KR20060123724A - 표준 단일 모드 광섬유에 대한 고성능 계수 분산보상광섬유 및 이를 이용한 전송 시스템 - Google Patents

표준 단일 모드 광섬유에 대한 고성능 계수 분산보상광섬유 및 이를 이용한 전송 시스템 Download PDF

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KR20060123724A KR1020067005613A KR20067005613A KR20060123724A KR 20060123724 A KR20060123724 A KR 20060123724A KR 1020067005613 A KR1020067005613 A KR 1020067005613A KR 20067005613 A KR20067005613 A KR 20067005613A KR 20060123724 A KR20060123724 A KR 20060123724A
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피터 쥐. 헤브젠
스니그하라즈 케이. 미스라
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

분산보상 광섬유는 링 세그먼트가 0.4㎚ 보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 모우트 외부 반경(r2)으로부터 가급적 오프셋인 곳에서 중앙 코어 세그먼트, 모우트 세그먼트 및 링 세그먼트를 갖는 분할 코어를 포함한다. 상기 굴절률 분포는 1550㎚에서 대략 -145와 -120㎰/㎚/㎞ 사이의 전체 분산과 1550㎚에서 대략 -0.56과 -0.36㎰/㎚2/㎞ 사이의 전체 분산 기울기를 공급하기 위해 선택된다. 상기 굴절률 분포는 바람직하게 1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서의 상기 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 대략 250과 320㎚ 사이의 카파(κ)를 공급하기 위해 선택된다. 그밖에 표준 단일 모드 전송 광섬유 100㎞ 당 +/-15㎰/㎚ 보다 작은 잔류 분산을 갖는 분산보상 광섬유를 포함하는 본 발명의 광전송 시스템이 공개된다.
광섬유, 잔류분산, 분산 기울기, 굴절률 분포

Description

표준 단일 모드 광섬유에 대한 고성능 계수 분산보상 광섬유 및 이를 이용한 전송 시스템{High Figure of Merit Dispersion Compensating Fiber for Standard Single Mode Fiber and Transmission System Utilizing Same}
본 발명은 광섬유에 관한 것으로, 특히 분산보상 광섬유 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
더 높은 비트 전송률에 대한 요구 증가는 분산효과를 제어하고 최소화시킬 수 있는 광전송 시스템 수요를 증가시킨다. 일반적인 광전송 시스템의 분석은 광전송 시스템이 10Gbit/second에서 꽤 많은 양의 잔류분산을 견뎌낼 수 있는 동안 이들 시스템들이 원치 않은 신호 왜곡을 야기하지 않는 대략 40Gbit/second의 더 높은 전송률에서 단지 작은 양의 잔류분산을 견뎌낼 수 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 관심 있는 전체 파장 밴드에 걸친 높은 비트율 광전송 시스템에서 분산을 정확하게 제어하는 것이 가장 중요하다. 더구나, 분산제어는 전송률이 증가할 때 명백히 중요해진다. 분산을 정확히 제어하기 위해서는 전송률이 40Gbit/second에 도달할 때 상기 전송 광섬유의 분산 기울기를 보상하는 것이 바람직하다.
표준 단일 모드 광섬유 보상을 위해 요구되는 분산 및 분산 기울기를 얻기 위해 다양한 방법들이 제안되었다. 하나의 특별한 방법은 전송 광섬유의 누적된 분산이 상기 광섬유의 끝을 얻기 쉬운 곳의 상기 광섬유 스팬(span) 끝에 대해 보상되는 곳에서 분산보상 모듈의 분산보상 광섬유 하우징을 포함한다. 그런 모듈은 스풀(spool) 또는 릴(reel)로 감싸진 분산보상 광섬유 길이를 포함한다.
분산보상 광섬유의 하나의 실시 예는 미국특허 2003/0053780에 기술된 코닝 주식회사(뉴욕)에 의해 제조되고 판매되는 SMF-28과 같은 표준 단일 모드 광섬유를 보상하기 위해 사용된다. 이러한 분산보상 광섬유의 단지 상대적으로 짧은 길이는 1550㎚에서 표준 단일 모드 전송 광섬유의 거의 100㎞ 길이에 대해 보상하기 위해 요구된다.
분산보상 모듈에서 두 가지 중요한 파라미터들은 성능 계수(Figure of Merit; FOM)와 삽입 손실(Insertion Loss; IL)이다. 상기 전송 광섬유 분산을 보상하기 위해 요구되는 분산보상 광섬유의 길이가 증가함으로써 분포된 그곳에 감쇠가 발생하고, 삽입 손실이 발생한다. 일반적으로 IL에 중요한 분포(contribution)는 상기 분산보상 광섬유 그 자신의 감쇠(attenuation)이다. FOM은 1550㎚에서 분산의 절대값을 1550㎚에서 광섬유 감쇠에 의해 나누어진 비율이다. 손실이 상기 표준 단일 모드 광섬유를 포함하는 스팬(span)의 축적 시스템 분산(accumulated system dispersion)을 보상하기 위한 상기 분산보상 광섬유의 부가에 의해 얼마나 야기되는 지를 측정할 때 높은 FOM 수가 바람직하다.
따라서, 상기 시스템에서 축적된 분산에 대해 보상하는 동안 상기 광섬유가 더 작은 손실이 나오도록 증가 된 FOM과 더 낮은 IL을 갖는 표준 단일 모드 광섬유의 스팬(span)에서 분산을 보상하기 위한 분산보상 광섬유가 필요하다.
정의 :
다음 정의 및 용어는 본 발명에서 공통으로 사용된다.
굴절률 분포 - 상기 굴절률 분포(refractive index profile)는 굴절률(refractive index)(Δ%)과 광섬유 반경(광섬유 중심선으로부터 측정된) 사이의 관계를 나타낸다.
분할 코어 - 분할 코어(segmented core)는 중앙 코어 세그먼트, 모우트 세그먼트(moat segment) 및 링 세그먼트(ring segment) 중 어떤 두 개를 포함하는 예를 들면, 첫 번째와 두 번째 세그먼트와 같이 물리적인 코어(physical core)에서 다중의 세그먼트들을 구비하는 것이다. 각 세그먼트는 각각 굴절률 분포와 그 안에 최대 및 최소 굴절률을 갖는다.
유효면적 - 유효면적은 다음의 수학식 1과 같이 정의된다.
Figure 112006019758369-PCT00001
적분 범위는 0에서 ∞까지 이고, E는 1550㎚에서 측정된 전파광(propagated light)으로 결합 된 전계(electric field)이다.
상대 굴절률 Δ% - Δ%는 수학식 2에 의해 정의된 굴절률의 상대 값을 나타낸다.
Figure 112006019758369-PCT00002
여기서, Δ%는 피복 층의 굴절률과 관련하여 측정된 굴절률 세그먼트(index profile segment)의 최대(또는 모우트의 경우 최소) 굴절률이다.
알파 프로파일 - 알파 프로파일(Alpha-profile)은 b가 반경인 곳에서 수학식 3과 같은 Δ(b)%로 표시된 중앙 코어의 굴절률 분포에 인용한다.
Figure 112006019758369-PCT00003
여기서, b0는 코어 프로파일의 최대 점이고, b1은 Δ(b)%가 0인 지점이며, b는 b와 동일하거나 작고 bf와 동일하거나 작은 bi의 범위이다. 또한, Δ%가 위에 정 의된 곳에서, bi는 알파 프로파일의 초기 지점, bf는 알파 프로파일의 최종 지점 및 알파(α)는 실수(real number) 지수이다.
핀 배열 매크로- 밴딩 검사 - 이 검사는 광섬유의 상대 저항과 매크로 밴딩을 비교해서 검사하기 위해 사용된다. 이 검사를 통해 상기 광섬유가 밴딩 손실 발생이 야기되지 않도록 배열될 때 1550㎚에서의 감쇠 손실이 측정된다. 이러한 광섬유는 동일한 파장에서 다시 측정된 핀 배열 및 감쇠에 대해 짜여 진다. 밴딩에 의해 야기된 손실은 두 개의 감쇠 측정(㏈) 사이의 차이이다. 상기 핀 배열은 단일 줄(single row)에 배열되고 평면 위의 고정된 수직 위치에 구속된 10개의 원주 핀 세트이다. 상기 핀 공간은 중앙에서 중앙까지 5㎜이다. 상기 핀 직경은 0.67㎜이다. 상기 광섬유는 인접한 핀의 반대편을 통과하기 위해 야기된다. 검사하는 동안 상기 광섬유를 핀 외부 일부분에 일치시키도록 만들기 위해 상기 광섬유는 충분한 장력(tension) 아래 놓인다.
측면 부하 검사 - 상기 측면 부하 검사는 상기 광섬유의 매크로-밴딩 저항 측정을 제공한다. 이 검사에서, 광섬유의 규정된 길이는 두 개의 얇을 접시(flat plate) 사이에 놓인다. No. 70 와이어 메쉬(wire mesh)는 한 접시에 붙인다. 상기 알려진 광섬유의 길이는 두 접시 사이에 끼우고, 기준 감쇠(reference attenuation)는 상기 접시가 30 뉴턴의 힘으로 눌려지는 동안 측정된다. 70 뉴턴 힘은 그때 접시에 공급되고 감쇠 증가가 측정된다. 이런 감쇠 증가는 상기 광섬유의 측면 부하 감쇠이다.
본 발명의 실시 예에 따라, 분산보상 광섬유는 양의 상대 굴절률(Δ1) 및 코어 외부 반경(r1)을 갖는 중앙 코어 세그먼트, 부의 상대 굴절률(Δ2) 및 모우트 외부 반경(r2)으로 상기 중앙 코어 세그먼트를 둘러싸는 모우트 세그먼트 및 양의 상대 굴절률(Δ3), 상기 링 세그먼트 중앙의 링 중앙 반경(r3), 상기 링 세그먼트가 Xo=r3-r2-Wr/2인 곳에서 0.4보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 상기 모우트 외부 반경(r2)으로부터 오프셋 되는 곳에서 상기 모우트 세그먼트(Δ3)의 상대 굴절률의 절반 높이에서 측정된 링 폭(Wr)으로 상기 모우트 세그먼트를 둘러싸는 링 세그먼트로 이루어진 굴절률 분포를 포함하여 제공한다. 본 발명에 따른 분산보상 광섬유의 굴절률 분포는 1550㎚에서 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 -120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산 및 1550㎚에서 -0.56㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.36㎰/㎚2/㎞보다 작은 분산 기울기를 발생한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 분산보상 광섬유는 바람직하게 1550㎚에서 전체 분산을 1550㎚에서 전체 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 대략 240 내지 335㎚ 사이, 더욱 바람직하게 대략 250 내지 320㎚ 사이, 더욱더 바람직하게 대략 275와 300㎚ 사이의 카파(κ)를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유는 1550㎚에서 전체 분산의 절대값을 1550㎚에서의 감쇠로 나눔으로써 정의된 바람직하게 240㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 더욱 바람직하게 260㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 더욱더 바람직하게 275㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 다른 실시 예에서 300㎰/㎚/㏈ 보다 큰 성능 계수(Figure Of Merit; FOM)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 이곳에 기술된 상기 분산보상 광섬유는 바람직하게 광전송 시스템에 포함되고, 1525㎚ 내지 1570㎚ 사이의 전송 파장 밴드 내의 모든 파장들에서 상기 광전송 시스템이 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유 100㎞에 대해 ±15㎰/㎚ 보다 작은, 더욱 바람직하게 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유 100㎞에 대해 ±10㎰/㎚ 보다 작은, 어떤 실시 예에서는 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유 100㎞에 대해 ±6㎰/㎚ 보다 작은 전류 분산을 나타내는 곳에서 1550㎚에서 대략 14와 21㎰/㎚/㎞ 사이의 전체 분산을 갖는 표준 단일 모드 전송 광섬유와 광학적으로 결합 된다. 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유는 바람직하게 분산보상 모듈에 포함된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 분산보상 광섬유는 바람직하게 1.5%와 2.1% 사이의 상대 굴절률(Δ1) 및 1.40과 1.9㎛ 사이의 코어 외부 반경(r1)으로 이루어진 중앙 코어 세그먼트, -0.3과 -0.5% 사이의 상대 굴절률(Δ2) 및 3.9와 5.3㎛ 사이의 모우트 외부 반경(r2)으로 상기 중앙 코어 세그먼트를 둘러싸는 모우트 세그먼트 및 0.24%와 0.54% 사이의 상대 굴절률(Δ3), 5.5와 7.7㎛ 사이의 상기 링 세그먼트 중 앙의 링 중앙 반경(r3), 상기 링 세그먼트가 Xo=r3-r2-Wr/2인 곳에서 0.75㎛보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 상기 모우트 외부 반경(r2)으로부터 오프셋 되는 곳에서 상기 모우트 세그먼트(Δ3)의 상대 굴절률의 절반에서 측정된 링 폭(Wr)으로 상기 모우트 세그먼트를 둘러싸는 링 세그먼트를 갖는 굴절률 분포를 포함하고, 상기 굴절률 분포는 1550㎚의 파장에서 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산, 1550㎚의 파장에서 -0.55㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.40㎰/㎚2/㎞보다 작은 전체 분산 기울기 및 1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서 상기 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 250과 320㎚ 사이의 카파(κ)를 발생한다.
본 발명의 부가적인 특징 및 장점들은 다음 설명으로 상세하게 설명될 것이고, 일부분은 그 설명에 의해 당업자에게 명백해 지거나 다음 청구항 및 부가된 도면에 따른 상세한 설명을 포함하는 이곳에 기술된 내용과 같이 본 발명을 쉽게 실현될 수 있을 것이다.
위에서 말한 일반적인 설명 및 다음 본 발명 실시 예의 상세한 설명은 청구될 때 본 발명의 특성을 이해하기 위한 개요 또는 구조를 제공하기 위해 의도된다는 것을 알 수 있다. 첨부 도면들은 본 발명의 이해를 더욱더 제공하기 위해 포함되고, 본 특허 설명서의 한 부분에 통합되어 구성된다. 상기 도면은 본 발명의 여러 가지 실시 예를 나타내고, 설명과 함께 본 발명의 원리 및 동작을 설명하기 위해 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유의 부분적 절단면도를 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유를 이용한 광전송 시스템의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분산보상 광섬유의 제 1 실시 예에 대한 굴절률 분포(반경(㎛)에 따른 Δ%)를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 분산보상 광섬유의 여러 가지 실시 예(실시 예 b 내지 e)에 대한 각각의 굴절률 분포를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e의 파장(㎛)에 대한 전체 분산(㎰/㎚/㎞)의 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e의 파장(㎛)에 대한 전체 분산 기울기(㎰/㎚2/㎞)의 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e의 파장(㎛)에 대한 κ(㎚)의 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유 실시 예 a 내지 e의 파장(㎛)에 대한 잔류분산(㎰/㎚)의 그래프이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유의 실험적 실시 예 1 및 2의 반경(㎛)에 대한 Δ%의 굴절 도면이다.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유의 여러 가지 실시 예(실시 예 f 내지 j)에 대한 각각의 굴절률 분포를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 분산보상 광섬유 21 : 분할된 코어
22 : 중앙 코어 세그먼트 24 : 모우트 세그먼트
26 : 링 세그먼트 30 : 피복 층
32, 32a : 전송 시스템 34 : 폴리머 코팅
36 : 전송 광섬유 38 : 분산보상 모듈
40 : 송신기 42 : 중계기
44 : 수신기
인용문은 본 발명의 현재 실시 예 즉, 첨부된 도면 및 표로 기술된 실시 예들을 상세하게 만들 것이다. 가능한 경우, 동일한 참조번호는 동일하거나 같은 부분을 인용하기 위해 도면 전체에 사용될 것이다.
본 발명에 따른 분산보상 도파 광섬유(waveguide fiber) 집합은 도 1, 도 4 내지 도 8과 도 13 및 도 14에 나타내고 기술되었으며, 일반적으로 참조번호(20)에 의해 처음부터 끝까지 나타내었다. 이곳에 기술되고 공개된 상기 분산보상 광섬유(20)는 일반적으로 분할된 코어 구조를 포함한다. 세그먼트(중앙 코어, 모우트 및 링) 각각은 굴절률 분포, 상대 굴절률 퍼센트(Δ1, Δ2, Δ3), 표시 반경(representative radii)(r1, r2, r3), 링 폭(Wr) 및 링 오프셋(Xo)에 의해 기술되고 정의된다. 다수 세그먼트에 대한 반경은 광섬유의 세로축 중앙 라인(CL)로부터 모두 측정된다.
도 1과 도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 분산보상 광섬유(20)는 물리적 코어(21)와 상기 코어를 둘러싸는 피복층(clad layer)(30)을 포함하고, 상기 코어를 둘러싸는 피복층(30)은 nc의 굴절률을 갖는다. 본 발명에 따라서, 상기 분산보상 광섬유(20) 집합의 분할된 코어(21)는 외부 반경 r1과 알파 프로파일을 포함하고 광섬유의 중앙 라인에 가장 가까운 중앙 코어 세그먼트(22), 외부 반경 r2로 상기 중앙 코어 세그먼트(22)에 접촉하여 둘러싸는 모우트 세그먼트(24), 중앙 반경 r3, 절반 높이 폭(Wr) 및 오프셋 크기(Xo)로 상기 모우트 세그먼트(22)에 접촉하여 둘러싸는 둥근(annular) 링 세그먼트(26)를 더 포함한다. 바람직하게 실리카(silica)로 도핑 되어 있지 않은 둥근 피복 층(30)은 상기 링 세그먼트(26)를 접촉하여 둘러싼다. 피복 층(30)은 되도록 대략 62.5㎛의 외부 반경(비록 다수의 굴절률 도면들이 명백히 대략 10㎛에서 잘라져 보일지라도)을 갖는다. 상기 광섬유(20)의 가장 먼 유리 부분은 바람직하게 대략 250㎛의 외경에 자외선 보호용 폴리머 코팅(34)이 덮어진다. 상기 코팅(34)은 바람직하게 종래와 같이 부드러운 내부 제 1 코팅과 딱딱한 외부 제 2 코팅을 구비하는 2차 아크릴 산(two modulus acrylate) 코팅이다.
본 발명에 따라 분산보상 광섬유(20)의 제 1 실시 예에 대한 상대 굴절률 분포는 도 4에 도시된다. 도 4의 프로파일 변화는 이곳에 청구된 광섬유 집합에 대해 보여주며 쉽게 이해할 수 있도록 한다. 도 4는 분산보상 광섬유 반경(㎛)에 대한 상대 굴절률(%)을 나타낸다. 더욱이, 도 4는 델타(Δ1, Δ2, Δ3), 표시 반경(r1, r2, r3), 링 폭(Wr) 및 오프셋(Xo) 전체에 사용된 규약(convention)을 나타낸다. 상기 동일한 규약들은 도 5 내지 도 8에 도시된 실시 예 b 내지 e, 도 15 내지 도 19에 도시된 실시 예 f 내지 j 및 도 13과 도 14의 실시 예 1 및 2에 대한 상대 굴절률 분포의 특성을 나타내기 위해 사용되고, 명백히 그곳에서 반복되지는 않을 것이다.
분산보상 광섬유(20) 집합의 중앙 코어 세그먼트(22)는 바람직하게 1.0%보다 크고 3.0%보다 작은, 더욱 바람직하게 1.5%보다 크고 2.1%보다 작은, 더욱 바람직하게 1.7%보다 크고 2.0%보다 작은, 더욱 바람직하게 대략 1.7% 내지 1.9%의 범위 내의 상대 굴절률(Δ1%)을 갖는다. 더욱이, 상기 중앙 코어는 5.0보다 작은, 더욱 바람직하게 3.0보다 작은, 가장 바람직하게 대략 2.0인 알파(α) 프로파일을 갖는다. 부가적으로, 상기 중앙 코어 세그먼트(22)는 바람직하게 1.4 내지 1.9㎛ 사이, 더욱 바람직하게 대략 1.50 내지 1.8㎛의 범위 내, 가장 바람직하게 1.61 내지 1.71 사이 범위의 외부 반경(r1)을 나타낸다. 상기 중앙 코어 세그먼트(22)의 외부 반경(r1)은 바람직하게 순수 실리카로 구성된 피복 층(30)의 인덱스(index)에 응답하고 확장하는 수평 축 확장(27)으로 이루어진 상기 중앙 코어 세그먼트(22) 굴절률 분포의 하강 국면(descending leg)의 교차점으로 측정되고 정의된다. 상기 중앙 코어 세그먼트(22)의 굴절률 분포는 바람직하게 굴절률을 상승시키고 원하는 델타(Δ1%)와 알파(α)를 제공하는 충분한 게르마늄이 함유된 순수 실리카 도핑에 의해 형성된다.
분산보상 광섬유의 둥근 모우트 세그먼트(24)는 상기 중앙 코어 세그먼트(22)와 접촉되어 둘러싸고, 바람직하게 -0.3%보다 작은, 더욱 바람직하게 대략 -0.30% 내지 -0.50% 범위 내의 부극성 최소 상대 굴절률(Δ2%)을 갖는다. 더욱이, 상기 모우트 세그먼트(24)는 대략 2.4 내지 3.5㎛ 사이의 r2-r1으로 정의된 폭을 갖는다. 모우트 세그먼트(24)의 외부 반경(r2)은 상기 모우트 세그먼트(24)와 링 세그먼트(26)의 교차점에서 측정된다. 특히, 상기 외부 반경(r2)은 상기 피복 층(30)(바람직하게 순수 실리카)의 굴절률에 응답하는 수평 축(27)으로 이루어진 상기 모우트 세그먼트(24) 프로파일(profile)의 상승 국면의 교차점으로 측정되고 정의된다. 상기 모우트의 외부 반경(r2)은 상기 광섬유의 중심 라인으로부터 바람직하게 대략 3.9 내지 5.3㎛ 사이, 더욱 바람직하게 4.4 내지 4.9㎛ 사이에 놓여 진다. 모우트 세그먼트(24)는 바람직하게 상기 모우트 세그먼트의 원하는 상대 굴절률(Δ2%)을 달성하기 위한 전체 양에서 피복(30)과 연관된 상기 굴절률을 줄이기에 충분한 양의 불소가 함유된 실리카 도핑에 의해 형성된다. 따라서,보다 낮은 굴절률을 갖는 다른 적당한 유리 변경자(modifier)가 사용될 것이다.
상기 모우트 세그먼트(24)를 둘러싸는 것은 상기 분산보상 광섬유(20)의 둥근 링 세그먼트(26)이다. 상기 상승형(raised-index) 링은 바람직하게 대략 0.2 내지 0.60% 사이, 더욱 바람직하게 0.24% 내지 0.54% 범위 내의 상대 굴절률(Δ3%)을 갖는다. 링 세그먼트(26)는 바람직하게 대략 0.8㎛ 내지 2.2㎛ 범위 내의 한쪽 지점에서 한쪽 지점까지 측정된 절반 높이 폭(Wr)을 갖는다. 상기 절반 높이 폭(Wr)은 상기 광섬유 중앙 라인에서 양단 지점(bisection point)(28c)까지 측정된 바람직하게 대략 5.5㎛ 내지 7.7㎛ 사이, 더욱 바람직하게 6.1 내지 7.0㎛ 사이의 중앙 지점 반경(r3)을 갖는다. 상기 링 폭(Wr)은 ro가 중앙 라인(CL)으로부터 절반 높이 지점(28b)까지의 크기이고, ri는 상기 광섬유 중앙 라인(CL)으로부터 절반 높이 지점(28a)까지의 크기인 곳에서 ro-ri와 동일하다. 상기 절반 높이 지점(28a, 28b)는 상기 델타 값이 Δ3%의 1/2인 곳에서 상기 링 세그먼트(26)의 상승 국면과 하강 국면의 지점에서 측정되고 정의된다. 상기 링 세그먼트(26)는 바람직하게 원하는 링 프로파일과 상대 굴절률(Δ3%)을 제공하기 위한 원하는 양의 상기 피복 층(30)에 관련된 상기 링 점검(up-dope)에 충분한 게르마늄이 함유된 도핑에 의해 형성된다. 본 발명에 따라, 상기 링 세그먼트(26)(Wr의 위치로 정의된)는 거리 Xo에 의해 상기 모우트 세그먼트(24)의 가장자리로부터 오프셋이다. 상기 분산보상 광섬유(20)에 대 한 오프셋 크기(Xo)는 수학식 4에 의해 정의된다.
Figure 112006019758369-PCT00004
상기 모우트 세그먼트(26)의 가장자리로부터의 상기 링 오프셋(Xo)은 바람직하게 0.4㎛, 더욱 바람직하게 0.75㎛, 더욱더 바람직하게 0.9㎛, 가장 바람직하게 0.75㎛ 내지 2.0㎛ 사이이다. 몇 개의 실시 예에서, 상기 광섬유 중앙 쪽 내부에 있는 상기 링 세그먼트(24)는 피복(30)의 레벨 대략 0.05 내지 0.2% 사이보다 약간 높아진 Δ%를 갖는 부분(26a)을 포함한다. 부가적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 부분(26a)은 상기 피복 층(30)으로서 거의 동일한 비율(index)일 것이다.
상기 피복 층(30)은 링 세그먼트(26)에 접촉되고 둘러싸이며, 거의 0%의 상대 굴절률과 대략 62.5㎛의 외부 반경을 갖는다. 상기 피복 층(30)은 바람직하게 순수하고, 도핑 되지 않은 실리카 유리로 제조된다. 그러나, 이곳에 기술된 상기 상대 굴절률 분포를 얻도록 잘 공급될 때 상기 피복 층(30)이 약간 증가 또는 감소(up or down-doped) 되는 것을 알 수 있다.
분산보상 광섬유의 여러 실시 예들은 본 발명에 따라 이곳에 기술되었고, 각각은 바람직하게 외부 모우트 반경(r2)으로 중앙 코어 반경(r1)을 나누어 정의된 0.4보다 작은 코어/모우트 비율을 갖는다. 더욱 바람직하게, 코어/모우트 비율은 0.39보다 작고, 더욱 바람직하게 대략 0.33 내지 0.39 사이이다. 더욱이, 링 중앙 반경(r3)으로 외부 모우트 반경(r2)을 나누어 정의된 상기 광섬유의 모우트/링 비율은 바람직하게 대략 0.66 내지 0.72 사이이다.
또한, 이곳에 기술된 본 발명의 실시 예에 따라 상기 분산보상 광섬유(20)는 표준 단일 모드 광섬유 시스템이 사용될 때 축적된 분산의 뛰어난 분산보상을 허용하기 적합한 대략 1550㎚의 파장에서 원하는 광 특성을 나타낸다. 이곳에 기술된 실시 예에 따른 분산보상 광섬유(20)는 바람직하게 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 -120㎰/㎚/㎞보다 작은, 더욱 바람직하게 1550㎚에서 -132㎰/㎚/㎞보다 크고 -120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산을 갖는다. 1550㎚에서 상기 전체 분산 기울기는 바람직하게 -0.36㎰/㎚2/㎞보다 작고, 어떤 실시 예에서는 -0.40㎰/㎚2/㎞보다 작으며, 바람직하게는 -0.56㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.36㎰/㎚2/㎞보다 작은 범위, 더욱 바람직하게는 -0.55㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.40㎰/㎚2/㎞보다 작은, 가장 바람직하게는 -0.47㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.41㎰/㎚2/㎞보다 작다. 1550㎚에서 상기 전체 분산으로서 정의된 언급된 카파(κ)는 상기 광섬유(20)가 바람직하게 대략 200㎚보다 큰, 더욱 바람직하게 240㎚보다 큰, 더욱더 바람직하게 1550㎚에서 대략 240㎚ 내지 335㎚ 사이, 1550㎚에서 250㎚ 내지 320㎚ 사이의 더욱 바람직한 범위, 가장 바람직하게 1550㎚에서 275㎚ 내지 300㎚ 사이일 때 1550㎚에서 상기 전체 분산 기울기로 나누어진다. 상기 광섬유(20)의 유효면적은 1550㎚에서 바람직하게 대략 19.0㎛2와 동일하거 나 크고, 1550㎚에서 더욱 바람직하게 20.0㎛2와 동일하거나 크며, 1550㎚에서 상기 모드 필드 직경(mode field diameter)은 바람직하게 4.8㎛보다 크다.
1550㎚에서 상기 광섬유(20)의 계산된 측면 부하 휨 손실(lateral load bend loss)은 바람직하게 대략 5.0㏈/m와 동일하거나 더 작고, 더욱 바람직하게 대략 3.0㏈/m와 동일하거나 더 작으며, 상기 광섬유(20)에 의해 나타난 계산된 핀 배열 휨 손실(pin array bend loss)은 1550㎚에서 대략 40㏈보다 작고, 어떤 실시 예에서는 1550㎚에서 대략 30㏈보다 작다. 상기 본 발명의 분산보상 광섬유(20)는 더욱이 대략 1700㎚보다 작은 LP02 모드와 대략 1750㎚보다 작은 LP11 모드의 이론상 컷오프 파장을 나타낸다.
아래 표 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유의 여러 가지 실시 예에 대한 만들어진(계산된) 광 특성을 나타낸 것이다.
실시 예 # a b c d e
전체 분산(㎰/㎚/㎞) @1550㎚ -124 -141 -140 -125 -138
분산 기울기(㎰/㎚2/㎞) @1550㎚ -0.46 -0.51 -0.50 -0.42 -0.47
κ(㎚) @1550㎚ 268 279 280 296 294
측면 부하 손실 @1550㎚(㏈/m) 1.72 1.61 2.41 1.71 2.49
핀 배열 휨 손실 @1550㎚(㏈/m) 30.3 22.0 27.3 23.9 17.3
유효면적@1550㎚(㎛2) 21.2 21.0 22.0 21.6 22.7
MFD @1550㎚(㎛) 5.11 5.02 5.15 5.15 5.21
λcth LP02(㎚) 1581 1589 1610 1598 1643
λcth LP11(㎚) 1419 1487 1556 1491 1706
감쇠 @1550㎚(㏈/㎞) 0.451 0.456 0.453 0.451 0.452
FOM @1550㎚(㎰/㎚/㏈) 275 309 309 277 305
아래 표 2는 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e를 포함하고, 원하는 특성 범위 내에서 광 특성을 산출하는 굴절률 분포 집합의 물리적 구조를 정의한다.
실시 예 # a b c d e
Δ1(%) 1.83 1.83 1.83 1.83 1.78
r1(㎛) 1.65 1.67 1.64 1.64 1.70
Δ2(%) -0.37 -0.46 -0.40 -0.35 -0.36
r2(㎛) 4.63 4.32 4.84 4.66 4.62
모우트 폭(㎛) 2.98 2.65 3.20 3.02 2.92
Δ3(%) 0.44 0.36 0.27 0.40 0.49
r3(㎛) 6.66 6.18 6.80 6.79 6.92
ri(㎛) 6.25 5.36 5.78 6.24 6.38
ro(㎛) 7.16 7.00 7.82 7.33 7.46
Wr(㎛) 0.92 1.64 2.04 1.09 1.08
Xo(㎛) 1.59 1.04 0.94 1.58 1.76
알파(α) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
코어-모우트 비율 0.36 0.39 0.34 0.35 0.37
모우트/링 비율 0.70 0.70 0.71 0.69 0.67
도 9 내지 도 11은 상기 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e에 대한 확실한 광 파라미터를 나타내는 도면이다. 특히, 도면들은 분산보상 광섬유 실시 예 a 내지 e에 대해 도 9에 도시된 바와 같이 1525 내지 1570㎚까지 적어도 확장된 C 파장 밴드를 가로지르는 전체 분산, 도 10에 도시된 바와 같이 1525 내지 1570㎚까지 적어도 확장된 C 파장 밴드를 가로지르는 전체 분산 기울기 및 도 11에 도시된 바와 같이 1525 내지 1570㎚까지 적어도 확장된 C 파장 밴드를 가로지르는 카파(κ)를 각각 포함한다. 1525 내지 1570㎚까지의 파장 밴드는 일반적으로 "확장된 C 밴드"로서 사용되고, 본 발명에 따른 분산보상 광섬유를 사용하는 시스템 동작의 파장 밴드이다. 그러나, 본 발명에 따른 분산보상 광섬유는 C 밴드(1525 내지 1565㎚)와 같이 다른 파장 밴드를 넘어 사용된다는 것은 명백하다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 분산보상 광섬유(20)의 다른 실시 예들은 아래 표 3과 표 4에 나타낸 바와 같다.
실시 예 # f g h i j
전체 분산(㎰/㎚/㎞) @1550㎚ -126 -121 -131 -121 -125
분산 기울기(㎰/㎚2/㎞) @1550㎚ -0.44 -0.45 -0.41 -0.40 -0.50
κ @1550㎚ 288 262 318 291 250
측면 부하 손실 @1550㎚(㏈/m) 1.53 1.26 1.93 0.83 2.74
핀 어레이
휨 손실 @1550㎚(㏈) 18.7 15.3 23.7 14.9 33.0
유효면적 @1550㎚(㎛2) 21.3 20.6 22.1 19.8 22.6
MFD @1550㎚(㎛) 5.14 5.06 5.18 4.96 5.24
λcth LP02(㎚) 1613 1621 1604 1584 1610
λcth LP02(㎚) 1537 1545 1528 1413 1540
감쇠 @1550㎚(㏈/㎞) 0.452 0.452 0.453 0.453 0.448
FOM @1550㎚(㎰/㎚/㏈) 278 268 290 267 278
아래 표4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 분산보상 광섬유 실시 예 f 내지 j(도 15 내지 도 19에 도시된 바와 같이)를 포함하고, 원하는 특성 범위 내에서 광 특성을 산출하는 굴절률 분포 집합의 다른 물리적 구조를 정의한다. 상기 프로파일 실시 예 f 내지 j(도 15 내지 도 19에 도시된 바와 같이)는 도 4에 도시된 굴절률 분포에서 보여진 규약 사용을 나타낸 것이다.
실시 예 # f g h i j
Δ1(%) 1.82 1.82 1.82 1.92 1.72
r1(㎛) 1.68 1.69 1.67 1.62 1.72
Δ2(%) -0.37 -0.37 -0.37 -0.37 -0.37
r2(㎛) 4.55 4.57 4.52 4.49 4.79
모우트 폭(㎛) 2.87 2.88 2.85 2.87 3.08
Δ3(%) 0.44 0.44 0.44 0.43 0.46
r3(㎛) 6.71 6.78 6.67 6.58 7.00
ri(㎛) 6.23 6.26 6.19 6.09 6.48
ro(㎛) 7.21 7.27 7.18 7.04 7.50
Wr(㎛) 0.98 1.01 0.99 0.95 1.02
Xo(㎛) 1.67 1.71 1.66 1.61 1.70
알파(α) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
코어-모우트 비율 0.37 0.37 0.37 0.36 0.36
모우트/링 비율 0.68 0.67 0.68 0.68 0.68
본 발명에 따른 분산보상 광섬유(20)의 여러 가지 실시 예들은 실제 제조하여 시험하였다. 실험 실시 예 1과 2의 광 특성들은 아래 표 5에 나타내었고, 각각 도 13 및 도 14에 도시된 프로파일이다.
실시 예 # 실시 예 1 실시 예 2
도 # 도 13 도 14
분산 @1550㎚(㎰/㎚/㎞) -123.3 -128.8
분산 기울기 @1550㎚(㎰/㎚2/㎞) -0.420 -0.476
κ @1550㎚(㎚) 293 271
모드 필드 직경 @1550㎚(㎛2) 5.15 5.17
핀 어레이 @1550㎚(㏈)-예측된 17.7 27.7
측면부하 @1550㎚(㏈)-예측된 1.45 2.32
감쇠 @1550㎚(㏈/㎞) 0.406 0.422
FOM @1550㎚ 304 305
도 2 및 도 3은 이곳에 기술된 본 발명의 실시 예에 따른 분산보상 광섬유(20)를 사용하는 광전송 시스템(32, 32a)을 나타내는 도면이다. 상기 시스템(32, 32a)은 광신호 송신기(40)와 상기 송신기(40)와 광 통신을 위해 광학적으로 결합 된 전송 광섬유(36)를 포함한다. 상기 전송 광섬유(36)는 예를 들면, 코닝 주식회사(NY)의 SMF-28과 같은 바람직하게 표준 단일 모드 광섬유이다. 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유(36)는 예를 들면, 1550㎚에서 양의 전체 분산과 양의 전체 분산 기울기를 갖는다. 특히, 시스템(32, 32a)에서 사용된 전송 광섬유(36)는 바람직하게 1550㎚에서 대략 14 내지 21㎰/㎚/㎞(1550㎚에서 명목상 대략 16.7㎰/㎚/㎞) 사이의 전체 분산을 갖는다. 상기 시스템(32, 32a)에서 상기 전송 광섬유(36)의 분산 기울기는 바람직하게 대략 0.044 내지 0.067㎰/㎚2/㎞(명목상 대략 0.06㎰/㎚2/㎞)이고, 1550㎚에서 카파(κ)는 바람직하게 대략 250 내지 350㎚(명목상 대략 278㎚)이다. 상기 전송 광섬유(36)는 바람직하게 1300 내지 1325㎚ 사이의 영점 분산파장(λ0), 대략 0.34% 내지 0.38% 사이의 코어 Δ% 및 1550㎚에서 대략 70㎛2보다 큰 유효면적으로 이루어진 계단형 굴절률 분포(step index profile)를 갖는다.
상기 분산보상 광섬유(20)는 광학적으로 상기 전송 광섬유(36)에 결합 되고, 바람직하게 하나 또는 그 이상의 증폭기(또는 증폭기단)(42)에 결합 되며, 상기 분산보상 광섬유(20)에 의해 발생 된 부의 전체 분산이 상기 전송 광섬유(36) 스팬(span)의 누적 분산을 충분히 보상하기 위해 충분한 양으로 선택된다. "충분히 보상하다"라는 용어는 상기 분산보상이 분산보상 광섬유(20)의 길이 가장자리(그리고, 전송 광섬유(36)의 길이를 포함하는 스팬(span)의 가장자리에서)에서 상기 분산이 거의 0으로 만들어지는 그런 크기를 의미한다. "충분히 보상하다"는 또한 상기 스팬의 분산이 고의로 약간(5% 만큼에 의해) 예를 들면, 동작 파장 밴드 내에 있는 어떤 파장에서 아래 또는 이상 보상된 곳의 조건을 포함한다. 도 2는 송신기(40)와 수신기(44) 사이에 연결되고 광학적으로 결합 된 단일 광섬유 스팬(상기 전송 광섬유(36) 및 분산보상 광섬유(20)를 포함하는)을 나타낸다. 이와 달리, 상기 시스템(32a)은 중계기(42)와 전송 광섬유(36b)의 또 다른 길이에 결합을 포함하여 상기 시스템은 다중 스팬을 포함한다. 상기 전송 시스템은 그 밖에 커넥터, 커플러 등과 같은 다른 일반적인 광부품을 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 분산보상 광섬유(20)는 스풀(spool) 또는 릴(reel)로 상기 광섬유를 감싸는 그리고/또는 봉입물(enclosure)에 상기 광섬유를 포장하는 것으로 분산보상 모듈(38)에 포함될 것이다. 임의로, 상기 분산보상 광섬유(20)는 케이블로 묶이고, 송신기에 결합 되며 세로로(스풀로 감싸는 것이 방해될 때) 놓여 전반적인 스팬 길이(span length)에 주어질 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 Xs는 각 시스템 구성요소에 광학적으로 결합하는 스플라이스(splice) 또는 커넥터를 포함한다.
인식된 바와 같이, 본 발명에 따른 분산보상 광섬유(20)의 더욱 큰 부의 분산은 전송 광섬유(36) 길이에서 누적된 분산을 보상하기 위해 더욱 짧아진 분산보상 광섬유의 사용을 허용한다. 이것은 더욱 큰 부의 분산을 갖기 위한 감쇠 손실이 작을 때 광섬유의 성능계수(FOM) 증가를 위한 더욱 큰 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 분산보상 광섬유(20) 집단에 대해 1550㎚에서 전체 분산의 절대값을 1550㎚에서의 감쇠로 나눔으로써 정의된 상기 FOM은 바람직하게 1550㎚에서 대략 240㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 더욱 바람직하게 260㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 더욱더 바람직하게 1550㎚에서 여전히 275㎰/㎚/㏈ 보다 큰, 어떤 실시 예에서는 1550㎚에서 대략 300㎰/㎚/㏈ 보다 큰 절대값을 갖는다. 게다가, 상기 더욱 높은 분산 값은 상기 분산보상 광섬유가 분산보상 모듈에 포함될 때 IL에서 감소를 허용한다. 따라서, 상기 모듈의 가격 및 크기는 시스템 감쇠 도처에서 유리하게 감소 된다.
실시 예에 따라, 본 발명에 따른 대략 10 내지 15㎞ 길이의 분산보상 광섬유는 위에 기술된 100㎞ 전송 광섬유(36)의 분산을 증진하기 위해 보상될 것이다. 부가적으로 원하는 동작 파장 밴드(1525 내지 1570㎚)에서 그런 시스템에 대한 잔류분산 크기는 100㎞ 전송 광섬유(36)에 대해 +/-15㎰/㎚ 보다 작고, 이곳에 기술된 어떤 실시 예에 대해 100㎞ 전송 광섬유(36)에 대해 +/-10㎰/㎚ 보다 작다. 아래 표 6은 1525 내지 1570㎚ 파장 밴드에서 상기 시스템 잔류분산 크기를 나타내는 것이다. 명백히, 본 발명에 따른 분산보상 광섬유(20)는 동작 파장 밴드(적어도 1525 내지 1565㎚)에서 시스템 잔류분산을 최소화하는 실용성을 갖는다.
파라미터 LTRANS(㎞) LDCF(㎞) +/- 잔류분산(1525-1570㎚)(㎰/㎚/100㎞)
실시 예 a 100 13.46 +/-6
실시 예 b 100 11.85 +/-5
실시 예 c 100 12.00 +/-5
실시 예 d 100 13.35 +/-8
실시 예 e 100 12.14 +/-9
도 12는 광학적으로 상기 분산보상 광섬유(20)의 다수의 실시 예 a 내지 e에 결합 되어 1550㎚에서 대략 16.7㎰/㎚/㎞의 분산과 대략 0.06㎰/㎚2/㎞의 분산 기울기를 갖는 표준 단일 모드 전송 광섬유(36)의 계산된 잔류분산(㎰/㎚/100㎞)을 나타내는 도면이다. 상기 시스템의 잔류분산은 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유의 100㎞ 길이에 대해 1525 내지 1570㎚ 사이의 파장 밴드에서 +/-15㎰/㎞보다 작고, 더욱 바람직하게는 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유의 100㎞ 길이에 대해 1525 내지 1570㎚ 사이의 파장 밴드에서 +/-10㎰/㎞보다 작다. 몇 개의 실시 예(실시 예 a, b 및 c)에 대해, 상기 잔류분산은 1525 내지 1570㎚의 범위에서 상기 전송 광섬유(36)의 100㎞에 대해 +/-6㎰/㎚와 동일하거나 적다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 분산보상 광섬유는 동작 파장 범위에서 우수한 분산 보상을 제공한다는 것을 알 수 있다.
제조 방법에 관해서, 상기 분산보상 광섬유(20)는 기상 축 증착법(Vapor axial deposition; VAD), 수정화학 기상 증착법(modified chemical vapor deposition; MCVD), 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma chemical vapor deposition; PCVD) 및 외부형 증착법(outside vapor deposition; OVD)를 포함하는 다양한 방법으로 만들어지나 이에 한정되는 것은 아니다. 그것은 본 발명의 관점을 벗어나지 않는 범위에서 당업자가 여러 가지 변경 및 변화로 본 발명을 만들 수 있다는 것은 명백하다. 따라서, 이 발명의 변경 및 변화를 보호하는 본 발명은 첨부된 청구항과 그들의 상당 어구의 관점 내에서 행해지는 게 제공되도록 의도된다.

Claims (22)

  1. 굴절률 분포는 양의 상대 굴절률(Δ1)과 코어 외부 반경(r1)을 갖는 중앙 코어 세그먼트;
    부의 상대 굴절률(Δ2)과 모우트 외부 반경(r2)을 가지고 있으며 상기 중앙 코어 세그먼트를 둘러싸는 모우트 세그먼트; 및
    양의 상대 굴절률(Δ3), 상기 링 세그먼트 중앙의 링 중앙 반경(r3), 상기 링 세그먼트가 Xo=r3-r2-Wr/2인 곳에서 0.4보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 상기 모우트 외부 반경(r2)으로부터 오프셋 되는 곳에서 상기 모우트 세그먼트(Δ3)의 상대 굴절률의 절반 높이에서 측정된 링 폭(Wr)으로 상기 모우트 세그먼트를 둘러싸는 링 세그먼트를 포함하고,
    상기 굴절률 분포는 1550㎚에서 -0.56㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.36㎰/㎚2/㎞보다 작은 분산 기울기; 및
    1550㎚에서 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 -120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산을 발생하는 것을 특징으로 하는 분산보상 광섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 전체 분산으로 정의된 κ는 1550㎚에서 대략 240과 335㎚ 사이의 전체 분산 기울기로 나누어지는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  3. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 상기 전체 분산 기울기는 -0.47㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.41㎰/㎚2/㎞보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  4. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 상기 전체 분산은 -132㎰/㎚/㎞보다 크고 -120㎰/㎚/㎞보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  5. 청구항 1항의 분산보상 광섬유를 포함하는 분산보상 모듈.
  6. 1550㎚에서 14와 21㎰/㎚/㎞ 사이의 전체 분산을 갖는 표준 단일 모드 광섬유; 및
    상기 표준 단일 모드 광섬유에 광학적으로 접속된 청구항 1항의 상기 분산보상 광섬유를 포함하고,
    1525㎚ 내지 1570㎚ 사이의 전송 파장 밴드 내의 모든 파장들에서 상기 표준 다일 모드 전송 광섬유 100㎞에 대해 ±15㎰/㎚보다 작은 잔류분산을 나타내는 것을 특징으로 하는 광섬유 전송 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 잔류분산은 상기 표준 단일 모드 전송 광섬유의 100㎞에 대해 ±10㎰/㎚보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유 전송 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 코어 세그먼트의 상기 코어 외부 반경(r1)은 1.4와 1.9㎛ 사이이고, 상기 모우트 세그먼트의 외부 반경(r2)은 3.9와 5.3㎛ 사이이며, 상기 링 세그먼트의 중앙 반경(r3)은 5.5와 7.7㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 광섬유.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 링 오프셋(Xo)은 0.75와 2.0㎛ 사이인 것을 특징으로 하는 광섬유.
  10. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 전체 분산의 절대값을 1550㎚에서의 감쇠로 나눔으로써 정의된 성능 계수(FOM)는 240㎰/㎚/㏈보다 큰 절대값을 갖는 특징으로 하는 광섬유.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 성능 계수는 275㎰/㎚/㏈보다 큰 절대값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 섬유.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어 반경(r1)을 상기 모우트 외부 반경(r2)으로 나눔으로써 정의된 0.33과 0.39 사이의 코어/모우트 비율을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  13. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 유효면적(Aeff)은 19㎛2보다 큰 것을 특징으로 하는 광섬유.
  14. 제 1 항에 있어서,
    Δ1은 1.5%보다 크고 2.1%보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  15. 제 1 항에 있어서,
    Δ2는 -0.50%보다 크고 -0.30%보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  16. 제 1 항에 있어서,
    Δ3은 0.24%보다 크고 0.54%보다 작은 것을 특징으로 하는 광섬유.
  17. 제 1 항에 있어서,
    1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서 상기 전체 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 250과 320㎚ 사이의 카파(κ)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  18. 제 17 항에 있어서,
    1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서 상기 전체 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 275과 300㎚ 사이의 카파(κ)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  19. 제 1 항에 있어서,
    0.8과 2.2㎛ 사이의 링 폭(Wr)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  20. 제 1 항에 있어서,
    0.75㎛보다 큰 링 오프셋(Xo)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유.
  21. 굴절률 분포는 1.5%와 2.1% 사이의 상대 굴절률(Δ1) 및 1.40과 1.9㎛ 사이의 코어 외부 반경(r1)으로 이루어진 중앙 코어 세그먼트;
    -0.3과 -0.5% 사이의 상대 굴절률(Δ2) 및 3.9와 5.3㎛ 사이의 모우트 외부 반경(r2)으로 상기 중앙 코어 세그먼트를 둘러싸는 모우트 세그먼트; 및
    0.24%와 0.54% 사이의 상대 굴절률(Δ3), 5.5와 7.7㎛ 사이의 상기 링 세그먼트 중앙의 링 중앙 반경(r3), 상기 링 세그먼트가 Xo=r3-r2-Wr/2인 곳에서 0.75㎛보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 상기 모우트 외부 반경(r2)으로부터 오프셋 되는 곳에서 상기 모우트 세그먼트(Δ3)의 상대 굴절률의 절반 높이에서 측정된 링 폭(Wr)으로 상기 모우트 세그먼트를 둘러싸는 링 세그먼트를 포함하고,
    상기 굴절률 분포는 1550㎚의 파장에서 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산;
    1550㎚의 파장에서 -0.55㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.40㎰/㎚2/㎞보다 작은 전체 분산 기울기; 및
    1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서 상기 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 250과 320㎚ 사이의 카파(κ)를 발생하는 것을 특징으로 하는 분산보상 광섬유.
  22. 굴절률 분포는 2%보다 작은 상대 굴절률(Δ1) 및 1.5와 2.0㎛ 사이의 외부 반경(r1)으로 이루어진 중앙 코어 세그먼트;
    -0.3과 -0.5% 사이의 상대 굴절률(Δ2) 및 3.9와 5.3㎛ 사이의 모우트 외부 반경(r2)으로 상기 중앙 코어 세그먼트를 둘러싸는 모우트 세그먼트; 및
    0.24%와 0.54% 사이의 상대 굴절률(Δ3), 5.5와 7.7㎛ 사이의 상기 링 세그먼트 중앙의 링 중앙 반경(r3), 상기 링 세그먼트가 Xo=r3-r2-Wr/2인 곳에서 0.8㎛보다 큰 링 오프셋(Xo)에 의해 상기 모우트 외부 반경(r2)으로부터 오프셋 되는 곳에서 상기 모우트 세그먼트(Δ3)의 상대 굴절률의 절반에서 측정된 링 폭(Wr)으로 상기 모우트 세그먼트를 둘러싸는 링 세그먼트를 포함하고,
    상기 굴절률 분포는 1550㎚의 파장에서 -145㎰/㎚/㎞보다 크고 120㎰/㎚/㎞보다 작은 전체 분산;
    1550㎚의 파장에서 -0.55㎰/㎚2/㎞보다 크고 -0.42㎰/㎚2/㎞보다 작은 전체 분산 기울기; 및
    1550㎚에서 상기 전체 분산을 1550㎚에서 상기 분산 기울기로 나눔으로써 정의된 240과 325㎚ 사이의 카파(κ);
    1550㎚에서 5.0㎛ 보다 큰 모드 필드 직경; 및
    1550㎚에서 전체 분산의 절대값을 1550㎚에서의 감쇠로 나눔으로써 정의된 260㎚보다 큰 성능 계수를 발생하는 것을 특징으로 하는 분산보상 광섬유.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7187833B2 (en) * 2004-04-29 2007-03-06 Corning Incorporated Low attenuation large effective area optical fiber
US6987918B1 (en) * 2004-06-24 2006-01-17 Corning Incorporated Large kappa dispersion compensating fiber and transmission system
US7283713B1 (en) * 2006-04-05 2007-10-16 Corning Incorporated Highly dispersive dispersion compensating fiber for transmission fiber and transmission system utilizing same
US7274848B1 (en) * 2006-08-30 2007-09-25 Corning Incorporated High figure of merit dispersion compensating optical fiber for transmission fiber and transmission system utilizing same
WO2012031304A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Ofs Fitel, Llc Dispersion compensating system and dispersion compensating fiber with improved figure of merit
MX2018001062A (es) * 2015-07-27 2018-05-17 Dow Global Technologies Llc Metodo para manufactura aditiva de material biocompatible y articulos fabricados por el metodo.
US10591667B2 (en) 2017-05-19 2020-03-17 Ofs Fitel, Llc Optical fiber with specialized figure-of-merit and applications therefor
WO2020092712A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Ofs Fitel, Llc Fiber-based supercontinuum light source

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361319A (en) * 1992-02-04 1994-11-01 Corning Incorporated Dispersion compensating devices and systems
US5448674A (en) * 1992-11-18 1995-09-05 At&T Corp. Article comprising a dispersion-compensating optical waveguide
JPH07261048A (ja) * 1994-03-23 1995-10-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 分散補償ファイバ
CA2157828C (en) * 1994-09-13 2003-02-11 Youichi Akasaka Dispersion compensating optical fiber for wavelength division multiplex transmission
CA2170815C (en) * 1995-03-10 2002-05-28 Youichi Akasaka Dispersion compensating optical fiber
US5999679A (en) * 1997-07-14 1999-12-07 Corning Incorporated Dispersion compensating single mode waveguide
JPH10253847A (ja) * 1997-03-11 1998-09-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 分散補償光ファイバ
CA2232101A1 (en) * 1997-03-25 1998-09-25 Kazunori Mukasa Dispersion compensating optical fiber, and wavelength division multiplex light transmission line using the same
JP3337954B2 (ja) * 1997-09-17 2002-10-28 株式会社フジクラ 分散補償光ファイバ
CN1166967C (zh) * 1998-09-18 2004-09-15 住友电气工业株式会社 色散补偿光纤
FR2786343A1 (fr) * 1998-11-23 2000-05-26 Cit Alcatel Fibre de compensation de dispersion pour systeme de transmission a fibre optique a multiplexage en longueur d'onde employant une fibre de ligne a dispersion decalee
CA2370448A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 Corning Incorporated Dispersion compensating fiber
WO2000070378A1 (fr) * 1999-05-17 2000-11-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Fibre optique et ligne de transmission optique comprenant la fibre optique
CN100340880C (zh) * 1999-06-25 2007-10-03 古河电气工业株式会社 色散补偿光纤和利用这种光纤的光传输线
US6445864B2 (en) * 2000-03-24 2002-09-03 Corning Incorporated Dispersion compensating optical fiber
US6477306B2 (en) * 2000-04-11 2002-11-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Dispersion-compensating optical fiber, and, optical transmission line and dispersion-compensating module respectively including the same
US6400877B1 (en) * 2000-09-01 2002-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Negative-dispersion optical fiber and optical transmission line incorporating the same
FR2815420B1 (fr) * 2000-10-16 2003-05-16 Cit Alcatel Compensation de la dispersion chromatique dans un systeme de transmission a fibre optique, et fibre de compensation
FR2815418B1 (fr) * 2000-10-16 2003-05-16 Cit Alcatel Fibre pour la compensation de dispersion chromatique d'une fibre nz-dsf a dispersion chromatique positive
JP2002148464A (ja) * 2000-11-07 2002-05-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ
US6490398B2 (en) * 2001-02-21 2002-12-03 Fitel Usa Corp. Dispersion-compensating fiber having a high figure of merit
US6654531B2 (en) * 2001-02-21 2003-11-25 Fitel Usa Corp. Dispersion-compensating module
US6498887B1 (en) * 2001-02-21 2002-12-24 Fitel Usa Corp. Dispersion-compensating fiber having a high relative dispersion slope
EP1246380A3 (en) * 2001-03-30 2004-01-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fibre dispersion compensating device
WO2003005083A2 (en) * 2001-07-06 2003-01-16 Corning Incorporated Method of connecting optical fibers, an optical fiber therefor, and an optical fiber span therefrom
US6768852B2 (en) * 2001-07-11 2004-07-27 Corning Incorporated Dispersion and slope compensating optical fiber and transmission link including same
FR2832221B1 (fr) * 2001-11-15 2004-02-13 Cit Alcatel Fibre de compensation de dispersion chromatique pour systeme de transmission a fibre optique en bande u
US6757468B2 (en) * 2002-03-14 2004-06-29 Corning Incorporated Dispersion compensation optical fiber and optical transmission line using same
US6888993B2 (en) 2002-11-27 2005-05-03 Corning Incorporated Dispersion compensating optical fiber for SMF and transmission link including same

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Publication number Publication date
WO2005031414A1 (en) 2005-04-07
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US20050063655A1 (en) 2005-03-24

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