，同SSMF相比，其纤芯更显著的掺杂却会引入更加明显的瑞利 散射损耗，高于0.164dB/km，从而在1,550nm处导致比0.190dB/km 更大的衰减。

希望能将NZDSF的衰减减小到与SSMF相等的值。在某种意义 上讲，周知的是，光纤内的衰减主要是由于瑞利散射损耗引起的， 而部分是由于吸收损耗和因光导缺陷产生的损耗引起的。