BR112018015023B1 - FIBER, LINK AND OPTICAL SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Uma Fibra de Poucos Modos que suporta 25 ou 30 modos guiados LP compreende: - um núcleo de índice graduado com um perfil Ó, um raio R1 (em 0 diferença de índice de refração) entre 23 e 27 μm e uma diferença de índice máximo de refração Dn1 entre 14.10-3 e 17.10-3, e uma extremidade do perfil ó no raio R1b, com diferença de índice Dn1b; - uma trincheira circundando o núcleo com raio R3 entre 30 e 40 μm e diferença de índice de refração Dn3 entre -15.10-3 e -6.10-3. Essa FMF mostra um projeto específico da interface entre o núcleo e o revestimento, de maneira que R1b > R1, Dn1b entre -10.10-3 e -3.10-3, e óDnó_1b—óDnó_3 = 0,9XÓ10ÓA(-3).A Few-Mode Fiber supporting 25 or 30 LP guided modes comprises: - a graded index core with a profile Ó, a radius R1 (at 0 refractive index difference) between 23 and 27 μm and a maximum index difference of refraction Dn1 between 14.10-3 and 17.10-3, and one end of the profile at radius R1b, with a difference in index Dn1b; - a trench surrounding the nucleus with a radius R3 between 30 and 40 μm and a difference in refractive index Dn3 between -15.10-3 and -6.10-3. This FMF shows a specific design of the interface between the core and cladding, such that R1b > R1, Dn1b between -10.10-3 and -3.10-3, and óDnó_1b—óDnó_3 = 0.9XÓ10ÓA(-3).
Description
[001] A presente revelação se refere ao campo da transmissão por fibras ópticas, e, mais especificamente, aos projetos aperfeiçoados de fibra de poucos modos para a multiplexação de divisão por modos.[001] The present disclosure relates to the field of optical fiber transmission, and, more specifically, to improved few-mode fiber designs for mode division multiplexing.
[002] Uma fibra óptica é convencionalmente constituída por um núcleo óptico, que transmite um sinal óptico, e por um revestimento óptico, que confina o sinal óptico dentro do núcleo óptico. Para isso, o índice de refração do núcleo, n0, é maior que o do revestimento, nCl. Uma fibra óptica é geralmente caracterizada por um perfil de índice de refração que associa o índice de refração (n) com o raio (r) da fibra óptica: a distância r com relação ao centro da fibra óptica é mostrada no eixo x e a diferença Dn entre o índice de refração no raio r, n(r), e o índice de refração do revestimento óptico nCl está mostrada no eixo y.[002] An optical fiber is conventionally constituted by an optical core, which transmits an optical signal, and an optical coating, which confines the optical signal within the optical core. For this, the refractive index of the core, n0, is greater than that of the cladding, nCl. An optical fiber is generally characterized by a refractive index profile that associates the refractive index (n) with the radius (r) of the optical fiber: the distance r with respect to the center of the optical fiber is shown on the x-axis and the difference Dn between the index of refraction at radius r, n(r), and the index of refraction of the optical coating nCl is shown on the y-axis.
[003] Hoje, existem duas principais categorias de fibras ópticas: fibras multimodo e fibras de modo simples. Em uma fibra multimodo, para um dado comprimento de onda, vários modos ópticos podem se propagar simultaneamente ao longo da fibra óptica, considerando que em uma fibra de modo simples, os modos de ordens superiores (doravante denominados HOMs) são cortados ou altamente atenuados.[003] Today, there are two main categories of optical fibers: multimode fibers and single-mode fibers. In a multimode fiber, for a given wavelength, several optical modes can propagate simultaneously along the optical fiber, whereas in a single-mode fiber, higher order modes (hereinafter referred to as HOMs) are cut off or highly attenuated.
[004] As fibras de modo simples são comumente usadas para aplicações de longa distância, como redes de acesso, redes metropolitanas ou redes de longo curso. Para obter uma fibra óptica capaz de transmitir um sinal óptico de modo simples, é necessário um núcleo de diâmetro relativamente pequeno (tipicamente entre 5 μm e 15 μm). Para obedecer aos requisitos de aplicações de alta velocidade ou de alta taxa de bits (por exemplo, 10Gbps), fibras padrão de modo simples exigem o uso de um emissor laser modulado de modo simples sintonizado para operar tipicamente em um comprimento de onda de 1550 nm. Entretanto, fibras de modo simples sofrem de problemas de não linearidade, que são grandes limitações na capacidade de transmissão da fibra.[004] Single mode fibers are commonly used for long-distance applications, such as access networks, metropolitan networks or long-haul networks. To obtain an optical fiber capable of transmitting an optical signal in a single mode, a relatively small diameter core (typically between 5 μm and 15 μm) is required. To meet the requirements of high-speed or high-bitrate applications (e.g., 10Gbps), standard single-mode fibers require the use of a single-mode modulated laser emitter tuned to typically operate at a wavelength of 1550 nm. . However, single-mode fibers suffer from nonlinearity problems, which are major limitations on the transmission capacity of the fiber.
[005] As fibras multimodo são comumente usadas para aplicações de curta distância que exijam grande largura de banda, como redes de área local (LANs) e unidades multifamiliares (MDUs), mais geralmente conhecidas como redes internas. O núcleo de uma fibra multimodo tipicamente tem um diâmetro de 50 μm, ou 62,5 μm. As fibras multimodo mais prevalentes em telecomunicações são as fibras ópticas refrativas de perfil de índice graduado. Minimizando a dispersão intermodal (isto é, a diferença entre os tempos de retardo de propagação ou velocidade de grupo dos modos ópticos ao longo da fibra óptica, também denominadas DMGD para Retardo do Grupo do Modo Diferencial), como um perfil de índice de refração garante uma grande largura modal de banda para um dado comprimento de onda.[005] Multimode fibers are commonly used for short-distance applications that require high bandwidth, such as local area networks (LANs) and multifamily units (MDUs), more generally known as indoor networks. The core of a multimode fiber typically has a diameter of 50 μm, or 62.5 μm. The most prevalent multimode fibers in telecommunications are graded index profile refractive optical fibers. Minimizing intermodal dispersion (i.e., the difference between the propagation delay times or group velocity of optical modes along the optical fiber, also called DMGD for Differential Mode Group Delay), as a refractive index profile ensures a large modal bandwidth for a given wavelength.
[006] Como o tráfego de dados em redes de fibra óptica continua a crescer exponencialmente, existe uma crescente demanda para o aumento do tráfego por fibra particularmente em grandes distâncias. Para isso, foram desenvolvidas técnicas de multiplexação que permitem que uma pluralidade de fluxos de dados separados compartilhe a mesma fibra óptica. Entre essas técnicas, uma abordagem promissora é a multiplexação por divisão de espaço (SDM), na qual é provida uma pluralidade de canais de dados dentro de uma fibra óptica simples por uma respectiva pluralidade de modos de sinais ópticos guiados pela fibra.[006] As data traffic on fiber optic networks continues to grow exponentially, there is a growing demand for increased fiber traffic particularly over large distances. To achieve this, multiplexing techniques have been developed that allow a plurality of separate data streams to share the same optical fiber. Among these techniques, a promising approach is space division multiplexing (SDM), in which a plurality of data channels within a single optical fiber are provided by a respective plurality of optical signal modes guided by the fiber.
[007] Essa técnica exigiu o desenvolvimento de novos tipos de fibras ópticas, denominadas fibras ópticas de poucos modos, que suportam mais que um modo espacial, mas menos modos espaciais que as fibras multimodos. Essas fibras de poucos modos, que são notadamente discutidas no documento PCT de patente WO2011/094400, suportam 2 modos LP (Polarização Linear) ou mais.[007] This technique required the development of new types of optical fibers, called few-mode optical fibers, which support more than one spatial mode, but fewer spatial modes than multimode fibers. These low-mode fibers, which are notably discussed in PCT patent document WO2011/094400, support 2 LP (Linear Polarization) modes or more.
[008] As transmissões multiplexadas por divisão de espaço usando Fibras de Poucos Modos (FMFs) receberam recentemente considerável atenção, devido a seu potencial para multiplicar a capacidade das transmissões de modo simples pelo número de modos que será usado.[008] Space division multiplexed transmissions using Few Mode Fibers (FMFs) have recently received considerable attention, due to their potential to multiply the capacity of single mode transmissions by the number of modes that will be used.
[009] Uma abordagem ao projeto de Fibras de poucos modos consiste na minimização dos Retardos do Grupo do Modo Diferencial (DMGDs, isto é, a diferença nos respectivos tempos de chegada dos modos guiados usados para a multiplexação espacial), de maneira que todos os modos possam ser detectados simultaneamente usando técnicas de múltipla entrada e múltipla saída (MIMO) de 2Nx2N complexo (N sendo o número total de modos espaciais, isto é, incluindo as degenerações do modo LP), independente do fenômeno de acoplamento de modo que é um fator de limitação para unir longas distâncias.[009] One approach to the design of few-mode fibers consists of minimizing the Differential Mode Group Delays (DMGDs, i.e., the difference in the respective arrival times of the guided modes used for spatial multiplexing), so that all modes can be detected simultaneously using complex 2Nx2N multiple-input multiple-output (MIMO) techniques (N being the total number of spatial modes, i.e., including LP mode degeneracies), independent of the mode coupling phenomenon so that it is a limiting factor for joining long distances.
[010] Nessa abordagem, é necessário um cuidadoso projeto do FMF, para reduzir o DMGD (de preferência abaixo de 300 ps/km para preservar a eficiência MIMO) provendo ainda baixas perdas de curvatura para todos os modos LP guiados.[010] In this approach, careful design of the FMF is necessary to reduce DMGD (preferably below 300 ps/km to preserve MIMO efficiency) while still providing low curvature losses for all guided LP modes.
[011] Essa otimização, entretanto, se torna mais e mais difícil quando aumenta o número de modos LP.[011] This optimization, however, becomes more and more difficult when the number of LP modes increases.
[012] Até agora, somente foram comunicados FMFs que suportam até 20 modos LP usáveis com baixos Retardos do Grupo do Modo Diferencial (DMGDs).[012] To date, only FMFs have been reported that support up to 20 usable LP modes with low Differential Mode Group Delays (DMGDs).
[013] Em “50μm Multimode Fibers for Mode Division Multiplexing” (proc. Ecoc 4.2.1 - 2015), P. Sillard et al. revela fibras multimodo de núcleo com índice graduado e diâmetro de 50 μm, que podem ser adaptadas para transmissões multiplexadas de divisão de modo que usam processamento de sinal digital MIMO e multiplexação de modo seletivo. Essas fibras foram imaginadas e caracterizadas e comparadas com fibras de poucos modos com retardo de grupo de baixo modo diferencial.[013] In “50μm Multimode Fibers for Mode Division Multiplexing” (proc. Ecoc 4.2.1 - 2015), P. Sillard et al. discloses graded index core multimode fibers with a diameter of 50 μm, which can be adapted for mode division multiplexed transmissions using MIMO digital signal processing and selective mode multiplexing. These fibers were imaged and characterized and compared to low-mode group-delayed differential low-mode fibers.
[014] A Figura 1 ilustra a diferença de índice de refração com relação ao raio dessa FMF com um diâmetro de núcleo de 50 μm que suporta 30 modos LP em 1550 nm, mas nos quais somente 20 modos LP são utilizáveis. Realmente, uma severa degradação das perdas de curvatura evita o uso dos 9o e 10o grupos de modo nos sistemas multiplexados por divisão de espaço dessas fibras.[014] Figure 1 illustrates the difference in refractive index with respect to the radius of this FMF with a core diameter of 50 μm that supports 30 LP modes at 1550 nm, but in which only 20 LP modes are usable. Indeed, a severe degradation of curvature losses prevents the use of the 9th and 10th mode groups in space division multiplexed systems of these fibers.
[015] O documento de patente US 2015/0168643 revela uma fibra de poucos modos, tendo um núcleo de índice graduado e um revestimento circundante que compreende uma camada entre o núcleo e a trincheira, uma trincheira pouco dopada que encosta-se à camada, e uma região de revestimento não dopado que encosta-se à trincheira. O perfil do índice de refração da fibra é configurado para suportar 9 a 20 modos LP para a transmissão de um sinal óptico espacialmente multiplexado. Os modos indesejados têm os respectivos índices efetivos que são próximos, ou inferiores, ao índice de revestimento, de forma a resultar no vazamento dos modos indesejados no revestimento externo. O espaçamento de índice entre o modo desejado que tem o mais baixo índice efetivo e o modo de vazamento com o maior índice efetivo é suficientemente grande para substancialmente evitar o acoplamento interexistente.[015] US patent document 2015/0168643 discloses a low-mode fiber having a graded index core and a surrounding cladding comprising a layer between the core and the trench, a low-doped trench abutting the layer, and a region of undoped coating that abuts the trench. The refractive index profile of the fiber is configured to support 9 to 20 LP modes for transmitting a spatially multiplexed optical signal. The undesired modes have respective effective indices that are close to, or lower than, the coating index, so as to result in the leakage of the undesired modes into the outer coating. The index spacing between the desired mode having the lowest effective index and the leakage mode with the highest effective index is sufficiently large to substantially prevent cross-coupling.
[016] Apesar de esses projetos serem promissores, não permitem o suporte de 25 ou 30 modos LP utilizáveis, reduzindo os Retardos do Grupo do Modo Diferencial tanto quando o desejado. Além disso, os perfis revelados em ambos os documentos não são otimizados para garantirem baixas perdas de curvatura, que, entretanto, são mandatórias para FMFs.[016] Although these designs are promising, they do not allow the support of 25 or 30 usable LP modes, reducing Differential Mode Group Delays as much as desired. Furthermore, the profiles revealed in both documents are not optimized to guarantee low curvature losses, which, however, are mandatory for FMFs.
[017] Assim, existe a necessidade de projetos de Fibras Ópticas de Poucos Modos guiando um crescente número de modos suportados (25 modos LP ou mais), com pequenos Retardos do Grupo do Modo Diferencial entre qualquer combinação de modos LP guiados (de preferência abaixo de 200 ps/km) e baixas perdas de curvatura (de preferência abaixo de 100 dB/volta em raio de curvatura de 10 mm).[017] Thus, there is a need for Few Mode Optical Fiber designs guiding an increasing number of supported modes (25 LP modes or more), with small Differential Mode Group Delays between any combination of guided LP modes (preferably below of 200 ps/km) and low curvature losses (preferably below 100 dB/turn at a curvature radius of 10 mm).
[018] Em uma determinada realização da presente revelação, é proposta uma fibra óptica que compreende um núcleo óptico central circundado por um revestimento óptico. O núcleo óptico tem um perfil de índice graduado a n(r) com a entre 1 e 3 a sendo um parâmetro adimensional que define um formato de perfil do índice do dito núcleo óptico, que é uma função da distância radial r a partir do centro do dito núcleo óptico. O núcleo óptico tem um índice máximo de refração n e um raio externo R1b com uma diferença de índice de refração Dn1b = n(Rlb) - ncl com relação ao revestimento óptico, tendo em sua borda externa um índice de refração ncí. O núcleo óptico também em um raio R1, de maneira que n(R1) = ncí, está compreendido entre 23 μm e 27 μm e uma diferença de índice máximo de refração Dn1 = n0 - nCi entre 14.10-3 e 17.10-3.[018] In a certain embodiment of the present disclosure, an optical fiber is proposed that comprises a central optical core surrounded by an optical coating. The optical core has an index profile graded to n(r) with a between 1 and 3a being a dimensionless parameter that defines an index profile shape of said optical core, which is a function of the radial distance r from the center of said optical core. The optical core has a maximum refractive index n and an outer radius R1b with a refractive index difference Dn1b = n(Rlb) - ncl with respect to the optical coating, having on its outer edge a refractive index ncí. The optical core also has a radius R1, so that n(R1) = ncí, is between 23 μm and 27 μm and a difference in maximum refractive index Dn1 = n0 - nCi between 14.10-3 and 17.10-3.
[019] Além disso, o revestimento óptico compreende uma região de índice de refração deprimido ntrencb, denominada trincheira, que circunda o núcleo óptico, a dita trincheira tendo um raio interno R1b, e um raio externo R3, com R3>Rib, e R3 entre 30 μm e 40 μm, e uma diferença de índice de refração Dn3 = ntrencb - ncí entre a trincheira e o revestimento compreendido entre -15.10-3 e -6.10-3.[019] Furthermore, the optical coating comprises a region of depressed refractive index ntrencb, called a trench, which surrounds the optical core, said trench having an inner radius R1b, and an outer radius R3, with R3>Rib, and R3 between 30 μm and 40 μm, and a difference in refractive index Dn3 = ntrencb - ncí between the trench and the coating between -15.10-3 and -6.10-3.
[020] Essa fibra óptica é de maneira que R1b > R1, Dn1b esteja entre -10.10-3 e -3.10-3 e Dn1b - Dn3 > 0,9.10-3, as diferenças de índice de refração sendo determinadas em 𝜆= 𝜆C, onde 𝜆c é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica.[020] This optical fiber is such that R1b > R1, Dn1b is between -10.10-3 and -3.10-3 and Dn1b - Dn3 > 0.9.10-3, the refractive index differences being determined in 𝜆= 𝜆C, where 𝜆c is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended.
[021] Como usado na presente, e a menos que especificado de outra forma, o termo “perfil de índice graduado a” se refere a um núcleo óptico tendo um perfil de índice de refração n(r) definido como segue: onde: r é uma variável representativa do raio da fibra óptica, R1b é o raio externo do núcleo óptico, Δ é a diferença normalizada do índice de refração, com n1 é o índice mínimo de refração do núcleo óptico, n0 é o índice de refração máximo do núcleo óptico, a é um parâmetro adimensional que define o formato de perfil do índice do núcleo óptico.[021] As used herein, and unless otherwise specified, the term “graded index profile a” refers to an optical core having a refractive index profile n(r) defined as follows: where: r is a variable representing the radius of the optical fiber, R1b is the external radius of the optical core, Δ is the normalized difference of the refractive index, with n1 is the minimum refractive index of the optical core, n0 is the maximum refractive index of the optical core, a is a dimensionless parameter that defines the profile shape of the optical core index.
[022] Um parâmetro alfa a = 2 corresponde a uma parábola invertida. Um parâmetro alfa a = 1 corresponde a uma forma triangular, enquanto um parâmetro alfa a = 00 corresponde a uma função degrau.[022] An alpha parameter a = 2 corresponds to an inverted parabola. An alpha parameter a = 1 corresponds to a triangular shape, while an alpha parameter a = 00 corresponds to a step function.
[023] Essa fibra óptica FMF mostra um maior diâmetro de núcleo, quando comparada às fibras FMF da técnica anterior, que permite suportar um maior número de modos LP. Além disso, compreende uma trincheira deprimida, que permite a redução das perdas de macrocurvatura, melhorando o confinamento dos modos ópticos dentro do núcleo. Assim, esse projeto permite melhorar de forma significativa melhorar a troca entre DMGD e as perdas de curvatura.[023] This FMF optical fiber shows a larger core diameter, when compared to prior art FMF fibers, which allows it to support a greater number of LP modes. Furthermore, it comprises a depressed trench, which allows the reduction of macrocurvature losses, improving the confinement of optical modes within the core. Thus, this design allows to significantly improve the trade-off between DMGD and curvature losses.
[024] Por último, essa fibra óptica FMF apresenta uma interface cuidadosamente projetada entre o núcleo de índice graduado e a trincheira, o que permite a manutenção dos DMGDs entre qualquer combinação baixa de modos LP guiados, mantendo a perda de curvatura de quaisquer modos LP guiados também baixa.[024] Lastly, this FMF optical fiber features a carefully designed interface between the graded index core and the trench, which allows the maintenance of DMGDs between any low combination of guided LP modes while maintaining the bend loss of any LP modes. guided also downloads.
[025] De acordo com uma realização, essa fibra óptica tem a frequência normalizada entre 19 e 23.[025] According to one embodiment, this optical fiber has the normalized frequency between 19 and 23.
[026] De acordo com uma realização, essa fibra óptica guia pelo menos 25 modos LP.[026] According to one embodiment, this optical fiber guides at least 25 LP modes.
[027] De acordo com uma realização, essa fibra óptica guia pelo menos 30 modos LP.[027] According to one embodiment, this optical fiber guides at least 30 LP modes.
[028] Esse alto número de modos guiados permite o crescimento da capacidade de um sistema óptico que compreenda essa fibra óptica de poucos modos, e responde à demanda de maiores larguras de banda em sistemas de transmissão óptica de grande alcance.[028] This high number of guided modes allows the growth of the capacity of an optical system that comprises this optical fiber of few modes, and responds to the demand for greater bandwidths in long-range optical transmission systems.
[029] Portanto, a fibra de poucos modos de acordo com uma realização da presente revelação guia um crescente número de modos LP que pode ser eficientemente usado em transmissões multiplexadas de divisão por espaço, quando comparadas às FMFs da técnica anterior.[029] Therefore, the few mode fiber according to an embodiment of the present disclosure guides an increasing number of LP modes that can be efficiently used in space division multiplexed transmissions, when compared to prior art FMFs.
[030] De acordo com outra realização, MaxlDMGDsl < 200 ps/km em 𝜆 = 𝜆C, onde 𝜆c é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica,[030] According to another embodiment, MaxlDMGDsl < 200 ps/km at 𝜆 = 𝜆C, where 𝜆c is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended,
[031] onde DMGD é o Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre dois modos guiados na dita fibra óptica, e onde Max|DMGDs| é o valor máximo absoluto de DMGD entre qualquer combinação de modos guiados. DMGD pode ser caracterizado, por exemplo, usando o procedimento padrão de medição de retardo para modo diferencial de fibras multimodo, isto é, medindo as respostas dos pulsos da fibra para lançamentos de modo simples que varrem radialmente o núcleo da fibra (um lançamento centrado excita os modos de menores ordens, enquanto grandes lançamentos descentrados excitam os modos de maiores ordens).[031] where DMGD is the Differential Mode Group Delay between two guided modes in said optical fiber, and where Max|DMGDs| is the absolute maximum value of DMGD among any combination of guided modes. DMGD can be characterized, for example, using the standard delay measurement procedure for differential mode multimode fibers, that is, by measuring the fiber pulse responses to single-mode launches that sweep radially across the fiber core (a centered launch excites lower order modes, while large off-center launches excite higher order modes).
[032] De acordo ainda com outra realização, 𝑀𝑎𝑥|𝐷𝑀𝐺𝐷𝑠| < 500 𝑝𝑠/𝑘𝑚 para [𝜆𝐶 − 𝛿𝜆; 𝜆𝐶 + 𝛿𝜆], onde 𝜆c é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica e onde 2ÔÀ é uma largura da dita banda de operação.[032] According to yet another realization, 𝑀𝑎𝑥|𝐷𝑀𝐺𝐷𝑠| < 500 𝑝𝑠/𝑘𝑚 for [𝜆𝐶 − 𝛿𝜆; 𝜆𝐶 + 𝛿𝜆], where 𝜆c is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended and where 2ÔÀ is a width of said operating band.
[033] Os Retardos do Grupo do Modo Diferencial são assim muito baixos, enquanto é obedecido o desafio do aumento do número de modos LP até 25 ou 30.[033] Differential Mode Group Delays are thus very low, while meeting the challenge of increasing the number of LP modes up to 25 or 30.
[034] De acordo com uma realização, o modo fundamental LP01 guiado pela dita fibra óptica tem uma área efetiva Aeff > 150 μm2 em λ = λC. Essa área efetiva relativamente grande limita a não linearidade intramodos.[034] According to one embodiment, the fundamental mode LP01 guided by said optical fiber has an effective area Aeff > 150 μm2 at λ = λC. This relatively large effective area limits intra-mode nonlinearity.
[035] De acordo com outra realização, MaxlBLl < 100 dB/volta, de preferência < 50 dB/volta, em raio de curvatura de 10 mm em λ = λC, onde BL são as perdas de curvatura dos diferentes modos guiados na dita fibra óptica, e onde MaxlBLl é o valor máximo absoluto de BL para todos os modos guiados. BL pode ser caracterizado, por exemplo, medindo a diferença da perda de um dado modo selecionado por um multiplexador de modo e injetado na fibra de poucos modos com e sem a aplicação de um loop de 10 mm de raio usando um banco de atenuação espectral.[035] According to another embodiment, MaxlBLl < 100 dB/turn, preferably < 50 dB/turn, in a radius of curvature of 10 mm at λ = λC, where BL are the curvature losses of the different guided modes in said fiber optics, and where MaxlBLl is the absolute maximum value of BL for all guided modes. BL can be characterized, for example, by measuring the difference in loss of a given mode selected by a mode multiplexer and injected into the fiber of a few modes with and without the application of a 10 mm radius loop using a spectral attenuation bank.
[036] Portanto, essa fibra de poucos modos mostra uma troca muito boa entre as perdas de curvatura e os Retardos do Grupo do Modo Diferencial.[036] Therefore, this low-mode fiber shows a very good trade-off between bending losses and Differential Mode Group Delays.
[037] De acordo com uma realização, λc = 1550 nm e δλ = 2 0 nm.[037] According to one embodiment, λc = 1550 nm and δλ = 20 nm.
[038] Nota-se que as FMFs aqui descritas e em todo o documento são adequadas para uso no interior, em um mínimo, de toda a “banda C” (1530 nm - 1565 nm), como também em alguns casos das bandas S-(1460 nm - 1530 nm), L- (1565 nm - 1625 nm), e U- (1625 nm - 1675 nm). Os Retardos do Grupo do Modo Diferencial dessas FMFs são assim muito baixos em toda a banda C estendida.[038] It should be noted that the FMFs described here and throughout the document are suitable for use within, at a minimum, the entire “C band” (1530 nm - 1565 nm), as well as in some cases of the S bands -(1460 nm - 1530 nm), L- (1565 nm - 1625 nm), and U- (1625 nm - 1675 nm). The Differential Mode Group Delays of these FMFs are thus very low throughout the extended C-band.
[039] Outro aspecto da realização se refere a um link óptico que compreende pelo menos uma fibra óptica como aqui acima descrita em quaisquer de suas realizações.[039] Another aspect of the embodiment relates to an optical link comprising at least one optical fiber as described herein above in any of its embodiments.
[040] Esse link óptico pode compreender qualquer número de fibras ópticas concatenadas, enquanto uma delas pelo menos estiver em conformidade com as características apresentadas na presente revelação. Esse link óptico também pode compreender várias fibras ópticas, em que todas estejam em conformidade com as características da presente revelação.[040] This optical link may comprise any number of concatenated optical fibers, as long as at least one of them complies with the characteristics presented in the present disclosure. This optical link may also comprise several optical fibers, all of which comply with the characteristics of the present disclosure.
[041] De acordo com uma realização, é provido um link óptico, que compreende N fibras ópticas, com N≥2, N sendo um inteiro,[041] According to one embodiment, an optical link is provided, comprising N optical fibers, with N≥2, N being an integer,
[042] cada fibra óptica de índice i£⟦1;N⟧ compreende um núcleo óptico central e um revestimento óptico que circunda o núcleo óptico, o núcleo óptico tendo um perfil de índice graduado αi, ni(r) com ai, entre 1 e 3, ai, sendo um parâmetro adimensional que define um formato de perfil do índice do núcleo óptico, que é uma função da distância radial r a partir do centro do dito núcleo óptico,[042] each optical fiber of index i£⟦1;N⟧ comprises a central optical core and an optical cladding surrounding the optical core, the optical core having a graded index profile αi, ni(r) with ai, between 1 and 3, ai, being a dimensionless parameter that defines a profile shape of the optical core index, which is a function of the radial distance r from the center of said optical core,
[043] e o núcleo óptico tendo um índice de refração máximo n0Í, e um raio externo R1bi, com uma diferença de índice de refração Dn1bi = ni(R1bi) - ncli com relação ao dito revestimento óptico tendo em sua borda externa a índice de refração ncli,[043] and the optical core having a maximum refractive index n0Í, and an external radius R1bi, with a difference in refractive index Dn1bi = ni(R1bi) - ncli with respect to said optical coating having on its outer edge the index of ncli refraction,
[044] o dito núcleo óptico também tendo um raio R1i, de maneira que ni(R1i) = ncli,[044] said optical core also having a radius R1i, so that ni(R1i) = ncli,
[045] o dito revestimento óptico compreendendo uma região de índice de refração deprimido ntrenchi, denominada trincheira, que circunda o núcleo óptico, a dita trincheira tendo um raio interno R1bi, e um raio externo R3i, com R3i>R1bi.[045] said optical coating comprising a region of depressed refractive index ntrenchi, called trench, which surrounds the optical core, said trench having an internal radius R1bi, and an external radius R3i, with R3i>R1bi.
[046] O dito link óptico é de maneira que: - um raio de núcleo óptico médio R1link para o dito link óptico está compreendido entre 23 μm e 27 μm, onde R1link = com Li um comprimento de fibra óptica i no dito link, - uma diferença de índice máximo médio de refração Dn1link para o dito link óptico está entre 14.10-3 e 17.10-3, onde com Dn1i = n0i - ncli, sendo a diferença do índice núcleo-revestimento para a fibra óptica i, em 2 = 2c, onde 2c é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica, - um raio externo médio de trincheira R3link para o dito link óptico está entre 30 μm e 40 μm, onde - uma diferença de índice de refração médio entre a trincheira e o revestimento Dn3unk para o dito link óptico está entre -15.10-3 e -6.10-3, em 𝝀 = 𝝀c, onde com Dn3i = ntrenchi - ncíi uma diferença de índice de refração entre a trincheira e o revestimento for fibra óptica no dito link, - Rlblink > Rllink , onde é o raio de núcleo óptico médio externo para o dito link óptico, - uma diferença de índice de refração médio entre o núcleo em seu raio externo e o revestimento Dn1blink está entre -10.10-3 e -3.10-3, onde [046] Said optical link is such that: - an average optical core radius R1link for said optical link is comprised between 23 μm and 27 μm, where R1link = with Li an optical fiber length i in said link, - an average maximum index of refraction difference Dn1link for said optical link is between 14.10-3 and 17.10-3, where with Dn1i = n0i - ncli, being the difference of the core-cladding index for optical fiber i, in 2 = 2c, where 2c is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended , - an average outer radius of R3link trench for said optical link is between 30 μm and 40 μm, where - an average refractive index difference between the trench and the Dn3unk coating for said optical link is between -15.10-3 and -6.10-3, at 𝝀 = 𝝀c, where with Dn3i = ntrenchi - ncíi a difference in refractive index between the trench and the coating for optical fiber in said link, - Rlblink > Rllink , where is the average outer optical core radius for said optical link, - an average refractive index difference between the core at its outer radius and the Dn1blink cladding is between -10.10-3 and -3.10-3, where
[047] Escolhendo adequadamente os respectivos comprimentos 1, de todas as fibras ópticas que constituem o link óptico, é possível construir uma fibra óptica de poucos modos link, que permite guiar um crescente número de modos LP, quando comparado às FMFs da técnica anterior, enquanto é obtido o menor Retardo do Grupo do Modo Diferencial. Esse link óptico é, portanto, um link FMF com compensação DMGD e pode mostrar melhores propriedades em relação às FMFs individuais compreendidas no dito link óptico. Esse baixo DMGD permite que todos os modos sejam simultaneamente detectados usando técnicas MIMO (“Múltipla Entrada Múltipla Saída”) de 2Nx2N (N sendo o número total de modos espaciais, isto é, incluindo as degenerações do modo LP), independente dos fenômenos de acoplamento de modo. Assim, é aumentado o alcance do sistema em relação à técnica anterior.[047] By appropriately choosing the respective lengths 1 of all the optical fibers that constitute the optical link, it is possible to construct an optical fiber with few link modes, which allows guiding an increasing number of LP modes, when compared to the FMFs of the prior art, while the lowest Differential Mode Group Delay is obtained. This optical link is, therefore, an FMF link with DMGD compensation and can show better properties compared to the individual FMFs comprised in said optical link. This low DMGD allows all modes to be simultaneously detected using 2Nx2N MIMO (“Multiple Input Multiple Output”) techniques (N being the total number of spatial modes, i.e. including LP mode degenerations), independent of coupling phenomena. so. Thus, the range of the system is increased in relation to the previous technique.
[048] Esse link óptico mostra propriedades similares às descritas previamente em relação à fibra óptica FMF, notadamente em termos de número de modos LP suportados, e baixos valores de DMGDs. As fibras ópticas compreendidas nesse link óptico mostram trincheiras deprimidas, o que permite a redução das perdas por macrocurvatura, melhorando o confinamento dos modos ópticos no interior do núcleo.[048] This optical link shows properties similar to those previously described in relation to the FMF optical fiber, notably in terms of the number of LP modes supported, and low values of DMGDs. The optical fibers included in this optical link show depressed trenches, which allows the reduction of losses due to macrobending, improving the confinement of optical modes within the core.
[049] De acordo com uma realização, esse link óptico tem a frequência normalizada entre 19 e 23, onde é o índice de refração máximo médio do núcleo para o dito link óptico, e onde é o índice de refração médio do revestimento para o dito link óptico.[049] According to one embodiment, this optical link has the normalized frequency between 19 and 23, where is the average maximum refractive index of the core for said optical link, and where is the average refractive index of the coating for said optical link.
[050] De acordo com uma realização, esse link óptico guia pelo menos 25 modos LP.[050] According to one embodiment, this optical link guides at least 25 LP modes.
[051] De acordo com uma realização, esse link óptico guia pelo menos 30 modos LP.[051] According to one embodiment, this optical link guides at least 30 LP modes.
[052] De acordo com outra realização, para todas as fibras ópticas i ∈ ⟦1; N⟧ no dito link, os ditos comprimentos Lí são escolhidos de forma a minimizar MaxlDMGDiínk] no dito link,[052] According to another embodiment, for all optical fibers i ∈ ⟦1; N⟧ in said link, said lengths Lí are chosen in such a way as to minimize MaxlDMGDiínk] in said link,
[053] onde DMGDlínk é o Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre dois modos guiados no dito link óptico, e onde Max|DMGDlink| é o valor máximo absoluto de Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre qualquer combinação de modos guiados no dito link óptico.[053] where DMGDlínk is the Differential Mode Group Delay between two guided modes in said optical link, and where Max|DMGDlink| is the absolute maximum value of Differential Mode Group Delay between any combination of guided modes in said optical link.
[054] De acordo ainda com outra realização, pelo menos duas fibras ópticas no dito link têm DMGDí mostrando sinais opostos para pelo menos um modo guiado pelas ditas fibras ópticas, onde DMGDí é o Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre o dito um modo e qualquer outro modo guiado na fibra óptica í.[054] According to yet another embodiment, at least two optical fibers in said link have DMGDí showing opposite signs for at least one mode guided by said optical fibers, where DMGDí is the Differential Mode Group Delay between said one mode and any other guided mode in the optical fiber í.
[055] Assim, esse link óptico pode ser formado por fibras ópticas que estejam em conformidade com os critérios apresentados acima em relação à fibra óptica de acordo com as realizações da presente revelação, mas diferem entre si dentro de uma determinada tolerância e mostram Retardos do Grupo do Modo Diferencial com sinais opostos, que podem se compensar uma vez montadas em um link óptico. É aceitável uma tolerância de ±0,5 X 10 3 nas diferenças de índice de refração, de ±0,5μm nos raios da fibra, e de ±0,02 em α, para as fibras ópticas que formam esse link óptico.[055] Thus, this optical link can be formed by optical fibers that comply with the criteria presented above in relation to optical fiber according to the embodiments of the present disclosure, but differ from each other within a certain tolerance and show delays in the Differential Mode Group with opposite signs, which can compensate each other once assembled into an optical link. A tolerance of ±0.5
[056] Esse link óptico é um link com compensação DMGD.[056] This optical link is a link with DMGD compensation.
[057] De acordo com uma realização, Max|DMGDUlink| < 200 ps/km em λ = λc, onde λc é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica.[057] According to one realization, Max|DMGDUlink| < 200 ps/km at λ = λc, where λc is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended.
[058] De acordo com outra realização, MaxlDMGDUlinkl < 500 ps/km para 𝝀e[𝝀c - S𝝀; 𝝀c + 52], onde Xc é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica e onde 2δX é uma largura da dita banda de operação.[058] According to another realization, MaxlDMGDUlinkl < 500 ps/km for 𝝀e[𝝀c - S𝝀; 𝝀c + 52], where Xc is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended and where 2δX is a width of said operating band.
[059] Ainda de acordo com outra realização, MaxlBLlinkl < 100 dB/volta, de preferência < 50 dB/volta, em raio de curvatura de 10 mm em 2 = 2c, onde BLunk são as perdas de curvatura dos diferentes modos guiados no dito link óptico, e onde Max|βLlink| é o valor máximo absoluto de BLunk para todos os modos guiados no dito link óptico.[059] Still according to another embodiment, MaxlBLlinkl < 100 dB/turn, preferably < 50 dB/turn, in a radius of curvature of 10 mm in 2 = 2c, where BLunk are the curvature losses of the different modes guided in said optical link, and where Max|βLlink| is the absolute maximum value of BLunk for all guided modes in said optical link.
[060] De preferência, λc=1550 nm e δλ= 20 nm.[060] Preferably, λc=1550 nm and δλ= 20 nm.
[061] A presente revelação também se refere a um link óptico que compreende N fibras ópticas, com N>2, N sendo um inteiro. Cada fibra óptica está em conformidade com os requisitos acima indicados de acordo com as realizações da presente revelação. Quaisquer duas fibras ópticas escolhidas entre as N fibras ópticas que formam o link óptico têm diferenças de índice de refração Dn1 e/ou Dn2 e/ou Dn3 em Xc com valores que diferem por um máximo de ±0,5x10-3 e/ou raios R1 e/ou R1b e/ou R2 e/ou R3 com valores que diferem por um máximo de ±0,5 μm. Além disso, pelo menos duas das ditas N fibras ópticas têm DMGD com sinais opostos, onde DMGD é o Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre dois modos guiados na dita fibra óptica.[061] The present disclosure also relates to an optical link comprising N optical fibers, with N>2, N being an integer. Each optical fiber complies with the above requirements in accordance with the embodiments of the present disclosure. Any two optical fibers chosen from the N optical fibers that form the optical link have refractive index differences Dn1 and/or Dn2 and/or Dn3 in Xc with values that differ by a maximum of ±0.5x10-3 and/or radii R1 and/or R1b and/or R2 and/or R3 with values that differ by a maximum of ±0.5 μm. Furthermore, at least two of said N optical fibers have DMGD with opposite signs, where DMGD is the Differential Mode Group Delay between two guided modes in said optical fiber.
[062] Assim, esse link óptico pode ser formado por fibras ópticas, que não sejam exatamente idênticas e que mostrem Retardos do Grupo do Modo Diferencial com sinais opostos, o que pode compensar entre si uma vez montadas em um link óptico. Esse link óptico é assim um link com compensação DMGD. Além disso, é também aceitável uma tolerância de ±0,02 em a, entre qualquer combinação de fibras ópticas que formem o link óptico.[062] Thus, this optical link can be formed by optical fibers, which are not exactly identical and which show Differential Mode Group Delays with opposite signs, which can compensate for each other once assembled into an optical link. This optical link is therefore a link with DMGD compensation. Furthermore, a tolerance of ±0.02 in a is also acceptable between any combination of optical fibers that form the optical link.
[063] Outro aspecto da realização se refere a um sistema óptico que compreende pelo menos uma fibra óptica ou pelo menos um link óptico como acima descrito em quaisquer de suas realizações.[063] Another aspect of the embodiment relates to an optical system comprising at least one optical fiber or at least one optical link as described above in any of its embodiments.
[064] Outras características e vantagens das realizações da presente revelação aparecerão a partir da seguinte descrição, dada como um exemplo indicativo e não exaustivo e a partir dos desenhos anexos, dos quais: - A Figura 1 fornece graficamente o perfil do índice de refração de uma fibra óptica FMF da técnica anterior, suportando 30 modos LP em 1550 nm, mas na qual somente são utilizáveis 20 modos LP; - A Figura 2 mostra esquematicamente uma vista isométrica de uma fibra óptica FMF exemplar de acordo com uma ou mais realizações descritas na presente; - A Figura 3 fornece graficamente o perfil ilustrativo do índice de refração de fibras ópticas FMF de acordo com realizações da presente revelação; - A Figura 4 fornece graficamente o perfil do índice de refração de uma fibra óptica FMF exemplar de acordo com uma realização da presente revelação; - A Figura 5 ilustra um link óptico de acordo com uma realização da presente revelação; - As Figuras 6A e 6B ilustram realizações de um sistema óptico de acordo com a presente revelação.[064] Other characteristics and advantages of the embodiments of the present disclosure will appear from the following description, given as an indicative and non-exhaustive example and from the attached drawings, of which: - Figure 1 graphically provides the refractive index profile of a prior art FMF optical fiber supporting 30 LP modes at 1550 nm, but in which only 20 LP modes are usable; - Figure 2 schematically shows an isometric view of an exemplary FMF optical fiber according to one or more embodiments described herein; - Figure 3 graphically provides the illustrative profile of the refractive index of FMF optical fibers according to embodiments of the present disclosure; - Figure 4 graphically provides the refractive index profile of an exemplary FMF optical fiber in accordance with an embodiment of the present disclosure; - Figure 5 illustrates an optical link according to an embodiment of the present disclosure; - Figures 6A and 6B illustrate embodiments of an optical system according to the present disclosure.
[065] Os componentes nas figuras não estão necessariamente em escala, sendo a ênfase dada na ilustração dos princípios da presente revelação.[065] The components in the figures are not necessarily to scale, the emphasis being on illustrating the principles of the present disclosure.
[066] O princípio geral da presente revelação é propor uma fibra óptica de poucos modos cuidadosamente projetada, com índice graduado assistido por trincheira, mostrando Retardo do Grupo do Modo Diferencial reduzido e suportando mais modos LP com relação às FMFs da técnica anterior. Mais precisamente, a finalidade desse projeto é otimizar a interface entre o núcleo de índice graduado e o revestimento, para aumentar o número de modos LP suportados em até 25 ou 30, mantendo baixo o Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre qualquer combinação de modos LP guiados, de preferência abaixo de 200 ps/km, e mantendo baixa a perda de curvatura de quaisquer modos LP guiados, de preferência abaixo de 100 dB/volta em raio de curvatura de 10 mm.[066] The general principle of the present disclosure is to propose a carefully designed few-mode optical fiber, with trench-assisted graded index, showing reduced Differential Mode Group Delay and supporting more LP modes with respect to prior art FMFs. More precisely, the purpose of this design is to optimize the interface between the graded index core and the cladding, to increase the number of supported LP modes up to 25 or 30, while keeping the Differential Mode Group Delay between any combination of LP modes low. guided, preferably below 200 ps/km, and keeping the curvature loss of any guided LP modes low, preferably below 100 dB/turn at 10 mm radius of curvature.
[067] A luz que percorre uma fibra óptica realmente forma modos dos tipos híbridos, que são normalmente denominados de modos LP (polarização linear). Os modos LP0p têm dois graus de liberdade de polarização e são duas vezes degenerados, os modos LPmp com m > 1 são quatro vezes degenerados. Essas degenerações não são contadas ao ser indicado o número de modos LP que se propaga na fibra. Assim, a fibra óptica de poucos modos tendo dois modos LP suporta a propagação de todos os modos LP01 e LP11, ou a fibra de poucos modos que guia 6 modos LP suporta a propagação de todos os modos LP01, LP11, LP02, LP21, LP12 e LP31.[067] The light that travels through an optical fiber actually forms hybrid modes, which are normally called LP modes (linear polarization). LP0p modes have two polarization degrees of freedom and are twice degenerate, LPmp modes with m > 1 are four times degenerate. These degenerations are not counted when indicating the number of LP modes that propagate in the fiber. Thus, the few-mode optical fiber having two LP modes supports the propagation of all modes LP01 and LP11, or the few-mode fiber carrying 6 LP modes supports the propagation of all modes LP01, LP11, LP02, LP21, LP12 and LP31.
[068] Será agora feita referência em detalhes às realizações das fibras ópticas de poucos modos, exemplos que estão ilustrados nos desenhos de acompanhamento. Sempre que possível, os mesmos numerais de referência serão usados em todos os desenhos para mencionar peças iguais ou parecidas.[068] Reference will now be made in detail to the realizations of few-mode optical fibers, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Whenever possible, the same reference numerals will be used in all drawings to mention the same or similar parts.
[069] É esquematicamente mostrada uma realização da fibra óptica de poucos modos de acordo com a presente revelação em vista isométrica na Figura 2. A fibra óptica 200 tem geralmente um núcleo de vidro 201 circundado por um revestimento de vidro. Mais precisamente, a fibra óptica 200 compreende quatro regiões concêntricas que se tocam, a saber: - um núcleo de índice graduado 201, com um raio externo R1b; - uma trincheira 202, com um raio interno R1b e um raio externo R3; - um revestimento externo 203, com um raio interno R3 e um raio externo R4; - uma cobertura 204 que circunda o revestimento. Essa cobertura pode compreender várias camadas, e pode ser notadamente uma cobertura de dupla camada, apesar de essas diferentes camadas não serem mostradas na Figura 2.[069] An embodiment of the few-mode optical fiber according to the present disclosure is schematically shown in isometric view in Figure 2. The optical fiber 200 generally has a glass core 201 surrounded by a glass cladding. More precisely, the optical fiber 200 comprises four concentric regions that touch each other, namely: - a graded index core 201, with an outer radius R1b; - a trench 202, with an inner radius R1b and an outer radius R3; - an outer shell 203, with an inner radius R3 and an outer radius R4; - a cover 204 that surrounds the coating. This covering may comprise several layers, and may notably be a double-layer covering, although these different layers are not shown in Figure 2.
[070] Nas realizações da presente revelação, o núcleo de vidro 201 tem geralmente um raio R1 em diferença de índice de refração zero (isto é, n(R1) = nCi, onde nCl é o índice de refração do revestimento externo 203) de cerca de 23 μm a cerca de 27 μm, com Rib > Ri. Além disso, a trincheira tem um raio externo R3 entre 30 μm e 40 μm. Nas realizações mostradas e descritas na presente, o núcleo 20i e o revestimento compreendem geralmente sílica, especificamente vidro sílica. A seção transversal da fibra óptica 200 pode ser geralmente simétrica circular com relação ao centro do núcleo 20i. Em algumas realizações descritas na presente, o raio R4 (isto é, o raio da parte de vidro da fibra óptica) é cerca de 62,5 μm. Entretanto, deve ser entendido que as dimensões do revestimento podem ser ajustadas de maneira que o raio R4 possa ser maior ou menor que 62,5 μm.[070] In embodiments of the present disclosure, the glass core 201 generally has a radius R1 at zero refractive index difference (i.e., n(R1) = nCi, where nCl is the refractive index of the outer coating 203) of about 23 μm to about 27 μm, with Rib > Ri. Furthermore, the trench has an outer radius R3 between 30 μm and 40 μm. In the embodiments shown and described herein, the core 20i and cladding generally comprise silica, specifically silica glass. The cross section of the optical fiber 200 may be generally circularly symmetric with respect to the center of the core 20i. In some embodiments described herein, the radius R4 (i.e., the radius of the glass portion of the optical fiber) is about 62.5 μm. However, it should be understood that the dimensions of the coating can be adjusted so that the radius R4 can be greater or less than 62.5 μm.
[071] As diferentes partes do revestimento podem compreender vidro de sílica pura (SiO2), vidro sílica com um ou mais dopantes, o que aumenta o índice de refração (por exemplo, GeO2 ou qualquer outro dopante conhecido), como quando a parte do revestimento está “sobredopada”, ou vidro sílica com um dopante, o que reduz o índice de refração, como flúor, como quando a parte do revestimento está “subdopada” (por exemplo, para uma trincheira 202).[071] The different parts of the coating may comprise pure silica glass (SiO2), silica glass with one or more dopants, which increases the refractive index (for example, GeO2 or any other known dopant), such as when the part of the coating coating is “overdoped”, or silica glass with a dopant, which reduces the index of refraction, such as fluorine, as when the coating part is “underdoped” (for example, for a trench 202).
[072] Apesar de não ilustrado na Figura 2, o revestimento externo 203 também pode compreender outras partes ou camadas de menores ou maiores índices de refração, para r > R-.i.[072] Although not illustrated in Figure 2, the external coating 203 may also comprise other parts or layers of lower or higher refractive indices, for r > R-.i.
[073] A Figura 3 mostra o perfil de índice de refração n(r) da fibra óptica 200 de acordo com uma realização da presente revelação. Descreve a relação entre o valor do índice de refração n e a distância r a partir do centro da fibra óptica. O eixo x representa a posição radial com x = 0, representando o centro da região do núcleo, e o eixo y representa o índice de refração, expresso como uma diferença de índice Dn, a menos que especificado de outra forma. Em todo este documento, são determinadas diferenças de índice de refração em λ = λC, onde λc é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica. Por exemplo, λc = 1550nm.[073] Figure 3 shows the refractive index profile n (r) of optical fiber 200 according to an embodiment of the present disclosure. Describes the relationship between the value of the refractive index n and the distance r from the center of the optical fiber. The x-axis represents the radial position with x = 0, representing the center of the core region, and the y-axis represents the index of refraction, expressed as an index difference Dn, unless otherwise specified. Throughout this document, refractive index differences are determined at λ = λC, where λc is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended. For example, λc = 1550nm.
[074] Nessa realização, a fibra óptica 200 tem um núcleo óptico 201 tendo um perfil de índice de refração n(r) definido com a seguir: onde: r é uma variável representativa do raio da fibra óptica, R1b é o raio externo do núcleo óptico, D é a diferença normalizada do índice de refração, com 2 n 0 n é o índice de refração mínimo do núcleo óptico, n é o índice de refração máximo do núcleo óptico, a é um parâmetro adimensional que define o formato de perfil do índice do núcleo óptico.[074] In this embodiment, the optical fiber 200 has an optical core 201 having a refractive index profile n(r) defined as follows: where: r is a variable representing the radius of the optical fiber, R1b is the external radius of the optical core, D is the normalized difference of the refractive index, with 2 n 0 n is the minimum refractive index of the optical core, n is the maximum refractive index of the optical core, a is a dimensionless parameter that defines the profile shape of the optical core index.
[075] O perfil alfa do índice de refração do núcleo óptico 201 permite a redução da dispersão intermodal da fibra óptica 200. O núcleo óptico 201 tem um raio R1, no qual a diferença de índice de refração do núcleo com relação ao revestimento é igual a zero, como n(R1) = ncl, com nCl sendo o índice de refração do revestimento externo. O núcleo óptico 201 também tem uma diferença do índice máximo de refração com o revestimento externo 203 Dni = n0 - nCi entre 14x10-3 e 17 x 10-3.[075] The alpha profile of the refractive index of the optical core 201 allows the reduction of intermodal dispersion of the optical fiber 200. The optical core 201 has a radius R1, in which the difference in refractive index of the core with respect to the cladding is equal to zero, as n(R1) = ncl, with nCl being the refractive index of the outer cladding. The optical core 201 also has a maximum refractive index difference with the outer shell 203 Dni = n0 - nCi between 14x10-3 and 17 x 10-3.
[076] Em seu raio externo R1b, o núcleo óptico central 201 indica uma diferença de índice de refração Dn1 = n(Rib) - ncl com o revestimento externo 203. Assim, o índice de refração mínimo do núcleo 201 não é igual ao índice de refração do revestimento externo nl, mas mostra uma diferença negativa do índice de refração Dn1b com relação ao revestimento externo da fibra óptica, compreendido entre -10.10-3 e -3.10-3.[076] At its outer radius R1b, the central optical core 201 indicates a refractive index difference Dn1 = n(Rib) - ncl with the outer cladding 203. Thus, the minimum refractive index of the core 201 is not equal to the index of refraction of the outer coating nl, but shows a negative difference in the refractive index Dn1b in relation to the outer coating of the optical fiber, between -10.10-3 and -3.10-3.
[077] O núcleo óptico 201 é diretamente circundado por um revestimento óptico, que compreende uma região de índice deprimido 202, também denominada trincheira, com raio interno R1b e raio externo R3, e uma camada de revestimento externo 203 com raio interno R3. Em algumas realizações, essa uma camada de revestimento externo 203 compreende vidro de sílica pura (SiO2) e seu índice de refração nl é, portanto, o do vidro sílica.[077] The optical core 201 is directly surrounded by an optical coating, which comprises a depressed index region 202, also called trench, with internal radius R1b and external radius R3, and an external coating layer 203 with internal radius R3. In some embodiments, this outer coating layer 203 comprises pure silica glass (SiO2) and its refractive index is therefore that of silica glass.
[078] A trincheira 202 tem uma diferença negativa do índice de refração Dn3 com relação ao índice de refração do revestimento externo, Dn3 = ntrencb — nCi compreendida entre -15x10-3 e -6x10-3, de maneira que Dn1b — Dn3 > 0,9 X 10-3 .[078] Trench 202 has a negative difference in the refractive index Dn3 in relation to the refractive index of the external coating, Dn3 = ntrencb — nCi between -15x10-3 and -6x10-3, so that Dn1b — Dn3 > 0 .9X10-3.
[079] A posição e o tamanho da trincheira 202 são projetados de forma a melhorar a resistência à perda de curvatura da fibra. Notadamente, o projeto cuidadoso dessa trincheira 202, permite a formação de uma interface específica otimizada entre o núcleo óptico central e o revestimento, permitindo assim a obtenção das Fibras de poucos modos, que suportam 25 ou 30 modos LP guiados.[079] The position and size of the trench 202 are designed to improve resistance to loss of fiber curvature. Notably, the careful design of this trench 202 allows the formation of a specific optimized interface between the central optical core and the cladding, thus allowing the achievement of low-mode fibers, which support 25 or 30 guided LP modes.
[080] Sua frequência normalizada (onde 𝝀C é o comprimento de onda operacional da fibra) está entre 18,4 e 23.[080] Your normalized frequency (where 𝝀C is the operating wavelength of the fiber) is between 18.4 and 23.
[081] Max|DMGD| (isto é, o valor máximo absoluto do Retardo do Grupo do Modo Diferencial entre dois modos guiados na dita fibra óptica) entre qualquer combinação de modos LP guiados está abaixo de 200 ps/km, em 2, aqui 1550 nm (e mais geralmente em λ= λC, onde λC é o comprimento de onda central de qualquer banda de operação para a qual a fibra óptica se destine). Max|DMGD| é também, de preferência, < 500 ps/km de 1530 a 1570 nm (e mais geralmente para qualquer banda de comprimento de onda operacional [2C - 52; 2C + 52] onde 2δ2 é uma largura da dita banda de operação, de preferência δ2=20 nm, como a banda C, ou a banda L-, S-, ou U, por exemplo).[081] Max|DMGD| (i.e., the absolute maximum value of the Differential Mode Group Delay between two guided modes in said optical fiber) between any combination of guided LP modes is below 200 ps/km, at 2, here 1550 nm (and more generally at λ= λC, where λC is the central wavelength of any operating band for which the optical fiber is intended). Max|DMGD| is also preferably < 500 ps/km from 1530 to 1570 nm (and more generally for any operating wavelength band [2C - 52; 2C + 52] where 2δ2 is a width of said operating band, preferably δ2=20 nm, such as the C band, or the L-, S-, or U band, for example).
[082] Todos os modos LP guiados das FMFs de acordo com uma realização da presente revelação têm perdas de curvatura < 100 dB/volta, de preferência < 50 dB/volta, em raio de curvatura de 10 mm em 1550 nm (e mais geralmente em 2 = 2C, onde 2C é o comprimento de onda central de qualquer banda de operação para a qual a fibra óptica se destine). Além disso, a área efetiva Aeff do modo fundamental LP01, que é a menor área efetiva de todos os modos LP guiados, é >150 μm2 em 1550 nm (e mais geralmente em λ = λC, onde λC é o comprimento de onda central de qualquer banda de operação para a qual a fibra óptica se destine). Como usada na presente, a área efetiva de uma fibra óptica é a área da fibra óptica na qual a luz se propaga, sendo determinada no modo especificado (por exemplo, LP01), em um comprimento de onda de 1550 nm, a menos que especificado de outra forma.[082] All guided LP modes of the FMFs according to an embodiment of the present disclosure have bending losses < 100 dB/turn, preferably < 50 dB/turn, at a bending radius of 10 mm at 1550 nm (and more generally at 2 = 2C, where 2C is the central wavelength of any operating band for which the optical fiber is intended). Furthermore, the effective area Aeff of the LP01 fundamental mode, which is the smallest effective area of all guided LP modes, is >150 μm2 at 1550 nm (and more generally at λ = λC, where λC is the central wavelength of any operating band for which the optical fiber is intended). As used herein, the effective area of an optical fiber is the area of the optical fiber in which light propagates, determined in the specified mode (e.g., LP01), at a wavelength of 1550 nm, unless otherwise specified otherwise.
[083] A Tabela 1 dá os parâmetros dos perfis de índice de três exemplos de FMFs de acordo com a realização das Figuras 2 e 3 (Ex. 1 a Ex. 3), e resulta na frequência normalizada V, Max|DMGD|, Max|BL|, e na área efetiva Aeff. Tabela 1: [083] Table 1 gives the parameters of the index profiles of three examples of FMFs according to the realization of Figures 2 and 3 (Ex. 1 to Ex. 3), and results in the normalized frequency V, Max|DMGD|, Max|BL|, and in the effective area Aeff. Table 1:
[084] Como pod e ser observado, são dados e comparados três exemplos de FMFs de acordo com realizações da presente revelação, na primeira coluna da Tabela 1, com um exemplo comparativo (Exemplo Comparativo), que corresponde a uma fibra multimodo, que teria sido adaptada para ser usada em À = 1550nm, ao invés de 2 = 850nm como é normalmente o caso para as fibras padrão multimodo. Essa adaptação é feita modificando o valor de a para o perfil de índice graduado do núcleo, que é por volta de 1,94, ao invés de a = 2,0 como é normalmente o caso para MMFs padrão.[084] As can be seen, three examples of FMFs according to embodiments of the present disclosure are given and compared, in the first column of Table 1, with a comparative example (Comparative Example), which corresponds to a multimode fiber, which would have been adapted to be used at À = 1550nm, instead of 2 = 850nm as is normally the case for standard multimode fibers. This adaptation is done by modifying the value of a for the core graded index profile, which is around 1.94, instead of a = 2.0 as is normally the case for standard MMFs.
[085] Para esse exemplo comparativo, o núcleo raio é classicamente Ri = 25 μm, e o perfil do índice graduado do núcleo é de maneira que o índice de refração mínimo do núcleo seja igual ao índice de refração do revestimento externo. Em outras palavras, RÍ = RÍ^. Além disso, a trincheira 202 não toca diretamente o núcleo óptico 201, mas mostra um raio interno R2 = 26,16 μm . A parte do revestimento compreendida entre o núcleo óptico 201 e a trincheira 202 mostra uma diferença de índice de refração Dn2 = 0 com relação ao revestimento externo 203. A trincheira 202 tem um raio externo ^3 = 30,56 μm, e uma diferença negativa de índice de refração Dn3 = -6,60x10-3 em 2 = 1550 nm.[085] For this comparative example, the core radius is classically Ri = 25 μm, and the graded index profile of the core is such that the minimum refractive index of the core is equal to the refractive index of the outer cladding. In other words, RÍ = RÍ^. Furthermore, the trench 202 does not directly touch the optical core 201, but shows an inner radius R2 = 26.16 μm. The portion of the cladding comprised between the optical core 201 and the trench 202 shows a difference in refractive index Dn2 = 0 with respect to the outer cladding 203. The trench 202 has an outer radius ^3 = 30.56 μm, and a negative difference of refractive index Dn3 = -6.60x10-3 at 2 = 1550 nm.
[086] Em outras palavras, não existe projeto específico da interface entre o núcleo óptico e o revestimento, o que resulta em valores muito altos tanto dos Retardos Máximos do Grupo do Modo Diferencial como das perdas máximas de curvatura, como Max|DMGD|> 500 ps/km e Max|BL|> 1000 dB/volta.[086] In other words, there is no specific design of the interface between the optical core and the cladding, which results in very high values of both the Maximum Differential Mode Group Delays and the maximum curvature losses, such as Max|DMGD|> 500 ps/km and Max|BL|> 1000 dB/turn.
[087] Essa fibra (Exemplo Comparativo) não pode ser usada como uma Fibra de Poucos Modos para a Multiplexação de Divisão por Modos.[087] This fiber (Comparative Example) cannot be used as a Few-Mode Fiber for Mode Division Multiplexing.
[088] Os exemplos Ex. 1 a Ex. 3 correspondem às FMFs que suportam 30 modos LP guiados. Estas diferem entre si pelo valor do raio externo do núcleo R1b, e assim pela diferença associada de índice de refração Dn1b. Entretanto, compartilham os mesmos valores do parâmetro α do perfil de índice graduado do núcleo (a = 1,92), para raios RI (Ri = 25 μm) e R3 (R3 = 3 2 μm), assim como para diferenças de índice de refração Dn1 ,DΠA = 15,8 x 10-3) e Dn3 (Dn3 =-7,7 x 10-3).[088] Examples Ex. 1 to Ex. 3 correspond to FMFs that support 30 guided LP modes. These differ from each other by the value of the outer radius of the nucleus R1b, and thus by the associated difference in refractive index Dn1b. However, they share the same values of the parameter α of the core's graded index profile (a = 1.92), for radii RI (Ri = 25 μm) and R3 (R3 = 3 2 μm), as well as for differences in index of refraction Dn1,DΠA = 15.8 x 10-3) and Dn3 (Dn3 =-7.7 x 10-3).
[089] A Figura 4 fornece graficamente o perfil do índice de refração de uma fibra óptica FMF exemplar, que corresponde ao exemplo Ex. 1 na Tabela 1. A diferença de índice de refração Dn mostrada no eixo y é medida em 1550 nm, e o raio da fibra FMF mostrado no eixo x é expresso em μm.[089] Figure 4 graphically provides the refractive index profile of an exemplary FMF optical fiber, which corresponds to example Ex. 1 in Table 1. The refractive index difference Dn shown on the y-axis is measured at 1550 nm, and The FMF fiber radius shown on the x-axis is expressed in μm.
[090] O núcleo de índice graduado 201 mostra um perfil α com α=1,92, um raio R1 = 25 μm em diferença de índice de refração 0 e uma diferença de índice máximo de refração Dn1 = 15,8X 10-3 em 1550 nm. O perfil α acaba em R1b = 28,0 μm, com diferença de índice Dn1b = -3, 9X 10-3.[090] The graduated index core 201 shows an α profile with α = 1.92, a radius R1 = 25 μm at refractive index difference 0 and a maximum refractive index difference Dn1 = 15.8X 10-3 at 1550nm. The α profile ends at R1b = 28.0 μm, with index difference Dn1b = -3, 9X 10-3.
[091] Uma trincheira 202 é subdopada quando comparada ao núcleo óptico 201 e mostra uma diferença de índice de refração com o revestimento externo 203 Dn3 = -7,7X10-3. Termina em um raio R3 = 34,2 μm.[091] A trench 202 is underdoped when compared to the optical core 201 and shows a difference in refractive index with the outer shell 203 Dn3 = -7.7X10-3. It ends at a radius R3 = 34.2 μm.
[092] Para esse exemplo, como indicado na tabela 1, temos V = 21,7, Max|DMGD| = 177 ps/km, Max|BL| = 82 dB/volta e Aeff = 174 μm2 para o modo LP01 guiado.[092] For this example, as indicated in table 1, we have V = 21.7, Max|DMGD| = 177 ps/km, Max|BL| = 82 dB/turn and Aeff = 174 μm2 for guided LP01 mode.
[093] A Figura 5 ilustra um link óptico 50 de acordo com uma realização da presente revelação. Esse link óptico compreende p vãos de fibras ópticas, com p > 2, que são divididos em conjunto. A Figura 5 somente mostra a fibra óptica 501 e a fibra óptica 50p, todas as demais potenciais fibras ópticas no link óptico sendo simbolizadas por linhas tracejadas. Pelo menos uma das fibras ópticas no link óptico 50 é de maneira que a compreender as características de uma realização acima descrita. Em outras palavras, pelo menos uma das fibras ópticas suporta 25 ou 30 modos LP guiados e mostra o projeto específico da interface entre o núcleo e o revestimento acima descrito com relação às Figuras 2 a 4, e notadamente: - um núcleo de índice graduado com um perfil α com α entre 1 e 3, um raio Ri (na diferença de índice de refração 0) entre 23 e 27 μm e uma diferença de índice máximo de refração Dn1 entre 14.10-3 e 17.10-3, e uma extremidade do perfil α em um raio R1b, com diferença de índice Dn1b; - uma trincheira circundando o núcleo com raio R3 entre 30 e 40 μm e diferença de índice de refração Dn3 entre - 15.10-3 e -6.10-3; e - um projeto específico da interface entre o núcleo óptico e o revestimento de maneira que R1b>R1, Dn1b entre - 10.10-3 e -3.10-3, e Dnlb - Dn3 > 0,9 x 10-3 .[093] Figure 5 illustrates an optical link 50 according to an embodiment of the present disclosure. This optical link comprises p spans of optical fibers, with p > 2, which are divided together. Figure 5 only shows the 501 optical fiber and the 50p optical fiber, all other potential optical fibers in the optical link being symbolized by dashed lines. At least one of the optical fibers in the optical link 50 is such that it comprises the features of an embodiment described above. In other words, at least one of the optical fibers supports 25 or 30 guided LP modes and shows the specific core-cladding interface design described above with respect to Figures 2 to 4, and notably: - a graded index core with a profile α with α between 1 and 3, a radius Ri (at refractive index difference 0) between 23 and 27 μm and a maximum refractive index difference Dn1 between 14.10-3 and 17.10-3, and an end of the profile α on a radius R1b, with index difference Dn1b; - a trench surrounding the nucleus with a radius R3 between 30 and 40 μm and a difference in refractive index Dn3 between - 15.10-3 and -6.10-3; and - a specific design of the interface between the optical core and the cladding such that R1b>R1, Dn1b between - 10.10-3 and -3.10-3, and Dnlb - Dn3 > 0.9 x 10-3.
[094] Entretanto, o link óptico 50 também pode ser de maneira que várias ou todas as fibras ópticas que compreende estejam em conformidade com uma realização da presente revelação.[094] However, the optical link 50 may also be such that several or all of the optical fibers it comprises conform to an embodiment of the present disclosure.
[095] Em uma realização específica, o link óptico 50 é composto por vários vãos de FMFs, que mostram DMGD com sinais opostos, e que são combinados no mesmo link óptico. Por exemplo, os vãos das FMFs usados correspondem às FMFs que estejam todas em conformidade com os critérios e desempenhos descritos acima para as FMFs, de acordo com realizações da presente revelação, mas cujos critérios reais divirjam entre si, seja de propósito, ou devido às variações de processo durante a fabricação. Por exemplo, considerando qualquer par de fibras que formam o link óptico, as diferenças de índice de refração em 1550 nm obtidas para Dn1 e Dn3 podem diferir em não mais que ±0,5x10-3, os raios R1, R1b e R3 podem diferir em não mais que ±0,5 μm, e o valor α podem diferir em não mais que ± 0,02. Em outras palavras, a finalidade desse link óptico é, entre outras, compensar pequenas variações de perfil que possam ocorrer durante o processo de fabricação da fibra de poucos modos pela concatenação de várias FMFs mostrando diferentes características.[095] In a specific embodiment, the optical link 50 is composed of several spans of FMFs, which show DMGD with opposite signs, and which are combined into the same optical link. For example, the FMF spans used correspond to FMFs that all conform to the criteria and performances described above for FMFs, in accordance with embodiments of the present disclosure, but whose actual criteria differ from each other, either on purpose, or due to process variations during manufacturing. For example, considering any pair of fibers forming the optical link, the refractive index differences at 1550 nm obtained for Dn1 and Dn3 may differ by no more than ±0.5x10-3, the rays R1, R1b and R3 may differ by no more than ±0.5 μm, and the α value may differ by no more than ±0.02. In other words, the purpose of this optical link is, among others, to compensate for small profile variations that may occur during the fiber manufacturing process of a few modes by concatenating several FMFs showing different characteristics.
[096] Na realidade, existem valores ideais para a, para os quais Max|DMGD| possuam valores mínimos, e a menor e maior que esses “a ideais” geralmente demonstram DMGDs com sinais opostos.[096] In reality, there are ideal values for a, for which Max|DMGD| have minimum values, and those smaller and larger than these “ideal a” generally demonstrate DMGDs with opposite signs.
[097] Como consequência, os inventores chegaram à conclusão que, se uma FMF estiver fora do alvo em termos de a (isto é, se o valor a da FMF for discretamente maior ou menor que o “a ideal”, por exemplo, na ordem de ± 0,02), é possível associá-lo com outra FMF mostrando um a adequado(isto é, maior que o “a ideal” se o a fora de alvo é menor, ou menor que o “a ideal” se o a fora de alvo é maior), escolhendo os comprimentos adequados para ambas as FMFs, para fazer um link “com compensação por DMGD”.[097] As a consequence, the inventors came to the conclusion that if an FMF is off target in terms of a (that is, if the FMF's a value is discretely greater or less than the “ideal a”, e.g. order of ± 0.02), it is possible to associate it with another FMF showing an adequate a(i.e., greater than the “ideal a” if the off-target a is smaller, or smaller than the “ideal a” if the off-target a length is larger), choosing the appropriate lengths for both FMFs, to make a “DMGD-compensated” link.
[098] Essa associação, por exemplo, pode compensar a variabilidade do processo, que pode resultar em FMFs com Alfas discretamente fora do ideal.[098] This association, for example, can compensate for process variability, which can result in FMFs with Alphas slightly outside the ideal.
[099] O link da fibra óptica 50 tem um comprimento de L km, que pode ser de várias dezenas ou várias centenas de quilômetros. Em um exemplo, existem pelo menos dois vãos de fibra 501 e 502. Em outro exemplo, existem pelo menos cinco vãos de fibras 501 a 505. Em ainda outro exemplo, existem pelo menos dez vãos de fibra 501 a 5010.[099] The optical fiber link 50 has a length of L km, which can be several tens or several hundred kilometers. In one example, there are at least two fiber spans 501 and 502. In another example, there are at least five fiber spans 501 to 505. In yet another example, there are at least ten fiber spans 501 to 5010.
[0100] Em outras palavras, as fibras de poucos modos 1 a p são divididas em conjunto para formarem um link óptico 50 de comprimento L = L1 + ⋯+ Li + ⋯+ Lp, que pode ser de várias dezenas ou de várias centenas de quilômetros.[0100] In other words, fibers of a few modes 1 to p are split together to form an optical link 50 of length L = L1 + ⋯+ Li + ⋯+ Lp, which can be several tens or several hundred kilometers .
[0101] Os comprimentos Li dos diferentes vãos de fibras são escolhidos de forma a minimizar o DMGD máximo no link óptico, e de maneira a que link óptico mostre parâmetros de link que preencham os requisitos acima estabelecidos para as fibras FMF em relação às realizações da presente revelação, a saber: - um raio de núcleo óptico médio Rlink compreendido entre 2 3 μm e 2 7 μm, onde com Li um comprimento de fibra óptica i no dito link, - uma diferença de índice máximo médio de refração Dnlink entre 14.10-3 e 17.10-3, onde com Dn1i = n0i-nCii sendo a diferença do índice núcleo-revestimento para a fibra óptica i, em 2 = Ãc, onde Àc é um comprimento de onda de transmissão central de uma banda de operação para a qual se destina a dita fibra óptica, - um raio externo médio de trincheira Rznnk entre 30 μm e 4 0 μm, onde - uma diferença de índice de refração médio entre a trincheira e o revestimento Dn3iink entre -15.10-3 e -6.10-3, em 𝝀 = 𝝀C , onde com Dn3i = ntrenchi — ncli é uma diferença de índice de refração entre a trincheira e o revestimento para a fibra óptica no dito link, - um raio de núcleo óptico médio externo Relink > K1link, onde - uma diferença de índice de refração médio entre o núcleo em seu raio externo e o revestimento Dn.1blink entre - 10.10—3 e -3.10-3, onde [0101] The lengths Li of the different fiber spans are chosen in such a way as to minimize the maximum DMGD in the optical link, and in such a way that the optical link shows link parameters that fulfill the requirements established above for FMF fibers in relation to the realizations of the present disclosure, namely: - an average optical core radius Rlink comprised between 23 μm and 27 μm, where with Li an optical fiber length i in said link, - a difference in average maximum index of refraction Dnlink between 14.10-3 and 17.10-3, where with Dn1i = n0i-nCii being the difference of the core-cladding index for optical fiber i, and 2 = Ãc, where Àc is a central transmission wavelength of an operating band for which said optical fiber is intended, - an average outer trench radius Rznnk between 30 μm and 40 μm, where - a mean refractive index difference between the trench and the Dn3iink coating between -15.10-3 and -6.10-3, at 𝝀 = 𝝀C, where with Dn3i = ntrenchi — ncli is a refractive index difference between the trench and cladding for the optical fiber in said link, - an external average optical core ray Relink > K1link, where - a mean refractive index difference between the core at its outer radius and the Dn.1blink cladding between - 10.10—3 and -3.10-3, where
[0102] Esses links com compensação DMGD, que suportam 25 ou 30 modos guiados LP, têm Max|DMGD|< 100 ps/km em 2= 1550nm (e mais geralmente em 2 = Ãc , onde 2C é o comprimento de onda central de qualquer banda de operação para a qual a fibra óptica se destine) e < 300 ps/km a partir de 1530 até 1570 nm (e mais geralmente para qualquer banda de comprimento de onda operacional [Àc - SÀ; Àc + 521 onde 2ôÀ é uma largura da dita banda de operação, de preferência ôÀ=20 nm, como a banda C, ou a banda L-, S-, ou U, por exemplo,).[0102] These DMGD-compensated links, which support 25 or 30 LP guided modes, have Max|DMGD|< 100 ps/km at 2 = 1550nm (and more generally at 2 = Ãc , where 2C is the central wavelength of any operating band for which the optical fiber is intended) and < 300 ps/km from 1530 to 1570 nm (and more generally for any operating wavelength band [Àc - SÀ; Àc + 521 where 2ôÀ is a width of said operating band, preferably ôÀ=20 nm, such as the C band, or the L-, S-, or U band, for example,).
[0103] As Figuras 6A e 6B ilustram as realizações de um sistema óptico de acordo com a presente revelação.[0103] Figures 6A and 6B illustrate embodiments of an optical system in accordance with the present disclosure.
[0104] De acordo com uma primeira realização da Figura 6A, esse sistema óptico compreende transceptores 61 e receptores 65 conectados oticamente por um link de fibra óptica 50 que inclui pelo menos um vão de fibra. Os transceptores 61 compreendem fontes luminosas (como lasers) e geram n modos LP, referenciados como 1, 2, ..., n usados no sistema óptico da Figura 6A. Um multiplexador de modo 62 multiplexa os n modos LP, estando oticamente conectado ao link óptico 50, que guia os n modos LP multiplexados, na direção de um demultiplexador de modo 63, que está oticamente conectado ao final do link óptico 50.[0104] According to a first embodiment of Figure 6A, this optical system comprises transceivers 61 and receivers 65 optically connected by a fiber optic link 50 that includes at least one fiber span. The transceivers 61 comprise light sources (such as lasers) and generate n LP modes, referred to as 1, 2, ..., n used in the optical system of Figure 6A. A mode multiplexer 62 multiplexes the n LP modes, being optically connected to the optical link 50, which guides the n multiplexed LP modes, towards a mode demultiplexer 63, which is optically connected to the end of the optical link 50.
[0105] O demultiplexador de modo 63 demultiplexa os n modos LP multiplexados, e alimenta cada modo LP em um amplificador 64. Na saída dos amplificadores 64, os modos LP entram nos receptores 65.[0105] The mode demultiplexer 63 demultiplexes the n multiplexed LP modes, and feeds each LP mode into an amplifier 64. At the output of the amplifiers 64, the LP modes enter the receivers 65.
[0106] Esse sistema óptico pode compreender M links ópticos (ou M vãos de fibras ópticas). Em um exemplo, M = 1; em outro exemplo, M = 2; em outro exemplo M = 5; em ainda outro exemplo, M =10. No caso, o sistema óptico compreende M links ópticos ou vãos, e também compreende M multiplexadores de modo 62, M demultiplexadores de modo 63, e M amplificadores 64 para cada modo LP guiado pelo sistema óptico.[0106] This optical system can comprise M optical links (or M spans of optical fibers). In one example, M = 1; in another example, M = 2; in another example M = 5; in yet another example, M =10. In this case, the optical system comprises M optical links or spans, and also comprises M mode multiplexers 62, M mode demultiplexers 63, and M amplifiers 64 for each LP mode driven by the optical system.
[0107] A realização da Figura 6B difere da primeira realização da Figura 6A, já que o amplificador 64 amplifica todos os modos LP guiados pela fibra óptica 50; assim, o amplificador 64 está oticamente conectado entre a saída do link óptico 50 e a entrada do demultiplexador de modo 63. Nessa segunda realização, quando o sistema óptico compreende M links ópticos ou vãos, também compreende M amplificadores 64; entretanto, existe somente um multiplexador de modo 62, oticamente conectado entre os transceptores 61 e um link óptico 50, e somente um demultiplexador de modo 63, oticamente conectado entre o amplificador 64 e os receptores 65.[0107] The embodiment of Figure 6B differs from the first embodiment of Figure 6A, as the amplifier 64 amplifies all LP modes guided by the optical fiber 50; thus, the amplifier 64 is optically connected between the output of the optical link 50 and the input of the mode demultiplexer 63. In this second embodiment, when the optical system comprises M optical links or spans, it also comprises M amplifiers 64; however, there is only one mode multiplexer 62, optically connected between the transceivers 61 and an optical link 50, and only one mode demultiplexer 63, optically connected between the amplifier 64 and the receivers 65.
[0108] As realizações das Figuras 6A e 6B são mostradas como simples exemplos, e uma fibra óptica de acordo com a presente revelação pode, é claro, ser usada em qualquer outro tipo de sistema óptico.[0108] The embodiments of Figures 6A and 6B are shown as simple examples, and an optical fiber according to the present disclosure can, of course, be used in any other type of optical system.
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