ES2847900T3 - Fibra monomodo con un núcleo trapezoidal, que muestra pérdidas reducidas - Google Patents
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Abstract
Una fibra óptica monomodo que tiene un núcleo rodeado por un revestimiento, teniendo el perfil de índice de refracción de núcleo una forma similar a trapezoide, en la que una parte de transición del perfil de índice de refracción de núcleo similar a trapezoide se obtiene cambiando gradualmente una concentración de al menos dos dopantes de una concentración en dicha parte central de dicho núcleo a una concentración en una parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo, y en la que dichos al menos dos dopantes comprenden óxido de germanio, cuya concentración disminuye linealmente desde dicha parte central de dicho núcleo hasta dicha parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo, y flúor, cuya concentración aumenta linealmente desde dicha parte central de dicho núcleo hasta dicha parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo.
Description
DESCRIPCIÓN
Fibra monomodo con un núcleo trapezoidal, que muestra pérdidas reducidas
1. Campo de la invención
La invención se refiere a fibras ópticas monomodo usadas en sistemas de transmisión óptica, comprendiendo los sistemas de transmisión óptica tales fibras monomodo, y procedimientos de fabricación de las mismas.
Más específicamente, la presente invención se refiere a fibras ópticas monomodo que tienen pérdidas de dispersión reducidas.
2. Antecedentes
Los sistemas de telecomunicación requieren fibra óptica, que puede transmitir señales para una larga distancia sin degradación. Tales sistemas de transmisión de fibra óptica a menudo usan fibras ópticas monomodo (SMF), tales como, por ejemplo, las denominadas fibras monomodo "convencionales" (SSMF), que se usan en sistemas de transmisión terrestre.
Para facilitar la compatibilidad entre sistema ópticos de diferentes fabricantes, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) ha definido varias normas con las que debiera cumplir una fibra de transmisión óptica convencional. Entre estas normas, la recomendación ITU-T G. 652 (Noviembre de 2009) tiene varios atributos (es decir A, B, C y D) que definen los atributos de la fibra de una fibra óptica monomodo con perfil de salto de índice. La recomendación ITU-T G. 657 se centra de manera más precisa en las fibras monomodo insensibles a la curvatura. Como puede entenderse fácilmente, la pérdida es el parámetro clave para evaluar el rendimiento de tales fibras monomodo, y cualquier solución que posibilite reducir pérdidas en 0,001 dB/km en la longitud de onda de 1550 nm mejorará significativamente tales fibras monomodo, siempre que los otros atributos técnicos y el coste de fabricación de las fibras se mantengan aproximadamente igual. En la actualidad, las pérdidas típicas en la longitud de onda de 1550 nm para una fibra monomodo de salto de índice son 0,19 dB/km, de manera que reducir las pérdidas en 0,001 dB/km induciría una mejora de pérdida del -0,5 %.
Es bien conocido que, para tales fibras monomodo, aproximadamente el 90 % de las pérdidas son debido a la dispersión de Rayleigh en 1550 nm. El 10 % restante cubre, por otra parte, las pérdidas inducidas por mecanismos de absorción (pico OH, pérdidas de infrarrojos, pérdidas de ultravioleta) y, por otra parte, las pérdidas inducidas por un mecanismo de dispersión adicional, tales como SAS ("Dispersión de Ángulo Pequeño") descritas en el documento de patente Us 7.171.090.
También es bien conocido que las transiciones de perfil de índice agudo inducen tales pérdidas de dispersión adicionales. Como un ejemplo, el perfil de salto de índice G. 652, que presenta un salto de índice de núcleo de aproximadamente 5x10, induce dispersión adicional en el orden de unos pocos miles de dB/km (aproximadamente 0,005 dB/km) en la longitud de onda de 1550 nm.
En realidad, debe recalcarse que una fibra óptica está constituida convencionalmente de un núcleo óptico, que transmite una señal óptica, y de un revestimiento óptico, que confina la señal óptica dentro del núcleo óptico. Para ese fin, el índice de refracción del núcleo, nc, es mayor que el del revestimiento, nCl. Una fibra óptica está caracterizada en general por un perfil de índice de refracción que asocia el índice de refracción (n) con el radio (r) de la fibra óptica: la distancia r con respecto al centro de la fibra óptica se muestra en el eje x y la diferencia An entre el índice de refracción en el radio r, n(r), y el índice de refracción del revestimiento óptico na se muestra en el eje y. Las fibras monomodo de salto de índice muestran una transición de perfil de índice agudo entre el núcleo y el revestimiento.
Diseñar perfiles de núcleo que tienen transición de índice suavizado se ha investigado en el pasado, en un intento de limitar las pérdidas adicionales.
El documento de patente US 7.171.090 describe por lo tanto una fibra de guía de onda óptica diseñada con una transición suave del perfil de índice desde el núcleo hasta el revestimiento, que tiene baja atenuación y dispersión de ángulo pequeño (SAS) baja, al menos en parte debido a un perfil de alfa bajo (es decir, alfa menor que 2,5). En realidad, los perfiles de alfa bajos producen un cambio gradual del índice de refracción, lo que contribuye a una pérdida reducida debido a la Dispersión de Ángulo Pequeño (SAS).
El documento de patente US 6.625.360 también describe fibras ópticas monomodo que tienen una región interfacial entre el núcleo y el revestimiento con cambio de índice adecuado, lo que posibilita la consecución de fototransmisión de pérdida baja.
Las fibras monomodo G. 652 con perfiles de núcleo de forma alfa se describen también en los documentos de patente EP 2369379 y US 7.876.990. Aunque un perfil alfa de este tipo permite una transición suave del índice de refracción desde el núcleo al revestimiento, no es fácil controlar en el procedimiento de fabricación de una fibra monomodo, tal como una G. 652 SMF con un diámetro de núcleo de aproximadamente 10 pm (por lo tanto mucho
menor que el diámetro de núcleo de fibras multimodo (50 |jm o 62,5 |jm), que a menudo usan perfiles de índice calificados como alfa). El documento de patente WO2013/066964 desvela una fibra multimodo resistente a la pérdida de curvatura con un perfil de índice calificado como alfa. El documento de patente US2013/0279868 desvela una fibra multimodo de apertura numérica alta de diámetro de núcleo grande resistente a la curvatura y un procedimiento para fabricar la misma.
El documento de patente WO 02/27367 desvela una fibra monomodo, que tiene baja dispersión entre 1530 y 1565 nm, y que comprende un núcleo central, dos núcleos laterales, un revestimiento y un vidrio exterior. El núcleo central tiene una forma trapezoidal.
Por lo tanto, sería deseable diseñar una fibra óptica monomodo que muestre mejoras sobre la técnica anterior. Más precisamente sería deseable diseñar una fibra óptica monomodo, que sea fácil de fabricar, y en la que se reduzcan las pérdidas de dispersión debido a los cambios de índice, sin degradar la dispersión de Rayleigh.
3. Sumario
En una realización particular de la invención, se propone una fibra óptica monomodo que tiene un núcleo y un revestimiento, teniendo el perfil de índice de refracción del núcleo la forma de un trapezoide. La parte de transición del perfil de índice de refracción de núcleo similar a trapezoide se obtiene cambiando gradualmente una concentración de al menos dos dopantes a partir de una concentración en dicha parte central de dicho núcleo a una concentración en una parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo, en el que los al menos dos dopantes incluyen tanto germanio como flúor.
Por lo tanto, la invención se basa en un enfoque novedoso e inventivo del diseño de fibras monomodo con transición flexible del perfil de índice desde el núcleo al revestimiento. En realidad, una fibra óptica monomodo de acuerdo con una realización de la invención tiene un núcleo con un perfil de índice de refracción que muestra una forma trapezoidal, en lugar de la forma de saltos más habitual. Una forma trapezoidal de este tipo permite reducir las pérdidas de dispersión adicionales en la fibra óptica monomodo, sin degradar la dispersión de Rayleigh. Además, una forma trapezoidal de este tipo es más fácil de fabricar, en comparación con el perfil de índice de refracción con forma alfa de la técnica anterior, lo que no es adecuado para el diámetro de núcleo pequeño de las fibras ópticas monomodo.
Se consigue una forma trapezoidal de este tipo a través de un cambio gradual en la concentración de dos o más dopantes en la parte de transición desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento. Un diseño cuidadoso de este tipo permite conseguir las mismas características ópticas (tales como diámetro de campo modal, longitud de onda de corte de cable y dispersión cromática), en cuanto a una fibra óptica monomodo de salto de índice equivalente.
En una primera realización de la presente invención, el revestimiento comprende al menos una región de índice de refracción deprimida, denominada una trinchera.
En otra realización de la presente invención, la fibra óptica monomodo es de manera que:
- la parte central de dicho núcleo tiene un radio ro y un índice de refracción no;
- la parte de transición varía desde el radio r0 a un radio r-i>r0;
y el revestimiento comprende:
- un revestimiento intermedio que varía desde el radio ri al radio r2>ri y que tiene un índice de refracción n2; - una trinchera que varía del radio r2 al radio r3>r2 y que tiene un índice de refracción n3;
- un revestimiento exterior que varía desde el radio r3 y que tiene un índice de refracción n4.
En otra realización más de la presente invención, una relación rdri de dicha parte central de dicho radio del núcleo r0 hasta dicho radio de la parte de transición ri se encuentra entre aproximadamente 0,25 y 0,75.
En otra realización más de la presente invención, dicho núcleo tiene una integral de la superficie V01 de entre aproximadamente 19.10-3 jm y 25.10-3 jm, definiéndose la integral de la superficie de acuerdo con la siguiente ecuación:
de dicha parte central de dicho núcleo con respecto a dicho revestimiento exterior, y Ar¡2 = n2 - n4 es la diferencia de índice de refracción de dicho revestimiento intermedio con respecto a dicho revestimiento exterior.
En otra realización más de la presente invención, dicha trinchera tiene una integral de la superficie V03 de entre aproximadamente -55.10"3 |jm y 0, definiéndose la integral de la superficie V03 de acuerdo con la siguiente ecuación a
V03 = JA n(r).dr ~(r3- r 2)x A n3,
Vl donde An3 = n3 - ru es la diferencia de índice de refracción de dicha trinchera con respecto a dicho revestimiento exterior.
En otra realización más de la presente invención, dicho núcleo tiene una integral del volumen V11 de entre aproximadamente 80.10"3 jm 2 y 105.10-3 jm 2, definiéndose la integral del volumen V11 de acuerdo con la siguiente ecuación
Vn = 2. J A n(r).r.dr « A^ ' ( ri + ri ' ro ro
o
donde An0 = na - n4 es la diferencia de índice de refracción de dicha parte central de dicho núcleo con respecto a dicho revestimiento exterior, y An2 = n2 - n4 es la diferencia de índice de refracción de dicho revestimiento intermedio con respecto a dicho revestimiento exterior.
En otra realización más de la presente invención, dicha trinchera tiene una integral del volumen V13 de entre aproximadamente -1200.10"3 jm 2 y 0, definiéndose la integral del volumen V13 de acuerdo con la siguiente ecuación
a
V13 = 2.jAn(r).rdr ~ ( r3 - r 22)xAn3,
ri donde An3 = n3 - ru es la diferencia de índice de refracción de dicha trinchera con respecto a dicho revestimiento exterior.
En otra realización más de la presente invención, dichos al menos dos dopantes pertenecen al grupo que comprende:
- óxido de germanio;
- flúor;
- óxido de fósforo;
- óxido de boro.
En otra realización más de la presente invención, el revestimiento comprende un dopante que induce el índice de refracción menor que el sílice y un dopante de este tipo induce una reducción del índice de refracción del -0,20x10-3 o menor.
En otra realización más de la presente invención, la parte central del núcleo comprende un dopante que induce el índice de refracción mayor que el sílice y un dopante de este tipo induce un aumento del índice de refracción de 0,6x10-3 o mayor.
En otra realización más, la fibra óptica tiene un diámetro de campo modal comprendido entre 8,6 jm y 9,5 jm a una longitud de onda de 1310 nm y una longitud de corte de cable máxima de 1260 nm.
Además, la presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una fibra óptica monomodo que tiene un núcleo y un revestimiento, teniendo el perfil de índice de refracción de núcleo una forma similar a trapezoide, comprendiendo dicho procedimiento una primera etapa de deposición química de vapor para formar un núcleovarilla, seguido por una segunda etapa de sobre-recubrimiento de dicho núcleo-varilla para obtener una preforma, seguido por una tercera etapa de extracción de una fibra óptica de dicha preforma,
en el que la primera etapa de deposición química de vapor comprende una etapa de cambio de manera gradual una concentración de al menos dos dopantes en dicha parte de transición desde una concentración en dicha parte central de dicho núcleo a una concentración en una parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo y en el que los dopantes incluyen tanto germanio como flúor.
En una realización de la presente invención, la primera etapa de deposición química de vapor que incluye la etapa de cambio de manera gradual de dicha concentración se lleva a cabo introduciendo dichos dopantes en un núcleovarilla por medio de un procedimiento FCVD (para Deposición Química de vapor por Horno) o por medio de un procedimiento PCVD (para Deposición Química de vapor por Plasma).
La presente invención también se refiere a un sistema de transmisión de fibra óptica que comprende al menos una fibra monomodo de acuerdo con la invención.
4. Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de las realizaciones de la invención deberán aparecer a partir de la siguiente descripción, dada por medio de un ejemplo indicativo y no exhaustivo y a partir de los dibujos adjuntos, de los cuales:
- La Figura 1 representa un perfil de índice de refracción para una fibra óptica de ejemplo de acuerdo con la presente invención. Este perfil de índice de refracción es un perfil de diseño, que es representativo del perfil teórico de la fibra óptica;
- La Figura 2 representa un perfil de índice de refracción para otra fibra óptica de ejemplo de acuerdo con la presente invención. Este perfil de índice de refracción también es un perfil de diseño, que es representativo del perfil teórico de la fibra óptica;
- La Figura 3 muestra un primer caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 4 muestra un segundo caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 5 muestra un tercer caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 6 muestra un cuarto caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 7 muestra un quinto caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 8 muestra un sexto caso de escenario de co-dopaje que permite conseguir el perfil de índice de refracción de la Figura 1;
- La Figura 9 ilustra una realización de un procedimiento para fabricar una fibra monomodo de acuerdo con la invención.
Los componentes en las figuras no están necesariamente a escala, sino que se hace énfasis en su lugar en ilustrar los principios de la invención.
5. Descripción detallada
Las Figuras 1 y 2 muestran diagramas del perfil de índice de una fibra que constituye una primera realización (referenciada como Ej1) y una segunda realización (referenciada como Ej2) de la invención; en estas realizaciones, el perfil de índice es un perfil de índice de tipo trapezoide con un anillo, y presenta, empezando desde el centro de la fibra:
- una parte central del núcleo que tiene un índice de refracción sustancialmente constante mayor que el de revestimiento;
- una primera porción anular del núcleo, en la que el índice se reduce sustancialmente de manera lineal, desde el índice de la parte central del núcleo al índice del revestimiento intermedio. Una porción anular de este tipo del núcleo también se denomina "parte de transición" del perfil de índice similar a trapezoide del núcleo, a través de todo el presente documento;
- un revestimiento intermedio;
- una trinchera (por ejemplo un revestimiento deprimido);
- un revestimiento exterior.
La fibra en su conjunto, constituye por lo tanto una fibra que tiene un denominado perfil "similar a trapezoide".
La parte central del núcleo tiene un radio ro y una diferencia de índice Ano con relación al revestimiento exterior. En la parte de transición del núcleo, la diferencia de índice de refracción se reduce sustancialmente de manera lineal. El índice de refracción del núcleo típicamente tiene una forma trapezoidal. Por consiguiente, la diferencia de índice de refracción An(r) entre el núcleo central y el revestimiento exterior depende de la distancia r desde el centro de la fibra óptica (por ejemplo, reduciéndose a medida que aumenta la distancia desde el centro de la fibra óptica). Como se usa en el presente documento, la expresión "diferencia de índice de refracción" no excluye una diferencia de índice de refracción de cero.
El revestimiento intermedio tiene un radio r2 y una diferencia de índice de refracción An2 con respecto al revestimiento exterior que es típicamente constante. La trinchera enterrada tiene un radio r3 y una diferencia de índice de refracción An3 con respecto al revestimiento exterior que es típicamente constante. Como se usa en el presente documento, la expresión "trinchera enterrada" se usa para designar una porción radial de la fibra óptica que tiene un índice de refracción menor que el índice de refracción del revestimiento exterior. Una trinchera de este tipo tiene un índice de refracción menor o igual que el del primer revestimiento intermedio.
El revestimiento exterior varía de un radio r3 hasta el extremo de la parte de vidrio de la fibra monomodo.
Las Figuras 1 y 2 se diferencian en su mayoría entre sí por la diferencia de índice de refracción de la trinchera enterrada An3, que es mucho más importante en la realización de ejemplo Ej2 de la figura 2.
En ambas figuras 1 y 2, los índices de refracción (r) se proporcionan a una longitud de onda de 633 nm (es decir la longitud de onda en la que se mide el perfil gracias al aparato comercial) con relación al índice de revestimiento exterior n4. Estos índices se denominan por lo tanto "índice delta". Más en general, a través de todo el presente documento, todos los índices de refracción se proporcionan a una longitud de onda A = 633 nm.
Cada realización de ejemplo en las figuras 1 y 2 se compara con una fibra óptica monomodo que tiene un perfil de índice de salto de núcleo y que muestra características ópticas equivalentes (tales como diámetro de campo modal, cortes (corte de fibra, FCO y corte de cable, CCO) y longitud de onda de dispersión cero (ZDW)). Estos perfiles de índice de refracción de salto de índice se referencian respectivamente como Ej1 Comp en la figura 1 y Ej2 Comp en la figura 2, y se muestran en líneas discontinuas.
La longitud de corte de fibra (FCO) corresponde a la longitud de corte eficaz ACeff, tal como se define por el subcomité 86A de la Comisión Electrotécnica Internacional en la norma IEC 60793-1-44. La longitud de onda de corte de cable (CCO) corresponde a la longitud de onda de corte en el cable Acc tal como se define por el subcomité 86A de la Comisión Electrotécnica Internacional en la norma IEC 60793-1-44.
La Tabla 1 a continuación extrae una comparación de los diseños de índice de refracción de las realizaciones de ejemplo Ej1 y Ej2 de las figuras 1 y 2 con sus fibras monomodo de salto de índice equivalentes Ej1 Comp y Ej2 Comp, así como una comparación del diseño de índice de refracción de una tercera realización de ejemplo de la invención Ej3 con su fibra monomodo de salto de índice equivalente Ej3 Comp. Los valores en la Tabla 1 corresponden a los perfiles de índice de refracción teóricos.
TABLA 1
La primera columna de la Tabla 1 enumera las fibras ópticas de ejemplo y comparativas. Las siguientes columnas proporcionan, para cada fibra monomodo enumerada en la primera columna:
- la relación de la parte central del radio de núcleo a la parte de transición del radio exterior del núcleo;
- el radio ro de la parte central del núcleo, expresado en pm;
- el radio exterior ri de la parte de transición del núcleo, expresado en pm;
- el radio exterior r2 del revestimiento intermedio, expresado en pm;
- el radio exterior r3 de la trinchera, expresado en pm;
- el índice delta Ano de la parte central del núcleo;
- el índice delta An2 del revestimiento intermedio;
- el índice delta An3 de la trinchera.
Las diferencias de índice de refracción en la Tabla 1 (así como en todas las otras tablas a través de todo el presente documento) se han multiplicado por 1000, ya que son los valores ordinados en las Figuras 1 y 2 (por ejemplo, para la primera realización de ejemplo de la invención Eji, el índice delta de la parte central del núcleo es 5,5lx10'3). Los valores de índice de refracción se midieron en una longitud de onda de 633 nanómetros.
La Tabla 2 (a continuación) muestra características de transmisión óptica para fibras monomodo ópticas que tienen los perfiles de índice de refracción representados en la Tabla 1. La primera columna identifica las fibras ópticas de ejemplo y comparativas. Las siguientes columnas proporcionan, para cada fibra óptica:
- el diámetro de campo modal en 1310 nm (MFD 13l0) expresado en pm;
- el diámetro de campo modal en 1550 nm (MFD 1550) expresado en pm;
- la longitud de onda de corte de fibra (FCO) expresada en nm;
- la longitud de onda de corte de cable (CCO) expresada en nm;
- la longitud de onda de dispersión cromática cero (ZDW) expresada en nm;
- la pendiente de dispersión cero (ZDS) expresada en ps/nm-km.
TABLA 2
_ ______
La Tabla 3 (mostrada) muestra pérdidas de curvatura para fibras ópticas que tienen los perfiles de índice de refracción representados en la Tabla 1 para las longitudes de onda de 1550 nanómetros y 1625 nanómetros para radios de curvatura de 15 milímetros, 10 milímetros, 7,5 milímetros y 5 milímetros, tales como:
- R15 mm macro pérdida de curvatura en 1550 nm (R15BL a 1550), expresado en dB/10T, donde 10T indica 10 vueltas;
- R10 mm macro pérdida de curvatura en 1550 nm (R10BL a 1550), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta; - R7.5 mm macro pérdida de curvatura en 1550 nm (R7.5BL a 1550), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta; - R5 mm macro pérdida de curvatura en 1550 nm (R5BL a 1550), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta; - R15 mm macro pérdida de curvatura en 1625 nm (R15BL a 1625), expresado en dB/10T, donde 10T indica 10 vueltas;
- R10 mm macro pérdida de curvatura en 1625 nm (R10BL a 1625), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta; - R7.5 mm macro pérdida de curvatura en 1625 nm (R7.5BL a 1625), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta; - R5 mm macro pérdida de curvatura en 1625 nm (R5BL a 1625), expresado en dB/1T, donde 1T indica 1 vuelta.
TABLA 3
De acuerdo con las Tablas 2 y 3 (anteriores), las fibras ópticas de acuerdo con las realizaciones de la invención muestran pérdidas de curvatura, que son menores que las fibras ópticas comparativas, que tienen un perfil de salto de índice. Además, las presentes fibras ópticas típicamente tienen sustancialmente la misma (i) longitud de onda de corte de cable, (ii) longitud de onda de dispersión cromática cero (ZDW), (iii) pendiente de dispersión cero (ZDS), y (iv) diámetro de campo modal (MFD) que las fibras ópticas comparativas.
Los tres ejemplos de perfil de índice de refracción Ej1, Ej2, y Ej3 de acuerdo con las realizaciones de la invención, descritos en las Tablas 1 a 3, así como en las figuras 1 y 2 para Ej1 y Ej2, cumplen con la recomendación ITU-T G.
652.
Como un recordatorio, la recomendación ITU-T G.652 describe los atributos geométricos, mecánicos y de transmisión de una fibra óptica y cable monomodo, que tiene longitud de onda de dispersión cero alrededor de 1310 nm. La fibra ITU-T G.652 se optimizó originalmente para su uso en la región de longitud de onda 1310 nm, pero puede usarse también en la región de 1550 nm. La Tabla 4 a continuación resume los atributos de fibra para la mejor categoría de fibras G. 652, referenciada como G.652.D (fuente recomendación ITU-T G. 652, noviembre de 2009). El diseño de perfil de refracción desempeña un papel en los siguientes parámetros en esta tabla: Diámetro de campo modal en 1310 nm (MFD1310), corte de cable (CCO), R30 mm macro pérdida de curvatura en 1625 nm (R30BL1625), longitud de onda de dispersión cero (A0 o ZDW) y pendiente de dispersión cero (S0 o ZDS).
TABLA 4
continuación
La segunda y tercera realizaciones de ejemplo de la invención Ej2 y Ej3 también cumplen con la ITU-T Rec G. 657. A2 Categoría de fibra insensible a la curvatura. La tercera realización de ejemplo de la invención Ej3 también cumple con la ITU-T Rec G. 657.B3 categoría de fibra insensible a curvatura.
Como ya se ha indicado anteriormente en el sumario de la invención, los perfiles de índice de refracción detallados en las figuras 1 y 2 así como en las Tablas 1 a 3 se consiguen a través de un cambio cuidadoso y gradual en la concentración de múltiples dopantes en la parte de transición del núcleo trapezoidal.
Un experto en la materia entenderá fácilmente que estos dopantes, excepto el flúor, están presentes en la matriz de sílice (SO2) en forma de óxidos. Por lo tanto, a través de todo el presente documento, el uso de germanio como dopante significa, por ejemplo, el uso de dióxido de germanio (GeO2).
Los siguientes ejemplos se centran en el uso de germanio y flúor como dopantes en una fibra monomodo de acuerdo con las realizaciones de la invención.
La Tabla 5 (a continuación) muestra las pérdidas de dispersión de Rayleigh en 1550 nanómetros para veinte perfiles de fibra de núcleo trapezoidal de ejemplo de acuerdo con la presente invención. Estos veinte perfiles de fibra de núcleo de ejemplo corresponden a las tres realizaciones de ejemplo Ej 1 a Ej3 anteriormente descritas, cuando se consideran diferentes casos dopantes, es decir, diferentes escenarios de co-dopaje.
Los valores dados en la Tabla 5 corresponden a pérdidas de dispersión de Rayleigh calculadas gracias a la ecuación (1) en el documento "Rayleigh Scattering Reduction Method for Silica-Based Optical Fiber", Journal of Lightwave Technology, Vol. 18, N.° 11 de noviembre de 2000 por Kyozo Tsujikawa et al. En este documento, el coeficiente de dispersión de Rayleigh de GeO2 y vidrio de sílice co-dopado con flúor AGeO2-F se informa que es:
AGeO2-F = As ,02 (1 0,62[GeO2] 0,60[F]2 0,44[GeCy[F]2)
donde Asío2 es el coeficiente de dispersión de Rayleigh del vidrio de sílice puro, y donde [GeO2] y [F] corresponden a las diferencias de índice de refracción relativas entre las muestras y el vidrio de sílice puro inducido por GeO2 y flúor respectivamente, como una medida de concentración de dopante.
En la Tabla 5, el valor del coeficiente de Rayleigh de vidrio de sílice puro ASiO2 es 0,81 dB/km-pm4, y consideramos un aumento de índice de extracción de 0,4x10'3. La primera columna identifica las fibras ópticas de ejemplo y comparativas. De las columnas tercera a decimocuarta corresponden a cada uno de los doce escenarios de codopaje, que hemos investigado, referenciados como del Caso1 al Caso12. La parte superior de la Tabla 5, en concreto de la segunda a la octava líneas, destaca la presencia de dopantes en las diferentes partes de la fibra óptica. Por lo tanto:
- la segunda línea indica la concentración en flúor en la parte central del núcleo, expresada como un índice delta; - la tercera línea indica la concentración en germanio en la parte central del núcleo, expresada como un índice delta;
- la cuarta línea indica la concentración en germanio en el revestimiento intermedio, expresada como un índice delta;
- la quinta línea indica la concentración en flúor en el revestimiento intermedio expresada como un índice delta; - la sexta línea indica la concentración en germanio en la trinchera expresada como un índice delta;
- la séptima línea indica la concentración en flúor en el revestimiento exterior;
- la octava línea indica si se consigue el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo a través de una rampa de germanio y flúor doble (Ge+F), a través de una única rampa de flúor (F únicamente) o a
través de una única rampa de germanio (Ge únicamente).
Rayleigh @1550 nm (dB/km)
Caso 1 corresponde a una fibra monomodo sin flúor en la parte central del núcleo, ni germanio, ni en el revestimiento intermedio ni en la trinchera, y sin flúor en el revestimiento exterior. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de An0-0,4 y el revestimiento intermedio contiene flúor con una concentración An2-0,4. Un cambio lineal de co-dopaje de germanio y flúor doble desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 3 ilustra el perfil de co-dopaje del Caso 1 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción. En otras palabras, cuando se indica una concentración de germanio de 1x10-3, esto significa que la concentración de germanio induce un aumento de índice de refracción de 1x0-3 El enlace entre una concentración de dopante en la parte de la fibra y el cambio de índice de refracción que induce puede entenderse leyendo "Refractive Index of Doped and Undoped PCVD Bulk Silica", Mat. Res. Bull., Vol. 24, págs. 1083-1097, 1989, por W. Hermann y D. U. Wiechert.
Caso 2 corresponde a una fibra monomodo con una concentración de flúor en la parte central del núcleo que induce una reducción de índice de refracción de -2x10-3, sin germanio, ni en el revestimiento intermedio ni en la trinchera, y sin flúor en el revestimiento exterior. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de Ano+2-0,4 y el revestimiento intermedio contiene flúor con una concentración An2-0,4. Un cambio lineal de co-dopaje de germanio y flúor doble desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 4 ilustra el perfil de co-dopaje del Caso 2 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción.
Caso 3 corresponde a una fibra monomodo sin flúor en la parte central del núcleo, una concentración de germanio en el revestimiento intermedio que induce un aumento de índice de refracción de 2x10-3, sin germanio en la trinchera, y sin flúor en el revestimiento exterior. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de An0-0,4 y el revestimiento intermedio contiene flúor con una concentración An2-2-0,4. Un cambio lineal de co-dopaje de germanio y flúor doble desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 5 ilustra el perfil de codopaje del Caso 3 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción.
Caso 4 corresponde a una fibra monomodo sin flúor en la parte central del núcleo, sin germanio en el revestimiento intermedio, una concentración de germanio en la trinchera que induce un aumento de índice de refracción de 2x10' 3, y sin flúor en el revestimiento exterior. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de An0-0,4 y el revestimiento intermedio contiene flúor con una concentración An2-0,4. Un cambio lineal de co-dopaje de germanio y flúor doble desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 6 ilustra el perfil de co-dopaje del Caso 3 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción.
Caso 5 corresponde a una fibra monomodo sin flúor en la parte central del núcleo, ni germanio, ni en el revestimiento intermedio ni en la trinchera, y sin flúor en el revestimiento exterior. La concentración de germanio en la parte de transición del núcleo está fijada al mismo nivel que en la parte central del núcleo. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de An0-0,4 y el revestimiento intermedio contiene flúor con una concentración An2-0,4. Un cambio lineal de dopaje de flúor único desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 7 ilustra el perfil de co-dopaje del Caso 1 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej 1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción.
Caso 6 corresponde a una fibra monomodo sin germanio, ni en el revestimiento intermedio ni en la trinchera, y sin flúor en el revestimiento exterior. La concentración de flúor en el núcleo está fijada al mismo nivel que en el revestimiento intermedio, es decir An2-0,4. La parte central del núcleo contiene germanio con una concentración de An0-An2. Un cambio lineal de dopaje de germanio único desde la parte central del núcleo hasta el revestimiento intermedio induce el cambio de índice de refracción en la parte de transición del núcleo. La Figura 8 ilustra el perfil de co-dopaje del Caso 1 para la primera realización de ejemplo de la invención Ej1, y muestra el perfil de índice de refracción global de la fibra, así como la composición de germanio (perfil Ge) y la composición de flúor (perfil F) dadas en la unidad de índice de refracción.
Casos 7 a 12 corresponden a fibras monomodo sin flúor en la parte central del núcleo, y sin germanio, ni en el revestimiento intermedio ni en la trinchera. Sin embargo, en estos casos, el revestimiento exterior está dopado con flúor, permitiendo por lo tanto cambiar las composiciones dopantes, ya que el revestimiento exterior es la referencia para el índice delta. Esto permite especialmente reducir significativamente el delta de índice de germanio en la parte central del núcleo, que es bien conocido que es útil para reducir la dispersión de Rayleigh. Pueden usarse capas de sílice puro en el extremo del revestimiento exterior (es decir para radio de 30 pm o mayor). Las líneas 3 y 5 en la Tabla 5 indican la concentración en germanio en la parte central del núcleo (expresada como una función del índice
de refracción delta de la parte central del núcleo Ano) y la concentración en flúor en el revestimiento intermedio (expresada como una función del índice de refracción delta del revestimiento intermedio An2) para cada uno de estos casos 7 a 12.
La Tabla 6 (a continuación) proporciona la misma estimación de las pérdidas de dispersión de Rayleigh, para las mismas doce realizaciones de ejemplo, sin considerar el aumento de índice en la extracción.
En los casos 1, 2, 4, 5 y 6, en los ejemplos comparativos y sin aumento de índice en el dibujo (Tabla 6), el revestimiento intermedio delta es ligeramente positivo. Como consecuencia, se introducen concentraciones muy pequeñas de germanio en el revestimiento intermedio (0,08, 0,22 y 0,10 para los respectivos ejemplos comparativos Ej1 Comp, Ej2 Comp y Ej3 Comp). En estos ejemplos comparativos, los revestimientos intermedios no incluyen flúor alguno.
En realidad, como se indica en la Tabla 6, línea 4, la concentración de germanio en el revestimiento intermedio se establece en Máx(An2;0) para los casos 1, 2, 4, 5 y 6, mientras que la línea 5 indica que la concentración de flúor en el revestimiento intermedio se establece en Mín(An2;0) para estos casos. Como consecuencia, cuando el índice de refracción delta del revestimiento intermedio An2 es positivo, la concentración de germanio en el revestimiento intermedio se establece en An2 (Máx(An2;0)= An2) y la concentración de flúor en el revestimiento intermedio se establece en 0(Mín(An2;0)=0). En el caso opuesto, cuando el índice de refracción delta del revestimiento intermedio An2 es negativo, la concentración de germanio en el revestimiento intermedio se establece en 0(Máx(An2;0)=0) y la concentración de flúor en el revestimiento intermedio se establece en An2(Mín(An2;0)= An2).
Por medio de un ejemplo numérico, como puede observarse en la figura 4, el índice delta de la parte central del núcleo es 5,51x10, que incluye un contenido de flúor de -2,00x10-3 En la Tabla 5, esto se hace gracias a 7,11x10' 3 de germanio, -2,00x10-3 de flúor y contabilizando un aumento de índice en la extracción de 0,4x10-3 (en realidad, 5,51x10-3=+7,11x10-3-2,00x10-3+0,4x10-3).
En la Tabla 6, esto se hace gracias a 7,51x10-3 de germanio, -200x10-3 de flúor y no contabilizando aumento de índice en la extracción (en realidad, 5,51x10-3=+7,51x10-3-2,00x10-3).
Como puede observarse a partir de las Tablas 5 y 6, en todos los casos de rampa de germanio y flúor doble, las pérdidas de dispersión de Rayleigh en aumento de 1550 nm de menos de 0,001 dB/km para las fibras monomodo de núcleo trapezoidal de ejemplo de acuerdo con la invención en comparación con los casos de índice de paso equivalente.
Excepto en el caso 6 de la segunda realización de ejemplo Ej2 en la Tabla 6 y en el caso 12 en la Tabla 5, este aumento es mayor que 0,001 dB/km en los casos de rampa sencillos.
En realidad, como puede observarse en la Tabla 5, los ejemplos de rampa únicos de los casos 5 y 6 no son aceptables, ya que pueden conducir a un aumento grave en la dispersión de Rayleigh, para las realizaciones de ejemplo Ej 1, Ej2 y Ej3 en comparación con los ejemplos comparativos Ej1 Comp, Ej2 Comp y Ej3 Comp. En lo que respecta al caso 12, puede observarse que únicamente es aceptable una rampa sencilla para una concentración baja en germanio en la parte central del núcleo, en concreto por debajo de 0,6x10-3.
En lo que respecta a la Tabla 6, los ejemplos de rampa sencilla del caso 5 (para todas las realizaciones de ejemplo Ej1 a Ej3) y del caso 6 para la primera realización de ejemplo Ej1, no son aceptables ya que conducen a un aumento grave en dispersión de Rayleigh. En lo que respecta al ejemplo de rampa sencilla del caso 6, únicamente proporciona resultados aceptables en términos de dispersión de Rayleigh para la segunda y tercera realizaciones de ejemplo Ej2 y Ej3 para una concentración baja de flúor en el revestimiento intermedio, en concreto por debajo de -0,20x10-3. El ejemplo de rampa sencilla del caso 12 es únicamente aceptable para una concentración baja en germanio en la parte central del núcleo, en concreto por debajo de 0,6x10-3.
Se prefieren por lo tanto los perfiles obtenidos con los casos de rampa doble ya que garantizan el aumento de Rayleigh de menos de 0,002, o 0,001 dB/km, en comparación con los casos de índice de paso equivalente.
La parte de transición del núcleo (que varía del radio r0 al radio debería producirse por lo tanto aplicando una transición suave de los dos (o más) dopantes presentes.
Además, el contenido de flúor en el revestimiento debería ser preferentemente -0,20x10-3 o menor, ya que la ganancia de Rayleigh para una rampa de flúor-germanio doble en comparación con una única rampa es de -1 mdB/km o menor. Más en general, la invención ayuda cuando un dopante que induce un índice de refracción menor que el sílice está presente en el revestimiento e induce una reducción de índice de refracción de -0,20x10-3 o menor. El contenido de germanio en la parte central del núcleo debería también ser preferentemente 0,60x10-3 o mayor, ya que la ganancia de Rayleigh para una rampa de flúor-germanio doble en comparación con una rampa sencilla es de -1 mdB/km o menor. Más en general, la invención ayuda cuando un dopante que induce un índice de refracción mayor que el sílice está presente en la parte central del núcleo e induce un aumento de índice de refracción del 0,60x10-3 o mayor.
Presentamos ahora herramientas y procedimientos interesantes para definir intervalos de perfil aceptables para fibras ópticas monomodo de acuerdo con la invención.
Cada sección de perfil de fibra óptica puede definirse usando integrales de superficie e integrales de volumen. El término "superficie" no debería entenderse geométricamente, sino, en su lugar, debería entenderse como un valor que tiene dos dimensiones. De manera similar, el término "volumen" no debería entenderse geométricamente, sino,
en su lugar, debería entenderse como un valor que tiene tres dimensiones.
Por consiguiente, la parte central del núcleo central puede definir una integral de la superficie V01 y la trinchera puede definir una integral de la superficie V03 respectivamente definida mediante las siguientes ecuaciones:
Además, la parte central del núcleo central puede definir una integral del volumen V11, y la trinchera puede definir una integral del volumen V13 definida mediante las siguientes ecuaciones, respectivamente:
)+Án2 -{2r12- rr r0- r02)
r n = 2. jA „ ( r ) . r . d r ~ A n‘ ' (r‘ r ' ' r° r°
0 3
La Tabla 7 (a continuación) completa la Tabla 1 (anterior) con los valores de las integrales de superficie y volumen V01, V03, V11 y V13 anteriormente descritas para la primera, segunda y tercera realizaciones de ejemplo de la invención Ej1, Ej2 y Ej3, así como para sus fibras monomodo únicas de salto de índice comparativas Ej1 Comp, Ej2 Comp y Ej3 Comp. Todos los ejemplos en la Tabla 7 por lo tanto son los mismos que en la Tabla 1. Los valores en la Tabla 7 corresponden a los perfiles de índice de refracción teóricos.
La primera columna en la Tabla 7 enumera las fibras ópticas de ejemplo y comparativas. La segunda columna proporciona el valor de la relación fa/n de la parte central del radio del núcleo r0 a la parte de transición del radio exterior del núcleo n. Las siguientes cuatro columnas proporcionan los radios de la parte central del núcleo, la parte de transición del núcleo, el revestimiento intermedio, y la trinchera enterrada. Las siguientes tres columnas proporcionan las correspondientes diferencias de índice relativas al revestimiento exterior. Finalmente, las últimas cuatro columnas proporcionan respectivos valores para las integrales de superficie y volumen V01, V03, V11 y V13. Como anteriormente, las diferencias de índices de refracción y las integrales en la Tabla 7 se han multiplicado por 1000. Los valores de índice de refracción se midieron en una longitud de onda de 633 nanómetros.
La Tabla 8 (a continuación) representa nueve perfiles de fibra de núcleo con forma trapezoidal de ejemplo de acuerdo con la presente invención. Obsérvese que los ejemplos 1-3 en la Tabla 8 son los mismos que en la Tabla 7.
Los valores en la Tabla 8 corresponden a los perfiles de índice de refracción teóricos. La estructura de la Tabla 8 es la misma que la de la Tabla 7 y por lo tanto, no se recuerda, por motivos de simplicidad.
Los nuevos ejemplos dados en la Tabla 8 se obtienen cuando se juega con la relación r0/P|.
Las fibras ópticas de acuerdo con las realizaciones de la invención típicamente tienen las siguientes propiedades: - una relación r0/ri de la parte central del radio del núcleo a la parte de transición del radio del núcleo que varía preferentemente entre 0,25 y 0,75;
- una integral de superficie de núcleo central V01 que varía preferentemente entre aproximadamente 19.10"3 |jm y aproximadamente 25.10-3 jm;
- una integral de superficie de trinchera enterrada V03 que varía preferentemente entre -55.10-3 jm y 0;
- una integral de volumen de núcleo central V11 que varía preferentemente entre 80.10"3 jm 2 y 105.10"3 jm 2; - una integral de volumen de trinchera enterrada V13 que varía preferentemente entre -1200.10-3 jm 2 y 0.
La Tabla 9 (a continuación) muestra características de transmisión óptica para fibras ópticas que tienen el perfil de índices de refracción representados en la Tabla 8.
TABLA 9
La Tabla 10 (a continuación) muestra pérdidas de curvatura para fibras ópticas que tienen los perfiles de índice de refracción representados en la Tabla 8.
TABLA 10
La Figura 9 muestra de manera esquemática un procedimiento de fabricación de una fibra óptica que comprende una primera etapa 10 de deposición química de vapor para formar una varilla de núcleo. Durante la deposición química de vapor dopado o no dopado se depositan capas de vidrio. Las capas de vidrio depositadas forman el perfil de índice de refracción de núcleo de la fibra óptica final y opcionalmente el perfil de índice de refracción de la parte interna del revestimiento. En una segunda etapa 11 la varilla de núcleo se proporciona con un sobrerecubrimiento exterior para aumentar su diámetro para formar una preforma. El sobrerecubrimiento puede derivarse de tubos de sílice pre-formados o mediante deposición de capas de vidrio en la circunferencia externa de la varilla del núcleo. Podrían usarse diversas técnicas para proporcionar un sobrerecubrimiento mediante deposición de capas de vidrio, tales como deposición de vapor exterior (OVD) o deposición de plasma y vapor avanzada (APVD). En una tercera etapa 12 la fibra óptica se obtiene extrayendo la preforma en una torre de extracción de fibra.
Para fabricar el núcleo-varilla, se monta un tubo o sustrato horizontalmente y se sujeta en un torno de fabricación de vidrio. Posteriormente, el tubo o sustrato se rota y calienta o se le da energía localmente para depositar componentes que determinan la composición del núcleo-varilla. Los expertos en la materia apreciarán que la composición del núcleo-varilla determina las características ópticas de la fibra.
En este sentido, tanto la parte central como la parte de transición del núcleo, el revestimiento intermedio y la trinchera se obtienen típicamente usando deposición química de vapor de plasma (PCVD) o deposición química de vapor de horno (FCVD), que posibilita que se incorporen grandes cantidades de flúor y germanio en el sílice y que posibilitan un cambio gradual de sus concentraciones en la parte de transición del núcleo. La técnica de PCVd se describe, por ejemplo, en el documento de patente US Re30.635 o US 4.314.833.
Podrían usarse también otras técnicas para formar el núcleo-varilla, tal como deposición axial de vapor (VAD) o deposición de vapor exterior (OVD).
Las fibras ópticas de acuerdo con la presente invención son bien adecuadas para su uso en diversos sistemas de comunicación óptica, y son de uso particularmente ventajoso, ya que muestran pérdidas de dispersión reducidas debido a cambios de índice, con buenas características de dispersión de Rayleigh. Son particularmente adecuadas para sistemas de transmisión terrestre, así como para sistemas de fibra-hasta-el-hogar (FTTH).
Además, son típicamente compatibles con fibras ópticas convencionales, que las hacen apropiadas para su uso en muchos sistemas de comunicación óptica. Por ejemplo, las fibras ópticas de acuerdo con las realizaciones de la invención son típicamente compatibles con fibras ópticas convencionales con respecto un diámetro de campo modal, facilitando de esta manera un buen acoplamiento de fibra a fibra.
En la memoria descriptiva y/o las figuras, se han desvelado realizaciones típicas de la invención. La presente invención no está limitada a tales realizaciones de ejemplo.
Claims (14)
1. Una fibra óptica monomodo que tiene un núcleo rodeado por un revestimiento, teniendo el perfil de índice de refracción de núcleo una forma similar a trapezoide,
en la que una parte de transición del perfil de índice de refracción de núcleo similar a trapezoide se obtiene cambiando gradualmente una concentración de al menos dos dopantes de una concentración en dicha parte central de dicho núcleo a una concentración en una parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo,
y en la que dichos al menos dos dopantes comprenden óxido de germanio, cuya concentración disminuye linealmente desde dicha parte central de dicho núcleo hasta dicha parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo, y flúor, cuya concentración aumenta linealmente desde dicha parte central de dicho núcleo hasta dicha parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo.
2. La fibra óptica monomodo de la reivindicación 1, en la que dicho revestimiento comprende al menos una región de índice de refracción deprimido, denominada una trinchera.
3. La fibra óptica monomodo de la reivindicación 2, en la que:
- dicha parte central de dicho núcleo tiene un radio r0 y un índice de refracción n0;
- dicha parte de transmisión varía desde el radio r0 a un radio n >r0;
y en la que dicho revestimiento comprende:
- un revestimiento intermedio que varía desde el radio n al radio r2>h y que tiene un índice de refracción n2; - variando dicha trinchera desde el radio r2 al radio r3>r2 y que tiene un índice de refracción n3;
- un revestimiento exterior que varía desde el radio r3 y que tiene un índice de refracción n4.
4. La fibra óptica monomodo de la reivindicación 3, en la que una relación r0/r1 de dicha parte central de dicho radio del núcleo r0 a dicho radio de la parte de transición n es entre aproximadamente 0,25 y 0,75.
5. La fibra óptica monomodo de la reivindicación 3 o 4, en la que dicho núcleo tiene una integral de la superficie V01 de entre aproximadamente 19.10-3 |jm y 25.10-3 |jm, definiéndose la integral de la superficie de acuerdo con la siguiente ecuación:
donde Ano = no - ha es la diferencia del índice de refracción de dicha parte central de dicho núcleo con respecto a dicho revestimiento exterior, y An2 = n2 - n4 es la diferencia del índice de refracción de dicho revestimiento intermedio con respecto a dicho revestimiento exterior.
6. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que dicha trinchera tiene una integral de la superficie V03 de entre aproximadamente -55.10-3 jm y 0, definiéndose la integral de la superficie V03 de acuerdo con la siguiente ecuación
ri
^03 - j | An(r) j.md,r, ~ V (r3 - - , r2 ,) x ~ A ^ n 3 ,
r2 donde An3 = n3 - ha es la diferencia del índice de refracción de dicha trinchera con respecto a dicho revestimiento exterior.
7. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en la que dicho núcleo tiene una integral del volumen V11 de entre aproximadamente 80.10-3 jm 2 y 105.10-3 jm 2, definiéndose la integral del volumen V11 de acuerdo con la siguiente ecuación
del índice de refracción de dicha parte central de dicho núcleo con respecto a dicho revestimiento exterior, y An2 = n2 - n4 es la diferencia del índice de refracción de dicho revestimiento intermedio con respecto a dicho revestimiento exterior.
8. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en la que dicha trinchera tiene una integral del volumen V13 de entre aproximadamente -1200.10-3 jm 2 y 0, definiéndose la integral del volumen V13 de acuerdo con la siguiente ecuación
ri
V¡1 - 2 . f t * ( r ) r d r ~ ( r ? - r 12) X A r J,
Tl donde An¡ = n$- ru es la diferencia del índice de refracción de dicha trinchera con respecto a dicho revestimiento exterior.
9. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que dicho revestimiento comprende un dopante que induce un índice de refracción menor que la sílice y en la que dicho dopante induce una disminución del índice de refracción de -0,2x10-3 o menos.
10. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la que dicha parte central de dicho núcleo comprende un dopante que induce el índice de refracción mayor que la sílice y en la que dicho dopante induce un aumento del índice de refracción de 0,6x10-3 o más.
11. La fibra óptica monomodo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que dicha fibra óptica tiene un diámetro de campo modal comprendido entre 8,6 |jm) y 9,5 |jm en una longitud de onda de 1310 nm y una longitud de onda de corte de cable máxima de 1260 nm.
12. Un procedimiento de fabricación de una fibra óptica monomodo que tiene un núcleo y un revestimiento, teniendo el perfil de índice de refracción de núcleo una forma similar a trapezoide, comprendiendo dicho procedimiento una primera etapa de deposición química de vapor para formar un núcleo-varilla, seguido por una segunda etapa de sobre-recubrimiento de dicho núcleo-varilla para obtener una preforma, seguido por una tercera etapa de extracción de una fibra óptica de dicha preforma,
en el que la primera etapa de deposición química de vapor comprende una etapa de cambio de manera gradual de una concentración de al menos dos dopantes en dicha parte de transición desde una concentración en dicha parte central de dicho núcleo a una concentración en una parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo, que comprende disminuir linealmente una concentración de óxido de germanio y aumentar linealmente una concentración de flúor, desde dicha parte central de dicho núcleo a dicha parte de revestimiento adyacente a dicho núcleo.
13. El procedimiento de la reivindicación 12 en el que dicha primera etapa de deposición química de vapor que incluye la etapa de cambio de manera gradual de dicha concentración se lleva a cabo introduciendo dichos dopantes en un núcleo-varilla por medio de un procedimiento de FCVD (para deposición química de vapor de horno) o por medio de un procedimiento de PCVD (para deposición química de vapor de plasma).
14. Sistema de transmisión de fibra óptica que comprende al menos una fibra monomodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
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