色散补偿光纤

摘要

本发明揭示出色散补偿光纤，其包含心蕊并由折射率为nL包层围绕着。心蕊包含至少三层径向相邻之区域，为心蕊区域，围护层区域，其折射率为nM远低于nCL使得△M≦-0.4％，以及环状区域。当环状区域呈现出相当高折射率于距离围护层区域外侧边缘相当远距离处，光纤在低负值色散下呈现出低值负值色散斜率以及呈现出良好地弯曲损耗。该环状区域亦能够使光纤具有相当高截止波长，使得本发明特别适合使用于L-频带系统。特别适合之光纤具有折射率分布，其在围护层以及环状区域间之过渡区域处环状部份具有折射率将使得其差值接近零。同时木发明揭示出形成光纤之方法。

主权项

1.一种色散补偿光纤,其包含:透明材料之心蕊,其由折射率nCL透明材料包层围绕着,该心蕊包含三个径向地相邻区域,其随着增加半径依序地为:(a)中央心蕊区域,其具有最大折射率nC使得C大于+1.2%,(b)围护层,其具有最小折射率nM使得M≦-0.4%,以及(c)环带区域,其包含一个区段,其折射率随着半径增加而提高折射率至少为nR使得R≧+0.15%,该区段位于超过围护层区域至少0.3微米处,该光纤折射率分布将使得在波长1550nm下光纤色散斜率小于 -0.15ps/nm2.km,其中C等于(nC2-nCL2)/2nC2,M等于(nM2-nCL2)/2nM2,R等于(nR2-nCL2)/2nR2。2.依据申请专利范围第1项之光纤,其中环带区域包含内侧以及外部区域,其折射率分别为nR1以及rR2为大于nCL,以及其中R1nR1>nCL>nM以及nC>nR2>nCL>nM,光纤径向折射率曲线图特性在于环状区域外侧一半面积大于环状区域内侧一半面积。24.依据申请专利范围第23项之光纤,其中中央心蕊区域具有最高折射率为nC使得C大于+1.2%,以及围护层区域具有最小折射率nM,使得M ≦-0.4,其中C等于(nC2-nCL2)/2nC2,M等于(nM2-nCL2)/2nM2。25.一种色散补偿光纤,其包含透明材料之心蕊,其由折射率nCL透明材料包层围绕着,该心蕊包含三个径向地相邻区域,其随着增加半径依序地为:(a)中央心蕊区域,其具有最大折射率nC使得C大于+1.2%,(b)围护层,其具有最小折射率n,使得M≦-0.4%,以及(c)环带区域,其包含不同的内侧及外侧部份,其折射率分别为nR1以及nR2,其大于nCL,因而R1以及R2为正値,其中C等于(nC2-nCL2)/2nC2,M等于(nM2-nCL2)/2nM2,R1等于(nR2-nCL2)/2nR12,以及R2等于(nR2-NCL2)/2nR22,以及光纤折射率分布将使得截止波长大于1000nm以及在1550nm波长下色散斜率为小于-0.2ps/nm2.km。26.一种色散补偿光学传送线路,其包含串联至少40公里标准单模传送光纤以在1290与1330nm范围内波长下低色散操作为最佳化,以及色散补偿光纤,该色散补偿光纤包含透明材料心蕊由折射率为nCL透明材料色层围绕着,该心蕊包含三个径向地相邻区域,其随着增加半径依序地为:(a)中央心蕊区域,其具有最大折射率nC使得C大于+1.2%,(b)围护层,其具有最小折射率nM使得M≦-0.4%,以及(c)环带区域,其包含一个区段,其折射率随着半径增加而提高折射率至少为nR使得R≧+0.15%,该区段位于超过围护层区域至少0.3微米处,该光纤折射率分布将使得在波长1550nm下光纤色散斜率小于 -0.15ps/nm2.km,因而该系统能够在波长大于1520nm下能够操作于位元传输率大于10Gbs,其中C等于(nC2-nCL2)/2nC2,M等于(nM2-nCL2)/2nM2,以及R等于(nR2-nCL2)/2nR2。27.一种形成光学装置之方法,其包含:沉积玻璃颗粒多孔性预制件于心轴上,其具有主要玻璃颗粒第一涂层相邻于心轴,沉积玻璃颗粒第二涂层于第一涂膜外侧表面上,该第二涂层由主要玻璃以及至少一种掺杂剂所构成,由多孔性玻璃预制件移除心轴以形成纵向开孔通过其中,对预制件进行乾燥,以及将预制件烧结形成具有内侧区域之实心玻璃管件,其实质上不含该至少一种掺杂剂,其中沉积第一涂层步骤包含:沉积为第一密度之第一主要玻璃颗粒层于心轴上,沉积主要玻璃颗粒过渡层于第一层上使得该过渡层密度由在第一层之第一密度改变至过渡层外侧表面处之第二密度,该第二密度小于第一密度30%,以及沉积为第二密度之第三层主要玻璃颗粒层于过渡层上。28.依据申请专利范围第1项之方法,其中沉积第一涂层步骤包含:以第一流量传送第一反应剂至燃烧器以产生由燃烧器流出主要玻璃颗粒之火焰以及将该气流对着心轴沉积第一层于心轴上,逐渐地提高第一反应剂流量由第一流量至第二流量以形成该过渡层,以及以第二流量供应第一反应剂至燃烧器以形成第三层。29.依据申请专利范围第28项之方法,其中第一流量小于第二流量70%。30.依据申请专利范围第29项之方法,其中在沉积第一层过程中火焰温度较第二层沉积过程中温度高。31.依据申请专利范围第30项之方法,其中主要玻璃为SiO2以及掺杂剂为GeO2,以及其中第一掺杂剂为SiCl4,在形成第一层过程中SiCl4流量小于形成第三层过程中SiCl4流量70%。32.依据申请专利范围第27项之方法,其中更进一步包含在烧结步骤过程中至少流入75sccm氯进入纵向孔径。33.依据申请专利范围第27项之方法,其中沉积多孔性预制件系形成含有氟之多孔性玻璃预制件,对该多孔性预制件加热至第一温度以将预制件烧结,以及对该烧结预制件加热至温度至少为1000℃以及低于该第一温度。图式简单说明:第一图A及B(图1A及1B)为两种先前一般形式之色散补偿光纤折射率分布。第二图(图2)显示出图1B光纤不同外径値之色散与色散斜率之关系,以及额外地显示出可接受DC光纤色散及色散斜率可接受区域,其适合使用于高位元传输率系统中。第三图(图3)为本发明一项理想折射率分布之色散补偿。第四图(图4)为本发明色散补偿光纤一项实施例之折射率分布。第五图A,B,及C(图5A,5B,5C)为本发明其他折射率分布之实施例。第六图(图6)显示出一组多条未掺杂包层之折射率分布。第七图(图7)显示出表4所表示光纤折射率分布之色散与色散斜率间之关系。第八图(图8)显示出表4所列不同DC光纤分布之色散与色散斜率比値间关系,其为色散之函数。第九图(图9)示意性地描绘出采用色散补偿光纤之光学传送系统。第十图(图10)示意性地显示出沉积玻璃颗粒以形成多孔性玻璃预制件以使用于制造本发明色散补偿光纤。第十一图(图11)为断面图,其显示出多孔性预制件固结于玻璃杆件上以形成预制件以使用于制造色散补偿光纤中。