KR20010053516A - 단일모드 광도파관 - Google Patents

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KR20010053516A
KR20010053516A KR1020017000535A KR20017000535A KR20010053516A KR 20010053516 A KR20010053516 A KR 20010053516A KR 1020017000535 A KR1020017000535 A KR 1020017000535A KR 20017000535 A KR20017000535 A KR 20017000535A KR 20010053516 A KR20010053516 A KR 20010053516A
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core
segments
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optical waveguide
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KR1020017000535A
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마이클비. 케인
폴리더블유 츄
제임스엠. 그로쵸신스키
밍준 리
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알프레드 엘. 미첼슨
코닝 인코포레이티드
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Abstract

적어도 4개의 세그먼트(16, 18, 20, 22)를 포함하는 굴절율 프로파일을 갖는 단일모드 광도파관 섬유는 해저 또는 다른 원거리 전달 통신 시스템에 적합한 도파관 특성을 제공한다. 신규한 굴절율 프로파일은 기준 지수가 실리카의 지수인 네거티브 상대 지수를 갖는 코어 세그먼트에 의해 특성화 된다. 본 발명의 또 다른 특징은 적어도 최외각 코어 세그먼트에 인접한 클래딩 부분 내에 굴절율 증가 도펀트를 함유하는 클래딩층에 있다.

Description

단일모드 광도파관{SINGLE MODE OPTICAL WAVEGUIDE}
큰 유효 면적을 갖는 도파관은 고전력 시스템에서 신호의 성능저하의 원인이 되는 모든 것, 즉, 자기 위상 변조(self phase modulation), 4개의 파 믹싱(four wave mixing), 교차 위상 변조(cross phase modulation) 및 비선형 산란 공정(non-linear scattering)을 포함하는 비선형 광학적 효과를 감소시킨다. 일반적으로, 이러한 비선형 효과의 수학적 묘사는 비 P/Aeff를 포함하며, 여기에서, P는 광전력(optical power)이다. 예를 들면, 통상적으로 비선형 광학적 효과는 exp[P×Leff/Aeff] 항을 포함하는 식을 따르며, 여기에서, Leff는 유효 길이이다. 따라서, Aeff의 증가는 광신호의 성능저하에 비선형 기여를 감소시킨다.
전기적 신호를 재발생시키지 않고 원거리 상에 더 많은 정보 용량을 위해 통신산업에서 요구하는 것은 단일모드 섬유 지수 프로파일 설계의 재평가에 이른게 된다. 이러한 응용에서 세그먼트 코어 설계(segmented core designs)라고 불리는 이러한 프로파일 설계는 바가바투라의 미국특허 제4,715,679호에 상세히 설명되어 있다.
이러한 재평가의 초점은 하기의 광도파관을 제공하는데 있다:
- 상기에서 설명한 바와 같이 비선형 효과를 감소시키고;
- 1550 nm 근처의 낮은 감쇠 작동 파장 범위에서 최적화되고;
- 광증폭기로 사용될 수 있고; 및
- 고강도(high strength), 피로저항(fatigue resistance) 및 휨저항(bend resistance)과 같은 광도파관의 바람직한 특성을 유지함.
고전력(high power) 및 원거리(long distance)의 정의는 비트율, 비트에러율, 멀티플렉싱 설계 및 광증폭기가 특수화되는 특별한 통신 시스템의 문맥에서만 의미가 있다. 고전력 및 원거리의 의미에 영향을 주는 당업자에게 알려진 부가적인 인자가 있다. 그러나, 가장 큰 목적을 위해, 고전력은 약 10 mW이상의 광전력이다. 어떤 응용에 있어서는, Aeff가 낮은 전력 시스템에서는 아직 중요한 고려가 되도록, 1 mW 또는 그 이하의 신호 전력 레벨은 비선형 효과에 아직 민감하다. 원거리는 전기적 재생기(regenerator)들 사이의 거리가 100 km를 초과할 수 있는 거리이다. 상기 재생기는 광증폭기의 사용를 가능하게 하는 리피터(repeater)와 구별된다. 특히, 고밀도 데이터 시스템에서, 리피터 간격은 재생기 간격의 절반 이하가 될 수 있다.
다중 전송용에 적절한 도파관을 제공하기 위해, 총 분산은 낮아야 하나 0이 아니어야 하고, 작동 파장의 창에서 낮은 경사를 가져야 한다.
이러한 도파관 섬유의 전형적인 응용은 경제적으로 실행할 수 있도록 하기 위해 재생기 없이 원거리에서 및 확장된 파장의 창에서 고밀도의 정보를 전달해야 하는 해저 시스템(undersea systems)이다. 본 발명은 이러한 종류의 사용의 엄격한 요구에 매우 적절한 신규한 프로파일을 개시한다.
정의(Definitions)
하기의 정의는 본 발명분야의 통상적인 사용법에 따른다.
- 코어의 세크먼트 반경은 굴절율로 정의된다. 특수한 세그먼트는 제1 및 최종 굴절율 포인트를 갖는다. 도파관의 중심선으로부터 상기 제1굴절율 포인트의 위치까지의 반경은 코어 영역 또는 세그먼트의 내부 반경이다. 또한, 도파관의 중심선으로부터 상기 최종 굴절율 포인트의 위치까지의 반경은 코어 세그먼트의 외부 반경이다.
세그먼트 반경은 하기의 도 1 및 2의 설명에서 보는 바와 같이, 수많은 방법으로 편리하게 정의될 수 있다. 표 1 및 2가 유도된 도 2의 경우에, 지수 프로파일 세그먼트의 반경은 하기와 같이 정의되고, 기준은 △% 대 도파관 반경의 도표이다:
* 중심 코어 세그먼트의 반경 r1는 도파관의 축상의 중심선으로부터 x축에 추정된 중심 지수 프로파일의 교차점, 즉, △%=0 까지 측정되고;
* 제1 환상형 세그먼트의 외부 반경 r2는 도파관의 축상의 중심선으로부터 제1 환상형 세그먼트 프로파일이 제2 환상형 세그먼트 프로파일의 △%를 나타내는 선의 교차하는 점까지 측정되며;
* 제2 환상형 세그먼트의 외부 반경 r3는 도파관의 축상의 중신선으로부터 상대 굴절율이 제2 및 제3 환상형 세그먼트 사이의 중간에 있는 점까지 측정되고; 및
* 제3 환상형 세그먼트의 외부 반경 r4는 도파관의 축상의 중심선으로부터 상대 굴절율이 제3 세그먼트 및 클래드 층의 상대 굴절율 사이의 중간에 있는 점까지 측정된다.
도 1의 더 일반적인 굴절율 프로파일에서, 선택적인 정의가 사용된다. 특별한 의미가 굴절율 프로파일 구조에 덧붙여지지 않는다. 물론, 모범적인 계산이 수행하여 정의는 하기에 행하여진 바와 같이 일관적으로 사용되어야 한다.
- 유효 면적은 하기 수학식 1과 같다.
여기에서, 적분영역은 0에서 ∞이고, E는 전파된 광과 결합된 전기장(electric field)이다. 유효직경 Deff는 하기 수학식 2와 같이 정의된다.
- 상대 굴절율 △%는 하기 수학식 3으로 정의된다.
여기에서, n1은 지수 프로파일 세그먼트 1의 최대 굴절율이고, n2은 본 응용에서 실리카의 굴절율이 되는 기준 굴절율이다.
- 굴절율 프로파일 또는 단순히 지수 프로파일의 용어는 △% 또는 굴절율과 코어의 선택된 영역에서의 반경 사이의 관계이다. 알파 프로파일은 하기식에 따른 굴절율 프로파일에 관하여 설명한다.
여기에서, r은 코어 반경, △는 상기와 같이 정의되고, a는 프로파일에서 최종점이고, r은 프로파일의 제1점에서 0으로 선택되며, α는 프로파일 형태를 정의하는 지수(exponent)이다. 또 다른 지수 프로파일은 계단형 지수(step index), 사다리꼴 지수(trapezoidal index), 및 라운드된 계단형 지수(rounded step index)를 포함하며, 라운딩(rounding)은 통상적으로 빠른 굴절율 변화의 영역에 있는 도펀트 확산에 기인한다.
- 총 확산은 도파관 확산 및 물질 확산의 대수적 총계로서 정의된다. 총 확산은 본 기술분야에서 때때로 색 분산(chromatic dispersion)으로 불린다. 총 분산의 단위는 ps/nm-km이다.
- 도파관 섬유의 휨저항은 규정된 시험조건하에서 유도된 감쇠로 표현된다. 표준 시험 조건은 75 mm 직경의 맨드럴에 100회 감은 도파관 섬유 및 32 mm 직경의 맨드럴에 1회 감은 도파관 섬유를 포함한다. 각 시험 조건에서 유도된 휨 감쇠는 통상적으로 dB/(단위 길이)로 측정된다. 본 출원에서, 사용된 휨 시험은 20 mm 직경의 맨드럴에 1회 감은 도파관 섬유이고, 본 도파관 섬유의 작동 환경을 더욱 엄격하게 하기 위하여 더욱 많은 시험이 요구된다.
본 발명은 긴 리피터 간격(repeater spacing), 높은 데이터율(data rate) 통신 시스템을 위해 설계된 단일모드 광도파관에 관한 것이다. 특히, 상기 단일모드 광도파관은 우수한 휨저항(bend resistance), 낮은 분산 경사(dispersion slope), 및 큰 유효 면적(effective area), Aeff를 갖는다.
도 1은 본 발명 및 정의된 △i및 ri에 따른 굴절율 프로파일을 도시한 △% 대 반경의 도표.
도 2는 굴절율 프로파일의 선택적인 실시예를 나타내는 도표.
본 발명에 따른 신규한 단일모드 섬유가 하기에 설명될 고성능의 통신 시스템의 요청을 충족한다.
본 발명의 목적은 클래딩 유리층으로 둘러싸인 세그먼트 코어를 갖는 단일모드 광도파관을 제공하는 것이다. 상기 코어는 적어도 네개의 세그먼트를 갖고 그 중 적어도 하나는 네거티브 상대 지수 -△%를 갖는다. 상기 세그먼트 코어는 상대 지수 퍼센트, 굴절율 프로파일 및 세그먼트의 반경으로 정의된다. 상기 반경은 도파관 섬유의 중심선으로부터 측정되고 상기 "정의(Definitions)" 부분에서 설명되고 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상대 굴절율로 정의되는 세그먼트의 한 점까지 확장된다. 본 발명을 통하여, 코어 확장, 즉, 코어의 외부 반경은 세그먼트 구조의 용어로 정의된다. 광 에너지의 가장 큰 부분은 코어 내에서 전달되나, 코어에 인접한 클래딩 층 부분이 상당한 양의 광을 전달한다. 신규한 도파관 내의 코어에 인접한 클래딩 층 부분은 굴절율 증가 도펀트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 중심 세그먼트는 네거티브 상대 지수 -△1%를 갖도록 제조된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 코어 영역은 4개의 세그먼트를 갖고, 네거티브 상대 지수를 갖는 중심 세그먼트를 제외하고는 모드 포지티브 상대 지수를 갖는다. 이 경우에 있어서, △%는 동일하지 않고, △2%〉△4%〉△3%〉△1%이며, 세그먼트의 배열은 연속적이고, 중심 세그먼트에서 1로 시작된다. 본 실시예에서, 제1 및 제3 환상형 세그먼트의 굴절율 프로파일은 α-프로파일, 계단형 프로파일, 사다리꼴 또는 라운드된 계단형 또는 사다리꼴이 될 수 있다. 제2 환상형 영역은 일정한 수평 영역을 구성하는 지수 세그먼트를 확인하는데 사용된 계단형 지수 프로파일의 형성을 가질 수 있다. 또한, 지수 증가 도펀트를 함유하는 클래딩 층의 영역 따라서 실리카 보다 큰 굴절율을 갖는 클래딩층 영역을 제공하는 영역은 계단형 지수 프로파일을 가질 수 있다.
신규한 도파관의 원하는 특성 세트를 제공하는 △1%, △2%, △3%, △4% 값의 특수한 범위, 상대 지수, 및 네개의 세그먼트를 갖는 코어의 반경 r1, r2, r3, r4는 하기 표에서 설명된다. 또한, 바람직하게 도프된 클래딩층 영역의 상대 지수 △5%의 적절한 범위가 표에 주어져 있다. 도프된 클래딩층 영역의 반경은 필요하지 않다. 클래딩 층의 도프된 영역의 효과는 반경까지 확장되고, 도파관 내에서 전달되는 광 세기(light intensity)는 무시해도 된다. 이러한 반경 값은 통상적으로 장 세기(field intensity) 근처를 측정하는 것과 같이, 본 발명분야에 알려진 시험에 의해 결정된다.
프로파일 세그먼트의 형태 및 크기를 포함하는 본 발명의 실시예는 작동 파장의 미리 선택된 범위의 작동에서 유효 면적 ≥70 ㎛2, 총 분산 경사 ≤0.08 ps/nm2-km를 갖는 단일모드 광도파관을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이, 약 1550 nm부터 1560 nm까지의 창은 이 범위에서 낮은 감쇠와 에르븀 도프된 광증폭기의 이득 곡선에 대응하기 때문에 여기에서 바람직하다. 최소 유효 면적은 증가될 수 있고, 총 분산 경사는 반경 △%'s 및 하나 또는 그 이상의 프로파일 형태를 조정함으로써 실질적으로 감소될 수 있다. 이러한 조정의 효과는 표 1의 데이터와 표 2의 데이터를 비교하여 알 수 있다. 표 2의 범위는 Aeff≥80 ㎛2및 총 분산 경사 ≤0.07 ps/nm2-km를 갖는 도파관 섬유를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 4개의 세그먼트를 갖는 도파관 섬유를 제공하는데 있다. 코어에 인접한 클래딩층 영역은 지수 증가 도펀트를 함유한다. △'s, 반경 및 프로파일 형태는 표 3에 열거된 도파관 섬유 특성을 제공하도록 선택된다.
여기에 설명된 본 발명은 굴절율 프로파일의 일군의 파라미터에 의해 정의된 단일모드 광도파관의 일군이다. 굴절율 프로파일은 네거티브 상대 지수 퍼센트 -△i%를 갖는 적어도 4개의 프로파일 및 바람직하게는 코어 영역에 적어도 인접한 클래딩 부분에 굴절율 증가 도펀트를 함유하는 클래딩 층을 포함한다.
신규한 도파관의 굴절율 프로파일은 도 에 도시된 △%'s 및 반경으로 설명될 수 있다. 도 1에서 2, 4, 6, 8, 10 및 12로 표시된 상대 지수 값은 각각 코어의 중심 세그먼트, 제1, 제2, 제3 및 제n의 환상형 세그먼트의 상대 지수 값이다. 상대 지수 14는 굴절율 증가 도펀트를 함유하는 코어의 최외각 세그먼트에 인접한 클래딩층 부분의 상대 지수 값이다. 각각의 반경 ri, i= 1, 2, 3, ..., n은 16, 18, 20 및 22로 도시되어 있다. 반경 16은 도파관의 중심선으로부터 제1 환상형 세그먼트와 중심 세그먼트의 교차점까지 측정된다. 반경 18은 중심선으로부터 0 상대 지수의 점, 즉, 제2 환상형 세그먼트 프로파일이 x축과 교차되는 점까지 측정된다.
점선 24, 26, 28 및 30은 각 세그먼트의 지수 프로파일의 선택적인 형태를 나타낸다. 이러한 점선이 나타내는 것은 표 3에 나타난 도파관 특성의 미리 선택된 세트를 제공하는 일군의 프로파일의 선택적인 것이다. 이러한 선택은 기초되는 프로파일의 동요가 도파관 섬유에서 전달되는 광의 에너지 분포를 감지할 수 있을 정도로 변화시키기에 충분히 크지 않는 것으로 간주된다.
도 2에 도시된 신규한 프로파일의 실시예는 표 1 및 2의 상대 지수 프로파일 구조를 계산하는데 사용된다. 표 1 또는 2에 기술된 프로파일을 갖는 도파관 섬유는 표 3에 설명된 성능요구에 대응하는 도파관 섬유를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 r1, r2, r3및 r4의 정의는 상기 "정의" 부분에 주어진 것에 정확하게 따른다. 상대 지수 퍼센트 △1, △2, △3, △4및 △5는 도 2에 각각 32, 34, 36, 38 및 40으로 도시되어 있다. 이러한 프로파일의 작은 변화는 도파관 특성을 감지할 수 있을 정도로 변화시키지 않는다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 세그먼트 32, 36 또는 40의 수평 프로파일은 약간 오목(concave)하거나 볼록(convex)하고, 또는 계산된 도파관 특성에 영향이 없이 상대지수에서 작은 강하(dip) 또는 상승(rise)을 함유할 수 있다.
그러나, 어떤 반경에서 예를 들면, 반경 r1의 더 낮은 한계에서 마이크론 이하의 변화를 나타내는 두 표의 비교는 총 분산 경사에 두드러진 영향을 줄 수 있다. 프로파일 변수의 또 다른 작은 변화는 도파관 성능에 영향을 줄 수 있다.
경사≤0.08Aeff≥70 1% 2% 3% 4% 5% r1 r2 r3 r4
하한 -0.32 1.24 -0.02 0.40 0.09 1.69 3.72 8.32 9.30
상한 -0.24 1.39 0.03 0.52 0.11 1.82 3.87 8.63 9.65
표 1에서, 굴절율 프로파일 세그먼트는 약 1550 nm에서 중심이 되는 파장 범위에서 총 분산 경사가 0.08 ps/nm2-km보다 작거나 이와 동일하고, 유효 면적이 70 ㎛2보다 큰 요구에 의해 억제된다. 유효 파장 범위는 표 1 및 2의 실시예에서 약 -3 ps/nm2-km 보다 작도록 1555 nm에서 총 분산 경사 및 총 분산 값이 한정됨으로써 설정된다.
경사≤0.07Aeff≥80 1% 2% 3% 4% 5% r1 r2 r3 r4
하한 -0.32 1.26 -0.02 0.41 0.09 1.76 3.72 8.32 9.30
상한 -0.25 1.33 0.01 0.52 0.11 1.82 3.82 8.60 9.65
총 분산 경사가 0.07 ps/nm2-km보다 작거나 이와 동일하고, 유효 면적이 70 ㎛2보다 크거나 이와 동일하게 개선하기 위하여, 표 2에 도시된 바와 같이, 표로된 값의 비교에서 전체 코어 반경 r4및 클래딩층 상대 지수는 일정하게 유지될 수 있는 반면 증가하는 변수는 다른 프로파일 변화를 생성한다. △2%, △3% 및 r1의 값은 도달 목표치 Aeff및 총 분산 경사의 다른 변수들 보다 중요할 수 있다. 그러나, 이러한 변수들은 표 3에 나타난 모든 도파관 성능요구를 만족하는 프로파일을 제공하기 위해 상호작용한다. 전체 프로파일 구조는 각각의 경우에 따라 고려되어야 한다.
Aeff(㎛2) 분산 경사 (ps/nm2-km) 감쇠 1550 (dB/km) 분산 1560 (ps/nm-km) λc(nm) 매크로벤드(Macro-bend) (dB/m)
표 1의 섬유 ≥80 ≤0.07 ≤0.25 -2.0 〈1500 ≤10
표 2의 섬유 ≥70 ≤0.08 ≤0.25 -2.0 〈1500 ≤10
예를 들면, 표 1에서 △1, △2, 및 △3의 하한은 총 분산이 약 1555 nm의 작동 파장에서 -3 ps/nm-km 보다 작도록 하는 요구에 의해 설정된다. 프로파일 군 엔벨로프(envelope)의 가장자리는 모델이 설명외의 성능 파라미터를 예시할 때까지 변수 또는 변수 세트의 변화에 의해 정해진다.
비록 본 발명의 특수한 실시예서 설명되고 개시되었지만 본 발명은 단지 하기의 청구범위에 한정된다.

Claims (14)

  1. 클래딩층에 의해 둘러싸이고 클래딩층에 접촉되어 있는 코어 영역과,
    상기 코어 영역은 적어도 중심 세그먼트, 제1, 제2 및 제3 환상형 세그먼트를 포함하고, 각 세그먼트는 굴절율 프로파일, 기준 굴절율이 실리카의 굴절율인 상대 지수 퍼센트 △i% 및 결합 반경 ri를 가지며,
    네거티브 상대 지수를 갖는 적어도 중심, 제1 또는 제3 세그먼트의 적어도 하나 및 최외각 환상형 코어 세그먼트에 인접한 클래딩층의 적어도 일부는 포지티브 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  2. 제1항에 있어서, 네거티브 상대 지수 퍼센트 -△1%를 갖는 세그먼트는 중심 세그먼트인 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  3. 제2항에 있어서, 각 세그먼트의 상대 지수의 크기가 △2%〉△4%〉△3%〉△1%의 관계에 있는 네개의 코어 세그먼트를 갖지며, 상기 세그먼트는 중심 세그먼트에서 1로 시작하여 연속적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  4. 제2항에 있어서, 제1 및 제3 환상형 세그먼트는 α-프로파일, 계단형 지수 프로파일, 라운드된 계단형 지수 프로파일 및 사다리꼴 프로파일로 구성된 군으로부터 선택된 굴절율 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  5. 제4항에 있어서, 제2 환상형 영역은 계단형 지수 프로파일인 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  6. 제5항에 있어서, 제3 환상형 영역을 둘러싸고 접촉하는 클래딩층 부분의 지수 프로파일은 계단형 지수 프로파일인 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  7. 제1항에 있어서, 상기 코어는 네개의 세그먼트를 갖고, 상기 세그먼트는 중심 세그먼트에서 1로 시작되어 연속적으로 배열되며, 상기 세그먼트의 상대 지수는 각각 △1%는 약 -0.32 내지 -0.24의 범위, △2%는 약 1.24 내지 1.39의 범위, △3%는 약 -0.02 내지 0.03의 범위, 및 △4%는 약 0.40 내지 0.52의 범위의 값을 갖고, 세그먼트의 반경은 각각 r1는 약 1.69 ㎛ 내지 1.82 ㎛, r2는 약 3.72 ㎛ 내지 3.87 ㎛, r3는 약 8.32 ㎛ 내지 8.63 ㎛, 및 r4는 약 9.3 ㎛ 내지 9.65 ㎛의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 클래딩층 부분은 약 0.09 내지 0.11의 범위의 상대 지수 △5%를 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  9. 제8항에 있어서, 상기 코어 및 클래드 상대 지수 및 상기 코어 반경은 70 ㎛2보다 크거나 같은 유효 면적 및 0.08 ps/nm2-km보다 작거나 같은 분산 경사를 갖는 도파관 섬유를 제공하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  10. 제1항에 있어서, 상기 코어 및 클래드 상대 지수 및 상기 코어 반경은 70 ㎛2보다 크거나 같은 유효 면적 및 0.08 ps/nm2-km보다 작거나 같은 분산 경사를 갖는 도파관 섬유를 제공하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  11. 클래딩층에 의해 둘러싸이고 클래딩층에 접촉되어 있는 코어 영역,
    상기 코어 영역은 중심 세그먼트 및 제1, 제2 및 제3 환상형 세그먼트를 포함하고, 각 세그먼트는 굴절율 프로파일, 기준 굴절율이 실리카의 굴절율인 상대 지수 퍼센트 △i% 및 결합 반경 ri를 가지며, 여기에서, i는 1보다 크거나 같으며, 최외각 코어 세그먼트에 인접한 클래딩층 부분은 굴절율 증가 도펀트를 함유하며,
    굴절율 프로파일 △% 및 각 세그먼트의 r은
    - 70 ㎛2보다 크거나 같은 유효 면적;
    - 0.08 ps/nm2-km보다 작거나 같은 총 분산 경사;
    - 1550 nm에서 0.25 dB/km보다 작거나 감쇠;
    - 1500 nm보다 작은 케이블에서 측정된 컷오프 파장;
    - 1560 nm에서 약 -2 ps/nm-km의 분산; 및
    - 20 mm 맨드럴에 1회전에 대하여 10 dB/m보다 작거나 같은 매크로벤드 손실
    을 갖는 도파관을 제공하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  12. 제11항에 있어서, 각 세그먼트의 상대 지수의 크기가 △2%〉△4%〉△3%〉△1%의 관계에 있는 네개의 코어 세그먼트를 갖지며, 상기 세그먼트는 중심 세그먼트에서 1로 시작하여 연속적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  13. 제12항에 있어서, 상기 코어는 네개의 세그먼트를 갖고, 상기 세그먼트는 중심 세그먼트에서 1로 시작되어 연속적으로 배열되며, 상기 세그먼트의 상대 지수는 각각 △1%는 약 -0.32 내지 -0.24의 범위, △2%는 약 1.24 내지 1.39의 범위, △3%는 약 -0.02 내지 0.03의 범위, 및 △4%는 약 0.40 내지 0.52의 범위의 값을 갖고, 세그먼트의 반경은 각각 r1는 약 1.69 ㎛ 내지 1.82 ㎛, r2는 약 3.72 ㎛ 내지 3.87 ㎛, r3는 약 8.32 ㎛ 내지 8.63 ㎛, 및 r4는 약 9.3 ㎛ 내지 9.65 ㎛의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
  14. 제11항에 있어서, 상기 코어는 네개의 세그먼트를 갖고, 상기 세그먼트는 중심 세그먼트에서 1로 시작되어 연속적으로 배열되며, 상기 세그먼트의 상대 지수는 각각 △1%는 약 -0.32 내지 -0.24의 범위, △2%는 약 1.24 내지 1.39의 범위, △3%는 약 -0.02 내지 0.03의 범위, 및 △4%는 약 0.40 내지 0.52의 범위의 값을 갖고, 세그먼트의 반경은 각각 r1는 약 1.69 ㎛ 내지 1.82 ㎛, r2는 약 3.72 ㎛ 내지 3.87 ㎛, r3는 약 8.32 ㎛ 내지 8.63 ㎛, 및 r4는 약 9.3 ㎛ 내지 9.65 ㎛의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광도파관.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6771865B2 (en) 2002-03-20 2004-08-03 Corning Incorporated Low bend loss optical fiber and components made therefrom
NL1020780C2 (nl) * 2002-06-06 2004-01-06 Draka Fibre Technology Bv Single mode optische vezel, alsmede optisch communicatiesysteem.
CN100432720C (zh) * 2006-12-13 2008-11-12 上海波汇通信科技有限公司 用于超长距离光纤传输网络的单模光纤
JP2015072466A (ja) * 2013-09-04 2015-04-16 住友電気工業株式会社 光ファイバ伝送路
CN112510472B (zh) * 2019-09-16 2022-08-09 华为技术有限公司 一种少模掺铒光纤以及少模掺铒光纤放大器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2736440B1 (fr) * 1995-07-07 1997-08-01 Alcatel Submarcom Guide optique monomode a dispersion decalee et grande surface effective de mode
US5684909A (en) * 1996-02-23 1997-11-04 Corning Inc Large effective area single mode optical waveguide

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