S-C-L三波段传输新型单模光纤的设计

S_C_L三波段传输新型单模光纤的设计******电科08-1学号：**********摘要：由于现有的各种单模光纤都不能适应在S-C-L三个连续波段上进行多信道窄间隔DWDM应用和CWDM应用，因此国际上已经开始研究能够满足S-C-L三波段传输要求的新型单模光纤.由于光纤制造业的竞争越来越激烈，设计出的RIP结构必须能在工艺正常波动时保证光学特性的变化不明显，以提高成品率，降低成本.最后，在制造工艺方面，必须提高生产率，要能使单根预制棒拉丝长度达到350km以上，保证光纤的均匀性等品质.关键词：波长范围；抑制非线性效应；色散斜率。一、设计目的：对光纤的纤芯和包层进行了适当的设计和调整，使光纤的色散性能参数符合设计条件.这种设计和调整是通过改变纤芯和包层的结构和折射率分布来实现的，要同时兼顾了生产的可控性.二、设计参数Region0width3.52Refr.Index1.4645Region1width1.51Refr.Index******Steps30Region2width1.35Refr.Index******Steps30Region3width4.30Refr.Index1.4600Region4width5.10Refr.Index1.4560Region5width10.0Refr.Index1.4570Region6width36.6Refr.Index1.4570其中Region1设置为userfunction定义为：background=1.44692delta=0.003alpha=20background+delta*(1-((2*x-WIDTH)/WIDTH)^alpha)Region2设置为userfunction定义为：background=1.44692delta=0.008alpha=20background+delta*(1-((2*x-WIDTH)/WIDTH)^alpha)第一部分为纤芯，第二部分为第一折射率下凹环，第三部分为第二折射率下凹环，第四部分为外芯，第五部分为光纤内包层，第六部分为衬底管，第七步扽为外包层。三、设计结果应用OptiFiber程序进行计算，得出：图1径向分布图2光纤材料色散、波导色散和总色散与波长的关系图3光纤的宏弯、微弯曲损耗与波长的关系图4模场直径与有效面积与波长的关系图2为我们设计的光纤的色散曲线总色散在1460～1625nm范围内为5.53～6.24ps/(nm·km)，最大色散斜率＜0.01ps/(nm2·km).在超过1360～1675nm的更宽波长范围内，色散也在1～13ps/(nm·km)范围内.图3为模拟计算得到的所设计光纤的弯曲损耗曲线，在整个波长范围内，宏弯损耗接近于0，而在1550nm处微弯损耗为0.0037dB/km.图4为模拟计算得到的光纤的模场直径和有效面积，在1550nm处的模场直径为8.5μm，有效面积为57.5μm2.从以上各图可以看出：在1460～1625nm波段，我们设计的光纤具有5～6ps/(nm·km)的色散值，色散斜率几乎为零.如果今后波长应用范围拓宽至1400～1700nm，色散要求也可满足；同时，弯曲附加损耗很小；模场直径为8.5μm，有效面积为58μm\+2,达到了各参数的最佳配置.五、结论经过计算机验证，径向分布相对集中，总色散接近0线且1.3~1.7波段处趋向于水平。因此此参数设计基本能够实现三波段单模传输。六、参考文献李进延S_C_L三波段传输新型单模光纤的设计和研究教材光纤通信