優(yōu)化的超大面積光纖的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的某些實(shí)施例可以包括優(yōu)化的輔槽超大面積(ULA)光纖。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，提供了對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。該光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。該光纖還包括在135μm2和大約170μm2之間的纖芯有效面積(Aeff)；小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；以及小于大約90％的微彎邊界(MBF)距離。
【專利說明】優(yōu)化的超大面積光纖
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請涉及于_與本申請同時提交的、標(biāo)題為“Optimized Ultra Large Area
Optical Fibers”的申請序列N0._，該申請的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
[0003]本申請還涉及于_與本申請同時提交的、標(biāo)題為“Optimized Ultra Large
Area Optical Fibers”的申請序列N0._，該申請的全部內(nèi)容在此引入作為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明總體上涉及光纖，并且尤其涉及優(yōu)化的超大面積光纖。
【背景技術(shù)】
[0005]超大面積(ULA)光纖通常用在長距離傳輸應(yīng)用中，例如，以便減少在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間固定距離所需的光學(xué)放大器的數(shù)目和/或以便增加在固定的放大器間距下所支持的光學(xué)放大器的數(shù)目。通過把具有增加的光功率的信號注入到光纖中，需要更少的光放大，并且因此更少的噪聲被添加到信號中。但是，非線性效應(yīng)，包括自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、交叉偏振調(diào)制、四波混頻等，可能會作為所發(fā)射的光功率密度的函數(shù)而增加。通過對給定的發(fā)射光功率量提供更低的功率密度，ULA光纖的大有效面積可幫助減小非線性效應(yīng)。但是，彎曲損耗(其可衰減信號)可能隨著增加的有效面積而增加。因此，已經(jīng)利用特殊的纖芯和包層折射率分布，并且利用可以幫助降低微彎和宏彎損耗的材料來設(shè)計(jì)光纖。
[0006]多種多樣的光纖都被制造成在光纖纖芯外且在光纖包層內(nèi)具有凹陷折射率的環(huán)或溝槽區(qū)域。這種光纖可以改進(jìn)包括色散和彎曲損耗的傳輸性質(zhì)。溝槽光纖設(shè)計(jì)最初由Reed在于1987年4月2日提交的美國專利N0.4，852，968中公開。在Gibson的美國專利申請公開N0.2007/0003198中，公開了通過控制中央纖芯以及中央纖芯和溝槽之間的環(huán)形區(qū)域中的功率分布來降低損耗的輔槽光纖(trench-assisted fiber)。美國專利7，164，835公開了用于降低光纖的宏彎敏感度的輔槽設(shè)計(jì)。歐洲專利N0.EP1978383A1公開了用于ULA光纖的輔槽設(shè)計(jì)，其與沒有溝槽的ULA光纖相比，具有改進(jìn)的宏彎敏感度。在美國專利N0.7，555，187中，公開了具有非常大有效面積但具有可接受的宏彎損耗的光纖。Yamamoto(Y.Yamamoto et.al., “OSNR-Enhancing Pure-SiIica-Core Fiber with LargeEffective Area and Low Attenuation，，，0FC2010, paper 0TuI2, March2010)公開了具有Aeff = 134 μ m2并且1550nm損耗=0.169dB/km的光纖。這種光纖被設(shè)計(jì)成具有凹陷的包層折射率分布和大于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖100倍的微彎敏感度。Bigot-Astruc (M.Bigot-Astrucet.al., “125μηι glass diameter single mode fiber with Aeff ofl55 μ m2，，, 0FC2011,paper OTuJ2, March2011)公開了具有155 μ m2的Aeff并且微彎敏感度為標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的大約10倍的輔槽光纖,但是這種光纖具有0.183dB/km的1550nm衰減。Bickham(Bickham,“Ultimate Limits of Effective Area and Attenuation for High Data Rate Fibers，，，0FC2011, paper 0WA5, March2011)公開了具有大約139 μ m2的Aeff但微彎敏感度高并且需要特殊的低模量覆層材料以便在光纖放到普通線軸上時實(shí)現(xiàn)低衰減的輔槽光纖。[0007]現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提供了關(guān)于如何使用輔槽光纖設(shè)計(jì)來制造具有降低的損耗或宏彎敏感度的光纖以及如何產(chǎn)生具有極大有效面積的ULA光纖的大量信息。但是，現(xiàn)有技術(shù)沒有認(rèn)識到或者教導(dǎo)如何制造在幾個關(guān)鍵性能度量(metric)上同時提供最優(yōu)性能特性的輔槽ULA光纖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]以上需求中的一些或全部可以通過本發(fā)明的某些實(shí)施例來解決。本發(fā)明的某些實(shí)施例可以包括優(yōu)化的超大面積光纖。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，提供了對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺(shelf)區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺和包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中沿所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括:在大約5.5 μ m和大約7.0 μ m之間的纖芯半徑；在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Δ ;在大約5 μ m2(%至大約9 μ m2(%之間的纖芯體積；在大約4 μ m和大約8 μ m之間的平臺寬度；在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑；在大約I μ m和大約5 μ m之間的溝槽寬度；小于大約-0.25%的溝槽Λ ;在大約-70μπι2%和大約-15μπι2%之間的溝槽體積；在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；以及小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離。
[0010]根據(jù)另一個示例實(shí)施例，提供了對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺和包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中沿所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括:在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Λ ;在大約4μηι和大約8μηι之間的平臺寬度；小于大約-0.25%的溝槽Λ ;在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離；小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；在大約Oym和大約25 μ m之間的外溝槽寬度；以及在大約-0.33%和大約0%之間的外溝槽Λ。
[0011]本發(fā)明的其它實(shí)施例及方面在本文中具體描述并且被認(rèn)為是要求保護(hù)的發(fā)明的一部分。其它實(shí)施例和方面可以參考以下具體描述、附圖和權(quán)利要求來理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]現(xiàn)在將參考所附的圖表和圖，這些不一定是按比例繪制的，并且其中:
[0013]圖1是對于許多示例輔槽光纖設(shè)計(jì)，微彎敏感度作為有效面積的函數(shù)的圖表。
[0014]圖2是對于許多示例輔槽光纖設(shè)計(jì)，品質(zhì)因數(shù)(FOM)VS微彎敏感度的圖表。
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，說明性光纖折射率分布作為光纖半徑的函數(shù)的圖。
[0016]圖4根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了在品質(zhì)因數(shù)邊界距離的0.5dB回歸預(yù)測內(nèi)選擇的并且在微彎邊界距離的1000%內(nèi)擬合的說明性光纖設(shè)計(jì)。[0017]圖5根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用邊界距離vs微彎敏感度繪制的選定的說明性光纖設(shè)計(jì)。
[0018]圖6根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用邊界距離vs纖芯半徑繪制的選定的說明性光纖設(shè)計(jì)。
[0019]圖7根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用邊界距離vs平臺寬度繪制的選定的說明性光纖設(shè)計(jì)。
[0020]圖8根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用邊界距離vs溝槽內(nèi)半徑繪制的選定的說明性光纖設(shè)計(jì)。
[0021]圖9根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用邊界距離vs溝槽體積繪制的選定的說明性光纖設(shè)計(jì)。
[0022]圖10根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例繪出了利用微彎邊界(MBF)距離vs纖芯Λ繪制的說明性超大面積光纖設(shè)計(jì)。
[0023]圖11是對于幾種所制造的光纖，實(shí)測出的和計(jì)算出的參數(shù)的表。
[0024]圖12是對于許多示例輔槽光纖設(shè)計(jì)，微彎敏感度作為有效面積的函數(shù)的圖表。
[0025]圖13根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例繪出了作為光纖半徑的函數(shù)的實(shí)測光纖折射率分布。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例將在下文中參考附圖更完全地描述，附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以在許多不同形式中體現(xiàn)并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為限定到本文所述的實(shí)施例；更確切地說，這些實(shí)施例的提供是為了使本公開更透徹和完整，并且將把本發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在所有的圖中，相同的標(biāo)號指相同的元件。
[0027]本發(fā)明的示例實(shí)施例提供了用于超大面積(ULA)光纖的參數(shù)，該光纖具有同時對幾個關(guān)鍵性能度量進(jìn)行優(yōu)化的性能特性?，F(xiàn)有技術(shù)的焦點(diǎn)在于降低宏彎敏感度。但是，維持ULA光纖的可接受的性能水平是非常實(shí)際的現(xiàn)實(shí)問題?！拔澾吔?microbend frontier)”的概念在本文中被用于量化特定的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有多接近有效面積和微彎敏感度的最佳組合。
[0028]利用這里給出的概念，計(jì)算并發(fā)現(xiàn)了同時給出低微彎、低宏彎、可接受的截止點(diǎn)(cutoff)、并且跨一定范圍的Aeff最大化性能品質(zhì)因數(shù)的許多輔槽光纖分布。這種計(jì)算可以只間接地把折射率分布參數(shù)關(guān)聯(lián)到性能參數(shù)。
[0029]在第一步，計(jì)算以折射率分布參數(shù)開始，用于直接計(jì)算由該折射率分布形成的波導(dǎo)的結(jié)合電磁模式(bound electromagnetic mode)的電場和傳播常數(shù)。這是通過求解標(biāo)量Helmholtz方程以找出本征值和本征矢量而實(shí)現(xiàn)的。作為第二步，通過一系列附加計(jì)算從電場和傳播常數(shù)計(jì)算與折射率分布關(guān)聯(lián)的性能度量，以找出光學(xué)損耗、Aeff、截止點(diǎn)、宏彎、微彎等。
[0030]本公開中給出的示例分布與現(xiàn)有技術(shù)不同。但是，溝槽分布設(shè)計(jì)具有多個參數(shù)，這些參數(shù)共同影響性質(zhì)和度量。因而，通過彼此獨(dú)立的分布參數(shù)的范圍來定義希望的分布是不夠的。寬范圍的獨(dú)立規(guī)定的分布參數(shù)既捕捉到希望的解也捕捉到不希望的解。
[0031]所提出的是一種利用項(xiàng)的透明數(shù)學(xué)和的方法，其中的項(xiàng)包括從分布參數(shù)直接預(yù)測關(guān)鍵性能度量的折射率分布參數(shù)的冪的乘積。這使得能夠規(guī)定給出最優(yōu)解的那些分布。根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，這些方程捕捉將發(fā)明性解與現(xiàn)有技術(shù)以及可能類似于發(fā)明性解的不希望的解區(qū)分開所必需的分布參數(shù)之間的交互。
[0032]輔槽ULA光纖的一個度量或性質(zhì)是微彎敏感度。光纖的微彎敏感度可以定義為當(dāng)光纖暴露于布纜環(huán)境中可能出現(xiàn)的典型應(yīng)力時對光纖損耗響應(yīng)的衡量。由K.Petermann提出的一種模型提供了用于比較不同光纖波導(dǎo)的微彎性能的方法。[Teory of MicrobendingLoss in Monomode Fibres with Arbitrary Refractive Index Profile, Archiv fiirElektronik undiibertragungstechnik, vol.30, n0.9 (1976), pp.337-342]。Petermann 模型提供了用于對給定的折射率分布估計(jì)微彎敏感度的方法。根據(jù)示例實(shí)施例，Petermann微彎敏感度被規(guī)格化，使得值I對應(yīng)于原始AT&T凹陷包層光纖設(shè)計(jì)(其具有5.5:1的凹陷與纖芯比)。利用匹配的包層折射率分布制造的并且滿足ITU-T G.652.D規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖典型地具有大約3.5的規(guī)格化Petermann微彎敏感度。
[0033]圖1示出了，對于具有變化的折射率分布的大量輔槽超大面積(ULA)光纖設(shè)計(jì)，Petermann微彎敏感度vs有效面積的圖表100。對于具有從大約100 μ m2至大約160 μ m2的有效面積的光纖繪制了來自大約64000種不同光纖設(shè)計(jì)的解(由“ + ”號表示)。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實(shí)施例，圖1還繪出了在所考慮的ULA光纖設(shè)計(jì)系列中代表ULA光纖設(shè)計(jì)的最小微彎敏感度和有效面積Aeff的微彎邊界(MBF)曲線102。給定光纖的LPOl導(dǎo)模的有效面積Aeff可以通過其折射率分布來確定。本發(fā)明的示例實(shí)施例部分地利用微彎邊界曲線102來量化可以得到其微彎敏感度接近MBF曲線102的光纖的光纖設(shè)計(jì)。
[0034]根據(jù)一個示例實(shí)施例，用于光纖設(shè)計(jì)的微彎邊界距離可以是該光纖設(shè)計(jì)的微彎敏感度與具有相同有效面積但具有最低可能微彎敏感度的光纖設(shè)計(jì)的微彎敏感度的規(guī)格化差值。因此，根據(jù)示例實(shí)施例，微彎邊界距離可以是光纖位于微彎邊界曲線102上方的垂直距離。
[0035]微彎邊界，例如圖1中所示出的，作為曲線102可以如下確定:為中心在整數(shù)值A(chǔ)eff、具有Iym2有效面積(Aeff)帶的光纖設(shè)計(jì)的每個子集找出Petermann微彎敏感度(PMS)的最低值。在感興趣的范圍上(例如，如圖1中所示，從100 μ m2到155 μ m2)為整數(shù)值A(chǔ)eff找出該P(yáng)MS最小值。最小Aeff帶的跨度為從99.5到100.5的Aeff值。在一個示例實(shí)施例中，4階多項(xiàng)式擬合到PMS-Aeff平面中的61個點(diǎn)(在期望的Aeff范圍上在整數(shù)Aeff值處的最小PMS)并且該擬合被定義為如圖1中所示的微彎邊界曲線102。因此，在這個例子中，微彎邊界曲線102代表從100 μ m2到155 μ m2的每個Aeff處的最小PMS值。微彎邊界曲線可以針對其它感興趣的范圍而計(jì)算，例如，針對從80 μ Hi2到180 μ Hi2的Aeff。
[0036]根據(jù)示例實(shí)施例，微彎邊界曲線102可以用于確定微彎邊界距離，這個距離可以被定義為距微彎邊界曲線102的規(guī)格化(垂直)距離，并且可以用作衡量給定設(shè)計(jì)相對于最優(yōu)值的微彎敏感度性能的度量。例如，對于有效面積AefT = A并且在給定有效面積下的Petermann微彎敏感度=m(A)的光纖，微彎邊界距離可以定義為:
[0037]微彎邊界距離=(m(A) - minimum {m(A)})/minimum Im(A)}
[0038]根據(jù)示例實(shí)施例，圖1還繪出了由空心圓表示的幾個示例光纖104、106、108、110、112、114，并且對于這些光纖，預(yù)測的損耗〈0.185dB/km、有效折射率>0.08%、F0M邊界距離小于0.5dB并且微彎邊界距離小于25%。示例光纖104、106、108、110、112、114也在圖5和圖12中繪出，并且代表在圖11中的表1100中行1-3和5-7(從底部開始)中列出的光纖設(shè)計(jì)。
[0039]圖2示出了大量ULA光纖設(shè)計(jì)200，其中以dB為單位的光信噪比(OSNR)的品質(zhì)因數(shù)(FOM)作為Petermann微彎敏感度的函數(shù)。根據(jù)示例實(shí)施例，跨距OSNR中FOM的改進(jìn)被定義為:
[0040]FOM = IOloglO (Aeff/Aeff ref) + (光纖損耗 ref -光纖損耗)* 跨距長度+IOloglO(n2ref/n2)
[0041]其中Aeff ref是設(shè)置為106 μ m2的有效面積參考，參考損耗設(shè)置為0.186dB/km,參考非線性折射率 n2ref 設(shè)置為 2.16xl0~-20m~2/ff[Y.Namihira, "ITU-T Round RobinMeasurement for Nonlinear Coefficient(n2/Aeff)of various Single Mode OpticalFibers]，并且FOM用dB表示。使用了 100km的跨距長度，因?yàn)檫@個值對于許多超長長途傳輸系統(tǒng)是期望的。但是，在考慮不同傳輸系統(tǒng)中的光纖性能時，F(xiàn)OM也可以利用各種跨距長度值來計(jì)算。根據(jù)示例實(shí)施例，某一設(shè)計(jì)的光纖損耗是利用當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)石英玻璃成型和光纖拉制做法來制造時預(yù)測光纖設(shè)計(jì)的LPOl模式的預(yù)期損耗的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠砉烙?jì)的。該模型通過計(jì)算模式功率與形成波導(dǎo)所需的鍺和/或氟摻雜濃度之積對光纖橫截面的積分來預(yù)測預(yù)期的光纖損耗。摻雜濃度與預(yù)期損耗之間的關(guān)系是從所發(fā)表的文獻(xiàn)[M.0hashi，et.al., "Optical Loss Property of Silica-Based Single-Mode Fibers, 〃J.0f LightwaveTech.，VO110，nO5，Mayl992〃]獲得的。這些積分已經(jīng)對許多具有已知摻雜濃度和實(shí)測衰減的實(shí)際光纖進(jìn)行了計(jì)算。損耗預(yù)測方程已經(jīng)擬合到這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且它可以用于估計(jì)在假設(shè)光纖是利用標(biāo)準(zhǔn)做法制造的情況下給定光纖設(shè)計(jì)的預(yù)期損耗。以類似的方式，對于每種光纖設(shè)計(jì)的非線性折射率的預(yù)期值是利用摻雜濃度和所發(fā)表的關(guān)于摻雜濃度和n2之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)[K.Nakajima, et.al.，"Dopant Dependence of Effective NonlinearRefractive Index in Ge02_and F-Doped Core Single-Mode Fibers,〃IEEE PhotonicsTech.Letters, Voll4, No4, April2002]的功率加權(quán)積分來估計(jì)的。根據(jù)一個示例實(shí)施例,對于Petermann微彎敏感度的每個值，F(xiàn)OM邊界曲線202可以被定義為FOM的最大值。
[0042]根據(jù)示例實(shí)施例，F(xiàn)OM邊界曲線202可以按與以上對微彎邊界曲線102的描述相似的方式確定。例如，可以對在PMS值的多個窄帶的每一個中具有Petermann微彎敏感度(PMS)的所有光纖設(shè)計(jì)找出FOM的最大值。在一個示例實(shí)施例中，這些PMS帶的中心為從5到99的PMS整數(shù)值，帶寬為I。例如，最低PMS帶的PMS值的跨度從4.5到5.5。根據(jù)一個示例實(shí)施例，多項(xiàng)(例如，7項(xiàng))的多項(xiàng)式可以擬合到FOM值的這些最大值，并且該擬合可以被定義為FOM邊界曲線202。FOM邊界曲線202代表FOM的最高值，即，對于從5到99的每個PMS值，系統(tǒng)光信噪比(OSNR)的預(yù)測改進(jìn)。
[0043]根據(jù)示例實(shí)施例，可以確定FOM邊界距離。FOM邊界距離可以在本文中被定義為任何給定光纖落在FOM邊界曲線202下方的垂直距離的度量。FOM邊界距離可以用dB為單位表示并且光纖η的FOM邊界距離被定義為:
[0044]光纖η在PMS的FOM邊界-光纖η的FOM
[0045]根據(jù)示例實(shí)施例，可以分析多種光纖設(shè)計(jì)，以確定每種光纖設(shè)計(jì)的微彎敏感度和品質(zhì)因數(shù)，如前面所描述的。對于微彎敏感度和品質(zhì)因數(shù)兩者的邊界曲線都可以被確定，并且可以基于距邊界曲線的距離和/或其它因素選擇某些光纖設(shè)計(jì)。根據(jù)示例實(shí)施例，用于選定的光纖的設(shè)計(jì)可以在關(guān)鍵性能度量方面提供有利的性能特性。這些設(shè)計(jì)可以被檢查并量化，以提供用于優(yōu)化光纖折射率分布的指導(dǎo)，以便產(chǎn)生具有接近微彎敏感度邊界的微彎敏感度以及接近品質(zhì)因數(shù)邊界的品質(zhì)因數(shù)的光纖。
[0046]圖3根據(jù)示例實(shí)施例繪出了說明性光纖折射率302分布的示例圖，該分布作為光纖半徑304的函數(shù)變化。折射率302分布可以表示為相對折射率百分比，Λ0-)% =100 (n (r) 2-n。2) /2n (r)2，其中n (r)是在半徑r處的折射率，而η。是最外層包層區(qū)域的平均折射率。在一個示例實(shí)施例中，纖芯Λ312可以定義為纖芯區(qū)域中的最大Λ，并且溝槽Λ320可以定義為溝槽區(qū)域中的平均Λ值。平臺區(qū)域中Λ的值在圖3中示為零，因?yàn)?，在一種近似中，這將是導(dǎo)致在分布的該區(qū)域中行進(jìn)的光的最低瑞利散射的理想值。但是，實(shí)施例不要求平臺中的Δ為零。對于平臺區(qū)域中在-0.05%和+0.05%之間的Λ，存在具有從135μπι2直到大于170 μ m2的Aeff與低PMS和高FOM的滿意組合的光纖。
[0047]根據(jù)示例實(shí)施例，光纖可以設(shè)計(jì)成具有特定形狀308和半徑310的纖芯，并且纖芯可以具有纖芯折射率Λ312。纖芯可以具有纖芯Λ上限范圍330和纖芯半徑上限范圍332。描述纖芯形狀的一種途徑是把形狀表示為冪律，其中α作為指數(shù)。例如，纖芯△作為半徑位置的函數(shù)可以表示為:
[0048]Δ (r) = Δ (l-(r/a) α)
[0049]其中a是纖芯半徑，Λ是r = O處的規(guī)格化的折射率差，而α是形狀參數(shù)。從某些α設(shè)置得出的形狀的例子包括理想階躍折射率形狀(α =無窮大)；拋物線形狀(α =2)，這常常用在多模光纖中；以及三角形狀(α = 1)，這常常用在早期的色散位移光纖中。
[0050]在示例實(shí)施例中，纖芯面積可以定義為2* / Δ (r)r dr,其中積分是從r = O至r=a求值的，其中a是纖芯半徑，而Δ (r)表示為百分比。以這種方式表示的纖芯面積具有單位μm-%。纖芯可以被從纖芯延伸到溝槽內(nèi)半徑316的具有平臺寬度314的平臺區(qū)域所圍繞。溝槽可以具有溝槽寬度318和溝槽折射率Λ320。
[0051]在一個示例實(shí)施例中，溝槽還可以被定義為具有溝槽體積，溝槽體積被定義為100*(溝槽△)*(溝槽寬度)*(2*溝槽內(nèi)半徑+溝槽寬度)。圍繞溝槽的可以是具有外溝槽寬度322和外溝槽Δ 324的外溝槽。根據(jù)一個示例實(shí)施例，外溝槽可以具有在大約-0.12%+/-0.04%范圍內(nèi)的Δ324。對改進(jìn)大彎曲直徑處的宏彎曲敏感度可能有用的外溝槽Δ324的范圍可以淺至大約-0.04%到深至大約-0.33%。在某些示例實(shí)施例中，外溝槽Δ324可以規(guī)定為小于大約-0.12 %，以降低與預(yù)制棒相關(guān)聯(lián)的成本。在理想化的折射率分布的情況下，平臺區(qū)域和溝槽區(qū)域之間以及溝槽區(qū)域和外溝槽之間的過渡作為階躍函數(shù)來考慮。但是，在制造的光纖中，過渡更加緩和，并且在這種情況下，常見的是區(qū)域之間的邊界定義為該處折射率的值等于與兩個相鄰區(qū)域關(guān)聯(lián)的折射率的平均值的半徑。
[0052]根據(jù)某些示例實(shí)施例，宏彎敏感度(尤其是在較大直徑的彎曲處)可以通過增加外溝槽寬度322來改進(jìn)。但是，截止波長趨于隨著增加的外溝槽寬度322而增加。因此，在設(shè)置外溝槽尺寸時可以涉及設(shè)計(jì)折中。外溝槽的外半徑328通常受實(shí)踐/經(jīng)濟(jì)問題影響，并且大部分開發(fā)原型都是利用使得外溝槽區(qū)域的外半徑328大約為25 μ m的管子制造的。根據(jù)某些示例實(shí)施例，外溝槽區(qū)域可以被設(shè)計(jì)為具有小至大約Ilym的外溝槽外半徑328。根據(jù)其它示例實(shí)施例，外溝槽區(qū)域可以被設(shè)計(jì)為具有小至大約15 μ m的外溝槽外半徑328。在某些示例實(shí)施例中，外溝槽區(qū)域可以被設(shè)計(jì)為具有高達(dá)大約24μπι的外半徑328。在其它示例實(shí)施例中，外溝槽區(qū)域可以被設(shè)計(jì)為具有高達(dá)大約35 μ m的外半徑328，尤其是對于需要改進(jìn)宏彎敏感度的設(shè)計(jì)。在某些示例實(shí)施例中，外溝槽Λ324可以被設(shè)計(jì)為在從大約-0.33%至大約0.0%的范圍內(nèi)。在其它示例實(shí)施例中，外溝槽Λ 324可以被設(shè)計(jì)為在從大約-0.1%至大約-0.05%的優(yōu)選范圍內(nèi)。根據(jù)示例實(shí)施例，溝槽外半徑326可以被設(shè)計(jì)為在大約11 μ m至大約24 μ m的范圍內(nèi)。
[0053]根據(jù)示例實(shí)施例，外溝槽寬度322可以被定義為外溝槽外半徑328與溝槽外半徑326之差。根據(jù)某些示例實(shí)施例，外溝槽寬度322可以從大約Oym到大約25 μ m。
[0054]應(yīng)當(dāng)指出，在Gibson的美國專利申請公開N0.2007/0003198中稱為內(nèi)纖芯的分布區(qū)域在本說明書中簡單地稱為纖芯。被Gibson稱為外纖芯或第二纖芯區(qū)域的分布區(qū)域在本說明書中簡單地稱為平臺。Gibson的術(shù)語認(rèn)識到，當(dāng)被足夠負(fù)折射率的溝槽包圍時，正摻雜內(nèi)纖芯和輕微摻雜或未摻雜外纖芯區(qū)域一起扮演傳統(tǒng)階躍折射率光纖中纖芯的角色。雖然本說明書不使用內(nèi)纖芯和外纖芯的術(shù)語，但是示例實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被理解為通過利用稍有不同的術(shù)語使用相同的概念。
[0055]圖3的實(shí)線代表得到根據(jù)示例實(shí)施例的光纖的折射率分布系列，當(dāng)利用本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知并且通常用于描述光纖分布設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)描述很容易理解的理想化分布，根據(jù)本說明書的教導(dǎo)來選擇分布參數(shù)時，這些光纖具有從135 μ m2直到大于160 μ m2的寬范圍的Aeff，并且具有優(yōu)異的微彎和FOM性能。由圖3實(shí)線說明的理想化的折射率分布形狀以及與該理想化分布關(guān)聯(lián)的離散參數(shù)集合，例如纖芯半徑、纖芯△、平臺寬度、溝槽Λ等，是表征給定光纖設(shè)計(jì)的折射率分布的方便途徑。折射率分布的參數(shù)集合和簡單數(shù)學(xué)描述常常用作預(yù)測沿光纖傳播的光學(xué)模式性質(zhì)的仿真的輸入。折射率分布的這種參數(shù)化描述在研究改變折射率分布形狀對光纖傳輸性質(zhì)的影響時并且對于設(shè)計(jì)具有某些有利特性的光纖是有用的。與這些基本上相似的分布形狀可以通過等離子化學(xué)氣相沉積(PCVD)或改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積(MCVD)方法來實(shí)現(xiàn)。(通常稱為燒去(burnoff)的折射率降低可以在r=O附近發(fā)生。)
[0056]但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，由于用于沉積煙灰的氣炬和噴燈之間的偏差、脫水和煙灰燒結(jié)過程中摻雜劑的擴(kuò)散等等，有些光纖制造方法產(chǎn)生與理想化形狀的偏離。虛線曲線(圖3中的340)示出了光纖340的一種所實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例的例子，該實(shí)施例利用氣相軸向沉積(VAD)方法來制造分布的纖芯和平臺區(qū)域，與通過MCVD形成的溝槽配對。通過每個氣炬的溫度、速度和濃度分布，確定纖芯的精確形狀，其中SiC14和GeC14在02和H2中燃燒，以產(chǎn)生Si02和Ge02煙灰。在分布的平臺區(qū)域中所實(shí)現(xiàn)的光纖340的形狀具有Ge02摻雜劑的擴(kuò)散拖尾的特征，導(dǎo)致傾斜的正折射率，而不是平坦并等于未摻雜二氧化硅的折射率(0%折射率)的折射率。這是由于在高溫下用C12脫水的過程中來自纖芯的GeC14和GeC12擴(kuò)散到平臺區(qū)域中而造成的。類似的特征可以在外部氣相沉積(OVD)中觀察到，其中燒去也可以在OVD中發(fā)生。
[0057]由于可用處理技術(shù)的限制以及不可避免的物理過程(諸如固態(tài)擴(kuò)散)的影響，導(dǎo)致實(shí)際制造的光纖的折射率分布總是理想化折射率分布的近似。但是，實(shí)際制造的光纖的傳輸性質(zhì)可以與具有利用仔細(xì)設(shè)計(jì)制造的理想化形狀的期望波導(dǎo)的那些性質(zhì)匹配。所實(shí)現(xiàn)的光纖340的形狀示出了一個示例光纖的實(shí)測折射率分布，其中纖芯和平臺區(qū)域是利用氣相-軸向沉積方法制造的。所實(shí)現(xiàn)的光纖340的纖芯和平臺區(qū)域的形狀使得纖芯和平臺區(qū)域之間的過渡對于最初的檢查不是立即顯而易見的，而且纖芯區(qū)域的折射率分布不遵循容易通過簡單的數(shù)學(xué)公式描述的形狀。但是,在R.Black, and C.Pask, "Equivalent OpticalWaveguides, "Journal of Lightwave Tech., Vol.2, No3, Junel984, p268_276 中概述的等效光波導(dǎo)的理論允許確定其傳輸性質(zhì)近似等于具有不規(guī)則形狀的所制造光纖的傳輸性質(zhì)的等效理想化折射率分布。因此，根據(jù)示例實(shí)施例，可以為制造的光纖確定等效的理想化折射率分布形狀，使得該理想化折射率分布和實(shí)際制造的折射率分布的傳輸性質(zhì)在相當(dāng)準(zhǔn)確的程度上相同。此外，平臺區(qū)域的Λ可以被指定為纖芯和溝槽之間Λ的平均值。因而，根據(jù)一個示例實(shí)施例，可以利用數(shù)學(xué)公式和等效理想化折射率分布的參數(shù)集合及其傳輸性質(zhì)來表征制造的光纖。
[0058]根據(jù)示例實(shí)施例，F(xiàn)OM邊界距離度量給出了給定光纖設(shè)計(jì)相對于具有相同微彎敏感度的最佳執(zhí)行的光纖設(shè)計(jì)的性能衡量。因此，這種度量對于識別最佳光纖設(shè)計(jì)是有用的。但是，常常需要復(fù)雜的計(jì)算來確定對于給定光纖的FOM邊界距離。根據(jù)一個示例實(shí)施例，我們確定折射率分布參數(shù)的一個簡單代數(shù)函數(shù)，用于為給定的光纖設(shè)計(jì)估計(jì)FOM邊界距離。品質(zhì)因數(shù)邊界距離估計(jì)量基于把折射率分布參數(shù)的多項(xiàng)式函數(shù)擬合到在微彎邊界(如圖1的曲線102 中)的1000%內(nèi)的所有光纖設(shè)計(jì)(例如，圖1和2中所示出的那些)的品質(zhì)因數(shù)邊界距離的回歸模型。離微彎邊界非常遠(yuǎn)(即，MBF距離>100)的光纖設(shè)計(jì)在回歸中不使用。
[0059]多變量、非線性最小二乘法誤差最小化技術(shù)被用于執(zhí)行回歸分析并確定估計(jì)量模型。FOM邊界距離估計(jì)量函數(shù)解釋實(shí)際FOM邊界距離中69%的變差，如由0.687的回歸倍數(shù)R2值所指示的。擬合的殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差是0.062，表明估計(jì)量模型在預(yù)測FOM邊界距離時的誤差平均而言是低的。這種估計(jì)量模型簡化了識別接近FOM邊界的光纖設(shè)計(jì)的過程，因?yàn)橹恍枰M(jìn)行涉及折射率分布參數(shù)的簡單代數(shù)計(jì)算來估計(jì)FOM邊界距離。圖4繪出了利用品質(zhì)因數(shù)邊界距離402vs品質(zhì)因數(shù)邊界距離的估計(jì)404而繪制的說明性光纖400。雖然繪制為黑圈408的點(diǎn)降至接近Y = X線，如由低殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差和大倍數(shù)R2值暗示的，但是存在與估計(jì)量的預(yù)測相關(guān)聯(lián)的某種不確定性。這種不確定性通過利用圖4中較淺色的Χ406繪制的點(diǎn)來說明。Χ406是FOM邊界距離估計(jì)量<0.5dB的光纖設(shè)計(jì)(如由線410所指示的)。雖然X406中的許多都降至接近或低于y = X線，表明FOM邊界距離等于或小于估計(jì)量函數(shù)的預(yù)測，但是存在降至高于y = X線的X。對于這些光纖設(shè)計(jì)，估計(jì)量過低預(yù)測了 FOM邊界距離；但是，最差情況下的誤差也小于大約0.25dB。根據(jù)一個示例實(shí)施例，某些光纖400可以選擇成在品質(zhì)因數(shù)邊界距離的0.5dB回歸預(yù)測410以內(nèi)(如圖2的曲線202中)。
[0060]在回歸分析中，平臺Λ保持在0%，因?yàn)樗鼘τ谠诟淖兯蟹植紖?shù)的同時執(zhí)行PMS和FOM兩者的全局優(yōu)化在計(jì)算上是很難的。
[0061]在一種近似中，這將是用于最小化損耗的理想值，因?yàn)榘ㄆ脚_的玻璃的瑞利散射被最小化。但是，存在其它具有介于大約-0.05%和+0.05%之間的△的合意的解決方案。不過，利用Λ =0%獲得的回歸公式是本文所述的光纖分布系列中的合理近似。
[0062]圖5根據(jù)示例實(shí)施例繪出了利用品質(zhì)因數(shù)502vs微彎敏感度504繪制的說明性光纖500。圖5不出了選定的光纖508和未選的光纖510,以及與圖2中所不相似的品質(zhì)因數(shù)邊界曲線506。根據(jù)示例實(shí)施例，選定的光纖508在品質(zhì)因數(shù)邊界距離的0.5dB回歸預(yù)測之內(nèi)并且在微彎邊界距離的1000%之內(nèi)。示例實(shí)施例可以包括在微彎邊界距離的90%之內(nèi)的光纖。示例實(shí)施例可以包括在微彎邊界距離的50%之內(nèi)的光纖。示例實(shí)施例可以包括在微彎邊界距離的25%之內(nèi)的光纖。如圖1中所示出的，用于示例光纖104、106、108、110、112,114的參數(shù)也在圖5中繪出，并且將參考圖11和12另外討論。
[0063]圖6、7、8和9繪出了光纖被選擇成(較淺的“x”符號)在品質(zhì)因數(shù)邊界距離的0.5dB回歸預(yù)測之內(nèi)并且在微彎邊界距離的1000%之內(nèi)擬合的多個光纖設(shè)計(jì)600、700、800、900。圖表繪出了光纖品質(zhì)因數(shù)邊界距離對照于其它各個參數(shù)，諸如纖芯半徑(如圖3的半徑316)、平臺寬度(如圖3的寬度314)、溝槽內(nèi)半徑(如圖3的半徑316)以及溝槽體積，其中溝槽體積定義為100*(溝槽△)*(溝槽寬度)*(2*溝槽內(nèi)半徑+溝槽寬度)。根據(jù)示例實(shí)施例，圖6、7、8和9還示出了進(jìn)一步選擇的括號，以縮小提供期望特性的光纖設(shè)計(jì)的范圍。
[0064]例如，圖6示出了對照纖芯半徑604繪制了品質(zhì)因數(shù)邊界距離602的多個光纖設(shè)計(jì)600。光纖可以進(jìn)一步選擇成在某個品質(zhì)因數(shù)邊界距離范圍606內(nèi)和某個纖芯半徑范圍608內(nèi)。例如，根據(jù)示例實(shí)施例，可以選擇光纖設(shè)計(jì)600，例如組608，以使得纖芯半徑(如圖3的半徑310)在大約5.5μπι和大約7.Ομπι的范圍內(nèi)。示例實(shí)施例可以包括具有小于大約6.8 μ m的纖芯半徑310的光纖設(shè)計(jì)。根據(jù)示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)600，例如在組606中，以便具有小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。根據(jù)其它示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組906中，以便具有小于大約0.5dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。
[0065]圖7示出了對照平臺寬度314繪制了品質(zhì)因數(shù)邊界距離702的多個光纖設(shè)計(jì)700。光纖可以進(jìn)一步選擇成在某個品質(zhì)因數(shù)邊界距離范圍706內(nèi)和某個平臺寬度范圍708內(nèi)。例如，根據(jù)示例實(shí)施例，可以選擇光纖設(shè)計(jì)700，例如在組708中，以使得平臺寬度314在大約4μηι和大約8μηι的范圍內(nèi)。示例實(shí)施例可以包括具有小于大約6μηι的平臺寬度314的光纖設(shè)計(jì)。根據(jù)示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)700，例如在組706中，以便具有小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù) (FOM)邊界距離。根據(jù)其它示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組906中，以便具有小于大約0.5dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。
[0066]圖8示出了對照溝槽內(nèi)半徑316繪制了品質(zhì)因數(shù)邊界距離802的多個光纖設(shè)計(jì)800。光纖可以進(jìn)一步選擇成在某個品質(zhì)因數(shù)邊界距離范圍806內(nèi)和某個溝槽內(nèi)半徑范圍808內(nèi)。例如，根據(jù)示例實(shí)施例，可以選擇光纖設(shè)計(jì)800，例如在組808中，以使得溝槽內(nèi)半徑316在大約10 μ m和大約14 μ m的范圍內(nèi)。示例實(shí)施例可以包括具有小于大約13μπι的溝槽內(nèi)半徑(316)的光纖設(shè)計(jì)。根據(jù)示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)800，例如在組806中，以便具有小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。根據(jù)其它示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組906中，以便具有小于大約0.5dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。
[0067]圖9示出了對照溝槽體積繪制了品質(zhì)因數(shù)邊界距離902的多個光纖設(shè)計(jì)900。光纖可以進(jìn)一步選擇成在某個品質(zhì)因數(shù)邊界距離范圍906內(nèi)和某個溝槽體積范圍908內(nèi)。根據(jù)示例實(shí)施例，可以選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組908中，以使得溝槽體積在大約-70 μ m2%和大約-15 μ m2%之間。示例實(shí)施例可以包括具有大于-60 μ m2%的溝槽體積的光纖設(shè)計(jì)。根據(jù)示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組906中，以便具有小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。根據(jù)其它示例實(shí)施例，可以進(jìn)一步選擇光纖設(shè)計(jì)900，例如在組906中，以便具有小于大約0.5dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離。[0068]圖10繪出了說明性超大面積光纖設(shè)計(jì)1000，其具有在130 μ m2和大約155 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于或等于大約0.0008的相對有效折射率差(Neff)，以及小于0.185dB/km的損耗。光纖設(shè)計(jì)1000是利用微彎邊界(MBF)距離1002vs纖芯Λ百分比1004繪制的。根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖設(shè)計(jì)1000可以選擇成包括具有小于大約80%的微彎邊界(MBF)距離1006和小于大約0.20%纖芯Λ 1008的設(shè)計(jì)。在其它示例實(shí)施例中，光纖設(shè)計(jì)1000可以選擇成包括具有小于大約80%的微彎邊界(MBF)距離1006和小于大約0.24%纖芯Λ的設(shè)計(jì)。根據(jù)一個示例實(shí)施例，較淺色的“X”符號代表具有小于大約1000%的擬合微彎邊界距離和小于大約0.5dB的擬合品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離的設(shè)計(jì)。
[0069]圖11不出了根據(jù)不例實(shí)施例的光纖分布設(shè)計(jì)的表1100。表中前五列不出了有效面積(Aeff)、Petermann微彎敏感度(P.MB)、距微彎邊界的距離(MB距離)、品質(zhì)因數(shù)(FOM)、以及距FOM邊界的距離(F0M距離)，所有這些列都是用全波導(dǎo)仿真計(jì)算的。根據(jù)示例實(shí)施例，計(jì)算性能參數(shù)所依據(jù)的分布設(shè)計(jì)參數(shù)在剩余的8列中示出。從圖11的表的底部開始，行1-3 (分別標(biāo)記為104、106和108)和行5_8(分別標(biāo)記為110、112、114和1102)示出了特征在于具有α分布纖芯形狀的理想化折射率分布的示例光纖設(shè)計(jì)。這些光纖設(shè)計(jì)具有從131 μ m2到165 μ m2范圍內(nèi)的有效面積。此外，根據(jù)示例實(shí)施例，這些光纖具有非常低的Petermann微彎敏感度、具有小于17%的微彎邊界距離、具有非常高的F0M、并且具有小于0.5dB的FOM邊界距離。
[0070]行4和9 (從底部開始，并且分別標(biāo)記為1101和1103)示出了對于利用通常在大規(guī)模光纖制造中使用的玻璃處理技術(shù)制作的兩種示例制造光纖的實(shí)測出的和計(jì)算出的參數(shù)。行4和9中給出的值是從對所制造光纖的樣本進(jìn)行的測量而確定的。行1-3和5-8中所示的所有實(shí)施例都假設(shè)平臺的Λ =0%，如前面所解釋的。
[0071]光纖是根據(jù)跨從135 μ m2直到165 μ m2的AefT范圍的示例實(shí)施例制造的，具有從0.176到0.180dB/km范圍的衰減。表中的行4 (并且標(biāo)記為1101)示出了根據(jù)一個示例實(shí)施例的示例光纖，具有分別為142.4 μ m2和0.1762dB/km的Aeff和衰減值。折射近場技術(shù)用于測量隨后用于計(jì)算Petermann微彎敏感度和FOM的折射率分布。如表中所列出的，這種光纖的Petermann微彎敏感度和微彎邊界距離分別是41.1和26%。這種光纖還具有
2.34dB的FOM和0.53dB的FOM邊界距離。
[0072]表中的行9(標(biāo)記為1103)示出了根據(jù)示例實(shí)施例制造的另一種示例光纖，具有分別為165.9 μ m2和0.176dB/km的Aeff和衰減實(shí)測值。這種光纖的Petermann微彎敏感度和微彎邊界距離分別是110.6和1.8%。這種光纖還具有3.0dB的FOM和0.40dB的FOM邊
界距離。
[0073]圖12是對于作為圖1中所示光纖設(shè)計(jì)的子集的光纖設(shè)計(jì)的Petermann微彎敏感度vs有效面積的圖1200。黑圈1204示出了從圖1的所有點(diǎn)中選擇的光纖，使得預(yù)測損耗〈0.185dB/km，有效折射率>0.08%并且FOM邊界距離小于0.5dB。淺灰色“X” 1206示出了由黑圈1204表示的光纖中具有微彎邊界距離小于25%的附加約束的子集。圖12中所繪出的空心圓(104、106、108、1101、110、112、114)示出了在圖11的表中行1_7(從底部開始)中所列出的光纖設(shè)計(jì)。
[0074]圖13對于示例光纖(1101)示出了作為光纖半徑1304的函數(shù)的實(shí)測折射率分布1302的圖1300。用于這個示例光纖(1101)的對應(yīng)參數(shù)是圖11行4(從底部開始)中所示出的那些。示例光纖(1101)的有效面積VS Petermann微彎敏感度也在圖12的一個空心圓(1101)中繪出。圖13還包括繪出近似為8的纖芯α的示例曲線1308，該纖芯α可用于建模不例光纖(1101)的纖芯參數(shù)。
[0075]在示例實(shí)施例中，用于微彎邊界距離的回歸預(yù)測可以通過評估所有主要的折射率分布設(shè)計(jì)效應(yīng)、變換和相互作用并且消除與微彎邊界距離不相關(guān)的設(shè)計(jì)效應(yīng)或相互作用來建模。在一個示例實(shí)施例中，用于微彎邊界距離的回歸預(yù)測可以通過以下來建模:
[0076]BI.纖芯Λ+Β2.(纖芯半徑)<+Β3.纖芯體積+Β4.溝槽Λ+Β5.(溝槽內(nèi)半徑rkBe.溝槽內(nèi)半徑+B7.溝槽體積+B8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑，
[0077]其中BI近似為690 ；B2近似為-0.7 ；B3近似為-0.2 ；B4近似為14 ；B5近似為3 ；B6近似為0.07 ；B7近似為0.03 ;并且B8近似為-0.0016。BI近似為690 ；B2近似為-0.7 ；B3近似為-0.2 ；B4近似為14 ；B5近似為3 ；B6近似為0.07 ；B7近似為0.03 ;并且B8近似為-0.0016。
[0078]根據(jù)示例實(shí)施例，用于微彎邊界距離的擬合模型具有0.991的R平方值和6.6%的殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差。大的R平方值暗示該模型在解釋趨勢方面是準(zhǔn)確的。殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差(6.6%)表 明微彎邊界距離的任何單個預(yù)測的95%置信區(qū)間是該值的+/-2.5倍，或者近似在17%內(nèi)。
[0079]在示例實(shí)施例中，用于微彎品質(zhì)因數(shù)邊界距離的回歸預(yù)測可以建模為:
[0080](A0+A1 ?纖芯Δα5+Α2 ?纖芯α +A3 ?平臺寬度+Α4 ?溝槽Δ+Α5 ?溝槽體積+Α6 ?外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Δ.外溝槽Δ)2,
[0081]其中AO近似為-0.9 ；A1近似為35 ；A2近似為-0.0008 ；A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ；并且AlO近似為8500。
[0082]根據(jù)示例實(shí)施例，用于FOM邊界距離的擬合模型具有0.6866的R平方值和6.2%的殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差。大的R平方值暗示該模型在解釋趨勢方面是準(zhǔn)確的。殘余標(biāo)準(zhǔn)誤差(6.2%)表明FOM邊界距離的任何單個預(yù)測的95%置信區(qū)間是該值的+/-2.5倍，或者近似在16%內(nèi)。
[0083]根據(jù)一個示例實(shí)施例，提供了一種對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)
[0084]性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在大約5.5 μ m和大約7.0 μ m之間的纖芯半徑；在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Δ ;在大約5 μ m2(%至大約9 μ m2(%之間的纖芯體積；在大約4 μ m和大約8μπι之間的平臺寬度；在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑；在大約I μ m和大約5μπι之間的溝槽寬度；小于大約-0.25%的溝槽Λ ;在大約-70μπι2%和大約-15μπι2%之間的溝槽體積；在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；以及小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離。
[0085]在一個示例實(shí)施例中，纖芯半徑小于大約6.8 μ m。在一個示例實(shí)施例中，平臺寬度小于大約6μηι。在一個例實(shí)施例中，溝槽內(nèi)半徑小于大約13 μ m。在一個不例實(shí)施例中，溝槽體積大于大約-60 μ m2(%。在一個例實(shí)施例中，微彎敏感度小于大約120。
[0086]根據(jù)示例實(shí)施例，光纖可以進(jìn)一步具有定義為=(A0+A1.纖芯Λ°_5+Α3 ?平臺寬度+Α4.溝槽Λ+Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ+Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ)2的FOM邊界距離，其中:Α0近似為-0.9 ；A1近似為35 ；A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.00 ；A7近似為-150 ;A8近似為50 ;A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。根據(jù)示例實(shí)施例，微彎邊界(MBF)距離小于大約25%并且品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離小于大約0.5dB，其中微彎邊界(MBF)距離定義為:B1.纖芯Λ+Β2.(纖芯半徑_-1+Β3.纖芯體積+B4.溝槽Λ+B5.(溝槽內(nèi)半徑)-1+Β6.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑，其中BI近似為690 ；Β2近似為-0.7 ；Β3近似為-0.2 ；Β4近似為14 ；Β5近似為3 ；Β6近似為0.07 ；Β7近似為0.03 ;并且Β8近似為-0.0016。
[0087]根據(jù)另一個示例實(shí)施例，提供了對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Λ ;在大約4μηι和大約8μηι之間的平臺寬度；小于大約-0.25%的溝槽Λ ;在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離；小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；在大約O μ m和大約25 μ m之間的外溝槽寬度；以及在大約-0.33%和大約0%之間的外溝槽Λ。根據(jù)一個示例實(shí)施例，平臺寬度(314)小于大約6 μ m。
[0088]在示例實(shí)施例中，光纖可以進(jìn)一步包括在大約5.5μπι和大約7.Ομπι之間的纖芯半徑；在大約5 μ m2 %至大約9 μ m2 %之間的纖芯體積；在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑；在大約Iym和大約5μπι之間的溝槽寬度；以及在大約-70μπι2%至大約-15 μ m2%之間的溝槽體積。根據(jù)一個示例實(shí)施例，溝槽內(nèi)半徑小于大約13 μ m。根據(jù)一個示例實(shí)施例，溝槽體積大于大約-60 μ m2%。根據(jù)一個示例實(shí)施例，微彎敏感度小于大約120。根據(jù)一個示例實(shí)施例，F(xiàn)OM邊界距離定義為=(A0+A1 ?纖芯Λ°_5+Α3 ?平臺寬度+Α4 ?溝槽Λ +Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Δ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ)2，其中:Α0近似為-0.9 ;A1近似為35 ;A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。
[0089]根據(jù)示例實(shí)施例，微彎邊界(MBF)距離定義為:BI.纖芯Λ+B2.(纖芯半徑廣+83.纖芯體積+Β4.溝槽Λ+Β5.(溝槽內(nèi)半徑”+Β6.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8 ?溝槽體積?溝槽內(nèi)半徑，而且其中BI近似為690 ；Β2近似為-0.7 ；Β3近似為-0.2 ；Β4近似為14 ；Β5近似為3 ；Β6近似為0.07 ；Β7近似為0.03 ;并且Β8近似為-0.0016。
[0090]在示例實(shí)施例中，微彎邊界(MBF)距離小于大約25%并且品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離小于大約0.5dB。根據(jù)一個示例實(shí)施例,在1550nm的損耗小于0.180dB/km。
[0091]根據(jù)一個示例實(shí)施例，提供了對品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；以及具有小于大約0.5dB品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離的折射率分布。FOM邊界距離定義為=(A0+A1.纖芯Λ°_5+Α3 ?平臺寬度+Α4.溝槽Λ+Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ+Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Δ ?外溝槽Λ)2，其中:Α0近似為-0.9 ;A1近似為35 ;A3近似為0.035 ;A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。
[0092]根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖可以包括以下一個或多個:小于大約6.8μπι的纖芯半徑；小于大約6 μ m的平臺寬度；小于大約13 μ m的溝槽內(nèi)半徑；大于大約_60 μ m2(%的溝槽體積；或者小于大約120的微彎敏感度。根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖可以包括在大約
5.5 μ m和大約7.0 μ m之間的纖芯半徑。在一個不例實(shí)施例中，纖芯Δ在大約0.13%和大約0.23%之間。在一個示例實(shí)施例中，在1550nm的損耗小于0.180dB/km。在一個示例實(shí)施例中，纖芯體積在大約5 n m2 %和大約9 n m2 %之間。在一個示例實(shí)施例中,平臺寬度在大約4nm和大約8nm之間。在一個示例實(shí)施例中，光纖可以包括在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑。在一個示例實(shí)施例中，光纖可以包括在大約Iym和大約5μπι之間的溝槽寬度。在一個示例實(shí)施例中，溝槽△小于大約-0.25%。在一個示例實(shí)施例中，光纖可以包括在大約-70 μ m2%和大約-15 μ m2%之間的溝槽體積。根據(jù)一個示例實(shí)施例，外溝槽Δ在大約-0.33%和大約0%之間。根據(jù)一個示例實(shí)施例，外溝槽寬度在大約Oym和大約25 μ m之間。
[0093]根據(jù)另一個示例實(shí)施例，提供了對微彎性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在135 μ m2和大約170 μ Hi2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離，其中微彎邊界(MBF)距離定義為:B1.纖芯Λ+Β2.(纖芯半徑)-1+Β3.纖芯體積+B4.溝槽Λ+B5.(溝槽內(nèi)半徑)<+Β6.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑，而且其中BI近似為690 ；Β2近似為-0.7 ；Β3近似為-0.2 ；Β4近似為14 ；Β5近似為3 ；Β6近似為0.07 ；Β7近似為0.03 ;并且Β8近似為-0.0016。
[0094]根據(jù)一個不例實(shí)施例，纖芯Δ在大約0.13%和大約0.23%之間。根據(jù)一個不例實(shí)施例，纖芯半徑在大約5.5 μ m和大約7.0 μ m之間。根據(jù)一個不例實(shí)施例,纖芯體積在大約5μm 2%和大約9 μm2%之間。根據(jù)一個示例實(shí)施例，溝槽Δ小于大約-0.25%。根據(jù)一個示例實(shí)施例，溝槽內(nèi)半徑在大約10 μ m和大約14 μm之間。根據(jù)一個示例實(shí)施例，溝槽體積在大約-70 μ m2%和大約-15 μ m2%之間。
[0095]根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖還可以包括圍繞內(nèi)溝槽的外溝槽，并且包括:在大約4 μ m和大約8 μ m之間的平臺寬度；在大約I μ m和大約5 μ m之間的溝槽寬度；在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff)；小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；在大約O μ m和大約25 μ m之間的外溝槽寬度；以及在大約-0.33%和大約O %之間的外溝槽Λ。根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖還可以包括以下一個或多個:小于大約6.8 μ m的纖芯半徑；小于大約6 μ m的平臺寬度；小于大約13 μ m的溝槽內(nèi)半徑；大于大約_60μπι2%的溝槽體積；或者小于大約120的微彎敏感度。
[0096]根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖還可以包括小于大約25%的微彎邊界(MBF)距離，其中微彎邊界(MBF)距離定義為:B1.纖芯Λ+Β2.(纖芯半徑）-1+Β3.纖芯體積+B4.溝槽Δ+Β5.(溝槽內(nèi)半徑.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑,而且其中BI近似為690 ；Β2近似為-0.7 ；Β3近似為-0.2 ；Β4近似為14 ；Β5近似為3 ；Β6近似為0.07 ；Β7近似為0.03 ;并且Β8近似為-0.0016。
[0097]根據(jù)一個示例實(shí)施例，光纖還可以包括圍繞內(nèi)溝槽的外溝槽，其中微彎邊界(MBF)距離小于大約25%，并且還包括小于大約0.5dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離，其中FOM邊界距離定義為=(A0+A1.纖芯Λ°_5+Α3.平臺寬度+Α4.溝槽Λ+Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Δ.外溝槽Λ)2，其中:Α0近似為-0.9 ；A1近似為35 ；A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。根據(jù)一個示例實(shí)施例，在1550nm的損耗小于0.180dB/km。[0098]根據(jù)一個示例實(shí)施例，提供了對品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于大約6.8 μ m的纖芯半徑；以及具有小于大約0.7dB品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離的折射率分布。FOM邊界距離定義為=(A0+A1 ?纖芯Λ0.5+Α3 ?平臺寬度+Α4.溝槽Λ +Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ)2，其中-M近似為_0.9 ；A1近似為35 ；A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。示例實(shí)施例可以包括具有小于0.8dB的FOM邊界距離的光纖。示例實(shí)施例可以包括具有小于0.7dB的FOM邊界距離的光纖。示例實(shí)施例可以包括具有小于0.6dB的FOM邊界距離的光纖。示例實(shí)施例可以包括具有小于0.5dB的FOM邊界距離的光纖。示例實(shí)施例可以包括具有小于0.4dB的FOM邊界距離的光纖。
[0099]示例實(shí)施例可以包括以下一個或多個:小于大約6μπι的平臺寬度；小于大約13 μ m的溝槽內(nèi)半徑；大于大約_60μπι2%的溝槽體積；或者小于大約120的微彎敏感度。根據(jù)一個不例實(shí)施例，纖芯Δ在大約0.13%和大約0.23%之間。根據(jù)一個不例實(shí)施例,在1550nm的損耗小于0.180dB/km。根據(jù)一個不例實(shí)施例,光纖可以包括在大約5μηι2(%和大約9 μ m2 %之間的纖芯體積。根據(jù)一個示例實(shí)施例,平臺寬度在大約4 μ m和大約8 μ m之間。根據(jù)示例實(shí)施例，光纖可以包括在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑。根據(jù)示例實(shí)施例，光纖可以包括在大約I μ m和大約5 μ m之間的溝槽寬度。在一個示例實(shí)施例中，溝槽Δ小于大約-0.25%。在一個示例實(shí)施例中，溝槽體積在大約-70 μ m2%和大約-15 μ m2%之間。在一個示例實(shí)施例中，外溝槽Λ在大約-0.33%和大約0%之間。在一個示例實(shí)施例中，外溝槽寬度在大約Ομπι和大約25 μ m之間。
[0100]根據(jù)另一個示例實(shí)施例，提供了對微彎性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖。光纖包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺以及包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中在所述軸的方向以基橫模傳播，包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽。光纖還包括在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);在1550nm小于0.185dB/km的損耗；小于0.23%的纖芯Λ ;以及小于大約80%的微彎邊界(MBF)距離，其中微彎邊界(MBF)距離定義為:B1.纖芯Λ+Β2.(纖芯半徑+Β3.纖芯體積+B4.溝槽Δ+Β5.(溝槽內(nèi)半徑.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑,而且其中BI近似為690 ；Β2近似為-0.7 ；Β3近似為-0.2 ；Β4近似為14 ；Β5近似為3 ；Β6近似為0.07 ;Β7近似為0.03;并且Β8近似為-0.0016。在一個示例實(shí)施例中，纖芯Λ在大約
0.13%和大約0.20%之間。在一個示例實(shí)施例中，纖芯半徑在大約5.5 μ m和大約6.8 μ m之間。在一個示例實(shí)施例中，纖芯體積在大約5 μ m2%至大約9 μ m2%之間。在一個示例實(shí)施例中，溝槽Δ小于大約-0.25%。在一個示例實(shí)施例中，溝槽內(nèi)半徑在大約IOym和大約14μηι之間。在一個示例實(shí)施例中,溝槽體積在大約-70μηι2%和大約-15μηι2%之間。 [0101]根據(jù)示例實(shí)施例，光纖可以包括圍繞內(nèi)溝槽的外溝槽，并且包括:在大約4μπι和大約8μπι之間的平臺寬度；在大約14 111和大約54 111之間的溝槽寬度；在135 μ Hi2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff);大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff);小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；在大約O μ m和大約25 μ m之間的外溝槽寬度；以及在大約-0.33%和大約0%之間的外溝槽Λ，其中FOM邊界距離定義為=(Α0+Α1.纖芯Δ °_ 5+Α3.平臺寬度+Α4.溝槽Δ +Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Δ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ )2，其中:AO近似為-0.9 ；A1近似為35 ；A3近似為0.035 ；A4近似為270 ；A5近似為-0.02 ；A6近似為0.007 ；A7近似為-150 ；A8近似為50 ；A9近似為-15 ;并且AlO近似為8500。在一個示例實(shí)施例中，在1550nm的光纖損耗小于0.180dB/km。
[0102]因此，示例實(shí)施例可以提供獲得為了對微彎引起的損耗不敏感而優(yōu)化(或者接近優(yōu)化)的光纖的技術(shù)效果。示例實(shí)施例可以提供進(jìn)一步技術(shù)效果，即，提供微彎敏感度接近對于有效面積在大約100和大約160 μ m2之間的光纖的理想極限的光纖。不例實(shí)施例可以提供進(jìn)一步技術(shù)效果，即，提供對系統(tǒng)光信噪比(OSNR)提供預(yù)測改進(jìn)的光纖。
[0103]雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為最實(shí)際的以及多樣化的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，相反，本發(fā)明要覆蓋包括在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。雖然在本文中采用特定的術(shù)語，但它們僅僅是在一般性和描述性的意義上使用的，而不是為了限制。
[0104]該書面描述使用例子公開了本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員都能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)并執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明可作為專利的范圍在權(quán)利要求中定義，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其它例子。如果這些其它例子具有不與權(quán)利要求文字語言不同的結(jié)構(gòu)性元素，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求文字語言非本質(zhì)差別的等效結(jié)構(gòu)性元素，則這些其它例子要在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖，包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺和包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中沿所述軸的方向以基橫模傳播，所述包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和外溝槽，其中所述光纖還包括: 在大約5.5 μ m和大約7.0 μ m之間的纖芯半徑； 在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Λ ； 在大約5 μ m2(%至大約9 μ m2(%之間的纖芯體積； 在大約4μπι和大約8 μ m之間的平臺寬度； 在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑； 在大約I μ m和大約5 μ m之間的溝槽寬度； 小于大約-0.25%的溝槽Λ ； 在大約-70 μ m2(%和大約-15 μ m2(%之間的溝槽體積； 在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff)； 大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff)；
在1550nm小于0.185dB/km的損耗； 小于大約0.8dB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離；及 小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖，其中纖芯半徑小于大約6.8μ m。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖，其中平臺寬度小于大約6μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的光纖,其中溝槽內(nèi)半徑小于大約13μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖,其中溝槽體積大于大約-60μ m2%。
6.如權(quán)利要求1所述的光纖，還包括小于大約120的微彎敏感度。
7.如權(quán)利要求1所述的光纖，其中FOM邊界距離定義為=(A0+A1.纖芯Λ°_5+Α3.平臺寬度+Α4.溝槽Λ +Α5.溝槽體積+Α6.外溝槽寬度+Α7.外溝槽Λ +Α8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ)2。
8.如權(quán)利要求7所述的光纖，其中: AO近似為-0.9 ； Al近似為35 ； A3近似為0.035 ； Α4近似為270 ； Α5近似為-0.02 ； Α6近似為0.007 ； Α7近似為-150 ； Α8近似為50 ； Α9近似為-15 ;及 AlO近似為8500。
9.如權(quán)利要求1所述的光纖，其中微彎邊界(MBF)距離小于大約25%并且品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離小于大約0.5dB。
10.如權(quán)利要求1所述的光纖，其中微彎邊界(MBF)距離被定義為:Β1.纖芯Δ +B2.(纖芯半徑)-1+Β3.纖芯體積+B4.溝槽Λ +B5.(溝槽內(nèi)半徑)-1+Β6.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑。
11.如權(quán)利要求10所述的光纖，其中: BI近似為690 ； Β2近似為-0.7 ； Β3近似為-0.2 ； Β4近似為14 ； Β5近似為3 ； Β6近似為0.07 ； Β7近似為0.03 ;及 Β8 近似為-0.0016。
12.—種對微彎和品質(zhì)因數(shù)(FOM)性能進(jìn)行優(yōu)化的輔槽光纖，包括具有縱軸的纖芯區(qū)域、圍繞所述纖芯區(qū)域的平臺區(qū)域、圍繞所述平臺區(qū)域的包層區(qū)域，所述纖芯和平臺和包層區(qū)域被構(gòu)造為支持并引導(dǎo)信號光在所述纖芯和平臺區(qū)域中沿所述軸的方向以基橫模傳播，所述包層區(qū)域包括內(nèi)溝槽和 外溝槽，其中所述光纖還包括: 在大約0.13%和大約0.23%之間的纖芯Λ ； 在大約4μπι和大約8μπι之間的平臺寬度； 小于大約-0.25%的溝槽Λ ； 在135 μ m2和大約170 μ m2之間的纖芯有效面積(Aeff)； 大于大約0.08%的相對有效折射率差(Neff)； 在1550nm小于0.185dB/km的損耗； 小于大約90%的微彎邊界(MBF)距離； 小于大約0.SdB的品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離； 在大約O μ m和大約25 μ m之間的外溝槽寬度；及 在大約-0.33%和大約O %之間的外溝槽Λ。
13.如權(quán)利要求12所述的光纖，其中平臺寬度(314)小于大約6μ m。
14.如權(quán)利要求12所述的光纖，還包括: 在大約5.5 μ m和大約7.0 μ m之間的纖芯半徑； 在大約5 μ m2(%至大約9 μ m2(%之間的纖芯體積； 在大約10 μ m和大約14 μ m之間的溝槽內(nèi)半徑； 在大約I μ m和大約5 μ m之間的溝槽寬度；及 在大約_70 μ m2(%和大約-15 μ m2(%之間的溝槽體積。
15.如權(quán)利要求14所述的光纖，其中溝槽內(nèi)半徑小于大約13μ m。
16.如權(quán)利要求14所述的光纖，其中溝槽體積大于大約-60μ m2%。
17.如權(quán)利要求12所述的光纖，還包括小于大約120的微彎敏感度。
18.如權(quán)利要求12所述的光纖，其中FOM邊界距離被定義為=(A0+A1.纖芯Δ °_ 5+A3.平臺寬度+A4.溝槽Δ +A5.溝槽體積+A6.外溝槽寬度+A7.外溝槽Δ +A8.溝槽Λ.溝槽寬度+Α9.溝槽Λ.外溝槽寬度+Al0.溝槽Λ.外溝槽Λ)2。
19.如權(quán)利要求18所述的光纖，其中:AO近似為-0.9 ； Al近似為35 ； A3近似為0.035 ； A4近似為270 ； A5近似為-0.02 ； A6近似為0.007 ； A7近似為-150 ； A8近似為50 ； A9近似為-15 ;及 AlO近似為8500。
20.如權(quán)利要求12所述的光纖，其中微彎邊界(MBF)距離被定義為:Β1.纖芯Δ +Β2.(纖芯半徑)+Β3.纖芯體積+Β4.溝槽Λ +Β5.(溝槽內(nèi)半徑)+Β6.溝槽內(nèi)半徑+Β7.溝槽體積+Β8.溝槽體積.溝槽內(nèi)半徑，并且其中: BI近似為690 ； Β2近似為-0.7 ； Β3近似為-0.2 ； Β4近似為14 ； Β5近似為3 ； Β6近似為0.07 ； Β7近似為0.03 ;及 Β8 近似為-0.0016。
21.如權(quán)利要求12所述的光纖，其中微彎邊界(MBF)距離小于大約25%并且品質(zhì)因數(shù)(FOM)邊界距離小于大約0.5dB。
22.如權(quán)利要求1或12所述的光纖，其中在1550nm的損耗小于0.180dB/km。
【文檔編號】G02B6/02GK103907037SQ201280053223
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】R·L·靈戈, D·W·佩卡姆 申請人:Ofs菲特爾有限責(zé)任公司