KR100769268B1 - A signal distribution network for distributing signal to a plurality of user equipments, optical fiber and optical cable therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크(100)는 분배장치(40)와, 상기 분배장치(10)가 상기 다수의 사용자 장비(42)와 교신하도록 형성된 다수의 광케이블(1)을 구비한다. 차례로, 각 광케이블(1)은 코어(14), 클래딩(12) 및 기설정된 간단한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 갖는 광파이버(10)를 구비한다. 각각의 광파이버(10)는 약 1260㎚ 보다 더 큰 파장에서 단일모드 전파와, 약 850㎚에서 수 개의 모드 전파를 보장하는데 적합하고, 각각의 광파이버는 약 0.5dB 미만인 1550㎚에서 매크로벤딩 손실과 약 1ns/Km이거나 미만인 850㎚에서 인터모드 지연 Δτ을 보장하도록 하는 이러한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 갖는다.According to the present invention, a signal distribution network 100 for distributing signals to a plurality of user equipments includes a distribution device 40 and a plurality of optical cables formed such that the distribution device 10 communicates with the plurality of user equipments 42. (1) is provided. In turn, each optical cable 1 has an optical fiber 10 having a core 14, a cladding 12 and a predetermined simple refractive index profile Δn (r). Each optical fiber 10 is suitable for ensuring single mode propagation at wavelengths greater than about 1260 nm and several mode propagation at about 850 nm, with each optical fiber having a macro bending loss at about 1550 nm and less than about 0.5 dB. It has this refractive index profile Δn (r) to ensure intermode delay Δτ at 850 nm, which is less than or equal to 1 ns / Km.

네트워크, 광파이버, 매크로벤딩 손실, 굴절률 프로파일Network, Fiber, Macro Bending Loss, Index Profile

Description

다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크 및 이를 위한 광파이버 및 광케이블{A signal distribution network for distributing signal to a plurality of user equipments, optical fiber and optical cable therefor}A signal distribution network for distributing signal to a multiple of user equipments, optical fiber and optical cable therefor}

본 발명은 분배장치와 다수의 광파이버 케이블을 구비한 공통 분기점으로부터 다수의 사용자 장비로의 신호 분배 네트워크(signal distribution network)에 관한 것이다.The present invention relates to a signal distribution network from a common branch having a distribution device and a plurality of optical fiber cables to a plurality of user equipments.

본 발명은 또한 신호 분배 네트워크에 사용되도록 형성된 광파이버 케이블과 광파이버에 관한 것이다.The invention also relates to an optical fiber cable and an optical fiber formed for use in a signal distribution network.

현재, 전자통신분야에서 광기술은 주로 광파이버에 의해 제공된 광대역의 공지된 성질을 이용한 광신호의 장거리 전송을 위해 사용된다. 이에 반하여, 다수의 사용자에게 (예를 들면, 텔레비젼 및/또는 아날로그 및/또는 디지털 전화 신호와 같은) 신호를 분배하고 (예를 들면, LAN 네트워크의 개인용 컴퓨터와 같은) 전자장비 사이에 디지털 데이터를 전송하기 위해 최근 사용되는 기술은, 예를 들면, 동축 케이블이나 구리쌍으로 구성된 케이블과 같은 전기 케이블을 사용한다.Currently, optical technology in the field of telecommunications is mainly used for the long-distance transmission of optical signals using the known properties of broadband provided by optical fibers. In contrast, it distributes signals to multiple users (such as television and / or analog and / or digital telephone signals, for example) and distributes digital data among electronic equipment (such as personal computers on a LAN network). Recently used technology for transmission uses, for example, electrical cables such as coaxial cables or cables composed of copper pairs.

그럼에도 불구하고, 전기 케이블은 상대적으로 협소한 대역을 가지고, 전송되어지는 신호대역에 대해 진행방해(bottleneck)되어 진다. 또한, 전기 케이블은 전자기 간섭과 임피던스 매칭의 문제를 나타내고, 뻣뻣함으로 인해 건물의 특정 배선관로(raceway)에 도입되기가 어렵다. 게다가, 부피도 커서, 배선관로에 삽입될 수 있는 케이블 갯수를 상당히 감소시킨다. 더욱이, 전기 안전성 요건에 기인하여, 전기 케이블은 전기에너지 분산을 위해 사용되는 케이블로부터 이격된 배선로의 설비를 필요로 한다.Nevertheless, electrical cables have a relatively narrow band and bottleneck the signal band being transmitted. In addition, electrical cables present problems of electromagnetic interference and impedance matching, and stiffness makes them difficult to introduce into certain raceways in buildings. In addition, the volume is large, which significantly reduces the number of cables that can be inserted into the conduit. Moreover, due to electrical safety requirements, electrical cables require the provision of wiring away from the cables used for distributing electrical energy.

따라서, 본 연구는 장거리 신호전송에서 뿐만 아니라 공통 분기점으로부터 다수의 사용자에게로 신호 분배 네트워크에서의 광학의 이용 가능성에 착수하였다. 사실, 광파이버 케이블은 너무 부피가 크지 않고, 가요성이 있으며, 가볍고 전자기 간섭이 없으므로 빌딩의 특정 배선관로에 삽입되는데 적합하다. 또한, 광파이버 케이블은 전기에너지 분산을 위해 사용되는 동일한 배선관로에 삽입되는데 적합하다. 더욱이, 광파이버는 잠재적으로 매우 광범위한 대역과, 감쇠 값이 작으며, 비트율과, 포맷 및 전송코드에 대해 투과적이다.Thus, the present study set out to exploit the use of optics in signal distribution networks, as well as in long distance signaling, from a common fork to multiple users. In fact, fiber optic cables are not too bulky, flexible, lightweight and free of electromagnetic interference, making them suitable for insertion into specific wiring conduits in buildings. In addition, optical fiber cables are suitable for insertion into the same conduit line used for electrical energy dissipation. Moreover, optical fibers are potentially very wide bands, have low attenuation values, and are transparent to bit rates, formats, and transmission codes.

또한, 광파이버의 다양한 형태 중에서, 종래 단일모드 광파이버는 저흡수 손실을 가지며 저렴하므로 다중모드 보다 더 바람직하다; 단일모드 광파이버는 파장분할다중(WDM) 전송에 사용되도록 형성되며 더 넓은 대역을 갖는다.Furthermore, among the various forms of optical fibers, conventional single mode optical fibers are more preferable than multimode because they have low absorption loss and are inexpensive; Single-mode fiber is formed for use in WDM transmission and has a wider band.

일반적으로, ITU-T G652 표준에 따르면, 종래 단일모드 광파이버는 1100㎚ 내지 1280㎚ 사이에 포함된 컷오프 파장을 가지고, 제 2 또는 제 3 광파이버 전송윈도우와 (컷오프 파장보다 더 큰 신호 파장의) 단일모드 전파에서의 전송을 허용하기 위해 약 1300㎚ 및/또는 1550㎚에서 작동하는 레이저 소스 및 검출기와 함께 사용된다.In general, according to the ITU-T G652 standard, a conventional single mode optical fiber has a cutoff wavelength comprised between 1100 nm and 1280 nm, and a single (of a signal wavelength greater than the cutoff wavelength) and a second or third optical fiber transmission window. It is used with a laser source and detector operating at about 1300 nm and / or 1550 nm to allow transmission in mode propagation.

그럼에도 불구하고, 약 1300㎚ 및/또는 1550㎚에서 작동하는 (예를 들면, 광소스 및 검출기와 같은) 광전자 및 광부품의 상대적으로 높은 비용으로 인해, 단일 모드 전파조건에서 작동하는 종래 단일모드 광파이버를 포함한 분배 네트워크는 전기 케이블을 이용한 종래 네트워크에 대해 매우 가격경쟁이 되지 않는다.Nevertheless, due to the relatively high cost of optoelectronics and optical components (eg, such as light sources and detectors) operating at about 1300 nm and / or 1550 nm, conventional single mode optical fibers operating in single mode propagation conditions Distribution networks, including, are not very price competitive for conventional networks using electrical cables.

따라서, 종래 단일모드 광파이버는 여러가지 이점을 보이나, 다수의 사용자에 대한 신호 분배 네트워크에서의 광파이버의 사용은 여태껏 상당히 제한되었다.Thus, while conventional single-mode optical fibers show several advantages, the use of optical fibers in signal distribution networks for large numbers of users has so far been limited.

상기 단점을 극복하기 위해, 1300㎚에서의 종래 단일모드 광파이버와 약 800㎚에서 작동하는 레이저 소스와 검출기로, 즉, 다중모드 전파조건에서 작동하는 광파이버로 신호 전송선을 구현하기 위해 제안되었다 [지.에이. 보거트(G.A. Bogert)("Signal transmission with optical carriers in multimode range of single-mode fibers"), Electronics Letters, January 1987, Vol.23, No.2, page 71-73); 에프.제이. 길함 등(F.J. Gillham et al.)("Single mode fiber optic transceiver using short wavelength active devices in long wavelength fiber" SPIE Fiber Networking and telecommunication, 1989, Vol. 1179, pages 26-33; 브이.씨.와이. 소 등(V.C.Y. So et al.)("Multiple wavelength bidiretional transmission for subscriber loop applications", Electronics Letters, January 1989, Vol. 25, No.1, pages 16-19) 및 코-이치 수토 등(Ko-ichi Suto et al.)("0.78㎛ digital transmission characteristics using 1.3㎛ optimized single-mode fiber for subscriber loop", Electronics and Communicaitons in Japan, Part 1, 1992, Vol. 75, No. 2, pages 38-47)].In order to overcome the above disadvantages, it has been proposed to implement a signal transmission line with a conventional single mode optical fiber at 1300 nm and a laser source and detector operating at about 800 nm, that is, an optical fiber operating under multimode propagation conditions. a. G.A. Bogert ("Signal transmission with optical carriers in multimode range of single-mode fibers"), Electronics Letters, January 1987, Vol. 23, No. 2, pages 71-73; F.J. FJ Gillham et al. ("Single mode fiber optic transceiver using short wavelength active devices in long wavelength fiber" SPIE Fiber Networking and telecommunication, 1989, Vol. 1179, pages 26-33; V.C.W.S. (VCY So et al.) ("Multiple wavelength bidiretional transmission for subscriber loop applications", Electronics Letters, January 1989, Vol. 25, No. 1, pages 16-19) and Ko-ichi Suto, et al. et al.) (“0.78 μm digital transmission characteristics using 1.3 μm optimized single-mode fiber for subscriber loop”, Electronics and Communicaitons in Japan, Part 1, 1992, Vol. 75, No. 2, pages 38-47).

사실, 상기 전송선들은 단일모드 광파이버의 상기 이점을 활용하게 하고 동시에, 약 800㎚에서 작동하는 레이저 소스와 검출기가 약 1300㎚ 또는 1550㎚에서 작동하는 레이저 소스와 검출기보다 훨씬 저렴하기 때문에 비용이 절감된다.In fact, the transmission lines take advantage of the above advantages of single-mode fiber and at the same time cost is reduced because laser sources and detectors operating at about 800 nm are much cheaper than laser sources and detectors operating at about 1300 nm or 1550 nm. .

그럼에도 불구하고, 다중모드 전파조건에서 사용될 때, 광파이버는 2개의 다른 전파모드(예를 들면, 기본모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11)가 다른 군속도로 이동함으로써 파이버에서 전파하는 광펄스의 일시적 넓어짐을 야기함에 따라 공지된 인터모드 분산(intermodal dispersion) 현상을 보인다. Nevertheless, when used in multimode propagation conditions, an optical fiber is a temporary transient of optical pulses propagating in the fiber by moving two different propagation modes (e.g., basic mode LP 01 and first higher order mode LP 11 ) at different group velocities. As it causes widening, a known intermodal dispersion phenomenon is exhibited.

따라서, 다중모드 전파조건에서 작동하는 광파이버 전송선에서 인터모드 분산은 최대 데이터 전송속도(즉, 비트율) 또는 선의 최대 길이를 제한한다.Thus, in an optical fiber transmission line operating under multimode propagation conditions, intermode dispersion limits the maximum data rate (i.e. bit rate) or the maximum length of the line.

일부 방법이 인터모드 분산현상을 줄이기 위해 제안되었다.Some methods have been proposed to reduce intermode dispersion.

엠. 로마이저 등(M. Romeiser et al. ("Sources and systems: 800㎚ transmission on 1300㎚ SM fiber", FOC/LAN '87 & MFOC-WEST, pagg. 388-3891); 엠. 스턴 등(M. Stern et al.)("Three-channel, high-speed transmission over 8Km installed, 1300㎚ optimised single-mode fibre using 800㎚ CD laser and 1300/1500㎚ LED transmitters", Electronics Letters, February 1988, Vol. 24, No. 3, pages 176-177); 제이.엘. 맥나우톤 등(J.L. McNaughton et al.)("A compact-disc laser system for video single-mode fiber distribution in the subscriber loop", FOC/LAN '88, pages 231-233); 엠. 스턴 등(M. Stern et al.)("Short-wavelength transmission on 1300㎚ optimized single-mode fiber". Optical Engineering, October 1988, Vol. 27, No. 10, pages 901-908) 및 에이치.조링(H. Jorring)("Design of optical fibre for single-mode transmission at 800 ㎚", E-FOC/LAN '91, pages 105-108)은 1300㎚에서 종래 광파이버 단일모드와, 800/850㎚에서 방출하는 레이저 소스(예를 들면, 컴팩트 디스크 또는 CD용 레이저)와 고차모드를 제거하기 위한 모드 필터(modal filter)를 구비하는 로컬 전송 시스템을 개시한다.M. M. Romeiser et al. ("Sources and systems: 800 nm transmission on 1300 nm SM fiber", FOC / LAN '87 & MFOC-WEST, pagg. 388-3891); M. Stern et al. (M. Stern et al. ("Three-channel, high-speed transmission over 8 km installed, 1300 nm optimized single-mode fiber using 800 nm CD laser and 1300/1500 nm LED transmitters", Electronics Letters, February 1988, Vol. 24, No. 3, pages 176-177); JL McNaughton et al. ("A compact-disc laser system for video single-mode fiber distribution in the subscriber loop", FOC / LAN '' 88, pages 231-233; M. Stern et al. (“Short-wavelength transmission on 1300 nm optimized single-mode fiber”. Optical Engineering, October 1988, Vol. 27, No. 10, pages 901-908) and H. Jorring ("Design of optical fiber for single-mode transmission at 800 nm", E-FOC / LAN '91, pages 105-108) are conventional optical fiber single at 1300 nm. Mode and laser source emitting at 800/850 nm (e.g., Compaq It discloses a local transmission system having a mode filter (modal filter) for removing a disc or a laser for CD) and high-order mode.

케이.에이.에이치. 반 리우웬 등(K.A.H. van Leeuwen et al.)("Measurement of higher-order mode attenuation in single-mode fibers: effective cutoff wavelength", Optics Letters, June 1984, Vol. 9, No. 6, pages 252-254)은 단일모드 광파이버 통신시스템이 LP11모드에서 전송된 광의 감쇠가 모드잡음과 인터모드 분산의 효과를 상당히 크게 줄인다면 LP11모드의 이론적인 컷오프 파장 아래로 작동할 수 있다고 한다. 이를 위해, 저자들은 단일모드 광파이버에서 LP11모드의 파장에 따른 감쇠계수를 결정하기 위한 방법을 도입한다.K. A. H. KAH van Leeuwen et al. ("Measurement of higher-order mode attenuation in single-mode fibers: effective cutoff wavelength", Optics Letters, June 1984, Vol. 9, No. 6, pages 252-254 ) Shows that a single-mode fiber-optic communication system can operate below the LP 11 mode's theoretical cutoff wavelength if the attenuation of the transmitted light in LP 11 mode significantly reduces the effects of mode noise and intermode dispersion. To do this, we introduce a method for determining the attenuation coefficient according to the wavelength of LP 11 mode in a single mode optical fiber.

케이. 키타야마 등(K. KItayama et al.)("Experimental verification of modal dispersion free characteristics in a two-mode optical fiber", IEEE Journal of Quantum Electronics, January 1979, Vol. QE-15, No. 1, pages 6-8)은 하나의 파장 영역을 따르는 계단형 광파이버에서 LP01 및 LP11 모드의 군(群)지연을 측정하기 위해 형성된 이론적 계산 및 실험적 측정 결과를 개시하며, 여기서 광파이버는 2개 모드를 단지 안내한다. 획득된 결과는 2개 모드의 군지연이 일치하는 파장이 있음을 나타낸다.K. Kitayama et al. ("Experimental verification of modal dispersion free characteristics in a two-mode optical fiber", IEEE Journal of Quantum Electronics, January 1979, Vol. QE-15, No. 1, pages 6 -8) discloses theoretical and experimental measurement results formed to measure group delays in LP 01 and LP 11 modes in a stepped optical fiber along one wavelength region, where the optical fiber only guides the two modes. do. The results obtained indicate that the group delays of the two modes have matching wavelengths.

미국특허 제4 955 014호는 가입자 영역에서의 광도파관 통신 시스템을 제안하며, 여기서 1300㎚에서 1600㎚ 범위의 전파에 최적화된 종래 단일모드 광도파관은 그것의 작동 파장이 도파관 컷오프 파장 아래인 광송신기 및 수신기와 함께 사용된다. 이 도파관은 높은 비트전송률의 디지털 신호 전송을 허용하는 단일전파 모드를 활성화시키도록 레이저에 결합된다.U.S. Patent No. 4 955 014 proposes an optical waveguide communication system in the subscriber area, where a conventional single mode optical waveguide optimized for propagation in the range of 1300 nm to 1600 nm has an optical transmitter whose operating wavelength is below the waveguide cutoff wavelength. And a receiver. This waveguide is coupled to the laser to activate a single propagation mode that allows high bit rate digital signal transmission.

미국특허 제4 204 745호는 하기에 제시된 코어축으로부터 반경방향 거리(r)의 함수로서 굴절률(n)의 분포를 갖는 집속형 광파이버(graded index optical fiber)를 개시하며;US Patent No. 4 204 745 discloses a graded index optical fiber having a distribution of refractive index n as a function of radial distance r from the core axis presented below;

Figure 112006054626216-pct00031
Figure 112006054626216-pct00031

여기서, n0는 코어축에서의 굴절률이고, a는 코어반경이며, α는 거듭지수이고, Δ=(n0-ne)/ne 및 ne는 클래딩 굴절률이다. 상기 파이버에서 거듭지수α와 정규화된 주파수 ν[ν=(2πan0/λ)×(2Δ)1/2]는 기본모드의 군지연이 제 1 고차모드의 군지연과 동일하도록 선택된다.Where n 0 is the refractive index in the core axis, a is the core radius, α is the power factor, and Δ = (n 0 -n e ) / n e and n e are the cladding refractive indices. In the fiber, the power index α and the normalized frequency ν [ν = (2πan 0 / λ) × (2Δ) 1/2 ] are selected such that the group delay of the basic mode is equal to the group delay of the first higher-order mode.

출원인은 상기 특허가 특히 1.25㎛ 파장에서 다중모드, 바람직하게는 2개 모드, 전파조건에서의 방사 전송에 관한 것이며, 단일모드 전파조건에서 파이버의 사용을 개시하거나 제안하지 않은 것을 알았다.Applicants have found that the patent relates to radiation transmission in multimode, preferably two mode, propagation conditions, especially at 1.25 μm wavelength, and does not disclose or suggest the use of fibers in single mode propagation conditions.

미국특허 제4 877 304호는 코어축에서의 굴절률 n0, 클래딩의 굴절률 n1, 코어반경 a 및 코어 굴절률 프로파일은 (a) j번째 모드(j=1 또는 2)의 정규화된 지연시간과 기본모드의 정규화된 지연시간 사이의 차가 정규화된 주파수 V[V=(n1 2-n0 2)1/2×(2πa)/λ]의 광범위한 값에 대해 약 5×10-2 미만이고 (b) 정규화된 도파관 분산은 제 1 고차모드의 정규화된 컷오프 주파수 부근의 V 값에서 0.2 이하가 되도록 선택된다. 상기 특허 명세서에서 계단형 굴절 프로파일이나 α형태의 설계에서 제한된 변수의 갯수로 인해, 상기 굴절률 프로파일(refractive index profile)을 갖는 파이버는 양 조건 (a)와 (b)를 모두 충족하리라 기대하지 않는다고 한다. 상기 조건을 충족할 수 있는 파이버의 예는, 예를 들면, 단편화된 코어지수 프로파일을 가지는 W형태의 파이버이다. 상기 특징 (a) 및 (b)을 갖는 광파이버는 2GHz×Km 내지 4GHz×Km 사이에 포함된 대역폭을 가지며 800㎚ 내지 900㎚ 사이의 파장범위에 걸쳐 2 또는 3개 모드를 갖는 신호와 1250㎚ 보다 더 큰 파장에서 낮은 분산 단일모드 신호(총 분산이 5ps/Km×㎚ 미만)를 전파할 수 있다.U.S. Patent No. 4 877 304 discloses that the refractive index n 0 at the core axis, the refractive index n 1 of the cladding, the core radius a and the core refractive index profile are (a) normalized with the normalized delay time of the j th mode (j = 1 or 2). The difference between the normalized delay times of the modes is less than about 5 × 10 −2 for a wide range of normalized frequencies V [V = (n 1 2 -n 0 2 ) 1/2 × (2πa) / λ] (b The normalized waveguide variance is chosen to be less than or equal to 0.2 at a V value near the normalized cutoff frequency of the first higher order mode. Due to the limited number of variables in the stepped refraction profile or α design in the patent specification, it is not expected that a fiber with the refractive index profile will satisfy both conditions (a) and (b). . An example of a fiber that can satisfy the above condition is, for example, a W-shaped fiber having a fragmented core index profile. An optical fiber having the above features (a) and (b) has a bandwidth comprised between 2 GHz × Km and 4 GHz × Km and a signal having 2 or 3 modes over a wavelength range between 800 nm and 900 nm and more than 1250 nm. At higher wavelengths it can propagate low distributed monomode signals (total dispersion less than 5 ps / Km × nm).

상기 특허에서, 상기 파이버는 몇가지 시스템 응용에 사용될 수 있다고 한다. 예를 들어, 첫째, 대역폭 요건이 2GHz×Km 내지 4GHz×Km 사이에 포함되면, 상기 광파이버를 사용한 시스템은 광파이버가 몇 개 모드를 안내하는 800㎚ 내지 900㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동될 수 있어, 저가 소스와 접속기를 사용하는 이점을 취한다. 다른 한편으로, 나중에 대역폭 요건이 증가되면, 시스템은 더 큰 비트율로 작동하는 단말기 장비와 광파이버의 낮은 분산 단일모드 영역에서 작동하는 소스 및 검출기를 이용함으로써 업그레이드될 수 있다.In that patent, the fiber can be used in several system applications. For example, firstly, if the bandwidth requirement is contained between 2 GHz × Km and 4 GHz × Km, the system using the optical fiber can be operated at a wavelength comprised between 800 nm and 900 nm where the optical fiber guides several modes. Take advantage of using low cost sources and connectors. On the other hand, if bandwidth requirements are later increased, the system can be upgraded by using source equipment and detectors operating in the low-distributed single-mode region of the optical fiber and terminal equipment operating at higher bit rates.

그럼에도 불구하고, 출원인은 실제로 미국특허 제4 877 304호에 의해 개시된 광파이버는 제조가 매우 어렵고 비용이 많이 듬을 알았다. 따라서, 비용요인이 매우 중요한 광파이버 분배 네트워크에 사용되는데 상기 광파이버는 적합하지 않다.Nevertheless, Applicants have found that the optical fiber actually disclosed by US Pat. No. 4,877,304 is very difficult and expensive to manufacture. Therefore, it is used in an optical fiber distribution network where cost factor is very important, which is not suitable.

준-이치 사카이 등(Jun-ichi Sakai et al.)("Large-core, broadband optical fiber", OPTICS LETTERS, Vol. 1, No. 5, 1977, pages 169-171)은 종래 단일모드 광파이버의 코어직경보다 더 큰 코어직경을 갖는 이중모드 광대역 광파이버를 개시하였다. 사카이 등은 4.6인 정규화된 주파수와 4.5인 굴절율 프로파일 파라미터 α를 선택함으로써, 1.25㎛ 파장에서 굴절율 차가 0.3%인 크기가 16.3㎛ 정도인 코어직경이 획득될 수 있다.Jun-ichi Sakai et al. ("Large-core, broadband optical fiber", OPTICS LETTERS, Vol. 1, No. 5, 1977, pages 169-171) are the cores of conventional single-mode optical fibers. A bimodal broadband optical fiber having a core diameter larger than the diameter is disclosed. Sakai et al. Select a normalized frequency of 4.6 and a refractive index profile parameter α of 4.5, whereby a core diameter of about 16.3 μm in size with a refractive index difference of 0.3% at a wavelength of 1.25 μm can be obtained.

출원인은 처음에, 대역요건이 상대적으로 제한될 때, 전기 케이블을 이용한 종래 분배 네트워크에 대해 비용면에서 경쟁력있는 다중모드 전파조건에서 약 850㎚에서의 광대역폭에 사용되는데 적합하고, 나중에, 대역폭 요건이 증가될 때, 약 1300㎚ 및 1550㎚에서 매우 광범위한 대역의 단일모드 전파조건에서 작동하도록 업그레이드되는데 적합한 단순하고 효과적인 방식으로 신호 분배 네트워크를 제공하는 기술적 문제에 다다랐다. Applicants are initially suited for use at wide bandwidths at about 850 nm in multimode propagation conditions that are cost-competitive for conventional distribution networks using electrical cables when the bandwidth requirements are relatively limited, and later, bandwidth requirements. When this increased, the technical problem of providing a signal distribution network in a simple and effective manner suitable for upgrading to operate in a very wide band of single mode propagation conditions at about 1300 nm and 1550 nm was encountered.

따라서, 제 1 태양으로, 본 발명은 분배장치와, 상기 분배장치가 다수의 사용자 장비와 통신하도록 형성되어진 다수의 광케이블을 구비하고, 각 광케이블은 코어, 클래딩 및 기설정된 간단한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 가지는 광파이버를 포함하며, 이때 상기 Δn(r)은 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 코어와 상기 클래딩 사이의 굴절률 차를 의미하고, 각 광파이버는 약 1260㎚ 보다 더 큰 파장에서는 단일모드 전파를 약 850㎚에서는 다중모드 전파를 제공하도록 형성되어진 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크로서, 상기 각각의 광파이버의 굴절률 프로파일 Δn(r)은 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 약 0.5dB 미만인 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실과; 약 1 ns/Km이거나 미만인 850㎚에서의 인터모드 지연 Δτ을 제공하기 위한 것을 특징으로 한다.Thus, in a first aspect, the present invention includes a distribution device and a plurality of optical cables configured to communicate with a plurality of user equipment, each optical cable having a core, cladding and a predetermined simple refractive index profile Δn (r). Wherein Δn (r) means the difference in refractive index between the core and the cladding as a function of radial distance r, and each optical fiber is monomode propagated at wavelengths greater than about 1260 nm. Is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments configured to provide multimode propagation at about 850 nm, wherein the refractive index profile Δn (r) of each optical fiber is 100 times on a principal axis having a diameter of 60 mm. Macro bending loss at 1550 nm which is less than about 0.5 dB after rotation; To provide an intermode delay Δτ at 850 nm that is about or less than about 1 ns / Km.

본 명세서와 하기 청구항에서, 표현In the specification and in the claims that follow,

* "다중모드 전파"는 기본모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11 및 선택적으로, 제 2 고차모드 LP02의 광파이버 전파를 나타내는데 사용된다. 그럼에도 불구하고 제 2 고차모드는, 존재시에, 일반적인 사용조건에서 받기 쉬운 높은 감쇠에 의해 상당히 불리해진다. 바람직하게는, 표현 "다중모드 전파"는 제 2 모드 LP02의 감쇠에 의해 야기된 출력손실을 방지하기 위해 (기본모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11의) 2개 모드 광파이버 전파를 나타내는데 사용된다;&Quot; Multimode propagation " is used to indicate the optical fiber propagation of the basic mode LP 01 and the first higher order mode LP 11 and optionally, the second higher order mode LP 02 . Nevertheless, the second higher order mode, when present, is significantly disadvantaged by the high attenuation which is susceptible to normal use conditions. Preferably, the expression "multimode propagation" is used to represent two mode optical fiber propagation (of basic mode LP 01 and first higher order mode LP 11 ) to prevent output loss caused by attenuation of the second mode LP 02 . do;

* "간단한 굴절률 프로파일"은 생산공정으로 인한 가능한 변동과는 별개로 파이버의 단일 반경방향 단편, 스몰 딥 또는 확산후미에 의해 정의된 굴절률 프로파일을 나타내는데 사용된다.* "Simple refractive index profile" is used to represent a refractive index profile defined by a single radial piece, small dip or diffuse tail of a fiber, independent of possible variations due to the production process.

본 출원인의 인식에 따르면, 850㎚에서 다중모드 전파조건 및 1550㎚에서 단일모드 전파조건의 송신용량을 모두 최적화함으로써, 매우 광범위한 대역을 갖는 업그레이드 가능한 다중파장 광분배 네트워크를 획득하는 것이 가능하다.According to the applicant's recognition, by optimizing both the transmission capacities of the multimode propagation conditions at 850 nm and the single mode propagation conditions at 1550 nm, it is possible to obtain an upgradeable multiwavelength optical distribution network having a very wide band.

본 발명의 분배 네트워크의 광파이버는 약 1 ns/Km 미만인 인터모드 지연 Δτ을 갖는 850㎚에서 수 개 전파조건에 작동하도록 형성되므로, 고 대역폭을 갖는 850㎚에서 작동하는 저가의 광부품 및/또는 광전자 부품의 사용을 효과적인 방식으로 허용한다.The optical fiber of the distribution network of the present invention is formed to operate at several propagation conditions at 850 nm with an intermode delay Δτ of less than about 1 ns / Km, thus inexpensive optical components and / or optoelectronics operating at 850 nm with high bandwidth. Allow the use of parts in an effective manner.

또한, 본 발명의 분배 네트워크의 광파이버는, 기본 전파모드 LP01에 대해, (약 26dB/Km에 대응하는) 60㎜ 직경 주축주위로 감긴 파이버의 100회 회전 후 0.5dB 미만인 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실을 갖는다.In addition, the optical fiber of the distribution network of the present invention has a macro bending at 1550 nm that is less than 0.5 dB after 100 rotations of a fiber wound around a 60 mm diameter main axis (corresponding to about 26 dB / Km) with respect to the basic propagation mode LP 01 . Has a loss.

더욱이, 전파모드에 대한 매크로벤딩 손실은 파장이 증가함에 따라 증가함이 증명되었으므로, 본 발명의 네트워크의 광파이버는, 기본 전파모드 LP에 대해, 1300㎚에서 및 850㎚에서 또한 0.5dB 미만인 매크로벤딩 손실을 갖는다.Moreover, since the macro bending loss for the propagation mode has been proved to increase with increasing wavelength, the optical fiber of the network of the present invention has a macro bending loss which is also less than 0.5 dB at 1300 nm and 850 nm for the basic propagation mode LP. Has

본 출원인은 1550㎚에서 0.5dB 미만인 벤딩 손실을 갖는 본 발명의 광파이버는 분배 네트워크에서의 파이버가 다중모드 전파조건 및 단일모드 전파조건에서 둘 다 받기 쉬운 어려운 상황(hard conditions)의 요망하지 않은 효과를 상당히 감소하게 한다. 사실, 빌딩내에 설치된 분배 네트워크에서, 광파이버가 삽입되는 배선관로의 권선 경로, 배선관로내에 다른 전기 케이블 또는 광케이블의 존재 및 배선관로 내벽에 미치는 압력으로 인해, 광파이버는 미가공 표면 상에 강한 응력과, 굽힘, 비틀림, 및 측면압력을 받기 쉬우며, 이는 파이버로 전파하는 신호에 대한 강한 감쇠의 원인이다.Applicants have found that the optical fiber of the present invention, having a bending loss of less than 0.5 dB at 1550 nm, has the undesired effect of the hard conditions in which the fiber in the distribution network is susceptible to both multimode propagation conditions and single mode propagation conditions. Significantly reduced. In fact, in a distribution network installed in a building, due to the winding path to the conduit into which the optical fiber is inserted, the presence of other electrical or optical cables in the conduit and the pressure on the inner wall of the conduit, the optical fiber is subject to strong stress and bending on the raw surface. , Torsional, and lateral pressures are susceptible to strong attenuation of the signals propagating into the fiber.

특히, 본 출원인은 상기 특징을 갖는 파이버가 적어도 1625㎚ 파장까지 빌딩에 설치하는 형태와 같은 심한 사용조건에서 낮은 벤딩손실을 제공하며, 1550㎚에서 전송대역의 상단 한계까지 전송을 허용함을 알았다. In particular, the Applicant has found that a fiber having the above characteristics provides a low bending loss under severe use conditions, such as a form installed in a building up to at least 1625 nm wavelength, and allows transmission up to the upper limit of the transmission band at 1550 nm.

따라서, 본 발명의 분배 네트워크는 다중모드 전파조건에서 (약 850㎚에서) 저비용으로 그리고 효과적으로 작동하기 위해 유리하게 형성되며(1ns/Km 미만인 Δτ와 850㎚에서 0.5dB 보다 낮은 벤딩손실), 단일모드 전파조건에서 효과적으로 작동하게 업그레이드될 수 있다(1300㎚ 및 1550㎚에서 0.5dB 보다 낮은 벤딩손실).Thus, the distribution network of the present invention is advantageously formed for low cost and effective operation (at about 850 nm) under multimode propagation conditions (Δτ less than 1 ns / Km and bending loss lower than 0.5 dB at 850 nm), single mode. It can be upgraded to work effectively in propagation conditions (bending loss lower than 0.5 dB at 1300 nm and 1550 nm).

먼저, 대역폭 요건이 상대적으로 제한될 때, 따라서 본 발명의 분배 네트워크는 광대역폭의 다중모드 전파조건에서 저비용으로 사용되게 형성되고, 전기 케이블을 이용한 종래 분배 네트워크에 대해 비용면에서 경쟁력이 있다. 또한, 나중에, 대역 요건이 증가될 때, 매우 광범위한 대역폭의 단일모드 전파조건에서 작동하도록 업그레이드하는데 적합하다.First, when bandwidth requirements are relatively limited, the distribution network of the present invention is thus formed to be used at low cost in broadband multimode propagation conditions, and is cost competitive with conventional distribution networks using electrical cables. It is also suitable for later upgrades to operate over a wide range of single mode propagation conditions when bandwidth requirements increase.

특히, 본 발명의 분배 네트워크는 850㎚, 1300㎚, 1550㎚에서의 3개 밴드중 하나 이상의 어떤 파장에서 하나 이상의 공급기에 의해 전송된 신호의 광전송을 직접적으로 최종 사용자에게 허용한다. In particular, the distribution network of the present invention directly allows the end user to optically transmit signals transmitted by one or more suppliers at any wavelength of one or more of the three bands at 850 nm, 1300 nm, and 1550 nm.

더욱이, 본 발명의 광파이버는 간단한 굴절률 프로파일을 가지므로, 광파이버는 간단한 굴절률 프로파일을 가지는 ITU-T G652 표준을 따르는 단일모드 광파이버와 잘 호환될 수 있다.Moreover, since the optical fiber of the present invention has a simple refractive index profile, the optical fiber can be well compatible with a single mode optical fiber conforming to the ITU-T G652 standard having a simple refractive index profile.

또한, 간단한 굴절률 프로파일을 가지는 본 발명의 광파이버는 제조가 용이하고 저생산 비용과 적은 불량품을 보장한다. In addition, the optical fiber of the present invention having a simple refractive index profile is easy to manufacture and guarantees low production cost and low defects.                 

바람직하게, 850㎚의 파장에서 인터모드 지연 Δτ은 약 0.5 ns/Km 미만이다. 더 바람직하게, 850㎚의 파장에서 인터모드 지연 Δτ은 약 0.05 ns/Km 미만이다.Preferably, the intermode delay Δτ at a wavelength of 850 nm is less than about 0.5 ns / Km. More preferably, the intermode delay Δτ at a wavelength of 850 nm is less than about 0.05 ns / Km.

바람직하게, 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 1550㎚의 파장에서의 매크로벤딩 손실은 약 0.2dB 미만이다.Preferably, the macro bending loss at a wavelength of 1550 nm after 100 rotations on a major axis having a 60 mm diameter is less than about 0.2 dB.

바람직하게, 본 발명의 분배 네트워크의 광파이버는 1550㎚의 파장에서 약 15[(dB/Km)/(g/㎜)] 미만인 마이크로벤딩(microbending) 손실을 가질 정도이다. 더 바람직하게, 1550㎚의 파장에서 약 10[(dB/Km)/(g/㎜)] 미만인 마이크로벤딩 손실을 가질 정도이다.Preferably, the optical fibers of the distribution network of the present invention have a microbending loss of less than about 15 [(dB / Km) / (g / mm)] at a wavelength of 1550 nm. More preferably, it has a micro bending loss of less than about 10 [(dB / Km) / (g / mm)] at a wavelength of 1550 nm.

마이크로벤딩 손실은 예를 들면 지. 그라쏘(G. Grasso) 및 에프. 멜리(F. Meli)("Microbending losses of cabled sigle-mode fibers", ECOC '88, page 526이하) 또는 지. 그라쏘 등("Microbending effects in single-mode optical cables", International Wire and Cable Symphosium, 1988, page 722이하)에 의해 개시된 신장성 코일 방법으로 측정될 수 있다.Micro bending loss is for example. G. Grasso and F. F. Meli ("Microbending losses of cabled sigle-mode fibers", ECOC '88, page 526 and below) or G. It can be measured by the stretchable coil method disclosed by Grasso et al. (“Microbending effects in single-mode optical cables”, International Wire and Cable Symphosium, 1988, page 722 and below).

각 광파이버의 클래딩은 코어의 굴절률에 대해 더 낮은 굴절률을 가지므로, 전송된 신호가 코어에 한정되게 한다.The cladding of each optical fiber has a lower refractive index relative to the refractive index of the core, thereby allowing the transmitted signal to be limited to the core.

일반적으로, 코어와 클래딩 둘 다는 실리카 기반의 유리재료(n이 약 1.46)이며, 코어와 클래딩 사이의 굴절률 차는 기설정된 굴절률 프로파일 Δn(r)을 얻기 위해 적절한 첨가제(도판트)를 코어 및/또는 클래딩의 유리 매트릭스에 포함함으로써 얻어진다. Generally, both the core and the cladding are silica based glass materials (n is about 1.46) and the difference in refractive index between the core and the cladding is determined by the addition of a suitable additive (dopant) to the core and / or to obtain a predetermined refractive index profile Δn (r). It is obtained by including in the glass matrix of the cladding.

일반적인 상기 도판트의 예는 플루오르(fluorine), 인(phosphorus) 및 게르 마늄(germanium)이다.Examples of common dopants are fluorine, phosphorus and germanium.

공지된 방법에 따라 수행된 실제 파이버, 특히, "외부기상증착"(OVD) 또는 "기상축증착"(VAD) 생산방법으로 제조된 파이버의 굴절률 프로파일의 측정으로부터, 본 명세서에서 하기에 개시된 방법에 따른 정규화된 주파수 값 V 및 Δn0 값을 결정하는 것이 가능하다.From the measurement of the refractive index profile of actual fibers carried out according to known methods, in particular of fibers produced by "external vapor deposition" (OVD) or "vacuum axial deposition" (VAD) production methods, It is possible to determine the normalized frequency values V and Δn 0 values accordingly.

바람직하게, 각각의 광파이버는 약 3.0 내지 3.6 사이에 포함된 (하기에 정의된) 850㎚에서의 정규화된 주파수 값 V을 가진다. 더 바람직하게, 주파수 값은 약 3.2 내지 3.6 사이에 포함된다.Preferably, each optical fiber has a normalized frequency value V at 850 nm (defined below) comprised between about 3.0 and 3.6. More preferably, the frequency value is comprised between about 3.2 and 3.6.

일반적으로, 각각의 광파이버는 5×10-3 내지 7×10-3에 포함된 Δn0 값을 갖는다.In general, each optical fiber has a Δn 0 value comprised between 5 × 10 −3 and 7 × 10 −3 .

이점적으로, 굴절률 프로파일에 의해 경계지어진 세미영역(semi-area)(즉, 0부터 클래딩부에 대응하는 반경방향 값까지 가변하는 r에 의해 코어와 클래딩 사이의 굴절률의 차이 값을 적분함으로써 결정된 영역)은 약 0.017㎛ 이상이다. 바람직하게는, 약 0.018㎛ 이상이다.Advantageously, the area determined by integrating the value of the difference in refractive index between the core and the cladding by a semi-area bound by the refractive index profile (ie r ranging from 0 to a radial value corresponding to the cladding). ) Is about 0.017 μm or more. Preferably, it is about 0.018 micrometers or more.

이점적으로, ITU-T G650 표준에 따라 정의된 각 광파이버의 코어 반경은 3㎛ 내지 6㎛ 사이에 포함된다. 이는 본 발명의 광파이버가 일반적으로 4㎛ 내지 6㎛ 사이에 포함된 반경을 가지며 ITU-T G650 표준에 따른 단일모드 광파이버, 및 (예를 들면, 종래 광파이버 피그테일(pig tail)을 갖는 레이저 소스와 종래 단일모드 광파이버를 접속하기 위해 최적화된 광접속기와 같은) 종래 광파이버 원격통신 시스템에 사용되는 장치 및 광부품 및/또는 광전자 부품을 측정하는 장비와 크게 호환가능하게 한다. Advantageously, the core radius of each optical fiber defined according to the ITU-T G650 standard is comprised between 3 μm and 6 μm. This means that the optical fiber of the present invention generally has a radius comprised between 4 μm and 6 μm and is a single mode optical fiber according to the ITU-T G650 standard, and a laser source having (eg, a conventional optical fiber pigtail) It is highly compatible with devices used in conventional optical fiber telecommunication systems (such as optical connectors optimized for connecting conventional single mode optical fibers) and equipment for measuring optical and / or optoelectronic components.

이점적으로, 클래딩 외부의 각각의 광파이버는 일반적으로 2층으로 구성된 폴리머 재료로 만들어지는 외부 보호코팅이 제공된다.Advantageously, each optical fiber outside the cladding is provided with an outer protective coating which is generally made of a two-layer polymeric material.

일반적으로, 외부보호코팅의 직경은 약 250㎛이다. 또한, 클래딩의 외부 직경은 일반적으로 약 125㎛이다.In general, the diameter of the outer protective coating is about 250 μm. In addition, the outer diameter of the cladding is generally about 125 μm.

바람직하게, 상기 외부코팅 또는 클래딩에 접한 상기 외부코팅의 적어도 일부분의 재료는 클래딩의 굴절률보다 더 큰 굴절률을 갖는다. 이는 예를 들면, 접합, 연결 또는 휨이 있는 광파이버에서 일반적으로 여기되고, 클래딩 모드들이 수신기로 전파되게 두어질 때 시스템 성능을 떨어뜨리게 하는 클래딩 모드 스트리핑(cladding mode stripping)("모드 스트리핑")을 유리하게 한다.Preferably, the material of at least a portion of the outer coating in contact with the outer coating or cladding has a refractive index greater than that of the cladding. It is commonly excited, for example, in fiber optics with splices, connections, or warpage, and may cause cladding mode stripping (“mode stripping”), which degrades system performance when the cladding modes are left to propagate to the receiver. To advantage.

더 바람직하게, 상기 외부 코팅을 구성하는 재료의 굴절률은 온도가 일반적으로 10℃ 내지 60℃ 사이에 포함된 온도 범위에서 변할 때 클래딩의 굴절률보다 더 높다. 이는 가변하는 온도 조건에서 또한 클래딩 모드의 억제를 보장하게 한다. 이는 빌딩에 설치된 신호 분배 네트워크에서 광파이버는 일반적으로, 예를 들면, 전기 케이블 부근에 광파이버의 배열, 가정난방 목적용 열원, 온수 본관, 또는 전기 장비로 인한 온도변화를 받으므로 이점적이다.More preferably, the refractive index of the material constituting the outer coating is higher than the refractive index of the cladding when the temperature varies in the temperature range generally comprised between 10 ° C. and 60 ° C. This allows to ensure the suppression of the cladding mode also at varying temperature conditions. This is advantageous because in optical signal distribution networks installed in buildings, optical fibers are generally subjected to temperature changes due to, for example, the arrangement of optical fibers in the vicinity of electrical cables, heat sources for home heating purposes, hot water mains, or electrical equipment.

다른 방안에 따르면, 외부 보호코팅은 관계된 파장에서 전자기 복사를 강하게 흡수할 수 있는 재료로 구성됨으로써, 가능한 클래딩 모드를 억제한다.According to another solution, the external protective coating is composed of a material capable of strongly absorbing electromagnetic radiation at the relevant wavelengths, thereby suppressing possible cladding modes.

이점적으로, 본 발명의 네트워크의 광파이버는, 다중모드 전파조건에서, 약 300m 길이의 링크 상에 2.5 Gbit/s 이상의 비트율의 광신호를 전송하게 한다. Advantageously, the optical fiber of the network of the present invention, in multimode propagation conditions, transmits an optical signal of bit rate of 2.5 Gbit / s or more on a link of about 300 m length.

이점적으로, 각각의 광케이블은 제 2 광파이버를 또한 구비한다.Advantageously, each optical cable also has a second optical fiber.

상기 제 2 광파이버의 구조적 및 기능적 특징에 대해, 제 1 광파이버에 대한 상기 개시된 바로 참조가 이루어질 것이다.For the structural and functional features of the second optical fiber, reference will be made directly to the above disclosed optical fiber.

일반적으로, 사용자 측에서, 본 발명의 네트워크는 다수의 광케이블과 통신하는 다수의 광전자 변환장치를 또한 구비한다.In general, on the user side, the network of the present invention also includes a plurality of optoelectronic converters in communication with the plurality of optical cables.

각각의 광전자 변환장치는 연계된 광케이블로부터 나온 광신호를 대응하는 사용자 장비로 보내기 위해 대응하는 전기신호로 변환하도록 형성된다.Each optoelectronic converter is configured to convert an optical signal from an associated optical cable into a corresponding electrical signal for sending to a corresponding user equipment.

일반적으로, 각각의 광전자 변환장치는 광검출기(photodetector)를 포함한다.In general, each optoelectronic converter includes a photodetector.

양방향 실시예에서, 각각의 광전자 변환장치는 또한 연계된 사용자 장비로부터 나온 전기신호를 대응하는 광케이블로 보내기 위해 대응하는 광신호로 변환하도록 또한 형성된다. 이 경우, 각각의 광전자 변환장치는 또한 광소스를 구비한다.In a bidirectional embodiment, each optoelectronic converter is also configured to convert electrical signals from associated user equipment into corresponding optical signals for sending to corresponding optical cables. In this case, each optoelectronic converter also has a light source.

일반적으로, 광파이버의 다중모드 전파조건에서 작동하기 위해, 상기 광소스는 약 820㎚ 내지 870㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. 바람직하게, 약 830㎚ 내지 860㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. 더 바람직하게는, 약 850㎚ 파장에서 작동하도록 형성된다.In general, to operate in multimode propagation conditions of an optical fiber, the light source is configured to operate at a wavelength comprised between about 820 nm and 870 nm. Preferably, it is formed to operate at a wavelength comprised between about 830 nm and 860 nm. More preferably, it is formed to operate at a wavelength of about 850 nm.

변형에 따르면, 광파이버의 단일모드 전파조건에서 작동하기 위해, 상기 광소스는 약 1300㎚ 내지 1625㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. According to a variant, in order to operate in a single mode propagation condition of an optical fiber, the light source is formed to operate at a wavelength comprised between about 1300 nm and 1625 nm.

일반적으로, 분배장치 측에서, 본 발명의 네트워크는 또한 다수의 광케이블 과 통신하는 다수의 광전자 변환장치를 구비한다.Generally, on the distribution device side, the network of the present invention also includes a plurality of optoelectronic converters in communication with the plurality of optical cables.

각각의 광전자 변환장치는 분배장치로부터 나온 전기신호를 대응하는 광케이블을 통해 연관된 사용자 장비에 보내기 위해 대응하는 광신호로 변환하도록 형성된다.Each optoelectronic converter is configured to convert an electrical signal from the distribution device into a corresponding optical signal for sending to an associated user equipment via a corresponding optical cable.

일반적으로, 각각의 광전자 변환장치는 종래 광소스를 포함한다.In general, each optoelectronic converter includes a conventional light source.

일반적으로, 광파이버의 다중모드 전파조건에서 작동하기 위해, 상기 광소스는 약 820㎚ 내지 870㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. 바람직하게, 약 830㎚ 내지 860㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. 더 바람직하게는, 약 850㎚ 파장에서 작동하도록 형성된다.In general, to operate in multimode propagation conditions of an optical fiber, the light source is configured to operate at a wavelength comprised between about 820 nm and 870 nm. Preferably, it is formed to operate at a wavelength comprised between about 830 nm and 860 nm. More preferably, it is formed to operate at a wavelength of about 850 nm.

변형에 따르면, 광파이버의 단일모드 전파조건에서 작동하기 위해, 상기 광소스는 약 1300㎚ 내지 1625㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동하도록 형성된다. According to a variant, in order to operate in a single mode propagation condition of an optical fiber, the light source is formed to operate at a wavelength comprised between about 1300 nm and 1625 nm.

양방향 실시예에서, 각각의 광전자 변환장치는 연관된 광케이블을 통해 사용자 전자장비로부터 나온 광신호를 대응하는 전기신호로 변환하도록 또한 형성된다.In a bidirectional embodiment, each optoelectronic converter is further configured to convert an optical signal from user electronics into a corresponding electrical signal via an associated optical cable.

이러한 경우, 각각의 광전자 변환장치는 일반적으로 광검출기를 포함한다.In this case, each optoelectronic converter generally includes a photodetector.

종래 광소스의 일반적인 예는 약 850㎚ 또는 약 1310㎚에서 방출하는 VCSEL(vertical cavity surface emitting laser) 레이저 소스이다. 또한, 1300㎚ 내지 1350㎚-1350㎚ 또는 1480㎚-1625㎚ 범위에서 방출하는 종래 광소스의 일반적인 예는 패브리 페롯(Fabry-Perot) 레이저와 DFB 또는 DBR 반도체 레이저이다.A common example of a conventional light source is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) laser source that emits at about 850 nm or about 1310 nm. Also, general examples of conventional light sources emitting in the range of 1300 nm to 1350 nm-1350 nm or 1480 nm-1625 nm are Fabry-Perot lasers and DFB or DBR semiconductor lasers.

종래 광검출기의 일반적인 예는 특히 PIN 형태의 포토다이오드이다.A common example of a conventional photodetector is a photodiode in particular of PIN type.

일반적으로, 분배 신호는 디지털이다. In general, the distribution signal is digital.                 

일반적으로, 공통 분기점으로부터 출발하여 최종 사용자에게 신호의 분배를 위해 제공되는 사용방법을 고려하여, 광케이블 길이는 약 2Km 미만이다. 바람직하게, 광케이블의 길이는 1Km 미만이다. 더 바람직하게는 300m 미만이다.Generally, optical cable lengths are less than about 2 km, taking into account the usage provided for distribution of signals to end users, starting from a common branch point. Preferably, the length of the optical cable is less than 1 km. More preferably less than 300 m.

실시예에 따르면, 사용자 측에서 본 발명의 분배 네트워크는 대응하는 광케이블에 접속된 적어도 하나의 가정 네트워크(domestic network)를 포함한다. 일반적으로, 가정 네트워크는 성형(star type) 또는 버스(bus)형이다.According to an embodiment, at the user side, the distribution network of the invention comprises at least one domestic network connected to the corresponding optical cable. In general, home networks are star type or bus type.

가정의 네트워크는 접속된 광케이블로부터 나온 신호를 다수의 사용자 장비, 예를 들면, 사용자의 집에 위치된 다수의 사용자 장비에 보내도록 형성된다. The home network is configured to send signals from connected optical cables to a number of user equipments, for example, to a plurality of user equipment located in a user's home.

이 경우, 본 발명의 네트워크 분배장치는 하나의 파장분할 다중화된(또는 WDM) 광신호에 따라 파장의 다수의 신호를 다중화하고 광케이블을 따라 WDM 광신호를 보내도록 형성된다.In this case, the network distribution apparatus of the present invention is configured to multiplex a plurality of signals of wavelengths according to one wavelength division multiplexed (or WDM) optical signal and to send WDM optical signals along the optical cable.

일반적으로, 가정 네트워크는 입력부에 들어오는 WDM 광신호를 다른 파장의 다수의 신호로 파장 역다중화하고, 상기 다수의 신호를 다른 사용자 장비에 연계된 광전자 변환장치로 보내도록 형성된 (종래 형태의) 파장선택 광결합기(optical coupler)를 포함한다.In general, a home network wavelength-demultiplexes a WDM optical signal entering an input into a plurality of signals of different wavelengths and transmits the plurality of signals to an optoelectronic converter connected to other user equipment. And an optical coupler.

변형에 따르면, 가정 네트워크는 입력부에 들어오는 WDM 광신호의 출력을 분배하고 WDM 광신호의 획득된 출력일부를 다른 사용자 장비에 연계된 광전자 변환장치로 보내도록 형성된다. 이 경우, 광전자 변환장치는 유리하게 연계된 사용자 장비에 대해 의도된 정보를 전하는 파장을 WDM 광신호로부터 추출하기 위한 필터를 또한 구비한다.According to a variant, the home network is configured to distribute the output of the WDM optical signal entering the input and send a portion of the obtained output of the WDM optical signal to an optoelectronic converter connected to other user equipment. In this case, the optoelectronic converter also advantageously comprises a filter for extracting from the WDM optical signal the wavelength carrying the intended information for the associated user equipment.

제 2 태양으로, 본 발명은 또한 코어, 클래딩 및 기설정된 간단한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 가지는 적어도 하나의 광파이버를 포함하고, 이때 상기 Δn(r)은 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 코어와 상기 클래딩 사이의 굴절률 차를 의미하고, 상기 적어도 하나의 광파이버는 약 1260㎚ 보다 더 큰 파장에서는 단일모드 전파를 약 850㎚에서는 다중모드 전파를 보장하도록 형성되어지는 신호 분배 네트워크에 사용되기에 적합한 광케이블로서, 상기 적어도 하나의 광파이버는 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 약 0.5dB 미만인 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실과, 약 1 ns/Km이거나 미만인 850㎚에서의 인터모드 지연 Δτ을 보장하기 위해 이러한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 갖는 것을 특징으로 한다.In a second aspect, the invention also includes at least one optical fiber having a core, cladding and a predetermined simple refractive index profile Δn (r), wherein Δn (r) is a function of radial distance r. A refractive index difference between the cladding and the cladding, wherein the at least one optical fiber is suitable for use in signal distribution networks formed to ensure single mode propagation at wavelengths greater than about 1260 nm and multimode propagation at about 850 nm. In an optical cable, the at least one optical fiber has a macro bending loss at 1550 nm of less than about 0.5 dB after 100 rotations on a principal axis having a diameter of 60 mm, and an intermode delay Δτ at 850 nm of about 1 ns / Km or less. To ensure this refractive index profile Δn (r).

바람직하게, 상기 케이블은 또한 제 2 광파이버를 또한 포함한다.Preferably, the cable also includes a second optical fiber.

상기 광파이버와 상기 광케이블의 구조적 및 기능적 특징에 대해, 본 발명의 분배 네트워크에 대해 상기 개시된 바에 의해 참조가 이루어질 것이다.For the structural and functional features of the optical fiber and the optical cable, reference will be made to what has been disclosed above for the distribution network of the present invention.

제 3 태양으로, 발명은 또한 코어, 클래딩 및 기설정된 간단한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 가지고, 이때 상기 Δn(r)은 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 코어와 상기 클래딩 사이의 굴절률 차를 의미하며, 약 1260㎚ 보다 더 큰 파장에서는 단일모드 전파를 약 850㎚에서는 다중모드 전파를 제공하도록 형성된 신호 분배 네트워크에 사용되기에 적합한 광파이버로서, 상기 광파이버는 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 약 0.5dB 미만인 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실과, 약 1 ns/Km이거나 미만인 850㎚에서의 인터모드 지연 Δτ을 보장하기 위한 이러한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 갖는 것을 특징으로 한다.In a third aspect, the invention also has a core, cladding and a predetermined simple refractive index profile Δn (r), wherein Δn (r) is a function of the refractive index difference between the core and the cladding as a function of radial distance r. An optical fiber suitable for use in a signal distribution network configured to provide monomode propagation at wavelengths greater than about 1260 nm and multimode propagation at about 850 nm, the optical fiber being 100 times on a principal axis having a diameter of 60 mm. It has a refractive index profile Δn (r) to ensure a macro bending loss at 1550 nm that is less than about 0.5 dB after rotation and an intermode delay Δτ at 850 nm that is less than or about 1 ns / Km.

상기 광파이버의 구조적 및 기능적 특징에 관해, 본 발명의 분배 네트워크에 관해 함께 상기 개시된 바에 의해 참조가 이루어질 것이다.With regard to the structural and functional features of the optical fiber, reference will be made to what has been disclosed above in conjunction with the distribution network of the present invention.

본 발명의 또 다른 특징과 이점은 첨부도면을 참조로 이루어진 하기의 바람직한 실시예의 상세한 기술로부터 보다 더 명백해 질 것이다.Further features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments made with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광파이버의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 제 1 예이다;1 is a first example of the refractive index profile Δn (r) of an optical fiber according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 광파이버의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 제 2 예이다;2 is a second example of the refractive index Δn (r) of the optical fiber according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 신호 분배 네트워크의 개략도이다;3 is a schematic diagram of a signal distribution network according to the present invention;

도 4는 본 발명의 신호 분배 네트워크의 제 1 실시예의 개략도이다;4 is a schematic diagram of a first embodiment of a signal distribution network of the present invention;

도 5는 본 발명의 신호 분배 네트워크의 제 2 실시예의 개략도이다;5 is a schematic diagram of a second embodiment of a signal distribution network of the present invention;

도 6은 본 발명의 신호 분배 네트워크의 제 3 실시예의 개략도이다;6 is a schematic diagram of a third embodiment of a signal distribution network of the present invention;

도 7은 도 6의 제 3 실시예에 대한 변형 개략도이다;FIG. 7 is a modified schematic view of the third embodiment of FIG. 6;

도 8은 광케이블의 통과에 대한 배선관로와 함께 빌딩에 설치된 본 발명의 분배 네트워크이다;8 is a distribution network of the present invention installed in a building with wiring conduits for passage of optical cables;

도 9는 본 발명에 따른 광파이버의 실시예이다;9 is an embodiment of an optical fiber according to the present invention;

도 10은 본 출원인에 의해 제조된 본 발명에 따른 광파이버의 굴절률 프로파일 Δn(r)을 도시한다;10 shows the refractive index profile Δn (r) of an optical fiber according to the present invention manufactured by the applicant;

도 11(a)-(c)은 베타형태의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 3가지 예이다.11 (a)-(c) show three examples of the beta form of the refractive index Δn (r).

도 12는 본 발명의 신호 분배 네트워크의 제 4 실시예의 개략도이다;12 is a schematic diagram of a fourth embodiment of a signal distribution network of the present invention;

도 13은 베타형태의 굴절률 프로파일로 획득되고 1ns/Km 이거나 미만인 인터 모드 지연 값에 대한 정규화된 주파수 변화로서 폼 팩터(form factor) g의 패턴을 도시한다;FIG. 13 shows the pattern of form factor g as a normalized frequency change for inter mode delay values obtained with a beta form of refractive index profile and less than or equal to 1 ns / Km;

도 14는 베타형태의 프로파일로 획득된 굴절률 프로파일 변화에 의해 대응하는 반영역으로서 벤딩 손실의 패턴을 도시한다;14 shows the pattern of bending loss as the corresponding reflectance zone by the refractive index profile change obtained with the beta profile;

도 15(a)-(c)는 베타형태의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 3 이상의 예이다;15 (a)-(c) are three or more examples of the beta form of the refractive index Δn (r);

도 16(a)-(c)는 베타형태의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 3 이상의 예이다;16 (a)-(c) are three or more examples of the beta form of the refractive index Δn (r);

도 17(a)-(c)는 베타형태의 굴절률 프로파일 Δn(r)의 2 이상의 예이다.17 (a)-(c) are two or more examples of the beta form of the refractive index Δn (r).

도 9는 본 발명에 따른 광파이버(10)의 실시예를 도시한 것으로, 광파이버는 광신호가 전송되는 코어(core)라는 내부영역(14)과 클래딩(cladding)이라는 외부 환형영역(12)을 구비한다. 클래딩(12)은 코어(14)의 굴절률에 대해 더 낮은 굴절률을 가지므로 전송된 신호를 코어에 한정한다. 9 shows an embodiment of an optical fiber 10 according to the present invention, in which the optical fiber has an inner region 14 called a core through which the optical signal is transmitted and an outer annular region 12 called cladding. . The cladding 12 has a lower refractive index relative to the refractive index of the core 14 and thus limits the transmitted signal to the core.

일반적으로, 코어(14)와 클래딩(12) 둘 다는 실리카-기반의 유리재료로 만들어지며, 코어(14)와 클래딩(12) 사이의 굴절률 차는 적절한 첨가제(도판트)를 코어(14) 및/또는 클래딩(12)의 유리 매트릭스에 포함함으로써 얻어진다.In general, both the core 14 and the cladding 12 are made of a silica-based glass material, and the difference in refractive index between the core 14 and the cladding 12 may result in an appropriate additive (dopant) being added to the core 14 and / or the like. Or by including it in the glass matrix of the cladding 12.

광파이버(10)의 코어(14)와 클래딩(12)에 도판트의 반경방향 분포에 기초하여, 소정의 굴절률 프로파일 Δn(r)이 얻어지며, 여기서 Δn(r)은 광파이버(10)의 길이방향 축(XX)으로부터 반경방향 거리(r)의 함수로서 코어(14)와 클래딩(12) 사이의 굴절률 차를 의미한다.Based on the radial distribution of the dopant in the core 14 and cladding 12 of the optical fiber 10, a predetermined refractive index profile Δn (r) is obtained, wherein Δn (r) is the longitudinal direction of the optical fiber 10. The refractive index difference between the core 14 and the cladding 12 as a function of the radial distance r from the axis XX.

일반적으로, 아래에 개시된 예에서 도시된 바와 같이, 클래딩(12)은 실질적 으로 순수 실리카로 만들어지며, 축(XX)으로부터 반경방향 거리가 변하더라도 실질적으로 일정한 굴절률 n0을 갖는다.In general, as shown in the examples disclosed below, the cladding 12 is made of substantially pure silica and has a substantially constant refractive index n 0 even if the radial distance from the axis XX changes.

본 발명에 따른 광파이버(10)는 제 1 고차모드 LP11와 제 2 고차모드 LP02에 대한 컷오프 파장과 간단한 굴절률 프로파일 Δn(r)을 가지고 하기와 같은 방식으로 선택되어The optical fiber 10 according to the present invention is selected in the following manner with a cutoff wavelength and a simple refractive index Δn (r) for the first higher order mode LP 11 and the second higher order mode LP 02 .

- 약 1260㎚보다 더 큰 파장에서의 단일모드 전파 - 즉, 약 1260㎚ 미만인 제 1 고차모드 LP11의 2m 파이버 컷오프 파장(ITU-T G652); Monomode propagation at wavelengths greater than about 1260 nm, ie the 2 m fiber cutoff wavelength (ITU-T G652) of the first higher-order mode LP 11 that is less than about 1260 nm;

- 약 850㎚에서 수 개의 모드 전파 - 즉, 약 850㎚ 이상인 제 1 고차모드 LP11의 2m 파이버 컷오프 파장(ITU-T G652); - Several mode propagation at about 850 nm—ie, a 2m fiber cutoff wavelength (ITU-T G652) of the first higher-order mode LP 11 that is greater than about 850 nm;

- 60㎜직경을 갖는 주축 주위로 파이버의 100 회전 후 약 0.5dB 미만인 1550㎚의 파장에서의 매크로벤딩 손실(macrobending loss); 및 A macrobending loss at a wavelength of 1550 nm which is less than about 0.5 dB after 100 revolutions of the fiber around the major axis having a diameter of 60 mm; And

- 약 850㎚의 파장에서 약 1 ns/Km이거나 미만인 기본 전파모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11 사이의 인터모드 지연(intermodal delay) Δτ을 제공한다.Provide an intermodal delay Δτ between the basic propagation mode LP 01 and the first higher-order mode LP 11 at or about 1 ns / Km at a wavelength of about 850 nm.

또한, 제 2 고차모드 LP02의 2m 파이버 컷오프 파장(ITU-T G652)은 바람직하게 약 800㎚ 미만이다.Further, the 2m fiber cutoff wavelength (ITU-T G652) of the second higher order mode LP 02 is preferably less than about 800 nm.

예를 들면, 일반적인 이론으로 간단한 굴절률 프로파일은, 이하 "베타 프로파일(beta profile)"이라 하며 - "외부기상증착"(또는 OVD, outside vapor deposition) 및 "기상축증착"(또는 VAD, vapor axial deposition)으로 공지된 광파 이버 생산을 위한 종래 방법으로 얻은 실제 굴절률 프로파일과 유사하다 - 초기에 포물선 패턴을 가지나 후에 평평해지는 (OVD 생산공정을 나타내는) 코어(14)의 중앙에 스몰 딥(small dip)과, 슈퍼가우시안(super Gaussian) 패턴을 갖는 중앙부와 로렌찌안(Laurentzian) 패턴을 갖는 외부 후미를 포함하고, 슈퍼가우시안 패턴은 하기 식에 의해 정의된 곡선도표로 제시되며;For example, in general theory a simple refractive index profile, hereinafter referred to as a "beta profile"-"external vapor deposition" (or outside vapor deposition) and "vapor deposition" (or VAD, vapor axial deposition) It is similar to the actual refractive index profile obtained by conventional methods for the production of optical fibers, known as N-), with a small dip in the center of the core 14 (representing the OVD production process) that initially has a parabolic pattern but is later flattened. A central portion having a super Gaussian pattern and an outer tail having a Laurentzian pattern, wherein the super Gaussian pattern is represented by a curve diagram defined by the following formula;

Figure 112006054626216-pct00032
Figure 112006054626216-pct00032

여기서 r은 광파이버(10)의 길이방향 축(XX)으로부터 반경방향 거리이며, a와 g는 반경방향 치수와 패턴 폼의 2개 파라미터이고, 로렌찌안 패턴은 하기 식에 정의된 곡선도표에 의하여 제시되며;Where r is the radial distance from the longitudinal axis XX of the optical fiber 10, a and g are the two parameters of the radial dimension and the pattern form, and the Lorentian pattern is given by the curve diagram defined in the equation Become;

Figure 112006054626216-pct00033
Figure 112006054626216-pct00033

여기서 r은 광파이버(10)의 길이방향 축 XX으로부터 반경방향 거리이며, 파라미터 A, w, xc는 로렌찌안 후미가 가우시안부의 변곡점(inflection point)에서 중앙 슈퍼가우시안부를 교차하도록 선택된 폼 파라미터이다.Where r is the radial distance from the longitudinal axis XX of the optical fiber 10, and parameters A, w and x c are the foam parameters selected such that the Lorentian cove intersects the central super Gaussian portion at the inflection point of the Gaussian portion.

출원인은 기본 전파모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11 사이의 850㎚에서 인터모드 지연 Δτ이 정규화된 주파수 V와, 베타 프로파일의 중앙 슈퍼가우시안부의 폼 파라미터 g와, 일반적으로 베타 프로파일의 스몰 딥, 슈퍼가우시안부 및 로렌찌안 후미를 정의하는 파라미터에 따름을 주목하였다. Applicants note that the frequency V at which the intermode delay Δτ is normalized at 850 nm between the basic propagation mode LP 01 and the first higher-order mode LP 11 , the form parameter g of the central super Gaussian portion of the beta profile, and the small dip of the beta profile in general, It is noted that it depends on the parameters defining the super Gaussian part and Lorenchian cove.

정규화된 주파수 V는 다음과 같이 정의되며;Normalized frequency V is defined as follows;

Figure 112006054626216-pct00034
Figure 112006054626216-pct00034

여기서 Δn0는 코어(14)와 클래딩(12) 사이의 최대 굴절률 차이며, n은 실리카의 굴절률(약 1.46)이고, a는 코어반경이다.Where Δn 0 is the maximum refractive index difference between the core 14 and the cladding 12, n is the refractive index of the silica (about 1.46), and a is the core radius.

베타 프로파일에 대해, Δn0는 0인 r 값에 대해 보간하는 슈퍼가우시안 곡선에 의해 취해진 값에 대응하며, a는 슈퍼가우시안 곡선의 반경치수 파라미터이다.For the beta profile, Δn 0 corresponds to the value taken by the super Gaussian curve interpolating for a r value of zero, where a is the radial parameter of the super Gaussian curve.

또한, 출원인은 매크로벤딩 손실이 간단한 굴절률 프로파일에 의해 정의되는 세미영역과 베타 프로파일의 스몰 딥, 슈퍼가우시안부 및 로렌찌안 후미를 정의하는 파라미터에 따름을 주목하였다.Applicants also noted that the macro bending loss depends on the parameters defining the semi- and beta profiles of small dips, super Gaussian portions, and Lorentian tails defined by a simple refractive index profile.

따라서, 컴퓨터 모의실험은 850㎚에서 정규화된 주파수 V가 베타 프로파일의 파라미터의 다른 값에 대해 변할 때 상기 g값은 850㎚에서 1ns/Km이하인 인터모드 지연 Δτ을 얻을 수 있게 베타 프로파일의 슈퍼가우시안 패턴을 갖는 중앙부의 폼 파라미터 g의 값을 결정하기 위해 수행되었다.Thus, computer simulations show that the super-Gaussian pattern of the beta profile is such that when the normalized frequency V at 850 nm changes with respect to other values of the parameters of the beta profile, the g-value is obtained to obtain an intermode delay Δτ of less than 1 ns / Km at 850 nm. Was performed to determine the value of the form parameter g of the central part with.

또한, 컴퓨터 모의실험은 상기 프로파일에 대응하는 세미영역이 베타 프로파일 파라미터의 다른 값에 대해 변할 때 베타 굴절률 프로파일을 갖는 파이버에 대해 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 감긴 파이버의 100회 회전으로 얻은 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실을 측정하기 위해 수행되었다.In addition, computer simulations show that 1550 nm obtained from 100 turns of fiber wound around a major axis having a diameter of 60 mm for a fiber having a beta refractive index profile when the semi-region corresponding to the profile changes for different values of the beta profile parameter. Was performed to measure the loss of macro bending at.

도 13은 모의실험으로 얻은 정규화된 주파수가 변할 때 폼 파라미터 g의 값을 도시한 것이다.FIG. 13 shows the value of the form parameter g when the normalized frequency obtained by simulation changes.

도 13에서, 선(500)은 제 1 고차모드 LP11의 정규화된 컷오프 주파수를 나타내는 반면에 선(501)은 제 2 고차모드 LP02의 정규화된 컷오프 주파수를 나타낸다; 즉, 2개 선(500,501)은 상기 선 내에 (기본모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11의) 2개 모드 전파영역을 정의한다. 더욱이, 선(502)은 1 ns/Km이거나 미만인 인터모드 지연을 갖는 베타 프로파일에 대응하는 점(V,g)들이 밀집되는 영역을 이루며, 선(503)은 0.5 ns/Km이거나 미만인 인터모드 지연을 갖는 베타 프로파일에 대응하는 점(V,g)들이 밀집되는 영역을 이루고, 선(504)은 약 0.05 ns/Km이거나 미만인 인터모드 지연을 갖는 베타 프로파일에 대응하는 점(V,g)들이 밀집되는 영역을 이룬다.In FIG. 13, line 500 represents the normalized cutoff frequency of the first higher-order mode LP 11 , while line 501 represents the normalized cutoff frequency of the second higher-order mode LP 02 ; That is, the two lines 500, 501 define a two mode propagation area (of the basic mode LP 01 and the first higher order mode LP 11 ) within the line. Moreover, line 502 constitutes an area in which points (V, g) corresponding to a beta profile having an intermode delay of 1 ns / Km or less are dense, and line 503 is an intermode delay of 0.5 ns / Km or less. The points (V, g) corresponding to the beta profile having a dense region are formed, and the line 504 is close to the points (V, g) corresponding to the beta profile with an intermode delay of about 0.05 ns / Km or less. To form an area.

주목되는 바와 같이, 1 ns/Km 미만인 인터모드 지연 Δτ을 갖기 위한 베타 형태의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버에 대해, 850㎚에서 정규화된 주파수 V는 약 2.85 내지 약 3.95 사이에 포함되어져야만 한다. 바람직하게, 정규화된 주파수 V는 약 3.0 내지 약 3.6 사이에 포함된다. 더 바람직하게는, 약 3.2 내지 약 3.6 사이에 포함된다. 이러한 마지막 경우에, 폼 파라미터 g의 값은 바람직하게는 9이하이다. As noted, for optical fibers having a beta-type refractive index profile to have an intermode delay Δτ less than 1 ns / Km, the frequency V normalized at 850 nm should be included between about 2.85 and about 3.95. Preferably, the normalized frequency V is comprised between about 3.0 and about 3.6. More preferably, between about 3.2 and about 3.6. In this last case, the value of the form parameter g is preferably 9 or less.

차례로, 도 14는 상기 모의실험으로 얻은 프로파일 변화에 의해 대응하는 세미영역(A)으로서 - 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 감긴 파이버의 100회 회전 후 dB로 표현되는 - 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실(L)을 도시하고 있다. In turn, FIG. 14 shows the macro bending loss at 1550 nm, expressed in dB after 100 revolutions of the fiber wound around a major axis having a diameter of 60 mm as the corresponding semi-area A by the profile change obtained in the simulation. (L) is shown.                 

60㎜ 주축 주위로 감긴 파이버의 100회 회전 후 0.5dB 보다 더 큰 매크로벤딩 손실을 갖는 베타 프로파일에 대응하는 점(A,L)들로 구성되는 상부 영역과, 0.5dB 보다 더 낮은 매크로벤딩 손실을 갖는 베타 프로파일에 대응하는 점(A,L)들로 구성되는 하부 영역의 2개 영역들이 도 14에서 주목될 수 있다. The upper region consists of points (A, L) corresponding to the beta profile with macro bending loss greater than 0.5 dB after 100 turns of fiber wound around the 60 mm spindle, and the macro bending loss lower than 0.5 dB. Two regions of the lower region consisting of points A and L corresponding to the beta profile having can be noted in FIG. 14.

주목되는 바와 같이, 0.5dB 보다 더 낮은 매크로벤딩 손실을 갖기 위한 베타 형태의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버에 대해, 프로파일에 대응하는 세미영역은 약 0.017㎛보다 더 큰 값을 가져야만 한다. 바람직하게는, 프로파일에 대응하는 세미영역은 약 0.018㎛보다 더 큰 값을 갖는다.  As noted, for an optical fiber having a beta-shaped refractive index profile to have a macrobending loss lower than 0.5 dB, the semi-region corresponding to the profile should have a value greater than about 0.017 μm. Preferably, the semi-region corresponding to the profile has a value greater than about 0.018 μm.

도 11(a)-(c), 도 15(a)-(c), 도 16(a)-(c) 및 도 17(a)-(b)은 11 (a)-(c), 15 (a)-(c), 16 (a)-(c) and 17 (a)-(b)

- 약 1260㎚ 보다 더 큰 파장에서의 단일모드 전파; Monomode propagation at wavelengths greater than about 1260 nm;

- 약 850㎚에서 다중모드 전파; Multimode propagation at about 850 nm;

- 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 파이버의 100회 회전 후 약 0.5dB 미만인 1550㎚에서의 매크로벤딩 손실; 및Macro bending loss at 1550 nm which is less than about 0.5 dB after 100 rotations of the fiber around the major axis having a 60 mm diameter; And

- 약 1 ns/Km이거나 미만인 약 850㎚에서의 기본 전파모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11 사이의 인터모드 지연 Δτ을 제공하는 베타 프로파일의 11개 예를 도시한다.11 examples of beta profiles that provide an intermode delay Δτ between the basic propagation mode LP 01 and the first higher-order mode LP 11 at about 850 nm, which is about 1 ns / Km or less.

도 11(a)-(c), 도 15(a)-(c), 도 16(a)-(c) 및 도 17(a)-(b)에 도시된 베타 프로파일의 주요 특징이 표 1-4에 도시되어 있다.The main features of the beta profiles shown in FIGS. 11 (a)-(c), 15 (a)-(c), 16 (a)-(c) and 17 (a)-(b) are shown in Table 1 It is shown at -4.

특성characteristic 11(a)11 (a) 11(b)11 (b) 11(c)11 (c) Δn0 Δn 0 5.9×10-3 5.9 × 10 -3 5.8×10-3 5.8 × 10 -3 6.6×10-3 6.6 × 10 -3 a(㎛)a (μm) 3.53.5 3.63.6 3.43.4 gg 44 2.72.7 3.43.4 850㎚에서의 Δτ(ns/Km)Δτ (ns / Km) at 850 nm 0.020.02 0.020.02 0.0190.019 세미영역(㎛)Semi Area (㎛) 0.0200.020 0.0200.020 0.0200.020 정규화된 주파수 VNormalized Frequency V 3.383.38 3.533.53 3.453.45 λ컷오프 LP11(㎚)λ cutoff LP 11 (nm) 12041204 12441244 11771177 λ컷오프 LP02(㎚)λ cutoff LP 02 (nm) 808808 843843 779779 1550㎚에서의 색분산[ps/(㎚×Km)]Color Dispersion at 1550 nm [ps / (nm × Km)] 14.514.5 15.415.4 13.313.3 850㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 850 nm (μm) 6.56.5 6.86.8 6.26.2 1550㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 1550 nm (μm) 9.89.8 10.210.2 9.39.3 850㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 850 nm (dB after 60 turns with 100 mm diameter) <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 1550 nm (dB in 60 mm diameter and 100 revolutions) 0.6×10-3 0.6 × 10 -3 0.9×10-3 0.9 × 10 -3 <10-3 <10 -3 850㎚에서의 매크로벤딩 LP11(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 11 at 850 nm (60 mm diameter, dB after 100 revolutions) 0.3×10-3 0.3 × 10 -3 0.2×10-3 0.2 × 10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 마이크로벤딩 [(dB/Km)/(g/㎜)]Micro bending at 1550 nm [(dB / Km) / (g / mm)] 3.93.9 4.94.9 2.42.4

특성characteristic 15(a)15 (a) 15(b)15 (b) 15(c)15 (c) Δn0 Δn 0 6.8×10-3 6.8 × 10 -3 5.3×10-3 5.3 × 10 -3 5.3×10-3 5.3 × 10 -3 a(㎛)a (μm) 3.33.3 3.53.5 3.53.5 gg 3.53.5 4.04.0 5.75.7 850㎚에서의 Δτ(ns/Km)Δτ (ns / Km) at 850 nm 0.030.03 0.010.01 0.030.03 세미영역(㎛)Semi Area (㎛) 0.0220.022 0.0190.019 0.0190.019 정규화된 주파수 VNormalized Frequency V 3.473.47 3.243.24 3.233.23 λ컷오프 LP11(㎚)λ cutoff LP 11 (nm) 12261226 12081208 11771177 λ컷오프 LP02(㎚)λ cutoff LP 02 (nm) 824824 835835 792792 1550㎚에서의 색분산[ps/(㎚×Km)]Color Dispersion at 1550 nm [ps / (nm × Km)] 13.8613.86 15.315.3 14.6514.65 850㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 850 nm (μm) 6.26.2 7.07.0 6.76.7 1550㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 1550 nm (μm) 9.29.2 10.710.7 9.39.3 850㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 850 nm (dB after 60 turns with 100 mm diameter) <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 1550 nm (dB in 60 mm diameter and 100 revolutions) <10-3 <10 -3 0.050.05 0.020.02 850㎚에서의 매크로벤딩 LP11(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 11 at 850 nm (60 mm diameter, dB after 100 revolutions) <10-3 <10 -3 0.060.06 0.040.04 1550㎚에서의 마이크로벤딩 [(dB/Km)/(g/㎜)]Micro bending at 1550 nm [(dB / Km) / (g / mm)] 1.91.9 9.09.0 6.96.9

특성characteristic 16(a)16 (a) 16(b)16 (b) 16(c)16 (c) Δn0 Δn 0 5.0×10-3 5.0 × 10 -3 7.2×10-3 7.2 × 10 -3 7.5×10-3 7.5 × 10 -3 a(㎛)a (μm) 3.53.5 2.92.9 2.82.8 gg 6.96.9 7.07.0 8.98.9 850㎚에서의 Δτ(ns/Km)Δτ (ns / Km) at 850 nm 0.040.04 0.030.03 0.010.01 세미영역(㎛)Semi Area (㎛) 0.0180.018 0.0220.022 0.0220.022 정규화된 주파수 VNormalized Frequency V 3.183.18 3.193.19 3.153.15 λ컷오프 LP11(㎚)λ cutoff LP 11 (nm) 11621162 11621162 11701170 λ컷오프 LP02(㎚)λ cutoff LP 02 (nm) 783783 780780 816816 1550㎚에서의 색분산[ps/(㎚×Km)]Color Dispersion at 1550 nm [ps / (nm × Km)] 14.7014.70 11.7111.71 11.1811.18 850㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 850 nm (μm) 6.86.8 5.75.7 5.65.6 1550㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 1550 nm (μm) 10.510.5 8.78.7 8.68.6 850㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 850 nm (dB after 60 turns with 100 mm diameter) <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 1550 nm (dB in 60 mm diameter and 100 revolutions) 0.110.11 <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 850㎚에서의 매크로벤딩 LP11(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 11 at 850 nm (60 mm diameter, dB after 100 revolutions) 0.30.3 <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 마이크로벤딩 [(dB/Km)/(g/㎜)]Micro bending at 1550 nm [(dB / Km) / (g / mm)] 9.19.1 1.41.4 1.251.25

특성characteristic 17(a)17 (a) 17(b)17 (b) Δn0 Δn 0 6.6×10-3 6.6 × 10 -3 5.1×10-3 5.1 × 10 -3 a(㎛)a (μm) 3.13.1 3.43.4 gg 9.29.2 10.710.7 850㎚에서의 Δτ(ns/Km)Δτ (ns / Km) at 850 nm 0.040.04 0.040.04 세미영역(㎛)Semi Area (㎛) 0.0210.021 0.0180.018 정규화된 주파수 VNormalized Frequency V 3.183.18 3.083.08 λ컷오프 LP11(㎚)λ cutoff LP 11 (nm) 11841184 11511151 λ컷오프 LP02(㎚)λ cutoff LP 02 (nm) 828828 815815 1550㎚에서의 색분산[ps/(㎚×Km)]Color Dispersion at 1550 nm [ps / (nm × Km)] 12.5112.51 13.9813.98 850㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 850 nm (μm) 5.95.9 6.66.6 1550㎚에서의 모드필드직경(㎛)Mode field diameter at 1550 nm (μm) 9.19.1 10.410.4 850㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 850 nm (dB after 60 turns with 100 mm diameter) <10-3 <10 -3 <10-3 <10 -3 1550㎚에서의 매크로벤딩 LP01(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 01 at 1550 nm (dB in 60 mm diameter and 100 revolutions) <10-3 <10 -3 0.110.11 850㎚에서의 매크로벤딩 LP11(60㎜직경을 가지며 100회 회전 한 후 dB)Macro bending LP 11 at 850 nm (60 mm diameter, dB after 100 revolutions) <10-3 <10 -3 0.580.58 1550㎚에서의 마이크로벤딩 [(dB/Km)/(g/㎜)]Micro bending at 1550 nm [(dB / Km) / (g / mm)] 2.12.1 8.78.7

상기 표에서, In the table above,                 

- "모드필드직경(MFD, Mode Field Diameter)"은 ITU-T G650 표준에 따른 모드필드직경을 말한다;-"Mode Field Diameter" refers to the mode field diameter according to the ITU-T G650 standard;

- "60㎜ 직경을 갖는 매크로벤딩"은 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 100회 감긴 광파이버가 받기 쉬운 dB에서의 감쇠를 말한다;"Macro bending with 60 mm diameter" refers to the attenuation in dB that an optical fiber wound 100 times around a major axis having a 60 mm diameter is susceptible;

- "마이크로벤딩(microbending)"은 상술한 신장성 코일 방법(expansible coil method)에 따라 측정된 기준 미가공면 상의 압력(g/㎜로 표시)을 전제로 광파이버에 의해 도입된 감쇠(dB/Km)를 말한다."Microbending" is the attenuation (dB / Km) introduced by an optical fiber assuming the pressure (expressed in g / mm) on a reference raw surface measured according to the above-described extensible coil method. Say.

표 1-4로부터, 색분산 값은 ITU-T G652 표준에 따른 광파이버의 색분산 값보다 양호함을 주목할 수 있다. 이는, 예를 들면, 대도시 시스템에서 중장거리 광통신 시스템에 대한 광파이버의 응용에 유리하다. From Table 1-4, it can be noted that the chromatic dispersion value is better than the chromatic dispersion value of the optical fiber according to the ITU-T G652 standard. This is advantageous, for example, in the application of optical fibers to medium to long distance optical communication systems in metropolitan systems.

더욱이, MFD 값은 낮은 접합손실, 연결손실 및 결합손실을 제공하기 위해 형성된다.Moreover, MFD values are formed to provide low junction loss, joint loss, and joint loss.

따라서, 본 발명에 따른 광파이버는, 효과적인 방식으로, 저비용의 광전자 부품(광소스 및 검출기)을 갖는 신호 분배 네트워크를 구현하고, 850㎚에서 작동하게 하며, 약 1300㎚ 및/또는 1550㎚에서 단일모드 전파영역에 효과적인 방식으로 작동하기 위해 업그레이드될 수 있다. Thus, the optical fiber according to the present invention, in an effective manner, implements a signal distribution network with low cost optoelectronic components (light sources and detectors) and allows it to operate at 850 nm and monomode at about 1300 nm and / or 1550 nm. It can be upgraded to work in an effective manner in the radio field.

도 1 및 도 2는 광파이버(10)의 축(XX)으로부터 반경방향 거리(r)이 변함에 따라 광파이버(10)에 대한 본 발명에 따른 굴절률 프로파일 Δn(r)의 2가지 다른 예를 도시한다. 1 and 2 show two different examples of the refractive index profile Δn (r) according to the invention for the optical fiber 10 as the radial distance r from the axis XX of the optical fiber 10 changes. .                 

도 1 및 도 2에서 굴절률 프로파일은 r이 약 4.65㎛인 값에서 10-4보다 더 낮은 값을 취함을 주목할 수 있다. It can be noted that in FIG. 1 and FIG. 2 the refractive index profile is lower than 10 −4 at a value of r about 4.65 μm.

더욱이, 도 1 및 도 2의 굴절률 프로파일에 의해 정의된 세미영역은 각각 0.19 및 0.0179㎛인 값을 갖는다.Moreover, the semi-regions defined by the refractive index profiles of FIGS. 1 and 2 have values of 0.19 and 0.0179 μm, respectively.

수치 모의실험은 제 1 고차 전파모드 LP11에 대한 이론적 컷오프 파장(λc)이 도 1의 광파이버에 대해 약 1098㎚이고, 도 2의 광파이버에 대해 약 1095㎚이다. 차례로, 제 2 고차 전파모드 LP02에 대한 이론적 컷오프 파장(λc)은 도 1의 광파이버에 대해 약 715㎚이고, 도 2의 광파이버에 대해 약 714㎚임을 보였다.The numerical simulation shows that the theoretical cutoff wavelength λ c for the first higher propagation mode LP 11 is about 1098 nm for the optical fiber of FIG. 1 and about 1095 nm for the optical fiber of FIG. 2. In turn, the theoretical cutoff wavelength λ c for the second higher order propagation mode LP 02 was about 715 nm for the optical fiber of FIG. 1 and about 714 nm for the optical fiber of FIG. 2.

따라서 도 1 및 도 2의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버(10)는 (각각 약 1310㎚와 1550㎚의 파장 주위에 집중된) 제 2 및 제 3 전송 윈도우에서 광신호의 단일모드 전파와 약 850㎚에서 2개 모드(기본모드 LP01와 제 1 고차모드 LP11) 전파를 허용한다.Thus, the optical fiber 10 having the refractive index profiles of FIGS. 1 and 2 has a single mode propagation of optical signals in the second and third transmission windows (concentrated around wavelengths of about 1310 nm and 1550 nm, respectively) and 2 at about 850 nm. Allows propagation of two modes (basic mode LP 01 and first higher mode LP 11 ).

광파이버에서 광신호의 전파에 대한 수치 모의실험으로 도 1 및 도 2의 굴절률 프로파일을 갖는 (약 850㎚의 단일파장에서) 광파이버의 2개모드 전파조건에서Numerical simulations of the propagation of an optical signal in an optical fiber showed that the optical fiber with the refractive index profile of FIGS. 1 and 2 (at a single wavelength of about 850 nm)

·2개 모드 LP01와 LP11의 전파지연의 차이 Δτ는 도 1의 경우 0.34 ns/Km이고 도 2의 경우 0.23 ns/Km이며;The difference Δτ between the propagation delays of the two modes LP 01 and LP 11 is 0.34 ns / Km in FIG. 1 and 0.23 ns / Km in FIG. 2;

·모드 LP01에 대한 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 100회 감긴 파이버에 대해 계산된 매크로벤딩에 기인한 감쇠는 도 1의 경우 0.059 dB/Km이고 도 2의 경우 1.17 dB/Km임을 알았다.The attenuation due to the calculated macro bending for the fiber wound 100 times around the main axis with 60 mm diameter for mode LP 01 was found to be 0.059 dB / Km in FIG. 1 and 1.17 dB / Km in FIG. 2.

따라서, 상기 광파이버는 약 850㎚에서 작동하며 저비용의 광전자 부품(광소스 및 검출기)을 갖는 신호 분배 네트워크를 효과적인 방식으로 구현하게 한다.Thus, the optical fiber operates at about 850 nm and enables to implement a signal distribution network with low cost optoelectronic components (light sources and detectors) in an effective manner.

또한, 수치 모의실험으로 (약 1310㎚와 1550㎚의 단일파장의) 단일모드 전파조건에서 도 1 및 도 2의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버는 표 5 및 표 6에 각각 요약된 특징을 가짐을 알았다.Numerical simulations also showed that optical fibers with the refractive index profiles of FIGS. 1 and 2 under single mode propagation conditions (of about 1310 nm and 1550 nm of single wavelength) have the characteristics summarized in Tables 5 and 6, respectively.

1310㎚에서At 1310 nm 1550㎚에서At 1550 nm 색분산(ps/(㎚×Km))Color dispersion (ps / (nm × Km)) -4.2-4.2 12.512.5 색분산 기울기(ps/(㎚2×Km))Chromatic Dispersion Slope (ps / (nm 2 × Km)) 0.0850.085 0.0590.059 모드필드직경(㎛)Mode field diameter (㎛) 8.258.25 9.669.66 유효영역(㎛2)Effective area (㎛ 2 ) 51.551.5 69.369.3 직경 60㎜의 매크로벤딩(dB)Macro bending (60 mm) in diameter <10-3 <10 -3 0.020.02 마이크로벤딩(dB/Km)(g/㎜)Micro Bending (dB / Km) (g / mm) 0.80.8 2.82.8

1310㎚에서At 1310 nm 1550㎚에서At 1550 nm 색분산(ps/(㎚×Km))Color dispersion (ps / (nm × Km)) -3.4-3.4 13.413.4 색분산 기울기(ps/(㎚2×Km))Chromatic Dispersion Slope (ps / (nm 2 × Km)) 0.0860.086 0.0590.059 모드필드직경(㎛)Mode field diameter (㎛) 8.768.76 10.2610.26 유효영역(㎛2)Effective area (㎛ 2 ) 58.058.0 78.278.2 직경 60㎜의 매크로벤딩(dB)Macro bending (60 mm) in diameter <10-3 <10 -3 0.340.34

상기 표에서, "유효영역"은 ITU-T G650 표준에 따라 정의된다.In the table above, "effective area" is defined according to the ITU-T G650 standard.

표 5 및 표 6으로부터 매크로벤딩 값은 양 경우에 60㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 감긴 파이버의 100회 회전 후 0.5dB 미만임을 주목할 수 있다.It can be noted from Tables 5 and 6 that the macrobending values are less than 0.5 dB after 100 turns of fiber wound around a major axis having a 60 mm diameter in both cases.

또한, 표 5 및 표 6으로부터 색분산 및 색분산 기울기 값은 ITU-T G652 표준에 따른 광파이버에 상당하거나 더 양호함을 주목할 수 있다. 이는, 예를 들면, 대 도시 시스템에서 중장거리 광통신 시스템에 대한 광파이버의 적용에 유리하다. It can also be noted that from Tables 5 and 6 the chromatic dispersion and chromatic dispersion slope values are equivalent to or better than optical fibers according to the ITU-T G652 standard. This is advantageous, for example, in the application of optical fibers to medium to long distance optical communication systems in metropolitan systems.

이점적으로, 1550㎚에서 색분산은 오름차순으로 열거된 20,19,18,17,16 ps/(㎚×Km)의 값 중 하나이거나 더 낮은 값을 갖는다. Advantageously, the chromatic dispersion at 1550 nm has one or lower of 20, 19, 18, 17, 16 ps / (nm × Km) listed in ascending order.

더욱이, MFD 및 유효영역 값은 낮은 접합손실, 연결손실 및 결합손실을 생성하기 위해 형성된다.Moreover, the MFD and effective area values are formed to produce low junction loss, connection loss and coupling loss.

따라서 본 발명에 따른 광파이버는 약 850㎚에서 작동하며 약 1300㎚ 및/또는 1550㎚의 단일모드 전파영역에서 작동하도록 업그레이드 될 수 있는 저비용의 광전자 부품(광소스 및 검출기)을 갖는 신호 분배 네트워크를 효과적인 방식으로 구현하게 한다.Thus, the optical fiber according to the present invention is effective for signal distribution networks having low cost optoelectronic components (light sources and detectors) that can operate at about 850 nm and can be upgraded to operate in single mode propagation areas of about 1300 nm and / or 1550 nm. To be implemented in such a way.

도 10은 출원인에 의해 생산된 본 발명에 따른 광파이버(10)의 실험적으로 측정된 실제 굴절률 프로파일 Δn(r)을 도시하고 있다.FIG. 10 shows the experimentally measured actual refractive index profile Δn (r) of the optical fiber 10 according to the invention produced by the applicant.

주목되는 바와 같이, 프로파일은 베타형태의 프로파일과 유사하다.As noted, the profile is similar to that of the beta form.

이러한 지수 프로파일에 대응하는 세미영역은 약 0.0186㎛이다.The semi-region corresponding to this index profile is about 0.0186 mu m.

도 10의 지수 프로파일을 갖는 광파이버 상에 수행된 실험측정으로 상기 파이버의 제 1 고차 전파모드 LP11에 대한 2m 파이버 컷오프 파장(ITU-T G652)은 약 1069㎚인 반면에, 제 2 고차 전파모드 LP02에 대한 2m 파이버 컷오프 파장(ITU-T G652)은 약 690㎚임을 알았다.Experimental measurements performed on the optical fiber with the exponential profile of FIG. 10 show that the 2m fiber cutoff wavelength (ITU-T G652) for the first higher propagation mode LP 11 of the fiber is about 1069 nm, while the second higher order propagation mode is It was found that the 2m fiber cutoff wavelength (ITU-T G652) for LP 02 was about 690 nm.

또한, 실험측정으로 도 10의 굴절률 프로파일을 갖는 (약 850㎚의 단일파장의) 광파이버의 2개모드 전파조건에서 In addition, experimental measurements show that under the two-mode propagation conditions of the optical fiber (of about 850 nm single wavelength) having the refractive index profile of FIG.                 

·2개 모드 LP01 및 LP11의 전파지연의 차이 Δτ는 약 0.8 ns/Km이고;The difference Δτ of propagation delay of the two modes LP 01 and LP 11 is about 0.8 ns / Km;

·40㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 1회 감긴 파이버에 대해 계산된 매크로벤딩에 기인한 감쇠는 모드 LP11에 대해 약 0.28dB이며, 모드 LP01에 대해서 무시되고; The attenuation due to the calculated macro bending for the fiber wound once around the major axis with a 40 mm diameter is about 0.28 dB for mode LP 11 and ignored for mode LP 01 ;

·32㎜ 직경을 갖는 주축 주위로 1회 감긴 파이버에 대해 계산된 매크로벤딩에 기인한 감쇠는 모드 LP11에 대해 약 0.42dB이며, 모드 LP01에 대해서 무시됨을 알았다.It was found that the attenuation due to the calculated macro bending for the fiber wound once around the main axis with a 32 mm diameter was about 0.42 dB for mode LP 11 and was ignored for mode LP 01 .

한편, (약 1310 및 1550㎚의 단일파장의) 단일모드 전파조건에 대해, 실험측정으로 도 10의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버는 표 7에 요약된 특징을 가짐을 알았다.On the other hand, for the single mode propagation conditions (of single wavelength of about 1310 and 1550 nm), experimental measurements showed that the optical fiber having the refractive index profile of FIG. 10 has the characteristics summarized in Table 7.

1310㎚에서At 1310 nm 1550㎚에서At 1550 nm 색분산(ps/(㎚×Km))Color dispersion (ps / (nm × Km)) -3.6-3.6 13.213.2 색분산 기울기(ps/(㎚2×Km))Chromatic Dispersion Slope (ps / (nm 2 × Km)) 0.0890.089 0.0550.055 모드필드직경(㎛)Mode field diameter (㎛) 8.78.7 10.110.1 직경 60㎜를 가지며 100회 회전 후 매크로벤딩(dB)Macro bending (dB) after 100 rotations with a diameter of 60㎜ <10-3 <10 -3 0.20.2 직경 40㎜를 가지며 1회 회전 후 매크로벤딩(dB)Macro bending (dB) after one rotation with 40mm diameter <10-3 <10 -3 0.150.15 직경 32㎜를 가지며 1회 회전 후 매크로벤딩(dB)Macro bending (dB) after one rotation with a diameter of 32 mm <10-3 <10 -3 0.370.37 마이크로벤딩(dB/Km)(g/㎜)Micro Bending (dB / Km) (g / mm) 0.90.9 7.57.5 감쇠(dB/Km)Attenuation (dB / Km) 0.380.38 0.1990.199

표 7로부터 60㎜ 직경 주축에 감긴 파이버의 100회 회전 후 측정된 매크로벤딩 값은 0.5dB 미만임을 주목할 수 있다.It can be noted from Table 7 that the macrobending value measured after 100 turns of fiber wound on a 60 mm diameter spindle is less than 0.5 dB.

또한, 표 7로부터 도 10의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버는 ITU-T G652 표준에 따른 광파이버에 상당하거나 더 양호한 색분산과 색분산 기울기를 가짐을 주목할 수 있다.It can also be noted from Table 7 that an optical fiber having the refractive index profile of FIG. 10 has a color dispersion and chromatic dispersion slope that are equivalent to or better than that of an optical fiber according to the ITU-T G652 standard.

더욱이, MFD와 유효영역 값은 예를 들면 낮은 접합손실, 연결손실 및 결합손실을 생성하기 위한 것이다.Moreover, the MFD and effective area values are for example to produce low junction loss, connection loss and coupling loss.

따라서 본 발명의 광파이버는 약 850㎚에서 작동하며 저비용의 광전자 부품(광소스 및 검출기)을 갖는 신호 분배 네트워크를 효과적인 방식으로 구현하게 하고, 약 1300㎚ 및/또는 1550㎚에서 단일모드 전파영역에 효과적인 방식으로 작동하도록 업그레이드 될 수 있다.Thus, the optical fiber of the present invention operates at about 850 nm and enables to implement a signal distribution network with low cost optoelectronic components (light sources and detectors) in an effective manner and is effective for single mode propagation regions at about 1300 nm and / or 1550 nm. Can be upgraded to work in a way.

실험측정은 건물내 설치의 전형적인 권선경로를 모방한 테스트 배선관로에 삽입된 도 10의 지수 프로파일을 갖는 광파이버를 구비한 약 60m 길이의 케이블 상에 수행되었다. Experimental measurements were carried out on a cable approximately 60 m long with an optical fiber having an exponential profile in FIG.

상기 실험 테스트로 광파이버는 1550㎚에서 총 0.2dB 감쇠를 가지는 것을 알았다.The experimental test showed that the optical fiber had a total of 0.2 dB attenuation at 1550 nm.

또한, 실험측정은 광케이블에 배열된 도 10의 지수 프로파일을 갖는 광파이버의 감쇠를 - 열주기에서 - 측정하기 위해 채택되어 수행되었다. 상기 실험 테스트로 1310㎚와 1550㎚에서의 감쇠 값은 ITU-T 표준에 의해 제공된 값과 일치함을 알았다.In addition, experimental measurements were taken and carried out to measure the attenuation of the optical fiber with the exponential profile of FIG. The experimental test showed that the attenuation values at 1310 nm and 1550 nm matched the values provided by the ITU-T standard.

베타 프로파일로서 (OVD 생산공정의 전형인) 코어(14)의 중앙에 스몰 딥과, 슈퍼가우시안과 유사한 패턴을 갖는 중앙부와 외부 후미를 갖는 (예를 들면 도 10의 굴절률 프로파일과 같이) 실제 굴절률 프로파일에 대해, 출원인은 하기 개시된 단계에 따라 파라미터 g, V, a 및 Δn0를 결정할 수 있음을 알았다:As a beta profile, there is a small dip in the center of the core 14 (typical of the OVD production process), and a real refractive index profile (such as the refractive index profile of FIG. 10) with a central and outer tail having a pattern similar to a super Gaussian. For, Applicants found that the parameters g, V, a and Δn 0 can be determined according to the steps disclosed below:

a) 예를 들면 저역필터(숫자) 또는 이동평균방식을 갖는 측정 잡음에 의해 측정된 실제 프로파일을 필터링하는 단계;a) filtering the actual profile measured by a measuring noise with, for example, a low pass filter (number) or a moving average method;

b) 일반적으로, 프로파일(Δn최대)에 의해 취해진 최대 값에 대응하는 반경으로 결정될 수 있으며, 스몰 딥의 최대 확장을 정의하는 일반적으로 약 0.3㎛ 내지 2.5㎛ 사이의 범위에 있는 반경 r을 결정하는 단계;b) In general, it can be determined by the radius corresponding to the maximum value taken by the profile (Δn max ), which determines the radius r dip generally in the range between about 0.3 μm and 2.5 μm, which defines the maximum extension of the small dip. Making;

c) 장치의 민감도에 따라 프로파일의 측정 가능한 최소값 Δn에 대응하며, 일반적으로 Δn=0.0001인 반경 r최대을 결정하는 단계;c) determining a radius r max , corresponding to the measurable minimum value Δn of the profile according to the sensitivity of the device, generally Δn = 0.0001;

d) 파라미터 Δn0, a, g가 변할 때 슈퍼가우시안 함수

Figure 112006054626216-pct00005
의 군(群)을 이용한 r및 r최대 사이에 측정된 프로파일의 선정법(best fit method)에 따르고 슈퍼가우시안과 측정된 프로파일 사이의 편차를 최소화하는 3가지 파라미터의 값을 결정하게 하는 보간을 수행하는 단계: 그리고d) Super Gaussian function when the parameters Δn 0 , a, g change
Figure 112006054626216-pct00005
Follow the best fit method of the measured profile between the r dip and r max using the group of s and determine the values of the three parameters that minimize the deviation between the super Gaussian and the measured profile. Steps to perform: And

e)

Figure 112003008496048-pct00006
계산단계.e)
Figure 112003008496048-pct00006
Calculation step.

예를 들면, 이러한 방법을 도 10의 실제 지수 프로파일에 적용함으로써, g, V, a 및 Δn0에 대한 하기의 값을 얻었다:For example, by applying this method to the actual exponential profile of FIG. 10, the following values for g, V, a and Δn 0 were obtained:

g = 3.85g = 3.85

a = 3.27㎛ a = 3.27 μm                 

Δn0 = 5.62×10-3 Δn 0 = 5.62 × 10 -3

V = 3.09.V = 3.09.

도 13으로부터, 점(V = 3.09; g = 3.85)은 선(502)에 의해 이루어진 영역에 있음을 주목할 수 있다.It can be noted from FIG. 13 that the point (V = 3.09; g = 3.85) is in the region made by line 502.

상기 방법은 또한 스몰 딥 없이 베타 형태의 실제 굴절률 프로파일에 대해 사용될 수 있다. 이러한 경우, 단계 b)는 생략되어야만 하고, 단계 d)는 r=0 과 r최대 사이에 측정된 프로파일 상에 수행되어야만 한다.The method can also be used for the actual refractive index profile in beta form without a small dip. In this case, step b) must be omitted and step d) must be performed on the profile measured between r = 0 and r max .

본 발명의 광파이버(10)는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크에 사용되기 위해 형성된다.The optical fiber 10 of the present invention is formed for use in a signal distribution network for distributing signals to multiple user equipment.

도 3은 분배장치(40)와, 다수의 광케이블(1)과 다수의 광전자 변환장치(62)를 구비한 다수의 사용자 전자장비(42)에 신호를 분해하기 위한 네트워크(100)의 본 발명에 따른 실시예를 도시한다. 3 shows the invention of a network 100 for resolving signals to a plurality of user electronics 42 having a distribution device 40 and a plurality of optical cables 1 and a plurality of optoelectronic converters 62. An embodiment according to this is shown.

예시의 단순성을 위해, 도 3의 실시예에서 3개의 광케이블(62) 3개의 사용자 전자장비가 도시되어 있다.For simplicity of illustration, three optical cables 62 and three user electronics are shown in the embodiment of FIG. 3.

광케이블(1)은 분배장치(40)가 사용자 전자장비(42)와 통신하게 한다.The optical cable 1 allows the distribution device 40 to communicate with user electronic equipment 42.

더 구체적으로, 광케이블(1)은 상기 분배장치로부터 나온 광신호를 광전자 변환장치(62)로 전송하기 위해 분배장치(40)의 3개의 광 입력포트/출력포트에 연결된다. 상기 광전자 변환장치(62)는 분배장치(40)로부터 나온 광신호를 대응하는 전기신호로 변환하고 이들 전기 신호를 대응하는 사용자 전자장비(42)에 보내기 위한 종래 (도시되지 않은) 광검출기를 구비한다.More specifically, the optical cable 1 is connected to three optical input / output ports of the distribution device 40 for transmitting the optical signal from the distribution device to the optoelectronic converter 62. The optoelectronic converter 62 has a conventional (not shown) photodetector for converting optical signals from the distribution device 40 into corresponding electrical signals and sending these electrical signals to the corresponding user electronics 42. do.

일반적으로, 광전자 변환장치(62)는 또한 물리적 요건과 사용자 장비(42)에 의해 요구되는 프로토콜, 예를 들면, 인터넷 프로토콜, 또는 디지털이나 아날로그 텔레비젼 신호 또는 전화신호의 전형적인 프로토콜에 따른 광검출기로부터의 출력에서 전기신호를 형성하기 위해 의도된 장치를 구비한다. In general, the optoelectronic converter 62 is also provided from a photodetector according to physical requirements and protocols required by the user equipment 42, e.g., the Internet protocol, or typical protocols for digital or analog television signals or telephone signals. With a device intended to form an electrical signal at the output.

더욱이, 광케이블(1)은 본 발명에 따른 적어도 하나의 광파이버(10)를 구비한다.Moreover, the optical cable 1 has at least one optical fiber 10 according to the invention.

광파이버(10)의 2 끝단중 하나는 광전자 변환장치(62)의 광검출기의 광포트에 결합된 반면에, 다른 한 끝은 상기 분배장치(40)의 광포트(43)중 하나에 결합된다.One of the two ends of the optical fiber 10 is coupled to the optical port of the photodetector of the optoelectronic converter 62, while the other end is coupled to one of the optical ports 43 of the distribution device 40.

변형에 따르면, 광케이블(1)은 이점적으로 양방향이어서, 사용자 전자장비(42)로부터 분배장치(40)로, 및 분배장치(40)로부터 사용자 장비(42)로 신호의 전파를 허용한다.According to a variant, the optical cable 1 is advantageously bidirectional, allowing the propagation of signals from the user electronics 42 to the distribution device 40 and from the distribution device 40 to the user equipment 42.

양방향 경우에, 각 광전자 변환장치(62)는 사용자 장비(42)로부터 나온 전기신호를 대응하는 광신호로 변환하고 광케이블(1)을 통해 상기 광신호를 분배장치(40)에 보내기 위한 종래 레이저 소스와 분배장치(40)로부터 나온 광신호를 대응하는 전기신호로 변환하고 상기 전기신호를 사용자 전자장비(42)에 제공하는 광검출기 둘 다를 구비한다.In the bidirectional case, each optoelectronic converter 62 converts the electrical signal from the user equipment 42 into a corresponding optical signal and transmits the optical signal to the distribution device 40 via the optical cable 1. And a photodetector that converts the optical signal from distribution device 40 into a corresponding electrical signal and provides the electrical signal to user electronic equipment 42.

일반적으로, 레이저 소스는 레이저 공급전류를 변조함으로써 또는 사용자 장비(42)로부터 나온 전기신호에 의해 수반된 정보에 따른 종래 진폭 변조기를 통해 진폭 변조된 전자기 복사를 방출한다. In general, a laser source emits amplitude modulated electromagnetic radiation by modulating the laser supply current or through a conventional amplitude modulator in accordance with information carried by an electrical signal from user equipment 42.

더욱이, 양방향의 경우에, 각 광케이블(1)은 일반적으로 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 광파이버(10)를 가진다. 제 1 광파이버는 광전자 변환장치(62)의 레이저 소스에 연결되고 대응하는 사용자 장비(42)로부터 분배장치(40)로 광신호를 전송하기 위해 형성된다. 차례로, 제 2 광파이버는 광전자 변환장치(62)의 광검출기에 연결되고 분배장치(40)로부터 대응하는 사용자 장비(42)로 광신호를 전송하기 위해 형성된다. Moreover, in the bidirectional case, each optical cable 1 generally has a first and a second optical fiber 10 according to the invention. The first optical fiber is connected to the laser source of the optoelectronic converter 62 and is formed for transmitting an optical signal from the corresponding user equipment 42 to the distribution device 40. In turn, the second optical fiber is connected to the photodetector of the optoelectronic converter 62 and is formed for transmitting the optical signal from the distribution device 40 to the corresponding user equipment 42.

변형에 따르면, 각 광케이블(1)은 두방향으로 광신호를 전송하기 위해 형성되고 종래 광결합기 또는 종래 광순환장치(circulator)를 통해 레이저 소스와 광전자 변환장치(62)의 광검출기 둘 다에 연결된 본 발명에 따른 단일 광파이버(10)를 가진다.According to a variant, each optical cable 1 is formed for transmitting optical signals in two directions and is connected to both the laser source and the photodetector of the optoelectronic transducer 62 via a conventional optical coupler or conventional optical circulator. It has a single optical fiber 10 according to the invention.

또 다른 변형에 따르면, 두방향으로 이동하는 광신호는 다른 파장을 가지고, 결합기는 이점적으로, 예를 들면, 종래 파장 다중(multiplexing)/역다중 (demultiplexing) 장치와 같이 파장 선택적이다.According to another variant, the optical signal traveling in two directions has different wavelengths, and the coupler is advantageously wavelength selective, for example as in conventional wavelength multiplexing / demultiplexing devices.

마지막 변형에서, 광신호의 2 전파방향으로 2개 다른 파장은, 예를 들면, 하나는 다중모드전파 조건에서 작동하도록 광파이버(10)의 제 1 고차 모드 LP11에 대한 컷오프 파장 아래로 및 다른 하나는 단일모드 전파조건에서 작동하도록 광파이버(10)의 제 1 고차 모드 LP11에 대한 컷오프 파장 위로 선택될 수 있다. 예를 들면, 도 1, 도 2 및 도 10의 굴절률 프로파일을 갖는 광파이버(10)의 경우에, 2개 파장은 약 850㎚ 및 1310㎚ 또는 1550㎚일 수 있다.In the last variant, two different wavelengths in the two propagation directions of the optical signal, for example, one below the cutoff wavelength for the first higher order mode LP 11 of the optical fiber 10 and the other to operate in a multimode propagation condition. Can be selected above the cutoff wavelength for the first higher order mode LP 11 of the optical fiber 10 to operate in a single mode propagation condition. For example, in the case of optical fiber 10 having the refractive index profiles of FIGS. 1, 2 and 10, the two wavelengths may be about 850 nm and 1310 nm or 1550 nm.

광파이버(10)의 다중모드 전파조건의 경우, 광전자 변환장치(62)의 레이저 소스는, 예를 들면, 약 850㎚의 파장에서 방출을 갖는 VCSEL 형태의 레이저 소스이다.In the case of the multimode propagation condition of the optical fiber 10, the laser source of the optoelectronic converter 62 is, for example, a VCSEL type laser source having an emission at a wavelength of about 850 nm.

차례로, 광전자 변환장치(62)의 광검출기는, 예를 들면, 약 850㎚에서 밀집된 파장대에서 수신을 하는 PIN 형태의 종래 포토다이오드이다.In turn, the photodetector of the optoelectronic converter 62 is, for example, a conventional photodiode in the form of a PIN that receives in a dense wavelength band at about 850 nm.

상기 형태의 레이저 및 광검출기는 저가로 시장에서 입수 할 수 있다.Lasers and photodetectors of this type are available on the market at low cost.

광파이버(10)의 단일모드 전파조건의 경우에, 레이저 소스는, 예를 들면, 종래 패브리 페롯 형태의 레이저이거나 1300㎚-1350㎚ 또는 1480㎚-1625㎚의 대역에서 방출하는 종래 DFB 또는 DBR 형태의 반도체 레이저이다.In the case of the single mode propagation condition of the optical fiber 10, the laser source is, for example, a conventional Fabry Perot type laser or a conventional DFB or DBR type that emits in a band of 1300 nm-1350 nm or 1480 nm-1625 nm. Semiconductor laser.

일 예에서, 약 850㎚ 파장에서 5 Km까지 전송을 포함하기 위해 -20dBm, 특히 약 -16dBm, 보다 더 큰 출력이 광파이버(10)에 결합되었다.In one example, a power greater than -20 dBm, in particular about -16 dBm, was coupled to the optical fiber 10 to include transmission up to 5 Km at a wavelength of about 850 nm.

상기 예에서, 광검출기의 민감도는 -32dBm , 특히 약 -34dBm 보다 양호하였다.In this example, the sensitivity of the photodetector was better than -32 dBm, especially about -34 dBm.

따라서 상기 예의 광파이버(10) 연결에 대한 이용가능한 광출력(출력 공급)은 12dB 보다 더 크며, 특히 약 18dB 였다.Thus the available light output (output supply) for the optical fiber 10 connection of the above example was greater than 12 dB, in particular about 18 dB.

레이저 소스와 광전자 변환장치(62)의 광검출기는 일반적으로 종래 광접속기(optical connector)를 통해 본 발명의 광파이버(10)에 연결된다.The photodetector of the laser source and photoelectric converter 62 is generally connected to the optical fiber 10 of the present invention via a conventional optical connector.

광전자 변환장치(62)는 (도시되지 않은) 전기 케이블, 바람직하게는 접속기를 통해 각각의 사용자 전자장비(42)에 접속된다. The optoelectronic converter 62 is connected to each user electronic device 42 via an electrical cable (not shown), preferably a connector.                 

전기케이블은 일반적으로 RJ-45 형태의 종래 접속기로 종결되는 종래 UTP-5 형태 또는 대응하는 접속기를 갖는 종래의 동축 케이블이다.The electrical cable is a conventional coaxial cable having a conventional UTP-5 type or a corresponding connector, usually terminated with a conventional connector of RJ-45 type.

광파이버(10)이외에도, 광케이블(1)은 또한 파이버를 피복하기 위한 플라스틱 코팅과 외부 플라스틱 외장(sheath)을 포함한다.In addition to the optical fiber 10, the optical cable 1 also includes a plastic coating and an outer plastic sheath to cover the fiber.

또한, 광파이버(10)의 플라스틱 코팅과 외부 플라스틱 외장 사이에, 광케이블(1)은 또한, 예를 들면, (도시되지 않은) 케블라(KevlarTM)로 만든 다수의 길이방향 얀과 같은 강화부재를 포함하며, 상기 광케이블는 가요성이고 인장력 저항적이다.In addition, between the plastic coating of the optical fiber 10 and the outer plastic sheath, the optical cable 1 also comprises a reinforcing member such as a plurality of longitudinal yarns made of Kevlar , for example (not shown). The optical cable is flexible and tensile resistant.

예를 들면, 광케이블(1)은 출원인에 의해 출원된 유럽특허출원 제EP 0 829 742호에 개시된 형태이거나, 리본 형태이다.For example, the optical cable 1 is of the type disclosed in EP 0 829 742 filed by the applicant or in the form of a ribbon.

변형에 따르면, 광케이블(1)은 또한, 예를 들면, 공급전류를 운반하기 위해 형성된 하나 이상의 전기도체를 구비한다.According to a variant, the optical cable 1 also has one or more electrical conductors formed, for example, for carrying a supply current.

그럼에도 불구하고, 전기도체가 없는 광케이블(1)의 변형은 어떤 전기 안전문제 없이 전기에너지 분산을 위해 사용된 동일한 배선관로에 삽입되는 이점을 가지는 것으로 선호된다. Nevertheless, the deformation of the optical cable 1 without electrical conductor is preferred to have the advantage of being inserted into the same wiring conduit used for distributing electrical energy without any electrical safety problems.

도 4의 실시예에서, 분배 네트워크(100)는 광파이버 선(46)으로부터 나와 사용자 전자장비(42)로 (바람직하게는 디지털 정보를 수반하는) 광신호를 보내기 위해 형성된다. In the embodiment of FIG. 4, distribution network 100 is formed to send optical signals (preferably involving digital information) out of optical fiber line 46 to user electronics 42.

이 실시예에서, 분배장치(40)는, 예를 들면, 광파이버 선(46)으로부터 나온 광신호를 3개의 광 입력포트/출력포트(43)로 발송하기 위해 형성된 종래 분배기를 포함한 광장치이다. In this embodiment, the distribution device 40 is, for example, an optical device including a conventional distributor formed to send optical signals from the optical fiber wire 46 to the three optical input / output ports 43.

이 실시예에서, 3개 광케이블(1)의 광파이버(10)는 바람직하게 융착 접속(fusion joint)을 통해 상기 분배장치(40)의 광포트(43)에 단단히 고정된다.In this embodiment, the optical fiber 10 of the three optical cables 1 is preferably secured to the optical port 43 of the distribution device 40 via a fusion joint.

변형에 따르면, 상기 광파이버(10)는 종래 광접속기를 통해 상기 분배장치(40)의 광포트(43)에 기계적으로 연결된다.According to a variant, the optical fiber 10 is mechanically connected to the optical port 43 of the distribution device 40 via a conventional optical connector.

도 5의 실시예에서, 분배 네트워크(100)는 분배장치(40)가 광전자장비(48 및 49)를 구비하도록 형성된 것을 제외하고는 도 4의 분배 네트워크와 유사하다.In the embodiment of FIG. 5, the distribution network 100 is similar to the distribution network of FIG. 4 except that the distribution device 40 is formed to have optoelectronic equipment 48 and 49.

더 구체적으로, 분배장치(100)는, 다수의 전기 입력포트/출력포트(47)로부터, 다수의 전기 케이블(44)로부터 나온 다수의 전기 입력신호(바람직하게는 디지털 형태)를 수신하고; 응용에 따라 전기 입력신호를 처리하는 전기처리장치(48)로 상기 전기 입력신호를 보내어; 다수의 전기 출력신호를 제공하며; 상기 전기 출력신호를 광전자 변환장치(49)를 통해 대응하는 광신호로 변환하고; 상기 광신호를 광 입력포트/출력포트(43)에 제공하여 광케이블(1) 상의 전송을 통해 상기 광신호를 광전자 변환장치(62)로 그리고 이에 따라 사용자 전자장비(42)에 보내도록 형성된다.More specifically, the dispensing apparatus 100 receives, from a plurality of electrical input / output ports 47, a plurality of electrical input signals (preferably in digital form) from the plurality of electrical cables 44; Send the electrical input signal to an electrical processing device 48 that processes the electrical input signal according to the application; Providing a plurality of electrical output signals; Converting the electrical output signal into a corresponding optical signal through an optoelectronic converter (49); The optical signal is provided to the optical input port / output port 43 and is configured to send the optical signal to the optoelectronic converter 62 and thus to the user electronic equipment 42 through transmission on the optical cable 1.

더욱이, 분배장치(40)는 또한 - 광케이블(1)을 통해 - 사용자 장비(42)로부터 나온 광신호를 광포트(43)로부터 수신하고; 상기 광신호를 광전자 변환장치(49)를 통해 대응하는 전기신호로 변환하며; 응용에 따라 전기신호를 처리하는 전기처리장치(48)로 상기 전기신호를 보내어 다수의 전기 출력신호를 다수의 전기 입력포트/출력포트(47)에 제공하도록 형성된다.Moreover, the distribution device 40 also receives-via the optical cable 1-the optical signal from the user equipment 42 from the optical port 43; Converting the optical signal into a corresponding electrical signal through an optoelectronic converter (49); Depending on the application, it is configured to send the electrical signal to an electrical processing device 48 that processes the electrical signal to provide a plurality of electrical output signals to the plurality of electrical input / output ports 47.

전기처리장치(48)는, 예를 들면, 입력포트/출력포트(47)로부터 나온 전기 디지털 신호를 복조하고, 상기 전기 디지털 신호를 증폭하며 선택적으로, 종래 변조 포맷에 따라 상기 전기 디지털 신호를 변조하거나 그리고 상기 신호가 각각의 광케이블(1)에 보내지게 선택되도록 형성된다. 또한, 예를 들면, 광전자 변환장치(49)로부터 나온 전기 디지털 신호를 복조하고, 상기 전기 디지털 신호를 증폭하며 선택적으로, 종래 변조 포맷에 따라 상기 전기 디지털 신호를 변조하거나 그리고 상기 신호가 각각의 입력포트/출력포트(47)에 보내지게 선택되도록 형성된다.Electrical processor 48 demodulates, for example, an electrical digital signal from input / output port 47, amplifies the electrical digital signal and optionally modulates the electrical digital signal in accordance with a conventional modulation format. And the signal is selected to be sent to each optical cable 1. Further, for example, demodulating the electrical digital signal from the optoelectronic converter 49, amplifying the electrical digital signal and optionally modulating the electrical digital signal according to a conventional modulation format, and wherein the signal is input to each input. It is configured to be selected to be sent to the port / output port 47.

일반적으로, 광전자 변환장치(49)는 레이저 공급전류를 변조함으로써, 또는 상기 처리장치(48)로부터 출력시에 전기신호에 의해 수반된 정보에 따른 종래 진폭변조기를 통해 진폭이 변조되는 전자기 복사를 방출하는 레이저 소스를 구비한다.In general, the optoelectronic converter 49 emits electromagnetic radiation whose amplitude is modulated by modulating a laser supply current or through a conventional amplitude modulator according to information carried by an electrical signal at the output from the processing device 48. A laser source is provided.

또한, 양 방향의 경우, 광전자 변환장치는 광포트(43)로부터 나온 광신호를 수신하고, 상기 광신호를 대응하는 전기신호로 변환하며, 상기 전기신호를 처리장치(48)에 제공하기 위해 형성된 종래 광검출기를 또한 이점적으로 구비한다.Also, in both directions, the optoelectronic conversion device is conventionally formed to receive an optical signal from the optical port 43, convert the optical signal into a corresponding electrical signal, and provide the electrical signal to the processing device 48. Photodetectors are also advantageously provided.

광파이버(10)의 다중모드 전파조건의 경우에, 광전자 변환장치(49)의 레이저 소스는, 예를 들면, 약 850㎚의 파장에서 방출하는 VCSEL 형태의 레이저 소스이다.In the case of multimode propagation conditions of the optical fiber 10, the laser source of the optoelectronic converter 49 is, for example, a VCSEL type laser source that emits at a wavelength of about 850 nm.

차례로, 광전자 변환장치(49)의 광검출기는, 예를 들면, 850㎚ 부근에 밀집된 파장대에서 수신하는 PIN 형태의 종래 포토다이오드이다.In turn, the photodetector of the optoelectronic converter 49 is, for example, a conventional photodiode of the PIN type which is received in a wavelength band densely located near 850 nm.

상기 형태의 레이저 및 포토다이오드는 저가로 시장에서 입수할 수 있다.Lasers and photodiodes of this type are available on the market at low cost.

광파이버(10)의 단일모드 전파조건의 경우에, 레이저 소스는, 예를 들면, 패 브리 페롯 형태의 종래 레이저이거나 1300㎚-1350㎚ 또는 1480㎚-1625㎚의 대역에서 방출하는 DFB 또는 DBR 형태의 종래 반도체 레이저이다.In the case of the single mode propagation condition of the optical fiber 10, the laser source is, for example, a conventional laser in the form of Fabry Perot or in the form of DFB or DBR emitting in the band of 1300 nm-1350 nm or 1480 nm-1625 nm. It is a conventional semiconductor laser.

차례로, 광검출기는, 예를 들면, 1300㎚-1350㎚ 또는 1480㎚-1625㎚의 파장대에서 수신하는 PIN 형태의 종래 포토다이오드이다.In turn, the photodetectors are, for example, conventional photodiodes in the form of PINs that are received in the wavelength band of 1300 nm-1350 nm or 1480 nm-1625 nm.

레이저 소스와 광전자 변환장치(49)의 광검출기는 일반적으로 종래 광접속기를 통해 본 발명의 광파이버(10)에 연결된다.The photodetector of the laser source and photoelectric converter 49 is generally connected to the optical fiber 10 of the present invention via a conventional optical connector.

도 6의 실시예에서, 분배 네트워크(100)는 분배장치(40)가 또한 광전자 변화기(50)를 구비하고 입력포트/출력포트(47)가 전기포트 대신에 광포트인 것을 제외하고는 도 5의 분배 네트워크와 유사하다. In the embodiment of FIG. 6, the distribution network 100 is of FIG. 5 except that the distribution device 40 also includes an optoelectronic transducer 50 and the input / output port 47 is an optical port instead of an electrical port. Similar to a distribution network.

더 구체적으로, 분배장치(40)는 다수의 광파이버(46)로부터 나온 (바람직하게는 디지털 정보를 수반하는) 다수의 광신호를 다수의 광 입력포트/출력포트(47)에 입력시에 수신하고; 상기 광신호를 광전자 변환장치(50)를 통해 대응하는 전기신호로 변환하며, 응용에 따라 전기신호를 처리하고 다수의 전기신호를 출력시에 제공하는 전기처리장치(48)로 상기 전기신호를 보내고; 상기 전기신호를 광전자 변환장치(49)를 통해 대응하는 광신호로 변환하며; 상기 광신호를 광 입력포트/출력포트(43)에 제공하여 광케이블(1) 상의 전송을 통해 상기 광신호를 사용자 전자장비(42)에 보내도록 형성된다.More specifically, the distribution device 40 receives a plurality of optical signals (preferably accompanying digital information) from the plurality of optical fibers 46 upon input to the plurality of optical input / output ports 47. ; The optical signal is converted into a corresponding electrical signal through the optoelectronic converter 50, and the electrical signal is sent to an electrical processing device 48 that processes the electrical signal and provides a plurality of electrical signals at the time of application. ; Converting the electrical signal into a corresponding optical signal through an optoelectronic converter (49); The optical signal is provided to the optical input port / output port 43 so as to send the optical signal to the user electronic device 42 through transmission on the optical cable 1.

또한, 분배장치(40)는, 또한 광포트(43)로부터, - 광케이블(1) 상의 전송을 통해 - 사용자 장비(42)로부터 나온 광신호를 수신하고; 상기 광신호를 광전자 변환장치(49)를 통해 대응하는 전기신호로 변환하며; 전기신호를 처리하는 전기처리장치(48)로 상기 전기신호를 보내어; 다수의 디지털 전기신호를 대응하는 광신호로 변환하는 광전자 변환장치(50)에 다수의 디지털 전기신호를 제공하며; 상기 광신호를 입력포트/출력포트(47)에 제공하고 상기 광신호를 다수의 광파이버(46)를 따라 보내도록 형성된다.In addition, the distribution device 40 also receives, from the optical port 43, an optical signal from the user equipment 42-via transmission on the optical cable 1; Converting the optical signal into a corresponding electrical signal through an optoelectronic converter (49); Send the electrical signal to an electrical processor (48) for processing electrical signals; Providing a plurality of digital electrical signals to the optoelectronic converter 50 for converting the plurality of digital electrical signals into corresponding optical signals; The optical signal is provided to an input port / output port 47 and is configured to send the optical signal along a plurality of optical fibers 46.

도 7은 네트워크(100)가 패스트에더넷(FastethernetTM) 100 Mbit/s 프로토콜에 따라 다수의 사용자에게 디지털 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크인 도 6의 실시예를 도시한다. 상기 신호는 광입력 파이버(51)로부터 광포트(47)까지 광형태로 도달하며 광전자 변환장치(50)에 의하여 대응하는 전기신호로 변환된다. 전기신호는 처리장치(48)에 의하여 처리되며, 상기 처리장치는 각 사용자에 대한 의도된 디지털 신호(예를 들면, 에더넷(EthernetTM) 10 Mbit/s 프로토콜에 따른 디지털 신호)를 선택하고 상기 디지털 신호를 대응하는 광전자 변환장치(49)로 보내도록 형성된다. 상기 변환장치는 사용자에 대한 의도된 디지털 전기신호를 대응하는 광신호로 변환하고 상기 광신호를 관련된 광케이블(1)을 통해 사용자의 전자장비(42)로 보낸다.FIG. 7 illustrates the embodiment of FIG. 6 where the network 100 is a signal distribution network for distributing digital signals to multiple users in accordance with the Fastethernet 100 Mbit / s protocol. The signal arrives in optical form from the optical input fiber 51 to the optical port 47 and is converted by the optoelectronic converter 50 into a corresponding electrical signal. The electrical signal is processed by the processing device 48, which selects the intended digital signal for each user (e.g., a digital signal according to the EthernetTM 10 Mbit / s protocol) and the digital It is configured to send a signal to the corresponding optoelectronic converter 49. The converter converts the intended digital electrical signal for the user into a corresponding optical signal and sends the optical signal to the user's electronic equipment 42 via the associated optical cable 1.

또한, 도 7의 변형으로, 각 사용자 전자장비(42)는 에더넷 10 Mbit/s 프로토콜에 따른 디지털 신호를 분배장치(40)로 전송하기 위해 형성된다. 광포트(43)중 하나에 광케이블(1)로부터 나온 각 디지털 신호가 관련된 광전자 변환장치(49)에 의해 대응하는 전기신호로 변환되어 장치(48)로 보내지며, 상기 장치는 응용에 따라 전기신호를 처리한다. 다른 것들 중에서 장치(48)는 다른 사용자 장비(42)로부터 나온 상기 신호를 시다중화(time multiplex)하고 패스트에더넷 100 Mbit/s 프로토콜에 따라 광전자 변환장치(50)로 하나의 시다중화된 전기신호를 제공한다. 상기 변환장치(50)는 상기 다중화된 전기신호를 대응하는 광신호로 변환하고 상기 광신호를 광출력 파이버(52)에 접속된 광포트(47)로 보낸다.In addition, in the variant of FIG. 7, each user electronic device 42 is formed to transmit a digital signal according to the Ethernet 10 Mbit / s protocol to the distribution device 40. In one of the optical ports 43, each digital signal from the optical cable 1 is converted into a corresponding electrical signal by an associated optoelectronic converter 49 and sent to the device 48, which sends the electrical signal according to the application. Process. Among others, the device 48 time multiplexes the signal from the other user equipment 42 and into one photomultiplexed electrical signal with the optoelectronic converter 50 according to the Fast Ethernet 100 Mbit / s protocol. To provide. The converter 50 converts the multiplexed electrical signal into a corresponding optical signal and sends the optical signal to an optical port 47 connected to the optical output fiber 52.

도 7의 예에서, 처리장치(48)는 예를 들면, 시스코 시스템(CISCO SYSTEM)에 의해 생산된 로우터 카탈리스트(ROUTER CATALYST) 2900 XL이다.In the example of FIG. 7, the processing device 48 is, for example, a ROUTER CATALYST 2900 XL produced by CISCO SYSTEM.

도 12의 실시예에서, 분배 네트워크(100)는 분배 네트워크(40)와 가정 네트워크(601,603) 사이에 확장된 다수의 광케이블(1)로 구성된 빌딩 또는 로컬 네트워크 이외에도, 분배장치(40)가 또한 전기 입력포트/출력포트(47)와 가정(또는 가내) 네트워크(601 및 603)를 포함하는 것을 제외하고는 도 6의 분배 네트워크와 유사하다. In the embodiment of FIG. 12, the distribution network 100 is also configured in addition to the building or local network consisting of a plurality of optical cables 1 extending between the distribution network 40 and the home networks 601, 603. It is similar to the distribution network of FIG. 6 except it includes an input port / output port 47 and home (or home) networks 601 and 603.

더 구체적으로, 분배장치(40)는 다수의 광파이버(46,46')로부터 나온 다수의 광신호(바람직하게는 디지털 정보)와 다수의 전기 케이블(44)로부터 나온 다수의 전기신호(바람직하게 또한 디지털)를 다수의 입력포트/출력포트(47)에 입력시에 수신하도록 형성된다.More specifically, the distribution device 40 includes a plurality of optical signals (preferably digital information) from a plurality of optical fibers 46, 46 'and a plurality of electrical signals (preferably also from a plurality of electrical cables 44). Digital) is input to a plurality of input ports / output ports 47 at the time of input.

다른 전기케이블(44)과 광파이버(46,46')에 의해 전송된 신호는, 예를 들면, 다른 공급기, 예를 들어, 전화, 텔레비젼 및 인터넷 서비스 공급기 등으로부터 나온 신호이다.The signals transmitted by the other electrical cables 44 and the optical fibers 46, 46 'are, for example, signals from other suppliers, such as telephones, televisions and Internet service providers.

광파이버(46)로부터 나온 광신호는 광전자 변환장치(50)에 의해 대응하는 전기신호로 변환되고, 전기처리장치(48)로 보내진다. 상기 전기처리장치는 광전자 변 환장치(50)로부터 나온 전기신호와 응용에 따라 전기케이블(44)로부터 나온 전기신호를 처리하고 다수의 전기신호를 각각의 광전자 합성기(opto-electronic combiner)(49)에 제공한다.The optical signal from the optical fiber 46 is converted into a corresponding electrical signal by the photoelectric converter 50 and sent to the electrical processor 48. The electroprocessing device processes the electrical signals from the optoelectronic transformer 50 and the electrical signals from the electrical cable 44 according to the application, and a plurality of electrical signals are each opto-electronic combiner 49. To provide.

더 구체적으로, 전기처리장치(48)는 때때로 상기 전기장치장치와 연계된 사용자에 대해 의도되고, 다양한 공급기로부터 나온 전기신호를 각각의 광전자 합성기(49)에 제공한다.More specifically, the electroprocessing device 48 is sometimes intended for a user associated with the electrical device and provides each optoelectronic synthesizer 49 with electrical signals from various supplies.

차례로, 각각의 광전자 합성기(49)는 (광전자 변환장치(49')를 통해) 다양한 공급기로부터 나온 전기신호를 상기 합성기에 입력시에 다른 파장(일반적으로, 각 공급기 또는 각 서비스 형태에 대한 파장)의 대응하는 광신호로 변환하고, 상기 광신호를 종래 파장 선택 등을 통한 파장별로 결합기(41)에 다중화하며, 파장분할 다중화된(또는 WDM) 광신호를 입력/출력 광포트(43)에 제공하고, 상기 광신호를 광케이블(1)의 광파이버(10) 상의 전송을 통해 관련된 사용자에게 보내도록 형성된다.In turn, each optoelectronic synthesizer 49 has a different wavelength (typically for each supply or type of service) upon inputting the electrical signal from the various supplies (via the optoelectronic converter 49 ') to the synthesizer. Converts the optical signal into a corresponding optical signal, multiplexes the optical signal to the combiner 41 by wavelength through conventional wavelength selection, etc., and provides a wavelength division multiplexed (or WDM) optical signal to the input / output optical port 43 The optical signal is configured to be sent to a related user through transmission on the optical fiber 10 of the optical cable 1.

차례로, (분배 네트워크에서 다른 공급기나 서비스에 연관된 파장과는 다른) 기설정된 파장을 갖는 광파이버(46')로부터 나온 광신호는 종래 광결합기(38)에 의해 출력시에 분리되고 결합기(41)에 직접 보내지며, 상기 결합기는 광신호를 다른 파장의 다른 신호와 함께 다중화한다. In turn, the optical signal from the optical fiber 46 'having a predetermined wavelength (different from the wavelength associated with other supplies or services in the distribution network) is separated at the output by the conventional optical combiner 38 and transmitted to the combiner 41. Directly sent, the combiner multiplexes the optical signal with other signals of different wavelengths.

비록 단일 광파이버(46')와 단일 광결합기(38)가 도 12에 표시되어 있지만, 네트워크는 다른 공급기나 서비스에 연계된 다수의 대응하는 광파이버(46')에 연결하기 위한 많은 광결합기(38)를 구비할 수 있다.Although a single optical fiber 46 'and a single optical coupler 38 are shown in FIG. 12, the network has many optical couplers 38 for connecting to multiple corresponding optical fibers 46' linked to other supplies or services. It may be provided.

각각의 광전자 합성기(49)로부터 출력시에 WDM 신호가, 광케이블(1)을 통해, 대응하는 가정 네트워크(601,603)에 보내진다.On output from each optoelectronic synthesizer 49, a WDM signal is sent via the optical cable 1 to the corresponding home networks 601, 603.

가정 네트워크(601)는 성형이며, 결합기(39)와, 다수의 광케이블(1)과 예를 들면, 사용자 가정의 여러 방에 마련된 다수의 전기 사용자 장비(42)에 연결되도록 형성된 다수의 광전자 변환장치(62)를 구비한다. 예를 들면, 상기 사용자 장비(42)는 전화, 텔레비젼 수상기 및/또는 개인용 컴퓨터일 수 있다.The home network 601 is molded and formed with a coupler 39, a plurality of optical cables 1 and a plurality of optoelectronic converters, for example, connected to a plurality of electrical user equipment 42 provided in various rooms of the user's home. 62 is provided. For example, the user equipment 42 may be a telephone, a television receiver and / or a personal computer.

실시예에 따르면, 결합기(39)는 여러 사용자 장비(42)에 연계된 광케이블(1)에 접속된 출력부들 사이에 입력 WDM 광신호의 광출력(optical power)을 분배하는 종래의 광학적 빔분배기(beam splitter)이다. 더욱이, 각각의 광전자 변환장치(62)는 - 종래 광검출기 및 선택적으로, 양방향 전파인 경우에, 광소스를 포함하는 것이외에 - 또한, WDM 광신호로부터, 상기 변환장치에 대응하는 사용자 장비에 연계된 정보를 수반하는 파장을 추출하고, 상기 파장을 광검출기에 보내기 위해 형성된 광필터를 포함한다. 이러한 필터는 고정되거나, 예를 들면, 기계적, 열적 또는 전기적 제어를 통해 자동적으로 또는 수동적으로 조정될 수 있다. 조정가능한 필터의 사용으로 때때로 요망하는 파장에서 사용될 수 있는 광전자 변환장치(62)를 위한 일반 모듈을 배치하게 한다. 상기 모듈은 사용자 장비(42)의 프로토콜에 따라, 신호 프로토콜 변환을 위한 전자회로를 또한 구비한다.According to an embodiment, the combiner 39 is a conventional optical beam splitter that distributes the optical power of the input WDM optical signal between the outputs connected to the optical cable 1 associated with the various user equipments 42. beam splitter). Moreover, each optoelectronic converter 62-in addition to including a conventional photodetector and optionally a light source, in the case of bidirectional propagation-is also linked from the WDM optical signal to the user equipment corresponding to the converter. And an optical filter formed to extract wavelengths carrying the collected information and to send the wavelengths to the photodetectors. Such filters may be fixed or adjusted automatically or manually, for example, through mechanical, thermal or electrical control. The use of adjustable filters allows the placement of generic modules for optoelectronic converters 62, which can sometimes be used at desired wavelengths. The module also includes an electronic circuit for signal protocol conversion, according to the protocol of the user equipment 42.

변형에 따르면, 결합기(39)는 들어오는 입력 WDM 광신호를 다른 파장의 다수의 광신호로 역다중화하고, 상기 광신호를 여러 사용자 장비(42)에 연계된 광케이블(1)에 보내도록 형성된 종래의 파장 역다중 장치이다. 이 경우, 기선택된 파장이 각각의 광전자 변환장치(62)에 도달하고, 광필터의 존재가 더이상 필요없게 된다.According to a variant, the combiner 39 demultiplexes the incoming input WDM optical signal into multiple optical signals of different wavelengths and sends the optical signal to the optical cable 1 associated with several user equipments 42. It is a wavelength demultiplexer. In this case, the preselected wavelength reaches each photoelectric converter 62, and the presence of the optical filter is no longer necessary.

가정 네트워크(603)는 버스형이다. 상기 네트워크(603)에 연결된 광케이블(1)로부터 도달한 WDM 신호가 광신호 변환장치(62)에 보내진다는 점을 제외하고는 가정 네트워크(601)와 전적으로 유사하며; 상기 광전자 변환장치(62)는 WDM 신호를 처리하고 상기 WDM 신호를 광전자 변환장치(63)로 보내며, 차례로, 상기 광전자 변환장치(63)는 WDM 신호를 처리하고 상기 WDM 신호를 광신호 변환장치(64)로 보낸다.The home network 603 is bus type. Is completely similar to the home network 601 except that the WDM signal arriving from the optical cable 1 connected to the network 603 is sent to the optical signal converter 62; The optoelectronic converter 62 processes the WDM signal and sends the WDM signal to the optoelectronic converter 63. In turn, the optoelectronic converter 63 processes the WDM signal and converts the WDM signal into an optical signal converter. 64).

더 구체적으로, 각각의 광전자 변환장치(62,63,64)는 입력 WDM 광신호로부터 상기 변환장치에 대응하는 사용자 장비에 연계된 정보를 수반하는 파장을 추출하고 상기 파장을 광검출기에 보내기 위한 위에서 개시된 형태의 필터를 가진다.More specifically, each optoelectronic converter 62, 63, 64 extracts a wavelength from an input WDM optical signal carrying information associated with user equipment corresponding to the converter and sends the wavelength to the photodetector. Has a filter of the type disclosed.

변형으로, 각각의 광전자 변환장치(62,63,64)는 입력 WDM 광신호로부터 출력일부를 끌어내고, 상기 출력일부로부터 요망 파장을 추출하여 WDM 광신호의 나머지 출력부분을 연결된 광전자 변환장치에 보내도록 형성된다. 다른 변형에 따르면, 각각의 광전자 변환장치(62,63,64)는 입력 광신호로부터 직접적으로 요망 파장을 추출함으로써, 나머지 파장을 갖는 WDM 광신호를 접속된 광전자 변환장치로 보내도록 형성된다.In a variant, each optoelectronic converter 62, 63, 64 derives an output portion from an input WDM optical signal, extracts a desired wavelength from the output portion and sends the remaining output portion of the WDM optical signal to a connected optoelectronic transducer. It is formed to. According to another variant, each optoelectronic converter 62, 63, 64 is formed to extract the desired wavelength directly from the input optical signal, thereby sending a WDM optical signal having the remaining wavelength to the connected optoelectronic converter.

먼저, 대역 요건이 크지 않다면, 광케이블(1)의 광파이버(10) 상에 WDM 전송이 약 850㎚에서의 다중모드 전파영역에서 유리하게 실행될 수 있다. 예를 들면, 다수의 파장 다중화된 광신호의 파장은 20㎚, 10㎚, 5㎚ 또는 2㎚의 간격을 가지며 820㎚ 내지 870㎚ 사이에 구성된 대역에서 선택될 수 있다.First, if the band requirement is not large, WDM transmission on the optical fiber 10 of the optical cable 1 can be advantageously performed in the multimode propagation region at about 850 nm. For example, the wavelength of the multiple wavelength multiplexed optical signal may be selected in a band configured between 820 nm and 870 nm with an interval of 20 nm, 10 nm, 5 nm or 2 nm.

이후, 밴드 요건이 더 커진다면, WDM 전송은 광파이버(10)의 단일모드 전파 영역에서 실행될 수 있고 다수의 파장 다중화된 광신호의 파장은, 예를 들면, 20㎚, 10㎚, 5㎚ 또는 2㎚의 간격을 가지며 1300㎚-1350㎚ 및/또는 1480㎚-1625㎚ 사이에 구성된 대역에서 선택될 수 있다.Then, if the band requirement becomes larger, the WDM transmission can be performed in the single mode propagation region of the optical fiber 10 and the wavelength of the multiple wavelength multiplexed optical signal is, for example, 20 nm, 10 nm, 5 nm or 2 It may be selected from the band having a spacing of nm and configured between 1300 nm-1350 nm and / or 1480 nm-1625 nm.

또한, WDM 전송은 광파이버(10)의 다중모드 전파영역과 단일모드 전파영역 둘 다에서 실행될 수 있다.Further, WDM transmission can be performed in both the multimode propagation region and the single mode propagation region of the optical fiber 10.

도 12의 분배 네트워크의 사용자측으로부터 분배장치(40)측으로 광파이버(10) 상의 전송에 대해, 분배장치(40)측에서 사용자측으로 전송을 위한 상기 개시된 WDM 전송과 전적으로 유사한 방식의 WDM 전송을 통해 실행될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 사용자측으로부터 분배장치(40)측으로 전송된 정보의 양은 제한적이므로 (일반적으로, 수신된 정보를 제어 및/또는 선택하는데 맞추어진다), 사용자측으로부터 분배장치(40)측으로의 광파이버(10) 상의 전송은 바람직하게는 종래의 저렴한 시분할 다중(또는 TDM) 전송에 따라 수행된다. 이러한 경우, 분배 네트워크는 또한, 각 사용자 측에서, 종래 TDM 전송관리 전자기술을 포함한다.For the transmission on the optical fiber 10 from the user side of the distribution network of FIG. 12 to the distribution device 40 side, it can be carried out via a WDM transmission in a manner very similar to the above-described WDM transmission for transmission from the distribution device side to the user side. have. Nevertheless, since the amount of information transmitted from the user side to the distribution device 40 side is limited (generally, adapted to control and / or select received information), the optical fiber 10 from the user side to the distribution device 40 side. The transmission of the phases is preferably performed in accordance with conventional low cost time division multiple (or TDM) transmission. In this case, the distribution network also includes, at each user side, conventional TDM transmission management electronics.

분배장치(40)로부터 사용자 장비(42)로, 처리실패 및/또는 경고상황 및/또는 반대방향으로 TDM 전송의 동기(synchronisation) 허용에 대한 서비스 채널의 전송에 대해 하나 이상의 이용가능한 파장을 이용하는 것이 가능하다. 상기 서비스 채널은 적절한 제어 전자기술과 전자광학 변환장치를 통해 분배장치(40)에서 작동되고, 출력분배를 통해 각각의 광전자 변환장치(62)에 분배된다.From distribution device 40 to user equipment 42, it is desirable to use one or more available wavelengths for the transmission of service channels for processing failures and / or alert conditions and / or allowing synchronization of TDM transmissions in the opposite direction. It is possible. The service channel is operated in the distribution device 40 via appropriate control electronics and electro-optical converters, and distributed to each optoelectronic converter 62 through output distribution.

일반적으로, 본 발명의 신호 분배 네트워크(100)는 다수의 전자 사용자 장비(42)에 장거리 위성 및/또는 동축 케이블 및/또는 광파이버 및/또는 공중 전송 으로부터 나온 다수의 텔레비젼 및/또는 전화기 및/또는 인터넷 디지털 신호를 분배하기 위해 사용될 수 있다.In general, the signal distribution network 100 of the present invention includes a plurality of televisions and / or telephones and / or from long distance satellite and / or coaxial cables and / or fiber optics and / or aerial transmissions to a plurality of electronic user equipment 42. It can be used to distribute internet digital signals.

또한, 예를 들면, LAN 분배 네트워크에 사용될 수 있다.It can also be used, for example, in a LAN distribution network.

도 8은 빌딩에 설치된 본 발명의 분배 네트워크(100)를 도시하고 있다. 더 구체적으로, 분배장치(40)는 빌딩의 지하실 또는 지하층(45)에 배치되고, 빌딩의 적절한 배선관로에 수용된 광케이블(1)은, 선택적으로 도 12를 참조로 개시된 형태의 가정 광네트워크를 통해, 분배장치(40)를 빌딩의 여러층에 위치한 사용자 장비(42)에 접속시킨다. 8 shows a distribution network 100 of the present invention installed in a building. More specifically, the distribution device 40 is arranged in the basement or basement floor 45 of the building, and the optical cable 1 housed in a suitable wiring conduit of the building, optionally via a home optical network of the type disclosed with reference to FIG. The distribution device 40 is connected to the user equipment 42 located on the various floors of the building.

본 발명의 상세한 설명에 포함됨.Included in the Detailed Description of the Invention.

Claims (41)

분배장치(40)와,Distribution device 40, 상기 분배장치(40)가 다수의 사용자 장비(42)와 통신하도록 형성되어진 다수의 광케이블(1)을 구비하고, 상기 각 광케이블(1)은 코어(14), 클래딩(12) 및 생산 공정으로 인한 가능한 변동과는 별개인 단일 반경방향 단편(single radual segment), 스몰 딥(small dips) 또는 확산 후미(diffusion tails)에 의해 정의된 기설정된 굴절률 프로파일(refractive index profile) Δn(r)을 가지는 광파이버(10)를 포함하며, 이때 상기 Δn(r)은 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 코어(14)와 상기 클래딩(12) 사이의 굴절률 차를 의미하고, 각 광파이버(10)는 1260㎚ 보다 큰 파장에서는 단일모드 전파를, 850㎚에서는 다중모드 전파를 제공하도록 형성되어진 다수의 사용자 장비(42)에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크(100)로서,The distribution device 40 has a plurality of optical cables 1 configured to communicate with a plurality of user equipments 42, each of which is due to the core 14, the cladding 12 and the production process. Optical fibers with a predetermined refractive index profile Δn (r) defined by a single radial segment, small dips or diffusion tails, which are independent of possible variations. 10), wherein Δn (r) means the refractive index difference between the core 14 and the cladding 12 as a function of radial distance r, wherein each optical fiber 10 is greater than 1260 nm. As a signal distribution network 100 for distributing signals to a plurality of user equipments 42 configured to provide single mode propagation at large wavelengths and multimode propagation at 850 nm, 상기 각각의 광파이버(10)의 굴절률 프로파일 Δn(r)은 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 1550㎚의 파장에서 약 0.5dB 미만인 매크로벤딩 손실(macro-bending loss)과,The refractive index profile Δn (r) of each optical fiber 10 has a macro-bending loss of less than about 0.5 dB at a wavelength of 1550 nm after 100 rotations on a major axis having a diameter of 60 mm, 850㎚의 파장에서 약 1 ns/Km 이하인 인터모드 지연(intermodal delay) Δτ을 제공하기 위한 것을 특징으로 하는 다수의 사용자 장비(42)에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing signals to the plurality of user equipments 42, characterized by providing an intermodal delay Δτ of less than about 1 ns / Km at a wavelength of 850 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인터모드 지연 Δτ이 약 850㎚의 파장에서 0.5 ns/Km 미만인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments whose intermode delay Δτ is less than 0.5 ns / Km at a wavelength of about 850 nm. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 인터모드 지연 Δτ이 약 850㎚의 파장에서 0.05 ns/Km 미만인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments whose intermode delay Δτ is less than 0.05 ns / Km at a wavelength of about 850 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 1550㎚의 파장에서의 매크로벤딩 손실이 약 0.2dB 미만인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing the signal to a plurality of user equipments having a macro bending loss at a wavelength of 1550 nm after 100 rotations on the 60 mm diameter main axis. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광파이버는 1550㎚의 파장에서 마이크로벤딩(micro-bending) 손실이 약 15[(dB/Km)/(g/㎜)] 미만인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The optical fiber for distributing signals to a plurality of user equipments having a micro-bending loss of less than about 15 [(dB / Km) / (g / mm)] at a wavelength of 1550 nm. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 광파이버는 1550㎚의 파장에서 마이크로벤딩 손실이 약 10[(dB/Km)/(g/㎜)] 미만인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The optical fiber for distributing signals to a plurality of user equipments having a microbending loss of less than about 10 [(dB / Km) / (g / mm)] at a wavelength of 1550 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광파이버는 850㎚의 파장에서 약 3.0 내지 3.6 사이에 포함되는 정규화된 주파수 값(V)을 가지는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optical fiber has a normalized frequency value (V) comprised between about 3.0 and 3.6 at a wavelength of 850 nm. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각각의 광파이버는 850㎚의 파장에서 약 3.2 내지 3.6 사이에 포함되는 정규화된 주파수 값(V)을 가지는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optical fiber has a normalized frequency value (V) comprised between about 3.2 and 3.6 at a wavelength of 850 nm. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 광파이버는 "외부기상증착(OVD)" 방법으로 제조되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The optical fiber is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipment fabricated by an " external vapor deposition (OVD) " method. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 광파이버는 "기상축증착(VAD)" 방법으로 제조되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The optical fiber is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipment manufactured by a "vacuum vapor deposition" method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광파이버는 약 5×10-3 내지 7×10-3 사이에 포함된 코어와 클래딩 사이의 최대 굴절률 차인 Δn0값을 갖는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optical fiber has a Δn 0 value that is a maximum refractive index difference between the core and the cladding comprised between about 5 × 10 −3 to 7 × 10 −3 . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 굴절률 프로파일에 대응하는 세미영역(semi-area)은 약 0.017㎛ 내지 0.021㎛ 사이인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a semi-area corresponding to the refractive index profile is between about 0.017 μm and 0.021 μm. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 굴절률 프로파일에 대응하는 세미영역은 약 0.018㎛ 내지 0.021㎛ 사이인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a semi-region corresponding to the index of refraction profile is between about 0.018 microns and 0.021 microns. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광파이버의 코어반경이 약 3㎛ 내지 6㎛ 사이에 포함되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments wherein the core radius of each optical fiber is comprised between about 3 μm and 6 μm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 클래딩 외부의 각 광파이버는 폴리머 재료로 만들어진 외부 보호코팅이 형성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optical fiber outside the cladding is for distributing signals to a plurality of user equipments having an external protective coating made of a polymeric material. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 클래딩과 접촉한 상기 외부코팅의 일부는 약 10℃ 내지 60℃ 사이에 포함된 온도 범위에서 클래딩의 굴절률 보다 더 큰 굴절률을 갖는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.A portion of the outer coating in contact with the cladding having a refractive index greater than the refractive index of the cladding in a temperature range comprised between about 10 ° C. and 60 ° C. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 외부 보호코팅은 전자기 방사를 강하게 흡수할 수 있는 재료로 구성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The external protective coating is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipment consisting of a material capable of strongly absorbing electromagnetic radiation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광케이블은 또한 제 2 광파이버를 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optical cable also distributes signals to a plurality of user equipments having a second optical fiber. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 광케이블과 통신하는 다수의 광전자 변환장치를 또한 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments further comprising a plurality of optoelectronic converters in communication with the plurality of optical cables. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 각각의 광전자 변환장치가 광검출기를 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.A signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipment, each optoelectronic converter having a photodetector. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 각각의 광전자 변환장치는 광소스를 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Wherein each optoelectronic converter is for distributing signals to a plurality of user equipment having an optical source. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 광소스는 약 820㎚ 내지 870㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동되도록 형성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And the light source is configured to distribute the signal to a plurality of user equipments configured to operate at a wavelength comprised between about 820 nm and 870 nm. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 광소스는 약 830㎚ 내지 860㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동되도록 형성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And the light source is configured to distribute the signal to a plurality of user equipments configured to operate at a wavelength comprised between about 830 nm and 860 nm. 삭제delete 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 광전자 변환장치의 적어도 일부의 광소스는 약 1300㎚ 내지 1625㎚ 사이에 포함된 파장에서 작동되도록 형성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And at least some of the light sources of the optoelectronic converter are configured to distribute signals to a plurality of user equipments configured to operate at wavelengths comprised between about 1300 nm and 1625 nm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분배장치는 서로 다른 파장의 다수의 신호를 단일의 WDM 신호로 다중화하고 광케이블 중 적어도 하나를 따라 상기 WDM 신호를 보내도록 형성되는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.And wherein the distribution device is configured to multiplex a plurality of signals of different wavelengths into a single WDM signal and to distribute the signal to a plurality of user equipments to send the WDM signal along at least one of the optical cables. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 대응하는 광케이블에 접속되고 상기 광케이블로부터 나온 신호를 다수의 사용자 장비에 보내도록 형성된 적어도 하나의 가정 네트워크(domestic network)를 - 사용자 측상에 - 포함하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.A signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipment-on the user side-at least one domestic network connected to a corresponding optical cable and configured to send signals from the optical cable to the plurality of user equipment . 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 가정 네트워크는 성형(star type)인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The home network is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments of star type. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 가정 네트워크는 버스형(bus type)인 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The home network is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments of a bus type. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,The method of claim 26 or 27, 상기 가정 네트워크는 입력부에 들어오는 WDM 광신호를 파장 역다중화(demultiplex)하기 위해 형성된 파장선택 광결합기를 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The home network is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments having a wavelength selective optical coupler configured to wavelength demultiplex the WDM optical signal entering the input. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,The method of claim 26 or 27, 상기 가정 네트워크는 입력부에 들어오는 WDM 광신호의 출력을 분배하도록 형성된 광결합기(optical coupler)를 구비하는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.The home network is a signal distribution network for distributing signals to a plurality of user equipments having an optical coupler configured to distribute the output of the WDM optical signal entering the input. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광파이버(10)는 1550㎚의 파장에서 20, 19, 18, 17 및 16 ps/(㎚×Km) 중 하나이거나 이보다 더 낮은 색분산 값을 갖는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Each optical fiber 10 is for distributing a signal to a plurality of user equipments having a color dispersion value of one or less of 20, 19, 18, 17 and 16 ps / (nm × Km) at a wavelength of 1550 nm. Signal distribution network. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 광파이버(10)는 1550㎚의 파장에서 15.4 ps/(㎚×Km) 이하의 색분산 값을 갖는 다수의 사용자 장비에 신호를 분배하기 위한 신호 분배 네트워크.Each optical fiber (10) for distributing signals to a plurality of user equipment having a chromatic dispersion value of 15.4 ps / (nm × Km) or less at a wavelength of 1550 nm. 코어(14), 클래딩(12) 및 생산 공정으로 인한 가능한 변동과는 별개인 단일 반경방향 단편(single radual segment), 스몰 딥(small dips) 또는 확산 후미(diffusion tails)에 의해 정의된 기설정된 굴절률 프로파일 Δn(r)을 가지고, 이때 상기 Δn(r)은 반경방향 거리(r)의 함수로서 상기 코어(14)와 상기 클래딩(12) 사이의 굴절률 차를 의미하며, 약 1260㎚ 보다 큰 파장에서는 단일모드 전파를 약 850㎚의 파장에서는 다중모드 전파를 제공하도록 형성되는 광파이버(10)로서,Preset refractive index defined by a single radial segment, small dips or diffusion tails separate from the possible variation due to core 14, cladding 12 and production process Profile Δn (r), wherein Δn (r) means the refractive index difference between the core 14 and the cladding 12 as a function of radial distance r, at wavelengths greater than about 1260 nm An optical fiber 10 formed to provide single mode propagation for multimode propagation at a wavelength of about 850 nm, 상기 기설정된 굴절률 프로파일 Δn(r)은 60㎜ 직경을 갖는 주축 상에 100회 회전 후 1550㎚의 파장에서 약 0.5dB 미만인 매크로벤딩 손실과,The predetermined refractive index profile Δn (r) has a macro bending loss of less than about 0.5 dB at a wavelength of 1550 nm after 100 rotations on a major axis having a diameter of 60 mm, 850㎚의 파장에서 약 1 ns/Km이하인 인터모드 지연 Δτ을 제공하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광파이버.And provide an intermode delay Δτ of less than about 1 ns / Km at a wavelength of 850 nm. 제 34 항에 있어서,The method of claim 34, wherein 1550㎚의 파장에서 20, 19, 18, 17 및 16 ps/(㎚×Km) 중 하나이거나 더 낮은 색분산 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광파이버.An optical fiber having a chromatic dispersion value of one or lower of 20, 19, 18, 17 and 16 ps / (nm × Km) at a wavelength of 1550 nm. 제 34 항에 있어서,The method of claim 34, wherein 1550㎚의 파장에서 15.4 ps/(㎚×Km)이하인 색분산 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광파이버.An optical fiber having a color dispersion value of 15.4 ps / (nm × Km) or less at a wavelength of 1550 nm. 제 34 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 광파이버를 구비하는 신호 분배 네트워크에 사용하기 위해 형성되는 광케이블.38. An optical cable formed for use in a signal distribution network having at least one optical fiber according to any of claims 34 to 36. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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