BR112012020042B1

BR112012020042B1 - Fibra optica com baixa perda por curvatura

Info

Publication number: BR112012020042B1
Application number: BR112012020042-9A
Authority: BR
Inventors: Dana C. Bookbinder; Ming-Jun Li; Pushkar Tandon
Original assignee: Corning Incorporated
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2020-11-17
Also published as: KR20130036207A; US8542969B2; EP2539752B1; WO2011106293A1; EP2539752A1; US20110211796A1; RU2567468C2; BR112012020042A2; JP6671410B2; JP2013520711A; RU2012140958A; JP2016128932A; JP2018146968A; CN102782541A; CN102782541B

Abstract

FIBRA ÓPTICA COM BAIXA PERDA POR CURVATURA. Trata-se de uma fibra óptica com baixa perda por macro e microcurvatura. A fibra possui uma primeira região de revestimento interna, com raio externo r2 > 8 (Micro)m e índice de refração (Delta)2, e uma segunda região de revestimento externa que circunda a região de revestimento interna, com índice de refração. (Delta)3, onde (Delta)l > (Delta)3 > (Delta)2. A diferença entre (Delta)3 e (Delta)2 é maior que 0,01. A fibra apresenta um corte de cabo 22 m menor ou igual a 1.260 nm e rl/r2 maior ou igual a 0,25.

Description

Referência cruzada a pedidos relacionados

[001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade, de acordo com o título 35, parágrafo 119(e) do Código dos Estados Unidos 35, do pedido provisório dos Estados Unidos de n2 de série 61/308.625, depositado no dia 26 de fevereiro de 2010.

Campo

[002] A presente invenção refere-se a fibras ópticas com baixas perdas por curvatura.

Fundamento técnico

[003] Há a necessidade por fibras ópticas com baixa perda por curvatura, em especial por fibras ópticas usadas nas chamadas redes ópticas de “acesso” e redes ópticas de premissa “fibra para x” (FTTx). As fibras ópticas podem ser empregadas nessas redes de uma maneira que induza perdas por curvatura nos sinais ópticos transmitidos por elas. Algumas aplicações que podem impor exigências físicas que induzem perdas por curvatura, tais como raios de curvatura apertados, compressão da fibra óptica etc., incluem o uso de fibras ópticas em unidades de cabo de descida ópticas, cabos de distribuição com Sistemas de Terminação Instalados em Fábrica (FITS) e loops de folga, multiportas de raio de curvatura pequeno localizadas em cabines que conectam alimentadores e cabos de distribuição, e pontes em Pontos de Acesso de Rede entre cabos de descida e distribuição. Em algumas concepções de fibra óptica, é difícil de se obter, ao mesmo tempo, baixa perda por curvatura e o baixo comprimento de onda de corte do cabo.

Sumário

[004] No presente documento, são reveladas fibras de guia de ondas ópticas que compreendem uma região de núcleo central dopada com germânio com raio externo η e índice de refração Δi e uma região de revestimento que compreende uma primeira região de revestimento interna com raio externo r2 > 8 pm e índice de refração Δ2 e uma segunda região de revestimento externa com índice de retração Δ3, onde Δ-, >Δ3 > Δ2, a diferença entre Δ3 e Δ2 é maior que 0,01, a referida fibra apresenta um corte de cabo de 22 m menor ou igual a 1.260 nm e a razão η /r2 é maior ou igual a 0,25, mais preferencialmente maior que 0,3.

[005] O presente documento também revela fibras ópticas monomodo que compreendem uma região de núcleo central com raio externo η e índice de retração Δ1 e uma região de revestimento que compreende sílica dopada com flúor, a referida região de revestimento compreendendo uma primeira região de revestimento interna com raio externo r2 e índice de retração Δ2 e uma segunda região de revestimento externa com índice de retração Δ3, onde η /r2 é maior ou igual a 0,25. As fibras reveladas neste documento podem ser complacentes com ambas as normas ITU G.657A e G.657B.

[006] De preferência, a perda por curvatura de 20 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,75 dB/volta. De preferência, a perda por curvatura de 30 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,025 dB/volta. Em algumas concretizações preferidas, a perda por curvatura de 20 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,3 dB/volta. Em outras concretizações preferidas, a perda por curvatura de 20 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,1 dB/volta. Em algumas concretizações preferidas, a perda por curvatura de 30 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,003 dB/volta.

[007] Em algumas concretizações, a perda por curvatura de 15 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 1 dB/volta. Em algumas concretizações preferidas, a perda por curvatura de 15 mm de diâmetro em 1.550 nm não ultrapassa 0,5 dB/volta.

[008] Em algumas concretizações, o perfil do índice de refração propicia ainda um comprimento de onda de dispersão zero menor que 1.325 nm. Em concretizações preferidas, o perfil do índice de refração propicia ainda um comprimento de onda de dispersão zero entre 1.300 nm e 1.325 nm.

[009] De preferência, o perfil do índice de refração propicia ainda um corte de cabo menor ou igual a 1.260 nm.

[010] Em algumas concretizações preferidas, o perfil do índice de refração propicia ainda um diâmetro de campo modal em 1.310 nm entre 8,2 pm e 9,5 pm. Em outras concretizações preferidas, o perfil do índice de refração propicia ainda um diâmetro de campo modal em 1.310 nm entre 8,2 pm e 9,0 pm.

[011] Conforme usado no presente documento, o número MAC significa o diâmetro do campo modal em 1.310 (nm) dividido pelo comprimento de onda de corte de cabo de 22 m (nm). Em algumas concretizações preferidas, o perfil do índice de refração propicia ainda um número MAC entre 6,6 e 7,5. Em outras concretizações preferidas, o perfil do índice de refração propicia ainda um número MAC que não ultrapassa 7,3.

[012] De preferência, a fibra óptica apresenta uma mudança na atenuação induzida pelo hidrogênio máxima menor que 0,03 dB/km em 1.383 nm após submetida a hidrogênio sob pressão parcial de 0,01 atm por ao menos 144 horas. De preferência, a fibra óptica apresenta uma atenuação óptica em 1.383 nm que não passa em mais de 0,10 dB/km a atenuação óptica em 1.310 e, mais preferencialmente, a atenuação óptica em 1.383 nm é menor que a atenuação óptica em 1.310 nm.

[013] A partir de agora, faremos referência em detalhes às concretizações preferidas da presente invenção, cujos exemplos são ilustrados nos desenhos anexos.

Breve descrição dos desenhos

[014] A figura 1 ilustra um perfil de índice de refração correspondente a uma concretização preferida de uma fibra de guia de ondas ópticas conforme revelada neste documento.

Descrição detalhada da concretização preferida

[015] Características e vantagens adicionais da invenção serão estabelecidas na descrição detalhada a seguir e assimiladas pelos versados na técnica pela leitura da descrição ou percebidas na prática conforme relatada na descrição a seguir junto com as reivindicações e os desenhos anexos.

[016] O termo “perfil do índice de refração” refere-se à relação entre o índice de refração, ou índice de refração relativo, e o raio da fibra de guia de ondas.

[017] O “percentual do índice de refração relativo” é definido como Δ% = 100 x (nj2 -nc2)/2n2 e, conforme usado no presente documento, nc é o índice de refração médio da sílica não-dopada. Conforme usado no presente documento, o índice de refração relativo é representado por Δ e seus valores são dados em unidades de “%”, salvo indicação em contrário. Nos casos em que o índice de refração de uma região for menor que o índice de refração médio da sílica não-dopada, o percentual do índice relativo é negativo e a região é tida como uma região rebaixada ou com um índice rebaixado. Nos casos em que o índice de refração de uma região for maior que o índice de refração médio da região de revestimento, o percentual do índice relativo é positivo. No presente documento, um “sobredopante” é tido como um dopante propenso a aumentar o índice de refração em relação à SÍO2 pura não-dopada. No presente documento, um “subdopante” é tido como um dopante propenso a diminuir o índice de refração em relação à SÍO2 pura não-dopada. Exemplos de sobredopantes incluem Geθ2, AI2O3, P2O5, TÍO2, Cl, Br. Exemplos de subdopantes incluem o flúor e o boro.

[018] A “dispersão cromática”, no presente documento chamada apenas de “dispersão”, salvo indicação em contrário, de uma fibra de guia de ondas é a soma da dispersão material, da dispersão da guia de ondas e da dispersão intermodal. No caso de fibras de guia de ondas monomodo, a dispersão intermodal é zero. O comprimento de onda de dispersão zero é um comprimento de onda no qual a dispersão apresenta valor igual a zero. O desvio de dispersão é a taxa de mudança na dispersão em relação ao comprimento de onda.

[019] A “área real” é definida como:

onde os limites de integração são de 0 a °° e f é o componente transversal do campo elétrico associado à luz propagada na guia de ondas. Conforme usado no presente documento, o termo “área real” ou “Arear refere-se à área óptica real em um comprimento de onda de 1.550 nm, salvo menção em contrário.

[020] O termo “perfil a” refere-se a um perfil do índice de refração relativo, expresso em termos de Δ(r) em “%”, onde r é o raio, que segue a equação

em que r0 é o ponto onde Δ(r) é máximo, η é o ponto onde Δ(r)% é zero e r é na faixa de η < r < rt, onde Δ é definido acima, η é o ponto inicial do perfil a, rf é o ponto final do perfil α e α é um expoente que é um número real.

[021] O diâmetro do campo modal (MFD) é medido usando o método de Petermann II, onde 2w = MFD e w2 = (2/f2 r dr/J[df/dr]2 r dr), os limites inteiros sendo de 0 a °°.

[022] A resistência à curvatura de uma fibra de guia de ondas pode ser medida pela atenuação induzida em condições de teste prescritas, por exemplo, dispondo-se ou enrolando-se a fibra em torno de um mandril de diâmetro prescrito, por exemplo, enrolando-se uma volta em torno de um mandril de 6 mm de diâmetro, 10 mm de diâmetro, 20 mm de diâmetro ou de diâmetro semelhante (por exemplo, “perda por macrocurvatura de 1 x 10 mm diâmetros” ou “perda por macrocurcatura de 1 x 20 mm diâmetros”) e medindo- se o aumento na atenuação por volta.

[023] O comprimento de onda de corte teórico da fibra, ou “corte teórico da fibra”, ou ainda “corte teórico”, para dado modo, é o comprimento de onda acima do qual a luz guiada não se propaga no modo em questão. Podemos encontrar uma definição matemática em “Single Mode Fiber Optics", Jeunhomme, p. 39 a 44, Marcel Dekker, Nova York, 1990, onde o corte teórico da fibra é tido como o comprimento de onda no qual a constante de propagação modal torna-se igual à constante de propagação de ondas planas no revestimento externo. Este comprimento de onda teórico é adequado para uma fibra perfeitamente reta e infinitamente longa sem variações de diâmetro.

[024] O corte da fibra é medido pelo teste de corte de fibra de 2 m padrão, FOTP-80 (EIA-TIA-455-80), a fim de se obter o “comprimento de onda de corte da fibra”, também conhecido como “corte de fibra de 2 m” ou “corte medido”. Realiza-se o teste padrão FOTP-80 a fim de eliminar os modos de ordem mais elevada usando-se uma quantidade controlada de curvatura ou a fim de normalizar a resposta espectral da fibra à de uma fibra multímodo.

[025] Por comprimento de onda de corte de cabo, ou “corte de cabo”, conforme usado no presente documento, referimo-nos ao teste de corte de cabo de 22 m descrito nos Procedimentos de Teste de Fibras Ópticas EIA- 445, que fazem parte das Normas de Fibras Ópticas EIA-TIA, ou seja, as Normas de Fibras Ópticas da Associação das Indústrias Eletrônicas - Setor de Telecomunicações.

[026] Salvo menção em contrário, as propriedades ópticas (como dispersão, desvio de dispersão etc.) são dadas para o modo LP01.

[027] As fibras ópticas reveladas neste documento são capazes de apresentar uma área real em 1.550 nm maior que cerca de 55 pm2, de preferência entre 55 pm2 e 90 pm2, mais preferencialmente entre cerca de 65 pm2 e 85 pm2. Em algumas concretizações preferidas, a área real do modo óptico em 1.550 nm é entre cerca de 65 pm2 e 75 pm2.

[028] A figura 1 ilustra uma fibra exemplificativa 10 que inclui uma região de núcleo de fibra central 1 com um percentual de índice de refração delta máximo Δi. Uma primeira região de revestimento interna rebaixada 2 circunda a região de núcleo central 1, a primeira região de revestimento interna 2 tendo um percentual de índice de refração delta Δ2. Uma região de revestimento externa 3 circunda a primeira região de revestimento interna 2 e compreende Δ3. Nas concretizações preferidas, Δ-i > Δ3 > Δ2. Na concretização ilustrada na figura 1, as regiões 1, 2 e 3 são imediatamente adjacentes umas às outras. No entanto, isso não é necessário e, como alternativa, é possível implementar um núcleo adicional ou regiões de revestimento adicionais. Por exemplo, seria possível incluir uma região de revestimento externa (não-ilustrada) que circundasse a região anelar 3 e apresentasse um percentual de índice de refração delta Δ4 menor que 0 da região anelar 3.

[029] A região de núcleo central 1 compreende um raio externo η definido como o local onde uma linha tangente desenhada através do desvio máximo do índice de refração da região de núcleo central 1 cruza a linha delta zero. De preferência, a região de núcleo 1 apresenta um percentual de índice de refração delta Δ1 entre cerca de 0,3 e 0,5, mais preferencialmente entre cerca de 0,32 e 0,48. Em algumas concretizações, de preferência, Δ1 é entre 0,36 e 0,46. De preferência, o raio do núcleo η é entre 3 pm e 6 pm, mais preferencialmente, entre cerca de 3,5 pm e 5,0 pm. A região de núcleo central 1 pode compreender um perfil de índice degrau e segmento único. De preferência, a região de núcleo central 1 compreende alfa entre 10 e 100 e, em alguns casos, alfa pode ser entre 15 e 40.

[030] Na concretização ilustrada na figura 1, a região de revestimento interna 2 circunda a região de núcleo central 1 e compreende um raio interno η e um raio externo r2, η sendo definido conforme indicado acima e r2 sendo definido como onde a curva do perfil do índice de refração cruza a linha delta zero. Em alguns casos, o índice de refração na região 2 é essencialmente uniforme. Em outros casos, pode haver um perfil de índice gradiente. Em ainda outros casos, pode haver oscilações em decorrência de uma concepção de perfil pequeno ou de variações no processo. Em algumas concretizações, a região de revestimento interna 2 compreende sílica, que substancialmente não é dopada nem com flúor nem com germânio, isto é, de modo que a região seja, em essência, isenta de flúor e germânio. A região de revestimento interna 2 compreende um percentual de índice de refração delta Δ2 calculado por:

[031] De preferência, a região de revestimento interna 2 apresenta uma largura entre cerca de 3 pm e 13 pm, mais preferencialmente 4 pm e 12 pm, ainda mais preferencialmente entre cerca de 7 pm a 9 pm. De preferência, a razão do raio do núcleo η para o raio r2 da região de revestimento interna 2 é maior que 0,25, mais preferencialmente entre cerca de 0,3 e 0,55.

[032] A região de revestimento externa 3 circunda a região anelar rebaixada 3 e compreende um percentual de índice de refração delta Δ3 maior que o índice Δ2 da região de revestimento interna 3, formando assim uma região que é uma região de revestimento externa “sobredopadada” 3 em relação à região de revestimento interna 2, por exemplo, acrescentando-se uma quantidade de dopante (tal como germânio ou cloro) suficiente para aumentar 0 índice de refração da região de revestimento externa. Vale frisar, contudo, que não é crucial que a região 3 seja sobredopada no sentido em que um dopante de aumento do índice é incluído na região 3. Na verdade, o mesmo tipo de efeito de maior índice na região de revestimento externa 3 pode ser obtido subdopando-se a região de revestimento interna 2 em relação à região de revestimento externa 3. A região de revestimento externa 3 compreende um índice de refração maior que a região de revestimento interna 2 e, de preferência, compreende um percentual de índice de refração delta Δ3 maior que 0,01, e que pode ser maior que 0,02 ou 0,03. De preferência, a parte de índice mais elevado (em comparação à região de revestimento interna 2) da região de revestimento externa 3 estende-se ao menos ao ponto onde a energia óptica que será transmitida através da fibra óptica é maior ou igual a 90% da energia óptica transmitida, mais preferencialmente, ao ponto onde a energia óptica que será transmitida através da fibra óptica é maior ou igual a 95% da energia óptica transmitida e, mais preferencialmente ainda, ao ponto onde a energia óptica que será transmitida através da fibra óptica é maior ou igual a 98% da energia óptica transmitida. Em diversas concretizações, isso é possível fazendo-se com que a terceira região anelar “sobredopada” estenda- se ao menos até um ponto radial de cerca de 30 pm. Por conseguinte, o volume V3 da terceira região anelar 3 é definido, neste documento, como calculado por Δ(3-2)dr/rdr entre o raio r2 e r30 (o raio em 30 pm) e, portanto, é definido por

[033] O volume V3 da região de revestimento externa (dentro de 30 pm), em comparação ao da região de revestimento interna 2, é, de preferência, maior que 5, mais preferencialmente, maior que 7, e pode ser maior que 10% Δpm2. Esse V3 da região de revestimento externa (dentro de 30 pm) é, em algumas concretizações, menor que 80% Δpm2.

[034] Em algumas concretizações, o índice de refração Δ3 da região de revestimento externa é maior que 0,01%, mais preferencialmente maior que 0,2%, em comparação ao da região de revestimento interna 2. Em algumas concretizações, a terceira região anelar compreende cloro (Cl) em uma quantidade maior que 1.000 ppm, mais preferencialmente, maior que 1.500 ppm e, mais preferencialmente ainda, maior que 2.000 ppm (0,2%) em peso.

[035] De preferência, a região de núcleo 1 possui um índice de refração positivo ao longo dela. O núcleo 1 compreende um índice de refração relativo máximo ΔMAX que ocorre entre r = 0 pm e r = 3 pm. De preferência, ΔMAX θ maior que de 0,32% a 0,48%.

[036] De preferência, a região de revestimento interna 2 apresenta um perfil de índice de refração relativo substancialmente constante, isto é, a diferença entre o índice de refração relativo em quaisquer dois raios dentro da região intermediária é menor que 0,02% e, em algumas concretizações preferidas, menor que 0,01%. Portanto, de preferência, o perfil do índice de refração relativo da região de revestimento interna 20 apresenta um formato substancialmente uniforme.

[037] A região de núcleo 1 pode ser um núcleo de índice degrau e compreender um formato alfa (a). Em concretizações preferidas, n é menor que 8,0 pm, de preferência menor que 6,0 pm. De preferência, n é entre 3,50 pm e 5,6 pm. As fibras são capazes de apresentar uma perda por curvatura menor que 0,15dB/volta quando enroladas em torno de um mandril com raio de 20 mm no caso de fibras com número MAC entre 6,6 e 7,5. A fibra óptica revelada neste documento apresenta um número MAC que não ultrapassa 7,3 e um comprimento de onda de dispersão zero menor que 1.450 nm.

[038] As várias concretizações exemplificativas serão mais bem entendidas pelos exemplos a seguir. Ficará evidente aos versados na técnica a possibilidade de se efetuar várias modificações e variações na presente invenção sem divergir da essência nem do âmbito das reivindicações.

[039] A tabela 1 abaixo lista características de exemplos ilustrativos modelados de 1 a 9 com índice de refração conforme ilustra a figura 1. Em particular, define-se abaixo para cada exemplo o índice de refração delta Ai, alfai e o raio externo η da região de núcleo central 1, o índice de refração delta Δ2 e o raio externo r2 da região de revestimento interna 2, o índice de refração delta Δ3 e o volume V3 da região de revestimento externa 3, que se calcula entre o raio interno r2 da região de revestimento externa 3 e uma distância radial de 30 pm (e entre os índices de refração Δ3 e Δ2). Também são definidos o comprimento de onda de corte teórico em nm, o diâmetro do campo modal em 1.310 nm, a área real em 1.310 nm, a dispersão cromática em 1.310 nm, o desvio de dispersão em 1.310 nm, a atenuação em 1.310 nm, o diâmetro do campo modal em 1.550 nm, a área real em 1.550 nm, a dispersão cromática em 1.550 nm, o desvio de dispersão em 1.550 nm, a atenuação em 1.550 nm e a perda por curvatura induzida de 1 x 10 mm de diâmetro em dB por volta em 1.550 nm. Na tabela 1, essas propriedades são modeladas. Tabela 1

[040] A tabela 2 abaixo lista características de exemplos ilustrativos fabricados reais de 10 a 15 com um índice de refração conforme ilustra a figura 1. Em particular, define-se abaixo para cada exemplo o índice de refração delta Ai e o raio externo η da região de núcleo central 1, o índice de refração delta Δ2 e o raio externo rs da região de revestimento interna 2, o índice de refração delta Δ3 e o volume V3 da região de revestimento externa 3, que se calcula entre o raio interno rs da região de revestimento externa 3 e uma distância radial de 30 pm (e entre os índices de refração Δ3 e Δs). Também são definidos o comprimento de onda de corte teórico em nm, o diâmetro do campo modal em 1.310 nm, a área real em 1.310 nm, a dispersão cromática em 1.310 nm, o desvio de dispersão em 1.310 nm, a atenuação em 1.310 nm, o diâmetro do campo modal em 1.550 nm, a área real em 1.550 nm, a dispersão cromática em 1.550 nm, o desvio de dispersão em 1.550 nm, a atenuação em 1.550 nm e a perda por curvatura induzida de 1 x 10 mm de diâmetro em dB por volta em 1.550 nm. Na tabela 2, essas propriedades são medidas em fibras ópticas reais. Tabela 2

[041] Como podemos observar em ambas as tabe as 1 e 2 acima, os exemplos deste documento apresentam fibras exemplificativas com uma região de núcleo de vidro central com índice Δi, uma primeira região de revestimento interna com índice Δ2 e uma região de revestimento externa com índice Δ3; onde Δ1 > Δ3 > Δ2, em que a diferença entre Δ3 e Δ2 é maior ou igual a 0,01 e um valor absoluto do volume de perfil, |V3|, é de ao menos 5% pm2. Essas fibras apresentam um corte de cabo menor ou igual a 1.260 nm e uma perda por curvatura menor que 0,75 dB/volta quando enroladas em torno de um mandril de 20 mm de diâmetro. Essas fibras também apresentam um diâmetro de campo modal entre cerca de 8,2 e 9,5 pm em 1.310 nm, um comprimento de onda de dispersão zero entre 1.300 e 1.324 nm, e um desvio de dispersão em 1.310 nm menor que 0,09 ps/nm2/km. Muitas dessas fibras também apresentam perda por curvatura em 1.550 nm, quando enroladas em torno de um mandril de 15 mm de diâmetro, menor que 1 dB/volta e, em alguns casos, menor que 0,5 dB/volta. Essas fibras também apresentam perda por curvatura em 1.550 nm, quando enroladas em torno de um mandril de 20 mm de diâmetro, menor que 0,75 dB/volta, mais preferencialmente menor que 0,3 dB/volta, e, em algumas fibras, mais preferencialmente, menor que 0,1 dB/volta. Essas fibras também apresentam perda por curvatura em 1.550 nm, quando enroladas em torno de um mandril de 30 mm de diâmetro, menor que 0,025 dB/volta e, em algumas fibras, mais preferencialmente, menor que 0,003 dB/volta. Alguns desses exemplos fazem uso de cloro na região de revestimento externa em uma quantidade maior que 2.000 ppm e, em alguns casos, maior que 3.000 ppm ou mesmo maior que 4.000 ppm em peso.

[042] De preferência, a atenuação (espectral) em 1.550 nm é menor que 0,21 dB/km, mais preferencialmente menor que 0,20 dB/km, ainda mais preferencialmente menor que 0,197 dB/km.

[043] Sendo assim, as fibras ópticas descritas neste documento propiciam um incrível desempenho de curvatura e, além disso, propiciam comprimentos de onda de corte adequados para a operação monomodo em comprimentos de onda maiores que cerca de 1.260 nm.

[044] Em algumas concretizações, o núcleo compreende um perfil de índice de refração relativo com uma chamada curva da linha central decorrente de uma ou mais técnicas de fabricação da fibra óptica. No entanto, a curva da linha central em qualquer um dos perfis de índice de refração revelados neste documento é opcional.

[045] A fibra óptica revelada neste documento compreende um núcleo e uma camada de revestimento (ou revestimento ou região de revestimento anelar mais externa) que circunda o núcleo e é diretamente adjacente a ele. De preferência, o núcleo é composto por sílica dopada com germânio. Dopantes diferentes do germânio, à parte ou em conjunto, podem ser usados no núcleo e, em especial, na linha central ou perto dela, da fibra óptica revelada neste documento para se obter o índice de refração e a densidade desejados. Em concretizações preferidas, o núcleo da fibra óptica revelada neste documento apresenta um perfil de índice de refração não- negativo, mais preferencialmente, um perfil de índice de refração positivo, em que o núcleo é circundado por uma camada de revestimento e diretamente adjacente a ela.

[046] De preferência, a fibra óptica revelada neste documento apresenta núcleo e revestimento à base de sílica. Em concretizações preferidas, o revestimento apresenta um diâmetro externo, 2* Rmax, de cerca de 125 pm.

[047] A fibra óptica revelada neste documento pode ser circundada por uma camada protetora, por exemplo, uma camada primária P que faz contato com a região de revestimento externa 3 e a envolve, a camada primária P tendo um módulo de Young menor que 1,0 MPa, de preferência menor que 0,9 MPa, e, em concretizações preferidas, que não ultrapassa 0,8 MPa, e compreende também uma camada secundária S que faz contato com a camada primária P e a envolve, a camada secundária S tendo um módulo de Young maior que 1.200 MPa, e, em concretizações preferidas, maior que 1.400 MPa.

[048] Conforme usado no presente documento, o módulo de Young, o alongamento até a ruptura e a resistência à tração do material polimérico curado de uma camada primária são medidos usando-se um instrumento de teste de tração (por exemplo, um testador de tração Sintech MTS ou um sistema de teste de materiais universal INSTRON) em uma amostra de material na forma de um filme com cerca de 76 pm a 102 pm de espessura e cerca de 1,3 cm de largura, com um comprimento útil de 5,1 cm e uma velocidade de teste de 2,5 cm/min.

[049] É possível encontrar uma descrição adicional de camadas primárias e secundárias adequadas na publicação PCT W02005/010589, a qual se incorpora ao presente documento por referência na íntegra.

[050] De preferência, as fibras ópticas reveladas neste documento apresentam baixo teor de OH e, de preferência, apresentam uma curva de atenuação que demonstra um pico de água relativamente baixo, ou que sequer apresentam pico de água, em uma região de comprimento de onda específico, em especial na E-banda. É possível encontrar métodos para produzir fibras ópticas com baixo pico de água nas publicações de pedido PCT de n- WOOO/64825, WO01/47822 e W002/051761, cujos conteúdos se incorporam ao presente documento por referência. De preferência, a fibra óptica revelada neste documento apresenta uma atenuação óptica (espectral) em 1.383 nm que não passa em mais de 0,10 dB/km uma atenuação óptica em 1.310 nm e, mais preferencialmente, que não ultrapassa a atenuação óptica em 1.310 nm. De preferência, a fibra óptica revelada neste documento apresenta uma mudança de atenuação induzida pelo hidrogênio máxima menor que 0,03 dB/km em 1.383 nm após submetida a uma atmosfera de hidrogênio, por exemplo, hidrogênio sob pressão parcial de 0,01 atm por ao menos 144 horas.

[051] Um baixo pico de água geralmente possibilita menores perdas por atenuação, em especial no caso de sinais de transmissão entre cerca de 1.340 nm e cerca de 1.470 nm. Ademais, um baixo pico de água também propicia maior eficiência de bomba a um dispositivo emissor de luz de bomba que se acopla opticamente à fibra óptica, tal como uma bomba de Raman ou amplificador de Raman, que pode operar em um ou mais comprimentos de onda de bomba. De preferência, um amplificador de Raman bombeia em um ou mais comprimentos de onda cerca de 100 nm menores que qualquer comprimento de onda ou região de comprimento de onda operacional desejada. Por exemplo, uma fibra óptica que carrega um sinal operacional em um comprimento de onda de cerca de 1.550 nm pode ser bombeada com um amplificador Raman em um comprimento de onda de bomba de cerca de 1.450 nm. Sendo assim, a menor atenuação da fibra na região do comprimento de onda de cerca de 1.400 nm a cerca de 1.500 nm tenderia a diminuir a atenuação da bomba e aumentar a eficiência da bomba, por exemplo, ganho por mW de potência de bomba, em especial para comprimentos de bomba em torno de 1.400 nm.

[052] As fibras reveladas neste documento apresentam baixos valores de PMD, em especial quando fabricadas por processos OVD. O giro da fibra óptica também pode diminuir valores de PMD para a fibra revelada neste documento.

[053] Deve-se ter em mente que a descrição acima é dada a título meramente exemplificativo e destina-se a propiciar uma visão geral para o entendimento da natureza e do caráter das fibras ópticas definidas nas reivindicações. Os desenhos anexos foram incluídos para possibilitar um melhor entendimento das concretizações preferidas, bem como incorporam-se a este relatório descritivo e fazem parte dele. Os desenhos ilustram várias características e concretizações que, junto com a descrição, servem para explicar os princípios e a operação da presente invenção. Ficará evidente aos versados na técnica a possibilidade de se efetuar várias modificações às concretizações preferidas conforme descritas neste documento sem divergir da essência nem do âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Fibra óptica, caracterizada pelo fato de que compreende: uma região de núcleo central dopada com germânio com raio externo n e índice de refração Δ1 uma região de revestimento que compreende uma primeira região de revestimento interna, que possui raio externo r2 > 8 microns e índice de refração Δ2, e uma segunda região de revestimento externa em volta da região de revestimento interna, que possui índice de refração Δ3; em que Δ1 > Δ3 > Δ2, em que o volume de perfil V3 da região de revestimento externa, calculado entre o raio externo da primeira região de revestimento interna e uma distância radial de 30 pm, é igual a:

e |Vs| é menor que 5% Δpm2, em que a segunda região de revestimento externa contém mais que 1.500 ppm de cloro, e em que a diferença entre Δ3 e Δ2 é maior que 0,01, a referida fibra apresenta um corte de cabo de 22 m menor ou igual a 1.260 nm e ri/r2Ó maior ou igual a 0,25.

2. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira região de revestimento interna contém menos de 0,02% em peso de flúor.

3. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a primeira região de revestimento interna é, em essência, isenta de flúor e germânio.

4. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que Δ3 > Δ2 para um comprimento que se estende de r2 a um raio de ao menos 30 microns.

5. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que r-i/r2 é maior que 0,3.

6. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por apresentar uma perda por curvatura menor que 0,75dB/volta quando enrolada em torno de um mandril com raio de 20 mm e por apresentar um número MAC entre 6,6 e 7,5.

7. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a largura da primeira região de revestimento interna r2-n é entre 3 e 13 microns.

8. Fibra óptica, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por apresentar uma perda por curvatura menor que 1 dB/volta quando enrolada em um mandril com raio de 15 mm.