KR20020059760A - 분산 유지 광섬유, 예형 및 이의 제조방법 - Google Patents

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KR20020059760A
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죠지 이. 벌키
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알프레드 엘. 미첼슨
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Abstract

본 발명은 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 중심 코어 유리 영역을 포함하는 광섬유에 관한 것이다. 상기 섬유는 상기 중심 영역에 인접하여 감싸는 제2의 코어 유리 영역을 포함하며, 상기 제2영역은 상기 제2영역의 축방향을 따라 변하는 두께를 가지며, 상기 제1의 프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 섬유를 인발할 수 있는 광섬유 예형을 포함한다. 본 발명은 또한 특히 분산 유지 섬유로서 유용한, 전술한 광섬유 예형의 제조방법을 포함한다.

Description

분산 유지 광섬유, 예형 및 이의 제조방법{Dispersion managed optical fiber and preform and process of making the preform}
최근의 파장 분할 다중화 및 증폭기에 있어서, 광섬유의 더욱 낮은 분산 및 분산 슬로프를 만족시키기 위한 시스템이 요구되고 있다. 이러한 특성을 나타내는 분산 유지 섬유를 제조하기 위한 몇가지 방법이 예를 들어, 본 발명의 인용문헌으로 포함된 1997. 4. 23.자로 출원된 미국 특허출원 제08/844,997호(Berkey et al.) 및 미국 특허출원 제08/584,868호 등에 개시되어 왔다.
최근의 수많은 방법들은 상대적으로 복잡하기 때문에 이러한 복잡성에 기인하여 일반적인 제조방법 보다 더욱 높은 비용이 요구된다. 따라서, 분산 특성이 광섬유의 세로축을 따라, 특히 1550㎚의 작동 윈도우를 따라 양의 값 및 음의 값 사이로 변하는 광섬유의 용이한 제조방법을 선택적으로 개발시키는 것이 요구된다.
발명의 요약
본 발명의 일측면은 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 중심 코어 유리 영역을 포함하는 광섬유이다. 상기 섬유는 또한 상기 중심 영역에 인접하여 감싸는 제2의코어 유리 영역을 가지며, 상기 제2영역은 상기 제2영역의 축방향을 따라 변하는 두께를 가지며, 상기 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는다.
본 발명의 다른 측면은 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 중심 코어 유리 또는 수트(soot) 영역을 포함하는 광섬유 예형(preform)이다. 상기 섬유는 또한 상기 중심 영역에 인접하여 감싸는 제2의 코어 유리 영역을 가지며, 상기 제2영역은 상기 제2영역의 축방향을 따라 변하는 두께를 가지며, 상기 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는다.
본 발명의 또 다른 측면은 광섬유 예형의 제조방법을 포함한다. 상기 방법은 유리 영역을 형성하기에 적합한 물질의 로드(rod)를 축방향 또는 길이방향을 따라 변하는 벽 두께를 갖는 유리관내에 삽입하는 단계를 포함한다. 상기 로드의 물질은 상기 관의 물질과 다른 굴절률 프로파일을 갖는다. 본 발명은 또한 광섬유의 제조방법을 포함한다.
본 발명에 따라 제조된 섬유는 분산 유지 섬유로서 여러가지 잇점을 갖는다. 본 방명에 따른 분산 유지 섬유의 제조방법은 용이한 산업적 공정이다.
본 발명의 부가적인 특징은 후술되는 상세 설명에서 상세하게 기술될 것이며, 부분적으로는 상기 설명으로부터 당업계의 당업자들에게 용이하게 분명해지거나 또는 첨부되는 도면과 함께 후술되는 상세 설명 및 청구항에서 기술되는 바에 따라 본 발명을 실시함으로써 인식될 것이다.
전술한 설명 및 후술할 상세 설명은 단지 본 발명의 예시에 불과하며, 청구되는 본 발명의 요지 및 특성을 주지시키기 위한 개관 또는 기본 구성을 제공하기위함임을 주지하여야 할 것이다. 하기 첨부되는 도면은 본 발명을 더욱 상세히 이해시키기 위함이며, 명세서의 일 부분을 구성하면서 포함된다. 하기 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 설명하며, 하기 설명과 함께 본 발명의 원리 및 작동을 설명할 것이다.
본 발명은 광섬유에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 분산 유지 광섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수트 코팅 관 및 로드의 단부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 고형화된 로드 상에 증착된 수트 및 관 어셈블리를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 관의 유리 불꽃 작업을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따라 제조된 예형으로부터 인발된 광섬유의 굴절률 프로파일을 나타낸 일례이다.
참조번호는 첨부되는 도면을 설명하는 일실시예인 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 위하여 주어질 것이다. 전체 도면을 통해서 동일하거나 또는 유사한 부분에 대하여 가능한 동일한 참조번호가 사용될 것이다. 본 발명에 따른 광섬유 예형을 제조하기 위한 기구의 일례를 도 1에 나타내었으며, 참조번호 10으로 나타낸다.
본 발명에 따른 광섬유는 유리 영역을 형성하기에 적합한 물질의 로드(rod; 12)를 포함한다. 상기 로드(12) 물질은 제1의 굴절률 프로파일을 갖는다. 로드(12)에 적합한 물질의 일례로는 실리카 또는 게르마늄으로 도핑된 실리카가 포함된다.그러나, 본 발명은 이에 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 로드(12)는 유리관(tube; 14)내에 위치되는 경우 수트(soot) 또는 유리일 수 있다. 상기 어셈블리가 예형으로 고형화된 후 상기 관(14)이 상기 로드(12) 상에 붕괴되고, 로드(12)가 상기 예형으로부터 인발된 광섬유의 중심 코어를 형성할 수 있도록 상기 로드(12)가 상기 관(14)에 위치된다.
유리관(14)은 상기 로드(12)의 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는 물질이다. 바람직하게, 관(14)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 굴절률 프로파일을 가질 수 있다. 관(14)에 적합한 물질의 선택은 로드(12)의 물질 선택에 따라 좌우된다. 관(14)의 굴절률 프로파일은 바람직하게 로드(12)의 굴절률 프로파일과 다르다. 예를 들어, 상기 로드(12)가 실리카, 또는 게르마늄이 도핑된 실리카로 구성된 경우, 상기 관(14)은 바람직하게 불소 또는 붕소와 같은 굴절률 저하 도펀트로 도핑된 실리카로 구성된다. 선택적으로, 상기 관(14)은 게르마늄과 같은 굴절률 증진 도펀트로 도핑될 수 있다. 본 발명은 상기 로드(12) 또는 상기 관(14)을 위한 물질의 선택에 특별히 제한되는 것은 아니다. 관(14)은 상기 인발된 섬유의 중심 코어 영역에 인접하여 감싸는 제2의 코어 영역을 형성할 수 있다.
상기 관(14)은 맨드릴 상에 수트를 증착시키고 상기 수트를 유리관으로 고형화시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 관은 고형화하는 동안 및/또는 그 이전에 불소 도핑 분위기에서 로(furnace)에서 가열되어 불소로 도핑될 수 있다. 상기 관(14)은 원하는 불소 도핑의 미리선택된 양에 의존하여 미리예정된 시간 및 온도에서 상기로에서 가열된다.
관(14)은 상기 관(14)의 축방향으로 두께가 변하는 벽(16)을 포함한다. 상기 축방향은 또한 길이방향으로 기술될 수 있다. 상기 벽(16)의 다양한 두께에 있어서, 바람직하게 상기 관(14)의 외직경은 일정하게 유지된다. 상기 벽(16)은 내표면(18)을 갖는다. 상기 내표면(18)은 상기 로드(12)에 인접하여 위치된다. 상기 표면 및 로드(12) 사이의 거리는 로드(12)의 축방향에 따라서 각 지점마다 변화될 수 있다. 선택적으로, 상기 관의 외직경은 상기 관(14; 도시되지 않음)의 축방향을 따라 직경이 변할 수 있다. 벽(16)은 또한 관(14)의 두께로서 기술될 수 있다.
상기 관(14)의 벽(16)의 두께에 있어서, 상기 벽 두께의 축변화는 균일하거나 또는 비균일할 수 있다. 상기 벽 두께는 사인모양(sinusoidal) 또는 비싸인모양의 패턴으로 변할 수 있다. 바람직하게 상기 벽(16)의 두께는 상기 관(14)의 축방향을 따라 반복적으로 증가 및 감소한다. 이는 또한 한 사이클 이상을 갖는 관(14)으로 기술될 수 있다. 또한 상기 벽(16)의 두께는 최소 두께로 한정되지 않는다. 상기 벽(16)은 상기 관(14)의 길이를 따라 특정 위치에서 무한하게 얇아질 수 있다.
바람직하게, 로드(12) 및 관(14) 어셈블리의 굴절률 프로파일은 상기 어셈블리를 따라 모든 축의 포인트(point)에서 방사방향으로 비례하여야 한다. 바람직하게, 상기 굴절률은 상기 어셈블리의 반경을 따라 균일하게 변할 수 있다.
수트(20)는 상기 관(14)의 외부 상에 증착될 수 있다. 이는 도 2에 나타낸바와 같다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 수트(20)는 상기 로드(12) 상에 붕괴된 상기 관(14)의 어셈블리(19) 상에 증착된다. 상기 수트(20)는 다수의 개별적인 수트 물질(22) 입자로 구성된다. 상기 수트 입자(22)는 증착 버너(24)로부터 방출된다. 모든 형태의 증착 버너가 본 발명을 실시하기 위해 사용될 수 있다. 바람직하게, 증착시, 상기 수트 코팅 어셈블리(34)는 화살표(A) 방향으로 회전된다.
상기 수트(20)는 바람직하게 제3의 굴절률 프로파일을 갖는 물질이다. 상기 수트(20)의 굴절률 프로파일은 상기 관(14)의 굴절률 프로파일과 달라야 한다. 상기 수트(20)는 실리카, 불소가 도핑된 실리카, 게르마늄이 도핑된 실리카, 또는 이들의 혼합물로 구성될 수 있다. 상기 수트(20)는 특별히 이에 한정되는 것은 아니지만, 외부 증기 증착을 포함하는 공지된 기술에 따라 증착될 수 있다. 상기 수트(20)는 본 발명을 실시하기 위해 요구되지 않는다.
상기 기구(10)로부터 궁극적으로 인발된 섬유는 바람직하게 분산 유지 섬유이다. 분산 유지 섬유는 분산이 상기 섬유의 길이를 따라 양의 값에서 음의 값까지, 또는 그 반대로 변하는 섬유이다. 상기 기구(10)로부터 분산 유지 섬유를 인발하기 위하여, 로드(12)는 상기 관(14)에 삽입된다. 상기 관(14)은 상기 로드(12) 상에 붕괴된다. 바람직하게, 로드(12)는 상기 관(14)이 상기 로드(12) 상에 붕괴되기 이전에 유리로 고형화된다. 만약 상기 로드(12) 및 관(14) 모두가 유리인 경우, 고형화는 불필요할 것이다.
상기 관(14)은 상기 로드(12)를 상기 관(14)의 내표면(18)과 접촉시키기 위하여 진공을 적용시키는 것과 같은 공지된 기술에 의해 상기 로드(12) 상에 붕괴될수 있다. 상기 관(14)에 진공을 적용함으로써 상기 로드(12) 주위의 관(14)의 중심 구멍이 붕괴될 것이다. 다른 공지된 기술은 상기 로드 및 관 어셈블리가 유리 예형으로 변형되기에 충분한 온도로 상기 로드 및 관 어셈블리를 가열하는 것이다. 상기 로드(12) 상에 관(14)의 붕괴시, 클리닝을 위해 염소를 상기 로드(12) 및 관(14) 사이를 통과시킬 수 있다. 상기 구멍을 막고 상기 로드(12) 및 관(14) 어셈블리를 고형화시킴으로써 상기 어셈블리를 전구체 몸체(19)로 전환시킨다.
도 2에 상기 로드 및 관 어셈블리의 유리 예형을 나타내었다. 그 다음, 부가적인 수트(20)가 상기 몸체(19) 상에 증착되어 수트가 코팅된 예형(34)이 형성될 수 있다. 상기 수트는 완전한 광섬유 예형 또는 블랭크를 형성하는 유리로 고형화된다. 상기 광섬유는 상기 광섬유 예형으로부터 인발된다. 상기 예형은 바람직하게 분산 유지 광섬유 예형이다.
상기 수트(20)는 상기 로드(12)가 상기 관(14)에 삽입되기 이전 또는 이후 중 어느 한 단계에서 증착될 수 있다. 또한, 선택적으로, 오버클래딩층(도시되지 않음)이 상기 수트(20) 상에 증착될 수 있다. 오버클래딩 물질의 통상적인 일례는 실리카이다.
상기 관(14)의 축방향에서 상기 벽(16)의 두께를 변화시키기 위하여 몇가지 기술이 사용될 수 있다. 상기 벽(16)의 두께는 상기 관(14)의 표면(18)을 식각함으로써 변화될 수 있다. 상기 내표면(18)은 선택적으로 마스킹제로 마스크된다. 상기 마스킹제는 상기 식각제로부터 상기 마스킹제로 덮힌 표면(18)의 영역을 보호한다. 상기 식각제는 상기 관(14)의 내표면(18)을 따라 선택적으로 통과된다. "선택적으로"는 상기 식각제가 단지 상기 내표면(18)의 마스크되지 않은 부위만을 식각하며, 상기 내표면(18)의 단지 미리선택된 부위가 마스킹제로 덮힘을 의미한다. 상기 식각제는 상기 내표면(18)의 마스크되지 않은 부위로부터 물질의 양을 제거할 것이다. 벽(16)의 두께를 더욱 변화시키거나 또는 상기 내표면(18)의 다른 단부(segment)를 식각하기 위하여, 내표면(18)의 식각하지 않을 부위를 미리 선택하는 단계 및 상기 내표면(18)을 따라 상기 식각액을 선택적으로 통과시키는 단계가 반복된다.
바람직한 식각제로는 프리플로로(prefluoro) 가스가 포함된다. 바람직한 가스로는 NF3, SF6, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 좀 더 바람직한 식각제는 NF3이다. NF3는 상기 관(14)의 유리 전이 온도 이하의 온도에서 유리관을 식각하는데 사용될 수 있다. 따라서, 상기 관(14)의 유리는 늘릴 수 없으며, 상기 벽(16)의 얇기는 용이하게 조절된다. 다른 많은 식각제는 유리를 식각하기 위한 유리 전이 온도 이상의 온도가 요구된다.
선택적으로, 벽(16)의 두께는 또한 도 3에 나타낸 바와 같은 유리 불꽃 작업 기술(glass flame working techniques)에 의해 제작될 수 있다. 유리 불꽃 작업에서, 상기 관(14)의 단부는 참조번호(42)로 나타낸 관(14)의 구조 물질의 적어도 연화점으로 가열된다. 바람직하게 상기 관(14)은 상기 가열단계시 회전된다. 도 3에 있어서, 상기 관(14)은 내부적으로 가압된다. 바람직하게, 상기 관(14)은 건조 가열 원(44)으로 가열된다. 그러나, 본 발명은 단지 건조 가열 원으로 불꽃 작업하는것에 국한되지 않는다.
상기 가열 원의 제2실시예는 유도 코일이다. 상기 유도 코일은 흑연 가열 부재를 갖는다. 상기 유도 코일은 상기 관(14)의 내부 또는 외부 상에 증착될 수 있다.
상기 관(14)의 일 단부(42)는 적어도 연화점에서 가열되며, 상기 관(14)은 상기 가열된 단부(42)에서 상기 벽(16)의 두께를 조작하기 위해 당겨질 수 있다. 당김은 또한 상기 관(14)의 가열된 단부(42)의 스트레칭 또는 신장으로 정의될 수 있다. 다른 단부에서 상기 벽(16)의 두께를 조작하기 위하여, 상기 가열 및 당김 공정이 반복된다.
선택적으로, 상기 관(14)은 상기 관(14)의 가열시 내부적으로 가압될 수 있다. 가열시 상기 관(14)의 가압은 상기 관(14)의 가열된 단부의 함몰(sagging)을 방지한다. 질소 또는 다른 불활성 가스와 같은 모든 불황성 가스는 상기 관(14)을 가압하는데 사용될 수 있다. 이는 또한 상기 관(14)의 외부 직경을 일정하게 유지하기 위해 사용될 수 있다.
선택적으로, 비건조(nondry) 가열 원으로 상기 관(14)을 가열하는 경우, 상기 관(14)을 가열하는 모든 부가적인 단계는 상기 관(14) 상에 형성되는 모든 잔유 물(water)을 제거하기 위해 수행될 수 있다. 상기 관(14)의 건조는 상기 관(14) 주위에 건조 가스를 통과시킴으로써 수행될 수 있다. 이러한 단계는 또한 건조 가열 원이 사용되는 경우 수행될 수 있다.
제3실시예에 있어서, 벽(16)의 두께를 변화시키기 위한 기술은 식각 및 불꽃작업 모두를 포함할 수 있다. 벽(16)의 두께는 가열시 상기 관(14)의 표면(18)을 따라 식각 가스를 선택적으로 통과시키고 상기 관(14)을 당김으로써 변화될 수 있다. 식각 가스의 형태는 상기 관(14)의 적용되는 열의 양에 의존할 것이다. 예를 들어, 만약 상기 관(14)이 800℃ 이상에서 가열되는 경우, 적합한 식각 가스는 SF6이다. 전술한 방법은 광섬유 또는 광섬유 예형 중 어느 하나를 제조하는데 수행될 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 상기 관의 얇은 벽 단부 및 두꺼운 벽 단부 부위를 나타내는 예형을 따라 변화되는 단부에 대한 굴절률 프로파일을 나타낸다. 상기 예형은 게르마늄이 도핑된 실리카 로드, 불소가 도핑된 실리카 관, 불소가 도핑된 관 상의 게르마늄이 도핑된 실리카, 및 실리카 클래딩을 포함한다.
도 4 및 도 5는 상기 관의 축방향을 따라 벽 두께가 변하는 관을 통해서 본 발명에 따라 제조되는 경우, 섬유의 길이를 따라 1550㎚에서 국부적으로 양 및 음의 분산 사이로 변하는 광섬유로 인발될 수 있는 예형의 굴절률 프로파일의 실례를 나타낸 그래프이다. 상기 그래프는 임의의 단위인 반경에 대해서 굴절률의 델타(△) 측정값을 도시한다.
△0=(n0 2-nc 2)/2(n0 2)
상기 식에서, △0는 상기 클래딩의 굴절률에 대해서 모든 특정 영역의 △이다. 상기 n0는 상기 섬유의 특정 영역의 굴절률이며, nc는 상기 클래딩의 굴절률이다.
도 4의 예형은 양의 분산 및 음의 분산 슬로프 모두를 달성할 수 있는 광섬유로 인발될 수 있는 예형 단부의 일례이다.
도 5는 도 4와 대조적으로, 얇은 불소 관의 단부를 나타낸다. 도 5의 단부는 1550㎚에서 국부적으로 양 및 음의 분산 슬로프 모두를 달성할 수 있는 광섬유로 인발될 수 있는 예형 단부의 일례이다. 이러한 단부를 갖는 광섬유는 특히 양의 분산 슬로프를 낮추는데 유용하여 총분산 및 슬로프가 거의 제로로 상쇄될 수 있다. 또한 도 5에 나타낸 프로파일을 갖는 섬유는 모두 양 및 음의 분산을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 관 및 클래드로부터의 델타(△)% 굴절률 변화는 약 0.25%, 바람직하게 약 0.4% 보다 더욱 음의 값이다. 도 5의 관의 불소량은 약 0.6 내지 1.3중량%이다.
바람직한 실시예에 있어서, 도 4 및 도 5에 나타낸 형태의 프로파일은 약 +0.4 내지 1.1 사이의 클래딩과 대조적인 델타%를 갖는 중심 코어 영역 및 상기 중심 코어 영역을 감싸는, 낮아진 외호(moat) 코어 영역(제2영역)을 포함한다. 상기 낮아진 외호는 바람직하게 -0.15델타% 또는 상기 클래딩보다 더욱 낮은(바람직하게 -0.6델타% 이상) 델타%를 갖는다. 선택적으로 도핑되지 않은 환형 링이 또한 사용될 수 있다. 상기 도핑되지 않은 환형 링이 사용되는 바람직한 실시예에 있어서,상기 환형 링은 +0.10과 +0.8 사이의 델타%를 나타낸다. 도 4 및 도 5에 나타낸 실시예에 있어서, 상기 중심 코어는 약 +0.85의 델타%를 가지며, 낮아진 외호는 -0.4델타%를 가지고, 상기 낮아진 외호를 감싸는 환형 링은 약 0.4델타%를 갖는다.
상기 3개의 단부의 반경은 상기 섬유의 중심선으로부터 상기 클래딩층의 굴절률과 동일한 x-축과 굴절률 프로파일의 외삽된 교차점까지 측정된다. 상기 실시예에 있어서, 상기 클래딩층은 실리카일 수 있다. 따라서, 도 4 및 5에서, 상기 중심 코어의 외부 반경은 상기 중심선으로부터 x-축과 상기 중심 코어 굴절률 프로파일의 교차점까지 측정되며, 상기 외호 코어의 반경은 상기 중심선으로부터 상기 x-축과 상기 굴절률 프로파일의 외호 코어의 교차점까지 측정되고, 상기 환형 링 영역의 반경은 상기 중심선으로부터 x-축(상기 클래딩층에 가장 인접한 환형 링의 최외각 영역에서의 연소 꼬리(tail-off) 영역은 상기 환형 링의 부분으로 여겨지지 않음)과 상기 환형 링 굴절률 프로파일의 상대적으로 곧은 부위인, 상기 외부의 외삽된 교차점까지 측정된다. 상기 굴절률 프로파일은 바람직하게 상기 제1의 중심선 상부-도핑(up-doped) 단부의 반경이 "a"로 취해지는 경우 상기 외호 단부의 반경은 "b"로 취해지며, b/a는 바람직하게 약 1.5 내지 3.0, 더욱 바람직하게 약 2 내지 2.5가 되도록 선택된다. 만약 상기 선택적인 환형 링의 외부 반경이 "c"인 경우, c/a는 바람직하게 약 2.5 내지 3.2 사이이다.
도 4 및 5에 개시된 프로파일은 이러한 반경 한계를 충족시킬 것이며, 또한 약 +0.7 내지 1.0의 델타%를 갖는 중심 코어 영역, -0.25 내지 -0.5의 델타%를 갖는 낮아진 외호 코어 영역, 및 상기 낮아진 외호를 감싸며 약 +0.2 내지 +0.8의 델타%를 갖는 환형 링을 포함한다.
본 발명의 선택적 실시예는 도핑되지 않은 실리카 관을 포함한다. 이는 증진 클래딩 또는 증진 프로파일로 공지되어 있다. 상기 실시예에 있어서, 상기 로드(12) 및 상기 수트(20)는 모두 실리카 보다 큰 굴절률을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
당업자들은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변조 및 변화를 실시할 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명은 첨부되는 청구범위 및 이들의 균등물의 요지내에서 수행될 때 본 발명의 변조 및 변형을 포괄할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 중심 코어 유리 영역; 및
    상기 중심 영역에 인접하여 감싸는 제2의 코어 유리 영역을 포함하며, 상기 제2영역은 상기 제2영역의 축방향에 따라 변하는 두께를 가지며, 상기 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2영역은 불소가 도핑된 유리관을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광섬유는 상기 제2영역 상에 위치된 클래딩을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유.
  4. 제3항에 있어서, 상기 클래딩은 상기 제2의 굴절률 프로파일과 다른 제3의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 섬유.
  5. 제3항에 있어서, 상기 섬유는 적어도 -0.25%의 음(negative)의 델타%를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유.
  6. 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 중심 코어 유리 또는 수트(soot) 영역; 및
    상기 중심 영역에 인접하여 감싸는 제2의 코어 유리 영역을 포함하며, 상기 제2영역은 상기 제2영역의 축방향에 따라 변하는 두께를 가지며, 상기 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 예형(preform).
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2영역은 불소가 도핑된 유리관인 것을 특징으로 하는 예형.
  8. 제6항에 있어서, 상기 예형은 상기 제2영역 상에 위치된 클래딩을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 예형.
  9. 제8항에 있어서, 상기 클래딩은 상기 제2의 굴절률 프로파일과 다른 제3의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 예형.
  10. 제1의 굴절률 프로파일을 갖는 유리 영역을 형성하기에 적합한 물질의 로드(rod)를 축방향으로 변하는 벽 두께를 갖는 유리관에 삽입하는 단계를 포함하며, 상기 관은 상기 제1프로파일과 다른 제2의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 예형의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방법은 상기 관 상에 클래딩을 증착시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 증착된 클래딩은 상기 제2프로파일과 다른 제3의 굴절률 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 방법은 상기 삽입단계 이전에 상기 관의 내표면을 선택적으로 식각하여 상기 관을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 식각제는 NF3, SF6, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 가스인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 방법은 상기 삽입단계 이전에 유리 불꽃 작업 기술(glass flame working techniques)을 통해서 상기 관을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 방법은 불꽃 작업시 상기 관을 내부적으로 가압하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU772538B2 (en) * 1999-09-27 2004-04-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Distribution management optical fiber, its manufacturing method, optical communication system employing the optical fiber and optical fiber base material
DE102011114586A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Modenfilter mit Brechzahlmodifikation
US9484706B1 (en) 2012-06-12 2016-11-01 Nlight, Inc. Tapered core fiber manufacturing methods
GB2581828B (en) * 2019-02-28 2022-03-30 Ip2Ipo Innovations Ltd Longitudinally non-uniform preform and method of making the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1448080A (en) 1975-04-10 1976-09-02 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre transducer
US4049413A (en) 1976-06-21 1977-09-20 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Method for making optical fibers with variations in core diameter
US4076380A (en) 1976-10-28 1978-02-28 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Graded index optical fiber
US4715679A (en) 1981-12-07 1987-12-29 Corning Glass Works Low dispersion, low-loss single-mode optical waveguide
DK285490D0 (da) 1990-11-30 1990-11-30 Nordiske Kabel Traad Fremgangsmaade og apparat til forstaerkning af et optisk signal
US5361319A (en) 1992-02-04 1994-11-01 Corning Incorporated Dispersion compensating devices and systems
US5483612A (en) 1994-10-17 1996-01-09 Corning Incorporated Increased capacity optical waveguide
US5613027A (en) 1994-10-17 1997-03-18 Corning Incorporated Dispersion shifted optical waveguide fiber
CA2170815C (en) 1995-03-10 2002-05-28 Youichi Akasaka Dispersion compensating optical fiber
AU693329B2 (en) 1995-04-13 1998-06-25 Corning Incorporated Dispersion managed optical waveguide
US5613028A (en) 1995-08-10 1997-03-18 Corning Incorporated Control of dispersion in an optical waveguide
US5999679A (en) * 1997-07-14 1999-12-07 Corning Incorporated Dispersion compensating single mode waveguide
US5935874A (en) * 1998-03-31 1999-08-10 Lam Research Corporation Techniques for forming trenches in a silicon layer of a substrate in a high density plasma processing system
BR9909523A (pt) 1998-04-22 2000-12-12 Corning Inc Método para produção de fibras óticas

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