BR112020012102B1 - Fibra óptica monomodo insensível à perda por curvatura e sistema de transmissão de fibra óptica - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a uma fibra óptica monomodo de perda por curvatura que apresenta um Diâmetro de Campo Modal a 1.310 nm maior ou igual a 9 mícrons e que apresenta um núcleo e um revestimento, o perfil de índice de refração do núcleo que apresenta um formato semelhante a um trapézio. De acordo com um aspecto da invenção, o revestimento compreende uma vala rasa com uma diferença de índice de refração õónó_t entre -2x10-3 e -0,9x10-3, e: - a razão trapezoidal r_0/r_1 do núcleo está entre 0,1 e 0,6, preferencialmente entre 0,2 e 0,5, mais preferencialmente entre 0,25 e 0,45; - a integral de superfície de núcleo V_01=ó_0A(r_1)|óón(r).dró está entre 20,10-3 μm e 24,10-3 μm e a integral de superfície de revestimento V_02=ó_(r_1)A8|óón(r).dró está entre -25x10-3 μm e -9x10-3 μm, em que õn(r) é a diferença de índice de refração em relação ao dito revestimento externo como uma função do raio r, - e a dita fibra óptica monomodo cumpre o seguinte critério: 25,7x610óA(-3)=V_01-0,2326V_02=26,8x610óA(-3).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se a fibras ópticas monomodo usadas em sistemas de transmissão óptica, sistemas de transmissão óptica que compreendem tais fibras monomodo e métodos de fabricação das mesmas. Mais especificamente, a presente invenção se refere a fibras ópticas monomodo, que são insensíveis à perda por curvatura e em conformidade com o padrão ITU-T G.657.A2.

ANTECEDENTES

[002] Os sistemas de telecomunicações exigem fibra óptica, que é capaz de transmitir sinais por uma longa distância sem degradação. Tais sistemas de transmissão de fibra óptica costumam usar fibras ópticas monomodo (SMFs), como, por exemplo, as chamadas fibras monomodo "padrão" (SSMFs), que são usadas em sistemas de transmissão terrestre.

[003] Para facilitar a compatibilidade entre sistemas ópticos de diferentes fabricantes, a União Internacional de Telecomunicações (ITU) definiu vários padrões com os quais uma fibra de transmissão óptica padrão deve obedecer. Entre esses padrões, a recomendação ITU-T G. 652 (Última revisão de novembro de 2016) descreve as características de fibra monomodo e de redes baseadas em cabo, que podem atender à crescente demanda por serviços de banda larga. A recomendação ITU-T G. 652 apresenta vários atributos (isto é, A, B, C e D) que definem os atributos de fibra de uma fibra óptica monomodo.

[004] Como o uso específico em uma rede de acesso óptico requisita demandas diferentes na fibra e cabo, o que afeta suas características ideais de desempenho, a recomendação ITU-T G. 657 se concentra mais precisamente nas fibras ópticas monomodo insensíveis à perda por curvatura, que mostram uma melhoria acentuada no desempenho de curvatura em comparação com a fibra monomodo e cabos de ITU-T G.652 existentes. Na verdade, tal desempenho de curvatura aprimorado é necessário, devido à rede de alta densidade de distribuição e cabos de queda na rede de acesso, bem como ao espaço limitado e às muitas manipulações necessárias, que solicitam desempenho de fibra fácil de se operar e baixa sensibilidade à curvatura.

[005] Os padrões ITU-T G. 652 e ITU-T G. 657 são no presente documento incorporados por referência em sua totalidade.

[006] A recomendação ITU-T G. 657 descreve duas categorias (A e B) de cabo de fibra óptica monomodo que são adequadas para uso em redes de acesso, incluindo dentro de edifícios na extremidade dessas redes. As categorias A e B contêm duas subcategorias que diferem na perda por macrocurvatura.

[007] As fibras da categoria A são otimizadas para perda reduzida de macrocurvatura e especificações dimensionais mais restritas em comparação com as fibras ITU-T G.652.D e podem ser implantadas em toda a rede de acesso. Essas fibras são adequadas para serem usadas na banda O, E, S, C e L (isto é, em toda a faixa de 1.260 a 1.625 nm). As fibras e as exigências dessa categoria são um subconjunto do ITU-T G.652.D e, portanto, estão em conformidade com as fibras ITU- T G.652.D e apresentam as mesmas propriedades de transmissão e interconexão.

[008] As fibras de subcategoria ITU-T G.657.A1 são apropriadas para um raio de projeto mínimo de 10 mm. As fibras de subcategoria ITU-T G.657.A2 são apropriadas para um raio de projeto mínimo de 7,5 mm.

[009] A Tabela 1 na Recomendação ITU-T G.657 (atributos da categoria A do ITU-T G.657; publicação de novembro de 2016) fornece as faixas ou limites dos valores das características da fibra monomodo no intuito dos mesmos obedecerem à recomendação ITU-T. T G.657.A.

[0010] A perda por macrocurvatura observada em fibras não cabeadas varia com o comprimento de onda, o raio de curvatura e o número de voltas em torno de um mandril com um raio especificado. No intuito de um SMF obedecer à recomendação ITU-T G.657.A, a perda por macrocurvatura não deve exceder o valor máximo dado na tabela abaixo para o comprimento de onda (ou os comprimentos de onda), raios de curvatura e número de voltas especificados.

[0011] Embora a recomendação ITU-T G.657.A não forneça nenhuma exigência específica no que diz respeito ao perfil de índice de refração da fibra óptica, que não precisa ser conhecida de acordo com o padrão, deve-se ser notado que as fibras ópticas monomodo com perfis de índice de refração assistidos por valas foram introduzidos no mercado. Graças a esse projeto, podem ser alcançadas perdas de macrocurvatura aprimoradas, em comparação com os projetos de índices de etapas herdados. Atualmente, é esse tipo de projeto de perfil que é usado para fabricar fibras em conformidade com o ITU-T G. 657. Recomendação A2. TABELA 1 - ATRIBUTOS DE ITU-T G.657.A

[0012] Mais precisamente, até o dia, no intuito de obedecer aos padrões mais restritos do ITU-T G. 657. No relatório descritivo A2, fibras monomodo insensíveis à curvatura exigem uma vala profunda no revestimento. Na verdade, por enquanto, as fibras monomodo sem uma vala tão profunda no revestimento podem obedecer à pior categoria G.657.A, isto é, G.657.A1, mas não à categoria G.657.A2, devido a seu alto nível de perdas por macrocurvatura para raios de curvatura de 7,5 mm e 10 mm.

[0013] Além disso, como aparece na tabela acima, o padrão ITU-T G. 657. O relatório descritivo A2 aceita o Diâmetro de Campo Modal (MFD) nominal em um comprimento de onda de 1.310 nm compreendido entre 8,6 μm e 9,2 μm. O padrão ITU-T G. 652.D também aceita o Diâmetro de Campo Modal (MFD) nominal em um comprimento de onda de 1.310 nm compreendido entre 8,6 μm e 9,2 μm. No entanto, enquanto as fibras G. 652.D comercializadas geralmente direcionam um MFD nominal a 1.310 nm na extremidade alta do relatório descritivo, ou seja, entre 9,0 μm e 9,2 μm, as fibras G. 657.A atualmente comercializadas são geralmente projetadas para apresentar um Diâmetro de Campo Modal na extremidade inferior do relatório descritivo, isto é, entre 8,6 μm e 8,8 μm. Na verdade, a maioria dos fabricantes de fibras G. 657.A teve que utilizar o Diâmetro de Campo Modal e reduzi-lo, no intuito de alcançar as elevadas exigências do padrão G. 657.A no que diz respeito às perdas de macrocurvatura.

[0014] Para aprimorar a compatibilidade com versões anteriores (em particular no que diz respeito a emendas e reduzir a interpretação errónea com OTDR ("Resultado de imagem para reflectômetro óptico no domínio do tempo Reflectômetro Óptico no Domínio do Tempo")) com fibras de padrão G.652.D de índice de etapa, é preferível apresentar uma fibra G.657.A2 sem vala e que direciona um MFD nominal a 1.310 nm entre 9,0 e 9,2 μm.

[0015] O documento de patente n° WO2015/092464, em nome do requerente, descreve uma fibra óptica monomodo que apresenta um núcleo e um revestimento, o perfil de índice de refração do núcleo que apresenta um formato semelhante de um trapézio. A parte de transição do perfil de índice de refração do núcleo semelhante a um trapézio é obtida alterando gradualmente uma concentração de pelo menos dois dopantes de uma concentração na parte central do núcleo para uma concentração em uma parte de revestimento adjacente ao núcleo.

[0016] Na verdade, o formato do núcleo trapezoidal é uma solução bem conhecida para controlar perdas extras ou para projetar fibras deslocadas de dispersão diferente de zero, e também é mais fácil de fabricar do que os formatos alfa do núcleo bem conhecidos, usados para fibras multimodo. No entanto, os projetos de perfil revelados nesse documento de patente não estão em conformidade com a recomendação ITU-T G.657.A2 e apresentam Diâmetros de Campo Modal a 1.310 nm abaixo de 9,0 μm.

[0017] O documento de patente n° US 7.187.833 revela uma fibra de guia de onda óptico que apresenta um núcleo multissegmentado cercado por um revestimento, o núcleo que apresenta um segmento central e um segmento anular que cerca o segmento central. O segmento central apresenta um perfil de índice de refração relativo positivo e o segmento anular apresenta um perfil de índice de refração relativo negativo. A fibra óptica exibe uma área eficaz superior a cerca de 75 μm2 a um comprimento de onda de cerca de 1.550 nm, uma inclinação de dispersão inferior a 0,07 ps/nm2/ km a um comprimento de onda de cerca de 1.550 nm, um comprimento de onda de dispersão zero entre cerca de 1.290 e 1.330 nm, e uma atenuação inferior a 0,20 dB/km e, preferencialmente, inferior a 0,19 dB/km, a um comprimento de onda de cerca de 1.550 nm.

[0018] Contrariamente ao documento de patente n° WO2015/092464, esse documento não revela um núcleo trapezoidal. Além disso, os respectivos volumes de núcleo e vala revelados nesse documento não permitem alcançar um perfil de fibra monomodo que cumpra as exigências listadas acima.

[0019] O documento de patente n° US 8.849.082 revela uma fibra óptica que compreende: (I) uma região central do núcleo dopada em germania que apresenta um raio externo r1 e (II) um índice de refração relativo máximo Δ1max e uma região de revestimento que inclui (i) uma primeira região de revestimento interno que apresenta um raio externo r2>5 mícrons e índice de refração Δ2; (ii) uma segunda região de revestimento interno que apresenta um raio externo r3>9 mícrons e que compreende um índice de refração Δ3; e (iii) uma região de revestimento externo que cerca a região de revestimento interno e que compreende um índice de refração Δ4, em que Δ1max>Δ4, Δ2>Δ3, e em que 0,01%≦Δ4−Δ3≦0,09%, a dita fibra exibe um corte para cabo de 22 m menor ou igual a 1.260 nm, e 0,25≦r1/r2≦0,85.

[0020] Contrariamente ao documento de patente n° WO2015/092464, esse documento não revela um núcleo trapezoidal. Além disso, embora as fibras monomodo reveladas nesse documento estejam em conformidade com o padrão ITU-T G.652, não está claro se elas também obedecem às exigências do padrão ITU-T G.657.A2 no que diz respeito a perdas de macrocurvatura.

[0021] Em resumo, nenhum desses projetos da técnica anterior corresponde a uma fibra monomodo que estaria em conformidade com a recomendação ITU-T G.657.A2, cujo revestimento não compreenderia uma vala profunda e que direcionaria um MFD nominal a 1.310 nm que varia de 9,0 μm a 9,2 μm.

[0022] Existe, portanto, uma necessidade de um perfil de Fibra Monomodo aprimorado, que esteja em conformidade com a recomendação ITU-T G.657.A2, além de ser facilmente emendado com uma Fibra Monomodo padrão sem vala, em conformidade com o padrão ITU-T G. 652.D.

SUMÁRIO

[0023] Em uma modalidade da presente revelação, é revelada uma fibra óptica monomodo insensível à perda por curvatura que apresenta um Diâmetro de Campo Modal maior ou igual a 9,0 μm em um comprimento de onda de 1.310 nm. Tal fibra óptica apresenta um núcleo cercado por um revestimento, o perfil de índice de refração do núcleo que apresenta um formato semelhante a um trapézio.

[0024] Uma parte central do núcleo apresenta um raio r0 e um índice de refração n0 e uma parte de transição do perfil de índice de refração do núcleo semelhante a um trapézio varia de raio ro a um raio ri>ro com uma razão trapezoidal da parte central do raio do núcleo r0 ao raio da parte de transição r1 entre 0,1 e 0,6, preferencialmente entre 0,2 e 0,5, e mais preferencialmente entre 0,25 e 0,45.

[0025] O revestimento compreende pelo menos uma região do índice de refração deprimido, chamada vala, que varia do raio r2> n ao raio r3>r2 e que apresenta um índice de refração nt, e um revestimento externo que varia do raio r3 até a extremidade de uma parte de vidro da fibra monomodo e que apresenta um índice de refração n4. A diferença de índice de refração da vala em relação ao revestimento externo Δnt = nt-n4 está entre -2x10-3 e -0,9x10-3. O núcleo apresenta uma integral de superfície V01 entre 20,10-3 μm e 24,10-3 μm, sendo que a integral de superfície é definida de acordo com a seguinte equação:, em que é a diferença de índice de refração do núcleo em relação ao revestimento externo em função do raio r,

[0026] O revestimento apresenta uma integral de superfície V02 entre -25x10-3 μm e -9x10-3 μm, sendo que a integral de superfície é definida de acordo com a seguinte equação:, em que é a diferença de índice de refração do revestimento em relação ao revestimento externo em função do raio r,

[0027] Além disso, a fibra óptica monomodo cumpre o seguinte critério:

[0028] A presente revelação se baseia, portanto, em uma abordagem inovadora e inventiva para o projeto de fibras monomodo insensíveis à perda por curvatura. Na verdade, uma fibra óptica monomodo, de acordo com uma modalidade da presente revelação, apresenta um núcleo com um perfil de índice de refração que mostra um formato trapezoidal, em vez do formato de etapa mais usual. Sabe-se que tal formato trapezoidal permite reduzir as perdas de espalhamento extra na fibra óptica monomodo, sem degradar o espalhamento de Rayleigh, ou para projetar fibras deslocadas de dispersão diferente de zero. Entretanto, tal formato trapezoidal é usado aqui para possibilitar que a fibra óptica monomodo esteja em conformidade com o padrão ITU-T G.657.A2, evitando a adição de uma vala profunda no revestimento. Tal formato trapezoidal do núcleo é combinado com uma vala grande, porém rasa, no revestimento (conforme definido pela faixa de valores permitidos para V02), que substitui vantajosamente a vala profunda necessária até agora para alcançar a conformidade com o padrão ITU- T G.657.A2.

[0029] A substituição da vala profunda por uma vala rasa e grande facilita a emenda com uma SMF de padrão em conformidade com ITU-T G. 652.D, que não apresenta uma vala.

[0030] Além disso, tal formato trapezoidal é mais fácil de fabricar, em comparação com o perfil de índice de refração em formato de alfa da técnica anterior, que não é apropriado para o pequeno diâmetro do núcleo das fibras ópticas monomodo.

[0031] Tal formato trapezoidal pode ser alcançado através de uma mudança gradual na concentração de dois ou mais dopantes na parte de transição da parte central do núcleo para o revestimento, conforme revelado, por exemplo, no documento de patente n° WO2015/092464 em nome do requerente que é integrado no presente documento por referência em sua totalidade.

[0032] Além disso, tal fibra óptica monomodo insensível à perda por curvatura, de acordo com as modalidades da presente revelação, apresenta um Diâmetro de Campo Modal nominal no comprimento de onda de 1.310 nm, que está entre 9,0 e 9,2 μm, isto é, na extremidade superior da faixa padronizada ITU-T G.657.A2: esses valores de MFD nominais são compatíveis com os das fibras monomodo comercializadas em conformidade com ITU-T G.652.D. Sua emenda é mais fácil para o usuário, uma vez que não induz artefatos no OTDR.

[0033] Além disso, para um MFD nominal a 1.310 nm entre 9,0 e 9,2 μm, os inventores observaram que era necessário apresentar 25,7 X 10-3 ≤ V01 - 0,2326702, no intuito de alcançar perdas por macrocurvatura nos raios de curvatura de 15 mm e 10 mm em conformidade com as exigências da recomendação ITU-T G. 657.A2.

[0034] Eles também observaram que era necessário apresentar V01 - 0,2326702 ≤ 26,8 X 10-3 no intuito de garantir um comprimento de onda de corte para cabo direcionado abaixo de 1.240 nm, quando o Diâmetro do Campo Modal a 1.310 nm estiver em 9,0 μm.

[0035] Na verdade, sabe-se que as perdas por macrocurvatura diminuem quando a integral de superfície do núcleo V01 aumenta e quando a integral de superfície do revestimento V02 diminui. Os inventores constataram, portanto, que deve existir um número positivo k, que permite descrever as perdas por macrocurvatura por uma função matemática do tipo: f = V01 - k × V02 .

[0036] O mesmo raciocínio se aplica ao comprimento de onda de corte para cabo, que tende a aumentar quando a integral de superfície do núcleo V01 aumenta e quando a integral de superfície do revestimento V02 diminui. Portanto, também deve existir um número positivo g, que permita descrever o comportamento do comprimento de onda de corte para cabo por uma função matemática do tipo: f = V01 – g xV02.

[0037] Por tentativa e erro, os inventores descobriram que, para k=g=0,2326, existe uma forte correlação entre a função f e as perdas por macrocurvatura nos raios de curvatura de 15 mm e 10 mm, por um lado, e o comprimento de onda de corte para cabo por outro lado.

[0038] Portanto, eles derivaram que a fibra óptica da presente revelação deve cumprir o critério: 25,7 X 10-3 < 701 - 0,2326702 < 26,8 X 10-3, no intuito de obedecer às exigências da recomendação ITU-T G.657.A2 em um MFD de 1.310 nm entre 9,0 e 9,2 mícrons.

[0039] Além disso, é exigida uma faixa para a razão entre 0,1 e 0,6 para apresentar um Comprimento de Onda de Dispersão cromática zero (ZDW) entre 1.300 nm e 1.324 nm (o que é exigido para conformidade com o padrão ITU G657.A2). Uma faixa preferencial para está entre 0,2 e 0,5, enquanto uma faixa ainda mais estreita entre 0,25 e 0,45 fornece uma faixa de trabalho robusta.

[0040] De acordo com uma primeira modalidade da presente revelação, r2 = r1 e uma vala que varia de r2 a r3 cerca o núcleo. A integral de superfície do núcleo pode, portanto, . Δno(ri+ro)+Δnt(ri-ro) , ser aproximada como, em que Δn0=n0-n4 e a diferença de índice de refração da parte central do núcleo em relação ao revestimento externo, e a integral de superfície do revestimento pode ser aproximada como V02 ≈ (r3 - r2) X Δnt.

[0041] De acordo com uma segunda modalidade da presente revelação, o revestimento compreende um revestimento intermediário que varia do raio r1 ao raio r2>r1 e que apresenta um índice de refração n2, e a vala cerca o revestimento intermediário.

[0042] Tal revestimento intermediário facilita o processo de fabricação de fibra óptica quando o mesmo se baseia na técnica OVD (“Deposição Externa de Vapor”).

[0043] De acordo com essa segunda modalidade, a integral de superfície do núcleo pode, portanto, ser aproximada como , em que Δn0 = n0 - n4 e a diferença de índice de refração da dita parte central do dito núcleo em relação ao dito revestimento externo e em que Δn2 = n2 — n4 é a diferença de índice de refração do dito revestimento intermediário em relação ao referido revestimento externo, e a integral de superfície do revestimento pode ser aproximada como V02 ≈ (r2 - r1) X Δn2 + (r3 - r2) X Δnt.

[0044] De acordo com um aspecto preferencial dessa segunda modalidade, a diferença de índice de refração do revestimento intermediário em relação ao revestimento externo Δn2 = 0. O revestimento intermediário apresenta, portanto, um índice de refração equivalente ao do revestimento exterior. Tal revestimento intermediário é vazio de qualquer dopante e constitui uma zona tampão entre o núcleo dopado para cima e a vala dopada para baixo.

[0045] De acordo com uma modalidade da presente revelação, o raio externo do núcleo r1 está entre 5,4 μm e 8,0 μm.

[0046] De acordo com uma modalidade da presente revelação, o raio externo da vala r3 está entre 16 μm e 22 μm.

[0047] De acordo com uma modalidade da presente revelação, a diferença de índice de refração da parte central do núcleo em relação ao revestimento externo Δn0 = n0 — n4 está entre 5x10-3 e 6x10-3.

[0048] De acordo com uma modalidade da presente revelação, tal fibra óptica apresenta um Diâmetro de Campo Modal a 1.310 nm entre 9,0 μm e 9,2 μm.

[0049] De acordo com uma modalidade da presente revelação, a dita fibra óptica apresenta um comprimento de onda máximo de corte para cabo de 1.240 nm.

[0050] Na verdade, a recomendação ITU-T G.657.A2 especifica um valor máximo do Comprimento de Onda de Corte de Cabo de 1.260 nm. No entanto, parece razoável direcionar um Comprimento de Onda de Corte para Cabo máximo mais baixo, em torno de 1.240 nm, para garantir que todas as fibras ópticas fabricadas passem pela recomendação de corte para cabo. O direcionamento de um comprimento de onda de corte para cabo a 1.260 nm não é robusto, uma vez que induziria 50% das fibras ópticas fabricadas a partir da recomendação G. 657.A2, devido a defeitos de fabricação. É necessário o direcionamento de um comprimento de onda de corte para cabo abaixo de 1.240 nm para garantir uma produção robusta.

[0051] Nesse documento, o comprimento de onda de Corte para Cabo (CCO) corresponde ao comprimento de onda de corte para cabo Àcc, conforme definido pelo Subcomitê 86A da Comissão Eletrotécnica Internacional no padrão IEC 60793-1-44.

[0052] De acordo com uma modalidade da presente revelação, a dita fibra óptica obedece às exigências do padrão ITU-T G.657.A2.

[0053] A presente invenção também se refere a um sistema de transmissão de fibra óptica que compreende pelo menos uma fibra monomodo de acordo com a invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0054] Outros recursos e vantagens das modalidades da invenção devem aparecer a partir da descrição a seguir, dada por meio de um exemplo indicativo e não exaustivo e dos desenhos anexos, dos quais:

[0055] - A Figura 1 representa esquematicamente uma vista isométrica de uma fibra óptica monomodo exemplificativa de acordo com uma ou mais modalidades descritas no presente documento;

[0056] - A Figura 2 fornece graficamente o perfil de índice de refração ilustrativo de fibras ópticas monomodo de acordo com uma primeira modalidade da presente revelação;

[0057] - A Figura 3 fornece graficamente o perfil de índice de refração ilustrativo de fibras ópticas monomodo de acordo com uma segunda modalidade da presente revelação;

[0058] - As Figuras 4A, 4B e 4C fornecem resultados de simulação para perdas por macrocurvatura e comprimento de onda de corte para cabo de fibras exemplificativa expressas como uma função de f=V01;

[0059] - As Figuras 5A, 5B e 5C fornecem resultados de simulação para perdas por macrocurvatura e comprimento de onda de corte para cabo de fibras exemplificativa expressas como uma função de f=V01-V02;

[0060] - As Figuras 6A a 6G fornecem resultados de simulação para perdas por macrocurvatura e comprimento de onda de corte para cabo de fibras exemplificativa expressas como uma função de f=V01-0,2326xV02;

[0061] - A Figura 7 ilustra um enlace óptico de acordo com uma modalidade da presente revelação.

[0062] Os componentes nas Figuras não estão necessariamente em escala, sendo a ênfase colocada sobre a ilustração dos princípios da invenção.

5. DESCRIÇÃO DETALHADA

[0063] Será agora feita referência em detalhes a modalidades de fibras ópticas monomodo, em que exemplos das quais são ilustrados nos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados ao longo dos desenhos para fazer referência às mesmas partes ou partes similares.

[0064] Uma modalidade de uma fibra óptica de monomodo insensível à perda por curvatura de acordo com a presente revelação é esquematicamente representada em vista isométrica na Figura 1. A fibra óptica 10 geralmente tem um núcleo de vidro 101 circundado por uma bainha de vidro. Mais precisamente, a fibra ótica 10 compreende três ou quatro regiões concêntricas adjacentes, a saber: - um núcleo trapezoidal 101, com um raio externo r1; - um revestimento intermediário opcional 102, com um raio interno r1 e um raio externo r2; - uma vala, ou revestimento deprimido, 103, com um raio interno r2 e um raio externo r3; - um revestimento externo 104 que varia de um raio interno r3 à extremidade da parte de vidro da fibra, com um índice de refração nCl.

[0065] Nas modalidades da presente revelação sem revestimento intermediário 102, a vala 130 encosta diretamente no núcleo 101 e varia de um raio interno r1 a um raio externo r3.

[0066] Nas modalidades da presente revelação, o núcleo de vidro 101 geralmente apresenta um raio externo r1 entre 5,4 e 8,0. Além disso, o revestimento deprimido 103 apresenta um raio externo r3 entre 16 μm e 22 μm. O núcleo 101 apresenta um formato trapezoidal, com um pequeno raio base r0 e um grande raio base r1. A razão trapezoidal de base pequena sobre base grande r0/r1 varia de 0,1 a 0,6, variando tipicamente de cerca de 0,2 a cerca de 0,5, preferencialmente de cerca de 0,25 a cerca de 0,45.

[0067] Nas modalidades mostradas e descritas no presente documento, o núcleo 101 e o revestimento geralmente compreendem sílica, especificamente vidro de sílica. O corte transversal da fibra óptica 10 pode ser geralmente simétrica circular em relação ao centro do núcleo 101. Em algumas modalidades descritas no presente documento, o raio da porção de vidro da fibra óptica 10 é de cerca de 62,5. No entanto, deve ser entendido que as dimensões do revestimento podem ser ajustadas de modo que o raio da porção de vidro da fibra óptica possa ser maior ou menor que 62,5. A fibra óptica 10 também compreende uma cobertura que cerca o revestimento. Tal cobertura pode compreender várias camadas, e pode ser notavelmente uma cobertura de dupla camada, embora essas diferentes camadas não sejam mostradas na Figura 1.

[0068] As diferentes porções no revestimento podem compreender vidro de sílica pura (SiO2), vidro de sílica com um ou mais dopantes, que aumentam o índice de refração (por exemplo, GeO2 ou qualquer outro dopante conhecido), como, por exemplo, quando a parte do revestimento é “dopada para cima” (por exemplo, para o revestimento intermediário) ou vidro de sílica com um dopante, que diminui o índice de refração, como, por exemplo, o flúor, como, por exemplo, quando a parte do revestimento é “dopada para baixo” (por exemplo, para a vala 103).

[0069] O formato trapezoidal do núcleo 101 pode ser obtido ajustando gradualmente a concentração de pelo menos dois dopantes na parte central do núcleo.

[0070] As Figuras 2 e 3 mostram diagramas do perfil de índice de uma fibra que constitui uma primeira (referida como Ex1) e uma segunda (referida como Ex3) modalidade da invenção.

[0071] Na primeira modalidade ilustrada pela Figura 2, o perfil de índice é um perfil de índice do tipo trapezoidal com uma vala e apresenta, começando no centro da fibra: - uma parte central do núcleo que apresenta um índice de refração substancialmente constante n0 maior que o do revestimento n4; - uma primeira porção anular do núcleo, na qual o índice diminui de maneira substancialmente linear, do índice n0 da parte central do núcleo para o índice nt do revestimento deprimido 103. Tal porção anular do núcleo também é chamada de "parte de transição" de perfil de índice semelhante a um trapézio do núcleo por todo o presente documento; - um revestimento deprimido, ou vala, 103; - um revestimento externo 104.

[0072] A fibra como um todo constitui, assim, uma fibra que apresenta um perfil chamado “semelhante a um trapézio”.

[0073] A parte central do núcleo 101 apresenta um raio r0 e uma diferença de índice Δn0 em relação ao revestimento externo. Na parte de transição do núcleo, a diferença de índice de refração diminui substancialmente de modo linear. O índice de refração do núcleo tipicamente apresenta um formato trapezoidal. Consequentemente, a diferença de índice de refração Δn(r) entre o núcleo central e o revestimento externo depende da distância r do centro da fibra óptica (por exemplo, diminuindo à medida que a distância do centro da fibra óptica aumenta). Conforme usado no presente documento, o termo "diferença de índice de refração" não exclui uma diferença de índice de refração zero.

[0074] O revestimento deprimido, ou vala enterrada, 103 apresenta um raio r3 e uma diferença de índice de refração Δnt em relação ao revestimento externo que é tipicamente constante. Conforme usado no presente documento, o termo "vala enterrada" é usado para designar uma porção radial da fibra óptica que apresenta um índice de refração menor que o índice de refração do revestimento externo.

[0075] O revestimento externo 104 varia de um raio r3 à extremidade da parte de vidro da fibra monomodo.

[0076] Na segunda modalidade ilustrada pela Figura 3, o perfil de índice é um perfil de índice do tipo trapezoidal com uma vala e apresenta, começando no centro da fibra: - uma parte central do núcleo que apresenta um índice de refração substancialmente constante n0 maior que o do revestimento n4; - uma primeira porção anular do núcleo, na qual o índice diminui de maneira substancialmente linear, do índice n0 da parte central do núcleo para o índice n2 do revestimento intermediário 102. Tal porção anular do núcleo também é chamada de "parte de transição" de perfil de índice semelhante a um trapézio do núcleo por todo o presente documento; - um revestimento intermediário 102; - um revestimento deprimido, ou vala, 103; - um revestimento externo 104.

[0077] A fibra como um todo constitui, assim, uma fibra que apresenta um perfil chamado “semelhante a um trapézio”.

[0078] Como na modalidade da Figura 2, a parte central do núcleo 101 apresenta um raio r0 e uma diferença de índice Δn0 em relação ao revestimento externo. Na parte de transição do núcleo, a diferença de índice de refração diminui substancialmente de modo linear. O índice de refração do núcleo tipicamente apresenta um formato trapezoidal. Consequentemente, a diferença de índice de refração Δn(r) entre o núcleo central e o revestimento externo depende da distância r do centro da fibra óptica (por exemplo, diminuindo à medida que a distância do centro da fibra óptica aumenta). Conforme usado no presente documento, o termo "diferença de índice de refração" não exclui uma diferença de índice de refração zero.

[0079] O revestimento intermediário 102 apresenta um raio r2 e uma diferença de índice de refração Δn2 em relação ao revestimento externo que é tipicamente constante. Na modalidade peculiar ilustrada na Figura 3, Δn2 = 0. No entanto, em outras modalidades, essa diferença de índice de refração pode ser diferente de zero (consulte a modalidade exemplificativa Ex4 descrita mais adiante nesse documento). O revestimento deprimido, ou vala enterrada, 103 apresenta um raio r3 e uma diferença de índice de refração Δnt em relação ao revestimento externo que é tipicamente constante. Conforme usado no presente documento, o termo "vala enterrada" é usado para designar uma porção radial da fibra óptica que apresenta um índice de refração menor que o índice de refração do revestimento externo.

[0080] O revestimento externo 104 varia de um raio r3 à extremidade da parte de vidro da fibra monomodo.

[0081] As Figuras 2 e 3 diferem uma da outra pela presença de um revestimento intermediário 102 entre o núcleo trapezoidal e a vala.

[0082] Nas Figuras 2 e 3, os índices de refração n(r) são dados em um comprimento de onda de 633 nm (isto é, o comprimento de onda no qual o perfil é medido graças ao aparelho comercial) relativamente ao índice de revestimento externo n4. Esses índices também são, assim, chamados de "delta índice".

[0083] De modo mais geral, ao longo do presente documento, todos os índices de refração são dados em um comprimento de onda A = 633 nm.

[0084] A Tabela 2 abaixo faz uma comparação dos projetos de índice de refração de duas modalidades exemplificativas Ex1 e Ex2 da Figura 2 com uma fibra monomodo de índice de etapa equivalente Comp Ex. Os valores na Tabela 2 correspondem aos perfis teóricos de índice de refração. TABELA 2

[0085] A primeira coluna da Tabela 2 lista as fibras ópticas exemplificativas e comparativas. As colunas a seguir fornecem para cada fibra monomodo listada na primeira coluna: - a razão r0/r1 da parte central do raio do núcleo para a parte de transição do raio externo do núcleo; - o raio externo r1 da parte de transição do núcleo expresso em μm; - o raio externo r3 da vala expresso em μm; - o delta índice Δn0 da parte central do núcleo; - o delta índice Δnt da vala.

[0086] As diferenças de índice de refração na Tabela 2 (bem como em todas as outras tabelas desse documento) foram multiplicadas por 1.000, bem como os valores da ordenada nas Figuras 2 e 3 (por exemplo, para a primeira modalidade exemplificativa da invenção Ex1, o delta índice da parte central do núcleo é 5,29 x10-3). Os valores de índice de refração foram medidos em um comprimento de onda de 633 nanômetros.

[0087] A Tabela 3 abaixo detalha o projeto de índice de refração das modalidades exemplificativas Ex3 e Ex4 da Figura 3. Os valores na Tabela 3 correspondem aos perfis teóricos de índice de refração. Deve-se notar que o perfil geral de índice de refração da modalidade exemplificativa Ex4 corresponde ao representado na Figura 3, exceto pelo fato de que a diferença de índice de refração do revestimento intermediário não é zero. TABELA 3

[0088] A primeira coluna da Tabela 3 dá a referência das fibras ópticas exemplificativas. As colunas a seguir fornecem para as fibras monomodo listadas na primeira coluna: - a razão r0/r1 da parte central do raio do núcleo para a parte de transição do raio externo do núcleo; - o raio externo r1 da parte de transição do núcleo expresso em μm; - o raio externo r2 do revestimento intermediário expresso em μm; - o raio externo r3 da vala expresso em μm; - o delta índice Δn0 da parte central do núcleo; - o delta índice Δn2 do revestimento intermediário; - o delta índice Δnt da vala.

[0089] Nas modalidades das Figuras 2 e 3, o índice do núcleo Δno varia tipicamente de cerca de 5,0 X 10-3 a cerca de 6,0 X 10-3; o índice da vala Δnt varia tipicamente de cerca de -2,0 X 10-3 a cerca de -0,9 X 10-3 .

[0090] A Tabela 4 (abaixo) mostra as características de transmissão óptica para fibras ópticas monomodo que apresentam os perfis de índice de refração representados na Tabela 2 e na Tabela 3, em comparação com as características de transmissão óptica recomendadas no padrão ITU-T G.657.A2. A primeira coluna identifica a faixa mínima e máxima recomendada G.657.A2 e as fibras ópticas exemplificativas e comparativas. As próximas colunas fornecem para cada fibra óptica: - o comprimento de onda de Corte para Cabo (CCO) expresso em nm - o Diâmetro de Campo Modal a 1.310 nm (MFD 1.310) expresso em μm; - o Diâmetro de Campo Modal a 1.550 nm (MFD 1.550) expresso em μm; - o Comprimento de Onda de Dispersão Cromática Zero (ZDW) expresso em nm; - a Inclinação de Dispersão Zero (ZDS) expressa em ps/nm2-km; - a Dispersão Cromática nos respectivos comprimentos de onda de 1.550 nm (DC 1.550) e 1.625 nm (DC 1.625) expressa em ps/nm-km. TABELA 4

[0091] O exemplo comparativo Comp Ex, que corresponde a uma fibra monomodo de índice de etapa, apresenta o mesmo MFD a 1.310 nm e Corte para Cabo como exemplos Ex1 a Ex3. No entanto, os exemplos Ex1 a Ex4 estão todos em conformidade com a recomendação ITU-T G.657.A2, que não é o caso do exemplo comparativo Comp Ex.

[0092] Deve-se notar que o alvo de corte para cabo precisa estar significativamente abaixo do nível máximo aceito de 1.260 nm. O direcionamento de um corte para cabo a 1.260 nm não é robusto, uma vez que, por definição, induzirá 50% da produção fora das faixas de valores recomendados pelo padrão G.657.A2. Nos exemplos acima, o comprimento de onda de corte para cabo é direcionado para estar em torno de 1.210 nm, o que garante uma produção robusta, isto é, quase todas as fibras podem passar pela recomendação de corte para cabo. De modo mais geral, recomenda-se o direcionamento do corte para cabo abaixo de 1.240 nm para garantir uma produção robusta.

[0093] Como pode ser observado na Tabela 4, todas as fibras exemplificativas Ex1 a Ex4 direcionam um Diâmetro do Campo Modal nominal a 1.310 nm de 9 mícrons.

[0094] A tabela 5 (abaixo) mostra as perdas por macrocurvatura para fibras ópticas que apresentam os perfis de índice de refração representados nas Tabelas 2 e 3 para os comprimentos de onda de 1.550 nanômetros e 1.625 nanômetros para raios de curvatura de 15 milímetros, 10 milímetros, 7,5 milímetros e 5 milímetros, como, por exemplo: - Perda por macrocurvatura de raio de 15 mm a 1.550 nm (R15BL a 1.550) expressa em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas; - Perda por macrocurvatura de raio de 10 mm a 1.550 nm (R10BL a 1.550) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta; - Perda por macrocurvatura de raio de 7,5 mm a 1.550 nm (R7,5BL a 1.550) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta; - Perda por macrocurvatura de raio de 5 mm a 1.550 nm (R5BL a 1.550) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta; - Perda por macrocurvatura de raio de 15 mm a 1.625 nm (R15BL a 1.625) expressa em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas; - Perda por macrocurvatura de raio de 10 mm a 1.625 nm (R10BL a 1.625) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta; - Perda por macrocurvatura de raio de 7,5 mm a 1.625 nm (R7,5BL a 1.625) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta; - Perda por macrocurvatura de raio de 5 mm a 1.625 nm (R5BL a 1.625) expressa em dB/1T, em que 1T significa 1 volta;

[0095] A Tabela 5 também fornece o valor máximo recomendado pelo padrão ITU-T G.657.A2. TABELA 5

[0096] De acordo com as Tabelas 4 e 5 (acima), as fibras ópticas, de acordo com as modalidades da invenção, mostram perdas por curvatura, que são inferiores às fibras ópticas comparativas, que apresentam um perfil de índice de etapa.

[0097] Os quatro exemplos de perfis de índice de refração Ex1, Ex2, Ex3 e Ex4, de acordo com as modalidades da invenção, descritos nas Tabelas 2 a 5, bem como nas Figuras 1 e 2, obedecem a recomendação ITU-T G. 657.A2.

[0098] A Tabela 6 abaixo fornece os recursos de três outras fibras ópticas exemplificativas Ex5 a Ex7, cujo perfil de índice de refração corresponde ao representado na Figura 2, mas que, ao contrário das fibras exemplificativas da Tabela 2, direcionam um MFD a 1.310 nm de 9,2 mícrons. TABELA 6

[0099] A estrutura e as unidades da Tabela 6 são idênticas às da Tabela 2 e, portanto, não são detalhadas aqui. De mesmo modo, a Tabela 7 abaixo corresponde à Tabela 4 acima e fornece as características ópticas de fibras ópticas exemplificativas Ex5 a Ex7; A Tabela 8 abaixo corresponde à Tabela 5 acima e fornece as perdas por macrocurvatura de fibras ópticas exemplificativas Ex5 a Ex7. TABELA 7 TABELA 8

[00100] Agora, apresentamos ferramentas e métodos interessantes para definir faixas de perfil aceitável para fibras ópticas monomodo de acordo com a presente revelação.

[00101] Cada seção do perfil de fibra óptica pode ser definida usando integrais de superfície. O termo "superfície" não deve ser entendido geometricamente, mas deve ser entendido como um valor que apresenta duas dimensões.

[00102] Consequentemente, o núcleo central pode definir uma integral de superfície V01 e o revestimento pode definir uma integral de superfície V02, respectivamente, definidas pelas seguintes equações:

[00103] Para fibras ópticas exemplificativas, cujo perfil de índice de refração corresponde à primeira modalidade da Figura 2, a integral de superfície de revestimento pode ser expressa como:

[00104] A Tabela 9 (abaixo) completa as Tabelas 2, 3 e 6 (acima) com os valores das integrais de superfície V01 e V02 descritas acima para as modalidades exemplificativas da invenção Ex1 a Ex7, bem como para sua fibra monomodo de índice de etapa comparativo Comp Ex. Todos os exemplos na Tabela 9 são, portanto, os mesmos das Tabelas 2, 3 e 6. Os valores na Tabela 9 correspondem aos perfis teóricos de índice de refração.

[00105] A primeira coluna da Tabela 9 lista as fibras ópticas exemplificativas e comparativas. As outras três colunas fornecem valores respectivos para as integrais de superfície V01 e V02, bem como para o polinômio V01-0,2326V02. As integrais da Tabela 9 foram multiplicadas por 1.000. TABELA 9

[00106] As Tabelas 10 a 13 (abaixo) fornecem os recursos de fibras ópticas exemplificativas adicionais Ex8 a Ex35, de acordo com modalidades da presente revelação, cujo perfil de índice de refração corresponde ao representado na Figura 2. Mais precisamente, a Tabela 10 corresponde à Tabela 6 e fornece: - a razão r0/r1 da parte central do raio do núcleo para a parte de transição do raio externo do núcleo; - o raio externo r1 da parte de transição do núcleo expresso em μm; - o raio externo r3 da vala expresso em μm; - o delta índice Δn0 da parte central do núcleo; - o delta índice Δnt da vala. TABELA 10

[00107] De mesmo modo, a Tabela 11 abaixo corresponde à Tabela 4 acima e fornece as características ópticas de fibras ópticas exemplificativas Ex8 a Ex35; A Tabela 12 abaixo corresponde à Tabela 5 acima e fornece as perdas por macrocurvatura de fibras ópticas exemplificativas Ex8 a Ex35. Por fim, a Tabela 13 abaixo corresponde à Tabela 9 acima e fornece os valores das integrais de superfície V01 e V02 descritas acima para as modalidades exemplificativas da invenção Ex8 a Ex35. A estrutura e as unidades das Tabelas 10 a 13 são as mesmas das Tabelas correspondentes descritas anteriormente. TABELA 11 TABELA 12 TABELA 13

[00108] As fibras ópticas, de acordo com as modalidades da invenção, direcionam tipicamente um MFD a 1.310 nm maior ou igual a 9 mícrons e apresenta as seguintes propriedades: - uma razão r0/r1 da parte central do raio do núcleo para a parte de transição do raio do núcleo varia entre 0,10 e 0,60 (o que é exigido para manter o Comprimento de Onda de Dispersão Cromática Zero ZDW entre 1.300 e 1.324 nm) que varia, preferencialmente, entre 0,20 e 0,50, mais preferencialmente, entre 0,25 e 0,45 (o que fornece uma faixa de trabalho robusta); - uma integral de superfície do núcleo V01 que varia, preferencialmente, cerca de 20x10-3 μm e cerca de 24x10-3 μm; - uma integral de superfície do revestimento V02 que varia, preferencialmente, entre -25x10-3 μm e -9x10-3 μm; - a relação V01-0.2326xV02 entre a integral de superfície do núcleo e a integral de superfície do revestimento que varia, preferencialmente, entre 25,7x10-3 μm e 26,8x10- 3 μm.

[00109] Na verdade, sabe-se que as perdas por macrocurvatura diminuem quando a integral de superfície do núcleo V01 aumenta e quando a integral de superfície do revestimento V02 diminui. Os inventores constataram, portanto, que deve existir um número positivo k, que permite descrever as perdas por macrocurvatura por uma função matemática do tipo:

[00110] O mesmo raciocínio se aplica ao comprimento de onda de corte para cabo, que tende a aumentar quando a integral de superfície do núcleo V01 aumenta e quando a integral de superfície do revestimento V02 diminui. Portanto, também deve existir um número positivo g, que permita descrever o comportamento do comprimento de onda de corte para cabo por uma função matemática do tipo:

[00111] Por tentativa e erro, os inventores descobriram que, para k=g=0,2326, existe uma forte correlação entre a função f e as perdas por macrocurvatura nos raios de curvatura de 15 mm e 10 mm, por um lado, e o comprimento de onda de corte para cabo por outro lado.

[00112] As Figuras 4 a 6 permitem ilustrar essa constatação. Mais precisamente, as Figuras 4A e 4B ilustram, respectivamente, no eixo geométrico y, as perdas por macrocurvatura para fibras ópticas, de acordo com as modalidades da presente revelação, que direciona um MFD a 1.310 nm de 9 mícrons para o comprimento de onda de 1.550 nanômetros para raios de curvatura de 15 milímetros e 10 milímetros (R15BL a 1.550 e R10BL a 1.550) expressos em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa f , quando k=0 no eixo geométrico x. A Figura 4C ilustra o comprimento de onda de corte para cabo (CCO) expresso em nm, para fibras ópticas, de acordo com as modalidades da presente revelação, que direciona um MFD a 1.310 nm de 9 mícrons, como uma função da função acima expressa f , quando g=0 no eixo geométrico x.

[00113] Como pode ser observado, os valores de perdas por macrocurvatura e comprimento de onda de corte para cabo são dispersos.

[00114] O mesmo pode ser observado nas Figuras 5A a 5C, que são semelhantes às Figuras 4A a 4C, exceto pelo fato de que os parâmetros k e g são definidos como 1.

[00115] No entanto, as Figuras 6A a 6G ilustram o fato de que existe uma forte correlação entre a função acima expressa f e as perdas por macrocurvatura e o comprimento de onda de corte para cabo quando k=g=0,2326. Todas essas figuras são plotadas através de simulações realizadas para fibras ópticas exemplificativas de acordo com a presente revelação, ambas direcionando um MFD a 1.310 nm de 9 ou 9,2 mícrons, correspondendo aos limites inferior e superior da presente revelação.

[00116] A Figura 6A fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.550 nanômetros para um raio de curvatura de 15 milímetros (R15mm BL a 1.550) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa f, quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00117] A Figura 6B fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.550 nanômetros para um raio de curvatura de 10 milímetros (R10mm BL a 1.550) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa /, quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00118] A Figura 6C fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.550 nanômetros para um raio de curvatura de 7,5 milímetros (R7,5mm BL a 1.550) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa /, quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00119] A Figura 6D fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.625 nanômetros para um raio de curvatura de 15 milímetros (R15mm BL a 1.625) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa f , quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00120] A Figura 6E fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.625 nanômetros para um raio de curvatura de 10 milímetros (R10mm BL a 1.625) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa f , quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00121] A Figura 6F fornece as perdas por macrocurvatura para tais fibras ópticas para o comprimento de onda de 1.625 nanômetros para um raio de curvatura de 7,5 milímetros (R7,5mm BL a 1.625) expresso em dB/10T, em que 10T significa 10 voltas, como uma função da função acima expressa f , quando k=0,2326 no eixo geométrico x.

[00122] A Figura 6G fornece o comprimento de onda de corte para cabo para tais fibras ópticas expressas em nanômetros, como uma função da função acima expressa /, quando g=0,2326 no eixo geométrico x.

[00123] Portanto, como pode ser observado nas Figuras 6D e 6E, para um MFD nominal de 1.310 nm entre 9,0 e 9,2 μm, é necessário apresentar 25,7 X 10-3 < V01 — 0,2326702, no intuito de alcançar perdas por macrocurvatura nos raios de curvatura de 15 mm e 10 mm, em conformidade com as exigências da recomendação UIT -T G. 657.A2, cujo nível máximo aceito é mostrado pela linha tracejada horizontal.

[00124] - A Figura 7 ilustra um enlace óptico 70 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Tal enlace óptico compreende p extensões de fibras ópticas, com p > 2, que são emendadas. A Figura 7 mostra apenas a fibra óptica 701 e a fibra óptica 70p, sendo que todas as outras fibras ópticas potenciais no enlace óptico são simbolizadas por linhas tracejadas. Pelo menos uma das fibras ópticas em enlace óptico 70 é de modo que compreenda os recursos de uma modalidade descrita acima. Em outras palavras, pelo menos uma das fibras ópticas obedece às exigências da recomendação ITU-T G.657.A2, direciona um Diâmetro de Campo Modal a 1.310 nm maior ou igual a 9 mícrons e mostra o projeto específico do perfil de índice de refração descrito acima em relação às Figuras 2 e 3, e, notavelmente, um núcleo trapezoidal com uma vala grande, porém rasa. Essa fibra óptica pode ser emendada no enlace óptico 70 com uma fibra óptica monomodo padrão que está em conformidade com as exigências da recomendação ITU-T.G. 652.D.

[00125] Agora, descrevemos um método exemplificativo de fabricação de uma fibra óptica de acordo com as modalidades da presente revelação. Tal método de fabricação compreende uma primeira etapa da Deposição Química em Fase Vapor para formar uma haste de núcleo. Durante a Deposição Química em Fase Vapor, camadas de vidro dopadas ou não dopadas são depositadas. As camadas de vidro depositadas formam o perfil de índice de refração do núcleo da óptica final. Em uma segunda etapa, a haste do núcleo é dotada de um procedimento denominado overcladding exterior para aumentar seu diâmetro para formar uma pré-forma. O processo denominado overcladding pode ser derivado de tubos de sílica pré-formados ou por deposição de camadas de vidro na circunferência externa da haste do núcleo. Várias técnicas poderiam ser usadas para fornecer um overcladding por deposição de camadas de vidro, como, por exemplo, Deposição Externa de Vapor (OVD) ou Deposição Avançada de Plasma e Vapor (APVD). Em uma terceira etapa, a fibra óptica é obtida puxando a pré-forma em uma torre de puxamento de fibra.

[00126] No intuito de fabricar a haste do núcleo, geralmente um tubo ou substrato é montado horizontalmente e mantido em um torno para fabricação de vidro. Depois disso, o tubo ou substrato é rotacionado e aquecido ou energizado localmente para depositar componentes que determinam a composição da haste do núcleo. Aqueles com habilidade comum na técnica apreciarão que a composição da haste do núcleo determina as características ópticas da fibra.

[00127] A esse respeito, a parte central e a parte de transição do núcleo, o revestimento intermediário e a vala são tipicamente obtidas usando a deposição química em fase vapor por plasma (PCVD) ou deposição química em fase vapor em forno (FCVD), que possibilitam que grandes quantidades de flúor e germânio sejam incorporadas na sílica e que possibilitem uma mudança gradual de suas concentrações na parte de transição do núcleo. A técnica PCVD é, por exemplo, descrita no documento de patente n° US Re30.635 ou n° US 4.314.833.

[00128] Outras técnicas também poderiam ser usadas para formar a haste do núcleo, como, por exemplo, deposição por vapor axial (VAD) ou deposição externa de vapor (OVD).

[00129] As fibras ópticas, de acordo com a presente invenção, são bem adequadas para uso em vários sistemas de comunicação óptica. Elas são particularmente adequadas para sistemas de transmissão terrestre, bem como para sistemas de fibra para o lar (FTTH).

[00130] Além disso, elas são tipicamente compatíveis com fibras ópticas convencionais, o que as torna apropriadas para uso em muitos sistemas de comunicação óptica. Por exemplo, as fibras ópticas, de acordo com as modalidades da invenção, são tipicamente compatíveis com as fibras ópticas convencionais em relação ao diâmetro do campo modal, facilitando, desse modo, um bom acoplamento fibra a fibra.

[00131] No relatório descritivo e/ou Figura, modalidades típicas da invenção foram reveladas. A presente invenção não está limitada a tais modalidades exemplificativas.

Claims (14)

1. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA (10), que apresenta um Diâmetro de Campo Modal maior ou igual a 9,0 μm a um comprimento de onda de 1310 nm, sendo que a dita fibra óptica (10) apresenta um núcleo (101) cercado por um revestimento (103, 104), o perfil de índice de refração do núcleo apresenta um formato semelhante a um trapézio, em que uma parte central do dito núcleo (101) apresenta um raio r0, um índice de refração n0 e uma parte de transição do perfil do índice de refração do núcleo semelhante a um trapézio variando do raio r0 a um raio r1>r0 com um raio trapezoidal da dita parte central do dito raio do núcleo r0 ao dito raio da parte de transição r1 entre 0,1 e 0,6, em que o dito revestimento (103, 104) compreende pelo menos uma região do índice de refração deprimido, chamada vala (103), que varia do raio r2> ri ao raio ra>r2 e que apresenta um índice de refração nt, e um revestimento externo (104) que varia do raio r3 até a extremidade de uma parte de vidro da fibra monomodo e que apresenta um índice de refração n4, caracterizado pela diferença de índice de refração da dita vala (103) em relação ao dito revestimento externo (104) Δnt=nt - n4 está entre -2x10-3 e -0,9x10-3, e pelo dito núcleo (101) apresentar uma integral de superfície V01 entre cerca de 20x10-3 μm e 24x10-3 μm, sendo que a integral de superfície é definida de acordo com a seguinte equação: , em que Δπ(r) é a diferença de índice de refração do dito núcleo (101) em relação ao dito revestimento externo (104) em função do raio r, em que o dito revestimento (103, 104) apresenta uma integral de superfície V02 entre cerca de -25x10-3 μm e -9x10- 3 μm, sendo que a integral de superfície é definida de acordo com a seguinte equação: .dr, em que Δπ(r) é a diferença de índice de refração do dito revestimento em relação ao dito revestimento externo (104) em função do raio r, e em que a dita fibra óptica monomodo cumpre o seguinte critério: 25,7 X 10-3 ≤ 701 - 0,2326702 ≤ 26,8 X 10-3.

2. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela dita razão trapezoidal da dita parte central do dito raio do núcleo r0 ao dito raio da parte de transição r1 estar entre 0,2 e 0,5.

3. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pela dita razão trapezoidal da dita parte central do dito raio do núcleo r0 ao dito raio da parte de transição r1 estar entre 0,25 e 0,45.

4. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo dito revestimento compreender um revestimento intermediário que varia do raio r1 ao raio r2>r1 e que apresenta um índice de refração n2, e em que a dita vala cerca o dito revestimento intermediário.

5. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por compreender a dita integral de núcleo, em que Δπ0 = n0 - n4 é a diferença de índice de refração da dita parte central do dito núcleo em relação ao dito revestimento externo e em que Δn2 = n2—n4 é a diferença de índice de refração do dito revestimento intermediário em relação ao dito revestimento externo, e em que a dita integral de superfície de revestimento V02 ≈ (r2 - r1) X Δn2 + (r3 - r2) X Δnt.

6. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizada por compreender a diferença de índice de refração do dito revestimento intermediário em relação ao dito revestimento externo Δn2 = 0.

7. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por compreender r2 = r1 e em que a dita integral de superfície de núcleo , em que Δn0=n0 -n4 é a diferença de índice de refração da dita parte central do dito núcleo em relação ao dito revestimento externo e em que a dita integral de superfície de revestimento V02 ≈ (r3 - r2) X Δnt.

8. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo raio externo de núcleo r1 estar entre 5,4 μm e 8,0 μm.

9. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo raio externo de vala r3 estar entre 16 μm e 22 μm.

10. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pela diferença de índice de refração da dita parte central do dito núcleo em relação ao dito revestimento externo Δn0 = n0 — n4 estar entre 5x10-3 e 6x10-3.

11. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pela dita fibra óptica apresentar um comprimento de onda de corte para cabo máximo de 1240 nm.

12. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pela dita fibra óptica apresentar um Diâmetro de Campo Modal a 1310 nm entre 9,0 μm e 9,2 μm.

13. FIBRA ÓPTICA MONOMODO INSENSÍVEL À PERDA POR CURVATURA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pela dita fibra óptica obedecer às exigências do padrão ITU-T G.657.A2.

14. SISTEMA DE TRANSMISSÃO DE FIBRA ÓPTICA, caracterizado por compreender pelo menos uma fibra monomodo, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13.