本實用新型專利技術公開了一種適用于超高速長距離密集波分復用的色散優化單模光纖，屬于光通信技術，其折射率剖面自中心向外包括六個連續的具有不同折射率分布的結構層，其折射率分布隨半徑變化，從中心向外的分布依次為：Δ1，|r|≤R1；，R1＜|r|≤R2；Δ3，R2＜|r|≤R3；Δ4，R3＜|r|≤R4；Δ5，R4＜|r|≤R5；0，R5＜|r|≤R6；其中，r為半徑，Ri代表所在結構層的最大半徑，i=1～6，Δi為第i層折射率的最大值對最外層折射率的增量,Δ(r)和Δ為第二層的r位置和折射率最小值以最大值為參考的相對折射率,α為分布因子，α＞0。其應用于大容量、超高速率、長距離傳輸系統時可以靈活部署光纖鏈路，能有效解決影響超高速通信的非線性問題，減少系統的色散管理成本，并且具有低的熔接損耗。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于光通信技術，涉及一種為大容量、超高速率、長距離傳輸系統而設計的非零色散位移單模光纖。該光纖具有大的模場分布(有效面積)，增大的色度色散(正值或負值)和較低的色散斜率，低損耗，同時具有偏振模色散低和優異的抗彎曲性能，與光纖熔接時具有低熔接損耗等優點，應用于大容量、超高速率、長距離的密集波分復用DWDM系統傳輸時，大的有效面積和增大的色散值有利于減少非線性效應，低的色散斜率有利于對色散進行全面的管理，可靈活部署光纖鏈路，滿足C+L與S+C+L波段的長距離的傳輸。
技術介紹
隨著光纖通信技術的發展，特別是光纖放大器和波分復用技術的成熟應用，制約光纖通信的已經不再是光纖的損耗。語音、數據、圖像等IP業務的迅猛發展，迫切需求高速超大容量和更高性價比的光網絡。從技術和經濟上考慮，提高單信道傳輸速率與信道容量的密集波分復用(DWDM)技術是光傳輸領域發展的主流趨勢。制約光纖傳輸容量和距離的主要因素有非線性效應、色散和光信噪比(光信噪比的英文簡稱為0SNR)。近年來，單波道 40Gbit/s的規模化商業部署和100(ibit/S的研究開發成為熱點，對傳輸光纖的特性和發展提出新的需求。在DWDM系統中，隨著傳輸速率和容量的增加，波長間隔隨之不斷減少，各波長之間的光非線性效應(包括四波混頻、自相位調制、交叉相位調制等)日益突出，限制了光信號傳輸的容量與距離。系統要求的光信噪比隨著單信道速率提高而成正比增加，因此要求更高的光信號功率，這更加劇傳輸光纖的非線性效應。而由于波分復用信道波段的擴展，色散斜率造成長、短波長邊緣信道的色散積累不平衡，如果這種色散積累不平衡得不到很好的補償，會顯著縮短系統的再生中繼距離，高的色散斜率使得色散管理更加復雜，增加了系統色散補償成本。如對于40(ibit/S系統，每個信道的帶寬達到80GHz近0. 8nm,色散斜率對每個信道內各頻率分量的影響變得顯著，要求接近100%的色散斜率補償效率，對于現在成熟實用的補償技術而言增加了難度，光纖的相對色散斜率(英文簡稱RDS)越大，實現完全補償的難度越大，為此要求光纖的相對色散斜率盡量小，其最有效的方法是降低色散斜率，或增大色度色散。而迅猛發展中的100(ibit/S技術，對傳輸系統的要求更加苛刻，盡管許多新技術不斷涌現，以抵抗色度色散、偏振模色散、非線性效應等傳輸損傷，提高信號的頻譜效率， 但是這些技術尚不成熟，系統的整體成本高。綜合而言，超高速長距離通信對光纖的性能， 尤其有效面積，色散，損耗等提出了新的要求，解決這些問題的有效途徑之一就是不斷創新光纖的設計制造技術，開發具有低非線性效應和色散優化的新光纖。非零色散位移光纖(G. 655和G. 656光纖)是適用于DWDM傳輸技術而發展的光纖， 不但適合40 (ibit/s傳輸系統，而且可進行新一代100 (ibit/s光網絡的部署，具有廣泛應用。在非零色散位移光纖產品規范中，國際電信聯盟(ITU-T)制定了嚴格的G. 655D/E和 G. 656標準。目前已經公布了一系列的相關類型光纖的設計和生產專利(申請)方案。適用于C+L波段的光纖，如98121639. 0號中國技術專利申請(公開號為CN1220402A)公布的一種大有效面積非零色散位移光纖和制造方法，其典型色散斜率為0. 09ps/ (nm2 · km), 有效面積在80um2以上；如專利號為03125210. 9、授權公告號為CN1219227C的中國技術專利公開的一種正色散的非零色散位移光纖，設計8個纖芯分層，1550nm色散斜率減小到0. 085ps/ (nm2 · km)，有效面積調整為70um2以上；如00806764. 3號中國技術專利申請(公開號為CN1348M8A)公布的中心凹陷纖芯結構的光纖，光纖有效面積約70um2， 色散斜率為0.09-0. 08ps/ (nm2*km);等等。其它光纖的設計和生產專利(申請)方案， US2002/0154876A1號美國專利申請公布的一種拋物線分布纖芯結構光纖，有效面積大于 90 um2，但是1550nm的色散過大，為14-20 ps/ (nm.km);美國US6459839B1號專利公布的具有梯形和纖芯凹陷的大有效面積光纖，有效面積達100 um2以上，色散斜率為0. 08 ；美國 US6396987B1號專利公布的一種光纖，光纖芯層折射率采用梯形和中心下陷階躍型的分布， 其色散斜率小于0. 07ps/(nm2 ·—)，但有效面積達只到60um2 ；中國008(^639. 4號專利申請 (公開號為CN1337010A)公布的一種階躍型折射率分布光纖，色散斜率約0. 09ps/(nm2 -km), 1550nm的色散在7 — 15 ps/ (nm · km)，有效面積達到60_150um2 ；中國03119080. 4號專利申請(公開號為CN1450369A)公布的中芯下陷環形纖芯結構的光纖，光纖有效面積大于 95 um2，色散斜率小于0.065ps/ (nm2 · km)；均可用于S+C+L波段，但是光纖的熔接附加損耗尚ο現在大多數符合ITU-T規范的大有效面積G. 655光纖中，色散斜率還是偏大，或者色散偏小，或者結構過于復雜，不利于系統色散管理與光纖部署，以及光纖生產工藝控制。 對于寬工作波長的傳輸系統，色散斜率偏大的直接危害就是造成長、短波長邊帶波長的色散差異大，傳輸波長范圍越寬，這種色散差異越大，色散補償難度和成本越大，尤其40(ibit/ s以及更高速率的傳輸系統，要求嚴格精確色散管理，其影響就成為很大的問題，在實際應用中需要更復雜的光纖鏈路設計與色散管理技術，增加了系統成本，不符合網絡運營商的利益選擇。因此，為了充分利用光纖的帶寬資源、增大通信容量，并且適應新一代100 Gb/s 技術的應用和光網絡部署，在光纖波導結構設計上，應保持大有效面積特性的同時，增大色度色散并減小色散斜率，而且降低傳輸損耗。但是折射率隨著波長變化而變化，色散對波長具有依賴性，有效面積和色散斜率相互制約，光纖設計因此變得困難，需要對各種特性平衡給予考慮。在實際長距離光纖傳輸系統部署方案中，通常采用光纖混合鏈路結構，即將不同光纖特性的連接形成通信鏈路，以減少通信器件和成本。非零色散位移光纖比標準單模光纖折射率分布更復雜，將各種不同類型的光纖熔接在一起時，因為彼此的模長直徑和光纖幾何參數等差異，往往導致反射增大，附加損耗增加，鏈路越長接點越多，累積的負效應越大，嚴重的可能造成不可接受的誤碼率。因此光纖的熔接特性是不容忽視的問題，需要考慮措施改善光纖的熔接性能，降低熔接損耗對傳輸系統的有害作用。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種適用于超高速長距離密集波分復用的色散優化單模光纖，即具有大的有效面積、增大的色散(包括正值和負值)和較低的色散斜率，從而能有效解決影響高速通信的非線性問題和偏振模色散問題，減少系統的色散管理成本，而且光纖的特性符合國際電信聯盟(ITU-T)的多個產品規范，具有低的熔接損耗，以便按照不同的傳輸系統的需要(如傳輸容量、速率、距離)，靈活設計光纖鏈路。為達到上述目的，本技術的適用于超高速長距離密集波分復用的色散優化單 模光纖，其折射率剖面自本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳金東，吳雯雯，李慶國，孫可元，李強，
申請(專利權)人：成都富通光通信技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：
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