微弯曲下的多芯光纤中的缓解串扰的制作方法

    技术2025-03-26  44


    本发明大体上涉及光纤,并且更具体地说,涉及多芯光纤。
    背景技术:
    光纤领域的技术人员理解在宏弯曲效应和微弯曲效应之间存在显著差异。这是因为控制宏弯曲的原理不同于控制微弯曲的原理。而且,由于不同类型的光纤有时不可预测地受到各种设计参数的影响,所以单芯光纤的设计考虑有时不同于多芯光纤的设计考虑。

    背景技术

    0、背景


    技术实现思路

    1、本公开教导了具有多个纤芯的光纤(也称为多芯光纤,或简称为多芯纤(mcf))。对于一些实施例,光纤包括中心轴(任意地指定为z轴,或简称为z),光信号沿着中心轴传输。光纤还包括沿z延伸的包层。包层包括基本上圆形的轴横截面(具有包层中心和包层外径(odclad))。对于一些实施例,odclad在约八十(80)微米(μm)与约300μm之间(也表示为80μm≤odclad≤300μm)。优选地,100μm≤odclad≤240μm,更优选的实施方式中,125μm≤odclad≤200μm或125μm≤odclad≤150μm。在一些优选实施例中,odclad约为100μm或125μm(意味着odclad≈100μm,或者odclad≈125μm)。

    2、光纤还包括设置在包层周围的涂层。涂层具有取决于odclad的外径(odcoat)。优选地,涂层的厚度范围为从0μm(意味着没有涂层)至约200μm,从而使odcoat的可接受范围为在约80μm至约700μm之间(意味着80μm≤odcoat≤700μm)。对于一些实施例(例如当odclad≈125μm时),odcoat≈245μm或odcoat≈200μm,而对于其它实施例(例如当odclad≈100μm时),odcoat≈200μm,或者涂层厚度进一步减小,使得odcoat≈180μm或甚至odcoat≈160μm。应当注意,随着odcoat减少或odclad减少,光纤变得对微弯曲效应更敏感。

    3、因为光纤是mcf,所以光纤还至少包括设置在包层中的第一纤芯和设置在包层中的第二纤芯。为了符合单模光纤(smf)的工业标准,mcf 100的每个纤芯(例如,第一纤芯、第二纤芯等)具有0.1皮秒每平方根千米(ps/√km)的最大偏振模色散(pmd)系数。优选地,最大pmd系数为0.04ps/√km(例如,当从线轴上取下的光纤的最小长度为~500米(m)或更大时)。更优选地,最大pmd系数为0.02ps/√km(当从线轴上取下的光纤的最小长度为~500m时)。

    4、光纤表现出来自第一纤芯和第二纤芯之间的交叉耦合的串扰。在微弯曲条件下,串扰增加。为了减轻由于微弯曲而增加的串扰,光纤围绕z轴扭转,并且因此呈现扭转(包括τ的扭转周期)。由于这种扭转,至少一个纤芯(例如,第一纤芯)变得围绕z螺旋地设置以形成具有螺旋节距(p)的螺旋纤芯。因为mcf绕z轴扭转,并且因为第一纤芯设置在包层内,所以p近似等于τ,意味着p≈τ。对于一些实施例,第二纤芯是基本上沿z延伸并且包括周期为τ的旋转(由于光纤上的扭转)的中心纤芯。对于其他实施例,第二纤芯是第二螺旋纤芯,其与第一螺旋纤芯类似具有节距p≈τ。

    5、扭转限制了增加的串扰的最大量。在一些实施例中,在约1260纳米(nm)和1360纳米之间的波长(λ)范围内(1260nm<λ<1360nm),这在工业中被称为o波段(对于原始波段),增加的串扰的最大量被限制为小于约十分贝(~10db)。在其它实施例中,对于1530nm<λ<1565nm,这在工业中被称为c-波段(对于传统波段),增加的串扰的最大量被限制为小于~6db。

    6、为了限制增加的串扰的最大量,一些实施例扭转光纤,使得τ小于9.1厘米(意味着τ<9.1cm)。换句话说,光纤表现出超过十一(>11)个每米扭转数(或每米旋转数(旋转/米)),这高于先前识别的扭转率(或旋转率)。这是因为高旋转率(或高扭转率),例如五十(50)个旋转/米(换算为τ≤2cm),导致光纤质量的快速下降和随后在光纤拉制过程中的断裂。

    7、为此,所公开的光纤的优选实施例具有τ>2.5cm的旋转率(换算为小于四十(<40)个旋转/米),优选范围为2.9cm<τ<6.7cm(换算为~15≤个旋转/米≤35)。更优选的实施例包括3.3cm<τ<5.0cm(换算为~20≤个旋转/米≤30)。公开的扭转mcf的几个实施例用3.4cm<τ<4.0cm(意味着~25≤个旋转/米≤~29的窄范围)进行测试,其显示了微弯曲引起的串扰的成功减轻。

    8、概括地说,具有扭转周期(τ)的扭转被围绕z施加在光纤上。扭转减轻了微弯曲引起的串扰。包层包括基本上圆形的轴横截面。基本上圆形的轴横截面包括包层中心和包层外径(odclad)。多个纤芯(例如,第一纤芯、第二纤芯等)设置在包层内。至少一个纤芯围绕z螺旋地设置以形成螺旋纤芯,其中螺旋纤芯包括螺旋节距(p),使得p≈τ并且τ<9.1cm。

    9、在研究了以下附图和详细描述之后,其它系统、设备、方法、特征和优点对本领域技术人员而言将是或将变得显而易见。所有这些附加的系统、方法、特征和优点都旨在包括在本说明书中,在本公开的范围内,并且由所附权利要求保护。



    技术特征:

    1.一种光纤,包括:

    2.如权利要求1所述的光纤,其中,所述第二纤芯是基本上沿z延伸的中心纤芯,所述中心纤芯包括周期为τ的旋转。

    3.如权利要求1所述的光纤:

    4.如权利要求1所述的光纤:

    5.如权利要求4所述的光纤,其中,最大pmd系数为0.04ps/√km。

    6.如权利要求4所述的光纤,其中,最大pmd系数为0.02ps/√km。

    7.如权利要求1所述的光纤:

    8.如权利要求7所述的光纤,其中,最大pmd系数为0.04ps/√km。

    9.如权利要求7所述的光纤,其中,最大pmd系数为0.02ps/√km。

    10.如权利要求1所述的光纤,其中,在约1260纳米nm和1360nm之间的波长(λ)范围内(1260nm<λ<1360nm),所述增加的串扰的最大量被限制为小于约十分贝(~10db)。

    11.如权利要求1所述的光纤,其中,在约1530纳米nm至1565nm的波长(λ)范围内(1530nm<λ<1565nm),所述增加的串扰的最大量被限制为小于约六分贝(~6db)。

    12.如权利要求1所述的光纤,其中,odclad在约八十(80)微米μm与约300μm之间(~80μm≤odclad≤~300μm)。

    13.如权利要求12所述的光纤,其中,odclad约等于125μm(odclad≈125μm)。

    14.如权利要求1所述的光纤,其中,odcoat在约80微米μm与约700μm之间(80μm≤odcoat≤700μm)。

    15.如权利要求14所述的光纤,其中,odcoat≈245μm。

    16.如权利要求14所述的光纤,其中,odcoat≈200μm。

    17.如权利要求1所述的光纤,其中,τ大于2.5cm(τ>2.5cm)。

    18.如权利要求17所述的光纤,其中,τ在2.9cm和6.7cm之间(2.9cm<τ<6.7cm)。

    19.如权利要求18所述的光纤,其中,3.3cm<τ<5.0cm。

    20.如权利要求19所述的光纤,其中,3.4cm<τ<4.0cm。


    技术总结
    在包括中心轴(z)的光纤中,该光纤具有沿z延伸的包层和围绕包层设置的涂层,具有扭转周期(τ)的扭转被施加在围绕z的光纤上。扭转减轻了微弯曲引起的串扰。包层包括基本上圆形的轴横截面。基本上圆形的轴横截面包括包层中心和包层外径(ODclad)。多个纤芯(例如,第一纤芯、第二纤芯等)设置在包层内。至少一个纤芯围绕z螺旋地设置以形成螺旋纤芯,其中螺旋纤芯包括近似等于τ的螺距(p)(意味着p≈τ)。该扭转具有小于9.1厘米的扭转周期(τ)(意味着τ<9.1cm)。

    技术研发人员:A·H·麦柯迪,D·W·佩卡姆,R·舒伯金
    受保护的技术使用者:OFS菲特尔有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-28178.html

    最新回复(0)