專利名稱：色散補償?shù)墓饫w帶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種色散補償?shù)墓饫w帶，其中多根涂布光纖平行排列于平面陣列中并以樹脂覆蓋。另外，本發(fā)明涉及一種使用這種光纖帶的光纖模。
背景技術：
目前，正在積極地研究增加光傳輸中傳輸容量的技術。具體地，考慮到城區(qū)光傳輸系統(tǒng)(都市型系統(tǒng))，光纜中光纖的根數(shù)正趨于變得越來越多。最近，大約1000根光纖的光纜已經(jīng)投入實用。
為了提高接合和/或連接中的可操作性，一般采用光纖帶用于這種光纜中。在光纖帶中，多根涂布的光纖平行地排列于平面陣列中并且通過樹脂整合在一起。目前，投入實用的有4、8、12、24根光纖等的光纖帶。
此外，用于光纖帶的涂布光纖可以通過用紫外線固化的樹脂涂布直徑約125μm的光纖至約250μm的直徑而得到。該光纖一般為單模光纖(SMF)，其在1300nm附近具有零色散。
另一方面，正在積極地研究增加光傳輸，波分多路復用光傳輸系統(tǒng)(WDM系統(tǒng))，特別是長距離傳輸系統(tǒng)中傳輸容量的技術。此外，也正考慮在距離較短的都市型系統(tǒng)中采用WDM系統(tǒng)。
一般地，為了實現(xiàn)WDM光傳輸，必須不發(fā)生幾乎不能整形的波形失真。為此，認為抑制光傳輸線路中非線性現(xiàn)象是有效的。盡管光傳輸線路局部需要適當?shù)纳?，但是仍必須使整個光傳輸線路的色散最小化。此外，光信號波長之間的任何色散差異都會導致每一波長的波形失真量的差異，所以必須減小光傳輸線路中的色散斜率。
為了滿足這些要求，當進行WDM光傳輸時，多數(shù)情況下采用這樣的光傳輸系統(tǒng)，其中組合使用具有正色散的光纖(下文中稱為正色散光纖)和具有負色散的光纖(下文中稱為負色散光纖)來控制色散。特別地，這種光傳輸系統(tǒng)廣泛地用于長距離的傳輸系統(tǒng)。
在距離較短的都市型WDM系統(tǒng)中，所要求的特性沒有長距離系統(tǒng)中所要求的特性嚴格。例如，在都市型WDM系統(tǒng)中，最大傳輸速度最高約10Gbps，最大傳輸距離約40km，所以不同于長距離傳輸系統(tǒng)，不需要光放大器。
通常，在傳輸速度為10Gbps的密集波分多路復用(DWDM)光傳輸中，光傳輸系統(tǒng)的最大允許累積色散(色散彈性極限應力，dispersion proof-stress)約為500ps/nm，這是比較大的。于是，所需要的就是便宜和簡單的光傳輸系統(tǒng)，而不是嚴格控制色散特性的系統(tǒng)。
當在都市型WDM光傳輸系統(tǒng)中采用使用了SMF的光傳輸線路時，SMF在1550nm時的色散值約為17ps/nm/km。于是，在傳輸距離為40km的情況下，光傳輸線路的累積色散值為約680ps/nm，這超過了系統(tǒng)的色散彈性極限應力(500ps/nm)，導致傳輸質(zhì)量的惡化。因此，需要使用負色散光纖控制色散特性，致使光傳輸系統(tǒng)的累積色散不超過色散彈性極限應力。色散補償光纖(DCF)一般用作控制由SMF構(gòu)成的光傳輸線路的色散特性的負色散光纖。
但是，在常規(guī)的DCF模中，每個DCF都包含在模中，且在DCF的兩端附有連接器，以使每個DCF與光纖如光傳輸線路中的SMF相連。這樣，使光纜每個DCF的模與眾多的光纖(如1000根光纖)相連，致使調(diào)節(jié)空間(accommodation space)相當龐大。而且，連接操作需要花費很多時間，結(jié)果光傳輸系統(tǒng)的成本升高。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種色散補償?shù)墓饫w帶，其中多根涂布光纖平行排列于平面陣列中并且覆蓋了樹脂，每根光纖在1550nm波長時具有-10ps/nm/km或更小的色散值，負值的色散斜率，及不大于1dB/km的傳輸損失。
另外，本發(fā)明涉及一種光纖模，該光纖模具有盤繞成線圈狀以便形成模的色散補償光纖。
通過下列描述，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的其它和進一步的特征以及優(yōu)點將會更加顯而易見。
附圖簡述圖1是本發(fā)明光纖帶實例的斷面圖。
圖2是本發(fā)明光纖帶另一實例的斷面圖。
圖3是如何使用本發(fā)明光纖帶的實例的示意圖。
圖4是包含本發(fā)明光纖帶的光纖模實例的示意圖。
圖5是使用本發(fā)明光纖帶的光傳輸系統(tǒng)實例的示意圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明提供下列各項(1)一種色散補償光纖帶，包括多根于平行排列平面陣列中的并且以樹脂覆蓋的涂布光纖，每根光纖在1550nm波長時具有-10ps/nm/km或更小的色散值，負值的色散斜率，及不大于1dB/km的傳輸損失。
(2)根據(jù)上述第1項的色散補償光纖帶，其中光纖帶中的每根光纖具有曲率半徑不小于8m的光纖卷。
(3)根據(jù)上述第1項的色散補償光纖帶，其中在1550nm波長時由所述每根色散補償光纖的色散值除以相同光纖的色散斜率而得到DPS的最大值不大于該DPS的最小值的200％。
(4)一種光纖模，其中根據(jù)上述第1項的色散補償光纖帶盤繞成線圈狀，以便形成模。
利用本發(fā)明的第(1)～(3)項的光纖帶，可以低成本控制色散特性，從而使光傳輸系統(tǒng)的累積色散不超過色散彈性極限應力。
根據(jù)本發(fā)明的第(4)項，可以低成本得到小體積的控制色散特性的光纖模，致使光傳輸系統(tǒng)的累積色散不超過色散彈性極限應力。
這里，光纖卷是指根據(jù)IEC 60793-1-B8A所示的測量方法測量的卷，并且指除去光纖帶集體涂層的處于自由狀態(tài)的光纖卷。
下面將參照


本發(fā)明的實施方案。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方案的光纖帶的斷面圖。在圖1中，數(shù)字1表示光纖，數(shù)字2表示單個的涂層，數(shù)字3表示涂布的光纖，數(shù)字4表示集體涂層，而數(shù)字5表示光纖帶。在所示的實例中，光纖帶包括4根光纖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實施方案的光纖帶的斷面圖。在圖2中，等同于圖1中的各組成部分由相同的參考號表示，且省略了有關這些組成部分的描述。在所示的實例中，光纖帶5包括8根光纖。
不言而喻，通過在平面陣列中平行排列多根涂布光纖3并通過集體涂層4將其整合，如圖1和2所示，可以得到具有例如12根或24根光纖的光纖帶5。
在圖1和2所示的光纖帶5中所使用的光纖1和涂布光纖3具有如下特征。
每根光纖1在1550nm時具有不大于-10ps/nm/km的色散值，負的色散斜率值，及不大于1dB/km的傳輸損失。光纖1的標準直徑約為125μm，其可以根據(jù)用途而為約80～125μm。
光纖1是用于補償SMF(單模光纖)，DSF(色散位移光纖)或NZDSF(非零色散位移光纖)色散特性的光纖。
涂布的光纖3是通過制備具有單獨涂層2和上述特征的光纖1而得到的。更具體地，將紫外線固化的樹脂的單獨涂層2施用于直徑約80～125μm的光纖1上，以便得到直徑約160～250μm的涂布光纖。
然后，利用具有上述特征的涂布光纖3形成光纖帶5，并且可以利用光纖帶5實現(xiàn)用于色散補償?shù)墓饫w模的體積的減小，進而減小調(diào)節(jié)空間。此外，可以利用商品的體熔(mass-fusion)接合器共同地接合構(gòu)成光傳輸線路的光纖帶，使得可以低成本補償光傳輸系統(tǒng)的色散。
優(yōu)選光纖在1550nm時1具有3～7μm的模場直徑(MFD)，并且在相同的波長時具有1ps·km-1/2或更小的偏振模色散(PMD)。
當MFD小于3μm時，在光纖1內(nèi)部可能發(fā)生非線性現(xiàn)象。另一方面，當MFD大于7μm時，彎曲損耗可能增加。當PMD大于1ps·km-1/2時，由于該PMD即使在都市型光傳輸系統(tǒng)中也是不允許的，所以是不可取的。
還優(yōu)選光纖帶5滿足其中的每根光纖1均具有曲率半徑不小于8m的光纖卷。因為本發(fā)明的光纖具有約3～7μm的MFD，這小于常規(guī)SMF等的MFD。因此，從限制與光傳輸線路連接中接合損耗增加的角度來看，該光纖卷應該比常規(guī)的光纖如SMF或DSF等更精確。
這里，光纖1的光纖卷是根據(jù)IEC 60793-1-B8A定義的，并且與體熔接合時的接合損失緊密相關。
對于光纖帶5，還優(yōu)選光纖帶5中所有光纖1在1550nm波長時的DPS最大值不大于該DPS的最小值的200％，以低成本進行色散補償，致使光傳輸線路系統(tǒng)的累積色散不大于色散彈性極限應力。
對于光纖帶5，優(yōu)選光纖帶5中單個光纖1在1550nm波長時的DPS不小于要與光纖帶5連接的光傳輸線路光纖的平均DPS值的75％，且不大于該平均DPS值的150％。
在標準的單模光纖的情況下，波長為1550nm時的DPS約為300nm。當施用本發(fā)明的光纖帶5補償這種標準SMF的色散時，設置其中所包含的單個光纖1在1550nm波長時的DPS為例如約225～450nm。優(yōu)選的DPS值范圍取決于要與光纖帶5連接的光傳輸線路的光纖的平均DSP值。
對于光纖帶5，還優(yōu)選光纖帶5中單個光纖1在1550nm波長時的色散值落在光纖帶中全部光纖的平均色散值的范圍內(nèi)，以及該平均色散值的±25％范圍內(nèi)。
而且還優(yōu)選該光纖帶可以分成單個的涂布光纖3。這使得可以用單光纖連接器與另一光傳輸線路接合。
下面說明本發(fā)明光纖帶5的另一應用實例。
在圖3中，多光纖連接器31附著在光纖帶5的一端，而單光纖連接器32則附著在光纖帶的另一端。
該實施方案并不限于圖3中所示的方案。多光纖連接器可以附著在光纖帶5的兩端，單光纖連接器可以附著在光纖帶5的兩端，單光纖連接器可以附著在光纖帶5的一端，而另一端與光傳輸線路接合，等等。
圖4是包含本實施方案光纖帶5的光纖模實例的示意圖。光纖模41包括外殼42，其中裝有滾筒43，第一界面44和第二界面45?？梢杂媚承┢渌b置代替滾筒43。
也可以如此形成光纖模，以使具有圖3所示連接器的光纖帶5盤繞在滾筒43上，使多光纖連接器31和單光纖連接器32附著在光纖帶5的終端。圖5所示的光傳輸系統(tǒng)適于都市型光傳輸系統(tǒng)；從包括光傳輸單位51的傳輸站52發(fā)出的光信號通過光傳輸線路53進行傳輸，并由包括光接收單位54的接收站55接收。
可以排列多個光發(fā)送機以傳輸WDM光信號。
此外，較之于其中使用了數(shù)目與接收機相同的光纖模的常規(guī)結(jié)構(gòu)，在圖5所示接收站55中的光接收單位54之前，直接提供具有上述光纖帶5的單光纖模41，可以降低調(diào)節(jié)空間和連接時間，而且可以低成本控制色散特性。
本發(fā)明的光纖帶5可以合并在光纜中，作為圖5中所示光傳輸系統(tǒng)的光傳輸線路53的一部分。
如上所述，通過使用本發(fā)明的光纖帶和具有該光纖帶的光纖模，可以低成本方便地進行色散補償，從而使光傳輸系統(tǒng)的累積色散不超過色散彈性極限應力。
下面將更詳細地描述本發(fā)明，但本發(fā)明并不受這些實施例的限制。
實施例就相同光纖帶的多光纖熔接損失(fusion splice loss)，對本發(fā)明及對比例的光纖帶的構(gòu)建實例進行測量。結(jié)果示于表1中。
對不大于0.2dB的結(jié)果評價為“良好”(○)，而大于0.2dB的結(jié)果評價為“不良”(×)。
其中，光纖的外徑約125μm，涂布光纖的外徑約250μm，光纖帶的厚度為300±50μm，光纖帶的寬度為涂布光纖的外徑與光纖數(shù)的乘積再加上約100μm。
所使用的光纖的特征如下在1550nm波長時的色散值不大于-10ps/nm/km；在該波長時的色散斜率為負值；及在該波長時的傳輸損失不大于1dB/km。
在表1中，MFD的單位為μm，光纖帶5中所包含的光纖1的光纖卷的最小曲率半徑單位為米。
表1
從表1可以看出，在實施例1～4的每一光纖帶中，光纖卷的最小曲率半徑不小于8m，且接合損失小。相反，在對比例1和2的每一光纖帶中，光纖卷的最小曲率半徑小于8m，而且接合損失大。
下面將表1中實施例1～4的光纖帶合并，以制備圖4所示的光纖模41，然后通過并入這些光纖模41來制備圖5所示的光傳輸系統(tǒng)。
在每一光傳輸系統(tǒng)中，設置以10Gbps速度進行光傳輸時的最大允許累積色散(色散彈性極限應力)為約500ps/nm。
當發(fā)射站52與接收站55之間的距離約為40km，并用常規(guī)的SMF(其在1550nm波長時的色散值約為17ps/nm/km，其DPS約為300)作為光傳輸線路53時，累積色散變成約680ps/nm。所以制備平均色散約300ps/nm的光纖模41，以便就在光接收單位54之前將累積色散調(diào)整為約380ps/nm。
在光纖模41中使用的光纖帶的長度約為3km，而且該光纖帶中所包含的光纖具有如下特征色散值為-95～-105ps/nm/km；DPS為270～360nm；傳輸損失為約0.4dB/km；及PMD為約0.3～0.7ps·km-1/2。
對于實施例1的4-光纖光纖帶5，光纖模41的尺寸為250mm×250mm×60mm。而使用單光纖光纖1的常規(guī)光纖模的尺寸為200mm×230mm×60mm。
也就是說，當將使用實施例1的4-光纖光纖帶的光纖模41應用于圖5所示的光傳輸系統(tǒng)中時，空間較使用四個常規(guī)的單光纖光纖模降低了約35％。此外，連接也容易，因此，與常規(guī)光傳輸系統(tǒng)的情形相比，可以低成本控制光傳輸線路系統(tǒng)的色散特性。
將利用實施例2～4的光纖帶(8～24光纖)的光纖模41應用于圖5的光傳輸系統(tǒng)，可以進一步地降低安裝空間。
已就本實施方案對我們的發(fā)明進行了描述，但是我們的目的是，本發(fā)明在沒有另外具體說明的情況下不受該說明書的任何細節(jié)的限制，而應在所附權利要求書中所闡述的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)對本發(fā)明進行理解。
權利要求
1.一種色散補償光纖帶，包括多根于平行排列平面陣列中的涂布光纖，所述色散補償光纖帶在1550nm波長時具有如下特征-10ps/nm/km或更小的色散值，負的色散斜率值，及1dB/km或更小的傳輸損失。
2.權利要求1的色散補償光纖帶，其中所述色散補償光纖具有曲率半徑不小于8m的光纖卷。
3.權利要求1的色散補償光纖帶，其中在1550nm波長時由所述每根色散補償光纖的色散值除以相同光纖的色散斜率而得到DPS的最大值不大于該DPS的最小值的200％。
4.權利要求1的色散補償光纖帶，其中所述光纖在1550nm波長時，具有3～7μm的模場直徑(MFD)和1ps·km-1/2或更小的偏振模色散(PMD)。
5.權利要求1的色散補償光纖帶，其中每根色散補償光纖在1550nm波長時的DPS不小于該光纖帶中全部光纖的平均DPS值的75％，且不大于該平均DPS值的150％。
6.權利要求1的色散補償光纖帶，其中該光纖帶中每根光纖在1550nm波長時的色散值落在該光纖帶中全部光纖的平均色散值的±25％范圍內(nèi)。
7.權利要求1的色散補償光纖帶，其中該光纖帶可分成單個的色散補償光纖。
8.一種光纖模，其中根據(jù)權利要求1的色散補償光纖帶盤繞成線圈狀，以便形成模。
全文摘要
一種色散補償光纖帶，包括多根平行排列于平面陣列中的涂布光纖，其中每根光纖在1550nm波長時具有－10ps/nm/km或更小的色散值，負的色散斜率值，及不大于1dB/km的傳輸損失。
文檔編號H04B10/18GK1397811SQ0214072
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月15日 優(yōu)先權日2001年7月16日
發(fā)明者高橋文雄 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社