专题
长飞特种光纤系列之六 CS980细径耦合光纤产品
发布时间:2017-09-25发布者:

一、概述

随着技术的发展,器件小型化逐渐成为一种趋势,为了顺应市场对小型耦合器(Mini-Coupler)的需求,长飞光纤光缆股份有限公司(以下简称“长飞公司”,股票代码:6869.HK)特推出CS980细径耦合光纤。CS980细径耦合光纤主要用于980nm泵浦光源尾纤的制作以及掺铒光纤放大器(Erbium-doped Fiber Amplifier,简称EDFA)系统中位于掺铒光纤(Erbium-doped Fiber,简称EDF)前/后端980/1550波分复用Wavelength Division Multiplexing,简称WDM耦合器的制作。与原有耦合光纤相比,除具有优异的抗弯性能和优异的拉锥性能外,该光纤包层直径由125μm降至80μm,外径由250μm降至165μm,外径细化30%以上。且在熔融拉锥验证中,该款光纤展现出低拉锥附加损耗、高隔离度等优点。

二、CS980细径耦合光纤基本性能介绍

长飞公司从波导设计及全新的材料设计这两个方面入手,着眼于光纤细径化及几何稳定性、弯曲性能及拉锥性能的提升,开发了CS980细径耦合光纤。该光纤在工作波段具有优异的宏弯性能和低的拉锥附加损耗。

光纤详细技术指标见下表:

1细径耦合光纤性能参数

光纤类型

长飞CS980细径耦合光纤

国际友商类CS980细径耦合光纤

工作波长(nm)

980/1550

980/1550

模场直径(μm)

4.0±0.5@980nm

6.4±0.7@1550nm

4.0±0.5@980nm

截止波长(nm)

920±50

970

损耗(dB/km)

2.5 @980nm

1.0 @1550nm

3.5 @980nm

/

宏弯 (dB/turn)

0.01 @980&1550nm(20mm一圈)

/

典型数值孔径

0.20

0.20

纤芯直径(μm)

3.6

3.6

包层直径(μm)

80±1

80±1

涂层直径(μm)

165±10

165±10

/包同心度偏差(μm)

0.3

0.3

拉锥损耗

0.1dB

/

筛选强度(kpsi)

100 or 200

100

长飞CS980细径耦合光纤具有如下优势:

1)长飞CS980细径耦合光纤优化了几何特性,包层直径控制在80±1μm。同时为了达到更好的拉锥效果,光纤芯/包同心度典型值在0.2μm以下。

2)长飞CS980细径耦合光纤宏弯性能优异,φ20mm×1@980nm损耗0.01dB,φ20mm×1@1550nm损耗0.01dB,完全满足小型化器件的使用。

3)长飞CS980细径耦合光纤与其他光纤匹配性高,与国外某知名品牌细径980-20光纤熔接损耗约0.05dB,与长飞G652D光纤熔接损耗约0.25dB

2长飞CS980细径耦合光纤与其它光纤熔接损耗

熔接光纤型号

国外某知名品牌细径980-20

G652D

熔接损耗测试波(nm)

980

1550

1550

熔接损耗(dB)

0.05

0.05

0.25

三、CS980细径耦合光纤拉锥性能

光纤在熔融拉伸过程中,材料缺陷和波导结构变化等原因会引起光纤中光功率的损失。因此,单光纤拉锥实验中,光功率损耗大小及出光功率稳定性数据可直接评估该光纤是否适合制作熔融型光纤器件。其中拉伸期间光纤中光功率和损耗情况可通过拉锥机配备的功率探测器进行实时测量。

实验采用980nm单模泵浦光源与1550nm单模泵浦光源,拉锥速度为140μm/sH2流量为150ml/minO2流量为7ml/min,耦合周期为0(即单光纤拉锥)。图1是对长飞CS980细径耦合光纤进行拉锥得到的分光比—时间曲线,记录了光纤从开始拉伸直至达到预设分光比这整个过程中分光比随拉伸时间的变化。整个实验过程中,长飞CS980细径耦合光纤的损耗波动小,曲线平缓,损耗始终低于0.1dB

1.采用长飞细径CS980拉制980/1550 WDM 980nm1550nm波长波形图

(图中黄线为980nm分光比,红线为1550nm分光比)

WDM作为光无源器件最基本元件之一,已广泛应用于波分复用光纤通讯系统之中。拉锥因其操作简单,价格低廉,已成为WDM常用的制作手段。为了进一步验证长飞CS980细径耦合光纤的性能,将其拉锥制成WDM后进行测试,测得其分光比及隔离度数据见下表:

3长飞CS980细径耦合光纤拉制WDM性能参数

长飞CS980细径耦合光纤(CS980/80-20/165

实验组号

分光比CR(%)

隔离度ISO(dB)

拉锥损耗(dB)

波长

1550nm

980nm

1550nm

980nm

1550nm

980nm

1

99.92

0.35

30.75

24.48

0.1

0.1

2

99.95

0.19

32.8

26.9

3

99.96

0.2

34.5

27.1

4

99.95

0.19

33.5

27.7

平均值

99.95

0.23

32.89

26.55

0.1

0.1

综上所述,长飞CS980细径耦合光纤满足开发设计的要求,具有良好的几何指标、弯曲性能、熔接性能和拉锥性能,满足拉锥器件对光纤的要求,性能超越国外同类产品。

附录

长飞公司针对WDM用拉锥光纤还有如下系列子型号可供选择,这些光纤都具备低拉锥损耗(0.1dB),可以满足不同工作波长、不同类型器件的要求。.

4 长飞公司耦合光纤系列

光纤类型

CS980/125-22/250

CS980/125-20/250

CS980/125-16/250

CS1310/125-16/250

产品编号

CS1015-C

CS1015-B

CS1015-A

CS1011-A

工作波长(nm)

>970

>970

>970

>1300

模场直径(μm)

4.0±0.3@980nm

6.3±0.7@1550nm

4.0±0.5@980nm

6.4±0.7@1550nm

5.0±0.5@980nm

7.5±0.7@1550nm

6.0±0.5@1310nm

7.1±0.5@1550nm

截止波长(nm)

920±50

920±50

920±50

1200±50

损耗(dB/km)

2.5 @980nm

1.0 @1550nm

2.5 @980nm

1.0 @1550nm

2.5 @980nm

1.0 @1550nm

1.0 @1310nm

1.0 @1550nm

 


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