專(zhuān)利名稱(chēng)：寬帶色散補(bǔ)償光纖、其制造方法及寬帶色散補(bǔ)償模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶色散補(bǔ)償光纖、其制造方法及寬帶色散補(bǔ)償模塊。特別適用于對(duì) 1530nm 1625nm (C+L波段)通信波段的色散補(bǔ)償，具備較高的品質(zhì)因數(shù)(FOM)和 較寬波段的色散補(bǔ)償能力，而且具備二階色散補(bǔ)償能力。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，人們對(duì)寬帶傳輸?shù)男枨笱杆僭鲩L(zhǎng)，因此，光通信系 統(tǒng)需要不斷增大傳輸距離、傳輸容量和提高傳輸速率。光纖通信的傳輸速率從最初的兆 比特/秒(Mbps) ， 2.5G比特/秒(Gbps)到10 G比特/秒,現(xiàn)在高達(dá)40 G比特/秒，甚至 160G比特/秒。但是，常規(guī)單模光纖(G.652)由于在1530nm-1625nm (C+L波段)通信 波段內(nèi)具有11-21ps/nnrkm的正色散，非零色散位移光纖(G.655)在C波段內(nèi)具有 l-10ps/nnvkm的正色散。通信數(shù)據(jù)傳輸一段距離后，系統(tǒng)的累積色散不斷增加，導(dǎo)致傳 輸信號(hào)的波形畸變，造成信號(hào)的失真。
為了減小通信鏈路累積色散對(duì)通信系統(tǒng)傳輸性能的影響，目前，國(guó)際上采用色散補(bǔ) 償技術(shù)來(lái)改善鏈路色散，包括色散補(bǔ)償技術(shù)、光纖光柵色散補(bǔ)償技術(shù)、電子色散補(bǔ)償技 術(shù)等，其中采用負(fù)色散光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)最方便有效，而且成本低。
要對(duì)G.652或G.655光纖鏈路累積正色散進(jìn)行補(bǔ)償，就必須具備與其色散特性相反 的光纖來(lái)進(jìn)行色散補(bǔ)償。該色散補(bǔ)償光纖需要具備較大的負(fù)色散和合適的負(fù)色散斜率。 同時(shí)，作為通信鏈路上的一種補(bǔ)償器件，色散補(bǔ)償光纖必須做成一種色散補(bǔ)償模塊，該 色散補(bǔ)償模塊必須具備較高的品質(zhì)因數(shù)，較低的插入損耗，以及在線(xiàn)補(bǔ)償?shù)姆奖銓?shí)用性 與穩(wěn)定性。
可見(jiàn)，色散補(bǔ)償光纖是適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需求而產(chǎn)生的，具備廣泛的應(yīng)用前景。因此， 各國(guó)都在研究開(kāi)發(fā)適合市場(chǎng)發(fā)展需求的色散補(bǔ)償光纖與色散補(bǔ)償模塊。美國(guó)專(zhuān)利 US6757468B2闡述了一種C+L波段(1530nm-1625nm)色散補(bǔ)償光纖，該光纖采用外部 氣相沉積工藝(OVD)制備，雖然1550nm色散可以達(dá)到-130ps/nnvkm，但是該光纖截止 波長(zhǎng)位于1660nm 1760nm之間，光纖彎曲損耗較大，會(huì)影響光纖器件的工作穩(wěn)定性。
美國(guó)專(zhuān)利US7197219B2描述了一種簡(jiǎn)單W形折射率剖面的色散補(bǔ)償光纖制作的色散補(bǔ) 償模塊，其色散補(bǔ)償光纖在1520nm-1570nm范圍內(nèi)的色散為-70 -140 ps/nnrkm，負(fù)色 散絕對(duì)值不夠大，而且但是該專(zhuān)利沒(méi)有涉及色散補(bǔ)償光纖的衰減、品質(zhì)因數(shù)、模塊的插 入損耗等重要指標(biāo)，不能全面評(píng)價(jià)色散補(bǔ)償光纖及其模塊的性能。美國(guó)專(zhuān)利US7194171B2 專(zhuān)利描述了一種色散補(bǔ)償光纖，其1550nm波長(zhǎng)的色散為-82 -29ps/nnvkm，負(fù)色散值太小，不能很好地滿(mǎn)足應(yīng)用需求。中國(guó)專(zhuān)利CN1629667A描述了一種W形色散補(bǔ)償光纖及其模塊，但是該專(zhuān)利沒(méi)有涉及品質(zhì)因數(shù)和插入損耗等關(guān)鍵指標(biāo)，也不能夠全面評(píng)價(jià)該色散補(bǔ)償光纖及其模塊的性能。
為了解決上述色散補(bǔ)償光纖的不足，滿(mǎn)足高速大容量長(zhǎng)途傳輸通信系統(tǒng)的鏈路色散要求，需要提供寬帶色散補(bǔ)償光纖和寬帶色散補(bǔ)償模塊，寬帶色散補(bǔ)償模塊能夠?qū)崿F(xiàn)C+L 波段的寬帶色散補(bǔ)償，滿(mǎn)足高速密集波分通信系統(tǒng)的色散管理需求。
本發(fā)明涉及的定義
沉積光纖原材料在一定的環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成摻雜的石英玻璃的工藝過(guò)程；
熔縮將沉積后的空心玻璃管在一定的熱源下逐漸燒成實(shí)心玻璃棒的工藝過(guò)程；
套管滿(mǎn)足一定截面積和尺寸均勻性的高純石英玻璃管；
基管用于沉積的高純石英玻璃管；
折射率剖面(RIP):光纖或光纖預(yù)制棒(包括光纖芯棒)的折射率與其半徑之間的關(guān)系曲線(xiàn)；
絕對(duì)折射率差(δn):光纖預(yù)制棒中各個(gè)部分的折射率與純石英玻璃折射率的差；
相對(duì)折射率(△%) : <formula>complex formula see original document page 5</formula>其中ni為第i層光纖材料的折射率，n0為純石英聯(lián)璃的折射率。
折射率剖面分布參數(shù)(a):n(r)=n1[1-2△(r/a)a]0.5，其中n(r)為半徑為r處的折射率，a為光纖(或芯棒)半徑，nl為光纖(或芯棒)芯區(qū)中的最大折射率，a即為折 射率剖面分布參數(shù)；
有效面積<formula>complex formula see original document page 5</formula>其中，E為與傳播有關(guān)的電場(chǎng)，r為光纖半徑；
總色散光纖波導(dǎo)色散與材料色散的代數(shù)和；
色散斜率色散對(duì)波長(zhǎng)的依賴(lài)性；
相對(duì)色散斜率(RDS):某一波長(zhǎng)下的色散斜率除以該波長(zhǎng)下的色散值；
相對(duì)色散某一波長(zhǎng)下的色散除以該波長(zhǎng)下的色散斜率，稱(chēng)為Kappa，簡(jiǎn)寫(xiě)為K， 也稱(chēng)為DOS;
品質(zhì)因數(shù)(FOM):某一波長(zhǎng)下的色散與該波長(zhǎng)下的衰減的商的絕對(duì)值，它是衡量 色散補(bǔ)償光纖綜合性能關(guān)鍵指標(biāo)；
色散補(bǔ)償率色散補(bǔ)償光纖的相對(duì)色散與被補(bǔ)償光纖的相對(duì)色散的比率；
插入損耗指色散補(bǔ)償模塊插入光纖鏈路引入的附加損耗，它包括接頭損耗和色散 補(bǔ)償光纖的衰減。
PMD:光纖的偏振模色散；
PCVD:等離子化學(xué)氣相沉積；
MCVD:改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積；
OVD:外部氣相沉積；
VAD:軸向氣相沉積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一個(gè)目的在于提供一種寬帶色散補(bǔ)償光纖。
本發(fā)明第二個(gè)目的在于提供該寬帶色散補(bǔ)償光纖的制造方法。
本發(fā)明第三個(gè)目的在于提供由該寬帶色散補(bǔ)償光纖構(gòu)成的寬帶色散補(bǔ)償模塊。
本發(fā)明提供的一種寬帶色散補(bǔ)償光纖，由芯層和圍繞芯層的包層組成，該光纖的芯 層包括有四個(gè)同心的纖芯分層，第一纖芯分層的相對(duì)折射率Ab^的變化范圍為1.2% 2.2%;第二纖芯分層的相對(duì)折射率&%從負(fù)變化到正，其變化范圍為-0.8% 2.2%;第 三纖芯分層的相對(duì)折射率Ae^的變化范圍為-0.4X -0.8^;第四纖芯分層的相對(duì)折射率 Af^的變化范圍為0.2% 0.5%，四個(gè)纖芯分層的半徑范圍從第一纖芯分層開(kāi)始向外分別 為0.4 0.9微米，1.4 1.9微米，4.6 5.6微米，6.6 8.2微米，圍繞芯層的包層g為純 二氧化硅玻璃層或部分摻雜氟利昂的石英玻璃層。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖的第一纖芯分層與第二纖芯分層半徑的比例在 0.28 0.49之間。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖的第三纖芯分層與第二纖芯分層半徑的比例在 2.95 3.29之間。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖的第四纖芯分層與第二纖芯分層半徑的比例在 4.10 4.70之間。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖的第二纖芯分層采用折射率剖面參數(shù)"使折射率光 滑變化，折射率剖面參數(shù)"的變化范圍為1="=3。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖在1530nm 1625nm (C+L波段)波長(zhǎng)范圍內(nèi)色散 系數(shù)為-120 -227ps/nnvkm,色散斜率為負(fù)值，衰減系數(shù)小于0.5dB/km。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖在1530nm 1625nm (C+L波段)波長(zhǎng)范圍內(nèi)色散 系數(shù)為-130 -200ps/nnvkm，色散斜率為負(fù)值，衰減系數(shù)小于0.5dB/km。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm波長(zhǎng)處的色散系數(shù)為-150 ps/nnrkm，色 散斜率為-0.4 -1.0ps/nm2'km，相對(duì)色散Kappa=230nm，色散補(bǔ)償率為100%±20%，衰
減系數(shù)小于0.40dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM=280ps/nm/dB， PMD小于0.30ps/^ 。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm波長(zhǎng)處的色散系數(shù)為-150 ps/nnvkm，色 散斜率為-0.4 -1.0ps/nm2'km，相對(duì)色散Kappa=260nm，色散補(bǔ)償率為100%±10%，衰
減系數(shù)小于0.40dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM=350ps/nm/dB， PMD小于0.06 ps/^ 。
本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖在1625nm波長(zhǎng)處直徑30mm的彎曲損耗小于 10dB/m。
本發(fā)明提供的一種寬帶色散補(bǔ)償光纖的制造方法，采用PCVD工藝在空心石英基管 內(nèi)壁沉積摻雜石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔縮成實(shí)心 的石英玻璃芯棒；在拉棒車(chē)床上將該芯棒拉細(xì)，然后套在石英玻璃套管中，最后在拉絲 塔上拉絲成光纖。
本發(fā)明提供的一種寬帶色散補(bǔ)償模塊，該模塊采用本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖， 將寬帶色散補(bǔ)償光纖纏繞在直徑小于或等于10cm的圓柱體巻盤(pán)上，光纖兩端連接上待補(bǔ) 償?shù)膯文９饫w尾纖，寬帶色散補(bǔ)償模塊的色散補(bǔ)償光纖復(fù)繞張力控制在15g 45g之間， 該寬帶色散補(bǔ)償模塊的插入損耗小于或等于4.0dB。
本發(fā)明獲得的有益效果為
(1)采用等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD)工藝技術(shù)制造出一種能夠在C波段 (1530nm 1565nm) 、 L波段(1565nm 1625nm)或C+L波段(1530nm 1625nm) 具備絕對(duì)值較大的負(fù)色散和色散斜率適當(dāng)?shù)膶拵⒀a(bǔ)償光纖，該光纖具有較高的品質(zhì)因數(shù)(FOM)，較低的彎曲損耗；
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(2) 本發(fā)明的寬帶色散補(bǔ)償模塊具有較高的色散補(bǔ)償率(100%±10%)，以及較低 的插入損耗，有助于通信系統(tǒng)鏈路累積正色散的補(bǔ)償，提高通信系統(tǒng)的傳輸速率與容量；
(3) 本發(fā)明采用折射率剖面參數(shù)"進(jìn)行折射率的光滑變化，該方法可以避免折射率 的巨大突變?cè)斐奢^大的內(nèi)應(yīng)力，從而減小光纖的衰減，降低光纖的偏振模色散；同時(shí)， 折射率剖面參數(shù)"的變化，可以方便的調(diào)整色散補(bǔ)償光纖的色散特性；
(4) 本發(fā)明寬帶色散補(bǔ)償光纖的芯棒經(jīng)過(guò)拉細(xì)后再套管的工藝過(guò)程，該過(guò)程有利 于降低預(yù)制棒內(nèi)的雜質(zhì)含量，減少預(yù)制棒中的缺陷造成的損耗，改善光纖的PMD;
(5) 本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖的復(fù)繞張力被控制在15g 45g之間，該張力 使寬帶色散補(bǔ)償光纖能夠規(guī)律排列，但是又不受任何側(cè)面壓力，有利于降低寬帶色散補(bǔ) 償模塊的插入損耗與PMD，以免該模塊在使用過(guò)程中的傳輸損耗增加或PMD惡化；
(6) 本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光纖及寬帶色散補(bǔ)償模塊，補(bǔ)償光通信鏈路的累積 正色散，從而提高通信系統(tǒng)的傳輸速率與傳輸容量。具有實(shí)際應(yīng)用意義，具有較好的經(jīng) 濟(jì)效益和應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的寬帶色散補(bǔ)償光纖折射率剖面結(jié)構(gòu)分布圖2是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的寬帶色散補(bǔ)償光纖的色散曲線(xiàn)；
圖3是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的寬帶色散補(bǔ)償光纖的色散斜率曲線(xiàn)；
圖4為本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的寬帶色散補(bǔ)償光纖的衰減譜；
圖5為本發(fā)明寬帶色散補(bǔ)償光纖模塊的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在第一實(shí)施例中，采用PCVD光纖預(yù)制棒制造工藝，在空心石英基管內(nèi)壁沉積摻雜 石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔縮成實(shí)心的石英玻璃芯 棒，該芯棒的直徑為26mm，在拉棒車(chē)床上將該芯棒經(jīng)過(guò)拉細(xì)后再放入一定尺寸的大套 管中，然后在拉絲塔上拉絲成為U5微米外直徑的色散補(bǔ)償光纖。制造出如圖1所示的 寬帶色散補(bǔ)償光纖。該光纖包括四個(gè)纖芯分層，各纖芯分層的相對(duì)折射率差A(yù)X由第一 纖芯分層向外分別為2.10%， -0.46% 2.10%， -0.46%, 0.29%。其中第二纖芯分層的 折射率剖面參數(shù)"為1.6。該光纖的四個(gè)纖芯分層的半徑由第一纖芯分層開(kāi)始向外分別 為0.79微米，1.63微米，4.89微米及6.87微米。
制造工藝采用了先拉細(xì)芯棒再套管的技術(shù)手段，有利于降低預(yù)制棒內(nèi)的雜質(zhì)含量，減少預(yù)制棒中的缺陷造成的損耗，改善光纖的偏振模色散。該光纖的色散測(cè)試曲線(xiàn)如圖2 所示，色散斜率曲線(xiàn)如圖3所示。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在在1550nm波長(zhǎng)處的色散達(dá)到 -146.5ps/nm，km，色散斜率為-0.66ps/nm2，km。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在的衰減譜測(cè)試如圖 4所示，1550nm波長(zhǎng)處的衰減為0.379dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM為386.5ps/nm/dB，相對(duì)色 散Kappa為221.96nm，色散補(bǔ)償率為81 %左右。彎曲直徑30mm情況下，1625nm的彎
曲損耗為6dB/m。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm波長(zhǎng)處的PMD為0.07ps/^，模場(chǎng) 直徑為4.96微米，截止波長(zhǎng)1410nm。將該4km長(zhǎng)的寬帶色散補(bǔ)償光纖i以40g的復(fù)繞 張力盤(pán)繞在直徑為100mm的圓柱體巻盤(pán)h上，然后兩端熔接上通信單模光纖尾纖j，并 安裝上光纖活動(dòng)連接器m，最后將其固定在色散補(bǔ)償光纖盒n中，形成如圖5所示的寬 帶色散補(bǔ)償模塊，該模塊的插入損耗為3.26dB。
在第二實(shí)施例中，采用PCVD光纖預(yù)制棒制造工藝，在空心石英基管內(nèi)壁沉積摻雜 石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔縮成實(shí)心的石英玻璃芯 棒，該芯棒的直徑為26.6mm，在拉棒車(chē)床上將該芯棒經(jīng)過(guò)拉細(xì)后再放入一定尺寸的大套 管中，然后在拉絲塔上拉絲成為115微米外直徑的色散補(bǔ)償光纖。該光纖包括四個(gè)纖芯 分層，各纖芯分層的相對(duì)折射率差A(yù)X由第一纖芯分層向外分別為1.80%，-0.41 % 1.80 %， -0.41%， 0.25%。其中第二纖芯分層的折射率剖面參數(shù)"為1.8。該光纖的四個(gè)纖芯 分層的半徑由第一纖芯分層開(kāi)始向外分別為0.89微米，1.86微米，5.49微米及8.17微 米。
制造工藝采用了先拉細(xì)芯棒再套管的技術(shù)手段，有利于降低預(yù)制棒內(nèi)的雜質(zhì)含量， 減少預(yù)制棒中的缺陷造成的損耗，改善光纖的偏振模色散。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在 1550nm波長(zhǎng)處的色散達(dá)到-126.5ps/nnrkm，色散斜率為-0.496ps/nm2'km。在1550nm波 長(zhǎng)的衰減為0.366dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM為345.6ps/nm/dB，相對(duì)色散Kappa為255.4nm， 色散補(bǔ)償率為90%左右。彎曲直徑30mm情況下，1625nm波長(zhǎng)處的彎曲損耗為9dB/m。
該寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm的PMD為0.09ps/^，模場(chǎng)直徑為5.36微米，截止波 長(zhǎng)1360nm。將該4km長(zhǎng)的寬帶色散補(bǔ)償光纖i以35g的復(fù)繞張力盤(pán)繞在直徑為80mm的 圓柱體巻盤(pán)h上，然后兩端熔接上通信單模光纖尾纖j，并安裝上光纖活動(dòng)連接器m，最 后將其固定在色散補(bǔ)償光纖盒n中，形成如圖5所示的寬帶色散補(bǔ)償模塊，該模塊的插 入損耗為3.57dB。
在第三實(shí)施例中，采用PCVD光纖預(yù)制棒制造工藝，在空心石英基管內(nèi)壁沉積摻雜石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔縮成實(shí)心的石英玻璃芯 棒，該芯棒的直徑為26.0mm，在拉棒車(chē)床上將該芯棒經(jīng)過(guò)拉細(xì)后再放入一定尺寸的大套 管中，然后在拉絲塔上拉絲成為115微米外直徑的色散補(bǔ)償光纖。。該光纖包括四個(gè)纖 芯分層，各纖芯分層的相對(duì)折射率差A(yù)X由第一纖芯分層向外分別為1.76%， -0.56% 1.76%， -0.56%, 0.26%。其中第二纖芯分層的折射率剖面參數(shù)"為1.2。該光纖的四個(gè) 纖芯分層的半徑由第一纖芯分層開(kāi)始向外分別為0.66微米，1.56微米，4.86微米及6.38 微米。
制造工藝采用了先拉細(xì)芯棒再套管的技術(shù)手段，有利于降低預(yù)制棒內(nèi)的雜質(zhì)含量， 減少預(yù)制棒中的缺陷造成的損耗，改善光纖的偏振模色散。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在 1550nm波長(zhǎng)處的色散達(dá)至ij-136.7ps/nm .km，色散斜率為-0.526ps/腿2'km。在1550nm波 長(zhǎng)處的衰減為0.396dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM為345.2ps/nm/dB，相對(duì)色散Kappa為259.9nm， 色散補(bǔ)償率為93X左右。彎曲直徑30mm情況下，1625nm波長(zhǎng)處的彎曲損耗為8.6dB/m。
該寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm波長(zhǎng)的PMD為0.28ps/V^ ，模場(chǎng)直徑為5.28微米，截 止波長(zhǎng)1306nm。將該4km長(zhǎng)的寬帶色散補(bǔ)償光纖i以35g的復(fù)繞張力盤(pán)繞在直徑為80mm 的圓柱體巻盤(pán)h上，然后兩端熔接上通信單模光纖尾纖j，并安裝上光纖活動(dòng)連接器m， 最后將其固定在色散補(bǔ)償光纖盒n中，形成如圖5所示的寬帶色散補(bǔ)償模塊，該模塊的 插入損耗為3.36dB。
在第四實(shí)施例中，采用PCVD光纖預(yù)制棒制造工藝，在空心石英基管內(nèi)壁沉積摻雜 石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔縮成實(shí)心的石英玻璃芯 棒，該芯棒的直徑為26.2mm，在拉棒車(chē)床上將該芯棒經(jīng)過(guò)拉細(xì)后再放入一定尺寸的大套 管中，然后在拉絲塔上拉絲成為115微米外直徑的色散補(bǔ)償光纖。。該光纖包括四個(gè)纖 芯分層，各纖芯分層的相對(duì)折射率差A(yù)X由第一纖芯分層向外分別為1.86%， -0.46% 1.86%， -0.46%， 0.26%。其中第二纖芯分層的折射率剖面參數(shù)"為2.2。。該光纖的四 個(gè)纖芯分層的半徑由第一纖芯分層開(kāi)始向外分別為0.52微米，1.46微米，4.49微米及 6.26微米。
制造工藝采用了先拉細(xì)芯棒再套管的技術(shù)手段，有利于降低預(yù)制棒內(nèi)的雜質(zhì)含量， 減少預(yù)制棒中的缺陷造成的損耗，改善光纖的偏振模色散。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在 1550腦波長(zhǎng)處的色散達(dá)至lj-139.6ps/nm *km，色散斜率為-0.566ps/nm2'km。在1550nm波 長(zhǎng)處的衰減為0.376dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM為371.2ps/nm/dB，相對(duì)色散Kappa為246.6nm，色散補(bǔ)償率為88﹪左右。彎曲直徑30mm情況下，1625nm波長(zhǎng)處的彎曲損耗為8.8dB/m。該寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm波長(zhǎng)處的PMD為<formula>complex formula see original document page 11</formula> ,模場(chǎng)直徑為5.20微米， 截止波長(zhǎng)1290nm。將該4km長(zhǎng)的寬帶色散補(bǔ)償光纖i以35g的復(fù)繞張力盤(pán)繞在直徑為 80mm的圓柱體巻盤(pán)h上，然后兩端熔接上通信單模光纖尾纖j，并安裝上光纖活動(dòng)連接 器m，最后將其固定在色散補(bǔ)償光纖盒n中，形成如圖5所示的寬帶色散補(bǔ)償模塊，該模塊的插入損耗為3.66dB。
上述附圖及實(shí)施實(shí)例僅僅為說(shuō)明性描述，并不對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍形成限制，本發(fā)明保護(hù)范圍由權(quán)利要求書(shū)所限定。
權(quán)利要求
1、一種寬帶色散補(bǔ)償光纖，由芯層和圍繞芯層的包層組成，其特征在于，該光纖的芯層包括有四個(gè)同心的纖芯分層，第一纖芯分層的相對(duì)折射率Δb％的變化范圍為1.2％～2.2％；第二纖芯分層的相對(duì)折射率Δc％從負(fù)變化到正，其變化范圍為-0.8％～2.2％；第三纖芯分層的相對(duì)折射率Δe％的變化范圍為-0.4％～-0.8％；第四纖芯分層的相對(duì)折射率Δf％的變化范圍為0.2％～0.5％，四個(gè)纖芯分層的半徑范圍從第一纖芯分層開(kāi)始向外分別為0.4～0.9微米，1.4～1.9微米，4.6～5.6微米，6.6～8.2微米，圍繞芯層的包層g為純二氧化硅玻璃層或部分摻雜氟利昂的石英玻璃層。
2、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于第一纖芯分層與第二纖芯分 層半徑的比例在0.28 0.49之間；第三纖芯分層與第二纖芯分層半徑的比例在2.95 3.29 之間；第四纖芯分層與第二纖芯分層半徑的比例在4.10 4.70之間。
3、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于第二纖芯分層采用折射率剖 面參數(shù)"使折射率光滑變化，折射率剖面參數(shù)"的變化范圍為1="=3。
4、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償光纖在 1530nm 1625nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)色散系數(shù)為-120 -227ps/nm，km,色散斜率為負(fù)值，衰減系 數(shù)小于0.5dB/km。
5、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償光纖在 1530nm 1625nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)色散系數(shù)為-130 -200ps/nnvkm，色散斜率為負(fù)值，衰減系 數(shù)小于0.5dB/km。
6、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm 波長(zhǎng)處的色散系數(shù)為-150 ps/nnrkm，色散斜率為-0.4 -1.0 ps/nm2'km，相對(duì)色散 Kappa-230nm，色散補(bǔ)償率為100%±20%，衰減系數(shù)小于0.40dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM=280ps/nm/dB， PMD小于0.30ps/V^ 。
7、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償光纖在1550nm 波長(zhǎng)處的色散系數(shù)為-150 ps/nnvkm，色散斜率為-0.4 -1.0 ps/nm2'km，相對(duì)色散 Kappa=260nm，色散補(bǔ)償率為100%±10%，衰減系數(shù)小于0.40dB/km，品質(zhì)因數(shù)FOM=350ps/nm/dB， PMD小于0.06 ps/。
8、 如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償光纖在1625nm 波長(zhǎng)處直徑30mm的彎曲損耗小于10dB/m。
9、 一種如權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖的制造方法，采用PCVD工藝在空心 石英基管內(nèi)壁沉積摻雜石英的玻璃層；然后，按照熔縮工藝將沉積后的空心石英基管熔 縮成實(shí)心的石英玻璃芯棒；在拉棒車(chē)床上將該芯棒拉細(xì)，然后套在石英玻璃套管中，最 后在拉絲塔上拉絲成光纖。
10、 一種寬帶色散補(bǔ)償模塊，其特征在于寬帶色散補(bǔ)償模塊中的寬帶色散補(bǔ)償光纖 由權(quán)利要求1所述的寬帶色散補(bǔ)償光纖構(gòu)成，該模塊采用本發(fā)明提供的寬帶色散補(bǔ)償光 纖，將寬帶色散補(bǔ)償光纖纏繞在直徑小于或等于10cm的圓柱體巻盤(pán)上，光纖兩端連接上 待補(bǔ)償?shù)膯文９饫w，寬帶色散補(bǔ)償模塊的色散補(bǔ)償光纖復(fù)繞張力控制在15g 45g之間， 其中，該寬帶色散補(bǔ)償模塊的插入損耗小于或等于4.0dB。
全文摘要
本發(fā)明涉及寬帶色散補(bǔ)償光纖、其制造方法及寬帶色散補(bǔ)償模塊，其中，寬帶色散補(bǔ)償光纖由芯層和圍繞芯層的包層組成，該光纖的芯層包括有四個(gè)同心的纖芯分層，每一纖芯分層具有不同的相對(duì)折射率和半徑，圍繞芯層的包層為純二氧化硅玻璃層或部分摻雜氟利昂的石英玻璃層。本發(fā)明的寬帶色散補(bǔ)償光纖具有較高的色散補(bǔ)償率和較高的品質(zhì)因數(shù)，有助于通信系統(tǒng)鏈路累積正色散的補(bǔ)償，提高密集波分通信系統(tǒng)的傳輸速率與容量。
文檔編號(hào)G02B6/02GK101201431SQ200710179969
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者彭景剛, 李海清, 李詩(shī)愈, 李進(jìn)延, 羅文勇, 蔣作文, 偉 陳, 雷道玉 申請(qǐng)人:烽火通信科技股份有限公司