色散补偿光纤原理_色散补偿光纤型号_光纤衰减和光纤色散(6)

图3是本发明的色散补偿光纤一个方面的理想折射率分布。

图4是本发明色散补偿光纤一个实施例的折射率分布。

图5A、5B和5C是本发明的进一步实施例的折射率分布。

图6示出表示包层的上掺杂的多个折射率分布。

图7是以表4表明的光纤分布的色散和色散斜率之间的关系曲线。

图8是以表4表明的DC光纤分布的色散与色散斜率之比作为色散的函数的关系曲线。

图9示意地示出采用色散补偿光纤的光学传输系统。

图10示意地示出玻璃微粒的沉积，以形成在制造本发明的色散补偿光纤中使用的多孔玻璃预制件。

图11是一截面图，表明将多孔的预制件固结到玻璃棒中，以形成在制造色散补偿光纤中使用的预制件。

较佳实施例的详细描述在本发明范围内的一组折射率分布提供优良的负色散和负色散斜率，改善了光纤特性，如弯曲灵敏度。按照本发明的DC光纤呈现一个“环区”，该环区包括折射率增大的区段，这里折射率随半径增大而增大到至少nR，使得ΔR≥+0.15％。环区的折射率增大区段位于壕区以外至少0.3μm的半径上。

为了本讨论目的，壕的外侧边缘可以作如下限定。对于图4类型分布，这里壕的外侧边缘的斜率在曲线达到0德尔塔之前几乎没有经历变化，曲线上处于0德尔塔的点是壕的外侧边缘。对于图5B类型分布，这里壕的外侧边缘的斜率在曲线达到0德尔塔之前经历突变，曲线上发生突变的点是壕的外侧边。

按照本发明的DC光纤的环区通常具有相异的内侧部分和外侧部分，考虑到以下实施例，其特性变得明显的。“相异”意指环区不是象图1B环区13那样的折射率分布的单个基本对称区，这里最大折射率出现在环的中心上或附近。而是，环区的内侧区和外侧区是相异的，其中它们两个分离间隔开或未间隔开的环或部分，它们具有相同或不同的折射率。

结合图3、4、5A、5B、5C和6描述环区的各个实施例。在多数实施例中，环区的最大折射率出现在环区的半径上而不是在其半径中心上。在较佳实施例中，光纤的径向折射率分布特征在于，在环区外侧一半曲线下的面积大于环区内侧一半曲线下的面积。图5C是一种例外，其中光纤的环区是单个对称折射率峰，其最大折射率出现在环区的中心上。

本发明的一个突出特征是其环区，该环区使得光纤能够呈现大的负色散和合适的负色散斜率，而没有出现不适当的弯曲灵敏度，即弯曲边缘向更长的波长移动。适当的负色散斜率是指斜率负数足够大到满足特定系统的要求。在小于1565nm上工作的窄带系统可能仅仅要求小的负色散斜率，例如约-0.15ps/nm2·km和色散D≤-80ps/nm·km。WDM系统可能要求在工作波长上色散斜率D斜率≤-0.2ps/nm2·km或者甚至≤-0.3ps/nm2·km。可以使各种纤芯参数最优化，以实现所需的色散特性，通过适当设计环区能够补偿在现有技术光纤中一直产生的不利结果。例如，能够将ΔC降低到1.5％或更小，能够将ΔM降低到负数比-0.4％更大的值，能够使截止波长维持在约1000nm的波长。本发明还包括这些DC光纤，它们具有良好的色散特性和具有小于约1000nm的截止波长、弯曲边缘波长足够长到能够在C波段系统中使用。

本发明的DC光纤一个方面的折射率分布示于图3中。光纤分布包括中心纤芯31，周围围绕壕区32，它周围又围绕第一和第二环区33和34，它们包括环区41。在较佳实施例中，中心纤芯31具有梯度折射率分布，由此其折射率按照方程式n(r)＝nC[1-(r/a)α]降低，这里α是在1与∞之间的一个数，较佳地在约1.5与2之间。中心纤芯31、壕32、环33、环34和环之间区35、36、37相对于硅石包层38的归一化折射率分别是ΔC、ΔM、ΔR1、ΔR2和ΔS，其中ΔR1等于(nR12-nCL2)/2nR12，ΔR2等于(nR22-nCL2)/2nR22，ΔS等于(nS2-nCL2)/2nS2；其中nR1、nR2和nS分别是第一环区、第二环区和环间间隔的峰折射率。ΔC、ΔM、nC、nM和nCL的定义如以上设定。中心纤芯31、壕32和环33和34的半径分别是rC、rM、rR1和rR2。其余的德尔塔值和折射率均在图1B的说明中述及。壕区位于紧邻中心纤芯31和第1环33处。

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