一种适用于通感一体的多芯光纤的制作方法

本发明属于光纤通信，更具体地，涉及一种适用于通感一体的多芯光纤。

背景技术：

1、数字油田是数字地球理念在石油行业的一个具体展现，是数字地球理论实际应用的一个分支。智慧油田是由数字油田发展而来，数字油田是智慧油田的基础。为了将油田监测所得的数据信息集成，并完成油田所在地和控制中心间的信息交互，以及油田所处特种环境下的组网实现临时通信等多重任务，需要开发一种通传一体的多芯光纤。

2、现有的相关研究，例如，发明专利《双信号传输光纤及应用该光纤的传输装置和方法》是通过波分复用实现在单芯光纤中同时进行传感和通信信号的传输，但上述方案的通信容量和传感能够感知的参数会有限制。又例如，发明专利《一种多芯少模的传感通信融合接入传输系统》利用多芯少模光纤，结合光纤空分复用技术，通过设计和分配纤芯及模式实现光纤传感与通信的融合，并将该技术应用到环境信息的监测与传输，以实现对复杂的环境多参量(温度、弯曲和应变等)的实时感知，有助于实时掌握外界因素对于通信情况的影响，可以为信号稳定传输提供帮助，但是上述专利没有对光纤剖面进行限制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种适用于通感一体的多芯光纤，实现通信传输和传感功能同时共传。

2、本发明提供一种适用于通感一体的多芯光纤，包括：共同外包层和纤芯，所述共同外包层包围所述纤芯的外周面，所述纤芯包括位于多芯光纤中心的传输芯和围绕所述传输芯的多个传感芯；

3、所述传输芯从内到外依次包括第一芯层、第一内包层和第一下陷层；所述第一芯层的折射率剖面呈抛物线形，分布指数α为1.8～2.5；所述第一芯层的半径r11为9～10μm，所述第一芯层中心最大相对折射率差δ11max为0.9％～1.3％；所述第一内包层的半径r12为14～18μm，相对折射率差δ12为0.3％～0.6％；所述第一下陷层的半径r13为20～24μm，相对折射率差δ13为-1.3％～-0.5％；

4、所述传感芯从内到外依次包括第二芯层、第二内包层和第二下陷层；所述第二芯层的半径r21为3～6μm，相对折射率差δ21为0.6％～1.0％；所述第二内包层的半径r22为8～12μm，相对折射率差δ22为0.1％～0.3％；所述第二下陷层的半径r23为13～20μm，相对折射率差δ23为-1.3％～-0.5％。

5、优选的，多个所述传感芯围绕所述传输芯沿圆周方向等间距分布。

6、优选的，所述传感芯的数量为三个，三个所述传感芯呈正三角分布。

7、优选的，所述传感芯的纤芯结构为阶跃型。

8、优选的，所述传输芯与所述传感芯之间的芯间距p为50～70μm。

9、优选的，所述共同外包层为纯二氧化硅层。

10、优选的，所述共同外包层的直径为200～300μm。

11、优选的，所述传输芯和所述传感芯在1550nm波长处的衰耗均小于0.24db/km。

12、优选的，所述传输芯和所述传感芯在1550nm波长处，以r30mm弯曲半径绕100圈的宏弯损耗均小于或等于0.1db。

13、优选的，在1550nm波长处，所述传输芯与所述传感芯之间的芯间串扰小于-30db。

14、本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

15、在本发明提供的多芯光纤包括两种纤芯，每种纤芯可实现特定的目标功能，且通过对多芯光纤的合理设计，可实现通信传输和传感功能同时共传，既能够保证大通信容量的传输，还能实现对感知参数(例如油井温度、振动等)的监测，此外，本发明提供的多芯光纤还具有优异的性能，包括芯间串扰小、传输衰耗低、宏弯性能优良。利用本发明提供的多芯光纤可以应用于油田传输系统实现信息交互，也可以应用于其他需要具备通信传输和传感功能的通信网络中。

技术特征：

1.一种适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，包括：共同外包层和纤芯，所述共同外包层包围所述纤芯的外周面，所述纤芯包括位于多芯光纤中心的传输芯和围绕所述传输芯的多个传感芯；

2.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，多个所述传感芯围绕所述传输芯沿圆周方向等间距分布。

3.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述传感芯的数量为三个，三个所述传感芯呈正三角分布。

4.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述传感芯的纤芯结构为阶跃型。

5.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述传输芯与所述传感芯之间的芯间距p为50～70μm。

6.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述共同外包层为纯二氧化硅层。

7.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述共同外包层的直径为200～300μm。

8.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述传输芯和所述传感芯在1550nm波长处的衰耗均小于0.24db/km。

9.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，所述传输芯和所述传感芯在1550nm波长处，以r30mm弯曲半径绕100圈的宏弯损耗均小于或等于0.1db。

10.根据权利要求1所述的适用于通感一体的多芯光纤，其特征在于，在1550nm波长处，所述传输芯与所述传感芯之间的芯间串扰小于-30db。

技术总结本发明属于光纤通信技术领域，公开了一种适用于通感一体的多芯光纤，包括共同外包层和纤芯，共同外包层包围纤芯的外周面，纤芯包括位于多芯光纤中心的传输芯和围绕传输芯的多个传感芯，传输芯从内到外依次包括第一芯层、第一内包层和第一下陷层，传感芯从内到外依次包括第二芯层、第二内包层和第二下陷层。本发明可实现通信传输和传感功能同时共传，既能够保证大通信容量的传输，还能实现对感知参数的监测。技术研发人员：郑福生,刘军,沈磊,王颖,吴广哲,吴俊,周红燕,李曦,安鑫,王群,李亚杰,赵永利,张杰受保护的技术使用者：国家电网有限公司信息通信分公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17