ES2665784T3 - Fibra óptica multimodo con alto ancho de banda en una gama de longitud de onda ampliada, y el sistema óptico multimodo correspondiente - Google Patents

Abstract

Fibra óptica multimodo, que comprende: un núcleo central rodeado por un revestimiento óptico externo, teniendo dicho núcleo central (i) un radio exterior a, (ii) un radio de transición Rt >= a.rt que es menor que el radio exterior a, (iii) un índice de refracción máximo n0, (iv) un índice de refracción mínimo nCl, y (v) un perfil de índice gradual n(r) que es una función de la distancia radial r desde el centro de dicho núcleo central, en la que dicho núcleo central está co-dopado con, al menos, flúor F y germanio GeO2, en la que dicho perfil de índice gradual n(r) del núcleo central se define mediante la siguiente ecuación: **(Ver fórmula)** donde: **(Ver fórmula)** donde el parámetro alfa α(r) es una función de la distancia radial r desde el centro de dicho núcleo central, teniendo dicho parámetro alfa α(r) dos o más valores diferentes a lo largo de posiciones radiales desde el centro de dicho núcleo central hasta el núcleo central externo radio a; en la que la relación en peso de flúor F en el centro del núcleo ([F]r>=0) se encuentra comprendida entre el 0 y el 3% en peso y la relación en peso de flúor F en el radio exterior del núcleo ([F]r>=a) se encuentra comprendida entre 0,5% en peso y el 5,5% en peso, con [F]r>=a - [F]r>=0 > 0,4% en peso; caracterizada porque la fracción molar de GeO2 en el radio externo del núcleo ([Ge]r>=a) se encuentra comprendida entre el 1,5% en moles y el 17,5% en moles.

Description

imagen1

imagen2

imagen3

imagen4

imagen5

donde:

imagen6

imagen7

10 y

imagen8

[0056] La figura 2, muestra una forma de perfil de índice de refracción de una fibra multimodo según una realización

15 de la invención, expresada como la diferencia de índice de refracción Δn en función del radio. Como puede observarse, el núcleo central de radio exterior a, comprende un primer núcleo interior que muestra un perfil de índice gradual con un primer valor α1. Tal núcleo interior se extiende desde el centro del núcleo hasta un radio de transición Rt = rt.a. El núcleo central también comprende un núcleo exterior que muestra un perfil de índice gradual con un segundo valor α2. Tal núcleo exterior se extiende desde el radio de transición Rt = rt.a hasta el radio a del

20 núcleo exterior. [0057] El núcleo está rodeado por un revestimiento óptico, que comprende una capa interna de índice de refracción deprimido que rodea directamente el núcleo, de ancho w2 y que muestra una diferencia de índice de refracción Δn2. [0058] La tabla 1 a continuación describe algunos ejemplos de fibras ópticas multimodo según las realizaciones de la invención, que muestran una forma de perfil según la figura 2, y con un radio de núcleo de 25 µm.

25

imagen9

imagen10

imagen11

imagen12

imagen13

imagen14

[0073] Como puede observarse a partir de la tabla 3, los ejemplos ej.7, ej.8 y ej.9, tienen tres perfiles de concentración de flúor diferentes, que se muestran en la figura 6, que ilustra la relación en peso de flúor CF, expresada en % en peso, como una función del radio expresado en micrómetros. Más precisamente, las fibras ópticas multimodo de los ejemplos ej.7, ej.8 y ej.9, tienen el mismo perfil de índice de refracción (que se muestra en

5 la figura 6), pero exhiben diferentes valores α1, α2 y rt, que se eligen para maximizar el ancho de banda modal efectivo calculado EMBc a la longitud de onda óptima, de acuerdo con su concentración de flúor. [0074] Todos los ejemplos de fibras multimodo de acuerdo con las realizaciones de la invención listadas en la tabla 3 tienen un rango de longitud de onda de funcionamiento continua mayor que 200 nm, sobre el cual el ancho de banda modal efectivo calculado EMBc es mayor que 4700MHz.km.

10 [0075] Comparando los rendimientos de las realizaciones ejemplares en la tabla 1 y la tabla 3, se puede observar que la adición de una zanja en el revestimiento exterior, con ancho w2 y altura Δn2 ajustados de acuerdo con la dimensión de la zanja, no limita el ancho de la ventana operativa, cuando los niveles de concentración de flúor y Ge son suficientemente altos. [0076] La fibra óptica multimodo del ejemplo ej.10 de la tabla 3 tiene un perfil de índice de refracción, que difiere del

15 de los ejemplos ej. 7, ej.8 y ej.9. Sin embargo, muestra un rendimiento de ancho de banda similar al del ejemplo ej.9, pero con otro perfil de concentración de flúor. La fibra óptica multimodo del ejemplo ej. 10 también corresponde a una realización ejemplar de la presente invención. [0077] Por el contrario, el ejemplo comparativo ej. 5c, se encuentra fuera del alcance de la presente invención. Dicha fibra óptica multimodo tiene un núcleo de índice gradual alfa único (α1= α2), que contiene el 0,85% en peso de flúor

20 en el exterior del núcleo, y una capa de revestimiento interior que rodea directamente el núcleo con parámetros Δn2 y w2, ajustados para maximizar el ancho de banda modal efectivo calculado EMBc a 950 nm. Sin embargo, como puede observarse a partir de los resultados en la tabla 3, tales características no permiten alcanzar una ventana operativa, en la cual el EMBc sea mayor de 4700MHz.km, mayor que 110nm; en lo que respecta al rango de longitud de onda de funcionamiento, en el que el ancho de banda de lanzamiento sobresaturado es superior a 3,5 GHz.km,

25 no es superior a 75 nm. [0078] La tabla 4 a continuación describe otros ejemplos (ej. 11, ej. 12 y ej. 13) de acuerdo con las realizaciones de la presente invención, que corresponden a fibras ópticas multimodo con el radio del núcleo a = 40 µm, así como en un ejemplo comparativo ej. 6c.

imagen15

imagen16

Claims (1)

1. imagen1

   imagen2