[发明专利]多模光纤

说明书

技术领域

本发明涉及多模光纤。

背景技术

已知一种用于长距离光通信的与单模光纤相比在结构上具有较大传输损耗的多模光纤。同时，多模光纤广泛地应用于短距离信息通信，例如LAN（局域网），这是因为连接损耗小而使得光纤间连接容易并且能够使用性能要求低的设备来容易地构建网络。

发明内容

本发明的发明人已经考察了上述现有技术，结果发现了下面的问题。

即，从提高短距离信息通信速度的角度看，过去已经积极地进行了与适于高速传输的多模光纤有关的研究。尽管如此，几乎没有进行与下述有关的研究：从在通信基站内利用熔接法执行连接工序的角度看，物理上可靠的多模光纤。

参考多模光纤的横截面结构，例如，芯部掺杂有大量的Ge元素而包层未掺杂有Ge元素，因此，芯部和包层具有不同的玻璃粘度。而且，由于具有不同玻璃粘度的芯部或沟部的占据面积增大，所以由于拉伸装置的构造或拉伸条件，趋于在包层中出现大的拉应力。当拉应力残留在所制造的多模光纤的最外周部（多模光纤的表面附近的区域以及与包层的外部对应的区域）中时，在处置这种主要由石英玻璃构成的多模光纤期间，特别是在利用熔接法执行连接工序期间或者在以小曲率半径弯曲多模光纤期间，多模光纤将容易受到损坏。

而且，在多模光纤的情况下，包层的占据面积在结构上是小的。因此，作为处理前述残余拉应力的应对措施，如果将不同的掺杂剂添加到最外周部或者在涉及加热的处理期间提供压缩应力层以使沿光轴方向的压缩应力残留在包层的最外周部中，则存在如下的可能性：这也会影响决定光传输特性的芯部。

开发出本发明以消除上文所述的问题。本发明的目的是提供一种如下的物理上可靠的多模光纤：即，能够通过调节包层中最接近光纤表面的包层最外周部中残留的拉应力来有效地降低在处置期间（例如在利用熔接法执行连接工序期间）受到损坏的可能性。

本发明涉及一种GI（渐变折射率）型多模光纤，并且该多模光纤在结构方面明显不同于用于长距离传输的单模光纤。而且，GI型多模光纤除了包括具有由高折射率的芯部和低折射率的包层构成的普通结构的多模光纤之外，还包括具有设在芯部和包层之间的低折射率的沟部的GI型多模光纤（下文称为“BI型多模光纤”）。应该注意，沟部具有比包层的折射率低的折射率，并且为多模光纤提供抵抗弯曲所引起的传输特性波动的抗性。另外，当本说明书简单地使用术语“多模光纤”时，该术语指代GI型多模光纤以及属于GI型多模光纤的BI型多模光纤。

也就是说，根据本发明的多模光纤，作为GI型多模光纤包括：芯部，其沿着光轴方向延伸并且掺杂有GeO₂（二氧化锗）；以及包层，其设置在所述芯部的外周上并且具有比芯部的折射率低的折射率。此外，根据本发明的多模光纤，作为BI型多模光纤包括：芯部，其沿着光轴方向延伸并且掺杂有GeO₂（二氧化锗）；沟部，其设置在所述芯部的外周上并且具有比所述芯部的折射率低的折射率；以及包层，其设置设置在所述沟部的外周上并且具有比所述芯部的折射率低但是比所述沟部的折射率高的折射率。应该注意，所述沟部具有大于2a的内径以及小于1.8b的外径。

在根据本发明的多模光纤中，在多模光纤的沿径向的折射率分布中，与芯部对应的部分的α值为1.9至2.2，并且芯部的直径2a为47.5μm至52.5μm或者60μm至65μm。而且，优选地，芯部的中心相对于包层的基准区域的相对折射率差Δ（芯部的最大相对折射率差）为0.8%至2.4%。应该注意，当包层由多个区域构成时，位于最外侧的区域定义为基准区域。

具体地说，在根据本发明的多模光纤中，残留在包层的最外周部中的沿光轴方向的应力（残余应力）是0至25MPa的拉应力，当包层的直径（与玻璃的外径同义）为2b时，最外周部定义为具有1.8b以上的直径的区域。更优选地，残留在包层的最外周部中的沿光轴方向的应力是0至10MPa的拉应力。如果将包层的最外周部中的拉应力抑制为0至10MPa，则多模光纤的物理可靠性将提高，因此，更容易对其进行处置。

应该注意，一般而言，光纤中残留的应力根据拉伸装置（光纤的制造设备）的构造、条件等而急剧地变化。因此，例如，通过有意地改变在拉伸处理期间施加到预制件的一端（由于加热而软化的部分）上的张力（拉伸张力），能够容易地调节在拉伸之后获得的光纤内部所残留的沿光轴方向的应力（拉应力或压缩应力）。

从下文给出的详细说明以及附图将更加全面地理解本发明，附图仅以示例的方式给出并且不应视为用于限制本发明。