[发明专利]一种多芯光纤及其易分支光缆

说明书

本发明涉及一种多芯光纤及其易分支光缆，包括有共同外包层和布设在共同外包层中的多个纤芯，其特征在于所述的纤芯为八个，包括有一个中心纤芯和七个外纤芯，所述的中心纤芯布设在共同外包层的中心，其余七个纤芯环绕中心纤芯等距均布在中心纤芯的外周，所述的七个外纤芯与中心纤芯的等间距d1为35‑43μm，七个外纤芯的芯间距为31~37μm，所述的八个纤芯为同质单模光纤，各纤芯从内向外依次包括芯层、内包层和下陷包层，共同外包层为各纤芯的外包层。本发明结构设置合理，不仅衰减低，芯间串扰小，各信道的宏弯损耗等综合性能处于良好水平，而且能够满足C波段和O波段的传输，在保持较高的空分复用维数密度的同时，可与现有的器件兼容。

技术领域

本发明涉及一种用于光纤通信系统的空分复用多芯光纤及其易分支光缆，具体涉及一种用于O波段和C波段的八芯光纤及由该光纤制备的易分支光缆。

背景技术

光通信以其容量大、速度快、距离长等特点，在信息产业发挥着极其重要的支撑作用。近年来，随着掺铒光纤放大器、波分复用以及高频谱效率编码技术的不断发展，光通信系统的传输容量呈持续增长趋势，然而，随着单模光纤的传输容量已经逐渐逼近香农极限，光通信传输技术的发展趋于缓慢(如图4所示)。为应对目前的传输容量危机以及最大限度的提升系统谱效率，空分复用光纤研究正在如火如荼的展开。

空分复用和模分复用技术可以打破传统的香农极限，实现更高带宽的传输，是解决传输容量问题的最好方法。支持此复用技术的光纤即多芯光纤和少模光纤。实验表明，使用少模光纤结合MIMO技术能够在一个以上的空间传播模式下传输信号。并且MIMO技术能够补偿模式间的相互耦合，在接收端将各个空间模式分离开来。美国专利US8948559、US8848285、US8837892、US8705922以及中国专利CN104067152、CN103946729等提出了抛物线型或阶跃型剖面的少模光纤，但它们各自存在优缺点。具有阶跃型剖面的少模光纤制造工艺简单，易于实现大批量生产，但其通常具有较大的DGD，甚至高达几千ps/km。抛物线型剖面的少模光纤有更多的可调节参数从而使得模间串扰和DGD均达到很低的水平，但其制备工艺复杂，alpha参数难以精确均匀地控制，可重复性不高。且折射率剖面沿预制棒轴向上的微小波动就能造成光纤不同段长处DGD的明显变化。

近几年来，基于多芯光纤(MCF)的空分复用系统逐渐兴起。作为能够传输大容量信息的光传输路径而受到期待。目前已有提出几种按单根光纤中的芯子数量分成4芯，7芯，10芯，12芯和19芯光纤的多芯光纤等。多芯光纤中每个芯都是独立的光波导，在理论上这些多芯光纤中的N个芯子相应地可以将系统的总传输容量扩大N倍。

在2011年的OFC会议上，美国OFS公司报道了在7芯光纤中实现了56Tb/s的信号传输。同一年，日本NICT联合日本住友在7芯光纤中实现了109Tb/s的信号传输，这是首次实现单根光纤超过100Tb/s的传输实验。在2012年国际会议上，日本NICT首次报道了在19芯光纤上实现了超过305Tb/s的传输。同年ECOC会议上，日本报道了在12芯多芯光纤中实现了1Pb/s以上的信号传输实验，为未来通信网络扩容提供了技术储备。在2013年OFC会议上，首次有报道将7芯光纤用于数据中心的建设上，作为高速计算机的高度、高密度的并行互联。已有的这些多芯光纤在通信线路与高速通信局域连接等领域都已经产生了应用。

多芯光纤已有多种结构，但是这些光纤结构没有研究和涉及多芯光纤在极限弯曲时的使用场景和性能参数。而在通信和连接应用上，弯曲是一个最常见的应用场景，通常弯曲很容易引起光纤内的芯间串扰以及会导致较大的衰减从而影响光纤的正常使用。尤其是在高密度连接和特定光纤传输场合应用的多芯光纤，例如光纤到户(FTTH)中使用的光纤对弯曲状态下的光纤串音指标非常敏感。一旦在弯曲条件下，光纤串音增大将导致传输误码率的增大，严重时将导致通信失效。