Оптическое волокно со смещенной дисперсией

 

Изобретение используется в волоконно-оптических линиях связи. Одномодовое оптическое волокно содержит центральную область сердцевины, периферийную область сердцевины, которая сформирована вокруг центральной и имеет показатель преломления больше, чем у центральной области сердцевины, и расположенную вокруг периферийной области сердцевины оболочку с показателем преломления меньшим, чем у периферийной области сердцевины. В диапазоне длин волн 1490-1625 нм хроматическая дисперсия волокна составляет от -8 до +8 пс/(км•нм), эффективная площадь сердцевины равна 45-130 мкм², крутизна дисперсионной характеристики 0,12 пс/(км•нм²) и менее. Потери на изгиб 100 дб/м или менее. 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть)л

Формула изобретения

1. Оптическое волокно со смещенной дисперсией, содержащее в себе сердцевину и оболочку, сформированную вокруг внешнего периметра сердцевины, и имеющее такой профиль распределения показателя преломления, отличающееся тем, что сердцевина выполнена в виде центральной области сердцевины и периферийной области сердцевины, которая сформирована вокруг внешнего периметра центральной области сердцевины и имеет более высокий показатель преломления, чем центральная область сердцевины, а оболочка имеет более низкий показатель преломления, чем периферийная область сердцевины, в котором, в используемом диапазоне длин волн, выбор которого осуществлен в интервале 1490 - 1625 нм, оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 45 - 130 мкм², величину хроматической дисперсии (-8) - (+8) пс/км•нм, крутизну дисперсионной характеристики 0,12 пс/км•нм² или менее, потери на изгибах 100 дБ/м или менее, и длину волны отсечки, которая обеспечивает, по существу, одномодовое распространение.

2. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 1, отличающееся тем, что сердцевина содержит в себе центральную область сердцевины и периферийную область сердцевины, и если относительная разность показателя преломления центральной области сердцевины равна Δ1 при том условии, что в качестве исходного значения взят показатель преломления оболочки, а относительная разность показателя преломления периферийной области сердцевины равна Δ2 при том условии, что в качестве исходного значения взят показатель преломления оболочки, и радиус центральной области сердцевины равен r1, а радиус периферийной области сердцевины равен r2, то выполнены приведенные ниже условия с (а) по (г): а: 1,35%≤(Δ2-Δ1) б: 1,2≤r2/r1≤2,0 в: Δ2≥0,8% и 1,8≤Δ2•(r2/r1)²≤3,5 г: в том случае, когда в качестве Δ2 мин задано большее из значений 0,8 или 1,8 (r2/rl)², внутренний объем кольца задан как - Δ1 • r1², а внешний объем кольца задан как Δ2 мин • (r2²-r1²), то отношение внешнего объема кольца к внутреннему объему кольца либо больше или равно 2, либо меньше 0.

3. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 2, отличающееся тем, что в используемом диапазоне длин волн, выбор которого осуществлен в интервале 1490 - 1625 нм, оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 75 - 130 мкм², значение хроматической дисперсии от -6 до +6 пс/км/нм, крутизну дисперсионной характеристики 0,12 пс/км/нм² или менее, потери на изгибах 100 дБ/м или менее, и длину волны отсечки, которая обеспечивает, по существу, одномодовое распространение.

4. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 2, отличающееся тем, что условия (б) и (в) находятся в пределах приведенных ниже областей числовых значений: б: 1,2≤r2/r1≤1,9 в: Δ2≥0,8% и 1,8≤Δ2•(r2/r1)²≤3,2 5. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 4, отличающееся тем, что эффективная площадь сердцевины равна 85 - 130 мкм².

6. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 2, отличающееся тем, что условия (б) и (в) находятся в пределах приведенных ниже областей числовых значений: б: 1,2≤r2/r1≤1,8
в: Δ2≥0,8% и 1,8≤Δ2•(r2/r1)²≤2,7
7. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 6, отличающееся тем, что эффективная площадь сердцевины равна 95 - 130 мкм².

8. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 2, в котором r2/r1 больше или равно 1,3, а Δ1 меньше или равно 0%.

9. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 8, отличающееся тем, что крутизна дисперсионной характеристики меньше или равна 0,10 пс/км/нм².

10. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 1, отличающееся тем, что сердцевина содержит в себе центральную область сердцевины и периферийную область сердцевины, а в используемом диапазоне длин волн, выбор которого осуществлен в интервале 1490 - 1625 нм, оптическое волокно с дисперсионным смещением имеет эффективную площадь сердцевины 45 - 70 мкм², величину хроматической дисперсии (-6) - (+6) пс/км/нм, крутизну дисперсионной характеристики 0,05 - 0,08 пс/км/нм², потери на изгибах 100 дБ/м или менее, и длину волны отсечки, которая обеспечивает, по существу, одномодовое распространение.

11. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 10, отличающееся тем, что если относительная разность показателя преломления центральной области сердцевины равна Δ1 при том условии, что в качестве исходного значения взят показатель преломления оболочки, а относительная разность показателя преломления периферийной области сердцевины равна Δ2 при том условии, что в качестве исходного значения взят показатель преломления оболочки, и радиус центральной области сердцевины равен r1, а радиус периферийной области сердцевины равен r2, то Δ1 принимает значения от -0,3% до +0,3%, Δ2 больше или равно 0,8%, а r2/r1 принимает значения 1,4 - 2,5.

12. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 10, отличающееся тем, что Δ1 равно 0%.

13. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 1, отличающееся тем, что сердцевина содержит в себе периферийную область сердцевины, вторую кольцевую область, и третью кольцевую область, созданные в указанном порядке вокруг центральной области сердцевины, и в том случае, когда относительная разность показателя преломления и радиусы центральной области сердцевины, периферийной области сердцевины, второй кольцевой области, и третьей области сердцевины, соответственно, заданы как (Δ1, r1), (Δ2, r2), (Δ3, r3), и (Δ4, r4) при условии, что в качестве исходного значения взят показатель преломления оболочки, то оптическое волокно с дисперсионным смещением имеет такой профиль распределения показателя преломления, при котором значения Δ1 и Δ3 заданы отрицательными, значение Δ2 задано положительным, а значение Δ4 задано большим или равным 0, а в используемом диапазоне длин волн, выбор которого осуществлен в интервале 1490 - 1625 нм, оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 45 - 120 мкм², крутизну дисперсионной характеристики 0,03 - 0,10 пс/км/нм², абсолютное значение хроматической дисперсии 0,5 - 8 пс/км/нм, потери на изгибах 100 дБ/м или менее, и длину волны отсечки, которая обеспечивает, по существу, одномодовое распространение.

14. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 13, отличающееся тем, что оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 50 - 75 мкм² и крутизну дисперсионной характеристики 0,03 - 0,06 пс/км/нм².

15. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 14, отличающееся тем, что значение хроматической дисперсии является отрицательной величиной и -0,5% ≤ Δ1 ≤ -0,25%; 0,65 %≤ Δ2 ≤ 0,85%; -0,50% ≤ Δ3 ≤ -0,25%; 0,0%≤Δ4 ≤ 0,30%; 1,5 ≤ r2/r1 ≤ 2,5; 1,5 ≤ (r3-r2)/r1 ≤ 2,5; 0,5 ≤ (r4-r3)/r2 ≤ 2,0.

16. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 14, отличающееся тем, что значение хроматической дисперсии является положительной величиной и -0,5% ≤ Δ1 ≤ -0,05%; 0,75% ≤ Δ2 ≤ 0,85%; -0,50% ≤ Δ3 ≤ -0,15%; 0,0% ≤ Δ4 ≤ 0,3%; 1,5 ≤ r2/r1 ≤ 2,5; 1,5 ≤ (r3-r2)/r1 ≤ 2,5; 0,5 ≤ (r4-r3)/r2 ≤ 2,0.

17. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 13, отличающееся тем, что оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 75 - 100 мкм² и крутизну дисперсионной характеристики 0,06 - 0,09 пс/км/нм².

18. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 17, отличающееся тем, что значение хроматической дисперсии является отрицательной величиной и -0,50% ≤ Δ1 ≤ -0,20%; 0,65% ≤ Δ2 ≤ 0,85%; -0,50% ≤ Δ3 ≤ -0,25%; 0,0% ≤ Δ4 ≤ 0,30%; 1,3 ≤ r2/r1 ≤ 2,5; 0,5 ≤ (r3-r2)/r1 ≤ 1,5; 0,5 ≤ (r4-r3)/r2 ≤ 2,0.

19. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 17, отличающееся тем, что значение хроматической дисперсии является положительной величиной и -0,50% ≤ Δ1 ≤ -0,05%; 0,65% ≤ Δ2 ≤ 0,85%; -0,50% ≤ Δ3 ≤ -0,15%; 0,0% ≤ Δ4 ≤ 0,30%; 1,3 ≤ r2/r1 ≤ 3,0; 0,5 ≤ (r3-r2)/r1 ≤ 2,5; 0,5 ≤ (r4-r3)/r2 ≤ 2,0.

20. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 13, отличающееся тем, что оптическое волокно со смещенной дисперсией имеет эффективную площадь сердцевины 100 - 120 мкм² и крутизну дисперсионной характеристики 0,08 - 0,10 пс/км/нм².

21. Оптическое волокно со смещенной дисперсией по п. 20, отличающееся тем, что значение хроматической дисперсии является положительной величиной и -0,50% ≤ Δ1 ≤ -0,25%; 0,65% ≤ Δ2 ≤ 0,75%; -0,50% ≤ Δ3 ≤ -0,25%; 0,0% ≤ Δ4 ≤ 0,30%; 1,3 ≤ r2/r1 ≤ 2,5; 0,5 ≤ (r3-r2)/r1 ≤ 1,5; 0,5 ≤ (r4-r3)/r2 ≤ 2,0.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37, Рисунок 38, Рисунок 39, Рисунок 40, Рисунок 41, Рисунок 42, Рисунок 43, Рисунок 44, Рисунок 45, Рисунок 46, Рисунок 47, Рисунок 48