FR3073953A1 - Fibre optique et reseau de fibres incline - Google Patents

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Manabu Shiozaki
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Takemi Hasegawa
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Abstract

Une fibre optique est constituée de verre à base de silice et comprend une âme, une première gaine qui entoure l'âme et qui a un indice de réfraction inférieur à un indice de réfraction de l'âme ; et une deuxième gaine qui entoure la première gaine et qui a un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de l'âme et supérieur à l'indice de réfraction de la première gaine. Au moins une partie de la première gaine contient un matériau photosensible dont l'indice de réfraction augmente par l'irradiation avec une lumière ayant une longueur d'onde spécifique. Une différence An entre un indice de réfraction d'une partie de la première gaine, la partie étant la plus proche de l'âme, et l'indice de réfraction de l'âme est dans une plage de 0,25 % à 0,30 %. Le rayon ra de l'âme est supérieur à 4,3 µm et inférieur ou égal à 5,0 µm.

Description

CONTEXTE DE L'INVENTION
Domaine de 1'invention [0001] La présente invention concerne une fibre optique et un réseau de fibres incliné.
Description de l'art connexe [0002] Dans un système de communication à fibre optique longue distance utilisant une lumière de signal dans la bande C ou la bande L, un amplificateur à fibre optique, qui comprend une fibre optique amplificatrice dopée avec un élément des terres rares tel que l'erbium (Er), est utilisé en tant qu'amplificateur optique pour amplifier la lumière de signal. Le gain de l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) dépend de la longueur d'onde, et a un pic à proximité de la longueur d'onde de 1,53 pm. Du fait de la non uniformité de la dépendance de la longueur d'onde du spectre de gain, une augmentation du taux d'erreurs sur les bits se produit, et, par conséquent, la performance d'un système de transmission diminue. En tant que composant pour résoudre ce problème, un
réseau de fibres incliné (SFG), qui est u: n filtre
d'uniformisation de gain pour uniformiser le gain de l'EDFA, a
été développé.
[0003] Des exemples de production d ' un filtre
d'uniformisation de gain sont décrits dans les documents
JP2003-4926A et WO03/093887A. En irradiant une fibre optique, dans laquelle les deux ou l'une de l'âme et de la gaine sont constituées de verre à base de silice contenant un matériau photosensible (tel que du GeO2 ou du B2O3) , avec une lumière ultraviolette ayant une longueur d'onde spécifique qui peut augmenter l'indice de réfraction (tel que le deuxième harmonique de la lumière laser argon (longueur d'onde de 244 nm) ) , il est possible d'augmenter l'indice de réfraction du verre à base de silice comprenant le matériau photosensible. Des exemples d'un procédé pour écrire un réseau à indice de réfraction modulé, ayant une période prédéterminée, dans une fibre optique comprennent les procédés suivants : une exposition en utilisant une lumière diffractée d'ordre + /- 1 en utilisant un masque de phase de réseau à modulation de fréquence ; une exposition directe à une lumière laser UV ; et une exposition à interférence de deux faisceaux. Parmi ceux-ci, le procédé utilisant un masque de phase présente des avantages en ce que des réseaux ayant les mêmes caractéristiques peuvent être produits avec une reproductibilité élevée et l'alignement est relativement facile comparé aux autres procédés.
[0004] La perte due à un SFG est formée par couplage du mode LPOi à un mode de propagation vers l'arrière d'ordre plus élevé. Comme illustré sur la figure 1, la forme d'onde de perte d'un SFG, qui est écrit en utilisant une lumière ayant une certaine largeur de faisceau et une longueur d'onde spécifique, a une forme d'onde fondamentale qui a une perte crête à une certaine longueur d'onde, qui a une certaine largeur à mi-hauteur (FWHM), et dans laquelle la perte diminue graduellement de la longueur d'onde crête vers le côté de courte longueur d'onde. Comme illustré sur la figure 2, une forme d'onde de perte souhaitable d'un filtre d'uniformisation de gain est obtenue en superposant une pluralité de formes d'onde fondamentales ayant différentes longueurs d'onde crêtes. Le gain d'un EDFA est uniformisé en utilisant un filtre d'uniformisation de gain ayant une forme d'onde de perte dans laquelle une pluralité de formes d'onde fondamentales sont superposées de cette manière.
RÉSUME DE L'INVENTION [0005] C'est un objet de la présente invention de proposer une fibre optique qui est appropriée pour produire un SFG qui peut réaliser un filtre d'uniformisation de gain à haute performance.
[0006] Pour réaliser l'objet, il est proposé une fibre optique composée de verre à base de silice et comprenant une âme qui comprend un axe central de la fibre optique et qui a un rayon ra qui est supérieur à 4,3 pm et inférieur ou égal à 5,0 pm ; une première gaine qui est en contact avec l'âme, qui entoure l'âme, qui a un rayon extérieur rb, et qui a un indice de réfraction inférieur à un indice de réfraction de l'âme ; et une deuxième gaine qui est en contact avec la première gaine, qui entoure la première gaine, et qui a un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de l'âme et supérieur à l'indice de réfraction de la première gaine. Dans la fibre optique, au moins une partie de la première gaine contient un matériau photosensible dont l'indice de réfraction augmente par l'irradiation avec une lumière. Le rayon ra est une position où un gradient d'un indice de réfraction dans une direction d'éloignement de l'axe central le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central est négatif et maximum. Sur un graphe sur lequel la droite perpendiculaire à l'axe central est un axe horizontal et l'indice de réfraction est un axe vertical, une différence entre une valeur qu'une extension d'une droite reliant un indice de réfraction à une position ra + 1 pm et un indice de réfraction à une position rb - 1 pm prend à une position ra et une valeur maximum de l'indice de réfraction de l'âme est dans une plage de 0,25 % à 0,30 % en tant que différence d'indice de réfraction relatif.
[0007] Dans la fibre optique selon la présente invention, de préférence, le matériau photosensible est le GeO2 ; et, également de préférence, le matériau photosensible est le B2O3. De préférence, la première gaine et la deuxième gaine contiennent chacune du fluor.
[0008] En tant qu'autre aspect de la présente invention, il est proposé un réseau de fibres incliné comprenant un réseau de Bragg dans au moins une région partielle dans une fibre optique dans une direction d'un axe central, la fibre optique étant constituée de verre à base de silice, le réseau de Bragg étant incliné par rapport à l'axe central. Dans le réseau de fibres incliné, la fibre optique comprend une âme, une première gaine qui entoure l'âme et qui a un indice de réfraction inférieur à un indice de réfraction de l'âme, et une deuxième gaine qui entoure la première gaine et qui a un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de l'âme et supérieur à l'indice de réfraction de la première gaine ; au moins une partie de la première gaine contient un matériau photosensible dont l'indice de réfraction augmente par l'irradiation avec une lumière ayant une longueur d'onde spécifique ; une différence entre un indice de réfraction d'une partie de la première gaine, la partie étant la plus proche de l'âme, et l'indice de réfraction de l'âme est dans une plage de 0,25 % à 0,30 % en tant que différence d'indice de réfraction relatif ; et un rayon de l'âme est supérieur à
4,3 pm et inférieur à 5,0 pm. Le réseau de Bragg est formé dans au moins une région partielle de la première gaine de la fibre optique.
[0009] Une fibre optique selon la présente invention est appropriée pour produire un SFG qui peut réaliser un filtre d'uniformisation de gain à haute performance.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0010] La figure 1 est un graphe illustrant la forme d'onde fondamentale dans une forme d'onde de perte d'un réseau de fibres incliné (SFG).
[0011] La figure 2 est un graphe illustrant la superposition d'une pluralité de formes d'onde fondamentales dans une forme d'onde de perte d'un SFG.
[0012] La figure 3 est un schéma de conception illustrant un angle d'inclinaison Θ.
[0013] La figure 4 est un graphe illustrant la relation entre la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale, la perte par réflexion, et l'angle d'inclinaison θ d'un SFG.
[0014] La figure 5 est un schéma de conception illustrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central.
[0015] La figure 6 est un graphe illustrant le résultat de la mesure réelle de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale d'un SFG et les résultats de calcul pour des fibres optiques ayant des profils d'indice de réfraction de type 1 et de type 2.
[0016] La figure 7 est un graphe illustrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique d'un modèle analytique le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central.
[0017] La figure 8 est un graphe illustrant la distribution de la concentration de Ge de la fibre optique du modèle analytique le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central.
[0018] La figure 9 est un tableau présentant des paramètres de fibres optiques.
[0019] La figure 10 est un tableau présentant des paramètres de fibres optiques.
[0020] La figure 11 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale, l'angle d'un réseau à un angle d'inclinaison égal à 0, et le diamètre de champ de mode (MFD) de chacune des fibres optiques ayant le profil d'indice de réfraction de type 1.
[0021] La figure 12 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale, l'angle d'un réseau à un angle d'inclinaison égal à 0, et le diamètre de champ de mode (MFD) de chacune des fibres optiques ayant le profil d'indice de réfraction de type 2.
[0022] La figure 13 est un graphe illustrant les résultats de calcul de Δη et de Ane pour le rayon d'âme ra dans un cas dans lequel le rapport de fuite du mode LPoi vers la gaine optique est constant à 22 %.
[0023] La figure 14 est un graphe illustrant les résultats de calcul de Δη pour le rayon d'âme ra dans un cas dans lequel le rapport de fuite du mode LPOi vers la gaine optique est constant à chacun de 18 %, 22 % et 28 %.
[0024] La figure 15 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale pour le rayon d'âme ra avec le rapport de fuite en tant que paramètre.
[0025] La figure 16 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale pour le rayon d'âme ra et Δη.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS [0026] Ci-après, des modes de réalisation de la présente invention vont être décrits en détail avec référence aux dessins. Sur les dessins, les mêmes éléments seront désignés par des numéros identiques, et les descriptions redondantes seront omises. La présente invention n'est pas limitée à ces exemples, et il est voulu que la présente invention comprenne toutes les modifications dans l'étendue des revendications et les équivalents de celles-ci.
[0027] Ces dernières années, étant donné que l'Internet des objets (loT) et l'utilisation des mégadonnées se sont développés, une augmentation de la capacité de transmission et en outre une réduction du taux d'erreurs sur les bits sont nécessaires, et une augmentation de la performance d'un filtre d'uniformisation de gain utilisant un réseau de fibres incliné (SFG) est nécessaire. Cependant, du fait de la limitation de la largeur à mi-hauteur (FWHM) d'une forme d'onde fondamentale, même en superposant une pluralité de formes d'onde fondamentales, il est difficile d'obtenir une forme d'onde de perte souhaitable avec une grande précision.
[0028] Afin d'augmenter la performance d'un filtre d'uniformisation de gain, il est souhaitable de réduire la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale d'un SFG (réduire la largeur de bande de la forme d'onde fondamentale) . Afin de réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale, il est facile d'utiliser un procédé de réduction de l'angle du plan d'équi-indice de réfraction d'un réseau en relation avec un front d'onde de propagation de la lumière de LPOi (angle du réseau). Lorsque le front d'onde de propagation de la lumière de LP01 et le plan d ' équi-indice de réfraction du réseau coïncident l'un avec l'autre, la largeur à mi-hauteur (FWHM) a la valeur minimum.
[0029] La figure 3 est un schéma de conception illustrant un angle d'inclinaison 0, sur lequel un réseau est représenté par une pluralité de lignes à égales distances. Alors que l'angle du réseau augmente, la lumière de retour est supprimée (la perte par réflexion augmente). Il existe un angle auquel la lumière de retour est supprimée au maximum, et, alors que l'angle du réseau augmente davantage, la lumière de retour augmente de nouveau (Fig. 4). L'angle d'inclinaison θ est défini de sorte que l'angle auquel la lumière de retour est supprimée au maximum soit l'origine. Un angle d'inclinaison θ = 0 correspond à un angle du réseau d'environ 1° à 3°. Alors que la lumière de retour augmente, la lumière retourne vers une fibre dopée à l'erbium (EDF) de 1'EDFA, menant de ce fait, par exemple, à une diminution de la caractéristique rendement d'amplification/bruit et à la diminution de la qualité de transmission. Par conséquent, la limite de l'angle du réseau est d'environ -0,1 degré en tant qu'angle d'inclinaison.
[0030] Afin de réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale d'un SFG, il est efficace de déplacer un plan d'équi-indice de réfraction qui réalise un angle d'inclinaison 0=0 plus près du front d'onde de propagation de la lumière. Comme cela sera décrit en détail dans les paragraphes qui suivent avec référence aux figures 11 et 12, afin de réduire l'angle d'inclinaison 0, il est nécessaire d'augmenter le diamètre de champ de mode (MFD) , et, du point de vue de la structure de la fibre optique, il est nécessaire de faire en sorte que le rayon d'âme soit supérieur à 4,3 pm. Cependant, lorsque le rayon d'âme est augmenté, la quantité de fuite de lumière vers la gaine optique diminue, et la formation de perte par un rayonnement ultraviolet (appelée « capacité d'écriture » dans le présente spécification) diminue considérablement. Ainsi, afin de maintenir une capacité d'écriture élevée, il est nécessaire d'augmenter la quantité de fuite de lumière vers la gaine optique même lorsque le rayon d'âme est augmenté.
[0031] La forme d'onde fondamentale d'un SFG peut être obtenue en calculant le coefficient de couplage entre le mode LPoi et un mode LPlm d'ordre plus élevé. Le déplacement Δλ de la longueur d'onde de Bragg pour chaque mode peut être représenté par l'expression (1) suivante :
λ 9 _ Λ 1 ΜΑρΗο^ο) θ 01τΛΜ1(λο) βΐιη(λο) est la constante de propagation du mode LPim à une longueur d'onde λ0. βοι(λο) est la constante de propagation du mode LPoi à la longueur d'onde λ0.
[0032] La perte pour la longueur d'onde a été obtenue à partir du carré de chacun des coefficients de couplage
discrets, qui dépendent de Δλ. La largeur de la longueur
d'onde λ utilisée pour le calcul était de 0, 02 nm. En ce qui
concerne les valeurs entre les carrés des coefficients de
couplage, chacun de Δλχ, Δλ2, Δλ3, ..., présentait une
distribution gaussienne, et les valeurs ont été interpolées.
[0033]
La figure 5 est un schéma de conception illustrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique le long d ' une droite perpendiculaire ' axe central. La fibre optique, qui est constituée de verre à base de silice, comprend une âme, une première gaine (gaine optique) qui entoure
1' âme et qui a un indice de réfraction inférieur à
1'indice de réfraction de l'âme, une deuxième gaine la première gaine et qui a un indice de réfraction inférieur
1'indice de réfraction de l'âme et supérieur à 1'indice de réfraction de la première gaine. Au moins une partie de la gaine optique contient un matériau photosensible (GeO2 ou B2Û3) dont l'indice de réfraction augmente par 1'irradiation avec une lumière ayant une longueur d'onde spécifique. L'âme et l'enveloppe ne contiennent pas de matériau photosensible. La gaine optique et l'enveloppe contiennent du fluor.
[0034] Les largeurs à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale d'un SFG obtenues en utilisant chacune d'une fibre optique de type 1, qui a un profil d'indice de réfraction représenté par un trait plein sur la figure 5, et d'une fibre optique de type 2, qui a un profil d'indice de réfraction représenté par un trait en pointillés sur la figure 5, ont été calculées. Le profil d'indice de réfraction de type 2 est identique au profil d'indice de réfraction de type 1 dans les indices de réfraction de l'âme et de l'enveloppe, mais diffère du profil d'indice de réfraction de type 1 en ce que l'indice de réfraction de la gaine optique est augmenté de 0,25 %. La figure 6 est un graphe illustrant les résultats des largeurs à mi-hauteur (FWHM) calculées des formes d'onde fondamentales de SFG utilisant des fibres optiques ayant les profils d'indice de réfraction de type 1 et de type 2, et le résultat de la mesure réelle de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale d'une fibre optique qui a un profil d'indice de réfraction type et dans laquelle un réseau est écrit. Le résultat réellement mesuré est positionné entre les résultats de calcul basés sur les profils d'indice de réfraction des types 1 et 2. A partir de cela, on peut voir que les résultats de calcul peuvent être ajustés au résultat réellement mesuré en ajustant l'indice de réfraction efficace de la gaine optique.
[0035] En utilisant ce procédé analytique, il est possible d'obtenir une indication de conception pour réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale d'un SFG. La figure 7 est un graphe illustrant le profil d'indice de réfraction d'une fibre optique d'un modèle analytique, sur lequel l'axe horizontal représente la distance par rapport à l'axe central de la fibre optique et l'axe vertical représente l'indice de réfraction relatif :
{indice de réfraction de l'objet) — 1,444024 Δ_ 1,444024 en relation avec un indice de réfraction de 1,444024. Aa est l'indice de réfraction relatif de l'âme. Ab est l'indice de réfraction relatif d'une partie de la gaine optique (première gaine) la plus proche de l'âme. Ac est l'indice de réfraction relatif de l'enveloppe (deuxième gaine). Ad est la différence entre l'indice de réfraction relatif de la partie de la gaine optique la plus proche de l'âme et l'indice de réfraction relatif d'une partie de la gaine optique la plus proche de l'enveloppe. ra est le rayon de l'âme. rb est le rayon extérieur de la gaine optique.
[0036] La figure 8 est un graphe illustrant la distribution de la concentration de Ge sur une droite perpendiculaire à l'axe central de la fibre optique du modèle analytique en tant que quantité correspondante d'augmentation de l'indice de réfraction relatif. Les dopants dans la gaine optique sont uniquement le fluor et le Ge, et la région entière de la gaine optique contient 0,7 % de fluor comme exprimé en utilisant un indice de réfraction relatif. Par exemple, dans un cas dans lequel la concentration de Ge est de 0,35 % comme exprimé en utilisant un indice de réfraction relatif, Ab est égal à 0,35 %.
[0037] Les figures 9 et 10 sont des tableaux présentant les paramètres de fibres optiques pour chacune desquelles la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale a été calculée. Dans le profil d'indice de réfraction de type 1,
Aa = 0,065 %, ra = 3,9 pm, et Ac = -0, 335 %. Dans le profil d'indice de réfraction de type 2, Aa = 0,065 %, ra = 4,4 pm, et Ac = -0,300 %. Dans chacun des types 1 et 2, rb a été fixé à deux valeurs, Ab a été fixé à trois valeurs, et Ad a été fixé à trois valeurs ; et la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale, l'angle du réseau à un angle d'inclinaison =0, et le diamètre de champ de mode (MFD) ont été calculés. Comparé à rb, Ab, et Ad, la contribution de Ac à la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale est plus faible d'un ordre d'amplitude. Par conséquent, dans le calcul actuel, la valeur de Ac était fixe. Notez que Ac est un paramètre qui influence la perte par courbure et la longueur d'onde de coupure. L'ajustement de la longueur d'onde de coupure en utilisant Ac va être décrit ci-dessous.
[0038] La figure 11 est un graphe illustrant les résultats de calcul obtenus en effectuant les calculs pour les fibres optiques ayant le profil d'indice de réfraction de type 1. La figure 12 est un graphe illustrant les résultats de calcul obtenus en effectuant les calculs pour les fibres optiques ayant le profil d'indice de réfraction de type 2. Dans chacune des colonnes de ces graphes, les résultats de calcul sont présentés en les agençant à partir de la gauche dans l'ordre des conditions où Ad est « grand », « moyen » et « petit ».
Comme on peut le voir à partir des résultats de calcul, l'indication de conception pour réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale est la suivante.
C'est-à-dire du type 1 et du type possible de que, pour chacun
2, il est
réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale en
réduisant 1 'angle : du réseau à un angle d'inclinaison = 0 et en
augmentant le diamètre de champ de mode (MFD) • Afin
d'augmenter le diamètre de champ de mode (MFD), il est
nécessaire que le rayon d' âme ra soit grand. Cela peut
également être confirmé à partir d'une comparaison en ce que le rayon d'âme ra est égal à 3,9 pm dans le profil d'indice de réfraction de type 1 et le rayon d'âme ra est égal à 4,4 pm dans le profil d'indice de réfraction de type 2. Cependant, en considération de la perte de connexion avec une autre fibre optique, la limite supérieure du diamètre de champ de mode (MFD) est de 11 pm dans la bande de longueur d'onde de 1,55 pm.
[0039] Les calculs décrits ci-dessus sont effectués principalement en vue de réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale. De plus, il est nécessaire d'écrire une forme d'onde de perte prédéterminée avec une grande précision en superposant les formes d'onde fondamentales. C'est-à-dire que, parce que la valeur entière de superposition de la valeur absolue du champ électrique entre le mode d'âme et le mode de gaine dans une plage comprenant un matériau photosensible doit être grande, en augmentant simplement le rayon d'âme ra, ce qui est efficace pour réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale, la capacité d'écriture diminuerait. Il est possible d'effectuer un couplage du mode LPOi à un mode d'ordre plus élevé en fournissant uniquement à la gaine optique une variation d'indice de réfraction périodique qui est inclinée par rapport au front d'onde de la lumière du mode LP01. Lorsque rb est augmenté (l'épaisseur de la gaine optique est augmentée), il devient difficile d'écrire un réseau dans la gaine optique autour de l'âme et la capacité d'écriture diminue. Afin d'augmenter la capacité d'écriture, la différence Anab entre l'indice de réfraction relatif Aa de l'âme et l'indice de réfraction relatif de la gaine optique Ab devrait être réduite. Cependant, avec les profils d'indice de réfraction des conditions 25 et 34, la perte par courbure devient grande et il est nécessaire d'imposer une limitation également à Anab.
[0040] Ensuite, un procédé pour obtenir à la fois une réduction de la bande passante de la forme d'onde fondamentale et une capacité d'écriture va être décrit. Comme décrit cidessus, l'augmentation de ra et de rb réduit la bande passante de la forme d'onde fondamentale et diminue la capacité d'écriture. En conséquence de l'examen d'une capacité d'écriture nécessaire minimum, le rapport de fuite de la puissance du mode LPOi vers la gaine optique est supérieur ou égal à 18 %. Il est efficace que le rapport rb/ra nécessaire pour la capacité d'écriture soit dans la plage de 3,0 à 4,0.
[0041] Le profil d'indice de réfraction qui est nécessaire pour réduire la bande passante de la forme d'onde fondamentale tout en maintenant une capacité d'écriture élevée est comme suit. Ici, rb/ra était de 3,59. Ab et Ac pour le rayon d'âme ra ont été calculés de sorte que le rapport de la quantité de fuite du mode LPOi vers la gaine optique soit constant à chacun de 18 %, 22 %, et 28 %. Il existe un problème en ce que la perte par courbure peut augmenter si Anab est réduit. La perte par courbure peut être représentée en utilisant une valeur de MAC (MFD/Àc), et la perte par courbure augmente alors que la valeur de MAC diminue. Par conséquent, afin d'augmenter la longueur d'onde de coupure Ac et de supprimer l'influence de la perte par courbure, Ac a été fixé pour être constant à 1,21 pm.
[0042] La variation de Ge sur une droite perpendiculaire à l'axe central dans la gaine optique du côté d'âme vers le côté d'enveloppe est de -0,013 x (épaisseur de la gaine optique). La frontière entre l'âme et la première gaine est définie en tant que position où le gradient de l'indice de réfraction est maximum, et la frontière entre l'enveloppe et la gaine optique est définie en tant que position où le gradient de l'indice de réfraction entre la gaine optique et l'enveloppe est maximum.
Ici, la droite approximative du profil d'indice de réfraction dans la première gaine est définie en tant que droite qui relie un indice de réfraction à une position qui est séparée de la frontière entre l'âme et la gaine vers l'extérieur de 1 pm par rapport au centre d'âme et un indice de réfraction à une position qui est séparée de la frontière entre l'enveloppe et la gaine optique vers le centre d'âme de 1 pm.
[0043] La figure 13 est un graphe illustrant les résultats de calcul de Anab et de Ane pour le rayon d'âme ra dans un cas dans lequel le rapport de fuite du mode LPOi vers la gaine optique est constant à 22 %. Ici, Ane est la différence entre l'indice de réfraction relatif Aa de l'âme et l'indice de réfraction relatif Ac de l'enveloppe. Comme on peut le voir à partir de ce graphe, Anab et Ane présentent des tendances similaires et ont à peu près les mêmes valeurs. Ci-après, seul Anab va être décrit.
[0044] La figure 14 est un graphe illustrant les résultats de calcul de Anab pour le rayon d'âme ra dans un cas dans lequel le rapport de fuite du mode LPOi vers la gaine optique est à chacun de 18 %, 22 %, et 28 %. Comme on peut le voir à partir de ce graphe, alors que le rayon d'âme ra augmente, Anab diminue. Cependant, comme décrit ci-dessus, il est nécessaire de supprimer la perte par courbure en utilisant la valeur de MAC, et de plus, il est nécessaire que le diamètre de champ de mode (MFD) soit inférieur ou égal à 11 pm. En considération de la contrainte que le diamètre de champ de mode (MFD) soit inférieur ou égal à 11 pm, il est nécessaire que Anab soit supérieur ou égal à 0,25 %.
[0045] La figure 15 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale pour le rayon d'âme ra. Ce graphe montre les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale en utilisant les paramètres obtenus à partir de la figure 14. On peut voir à partir de ce graphe que la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale diminue alors que le rayon d'âme augmente.
[0046] La figure 16 est un graphe illustrant les résultats de calcul de la largeur à mi-hauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale pour le rayon d'âme ra et Anab. Ce graphe est formé en intégrant les résultats de calcul montrés sur les figures 14 et 15. Ce graphe montre des cas où la largeur à mihauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale était égale à
chacun de 4,0 nm, 3,8 nm, 3, 6 nm, 3,4 nm, 3,3 nm, 3,2 nm, et
3,0 nm. On peut voir que, afin d'obtenir une : largeur à mi-
hauteur (FWHM) inférieure ou égale à 4,0 nm, Anab doit être
dans la plage de 0,25 % à 0,38 % et le rayon d ' âme doit être
dans la plage de 3,8 pm à 4,5 pm. On peut voir que, afin
d'obtenir une largeur à mi-hauteur (FWHM) inférieure ou égale à 3,4 nm, Anab doit être dans la plage de 0,25 % à 0,30 % et le rayon d'âme doit être supérieur ou égal à 4,3 pm et inférieur ou égal à 5,0 pm. On peut voir que, afin d'obtenir une largeur à mi-hauteur (FWHM) inférieure ou égale à 3,32 nm, il est approprié que Anab soit dans la plage de 0,26 à 0,28 % et que le rayon d'âme soit supérieur à 4,5 pm et inférieur ou égal à 4,8 pm.
[0047] Comme décrit jusqu'ici, en augmentant le rayon d'âme ra de la fibre optique et en réduisant la différence Anab entre les indices de réfraction relatifs de l'âme et de la gaine optique, il est possible de réduire la largeur à mihauteur (FWHM) de la forme d'onde fondamentale et d'uniformiser le gain de 1'EDFA avec une grande précision en utilisant le spectre de perte de l'EDFA obtenu en superposant une pluralité de formes d'onde fondamentales.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS
    1. Fibre optique constituée de verre à base de silice, comprenant :
    une âme qui comprend un axe central de la fibre optique et qui a un rayon ra qui est supérieur à 4,3 pm et inférieur ou égal à 5,0 pm ; une première gaine qui est en contact avec l'âme, qui
    entoure l'âme, qui a un rayon extérieur rb, et qui a un indice de réfraction inférieur à un indice de réfraction de l'âme ; et une deuxième gaine qui est en contact avec la première gaine, qui entoure la première gaine, et qui a un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de l'âme et supérieur à l'indice de réfraction de la première gaine, dans laquelle au moins une partie de la première gaine contient un matériau photosensible dont l'indice de réfraction augmente par l'irradiation avec une lumière, dans laquelle, au rayon ra, un gradient d'un indice de réfraction dans une direction d'éloignement de l'axe central le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central est négatif et maximum, et dans laquelle, sur un graphe dans lequel la droite perpendiculaire à l'axe central est un axe horizontal et l'indice de réfraction est un axe vertical, une différence entre une valeur qu'une extension d'une droite reliant un indice de réfraction à une position ra + 1 pm et un indice de réfraction à une position rb - 1 pm prend à une position ra et une valeur maximum de l'indice de réfraction de l'âme est dans une plage de 0,25 % à 0,30 % en tant que différence d'indice de réfraction relatif.
  2. 2. Fibre optique selon la revendication 1, dans laquelle, au rayon rb, un gradient d'un indice de réfraction dans une direction d'éloignement de l'axe central le long d'une droite perpendiculaire à l'axe central est positif et maximum.
  3. 3. Fibre optique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le matériau photosensible est le GeO2.
  4. 4. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le matériau photosensible est le B2O3.
  5. 5. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la première gaine et la deuxième gaine contiennent chacune du fluor.
  6. 6. Réseau de fibres incliné comprenant un réseau de Bragg dans au moins une région partielle dans une fibre optique dans une direction d'un axe central, la fibre optique étant constituée de verre à base de silice, le réseau de Bragg étant incliné par rapport à l'axe central, dans lequel la fibre optique comprend une âme, une première gaine qui entoure l'âme et qui a un indice de réfraction inférieur à un indice de réfraction de l'âme, et une deuxième gaine qui entoure la première gaine et qui a un indice de réfraction inférieur à 1’indice de réfraction de l'âme et supérieur à l'indice de réfraction de la première gaine, dans lequel au moins une partie de la première gaine contient un matériau photosensible dont l'indice de réfraction augmente par 1'irradiation avec une lumière ayant une longueur d'onde spécifique, dans lequel une différence entre un indice de réfraction d'une partie de la première gaine, la partie étant la plus
    5 proche de l'âme, et l'indice de réfraction de l'âme est dans une plage de 0,25 % à 0,30 % en tant que différence d'indice de réfraction relatif, et dans lequel un rayon de l'âme est supérieur à 4,3 pm et inférieur à 5,0 pm, et
  7. 10 dans lequel le réseau de Bragg est formé dans au moins une région partielle de la première gaine de la fibre optique.
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