專利名稱：：色度色散補(bǔ)償光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光纖傳輸領(lǐng)域，尤其涉及對光纖傳輸系統(tǒng)中色度色散、色度色散斜率、和色度色散斜率的斜率的補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
：對于光纖，折射率分布通常是根據(jù)下列圖的軌跡來描述的，該圖繪制將折射率和光纖半徑相關(guān)聯(lián)的函數(shù)。通常，到光纖的中心的距離r是沿橫坐標(biāo)顯示的，而折射率和光纖包層的折射率之間的差異是沿縱坐標(biāo)軸顯示的。對于分別具有階梯形、梯形或三角形形狀的圖而言，折射率分布被稱為"階梯形"、"梯形"或"三角形"分布。這些曲線通常代表光纖的理論分布或設(shè)定分布，光纖的制造應(yīng)力通?？赡茉斐陕晕⒉煌姆植肌９饫w通常由光學(xué)纖芯和光學(xué)包層組成，其中纖芯的功能是傳輸和可能地放大光學(xué)信號，而包層的功能是將光學(xué)信號限制于纖芯中。為此，纖芯的折射率ne和外包層的折射率ng之間的關(guān)系應(yīng)為ne>ng。如所周知的，光學(xué)信號在單模光纖中的傳播分解為在纖芯中傳導(dǎo)的基模和在纖芯-包層組合中的特定距離上傳導(dǎo)的次模，其被稱作包層模。在高比特率下，波長復(fù)用傳輸系統(tǒng)有利于管理色度色散，尤其是在10Gbits/s或更高的比特率下。為了限制脈沖展寬，對于所有復(fù)合波長值的目標(biāo)是獲得在鏈路上基本上為零的累積色度色散。"累積色度色散"是色度色散相對于光纖長度的積分；色度色散恒定時(shí)，累積色度色散等于光纖的長度與色度色散的乘積。還有利的是，在系統(tǒng)中所使用的波長附近，避免非線性效應(yīng)較強(qiáng)的局部色度色散為零值。最后，還有利的是，在復(fù)用范圍內(nèi)限制累積色度色散斜率，從而避免或限制復(fù)用頻道之間的失真。這種斜率通常是色度色散相對于波長的導(dǎo)數(shù)。作為線路光纖(linefiber)，對于光纖傳輸系統(tǒng)，通常使用單模光纖(SMF)或非零色散位移光纖(NZDSF+)。NZDSF+光纖是在所使用的波長處，通常是在1550nm處，具有非零的、正色度色散的色散位移光纖。為了在用作線路光纖的SMF或NZDSF+光纖中補(bǔ)償色度色散和色度色散斜率，可采用短長度的色散補(bǔ)償光纖(DCF)。當(dāng)選擇DCF時(shí)，通常期望的是補(bǔ)償光纖的色度色散補(bǔ)償與色散斜率的比值基本上等于線路光纖的這一比值。這一比值通常用色散與斜率的比值的縮寫DOS來表示。傳輸光纖的DOS比值越小，越難以利用DCF來補(bǔ)償色散和色散斜率。同樣，DCF的色度色散值通常不是波長的線性函數(shù)；然而在線路光纖中，色度色散基本上是波長的線性函數(shù)。從而，尤其是在高比特率和/或遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，還期望限制色度色散斜率的斜率。這種斜率的斜率通常是色度色散相對于波長的二次導(dǎo)數(shù)。在本上下文中，術(shù)語"剩余色散"，RD,指的是在給定波長中在線路末端處所測量的色度色散值。典型地，在參考波長，例如1550nm處，剩余色散為零，并且剩余色散隨著與參考波長的波長遠(yuǎn)離而增加，這是由于補(bǔ)償光纖中的色度色散斜率的非零斜率。在本文中，術(shù)語"最大剩余色散"，RDmax,指的是在所研究的光譜帶中剩余色散的最大值?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)確定了色度色散斜率的斜率的影響。例如，文獻(xiàn)EP-A-l213595提出在1570nm波長處不僅僅為補(bǔ)償光纖的色散與斜率比值(DOS)也為斜率與色散斜率的斜率的比值制定了標(biāo)準(zhǔn)，以減少所研究的C和L波段中剩余色散的絕對值。同樣，許多的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)提出了結(jié)合不同的色散補(bǔ)償光纖的幾個(gè)部分以達(dá)到預(yù)期的色度色散和色素色散斜率的累加值。例如，文獻(xiàn)EP-A-l278316提出了一種色散補(bǔ)償模塊，其包括幾個(gè)具有不同的色散值和斜率值的補(bǔ)償光纖以抵消光纖的制造偏差。類似地，文獻(xiàn)WO-A-02/056069提出使用兩個(gè)具有不同的色散值和斜率值的補(bǔ)償光纖。由H.P.Hsu和R.B.Chesler所著的文章"TrisectionWideSpectralBandFiberDispersionCompensation"，IEEEPhotonicsTechnologyLetters,Vol.4，N°4,1992年4月，提出結(jié)合三個(gè)具有不同色散值和斜率值的光纖以制造具有很低的色散值和色散斜率值的傳輸光纖。然而在這些文獻(xiàn)中都沒有考慮色散斜率的斜率，因此仍然存在剩余色散。文獻(xiàn)US2002/0159119提出了一種用于補(bǔ)償色度色散的系統(tǒng)，包括多個(gè)補(bǔ)償光纖，以便補(bǔ)償傳輸線路中的色散和色散斜率。該文獻(xiàn)還提出將較高階的效應(yīng)列入考慮，并且使用與階數(shù)相同數(shù)目的補(bǔ)償光纖進(jìn)行補(bǔ)償。還提出了結(jié)合多個(gè)補(bǔ)償光纖以允許在多個(gè)光譜帶上色度色散的補(bǔ)償。例如，文獻(xiàn)EP-A-l383256提出了一種色散補(bǔ)償模塊，該模塊包括多個(gè)子模塊，其具有不同的補(bǔ)償光纖以允許在一個(gè)和多個(gè)光鐠帶上色度色散的補(bǔ)償。在2002年3月19日召開的2002OFC會議上發(fā)表的由LarsGriiener-Nielsen等人所著文章編號為TUJ6的"ModuleforsimultaneousC+LbanddispersioncompensationandRamanamplification",提出了使用具有兩個(gè)補(bǔ)償光纖的補(bǔ)償模塊，以允許在兩個(gè)光譜帶C和L上色度色散的補(bǔ)償。然而，在這些文獻(xiàn)中都沒有考慮色散斜率的斜率，因而仍然存在剩余色散。同樣已經(jīng)建立的是DOS比值越低，則給定的光譜帶上剩余色散RD的絕對值越高。為了獲得低的DOS,在參考波長處色散斜率必須比較高，其施加了比較高的斜率的斜率?？梢詤⒖祭缭?006年9月28日召開的2006ECOC會議上發(fā)表的由Jean-ChristopheAntona等人所著文章編號為Thl.6.4的"ImpactofImperfectWidebandDispersionCompensationonthePerformanceofWDMTransmissionSystemsat40Gbit/s)",其報(bào)告了與不同的補(bǔ)償光纖的DOS值相關(guān)的剩余色散的絕對值。圖1中的曲線圖示出了這一結(jié)果。這個(gè)曲線圖示出了在C+光譜帶(1530nm至1570nm)中對于不同的DOS值的最大剩余色散RDmax的絕對值。以細(xì)虛線示出的曲線再現(xiàn)了利用傳統(tǒng)的補(bǔ)償光纖獲得的最大剩余色散的絕對值，而以粗實(shí)線示出的曲線再現(xiàn)了利用由本發(fā)明提出的結(jié)合兩個(gè)補(bǔ)償光纖獲得的最大剩余色散的絕對值。這個(gè)曲線圖清楚地示出了利用傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償光纖，當(dāng)DOS較低時(shí)剩余色散的絕對值很高，而對于較高的DOS值，剩余色散的絕對值是非零。這樣，需要一種用于補(bǔ)償色度色散的系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)可以大大減少甚至消除給定光譜帶上的剩余色度色散的絕對值。
發(fā)明內(nèi)容為此，本發(fā)明提出將自身限定于給定的光譜帶，在該光譜帶中，線路光纖的色度色散是波長的線性函數(shù)，而補(bǔ)償光纖的色度色散是波長的拋物線函數(shù)。從而，本發(fā)明提出使用多個(gè)補(bǔ)償光纖，其中至少兩個(gè)補(bǔ)償光纖具有異號的斜率值的斜率，以便部分地，甚至完全地，補(bǔ)償色散斜率的斜率的影響。參照圖1中的曲線圖，應(yīng)當(dāng)注意，所述兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖的結(jié)合使得可以在較低的DOS值下大大減少最大剩余色散的絕對值，而對具有較高DOS值的傳輸系統(tǒng)可以消除，甚至完全消除最大剩余色散。更特別地，本發(fā)明提出了在給定光譜帶上的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括給定長度(L0)的光傳輸光纖，在給定光譜帶的中心波長(入o)處，所述光纖具有給定的色度色散值Do(入o)和給定的色度色散斜率值Sq(入o);和至少兩個(gè)各自具有長度(Li)的色度色散補(bǔ)償光纖(DCFi)，在所述中心波長(入o)處，每個(gè)色散補(bǔ)償光纖都具有色度色散值Di(入o)和色度色散斜率值Si(人o),其基本上符合下述等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中至少兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖具有色散斜率的斜率值SSi(入q)為異號。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，補(bǔ)償光纖(DCFi)的色散斜率的斜率值(SSi)還基本上符合下述公式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該給定的光譜帶具有40nm或更小的光譜寬度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該給定的光譜帶是從C或C+波帶、L波帶、S波帶中的全部或部分中選出的。本發(fā)明還提出了一種方法，用于在給定的光譜帶上對給定長度(Lo)的傳輸光纖的色度色散進(jìn)行補(bǔ)償，包括下述步驟選擇至少兩個(gè)色度色散補(bǔ)償光纖(DCFi),在給定的光譜帶的中心波長(入。)處，每個(gè)色度色散補(bǔ)償光纖(DCFi)都具有給定的色散斜率的斜率值(SSi)，選出的至少兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖具有異號的色散斜率的斜率值SSj(入o),裝配每個(gè)給定長度(Li)的色散補(bǔ)償光纖，選定的色散補(bǔ)償光纖，和選出的每個(gè)選定光纖的長度，基本上符合下述等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該色散補(bǔ)償光纖(DCFi)被選擇為還基本上符合下述等式Z<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中Di(入o)和Si(入。)分別是補(bǔ)償光纖在給定的光譜帶的中心波長(入。)處的色散值和色散斜率值；并且其中長度為(Lo)的傳輸光纖在給定的光譜帶的中心波長(入。)處具有給定的色度色散Do(入J和給定的色度色散斜率So(入q)。通過參考附圖閱讀下文作為示例給出的本發(fā)明的實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在這些附圖中圖1已被描述，其是C十光譜帶中對于不同DOS值的最大剩余色散RDmax的絕對值的曲線圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的色散補(bǔ)償光纖的設(shè)定分布的示圖3是示出了在1550nm處具有100nm的DOS的現(xiàn)有技術(shù)補(bǔ)償光纖的色散光譜的示圖4和5是示出了根據(jù)本發(fā)明結(jié)合的兩個(gè)補(bǔ)償光纖的色散光譜的示圖，用于補(bǔ)償在1550nm處具有100nm的DOS的線路光纖的色散；圖6是示出了另一個(gè)補(bǔ)償光纖的色散光鐠的示圖，其可根據(jù)本發(fā)明與圖4和圖5中的光纖相結(jié)合，以補(bǔ)償在1550nm處具有100nm的DOS的線路光纖的色散；圖7是示出了另一個(gè)補(bǔ)償光纖的色散光譜的示圖，其可根據(jù)本發(fā)明與圖4中的光纖相結(jié)合，以補(bǔ)償在1550nm處具有100nm的DOS的線路光纖的色散；圖8是示出了在C十波帶的剩余色散光譜的示圖，用于使用圖3所示的補(bǔ)償光纖的傳輸系統(tǒng)和使用圖4和圖5所示的光纖的結(jié)合的傳輸系統(tǒng)；圖9是示出了〔+波帶的剩余色散光譜的示圖，用于圖3所示的補(bǔ)償光纖的傳輸系統(tǒng)和使用圖4、圖5和圖6所示的光纖的結(jié)合的傳輸系統(tǒng)；以及圖IO是示出了C+波帶的剩余色散光譜的示圖，用于圖3所示的補(bǔ)償光纖的傳輸系統(tǒng)和使用圖4和圖7所示的光纖的結(jié)合的傳輸系統(tǒng)。具體實(shí)施例方式為了補(bǔ)償在給定光鐠帶上累積于光學(xué)線路光纖中的色度色散和色度色散斜率，并且對于色度色散和色散斜率的任何比值(DOS)，本發(fā)明提出采用至少兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖，在下文中表示為DCFi,更經(jīng)常的是表示為DCF!和DCF2。選擇這些補(bǔ)償光纖中的具有異號的色散斜率的斜率值的至少兩個(gè)光纖，以對補(bǔ)償光纖中的色散斜率的變化進(jìn)行補(bǔ)償。從而剩余色度色散RD的絕對值在所考慮的光譜帶上可被大大減少。在本發(fā)明中，我們選擇將自己限制于給定的光譜帶，其可以是C+帶、L帶、S帶或任何其他光學(xué)有用的波帶的全部或部分，以允許對色散相對于給定的光譜帶上的波長的關(guān)系進(jìn)行精確建模。如前所述，線路光纖的色度色散通常相對于波長基本上為線性變化，即，線路光纖的色散相對于波長的關(guān)系可以以下面的公式表示D0(λ)＝D0(λ0)+S0(λ0).(λ-λ0)(1)其中，Do是色度色散，而So是線路光纖中的色度色散斜率；而λo是所研究的光譜帶的中心波長。如果研究的是很寬的光譜帶，則線路光纖的色度色散相對于波長的建模(1)可被認(rèn)為是近似的。另一方面，如果研究的是受限的光譜帶寬例如寬度為40nm或更少，則色度色散相對于波長的此輯性建模相對較精確，可以開始考慮難以獲得的給定的較高等級的效果的理想的精度。然而，如前所述，補(bǔ)償光纖通常不會示出色度色散相對于波長的線性變化。另一方面，在受限的光譜帶上，可以認(rèn)為補(bǔ)償光纖具有作為波長的拋物線函數(shù)的色度色散，即，補(bǔ)償光纖的色散相對于波長可如下面的公式表示Di(λ)=Di(λ0)+Si(λ0).(λ-λ0)+SSi(λ0).((λ-λ0)2/2)(2)其中，Di是色度色散，Si是色度色散斜率，而SSi是補(bǔ)償光纖中的色散斜率的斜率；同時(shí)入。是所研究的光譜帶的中心波長。如果所研究的是很寬的光譜帶，則補(bǔ)償光纖的色度色散關(guān)于波長的函數(shù)的建模(2)是不準(zhǔn)確的。如圖3至圖7所示，補(bǔ)償光纖的相對于波長的色度色散光譜具有拐點(diǎn)，其清楚地示出了不管所選的波長如何，色散斜率的斜率不保持恒定。另一方面，如果選擇了受限的光譜帶寬，例如寬度為40nm或更少，則色度色散關(guān)于波長的函數(shù)的拋物線建模相對較精確。從而本發(fā)明提出了用于在給定的光譜帶進(jìn)行最佳色度色散補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案，即，與已知、現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償光纖所提供的解決方案相比，在給定的光譜帶中，極大地減少、甚至消除了剩余色散的絕對值。無論現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中采用的何種補(bǔ)償光纖，色散斜率的斜率都不可能被完全消除，其實(shí)際上導(dǎo)致了剩余色散。這起因于上述關(guān)系式(1)和(2),其中色散值Do、Di可彼此補(bǔ)償，就像色散斜率值S0、Si那樣，而由補(bǔ)償光纖自身引入的色散斜率的斜率SSj保留并引入了剩余色散。上面所引用的文獻(xiàn)EP-A-1213595確實(shí)提出了對在1570nm波長處的色散斜率與色散斜率的斜率的比值進(jìn)行限制，從而在所研究的C波帶和L波帶上減少剩余色度色散的絕對值。但是這種限制僅應(yīng)用于單個(gè)DCF并且被添加到對色散與色散斜率的比值DOS的限制上。從而，它不能提供極大減少的剩余色散的絕對值。此外，該文獻(xiàn)中給出的光纖的示例記載了大于150nm的DOS值。然而，一些NZDSF光纖，例如，由Corning公司參考e-LEAF6制得的光纖，在1550nm的50nm級別處，具有極低的DOS。由于這些線路光纖被用于以高比特率遠(yuǎn)程傳輸，所以能利用具有這么低的DOS值的補(bǔ)償光纖對累積于這些光纖中的色度色散進(jìn)行補(bǔ)償是很重要的。從而本發(fā)明提出了在給定的光譜帶進(jìn)行最佳色度色散補(bǔ)償?shù)慕鉀Q方案，而不考慮待補(bǔ)償?shù)木€路光纖的DOS值。大部分高比特率傳輸系統(tǒng)，即，對其而言剩余色度色散的絕對值必須被最大程度地減少，在一個(gè)或多個(gè)相對較受限并分離的給定的光i普帶上工作。從而本發(fā)明的色散補(bǔ)償系統(tǒng)尤其適用于所述傳輸系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明提出了使用至少兩個(gè)補(bǔ)償光纖，不僅僅用于對線路光纖的色散和色散斜率的最佳補(bǔ)償，還用于補(bǔ)償所使用的補(bǔ)償光纖之間的色散斜率的斜率，這是不可能利用單個(gè)DCF而實(shí)現(xiàn)的。從而，剩余色散的絕對值可被最小化，甚至消除。特別地，本發(fā)明提出了選擇色散補(bǔ)償光纖DCFi，從而可在所研究的光譜帶的中心波長入。處得出下列等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中，L。是線路光纖的長度，而Lj是所使用的補(bǔ)償光纖的長度。在特定的情況下，其中僅僅使用兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖，由上述等式(3)和(4)得出，能分別以下述等式來對系統(tǒng)中所使用的每個(gè)補(bǔ)償光纖的長度LpL2進(jìn)行優(yōu)化<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage12</formula>通過這些等式(6)和(7)以及通過等式(5),可以推導(dǎo)出當(dāng)使用兩個(gè)補(bǔ)償光纖時(shí)的色度色散斜率的斜率值的最佳比值，符合下述等式<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(8)如果符合等式(8),則所研究的所有光譜帶上的剩余色散將為零。也可能不完全滿足等式(8)，例如，由于施加于DCFi光纖上的其他限制，例如對有效區(qū)域的限制、影響補(bǔ)償光纖的色散值D,、D2和色散斜率值S,、S2的彎曲損耗或截止波長。但是，在所有的情況中，色散斜率的斜率值SS!和SS2必須是異號的。接著，所研究的光譜帶上的剩余色散RD可以根據(jù)下述關(guān)系式表示<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(9)下面將通過四個(gè)詳細(xì)示例說明本發(fā)明。為了不妨礙說明，僅僅在圖中示出了第二示例的色散光譜。本發(fā)明中使用的色散光纖具有圖2所示的折射率分布。圖2中的分布具有階梯形的中心纖芯，但是也可以考慮梯形或拋物線形或冪高于二的形狀。這種分布也是設(shè)定分布，即，表示光纖的理論分布；在從預(yù)制件中拉制出來而獲得光纖之后，該光纖實(shí)際上可具有略微不同的分布。本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)中使用的每個(gè)補(bǔ)償光纖都包含中心纖芯，具有相對于外光學(xué)包層的正的折射率差Dnr，第一內(nèi)層凹陷包層，具有相對于外包層的負(fù)的折射率差Dn2;環(huán)，具有相對于外包層的正的折射率差Dii3;以及可選的第二凹陷包層，具有相對于外包層的負(fù)的折射率差Dn4。通常認(rèn)為(recall)外包層是光學(xué)包層。為了定義光纖的折射率分布，通常使用外包層的折射率值作為參考。接著將中心纖芯、凹陷包層和環(huán)的折射率值表示為折射率差值Dm.2,3,4。對于下面四個(gè)示例中的每個(gè)，提供了兩個(gè)表格。除了為了比較而涉及的傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的DCF的一行以外，第一表格給出了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的示例中使用的光纖的光學(xué)特性。每個(gè)第一表格給出了色散值D、色散斜率值S和色散斜率的斜率值SS,以及在波長1550nm處給出的DOS值。還在示例1至4的每個(gè)第一表格中給出了用于1001011的線路光纖的補(bǔ)償光纖的長度和€+波段中的最大剩余色散。第二表格示出了用于本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的四個(gè)給定示例的建模中所使用的補(bǔ)償光纖的折射率分布。給出了633nm波長處的相對折射率值。示例1在這個(gè)第一示例中，傳輸系統(tǒng)的線路光纖具有50nm的DOS值。如前所述，這些線路光纖被用于高比特率遠(yuǎn)程傳輸，并且在考慮該DOS值的時(shí)能夠補(bǔ)償積累于這些光纖中的色度色散是很重要的。該e-LEAF6的光纖，而表1-I中提及的現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償光纖對應(yīng)于具有補(bǔ)償這種線路光纖的色散所需的DOS值為50nm的典型光纖。然而，應(yīng)當(dāng)注意，在這個(gè)表1-I和圖1中，利用單個(gè)補(bǔ)償光纖對具有DOS低至50nm的線路光纖進(jìn)行補(bǔ)償在所研究的光譜帶的邊緣處引入了剩余色散的高絕對值。在表1-I中可看出當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)相結(jié)合的補(bǔ)償光纖時(shí)，最大剩余色散的絕對值被減少至四分之一。本發(fā)明確實(shí)需要較長的千米級長度的補(bǔ)償光纖，但是為選擇色散D!和D2以及斜率SpS2的提供了較大自由度，并且因此為選擇色散與斜率值的比值DOS,和DOS2提供了較大自由度，然而，應(yīng)該注意必須滿足等式(3)和(4)以向補(bǔ)償光纖提供50nm的全局DOS值；并且本發(fā)明極大地減少了C+波段(1530nm至1570nm)的最大剩余色散的絕對值。根據(jù)本發(fā)明，選擇具有斜率的斜率SSJ直為負(fù)的第一補(bǔ)償光纖DCFp并且選擇具有色散斜率的斜率SS2值為正的第二補(bǔ)償光纖DCF2，盡量滿足等式(5),使得剩余色散的絕對值最小化。表1－I<table>complextableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表1-II<table><row><column>示例1</column><column>Dn1(x10-3)col>Dn2(x10-3)</column><column>Dn3(x10-3)</column><column>r1(um)</column><column>r2(um)</column><column>r3(um)</column></row><row><column>DCF1</column><column>19.2</column><column>-22.0</column><column>16.0</column><column>1.94</column><column>5.23</column><column>6.65</column></row><row><column>DCF2</column><column>18.0</column><column>-14.1</column><column>15.0</column><column>1.85</column><column>6.00</column><column>7.40</column></row><table>示例2在這個(gè)第二示例中，傳輸系統(tǒng)的線路光纖具有100nm的DOS值。該第二示例中的線路光纖是由OFS公司參考TrueWaveRS制造的線路光纖，表2-I中提及的現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償光纖對應(yīng)于補(bǔ)償這種線路光纖的色散所需的DOS值為100nm的典型光纖。表2-I示出了與使用單個(gè)補(bǔ)償光纖相比，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)相結(jié)合的補(bǔ)償光纖時(shí)可將剩余色散的絕對值減少一半。在這個(gè)示例中，兩個(gè)不同的第二補(bǔ)償光纖DCF2和DCF2b與第一補(bǔ)償光纖DCFt結(jié)合，而第三補(bǔ)償光纖DCF3與光纖DCF1和DCF2相結(jié)合。應(yīng)當(dāng)特別注意，可以選擇具有正的色散斜率S的補(bǔ)償光纖DCF2b，盡管該線路光纖具有正的色散斜率。這種選擇是可能的，因?yàn)橥ㄟ^結(jié)合兩個(gè)光纖而對色散斜率進(jìn)行補(bǔ)償，兩個(gè)光纖中的一個(gè)能具有正的色散斜率，而另一個(gè)具有負(fù)的色散斜率，其允許對所研究的長度進(jìn)行所需要的補(bǔ)償，如等式(4)所示。此外，如示例l所示，應(yīng)當(dāng)注意選擇具有色散斜率的斜率SS1為負(fù)的第一補(bǔ)償光纖DCF,和選擇具有色散斜率的斜率SS2、SSa為正的第二補(bǔ)償光纖DCF2、DCF2b。通過這種方式，獲得了色散斜率的斜率的極大減少，產(chǎn)生剩余色散的絕對值的最小化。還應(yīng)當(dāng)注意，通過將第三光纖DCF3與兩個(gè)第一光纖DCFi和DCF2相結(jié)合，剩余色散可被幾乎消除。這種改進(jìn)的色度色散補(bǔ)償滿足約為40nm寬的受限的光鐠帶。如圖3至圖7所示，補(bǔ)償光纖的色散相對于波長不是線性的，如果考慮多個(gè)光譜帶(從1400nm至1700nm)，也不是拋物線性的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，色散關(guān)于波長的函數(shù)的曲線圖具有拐點(diǎn)，其表示斜率的斜率為相反符號。另一方面，如果考慮的是受限的光譜帶，例如圖3至圖7中的陰影區(qū)域所示的〔+波帶，則補(bǔ)償光纖的色散光鐠可接近近似于拋物線，其中色散斜率的斜率基本上為一常數(shù)值?？偸侨缦逻x擇補(bǔ)償光纖，使得補(bǔ)償光纖的至少兩個(gè)具有色散斜率的斜率值為異號，并且優(yōu)選其色散光譜在所研究的光譜帶中不具有拐點(diǎn)。還可以選擇在所研究的光譜帶的任意一側(cè)具有拐點(diǎn)的補(bǔ)償光纖。圖8、9和IO示出了與使用單個(gè)補(bǔ)償光纖相比，根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)和三個(gè)結(jié)合的補(bǔ)償光纖獲得的結(jié)果。以細(xì)虛線示出的曲線再現(xiàn)了由傳統(tǒng)的補(bǔ)償光纖(圖3所示的光纖)引入的剩余色散，而以粗實(shí)線示出的曲線再現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的將至少兩個(gè)補(bǔ)償光纖相結(jié)合(DCF1+DCF2，DCF1十DCF2+DCF3和DCF1+DCF2b)所引入的剩余色散。這些曲線圖示出了表2-I中給出的值，并且清楚地示出了在光譜帶邊緣的剩余色散的絕對值通過將兩個(gè)具有色散斜率的斜率值為異號的補(bǔ)償光纖相結(jié)合而大大減少，并且通過將其中至少兩個(gè)補(bǔ)償光纖具有色散斜率的斜率值為異號的三個(gè)補(bǔ)償光纖相結(jié)合甚至可以消除該光譜帶邊緣的剩余色散的絕對值。表2-I<table>complextableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2-n<table><row><column>示例2</column><column>Dn1[×10^(-3)]</column><column>Dn2[×10^(-3)]</column><column>Dn3[×10^(-3)]</column><column>γ1(μm)</column><column>γ2(μm)</column><column>γ3(μm)</column></row><row><column>DCF1</column><column>24.0</column><column>-15.0</column><column>6.0</column><column>1.59</column><column>4.22</column><column>7.10</column></row><row><column>DCF2</column><column>22.2</column><column>-11.3</column><column>7.3</column><column>1.56</column><column>4.78</column><column>7.33</column></row><row><column>DCF3</column><column>20.5</column><column>-9.1</column><column>6.8</column><column>1.58</column><column>533</column><column>7.75</column></row><row><column>DCF2b</column><column>223</column><column>-5.6</column><column>8.1</column><column>1.39</column><column>6.87</column><column>9.10</column></row><table>示例3在該第三示例中，傳輸系統(tǒng)的線路光纖具有154nm的DOS值。該第三示例中的線路光纖是由DmkaComt叫制造的商標(biāo)名稱為TeraLightó的光纖，而表3-1中提及的現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償光纖對應(yīng)于用于補(bǔ)償這種線路光纖的色散所需的DOS值為154nm的典型光纖。表3-I示出了與使用單個(gè)補(bǔ)償光纖相比，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)相組合的補(bǔ)償光纖可幾乎消除剩余色散的絕對值。表3-I<table>complextableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在該第四示例中，傳輸系統(tǒng)的線路光纖是標(biāo)準(zhǔn)SMF并且具有300nm的DOS。這種線路光纖可以通過任何具有300nm的DOS的DCstanF來補(bǔ)償。表4-I示出了與使用單個(gè)補(bǔ)償光纖相比，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)相組合的補(bǔ)償光纖時(shí)，剩余色散幾乎可被消除。18表4-I<table><row><column>示例4</column><column>Dps/nm-km</column><column>Sps/nm2-km</column><column>SSps/nm3-kmDOSnm</column><column>Lkm</column><column>RDmax(1530-1570nm)</column><column>ps/nm-km</column></row><row><column>線路光纖</column><column>17.40</column><column>0.058</column><column>0</column><column>300</column><column>100</column><column>--</column></row><row><column>DCF現(xiàn)有技術(shù)</column><column>-150</column><column>-0.50</column><column>0.0020</column><column>300</column><column>11.53</column><column>0.041</column></row><row><column>DCF1</column><column>-80</column><column>-0.32</column><column>-0.0016</column><column>249</column><column>8.70</column><column>-0.002</column></row><row><column>DCF2</column><column>-236</column><column>-0.69</column><column>0.0035</column><column>344</column><column>4.38</column><column>-0.002</column></row><table>表4-II<table><row><column>示例4</column><column>Dn1(x10-3)</column><column>Dn2(xl0-3)</column><column>Dn3(x10-3)</column><column>r1(μm)</column><column>r2μm)</column><column>r3(μm)</column></row><row><column>DCF1</column><column>22.6</column><column>-5.0</column><column>2.5</column><column>1.44</column><column>4.67</column><column>9.00</column></row><row><column>DCF2</column><column>40.0</column><column>-8.3</column><column>7.3</column><column>0.99</column><column>3.70</column><column>5.09</column></row><table>因此應(yīng)當(dāng)如下選擇根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償光纖DCFi，使得它們的色散Di、它們的斜率Si和它們各自的長度Lj滿足上面所引的等式(3)和(4):<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage19</formula><formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage19</formula>并且使得至少它們中的兩個(gè)在所研究的光譜帶的中心波長入。處具有給定的色散斜率的斜率值SSi，并且它們是異號的。優(yōu)選地，選擇補(bǔ)償光纖DCFi使得由上面所引的等式(9)給出的剩余色散的絕對值在所研究的整個(gè)光譜帶上小于0.4ps/nm-km,即<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中，對于不大于40nm的光譜帶，給出<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(10)顯然，可以考慮選擇DCFi光纖的變化范圍達(dá)到長度Li的5%,特別是如果不希望將所研究的光譜帶的中心波長入。處的累積色散嚴(yán)格地消除為零作為目標(biāo)，而是以例如很小的ps/nm值為目標(biāo)。本發(fā)明不局限于如上述的示例所描述的特定的實(shí)施例。特別地，只要觀察到對色散斜率的斜率施加限制，即，至少兩個(gè)具有色散斜率的斜率值為異號的DCF光纖，則顯然其他色散補(bǔ)償光纖的結(jié)合也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。同樣地，顯然示例中給出的折射率和半徑值使用于不脫離本發(fā)明的范圍，以便獲得預(yù)定的色散值、斜率的值和色散斜率的斜率值，和/或以便觀察其他施加到光纖上的關(guān)于有效面積、截止波長、彎曲損耗或其他的限制。權(quán)利要求1、一種在給定光譜帶上的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括給定長度(L0)的光學(xué)傳輸光纖，該光纖在所述給定光譜帶的中心波長(λ0)處具有給定的色度色散D0(λ0)和該色度色散的給定斜率S0(λ0)；至少兩個(gè)分別具有長度(Li)的色度色散補(bǔ)償光纖(DCFi)，在所述中心波長(λ0)處，每個(gè)色散補(bǔ)償光纖都具有給定的色度色散值Di(λ0)和該色度色散的給定斜率值Si(λ0)，其基本上滿足下述等式2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其中該補(bǔ)償光纖(DCFi)的色散的斜率的斜率值(SSi)還基本上滿足下述方程式<formula>seeoriginaldocumentpage2</formula>3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其中所述給定光譜帶具有小于或等于40nm的光譜寬度。4、根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，其中所述給定光譜帶是從C波帶或C+波帶、L波帶或S波帶中的全部或部分中選出的。5、一種在給定光譜帶上對給定長度(L0)的傳輸光纖的色度色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，該方法包括下述步驟選擇至少兩個(gè)色度色散補(bǔ)償光纖(DCFi),其中每個(gè)都在所述給定光譜帶的中心波長(λo)處具有色散斜率的給定斜率值(SSi)，所選出的至少兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖具有色散斜率的斜率值SSi(入o)為異號；裝配每個(gè)給定的長度(Li)的色散補(bǔ)償光纖；所選定的該色散補(bǔ)償光纖和每個(gè)選定的光纖的長度基本上滿足下述方程式<formula>seeoriginaldocumentpage3</formula>6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的對色度色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，其中選定的色散補(bǔ)償光纖(DCFi)還基本上滿足下述等式<formula>seeoriginaldocumentpage3</formula>其中Di(入。)和Si(入。)分別為該色散補(bǔ)償光纖在所述給定光譜帶的中心波長(人o)處的色散值和色散斜率值，并且其中長度(Lo)的傳輸光纖在所述給定光譜帶的所述中心波長(入。)處具有給定的色度色散D。(入o)和色度色散的給定斜率So(人o)。全文摘要一種在給定光譜帶上的光學(xué)傳輸系統(tǒng)，包括長度為L₀的光學(xué)傳輸光纖、色度色散和色度色散的斜率以及至少兩個(gè)長度(L_i)的色度色散補(bǔ)償光纖(DCF_i)，色度色散D_i和色度色散的斜率S_i。在給定光譜帶的中心波長(λ₀)處，該色散補(bǔ)償光纖基本上滿足右側(cè)等式其中至少兩個(gè)色散補(bǔ)償光纖具有色散斜率的斜率值SS_i為異號，以便最小化剩余色度色散的絕對值。文檔編號H04B10/2525GK101202592SQ20071019995公開日2008年6月18日申請日期2007年11月5日優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日發(fā)明者D·莫蘭,L-A·德蒙莫里永,M·比戈-阿斯特呂克,P·西亞爾申請人:德雷卡通信技術(shù)公司