[发明专利]超低损耗G.654E光纤及其制作方法

说明书

本发明公开了一种超低损耗G.654E光纤及其制备方法，用PCVD法制作掺氯的梯度型折射率剖面分布纤芯及纯SiO₂内包层，用POVD法制作掺氟斜坡下陷包层及纯SiO₂外包层，最后拉丝，纤芯和纯SiO₂内包层界面两侧的折射率相同，掺氯纤芯和纯SiO₂内包层的界面形成全内反射的第一导光界面，掺氟斜坡型折射率环沟型下陷包层的内径处，折射率由内向外由大减小，形成第二导光界面，掺氟斜坡型折射率环沟型下陷包层折射率分布处的折射率呈现斜坡型与外包层形成一定的梯度差，其界面折射率由内向外，从小到大，不形成明显的折光面。通过上述方式，本发明超低损耗G.654E光纤及其制作方法，能够避免界面的粘度失配，同时不会增加纤芯因组份起伏引起的瑞利散射损耗。

技术领域

本发明涉及光纤制造领域，特别是涉及一种超低损耗G654E光纤及其制作方法。

背景技术

伴随着社会对通讯系统信息容量要求的大幅度增长，光纤发展的前期技术已经逐渐无法满足社会发展的需要。2010年实现了100G WDM PDM-QPSK调制、相干接收、 DSP系统,传输距离为2000-2500Km，开创了超100G 新纪元。由于高阶调制方式、相干接收和DSP技术的发展，在这一相干传输系统中，光纤的波长色散和PMD的线性损害均可在DSP电域中得以解决，因而长期来困扰光纤应用系统性能提升的波长色散和偏振模色散将不再成为问题。在高速大容量长距离传输系统中，光纤性能中衰减和非线性效应逐渐凸显出来。

面对传输提出的高OSNR、高频谱效率、高FOM、低非线性效应的新的要求，决定了下一阶段光纤的性能应着重于光纤衰减系数的继续降低和光纤有效面积的合理增大这两个方面上。而针对这种新型的应用要求，G654.E光纤逐渐登上历史的舞台, 为此, ITU于2016年9月正式制定了G654.E 的标准规范。

由上述可见, G654光纤己由初期主要适用于低速率、大长度的光纤通信线路, 如海底光缆，发展到如今的G654E光纤，逐步成为高速率、大容量、大长度陆上或海底光缆干线的主要选项。光纤的内禀损耗包括三个部分: 瑞利散射、紫外吸收及红外吸收。

瑞利散射包括分子密度起伏产生的散射损耗以及分子组份起伏产生的散射损耗。在常规的G652D光纤中，纤芯掺杂二氧化锗, 故瑞利散射包括密度起伏和组份起伏两部分产生的散射损耗; 而在G654E纯硅芯光纤中, 瑞利散射只是由二氧化硅分子密度起伏产生的散射损耗, 因而G652D光纤在1550nm波长损耗为0.18-0.20dB/Km; 而G654E纯硅芯光纤在1550nm波长损耗为0.16-0.17dB/Km。

为了得到在1550nm波长上光纤的最低损耗，在传统的G.654E光纤中均采用纯二氧化硅纤芯以及掺氟包层以得到波导结构，从而避免因纤芯掺锗引起的分子组份起伏产生的瑞利散射损耗。但是，实际市场上G.654E商品光纤没有达到理论上的低衰减水平，其原因是因为纯硅芯与掺氟包层界面之间高温粘度失配引起纤芯包层界面应力导致界面不规则性,从而导致衰减的增大。另外由于纯硅芯与掺氟包层的热胀系数的不同在纤芯包层界面的应力在光棒脱水烧结工艺中会引起开裂。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种超低损耗G.654E光纤及其制作方法，能够避免界面的粘度失配，同时不会增加纤芯因组份起伏引起的瑞利散射损耗。