[发明专利]多模光纤

说明书

技术领域

本发明涉及一种多模光纤。

背景技术

周知的是，对于长距离光纤通信来说，由于多模光纤的结构，其传输损耗高于单模光纤。另一方面，由于多模光纤易于连接，且可以采用性能要求较低的装置，因而容易构建网络，这种光纤已在采用局部区域信息通信的应用中广泛使用，诸如LAN（局域网）中。

最近，以改进上述局部区域信息通信中的信号质量为目的，积极研究用于降低上述多模光纤中的传输损耗以及扩展通信带宽（转变为宽带通信）的技术。

发明内容

本发明人研究的用于制造宽带多模光纤的技术具有良好稳定性。在本说明书中，表述“光纤”指“多模光纤”，除非另有特别说明。

因此，为了制造具有良好稳定性的宽带多模光纤，必须使在光纤直径方向上的折射率分布与期望形状精确匹配。为了获得期望形状的折射率分布，首先，需要添加GeO₂，以于直径方向获得正确的浓度，但这样的措施并不总是充分的。例如，在预制棒拉丝之后所得到的光纤中，在光纤内部残余应力的影响下折射率分布会轻微变化。在这种情况下，重要的是在光纤生产过程中设法减少残余应力对折射率波动的影响、或者任何时候都维持相同的分布。残余应力受到预制棒拉丝时施加至光纤的张力以及拉丝所制成光纤进行固化的条件影响。理想的是，将残余应力减少至零，但实际上这很困难。例如，当拉丝之后使光纤冷却时，随着光纤冷却过程进行，光纤温度从光纤表面朝其内部降低，并且，作为光纤材料的玻璃发生固化，结果，在一定的固化条件下应力会残留在光纤内。特别地，由于已将GeO₂添加至芯部并且芯部的膨胀系数高于包层部的膨胀系数，在光纤冷却期间芯部显著收缩，并且，由这种收缩导致的应力也残留在所得到的光纤中。

考虑到上述事实，本发明人已经发现，通过有目的地对正在制造的多模光纤中的氯浓度分布进行控制，可以使在沿直径方向的截面中的玻璃固化时机彼此非常接近。这一发现导致本发明的产生。

为了解决上述问题研发了本发明。本发明的目的是提供一种多模光纤，这种多模光纤所具有的结构使其能以良好稳定性制造，并且具有比常规结构更宽的通信带宽。

本发明涉及一种GI（渐变折射率）型多模光纤，并且，这种多模光纤明显区别于长距离传输用的单模光纤。

因此，根据本发明的多模光纤，包括掺杂有GeO₂（二氧化锗）并沿预定轴线延伸的芯部、以及设置于芯部外周并且折射率低于芯部的包层部。在多模光纤直径方向的折射率分布中，与芯部对应的部分的α值为1.9~2.2，芯部与包层部中的基准区之间的最大相对折射率差Δ为0.8~1.2%，以及，芯部的直径2a为47.5~52.5微米。

在上述结构的多模光纤中，芯部掺杂有氯，并且芯部中的氯浓度分布在多模光纤直径方向上具有这样的形状，使得在芯部半径方向与芯部中心的距离在0.9a~1.0a范围内的第二测量位置处的氯浓度，高于在芯部半径方向与芯部中心的距离为a/2的第一测量位置处的氯浓度。

因此，在多模光纤的芯部中，在包括芯部外周（此处GeO₂掺杂浓度的变化尤其高）并且围绕芯部中心（具有最大相对折射率差的位置）的环形区域内，有意控制氯浓度。更具体地，通过提高靠近于芯部外周面的外侧部分中的氯浓度，使其超过靠近于芯部中心的环形区域内侧部分中的氯浓度，可以降低芯部的中心部与外周部之间在玻璃粘度方面的差异。结果，可以使通过预制棒拉丝得到的多模光纤中的残余应力降低，并且，可以实现通信带宽的扩展。

此外，在根据本发明的多模光纤中，芯部中的氯浓度分布优选具有这样的形状，使得在第一测量位置与第二测量位置之间的范围中，氯浓度沿芯部半径方向单调增加。

如上所述，在根据本发明的多模光纤中，预制棒拉丝前后状态之间在折射率分布方面的差异得到抑制。所以，本发明特别适用于宽带多模光纤。更具体地，本发明可以适用于由国际标准ISO/IEC 11801规定的称为OM3和OM4的宽带多模光纤。例如，OM3多模光纤代表这样的光纤，其中，称为最小有效带宽的带宽等于或大于2000兆赫·千米，以及，全模振荡下的带宽（由国际标准IEC 60793-1-41规定的OFL带宽）在850纳米时等于或大于1500兆赫·千米，而在1300纳米时等于或大于500兆赫·千米。

根据下文给出的具体描述以及附图可以更为全面地理解本发明，所给出的具体描述以及附图只是出于说明的目的，而不应视为对本发明的限制。