KR20040068216A - 분산과 분산 기울기 보상 광섬유 및 그를 이용한 광전송시스템 - Google Patents

Abstract

분산과 분산 기울기 보상 광섬유(10)는 굴절률 프로파일이 1550nm 내지 1610nm의 파장 대역에서 약 7ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택되는 세그먼티드 코어(12, 14, 16, 18) 및 클래딩층(20)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 분산 보상 광섬유는 양수의 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트; 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, -1.2%보다 음수의 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트; 및 상기 억제성 모우트 세그먼트에서 바깥쪽에 있으며, 1.2%보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트를 구비한 굴절률 프로파일을 갖도록 제공된다.

Description

분산과 분산 기울기 보상 광섬유 및 그를 이용한 광전송 시스템{Dispersion and dispersion slope compensating fiber and optical transmission system utilizing same}

보다 높은 비트의 전송 속도에 대하여 증가되는 요구는 분산 효과를 제어할 수 있는 광전송 시스템에서 큰 요구가 되었다. 통상적인 광전송 시스템의 선형 분석은 전송 시스템이 10Gbit/sec에서 약 1,000ps/nm의 잔류 분산을 허용하는데 반해, 이들 시스템이 40Gbit/sec의 보다 높은 전송 속도에서 단지 62ps/nm의 잔류 분산을 허용하는 것을 지적한다. 그러므로, 높은 비트-속도의 전송 시스템에 대하여 분산을 정밀하게 제어하는 것이 중요하고, 이 제어가 전송 속도의 증가에 따라 더욱더 중요하게 되는 것은 명백하다. 게다가, 분산을 정밀하게 제어하는 요구는 전송 속도가 40Gbit/sec에 접근함에 따라 전송 광섬유의 분산 기울기도 보상되어야만 하는 것을 의미한다.

광자 결정 광섬유(photonic crystal fiber), 고차 모드 분산 보상(higherorder mode dispersion compensation), 분산 보상 회절격자(dispersion compensating grating) 및 이중 광섬유 분산 보상 기술(dual fiber dispersion compensating technique)을 포함하는 여러 가지의 해결방안이 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유를 보상하는데 요구되는 낮은 분산 및 분산 기울기를 달성하기 위하여 제안되어왔다. 각각의 이 해결방안은 그것과 함께 관련된 중요한 결점을 갖고 있다.

광자 결정 광섬유는 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유를 보상하는데 요구되는 것에 가까운 큰 음수의 분산 및 음수 기울기를 갖도록 설계된다. 그러나, 광자 결정 광섬유는 허용할 수 없이 높은 접합 손실을 가져오는 약 10㎛²또는 그 미만의 상대적으로 작은 유효 영역을 포함하는 중요한 결점이 가지고 있으므로, 접합 손실을 감소시키기 위한 전이(transition) 또는 브리지(bridge) 광섬유의 사용을 요구한다. 부가적으로, 광자 결정 광섬유의 바로 그 본질, 즉 광섬유의 코어내에 유리/공기 경계면 때문에, 이와 관련된 감쇠가 정말 중요한 전송 윈도우에서 수용할 수 없다. 게다가, 광자 결정 광섬유는 대규모로 제작하기가 상당히 어려워서 고가이다.

고차 모드 분산 보상은 광섬유의 고차 모드의 분산 특성에 의존한다. 예를 들면, LP₀₂및 LP₁₁과 같은 고차 모드가 기본 모드(fundamental mode)보다 큰 음수의 분산 및 분산 기울기를 갖는 것은 증명되었다. 고차 모드 분산 보상은 통상적으로 모드 변환기(mode converter)를 통하여 고차 모드 중 하나로 전송된 기본 모드의변환에 의존한다. 그 후에, 이 고차 모드는 광섬유에 전달된다. 한정된 거리 이후에, 고차 모드는 제 2 모드 변환 소자를 통하여 기본 모드로 역변환된다. 고차 모드 분산 보상 해결방안과 관련된 문제점은 비효율적인 모드 변환기 및 기본 모드와 결합을 방해하는 동안 고차 모드 전송을 허용하는 중간 광섬유(intermediate fiber)의 생산의 어려움을 포함한다.

분산 보상 회절격자는 처프드 회절격자(chirped grating)를 의하여 필수적인 차동 그룹 지연(differential group delay)을 달성하는데 이용된다. 분산 보상 회절격자를 이용하는 기술은 요구되는 회절격자 길이가 크게 될 때 분산 및 분산 기울기의 잔물결(ripple)이 통상적으로 발생하므로, 단지 좁은 대역에서만 유용한 것으로 나타났다.

영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유에 대한 이중 광섬유 분산 보상 해결방안은 분산 보상과 기울기 보상이 분리되어 취급되는 점에서 상술한 분산 보상 회절격자 기술과 유사하다. 통상적으로, 이중 광섬유 분산 보상 기술은 분산 보상 광섬유의 뒤를 이어 분산 기울기 보상 광섬유의 사용을 포함한다. 이러한 해결방안은 상대적으로 작은 분산 기울기를 보상하는 분산 기울기 보상 광섬유의 사용을 요구한다. 광섬유의 광범위한 프로파일 모델링은 분산 기울기, 유효 영역 및 굽힘 민감도간의 확립된 상호 관계의 결과가 되었다. 주어진 광섬유에서 광도파관 분산에 의한 역할을 증가시킴으로써, 몇몇 경우에서 기울기를 감소시켜 음수의 기울기를 제작하는 것도 가능하다. 그러나, 유효 영역이 감소됨에 따라, 광섬유의 굽힘 민감도는 증가된다. 광섬유의 유효 영역은 굽힘 민감도의 한층 더 성능저하의 댓가로 증가될수 있다. 분산 기울기를 감소시키거나 분산 기울기를 음수로 제작하는 것은 기본 모드의 컷오프 파장(cut-off wavelength)에 매우 근접하여 동작하고, 광섬유를 보다 굽힘에 민감하게 제작하며, 장파장, 즉, 1560nm보다 큰 파장에서 보다 큰 신호 손실을 발생시킨다. 이러한 관계의 결과로서, 분산 및 분산 기울기 모두를 보상하는 실용적인 보상 광섬유를 제작하는 것은 극도로 어렵다.

지금까지, 분산을 감소시키거나 제거하는데 유용한 가장 실용적인 광대역 상용화 기술은 분산 보상 광섬유 모듈이었다. 고밀도 파장 분할 다중화(dense wavelength division multiplexing) 개발이 16, 32, 40 및 그 이상의 채널까지 증가함에 따라, 광대역 분산 보상 제품이 요구된다. 최근에, 정보통신 시스템은 효과적이고 신뢰할 수 있으며 현재 유통중인 에르븀(erbium)이 도핑된 광섬유 증폭기를 이용하기 위하여 1550nm 주위의 파장에서 신호의 전송을 가능하게 설계된 단일모드 광섬유를 포함한다. 40Gbit/sec보다 높은 고비트-속도 정보 전송, 100km 길이보다 긴 초원거리 시스템(ultra-long reach system) 및 광 네트워킹의 계속적인 관심과 함께, 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유에 데이터를 전달하는 네트워크에서 분산 보상 광섬유를 사용하는 것을 필수적으로 되었다. 이러한 광섬유 중 하나는 뉴욕주 코닝의 코닝 인코포레이티드(Corning, Inc. of Corning, New York)에서 제작되고 입수할 수 있는 LEAF^?광섬유이다. LEAF^?광섬유는 통상적인 단일모드 광섬유에서 고유의 낮은 분산 및 경제적 장점 때문에 많은 새로운 시스템에 대하여 선택되는 광섬유가 되었던 양수의 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유이다. LEAF^?광섬유의 분산 곡선은 1501nm주위의 영(0)분산 파장과 함께 C 및 L 파장 대역에서 파장의 함수로서 매우 선형적이다. 종래 기술의 분산 보상 광섬유가 단지 근사적인 선형이기 때문에, 분산 관계식의 선형성은 광대역 분산 보상을 어렵게 한다. 기존에 LEAF^?광섬유 각각을 보상하는데 사용된 종래 기술의 분산 보상 광섬유의 프로파일은 적용 대역폭을 한정하는 파장의 함수로서 상당히 엄격한 분산 곡률이 요구된다.

영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유와 분산 보상 광섬유의 초기 버전(version)의 결합은 단지 하나의 파장에서 분산을 효과적으로 보상하였다. 그러나, 보다 높은 비트-속도, 보다 긴 거리 및 보다 넓은 대역폭은 파장의 넓은 범위에서 보다 정밀하게 보상되는 분산 기울기를 요구한다. 따라서, 분산 보상 광섬유는 넓은 파장 범위에서 보상하는데 요구되는 전송 광섬유의 분산 및 분산 기울기에 분산 및 분산 기울기가 일치되는 분산 특성을 갖는 것이 바람직하다. 상술한 특성과 일치하는 분산 및 분산 기울기는 다중 분산 보상 광섬유 시스템도 나타낸다.

따라서, 현재 사용되는 많은 해결방안과 같이 대역의 중심선 근처의 파장에서만 아니라 전체 동작 파장 대역에 걸쳐 분산을 보상하는 요구가 있는 것은 인정되어야 한다. 그러므로, 넓은 파장 대역에서 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유 및 다른 양수의 분산 광섬유의 분산 및 분산 기울기를 보상하는 능력을 가진 대체적인 분산 보상 광섬유 및 전송 시스템을 개발하는 것은 바람직할 것이다.

본 발명은 정보통신 시스템에 사용하기 위한 분산 보상 광섬유에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유(non-zero dispersion shifted fiber)의 분산 및 분산 기울기를 보상하기 위한 광섬유에 관한 것이다.

도 1은 본 발명을 실시한 DC 광섬유의 개략적인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 DC 광섬유의 제 1 실시예의 굴절률 프로파일(Δ% 대 반지름)의 도표이다.

도 3은 본 발명에 따라 100km 길이의 NZDSF와 DC 광섬유의 일실시예를 포함하는 시스템의 분산 대 파장의 좌표이다.

도 4는 본 발명에 따른 DC 광섬유의 다른 실시예의 굴절률 프로파일(Δ% 대 반지름)의 도표이다.

도 5는 본 발명에 따라 100km의 NZDSF와 DC 광섬유의 일실시예를 포함하는 시스템의 분산 대 파장의 좌표이다.

도 6은 본 발명에 따른 DC 광섬유를 사용하는 광섬유의 광전송 시스템의 개략도이다.

도 7은 본 발명에 따른 DC 광섬유의 분산 대 파장의 편차를 도시한 개략도이다.

도 8은 본 발명의 DC 광섬유의 편차 대 파장의 개략도이다.

도 9는 투영된 영(0)의 분산 교차를 도시한 본 발명의 DC 광섬유의 분산 대파장의 개략도이다.

본 발명은 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유(non-zero dispersion shiftedfiber; NZDSF)의 분산 및 분산 기울기를 보상하는 분산 보상(dispersion compensating; DC) 광섬유에 관한 것이다. 본 명세서에 개시된 방법 및 장치는 넓은 파장 대역에 걸쳐 NZDSF의 분산 및 분산 기울기를 정밀하고 실질적으로 완벽하게 보상하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 일실시예는 세그먼티드 코어(segmented core) 및 상기 코어의 외부면상에 클래딩층(cladding layer)을 포함하는 분산 및 분산 기울기 보상 광섬유에 관한 것으로, 상기 광섬유의 굴절률 프로파일이 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 7ps/nm-km미만의 최대 편차, 보다 바람직하게는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 5ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택된다. 상기 DC 광섬유는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 0.01dB/km이하의 기본 모드 굽힘 손실(fundamental mode bend loss)을 나타내는 것이 바람직하다. 또 바람직하게는, 본 발명에 따른 DC 광섬유는 1580nm의 파장에서 17㎛²이상의 유효 영역을 나타낸다. 본 발명에 다른 DC 광섬유는 1550nm에서 -50ps/nm-km보다 음수의 총 분산을 나타내는 것이 바람직하고, -75ps/nm-km보다 음수인 것이 바람직하며, -120ps/nm-km보다 음수인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 DC 광섬유는 1580nm의 파장에서 -2ps/nm²-km보다 음수의 총 분산 기울기를 나타내는 것이 바람직하다.

제 1의 바람직한 실시예에서, 분산 보상 광섬유의 세그먼티드 코어는 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment), 및 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment)를 포함한다. 상기 세그먼티드 코어는 상기 억제성 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment)도 포함하는 것이 바람직하다. 상기 세그먼티드 코어는 상기 모우트의 바깥쪽에 있고, 상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있는 것이 바람직하며, 폭 및 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트(annular ring segment)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

제 2의 바람직한 실시예에서, 분산 보상 광섬유의 세그먼티드 코어는 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트, 및 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트를 포함한다. 상기 세그먼티드 코어는 상기 억제성 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 제 1 중간 세그먼트, 및 상기 제 1 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며 폭 및 상기 제 1 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 크고 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트도 포함하는 것이 바람직하다. 상기 세그먼티드 코어는 상기 링 세그먼트의 외부면상에 있으며 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 모우트 세그먼트의상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 제 2 중간 세그먼트, 및 상기 제 2 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며 반지름 및 상기 제 2 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 거터 세그먼트(gutter segment)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 세그먼티드 코어는 상기 거터 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 크고 상기 제 2 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 외부 클래드(outer clad)를 보다 더 포함한다.

다른 실시예에 따라, 분산 보상 광섬유는 양수의 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트; 상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, -1.2%보다 음수의 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트; 및 상기 억제성 모우트 세그먼트에서 바깥쪽에 있으며, 1.2%보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트를 구비한 굴절률 프로파일을 갖도록 제공된다.

본 발명은 상술한 실시예들에 따른 분산 보상 광섬유 및 모듈을 사용하는 광통신 시스템도 포함한다.

본 발명의 부가적인 특징과 장점은 이하 상세한 설명부분에서 기술될 것이고, 본 명세서로부터 기술분야의 숙련된 당업자에게 명백하거나 또는 이하 특허청구범위 및 첨부된 도면과 함께 본 명세서에 기술된 본 발명을 실시함으로써 인정될 것이다.

상술한 설명은 단지 본 발명의 일실시예이며, 특허청구범위로서 한정되는 본 발명의 본질과 특성을 이해하기 위한 개요를 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야한다. 첨부한 도면은 본 발명의 한층 더 이해를 제공하기 위하여 포함되며, 본 명세서에 일체화되어 한 부분을 구성한다. 도면은 본 발명의 다양한 특징과 실시예들을 도시한 것이고, 상세한 설명부분과 함께 본 발명의 원리와 동작을 설명하는데 도움이 된다.

본 명세서의 목적에 관하여, 상반되도록 명백히 기재한 부분을 제외하고, 본 발명이 다양한 대안의 방향 및 단계 순서를 가정할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 첨부된 도면에 도시되고 이하 상세한 설명 부분에 기술되는 구체적인 장치 및 공정이 첨부된 특허청구범위에서 한정되는 발명의 개념의 예시적인 실시예인 것으로 이해되어야 한다. 그러므로, 특허청구범위가 명백히 다르게 기술되지 않는 경우, 본 명세서에 개시된 실시예들에 관한 구체적인 치수 및 다른 물리적 특징은 한정하는 것으로 생각되지 않아야 한다.

정 의

다음과 같은 정의 및 용어는 본 기술분야에서 통상적으로 사용된다.

- 코어의 세그먼트의 반지름은 코어가 제작되는 물질의 굴절률에 의하여 정의된다. 특정 세그먼트는 최초 및 최종 굴절률 포인트를 갖는다. 중심 세그먼트는 세그먼트의 최초 포인트가 중심선상에 있기 때문에 0의 내부 반지름을 갖는다. 중심 세그먼트의 외부 반지름은 광도파관의 중심선에서부터 중심 세그먼트의 굴절률의 최종 포인트까지 그은 반지름이다. 중심선에서 떨어진 최초 포인트를 갖는 세그먼트에 대하여, 광도파관의 중심선에서 최초 굴절률 포인트의 위치까지 반지름이 그 세그먼트의 내부 반지름이다. 마찬가지로, 광도파관의 중심선에서부터 세그먼트의 최종 굴절률 포인트의 위치까지 반지름은 그 세그먼트의 외부 반지름이다.

- 세그먼트 반지름은 수많은 방식으로 편리하게 정의될 수 있다. 본 명세서에서, 반지름은 도면에 따라 정의되고 이하 상세하게 기술된다.

- 굴절률 프로파일을 기술하는데 사용되는 세그먼트 반지름 및 굴절률의 정의는 결코 본 발명을 한정하지 않는다.

- 유효 영역(effective area)은 일반적으로 다음과 같이 정의된다.

여기서 적분 한계는 0∼∞이고, E는 전달 광선에 관련된 전기장이다.

- 본 명세서에서 사용되는 것으로, 세그먼트의 상대 굴절률 Δ%는 다음과 같은 방정식에 의해 정의된다.

여기서 n_i는 i로 표시된 세그먼트의 굴절률 프로파일의 최대 상대 굴절률이고, 기준 굴절률 n_c는 클래드층(clad layer)의 굴절률로 취해진다. 세그먼트에서 모든 포인트는 관련된 상대 굴절률을 갖는다. 최대 상대 굴절률은 일반적인 형태가 공지된 세그먼트를 편리하게 특징지우는데 사용된다.

- 용어 상대 굴절률 프로파일(relative refractive index profile) 또는 인덱스 프로파일(index profile)은 Δ% 또는 굴절률과 선택된 코어의 세그먼트상에 반지름간의 관계이다.

- 광도파관 섬유의 굽힘 저항성(bend resistance)은 소정의 테스트 조건하에서 유도된 감쇠로서 표현된다. 본 명세서에서, 굽힘 손실은 4인치의 지름을 갖는 축에 대하여 본 발명의 보상 광섬유를 감음으로써 측정되었다.

- 전송 광섬유, 및 특정 파장에서 상기 전송 광섬유의 분산을 실질적으로 완벽하게 보상하는 분산 보상 광섬유간의 관계는 다음과 같은 일반적인 방정식을 따른다.

여기서 D_DC(λ)는 특정 파장에서 분산 보상 광섬유의 분산이고, L_DC는 분산 보상 광섬유의 길이이며, D_T(λ)는 특정 파장에서 전송 광섬유의 분산이고, λ는 광전송 대역에서 특정 파장이며, L_T는 전송 광섬유(예를 들면, NZDSF)의 길이이다. 상술한 것으로부터, 넓은 파장 범위에서 전송에 대하여, 상기 방정식이 중요한 파장 범위에서 실질적으로 정확히 적용되어야 함은 인정되어야 한다.

- 전송선에서 광섬유의 κ의 바람직한 관계식은 다음과 같다.

여기서 κ_DC(λ)는 분산 보상 광섬유의 κ값이고, D_DC는 분산 보상 광섬유의 분산이며, S_DC는 분산 보상 광섬유의 분산 기울기이고, κ_T(λ)는 전송 광섬유의 κ값이며, D_T는 전송 광섬유의 분산이고, S_T는 전송 광섬유의 분산 기울기이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 명세서에 기술되고 개시된 발명에 따른 분산 보상(dispersion compensating; DC) 광섬유는 일반적인 세그먼티드 구조(segmented structure)를 갖는다. 각각의 세그먼트는 상대 굴절률 퍼센트 Δ_i및 외부 반지름 r_i를 갖는 굴절률 프로파일에 의하여 기술된다. r 및 Δ에 대한 아래첨자 i는 특정 세그먼트를 인용한다. 세그먼트는 광섬유의 종축 중심선을 포함하는 최내각 세그먼트로 시작하여 r₁부터 r_c까지 번호가 매겨진다. n_c의 굴절률을 갖는 클래드층은 DC 광섬유를 둘러싼다. 도 1에 도시된 실시예에서, DC 광섬유(10)는 외부 반지름 r₁을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment; 12), 상기 중심 코어 세그먼트를 둘러싸고 외부 반지름 r₂를 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment; 14), 외부 반지름 r₃을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment; 16), 상기 모우트 세그먼트와 상기 중간 세그먼트에서 바깥쪽에 있고 외부 반지름 r₄를 갖는 환형의 링 세그먼트(annular ring segment; 18), 및 외부 반지름 r_c를 갖는 클래딩층(cladding layer; 20)을 포함한다. 도 1에서 DC 광섬유(10)의 도시된 반지름 치수는 명확함을 위하여 과장되었으므로, 축척이 도시되지 않았다.

바람직하게는, 중심 코어(12) 및 링 세그먼트(18)는 게르마늄이 도핑된 SiO₂를 사용하여 형성되나, 동일한 전반적인 굴절률이 달성되는 한, 굴절률을 증가시키는 불순물의 다른 형태가 본 명세서에 개시된 DC 광섬유를 달성하는데 사용될 수도 있다. 마찬가지로, 억제성 모우트 세그먼트(14)는 불소가 도핑된 SiO₂를 사용하여 형성되는 것이 바람직하나, B₂O₃와 같이, 불소외에 다른 굴절률을 감소시키는 불순물이 사용될 수 있다. 클래딩층(20)은 실질적으로 순수한 실리카로 형성되는 것이 바람직하나, 관련된 DC 광섬유의 굴절률 프로파일내에 Δ들간의 관계가 유지되는 한, 클래딩층(20)은 굴절률을 증가시키거나 감소시키는 불순물을 포함할 수도 있다. 게다가, 양수의 상대 굴절률을 표시하는 DC 광섬유의 프로파일내에 세그먼트들은 거기에 공통불순물(co-dopant)로 불소를 포함할 수도 있다.

DC 광섬유(10)의 제 1 실시예의 상대 굴절률 프로파일이 도시된 상대 굴절류 퍼센트(클래딩과 비교함) 대 DC 광섬유 반지름을 나타내는 도 2에 도시되어 있다. 도 2가 단지 4개의 불연속적인 세그먼트들을 나타내나, 기능상의 요구는 4개의 세그먼트보다 많거나 적게 구비한 분산 보상 광섬유를 형성함으로써 만족될 수 있음은 당연하다. 그러나, 보다 적은 세그먼트를 구비한 실시예들은 통상적으로 제작하기가 보다 용이하므로, 바람직하다. 게다가, DC 광섬유(10)는 기상축 증착법(vapor axial deposition; VAD), 변형 화학 기상 증착법(modified chemical vapor deposition; MCVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma chemical vapor deposition; PCVD) 및 외부 기상 증착법(outside vapor deposition; OVD)을 포함하는 다양한 방법을 통하여 제작될 수 있으나, 결코 이러한 방법들에 한정되지는 않는다. 바람직하게는, DC 광섬유(10)는 PCVD 방법으로 형성된다.

본 발명에 따른 DC 광섬유(10)의 중심 코어 세그먼트(12)는 1.1%보다 큰, 바람직하게는 약 1.1% 내지 약 1.7%의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.26% 내지 약 1.54%의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.33% 내지 약 1.47%의 범위내에 최대 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률 퍼센트(20) Δ₁을 갖는다. 중심 코어 세그먼트(12)는 약 1.7㎛ 내지 약 2.7㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.98㎛ 내지 약 2.42㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 2.09㎛ 내지 약 2.31㎛의 범위내에 외부 반지름(30) r₁도 갖는다. 반지름(30) r₁은 클래딩층(20)의 프로파일에 대응하는 수평축(19), 즉 기준으로 Δ%=0과 중심 코어 세그먼트(12)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(10)의 억제성 모우트 세그먼트(14)는 코어 세그먼트(12)의 외부면상에 형성되며, 약 -0.6% 내지 약 -0.9%의 범위, 보다 바람직하게는 -1.43% 내지 약 -1.00%의 범위, 가장 바람직하게는 약 -1.37% 내지 약 -1.23%의 범위내에 최소 모우트 상대 굴절률 퍼센트(22) Δ₂를 갖는다. 본 발명의 다른 실시예들은 -1.2%보다 음수의 최소 모우트 상대 굴절률 퍼센트(22) Δ₂를 포함한다(최소점에서임). 모우트 세그먼트(14)는 약 3.4㎛ 내지 약 5.2㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 3.87㎛ 내지 약 4.73㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 4.09㎛ 내지 약 4.52㎛의 범위내에 외부 반지름(32) r₂를 갖는다. 모우트 세그먼트(14)의 외부 반지름(32)은 모우트 세그먼트(14)와 중간 세그먼트(16)의 교차점으로 정의된다. 도시된 실시예에서, 외부 반지름(32) r₂는 클래딩층(20)의 프로파일에 대응하는 수평축(19), 즉 기준으로 Δ%=0과 모우트 세그먼트(14)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(10)의 중간 세그먼트(16)는 모우트 세그먼트(14)의 외부면상에 형성될 수 있으며, 약 -1.0% 내지 약 0.1%의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.0% 내지 약 0.1%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트 Δ₃을 갖는다. 중간 세그먼트(16)는 약 4.9㎛ 내지 약 7.5㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 5.58㎛ 내지 약 6.82㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 5.89㎛ 내지 약 6.51㎛의 범위내에 외부 반지름(34) r₃도 갖는다. 외부 반지름(34) r₃은 중간 세그먼트(16)와 링 세그먼트(18)의 교차점이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 반지름(34) r₃은 클래딩층(20)의 프로파일에 대응하는 수평축(19), 즉 기준으로 Δ%=0과 링 세그먼트(18)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(10)의 환형의 링 세그먼트(18)는 모우트 세그먼트(14)의 바깥쪽, 바람직하게는 중간 세그먼트(16)의 외부면상에 형성되며, 약 1.0% 내지 약 1.9%의 범위, 보다 바람직하게는 1.2%이상, 바람직하게는 약 1.40% 내지 약 1.71%의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.47% 내지 약 1.63%의 범위내에 최대 상대 굴절률 퍼센트(20) Δ₄를 갖는다. 링 세그먼트(18)는 약 0.7㎛ 내지 약 1.2㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.86㎛ 내지 약 1.05㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 0.90㎛ 내지 약 1.00㎛의 범위내에 폭(36)도 갖는다. 링 세그먼트(18)의 폭(36)은 클래딩층(20)의 프로파일에 대응하는 수평축(19), 즉 기준으로 Δ%=0과 링 세그먼트(18)의 프로파일간에 두 개의 교차점사이의 거리로 정의된다.

링 세그먼트(18)의 외부 반지름 r₄는 클래딩층(20)의 내부 반지름이기도 하다. 클래딩층(20)은 링 세그먼트(18)를 둘러싸며, 대략 0%의 상대 굴절률 퍼센트 Δ_c및 약 62.5㎛의 외부 반지름 r_c를 갖는다. 코팅(도시되지 않음)은 통상적으로 DC 광섬유(10)의 외부면사에 도포되며, 통상적으로 2-계수 코팅(two-modulus coating) 또는 임의의 다른 적절한 코팅을 포함할 수 있다.

명백한 것으로, 본 발명의 DC 광섬유(10)는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역내에서 거의 선형적인 분산을 나타낸다. 이 전체적인 분산은 100km 길이의 LEAF^?대 보상되는 신호의 파장을 도시한 도 3에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 3은 전체 분산(40)에 대한 값은 물론, 그 전체 분산으로부터 양수의 전체 편차(42) 및 음수의 전체 편차(44)를 나타낸다. 도 3에 도시된 실시예에 나타낸 바와 같이, 시스템은 선 42부터 선 44까지 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역내에서 40ps/nm-km이하로 측정되는 전체 편차를 갖는 분산을 갖는다. 본 발명에 따른 LEAF^?광섬유와 DC 광섬유(10)의 결합에 대한 분산의 선형성은 관심 있는 파장 대역에서 DC 광섬유(10)와 함께 LEAF^?광섬유의 분산 기울기의 매우 전반적인 일치성을 설명한다.

표준 125㎛의 클래딩 지름을 갖는 DC 광섬유(10)에 대한 프로파일의 기본 모드(fundamental mode)의 굽힘 손실은 극히 작다. 구체적으로, 약 1550nm 내지 약1610nm의 범위의 파장 대역내에서 4-인치 지름의 축상에 DC 광섬유의 계산된 굽힘 손실은 0.01dB/km보다 좋다.

도 2의 DC 광섬유(10)의 계산된 광학 특성은 표 1에 주어져있다.

본 발명에 따른 DC 광섬유(50)의 제 2 실시예의 상대 굴절률 프로파일이 도시된 상대 굴절류 퍼센트 대 DC 광섬유 반지름을 나타내는 도 4에 도시되어 있다. 도 4가 단지 6개의 불연속적인 세그먼트들을 나타내나, 기능 또는 요구가 6개의 세그먼트보다 많거나 적게 구비한 DC 광섬유를 형성함으로써 만족될 수 있음은 당연하다. 그러나, 보다 적은 세그먼트를 구비한 실시예들은 통상적으로 제작하기가 보다 용이하므로, 바람직하다. DC 광섬유(50)는 DC 광섬유(10)와 같이 마찬가지로 다양한 방법을 통하여 제작될 수 있다. 게다가 DC 광섬유(50)는 보상 광섬유(10)와 유사하게 그것과 관련된 세그먼트들에 대한 도핑(doping) 체계를 사용한다.

도 4에 도시된 실시예에서, DC 광섬유(50)는 중심 코어 세그먼트(52), 억제성 모우트 세그먼트(54), 제 1 중간 세그먼트(56), 환형의 링 세그먼트(58), 제 2 중간 세그먼트(60), 거터 세그먼트(gutter segment; 62) 및 클래딩층(64)을 포함한다.

DC 광섬유(50)의 중심 코어 세그먼트(52)는 바람직하게는 약 1.2% 내지 약 1.8%의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.37% 내지 약 1.67%의 범위, 가장 바람직하게는 약 4.44% 내지 약 1.60%의 범위내에 최대 상대 굴절률 퍼센트(70) Δ₁을 갖는다. 중심 코어 세그먼트(52)는 약 1.7㎛ 내지 약 2.5㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.89㎛ 내지 약 2.21㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.95㎛ 내지 약 2.11㎛의 범위내에 외부 반지름(80) r₁도 갖는다. 반지름(80) r₁은 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 중심 코어 세그먼트(52)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(50)의 억제성 모우트 세그먼트(54)는 코어 세그먼트(52)의 외부면상에 형성되며, 약 -1.2% 내지 약 -0.7%의 범위, 보다 바람직하게는 약 -1.05% 내지 약 -0.86%의 범위, 가장 바람직하게는 -1.00% 내지 -0.90%의 범위내에 최소 상대 굴절률 퍼센트(72) Δ₂를 갖는다. 억제성 모우트 세그먼트(54)는 약 3.7㎛ 내지 약 5.5㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 4.14㎛ 내지 약 5.06㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 4.37㎛ 내지 약 4.83㎛의 범위내에 외부 반지름(82) r₂도 갖는다. 모우트 세그먼트(54)의 외부 반지름(82) r₂는 모우트 세그먼트(54)와 제 1 중간 세그먼트(56)의 교차점까지 측정된다. 도시된 실시예에서, 외부 반지름(82) r₂는 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 모우트 세그먼트(54)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(50)의 제 1 중간 세그먼트(56)는 억제성 모우트 세그먼트(54)의 외부면상에 형성되며, 약 -0.1% 내지 약 0.1%의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.0% 내지 약 0.1%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트 Δ₃을 갖는다. 제 1 중간 세그먼트(56)는 약 5.1㎛ 내지 약 7.9㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 5.76㎛ 내지 약 7.04㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 6.08㎛ 내지 약 6.72㎛의 범위내에 외부 반지름(84) r₃도 갖는다. 외부 반지름(84) r₃은 제 1 중간 세그먼트(56)와 링 세그먼트(58)의 교차점까지 측정된다. 도시된 바와 같이, 외부 반지름(84) r₃은 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 링 세그먼트(58)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

광섬유(50)의 환형의 링 세그먼트(58)는 제 1 중간 세그먼트(56)의 외부면상에 형성되며, 약 1.1% 내지 약 1.8%의 범위, 보다 바람직하게는 약 1.32% 내지 약 1.62%의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.40% 내지 약 1.54%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트(74) Δ₄를 갖는다. 링 세그먼트(58)는 약 0.8㎛ 내지 약 1.3㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.90㎛ 내지 약 1.27㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 1.05㎛내지 약 1.21㎛의 범위내에 폭(86)도 갖는다. 링 세그먼트(58)의 기본 폭(86)은 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 링 세그먼트(58)의 프로파일간의 두 개의 교차점사이의 거리로 정의된다.

DC 광섬유(50)의 제 2 중간 세그먼트(60)는 링 세그먼트(58)의 외부면상에 형성되며, 약 -0.1% 내지 약 0.1%의 범위, 보다 바람직하게는 약 0.0% 내지 약 0.1%의 범위내에 상대 굴절률 퍼센트 Δ₅를 갖는다. 제 2 중간 세그먼트(60)는 약 7.7㎛ 내지 약 11.5㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 8.64㎛ 내지 약 10.56㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 9.12㎛ 내지 10.08㎛의 범위내에 외부 반지름(88) r₅도 갖는다. 외부 반지름(88) r₅는 제 2 중간 세그먼트와 거터 세그먼트(62)의 교차점이다. 도시된 바와 같이, 외부 반지름(88) r₅는 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 거터 세그먼트(62)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

DC 광섬유(50)의 거터 세그먼트(62)는 제 2 중간 세그먼트(60)의 외부면상에 형성되며, 약 -0.13% 내지 약 -0.21%의 범위, 보다 바람직하게는 약 -0.19% 내지 약 -0.19%의 범위, 가장 바람직하게는 약 -0.16% 내지 약 -0.17%의 범위내에 최소 상대 굴절률 퍼센트(76) Δ₆을 갖는다. 거터 세그먼트(62)는 약 11.0㎛ 내지 약 13.0㎛의 범위, 보다 바람직하게는 약 11.3㎛ 내지 약 12.3㎛의 범위, 가장 바람직하게는 약 11.5㎛ 내지 약 12.0㎛의 범위내에 외부 반지름(90) r₆도 갖는다. 거터세그먼트(62)의 외부 반지름(90) r₆은 거터 세그먼트(62)와 클래딩층(64)의 교차점이다. 도시된 실시예에서, 외부 반지름(90) r₆은 클래딩층(64)의 프로파일에 대응하는 수평축(53), 즉 기준으로 Δ%=0과 거터 세그먼트(62)의 프로파일의 교차점으로 정의된다.

거터 세그먼트(62)의 외부 반지름(90) r₆은 클래딩층(64)의 내부 반지름이기도 하다. 클래딩층(64)은 거터 세그먼트(62)를 둘러싸며, 대략 0%의 상대 굴절률 퍼센트 Δ_c및 약 62.5㎛의 외부 반지름 r_c를 갖는다. 클래딩층은 실질적으로 순수한 실리카(silica)인 것이 바람직하다.

본 발명의 DC 광섬유(50)는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역내에서 매우 선형적인 분산 기울기를 나타낸다. 이 전체적인 분산 기울기는 100km 길이의 LEAF^?대 보상되는 신호의 파장을 나타낸 도 5에 도시되어 있다. 구체적으로, 도 5는 전체 분산(100)에 대한 값은 물론, 그 전체 분산으로부터 양수의 전체 편차(102) 및 음수의 전체 편차(104)를 나타낸다.

표 2는 도 4의 DC 광섬유의 계산된 광학 특성, 및 도 4의 보상 광섬유(50)와 유사하나 각각의 세그먼트들(50∼62)과 클래딩층(64)에 0.05% 상향도핑(updoping)을 포함하는 DC 광섬유의 광학 특성을 목록으로 나타낸 것이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제작된 DC 광섬유(10 또는 50)는 광섬유 통신 시스템(110)에서 사용될 수 있다. 시스템(110)은 광도파관 전송 광섬유(116)(예를 들면, LEAF^?광섬유와 같은 영(0)이 아닌 분산 편이 광섬유)를 통하여 화살표(114)로 지시된 방향으로 광신호를 전송하도록 구성된 광 송신기(112) T, 및 전송기(112) 및 전송 광섬유(116)와 광통신하는 DC 광섬유(10, 50)를 포함한다. DC 광섬유(10 또는 50)는 전송 광섬유(116)와 광통신하며, 광신호(114)를 수신하도록 구성된 광 수신기(118)와도 광통신한다. 광섬유(10, 50)는 코일 형태, 상자, 또는 기술분야에 공지된 임의의 다른 형태 또는 패키징(packaging)으로 시스템(110)내에서 사용될 수 있다. 대부분의 시스템에서, 전송 광섬유(116) 및 DC 광섬유(10 또는 50)의 양끝단은 양방향 신호 전송을 할 수 있을 것이고,송신기(112) 및 수신기(118)는 단지 설명을 위하여 도시된 것이다. 예를 들면, 전송 시스템(110)은 전치증폭기(pre-amplifier; 115) 및 전력 증폭기(power amplifier; 117)와 같은 다른 시스템 구성요소를 포함한다. 옵션으로, 앰프(117)가 수신기(118)에서 종결되는 것보다 오히려 전송 광섬유의 하나 이상의 추가적인 구간 부분에 선택적으로 결합될 수 있다. 유사하게, 전치증폭기(115) 및 전력 증폭기(117)가 결합되거나, 또는 단일 증폭 장치로 대체될 수 있다.

도 7은 1550nm 내지 1610nm의 파장 대역에서 분산 대 파장의 좌표를 도시한 것이다. 도시된 실시예에서, DC 광섬유는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 7ps/nm-km미만, 보다 바람직하게는 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 5ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택된 굴절률 프로파일을 갖는다. 최대 편차는 분산 좌표(92)에서 1550nm와 1610nm에 각각 종료점들(91, 93)의 위치를 정하여 측정된다. 직선 연결 코드선(straight connecting chord line; 94)이 점들(91, 93)을 연결하여 그려졌다. 최대 편차는 분산 좌표(92)와 연결 코드선(34)간의 최대 수직 간격의 위치가 정해지는 곳이다(화살표(95)로 표시된 것과 같이 분산축을 따라 수직으로 측정됨). 도 8에 나타낸 편차 대 파장의 좌표 및 도 7의 분산 좌표에 도시된 바와 같이, 도시된 편차 곡선(96)과 분산 좌표(92)에서 최대 편차는 점(97)에서 발생한다. DC 광섬유(10 또는 50)의 분산의 좌표의 선형성은 전송 광섬유의 분산을 매우 근접하게 일치시켜 전체 파장 대역(1550nm∼1610nm)에서 전송 시스템에 대한 분산을 보다 좋게 보상하므로 중요하다.

도 9는 도 7의 분산 좌표의 종료점들(91, 93)을 상호 연결하는 코드(94)의 외삽선(extrapolation line; 98)을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 DC 광섬유에 관하여, 코드의 이 선형 외삽(98)은 1400nm 내지 1520nm, 보다 바람직하게는 1490nm 내지 1510nm의 파장에 배치된 점(99)에서 영(0)의 분산선(투영된 영(0)의 분산(projected zero dispersion)을 가짐)과 교차하는 것이 바람직하다.

본 명세서에 기술된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다양한 변형이 첨부된 특허청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있음은 기술분야의 숙련된 당업자에서 분명하게 될 것이다. 그러므로, 본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그와 균등한 범위내에서 제공되는 본 발명의 변형 및 변경을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (22)

1. 세그먼티드 코어(segmented core) 및 상기 코어의 외부면상에 클래딩층(cladding layer)을 포함하고,

   상기 세그먼티드 코어 및 클래딩층이 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 7ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택되는 광섬유 굴절률 프로파일을 나타내는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 5ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 4인치 지름의 축상에 약 0.01dB/km이하의 기본 모드 굽힘 손실(fundamental mode bend loss)을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 약 17㎛²이상의 유효 영역을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 2200nm이하의 직선 광섬유 컷오프 파장(straight fiber cut-off wavelength)을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 코드(chord)를 형성하는 직선과 결합될 때 1550nm와 1610nm에서 분산값을 제공하도록 더 선택되고,

   상기 코드의 외삽(extrapolation)이 약 1400nm 내지 1520nm의 파장에 배치된 투영된 영(0)의 분산(projected zero dispersion)을 나타내는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 약 -50ps/nm-km미만의 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 약 -120ps/nm-km미만의 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 약 -2ps/nm²-km미만의 총 분산 기울기를 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 세그먼티드 코어는,

    상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트(central core segment);

    상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, 외부 반지름 및 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작은 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트(depressed moat segment);

    상기 억제성 모우트 세그먼트의 외부면상에 있으며, 상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률보다 작고 상기 억제성 모우트 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 중간 세그먼트(intermediate segment); 및

    상기 중간 세그먼트의 외부면상에 있으며, 폭 및 상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트(annular ring segment)를포함하는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 코어 세그먼트의 상대 굴절률 퍼센트는 약 1.1% 내지 약 1.7%의 범위내에 있고;

    상기 모우트 세그먼트의 상대 굴절률 퍼센트는 약 -1.6% 내지 약 -0.9%의 범위내에 있고;

    상기 중간 세그먼트의 상대 굴절률 퍼센트는 약 -0.1% 내지 약 0.1%의 범위내에 있고;

    상기 링 세그먼트의 상대 굴절률 퍼센트는 약 1.0% 내지 약 1.9%의 범위내에 있고;

    상기 중심 코어 영역의 외부 반지름은 약 1.7㎛ 내지 약 2.7㎛의 범위내에 있고;

    상기 모우트 세그먼트의 외부 반지름은 약 3.4㎛ 내지 약 5.2㎛의 범위내에 있고;

    상기 중간 세그먼트의 외부 반지름은 약 4.9㎛ 내지 약 7.5㎛의 범위내에 있고;

    상기 링 세그먼트의 폭은 약 0.7㎛ 내지 약 1.2㎛의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 분산과 분산 기울기 보상 광섬유.
12. 양수의 상대 굴절률을 갖는 중심 코어 세그먼트;

    상기 중심 코어 세그먼트의 외부면상에 있으며, -1.2%보다 음수의 상대 굴절률을 갖는 억제성 모우트 세그먼트; 및

    상기 억제성 모우트 세그먼트에서 바깥쪽에 있으며, 1.2%보다 큰 상대 굴절률을 갖는 환형의 링 세그먼트를 구비한 굴절률 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 중심 코어 세그먼트의 상대 굴절률은 1.1%보다 큰 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 중심 코어 세그먼트의 외부 반지름은 약 1.7㎛ 내지 약 2.7㎛의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 7ps/nm-km미만의 최대 편차를 갖는 분산을 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
16. 제 15 항에 있어서,

    약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 약 5ps/nm-km미만의 최대 편차를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 1550nm 내지 약 1610nm의 파장 대역에서 4인치 지름의 축상에 약 0.01dB/km이하의 기본 모드 굽힘 손실을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 2200nm이하의 직선 광섬유 컷오프 파장을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 -50ps/nm-km미만의 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 -120ps/nm-km미만의 분산을 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 약 1580nm의 파장에서 -2ps/nm²-km보다 음수의 총 분산 기울기를 제공하도록 더 선택되는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.
22. 제 12 항에 있어서,

    상기 굴절률 프로파일은 코드를 형성하는 직선과 결합될 때 1550nm와 1610nm에서 분산값을 제공하도록 더 선택되고,

    상기 코드의 외삽이 약 1400nm 내지 1520nm의 파장에 배치된 투영된 영(0)의 분산을 나타내는 것을 특징으로 하는 분산 보상 광섬유.