CN103168262A - 光传输线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光传输线，该光传输线包括由ITU-T标准G.657规定的弯曲不敏感型光纤（BIF），并且抑制了MPI的影响。光传输线（1）设置有：第一光纤（11）；第二光纤（12），其与第一光纤（11）的入射端相连；以及第三光纤（13），其与第一光纤（11）的出射端相连。第一光纤（11）是弯曲不敏感型光纤（BIF），第二光纤（12）和第三光纤（13）均是通用单模光纤。第一光纤的LP11模在波长为1310nm的情况下的衰减系数、第一光纤与第二光纤的连接损耗、第一光纤与第三光纤的连接损耗、以及第一光纤的长度满足预定的关系式。

Description

光传输线

技术领域

本发明涉及包括弯曲不敏感型光纤（BIF）的光传输线。

背景技术

尤其在FTTx***中，要求光纤的弯曲损耗小。在可能发生弯曲的地方，例如，电话交换台使用的是BIF。BIF由ITU-T标准G.657规定，并根据弯曲损耗的量值分成等级A1、A2、B2和B3。等级B3的弯曲损耗最小。

作为BIF，已知如下两种光纤：一种光纤具有沟型折射率结构，其中，包层中设置有具有低折射率的环形沟部；一种光纤具有凹型折射率结构，其中，包层的折射率低于护套的折射率。在具有沟型或凹型折射率结构的BIF中，利用设置在芯层或低折射率包层周围的沟部将光限制在芯层中，由此可以实现低弯曲损耗。在BIF中，不仅基模的弯曲损耗低，而且高阶模的弯曲损耗也低。此外，假定BIF被用在室内时以几米长的较短长度进行铺设或者发生弯曲。

因此，如果在BIF的入射端与另一光纤之间的连接部分或在BIF的弯曲部分激发出高阶模，则高阶模经由BIF传播并在BIF的出射端与另一光纤之间的连接部分或在弯曲部分与基模发生干涉。这种干涉被称为多路径干涉（MPI）。David Z.Chen等人的“Testing MPIThreshold in Bend Insensitive Fiber Using Coherent Peak-To-PeakPower Method（利用相干峰对峰功率法来测试弯曲不敏感型光纤的MPI阈值）”OFC2009NTuC5（NPL1）描述了：MPI使光强度暂时性地变化，这有时导致传输错误。Ming-Jun Li等人的“StatisticalAnalysis of MPI in Bend-insensitive Fibers（弯曲不敏感型光纤中的MPI的统计分析）”OFC2009OTuL1（NPL2）描述了：在以10Gbps的比特率进行光传输的情况下，为了进行无错误传输，需要MPI小于-30dB。

发明内容

<技术问题>

本发明的目的是提供一种光传输线，该光传输线包括由ITU-T标准G.657规定的弯曲不敏感型光纤并使MPI的影响减小。

<解决问题的方案>

为了实现目的，提供一种光传输线，包括：（1）第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的第一光学包层、围绕所述第一光学包层的第二光学包层、以及围绕所述第二光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述第一光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于0%且小于Δ1，所述第二光学包层的相对折射率差Δ3为-0.2%以下，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；（2）第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连；以及（3）第三光纤，其与所述第一光纤的另一端相连。所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A、所述第一光纤与所述第三光纤之间的连接损耗B、以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（1）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-(A+B)/10}}{\left({1-10}^{-A/10}\right)\&CenterDot;\left({1-10}^{-B/10}\right)})---\left(1\right).$

在本说明书中，术语“相对折射率差”指的是：各个层的折射率与护套层的折射率之间的差与护套层的折射率之比。

在这种情况下，所述第二光纤和所述第三光纤均可以是通用单模光纤，并且当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率可以为0.5以下。此外，所述第二光纤和所述第三光纤均可以是通用单模光纤，并且在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差可以为1μm以下。这里，术语“通用单模光纤”指的是符合ITU-T G.652标准的光纤。

根据本发明的另一个方面，提供一种光传输线，包括：（1）第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的第一光学包层、围绕所述第一光学包层的第二光学包层、以及围绕所述第二光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述第一光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于0%且小于Δ1，所述第二光学包层的相对折射率差Δ3为-0.2%以下，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；以及（2）第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连。所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A以及所述第一光纤的长度L[m]满足下式（2）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-A/10}}{{1-10}^{-A/10}})---\left(2\right).$

在这种情况下，所述第二光纤可以是通用单模光纤，并且当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率可以为0.5以下。此外，所述第二光纤可以是通用单模光纤，并且在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差可以为1μm以下。

根据本发明的另一个方面，提供一种光传输线，包括：（1）第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的光学包层、以及围绕所述光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于-0.3%且小于0%，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；（2）第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连；以及（3）第三光纤，其与所述第一光纤的另一端相连。所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A、所述第一光纤与所述第三光纤之间的连接损耗B、以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（3）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;\ln ({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-(A+B)/10}}{\left({1-10}^{-A/10}\right)\&CenterDot;\left({1-10}^{-B/10}\right)})---\left(3\right).$

在这种情况下，所述第二光纤和所述第三光纤均可以是通用单模光纤，并且当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率可以为0.5以下。此外，所述第二光纤和所述第三光纤均可以是通用单模光纤，并且在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差可以为1μm以下。

根据本发明的另一个方面，提供一种光传输线，包括：（1）第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的光学包层、以及围绕所述光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于-0.3%且小于0%，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；以及（2）第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连。所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（4）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-A/10}}{{1-10}^{-A/10}})---\left(4\right).$

在这种情况下，所述第二光纤可以是通用单模光纤，并且当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率可以为0.5以下。此外，所述第二光纤可以是通用单模光纤，并且在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差可以为1μm以下。

<本发明的有益效果>

根据本发明，可以提供如下光传输线：该光传输线包括由ITU-T标准G.657规定的弯曲不敏感型光纤（BIF）并使MPI的影响减小。

附图说明

图1是示出具有沟型折射率结构的BIF的折射率分布的概念图。

图2是示出具有凹型折射率结构的BIF的折射率分布的概念图。

图3是说明根据第一实施例的光传输线的结构及内部发生的MPI的概念图。

图4是示出在波长为1310nm的情况下第一实施例中的第一光纤的长度L与MPI计算值之间的关系的曲线图。

图5是示出第一实施例中在波长为1310nm的情况下连接损耗与MPI计算值之间的关系的曲线图。

图6是说明根据第二实施例的光传输线的结构及内部产生的MPI的概念图。

图7是根据第一实例的测量***的概念图。

图8是示出第一实例中MPI实验值与MPI计算值之间的关系的曲线图。

图9是根据第二实例的测量***4的概念图。

图10是示出第三实例中MPI测量值与装订次数之间的关系的曲线图。

具体实施方式

下面参考附图描述本发明的实施例。附图只是出于描述的目的，并不限制发明的范围。为了避免重复的描述，附图中相同的附图标记表示相同的部件。在附图中，比例未必是准确的。

图1是示出具有沟型折射率结构的BIF的折射率分布的概念图。沟型BIF包括：芯层（半径r1），其包括中心轴线；第一光学包层（半径r2），其围绕芯层；第二光学包层（半径r3），其围绕第一光学包层；以及护套层，其围绕第二光学包层。在沟型BIF中，芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，第一光学包层的相对折射率差Δ2为0%以上，第二光学包层的相对折射率差Δ3为-0.2%以下，从而具有Δ1>Δ2>Δ3的关系。这种BIF满足ITU-T标准G.657.B3。

图2是示出具有凹型折射率结构的BIF的折射率分布的概念图。凹型BIF包括：芯层（半径r1），其包括中心轴线；光学包层（半径r2），其围绕芯层；以及护套层，其围绕光学包层。在凹型BIF中，芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，光学包层的相对折射率差Δ2为-0.3%以上且小于0%。这种BIF满足ITU-T标准G.657.A2。

图3是说明根据第一实施例的光传输线的结构及内部发生的MPI的概念图。光传输线1包括：第一光纤11；第二光纤12，其与第一光纤11的入射端相连；以及第三光纤13，其与第一光纤11的出射端相连。第一光纤11是BIF，第二光纤12和第三光纤13均是通用单模光纤。通用单模光纤可以具有大致阶跃型折射率结构。

经由第二光纤12传播的基模（LP01模）的一部分在第二光纤12和第一光纤11之间的连接部分处与高阶模（LP11模）耦合。基模（LP01模）和高阶模（LP11模）均入射在第一光纤11上。经由第一光纤11传播的基模（LP01模）的大部分在第一光纤11和第三光纤13之间的连接部分处与基模（LP01模）耦合。经由第一光纤11传播的高阶模（LP11模）的一部分在第一光纤11和第三光纤13之间的连接部分处与基模（LP01模）耦合。

因此，在第三光纤13中，从第一光纤11中的基模产生的基模（在下文中称为“基阶分量（fundamental component）”）与从第一光纤11中的高阶模产生的基模（在下文中称为“高阶分量（higherorder component）”）发生干涉。这就是MPI。MPI量值以第三光纤中的高阶分量的强度与基阶分量的强度之间的比率来表示。

将基阶分量的电场表示为E₀exp(jφ₀)，将高阶分量的电场表示为αE₀exp(jφ₁)。用式（5a）表达第三光纤13中的基模（LP01模）的电场，用式（5b）表达第三光纤13中的基模（LP01模）的强度，用式（6）表达MPI：

E₀exp(jφ₀)+αE₀exp(jφ₁)                                     （5a），

|E₀|²+α²|E₀|²+2α|E₀|²cos(φ₀-φ₁)=|E₀|²{1+α²+2αcos(φ₀-φ₁)}  （5b），

MPI=α²|E₀|²/|E₀|²=α²                                          （6）。

在实验中，观测式（5b）所表达的强度作为经由第三光纤13传导的光的强度。在第三光纤13中，当基阶分量和高阶分量之间的相位差为0时，接收到的光强度最高；当基阶分量和高阶分量之间的相位差为π时，接收到的光强度最低。用式（7）表达接收到的最高光强度与接收到的最低光强度之间的比率ptp（peak to peak，峰对峰）。利用式（7），将式（6）表达为式（8）。

$\mathrm{ptp}=\frac{1+{\mathrm{\&alpha;}}^2+2\mathrm{\&alpha;}}{1+{\mathrm{\&alpha;}}^2-2\mathrm{\&alpha;}}=\frac{{(1+\mathrm{\&alpha;})}^2}{{(1-\mathrm{\&alpha;})}^2}---\left(7\right)$

${\mathrm{MPI}}_{\mathrm{dB}}=20\&CenterDot;{\log }_{10}\left(\frac{{10}^{{\mathrm{ptp}}_{\mathrm{dB}}/20}-1}{{10}^{{\mathrm{ptp}}_{\mathrm{dB}}/20}+1}\right)---\left(8\right)$

如图3所示，在第二光纤12与第二光纤11之间的连接部分处，令η_01-01,1表示第二光纤12中的基模与第一光纤11中的基模的耦合效率，并且令η_01-11,1表示第二光纤12中的基模与第一光纤11中的高阶模的耦合效率。在第一光纤11与第三光纤13之间的连接部分处，令η_01-01,2表示第一光纤11中的基模与第三光纤13中的基模的耦合效率，并且令η_11-01,2表示第一光纤11中的高阶模与第三光纤13中的基模的耦合效率。令L表示第一光纤11的长度。令α₁₁表示第一光纤11中的高阶模的衰减系数。用10×log₁₀(exp(-α₁₁L))表达第一光纤11中的高阶模的传输损耗[dB]。将第一光纤11中的基模的衰减系数视为0。

用式（9）表达第三光纤13中的基阶分量的强度P₀₁。用式（10）表达第三光纤13中的高阶分量的强度P₁₁。用式（11）表达MPI。利用式（11），可以从测量***的η和α来估算MPI。

P₀₁=η_01-01,1·η_01-01,2                （9）

P₁₁=η_01-11,1·exp(-α₁₁L)·η_11-01,2   （10）

$\mathrm{MPI}=\frac{P_{11}}{P_{01}}=\frac{{\mathrm{\&eta;}}_{01-\mathrm{11,1}}\&CenterDot;\exp \left({-\mathrm{\&alpha;}}_{11}L\right)\&CenterDot;{\mathrm{\&eta;}}_{11-\mathrm{01,2}}}{{\mathrm{\&eta;}}_{01-\mathrm{01,1}}\&CenterDot;{\mathrm{\&eta;}}_{01-\mathrm{01,2}}}\}---\left(11\right)$

如式（11）所示，MPI由耦合效率η_01-01,1、η_01-11,1、η_01-01,2和η_11-01,2，第一光纤11中的高阶模的衰减系数α₁₁，以及第一光纤11的长度L来确定。为了减小MPI，优选地，使耦合效率η_01-11,1和耦合效率η_11-01,2最小，使衰减系数α₁₁最大，并使L最大。

耦合效率由彼此相连的两根光纤之间的模场直径差和横向偏移量来确定。为了减小MPI，优选的是减小模场直径差和横向偏移量。以dB表达的耦合效率η_01-01,1和η_01-01,2表现出连接损耗。换句话说，MPI随着连接损耗的减小而减小。

耦合效率η_01-11,1优选的是0.5以下，并且耦合效率η_11-01,2优选的是0.5以下。此外，在波长为1310nm的情况下，第一光纤11与第二光纤12之间的模场直径差优选的是1μm以下。在波长为1310nm的情况下，第一光纤11与第三光纤13之间的模场直径差优选的是1μm以下。

第一光纤11中的高阶模的衰减系数α₁₁由第一光纤11的铺设状态（被施加的弯曲的直径）和第一光纤11的折射率分布来确定。无论η和α的值如何，都可以通过增大第一光纤11的长度来减小MPI。

图4是示出在波长为1310nm的情况下第一光纤11的长度L与MPI计算值之间的关系的曲线图。这里，第一光纤11与第二光纤12之间的连接损耗为1.0dB，第一光纤11与第三光纤13之间的连接损耗为1.0dB。此时，η_01-01,1为0.78，η_01-01,2为0.78，η_01-11,1为0.21，η_11-01,2为0.21，并且与另一模态的耦合效率为0.01。假定存在三种类型的第一光纤11，其高阶模的衰减系数α₁₁互不相同。光纤的衰减系数α₁₁为0.39、1.65和5.48。α₁₁为0.39的第一光纤（BIF）11符合G.657.B3。另外两种类型的第一光纤（BIF）11符合G.657.A2。

如图4所示，MPI随着第一光纤11的长度L增大而减小。每单位长度MPI的减小量取决于α₁₁。每单位长度MPI的减小量随着α₁₁减小（LP11模的损耗减小）而减小。例如，在α₁₁为0.39的第一光纤11中，当长度L为7m以上时，MPI小于-30dB。

图5是示出第一实施例中在波长为1310nm的情况下连接损耗与MPI计算值之间的关系的曲线图。这里，第一光纤11的长度L为1m。第一光纤11中的高阶模的衰减系数α₁₁为0.39。第一光纤11与第二光纤12之间的连接损耗等于第一光纤11与第三光纤13之间的连接损耗。如图5所示，MPI随着连接损耗增大而增大。当第一光纤11两端的连接损耗均为0.3dB以下时，MPI小于-30dB。

在图4和图5的计算例中，使用连接损耗和光纤长度作为参数来显示MPI的变化。然而，由于在实际使用中连接损耗是由连接方法（熔接、V型槽连接、机械连接）决定的，所以假定MPI值的自由度是低的。因此，作为用于抑制***的MPI的方法，只要指定了连接状态并预先限制了连接损耗的可能范围，则优选的是优化光纤长度L。

因此，通过求解式（11）中的光纤长度L，用式（12）表达当MPI小于-40dB时的最小长度L，其中，针对实际目标值-30dB考虑了±10dB的误差裕量（下文描述）。这里，A表示第二光纤12与第一光纤11之间的连接损耗[dB]，B表示第一光纤11与第三光纤13之间的连接损耗[dB]。当将第一光纤11的长度L设置成满足式（12）时，MPI实际值可以变为-30dB：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-(A+B)/10}}{\left({1-10}^{-A/10}\right)\&CenterDot;\left({1-10}^{-B/10}\right)})---\left(12\right).$

参数的数值实例如下。在熔接的情况下，假定连接损耗值A和B小于0.3dB。在这种情况下，使用0.3作为连接损耗值A和B。由于第一光纤11中的高阶模的衰减系数α₁₁是由折射率分布确定的，所以衰减系数α₁₁在各光纤之间是不同的。另外，衰减系数α₁₁具有波长相关性，并且在1310nm至1650nm的波长范围内，衰减系数α₁₁随着波长增大而增大。因此，MPI经常在波长为1310nm的情况下变得最大。通常，在符合ITU-T标准G.657.B3的BIF中，在波长为1310nm的情况下α₁₁处于0.2至0.5的范围内。

图6是示出根据第二实施例的光传输线的结构及内部产生的MPI的概念图。光传输线2包括：第一光纤11；第二光纤12，其与第一光纤11的入射端相连；以及光检测器14，其接收经由第二光纤12引导的光。第一光纤11是BIF，第二光纤12是通用单模光纤。

在第二实施例中，用式（13）表达MPI。这里，在第二光纤12与第一光纤11之间的连接部分，令η_01-01表示第二光纤12中的基模与第一光纤11中的基模的耦合效率，并且令η_01-11表示第二光纤12中的基模与第一光纤11中的高阶模的耦合效率。

$\mathrm{MPI}=\frac{{\mathrm{\&eta;}}_{01-11}\&CenterDot;\exp \left({-\mathrm{\&alpha;}}_{11}L\right)}{{\mathrm{\&eta;}}_{01-01}}---\left(13\right)$

通过求解式（13）中的光纤长度L，用式（14）表达当MPI变得小于-40dB时的最小长度L，其中，针对实际目标值-30dB考虑了±10dB的误差裕量（下文描述）。这里，A表示第二光纤12与第一光纤11之间的连接损耗[dB]。在第二实施例的光传输线2中，当将第一光纤11的长度L设置成满足式（14）时，MPI实际值可以变为-30dB。

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-A/10}}{{1-10}^{-A/10}})---\left(14\right)$

假定使用处于被施加小半径弯曲（例如，曲率半径R为5mm至15mm）状态的BIF。在这种情况下，在BIF的被施加小半径弯曲的部分，出现激发的高阶模以及与基模的再耦合（recoupling）。因此，优选的是，与连接部分类似地处置上述弯曲部分。例如，在符合G.657.B3并与图1所示的光纤相对应的BIF中，作为弯曲损耗的标准，弯曲损耗在曲率半径R为5mm时小于0.15dB/圈；并且，弯曲部分处损失的基模的一部分作为高阶模传播（经由包层传播的包层模）并与弯曲部分或连接部分处的基模再耦合，因而发生MPI。因此，优选地将式（12）和式（14）扩展成包括弯曲的影响。然而，弯曲对于高阶模的激发和与基模的再耦合的影响，比对连接损耗的影响小大约一个数量级。除非以短的间隔（大约几厘米）连续地施加具有极小曲率半径R（曲率半径R<5mm）的弯曲，在实际使用中MPI可以通过满足式（12）和式（14）的关系而变为-30dB。

接下来，将描述实例。图7是示意性地示出根据第一实例的测量***3的构造的概念图。测量***3借助实验来测量第一实施例的光传输线1的MPI。第一光纤11是BIF，并且使用三种类型的光纤1至3作为第一光纤11。第一光纤11的长度为1m。第二光纤12和第三光纤13是通用单模光纤。第一光纤11和第二光纤12经历熔接，第一光纤11和第三光纤13经历熔接。在第二光纤12的入射端设置光源15，在第三光纤13的出射端设置光检测器14。在第二光纤12上设置偏振扰频器（polarization scrambler）16。利用Ming-Jun Li等人（NPL2）描述的测量方法来测量波长为1310nm的情况下的MPI。另外，根据式（11）计算波长为1310nm的情况下的MPI。

表1示出对用作第一实例中的第一光纤11的光纤1至3的折射率分布进行详细说明的数值。表2示出三种类型的光纤1至3的规格、MPI实验值和MPI计算值。图8是示出第一实例中MPI实验值与MPI计算值之间的关系的曲线图。

表1

表2

如表和图8所示，MPI实验值与MPI计算值之间的误差处于±10dB的范围内。因此，考虑到这种误差，当设置光纤长度L使得MPI计算值=-40dB时，实际测得的MPI值会变成小于-30dB。因此，可以使用式（12）和式（14）。

图9是示意性地示出根据第二实例的测量***4的构造的概念图。测量***4也借助实验来测量第一实施例的光传输线1的MPI。第一光纤11是BIF。在边长为1m的正方形的四个角上设置曲率半径为5mm的柱状物体，第一光纤在柱状物体上只缠绕20次。第二光纤12和第三光纤13是通用单模光纤。利用V型槽将第一光纤11和第二光纤12相连，利用V型槽将第一光纤11和第三光纤13相连。在第二光纤12的入射端设置光源15，在第三光纤13的出射端设置光检测器14。在第二光纤12上设置偏振扰频器16。

第一光纤11的截止波长为大约1250nm。测量波长为1310nm。连接损耗小于0.3dB。当曲率半径为5mm时，弯曲损耗小于0.1dB/圈。MPI测量值为50±3dB。因此，即使当以至少1m的间隔向第一光纤11施加与5mm的曲率半径R相对应的弯曲时，MPI也变得小于-30dB。

在第三实例中，对第一光纤（BIF）11进行装订测试（staplingtest）。以大约5cm的间隔装订直径为3mm且包括BIF的光缆并测量MPI的变化。图10是示出第三实例中MPI测量值与装订次数之间的关系的曲线图。如图10所示，即使当以5cm的间隔执行装订时，也没有在MPI测量值中发现显著的变化。可以看出，光纤的连接部分的连接损耗对MPI比施加弯曲对MPI更具支配影响。

现在已采用多种类型的弯曲不敏感型光纤（BIF），并且这些BIF具有广泛的用途。假定使用具有1m至5m短长度的BIF。在这种情况下，可能发生由MPI导致的传输错误，如David Z.Chen等人（NPL1）所描述的。通常，在10G传输中，为了进行无错误传输，MPI应该小于-30dB。MPI值由BIF与另一光纤之间的连接损耗、BIF中的高阶模（LP11模）的损耗α₁₁、以及BIF的光纤长度来确定。因此，当***的连接损耗和BIF的α₁₁已知时，可以如本发明的实施例中似地，将第一光纤11的长度L预先设置成大于或等于使MPI变得小于-30dB的长度，由此避免传输错误的发生。

Claims (12)

1.一种光传输线，包括：

第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的第一光学包层、围绕所述第一光学包层的第二光学包层、以及围绕所述第二光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述第一光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于0%且小于Δ1，所述第二光学包层的相对折射率差Δ3为-0.2%以下，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；

第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连；以及

第三光纤，其与所述第一光纤的另一端相连，

其中，所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A、所述第一光纤与所述第三光纤之间的连接损耗B、以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（1）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-(A+B)/10}}{\left({1-10}^{-A/10}\right)\&CenterDot;\left({1-10}^{-B/10}\right)})---\left(1\right).$

2.根据权利要求1所述的光传输线，其中，

所述第二光纤和所述第三光纤均是通用单模光纤，并且

当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率为0.5以下。

3.根据权利要求1所述的光传输线，其中，

所述第二光纤和所述第三光纤均是通用单模光纤，并且

在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差为1μm以下。

4.一种光传输线，包括：

第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的第一光学包层、围绕所述第一光学包层的第二光学包层、以及围绕所述第二光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述第一光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于0%且小于Δ1，所述第二光学包层的相对折射率差Δ3为-0.2%以下，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；以及

第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连，

其中，所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A以及所述第一光纤的长度L[m]满足下式（2）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-A/10}}{{1-10}^{-A/10}})---\left(2\right).$

5.根据权利要求4所述的光传输线，其中，

所述第二光纤是通用单模光纤，并且

当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率为0.5以下。

6.根据权利要求4所述的光传输线，其中，

所述第二光纤是通用单模光纤，并且

在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差为1μm以下。

7.一种光传输线，包括：

第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的光学包层、以及围绕所述光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于-0.3%且小于0%，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；

第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连；以及

第三光纤，其与所述第一光纤的另一端相连，

其中，所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A、所述第一光纤与所述第三光纤之间的连接损耗B、以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（3）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-(A+B)/10}}{\left({1-10}^{-A/10}\right)\&CenterDot;\left({1-10}^{-B/10}\right)})---\left(3\right).$

8.根据权利要求7所述的光传输线，其中，

所述第二光纤和所述第三光纤均是通用单模光纤，并且

当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率为0.5以下。

9.根据权利要求7所述的光传输线，其中，

所述第二光纤和所述第三光纤均是通用单模光纤，并且

在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差为1μm以下。

10.一种光传输线，包括：

第一光纤，其具有包括中心轴线的芯层、围绕所述芯层的光学包层、以及围绕所述光学包层的护套层，所述芯层的相对折射率差Δ1为0.25%至0.37%，所述光学包层的相对折射率差Δ2大于或等于-0.3%且小于0%，并且在波长为1310nm的情况下，LP11模具有衰减系数α₁₁；以及

第二光纤，其与所述第一光纤的一端相连，

其中，所述第一光纤与所述第二光纤之间的连接损耗A以及所述第一光纤的长度L[m]满足式（4）：

$L>\frac{-1}{{\mathrm{\&alpha;}}_{11}}\&CenterDot;1n({10}^{-4}\&CenterDot;\frac{{10}^{-A/10}}{{1-10}^{-A/10}})---\left(4\right).$

11.根据权利要求10所述的光传输线，其中，

所述第二光纤是通用单模光纤，并且

当所述第一光纤连接至所述通用单模光纤时，所述第一光纤中的LP11模与所述通用单模光纤中的LP01模之间的耦合效率为0.5以下。

12.根据权利要求10所述的光传输线，其中，

所述第二光纤是通用单模光纤，并且

在波长为1310nm的情况下，所述第一光纤与所述通用单模光纤之间的模场直径差为1μm以下。

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