ES2909898T3 - Fibra óptica multimodo para aplicaciones de potencia en fibra - Google Patents

Abstract

El sistema (200) comprende una fibra óptica multimodo (99) para la transmisión continua de radiación electromagnética a alta potencia, dicha fibra óptica multimodo (99) define un eje de fibra y comprende un núcleo (110) y un revestimiento (120) que rodea el núcleo (110), y donde la fibra óptica multimodo es una fibra de índice graduado multimodo, el perfil de índice de refracción en la fibra (99) sigue la fórmula: **(Ver fórmula)** donde **(Ver fórmula)** r es la distancia desde el eje de la fibra, n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra, n1 es el índice de refracción nominal en el eje de la fibra (99), n2 es el índice de refracción del revestimiento (120), a es el radio del núcleo, y g es un parámetro que define la forma del perfil, caracterizado porque el diámetro del núcleo 2a está comprendido entre 90 μm y 190 μm, el parámetro g está comprendido entre 1,2 y 1,8, y la abertura numérica (NA) de la fibra (99), donde **(Ver fórmula)** está comprendida entre 0,2 y 0,3 y porque el sistema (200) comprende una fuente de radiación electromagnética configurada para ingresar potencia óptica continua en la fibra óptica multimodo (99), donde la fibra óptica multimodo (99) tiene una longitud superior a 500 metros y la potencia óptica de entrada es igual o mayor que 1 W, donde ingresar dicha radiación electromagnética incluye ingresar una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica por debajo de un valor umbral de entrada, donde dicho valor umbral de entrada de dicha potencia óptica de entrada es igual a: **(Ver fórmula)** donde **(Ver fórmula)** y **(Ver fórmula)**

Description

DESCRIPCIÓN

Fibra óptica multimodo para aplicaciones de potencia en fibra

Campo técnico

[0001] La presente invención se refiere a una fibra óptica multimodo para la transmisión de alta potencia a largas distancias. También se refiere a un procedimiento para la transmisión de alta potencia óptica a largas distancias.

Antecedentes de la técnica

[0002] De manera estándar, una fibra óptica está compuesta por un núcleo óptico cuya función es transmitir una señal óptica, y un revestimiento óptico externo cuya función es confinar la señal óptica dentro del núcleo. Con este fin, los índices de refracción del núcleo (nnúcleo) y el revestimiento (ncladding) son tales que nnúcleo > ncladding.

[0003] El perfil del índice de refracción denota el gráfico de la función que asocia el índice de refracción con el radio de la fibra óptica. De manera estándar, la distancia al centro de la fibra óptica se muestra en el eje x, y en el eje Y se muestra la diferencia entre el índice de refracción en esa posición radial y el índice de refracción del revestimiento óptico exterior. Por lo general, el perfil del índice de refracción se califica según su apariencia.

[0004] Existen dos tipos principales de fibras ópticas, las fibras multimodo y las fibras monomodo. En una fibra multimodo, para una longitud de onda dada, varios modos ópticos se propagan simultáneamente a lo largo de la fibra óptica, mientras que en un modo único los modos de fibra de orden superior están muy atenuados.

[0005] Ahora, en una fibra multimodo, el ancho de banda está vinculado a la dispersión intermodal. De hecho, el ancho de banda es el resultado de la diferencia entre los tiempos de propagación, o tiempos de retardo de grupo, de los modos ópticos a lo largo de la fibra. En particular, para el mismo medio de propagación (en una fibra multimodo de índice escalonado), los distintos modos tienen distintos tiempos de retardo de grupo. Esto da como resultado un desfase entre los pulsos que se propagan en distintas posiciones radiales. Un desfase temporal entre los pulsos individuales provoca una ampliación del pulso de luz resultante con el riesgo de que esta ampliación se superponga a un pulso siguiente y, por lo tanto, reduce la velocidad de datos soportada por la fibra. Por lo tanto, el ancho de banda está directamente vinculado al tiempo de retardo de grupo de los modos ópticos que se propagan en el núcleo multimodo de la fibra. Para garantizar un ancho de banda amplio, es necesario que los tiempos de retardo de grupo de todos los modos sean idénticos, para que la dispersión intermodal sea cero, o al menos se reduzca al mínimo, para una longitud de onda dada.

[0006] Para reducir la dispersión intermodal en una fibra multimodo, se ha propuesto producir fibras de índice graduado con un perfil de núcleo «g», como en «Pulse broadening in graded-index optical fibers» (R. Olshansky and D. B. Keck, Applied Optics, Vol. 15, Issue 2, pp.483-491, 1976) y en «Multiple- a index profiles» (R. Olshansky, Applied Optics, Vol. 18, Issue 5, pp. 683-689, 1979).

[0007] Las fibras de índice graduado multimodo con un perfil «g» del núcleo central se han utilizado durante muchos años.

[0008] Un perfil de índice graduado puede definirse por una relación entre el valor del índice de refracción n en un punto determinado en función de la distancia r desde este punto hasta el centro de la fibra óptica:

donde

r es la distancia desde el eje de la fibra,

n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra,

ni es el índice de refracción nominal en el eje de la fibra,

n² es el índice de refracción del revestimiento, que se considera homogéneo para r > a, a es el radio del núcleo, y g es un parámetro que define la forma del perfil.

[0009] Para g que tiende hacia el infinito, la fibra multimodo de índice graduado se convierte en una fibra de índice escalonado multimodo.

[0010] Cuando una radiación electromagnética multimodo se propaga en dicha fibra de índice graduado, los distintos modos ven un medio de propagación distintos, que tiene un efecto distinto en su velocidad de propagación. Por lo tanto, al ajustar el valor del parámetro g, es posible obtener una velocidad de grupo que es prácticamente igual para todos los modos y, por lo tanto, una dispersión intermodal reducida.

[0011] Este ajuste del parámetro g teóricamente permite obtener una velocidad de grupo que es prácticamente igual para todos los modos. El parámetro g para el que el ancho de banda sea máximo y la velocidad del grupo sea la misma para todos los modos es igual a aproximadamente 2. Por lo tanto, por lo general, las fibras ópticas de índice graduado se fabrican con un parámetro g de alrededor del valor de 2.

[0012] Las desviaciones de las formas de núcleo de los valores g ideales (de aproximadamente 2) en fibras multimodo se consideran indeseables por los expertos en la materia, porque tales desviaciones dan como resultado una variación más amplia del retardo asociado con cada grupo de modo y, por lo tanto, una reducción del ancho de banda total.

[0013] Los sistemas basados en la potencia en fibra (PoF, del inglés power over fiber) se han propuesto para muchas aplicaciones como en «Power Transmission by Optical Fibers for Component Inherent Communication» (M. Dumke et al, Systemics, Cybernetics and Informatics, Vol.8, No. 1, pp. 55-60, 2010), principalmente para la detección en lugares peligrosos como subestaciones de alto voltaje, líneas de transmisión, refinerías de petróleo, etc. Dado que los diodos láser de alta potencia (HPLD) que operan en una ventana de 808 nm están disponibles, las principales restricciones para el PoF son la baja eficiencia de los convertidores fotovoltaicos (PV) de Si o GaAs y los límites de atenuación y potencia de las fibras multimodo estándar. Debido a esta restricción, las aplicaciones de PoF son principalmente para distancias cortas, normalmente menos de 200 m, y utilizan fuentes que tienen una potencia de suministro de menos de 2 W y 62,5 pm de índice graduado o 105 pm de fibra multimodo de índice escalonado. Actualmente, las aplicaciones de PoF, especialmente aquellas en campos como la vigilancia petrolera y marítima, requieren enlaces más largos y/o más potencia de suministro.

[0014] En este contexto, una fibra optimizada representa un elemento importante en los sistemas de PoF.

[0015] El documento US 5115486 se refiere a una fibra óptica multimodo para la transmisión de radiación láser con alta emisión de radiación. Su salida inicial puede superar los 100 W en la operación de onda continua, y la salida máxima puede ser de muchos MW en operación pulsada. En particular, se describe fibra óptica de perfil de índice graduado para la transmisión de radiación láser con alta salida con un núcleo con un diámetro entre 20010-6 m y 800-10-6 m, el exponente g está comprendido entre 1,4 y 3,0 y la diferencia de índice de refracción en Ank=nki-nka es mayor que 1,610-3.

[0016] El documento EP 2166386 A1 se refiere a fibras ópticas multimodo con alto ancho de banda y pérdida de curvatura ultra baja. Tienen un perfil de índice de refracción graduado, un radio de núcleo de entre 7 pm y 50 pm, una forma de perfil alfa de entre 1,6 y 2,2 y una diferencia de índice de refracción d1-d4 de entre -0,019 y 0,032.

[0017] El documento US 2008/019650 A1 describe una fibra óptica que incluye un núcleo de índice graduado grande de sílice dopada con Ge para un producto de mayor longitud de ancho de banda de más de 100 MHz-km. Una capa de revestimiento de sílice no dopada se forma en el núcleo durante el procedimiento de preforma y posteriormente durante el dibujo de la preforma se superpone un primer revestimiento de polímero curable con luz ultravioleta en la capa de revestimiento. El primer revestimiento está suficientemente endurecido para que coincida con las características de fractura del núcleo de sílice y la capa de revestimiento para facilitar la terminación de engarce y escisión. El primer revestimiento se proporciona adicionalmente con un índice de refracción mayor que la capa de revestimiento para permitir el modo o la separación de energía de la capa de revestimiento. Opcionalmente, se puede aplicar una segunda capa de polímero durante la extracción para proteger y proporcionar una capa externa resistente de la fibra óptica para que los elementos deformabas de un conector se mantengan después del engarce.

[0018] La patente US 2012/183267 A1 describe fibras ópticas multimodo con parámetros de diseño específicos, es decir, proporciones y dimensiones de diseño de índice de refracción controladas, que hacen que las fibras ópticas sean en gran medida inmunes a curvas moderadamente marcadas. La estructura modal en las fibras ópticas tampoco se ve afectada en gran medida por la flexión, por lo que el ancho de banda de la fibra óptica esencialmente no se ve afectado. Los resultados de rendimiento de flexión se establecieron mediante mediciones de DMD de fibras enrolladas en mandriles frente a mediciones de fibras sin curvas marcadas. Los ejemplos adicionales describen un enlace óptico mejorado cuando la fibra multimodo de la invención está conectada a fibras multimodo estándar o convencionales.

[0019] EP 1498753 A2 describe una fibra multimodo de índice graduado que incluye un núcleo que contiene flúor y un revestimiento que se proporciona en una periferia externa del núcleo, y la fibra tiene un perfil de índice de refracción que satisface una fórmula. El diseño de fibra tiene como objetivo proporcionar un ancho de banda de transmisión máximo en varias longitudes de onda y no depender de ninguna longitud de onda de la luz de señal.

[0020] D. Marcuse en «Gaussian approximation of the fundamental modes of graded-index fibers», en Journal of Optical Society of America, vol. 68, pp. 103-109, 1978, investiga la aproximación por distribución de campo gaussiana de los modos fundamentales de fibras de índice graduado con perfil de índice de ley de potencia. Las expresiones analíticas empíricas se presentan para el parámetro de haz de anchura óptima y para la constante de propagación del modo fundamental.

Resumen de la invención

[0021] Las fibras ópticas multimodo de índice graduado son fibras cuyo índice de refracción sigue sustancialmente la ecuación (1).

Dentro de la región del núcleo, el índice de refracción n(r) de una fibra de índice graduado tiene un máximo en el eje de la fibra (r = 0) que tiene un valor igual a n-i, mientras que en el revestimiento el índice de refracción es constante e igual a n².

[0022] Con el fin de guiar los modos, n² deberá ser menor que n¹.

[0023] Aunque en el documento US 5115486 se ha expuesto el problema de transportar alta potencia dentro de una fibra óptica, no hay indicios de abordar el problema de transportar dicha alta potencia óptica tanto como sea posible por encima de un umbral de potencia dado dentro de la fibra. Además, no se tiene en cuenta una posible potencia óptica de entrada que podría dañar la fibra en sí. Por lo general, el transporte de alta potencia dentro de la fibra óptica multimodo, por ejemplo, para aplicaciones industriales o médicas, se limita a distancias en la fibra dentro de docenas de metros.

[0024] Se busca una fibra óptica de índice graduado multimodo cuyas características se optimicen para transportar radiación electromagnética que tenga una alta potencia óptica (por encima de 1 W) en la medida de lo posible dentro de la fibra que mantenga la potencia óptica por encima de una potencia dada, preestablecida para la aplicación deseada, pero por debajo de una potencia umbral dada que posiblemente dañe la fibra en sí.

[0025] Un objetivo adicional de la invención es transportar dentro de una fibra óptica de índice graduado multimodo solo potencia que no dañe o altere de otro modo el material de fibra óptica.

[0026] El solicitante se ha dado cuenta de que el transporte de alta potencia óptica dentro de la fibra óptica multimodo se puede obtener seleccionando una combinación precisa de parámetros para la realización de la propia fibra óptica, de modo que se puede maximizar la distancia de desplazamiento de una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica por debajo de la potencia perjudicial para la fibra y por encima de una potencia preestablecida dada dentro de la fibra.

[0027] En particular, el solicitante ha encontrado que un perfil g predeterminado, distinto del valor ideal de g = 2 que es por lo general el valor habitual de g utilizado para la realización de fibras ópticas de índice graduado multimodo, permite que una fibra óptica multimodo transporte alta potencia óptica para distancias muy superiores a 200 m.

[0028] En esta invención se describe una fibra óptica multimodo para la transmisión continua de radiación electromagnética a alta potencia. Dicha fibra define un eje de fibra y tiene un núcleo rodeado por un revestimiento, donde la fibra óptica multimodo es una fibra de índice graduado multimodo, el perfil de índice de refracción en la fibra esencialmente sigue la fórmula (1):

donde

r es la distancia desde el eje de la fibra,

n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra,

ni es el índice de refracción nominal en el eje de la fibra,

n² es el índice de refracción del revestimiento,

a es el radio del núcleo, y

g es un parámetro que define la forma del perfil,

caracterizado porque

el diámetro del núcleo 2a está comprendido entre 90 pm y 190 pm,

el parámetro g está comprendido entre 1,2 y 1,8.

y la apertura numérica NA de la fibra, donde

NA =

está comprendida entre 0,2 y 0,3.

[0029] Según un primer aspecto, la invención se refiere a un sistema que comprende una fibra óptica multimodo como se define en la reivindicación 1.

[0030] Para los fines de la presente descripción y de las reivindicaciones adjuntas, excepto donde se indique lo contrario, todos los números que expresan cifras, cantidades, porcentajes, y así sucesivamente, deben entenderse como modificados, en todos los casos, por el término «aproximadamente». Además, todos los intervalos incluyen cualquier combinación de los puntos máximos y mínimos descritos e incluyen cualquier intervalo intermedio en los mismos, que puede o no enumerarse específicamente en esta invención.

[0031] En esta invención descripción y reivindicaciones como «transmisión continua» quiere decir que la fibra óptica inyecta y transporta la potencia de una manera no pulsada.

[0032] Sin embargo, la potencia continua de entrada es preferentemente una potencia constante continua que tiene siempre sustancialmente el mismo valor, pero también podría incluir oscilaciones de potencia.

[0033] El solicitante ha considerado la potencia óptica de una radiación electromagnética ingresada en una fibra óptica Pin de índice graduado multimodo, un umbral de potencia Pthr, correspondiente a la potencia máxima permitida que se puede ingresar en la fibra sin provocar daño a la misma, y una potencia P^l preestablecida deseada por debajo de la cual la potencia dentro de la fibra de la invención no deberá ir hasta una distancia L dada (considerando el origen de la ordenada en la entrada donde se introduce la radiación electromagnética en la fibra multimodo de la invención).

[0034] P^L es la potencia en una ubicación L dentro de la fibra óptica multimodo de la invención. En caso de que la fibra tenga una longitud igual a L, P^L es la potencia de salida, es decir, la potencia al final de la fibra que en aplicaciones PoF se convierte en energía eléctrica para accionar circuitos electrónicos y sensores de interés.

[0035] El solicitante se ha dado cuenta de que, con el fin de maximizar la distancia L recorrida por la radiación electromagnética dentro de la fibra, dicha radiación electromagnética siempre tiene una potencia inferior a la potencia umbral P^thr que puede dañar la fibra y, al mismo tiempo, por encima de la potencia preestablecida P^l, al menos hasta la distancia L, se deberá considerar la ecuación siguiente:

donde a es la atenuación,

y Pⁱⁿ maximizada, que es la potencia de la radiación electromagnética en la entrada de la fibra, deberá mantenerse por debajo de P^thr. P^l es la potencia preestablecida que es la potencia a una distancia L de la entrada de la radiación electromagnética dentro de la fibra. L es la distancia a maximizar, es decir, la fibra se optimiza para que una radiación electromagnética pueda viajar dentro de la fibra con una potencia óptica por encima de P^l durante la distancia más larga L, donde la potencia óptica de la radiación electromagnética también está siempre por debajo de la potencia umbral P^thr que se define a continuación y es la potencia por encima de la cual el material en el que se realiza la fibra podría dañarse.

[0036] El solicitante ha entendido que uno de los parámetros relevantes a considerar para maximizar la cantidad L, es decir, la distancia recorrida por la radiación electromagnética, manteniendo la potencia por encima de la P^l y por debajo de la P^thr, es el parámetro g del perfil del índice de refracción. La atenuación es un parámetro relevante para determinar cómo la potencia óptica introducida en la fibra se atenúa con la distancia de la entrada.

[0037] En el caso de que Pⁱⁿ (con Pⁱⁿ menor que P^thr) y P^l sean dos cantidades dadas, es decir, dos constantes establecidas por el usuario que desea, con una fuente electromagnética dada tal como un láser que tiene una potencia máxima Pⁱⁿ, obtener una potencia dada como salida P^L, o a una distancia L, la ecuación a maximizar para obtener la distancia más larga que puede recorrerse por esta radiación que mantiene una potencia por encima de P^l es entonces igual a

L = {P„-PL)la(g\

donde la atenuación es igual a

y C(g, p) viene dada por

como se encuentra y se expone en «Mode Coupling Effects in Graded-lndex Optical Fibers», (R. Olshansky, Appl. Opt. 14, pp. 935-945, 1975), donde g es el perfil del índice de parámetros, p es un parámetro relacionado con la influencia de las condiciones externas en la fibra, Zi(v) es el primer cero de la función de Bessel; d y D son constantes relacionadas con la fuerza de acoplamiento y la longitud de correlación, respectivamente. Las condiciones donde p = 2 son las más realistas, donde las condiciones de tensión externa, variación de diámetro, etc., están aumentando el acoplamiento modal.

[0038] El solicitante ha encontrado que, si el perfil de índice de refracción del perfil de índice graduado multimodo tiene un parámetro g que es igual a g = 1,3, se obtiene un mínimo de la atenuación. En caso de que Pⁱⁿ y P^l sean constantes, con Pⁱⁿ por debajo de P^thr, esto, a su vez, implica un máximo en el valor de L de la ecuación (2) que es inversamente proporcional al valor de la atenuación. Independientemente de la longitud de onda introducida en la fibra y del tamaño del núcleo de la fibra, la radiación electromagnética que tiene la potencia de entrada Pⁱⁿ alcanzaría la distancia máxima posible L(g) dentro de la fibra si se fabrica una fibra óptica multimodo con un parámetro g igual a 1,3 antes de atenuar su potencia óptica por debajo del valor P^l.

[0039] Además, está claro a partir de la ecuación (2) que el máximo L se puede obtener para la potencia de entrada máxima Pin. La potencia máxima que se puede introducir en la fibra es la potencia umbral Pthr por encima de la cual se puede dañar el material donde se forme la fibra.

[0040] Una radiación electromagnética que tenga una potencia óptica demasiado alta introducida en una fibra óptica puede dañar esta última, por ejemplo, al quemar el material, tal como sílice, donde se forme la fibra óptica. Para una fibra óptica multimodo, el valor umbral de dicha potencia óptica umbral por encima de la cual se puede producir daño a la fibra corresponde a 3,6 MW/cm2 como se obtiene en»"Experimental data on the fiber fuse», (DD Davis, SC Mettler, and DJ DiGiovanni, Proc SPIE 2714, 27th Annual Boulder Damage Symposium: Laser-Induced Damage in Optical Materials: 1995, pp. 202-210, 1996).

[0041] Para obtener una potencia óptica de entrada umbral para una fibra dada a partir de esta densidad de potencia umbral, el valor umbral de la densidad óptica deberá multiplicarse por el diámetro de campo modal (MFD, del inglés modal field diameter) de la fibra multimodo, que también es una función del perfil de índice de refracción n(r), por lo tanto del parámetro g, de la apertura numérica NA de la fibra donde

y del diámetro 2a del núcleo de fibra óptica.

[0042] La siguiente ecuación utilizada para obtener el MFD se obtiene utilizando la aproximación descrita en «Gaussian approximation of the fundamental modes of graded-index fibers», (D. Marcuse, J. Opt Soc Am 68, pp. 103­ 109, 1978):

donde V es la frecuencia normalizada o el número V se define como V =(2aüÁ}NA y A es la longitud de onda de la radiación electromagnética introducida. Los parámetros A, B y C vienen dados por las ecuaciones escritas a continuación, que también se pueden encontrar en el ya citado artículo «Gaussian approximation of the fundamental modes of graded-index fibers», (D. Marcuse, J. opt Soc Am 68, pp. 103-109, 1978):

_ ) ^>

C = 3.76 exp(4.19/g-0'418).

[0043] A partir de estas ecuaciones, al multiplicar la densidad de potencia umbral obtenida experimentalmente de 3,6 MW/cm² por el área efectiva del MFD, la potencia óptica umbral de entrada P^{th r}, que se puede usar y por debajo de la cual la fibra óptica probablemente no se dañe, viene dada por (en dBm)

donde 3,6 en la ecuación (6) es la densidad de potencia umbral experimental.

[0044] Al introducir la ecuación (5) en la ecuación (6), el umbral de entrada de potencia óptica da como resultado

que es una función del parámetro g, de la longitud de onda de la radiación electromagnética ingresada y del diámetro del núcleo de la fibra óptica multimodo.

[0045] Por lo tanto, la ecuación (2), donde la distancia máxima que puede recorrerse por una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica de entrada dada antes de que su potencia óptica caiga por debajo de una potencia óptica preestablecida P^l en función de la aplicación, se puede calcular para la máxima potencia óptica de entrada posible Pin = Pthr dada en la ecuación (7), que no daña la fibra.

[0046] Por consiguiente, la potencia óptica de entrada máxima que se puede utilizar en el cálculo de L de la ecuación (2) es la potencia óptica de la ecuación (7) que representa la potencia óptica máxima que no daña la fibra:

[0047] P^l es un valor constante y lo establece el usuario como la salida deseada de la fibra o la potencia deseada a una distancia L de la entrada, es decir, la potencia después de una distancia L que se deberá maximizar.

[0048] El máximo de la curva de la ecuación (8) en función de g no viene dado por el mínimo de la atenuación, porque una dependencia de g también está presente en el umbral de entrada de la potencia óptica de la ecuación (7).

[0049] El solicitante ha encontrado que la ecuación (8) tiene un máximo en función de g para un valor de g comprendido entre 1,2 y 1,8, cuando se utiliza radiación electromagnética que tiene una longitud de onda comprendida entre 750 nm y 1000 nm (que es un intervalo de longitud de onda que comprende las longitudes de onda habituales utilizadas por láseres o diodos estándar para ingresar radiaciones electromagnéticas en fibras) y una fibra que tiene un diámetro del núcleo comprendido entre 90 pm y 190 pm y una abertura numérica comprendida entre 0,2 y 0,3.

[0050] Preferentemente, este intervalo de diámetros de las fibras multimodo se considera porque es el más adecuado para aplicaciones de potencia en fibras con el fin de adaptarse al área activa de los convertidores fotovoltaicos y al tamaño del núcleo de la salida de fibra láser de alta potencia.

[0051] Preferentemente, el núcleo de la fibra de la invención tiene un diámetro comprendido entre 95 pm y 110 pm.

[0052] Para un valor de g entre 1,2 y 1,8, la potencia preestablecida P^l se puede establecer por encima de 30 dBm. Para tal potencia, se puede alcanzar una distancia L de más de 500 metros, es decir, después de más de 500 metros en la fibra, la potencia óptica de la radiación electromagnética todavía está por encima de 30 dBm, considerando una potencia de entrada por debajo del umbral de la ecuación (7).

[0053] La potencia de salida deseada P^l, que se puede considerar como la potencia de salida deseada después de la longitud L, se establece antes de que se realice el cálculo de la L máxima, de modo que se obtiene la L máxima para obtener dicho valor de potencia óptica deseado P^l.

[0054] El solicitante muestra que para una fibra multimodo que tiene una g comprendida entre 1,2 y 1,8, para un amplio intervalo de altas potencias de salida P^l (p. ej., para potencias de salida de hasta 50 dBm, por ejemplo, entre 25 dBm y 33 dBm) la longitud máxima obtenible L de la fibra a lo largo de la cual la radiación electromagnética puede viajar que tiene una potencia óptica por encima de dicha potencia de salida está por encima de 500 metros, preferentemente por encima de 1000 m.

[0055] Deberá entenderse que la fibra óptica de la invención adecuada para transmitir alta potencia óptica y, al mismo tiempo, operar con potencia óptica que no provoque daño a su estructura, también puede utilizarse para la comunicación de datos, simultáneamente o no con la energía óptica de transmisión. Dicha fibra óptica se puede usar para transportar tanto datos como potencia.

[0056] Según un segundo aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para transmitir radiación a alta potencia a lo largo de una fibra óptica según la reivindicación 8.

[0057] Preferentemente, el procedimiento de la invención comprende transmitir radiación a alta potencia durante una longitud de al menos 1000 m.

[0058] La fibra de la invención se puede usar para transportar radiación electromagnética a alta potencia durante distancias relativamente largas. La radiación electromagnética puede viajar a la fibra multimodo durante una distancia muy larga L antes de que su potencia óptica decaiga por debajo de una potencia óptica preestablecida dada P^l.

[0059] Esta radiación electromagnética de entrada tiene una longitud de onda comprendida entre 750 nm y 1000 nm, que son los valores seleccionados para el cálculo de la distancia máxima de la ecuación (8). La potencia de entrada es de al menos 1 W. Preferentemente, la potencia de entrada está por encima de 2 W.

[0060] La potencia modulada permite la transmisión de datos y no solo de potencia en la fibra multimodo de la invención.

[0061] En esta invención también se describe un procedimiento de optimización del perfil de índice de refracción para maximizar la distancia de transmisión de radiación electromagnética dentro de una fibra óptica multimodo mientras se mantiene una potencia óptica de dicha radiación electromagnética que viaja en dicha fibra óptica multimodo por encima de un valor preestablecido dado de potencia óptica, la fibra óptica multimodo define un eje de fibra e incluye un núcleo rodeado por un revestimiento, donde la fibra óptica multimodo es un perfil de índice de fibra refractiva de índice graduado que sigue esencialmente la fórmula siguiente:

donde

n j — níj

A -

2 n i

r es la distancia desde el eje de la fibra,

n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra,

n1 es el índice de refracción nominal en el eje,

n2 es el índice de refracción del revestimiento,

a es el radio del núcleo, y

g es un parámetro que define la forma del perfil,

el procedimiento comprende:

- seleccionar una radiación electromagnética que se ingresará en la fibra óptica multimodo que tiene una longitud de onda comprendida entre 750 nm y 1000 nm en dicha fibra óptica multimodo y que tiene una potencia óptica de entrada superior a 1 W;

- seleccionar dicho valor preestablecido de potencia óptica; y

- seleccionar el parámetro g entre 1,2 y 1,8.

[0062] Preferentemente, el procedimiento puede incluir la etapa de selección de la abertura numérica de la fibra.

[0063] Más preferentemente, dicha abertura numérica puede estar comprendida entre 0,2 y 0,3.

[0064] Preferentemente, la fibra óptica multimodo como se define en la reivindicación 1 se encuentra en un cable óptico.

[0065] Preferentemente, el revestimiento y/o el núcleo de la fibra óptica multimodo incluye sílice.

[0066] Ventajosamente, dicho revestimiento incluye sílice no dopada.

[0067] Preferentemente, la diferencia de índice de refracción se obtiene dopando el núcleo y no el revestimiento que preferentemente permanece sin dopar.

[0068] Preferentemente, el revestimiento puede ser homogéneo, es decir, puede tener un índice de refracción sustancialmente constante n2. En algunas realizaciones, el revestimiento puede tener ventajosamente un espesor que comprende una región con un índice de refracción deprimido con respecto al índice de refracción del revestimiento n² y denominado zanja. Dicho índice de refracción deprimido se puede obtener mediante dopaje con flúor y/o proporcionando agujeros o vacíos en la zanja, como se describe, por ejemplo, en WO 2008/005233, US 2009/0185780 y WO2012/010212. La presencia de dicha zanja puede proporcionar una disminución en la pérdida de flexión.

[0069] Para cambiar el perfil del índice de refracción del núcleo según la ecuación (1), el núcleo deberá doparse. Preferentemente, el revestimiento permanece sin dopar (perfil de índice de sílice pura con un índice de refracción constante) para obtener las características de transmisión deseadas, lo que resulta en un procedimiento de fabricación más barato.

[0070] En una realización preferida, dicho núcleo incluye sílice dopada.

[0071] Con el fin de obtener un perfil de índice de refracción tal como en la ecuación (1) y con el parámetro g preferido comprendido entre 1,2 y 1,8, se realiza un dopaje adecuado del material de núcleo. Preferentemente, este dopaje puede incluir GeO² (germanosilicato), P²O⁵ (fosfosilicato) y/o AhO³ (aluminosilicato).

[0072] Preferentemente, dicha fibra tiene una diferencia de índice de refracción entre dicho núcleo y dicho revestimiento (nin2) comprendido entre 0,0556 y 0,0725.

[0073] Preferentemente, el diámetro del diámetro de fibra óptica multimodo está comprendido entre 125 ^m y 500 |jm.

[0074] El diámetro de la fibra es el diámetro externo del revestimiento.

[0075] Preferentemente, en el procedimiento de la invención dicha fibra de índice graduado multimodo tiene un diámetro de núcleo de entre 90 jm y 190 jm, más preferentemente comprendido entre 95 jm y 110 jm.

[0076] Ventajosamente, el parámetro g es de entre 1,3 y 1,6.

[0077] Preferentemente, la longitud de onda de la radiación electromagnética ingresada está comprendida entre 800 nm y 900 nm.

[0078] Más preferentemente, dicha potencia óptica a una distancia o longitud L de al menos o por encima de 1000 metros es de al menos 30 dBm. Usando la fibra y/o el procedimiento de la invención, se obtiene una potencia óptica relativamente alta también después de una longitud relativamente larga (distancia L) de la fibra.

[0079] Ventajosamente, la entrada de dicha radiación electromagnética incluye la entrada de una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica por debajo de un valor umbral de entrada.

[0080] Preferentemente, la potencia óptica de entrada está por encima de 2 W.

[0081] El valor umbral de entrada de dicha potencia óptica de entrada viene dado por la ecuación (7).

Breve descripción de los dibujos

[0082] La invención se describirá mejor a continuación con referencia no taxativa a los dibujos adjuntos donde: - la figura 1 muestra una vista en perspectiva de un cable óptico que incluye una fibra óptica según la invención; - la figura 2 muestra una gráfica de un perfil de índice de refracción de una fibra óptica según la invención, - la figura 3 muestra varios perfiles de un índice de refracción del núcleo de fibra óptica multimodo normalizado al parámetro g que oscila entre 1 y 100, estos perfiles representan fibras que no pertenecen a la invención;

- la figura 4 muestra una pluralidad de gráficos que representan el MFD, el umbral de potencia y el umbral mínimo y la potencia de la potencia del láser, por ejemplo 10 W, en función de la variación del perfil de índice g;

- la figura 5 muestra un gráfico de la atenuación (curva sólida) para la fibra multimodo y un gráfico para la distancia L (línea punteada) frente al parámetro de perfil g la potencia del láser de liberación, por ejemplo 10 W (curva punteada);

- la figura 6 muestra tres gráficos de la distancia L en función del parámetro g para tres potencias de salida establecidas distintas, longitud de onda fija a 808 nm;

- la figura 7 muestra tres gráficas de la distancia L en función del parámetro g para tres longitudes de onda distintas para una P^l fija = 30 dBm;

- la figura 8 muestra tres gráficos de la distancia L en función del parámetro g para tres longitudes de onda distintas para una P^l fija = 33 dBm;

- la figura 9 representa tres curvas en las tres longitudes de onda distintas en función de P^l, para las tres longitudes de onda anteriores. La «mejor g» es la g que da la distancia máxima;

- la figura 10 representa tres curvas en las tres longitudes de onda distintas en función de P^l, para las tres longitudes de onda anteriores. El «Alcance en la mejor g» es la distancia máxima en la mejor g; y

- la figura 11 es una vista esquemática de una aplicación de la fibra de la invención.

Descripción detallada de una o más realizaciones de la invención

[0083] Como se muestra en la figura 1, se representa un cable óptico 100 para la transmisión de «alta» potencia y preferentemente también de datos que incluyen una fibra óptica multimodo 99.

[0084] La fibra óptica multimodo 99 de la invención puede no ser parte de un cable óptico, pero también se puede utilizar como una sola fibra.

[0085] La fibra óptica 99 incluye un núcleo 110 y un revestimiento 120 rodeado por una o más capas de revestimiento 130 para protección. El cable óptico 100 puede incluir una pluralidad de fibras ópticas 99 rodeadas por una vaina externa 140 para protección del entorno externo.

[0086] La figura 11 muestra un ejemplo de aplicación de la fibra óptica 99 en una aplicación de potencia en fibra. Un sistema 200 incluye tres partes: una fuente de potencia óptica OPS que comprende un diodo láser de alta potencia HPLD, un controlador de diodo láser LDC y un receptor óptico RX, una unidad remota RU (que contiene un sensor S, un convertidor fotovoltaico PV, un láser semiconductor Fabry Perot FPLD y un convertidor y circuitos conductores FM) y fibras FO realizadas como fibra 99 según la invención, que conectan la fuente de alimentación OPS con RU. Es posible usar HPLD y fibras adicionales 99 para aumentar la potencia transmitida. También es posible conectar otros convertidores fotovoltaicos PV para aumentar la potencia convertida en la unidad remota RU. Los convertidores fotovoltaicos PV normalmente tienen un área activa entre 62,5 ^m y 100 pmy por lo general operan a una longitud de onda de 850 nm.

[0087] El perfil de índice de la fibra multimodo según la invención es sustancialmente según el gráfico representado en la figura 2. Con el fin de apreciar los posibles perfiles de índice que se pueden lograr cambiando el parámetro g de la ecuación (1), la figura 3 muestra la variación del perfil de índice n(r) para distintos valores de g. Cuando el parámetro g es igual a la unidad (g = 1), el perfil del índice es lineal; cuando el parámetro g tiene el valor 2, g = 2, el perfil es parabólico; cuando g tiende al infinito, el perfil de fibra óptica es un índice escalonado.

[0088] Con referencia a la figura 2, la fibra óptica 99 incluye el núcleo 110 y el revestimiento 120 y el índice de refracción dentro del núcleo tiene un valor máximo n¹ en el centro del núcleo y el revestimiento tiene un índice de refracción constante n2, por ejemplo, igual al valor de la sílice pura. El perfil de índice de refracción según la figura 2 se obtiene mediante un dopaje adecuado del núcleo de la fibra óptica multimodo, por ejemplo, mediante óxido de germanio.

[0089] La fibra óptica multimodo 99 está optimizada para que pueda transportar alta potencia, por ejemplo, potencia por encima de 1 W, preferentemente alrededor de 2 W, para largas distancias, por ejemplo, distancias por encima de 1000 metros.

[0090] La radiación electromagnética ingresada en la fibra tiene preferentemente una longitud de onda A comprendida entre 750 nm y 1000 nm y más preferentemente entre 800 nm y 900 nm, normal para diodos de alta potencia para aplicaciones de potencia en fibra; donde los fotoconvertidores PV, tienen una eficiencia de conversión del orden de un 40 %, lo que significa que el 40 % de la potencia óptica se transforma en energía eléctrica para impulsar los circuitos de la unidad receptora RU (ver figura 11).

[0091] La atenuación de la fibra se calcula utilizando la ecuación siguiente

donde la atenuación intrínseca (aintrinsic) depende de la longitud de onda de la radiación electromagnética ingresada y el factor multiplicativo M depende del radio del núcleo de la fibra. La ecuación (9) es una simplificación de la fórmula de atenuación (3) obtenida incorporando los diversos parámetros mostrados en la ecuación (4) en una sola constante multiplicativa cuyo valor se puede obtener imponiendo que el perfil de atenuación para una fibra de etapa (g ^ ~) sea el valor que se encuentra por lo general en la literatura. La atenuación según la ecuación (9), independientemente de la longitud de onda de cualquier radiación ingresada en la fibra multimodo, el diámetro del núcleo y de la diferencia del índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento o de la abertura numérica NA, tiene un mínimo para g = 1,333.

[0092] Las fibras son una fibra multimodo con un diámetro del núcleo comprendido entre 90 pmy 190 |_im, más preferentemente entre 95 pm y 110 ^m, y una abertura natural NA comprendida entre 0,2 y 0,3 para que coincida mejor con las características de los convertidores fotovoltaicos utilizados en aplicaciones de potencia en fibras. Preferentemente, el diámetro total de la fibra puede variar entre 125 ^m y 500 ^m, donde el diámetro total de la fibra dependerá de la elección del diámetro del núcleo de la fibra.

[0093] Para calcular la atenuación de la fibra, se deberá calcular la atenuación intrínseca y la constante M según la ecuación (9) para distintas longitudes de onda. En la literatura, se conocen los valores para una longitud de onda igual a 808 nm de aint y M y son respectivamente iguales a 2,5 dB/km y 9,5.

[0094] En la Tabla 1 se recoge la atenuación intrínseca, ar^¡nt, la atenuación de la fibra de índice escalonado obtenida experimentalmente y la constante M calculada por el solicitante y utilizada en lo siguiente.

Tabla 1

[0095] Usando los valores anteriores, la ecuación

se ha maximizado, es decir, se ha calculado la L máxima, como una función del parámetro g, y donde Pin se ha puesto igual a Pthr, es decir, la potencia de entrada máxima por encima de la cual la fibra puede dañarse.

[0096] Los otros parámetros de la ecuación se establecen según lo siguiente.

[0097] El diámetro del núcleo de la fibra se ha ajustado a 100 pm.

[0098] La apertura numérica NA de la fibra se ha establecido igual a 0,22.

[0099] La potencia de la radiación electromagnética introducida en la fibra multimodo 99 está limitada ya sea por la potencia máxima de la fuente de láser o fuente de diodo o por la potencia umbral máxima de la ecuación (7) por encima de la cual el material donde se realiza la fibra puede dañarse. El solicitante ha encontrado que para g por debajo de aproximadamente 2, que, como se muestra a continuación, son las g relevantes para el presente caso, la potencia umbral de la ecuación (7) es la potencia a considerar.

[0100] De hecho, otra posible limitación en el valor de Pin no es solo el valor de la potencia de entrada por encima de la cual la fibra podría dañarse, sino la potencia máxima que emite la fuente de radiación electromagnética disponible, tal como la fuente láser. Por consiguiente, la potencia de entrada de la radiación electromagnética está preferentemente por debajo del mínimo entre la Pthr y la potencia máxima disponible de las fuentes de radiación Plas disponibles,

P in WÑM-{Pthr> Pías ^{}• (} 1 0 ⁾

[0101] El solicitante ha encontrado que para el intervalo del parámetro g de interés, la potencia mínima entre las dos consideradas en la ecuación (10) es siempre la potencia umbral Pthr, donde las fuentes láser por lo general disponibles tienen una potencia emitida por encima de 5 W en emisión continua.

[0102] Esto se puede ver, por ejemplo, en la figura 4, que muestra el MFD de la fibra óptica multimodo según la ecuación (5) y el umbral de potencia P^thr de la ecuación (7), ambos obtenidos en función del parámetro de perfil de índice g. Como se ilustra adicionalmente en la figura 4, la línea recta de puntos constantes representa la potencia máxima del láser o fuente (que es constante y se ajusta a un valor de 5 W), la curva sólida representa el umbral de potencia P^thr (W) como la solución de la ecuación (7). La curva discontinua representa MFD como solución de la ecuación (5). Para valores «pequeños» g, la potencia umbral relevante a considerar es la potencia umbral de la ecuación (7), donde es la más baja entre la potencia máxima de la fuente (línea punteada) y la potencia umbral (curva sólida). Por lo tanto, en lo siguiente, se considera que el valor de Pⁱⁿ en la ecuación (8) tiene que ser la potencia de entrada limitante que es la potencia umbral de la ecuación (7).

[0103] La figura 5 muestra dos gráficas, una curva sólida que representa la atenuación de la fibra óptica multimodo en función de g y una curva discontinua que representa la longitud o distancia L máxima que puede recorrer una radiación electromagnética que tiene una potencia de entrada igual a la potencia umbral P^thr de la ecuación (8) y una potencia preestablecida deseada Pl de 30 dBm, nuevamente en función de g. La longitud de onda A de la radiación electromagnética introducida se establece para que sea igual a 808 nm.

[0104] Como ya se mencionó, el mínimo de la atenuación se obtiene para g = 1,33.

[0105] La distancia máxima alcanzable L ocurre para el parámetro de perfil de índice de g = 1,43. En este parámetro de índice de perfil g, la distancia o alcance L es de 2,30 km, que es la distancia máxima a la que una radiación electromagnética que tiene una potencia de entrada igual a P^thr puede viajar dentro de la fibra óptica multimodo manteniendo su potencia óptica por encima o igual al valor preestablecido P^L. Para una fibra de perfil parabólico más habitual que tiene g = 2, la distancia máxima L que la misma radiación electromagnética que tiene potencia de entrada igual a P^thr podría viajar sería de 1,78 km. Por el contrario, para las fibras multimodo de índice escalonado, la distancia L máxima alcanzable para el lanzamiento de 10 W como potencia de entrada en la fibra óptica multimodo sería de 0,84 km. Por lo tanto, mediante el uso del perfil de índice de la fibra de la invención, una distancia L máxima o alcance se incrementa en aproximadamente 174 % con respecto a una fibra de perfil de índice escalonado, y en aproximadamente 29 % con respecto a un perfil de índice graduado con g = 2. Este resultado se confirma mediante los siguientes gráficos de las figuras 6 - 9. Los siguientes gráficos se han obtenido todos para fibras multimodo donde el diámetro del núcleo es igual a 100 mm y NA = 0,22.

[0106] En la figura 6, se cambia el valor preestablecido deseado de la potencia óptica P^L (en el ejemplo anterior de la figura 5 se ha establecido una potencia deseada preestablecida Pl igual a 30 dBm). Se establecen tres potencias de salida distintas: 33 dBm (curva discontinua corta), 30 dBm (curva discontinua larga) y 27 dBm (curva sólida). La ecuación (8) se maximiza para los tres valores de la potencia de salida en función del parámetro g. Una «distancia larga» L se obtiene para una radiación electromagnética introducida con una longitud de onda de 808 nm en el umbral de potencia de entrada de la ecuación (7) para una fibra que tiene un parámetro g comprendido entre 1,2 y 1,8. Las distancias máximas alcanzables L están todas por encima de 1000 metros: para P^l igual a 33 dBm, la mejor g es 1,56 y la L máxima es 1,2 km; para P^l igual a 30 dBm la mejor g es 1,43 y la L máxima es 2,35 km y para P^l igual a 27 dBm la mejor g es 1,39 y la L máxima es 3,5 km.

[0107] En la figura 7, se cambia la longitud de onda de entrada de la radiación electromagnética introducida en la fibra óptica multimodo de la invención. Se establecen tres longitudes de onda de entrada: 980 nm (línea continua), 850 nm (línea discontinua larga) y 808 nm (línea discontinua corta). La ecuación (8) se maximiza para los tres valores de la longitud de onda en función del parámetro g, utilizando la Tabla 1 anterior. El valor de potencia óptica preestablecido deseado pl se establece igual a 30 dBm. Se obtiene una «distancia larga» L (por encima de 500 metros y por encima de 1000 metros) para una radiación electromagnética introducida en el umbral de potencia de entrada de la ecuación (7) para una fibra que tiene un parámetro g comprendido entre 1,2 y 1,8.

[0108] La figura 8 es análoga a la figura 7, con la diferencia de que el valor de potencia óptica preestablecido deseado P^l se establece igual a 33 dBm. Con esta mayor potencia de salida deseada, la distancia alcanzada sigue siendo superior a 1000 m.

[0109] La figura 10 muestra tres gráficas de la distancia máxima L para el valor de g que maximiza la ecuación (8) en función de la potencia de salida P^L deseada para tres longitudes de onda distintas de la radiación electromagnética ingresada en la fibra óptica multimodo de la invención. Como se muestra, para el intervalo de potencias preestablecidas deseadas P^L comprendidas entre 25 dBm y 33 dBm, la distancia L que puede recorrer la radiación electromagnética que tiene una potencia de entrada igual a P^thr y mantener esta potencia por encima de P^l siempre está por encima de 1000 m.

[0110] La figura 9 representa la «mejor g» en función de la potencia preestablecida P^l para las tres longitudes de onda anteriores. La mejor g es la g que da la distancia o el alcance máximo L, es decir, el valor de g que maximiza la ecuación (8). Es evidente que para los valores de potencia preestablecidos de interés, el parámetro g está incluido en un intervalo entre 1,3 y 1,6, por consiguiente, la fabricación de una fibra óptica que tiene un perfil de índice de refracción con una g en este intervalo permite obtener la potencia óptica deseada Pl a una distancia L (donde L > 1000 m).

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. El sistema (200) comprende una fibra óptica multimodo (99) para la transmisión continua de radiación electromagnética a alta potencia, dicha fibra óptica multimodo (99) define un eje de fibra y comprende un núcleo (110) y un revestimiento (120) que rodea el núcleo (110), y donde la fibra óptica multimodo es una fibra de índice graduado multimodo, el perfil de índice de refracción en la fibra (99) sigue la fórmula:

donde

r es la distancia desde el eje de la fibra,

n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra,

ni es el índice de refracción nominal en el eje de la fibra (99),

n² es el índice de refracción del revestimiento (120),

a es el radio del núcleo, y

g es un parámetro que define la forma del perfil,

caracterizado porque

el diámetro del núcleo 2a está comprendido entre 90 ^m y 190 ^m,

el parámetro g está comprendido entre 1,2 y 1,8, y

la abertura numérica (NA) de la fibra (99), donde

está comprendida entre 0,2 y 0,3

y porque el sistema (200) comprende una fuente de radiación electromagnética configurada para ingresar potencia óptica continua en la fibra óptica multimodo (99), donde la fibra óptica multimodo (99) tiene una longitud superior a 500 metros y la potencia óptica de entrada es igual o mayor que 1 W,

donde ingresar dicha radiación electromagnética incluye ingresar una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica por debajo de un valor umbral de entrada, donde dicho valor umbral de entrada de dicha potencia óptica de entrada es igual a:

donde V-(2a7rll)N A

y

C(g) = 3.76 exp(4.19/g0418).

2. Sistema (200) según la reivindicación 1, donde dicho revestimiento (120) incluye sílice no dopada.

3. El sistema (200) según la reivindicación 1, donde dicho núcleo (110) incluye sílice dopada.

4. Sistema (200) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicha fibra (99) tiene una diferencia de índice de refracción (n¹ - n²) entre dicho núcleo (110) y dicho revestimiento (120) comprendida entre 0,0556 y 0,0725.

5. Sistema (200) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho parámetro g está comprendido entre 1,3 y 1,6.

6. Sistema (200) según la reivindicación 1, que comprende una unidad remota (RU), donde dicha fibra óptica multimodo (99) conecta la fuente de radiación electromagnética con la unidad remota (RU).

7. Sistema (200) según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde dicha fibra óptica multimodo (99) se encuentra en un cable óptico (100).

8. Procedimiento para transmitir radiación a alta potencia a lo largo de una fibra óptica (99), que incluye: - ingresar radiación electromagnética continua en una fibra óptica multimodo (99), donde dicha fibra óptica multimodo (99) define un eje de fibra y comprende un núcleo (110) y un revestimiento (120) que rodea el núcleo, y donde la fibra óptica multimodo es una fibra óptica de índice graduado, el perfil de índice de refracción en la fibra (99) sigue la fórmula:

donde

■uj — n i

A =

2n{ :

r es la distancia desde el eje de la fibra,

n(r) es el índice de refracción nominal en función de la distancia desde el eje de la fibra,

n¹ es el índice de refracción nominal en el eje de dicha fibra óptica (99)

n² es el índice de refracción del revestimiento (120),

a es el radio del núcleo, y

g es un parámetro que define la forma del perfil, caracterizado porque el parámetro g está comprendido entre 1,2 y 1,8

donde dicha fibra óptica multimodo (99) tiene una longitud superior a 500 metros y dicha radiación electromagnética tiene una potencia óptica de entrada igual o superior a 1 W y una longitud de onda comprendida entre 750 nm y 1000 nm, y donde la entrada de dicha radiación electromagnética incluye la entrada de una radiación electromagnética que tiene una potencia óptica por debajo de un valor umbral de entrada, dicho valor umbral de entrada de dicha potencia óptica de entrada es igual a:

donde V - (2a7r/Á)NA

B ( g ) = e 0298/g - 1 1.478 (1 - e - ° 017g),

y

9. El procedimiento de la reivindicación 8, donde dicha fibra óptica multimodo (99) tiene una longitud de al menos 1000 m.

10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, donde dicha longitud de onda de la radiación electromagnética introducida está comprendida entre 800 nm y 900 nm.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 que incluye la entrada de radiación electromagnética que tiene una potencia óptica de entrada igual o mayor que 2 W.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 - 11, donde dicho núcleo (110) tiene un diámetro comprendido entre 90 pm y 190 pm.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, donde dicho núcleo (110) tiene un diámetro comprendido entre 95 pm y 110 pm.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 - 13, donde dicha fibra óptica (99) tiene una abertura numérica comprendida entre 0,2 y 0,3.