引用本文:
吴椿烽,陈京京,郑垒垒,等. 弯曲不敏感低损耗大有效面积G.654.E光纤的研究[J]. 光通信技术,2022,46(1):62-66.
吴椿烽,陈京京,郑垒垒,肖少峰,何 亮,仇春雷,周建峰,沈一春*
吴椿烽,陈京京,郑垒垒,肖少峰,何 亮,仇春雷,周建峰,沈一春*
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:针对光纤损耗与非线性效应会导致光纤弯曲性能劣化的问题,设计了具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤,研究了G.654.E光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。试验结果表明:在1550 nm和1625 nm波长处,光纤的衰减典型值分别是0.162 dB/km、0.178 dB/km;弯曲半径为10 mm、绕1圈时的宏弯损耗分别低于0.04 dB、0.06 dB;弯曲半径为30 mm、绕100圈时的宏弯损耗典型值分别是0.008 dB、0.015 dB;光纤在1550 nm波长处的有效面积典型值可达130 μm2。
关键词:(中天科技精密材料有限公司,江苏 南通 226009)
中图分类号:TN929.1 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2022)01-0062-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.01.013
0 引言
自2020年新冠病毒流行以来,人们更加重视网络学习与办公,对光传输网络和云服务的需求与日俱增。目前,100G、400G的长距离大容量光通信传输网络正成为运营商骨干网的主导。对于长距离光纤传输系统而言,其性能好坏取决于信噪比,光纤的传输速率越快,无误码传输所需要的信噪比越大[1-2],而光信噪比与信道的发射功率、光学放大器的噪声因数、各跨距损耗以及链接中的跨距总数密切相关。其中,跨距损耗与光纤的衰减有关,信道发射功率与光纤中四波混频(FWM)产生的非线性效应有关[3-5]。因此,光纤损耗和非线性效应是限制光纤长距离传输的主要因素[6-8]。
目前,业界一般通过调节芯层掺锗浓度、芯层直径和增加光纤有效面积Aeff来解决光纤损耗与非线性效应难题。但是,由于纤芯中折射率的降低和直径的增加会导致光纤的弯曲性能劣化,因此研究一种既能满足降低衰减、增加Aeff,又能实现良好弯曲性能的低损耗、大Aeff光纤是十分必要的。本文设计一种具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤,并研究该光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。
4 结束语
本文通过设计与制备具有不同折射率剖面结构的光纤预制棒并进行拉丝、测试,由光纤的检测指标可知:通过控制光纤芯层、光学层掺杂量,优化芯层/光学层的折射率差(Δn1-Δn2),同时匹配设计沟渠层和过渡层,这样更有利于降低光纤的瑞利散射与非线性效应,控制光纤λc和宏弯性能,使光纤具有衰减损耗低、Aeff大和弯曲损耗性能良好等特性。同时,应合理控制光学层/芯层的包芯比,避免因沟渠层与光学层之间的边界微缺陷引起衰减增加。研究结果表明:通过优化工艺所制备的光纤,其1550 nm、1625 nm波长处的衰减典型值分别是0.162 dB/km、0.178 dB/km,Aeff典型值为130 μm2,具有良好的抗弯曲性能,达到了G.657.A2的宏弯水平,能够满足长途干线用G.654.E光纤的性能要求。