專利名稱：具有低總色散斜率的大有效面積光纖的制作方法
該申請要求1999年4月28日提出申請的美國臨時專利申請?zhí)?0/131,388的優(yōu)先權。
背景技術：
1.發(fā)明領域本發(fā)明指出了一種用于通信系統(tǒng)的單模光纖。具體而言，該光纖減小了非線性色散的影響，并提供了更大的工作波長窗口。
2.技術背景具有較大有效面積的波導減小了非線性光效應，包括自相位調(diào)制，四波混頻，交叉相位調(diào)制，和非線性散射作用，這些都會引起大功率系統(tǒng)中的信號衰減。一般，當將其它光纖性質保持在期望范圍內(nèi)時，具有分層纖芯的波導纖維可以提供較大的有效面積。一種多層纖芯，每一層都有不同的折射率分布、相對折射率和半徑，它具有彈性設計，足以滿足擴充列表的所需功能性質。
在美國專利5,781,684中，通過參考結合于此就好像完整描述了它的全文，其中揭示和描述了具有較大有效面積的分層纖芯波導纖維。該波導纖維之分層纖芯的特征是其中至少一層具有負相對折射率。
本申請揭示并描述了分層纖芯波導纖維，其中至少一層具有負相對折射率，它提供了唯一的一組功能性質。
定義以下定義符合本技術領域中的通常使用。
—根據(jù)制作纖芯層所用材料的折射率定義纖芯層的半徑。具體的纖芯層都有第一和最后折射率點。中心層的內(nèi)半徑為0，由于該層的第一點在中心線上。中心層的外半徑是從波導中心線到中心層折射率最后點的半徑。對于其第一點遠離中心線的纖芯層，從波導中心線到該第一折射率點位置的半徑就是該層的內(nèi)半徑。類似的，從波導中心線到該層最后折射率點位置的半徑是該層的外半徑。
可以用多種方法方便地定義纖芯層的半徑。在該申請中，根據(jù)圖形定義半徑，以下將詳細描述。
纖芯層半徑和折射率的定義用于描述折射率分布，決不限制本發(fā)明。這里給出的定義由于要執(zhí)行模型計算，因此定義必須使用一致。使用圖中標注的和詳細描述中所描述的幾何定義進行以下表格中所列出的模型計算。
—有效面積通常定義為Aeff=2π(∫E2rdr)2/(∫E4rdr),]]>其中積分界限為0到∞，E是與傳播光線關聯(lián)的電場。有效直徑Deff可以定義為Aeff＝π(Deff/2)2—這里使用的纖芯層相對折射率Δ％，用以下等式定義Δ％＝100×(ni-nc)/nc，其中ni是表示為i的折射率分布段中最大折射率，參考折射率nc是包層的最小折射率。纖芯層中的每一點具有關聯(lián)的相對折射率。最大相對折射率用于方便地表征一般形狀已知的纖芯層。
—術語折射率分布是Δ％或折射率與選中纖芯層半徑之間的關系。術語α分布是指一種折射率分布，它可用以下等式表示n(r)＝n0(1-Δ[r/a]°)，其中r是纖芯半徑，Δ定義如上，a是分布段中的最后點，α分布中第一點處的r值根據(jù)分布段第一點的位置來選擇，α是定義分布形狀的指數(shù)。其它的折射率分布還包括階躍折射率、梯形折射率和圓形階躍折射率，其中圓形通常是由于在折射率快速變化區(qū)域中的摻雜擴散。
—總色散定義為波導色散和材料色散的代數(shù)和。在本技術領域總色散有時也稱為色散射。總色散的單位是ps/nm-km。
—波導纖維的抗彎曲性可表示為在規(guī)定測試條件下的感生衰減。這里提到的彎曲測試是銷釘排列彎曲測試，它用于比較波導纖維對彎曲的相對抗力。為了執(zhí)行該測試，對基本上沒有感生彎曲損耗的波導纖維測量衰減損耗。然后，在通過銷釘排列的蜿蜒路徑中編織波導纖維，并再次測量衰減。彎曲誘發(fā)的損耗是兩次測量衰減值之差。該銷釘排列是一組十個柱形銷釘排列成一排，并在一平面上保持固定的垂直位置。銷釘中心之間的間隔是5mm。銷釘?shù)闹睆绞?.67mm。在測試期間，施加充分的張力使蜿蜒編織的波導纖維符合纖維和銷釘接觸的銷釘表面部分。
這里提到的另一種彎曲測試是側向負荷測試。在該測試中，規(guī)定長度的波導纖維被放在兩個平板中間。在一塊板上加上#70線網(wǎng)。已知長度的波導纖維夾在兩塊板之間，當兩塊板上的壓力是30牛頓時，測量參考衰減。然后將70牛頓的壓力施加于板上，測量衰減(dB/m)的增加。該衰減的增加是波導的側向負荷衰減。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及具有分層纖芯的單模光纖。通過折射率分布、相對折射率百分比，以及內(nèi)半徑和外半徑描述每一纖芯層。其中至少一層具有負相對折射率百分比。選擇纖芯層的折射率分布、相對折射率和半徑，以提供一種單模光纖，其有效面積Aeff大于70μm2，總色散斜率小于大約0.09ps/nm2-km，對于大于大約1500nm的波長信號總色散為正。
在較佳實施例中，總色散斜率小于大約0.08ps/nm2-km。當銷釘排列測試中彎曲感生損耗保持在小于大約12.0dB/km，較佳的小于大約8.0dB/km時，另一個實施例具有該更低的色散斜率。為了作比較，大約為12.0dB/km的銷釘排列彎曲損耗是一般有效面積為大約70μm2的階躍折射率單模光纖的特征。
在另一較佳實施例中，銷釘排列感生損耗小于大約5.0dB/km。此外，還揭示并描述了由于側向負荷彎曲小于大約1.2dB/km較佳的小于大約0.6dB/km，而具有感生損耗的實施例。
現(xiàn)在將詳細引用本發(fā)明的較佳實施例，在附圖中說明了它的實例。附圖中盡可能地用相同的標號指出相同或類似的部分。每幅圖中都顯示了本發(fā)明中分層纖芯折射率分布的典型實施例。
附圖概述圖1是具有兩個纖芯層且中心層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖2是具有三個纖芯層且中心層和第二環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖3是具有四個纖芯層且中心層和第二環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖4是具有四個纖芯層且第一環(huán)形纖芯層和第三環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖5是具有四個纖芯層且第三環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖6是具有四個纖芯層且第三環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
圖7是具有三個纖芯層且第一環(huán)形纖芯層為負相對折射率的波導纖維折射率分布的實例。
本發(fā)明的詳細描述在以下詳細描述中將給出本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，通過該描述部分對于本領域熟練的技術人員是顯而易見的，或者通過實施這里包括以下的詳細描述、權利要求和附圖中所述的發(fā)明，而理解本發(fā)明的部分。
要知道以上一般描述和以下詳細描述都僅僅是本發(fā)明的實例，它們試圖提供概述或框架用于理解如權利要求所述本發(fā)明的特性和特征。所包括的附圖用于提供對本發(fā)明進一步的理解，并結合成說明書的一部分。


了本發(fā)明的各種實施例，它和描述一起用于解釋本發(fā)明的操作和原理。
這里所描述和揭示的分層纖芯光纖具有中心層和至少一個包圍并接觸中心層的環(huán)形層。其中至少一層具有負相對折射率。該分層纖芯波導纖維的有效面積大于大約70μm2，以減小或消除光纖中傳播信號的非線性色散。同時，總色散斜率在整個擴大的波長范圍內(nèi)較低。這里所提出實例的總色散斜率一般小于大約0.09ps/nm2-km。此外，銷釘排列彎曲和側向負荷彎曲所引起的感生損耗分別保持在小于大約12dB/km和1.2dB/km。以下的表格中顯示了特定的實施例，其銷釘排列和側向負荷彎曲損耗分別小于大約8dB/km和0.6dB/km。以下實例中還顯示了更低的彎曲感生損耗。
圖1中顯示了具有兩個纖芯層的實施例。中心層2具有負相對折射率Δ0％，為大約-0.4％。周圍的環(huán)形層4是α分布，其中α大約為1，相對折射率Δ1％為大約1.2。中心層2的外半徑8即r0為大約1.75μm。半徑8即r0也是第一環(huán)形層的內(nèi)半徑。在所有的圖中都將一致地使用該約定。半徑8被定義為中心層和第一環(huán)形層之間的交線。在這種情況下，交點就是相對折射率開始上升的第一點。第一環(huán)形層4的外半徑10即r1為大約4.75μm，它被定義為折射率分布6的向下延伸部分和水平軸的交點，水平軸被定義為通過折射率分布中最低或負得最多的點的軸。使用計算機模型計算圖1中波導纖維的性質，在表1中給出。
表1

在該實例中，有效面積接近80μm2并且銷釘排列彎曲損耗和側向負荷彎曲損耗非常小。除了優(yōu)良的性能，該設計的優(yōu)點就是它的簡單。
圖1的分布是一組顯示類似于表1中所提出性能的分布中的一個。根據(jù)具有實質上類似的功能參數(shù)的圖1，該組折射率分布的相對折射率，對于中心層2即Δ0％在大約-0.05％到-0.8％的范圍內(nèi)，對于第一環(huán)形層4即Δ1％在大約-0.8％到-1.5％的范圍內(nèi)。該組的相應半徑，對于半徑8即r0在大約0.5μm到2μm的范圍內(nèi)，對于半徑10即r1在大約3.5μm到5.5μm的范圍內(nèi)。
圖2中顯示了本發(fā)明的另一實施例。在該實例中，中心層2和第二環(huán)形層12都具有負相對折射率Δ0％和Δ2％，為大約-0.1％。第一環(huán)形層4的相對折射率Δ1％為大約1.4％。第一層2的半徑為大約2μm。第一環(huán)形層的外半徑為大約4.5μm。對于那些具有多于一個環(huán)形層的分布，最外環(huán)形層被表征為從光纖中心線畫到該層幾何中心的半徑14。通過將垂直線18和垂直線20之間的距離16一分為二以確定幾何中心，其中垂直線18和20從界定最外環(huán)形層的折射率分布中一半大小相對折射率點處畫出的。如上所述，從最低或負得最多的Δ％所確定的水平線起測量大小。距離16是第二環(huán)形層的寬度w2。表2列出了圖2中折射率分布的計算性質。
表2


和以上相同，根據(jù)圖2，它具有與表2所提出實質上相同的性質，做了一組折射率分布。根據(jù)圖2所做的該組分布的相對折射率范圍和半徑范圍為，Δ0％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約1.3％到1.5％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，半徑8即r0在大約1μm到3μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑10即r1在大約4μm到6μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的中心半徑14即r2在大約11.5μm到12.5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的寬度16即w2在大約15μm到17μm的范圍內(nèi)。
圖3所顯示的實施例包括包圍中心層2的三個環(huán)形層4，12，和28。各自的相對折射率遵循不等式，Δ1％＞Δ3％＞Δ2％≥Δ0％。如上所述，通過第一層2，其半徑8即r0從中心線畫到相對折射率開始上升的點，以描述該折射率的分布。第一環(huán)形層的外半徑10即r1又是第一環(huán)形層分布的向下延伸部分和水平軸的交點。水平軸如上所述。第二環(huán)形層的外半徑22從光纖中心線測量到第三環(huán)形層28上升部分中一半最大相對折射率點處的垂直線。用包層，也就是Δ％＝0作為參考，確定最大值一半處的點。例如，在圖3中，第三環(huán)形層28的相對折射率Δ3％為大約0.4％，就是相對于包層的Δ％＝0。Δ3％的大小為大約0.4％。那么垂直線29依賴于0.2％的點，它們是Δ3％中最大值的一半。第三也就是最后環(huán)形層28具有中心直徑24即r3。第三環(huán)形層的寬度是26即w3。
表3顯示了根據(jù)圖3所制造的波導纖維的參數(shù)。折射率分布中Δ0％為大約-0.1％，Δ1％為大約0.95％，Δ2％為大約-0.1％，Δ3％為大約0.4％。半徑分別是，r0為大約1μm，r1為大約4μm，r2為大約6.3μm，r3為大約7μm，w3為大約1.6μm。
表3


根據(jù)圖3，它提供的光纖參數(shù)與表3中所提出的實質相同，該組分布的相對折射率分別為，Δ0％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0.85％到1.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約0.3％到0.5％的范圍內(nèi)。半徑大小分別為r0在大約0.5μm到1.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約3μm到5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約5.5μm到7.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑在大約6.25μm到8.25μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約1.5μm到2.5μm的范圍內(nèi)。
圖4中所示本發(fā)明的實施例具有三個環(huán)形層和各自的相對折射率30，32，34，和36，它們遵循不等式Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％。兩個環(huán)形層具有負相對折射率。中心線凹槽48通常是由于摻雜散射引起的，在預制件沉積步驟中可以消除。然而，在模型計算和波導纖維的制造中，可以方便地補償散射。典型地，凹槽48對波導纖維的性能不會有很大的影響，它可以通過調(diào)整Δ0％進行補償。中心層和三個環(huán)形層的相對折射率分別為，中心層30的Δ0％為大約0.55％，第一環(huán)形層32的Δ1％為大約-0.08％，第二環(huán)形層34的Δ2％為大約0.2％，第三環(huán)形層36的Δ3％為大約-0.1％。使用圖1到3中提出的約定，并參考圖4，半徑分別為，外半徑38即r0為大約4.5μm，外半徑40即r1為大約7μm，外半徑42即r2為大約9.5μm，中心半徑44即r3為大約15μm，第三環(huán)形層的寬度46即w3為大約10.5μm。在表4中給出了根據(jù)圖4中分布所制作光纖的性質。
表4

根據(jù)圖4，它提供的光纖參數(shù)與表4中所提出的實質相同，該組分布的相對折射率分別為，Δ0％在大約0.5％到0.6％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約-0.02％到-0.08％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0.15％到0.25％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.07％到-0.15％的范圍內(nèi)。半徑大小分別為r0在大約4.0μm到5.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約6.0μm到7.0μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約8.5μm到10.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑r3在大約13.5μm到16.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約9.5μm到11.5μm的范圍內(nèi)。
圖5中還顯示了又一個實施例。纖芯層和半徑的編號與圖4中所提出的相同，因此不再重復。用不等式Δ0％＞Δ1％＞Δ2％＞Δ3％描述相對折射率。第三環(huán)形層具有負相對折射率。表5中給出了根據(jù)圖5所制作光纖的參數(shù)。相對折射率分別為，Δ0％為大約0.82％，Δ1％為大約0.1％，Δ2％為大約0％，Δ3％為大約-0.1％。
表5

根據(jù)圖5，它提供的光纖參數(shù)與表5中所提出的實質相同，該組分布的相對折射率分別為，Δ0％在大約0.7％到0.9％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0.05％到0.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0％到0.10％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.02％到-0.15％的范圍內(nèi)。半徑大小分別為r0在大約2.0μm到3.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約3.5μm到4.5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約9.0μm到11.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑r3在大約15.0μm到16.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約9.0μm到11.0μm的范圍內(nèi)。
圖6中顯示了具有三個環(huán)形層的另一個實施例。第三環(huán)形層具有負相對折射率。各個纖芯層的相對折射率的大小符合不等式Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％。圖6的標號部分和圖4中的相同，因此在這里不再討論。
在圖6中，Δ0％為大約0.63％，Δ1％大約為0，Δ2％為大約0.2％，Δ3％為大約-0.1％。半徑r0為大約4μm，r1為大約7.5μm，r2為大約8.5μm，中心半徑r3為大約14.5μm，最外層的寬度為大約11.5μm。表6中給出了具有該折射率分布的波導纖維的性質。
表6

根據(jù)圖6，它提供的光纖參數(shù)與表6中所提出的實質相同，該組分布的相對折射率分別為，Δ0％在大約0.55％到0.7％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0％到0.10％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0.15％到0.25％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.05％到-0.17％的范圍內(nèi)。半徑大小分別為r0在大約3.5μm到5.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約6.0μm到8.0μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約8.0μm到10.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑r3在大約15.5μm到16.5μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約10.0μm到13.0μm的范圍內(nèi)。
圖7中顯示了具有兩個環(huán)形層的另一個實施例。第一環(huán)形層具有負相對折射率。各個相對折射率的大小符合不等式Δ0％＞Δ2％＞Δ1％。參考圖7，中心層30的Δ0％為大約0.95％，外半徑38即r0為大約2.3μm，第一環(huán)形層32的Δ1％為大約-0.1％，外半徑40即r1為大約3μm，第二環(huán)形層34的Δ2％為大約0.3％，中心半徑50即r2為大約3.75μm，寬度52即w2為大約1.25μm。在表7中給出了具有圖7中折射率分布的波導纖維的性質。
表7


根據(jù)圖7，它提供的光纖參數(shù)與表7中所提出的實質相同，該組分布的相對折射率分別為，Δ0％在大約0.7％到0.9％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約-0.05％到-0.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0到0.35％的范圍內(nèi)。半徑大小分別為r0在大約2.5μm到3.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約2.75μm到3.75μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的中心半徑r2在大約3.0μm到4.0μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的寬度w2在大約1.0μm到2.0μm的范圍內(nèi)。
對于本領域熟練的技術人員來說，不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明作出各種改變和變化是很明顯的。因此本發(fā)明試圖包括該發(fā)明各種變化和改變，只要它們落在后附權利要求書及其等效技術范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種單模光纖，其特征在于，它包括纖芯區(qū)域，具有中心層和至少一個包圍中心層的第一環(huán)形層，所述各層都具有折射率分布以及內(nèi)半徑和外半徑；和，具有一折射率分布的包層；其中所述纖芯區(qū)域中至少一層的最小折射率小于所述包層的最小折射率，和，分別選擇中心層和至少一個環(huán)形層的折射率分布和半徑，以提供一種單模光纖，其有效面積大于大約70μm2，總色散斜率小于大約0.09ps/nm2-km，對于大于大約1500nm的波長總色散為正。
2.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，色散斜率小于0.08ps/nm2-km。
3.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，銷釘排列彎曲所引起的感生衰減小于大約12dB/km，較佳的小于大約8.0dB/km。
4.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，銷釘排列彎曲所引起的感生衰減小于大約5.0dB/km。
5.如權利要求1到4中任何一條所述的單模光纖，其特征在于，側向負荷所引起的感生衰減小于大約1.2dB/km，較佳的小于大約0.6dB/km。
6.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，每個纖芯層具有相對折射率Δi％，下標i指特定的纖芯層，中心層的下標為0，相繼的環(huán)形層具有從1開始的連續(xù)號碼的下標，該1對應于第一環(huán)形層，中心層的相對折射率Δ0％為負。
7.如權利要求6所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約-0.05％到-0.8％的范圍內(nèi)。
8.如權利要求7所述的單模光纖，其特征在于，第一環(huán)形層的相對折射率Δ1％在大約0.8％到1.5％的范圍內(nèi)。
9.如權利要求6到8中任何一條所述的單模光纖，其特征在于，中心層的外半徑r0在大約0.5μm到2μm的范圍內(nèi)。
10.如權利要求6到8中任何一條所述的單模光纖，其特征在于，中心層的外半徑r0在大約0.5μm到2μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層外半徑r1在大約3.5μm到5.5μm的范圍內(nèi)。
11.如權利要求6所述的單模光纖，其特征在于，包括第一和第二環(huán)形層，其中第二環(huán)形層的相對折射率Δ2％為負的。
12.如權利要求11所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約1.3％到1.5％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)。
13.如權利要求12所述的單模光纖，其特征在于，r0在大約1μm到3μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約4μm到6μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的中心半徑在大約11.5μm到12.5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的寬度w2在大約15μm到17μm的范圍內(nèi)。
14.如權利要求6所述的單模光纖，其特征在于，包括第一，第二和第三環(huán)形層，其中第二環(huán)形層的相對折射率Δ2％為負，第三環(huán)形層的相對折射率Δ3％為正，選擇各層的相對折射率，使得Δ1％＞Δ3％＞Δ2％≥Δ0％。
15.如權利要求14所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0.85％到1.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約-0.05％到-0.2％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約0.3％到0.5％的范圍內(nèi)。
16.如權利要求15所述的單模光纖，其特征在于，中心層的半徑r0在大約0.05μm到1.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約3μm到5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約5.5μm到7.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑在大約6.25μm到8.25μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約1.5μm到2.5μm的范圍內(nèi)。
17.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，包括三個環(huán)形層，其中每個纖芯層具有相對折射率Δi％，下標i指特定的纖芯層，中心層的下標為0，相繼的環(huán)形層具有從1開始的連續(xù)號碼的下標，該1對應于第一環(huán)形層；其中第一和第三環(huán)形層的相對折射率為負，并且選擇各層的相對折射率，使得Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％。
18.如權利要求17所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約0.5％到0.6％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約-0.02％到-0.08％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0.15％到0.25％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.07％到-0.15％的范圍內(nèi)。
19.如權利要求18所述的單模光纖，其特征在于，r0在大約4.0μm到5.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約6.0μm到7.0μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約8.5μm到10.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑r3在大約13.5μm到16.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約9.5μm到11.5μm的范圍內(nèi)。
20.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，包括三個環(huán)形層，其中每個纖芯層具有相對折射率Δi％，下標i指特定的纖芯層，中心層的下標為0，相繼的環(huán)形層具有從1開始的連續(xù)號碼的下標，該1對應于第一環(huán)形層；其中第三環(huán)形層的相對折射率為負，并且選擇各層的相對折射率，使得Δ0％＞Δ1％＞Δ2％＞Δ3％。
21.如權利要求20所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約0.7％到0.9％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0.05％到0.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0％到0.10％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.02％到-0.15％的范圍內(nèi)。
22.如權利要求21所述的單模光纖，其特征在于，r0在大約2.0μm到3.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約3.5μm到4.5μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑r2在大約9.0μm到11.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑在大約15.0μm到16.0μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約9μm到11μm的范圍內(nèi)。
23.如權利要求20所述的單模光纖，其特征在于，選擇各層的相對折射率，使得Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％。
24.如權利要求23所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約0.55％到0.7％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約0％到0.10％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0.15％到0.25％的范圍內(nèi)，Δ3％在大約-0.05％到-0.17％的范圍內(nèi)。
25.如權利要求24所述的單模光纖，其特征在于，r0在大約3.5μm到5.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約6μm到8μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的外半徑在大約8μm到10μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的中心半徑在大約15.5μm到16.5μm的范圍內(nèi)，第三環(huán)形層的寬度w3在大約10μm到13μm的范圍內(nèi)。
26.如權利要求1所述的單模光纖，其特征在于，包括兩個環(huán)形層，其中每個纖芯層具有相對折射率Δi％，下標i指特定的纖芯層，中心層的下標為0，相繼的環(huán)形層具有從1開始的連續(xù)號碼的下標，該1對應于第一環(huán)形層；其中第一環(huán)形層的相對折射率為負，并且選擇各層的相對折射率，使得Δ0％＞Δ2％＞Δ1％。
27.如權利要求26所述的單模光纖，其特征在于，Δ0％在大約0.7％到0.9％的范圍內(nèi)，Δ1％在大約-0.05％到-0.15％的范圍內(nèi)，Δ2％在大約0到0.35％的范圍內(nèi)。
28.如權利要求27所述的單模光纖，其特征在于，r0在大約2.5μm到3.5μm的范圍內(nèi)，第一環(huán)形層的外半徑r1在大約3.5μm到4μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的中心半徑在大約3μm到4μm的范圍內(nèi)，第二環(huán)形層的寬度w2在大約1μm到2μm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種單模光纖,它具有相對較大的有效面積和較好的抗彎曲性。該光纖被表征為由中心層和至少一個包圍中心層的環(huán)形層構成的分層纖芯。其中至少一層具有負相對折射率,其中參考折射率是包層的折射率。該光纖的總色散對于大于1500nm的波長是正的,色散斜率通常小于0.08ps/nm
文檔編號G02B6/036GK1348548SQ00806764
公開日2002年5月8日 申請日期2000年3月23日 優(yōu)先權日1999年4月28日
發(fā)明者李明軍 申請人:康寧股份有限公司