KR20120030725A - Bend insensitive optical fiber with large effective area - Google Patents

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KR20120030725A
KR20120030725A KR1020100092422A KR20100092422A KR20120030725A KR 20120030725 A KR20120030725 A KR 20120030725A KR 1020100092422 A KR1020100092422 A KR 1020100092422A KR 20100092422 A KR20100092422 A KR 20100092422A KR 20120030725 A KR20120030725 A KR 20120030725A
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김진한
이영섭
오대환
문대승
이태형
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에쓰이에이치에프코리아 (주)
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Abstract

PURPOSE: An optical fiber is provided to include a low refractive index trench layer, thereby forming lossless bending properties. CONSTITUTION: An inner layer is arranged outside of a core(110). The inner layer has a refractive index lower than the core. A trench layer(130) is arranged outside of the inner layer. An outer layer(140) is arranged outside of the trench layer. The outer layer has a refractive index lower than the core and higher than the minimum refractive index.

Description

큰 유효영역을 갖는 무손실 구부림 특성 광섬유{BEND INSENSITIVE OPTICAL FIBER WITH LARGE EFFECTIVE AREA}BEND INSENSITIVE OPTICAL FIBER WITH LARGE EFFECTIVE AREA}

본 발명은 광섬유에 관한 것으로서, 특히 큰 유효영역을 구비하고 동시에 구부림에 의한 손실이 거의 없는 무손실 구부림 특성 광섬유에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber, and more particularly, to a lossless bending characteristic optical fiber having a large effective area and at the same time having little loss due to bending.

최근 FTTH(Fiber To The Home) 시장의 지속적인 확대와 더불어 경제 위기 회복을 위한 각국 정부의 인프라 투자가 활발히 일어나고 있다. With the recent expansion of the FTTH (Fiber To The Home) market, governments are actively investing in infrastructure to recover from the economic crisis.

FTTH 구축을 위한 일반적인 수동 광통신망(passive optical network: PON)은, 중앙국(central office: CO) 측에 위치하는 광선로 종단(optical line terminal: OLT)과, 사용자 댁내 장치 혹은 그 주변에 위치하는 광네트워크 유닛(optical network unit: ONU) 또는 광네트워크 종단(optical network termination: ONT)와, 이들을 트리 토폴로지(tree topology)로 연결하기 위한 스플리터(splitter) 또는 파장분할 다중화기(wavelength division multiplexer: WDM)를 구비한 지역 기지국(remote node: RN)을 포함한다. CO 및 RN의 사이와, 그리고 RN 및 다수의 ONU 사이는 통상적으로 광대역 광섬유인 저수분 손실 광섬유(low water peak fiber: LWPF)로 연결되고, 또한 인입 광케이블을 사용하여 전신주 등의 지선점(feeder point)에서 댁내 인입구까지 연결한다. 이때, 인입 광케이블로서 옥내/외 설치에 적합하도록 구부림 특성이 강화된 무손실 구부림 특성 광섬유(Bending Insensitive Fiber: BIF)를 주로 사용한다. A typical passive optical network (PON) for building FTTH is an optical line terminal (OLT) located at the central office (CO) side, and a user's premises or in the vicinity of the user premises. Optical network unit (ONU) or optical network termination (ONT), and a splitter or wavelength division multiplexer (WDM) for connecting them in a tree topology It includes a local base station (remote node: RN) having a. Between CO and RN and between RN and multiple ONUs are connected by low water peak fiber (LWPF), which is usually broadband fiber, and also feeder point such as telephone pole using incoming fiber cable ) To the entrance of the house. In this case, a lossless bending characteristic optical fiber (BIF) having a bending characteristic enhanced to be suitable for indoor / outdoor installation is mainly used as an incoming optical cable.

또한, 스마트폰의 무선 데이터 사용량의 증가, 3D TV의 보급 확대, TV 포털(portal) 서비스의 도입, 무선 인터넷 4G(LTE, WiMAX)의 성장 등은 곧 광백본망과 인도어 시스템(indoor system)의 용량 증대로 이어진다. 이로 인해 광섬유가 댁내 인입구까지 연결되는 FTTH 시스템에서 기존 선로인 일반 단일 모드(single mode) 광섬유를 사용한 백본망과 무손실 구부림 특성 광섬유를 사용한 인도어 케이블과의 호환성은 효율적 네트워크 구성을 위한 필수적 요소이다.In addition, the increase in wireless data usage of smartphones, the expansion of 3D TVs, the introduction of TV portal services, and the growth of wireless Internet 4G (LTE, WiMAX) will soon lead to the development of optical backbone networks and indoor systems. Leads to increased capacity. As a result, compatibility with backbone networks using conventional single-mode fiber and lossless bendable fiber in the FTTH system, where fiber is connected to the inlet, is essential for efficient network construction.

현장에서 물리력에 의해 발생하는 구부림 손실을 줄이기 위하여, 옥내/옥외 설치에 적합하도록 고안된 무손실 구부림 특성 광섬유는 일반 단일 모드 광섬유의 코어보다 작은 직경을 갖는 코어를 포함한다. 무손실 구부림 특성 광섬유에서는 구부림과 같은 외부의 물리력으로 인한 광 손실 및 데이터 손실이 최소화되지만, 기존 망과 무손실 구부림 특성 광섬유를 접속할 때, 코어 직경의 차이로 인하여 데이터의 손실이 초래될 수 있다.To reduce bending losses caused by physical forces in the field, a lossless bending characteristic fiber designed to be suitable for indoor / outdoor installations includes a core having a diameter smaller than that of a normal single mode fiber. Lossless bending characteristics In optical fibers, optical loss and data loss due to external physical forces such as bending are minimized. However, when the lossless bending characteristics optical fiber is connected, the data may be lost due to the difference in core diameter.

전술한 바와 같이, 물리력으로 인한 광섬유의 손실을 최소화시키기 위하여, 작은 코어 직경과 높은 코어 굴절률을 갖는 무손실 구부림 특성 광섬유가 상용화되고 있다. 또한, 코어의 외측에 코어와의 굴절률 차이가 큰 클래드를 배치함으로써 구부림과 같은 물리력으로 인한 광 손실을 최소화한 광섬유가 제안되고 있다. As described above, in order to minimize the loss of the optical fiber due to the physical force, a lossless bending characteristic optical fiber having a small core diameter and a high core refractive index has been commercialized. In addition, by arranging a clad with a large difference in refractive index with the core on the outside of the core, an optical fiber having minimized optical loss due to physical force such as bending has been proposed.

그러나 이러한 종래의 무손실 구부림 특성 광섬유들은 모두 작은 코어 직경을 갖기 때문에, 기존 백본망인 일반 단일 모드 광섬유와 접속할 때 큰 손실이 발생한다. 또한, 가입자 광원으로부터 출력된 광이 무손실 구부림 특성 광섬유로 입사할 때, 단일 모드 광섬유에 비해 커플링 효율이 떨어진다.However, since these conventional lossless bending characteristic optical fibers all have a small core diameter, a large loss occurs when connecting with a general single mode optical fiber which is a conventional backbone network. Further, when the light output from the subscriber light source enters the lossless bending characteristic optical fiber, the coupling efficiency is lower than that of the single mode optical fiber.

본 발명은 댁내 인입구까지 연결되는 FTTH 시스템에서 기존 선로인 통상의 단일 모드 광섬유와의 접속 호환성은 증대시키면서 동시에 무손실 구부림 특성을 만족시키는 광섬유를 제공하고자 한다.The present invention provides an optical fiber that satisfies a lossless bending characteristic while increasing connection compatibility with a conventional single mode optical fiber which is an existing line in an FTTH system connected to a home entrance.

본 발명의 일 측면에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유는, 코어와; 상기 코어의 외측에 배치되며, 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 내부층과; 상기 내부층의 외측에 배치되며, 최저 굴절률을 갖는 트렌치층을 포함한다. Lossless bending characteristic optical fiber according to an aspect of the present invention, the core; An inner layer disposed outside the core and having a refractive index lower than that of the core; It is disposed outside the inner layer, and includes a trench layer having the lowest refractive index.

본 발명에 따른 광섬유는, 대구경의 코어를 구비함으로써 일반적인 단일 모드 광섬유와 모드필드직경의 차가 4.4% 이내이고, 낮은 굴절률의 트랜치층을 포함함으로써 무손실 구부림 특성을 동시에 만족하며, 통상적인 수동 광통신망 전반에 걸쳐서 사용 가능한 하이브리드(hybrid) 광섬유이다.The optical fiber according to the present invention has a large diameter core, and the difference between a general single mode optical fiber and a mode field diameter is within 4.4%, and includes a low refractive index trench layer to simultaneously satisfy lossless bending characteristics, and general passive optical communication networks. It is a hybrid optical fiber that can be used over.

본 발명에 따른 대구경 코어를 갖는 무손실 구부림 특성 광섬유는 아래와 같은 추가의 이점들을 갖는다. A lossless bending characteristic optical fiber having a large diameter core according to the present invention has the following additional advantages.

첫째, 케이블 공정 중 부가되는 외력에 둔감하기 때문에 세경화가 가능하고, 이로 인해 케이블 생산성이 증대된다. First, since it is insensitive to external force added during the cable process, fine diameter is possible, which increases cable productivity.

둘째, 통신 사업자가 선로를 구축하는데 드는 비용이 절감된다. Second, the cost for a telecommunications operator to build a line is reduced.

셋째, CCED(Compact Cabinet and Enclouse Designs)가 가능하므로 선로 구축 공간, 시간 및 비용이 절감된다(CAPEX(Capital expenditures) 절감).Third, CCED (Compact Cabinet and Enclouse Designs) is possible, which saves track construction space, time and cost (CAPEX (Capital expenditures)).

넷째, 이종 케이블 간 호환성 증대로 인한 유지 보수 비용 절감 및 설치 시간 단축 효과를 갖는다. Fourth, maintenance cost and installation time are reduced by increasing compatibility between different cables.

다섯째, 선로 운용 중 부가되는 왜율(strain)에 둔감한 설계가 가능하므로, 유지 보수 비용이 절감된다(CAPEX 절감).Fifth, it is possible to design insensitive to the strain added during the operation of the track, thereby reducing maintenance costs (CAPEX reduction).

여섯째, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유에서는 코어 직경의 감소를 통해 구부림 손실 특성을 향상시켰으나, 본 발명에서는 트렌치 구조의 적용과 함께 대구경 코어를 채택함으로써 이종 선로 간의 호환성을 증대시킨다.Sixth, in the conventional lossless bending characteristic optical fiber, the bending loss characteristic is improved by reducing the core diameter, but in the present invention, the large diameter core is adopted together with the application of the trench structure, thereby increasing compatibility between heterogeneous lines.

일곱째, 본 발명은 S(1460nm~1530nm), C(1565nm~1625nm) 및 L(1565nm~1625nm) 모든 대역에서 사용 가능한 WDM-PON용 광섬유를 제공한다.Seventh, the present invention provides an optical fiber for WDM-PON that can be used in all bands of S (1460 nm to 1530 nm), C (1565 nm to 1625 nm), and L (1565 nm to 1625 nm).

도 1의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유의 단면을 도시한 도면,
도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시된 광섬유 단면에 따른 굴절률 분포를 설명하기 위한 그래프,
도 2의 (a)는 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 높은 손실이 발생하는 경우를 예시하는 도면,
도 2의 (b)는 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 낮은 손실이 발생하는 경우를 예시하는 도면,
도 3은 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 발생하는 접속 손실을 나타내는 도면,
도 4는 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 MFD 차이에 따른 접속 손실을 나타내는 도면,
도 5는 통상의 단일 모드 광섬유, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유 및 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유 각각에서의 광세기 분포를 나타내는 도면.
Figure 1 (a) is a view showing a cross section of the optical fiber according to a preferred embodiment of the present invention,
1 (b) is a graph for explaining the refractive index distribution along the optical fiber cross section shown in (a) of FIG. 1,
2A is a diagram illustrating a case where high loss occurs in fusion splicing between optical fibers;
2 (b) is a diagram illustrating a case where a low loss occurs in the fusion connection between optical fibers,
3 is a diagram showing a splice loss occurring in fusion splicing between optical fibers;
4 is a diagram illustrating splice loss according to MFD difference in fusion splicing between optical fibers;
5 shows light intensity distribution in each of a conventional single mode optical fiber, a conventional lossless bending characteristic optical fiber and a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention.

이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention; In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광섬유의 단면을 도시한 도면이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시된 광섬유 단면에 따른 굴절률 분포를 설명하기 위한 그래프이다. 도 1의 (b)에서, 가로축은 상기 광섬유(100)의 중심으로부터의 거리를 나타내고, 세로축은 굴절률차(Δn)를 나타낸다. 굴절률차는 상기 광섬유(100) 단면상의 해당 위치의 굴절률과 외부층(140)의 굴절률 차이를 나타낸다. 1 (a) is a view showing a cross section of the optical fiber according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 1 (b) is for explaining the refractive index distribution along the optical fiber cross section shown in Figure 1 (a) It is a graph. In FIG. 1B, the horizontal axis represents the distance from the center of the optical fiber 100, and the vertical axis represents the refractive index difference Δn. The refractive index difference represents the difference between the refractive index of the corresponding position on the cross section of the optical fiber 100 and the refractive index of the outer layer 140.

상기 광섬유(100)는 코어(core, 110) 및 클래드(clad, 115)를 포함한다. The optical fiber 100 includes a core 110 and a clad 115.

상기 코어(110)는 상기 광섬유(100)의 중심에 위치하고, 상기 클래드(115)의 굴절률보다 높은 일정한 굴절률을 가지며, 내부 전반사를 통해 광신호를 전송한다. 광신호는 데이터에 의해 변조된 광을 말하며, 변조 방식은 세기 변조, 주파수 변조 등일 수 있다. 상기 코어(110) 내의 광신호는 상기 코어(110)와 클래드(115)의 경계에서 전반사하며, 상기 광섬유(100)의 길이 방향을 따라 진행한다. 상기 코어(110)는 원형 봉의 형태를 갖는다. 본 실시 예와 다르게, 상기 코어는 그 외주로부터 그 중심으로 갈수록 굴절률이 선형적 또는 비선형적으로 증가하는 굴절률 분포를 가질 수 있다. 상기 코어(110)는 상기 광섬유(100) 내의 최고 굴절률을 갖는다. 즉, 상기 광섬유(100) 단면(또는 상기 광섬유(100)의 중심 또는 광축(optical axis)으로부터의 거리)에 따른 전체 굴절률 분포에 있어서 상기 코어(110) 내에 최고 굴절률이 위치한다. The core 110 is positioned at the center of the optical fiber 100, has a constant refractive index higher than that of the clad 115, and transmits an optical signal through total internal reflection. The optical signal refers to light modulated by data, and the modulation scheme may be intensity modulation, frequency modulation, or the like. The optical signal in the core 110 totally reflects at the boundary between the core 110 and the clad 115 and travels along the length direction of the optical fiber 100. The core 110 has the form of a circular rod. Unlike the present embodiment, the core may have a refractive index distribution in which the refractive index increases linearly or nonlinearly from its outer circumference toward its center. The core 110 has the highest refractive index in the optical fiber 100. That is, the highest refractive index is located in the core 110 in the total refractive index distribution along the cross section of the optical fiber 100 (or the distance from the center or optical axis of the optical fiber 100).

상기 코어(110)의 굴절률차(△n)는 0.0040~0.0060의 범위 내에 있을 수 있다. 바람직하게는, 큰 모드필드직경(또는 유효영역(effective area)), 1260nm 이하의 차단 파장(cutoff wavelength) 및 1340nm 이하의 영분산 파장(zero-dispersion wavelength)을 갖기 위하여, 상기 코어(110)의 굴절률차(△n)는 0.004~0.005의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 코어(110)의 직경(2a)은 6.0㎛~10.0㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 바람직하게는, 큰 모드필드직경 및 낮은 구부림 손실을 갖기 위하여, 상기 코어(110)의 직경(2a)은 8.7±0.4㎛일 수 있다.The refractive index difference Δn of the core 110 may be in a range of 0.0040 to 0.0060. Preferably, in order to have a large mode field diameter (or effective area), a cutoff wavelength of 1260 nm or less and a zero-dispersion wavelength of 1340 nm or less, The refractive index difference Δn may be in the range of 0.004 to 0.005. The diameter 2a of the core 110 may be in the range of 6.0 μm to 10.0 μm. Preferably, in order to have a large mode field diameter and low bending loss, the diameter 2a of the core 110 may be 8.7 ± 0.4 μm.

상기 클래드(115)는 상기 코어(110)의 외측에 배치되며, 상기 코어(110)보다 낮은 굴절률을 갖는다. 상기 클래드(115)는 상기 코어(110)의 외주를 따라 상기 코어(110)를 완전히 둘러싸도록 상기 코어(110)의 외주면 상에 직접 적층(또는 코팅)된다. 상기 클래드(115)는 원형 튜브의 형태를 가지며, 상기 코어(110) 및 클래드(115)는 동심 구조로 배치된다.The clad 115 is disposed outside the core 110 and has a lower refractive index than the core 110. The clad 115 is directly laminated (or coated) on the outer circumferential surface of the core 110 to completely surround the core 110 along the outer circumference of the core 110. The clad 115 is in the form of a circular tube, and the core 110 and the clad 115 are arranged concentrically.

상기 클래드(115)는 제1 및 제2 내부 서브층들(121, 122)을 갖는 내부층(120)과, 트렌치층(trench layer, 130)과, 외부층(140)을 포함한다. 상기 내부층(120), 트렌치층(130) 및 외부층(140)은 상기 코어(110)의 외주면 상에 차례로 적층되며, 각각 원형 튜브의 형태를 갖고, 상기 코어(110)와 함께 동심 구조로 배치된다.The clad 115 includes an inner layer 120 having first and second inner sub layers 121 and 122, a trench layer 130, and an outer layer 140. The inner layer 120, the trench layer 130, and the outer layer 140 are sequentially stacked on the outer circumferential surface of the core 110, each having a form of a circular tube, and concentric with the core 110. Is placed.

상기 내부층(120)은 상기 코어(110)와 접한 내주로부터 외주로 갈수록 감소하는 굴절률 분포(또는 프로파일)를 갖는다. 상기 내부층(120)은 각각 원형 튜브의 형태를 갖고, 상기 코어(110)와 함께 동심 구조로 배치되는 제1 및 제2 내부 서브 층들(121, 122)을 포함한다. The inner layer 120 has a refractive index distribution (or profile) that decreases from the inner circumference in contact with the core 110 to the outer circumference. The inner layer 120 has a circular tube shape, and includes first and second inner sub layers 121 and 122 disposed concentrically with the core 110.

상기 제1 내부 서브 층(121)은 상기 코어(110)의 외측에 배치되고, 상기 코어(110)의 외주를 따라 상기 코어(110)를 완전히 둘러싸도록 상기 코어(110)의 외주면 상에 직접 적층된다. 상기 제1 내부 서브 층(121)은 상기 코어(110)의 외주면에 접하는 내주로부터 그 외주로 갈수록 굴절률이 선형적으로 감소하는 굴절률 분포를 갖는다. 선택적으로, 상기 제1 내부 서브 층(121)은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같은 선형적 굴절률 분포를 기준으로 위로 볼록하거나 아래로 오목한 굴절률 분포를 가질 수 있다. 상기 제1 내부 서브 층(121)의 내주 굴절률은 상기 코어(110)의 굴절률보다 작고, 상기 외부층(140)의 굴절률보다 크다. 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외주 굴절률은 상기 외부층(140)의 굴절률과 실질적으로 동일하다. The first inner sub layer 121 is disposed outside the core 110 and directly stacked on the outer circumferential surface of the core 110 to completely surround the core 110 along the outer circumference of the core 110. do. The first inner sub layer 121 has a refractive index distribution in which the refractive index decreases linearly from the inner circumference of the core 110 to the outer circumference thereof. Optionally, the first inner sub layer 121 may have a refractive index distribution that is convex upward or concave downward based on the linear refractive index distribution as shown in FIG. 1B. An inner circumferential refractive index of the first inner sub layer 121 is smaller than a refractive index of the core 110 and larger than a refractive index of the outer layer 140. An outer circumferential refractive index of the first inner sub layer 121 is substantially the same as a refractive index of the outer layer 140.

상기 제2 내부 서브 층(122)은 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외측에 배치되고, 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외주를 따라 상기 제1 내부 서브 층(121)을 완전히 둘러싸도록 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외주면 상에 직접 적층된다. 상기 제2 내부 서브 층(122)은 상기 제1 내부 서브층(121)의 외주 굴절률과 동일한 일정한 굴절률을 갖는다. 본 실시 예와 다르게, 상기 제2 내부 서브 층(122)은 상기 광섬유(100)를 구성하는 층들 중에서 생략될 수 있으며, 이러한 경우에, 상기 트렌치층(130)은 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외주를 따라 상기 제1 내부 서브 층(121)을 완전히 둘러싸도록 상기 제1 내부 서브 층(121)의 외주면 상에 직접 적층된다.The second inner sublayer 122 is disposed outside the first inner sublayer 121 and completely surrounds the first inner sublayer 121 along the outer circumference of the first inner sublayer 121. So as to be directly stacked on the outer circumferential surface of the first inner sublayer 121. The second inner sublayer 122 has a constant refractive index equal to the outer circumferential refractive index of the first inner sublayer 121. Unlike the present embodiment, the second inner sublayer 122 may be omitted from the layers constituting the optical fiber 100. In this case, the trench layer 130 may be the first inner sublayer 121. It is directly stacked on the outer circumferential surface of the first inner sub-layer 121 so as to completely surround the first inner sub-layer 121 along the outer circumference.

상기 내부층(120)의 굴절률차는 -0.002~0.002의 범위 내에 있을 수 있다. 바람직하게는, 구부림으로 인한 광 손실을 최소화시키기 위하여, 상기 내부층(120)의 굴절률 차는 0.0000~-0.0015의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 코어(110)에 접하는 지점으로부터 상기 내부층(120)의 두께는 0보다 크고 16㎛, 8.4㎛ 또는 1.78×a(a는 상기 코어(110)의 반경) 이하일 수 있다. 바람직하게는, 상기 내부층(120)은 0보다 크고 5.8㎛ 또는 1.2×a 이하인 두께를 가질 수 있다. The refractive index difference of the inner layer 120 may be in the range of -0.002 to 0.002. Preferably, in order to minimize light loss due to bending, the refractive index difference of the inner layer 120 may be in the range of 0.0000 to -0.0015. The thickness of the inner layer 120 from a point of contact with the core 110 may be greater than zero and less than or equal to 16 μm, 8.4 μm, or 1.78 × a (a is the radius of the core 110). Preferably, the inner layer 120 may have a thickness greater than 0 and less than or equal to 5.8 μm or 1.2 × a.

상기 트렌치층(130)은 상기 제2 내부 서브 층(122)의 외측에 배치되고, 상기 제2 내부 서브 층(122)의 외주를 따라 상기 제2 내부 서브 층(122)을 완전히 둘러싸도록 상기 제2 내부 서브 층(122)의 외주면 상에 직접 적층된다. 상기 트렌치층(130)은 상기 외부층(140)의 굴절률보다 낮은 일정한 굴절률을 갖는다. 본 실시 예와 다르게, 상기 트렌치층(130)은 그 내주에서 그 외주로 갈수록 선형적 또는 비선형적(오목 또는 볼록한 형상)으로 감소하다가 증가하는 굴절률 분포를 갖거나, 그 내주에서 그 외주로 갈수록 비선형적(오목 또는 볼록한 형상)으로 증가하는 굴절률 분포를 가질 수 있다. 상기 트렌치층(130)은 상기 광섬유(100) 내의 최저 굴절률을 갖는다. 즉, 상기 광섬유(100) 단면에 따른 전체 굴절률 분포에 있어서 상기 트렌치층(130) 내에 최저 굴절률이 위치한다.The trench layer 130 is disposed outside the second inner sublayer 122 and completely surrounds the second inner sublayer 122 along the outer circumference of the second inner sublayer 122. 2 is laminated directly on the outer peripheral surface of the inner sub-layer 122. The trench layer 130 has a constant refractive index lower than that of the outer layer 140. Unlike the present embodiment, the trench layer 130 has a refractive index distribution that decreases linearly or nonlinearly (concave or convex) from its inner circumference to its outer circumference, or increases from its inner circumference to its outer circumference. It may have a refractive index distribution that increases with redness (concave or convex shape). The trench layer 130 has the lowest refractive index in the optical fiber 100. That is, the lowest refractive index is located in the trench layer 130 in the entire refractive index distribution along the cross section of the optical fiber 100.

상기 트렌치층(130)의 굴절률차는 -0.005~-0.001의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 내부층(120)으로부터 상기 트랜치층(130)의 두께는 14㎛, 또는 2×a(a는 상기 코어(110)의 반경) 이하일 수 있고, 바람직하게는 7.2㎛ 또는 1.5×a 이하일 수 있다.The refractive index difference of the trench layer 130 may be in the range of -0.005 to -0.001. The thickness of the trench layer 130 from the inner layer 120 may be 14 μm, or 2 × a (a is the radius of the core 110) or less, preferably 7.2 μm or 1.5 × a or less. .

상기 외부층(140)은 상기 트렌치층(130)의 외측에 배치되고, 상기 트렌치층(130)의 외주를 따라 상기 트렌치층(130)을 완전히 둘러싸도록 상기 트렌치층(130)의 외주면 상에 직접 적층된다. 상기 외부층(140)은 상기 트렌치 층(130)의 최저 굴절률보다 높고 상기 코어(110)의 최고 굴절률보다 낮은 일정한 굴절률을 갖는다. 상기 외부층(140)은 순수 실리카 유리로 이루어질 수 있으며, 1.456의 굴절률을 가질 수 있다. The outer layer 140 is disposed outside the trench layer 130 and directly on the outer circumferential surface of the trench layer 130 to completely surround the trench layer 130 along the outer circumference of the trench layer 130. Are stacked. The outer layer 140 has a constant refractive index higher than the lowest refractive index of the trench layer 130 and lower than the highest refractive index of the core 110. The outer layer 140 may be made of pure silica glass, and may have a refractive index of 1.456.

도 2의 (a)는 광섬유들 간의 융착 접속(fusion splice)에 있어서 높은 손실이 발생하는 경우를 예시하고, 도 2의 (b)는 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 낮은 손실이 발생하는 경우를 예시한다. FIG. 2A illustrates a case where a high loss occurs in fusion splices between optical fibers, and FIG. 2B illustrates a case where a low loss occurs in a fusion splice between optical fibers. do.

도 2의 (a)를 보면, 코어(212) 및 클래드(214)를 갖는 통상의 단일 모드 광섬유(210)와, 상기 단일 모드 광섬유(210)보다 작은 직경의 코어(222) 및 클래드(224) 갖는 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유(220)가 도시되어 있다. 상기 단일 모드 광섬유(210)의 도파 모드(216)와 상기 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유(220)의 도파 모드(226)가 불일치하기 때문에(상기 도파 모드들(216, 226)의 중첩 적분으로 측정), 접속 손실이 발생한다. 이때, 도파 모드는 광섬유 내로 진행하는 광의 세기 분포를 나타낸다. Referring to FIG. 2A, a conventional single mode optical fiber 210 having a core 212 and a clad 214, and a core 222 and clad 224 having a smaller diameter than the single mode optical fiber 210 are shown. A typical lossless bending characteristic optical fiber 220 having is shown. Because the waveguide mode 216 of the single mode optical fiber 210 and the waveguide mode 226 of the conventional lossless bending characteristic optical fiber 220 are inconsistent (measured by overlapping integration of the waveguide modes 216 and 226). , Connection loss occurs. At this time, the waveguide mode represents the intensity distribution of light propagating into the optical fiber.

도 2의 (b)를 보면, 통상의 단일 모드 광섬유(210)와, 상기 단일 모드 광섬유(210)와 동일한 직경의 코어(232)와 클래드(234)를 갖는 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유(230)가 도시되어 있다. Referring to FIG. 2B, a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention having a conventional single mode optical fiber 210, a core 232 and a clad 234 having the same diameter as the single mode optical fiber 210 ( 230 is shown.

상기 단일 모드 광섬유(210)의 도파 모드(216)와 상기 무손실 구부림 특성 광섬유(230)의 도파 모드(236)가 일치하기 때문에, 접속 손실이 거의 발생하지 않는다. Since the waveguide mode 216 of the single mode optical fiber 210 and the waveguide mode 236 of the lossless bending characteristic optical fiber 230 coincide, connection loss hardly occurs.

통상의 단일 모드 광섬유와 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유는 직경들, 유효 굴절률들 등이 서로 다르기 때문에, 통상적으로 5% 이상의 모드필드직경(Mode Field Diameter: MFD)의 차이를 갖는다. Conventional single mode optical fibers and conventional lossless bending characteristic optical fibers usually have a difference in Mode Field Diameter (MFD) of 5% or more because they have different diameters, effective refractive indices, and the like.

도 3은 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 발생하는 접속 손실을 나타내는 도면이다. 3 is a diagram showing a splice loss occurring in fusion splicing between optical fibers.

통상의 단일 모드 광섬유로부터 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유로 광신호가 커플링될 때의 손실보다 통상의 단일 모드 광섬유로부터 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유로 광신호가 커플링될 때의 손실이 현저히 낮다는 것을 알 수 있다. 또한, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유로부터 통상의 단일 모드 광섬유로 광신호가 커플링될 때의 손실보다 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유로부터 통상의 단일 모드 광섬유로 광신호가 커플링될 때의 손실이 현저히 낮다는 것을 알 수 있다. The loss when the optical signal is coupled from the conventional single mode optical fiber to the lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention is significantly lower than the loss when the optical signal is coupled from the conventional single mode optical fiber to the conventional lossless bending characteristic optical fiber. Able to know. Further, the loss when the optical signal is coupled from the lossless bending characteristic optical fiber to the conventional single mode optical fiber according to the present invention is significantly lower than the loss when the optical signal is coupled from the conventional lossless bending characteristic optical fiber to the conventional single mode optical fiber. It can be seen that.

하기 수학식 1은 MFD 차이로 인한 접속 손실 αsplice를 나타낸다. Equation 1 shows splice loss α splice due to MFD difference.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 수학식 1에서, w1은 단일 모드 광섬유의 모드필드 반경(모드필드직경의 절반)을 나타내고, w2는 무손실 구부림 특성 광섬유의 모드필드 반경을 나타내고, d는 상기 단일 모드 광섬유 및 상기 무손실 구부림 특성 광섬유 사이의 거리를 나타낸다. In Equation 1, w 1 represents the mode field radius (half of the mode field diameter) of the single mode optical fiber, w 2 represents the mode field radius of the lossless bending characteristic optical fiber, and d represents the single mode optical fiber and the lossless bending. The distance between the characteristic optical fibers.

도 4는 광섬유들 간의 융착 접속에 있어서 MFD 차이에 따른 접속 손실을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, MFD 차이가 클수록 접속 손실이 증가하는 것을 알 수 있다. 4 is a diagram illustrating splice loss according to MFD difference in fusion splicing between optical fibers. As shown, it can be seen that the connection loss increases as the MFD difference increases.

Petermann-Ⅱ 계산법에 따른 광섬유의 모드필드직경 2W0는 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. The mode field diameter 2W 0 of the optical fiber according to the Petermann-II calculation method may be expressed by Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 수학식 2에서, λ는 광신호의 파장, 2θ는 상기 광섬유의 단면으로부터 출사되는 광신호의 발산 각, a(θ)는 (1-(P(θ)/PMAX)), P(θ)는 2θ의 각도로 발산되는 광신호의 파워, PMAX는 상기 광섬유로부터 출사되는 전체 광신호의 파워를 나타낸다. 이때, 상기 발산 각은 상기 광섬유의 광축(즉, 상기 광섬유의 코어 중심)을 기준으로 측정된다. In Equation 2, λ is the wavelength of the optical signal, 2θ is the divergence angle of the optical signal emitted from the cross section of the optical fiber, a (θ) is (1- (P (θ) / P MAX )), P (θ ) Denotes the power of the optical signal emitted at an angle of 2θ, and P MAX denotes the power of the entire optical signal emitted from the optical fiber. In this case, the divergence angle is measured based on the optical axis of the optical fiber (that is, the core center of the optical fiber).

또한, 상기 광섬유의 모드필드직경 MFD는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수도 있다. In addition, the mode field diameter MFD of the optical fiber may be represented by Equation 3 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 수학식 3에서, r은 상기 광섬유의 광축으로부터 직경 방향의 거리, R(r)은 직경 방향의 전계 분포, 2φ는 상기 광섬유의 단면으로부터 출사되는 광신호의 발산 각을 나타낸다. In Equation 3, r is the distance in the radial direction from the optical axis of the optical fiber, R (r) is the electric field distribution in the radial direction, 2φ represents the divergence angle of the optical signal emitted from the cross section of the optical fiber.

다시 도 1을 참고하면, Petermann-Ⅱ 계산법에 따른 상기 코어(110)의 MFD는 1310nm 파장에서 8.7~9.6㎛의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 비굴절률 차(refractive index contrast)가 0.5% 이하인 단일 모드 광섬유와 본 발명의 무손실 구부림 특성 광섬유(100)의 Petermann-Ⅱ 계산법에 의한 1310nm 파장에서의 모드필드직경의 차이는 4.5% 이내이고, 상기 두 광섬유들의 단방향 접속 손실은 0.2dB 이하이다. 이때, 비굴절률 차는 굴절률차를 코어 굴절률로 나눈 값에 100을 곱하여 백분율로 나타낸 것을 말한다. Referring back to FIG. 1, the MFD of the core 110 according to the Petermann-II calculation method is preferably in the range of 8.7 to 9.6 μm at a 1310 nm wavelength. The difference between the mode field diameter at 1310 nm wavelength by the Petermann-II calculation method of the single mode optical fiber having a refractive index difference of 0.5% or less and the lossless bending characteristic optical fiber 100 of the present invention is within 4.5%. The unidirectional splice loss of optical fibers is 0.2 dB or less. In this case, the specific refractive index difference refers to a value obtained by multiplying a value obtained by dividing the refractive index difference by the core refractive index and expressing it as a percentage.

도 5는 통상의 단일 모드 광섬유, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유 및 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유 각각에서의 광세기 분포를 나타내는 도면이다. 도 5에서, 가로축은 직경 방향 거리를 나타내고, 세로축은 광세기를 나타낸다. 도 5에서, 비굴절률 차가 0.5% 이하인 통상의 단일 모드 광섬유의 광세기 분포(320)와 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유의 광세기 분포(320)는 일치하는 것으로 도시되어 있고, 통상적인 무손실 구부림 특성 광섬유의 광세기 분포(310)는 별도로 도시되어 있다. 5 is a diagram showing the light intensity distribution in each of a conventional single mode optical fiber, a conventional lossless bending characteristic optical fiber, and a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention. In Fig. 5, the horizontal axis represents radial distance and the vertical axis represents light intensity. In Fig. 5, the light intensity distribution 320 of a conventional single mode optical fiber with a specific refractive index difference of 0.5% or less and the light intensity distribution 320 of a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention are shown to be coincident, and a typical lossless bending The light intensity distribution 310 of the characteristic optical fiber is shown separately.

통상의 단일 모드 광섬유, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유 및 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유 간의 접속 손실 결과를 예시하자면 하기 표 1과 같다. 하기 표 1에서, 통상의 단일 모드 광섬유는 광섬유1, 통상의 무손실 구부림 특성 광섬유는 광섬유2, 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유는 광섬유3으로 표시한다. 예를 들어, 광섬유1의 MFD가 9.1이고, 광섬유3의 MFD가 8.6일 때, (9.1-8.6)로 표시한다. 1310nm 파장의 광신호에 대하여, 정방향(MFD 소→대)은 MFD가 작은 광섬유3으로부터 MFD가 큰 광섬유1로 광신호가 결합되는 경우의 접합 손실(단위는 dB)을 나타내고, 역방향(MFD 대→소)은 MFD가 큰 광섬유1로부터 MFD가 작은 광섬유3으로 광신호가 결합되는 경우의 접합 손실(단위는 dB)을 나타낸다. Table 1 shows a connection loss result between a conventional single mode optical fiber, a conventional lossless bending characteristic optical fiber and a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention. In Table 1 below, a typical single mode optical fiber is represented by optical fiber 1, a typical lossless bending characteristic optical fiber by optical fiber 2, and a lossless bending characteristic optical fiber according to the present invention as optical fiber 3. For example, when the MFD of the optical fiber 1 is 9.1 and the MFD of the optical fiber 3 is 8.6, it is expressed as (9.1-8.6). For an optical signal with a wavelength of 1310 nm, the forward direction (MFD small to large) represents the splice loss (unit is dB) when the optical signal is combined from the optical fiber 3 with small MFD to the optical fiber 1 with large MFD, and the reverse direction (MFD large to small). ) Represents the splice loss (unit is dB) when the optical signal is combined from the optical fiber 1 having the large MFD to the optical fiber 3 having the small MFD.

Figure pat00004
Figure pat00004

광섬유에 구부림(bending)이 가해지면, 클래딩의 굴절률 변화로 인한 리크 모드(leaky mode)가 발생한다. 이로 인해, 광 손실이 증대되고, 광신호의 장거리 전송이 어려워진다. 따라서, 본 발명은 구부림에 의한 클래딩의 굴절률 변화를 최소화하는 광섬유 구조를 개시한다. When bending is applied to the optical fiber, a leaky mode occurs due to a change in refractive index of the cladding. As a result, the optical loss is increased, and the long distance transmission of the optical signal becomes difficult. Accordingly, the present invention discloses an optical fiber structure that minimizes the change in refractive index of the cladding due to bending.

본 발명에 따른 광섬유(100)는 그 내주로부터 그 외주로 갈수록 굴절률이 감소하는 굴절률 분포를 갖는 내부층(120)과, 최저 굴절률을 갖는 트랜치층(130)을 갖는 클래드(115)를 포함함으로써 구부림 등으로 인한 광 손실을 최소화할 수 있다. The optical fiber 100 according to the present invention is bent by including an inner layer 120 having a refractive index distribution whose refractive index decreases from its inner circumference to its outer circumference, and a clad 115 having a trench layer 130 having the lowest refractive index. It is possible to minimize the light loss due to such.

하기 <표 2> 내지 <표 4>는 본 발명에 따른 무손실 구부림 특성 광섬유들을 제조하기 위한 공정들을 예시한다. 본 공정들은 φ31(내경)×φ36(외경)×l1200(길이)(㎜)의 서브스트레이트 튜브(substrate tube)를 기초로 하여 수행되는 수정된 화학기상 증착(Modified Chemical Vapour Deposition: MCVD) 방법을 이용하여, 코어 모재(core preform)를 제조하는 공정들이다. Tables 2 to 4 below illustrate the processes for producing lossless bending characteristic optical fibers according to the present invention. The processes utilize a Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) method based on a substrate tube of φ31 (inner diameter) × φ36 (outer diameter) × l1200 (length) (mm). Thus, these are processes for producing a core preform.

하기 표 2는 코어 모재를 제조하는 공정의 일 예를 나타낸다. Table 2 below shows an example of a process for producing a core base material.

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 표 2에서, 공정 단계들은 위에서 아래의 방향으로 진행된다. 즉, 폴리싱(polishing) 단계, 외부층 형성 단계, 트랜치층 형성 단계, 소결(sintering) 단계, 내부층 형성 단계, 코어 형성 단계, 소결 단계, 콜랩스(collapse) 단계 및 클로우즈(close) 단계로 진행된다. 원료 물질들의 공급량 단위는 cc이다. MCVD 방법에서는 버너가 상기 서브스트레이트 튜브의 제1 끝단 및 제2 끝단에 대응되는 위치들 사이에서 왕복 이동하면서 상기 서브스트레이트 튜브를 가열하는데, 패스(pass)는 상기 버너가 상기 서브스트레이트 튜브의 제1 끝단으로부터 제2 끝단까지(또는 그 역방향) 한번 이동한 것을 말한다. 예를 들어, 120+4.3/p는 120cc로 시작하여 패스마다 4.3cc씩 공급량이 증가하는 것을 의미한다. 또한, 본 예 및 이하의 다른 예들에서, 코어 및 트렌치 층 형성 단계들 각각에서 해당 원료 물질의 공급량이 증가 또는 감소하는 것을 예시하고 있으나, 해당 원료 물질의 공급량은 일정하게 유지될 수 있다. In Table 2 above, process steps proceed from top to bottom. That is, the polishing step, the outer layer forming step, the trench layer forming step, the sintering step, the inner layer forming step, the core forming step, the sintering step, the collapsing step and the close step are performed. do. The supply unit of raw materials is cc. In the MCVD method, a burner heats the substrate tube while reciprocating between positions corresponding to the first end and the second end of the substrate tube, wherein a pass causes the burner to cause the first tube of the substrate tube to pass through. It means moving once from the end to the second end (or vice versa). For example, 120 + 4.3 / p means that the supply starts at 120cc and increases by 4.3cc per pass. In addition, in the present example and other examples below, the supply amount of the corresponding raw material is increased or decreased in each of the core and trench layer forming steps, but the supply amount of the corresponding raw material may be kept constant.

하기 표 3은 코어 모재를 제조하는 공정의 다른 예를 나타낸다. Table 3 below shows another example of a process for producing the core base material.

Figure pat00006
Figure pat00006

하기 표 4는 코어 모재를 제조하는 공정의 또 다른 예를 나타낸다. Table 4 below shows another example of a process of manufacturing the core base material.

Figure pat00007
Figure pat00007

위의 <표 2> 내지 <표 4>에 의해 제조된 코어 모재는 그 직경이 작기 때문에, 기설정된 직경까지 상기 코어 모재를 성장하기 위해, 추가의 성장 공정을 필요로 한다. OVD(Outside vapour phase Deposition) 방법에 따른 추가 성장 공정에서는, 원료 물질과 연소 가스가 공급되는 증착용 토치를 이용해서, 상기 코어 모재의 외부 둘레에 수트(soot)를 증착한다. 상기 코어 모재가 일정한 외경과 무게를 갖도록 상기 수트가 증착되면, 증착을 종료하고 상기 코어 모재를 서냉(slow cooling)한 후 소결 및 유리화 공정을 진행한다. Since the core base material produced by Tables 2 to 4 above has a small diameter, an additional growth process is required to grow the core base material to a predetermined diameter. In a further growth process according to the Outside Vapor Phase Deposition (OVD) method, a soot is deposited around the outside of the core substrate using a deposition torch supplied with raw material and combustion gas. When the soot is deposited so that the core base material has a constant outer diameter and weight, the deposition is terminated and the core base material is slowly cooled and then sintered and vitrified.

상기 수트는 외부 클래드 다공질 층으로서 소결 및 유리화 과정을 거쳐서 유리화된다. 유리화는 Cl2의 0.375slpm, He의 15slpm 분위기에서 1500℃에서 200분 정도의 시간이 소요될 수 있다. 소결은 1550~1650℃의 온도와, 1×10-2 torr의 진공 하에서 진행될 수 있으며, 소결 단계에서 0~15slpm의 He을 투입하는 것이 바람직하다. 완성된 최종 광섬유 모재는 90㎜의 외경과, 1200㎜의 길이를 가질 수 있다.The soot is vitrified through sintering and vitrification as an outer clad porous layer. Vitrification may take about 200 minutes at 1500 ° C. in a atmosphere of 0.375 slm of Cl 2 and 15 slm of He. Sintering can be carried out under a temperature of 1550 ~ 1650 ℃, 1 × 10 -2 torr vacuum, it is preferable to add 0 ~ 15slpm of He in the sintering step. The finished final optical fiber base material may have an outer diameter of 90 mm and a length of 1200 mm.

오버 자켓팅(Over jacketting) 방법에 따른 추가 성장 공정에서는, 상기 코어 모재를 미리 준비된 유리 튜브의 내부에 삽입하고, 콜랩스 및 클로우즈 단계들을 수행한다.In a further growth process according to the over jacketting method, the core base material is inserted into a glass tube prepared in advance, and the collapsing and closing steps are performed.

본 발명에 따른 코어 모재 및/또는 상기 성장 공정을 거친 광섬유 모재에는 무수화 공정이 적용될 수 있다. 이러한 무수화 공정에서, 상기 코어 모재 또는 광섬유 모재는 가열로 내에 배치되고, 염소 가스 및 헬륨 가스 분위기 하에서 1100℃ 이상의 온도에서 가열된다. 이러한 무수화 공정에 따라서, 상기 코어 모재 또는 광섬유 모재 내부에 존재하는 OH기가 제거된다. An anhydride process may be applied to the core base material and / or the optical fiber base material which has been subjected to the growth process according to the present invention. In this anhydration process, the core base material or the optical fiber base material is placed in a heating furnace and heated at a temperature of 1100 ° C. or higher under a chlorine gas and helium gas atmosphere. According to this anhydration process, the OH group which exists in the said core base material or the optical fiber base material is removed.

상술한 성장 및 무수화 공정을 거쳐 완성된 광섬유 모재는 인출 타워(Draw tower)에서 광섬유로 인출되며, 위의 과정에 의해 제조된 무손실 구부림 특성 광섬유의 MFD(@1310㎚)는 9.1±0.4㎛이고, 영분산 파장은 1340㎚ 이하의 값을 가질 수 있다.The optical fiber base material completed through the growth and anhydration process described above is withdrawn from the draw tower to the optical fiber, and the MFD (@ 1310 nm) of the lossless bending characteristic optical fiber manufactured by the above process is 9.1 ± 0.4 μm. The zero dispersion wavelength may have a value of 1340 nm or less.

20㎜의 지름으로 1회의 구부림(Bending)이 가해진 경우에, 상기 무손실 구부림 특성 광섬유는, 1310㎚에서 0.01dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1380㎚에서 0.02dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1550㎚에서 0.05dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1625㎚에서 0.14dB 이하의 광 손실 값을 가질 수 있다. 또한, 7.5㎜의 지름으로 1회의 구부림(Bending)이 가해진 경우에, 상기 무손실 구부림 특성 광섬유는 1550㎚에서 0.5dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1625㎚에서 1.0dB 이하의 광 손실 값을 가질 수 있다. 또한, 반경 10 mm의 1회전의 구부림이 가해진 경우에, 상기 무손실 구부림 특성 광섬유는 1550nm 파장에서 0.1dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1625nm 파장에서 0.2dB 이하의 광 손실 값을 가질 수 있다. When one bending is applied with a diameter of 20 mm, the lossless bending characteristic optical fiber has an optical loss value of 0.01 dB or less at 1310 nm, an optical loss value of 0.02 dB or less at 1380 nm, and 1550. It may have a light loss value of 0.05 dB or less at nm, and a light loss value of 0.14 dB or less at 1625 nm. In addition, when one bending is applied with a diameter of 7.5 mm, the lossless bending characteristic optical fiber may have a light loss value of 0.5 dB or less at 1550 nm, and a light loss value of 1.0 dB or less at 1625 nm. have. In addition, in the case where one rotation of a radius of 10 mm is applied, the lossless bending characteristic optical fiber may have a light loss value of 0.1 dB or less at a wavelength of 1550 nm, and a light loss value of 0.2 dB or less at a wavelength of 1625 nm.

또한, 상기 무수화 공정에 따른 본 발명의 무수화된(또는 무수분) 무손실 구부림 특성 광섬유는 1383nm 파장에서의 광 손실 값이 1310nm 파장에서의 광 손실 값보다 작은 무수화된 무손실 구부림 특성 광섬유일 수 있다. 또한, 상기 무손실 구부림 특성 광섬유는 1383nm 파장에서의 광 손실 값이 0.35 dB/km 이하인 무수화된 무손실 구부림 특성 광섬유일 수 있다. 상기 무수화된 무손실 구부림 특성 광섬유는 E-밴드(1360nm~1460nm)에서 OH기의 광 산란에 따른 워터 피크(water peak)(즉, 수분으로 인한 손실 피크)를 영구적으로 제거함으로써 전체적으로 낮은 광 손실을 보장하고 추가적인 대역폭 확장이 가능하다는 이점을 갖는다. 상기 무수화된 무손실 구부림 특성 광섬유는 33%의 채널 수 확대, 50%의 파장 대역 확대, 균일한 저손실 및 분산 최적화, 네트워크 설계 변경에 유연성을 갖는 향상된 PMD(Polarization Mode Dispersion)와 분산, 기존 네트워크 상의 단일모드 광섬유와의 뛰어난 호환성을 제공한다. 또한, 상기 무수화된 무손실 구부림 특성 광섬유는 수소 침투 방지 처리를 통한 장기 신뢰성 향상과 고성능 이중 아크릴 코팅을 통한 내구성 강화를 제공할 수 있다. Further, the anhydrous (or anhydrous) lossless bending characteristic optical fiber of the present invention according to the anhydration process may be an anhydrous lossless bending characteristic optical fiber whose light loss value at 1383 nm wavelength is smaller than the light loss value at 1310 nm wavelength. have. The lossless bending characteristic optical fiber may be an anhydrous lossless bending characteristic optical fiber having an optical loss value of 0.35 dB / km or less at a 1383 nm wavelength. The anhydrous lossless bending characteristic optical fiber permanently eliminates water peaks (ie, loss peaks due to moisture) due to light scattering of OH groups in the E-band (1360 nm to 1460 nm), thereby reducing overall optical loss. It has the advantage of guaranteeing and enabling additional bandwidth extension. The dehydrated lossless bending fiber has 33% channel count, 50% wavelength band, uniform low loss and dispersion optimization, enhanced PMD (Polarization Mode Dispersion) and dispersion with flexibility in network design changes, and Provides excellent compatibility with single mode fiber. In addition, the anhydrous lossless bending characteristics of the optical fiber can provide long-term reliability improvement through the hydrogen penetration prevention treatment and durability enhancement through a high performance double acrylic coating.

100: 무손실 구부림 특성 광섬유, 110: 코어, 120: 클래드, 121: 제1 내부 서브층, 122: 제2 내부 서브층, 130: 트렌치층, 140: 외부층100: lossless bending characteristic optical fiber, 110: core, 120: clad, 121: first inner sublayer, 122: second inner sublayer, 130: trench layer, 140: outer layer

Claims (12)

광섬유에 있어서,
코어와;
상기 코어의 외측에 배치되며, 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 내부층과;
상기 내부층의 외측에 배치되며, 최저 굴절률을 갖는 트렌치 층을 포함함을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
In optical fiber,
A core;
An inner layer disposed outside the core and having a refractive index lower than that of the core;
And a trench layer disposed outside the inner layer, the trench layer having a lowest refractive index.
제1항에 있어서,
상기 트렌치 층의 외측에 배치되며, 상기 트렌치 층의 최저 굴절률보다 높고 상기 코어의 굴절률보다 낮은 굴절률을 갖는 외부층을 더 포함함을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
And an outer layer disposed outside the trench layer and having an index of refraction higher than the lowest index of refraction of the trench layer and lower than the index of refraction of the core.
제1항에 있어서,
상기 내부층의 굴절률은 상기 코어로부터 멀어질수록 감소함을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
And the refractive index of the inner layer decreases away from the core.
제1항에 있어서,
상기 코어의 모드필드직경은 1310nm 파장에서 8.7~9.6㎛의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
The mode field diameter of the core is a lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that in the range of 8.7 ~ 9.6㎛ at 1310nm wavelength.
제1항에 있어서,
상기 코어의 굴절률차는 0.004~0.006의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
Lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that the difference in refractive index of the core is in the range of 0.004 ~ 0.006.
제1항에 있어서,
상기 코어의 직경은 6.0㎛~10.0㎛의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
Lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that the diameter of the core is in the range of 6.0㎛ ~ 10.0㎛.
제1항에 있어서,
상기 내부층의 굴절률차는 -0.002~0.002의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
The lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that the refractive index difference of the inner layer is in the range of -0.002 ~ 0.002.
제1항에 있어서,
상기 내부층의 두께는 0보다 크고 16㎛ 이하임을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
The lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that the thickness of the inner layer is greater than 0 and less than 16㎛.
제1항에 있어서,
상기 트렌치층의 굴절률차는 -0.005~-0.001의 범위 내에 있음을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
The lossless bending characteristic optical fiber, characterized in that the difference in the refractive index of the trench layer is in the range of -0.005 ~ -0.001.
제1항에 있어서,
상기 트렌치 층의 두께는 0보다 크고 14㎛ 이하임을 특징으로 하는 무손실 구부림 특성 광섬유.
The method of claim 1,
And the thickness of the trench layer is greater than zero and less than 14 μm.
제1항에 있어서,
반경 10 mm의 1회전의 구부림이 가해진 경우에, 상기 무손실 구부림 특성 광섬유는 1550nm 파장에서 0.1 dB 이하의 광 손실 값을 갖고, 1625nm 파장에서 0.2 dB 이하의 광 손실 값을 가짐을 특징으로 하는 낮은 구부림 손실 광섬유.
The method of claim 1,
In the case where one rotation of a radius of 10 mm is applied, the lossless bending characteristic optical fiber has a light loss value of 0.1 dB or less at a wavelength of 1550 nm, and a low bend characterized by a light loss value of 0.2 dB or less at a wavelength of 1625 nm. Loss of optical fiber.
제1항에 있어서,
상기 무손실 구부림 특성 광섬유는 1383nm 파장에서의 광 손실 값이 0.35 dB/km 이하가 됨을 특징으로 하는 낮은 구부림 손실 광섬유.
The method of claim 1,
The lossless bending characteristic optical fiber is a low bending loss optical fiber, characterized in that the optical loss value of less than 0.35 dB / km at 1383nm wavelength.
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