專利名稱：一種雙模光纖及其通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，尤其涉及雙模光纖及由其組成的光纖通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前光纖通信的干線網(wǎng)絡(luò)基本已經(jīng)鋪設(shè)完成，短距離光通信已經(jīng)成為光纖通信的 重點發(fā)展目標。短距離光通信中最主要的是指光纖到戶。為滿足光纖到戶的應(yīng)用需要， ITU-T提出了 G. 657標準光纖。符合G. 657標準的光纜可以像銅纜一樣，沿著建筑物內(nèi)很小 的拐角安裝，因此非專業(yè)的技術(shù)人員也可以掌握施工的方法。目前彎曲不敏感光纖主要有三種類型階躍折射率剖面光纖[J. Lightwave Technol.，2005, 23(11) :3494 ]、包層帶凹槽折射率分布光纖[專利 號為ZL200610024532.4的發(fā)明專利具有波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的彎曲不敏感光纖，專利號為 ZL200410061392.9的發(fā)明專利彎曲不敏感光纖及其制備方法]和孔助光纖[Opt. Express, 2005, 13 (12) 4770]。這三種光纖雖然都具有抗彎曲的特點，但都是以減小光纖 的模場直徑為代價的。前兩種類型所得到的光纖的彎曲損耗仍然較大?？字饫w與普通光 纖熔接時可以獲得較低的損耗，并且光纖的彎曲損耗也很低，但由于光纖中引入了空氣孔， 其熔接技術(shù)較復(fù)雜，不利于工程應(yīng)用，而且這種光纖活動連接時的連接損耗大，使其應(yīng)用受 到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上不足，本發(fā)明的目的是提出一種雙模光纖，具有低彎曲損耗和大模場。本 發(fā)明的另一目的是提供該雙模光纖組成的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的單模傳輸， 并降低連接損耗。本發(fā)明的雙模光纖的技術(shù)方案是包括纖芯和包層，在1. 25-1. 65 μ m波長范圍 內(nèi)，滿足nclad-ncore>0. 004且r>4. 5 μ m，其中:nclad為包層折射率，ncore為纖芯折射率，r為 纖芯半徑；光纖的LPtl2模的截止波長λ。介于1.1-1. 25 μ m之間，光纖保持雙模傳輸；在 1310 nm波長時，光纖的模場直徑M=8 10. 5 μ m。本發(fā)明利用上述雙模光纖組成的光纖通信系統(tǒng)的技術(shù)方案是包雙模光纖、單模 光纖、光發(fā)射機和光接收機，雙模光纖兩端分別連接單模光纖，單模光纖另一端分別連接光 發(fā)射機和光接收機，所述雙模光纖與單模光纖連接的橫向錯位小于1. 5 μ m。本發(fā)明的有益效果雙模光纖利用纖芯與包層之間具有高折射率差的特點，實現(xiàn) 低彎曲損耗傳輸；同時由于纖芯直徑足夠大，使光纖具有大的模場直徑M。此種雙模光纖的 基?？梢栽趶澢霃胶苄r仍然具有低的彎曲損耗，其結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，制作工藝成熟，消除 了引入空氣孔等復(fù)雜光纖結(jié)構(gòu)帶來的機械性能變差的問題。通信系統(tǒng)中雙模光纖與普通單模光纖連接時，由于兩者的基模模場相似，因此兩 者的連接損耗較小。由于雙模光纖的高階模(即LP11模)與單模光纖的基模相差較大，單模 光纖的基模與雙模光纖的高階模之間的耦合比例極低，一定的橫向錯位對信號傳輸帶來影響比較低，并實現(xiàn)寬范圍的單模傳輸。光信號將主要以基模形式在雙模光纖中傳輸，從而有 效地抑制雙模光纖中的高階模的產(chǎn)生，并在輸出端抑制高階模轉(zhuǎn)換為單模光纖的基模，從 而使高階模對信號的串擾降到最低。


圖1光通信系統(tǒng)示意圖2不同纖芯直徑下雙模光纖的模場直徑； 圖3雙模光纖的基模與普通單模光纖的基模的連接損耗圖； 圖4單模光纖的基模耦合到雙模光纖的高階模的連接損耗隨波長的變化曲線； 圖5單模光纖的基模耦合到雙模光纖的高階模的連接損耗隨橫向錯位的變化曲線； 圖6雙模光纖的基模的彎曲損耗。
具體實施例方式雙模光纖為一階躍型光纖，包括纖芯和包層，在1. 25-1. 65 μ m波長范圍內(nèi)，滿足 nciad-ncore>0. 004且r>4. 5 μ m，其中n。lad為包層折射率，η。_為纖芯折射率，r為纖芯半徑。 光纖的包層和纖芯折射率差要盡可能的大，從而保證光纖具有低的彎曲損耗；同時，纖芯半 徑也要大一些，從而使光纖具有大的模場直徑M。雙模光纖，在工作波長范圍內(nèi)均能且只能傳輸LPtll和LP11模。對于階躍型光纖而 言，其傳輸模式數(shù)量由歸一化頻率大小決定
權(quán)利要求
1.一種雙模光纖，包括纖芯和包層，其特征在于在1.25-1. 65 μ m波長范圍內(nèi)，滿足 nciad-ncore>0. 004且r>4. 5 μ m，其中n。lad為包層折射率，η。_為纖芯折射率，r為纖芯半徑； 光纖的LPtl2模的截止波長λ。介于1.1-1. 25 ym之間，光纖保持雙模傳輸；在1310 nm波 長時，光纖的模場直徑M=8 10. 5 μπι。
2.一種光纖通信系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1所述雙模光纖、單模光纖、光發(fā)射機和光接收 機，其特征在于所述雙模光纖兩端分別連接單模光纖，單模光纖另一端分別連接光發(fā)射機 和光接收機，所述雙模光纖與單模光纖連接的橫向錯位小于1. 5 μ m。
3.一種由權(quán)利要求書2所述的光纖通信系統(tǒng)，其特征在于所述雙模光纖由多段雙模 光纖連接組成。
4.一種由權(quán)利要求書2或3所述的光纖通信系統(tǒng)，其特征在于所述雙模光纖與單模 光纖連接的橫向錯位小于0.5 μπι。
全文摘要
本發(fā)明公開一種雙模光纖及其通信系統(tǒng)。雙模光纖包括纖芯和包層，在1.25-1.65μm波長范圍內(nèi)，滿足nclad-ncore>0.004且r>4.5μm，其中nclad為包層折射率，ncore為纖芯折射率，r為纖芯半徑；光纖的LP02模的截止波長λc介于1.1-1.25μm之間，光纖保持雙模傳輸；在1310nm波長時，光纖的模場直徑M=8~10.5μm。光纖通信系統(tǒng)，包括雙模光纖、單模光纖、光發(fā)射機和光接收機，雙模光纖兩端分別連接單模光纖，單模光纖另一端分別連接光發(fā)射機和光接收機。該雙模光纖具有低彎曲損耗和大模場，該通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的單模傳輸和低連接損耗。
文檔編號H04B10/135GK102122991SQ201010589018
公開日2011年7月13日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者付曉霞, 佟艷群, 孫兵, 張永康, 張銀, 李裕蓉, 陳明陽 申請人:江蘇大學(xué)