CN105511015B - 一种少模光纤 - Google Patents

Abstract

本发明所提供了一种少模光纤，该少模光纤包括：纤芯以及包围所述纤芯的包层；所述包层包括：包围所述纤芯的下凹包层；包围所述下凹包层的第一上凸包层；包围所述第一上凸包层的第二上凸包层；包围所述第二上凸包层的外包层。其中，所述光纤在直波导状态下为非单模光纤，本申请中只需将所述光纤以特定的弯曲半径进行弯曲，可以使所述纤芯高阶模与所述包层缺陷层的模式发生强耦合，可以实现滤除高阶模，从而实现等效的单模传输的目的。所述包层缺陷层在直波导状态下的有效折射率较低，因而对光纤基模的影响较小，保证了光纤基模的低弯曲损耗传输。所述光纤既具有低弯曲损耗和低连接损耗的优点，对光纤连接没有特殊的要求，且能够实现单模传输。

Description

一种少模光纤

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，更具体地说，涉及一种光纤基模具有低弯曲损耗且能够实现等效的单模传输的少模光纤。

背景技术

随着科学技术的光纤通信技术被广泛的应用到人们的日常生活以及工作中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为人们日常生活与工作中不可或缺的技术。

常规的单模光纤具有一定的抗弯曲能力，但是在目前生活中，城域网、局域网以及光纤到户、短距离通信等技术已经普遍的运用到人们的日常生活以及工作中，为了方便铺设或者为了减少光纤所占的空间，光纤就需要在小弯曲半径下工作。然而常规的G.652光纤，可以在最小弯曲半径30mm下工作，但是在城域网、局域网以及光纤到户、短距离通信中需要更小的弯曲半径，G.652光纤已经不能满足要求。在国际上提出的G.657光纤解决了G.652光纤所存在的问题，可以在7.5mm甚至5mm的弯曲半径下工作，但是G.657光纤在小弯曲半径下工作的情况下弯曲损耗较大，难以实现长期稳定的在小弯曲半径下工作。

由光纤理论，对于阶跃光纤，在工作波长处，当归一化频率小于2.405时，光纤为单模光纤，当归一化频率大于2.405时，光纤即可传输高阶模，从而为非单模光纤。非单模光纤由于高阶模的存在，会导致信号光在光纤中传输时具有严重的模间色散问题，从而限制了光纤的通信速率和容量，为此，目前单模光纤为光纤通信***的主流媒介。常规的G.652、G.657光纤其截止波长均不大于1260nm，即截止波长小于其通信波长，从而保证其单模传输。

通过允许光纤为非单模光纤，从而有效增大光纤纤芯与包层的折射率差，可以获得低弯曲损耗传输，再通过与单模光纤的匹配连接，可实现单模传输[一种光纤通信***，中国专利，201010589018.1，一种基于少模光纤的通信***，ZL201210393511.5]。这种技术通过放宽对光纤中模式数量的限制，并通过与单模光纤的连接，抑制高阶模的产生，实现了低弯曲损耗、单模传输和低连接损耗传输的要求。然而，这种方法要求少模光纤两端连接单模光纤且连接精度要高，这就使得其实际使用受到了一定的限制。

因此，如何提供一种可以实现单模传输且在小弯曲半径下保持低损耗传输的光纤是现阶段亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种少模光纤，该光纤可以实现单模传输且在小弯曲半径下保持低损耗传输。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种少模光纤，该光纤包括：

纤芯以及包围所述纤芯的包层；所述纤芯的折射率为n₁；

所述包层包括：包围所述纤芯的下凹包层，折射率为n₂；包围所述下凹包层的第一上凸包层，折射率为n₃；包围所述第一上凸包层的第二上凸包层，折射率为n₄；包围所述第二上凸包层的外包层，折射率为n₅；

其中，所述纤芯、所述下凹包层、所述第一上凸包层、所述第二上凸包层以及所述外包层的折射率大小满足：n₁＞n₃＞n₄＞n₅＞n₂。所述纤芯与所述下凹包层之间满足：F＝8.0μm～10.0μm，其中，F＝2(0.65+1.62V^-3/2+2.88V^-6)a₁，V表示归一化频率，λ₀＝1310nm，2.9<V<5；其中，a₁表示所述纤芯的半径。

优选的，在上述光纤中，所述光纤的截止波长大于1.625μm。

优选的，在上述光纤中，所述第一上凸包层的折射率满足：n₃＜n₀₁/(1+0.78d_c/R_b)，其中，n₀₁＝n₂(1+(1.1428-0.9960/V)²(n₁-n₂)/n₁))，并且归一化频率定义d_c为所述第一上凸包层的中心位置与所述纤芯中心之间的距离，且d_c＝a₁+a₂+a₃/2；R_b＝7.5mm；其中，a₂，a₃分别表示所述下凹包层和所述第一上凸包层的径向宽度。

优选的，在上述光纤中，所述下凹包层与所述纤芯的折射率差值满足：0.015≥n₁-n₂≥0.0051；所述下凹包层与所述第一上凸包层的折射率差值满足：0.006≥n₃-n₂≥0.0015；所述第一上凸包层与所述第二上凸包层的折射率差值满足：0.002≥n₃-n₄＞0；所述下凹包层与所述外包层的折射率差值满足：0.004≥n₅-n₂≥0.001。

优选的，在上述光纤中，所述纤芯的半径满足：7.5μm≥a₁≥4μm；所述下凹包层的径向宽度满足：8.5μm≥a₂≥3.6μm；所述第一上凸包层的径向宽度满足：15μm≥a₃≥5.5μm。

优选的，在上述光纤中，所述第一上凸包层与所述第二上凸包层的径向宽度之间满足：4≥a₃/a₄≥2；其中，a₄表示所述第二上凸包层的径向宽度。

优选的，在上述光纤中，所述第二上凸包层采用抛物线结构，所述第二上凸包层的折射率分布沿所述光纤径向r的折射率分布满足：

其中，a₁+a₂+a₃+a₄≥r≥a₁+a₂+a₃。

优选的，在上述光纤中，其特征在于，所述光纤在1550nm波长时，所述光纤的弯曲损耗满足：弯曲半径R_b≥7.5mm时，LP₀₁模弯曲损耗小于0.01dB/匝；弯曲半径R_b≤10mm时，LP11模的弯曲损耗大于1dB/匝。

优选的，在上述光纤中，所述光纤在1310nm波长时，所述光纤的模场直径F的取值范围在8.6μm～9.5μm之间。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供了一种少模光纤，该光纤包括：纤芯以及包围所述纤芯的包层；所述包层包括：包围所述纤芯的下凹包层；包围所述下凹包层的第一上凸包层；包围所述第一上凸包层的第二上凸包层；包围所述第二上凸包层的外包层。其中，第一上凸包层和第二上凸包层组成缺陷层，可以传输缺陷模。其中，所述光纤在直波导状态下为非单模光纤，本申请中只需将所述光纤以特定的弯曲半径进行弯曲，可以使所述纤芯高阶模与所述缺陷层的模式发生强耦合，可以实现滤除高阶模，从而实现等效的单模传输的目的。所述缺陷层在直波导状态下的有效折射率较低，因而对光纤基模的影响较小，保证了光纤基模的低弯曲损耗传输。本申请所述光纤既利用了少模光纤具有低弯曲损耗和低连接损耗的优点，对光纤连接没有特殊的要求，且能够实现单模传输，可工作在小弯曲半径下的低弯曲损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1(a)为本申请实施例提供的一种光纤的径向折射率分布图；

图1(b)为本申请实施例提供的一种光纤的横截面分布示意图；

图2为本申请实施例提供的一种光纤在光波长为1.55μm时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗随弯曲半径的变化关系曲线图；

图3为本申请实施例提供的一种光纤在光波长为1.31μm时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗随弯曲半径的变化关系曲线图；

图4为一种光纤在光波长为1.55μm时，其光纤结构不存在缺陷层时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗曲线图；

图5为一种光纤在光波长为1.31μm时，其光纤结构不存在缺陷层时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗曲线图；

图6为本申请实施例提供的一种光纤在弯曲半径为7.5mm时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗随下凹包层与外包层的折射率之差n₅-n₂的变化曲线图；

图7为本申请实施例提供的一种光纤在弯曲半径为7.5mm时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗随下凹包层与外包层的折射率之差n₅-n₂的变化曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据光纤的弯曲理论可知，当光纤弯曲时，其结构可等效为一直波导，所述一直波导的折射率是在原光纤折射率分布的基础上产生一个扰动。即等效的直波导的折射率分布可表示为：这里n₀(x,y)是未弯曲时光纤的横截面折射率分布，n(x,y)等效的直波导额折射率分布，χ为材料的弹光系数，R为光纤的弯曲半径。由公式可知，所述光纤弯曲后，其朝外的一侧的纤芯和包层折射率都将升高，且弯曲半径越小，折射率升高越多；而越远离纤芯中心，其折射率升高越多。在弯曲半径较大时，折射率大于纤芯的包层部分距离纤芯很远，因此，这种弯曲对纤芯中传输的模式影响较小。而当弯曲半径小到一定程度时，包层中折射率较高的部分将距离纤芯越来越近，最终使得原来在纤芯中的传输的模式向包层转移，从而导致光的泄漏。

显然，增大纤芯与包层折射率的差值，即可以实现减小光纤基模弯曲损耗的目的。然而，对于阶跃光纤而言，增大纤芯与包层折射率的差值，将导致其归一化频率的增大。由归一化频率公式当V>2.405时，光纤中将出现高阶模。为了保证光纤单模输出，从而实现高速、大容量的光通信，需要采取措施去除光纤中的高阶模。

理论上，通过在包层设置缺陷层，由此产生缺陷模，若缺陷模的有效折射率与纤芯区某个模式的有效折射率相近或相等，则两个模式即可能发生耦合。采用这种方法，可以实现对光纤基模的选择性滤模，从而实现单偏振的光传输【Optics Letters,2008,33(21):2542-2544】。显然，此方案也可应用滤除少模光纤中的高阶模。然而，这种方法有一定的缺点，即在直波导时，若缺陷模可以与纤芯区高阶模发生强耦合，则在弯曲状态下，远离纤芯中心的缺陷层折射率增大，缺陷模将容易与光纤基模发生强耦合，从而使光纤的基模弯曲损耗增大，即抗弯曲能力下降。

为了避免去除高阶模的同时导致光纤基模的弯曲损耗增大。本申请实施例提供一种光纤的设计方法，可以解决该问题。

本发明通过对光纤结构的设计，实现滤除光纤高阶模的目的。其方法是首先设计基模具有低弯曲损耗的光纤结构，并在光纤包层引入缺陷层，使缺陷层能够支持一定的模式，并具有具大的弯曲损耗。在合适的弯曲半径下，光纤纤芯区的高阶模与包层缺陷层中的模式发生耦合，使高阶模被耦合至缺陷层，并最终泄露到外包层中，实现滤除这些模式的目的。

所述光纤设置合适的包层缺陷层，使其缺陷模在直波导状态下的有效折射率较低，其有效折射率远小于纤芯基模的有效折射率，且缺陷区与纤芯区保持足够的距离，即在直波导状态下，缺陷模并不会与纤芯的高阶模发生强的耦合。

而光纤弯曲到一定程度后，缺陷区一部分区域的折射率增大，从而导致缺陷模的有效折射率增大。而由于纤芯处于光纤中心区域，光纤弯曲导致的纤芯折射率的变化远小于包层，纤芯高阶模的有效折射率增大较慢。这样，就使得在弯曲状态下，缺陷模的有效折射率与高阶模接近或相等。从而使高阶模将与缺陷模发生强耦合。此时若缺陷模的泄漏损耗较大，则可以将高阶模泄漏出去，从而实现单模传输的目的。缺陷区两侧具有内低外高的特点，因而弯曲引起的损耗大，且缺陷区具有较大的面积，从而使其模式数量足够多，形成具有较宽范围的有效折射率分布区域，因而，纤芯高阶模将容易与缺陷模发送强的耦合。

参考图1(a)以及图1(b)，图1(a)为本申请实施例提供的一种光纤的径向折射率分布图；图1(b)为本申请实施例提供的一种光纤的横截面分布示意图。设计如下结构的光纤，使所述光纤基模模场分布满足G.652光纤标准要求，同时，所述纤芯11与其相邻的下凹包层12的折射率差足够大，从而保证其具有低的弯曲损耗。再设计缺陷层，所述缺陷层由所述第一上凸包层13和所述第二上凸包层14组成，且所述第一上凸包层13与所述下凹包层12相邻，所述第一上凸包层13折射率高于所述第二上凸包层14。之后设置所述外包层15。

所述外包层15的折射率高于所述下凹包层12。即所述缺陷层与所述外包层15的折射率差值较小，而与所述下凹包层12的折射率差值较大。从而使在直波导状态下，所述缺陷层对所述纤芯11中模式的影响较小。在弯曲状态下，缺陷层中的模式将向所述外包层15靠近，由于与所述外包层15相邻的第二上凸包层14的折射率较低，所述第二上凸包层14与所述外包层15的折射率差值较小，因而更容易形成大的泄漏损耗。同时，由于内高外低的缺陷层折射率分布方式使得缺陷模随弯曲半径的变化影响较小，保证了所述缺陷层中的缺陷模与所述纤芯11高阶模能够在较宽的弯曲半径范围内均能够发生强的耦合。

定义：n₁,n₂,n₃,n₄,n₅分别表示所述纤芯11、所述下凹包层12、所述第一上凸包层13、所述第二上凸包层14以及所述外包层15的折射率。

本发明光纤基模的模场分布主要由所述纤芯11以及所述下凹包层12的参数决定，因此，必须设置所述纤芯11所述下凹包层12合适参数以保证其具有足够低的弯曲损耗和模场直径，由此得到对所述纤芯11与所述下凹包层12的参数要求：F＝8.0～10.0μm，其中F＝2(0.65+1.62V^-3/2+2.88V^-6)a₁，V表示归一化频率，λ₀＝1310nm。归一化频率满足：2.9<V<5，截止波长λ_c＞1625nm，其中，a₁表示所述纤芯11的半径。即对于由此参数组成的阶跃光纤，在常规的通信波段(1260nm～1625nm)均可以支持高阶模的传输，为非单模光纤。若不作任何处理，则所述阶跃光纤将同时支持基模和高阶模的传输，即其在直波导状态下，在1.55μm波长等常规通信窗口均为非单模传输，是一种少模阶跃光纤，从而使得所述光纤存在模间色散，影响所述光纤中的信息传输速率。为此，本发明进一步提出在包层引入缺陷层，形成缺陷模，从而使光纤高阶模与缺陷模发生耦合，形成强的模式泄漏，实现等效的单模传输。为了减小缺陷模对所述纤芯11基模，即LP₀₁模的弯曲损耗的影响，要求所述第一上凸包层13的折射率低于所述纤芯11且在所述光纤弯曲后仍然低于所述纤芯11的折射率。由弯曲直波导的直波导等效公式可知，若光纤沿+X轴方向弯曲，则位于X轴上的所述第一上凸包层13的中间位置的折射率变化量为：0.78n₃d_c/R_b。即第一上凸包层13的折射率满足：n₃＜n₀₁/(1+0.78d_c/R_b)，其中，n₀₁＝n₂(1+(1.1428-0.9960/V)²(n₁-n₂)/n₁))为LP₀₁模的有效折射率，其中，归一化频率定义d_c为所述第一上凸包层13的中心位置与所述纤芯11中心之间的距离，且d_c＝a₁+a₂+a₃/2；R_b＝7.5mm；其中，a₂，a₃分别表示所述下凹包层12和所述第一上凸包层13的径向宽度。

即所述纤芯11与所述下凹包层12之间形成较大的折射率差，以使LP₀₁模形成低的弯曲损耗，而所述外包层15的折射率高于所述下凹包层12，以使所述缺陷模更容易形成大的弯曲损耗。既有：n₁＞n₃＞n₄＞n₅＞n₂。

所述第二上凸包层14主要起减小所述缺陷层与所述外包层15的折射率差，从而增大弯曲损耗的作用，而所述缺陷模在直波导状态下主要存在于所述第一上凸包层13，即要求所述第二上凸包层14比例较小，一般要求所述第一上凸包层13与所述第二上凸包层14的径向宽度之间满足：4≥a₃/a₄≥2。其中，a₄表示所述第二上凸包层的径向宽度。

为增强所述缺陷模的弯曲损耗，所述光纤的所述第二上凸包层14可以采用抛物线型结构，其折射率分布沿所述光纤径向r的折射率分布满足：

其中，a₁+a₂+a₃+a₄≥r≥a₁+a₂+a₃。

所述光纤的模场直径F的取值范围在8.6μm～9.5μm之间，以与普通单模光纤模场分布相同，形成低损耗连接。

其中，所述下凹包层12与所述纤芯11的折射率差值满足：0.015≥n₁-n₂≥0.0051；所述下凹包层12与所述第一上凸包层13的折射率差值满足：0.006≥n₃-n₂≥0.0015；所述第一上凸包层13与所述第二上凸包层14的折射率差值满足：0.002≥n₃-n₄＞0；所述下凹包层12与所述外包层15的折射率差值满足：0.004≥n₅-n₂≥0.001。

所述纤芯11的径向宽度满足：7.5μm≥a₁≥4μm；所述下凹包层12的径向宽度满足：8.5μm≥a₂≥3.6μm；所述第一上凸包层13的径向宽度满足：15μm≥a₃≥5.5μm。

本发明通过在所述光纤弯曲状态下，所述缺陷模与所述纤芯11高阶模耦合的方法，实现单模输出的目的。即在一定的弯曲半径范围内，其LP₀₁模的弯曲损耗足够低，而LP₁₁模的弯曲损耗足够高。本发明所述光纤允许在低至7.5mm的弯曲半径下工作，并可在7.5mm～10mm弯曲半径范围内，通过弯曲去除所述光纤中的高阶模。由于LP₁₁模为最低阶高阶模，将其滤除，即可保证其它高阶模也能滤除。在1550nm波长时，其弯曲损耗满足：弯曲半径R_b≥7.5mm时，LP₀₁模弯曲损耗小于0.01dB/匝，弯曲半径R_b≤10mm时，LP₁₁模的弯曲损耗大于1dB/匝。

参考图2，图2为本申请实施例提供的一种光纤在光波长为1.55μm时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗随弯曲半径的变化关系曲线图。由图2可知，LP₀₁模的弯曲损耗随着弯曲半径的减小而增大，但仍然可以达到极低的水平。

参考图3，图3为本申请实施例提供的一种光纤在光波长为1.31μm时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗随弯曲半径的变化关系曲线图。由图3可知，LP₁₁模的弯曲损耗有谐振峰，对应的是LP₁₁模与所述缺陷模发生耦合的情况，LP₁₁模在弯曲半径小于11mm以后，均具有1dB/匝以上的弯曲损耗。

参考图4和图5，图4为一种光纤在光波长为1.55μm、其光纤结构不存在缺陷层时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗曲线图；图5为一种光纤在光波长为1.31μm时，其光纤结构不存在缺陷层时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗曲线图。由此可见，当不存在所述缺陷层时，LP₁₁模与LP₀₁模的弯曲损耗均随着弯曲半径的减小而增大，且LP₁₁模的弯曲损耗均较低，难以通过较短的光纤长度将LP₁₁模滤除。对比图3可见，所述缺陷层对增大LP₁₁模损耗起关键的作用。

参考图6和图7，图6为本申请实施例提供的一种光纤在弯曲半径为7.5mm时，其光纤LP₀₁模的弯曲损耗随下凹包层与外包层的折射率之差n₅-n₂的变化曲线图；图7为本申请实施例提供的一种光纤在弯曲半径为7.5mm时，其光纤LP₁₁模的弯曲损耗随下凹包层与外包层的折射率之差n₅-n₂的变化曲线图。由此可知，当n₅-n₂＝0时，LP₀₁模和LP₁₁模的弯曲损耗均较小，无法实现滤除LP₁₁模的目的。选择合适的n₅-n₂值可以有效增大LP₁₁模的弯曲损耗且保证LP₀₁模的损耗仍然足够小。

实施例：

光纤的纤芯11半径a₁＝4.4μm，纤芯11与下凹包层12折射率差n₁-n₂＝0.01，下凹包层13与第一上凸包层14折射率差n₃-n₂＝0.004，第一上凸包层14与第二上凸包层15折射率差n₃-n₄＝0.0005，第二上凸包层15与外包层16折射率差n₄-n₅＝0.0015，下凹包层13径向宽度a₂＝5μm，第一上凸包层14径向宽度a₃＝10μm，第二上凸包层15径向宽度a₄＝4μm。在1.31μm波长时，其模场直径为8.8μm。光纤的弯曲半径为7.5mm时，其LP₀₁模弯曲损耗小于1×10^{- 4}dB/匝，光纤的弯曲半径为10mm时，LP₁₁模弯曲损耗大于1.7dB/匝。其零色散波长λ_z为1266nm，色散斜率为0.102ps/(nm²·km)。与普通单模光纤连接损耗小于0.1dB。

并且以上所述光纤均可采用普通单模光纤相同的制作工艺实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种少模光纤，其特征在于，包括：

纤芯以及包围所述纤芯的包层；所述纤芯的折射率为n₁；

所述包层包括：包围所述纤芯的下凹包层，折射率为n₂；包围所述下凹包层的第一上凸包层，折射率为n₃；包围所述第一上凸包层的第二上凸包层，折射率为n₄；包围所述第二上凸包层的外包层，折射率为n₅；

其中，所述纤芯、所述下凹包层、所述第一上凸包层、所述第二上凸包层以及所述外包层的折射率大小满足：n₁＞n₃＞n₄＞n₅＞n₂；所述纤芯与所述下凹包层之间满足：F＝8.0μm～10.0μm，其中，F＝2(0.65+1.62V^-3/2+2.88V^-6)a₁，V表示归一化频率，λ₀＝1310nm，2.9<V<5；其中，a₁表示所述纤芯的半径。

2.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述光纤的截止波长大于1.625μm。

3.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述第一上凸包层的折射率满足：n₃＜n₀₁/(1+0.78d_c/R_b)，其中，n₀₁＝n₂(1+(1.1428-0.9960/V)²(n₁-n₂)/n₁))，并且归一化频率定义d_c为所述第一上凸包层的中心位置与所述纤芯中心之间的距离，且d_c＝a₁+a₂+a₃/2；R_b＝7.5mm；其中，a₂，a₃分别表示所述下凹包层和所述第一上凸包层的径向宽度。

4.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述下凹包层与所述纤芯的折射率差值满足：0.015≥n₁-n₂≥0.0051；所述下凹包层与所述第一上凸包层的折射率差值满足：0.006≥n₃-n₂≥0.0015；所述第一上凸包层与所述第二上凸包层的折射率差值满足：0.002≥n₃-n₄＞0；所述下凹包层与所述外包层的折射率差值满足：0.004≥n₅-n₂≥0.001。

5.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述纤芯的半径满足：7.5μm≥a₁≥4μm；所述下凹包层的径向宽度满足：8.5μm≥a₂≥3.6μm；所述第一上凸包层的径向宽度满足：15μm≥a₃≥5.5μm。

6.根据权利要求5所述的少模光纤，其特征在于，所述第一上凸包层与所述第二上凸包层的径向宽度之间满足：4≥a₃/a₄≥2；其中，a₄表示所述第二上凸包层的径向宽度。

7.根据权利要求6所述的少模光纤，其特征在于，所述第二上凸包层采用抛物线结构，所述第二上凸包层的折射率分布沿所述光纤径向r的折射率分布满足：

其中，a₁+a₂+a₃+a₄≥r≥a₁+a₂+a₃。

8.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述光纤在1550nm波长时，所述光纤的弯曲损耗满足：弯曲半径R_b≥7.5mm时，LP₀₁模弯曲损耗小于0.01dB/匝；弯曲半径R_b≤10mm时，LP11模的弯曲损耗大于1dB/匝。

9.根据权利要求1所述的少模光纤，其特征在于，所述光纤在1310nm波长时，所述光纤的模场直径F的取值范围在8.6μm～9.5μm之间。