发明名称 具有负値色散及大有效面积之光学波导
摘要 本发明系关于单模光学波导纤维分布,其产生相当大有效面积同时限制巨弯曲损耗。大有效面积制造出波导纤维心蕊以偏移传播光线功率离开波导。以针销阵列或20㎜心轴测试之巨弯曲损耗藉由围绕着波导心蕊区域限制功率凹下部份方式而保持为相当低。除此,达成低衰减以及控制截止波长以产生通讯操作频窗在1250nm至1700 nm波长范围内。
申请公布号 TW448319 申请公布日期 2001.08.01
申请号 TW089115375 申请日期 2000.07.29
申请人 康宁公司 发明人 布来埃得米其耳;大位肯尼司密施
分类号 G02B6/18 主分类号 G02B6/18
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,其包含:心蕊区域由包层围绕着以及相互接触着,其中心蕊区域以及包层具有各别折射率分布以及形成以导引光线通过波导纤维,其中心蕊区域包含中央区域,其包含至少两个区段,以及围绕着中央区域,限制功率凹下部份具有内侧以及外侧半径;及导引通过波导纤维之光线在1550nm功率分布主要特征在于波导在25微米半径处功率与在10微米半径处功率比値小于110-4。2.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中光纤呈现出衰减小于或等于0.22dB/km。3.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中光纤设计操作于1250nm至1700nm波长范围内。4.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中光纤设计操作于1520nm至1650nm波长范围内。5.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中功率限制凹下部份之宽度在0.75微米至13微米范围内,内侧半径小于12微米,以及相对折射率在-0.05%至-0.80%范围内。6.依据申请专利范围第5项之单模光学波导,其中功率限制凹下部份具有中心线至功率限制凹下部份几何中心之之半径在12.5微米至22微米范围内。7.依据申请专利范围第1至6项任何一项之单模光学波导,其中有效面积小于60平方微米以及光纤截止波长在1450nm至1900nm范围内。8.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中中央区域包含三个区段,每一区段具有各别折射率分布,内侧及外侧半径,以及相对折射率分布,内侧及外侧半径,以及相对折射率百分比,其启始于波导之中心以及向外计数,0%,1%,以及2%,其中各别折射率分布由分布,阶跃,圆形化阶跃,梯形,以及梯形,以及0%>2%>1%。9.依据申请专利范围第8项之单模光学波导,其中功率限制凹下部份p%为负値。10.依据申请专利范围第8项之单模光学波导,其中0%在0.35至0.45%,1%在0至0.05%范围内,2%在0.06至0.15%范围内以及p%在-0.05%至-0.80%范围内。11.依据申请专利范围第10项之单模光学波导,其中光纤呈现出有效面积大于或等于75平方微米。12.依据申请专利范围第10项之单模光学波导,其中光纤呈现出有效面积大于或等于80平方微米。13.依据申请专利范围第10项之单模光学波导,其中启始于波导之中心以及向外计数,第一区段半径在3至5微米范围内,第二区段外侧半径在7至9微米范围内,第三区段外侧半径在9至13微米范围内,限制功率凹下部份之几何中心半径在19微米至21微米范围内,以及限制功率凹下部份宽度在3微米至10微米范围内。14.依据申请专利范围第13项之单模光学波导,其中在限制功率凹下部份外侧半径处功率与在10微米半径处功率之比値小于310-5。15.依据申请专利范围第14项之单模光学波导,其中有效面积并不小于75平方微米。16.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中中央区域包含三个区段,每一区段具有各别折射率分布,内侧及外侧半径,以及相对折射率百分比,其启始于波导之中心以及向外计数,0%,1%,以及2%,其中各别折射率分布由分布,阶跃,圆形化阶跃,梯形,以及梯形,以及0%>2%>1%以及1%为负値。17.依据申请专利范围第16项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份p%为负値。18.依据申请专利范围第17项之单模光学波导,其中0%在0.5至0.6%范围内,1%在-0.025%至0.01%范围内,2%在0.06至0.30%范围内,以及p%在-0.05%至-0.8%范围内。19.依据申请专利范围第18项之单模光学波导,其中启始于波导之中心以及向外计数,第一区段半径在2.0至4.5微米范围内,第二区段外侧半径在5微米至9微米范围内,第三区段外侧半径在11微米至16微米范围内,限制功率凹下部份之几何中心半径在14微米至20微米范围内,限制功率凹下部份之宽度在3微米至10微米范围内。20.依据申请专利范围第19项之单模光学波导,其中有效面积并不小于65平方微米。21.依据申请专利范围第20项之单模光学波导,其中在限制功率凹下部份外侧半径处功率与在10微米半径处功率之比値小于1.410-5。22.依据申请专利范围第1项之单模光学波导,其中中央区域包含四个区段,每一区段具有各别折射率分布,内侧及外侧半径,以及相对折射率百分比,其启始于波导之中心以及向外计数,0%,1%,以及2%,其中各别折射率分布由分布,阶跃,圆形化阶跃,梯形,以及梯形,以及0%>2%>1%≧3%。23.依据申请专利范围第22项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份p%为负値。24.依据申请专利范围第22项之单模光学波导,其中0%在0.53%至0.65%范围内,1%在0至0.065%范围内,2%在0.1至0.70%范围内,3%在0至0.05%范围内,及p%在-0.05%至-0.8%范围内。25.依据申请专利范围第24项之单模光学波导,其中有效面积大于或等于65平方微米。26.依据申请专利范围第24项之单模光学波导,其中有效面积大于或等于70平方微米。27.依据申请专利范围第24项之单模光学波导,其中启始于波导之中心以及向外计数,第一区段半径在2.0至2.5微米范围内,第三区段中央半径在8.8微米至11.8微米范围内,第三区段宽度在0.30微米至9微米范围内,限制功率凹下部份之内侧半径在12微米至19.5微米范围内,限制功率凹下部份之外侧半径在17微米至25微米范围内。28.依据申请专利范围第27项之单模光学波导,其中在限制功率凹下部份外侧半径处功率与在10微米半径处功率之比値小于810-5。29.依据申请专利范围第22项之单模光学波导,其中0%在0.5至0.6%范围内,1%在0%至0.01%范围内,2%在0.20至0.30%范围内,3%在0至0.05%范围内,以及p%在-0.05%至-0.8%范围内。30.依据申请专利范围第29项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份p%在-0.2%至-0.8%范围内。31.依据申请专利范围第30项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份p%小于-0.25%。32.依据申请专利范围第29项之单模光学波导,其中启始于波导之中心以及向外计数,第一区段半径在2.4至3.0微米范围内,第二区段外侧半径在8.4微米至9.7微米范围内,第三区段外侧半径在10.3微米至12.6微米范围内,第三区段外侧半径在14.5微米至16.5微米范围内,限制功率凹下部份之中央半径在16.5微米至20.2微米范围内,限制功率凹下部份之宽度在0.75微米至13微米范围内。33.一种单模光学波导纤维,其包含:心蕊区域,其由包层围绕着以及相互接触着,其中心蕊区域以及包层具有各别折射率分布以及形成以导引光线通过波导纤维,其中心蕊区域包含中央区域,其包含至少两个区段以及围绕着中央区域,限制功率凹下部份具有外侧半径;及有效面积并不小于60平方微米以及针销阵列弯曲损耗小于65dB。34.依据申请专利范围第33项之单模光学波导,其中衰减并不大于0.25dB/km。35.依据申请专利范围第34项之单模光学波导,其中模场直径并不大于9微米。36.依据申请专利范围第33项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份之外侧半径在14微米至25微米范围内。37.一种单模光学波导纤维,其包含:心蕊区域,其由包层围绕着以及相互接触着,其中心蕊区域以及包层具有各别折射率分布以及形成以导引光线通过波导纤维,其中心蕊区域包含中央区域,其包含至少两个区段以及围绕着中央区域之限制功率凹下部份,其具有外侧半径;及有效面积并不小于60平方微米以及针销阵列弯曲损耗小于22dB,以及20mm心轴弯曲损耗小于11dB/m。38.依据申请专利范围第37项之单模光学波导,其中衰减并不大于0.25dB/km。39.一种单模光学波导纤维,其包含:心蕊区域,其由包层围绕着以及相互接触着,其中心蕊区域以及包层具有各别折射率分布以及形成以导引光线通过波导纤维,其中心蕊区域包含中央区域,其包含至少两个区段以及围绕着中央区域之限制功率凹下部份,其宽度在0.75微米至13微米范围内;以及心蕊及包层有效折射率分布设计以导引1520nm至1650nm波长范围内之讯号。40.依据申请专利范围第39项之单模光学波导,其中限制功率凹下部份由波导中心线量测之外侧半径在14微米至25微米范围内。41.依据申请专利范围第39项之单模光学波导,其中有效面积并不小于60平方微米。42.依据申请专利范围第1至6项或第8至41项之任何一项单模光学波导,其中波导截止波长在1450nm至1900nm范围内。43.依据申请专利范围第1至6项或第8至41项之任何一项单模光学波导,其中更进一步包含至少一层聚合物涂膜,其直径在250微米至310微米范围内。图式简单说明:第一图为本发明区段化心蕊分布之一般化说明,其界定出在此所使用之半径定义。第二图及第三图为本发明折射率分布。第四图显示出功率比値对PLD面积之相关性。第五图为本发明折射率分布图,其中心蕊中央区域具有四个区段。
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