KR20050085928A - 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법 - Google Patents

낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050085928A
KR20050085928A KR1020057012292A KR20057012292A KR20050085928A KR 20050085928 A KR20050085928 A KR 20050085928A KR 1020057012292 A KR1020057012292 A KR 1020057012292A KR 20057012292 A KR20057012292 A KR 20057012292A KR 20050085928 A KR20050085928 A KR 20050085928A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
torsion
spin
viscous
spin function
Prior art date
Application number
KR1020057012292A
Other languages
English (en)
Inventor
프랑코 코치니
안드레아 마쪼티
Original Assignee
피렐리 앤 씨. 에스.피.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 피렐리 앤 씨. 에스.피.에이. filed Critical 피렐리 앤 씨. 에스.피.에이.
Priority to KR1020057012292A priority Critical patent/KR20050085928A/ko
Publication of KR20050085928A publication Critical patent/KR20050085928A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, a) 유리 재료의 광섬유 프리폼을 형성하는 단계; b) 상기 광섬유 프리폼의 단부의 유리 재료를 가열하는 단계; c) 광섬유를 형성하기 위해 인출속도 V로 상기 가열된, 점성지역(4a)을 갖는 유리 재료를 인출하는 단계; d) 상기 점성지역(4a)으로 전달되는 대체로 사인형 스핀을 광섬유(4)에 적용하는 단계를 포함하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법으로서, 스핀함수의 주파수 ν, 점성지역(4a)의 길이 L 및 인출속도 V로 인해 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림 모두가 상기 점성지역(4a)에 가해지는 것을 특징으로 하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법이 제공된다.

Description

낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법{Method For Producing An Optical Fiber Having Low Polarization Mode Dispersion}
본 발명은 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법에 관한 것이다.
단일모드 광섬유를 통해 전송된 광신호는 균일한 직경의 완전한 원통형 코어를 갖는 광섬유의 경우, 공통 속도(common velocity)로 전파되는 2개의 직교 편광모드를 구비한다. 그러나, 실제 광섬유에서, 코어의 원통형 대칭성은 형태적 결함 또는 비균일 스트레스로 인해 붕괴된다. 그 결과, 위상차가 두 모드 사이에 축적될 수 있고, 이러한 광섬유는 "복굴절(birefringence)"을 보인다 라고 한다. 특히, 형태 및 내부 스트레스 비대칭에 의해 도입된 복굴절은 "고유 선형 복굴절(intrinsic linear birefringence)"로 알려져 있다.
복굴절을 야기하는 광섬유의 구조적 및 기하학적 이상(irregularities)은 일반적으로 프리폼(preform) 자체로부터 발생하고 광섬유를 인출하는 공정동안 변형된다. 이 인출공정은 대개 "인출 타워(drawing tower)"로 알려진 장치에 의해 수행되며, 글래스 프리폼(glass preform)에서 시작된다. 실제로, 프리폼은 수직위치에 배치되고 적절한 고로내에 연화점(soptening point) 보다 높은 온도로 가열된 후에, 광섬유를 자체적으로 형성하는 쓰레드형 소자(threadlike element)를 만드는 방식으로 하방으로 제어된 속도로 상기 용융된 재료가 인출된다. 이 공정에서, 비대칭 스트레스가 대표적으로 광섬유에 도입된다.
복굴절 광섬유에서, 초기에 서로 동위상인 2개의 기본모드 성분이 통상적으로 "비트길이(beat length)"로 알려진 소정 길이 후에만 다시 동위상에 있게 된다. 달리 말하면, 비트길이는 (광섬유가 이 길이 걸쳐 일정한 복굴절을 유지한다는 가정에서) 소정의 편광상태의 반복주기이다.
소위 "편광유지 광섬유"에서, 광섬유에 복굴절을 발생하도록 의도적으로 비대칭이 도입된다. 그러나, 통상적인(즉, 비편광유지) 광섬유에서, 복굴절은 유해하다. 실제로, 펄스 신호가 광섬유로 전송되는 경우, 펄스에 의해 야기된 2개의 편광성분이 다른 군속도로 이동하기 때문에(즉, 확산되기 때문에), 복굴절은 펄스 확산(pulse spreading)의 가능한 원인이 된다. 편광모드분산(PMD)으로 알려진 이 현상은 주기적으로 증폭되는 광가이드 시스템에서 중요하기 때문에 최근에 폭넓게 연구되어왔다.
일반적으로, PMD 현상은 신호전송대역의 폭을 제한하게 하고, 따라서 상술한 신호가 전송되는 광섬유의 성능을 저하시키게 한다. 그러므로, 이 현상은 광섬유를 따른 신호전송 시스템에서, 특히 장거리에 걸쳐 동작하는 광섬유에 있어 바람직하지 못하며, 송신 및 수신에 있어 고성능을 보장하기 위해 임의의 형태의 감쇠 또는 신호의 분산을 최소화시키는 것이 상기 광섬유에서 필수적이다.
광섬유에서의 편광모드분산을 감소시키기 위해, 광섬유가 길이방향 축 주위로 감기면서 고로에서 광섬유 재료의 점성지역(viscous zone)의 비틀림 변형이 발생하도록 인출공정동안 상기 광섬유를 스핀하도록 제안되었다; 이 변형은 광섬유가 냉각에 의해 점성상태를 벗어나면서 광섬유에 동결고정된다.
스핀으로 인해, 광섬유의 편광축 회전이 광섬유에 주어진다(그리고 고정된다). 그 결과, 광펄스가 광섬유에 전송될 때, 상기 광펄스는 느린 복굴절 축과 빠른 복굴절 축을 번갈아 전파하므로, 상대적인 지연을 보상하고 펄스 확산을 감소시킨다. 이는 펄스에 대한 국소적인 유효 굴절률이 두 축상의 평균 굴절률과 같게 하는 것과 등가이고, 상기 평균은 광섬유를 따른 펄스 길이에 걸쳐 취해진다.
본 발명의 특징 및 이점은 첨부도면에서 비제한적인 예로서 나타낸 실시예들을 참조로 설명된다:
도 1은 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 인출타워를 도시한 것이다;
도 2는 도 1의 인출타워의 일부인 고로 내부의 광 프리폼으로부터 광섬유의 형성 과정을 나타낸 개략적인(일정한 척도에 따르지 않는) 도면이다;
도 3은 적용된 최대 비틀림(연속선) 및 5회 턴의 진폭을 갖는 사인형 스핀함수 및 2m/s의 인출속도로 얻은 스핀 주파수 ν에 대한 동결고정된 최대 비틀림(검은색 사각형)의 실험 결과를 도시한 것이다;
도 4는 비 V/(νL)에 대한 도 3의 결과에 해당하는 복원을 도시한 것이다;
도 5는 수치 시뮬레이션에 의해 얻은 바와 같이, 다양한 k값에서(여기서, k는 이하 설명에서 정의됨), (V/L에 대해 정규화된) 스핀함수 주파수 ν에 대한 (2πθ0/L에 대해 정규화된) 동결고정된 스핀 T를 도시한 것이다; 그리고
도 6은 수치 시뮬레이션에 의해 얻은 바와 같이, k=2의 경우에 고로에서 이동하는 소량의 유리가 받는 점성 스핀의 전체 최대량 및 최소량의 값을 도시한 것이다.
본 명세서와 특허청구범위에서,
·"적용된 스핀" 또는 "적용된 비틀림"은 광섬유가 길이방향 축 주위로 회전되도록 방적장치에 의해 인출공정동안 광섬유에 적용된 비틀림을 의미한 것이다;
·"실제로 적용된 스핀" 또는 "실제로 적용된 비틀림"은 가능한 기계적 영향, 예를 들어, 광섬유와 스핀장치 사이의 인터페이스에서의 미끄러지기(slippage)에도 불구하고, 인출공정동안 광섬유에 유효하게 적용된 비틀림을 의미한 것이다;
·"점성지역"는 고로에서 점성상태로 있기에 충분히 높은 온도를 갖는 광섬유의 유리 재료의 길이방향 부분을 의미한 것이다;
·"점성지역 길이"는 점성상태의 상기 길이방향 부분의 길이를 의미한 것으로, 실질적으로 가장 높은 고온 지점과 배출 지점 사이로 이루어진 고로 일부분의 길이에 해당한다; 예를 들어, 상부 머플(muffle), 고온 지역을 정의하는 코어 머플, 및 하부 머플을 포함하는 고로에서, 상기 점성지역 길이는 고온지역의 중심부와 하부 머플의 하단 사이로 이루어진 고로 일부분의 길이로 근사될 수 있다;
·"동결고정된(frozen-in) 스핀" 또는 "동결고정된 비틀림"은 고로에서 광섬유 재료의 점성지역에서 받은 비틀림 변형의 결과로 인출공정동안, 냉각될 때, 광섬유에 영구적으로 영향을 끼치는 비틀림을 의미한 것이다.
·"적용된 최대 스핀" 또는 "적용된 최대 비틀림"은 적용된 비틀림의 최대값을 의미한 것이다.
·"최대로 동결고정된 스핀" 또는 "최대로 동결고정된 비틀림"은 동결고정된 비틀림의 최대값을 의미한 것이다.
·"역비틀림(detorsion)"은 이전의 비틀림 방향에 대한 반대 방향으로의 비틀림을 의미한 것이다.
·"적어도 50%의 역비틀림"은 이전의 비틀림에 의해 부여된 각변위의 적어도 절반과 동일한 각변위를 부여하도록 적용된 비틀림을 의미한 것이다.
·"복원(recovery)"은 (Tappl-Tfr)/Tappl 비를 의도한 것으로, 여기서 Tappl은 실제로 가해진 최대 비틀림이며 Tfr은 동결고정된 최대 비틀림이다.
·"대체로 사인형 스핀"은 문헌 US 6 240 748에 개시된 바와 같이 스핀함수를 의미한 것으로, 공진 성분(기본 성분) 중 하나에 대한 계수의 크기는 다른 모든 공진 성분(제 2 차 성분)에 대한 계수 뿐만 아니라 임의의 상수 성분에 대한 계수의 크기를 결정한다. 정량적인 용어로, 기본 성분에 대한 계수의 크기가 각각의 제 2 차 성분에 대한 계수의 크기 및 상수 성분의 계수의 크기보다 적어도 약 3 배일때 우위가 발생한다. 상기 계수의 크기는 해당기술분야에 잘 알려진 종래 기술을 사용한 스핀함수의 복소수 퓨리에 해석(complex Fourier analysis)을 실행함으로써 결정될 수 있다.
US 5 298 047은, 광섬유의 인출동안, 영구스핀(즉, 영구 비틀림 변형)이 광섬유상에 남겨지도록 비틀림이 광섬유에 가해지는 경우 PMD가 실질적으로 감소될 수 있음을 개시하고 있다. 비틀림이 가해지기 때문에 광섬유에 가해진 스핀은 번갈아 시계방향 및 반시계방향 헬리시티(helicity)를 갖는다. 이 문헌은 4 스핀/미터 미만의 스핀이 가해진 광섬유는 PMD에서 상용으로 상당한 감소를 나타내지 않는다고 진술하고 있다. 따라서, 광섬유상에 적용된 스핀이 적어도 부분적으로 4 스핀/미터, 바람직하게는 10 또는 심지어 20 스핀/미터를 초과하게 광섬유를 비틀도록 개시되어 있다.
US 6 240 748은 종래 사인형 스핀함수가 작은 광섬유 비트길이에 대해서만 PMD를 감소할 수 있음을 진술하고 있다. 예를 들어, US 6 240 748은 3 턴/미터의 스핀 진폭과 2m-1의 공간 주파수 f를 갖는 종래 사인형 스핀함수는 대략 1/4 미터의 비트길이에서 낮은 PMD 감소인자를 얻는 반면에 더 긴 비트길이에 대해서는 PMD 감소를 유지하지 못하는 것으로 나타나 있다. 따라서, US 6 240 748은 광섬유의 다른 부분의 비트길이를 포함하여 상기 광섬유의 비트길이가 변할 수 있고 따라서 미리 용이하게 알 수 없는 상용의 광섬유용으로 낮은 PMD 레벨을 달성하기에 충분한 고조파 내용(harmonic contents)을 갖는 스핀함수에 따라 인출공정동안 광섬유를 방적함으로써 단일모드 광섬유에서의 PMD를 감소시키는 것이 개시되어 있다. 다양한 비트길이에 대한 낮은 레벨의 PMD를 달성할 수 있는 적절한 스핀함수의 예로는 주파수 변조 및 진폭변조 사인파를 포함한다. 그러나, 본 출원인은 US 6 240 748 참조문헌에 개시된 스핀함수는 복잡하고 값비싼 방적장치의 사용을 필요로 하는 것에 유의하였다.
더욱이, US 6 240 748은 광섬유 제조에 사용된 스핀함수 및 완료된 광섬유에 현존하는 결과적으로 발생된(동결고정된) 스핀함수가 광섬유 및 상기 광섬유에 스핀함수를 적용하는데 사용되는 장치 사이의 인터페이스에서의 기계적 영향, 예를 들어, 미끄러짐(slippage)으로 인해 전반적으로 동일하지 않음을 진술하고 있다. 그러나, 상기 참조문헌은 방적장치에 의해 적용된 스핀함수와 광섬유에서 결과적으로 발생된 스핀함수 사이의 일치가 전반적으로 본 명세서에서 개시된 본 발명의 이점을 달성하기에 충분히 양호함을 진술하고 있다.
이와는 반대로, 본 출원인은 심지어 상기 기계적 영향들이 없어도 적용된 스핀함수와 "동결고정된(fozen-in)" 스핀함수 사이의 실질적인 차가 있는 낮은 PMD 광섬유를 제조하는 새로운 기술을 발견하였다. 이 기술에 따르면, 광섬유 재료가 고로를 통과하는 동안 비틀림과 적어도 50%의 역비틀림이 광섬유 재료의 점성지역에 가해진다.
본 출원인은 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림이 광섬유 재료의 점성지역에 모두 가해지는 경우, 동결건조된 스핀함수의 진폭이 실제로 적용된 스핀함수의 진폭보다 훨씬 낮더라도 상당한 PMD 감소가 달성되는 것을 발견하였다. 특히, 상기 US 5 298 047 문헌의 개시와는 반대로, 본 출원인은 동결고정된 최대 스핀이 4 턴/미터 미만일때 조차도 이들 조건에서 상당한 PMD 감소가 달성되는 것을 발견하였다. 실제로, 본 출원인은 실제로 적용된 최대 스핀이 4 턴/미터 보다 충분히 큼을 주목하였다.
어떠한 이론에 구속되게 의도함이 없이, 본 출원인은 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림의 이러한 조합이 적용될 때, 동결고정된 스핀이 적용된 스핀보다 훨씬 더 낮음에도 불구하고, 광섬유 재료의 각 부분에 의해 고로에서 받는 점성 비틀림이 상기 광섬유의 기하학적 비대칭성 및 이에 따른 국소적인 복굴절 세기(즉, 국소적인 비트길이)에 영향을 끼친다는 사실로 인해 상당한 PMD 감소가 달성되는 것으로 생각된다. 본 출원인은 점성 비틀림이 광섬유를 따른 복굴절 세기의 확산을 야기하므로 방적된 광섬유의 다른 부분들은 다른 비트길이를 갖는다고 생각한다. 이러한 방적된 광섬유를 따른 비트길이의 변화가, 심지어 간단한 사인형 스핀함수의 경우에서도, PMD 감소에서 나타나는 2개의 직각 편광모드들 사이의 혼합을 크게 증가시킨다. 따라서, 본 출원인은 점성 비틀림이 광섬유를 따른 비트길이에 영향을 끼치므로 방적되지 않은 것으로서 매우 긴 비트길이를 갖는 광섬유에서도 PMD 감소가, 심지어 간단한 사인형 스핀함수의 경우에서도, 또한 달성된다고 생각한다.
따라서, 본 출원인은 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림이 점성상태의 광섬유에 가해질 때 주로 상술한 점성 비틀림의 영향으로 인해 그리고 단지 부분적으로는 동결고정된 스핀의 영향으로 인해 감소된다고 생각한다.
제 1 태양에서, 본 발명은
a) 유리 재료의 광섬유 프리폼을 형성하는 단계;
b) 상기 광섬유 프리폼의 단부의 유리 재료를 가열하는 단계;
c) 광섬유를 형성하기 위해 인출속도 V로 상기 가열된, 점성지역을 갖는 유리 재료를 인출하는 단계;
d) 상기 점성지역으로 전달되는 실질적으로 사인형 스핀을 광섬유에 적용하는 단계를 포함하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법으로서,
스핀함수의 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V는 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림 모두가 상기 점성지역에 적용되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위해, "점성지역에 가해지는 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림" 조건은, 최종 역비틀림이 적어도 50%가 되는 경우, 한번의 비틀림 및 적어도 50%의 한번의 역비틀림이 점성지역에 가해지는 조건 및 더 많은 비틀림과 역비틀림이 점성지역에 가해지는 조건 모두를 포함한다.
더욱이, 상기 조건은 적어도 0.5의 복원을 달성하도록 스핀함수 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V의 조건을 따른다.
종속항들은 본 발명의 특정 실시예에 관한 것이다.
바람직하기로, 스핀함수의 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V는 비틀림 및 적어도 60%의 역비틀림이 점성지역에 가해지도록 설정된다. 이 조건은 적어도 0.6의 복원을 달성하도록 스핀함수 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V의 조건을 따른다.
본 출원인은 적어도 50%(바람직하게는, 적어도 60%)의 복원으로 PMD 감소에 대한 점성 비틀림의 영향이 동결고정된 비틀림의 영향을 능가한다고 생각한다. 본 출원인은 동결고정된 비틀림이 상기 적용된 스핀보다 훨씬 낮더라도 적어도 50%(바람직하게는, 적어도 60%)의 복원이 PMD를 현저히 줄어들게 한다고 생각한다.
이점적으로는, 스핀함수의 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V 는 1.2*L≤V/ν≤6.7*L이도록 설정된다. 본 출원인은 이로 인해 적어도 50%의 복원이 달성되어지는 것을 발견하였다. 바람직하기로는, 1.7*L≤V/ν≤3.3*L이도록 설정된다. 본 출원인은 적어도 60%의 복원이 달성되어지는 것을 발견하였다.
이점적으로는, 스핀함수의 주파수 ν, 스핀함수의 진폭 θ0 및 인출속도 V로 인해 적용된 최대 비틀림이 적어도 4 턴/미터가 된다. 이점적으로, 스핀함수의 주파수 ν, 스핀함수의 진폭 θ0 및 인출속도 V로 인해 동결고정된 최대 비틀림은 단지 4 턴/미터가 된다.
이점적으로는, 스핀함수의 진폭 θ0 는 (2V)/(νπ) ≤ θ0 ≤ (2V)/[νπ(1-R)]이 되도록 설정되며, 여기서, R은 복원이고, V는 인출속도(미터/초)이며, ν는 스핀함수의 주파수(Hz)이다. 이는 적용된 최대 비틀림이 적어도 4 턴/미터가 되게 하고, 동결고정된 최대 비틀림이 단지 4 턴/미터가 되게 한다.
도 1을 참조하면, 인출타워(1)는 대체로 수직 인출축(2)에 정렬된 복수의 장치들을 구비한다(이 때문에 "타워"라 한다).
상세하게, 타워(1)는 (프리폼 넥다운(neckdown)으로서 알려진) 프리폼(3)의 하단부의 용융 제어를 수행하기 위한 고로(6), 프리폼(3)을 지지하고 고로(6) 위에서 상기 프리폼을 고로(6)에 공급하기 위한 공급장치(7), (타워의 하단에서) 상기 프리폼(3)으로부터 광섬유(4)를 잡아당기기 위한 인출장치(8), 및 릴(미도시)상에 상기 광섬유(4)를 수용하기 위한 권선장치(9)를 구비한다.
일반적으로, 글래스 프리폼(3)의 광섬유 재료는 SiO2 및 GeO2를 포함한다.
고로(6)는 프리폼의 용융을 제어하도록 설계된 임의의 종래 타입일 수 있다. 고로(6)는 예를 들어 (하기에 더 상세히 설명되는 바와 같이) 상부 머플, 가열 코일이 제공되고 상기 고로(6)의 고온지역을 정의하는 코어 머플, 및 하부 머플을 구비한다.
바람직하기로, 예컨대 냉각가스의 흐름에 의해 지나가도록 설계된 냉각공동을 갖는 타입의 냉각장치(12)가 고로를 벗어나는 광섬유(4)를 냉각시키기 위해 고로(6) 아래에 위치된다. 냉각장치(12)는 고로(6)를 벗어난 광섬유(4)가 냉각장치를 관통할 수 있도록 축(2)에 동축으로 배열되어 있다.
타워(1)에는 또한 광섬유(4)의 인장세기와 직경을 각각 측정하기 위해, 바람직하게는 고로(6)와 냉각장치(12) 사이에 위치된, (예컨대, 미국특허 5,316,562에 설명된 타입의) 인장감시장치(13)와 공지된 타입의 직경 검출기(14)가 제공될 수 있다.
바람직하기로, 인출타워(1)는 또한 수직 인출방향으로 냉각장치(12) 아래에 위치되고, 광섬유가 통과할 때, 제 1 보호코팅 및 제 2 보호코팅을 각각 광섬유(4)상에 증착하도록 설계된 공지된 타입의 제 1 및 제 2 코팅장치(15,16)를 더 구비한다. 각각의 코팅장치(15,16)는 특히 기정의된 양의 수지를 광섬유(4)에 도포하도록 설계된 각각의 도포유닛(15a,16a)과 상기 수지를 경화시킴으로써 안정적인 코팅을 형성하기 위한 각각의 경화장치(15b,16b), 예컨대, UV램프 오븐을 구비한다.
인출장치(8)는 단일 풀리(pulley) 또는 이중 풀리로 될 수 있다. 예시된 실시예에서, 인출장치(8)는 수직 인출방향으로 이미 코팅된 광섬유(4)를 인출하도록 설계된 단일 모터구동 풀리(또는 "캡스턴(capstan)")(18)를 구비한다. 인출장치(8)에는 동작동안 풀리(18)의 각속도를 나타내는 신호를 발생하도록 설계된 각속도 센서(19)가 제공될 수 있다. 풀리(18)의 회전속도 및 이에 따른 광섬유(4)의 인출속도 V는, 예컨대, 검출기(14)에 의해 검출된 직경변화에 대한 응답으로서 공정동안 가변될 수 있다.
인출장치(8)에서 권선장치(9)로 광섬유(4)를 가이드하기 위해 하나 이상의 풀리(31)(또는 다른 타입의 가이드 부재)가 이점적으로 제공된다.
또한, 권선동안 광섬유의 인장세기를 조절하기 위해 "댄서(dancer)"와 같은 인장세기 제어장치(미도시)가 제공될 수 있다.
권선장치(9)는 공지된 타입이다.
인출타워(1)는 모든 장치에 전기적으로 연결된 제어유닛(미도시), 센서 및 외부로부터 제어되게 타워(1)를 따라 존재하는 검출기를 더 구비할 수 있다.
마지막으로, 인출타워(1)는 코팅장치(15,16)와 인출장치(8) 사이에 배치되고, 인출동안 길이방향축을 따라 상기 축 주위로 광섬유(4)에 스핀을 부여하기 위한 방적장치(spinning apparatus)(20)를 더 구비한다.
본 발명의 방법에 따르면, 방적장치(20)는 대체로 사인형 스핀을 광섬유에 부여하는데 적합하다. 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 방적장치의 예가 US 6 324 872에 설명되어 있다.
대안으로, 방적장치는 US 6 189 343에 설명된 바와 같은 코팅장치(15,16) 중 하나에 (바람직하게는 제 1 코팅장치에) 일체로 될 수 있다.
인출타워(1)는 다음과 같이 동작된다.
지지장치(7)는 프리폼(3)을 고로(6)에 공급하며, 상기 고로에서 프리폼의 하부(넥다운)가 용융된다. 상기 넥다운으로부터 인출된 광섬유(4)가 인출장치(8)로 인해 잡아당겨지고 권선장치(9)에 의해 릴상에 감긴다.
광섬유(4)가 인출될 때, 센서(13,14)는 광섬유의 인장세기와 직경을 감시한다. 이러한 감시는, 예컨대, 인출속도에 작용함으로써 인출공정을 제어하는데 사용될 수 있다. 고로(6)를 벗어나면, 광섬유(4)는 냉각장치(12)에 의해 냉각되고 코팅장치(15,16)에 의해 2개의 보호층으로 코팅된다.
인출동안, 방적장치(20)는 대체로 사인형 스핀을 광섬유에 가한다. 이러한 거의 사인형 스핀은 아래의 스핀함수로 기술될 수 있다:
여기서, ν는 헤르쯔 단위로 측정된 스핀함수의 주파수이고, t는 초단위로 측정된 시간이며, θ0는 고정된 기준점에 대해 측정된 광섬유의 회전각을 나타내는 회전단위로 측정된 스핀함수의 진폭이다.
방적장치(20)에서 각속도는 식(1)의 시간 도함수, 즉, dθ/dt로 기술된다. 따라서, 방적장치(20)에서 광섬유의 최대 각속도는 다음과 같다:
적용된 최대 스핀 T는 턴(turns)/m로 측정되며 최대 각속도와 인출속도 V 사이의 비로 기술된다:
본 발명에 따르면, 스핀함수의 주파수 ν, 광섬유의 점성지역 길이 L 및 인출속도 V로 인해 각각의 광섬유 부분이, 고로(6)에서 점성상태로 있는 동안, 먼저 비틀려지고 그런 후 적어도 역으로 50% 비틀려진다.
더욱이, 스핀함수의 주파수 ν, 스핀함수의 진폭 θ0 및 인출속도 V로 인해 바람직하게는 적용된 최대 비틀림(식 3 참조)은 적어도 4 턴/미터이다. 또한, 스핀함수의 주파수 ν, 스핀함수의 진폭 θ0 및 인출속도 V로 인해 이점적으로 동결고정된 최대 비틀림은 단지 4 턴/미터이다. 즉, 다음의 관계가 이점적으로 충족된다: (2V)/(νπ) ≤ θ0 ≤ (2V)/[νπ(1-R)]; 여기서 R은 (상기 설명에서 정의된) 복원이다.
일반적으로, 인출속도 V는 적어도 5m/s이다. 일반적으로, 인출속도 V는 많아야 20m/s이다. 일반적으로, 인출 인장세기는 적어도 40gr이다. 일반적으로, 인출 인장세기는 많아야 400gr이다. 일반적으로, 점성지역 길이 L는 적어도 0.3m이다. 일반적으로, 점성지역 길이 L는 많아야 2m이다. 일반적으로, 주파수 ν는 적어도 1Hz이다. 일반적으로, 주파수 ν는 많아야 10Hz이다. 일반적으로, 스핀함수의 진폭 θ0는 적어도 2 턴이다. 일반적으로, 스핀함수의 진폭 θ0는 많아야 10 턴이다.
방적될 때, 광섬유(4)는 해당하는 비틀림을 상류 및 하류로 전한다. 상류에서, 고로(6)에서 점성상태로 있는 광섬유 유리 재료가 점성의 비틀림 변형을 받도록 프리폼 넥다운에 비틀림이 전달된다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 광섬유 유리 재료의 각 부분은 고로(6)에서 점성상태로 있으면서 비틀려지고 그리고 적어도 역방향으로 50% 비틀려진다. 그런 후 상기 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림으로 발생한 비틀림 변형은 광섬유가 냉각됨에 따라 광섬유(4)의 각각의 해당 부분에 동결고정된다. 한편, 하류에서, 비틀림이 권선된 광섬유(4)에 탄성 전달된다. 그러나, 광섬유에 시계방향 및 반시계방향의 비틀림을 번갈아 부여하는 대체로 사인형 스핀함수로 인해, 권선된 광섬유(4)는 실질적으로 비틀림 탄성변형(elastic strain)이 없다.
본 출원인은 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림 모두가 인출타워(1)에서 점성상태로 있는 동안 각각의 광섬유 부분에 가해지는 경우, 동결고정된 스핀이 실제로 적용된 스핀보다 훨씬 낮고, 그럼에도 불구하고 상당한 PMD 감소가 달성되는 것을 발견하였다.
도 2는 고로(6), 3a로 표시된 프리폼 넥다운으로부터 인출되는 광섬유(4) 및 고로(6) 내부와 광섬유(4)의 (축(2)을 따른) 온도 프로파일을 편의상 수평방향으로 개략 도시한 것이다. 화살표는 광섬유(4)의 진행방향(좌에서 우)을 도시한 것이다.
개시된 실시예에서, 고로(6)는 상부 머플(6a), 가열 코일에 의해 둘러싸진 중앙 머플(6b) 및 하부 머플(6c)을 구비한다. 온도 그래프는 T고로로 표시된 고로 내벽의 온도 프로파일을 도시한 것이다. 상기 가열 코일에 의해 둘러싸진 중앙 머플(6b) 영역은 길이가 w로 표시된 고로(6)의 고온영역을 정의한다. 상기 고온영역 내부에, 온도 T고로는 피크를 가지고 넥다운(3a)의 재료가 용융되어 인출이 가능해진다.
광섬유가 고로(6) 내부에 형성될 때, 광섬유(4)는 (음영으로 나타낸) 점성지역(4a), 즉, 온도가 너무 높아서 유리 재료가 점성상태로 있는 길이방향 부분을 갖는다. 특히, 점성지역(4a)에서 광섬유(4)의 온도 T광섬유는 (온도 그래프에서 수평선으로 나타낸) 점성 임계온도 T점성보다 더 높다. 광섬유(4)의 온도 프로파일은 고로(6)의 고온지역에서 피크를 가지고 점진적으로 하부 머플(6d)에서 감소된다. 광섬유(4)의 점성지역(4a)은 용융된 재료가 변형없이 일반적인 방적세기에 저항하는데 불충분한 직경(도 2에서 명확히 하기 위해 도시하지 않은 이 직경은 최종 광섬유의 직경의 약 2배임)을 갖는 넥다운(3a)의 하단에 있는 지점으로부터 온도 T광섬유가 점성 임계온도 T점성보다 더 낮은 광섬유(4)의 한 점까지 실질적으로 연장된다. 이러한 마지막 지점에 걸친, 광섬유(4)의 온도는 점성 임계온도 T점성 아래이며 상기 광섬유(4)의 점도가 높아서 점성 비틀림이 더 이상 허용되지 않는다.
본 출원인은 도 2에서 L로 표시된 점성지역(4a)의 길이가 일반적으로 고로(6)의 고온지역의 중심 및 이 경우 하부 머플(6d)의 하단에 해당하는 고로(6)의 배출점 사이의 거리보다 약간 작음을 입증하였다. 간략히 하기 위해, 점성지역의 길이 L은 상기 거리(6d)로 잘 근사될 수 있다.
종래 실리카 유리 섬유 재료의 경우, 고로(6)의 고온지역에서 온도 T고로는 일반적으로 적어도 약 1800℃이다. 일반적으로, 상기 온도 T고로는 많아야 2200℃이다. 또한, 점성 임계온도 T점성는 일반적으로 적어도 1600℃이다.
실시예
제 1 실험에서, 본 출원인은 도 1에 도시된 인출 타워와 유사한 인출 타워를 사용하여 글래스 프리폼을 인출하였다.
게르마늄으로 도핑된 코어부를 갖는 실리카 프리폼을 사용하였다.
넥다운 프리폼을 가열하는데 사용된 온도는 1800℃였고, 인출 인장세기는 약300gr이었으며, 스핀함수의 진폭 θ0는 약 5 턴이었고, 인출속도 V는 2m/s였으며, 스핀함수의 주파수 ν는 0.25 에서 1.75Hz 범위의 다양한 값들로 설정되었다. 광섬유의 점성지역의 길이 L은 고로(6)의 고온지역과 하부 머플(6d)의 하단 사이의 거리로 근사되며, 이 경우에서는 1m였다.
프리폼은 길이방향 그루브(groove)로 새겨져 있어 유리의 각회전에 대한 시각적 기준을 가지고 인출된 광섬유에 동결고정된 스핀이 현미경에서 용이하게 검출되게 한다.
동결고정된 최대 비틀림 대 스핀 주파수 ν에 대해 얻은 실험 결과가 검은 사각형으로 도 3에 도시된 한편, (식 3에 의해 주어진) 적용된 최대 비틀림 대 스핀 주파수 ν는 연속한 직선으로 도 3에 도시되어 있다.
동일한 실험에서, WO 0133184(또는 에프. 코치니 등의 (F. Cocchini et al.) "On-line fiber spinning monitoring for low PMD optical fibers" 49th IWCS proceedings(2000))의 개시에 따라, 상기 신호의 파워 스펙트럼(power spectrum) 및 부여된 비틀림을 나타내는 값 모두를 얻기 위해, 직경 검출기(14)의 신호를 적절히 처리하였다. 파워 스펙트럼은 방적동안 안정적인 것으로 나타났고 비틀림은 적용된 비틀림과 일치하는 것으로 나타난 광섬유에 실제적으로 부여되었다. 따라서, 기계적 영향, 예컨대, 광섬유와 방적장치 사이의 인터페이스에서의 미끄러짐이 없었음이 추정되었다. 그러므로, 적용된 비틀림이 광섬유에 전부 전달되었다(즉, 적용된 비틀림은 실제로 가해진 토션과 실질적으로 같다).
상기 기계적 영향이 없었음에도 불구하고, 적용된 비틀림과 동결고정된 비틀림 사이의 뚜렷한 차가 도 3에서 명백해진다. 특히, 적용된 비틀림과 동결고정된 비틀림 사이의 차는 낮은 주파수 ν에서는 매우 작지만, 주파수 ν를 증가시킴으로써 증가되며, 최대차는 약 1Hz이다.
도 4는 비 V/(νL)에 대한 도 3의 결과로부터 외삽된 (상기 설명에서 정의된 바와 같은) 복원을 도시한 것이다.
도 4에서 명백한 바와 같이, 복원은 1.2≤V/(νL)≤6.7에 대해 같거나 50% 더 높다. 더욱이, 복원은 1.7≤V/(νL)≤3.3에 대해 같거나 60% 더 높다.
ν, V 및 L 사이의 이러한 관계가 충족되면, 고로(6)를 따라 점성상태로 있는 동안 진행중인 광섬유는 비틀림과 적어도 50%(또는 60%)의 역비틀림 모두를 겪으므로, 이에 의해 상기 역비틀림과 상기 적용된 비틀림보다 훨씬 더 낮은 것으로 나타난 동결고정된 스핀 턴에 의해 상기 적용된 비틀림이 부분적으로 제거된다.
제 2 실시예에서, 본 출원인은 도 1에 도시된 인출타워와 유사한 인출타워를 사용하여 글래스 프리폼을 인출하였다. 공정 파라미터는 제 1 실험과 동일하였다.
비교 실시예로서 방적되지 않거나 0.5, 1 및 1.5Hz로 방적된 수 km의 광섬유가 인출되었다. 파장 스캐닝 기술을 사용하여 0 인장세기로 권선된 1Km의 광섬유 길이에 대해 PMD를 측정하였다. 그 결과가 표 1에 나타나 있다.
조건 PMD ㎰/㎞1/2
방적않됨 0.133
방적않됨 0.226
ν=0.5 Hz - V/(νL)=4 0.050
ν=1.0 Hz - V/(νL)=2 0.059
ν=1.5 Hz - V/(νL)=1.33 0.054
적용된 비틀림과 동결고정된 비틀림 사이에서 얻은 현저한 차에도 불구하고(도 3 및 도 4) 방적않된 기준샘플들을 참조로 모든 3개의 방적 샘플들에 대해 상당한 PMD 감소가 달성되었다.
제 3 실시예에서, 본 출원인은 도 1에 도시된 인출타워와 유사한 인출타워를 사용하여 글래스 프리폼을 인출하였다. 공정 파라미터는 3 내지 8Hz 범위의 값으로 설정된 스핀함수의 주파수와 12m/s인 인출속도 V를 제외하고는 제 1 실험과 동일하였다(즉, 비 V/(νL)는 1.5 내지 4 사이로 구성되었다). 상기 스핀함수의 주파수, 점성지역의 길이 및 인출속도로 인해 각 광섬유의 길이는 고로(6)를 따라 점성상태로 있는 동안 비틀려지고 그리고 역방향으로 적어도 50% 비틀려진다.
비교 실시예로서 방적하지 않거나 방적된 수 km의 광섬유가 인출되었다. 파장 스캐닝 기술을 사용하여 0 인장세기로 권선된 1Km의 광섬유 길이에 대해 PMD를 측정하였다.
이 실험에서, 동결고정된 스핀은 항상 4 턴/미터 이하인 것으로 나타났다. 더욱이, 3 및 4Hz로 방적된 광섬유에 대한 PMD 값은 항상 0.1㎰/km1/2 이하인 것으로 발견된 반면에 방적되지 않은 광섬유에 대한 평균 PMD 값은 적어도 0.15㎰/km1/2 인 것으로 발견되었다.
따라서, 본 발명의 방법으로 인해, 심지어 4 턴/미터 이하의 동결고정된 스핀값으로도 PMD가 상당히 감소되었다.
본 출원인은 적용된 사인형 스핀함수의 경우 동결고정된 스핀을 계산하기 위해 수치 시뮬레이션을 실행하였다. 본 출원인에 의해 사용된 모델에 따르면, 광섬유에 가해진 상수 토크 M은 아래의 관계에 따른 z의 함수로서 각속도 ω를 산출한다:
ω의 분명한 점성변화가 발견될 수 있는 광섬유의 점성지역은 일정한 속도로(인출속도 V) z축을 따라 이동하는 상수 반경 R의 배럴(barrel)을 모델로 하였다. 배럴은 0<z<L인 경우 순수한 점성반응(viscous behaviour)과 z>L에 대한 탄성(강체)반응(elastic behaviour)을 갖는다. 배럴은 축방향 회전을 방지하기 위해 z=0에 속박된 반면에, 탄성부분은 각속도 Ω로 회전된다.
z축을 따른 토크 변화량의 비에 대해 시간에 따른 운동모멘트 변화량의 비를 같게 함으로써 각속도 ω(z)의 의존성을 지배하는 식이 구해진다. 토크는 식(4)에 의해 주어진다. z축을 따른 전체 운동을 설명하기 위해, 시간에 따른 비율 변화도 또한 대류항(convective term) V ∂/∂z을 포함한다. 따라서, 점성부분(0<z<L)에 대해, z=0 에서 ω=0 및 z=L 에서 ω=Ω인 경계조건과 ρVL/μ 비와 동일한 비차원 (adimensional) 파라미터 k를 사용하여 아래의 관계가 달성된다:
여기서, ρ는 광섬유 재료의 밀도이고 μ는 점성지역에서 광섬유 재료의 점성도이다. 점성도 μ는 고로에 사용된 가열온도에 따른다.
상수 Ω의 경우(k=∞에 해당함)에, 시간 도함수들이 사라지고 z축을 따른 아래의 각속도 회전과 z축을 따른 각도 φ가 얻어진다:
동결고정된 비틀림 T(턴/미터)는 z=L에서 각도 φ의 z 도함수이다. 식 7의 좌측에 대한 이러한 도함수는 항상 1/L인 것으로 나타났다. 따라서, 상수 Ω의 경우, T=Ω/V이다.
교번하는 방적의 경우(즉, Ω(t)=2πνθ(t)이고 θ(t)는 식(1)에서 주어진 경우), 예를 들어, 상표 MATHEMATICA로써 Wolfram Research Inc.(Champaign, Ⅲ)가 판매한 소프트웨어 패키지를 사용하여 동결고정된 비틀림 T에 대한 해석적 해(analytical solution)가 얻어질 수 있다.
도 5는 다양한 k값에서 (V/L에 대해 정규화된) 주파수 ν의 함수로서 (2πθ0/L에 대해 정규화된) 동결고정된 최대 스핀 T에 대해 달성된 결과가 도시되어 있다. 상수 스핀함수의 진폭 θ0가 가정되었다.
도 5에서, 점성도 μ가 0인 경우에 해당하는 k=∞에 대해, 동결고정된 최대 스핀은 적용된 최대 스핀(상술한 식(3)으로써 주어진 직선)과 같다. k<∞에 대한 선들은 도 2의 실험결과를 확증한다. 실제로, 상기 선들은 적용된 비틀림과 동결고정된 비틀림 사이의 차가 실질적으로 작은 νL/V 값에 대해 0이지만 νL/V 값을 증가시킴에 따라 증가하고, 소정의 νL/V 값에서 최대차를 갖는 것을 나타낸다. 예를 들어, k=1에 대해, νL/V에서 최대 차는 약 0.7이다. k=0.1에 대해, 스핀 공간 주파수 V/ν가 L인 경우, 즉, 점성상태로 있는 동안 각각의 광섬유 부분이 완전한 시계방향 비틀림 및 완전한 반시계 방향 비틀림(비틀림 및 100% 역비틀림)을 받는 경우 100% 복원이 달성된다. k=1에 대한 선은 도 2의 실험결과의 패턴을 더 잘 설명하는 선이다.
동일한 모델로써, 고로에서 이동하는 소량의 유리가 겪게 되고, 아래와 같이 정의되는 0<z<L에 대한 점성 반응을 갖는 전체적인 점성 스핀량을 도출하기 위해 본 출원인이 수치 시뮬레이션을 실행하였다.
여기서, ω는 각속도이고, t0는 소량의 유리가 z=0의 점성지역에 들어가는 시간이며, 절대값은 점성회전이 시계방향 또는 반시계방향에 무관하게 기하학적 비대칭성을 광섬유에 작용한다는 사실로 인해 사용되었다. k=2인 경우에, 비 νL/V에 대한 전반적인 점성 스핀량의 최대값 및 최소값이 도 6에서 나타나 있다(상기 값들은 t0의 특정값, 즉, 점성지역에서의 이동시간 및 방적함수 사이의 특정한 위상값에서 발생한다).
본 출원인은 또한 본 발명의 방적기술이 클래딩 타원도(ovality)의 감소를 초래함을 검증하였다. 클래딩 타원도의 이러한 변화는 또한 광섬유의 국소적인 복굴절에 영향을 끼치는 코어 타원도에서 발생하는 변화를 나타낸다. 클래딩 타원도의 주축이 코어 타원도의 주축과 반드시 일치하지 않기 때문에, 이들 변화들이 항상 일치하지 않는다.
더욱이, 본 출원인은 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 광섬유 부분이 최대값에서 최소값의 범위에 이를 수 있는 전체 점성 스핀을 경험하는 것을 주목하였다. 따라서, 점성 광섬유 부분들은 다른 클래딩 타원도 감소들을 경험한다.
클래딩 타원도 및 코어 타원도 사이의 무작위 관계의 발생과 함께, 점성 광섬유 부분들이 다른 클래딩 타원도 감소들을 겪는다는 사실로 인해 전체 광섬유를 따른 복굴절 세기의 확산이 초래된다. 즉, 다른 광섬유 부분들은 다른 비트길이 값을 가지게 된다. 본 출원인에 따르면, 방적된 광섬유를 따른 이러한 비트길이 변화는 2개의 직각 편광모드들 사이의 혼합이, 심지어 간단한 사인형 스핀함수의 경우에서도, (방적않된 것으로서) 매우 긴 비트길이를 갖는 광섬유에서도 또한 크게 증가되게(그리고, 이에 따라, PMD가 줄어들게) 한다.
본 출원인은 종래기술에 개시된 방적기술에서 스핀함수 주파수, 점성지역의 길이 및 인출속도로 인해 실질적으로 실제 적용된 스핀과 동결고정된 스핀 사이의 일대일 대응이 있음을 주목하였다. 따라서, 종래 기술에서, PMD 감소는 주로 동결고정 스핀에, 즉, 광섬유상에 영구적으로 가해진 복굴절축의 회전에 기인한다.
대조적으로, 본 발명에 따르면, 스핀함수 주파수, 점성지역의 길이 및 인출속도로 인해 각 광섬유 부분은 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림 모두를 받게된다. 이런 방식으로, 가해진 비틀림은 가해진 역비틀림에 의해 부분적으로 제거되고 결과적으로 발생한 동결고정된 스핀이 적용된 스핀보다 훨씬 낮아진다. 따라서, 본 발명에 따르면, 상당한 PMD 감소는 주로 고로를 통과하는 동안 각각의 광섬유 부분에 의해 겪게되는 점성스핀의 영향에 기인하여 달성된다. 실제로, 상술한 바와 같이, 점성스핀이 광섬유 코어 비대칭을 줄이고 전체 광섬유를 따른 복굴절 세기를 확산시키는 것으로 본 출원인은 생각한다.
본 발명의 제조방법에 의해 달성될 수 있는 광섬유는 광통신 시스템에 사용하기 위해 케이블로 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 적어도 하나의 광섬유 케이블이 제조될 수 있다.
본 발명의 상세한 내용에 포함됨.

Claims (7)

  1. a) 유리 재료의 광섬유 프리폼을 형성하는 단계;
    b) 상기 광섬유 프리폼 단부의 유리 재료를 가열하는 단계;
    c) 광섬유를 형성하기 위해 인출속도 V로 상기 가열된, 점성지역을 갖는 유리 재료를 인출하는 단계;
    d) 상기 점성지역으로 전달되는, 대체로 사인형 스핀을 광섬유에 적용하는 단계를 포함하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법으로서,
    스핀함수의 주파수 ν, 점성지역의 길이 L 및 인출속도 V는 비틀림 및 적어도 50%의 역비틀림 모두가 상기 점성지역에 적용되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀함수 주파수 ν, 상기 점성지역의 길이 L 및 상기 인출속도 V는 1.2*L≤V/ν≤6.7*L이 되도록 설정되는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스핀함수 주파수 ν, 상기 점성지역의 길이 L 및 상기 인출속도 V는 비틀림 및 적어도 60%의 역비틀림 모두가 상기 점성지역에 적용되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스핀함수 주파수 ν, 상기 점성지역의 길이 L 및 상기 인출속도 V는 1.7*L≤V/ν≤3.3*L이 되도록 설정되는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,
    상기 스핀함수 주파수 ν, 상기 스핀함수의 진폭 θ0 및 상기 인출속도 V는 적용된 최대 비틀림이 적어도 4 턴/미터가 되도록 설정되는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 있어서,
    상기 스핀함수 주파수 ν, 상기 스핀함수의 진폭 θ0 및 상기 인출속도 V는 동결고정된 최대 비틀림이 단지 4 턴/미터가 되도록 설정되는 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 5 항에 따르는 경우, 스핀함수의 진폭 θ0 는 (2V)/(νπ) ≤ θ0 ≤ (2V)/[νπ(1-R)]이 되도록 설정되며, 여기서 V는 인출속도(미터/초)이고, ν는 스핀함수의 주파수(Hz)이며, R은 (Tappl-Tfr)/Tappl 비이고, Tappl는 실제로 적용된 최대 비틀림이며 Tfr은 동결고정된 최대 비틀림인 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법.
KR1020057012292A 2005-06-29 2002-12-30 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법 KR20050085928A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020057012292A KR20050085928A (ko) 2005-06-29 2002-12-30 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020057012292A KR20050085928A (ko) 2005-06-29 2002-12-30 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050085928A true KR20050085928A (ko) 2005-08-29

Family

ID=37269963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057012292A KR20050085928A (ko) 2005-06-29 2002-12-30 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050085928A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100872235B1 (ko) * 2006-11-17 2008-12-05 엘에스전선 주식회사 편광모드분산 저감을 위한 단일모드 광섬유의 인선방법 및이 방법에 의해 제조된 광섬유

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100872235B1 (ko) * 2006-11-17 2008-12-05 엘에스전선 주식회사 편광모드분산 저감을 위한 단일모드 광섬유의 인선방법 및이 방법에 의해 제조된 광섬유

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0582405B1 (en) Method of drawing an optical fibre and fibre produced thereby
US7409126B2 (en) Optical fiber having a low polarization mode dispersion and process and apparatus for producing it
US6550282B2 (en) Method and apparatus for manufacturing an optical fiber from a preform
KR100417000B1 (ko) 저 편광 모드 분산을 위한 장치
US6859596B2 (en) Systems and methods for forming ultra-low PMD optical fiber using amplitude and frequency keyed fiber spin functions
EP1604237B1 (en) Spun optical fiber with low polarization mode dispersion and method of making the same
JP2009520996A (ja) 偏波モード分散が減少した光ファイバを製造する方法及び装置
CN100437169C (zh) 低偏振模色散(pmd)光纤链路及其制造方法
EP1578699B1 (en) Method for producing an optical fiber having low polarization mode dispersion
US8322164B2 (en) Process for producing a low polarization mode dispersion optical fiber
KR20050085928A (ko) 낮은 편광모드분산을 갖는 광섬유 제조방법
US6993229B2 (en) Method of making spun optical fiber with low PMD
US8233760B2 (en) Ultra low PMD fibers and method of making
EP2033029B1 (en) Optical fiber having sinusoidal spin function

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
NORF Unpaid initial registration fee