光波导、光通信设备、光通信方法和光通信系统与流程

1.本技术涉及光波导、光通信设备、光通信方法和光通信系统，更具体地，涉及适用于缓和非对准的精度的光波导等。


背景技术：

2.以往，已知有使用空间耦合的光通信(例如，参见ptl1)。在这种光通信的情况下，尤其是在单模光纤中，由于非对准而发生大的光功率损耗。为此，以往为了抑制非对准而对零件要求高精度，从而导致成本上升。
3.[引文列表]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]
[0006]
wo 2017/056889


技术实现要素：

[0007]
[技术问题]
[0008]
本技术的目的是缓和非对准的精度以降低成本，并抑制模间传播延迟差以使得能够进行信号的高质量传输。
[0009]
[问题的解决方案]
[0010]
本技术的概念是一种光波导，被配置为：在第一波长下仅传播基模；在第二波长下传播基模以及至少一阶模；以及控制纤芯和包层的折射率分布，使得当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。
[0011]
本技术的光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模。在根据本技术的光波导中，控制纤芯和包层的折射率分布，使得当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。
[0012]
例如，第一波长可以是色散为零的波长。而且，例如，第一波长可以在300nm和5μm之间。在这种情况下，例如，第一波长可以是1310nm波段或1550nm波段中的波长。而且，例如，第二波长可以是850nm波段中的波长。
[0013]
因此，在本技术中，光波导在第一波长下仅传播基模，并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模。当使用第二波长的光执行通信时，因为至少由于光轴非对准而生成的一阶模分量与基模分量一起传播，所以有可能减少由于光轴非对准而引起的光功率的耦合损耗。此外，在本技术中，光纤被配置为使芯和包层的折射率分布受到控制，使得当使用第二波长的光进行通信时模间传播延迟差在预定阈值内。因此，当使用第二波长的光执行通信时，有可能将模间传播延迟差保持在预定阈值内。另外，由于提供了波形失真校正电路，可以在不增加成本和功耗的情况下实现高质量信号传输。
[0014]
此外，在本技术中，例如，折射率分布可以包括从中心到第一直径的第一区域、第一区域之外到第二直径的第二区域、第二区域之外到第三直径的第三区域、以及第三区域
之外的第四区域的折射率分布。
[0015]
在这种情况下，例如，第三区域的折射率可以高于第四区域的折射率，第二区域的折射率可以等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率可以高于第三区域的折射率。这种情况下的折射率分布是所谓的分段纤芯型分布。
[0016]
在分段纤芯折射率分布中，例如，第一波长可以在1310nm波段中并且第二波长可以在850nm波段中，第一直径可以是7μm，第二直径可以是9μm，第三直径可以是11μm，并且第四区域的折射率可以是1.4524，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在0至+0.0024的范围内，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在+0.00467至+0.00541的范围内。在这种情况下，例如，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.000827，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.004882。
[0017]
而且，在这种情况下，例如，第三区域的折射率可以等于第四区域的折射率，第二区域的折射率可以高于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率可以高于第二区域的折射率。这种情况下的折射率分布是所谓的阶梯型分布。
[0018]
在阶梯式折射率分布中，例如，第一波长可以在1310nm波段中并且第二波长可以在850nm波段中，第一直径可以是7μm，第二直径可以是13μm，第四区域的折射率可以是1.4524，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在0至+0.0012的范围内，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在+0.00467至+0.00526的范围内。在这种情况下，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.000811，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.005053。
[0019]
而且，在这种情况下，例如，第三区域的折射率可以等于第四区域的折射率，第二区域的折射率可以低于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率可以高于第四区域的折射率。这种情况下的折射率分布是所谓的w型分布。
[0020]
在w型折射率分布中，例如，第一波长可以在1310nm波段中并且第二波长可以在850nm波段中，第一直径是7μm并且第二直径可以是9μm，第四区域的折射率可以是1.4524，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在-0.0055至0的范围内，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以在+0.00486至+0.00467的范围内。在这种情况下，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是-0.002245，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.004778。
[0021]
而且，在这种情况下，例如，第三区域和第二区域的折射率可以等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率可以高于第四区域的折射率。这种情况下的折射率分布是所谓的si(阶梯折射率)型分布。在si型折射率分布中，例如，第一波长可以在1310nm波段中并且第二波长可以在850nm波段中，第一直径可以是7μm，第四区域的折射率可以是1.4524，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量可以是+0.00467。
[0022]
此外，本技术的另一个概念是一种光通信设备，包括：光波导，被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，光波导被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内，并且光通信设备使用第二波长的光执行通信。
[0023]
此外，本技术的另一个概念是一种光通信方法，用于在光波导中使用第二波长的
光执行通信，该光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。
[0024]
此外，本技术的另一个概念是一种光通信系统，其中发送器和接收器通过光波导连接，其中光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时模间传播延迟差在预定阈值内，并且发送器和接收器在光波导中使用第二波长的光执行通信。
附图说明
[0025]
图1是示出使用空间耦合的光通信的概要的图。
[0026]
图2是示出光纤的基本结构和阶梯式光纤的lpml模式的图。
[0027]
图3是在对于单模来说典型的1310nm的情况下考虑归一化频率v的图。
[0028]
图4是示出使用空间耦合的光通信的示例的图。
[0029]
图5是示出使用空间耦合的光通信的示例的图。
[0030]
图6是用于解释当波长为850nm的光输入到1310nm单模光纤时可以存在lp01的基模和lp11的一阶模的示意图。
[0031]
图7是考虑在输入光中仅存在lp01的基模的情况下发生光轴非对准的情况的图。
[0032]
图8是示出当输入光的波长为1310nm和850nm时的损耗量的模拟结果的图。
[0033]
图9是示出当没有光轴非对准时输入光中只有基模存在、而当存在光轴非对准时部分基模转换成一阶模的示意图。
[0034]
图10是用于解释如何根据非对准将基模转换成一阶模的曲线图。
[0035]
图11是用于解释模间传播延迟差的产生的图。
[0036]
图12是示出当基模(零阶模)和一阶模在光纤中传播时的强度分布的示例的图。
[0037]
图13是用于说明纤芯和包层的折射率分布的控制例子的图。
[0038]
图14是示出当使用其折射率分布被控制的分段纤芯光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果的图。
[0039]
图15是示出当使用其折射率分布被控制的阶梯状光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果的图。
[0040]
图16是示出当使用其折射率分布被控制的w型光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果的图。
[0041]
图17是示出当使用其折射率分布被控制的si型光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果的图。
[0042]
图18是示出在双模条件(850nm光源和1310nm光纤的组合)下分段纤芯型的情况下其中模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率关系的模拟结果的图。
[0043]
图19是示出在双模条件(850nm光源和1310nm光纤的组合)下阶梯型的情况下其中模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率关系的模拟结果的图。
[0044]
图20是示出在双模条件(850nm光源和1310nm光纤的组合)下w型的情况下其中模
间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率关系的模拟结果的图。
[0045]
图21是示出可以对其应用本技术的光波导的发送/接收系统的构造示例的框图。
[0046]
图22是示出发送器中的光发射部分和连接器(插座)的构造示例的示意横截面图。
[0047]
图23是示出接收器中的连接器(插座)和光接收部分的构造示例的示意横截面图。
[0048]
图24是示出线缆中的两个连接器的构造示例的示意横截面图。
[0049]
图25是示出可以对其应用本技术的光波导的发送/接收系统的另一个构造示例的框图。
[0050]
图26是示出发送器中的光发射部分和线缆中的连接器的构造示例的示意横截面图。
具体实施方式
[0051]
下面将描述用于执行本发明的模式(下文中称为“实施例”)。将按以下次序给出描述。
[0052]
1.实施例
[0053]
2.修改示例
[0054]
《1.实施例》
[0055]
[关于现有技术的基本解释]
[0056]
首先，将描述与本技术相关的技术。图1示出了使用空间耦合的光通信的概要。在这种情况下，从发送侧的光纤10t发射的光被透镜11t整形为准直光并发射准直光。然后，这个准直光被接收侧的透镜11r会聚并入射在光纤10r上。在这种光通信的情况下，尤其是在单模光纤中，由于非对准而发生大的光功率损耗。光纤10t和10r具有双重结构，包括用作光路的中央纤芯10a和包围中央纤芯10a的包层10b。
[0057]
接下来，将解释模式的基本概念。当使光以单模传播通过光纤时，有必要确定诸如光纤的折射率和光纤的纤芯直径之类的参数，以便仅存在一种模式。
[0058]
图2(a)示出了光纤的基本结构。光纤具有其中被称为纤芯的中央部分被称为包层的层覆盖的结构。在这种情况下，纤芯具有高折射率n1，而包层具有低折射率n2，因此光在被限制在纤芯中的同时传播。
[0059]
图2(b)示出了阶梯式光纤的lpml(线性偏振)模式和作为归一化的频率v的函数的归一化传播常数b。纵轴是归一化的传播常数b，其中当某个模式不通过光纤(光被阻挡)时b为0并且当光功率被限制在纤芯中(光可以通过光纤传播)时b接近1。横轴是归一化的频率v，其可以用下式(1)表达。在此，d是纤芯直径，na是数值孔径，并且λ是光的波长。
[0060]
v＝πdna/λ
…
(1)
[0061]
例如，当v是2.405时，lp11模式被阻挡，因此只有lp01模式存在。因此，v＝2.405或更小的状态是单模。在此，lp01为基模(零阶模)，并且lp11、lp21、
……
等是一阶模、二阶模、
……
等等。
[0062]
例如，如图3(a)中所示，将在对于单模来说典型的1310nm的情况下考虑归一化的频率v。在此，假设纤芯直径d和数值孔径na是d＝8μm和na＝0.1，这是1310nm光纤的一般参数，并且通过光纤传播的光的波长是1310nm，v是由公式(1)得出的1.92。
[0063]
因此，如图3(b)中所示，归一化的频率v是2.405或更小，因此只有lp01的基模传
播，从而导致单模。在此，当纤芯直径增加时，传播模式的数量增加。顺便提及，例如，在一般的多模光纤中，纤芯直径被设置为50μm，使得数百个模式传播。
[0064]
考虑到如图1中所示的使用空间耦合的光通信，在单模中，由于纤芯直径小，因此存在发送/接收侧光耦合部分的对准变得严格的问题，并且对准确地对准光轴的精度要求提高。
[0065]
为了解决这个问题，通常使用高精度零件或将对光纤的光输入部分机加工为促进光插入纤芯。但是，高精度零件是昂贵的，并且要求机加工的零件是昂贵的，因此用于单模通信的连接器和系统一般是昂贵的。
[0066]
图4和5示出了降级光轴对准的精度的因素的示例。例如，如图4(a)中所示，由于用于固定套圈15t和15r以及光纤10t和10r的固定材料16t合16r的用量不均匀，发生光轴非对准。另外，例如，如图4(b)中所示，由于透镜11t和11r的整形精度不足而发生光轴非对准。
[0067]
另外，如图5(a)和5(b)中所示，由于在套圈15t和15r中设置的定位机构(凹部分17t和凸部分17r)的精度不足，因此发生光轴非对准。图5(a)和5(b)中所示的凸部分17r可以是销。
[0068]
根据本技术的第一方面，光纤被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模。在此，光纤被配置为在第一波长下具有零色散。例如，第一波长是1310nm。在这种情况下，在图3(a)的条件下，归一化的频率v如图3(b)中所示是1.92，并且光纤用作单模光纤。
[0069]
而且，例如，第二波长是850nm。当波长为850nm而不是1310nm的光在与图3(a)相同的条件下输入到光纤时，归一化的频率v是2.96，如图6(b)所示。因此，如图6(a)中所示，可以存在lp01的基模和lp11的一阶模。
[0070]
将考虑图7(a)中所示的光学系统被组装时接收侧的光纤的位置在与光轴垂直的方向(参见图7(a)和7(b)中的箭头)上非对准的情况，即，在输入光中仅存在lp01的基模的条件下发生光轴非对准。
[0071]
图8是示出在那种情况下的光功率耦合效率的模拟结果的曲线图。横轴表示光轴偏移量，并且纵轴表示耦合效率。在没有非对准的情况下，100％的功率传播通过光纤并且耦合效率为1。那么，例如，如果只有50％的输入光的功率传播通过光纤，那么耦合效率为0.5。
[0072]
对比输入光波长1310nm与850nm，可以看出850nm情况下的特性更好。其原因是在1310nm的情况下只有基模可以传播，而在850nm的情况下一阶模和基模都可以传播(参见图6(a))。
[0073]
即，当没有光轴非对准时，输入光中仅存在基模，如图9(a)中所示。另一方面，当存在光轴非对准时，通过利用包层与纤芯之间的折射率差造成的相位差，将部分基模转换成一阶模，如图9(b)中所示。这个一阶模在1310nm的情况下不能传播，但是在850nm的情况下这个一阶模也可以传播，因此在850nm的情况下的特点得到改进。
[0074]
在图10的曲线图中，基模(零阶模)分量和一阶模分量被分开示出，并且它们之和就是总曲线。由于输入光只存在于基模中，因此可以看出基模根据非对准被转换成一阶模。另一方面，在1310nm的情况下，只有基模可以传播，如图3(a)中所示，因此如图8中所示，基模被纯粹减少。
[0075]
在图8中，通过1310nm与850nm情况下的耦合效率的比较，非对准的精度在耦合效率为0.8(大约-1db)时可以缓和大约1.8倍，并且在耦合效率为0.9(大约-0.5的b)下可以缓和2.35倍。
[0076]
如上所述，如果光纤被配置为在第一波长(例如，1310nm)下仅传播基模并且在第二波长(例如，850nm)下传播基模以及至少一阶模，那么当使用第二波长的光执行通信时，因为至少由于光轴非对准而生成的一阶模分量与基模分量一起传播，所以有可能减少由于光轴非对准引起的光功率的耦合损耗。
[0077]
根据本技术的第二方面，光纤被配置为使得纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差在预定阈值内，例如，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差为零。
[0078]
图11示出了常规1310nm光纤(单模光纤在1310nm波长下仅传播零阶模(基模))发送由波长是850nm的零阶模分量和一阶模分量组成的来自850nm光源的光(光信号)的情况的示例。
[0079]
在这种情况下，光纤的输出端处的零阶模与一阶模之间会出现传播延迟差。这种模间传播延迟差由光纤内每个模式的光分量的反射角差造成。在这种情况下，阶数越高，反射角越陡。即，由于依赖于模式的光路长度的变化而出现模间传播延迟差。
[0080]
如图11中所示，当用光纤输入端处的零阶模和一阶模的功率之和表达“1”时，如果在光纤的输出端处出现模间传播延迟差，那么从“0”到“1”的上升波形或从“1”到“0”的下降波形中出现阶梯。这种现象造成数据传输中的波形失真，从而导致信号质量的降级。随着光纤长度的增加和数据速率的增加，信号质量的这种劣化变得更加突出。
[0081]
当以这种方式出现造成信号质量劣化的波形失真时，虽然可以想到校正波形失真以抑制信号质量劣化，但是在发送和接收侧要求波形失真校正电路，从而导致成本和功耗增加。
[0082]
在本技术中，如上所述，当使用第二波长的光执行通信时，控制光纤的纤芯和包层的折射率分布，使得模间传播延迟差在预定阈值内。因此，可以在不因提供波形失真校正电路而增加成本和功耗的情况下实现高质量的信号传输。
[0083]
当传播通过光纤时，每个模式的光前进，但其强度分布不限于纤芯中，而是扩散到包层中。图12示出了当基模(零阶模)和一阶模在光纤中传播时的强度分布示例。如图所示，可以看出基模和一阶模的强度分布都穿透到包层中。
[0084]
纤芯的折射率高于包层，这意味着光在纤芯中的传播速度比包层中慢。一般而言，模的阶数越高，在光纤中传播的光的全反射角越陡，并且传播路径越长。但是，由于穿过包层侧的光的强度分布增加，因此有可能通过适当地控制纤芯和包层的折射率分布来均匀地控制每个模式的传播速度。
[0085]
图13(a)示出了光纤的横截面。另外，图13(b)～图13(e)表示纤芯和包层的折射率分布的示例。这个折射率分布示出了图13(a)的线a-b上的纤芯附近的折射率分布，其中纵轴指示折射率，并且横轴指示物理距离。在图示的示例中，纤芯的直径为a，但该直径不必限于此，并且可以将纤芯的直径定义为小于或大于a。
[0086]
图13(b)示出了所谓的分段纤芯型折射率分布，图13(c)表示所谓阶梯状折射率分布，图13(d)示出了所谓w型折射率分布，并且图13(e)示出了所谓的si(阶梯折射率)型折射
率分布。
[0087]
如图13(b)至13(e)中所示，光纤的折射率分布包括从中心到第一直径a的第一区域、这个第一区域之外到第二直径b的第二区域、第二区域之外到第三直径c的第三区域、以及第三区域之外的第四区域的折射率分布。在此，第一、第二和第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量(即，当第四区域的折射率用作参考时)被分别定义为a、x和y。
[0088]
在分段纤芯型的情况下，第三区域的折射率高于第四区域的折射率，第二区域的折射率等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第三区域的折射率。在阶梯型的情况下，第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率高于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第二区域的折射率。
[0089]
在w型的情况下，第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率低于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。在si型的情况下，第三区域和第二区域的折射率与第四区域的折射率相等，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。
[0090]
每种类型的折射率分布被如下控制，例如，使得在双模条件下(即，在850nm光源和1310nm光纤的组合下)，模间传播延迟差为零。注意的是，根据sellmeier色散公式，第四区域的折射率是1.4524。即，如果将一般石英的参数应用于sellmeier色散公式，那么波长为850nm的光的折射率是1.4524。
[0091]
在分段纤芯型的情况下，第一直径a为7μm，第二直径b为9μm，第三直径c为11μm，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量y为y+0.000827，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a为+0.004882。
[0092]
图14示出了当使用如上所述控制折射率分布的分段纤芯光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果。在此，横轴是光源的波长，纵轴是模间传播延迟差。从这个模拟结果可以看到，在850nm(＝0.85μm)处，模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零或基本为零。
[0093]
在阶梯型的情况下，第一直径a是7μm，第二直径b是13μm，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x是+0.000811，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a是+0.005053。
[0094]
图15示出了当使用如上所述控制折射率分布的阶梯状光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果。在此，横轴是光源的波长，并且纵轴是模间传播延迟差。从这个模拟结果可以看到，在850nm(＝0.85μm)处，模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零或基本为零。
[0095]
在w型的情况下，第一直径a是7μm，第二直径b是9μm，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x是-0.002245，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a是+0.004778。
[0096]
图16示出了当使用如上所述控制折射率分布的w型光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果。在此，横轴是光源的波长，并且纵轴是模间传播延迟差。从这个模拟结果可以看到，在850nm(＝0.85μm)处，模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零或基本为零。
[0097]
在si型的情况下，第一直径是a，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率
变化量a是+0.00467。
[0098]
图17示出了当使用如上所述控制折射率分布的si型光纤时的模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)的模拟结果。在此，横轴是光源的波长，并且纵轴是模间传播延迟差。从这个模拟结果可以看到，在850nm(＝0.85μm)处，模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零或基本为零。
[0099]
图18示出了当第四区域的折射率是1.4524，第一直径a是7μm，第二直径b是9μm并且第三直径c是11μm时在双模条件下(即，850nm光源与1310nm光纤的组合)分段纤芯型(参见图13(b))的情况下其中模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率的关系的模拟结果。
[0100]
在此，横轴是第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量y，并且纵轴是第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a。折射率变化量y为零时的折射率变化量a为+0.00467，因为在si型的情况下它与模间传播延迟差为零的情况相同。
[0101]
从这个模拟结果可以看到，当使模间传播延迟差为零时，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量y可以取0至+0.0024的范围内的值，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a可以取+0.00467至+0.00541的范围内的值。
[0102]
这个模拟结果示出仅存在基模和一阶模的条件下的折射率关系，并且是不存在更高阶模的情况下的折射率关系。
[0103]
如果在折射率变化量y超过+0.0024且折射率变换量超过+0.00541的范围内使基模与一阶模之间的模间传播延迟差为零，那么纤芯与包层之间的折射率差变大。因此，光可以全反射的角度变得更陡，并且满足发送二阶模的条件。因此，例如由于光轴非对准而发生的二阶模也在光纤中传播。在那种情况下，无法针对二阶模调整模间传播延迟差，从而导致波形失真的发生。
[0104]
因此，在仅存在基模和一阶模的条件下，如上所述，折射率变化量y在0至+0.0024的范围内，并且折射率变化量a在+0.00467至+0.00541的范围内。虽然省略了详细解释，但下面所示的阶梯型和w型的模拟结果也示出了在仅存在基模和一阶模的条件下折射率的关系。
[0105]
图19示出了当第四区域的折射率是1.4524、第一直径a是7μm并且第二直径b是13μm时在双模条件下(即，850nm光源与1310nm光纤的组合)阶梯型的情况下(参见图13(c))其中模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率的关系的模拟结果。
[0106]
在此，横轴是第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x，并且纵轴是第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a。折射率变化量x为零时的折射率变化量a是+0.00467，因为在si型的情况下它与模间传播延迟差为零的情况相同。
[0107]
从这个模拟结果可以看到，当使模间传播延迟差为零时，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x可以取0至+0.0012的范围内的值，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a可以取+0.00467至+0.00526的范围内的值。
[0108]
图20示出了当第四区域的折射率是1.4524、第一直径a是7μm并且第二直径b是9μm时在双模条件下(即，850nm光源与1310nm光纤的组合)w型的情况下(参见图13(d))其中模间传播延迟差(基模与一阶模之间的传播延迟差)为零的折射率的关系的模拟结果。
[0109]
在此，横轴是第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x，并且纵轴是第
一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a。折射率变化量x为零时的折射率变化量a为+0.00467，因为在si型的情况下它与模间传播延迟差为零的情况相同。
[0110]
从这个模拟结果可以看到，当使模间传播延迟差为零时，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量x可以取-0.0055至0的范围内的值，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量a可以取+0.00486至+0.00467的范围内的值。
[0111]
以这种方式，光纤被配置为使得纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差在预定阈值内，例如，当使用第二波长的光进行通信时，模间传播延迟差为零。因此，当使用第二波长的光执行通信时，有可能将模间传播延迟差保持在预定阈值内。另外，由于提供了波形失真校正电路，因此可以在不增加成本和功耗的情况下实现高质量的信号传输。
[0112]
[发送/接收系统]
[0113]
图21示出了发送/接收系统100的构造示例。这个发送/接收系统100具有发送器200、接收器300和线缆400。发送器200例如是诸如个人计算机(pc)、游戏控制台、盘播放器、机顶盒、数码相机、移动电话等av源。接收器300例如是电视接收器、投影仪、pc监视器等。发送器200和接收器300经由线缆400连接。
[0114]
发送器200具有光发射部分201、作为插座的连接器202，以及将由光发射部分201发射的光传播到连接器202的光纤203。光发射部分201包括激光元件(诸如vcsel)，或光发射元件(光源)(诸如led(发光二极管))。光发射部分201将由发送电路(未示出)生成的电信号(传输信号)转换成光信号。光发射部分201发射的光(光信号)通过光纤203传播到连接器202。
[0115]
接收器300还具有作为插座的连接器301、光接收部分302和用于将在连接器301处获得的光传播到光接收部分302的光纤303。光接收部分302包括光接收元件，诸如光电二极管。光接收部分302将从连接器301发送的光信号转换成电信号(接收信号)并将该电信号供应给接收电路(未示出)。
[0116]
线缆400被配置为在光纤401的一端和另一端具有作为插头的连接器402和403。光纤401的一端处的连接器402连接到发送器200的连接器202，并且光纤401另一端的连接器403连接到接收器300的连接器301。
[0117]
在这个发送/接收系统100中，本技术的光纤被应用于发送器200的光纤203、接收器300的光纤303和线缆400的光纤401。即，这些光纤被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模。
[0118]
此外，这些光纤被配置为使得纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差在预定阈值内，例如，当使用第二波长的光执行通信时模间传播延迟差为零(参见图13(b)至13(e))。在这个发送/接收系统100中，使用第二波长的光执行通信。
[0119]
换句话说，通信是在双模条件下执行的，例如，应用850nm光源和1310nm光纤的组合(其纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差为零)。
[0120]
图22示出了发送器200的光发射部分201和连接器202的构造示例。这个构造示例是示例，并且发送器200的构造不限于此。
[0121]
光发射部分201具有套圈211。套圈211由诸如合成树脂或玻璃之类的透光性材料或诸如硅之类的透射特定波长的材料制成。
[0122]
套圈211设有从前侧向后延伸的光纤插入孔216。光纤203在插入光纤插入孔216之后用粘合剂217固定到套圈211。光纤203具有双重结构，包括用作光路的中心纤芯203a和包围中心纤芯203a的包层203b。
[0123]
其上安装有光发射元件213和光发射元件驱动器218的基板212固定到套圈211的下表面侧。在这种情况下，光发射元件213安装在基板212上与光纤203对准。在此，调整并固定基板212的位置，使得光发射元件213的出射部分与光纤203的光轴对准。
[0124]
另外，套圈211形成有从下表面侧向上延伸的布置孔214。为了改变从光发射元件213到光纤203的方向的光的光路，布置孔214的底部被形成为倾斜表面，并且反射镜(光路改变部分)215布置在这个倾斜表面上。关于反射镜215，设想不仅可以将分开制作的反射镜215固定到倾斜表面，而且还通过气相沉积等在倾斜表面上形成反射镜215。
[0125]
连接器202具有连接器主体221。连接器主体221由诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或诸如硅之类的可使特定波长透过的材料制成，并构成为带透镜的套圈。
[0126]
通过以这种方式将连接器主体221构成为带透镜的套圈，有可能容易地实现光纤与透镜的光轴对准。由于以这种方式连接器主体221被构成为带透镜的套圈，因此即使在多通道的情况下，也可以仅通过将光纤插入套圈而容易地实现多通道通信。
[0127]
连接器主体221具有形成在其前侧的凹形光出射部分(光透射空间)223。透镜(凸透镜)224与连接器主体221一体地形成以定位在光出射部分223的底部。
[0128]
另外，从后侧向前延伸的光纤插入孔226设置在连接器主体221中以与透镜224对准。光纤插入孔226被形成为使得透镜224的光轴与插入其中的光纤203的纤芯203a对准。光纤插入孔226被成形为使得其底部位置(即，插入光纤203时尖端(入射端)的接触位置)与透镜224的焦点位置一致。
[0129]
另外，在连接器主体221中形成有从上表面侧向下方延伸的粘合剂注入孔222，以便与光纤插入孔226的底部附近连通。在将光纤203插入光纤插入孔226之后，粘合剂227从粘合剂注入孔222围绕光纤203注入，从而将光纤203固定到连接器主体221。
[0130]
在连接器202中，透镜224具有将从光纤203发射的光整形为准直光并发射该准直光的功能。因此，从光纤203的输出端发射的具有预定na的光入射在透镜224上，被整形为准直光，并被发射。
[0131]
图23示出了接收器300中的连接器301和光接收部分302的构造示例。这个构造示例是示例，并且接收器300的构造不限于此。
[0132]
连接器301具有连接器主体311。连接器主体311由诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或诸如硅之类的可使特定波长透过的材料制成，并构成为带透镜的套圈。
[0133]
通过以这种方式将连接器主体311构成为带透镜的套圈，有可能容易地实现光纤与透镜的光轴对准。由于以这种方式连接器主体311被构成为带透镜的套圈，因此即使在多通道的情况下，也可以仅通过将光纤插入套圈而容易地实现多通道通信。
[0134]
连接器主体311具有形成在其前侧的凹形光入射部分(光透射空间)313。透镜(凸透镜)314与连接器主体311一体地形成以定位在光入射部分313的底部。
[0135]
另外，从后侧向前延伸的光纤插入孔316设置在连接器主体311中以与透镜314对准。光纤303具有双重结构，包括用作光路的中心纤芯303a以及包围纤芯303a的包层303b。
[0136]
光纤插入孔316被成形为使得透镜314的光轴与插入其中的光纤303的纤芯303a对
准。光纤插入孔316被成形为使得其底部位置(即，插入光纤303时尖端(入射端)的接触位置)与透镜314的焦点位置一致。
[0137]
另外，在连接器主体311中形成有从上表面侧向下方延伸的粘合剂注入孔312，以与光纤插入孔316的底部附近连通。在将光纤303插入光纤插入孔316之后，从粘合剂注入孔312向光纤303周围注入粘合剂317，从而将光纤303固定到连接器主体311。
[0138]
在连接器301中，透镜314具有使入射的准直光会聚的功能。在这种情况下，准直光入射在透镜314上并会聚，并且这个会聚光以预定na入射在光纤303的入射端上。
[0139]
另外，光接收部分302具有套管321。套管321由诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或者诸如硅之类的透射特定波长的材料制成。
[0140]
套圈321上设有从前侧向后延伸的光纤插入孔326。光纤303被插入光纤插入孔326之后，利用粘合剂327被固定到套管321。套管321形成有从下表面侧向上方延伸的布置孔324。
[0141]
其上安装有光接收元件323和处理器328的基板322固定到套圈321的下表面侧。基板322的位置被调整和固定，使得光接收元件323的入射部分与光纤303的光轴对准。
[0142]
另外，为了将来自光纤303的光的光路改变到光接收元件323的方向，布置孔324的底部部分被形成为倾斜表面，并且反射镜(光路改变部分)325布置在这个倾斜表面上。关于反射镜325，设想不仅可以将分开制作的反射镜325固定到倾斜表面，而且还通过气相沉积等在倾斜表面上形成反射镜325。
[0143]
图24示出了线缆400中的连接器402和403的构造示例。这个构造示例是示例，并且线缆400的构造不限于此。
[0144]
连接器402具有连接器主体421。连接器主体421由诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或诸如硅之类的可使特定波长透过的材料制成，并构成为带透镜的套圈。
[0145]
通过以这种方式将连接器主体421构成为带透镜的套圈，有可能容易地实现光纤与透镜的光轴对准。由于以这种方式连接器主体421被构成为带透镜的套圈，因此即使在多通道的情况下，也可以仅通过将光纤插入套圈而容易地实现多通道通信。
[0146]
连接器主体421具有形成在其前侧的凹形光入射部分(光透射空间)423。透镜(凸透镜)424与连接器主体421一体地形成以定位在光入射部分423的底部。
[0147]
此外，从后侧向前延伸的光纤插入孔426设置在连接器主体421中以与透镜424对准。光纤401具有双重结构，包括用作光路的中心纤芯401a以及包围纤芯401a的包层401b。
[0148]
光纤插入孔426被成形为使得透镜424的光轴与插入其中的光纤401的纤芯401a对准。光纤插入孔426被成形为使得其底部位置(即，插入光纤401时尖端(入射端)的接触位置)与透镜424的焦点位置一致。
[0149]
另外，在连接器主体421中形成有从上表面侧向下延伸的粘合剂注入孔422以便与光纤插入孔426的底部位置附近连通。在将光纤401插入光纤插入孔426之后，从粘合剂注入孔422向光纤401周围注入粘合剂427，从而将光纤401固定到连接器主体421。
[0150]
在连接器402中，透镜424具有使入射的准直光会聚的功能。在这种情况下，准直光入射在透镜424上并会聚，并且这个会聚光以预定na入射在光纤401的入射端上。
[0151]
连接器403具有连接器主体431。连接器主体431由诸如合成树脂或玻璃之类的透光材料或诸如硅之类的可使特定波长透过的材料制成，并构成为带透镜的套圈。
[0152]
通过以这种方式将连接器主体431构成为带透镜的套圈，有可能容易地实现光纤与透镜的光轴对准。由于以这种方式连接器主体431被构成为带透镜的套圈，因此即使在多通道的情况下，也可以仅通过将光纤插入套圈而容易地实现多通道通信。
[0153]
连接器主体431具有形成在其前侧的凹形光出射部分(光透射空间)433。透镜(凸透镜)434与连接器主体431一体地形成以定位在光发射部分433的底部。
[0154]
此外，从后侧向前延伸的光纤插入孔436设置在连接器主体431中以与透镜434对准。
[0155]
光纤插入孔436被成形为使得透镜434的光轴与插入其中的光纤401的纤芯401a对准。光纤插入孔436被成形为使得其底部位置(即，插入光纤401时尖端(入射端)的接触位置)与透镜434的焦点位置一致。
[0156]
另外，在连接器主体431中形成有从上表面侧向下延伸的粘合剂注入孔432以便与光纤插入孔436的底部位置附近连通。在将光纤401插入光纤插入孔436之后，从粘合剂注入孔432向光纤401周围注入粘合剂437，从而将光纤401固定到连接器主体431。
[0157]
在连接器403中，透镜434具有将从光纤401发射的光整形为准直光并发射准直光的功能。因此，从光纤401的输出端发射的具有预定na的光入射在透镜434上、被整形为准直光并发射。
[0158]
在图21中所示的发送/接收系统100中，光纤203、303和401被配置为在第一波长(例如，1310nm)下仅传播基模并且在第二波长(例如，850nm)下传播基模以及至少一阶模，并且使用第二波长的光执行通信。因此，由于至少因光轴非对准而生成的一阶模分量与基模分量一起传播，因此有可能降低因光轴非对准而引起的光功率的耦合损耗。
[0159]
在图21中所示的发送/接收系统100中，光纤203、303和401被配置为使得纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差在预定阈值内，例如，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差为零。因此，由于在使用第二波长的光执行通信时模间传播延迟差在预定阈值内，因此可以实现高质量的信号传输，而不会因提供波形失真校正电路而增加成本和功耗。
[0160]
图25示出了发送/接收系统100a的构造示例。在图25中，与图21中对应的部分标注相同的附图标记，并将适当地省略其详细描述。这个发送/接收系统100a具有其中一体形成发送器200和线缆400的所谓尾纤型发送器。在这种情况下，线缆400的发送侧固定连接到发送器200，并且光发射部分201发射的光直接入射在线缆400的光纤401上。这个发送/接收系统100a的其它部分以与图21的发送/接收系统100相同的方式配置。
[0161]
在发送/接收系统100a中，本技术的光纤应用于线缆400的光纤401和接收器300的光纤303。即，这些光纤被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模。
[0162]
此外，光纤被配置为使得纤芯和包层的折射率分布被控制，使得模间传播延迟差在预定阈值内，例如，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差为零(参见图13(b)至13(e))。在这个发送/接收系统100a中，使用第二波长的光执行通信。
[0163]
换句话说，通信是在双模条件下执行的，例如，应用850nm光源和1310nm光纤的组合(其纤芯和包层的折射率分布受到控制，使得模间传播延迟差为零)。
[0164]
图26示出了发送器200中的光发射部分201和线缆400中的连接器403的构造示例。
光发射部分201与上面参考图22描述的相同，因此将省略其描述。而且，连接器403与上面参考图24描述的相同，因此将省略其描述。
[0165]
图25中所示的发送/接收系统100a也可以获得与图21中所示的发送/接收系统100相同的效果。
[0166]
《2.修改示例》
[0167]
在上述实施例中，本技术以控制纤芯和包层的折射率分布使得模间传播延迟差为零的示例进行了描述，但是模间传播延迟差不一定为零。还可以设想控制纤芯和包层的折射率分布，使得模间传播延迟差在根据距离、传输速率等确定的预定阈值内。
[0168]
在上述实施例中，分段纤芯型、阶梯型、w型和si型被示为纤芯和包层的折射率分布的类型，但类型不限于此，并且折射率分布可以用其它形式实现。诸如第一直径a、第二直径b和第三直径c的值之类的参数不限于上述实施例中提到的那些。
[0169]
在上述实施例中，虽然第一波长被描述为1310nm，但是由于可以使用激光光源或led光源作为光源，因此第一波长可以设置在例如300nm和5μm之间。
[0170]
在上述实施例中，虽然第一波长被描述为1310nm，但是也可以想到第一波长是包括1310nm在内的1310nm波段中的波长。在上述实施例中，虽然第一波长被描述为1310nm，但是也可以想到第一波长是1550nm或者包括1550nm在内的1550nm波段中的波长。在上述实施例中，虽然第二波长被描述为850nm，但是也可以想到第二波长是包括850nm在内的850nm波段中的波长。
[0171]
另外，在上述实施例中，已经描述了光波导是光纤的示例，但是本技术当然可以类似地应用于光纤以外的光波导，诸如硅光波导。
[0172]
虽然如上所述已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于此类示例。显然，本公开的技术领域的普通技术人员可以在权利要求中阐述的技术思想的范围内想到各种修改示例或修改，并且应当理解的是，这些也自然落入本公开的技术范围内。
[0173]
另外，本说明书中描述的效果仅仅是解释性的或示例性的，而不是限制性的。换句话说，除了上述效果之外，根据本公开的技术还可以表现出对于本领域技术人员而言根据本文的描述而清楚的其它效果。
[0174]
注意的是，本技术还可以具有以下配置。
[0175]
(1)一种光波导，被配置为：在第一波长下仅传播基模；在第二波长下传播基模以及至少一阶模；以及控制纤芯和包层的折射率分布，使得当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。
[0176]
(2)根据(1)的光波导，其中折射率分布包括从中心到第一直径的第一区域、第一区域之外到第二直径的第二区域、第二区域之外到第三直径的第三区域以及第三区域之外的第四区域的折射率分布。
[0177]
(3)根据(2)的光波导，其中第三区域的折射率高于第四区域的折射率，第二区域的折射率等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第三区域的折射率。
[0178]
(4)根据(3)的光波导，其中第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第二直径是9μm，第三直径是11μm，并且第四区域的折射率是1.4524，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在0至+0.0024的范围内，并且第一区域相
对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00467至+0.00541的范围内。
[0179]
(5)根据(4)的光波导，其中第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.000827，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.004882。
[0180]
(6)根据(2)的光波导，其中第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率高于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第二区域的折射率。
[0181]
(7)根据(6)所述的光波导，其中第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第二直径是13μm，第四区域的折射率是1.4524，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在0至+0.0012的范围内，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00467至+0.00526的范围内。
[0182]
(8)根据(7)的光波导，其中第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.000811，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.005053。
[0183]
(9)根据(2)的光波导，其中第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率低于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。
[0184]
(10)根据(9)的光波导，其中第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm并且第二直径是9μm，第四区域的折射率是1.4524，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在-0.0055至0的范围内，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00486至+0.00467的范围内。
[0185]
(11)根据(10)的光波导，其中第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是-0.002245，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.004778。
[0186]
(12)根据(2)的光波导，其中第三区域和第二区域的折射率等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。
[0187]
(13)根据(12)的光波导，其中第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第四区域的折射率是1.4524，并且第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.00467。
[0188]
(14)根据(1)的光波导，其中第一波长是色散为零的波长。
[0189]
(15)根据(1)或(14)的光波导，其中第一波长在300nm和5μm之间。
[0190]
(16)根据(15)的光波导，其中第一波长是1310nm波段或1550nm波段中的波长。
[0191]
(17)根据(1)或(2)的光波导，其中第二波长是850nm波段中的波长。
[0192]
(18)一种光通信设备，包括：光波导，被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，光波导被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内，并且光通信设备使用第二波长的光执行通信。
[0193]
(19)一种光通信方法，用于在光波导中使用第二波长的光执行通信，该光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。
[0194]
(20)一种光通信系统，其中发送器和接收器通过光波导连接，其中光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时模间传播延
迟差在预定阈值内，并且发送器和接收器在光波导中使用第二波长的光执行通信。
[0195]
[附图标记列表]
[0196]
10t、10r光纤
[0197]
10a纤芯
[0198]
10b包层
[0199]
11t、11r透镜
[0200]
100、100a发送/接收系统
[0201]
200发送器
[0202]
201光发射部分
[0203]
202连接器(插座)
[0204]
203光纤
[0205]
203a纤芯
[0206]
203b包层
[0207]
221连接器主体
[0208]
222粘合剂注入孔
[0209]
223光出射部分(光透射空间)
[0210]
224透镜(凸透镜)
[0211]
226光纤插入孔
[0212]
227粘合剂
[0213]
211套圈
[0214]
212基板
[0215]
213光发射元件
[0216]
214布置孔
[0217]
215反射镜
[0218]
216光纤插入孔
[0219]
217粘合剂
[0220]
218光发射元件驱动器
[0221]
300接收器
[0222]
301连接器(插座)
[0223]
302光接收部分
[0224]
303光纤
[0225]
303a纤芯
[0226]
303b包层
[0227]
311连接器主体
[0228]
312粘合剂注入孔
[0229]
313光入射部分(光透射空间)
[0230]
314透镜(凸透镜)
[0231]
316光纤插入孔
[0232]
317粘合剂
[0233]
321套圈
[0234]
322基板
[0235]
323光接收元件
[0236]
324布置孔
[0237]
325反射镜
[0238]
326光纤插入孔
[0239]
327粘合剂
[0240]
328处理器
[0241]
400线缆
[0242]
401光纤
[0243]
401a纤芯
[0244]
401b包层
[0245]
402、403连接器(插头)
[0246]
421连接器主体
[0247]
422粘合剂注入孔
[0248]
423光入射部分(光透射空间)
[0249]
424透镜(凸透镜)
[0250]
426光纤插入孔
[0251]
427粘合剂
[0252]
431连接器主体
[0253]
432粘合剂注入孔
[0254]
433光发射部分(光透射空间)
[0255]
434透镜(凸透镜)
[0256]
436光纤插入孔
[0257]
437粘合剂

技术特征：
1.一种光波导，被配置为：在第一波长下仅传播基模；在第二波长下传播基模以及至少一阶模；以及控制纤芯和包层的折射率分布，使得当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。2.如权利要求1所述的光波导，其中，折射率分布包括从中心到第一直径的第一区域、第一区域之外到第二直径的第二区域、第二区域之外到第三直径的第三区域以及第三区域之外的第四区域的折射率分布。3.如权利要求2所述的光波导，其中，第三区域的折射率高于第四区域的折射率，第二区域的折射率等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第三区域的折射率。4.如权利要求3所述的光波导，其中，第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第二直径是9μm，第三直径是11μm，第四区域的折射率是1.4524，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在0至+0.0024的范围内，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00467至+0.00541的范围内。5.如权利要求4所述的光波导，其中，第三区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.000827，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.004882。6.如权利要求2所述的光波导，其中，第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率高于第四区域的折射率，以及第一区域的折射率高于第二区域的折射率。7.如权利要求6所述的光波导，其中，第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第二直径是13μm，第四区域的折射率是1.4524，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在0至+0.0012的范围内，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00467至+0.00526的范围内。8.如权利要求7所述的光波导，其中，第二区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.000811，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.005053。9.如权利要求2所述的光波导，其中，第三区域的折射率等于第四区域的折射率，第二区域的折射率低于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。10.如权利要求9所述的光波导，其中，第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm并且第二直径是9μm，
第四区域的折射率是1.4524，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在-0.0055至0的范围内，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量在+0.00486至+0.00467的范围内。11.如权利要求10所述的光波导，其中，第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是-0.002245，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.004778。12.如权利要求2所述的光波导，其中，第三区域和第二区域的折射率等于第四区域的折射率，并且第一区域的折射率高于第四区域的折射率。13.如权利要求12所述的光波导，其中，第一波长在1310nm波段中并且第二波长在850nm波段中，第一直径是7μm，第四区域的折射率是1.4524，以及第一区域相对于第四区域的折射率的折射率变化量是+0.00467。14.如权利要求1所述的光波导，其中，第一波长是色散为零的波长。15.如权利要求1所述的光波导，其中，第一波长在300nm和5μm之间。16.如权利要求15所述的光波导，其中，第一波长是1310nm波段或1550nm波段中的波长。17.如权利要求1所述的光波导，其中，第二波长是850nm波段中的波长。18.一种光通信设备，包括：光波导，被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，其中光波导被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内，以及光通信设备使用第二波长的光执行通信。19.一种光通信方法，用于在光波导中使用第二波长的光执行通信，该光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内。20.一种光通信系统，其中发送器和接收器通过光波导连接，其中，光波导被配置为在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下传播基模以及至少一阶模，并且被配置为使得：纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差在预定阈值内，以及发送器和接收器在光波导中使用第二波长的光执行通信。

技术总结
本发明使得能够缓和非对准的精度以降低成本，并抑制模间传播延迟差以使得能够进行信号的高质量传输。在该光波导中，在第一波长下仅传播基模并且在第二波长下能够传播基模以及至少一阶模。在光波导中，纤芯和包层的折射率分布被控制为使得，当使用第二波长的光执行通信时，模间传播延迟差等于或低于预定阈值，例如使得模间传播延迟差等于零。例如，第一波长为1310nm波段并且第二波长为850nm波段。长为1310nm波段并且第二波长为850nm波段。长为1310nm波段并且第二波长为850nm波段。


技术研发人员：森田宽 尾山雄介 鸟羽一彰 山本真也
受保护的技术使用者：索尼集团公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2023/9/9