FR2929716A1 - Fibre optique a dispersion decalee. - Google Patents

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Abstract

Une fibre optique à dispersion décalée (NZDSF) comprend un coeur central (r1, Dn1), une gaine intérieure présentant au moins trois zones avec une première zone de gaine intermédiaire (r2, Dn2), une deuxième zone d'anneau (r3, Dn3) et une troisième zone de tranchée enterrée (Wtr, Dnt). La zone de tranchée enterrée présente une différence d'indice (Dnt) avec la gaine optique comprise entre -5.10<-3> et -15.10<-3> et présente une largeur (Wtr) comprise entre 2,5 µm et 5,5 µm.La fibre optique proposée présente des pertes par diffusion Rayleigh réduites, inférieures à 0,164 dB/km à la longueur d'onde de 1550 nm, avec des pertes en courbures limitées.

Description

FIBRE OPTIQUE A DISPERSION DECALEE
La présente invention concerne le domaine des transmissions par fibre 5 optique, et plus spécifiquement, une fibre à dispersion décalée présentant une atténuation réduite sans augmentation des pertes en courbure. Pour des fibres optiques, on qualifie généralement le profil d'indice en fonction de l'allure du graphe de la fonction qui associe au rayon de la fibre l'indice de réfraction. On représente de façon classique sur les abscisses la distance r au 10 centre de la fibre, et sur les ordonnées la différence entre l'indice de réfraction et l'indice de réfraction de la gaine de la fibre. La gaine extérieure faisant fonction de gaine optique présente un indice de réfraction sensiblement constant ; cette gaine optique est généralement composée de silice pure mais peut également contenir un ou plusieurs dopants. On parle ainsi de profil d'indice en "échelon", en "trapèze", en 15 "triangle" ou en alpha pour des graphes qui présentent des formes respectives d'échelon, de trapèze ou de triangle. Ces courbes sont généralement représentatives du profil théorique ou de consigne de la fibre, les contraintes de fabrication de la fibre pouvant conduire à un profil sensiblement différent. Une fibre optique est classiquement composée d'un coeur optique. ayant 20 pour fonction de transmettre et éventuellement d'amplifier un signal optique, et d'une gaine optique, ayant pour fonction de confiner le signal optique dans le coeur. A cet effet, les indices de réfraction du coeur ne et de la gaine ne sont tels que ne>ng. Comme cela est bien connu., la propagation d'un signal optique dans une fibre optique monomode se décompose en un mode fondamental guidé dans le coeur et en 25 des modes secondaires guidés sur une certaine distance dans l'ensemble coeur-gaine, appelés modes de gaine. On utilise classiquement comme fibres de ligne pour les systèmes de transmission terrestre dites SSMF (acronyme de l'anglais "Standard Single Mode Fiber") ou des fibres à dispersion décalée, appelées aussi fibres NZDSF (acronyme 30 de l'anglais "Non-Zero Dispersion Shifted Fiber"). On qualifie de NZDSF+ des fibres à dispersion décalée, présentant une dispersion chromatique non nulle et positive
R:.Brevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -2- pour les longueurs d'onde auxquelles elles sont utilisées, typiquement autour de 1550 nm. Typiquement, les SSMF répondent à des normes de télécommunication spécifiques et notamment la norme G.652. Les SSMF présentent une atténuation d'environ 0.19 dB/km mesurée à la longueur d'onde de 1550 nm avec une contribution Rayleigh de l'ordre de 0,160 dB/km, une surface effective d'environ 80 1.tm2, une longueur d'onde de coupure effective inférieure à 1350 nm, une dispersion chromatique positive d'environ 17 ps/nm-km à 1550 nm et une pente de dispersion positive de 0,058 ps/nm2-km.
Les fibres NZDSF-1- présentent à la longueur d'onde de 1550 nm, une dispersion chromatique plus faible que les SSMF, typiquement comprise entre 3 et 14 ps/nm-km, et une pente de dispersion chromatique typiquement inférieure à 0,lps/(nm2.km). Les fibres NZDSF+ sont généralement utilisées pour les systèmes de transmission courte distance et répondent à des normes de télécommunication spécifiques, notamment les normes G.655 et G.656. La figure 1 montre des profils de consigne d'une fibre SSMF et d'une fibre NZDSF standard. Les profiles illustrés sont des profils de consigne, c'est-à-dire représentatif du profil théorique de la fibre, la fibre réellement obtenue après fibrage d'une préforme pouvant présenter un profil sensiblement différent.
Typiquement, une fibre SSMF comprend un coeur central ayant un rayon de 4,35 m et présentant une différence d'indice de 5,2.10.3 avec la gaine extérieure, faisant fonction de gaine optique. Une fibre NZDSF standard comprend un coeur central présentant une différence d'indice Dnl avec une gaine extérieure, faisant fonction de gaine optique, une gaine intermédiaire présentant une différence d'indice Dn2 avec la gaine extérieure et un anneau présentant une différence d'indice Dn3 avec la gaine extérieure. Les indices de réfraction dans le coeur central, dans la gaine intermédiaire et dans l'anneau sont sensiblement constants sur toutes leurs largeurs. On définit la largeur du coeur par son rayon rl et la largeur de la gaine intermédiaire et de l'anneau par leurs rayons extérieurs respectifs, r2 et r3. Typiquement, le coeur central, la gaine intermédiaire, l'anneau et la gaine extérieure sont obtenus par dépôt de type CVD dans un tube de silice et la gaine optique est constituée par le tube et la R:ABrevetsV27400\27482--080401-texte depot.doc -3- recharge du tube généralement en silice naturelle ou dopée, mais peut également être obtenu par toute autre technique de dépôt (VAD ou OVD). Comme illustré sur la figure 1, les NZDSF présentent un coeur central ayant un rayon plus petit et une différence d'indice plus importante que le coeur central d'une SSMF. Cette forme de coeur permet une diminution de la dispersion chromatique. Cependant, le dopage plus important du coeur par comparaison avec une SSMF introduit des pertes par diffusion Rayleigh plus importantes, supérieures à 0,164 dB/km conduisant à une atténuation supérieure à 0,190 dB/km à 1550 nm. On souhaite pouvoir ramener l'atténuation d'une NZDSF à une valeur équivalente à celle d'une SSMF. De manière connue en soi, l'atténuation dans une fibre optique est due en majeur partie aux pertes par diffusion Rayleigh et en partie aux pertes par absorption et aux pertes dues aux imperfections du guide. Dans le cas d'une NZDSF, la présence de dopants dans le coeur en concentration plus forte comparée avec une SSMF augmente les pertes par diffusion Rayleigh. Il est connu de réduire les pertes par diffusion Rayleigh en réalisant des fibres à coeur de silice pure. C'est par exemple ce qui est proposé dans la publication Ultra Low Loss (0.1484 d13/km) Pure Silica C'ore Fiber de K. Nagayama et al. parue dans SEI Technical Review, N° 57, Janvier 2004 ; ou dans la publication Optical Loss Property of Silica-Based Single Mode Fibers de M. Ohashi et al. parue dans Journal of Lightwave Technology, Vol 10, N° 5, mai 1192, pp 539-543. Les fibres à coeur de silice pure sont cependant coûteuses à fabriquer de par l'obligation d'enterrer la gaine optique par dopage, par exemple au Fluor. Il est également connu de réduire les pertes par diffusion Rayleigh en optimisant les conditions de fibrage. C'est par exemple ce qui est décrit dans la publication Rayleigh Scattering Reduction Method for Silica-Based Optical Fiber de K. Tsujikawa et al. parue clans Journal of Lightwave Technology, Vol 18, N° 11, Novembre 2000, pp 1528-1532 ; ou dans la publication A high performance GeO2/SiO2 NZ-DSF and the prospects for future improvement using Holey Fiber technology de K. Mukasa et al. parue dans ECOC'05, Tu 1.4.6. Les solutions proposées sont cependant complexes à mettre en oeuvre sur un plan industriel car plusieurs températures de fibrage sont utilisées avec des cycles de chauffe et de refroidissement difficiles à contrôler. R:ABrevets\27-100\27482--080401-texte depot.doc -4- Le document US-A-6 576 164 propose également une méthode de fabrication de fibre SSMF dans laquelle les conditions de fibrage sont optimisées pour réduire les pertes par diffusion Rayleigh. La méthode proposée dans ce document nécessite cependant un équipement complexe avec des dispositifs de refroidissement additionnels. Le document EP-A-1 256 554 décrit un procédé de fabrication d'une fibre à saut d'indice comprenant un coeur central dopé Germanium et des gaines extérieures et optiques d'indice inférieur à celui de la silice. Du fait de la gaine partiellement enterrée, la quantité de dopant dans le coeur peut être réduite et l'atténuation dans la l0 fibre est diminuée. Une telle solution est cependant coûteuse et non directement applicable à une fibre de type NZDSF. La figure 2 montre un profil de consigne d'une fibre NZDSF pour laquelle l'ensemble de la structure aurait été partiellement enterrée, c'est-à-dire avec un dopage du coeur moindre et avec une gaine intermédiaire et une gaine extérieure 15 présentant des indices inférieurs à celui de la silice. La gaine optique (recharge du tube dans lequel est réalisé la préforme de fibre) est maintenue en silice pour des raisons de coût. Si un tel profil de fibre ramène bien les pertes par diffusion Rayleigh à une valeur sensiblement égale à celle d'une SSMF, les pertes par courbures sont très nettement dégradées (voir exemple 2a des tableaux I et II ci-dessous). 20 Il est connu par ailleurs et notamment du document US-A-4 852 968, qu'une tranche enterrée permet de réduire les pertes par courbures. Cependant, le seul ajout d'une tranche enterrée à la structure proposée sur la figure 2 ne permet pas d'atteindre des pertes par courbures acceptables comme le montre l'exemple 2b des tableaux 1 et II ci-dessous. 25 II existe donc un besoin pour une fibre NZDSF+ présentant des pertes par diffusion Rayleigh réduites sans dégradation des autres paramètres optiques et notamment des pertes par courbures, et qui puisse être fabriquée à un coût modéré et sans modifier les équipements de fibrage. L'invention propose par conséquent une optimisation globale du profil 30 d'une fibre NZDSF afin de parvenir à une atténuation proche de celle d'une SSMF tout en limitant les pertes par courbure et en respectant les critères des normes R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -5- relatives aux NZDSF, notamment en terme de dispersions, de surface effective et de longueurs d'onde de coupure. L'invention propose plus particulièrement une fibre optique à dispersion décalée (NZDSF) comprenant depuis le centre vers la périphérie, un coeur central, une gaine intérieure comprenant au moins trois zones et une gaine optique, le coeur central ayant un rayon et une différence d'indice avec la gaine optique, la gaine intérieure comprenant depuis le coeur central vers la gaine optique : - une gaine intermédiaire ayant un rayon et une différence d'indice avec la gaine optique; - un anneau ayant un rayon et une différence d'indice avec la gaine optique; une tranchée enterrée ayant un rayon, une largeur comprise entre 2,5 m et 5,5 !lin et une différence d'indice avec la gaine optique comprise entre -5.103 et -15.10-3, la fibre présentant - des pertes par diffusion Rayleigh inférieures ou égales à 0,164 dB/km à la longueur d'onde de 1550 nm ; - des pertes en courbures inférieures à 0,5 dB/tour pour un rayon de courbure de 16 mm à la longueur d'onde de 1550 nm, et - des pertes en courbures inférieures à 0,5 dB/100 tours pour un rayon de courbure de 30 mm à 1625 nm Selon les modes de réalisation, la fibre de l'invention peut comprendre en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le coeur central présente une différence d'indice avec la gaine optique inférieure à 7.5.10-3; - la différence d'indice de la zone de gaine intermédiaire avec la gaine optique est comprise entre -2,5.10-' et 1,5.10-3; - la différence d'indice de la zone d'anneau avec la gaine optique est comprise entre 0,0 et 5.10 -{ ; le rayon du coeur est compris entre 2 gm et 4,35 m; - le rayon extérieur de la zone de gaine intermédiaire est compris entre 4,5 pm et 8.5 m; R:U3revets\27400\27482--080401-texte depot.doc 25 30 6- - la zone d'anneau présente une largeur comprise entre 3 pm et 7,5 1am; - le rayon intérieur de la zone de tranchée enterrée est supérieur à 10 pm; - le rayon extérieur de la zone de tranchée enterrée est inférieur ou égal à17pm; - la fibre présente, pour une longueur d'onde de 1550 nm, une dispersion chromatique inférieure à 12 ps/nm-km ; - la fibre présente, pour une longueur d'onde de 1550 nm, une pente de dispersion chromatique inférieure ou égale à 0,09 ps/nm2-km ; - la fibre présente une longueur d'onde de coupure effective inférieure à 1600 nm ; la fibre présente une surface effective supérieure à 50 pm2 Selon un mode de réalisation, la fibre comprend en outre une quatrième zone de gaine intérieure située entre la zone d'anneau et la zone de tranchée enterrée, cette quatrième zone de gaine ayant un rayon et une différence d'indice avec la gaine optique comprise entre -2,5.103 et 1.10-3. Selon un mode de réalisation, le rayon de la quatrième zone de gaine est compris entre I l pm et 14,5 pm.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture 20 de la description qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple et en référence aux figures annexées, qui montrent : - figure 1, déjà décrite, une représentation graphique du profil consigne d'une fibre SSMF' et d'une fibre NZDSF+ selon l'art antérieur ; - figure 2, déjà décrite, une représentation graphique du profil consigne d'une fibre NZDSF+ selon un mode de réalisation non conforme à l'invention ; figure 3, une représentation graphique du profil consigne d'une fibre NZDSF+ selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - figure 4, une représentation graphique du profil consigne d'une fibre NZDSF+ selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -7- La fibre selon l'invention est une fibre à dispersion décalée qui présente une dispersion chromatique inférieure à la dispersion chromatique d'une fibre standard à saut d'indice SSMF. La fibre selon l'invention présente des pertes par diffusion Rayleigh réduites, inférieures à 0,164 dB/km à 1550 mn. La fibre selon l'invention présente en outre des pertes en courbures limitées, inférieures à 0,5 dB/tour pour un rayon de courbure de 16 mm à 1550 nm, et inférieures à 0,5 dB/100 tours pour un rayon de courbure de 30 mm à 1625 nm. La fibre de l'invention va être décrite en référence aux figures 3 et 4 qui représentent des profils de consigne pour deux modes de réalisation possibles.
La fibre NZDSF selon l'invention comprend un coeur central présentant une différence d'indice Dnl avec une gaine extérieure, faisant fonction de gaine optique, et au moins trois zones de gaine intérieure entre le coeur central et la gaine optique. Dans ce contexte, le coeur central et les zones de la gaine intérieure sont obtenus par dépôt de type CVD dans un tube de silice et la gaine optique est constituée par le tube et la recharge du tube généralement en silice naturelle ou dopée, mais peut également être obtenu par toute autre technique de dépôt (VAD ou OVD). Une première zone de gaine est une gaine intermédiaire présentant une différence d'indice Dn2 avec la gaine optique, une deuxième zone de gaine est un anneau présentant une différence d'indice Dn3 avec la gaine optique et une troisième zone de gaine est une tranchée enterrée présentant une différence d'indice Dnt avec la gaine optique. Sur la figure 3, une quatrième zone de gaine est présente sous la forme d'une marche située entre l'anneau et la tranchée enterrée et présentant une différence d'indice Dn4 avec la gaine optique. Les indices de réfraction de la gaine intermédiaire Dn2, l'anneau Dn3, la tranchée enterrée Dnt, et le cas échéant la marche Dn4, sont sensiblement constants sur toutes leurs largeurs. Le coeur central a ici une forme d'échelon, mais pourra également présenter une forme de trapèze, de triangle ou d'alpha. On définit la largeur du coeur par son rayon rl et les gaines par leurs rayons extérieurs respectifs, r2 à r4; et la largeur de la tranchée enterrée par une différence de rayon Wtr.
La fibre selon l'invention est une fibre NZDSF avec un coeur central présentant un rayon rl supérieur à 2 tm mais inférieur à celui d'une fibre SSMF, soit inférieur à 4.35 m, de préférence inférieur à 4.00 ltm, et une différence d'indice R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -8- Dnl avec la gaine optique supérieure à celle d'une SSMF, soit supérieure à 5.0.103 mais qui reste néanmoins inférieure à 7.5.10-3 afin de limiter la quantité de dopant dans le coeur. Ce profil de coeur de la fibre permet de réduire la dispersion chromatique et la limitation de la quantité de dopant dans le coeur permet de maîtriser les pertes par diffusion Rayleigh. La fibre selon l'invention comprend aussi une gaine entre le coeur et la gaine optique comprenant au moins trois zones. Une première zone est une gaine intermédiaire présentant un rayon r2 et une différence d'indice Dn2 avec la gaine optique. Cette gaine intermédiaire peut être légèrement enterrée; elle présente une différence d'indice Dn2 avec la gaine extérieure comprise entre -2.5.10-3 et 1.5.10-3. Le rayon extérieur r2 de cette gaine intermédiaire est compris entre 4,5 m et 8,5 m. Une deuxième zone est un anneau présentant un rayon r3 et une différence d'indice Dn3 avec la gaine optique. L'anneau n'est pas enterré, contrairement au profil de la figure 2 et présente une différence d'indice Dn3 avec la gaine optique comprise entre 0.0 et 5.10-3. La largeur de l'anneau (r3-r2) est comprise entre 3 m et 7,5 m. Une troisième zone est une tranchée enterrée présentant un rayon rtr, une largeur Wtr et une profondeur Dnt contrôlées. Comme illustrée sur la figure 3, une quatrième zone de gaine présentant un rayon r4 et une différence d'indice Dn4 avec la gaine optique peut être ajoutée sous la forme d'une marche située entre l'anneau et la tranchée enterrée. Cette marche est plus étroite que l'anneau et que la tranchée enterrée et elle peut être légèrement enterrée:, elle peut présenter un rayon extérieur r4 compris entre 11 m et 14,5 m ainsi qu'une différence d'indice avec la gaine optique Dn4 comprise entre -2.5.10-3 et 1.10-3. Une profondeur de tranchée enterrée Dnt comprise entre -15.10-3 et -5.10-3 et une largeur de tranchée enterrée Wtr comprise entre 2.5 pm et 5.5 m permettent de limiter efficacement les pertes en courbures tout en contrôlant la longueur d'onde de coupure, c'est-à-dire tout en limitant la propagation des modes d'ordres supérieurs dans la fibre. La fibre selon l'invention présente ainsi une longueur d'onde de coupure effective inférieure à 1600 nm, et de préférence une longueur d'onde de coupure en câble inférieure à 1450nm, ce qui est conforme aux contraintes imposées par les normes G.655 et G.656. R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc 9 - La zone de tranchée enterrée peut présenter un rayon extérieur rtr limité à 17 m afin de limiter le coût de fabrication. La zone de tranchée enterrée est optimisée en combinaison avec les zones de gaine intermédiaire et d'anneau afin de réduire les pertes par diffusion Rayleigh tout en limitant les pertes en courbures sans perturber les autres paramètres optiques de la fibre. La zone de tranchée enterrée est suffisamment éloignée du coeur par la présence de la gaine intermédiaire et de l'anneau, avec un rayon intérieur supérieur ou égal à 10 m. Cet éloignement de la tranchée par rapport au coeur central permet de ne pas trop perturber la propagation du mode fondamental afin de conserver des valeurs de surface effective et de dispersion conformes aux contraintes imposées par les normes G.655 et G.656. La tranchée est aussi suffisamment profonde et étroite pour garantir une diminution des pertes en courbures et contrôler les pertes des modes d'ordres directement supérieurs (LP11 et LP02) et donc la longueur d'onde de coupure qui en découle.
Le tableau I ci-dessous donne six exemples de profiles d'indice possibles pour une fibre de transmission selon l'invention (exemples 3 et 4) et cinq exemples hors invention (exemples 1 et 2) par comparaison avec une fibre standard SSMF. La première colonne attribue une référence à chaque profil. Les colonnes suivantes donnent les valeurs des rayons de chaque section (rl à r4) ainsi que la largeur de la tranchée enterrée (Wtr); et les colonnes suivantes donnent les valeurs des différences d'indice de chaque section avec la gaine optique (Dn1 à Dn4 et Dnt). Les valeurs d'indices sont mesurées à la longueur d'onde de 633 nm. Les fibres des exemples du tableau I ont un diamètre extérieur de 125 m. Les valeurs du tableau I correspondent à des profils de consigne de fibres. R:\Brev'ets\27400\27482--080401-texte depot.doc TABLEAU I Profils ri r2 1r3 r4 Wtr Dnl Dn2 Dn3 Dn4 Dntr ( m) ( m) ( m) ( m) (pm) (.103) (.103) (.103) (.103) (.103) SSMF 4.35 5.2 la 3.26 6.00 11.65 6.9 0.0 1.3 lb 2.86 7.87 10.82 7.9 0.0 2.3 1c 2.50 4.03 8.13 8.5 0.0 2.5 2a 3.26 6.00 11.65 15.10 5.4 -1.5 -0.2 -1.5 2b 3.26 6.00 11.65 13.14 2.86 5.4 -1.5 -0.2 -1.5 -6 3a 3.36 5.94 9.98 11.20 4.80 5.7 -1.5 1.8 -1.5 -5.0 3b 3.73 7.19 11.56 14.11 2.89 5.7 -1.5 2.5 -1.5 -5.9 3c 3.28 7.38 11.52 12.08 3.92 6.5 -1.5 2.8 -1.5 -6.0 4a 3.52 5.51 11.94 4.()6 5.7 -1.5 1.5 -6.0 4b 3.12 7.31 11.78 4.22 6.4 -0.6 2.6 -6.0 4c 2.64 8.10 11.92 4.08 7.0 0.6 2.7 -6.0 La fibre selon l'invention est illustrée de manière non limitative par les exemples du tableau ci-dessus. Notamment, on remarque que la fibre selon l'invention présente une coeur central plus étroit qu'une SSMF et avec une différence d'indice plus importante qu'une SSMF. On remarque aussi que la fibre selon l'invention présente au moins trois zones de gaine entre le coeur central et la gaine optique, un de ces zones étant une tranchée enterrée (Wtr, Dnt) présentant une largeur comprise entre 2,5 pm et 5,5 pm et une différence d'indice avec la gaine optique comprise entre -5.10-3 et -15.10-3. La zone de tranchée enterrée est relativement éloignée du coeur central, avec un rayon intérieur supérieur à 10 pm. Cet éloignement de la tranchée par rapport au coeur central permet de ne pas trop perturber la propagation du mode fondamental afin de conserver des valeurs de surface effective et de dispersion conformes aux contraintes imposées par les normes G.655 et G.656; et la largeur et la profondeur de la tranchée sont optimisées pour garantir une diminution des pertes en courbures et contrôler les pertes des modes R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -10- -11- d'ordres directement supérieurs (LP11 et LP02) et donc la longueur d'onde de coupure qui en découle. Par ailleurs, on remarque dans le tableau I que le coeur central de la fibre selon l'invention présente une différence d'indice Dn 1 avec la gaine optique inférieure à 7.5.10-3 mais supérieure à celle d'une SSMF, soit supérieure à 5.0.10-3 que la zone de gaine intermédiaire Dn2 présente une différence d'indice avec la gaine optique comprise entre -2,5.10-3 et 1,5.10-3 et que la zone d'anneau Dn3 présente une différence d'indice avec la gaine optique comprise entre 0,0 et 5.10-3. On remarque aussi que la quatrième zone de gaine, lorsqu'elle est présente, est plus étroite et moins enterrée que la zone de gaine enterrée ; cette quatrième zone de gaine présentant une différence d'indice Dn4 avec la gaine optique comprise entre -2,5.10-3 et 1.10-3. On remarque en outre dans le tableau I que le coeur central de la fibre est plus étroit qu'une SSMF, avec un rayon rl compris entre 2 pm et 4,0 m. La fibre NZDSF selon l'invention, présentant un profil d'indice tel que décrit précédemment, présente des pertes par diffusion Rayleigh réduites et par conséquent une atténuation qui se rapproche de celle d'une SSMF sans que les pertes en courbures ne soient augmentées. Par ailleurs, la fibre NZDSF présentant un profil d'indice selon l'invention pourra respecter les critères des normes G. 655 et G.656 telles que définies dans les recommandations ITU-T.
Le tableau II qui suit illustre des caractéristiques optiques pour les fibres de transmission correspondants aux profils d'indice du tableau I. Dans le tableau Il, la première colonne reprend les références du tableau I. Les colonnes suivantes fournissent, pour chaque profil de fibre, les valeurs de dispersion chromatique D et de pente de la dispersion P à la longueur d'onde de 1550 nm et de surface effective Aeff à la longueur d'onde de 1550 nm. Les colonnes suivantes fournissent, pour chaque profil de fibre, les valeurs de perles par diffusion Rayleigh à la longueur d'onde de 1550 nm et les valeurs de pertes en courbures PPC, respectivement sur un rayon de 10 mm à la longueur d'onde de 1625 nm, sur un rayon de 16 mm à la longueur d'onde de 1550 nm, sur un rayon de 25 mm à la longueur d'onde de 1550 nm et sur un rayon de 30 mm à la longueur d'onde de 1625 nm. La dernière colonne fournit pour chaque profil les valeurs de longueur d'onde de coupure effective ?,Cerf mesurées sur deux mètres de fibre conformément aux normes en vigueur. R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc TABLEAU II Profile D P Aeff Rayleigh PPC (,omm> PPC (,b,,,,n) PPC (25mm) PPC,so,r,nä XCeff @ 1550nm @ 1550nm @ 1550nm @ 1550nm @ 1625nm @ 1550nm @ 1550nm @ 1625nm ( m) (ps/nm- (ps/nm2- ( m2) (dB/km) (dB/m) (dB/tour) (dB/100trs) (dB/100trs) km) km) SSMF 17 0.058 80 0.160 <100 <0.5 <0.05 <0.05 <1350 la 8 0.055 65 0.165 <100 <0.1 <0.01 <0.01 <1400 lb 4.5 0.045 55 0.166 <100 <0.1 <0.01 <0.01 <1400 le 4.2 0.084 70 0.166 <100 <0.1 <0.01 <0.01 <1450 2a 7.7 0.050 65 0.160 >200 >1 >50 >100 <1200 2b 8.6 0.056 65 0.160 <100 >0.5 >10 >10 <1200 3a 8.5 0.070 75 0.161 <100 <0.1 <0.5 <0.5 <1200 3b 8.0 0.055 75 0.163 <100 <0.05 <0.02 <0.02 <1500 3c 4.5 0.050 60 0.164 <100 <0.05 <0.05 <0.05 <1500 4a 9.0 0.070 80 0.161 <100 <0.1 <0.05 <0.05 <1350 4b 5.0 0.065 70 0.162 <100 <0.1 <0.05 <0.05 <1500 4c 4.5 0.083 77 0.159 <100 <0.1 <0.05 <0.05 <1550 Les exemples la, lb et le sont en dehors de l'invention; ils correspondent à une fibre NZDSF standard telle qu'illustrée sur la figure 1. Les exemples 2a et 2b sont également en dehors de l'invention. L'exemple 2a est illustré sur la figure 2 et correspond au profil de l'exemple 1 enterré de 1,5.10-3 par rapport à la gaine optique extérieure. L'exemple 2b, non illustré, correspond au profil de l'exemple 2a auquel on a simplement ajouté une tranchée.
On remarque que les fibres des exemples 1 présentent une atténuation supérieure à celle d'une SSMF et que les fibres des exemples 2 présentent une atténuation équivalente à celle d'une SSMF mais avec des pertes par courbures augmentées. Les exemples 3a, 3b et 3c sont selon l'invention; ils correspondent à une fibre NZDSF telle qu'illustrée sur la figure 3. avec une quatrième zone de gaine en forme de marche située entre l'anneau et la tranchée enterrée. Les exemples 4a, 4b et R:\Brevets\27400\27482--080401-texte depot.doc -12- -13- 4c sont aussi selon l'invention; ils correspondent à une fibre NZDSF telle qu'illustrée sur la figure 4, c'est-à-dire avec trois zones de gaine situées entre le coeur central et la gaine optique. On constate alors à partir du tableau II que les pertes en courbures de la fibre selon l'invention sont équivalentes aux pertes par courbures dans une SSMF, voire meilleures. En outre, la fibre selon l'invention présente des pertes par diffusion Rayleigh réduites par rapport à une fibre NZDSF standard; les pertes par diffusion Rayleigh de la fibre selon l'invention peuvent être ramenées à celles d'une fibre standard SSMF. L'atténuation dans une fibre selon l'invention est par conséquent proche de celle d'une SSMF à la longueur d'onde de 1550 nm. On remarque aussi à partir du tableau II que l'ensemble des trois zones de gaine situées entre le coeur central et la gaine optique est optimisé en combinaison. En effet, l'exemple 2b montre bien que le simple ajout d'une tranchée enterrée à un profil de fibre NZDSF présentant des pertes Rayleigh réduites ne permet pas de réduire les pertes en courbures tout en conservant la réduction de pertes par diffusion Rayleigh. On remarque également à partir du tableau II que le profil de la fibre selon l'invention permet de garantir une dispersion chromatique positive inférieure à 12 ps/nm-km avec une pente de dispersion inférieure à 0.09 ps/nm2-km, une surface effective supérieure à 50 m2 et une longueur d'onde de coupure inférieure à 1600 nm. La fibre selon l'invention pourra respecter les recommandations des normes ITU-T G.655 et G.656 qui préconisent notamment une longueur d'onde de coupure en câble ~cc inférieure à 1450nm, un diamètre de mode entre 8 et 11 m, une dispersion chromatique positive inférieure à 10 ps/nm-km à 1550 nm. La fibre selon l'invention peut ainsi être installée dans de nombreux système de transmission avec une bonne compatibilité avec les autres fibres du système. Ces valeurs de surface effective, de dispersion et de coupure effective conformes aux contraintes imposées par les normes G.655 et G.656C peuvent être atteintes par l'optimisation conjointe de la tranchée enterrée, de la gaine intermédiaire et de l'anneau.
R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Une fibre optique à dispersion décalée (NZDSF), comprenant depuis le centre vers la périphérie, un coeur central, une gaine intérieure comprenant au moins trois zones et une gaine optique, le coeur central ayant un rayon (ri) et une différence d'indice (Dnl) avec la gaine optique, la gaine intérieure comprenant depuis le coeur central vers la gaine optique : - une gaine intermédiaire ayant un rayon (r2) et une différence d'indice (Dn2) avec la gaine optique; - un anneau ayant un rayon (r3) et une différence d'indice (Dn3) avec la gaine optique; - une tranchée enterrée ayant un rayon (rtr), une largeur (Wtr) comprise entre 2,5 m et 5,5 m et une différence d'indice (Dnt) avec la gaine optique comprise entre -5.10-3 et -1 5.10-3, la fibre présentant - des pertes par diffusion Rayleigh inférieures ou égales à 0,164 dB/km à la longueur d'onde de 1550 nm ; - des pertes en courbures inférieures à 0,5 dB/tour pour un rayon de courbure de 16 mm à la longueur d'onde de 1 550 mn, et - des pertes en courbures inférieures à 0,5 dB/100 tours pour un rayon de courbure de 30 mm à 1625 mn.
  2. 2. La fibre de la revendication 1, dans laquelle le coeur central présente une différence d'indice (Dnl) avec la gaine optique inférieure à 7.5.10-3.
  3. 3. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la différence d'indice de la zone de gaine intermédiaire (Dn2) avec la gaine optique est comprise entre -2,5.103 et 1,5.10-3.
  4. 4. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la différence d'indice de la zone d'anneau (Dn3) avec la gaine optique est comprise entre 0,0 et
  5. 5.10-3. R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc-15- 5. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une quatrième zone de gaine intérieure située entre la zone d'anneau (r3, Dn3) et la zone de tranchée enterrée (Wtr, Dnt), cette quatrième zone de gaine ayant un rayon (r4) et une différence d'indice (Dn4) avec la gaine 5 optique comprise entre -2,5.10 et 1.10-3.
  6. 6. La fibre de la revendication 5, dans laquelle le rayon (r4) de la quatrième zone de gaine est compris entre 1 l pm et 14,5 pm.
  7. 7. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le rayon du coeur (ri) est compris entre 2 pm et 4,35 pm. 10
  8. 8. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le rayon extérieur de la zone de gaine intermédiaire (r2) est compris entre 4,5 pm et 8,5 pm.
  9. 9. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la zone d'anneau présente une largeur (r3-r2) comprise entre 3 pm et 7,5 15 pm.
  10. 10. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le rayon intérieur de la zone de tranchée enterrée est supérieur à 10 pm.
  11. 11. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le rayon extérieur de la zone de tranchée enterrée (rtr) est inférieur ou égal à 20 17 pm.
  12. 12. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente, pour une longueur d'onde de 1550 nm, une dispersion chromatique inférieure à 12 ps/mn-km. R:ABrev \27400\27482--080401-texte depot.doc-16-
  13. 13. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente, pour une longueur d'onde de 1550 nm, une pente de dispersion chromatique inférieure ou égale à 0,09 ps/nm2-km.
  14. 14. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une longueur d'oncle de coupure effective inférieure à 1600 nm.
  15. 15. La fibre de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une surface effective supérieure à 50 m2. R:ABrevets\27400\27482--080401-texte depot.doc
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