发明名称 低衰减光学波导
摘要 本发明揭示出具有心蕊折射率分布之单模光学波导纤维,其中分布参数选择将使衰减为最小。一组具有相同一般形状及尺寸之分布显示具有一群含有次群组之分布,其与群组其余组成单元比较时将呈现出最小衰减。次群组组成单元发现具有最小有效群组折射率nvgeff以及在波导纤维弯曲情况下β2变化为最小。
申请公布号 TW457379 申请公布日期 2001.10.01
申请号 TW087117716 申请日期 1998.10.23
申请人 康宁公司 发明人 比得克投服求尼;马代平;大位肯尼司密施
分类号 G02B6/10 主分类号 G02B6/10
代理机构 代理人 吴洛杰 台中巿太原路二段二一五巷一弄八号
主权项 1.一种单模光学波导纤维,其最佳化具有低衰减,其包含:中央心蕊玻璃区域,其半径为r0以及折射率n(r)沿着半径界定出以形成心蕊折射率分布,环状包层玻璃层围绕着及接触中央心蕊玻璃区域,包层玻璃层宽度以及折射率沿着宽度界定出以形成环状包层玻璃折射率分布,其中至少一部份心蕊折射率分布大于至少一部份包层折射率分布;心蕊折射率分布属于一系列之折射率分布,折射率分布系列为一组折射率分布,其在径向点r处之折射率在预先决定范围内r0,其中折射率分布系列之每一组成单元在预先决定波长频带范围内产生预先决群组之波导特性,每一特性在预先决定数値范围内,波导特性包含有效群组折射率ngeff,以及传播常数;其主要特点在于该心蕊折射率分布之ngeff为折射率分布系列之最低値及由于弯曲产生2变化为折射率分布系列之最低値。2.依据申请专利范围第1项之单模波导,其中心蕊折射率分布由阶跃分布,图形化阶跃分布,梯形分布,分布,复合形式分布之种类选取出,复合分布具有中央区域分布以及至少一个环形区域分布围绕着中央区域分布,其中中央光区域分布以及至少一个环形区域分布由阶跃分布,圆形化阶跃分布,梯形分布,分布之种类选取出。3.依据申请专利范围第2项之单模波导,其中心蕊折射率分布为复合形式分布,其具有中央区域以及N个环状区域,中央区域以及每一环状区域主要特点在于相对折射率百分比%以及外侧半径r,该半径由波导中心线延伸至特定折射率区域点处,相对折射率为1%以及半径为r1之中央区域,紧邻中央区域相对折射率为2%以及半径为r2之环状区域,相对折射率为j%以及半径为rj之第j个环状区域,其中j为由1至N之整数,以及r1>r2…>rj>…>rN,以及任何j%为正値或负値以及在0至3.5%范围内以及rN在1微米至30微米范围内。4.依据申请专利范围第1项之单模波导,其中预先决定之波长频带在1200nm至1750nm范围内。5.依据申请专利范围第1项之单模波导,其中心蕊折射率分布为复合形式分布,其具有三个区段;中央区段,其半径为r1,相对折射率为1%,以及中心线为对称之中心轴,第一环状区段,围绕着及接触中央区段,其相对折射率为2%,以及第二环状区段,围绕着及接触第一环状区段,其半径为r3,相对折射率为2%,以及宽度为w3,其中1%>2%≧2%≧0。6.依据申请专利范围第5项之单模波导,其中中央区段为分布,其中=1,第一环状区段之折射率分布为阶跃,以及第二环状区段之折射率分布为圆形化阶跃。7.依据申请专利范围第6项之单模波导,其中中心线相对折射率≦1%及在0.2%至1.3%范围内,1%在0.77%至1.30%范围内,r1在2.04微米至3.41微米范围内,2%在0至0.16%范围内,3%在0至0.51%范围内,r3在5.53微米至10.21微米范围内,以及w3在0至5.76微米范围内,单模波导更进一步特点为内部以及外部分布体积,其中内部体积在2.67至3.62单位范围内以及外侧体积在1.00至7.85单位范围内;其中由先前范围内选择出之分布参数组合产生单模波导特性为零色散波长在1575nm至1595nm范围内,总色散斜率≦0.10ps/nm2-km,模场直径在7.9微米至9.1微米范围内,截止波长≦1500nm,针销阵列引起之衰减≦8dB,以及在1550nm衰减≦0.203dB/km。8.依据申请专利范围第5项之单模波导,其中3%为0以及第一环状区段半径为r2,其由波导中心线量测至第一环状区域之外侧边缘,1%在0.86%至1.25%范围内,r1在1.84微主至2.38微米范围内,2%在0.03%至0.10%范围内,r2在6.50微米至10.54微米范围内,波导分别具有内侧及外侧分布体积,其分别在2.76单位至3.35单位与2.24单位至7.77单位范围内;其中由先前范围内选择出之分布参数组合产生单模波导特性为零色散波长在1575nm至1595nm范围内,总色散斜率≦0.10ps/nm2-km,模场直径在7.9微米至9.1微米范围内,截止波长≦1500nm,针销阵列引起之衰减≦8dB,以及在1550nm衰减≦0.203dB/km。图式简单说明:第一图为各种分布形式之一般表示。第二图表示出三个区段复合心蕊之实施例。第三图表示出两个区段复合心蕊之实施例。第四图为在1550nm衰减与有效群组折射率之关系图。第五图为在1550nm衰减与2变化引起弯曲之关系图。
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