RU2002108347A

RU2002108347A - Одномодовое оптическое волокно с отрицательной дисперсией

Info

Publication number: RU2002108347A
Application number: RU2002108347/28A
Authority: RU
Inventors: Ян КОНРАДИ (US); Ян КОНРАДИ; Шива КУМАР (US); Шива КУМАР; Стивен РОЗЕНБЛЮМ (US); Стивен РОЗЕНБЛЮМ
Original assignee: Корнинг Инкорпорейтед (US); Корнинг Инкорпорейтед
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2004-01-20

Claims

1. Оптическое волокно, содержащее область сердцевины, содержащую осевую линию и по меньшей мере два участка, каждый из которых имеет относительную разность показателей преломления, профиль показателя преломления и внутренний и наружный радиусы, измеряемые по отношению к осевой линии, слой оболочки, окружающий область сердцевины и прилегающий к ней, причем слой оболочки имеет относительную разность показателей преломления и профиль показателя преломления, отличающееся тем, что профили показателя преломления сердцевины и оболочки сконфигурированы для обеспечения канализации света, длина волны которого лежит в диапазоне длины волны, соответствующие значения относительной разности показателей преломления по меньшей мере двух участков положительны, причем эталонный показатель преломления, используемый при вычислении относительной разности показателей преломления, представляет собой средний показатель преломления слоя оболочки, и соответствующие значения показателя преломления, соответствующие профили показателя преломления и внутренний и наружный радиусы по меньшей мере двух участков выбраны так, чтобы обеспечивать оптическое волокно, имеющее отрицательную полную дисперсию на длине волны 1530 нм, положительный наклон дисперсионной кривой в диапазоне длин волн от 1530 до 1565 нм и длину волны нулевой дисперсии свыше 1595 нм.

2. Оптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что длина волны нулевой дисперсии больше или равна 1610 нм.

3. Оптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что полная дисперсия на длине волны 1600 нм более отрицательна, чем -0,1 пс/(нм·км), и полная дисперсия на 1530 нм менее отрицательна, чем -15 пс/(нм·км).

4. Оптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что область сердцевины содержит два участка, причем первый участок начинается с осевой линии и имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,75 до 0,85%, и второй участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,01 до 0,05%.

5. Оптическое волокно по п.4, отличающееся тем, что первый участок имеет наружный радиус в пределах от 2 до 3 мкм, и второй участок имеет наружный радиус в пределах от 9 до 10 мкм.

6. Оптическое волокно по п.1, отличающееся тем, что область сердцевины содержит три участка, причем первый участок начинается с осевой линии и имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,65 до 1,2% и наружный радиус в пределах от 2 до 3,5 мкм, второй участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0 до 0,08% и наружный радиус в пределах от 5 до 9 мкм и третий участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,1 до 0,30% и наружный радиус в пределах от 5,5 до 11 мкм.

7. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что форма профиля показателя преломления третьего участка представляет собой α-профиль, где α составляет от 0,7 до 2,5, и относительная разность показателей преломления составляет от 0,15 до 0,22%.

8. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что форма профиля показателя преломления первого участка представляет собой α-профиль, где α составляет от 2,0 до 2,5, и относительная разность показателей преломления составляет от 0,70 до 0,85%.

9. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что относительная разность показателей преломления первого участка составляет от 0,80 до 0,85%.

10. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что форма профиля показателя преломления третьего участка представляет собой сглаженный ступенчатый профиль, и относительная разность показателей преломления составляет от 0,15 до 0,22%.

11. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что форма профиля показателя преломления первого участка представляет собой α-профиль, где α составляет от 2,0 до 2,5, относительная разность показателей преломления составляет от 0,72 до 0,78% и наружный радиус 42 составляет от 2 до 3,5 мкм, при этом форма профиля показателя преломления третьего участка представляет собой сглаженный ступенчатый профиль, с относительной разностью показателей преломления, находящейся в диапазоне от 0,15 до 0,19%, внутренний радиус третьего участка составляет от 5,6 мкм до 6,2 мкм, а его наружный радиус составляет от 9 до 10 мкм, причем первый участок имеет относительную разность показателей преломления на осевой линии в пределах от 0,70 до 0,76%.

12. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что форма профиля показателя преломления первого участка представляет собой α-профиль, где α составляет от 0,9 до 1,1, причем первый участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 1 до 1,2% и наружный радиус в пределах от 2,8 до 3,2 мкм, форма профиля второго участка представляет собой ступенчатый профиль, относительная разность показателей преломления равна 0, и наружный радиус составляет от 8,5 до 8,9 мкм и форма профиля показателя преломления третьего участка представляет собой сглаженный ступенчатый профиль, относительная разность показателей преломления составляет от 0,15 до 0,20%, и наружный радиус составляет от 9,3 до 9,7 мкм.

13. Оптическое волокно по п.6, отличающееся тем, что область сердцевины содержит три участка: первый участок начинается с осевой линии и имеет α-профиль, где α составляет от 0,70 до 1,5, относительную разность показателей преломления в пределах от 0,40 до 0,90% и наружный радиус в пределах от 2,5 до 3,0 мкм, второй участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0 до 0,04% и третий участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,17 до 0,30%, радиус центра в пределах от 5,5 до 8,5 мкм и ширину в пределах от 1 до 2,5 мкм.

14. Оптическое волокно по п.2, отличающееся тем, что область сердцевины содержит три участка: первый участок начинается с осевой линии и содержит центральную часть с первой формой профиля и вторую часть со второй формой профиля, причем первая форма профиля представляет собой ступенчатый профиль, имеющий относительную разность показателей преломления в пределах от 0,60 до 0,65% и наружный радиус в пределах от 0,95 до 1,40 мкм, и вторая форма профиля представляет собой сглаженный ступенчатый профиль, имеющий относительную разность показателей преломления в пределах от 0,76 до 0,80% и наружный радиус в пределах от 2 до 2,5 мкм, второй участок имеет относительную разность показателей преломления 0 и наружный радиус в пределах от 8 до 8,4 мкм и третий участок имеет форму профиля в виде сглаженного ступенчатого профиля, относительную разность показателей преломления в пределах от 0,05 до 0,10% и наружный радиус в пределах от 9,6 до 10 мкм.

15. Оптическое волокно по п.2, отличающееся тем, что область сердцевины содержит три участка: первый участок начинается с осевой линии и содержит центральную часть с первой формой профиля и вторую часть со второй формой профиля, причем первая форма профиля представляет собой ступенчатый профиль, имеющий относительную разность показателей преломления в пределах от 0,65 до 0,70% и наружный радиус в пределах от 0,95 до 1,40 мкм, и вторая форма профиля представляет собой сглаженный ступенчатый профиль, имеющий относительную разность показателей преломления в пределах от 0,73 до 0,78% и наружный радиус в пределах от 2 до 2,5 мкм, второй участок имеет относительную разность показателей преломления в пределах от 0,01 до 0,03% и наружный радиус в пределах от 4,5 до 5,5 мкм и третий участок имеет форму профиля в виде сглаженного ступенчатого профиля, относительную разность показателей преломления в пределах от 0,04 до 0,08% и наружный радиус в пределах от 9,6 до 10 мкм.

16. Оптоволоконная линия связи, имеющая битовую скорость и длину, содержащая лазерный источник для обеспечения световых сигналов предварительно выбранной длины волны, приемник для приема света предварительно выбранной длины волны и по меньшей мере один отрезок оптического волокна, имеющий первый и второй концы, причем первый конец оптически подключен к лазерному источнику для приема лазерного света, и второй конец оптически подключен к приемнику, отличающаяся тем, что лазерный источник имеет положительный или отрицательный чирп, и полная дисперсия по меньшей мере одного оптического волокна на 1550 нм имеет полную дисперсию, противоположную по знаку лазерному чирпу.

17. Линия связи по п.16, отличающаяся тем, что лазер имеет положительный чирп, и полная дисперсия на части по меньшей мере одного отрезка оптического волокна отрицательна.

18. Линия связи по п.17, отличающаяся тем, что часть по меньшей мере одного отрезка оптического волокна с отрицательной полной дисперсией имеет профиль показателя преломления, состоящий из по меньшей мере двух участков, и соответствующие значения относительной разности показателей преломления по меньшей мере двух участков профиля положительны, причем опорный показатель преломления представляет собой средний показатель преломления слоя оболочки, и соответствующие профили показателя преломления и внутренние и наружные радиусы по меньшей мере двух участков выбраны так, чтобы обеспечивать оптическое волокно с отрицательной полной дисперсией на 1530 нм и положительным наклоном дисперсионной кривой в диапазоне от 1530 до 1565 нм и длиной волны нулевой дисперсии свыше 1595 нм.

19. Линия связи по п.18, отличающаяся тем, что коэффициент ослабления оптического волокна меньше или равен 0,25 дБ/км на длине волны 1550 нм.

20. Линия связи по п.18, отличающаяся тем, что коэффициент ослабления оптического волокна меньше или равен 0,22 дБ/км на длине волны 1550 нм.

21. Линия связи по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один из оптических усилителей, оптически включенных в линию связи последовательно между соответствующими одной или несколькими парами оптического волокна.

22. Линия связи по любому из пп.16-21, отличающаяся тем, что битовая скорость равна 2,5 Гигабит в секунду, и длина по меньшей мере одного оптического волокна составляет от 30 до 1000 км.

23. Линия связи по любому из пп.16-21, отличающаяся тем, что битовая скорость равна 10 Гигабит в секунду, и длина, по меньшей мере, одного оптического волокна составляет от 30 до 1000 км.

24. Линия связи по п.16, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть, по меньшей мере, одного отрезка оптического волокна имеет положительную дисперсию.

25. Линия связи по п.16, отличающаяся тем, что по меньшей мере один отрезок оптического волокна имеет накопленную полную дисперсию, не превышающую по абсолютной величине 10 пс/нм.

26. Линия связи по п.25, отличающаяся тем, что накопленная полная дисперсия не превышает по абсолютной величине 5 пс/нм.

27. Оптоволоконная линия связи, имеющая битовую скорость, содержащая передатчик для обеспечения световых сигналов на одной или нескольких предварительно выбранных длинах волны, выбранных из диапазона от 1250 до 1700 нм, приемник для приема света на одной или нескольких предварительно выбранных длинах волны и совокупность отрезков оптического волокна, оптически подключенных последовательно друг к другу для образования линии связи, имеющей первый и второй концы, причем первый конец оптически подключен к передатчику, а второй конец оптически подключен к приемнику, отличающаяся тем, что световые сигналы передатчика имеют положительный чирп, каждый из совокупности отрезков оптического волокна имеет накопленную дисперсию, и часть совокупности отрезков имеет положительную накопленную дисперсию, а остальная часть совокупности отрезков оптического волокна имеет отрицательную накопленную дисперсию, линия связи имеет накопленную дисперсию, которая является суммой соответствующих значений накопленной дисперсии совокупности отрезков оптического волокна, и накопленная дисперсия линии связи по абсолютной величине меньше предварительно выбранного значения, и часть совокупности отрезков оптического волокна, которая имеет отрицательную накопленную дисперсию.

28. Линия связи по п.27, отличающаяся тем, что накопленная дисперсия линии связи в диапазоне длины волны не превышает по абсолютной величине 300 пс/нм.

29. Линия связи по п.28, отличающаяся тем, что накопленная дисперсия линии связи в диапазоне длины волны не превышает по абсолютной величине 200 пс/нм.

30. Линия связи по п.28, отличающаяся тем, что потери на изгибах на решетке штырей для оптического волокна с отрицательной дисперсией составляют менее 15 дБ.

31. Линия связи по п.28, отличающаяся тем, что оптическое волокно с положительной дисперсией представляет собой часть линии связи, ближайшую к передатчику.

32. Линия связи по п.31, отличающаяся тем, что оптическое волокно с положительной дисперсией имеет эффективное сечение не менее 60 мкм².

33. Линия связи по любому из п.28 или 29, отличающаяся тем, что дополнительно содержит один или несколько оптических усилителей, оптически включенных в линию связи последовательно между соответствующей одной или несколькими парами из совокупности отрезков оптического волокна, причем оптические усилители разнесены на предварительно выбранное расстояние, и по линии связи распространяются 16 сигналов, мультиплексированных с разделением по длине волны, на битовой скорости 10 Гбит/с, причем сигналы разнесены на 100 ГГц, при этом расстояние между оптическими усилителями составляет не менее 80 км, и передатчик, приемник и оптическое волокно таковы, что Q линии связи составляет не менее 8,5 дБ.

34. Линия связи по п.33, отличающаяся тем, что Q линии связи составляет не менее 9,0 дБ.

35. Линия связи по любому из п.28 или 29, отличающаяся тем, что дополнительно содержит один или несколько оптических усилителей, оптически включенных в линию связи последовательно между соответствующей одной или несколькими парами из совокупности отрезков оптического волокна, причем оптические усилители разнесены на предварительно выбранное расстояние, и по линии связи распространяются 32 сигнала, мультиплексированных с разделением по длине волны, на битовой скорости 10 Гбит/с, причем сигналы разнесены на 50 ГГц, при этом расстояние между оптическими усилителями составляет не менее 80 км, и передатчик, приемник и оптическое волокно таковы, что Q линии связи составляет не менее 8,5 дБ.

36. Линия связи по п.35, отличающаяся тем, что Q линии связи составляет не менее 9,0 дБ.

37. Линия связи по п.27, отличающаяся тем, что передатчик содержит лазерный источник света с непосредственной модуляцией.

38. Линия связи по п.16, отличающаяся тем, что лазер имеет, в основном, переходный чирп.

39. Линия связи по п.38, отличающаяся тем, что коэффициент нелинейных искажений не превышает, примерно, 1 × 10^-23 м³.