KR20120061785A - 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유, 이를 사용하는 광통신 시스템 및 이러한 광섬유의 제조 방법 - Google Patents

굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유, 이를 사용하는 광통신 시스템 및 이러한 광섬유의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 클래딩 층으로 둘러싸인 도광(light-guiding) 코어를 포함하고, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템에 관한 것이다.

Description

굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유, 이를 사용하는 광통신 시스템 및 이러한 광섬유의 제조 방법{MULTIMODE OPTICAL FIBRE HAVING A REFRACTIVE INDEX PROFILE, OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM USING SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A FIBRE}
본 발명은 하나 이상의 클래딩 층으로 둘러싸인 도광(light-guiding) 코어를 포함하는, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 또한 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템에 관한 것이다. 이 외에도, 본 발명은 도핑되거나 도핑되지 않은 유리 층들을 반응성 기체 혼합물을 사용하여 화학적 기상 증착법에 의해 기판 튜브의 내부 상에 증착시켜 정밀하게 규정된 굴절률 프로파일을 갖는 프리폼(preform)을 얻고, 상기 프리폼의 일단을 가열하여 이로부터 다중모드 광섬유를 인발시키는, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유의 제조 방법뿐만 아니라, 다수의 도펀트로 형성된 도광 구배 지수 코어를 포함하는, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유에 관한 것이다.
다중모드 광섬유는 그 자체가 미국 특허 제 4,339,174 호에 공지되어 있으며, 이는 700 MHz 이상의 대역폭을 사용한다. 상기 특허로부터 공지된 광섬유는 3 개의 별도의 영역들, 즉 외부 클래딩 층, 상기 클래딩 층의 내벽 표면상에 배치된 차단층, 및 상기 차단 층 내에 배치된 굴절률 프로파일을 갖는 매우 순수한 유리 코어를 포함하며, 여기에서 상기 코어는 상기 코어의 굴절률을 상기 클래딩 층의 굴절률보다 큰 값으로 증가시키기에 충분한 양의 제 1 산화물로 도핑된 SiO2를 포함하고, 이때 상기 제 1 산화물 농도는 특정 프로파일에 따라 변한다. 코어 직경이 64.0 ㎛이고 개구수가 0.207인 다중모드 광섬유의 경우, 900 ㎚ 및 1300 ㎚의 파장에 대해 각각 1024 및 1082의 대역폭(MHz)이 측정되었다. 전송 능력에 대한 추가적인 상세한 설명은 상기 특허에 제공되어 있지 않다.
미국 특허 제 3,989,350 호로부터, 광통신 시스템의 사용 가능한 대역폭의 확장을 목적으로 모드의 분산 감소를 위한 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유가 공지되었다. 상기 특허에 공지된 다중모드 광섬유는 상기 섬유 축으로부터 코어 주변 영역까지 방사상으로 감소하는 굴절률을 갖는 코어를 포함하며, 이때 상기 코어는 SiO2와, 특히 산화 붕소의 농도가 방사상으로 증가하는 하나 이상의 굴절률 변경 물질로 필수적으로 이루어지며, 상기 코어 주변의 최종 조성은 10 몰% 내지 20 몰%의 B2O3을 함유하는 붕소 실리케이트를 필수적으로 포함한다. 대역폭 또는 전송 능력에 대한 추가적인 상세한 설명은 제공되어 있지 않다.
미국 특허 제 4,222,631 호로부터, 3 개 이상의 유리 형성 화합물을 포함하고 방사 구배의 굴절률 프로파일을 갖는 코어와 클래딩을 갖는 다중모드 광섬유가 공지되었으며, 이때 상기 굴절률 프로파일은 반경의 함수로서 특정 공식에 따라 변한다. 대역폭 또는 전송 능력에 대한 구체적인 상세한 설명은 제공되어 있지 않다.
데이터 통신 및 원격 통신의 계속적인 성장으로 인해, 고 전송 능력을 갖는 통신 시스템과 유리 섬유가 요구되고 있다. 유리 섬유(시스템)의 전송 능력을 증가시키는 한 가지 방법은 상이한 파장의 여러 가지 신호를 하나의 유리 섬유를 통해 동시에 전송하는, 소위 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM)를 이용하는 것이다. 값비싼 주변 장치가 필요하기 때문에 상기 기법은 주로 단일 모드 섬유가 사용되는 장거리 통신망에 사용된다.
그러나, 비교적 짧은 거리와 다수의 접속에 비추어 다중모드 섬유가 빈번히 사용되는 근거리 통신망(LAN), 저장 통신망(SAN) 및 접속 통신망에서도 또한 WDM 기법에 의해 실현되는 고 전송 능력에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이 외에도, 상기 단 거리 통신망에서 온도 안정화 없이 레이저를 사용하는 경향이 있으며, 이는 온도 안정화된 레이저를 사용하는 것보다 훨씬 더 저렴하다. 온도 안정화되지 않은 상기와 같은 레이저를 사용하는 경우, 온도 변화 시에 레이저 파장의 이동이 발생할 것이다. WDM 기법의 사용과 온도 안정화되지 않은 레이저의 사용은 모두 다중모드 섬유의 대역폭이, 사용되는 전송 속도에 대해 비교적 넓은 파장 범위에 걸쳐 충분히 높을 것을 요한다.
고 전송 속도에 적합한 고 대역폭을 갖는 다중모드 유리 섬유를, 매우 정밀하게 한정된 굴절률 프로파일을 상기 섬유에 도입시킴으로써 제조할 수 있다. 예를 들어 앞서 공개된, 본 출원인의 이름으로 출원된 국제 출원 PCT/NL02/00604는 상기와 같은 섬유의 굴절률 프로파일이 정확하게 하기 수학식 1과 일치해야 함을 나타낸다:
수학식 1
Figure pat00001
상기 식에서,
n1은 섬유 코어의 굴절률 값이고,
r은 섬유 코어의 방사상 위치(㎛)이고,
Δ는 섬유의 비굴절률 차이고,
α는 프로파일 형상 파라미터이고,
a는 섬유 코어 반경(㎛)이다.
상기 국제 출원은 또한 광 코어의 내부 부분에 대한 적합한 제어가 중요함을 나타낸다. 레이저는 일반적으로 목적으로 하는 고 전송 속도로 사용되나, 상기 레이저는 스폿 크기 때문에 상기 광 코어의 일부를 단지 "노출시키며", 따라서 적합한 프로파일 제어에 보다 엄격함이 요구된다.
PCT/NL02/00604로부터 공지된 방법에 따라, 섬유가 설계되는 하나의 특정 파장에서 고 대역폭을 갖는 다중모드 섬유를 제조할 수 있다. 상기와 같은 섬유는 상기 특정 파장에서의 고 전송 속도에 적합하다. 상기 섬유를 상기 고안 파장과 상이한 파장(보다 높은 파장과 보다 낮은 파장 모두)으로 사용하는 경우, 최대 전송 속도가 상기 고안 파장과 상이한 파장에서 낮아져, 그 결과 상기 대역폭이 현저하게 낮아진다.
본 발명의 첫 번째 태양은 특정한 전송 속도에서 비교적 넓은 파장 범위에 걸쳐 사용할 수 있는 다중모드 유리 섬유를 수득하는데 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따라, 상기 다중모드 섬유는 바람직하게는 FOTP-204, TIA/EIA-455-204에 따라 측정된, 특정한 코어 직경과 개구수 및 특정한 최소의 과 충전된 발진(Over Filled Launch, OFL) 대역폭을 갖는다.
또 다른 태양은 다중모드 섬유를 포함하고, 특정한 전송 속도에서 비교적 넓은 파장 범위를 갖는 광통신 시스템의 필요성에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 다중모드 섬유를 포함하고, 온도 안정화되지 않은 레이저를 사용할 수 있게 만드는 광통신 시스템의 필요성에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 특정한 전송 능력을 실현하기 위해 특정 파장 범위, 예를 들어 800 ㎚ 부근에서 충분히 높은 대역폭을 갖는 광섬유를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 태양은 이미 설치된 다중모드 섬유와 호환 가능한 다중모드 광섬유를 제공하는데 있다.
본 발명에 따라, 상기 도입부에서 언급한 다중모드 광섬유는 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 1000 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 1 Gbit/초 이상임을 특징으로 한다.
또 다른 실시태양에 따라, 상기 전송 능력은 850 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 50 ㎚ 이상의 폭, 특히 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 150 m 이상의 섬유 길이에 대해 10 Gbit/초 이상이다.
본 발명에 따른 다중모드 광섬유에 대한 특별한 실시태양은 1400 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 250 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 850 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 1 Gbit/초 이상임을 특징으로 한다.
상기와 같은 다중모드 섬유가 이미 설치되어 있는 다중모드 섬유와 호환 가능한 것이 매우 바람직하기 때문에, 상기 섬유는 바람직하게는 62.5 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.25 내지 0.30이며, 최소 OFL 대역폭이 850 ㎚에서 160 Mhz.㎞ 이상이고, 보다 특히 최소 OFL 대역폭이 1300 ㎚에서 300 Mhz.㎞ 이상이다.
본 발명은 또한 하나 이상의 클래딩 층들로 둘러싸인 도광 코어를 포함하고, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유에 관한 것으로, 상기 섬유는 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 2000 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 1 Gbit/초 이상임을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중모드 광섬유의 특별한 실시태양에서, 850 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 50 ㎚ 이상의 폭, 특히 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 300 m 이상의 섬유 길이에 대해, 상기 전송 능력은 10 Gbit/초 이상이다.
본 발명에 따른 더욱 또 다른 실시태양에 따라, 다중모드 광섬유의 전송 능력은 1400 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 250 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 1300 m 이상의 섬유 길이에 대해 1 Gbit/초 이상이다.
상기와 같은 섬유가 이미 설치되어 있는 다중모드 섬유와 호환 가능한 것이 매우 바람직하기 때문에, 상기 섬유는 바람직하게는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.18 내지 0.22이며, 최소 OFL 대역폭이 850 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상이고, 보다 특히 최소 OFL 대역폭이 1300 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상이다.
상이한 특징들을 갖는 레이저를 사용할 수 있는 다양한 시스템에서 굴절률이 등급화된 다중모드 광섬유의 상기와 같은 전송 능력을 보장하기 위해서, 사용되는 섬유의 최소 OFL 대역폭을 한정하는 몇몇 모델들을 이용할 수 있다. 따라서 상기 전송 능력/제품/파장 범위의 조합들에 최소로 필요한 OFL 대역폭들이 당해 분야의 숙련가들에게 공지되어 있다.
더욱 또한 본 발명의 광섬유는 사용되는 파장 범위에서 DMD(다모드 지연차) 특징의 중심 부분에 어떠한 동요도 나타내어서는 안 된다. 상기와 같은 동요에는 이중 펄스, 펄스 확장, 선두 펄스 또는 추적 펄스가 포함된다.
DMD 측정에서, 다중모드 섬유의 코어를 통한 상이한 방사상 위치에서 광 펄스의 전송에 대한 임펄스 반응을 측정한다. 상기 보다 높은 전송 속도에서 다중모드 광섬유를 사용하는 경우, 직경이 18 ㎛인 섬유 코어의 중심 부분에서 광 펄스의 임펄스 반응은 어떠한 동요도 나타내지 않는 것이 중요하다.
본 발명은 또한 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 상술한 다중모드 광섬유를 n x 적어도 1 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 1 ㎞ 이상임을 특징으로 한다.
특정한 실시태양에서, 상기 광통신 시스템은, 바람직하게는 상술한 다중모드 광섬유를 n x 적어도 10 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 150 m 이상임을 특징으로 한다.
특정한 광통신 시스템에서, 상술한 다중모드 광섬유를 n x 적어도 1 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하며, 이때 상기 송신기와 수신기간의 거리는 850 m 이상이다.
파라미터 "n"은 다채널 광통신 시스템을 의미하는 것으로 이해되며, 반면에 본 발명은 더욱 또한 단일 채널 광통신 시스템에 관한 것으로, 이때 전송 능력은 각각 1 Gbit/초 또는 10 Gbit/초 이상이며, 송신기는 특히 온도 안정화되지 않은 레이저이다. 온도 안정화가 없는 상기와 같은 레이저의 파장 이동 크기에 따라, 상기와 같은 레이저를 포함하는 광통신 시스템을 또한 다채널 시스템으로서 형성시킬 수 있다.
본 발명에 따라, 다중모드 광섬유를 다중모드 광섬유의 구배 지수 코어를 형성시키기 위해 2 개 이상의 도펀트를 사용함으로써 수득할 수 있다. 상기 코어 반경에 걸쳐 도펀트들의 농도를 변화시킴으로써 상기 다중모드 광섬유의 모드간 분산 특징을, 대역폭이 덜 파장 의존적인 방식으로 채택할 수 있다. 매우 정밀한 굴절률 프로파일을 동시에 한정함으로써, 광범위한 파장 범위에 걸쳐 고 대역폭이 얻어진다.
바람직하게는, GeO2 및 F를 광 코어의 형성을 위한 SiO2 중의 도펀트로서 사용한다. 이와 관련하여 다중모드 섬유의 광 코어 중의 F 농도가 상기 섬유 코어의 다른 위치(0 < r <=a 위치)에서보다 섬유 축(r = 0인 위치)(이때 상기 코어의 테두리를 r = a로서 한정한다)에서 더 낮은 것이 중요하다. 이와 같은 방식으로, 사용되는 광 파장의 대역폭-의존성은 본 발명 섬유의 충분한 생산 수율을 실현시킬 수 있도록 하는 방식으로 영향을 미칠 수 있다.
SiO2 중의 다른 도펀트들의 조합을, 대역폭의 파장 의존성이 감소하도록 상기 광섬유의 모드간 분산 특징에 영향을 미치기 위해 동일한 방식으로 사용할 수 있다. 사용 가능한 도펀트들로는 상기 GeO2 및 F 이외에, B2O3, P2O5, N, TiO2, ZrO2, SnO2 또는 Al2O3가 있다.
본 발명에 따른 다중모드 광섬유 및 상기와 같은 다중모드 광섬유의 제조 방법에 대한 특정한 실시태양들을 종속항에서 한정한다.
본 발명을 이후에 다수의 도면들을 참고로 상세히 설명할 것이나, 이와 관련하여 본 발명이 이와 같은 특정한 도면들로 결코 제한되지 않음에 주목해야 한다.
도 1은 종래 기술로부터 공지된 다중모드 광섬유의 대역폭의 파장-의존성을 나타낸다. 상기 섬유의 굴절률 프로파일(실선) 및 F의 농도(파선)를 도 2에 나타낸다. F의 농도는 0 내지 약 4 중량%로 다양화 할 수 있으며, 굴절률 프로파일은 굴절률-증가 도펀트, 예를 들어 GeO2, P2O5 또는 이들 조합의 농도를 굴절률 프로파일의 목적하는 양상에 따라 코어 반경을 따라 변화시킴으로써 형성된다. 상기 도면에서 최대 대역폭의 피크 위치는 F의 농도(반경을 따라 일정함)를 증가 또는 감소시키거나 또는 상기 굴절률 프로파일의 양상을 변화시킴으로써 보다 높거나 낮은 파장으로 이동될 수 있으며, 이때 상기 프로파일 파라미터 α의 보다 낮은 값은 상기 피크를 오른쪽으로 이동시킨다. α 값의 상기와 같은 이동 또는 F 농도의 이동은 도 1에 나타낸 피크의 양상을 현저하게 변화시키지 않는다. 상기 공식에 따른 이상적인 굴절률 프로파일로부터의 일탈은 일반적으로 도 1의 곡선 아래 범위에 있는 대역폭을 생성시킨다. 따라서 도 1의 곡선은 특정 조성의 섬유에 대한 특정 파장에 의해 성취될 수 있는 최대 대역폭을 나타낸다.
도 3은 도 4의 원리에 따른 굴절률 프로파일(실선)과 F 농도(파선)를 갖는 다중모드 광 유리섬유에 대한 다중모드 광 유리섬유의 대역폭-의존성의 예를 나타낸다. F의 농도를 중심 섬유 축으로부터 방사상으로 증가시킴으로써, 상기 다중모드 광섬유의 분산 특성은 특정한 최소 대역폭이 보다 넓은 파장 범위에 걸쳐 얻어질 수 있는 정도로 영향을 받는다. 1/2 높이에서 피크의 폭은 도 1에서의 폭의 1.8 배 이다. 도 4는 다중모드 광 유리섬유의 코어에서 반경의 함수로서 F 농도의 선형적인 증가를 나타낸다. 그러나 대역폭의 파장-의존성에서 상기와 같은 변화는 또한 반경의 함수로서 F 농도의 포물선 또는 지수 증가의 경우에도 발생한다.
도 4에 따른 예에서, F의 농도는 중심 섬유 축(r = 0에서)에서 0 중량%로부터 광 코어의 테두리(r = a에서)에서 최대 약 0.5 내지 5 중량%의 값까지 증가한다. 코어 직경이 62.5 ㎛이고 NA가 약 0.27인 표준 다중모드 섬유에서 F-도펀트 농도의 상기와 같은 변화, 예를 들어 0에서부터의 중량%의 변화를 사용함으로써 약 1.97의 α 값으로 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 1000 m의 거리에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송에 적합한 광섬유를 생성시킬 것이다. 상기와 같은 섬유를 송신기와 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 사용할 수 있으며, 상기 시스템에서 최소 1000 m의 거리에 걸쳐 각 파장에 대해 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 2 개 이상의 파장에서 동시적인 신호 전송이 일어난다. 상기와 같은 광섬유를 또한 온도 안정화되지 않은 송신기뿐만 아니라 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 1000 m 이상의 거리에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 사용할 수 있다. 코어 직경이 50 ㎛이고 NA가 약 0.2인 표준 다중모드 섬유에서 F-도펀트 농도의 유사한 변화는 약 1.97의 α 값에서와 마찬가지로 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚의 폭을 갖는 파장 대역에서 2000 m의 거리에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송에 적합한 섬유를 제공한다. 상기와 같은 섬유를 송신기와 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 사용할 수 있으며, 상기 시스템에서 최소 2000 m의 거리에 걸쳐 각 파장에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 2 개 이상의 파장에서 동시적인 신호 전송이 일어난다. 상기와 같은 섬유를 또한 온도 안정화되지 않은 송신기뿐만 아니라 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 2000 m 이상의 거리에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 사용할 수 있다.
보다 높은 α 값을 선택하여 대역폭의 피크를 보다 낮은 파장으로 이동시킨다. α 값이 약 2.05인 다중모드 섬유에서 F-도펀트 농도의 상기와 같은 변화, 예를 들어 0 내지 1.5 중량%의 변화를 사용하여 코어 직경이 62.5 ㎛이고 NA가 약 0.27인 표준 다중모드 섬유를 850 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 50 ㎚의 폭을 갖는 파장 대역에서 150 m의 거리에 걸쳐 10 Gbit/초 이상의 전송에 적합하게 만들 수 있다. 따라서 코어 직경이 50 ㎛이고 NA가 약 0.2인 표준 다중모드 섬유는 850 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 50 ㎚의 폭을 갖는 파장 대역에서 300 m의 거리에 걸쳐 10 Gbit/초 이상의 전송에 적합할 수 있다. F-도펀트의 최소량과 F-도펀트의 최대량 간의 차이가, 예를 들어 0에서 2 중량%로 증가하면 상기 전송 속도 및 상기 거리에 적합한 섬유 내의 파장 대역이 연장될 것이다. 이 경우에 상기 파장 대역은 50 ㎚에서 100 ㎚로 증가할 것이다. 850 ㎚에서 최적화된 상기 섬유를 송신기와 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 사용할 수 있으며, 상기 시스템에서 150 m 이상의 거리에 걸쳐 각 파장에 대해 10 Gbit/초 이상의 전송 속도로 2 개 이상의 파장에서 동시적인 신호 전송이 일어난다. 상기 섬유를 또한 온도 안정화되지 않은 송신기뿐만 아니라 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 150 m 이상의 거리에 걸쳐 10 Gbit/초 이상의 전송 속도로 사용할 수 있다. 중심 섬유 축 상에서 F >0 중량%의 농도를 사용하는 경우 목적으로 하는 효과를 또한 얻을 수 있다. 따라서 0에서 1 중량%로의 F 농도의 변화는 0.5에서 1.5 중량%, 또는 2에서 3 중량%로의 변화와 동일한 결과를 생성시킬 것이다. F의 농도가 중심 섬유축에서부터, 0 내지 a사이의 범위에 있는 반경 rmax에서 약 0.5 내지 8 중량%의 특정한 최대 값까지 방사상으로 증가하고 이어서 rmax에서부터 a까지는 감소하는 실시태양을 도 6에 나타낸다. F-도펀트 농도에서 상기와 같은 특정한 변화를 사용함으로써, 0에서부터 a의 반경 사이에서 최대 F-도펀트 농도를 갖는 표준 다중모드 섬유가 넓은 파장 대역, 즉 250 ㎚ 이상의 대역에 걸쳐 높은 송신 속도에 적합할 수 있다. 코어 직경이 62.5 ㎛이고 NA가 약 0.27인 표준 다중모드 섬유가 250 ㎚ 이상의 파장 대역에 걸쳐 850 m의 거리에 대해 1 Gbit/초의 전송에 적합하다. 상기 섬유의 제조 도중 F-도펀트 농도를 변화시키면서 상기 섬유를 도핑(이때 5 중량%의 최대 F-도펀트 농도를 예를 들어 반경 r = 20 ㎛에서 사용하고 F = 0의 농도를 코어의 중심 및 코어의 테두리에서 유지시킨다)시키고 변하는 농도의 GeO2로 동시에 도핑시킴으로써, 특정한 α 값을 갖는 굴절률 프로파일을 실현할 수 있다. 약 2.3의 α 값이 선택된 경우, 파장 대역은 1400 ㎚의 파장 범위에서 250 ㎚의 폭을 포함한다.
마찬가지로, 50 ㎛의 코어 직경 및 약 0.2의 NA를 갖는 표준 다중모드 섬유가, 상기 섬유의 제조 도중, 상기와 같이 변하는 F-도펀트 농도(이때 예를 들어 4.5 중량%의 최대 F-도펀트 농도를 반경 r = 15 ㎛에서 사용하고 굴절률 프로파일은 약 2.4의 α 값을 갖는다)로 도핑시킴으로써 250 ㎚ 이상의 파장 대역에 걸쳐 1300 m의 거리에 대해 1 Gbit/초의 전송에 적합하다.
상기와 같은 섬유를 송신기와 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 사용할 수 있으며, 상기 시스템에서 최소 850 m의 거리에 걸쳐 각 파장에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 2 개 이상의 파장에서 동시적인 신호 전송이 일어난다. 상기와 같은 광섬유를 또한 온도 안정화되지 않은 송신기뿐만 아니라 수신기를 포함하는 광통신 시스템에 850 m 이상의 거리에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송 속도로 사용할 수 있다.
표준 다중모드 섬유란 용어는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, OFL 대역폭이 850 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상이고 1300 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상인 다중모드 섬유; 62.5 ㎛의 코어 직경을 갖고, OFL 대역폭이 850 ㎚에서 160 Mhz.㎞ 이상이고 1300 ㎚에서 300 Mhz.㎞ 이상인 다중모드 섬유를 의미하는 것으로 이해된다.
도 5는 도 6의 원리에 따라 GeO2 몰분율(점선), 굴절률 프로파일(실선) 및 F의 농도(파선)를 포함하는 다중모드 광 유리섬유에 대한 다중모드 광 유리 섬유의 대역폭-의존성의 예를 나타낸다. 이러한 방식으로 훨씬 더 넓은 파장 범위에 걸쳐 특정한 최소 대역폭을 수득할 수 있는 것으로 보이며; 도 5에서 "피크"의 1/2 높이에서의 폭은 도 1에 나타낸 바와 같은 종래 기술에 따른 폭의 10.8 배이다. 상기 F-도펀트를 다중모드 섬유의 코어에 결합시킬 수 있는 다수의 제조 공정들이 존재한다. 플루오르에 대한 보다 높은 결합 효율 때문에, PCVD 공정이 상기 목적에 매우 적합하다. 상기 공정에서, 유리 층을 증착 공정을 통해 기판 튜브의 내부에 증착시키며, 이때 유리 층들은 다중모드 섬유의 코어를 형성할 것이다. 기상 공정 기체들을 상기 튜브의 유입구 쪽에서 공급하여 반응시켜, 상기 관에서 발생되어 왕복이동하는 저압 플라스마의 영향 하에서 상기 튜브의 내부에 유리 박층을 형성시킨다. 유리 박층은 플라스마의 매 스트로크마다 증착된다. 매 스크로크에 따라 또는 때에 맞게 연속적으로 공급되는 기류 중의 원료 물질의 농도를 변화시킴으로써, 상술한 바와 같은 가변 F-도펀트 농도들 중 하나를 포함하는 굴절률 프로파일을 얻는다. 본 발명자들에 따르면, 또한 다른 광섬유 제조 공정을 사용하는 경우 상기와 같이 가변하는 도펀트 농도를 얻을 수 있다. 그에 대한 예가 MCVD 공정이며, 여기에서 관 내부로 공급되는 기체들이 반응하여 외부 열원의 영향 하에서 기판 튜브의 내부 상에 유리 층들을 형성시키며, 이때 공급되는 기류 중의 원료 물질의 농도는 증착되는 각 유리 층에 따라 다양화 될 수 있다. 이를 OVD나 VAD에 적용한다. 유리 층의 증착 후에, 중공 관을 수축시키거나 또는 증착된 그을음 층들을 소결시킴으로써 프리폼을 형성시킨다. 상기와 같은 프리폼을 열을 사용하여 광 유리 섬유로부터 인발시킨다.
상기와 같은 다중모드 광섬유를 또한 모드 커플링을 사용하여 수득할 수 있다. 본 출원인 명의 네덜란드 특허 출원 제 1022315 호(공개되지 않음)에는 응력 중심을 섬유 내로 매우 국소적으로 도입시키는 방법의 예가 개시되어 있으며, 여기에서 상기 응력 중심들은 다중모드 섬유의 신호 전송을 수행하는 다양한 모드들의 커플링을 위해 배열하며, 따라서 고차 모드와 저차 모드의 전송 속도에 차이가 없을 것이며, 굴절률 프로파일도 다소 독립적일 것이다. 이는 또한 대역폭을 덜 파장 의존성으로 만든다. 또한 상술한 모드 커플링과 도핑 기법의 조합을 본 발명에 따른 다중모드 광섬유를 얻는데 사용한다.
본 발명에 의해 특정한 전송 속도에서 비교적 넓은 파장 범위에 걸쳐 사용될 수 있는 다중모드 유리 섬유를 수득하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중모드 광섬유의 파장과 대역폭간의 관계를 나타낸다.
도 2는 도 1에 나타낸 광섬유의 굴절률 프로파일과 도펀트 농도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 다중모드 광섬유의 파장과 대역폭간의 관계를 나타낸다.
도 4는 도 3에 나타낸 다중모드 광섬유의 굴절률 프로파일과 도펀트 농도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 다중모드 광섬유의 파장과 대역폭간의 관계를 나타낸다.
도 6은 도 5에 나타낸 다중모드 광섬유의 굴절률 프로파일과 도펀트 농도를 나타낸다.
실시예 1
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 50.2 ㎛이며 NA가 0.201인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 1.97이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 0 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 4 중량%로 증가하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 l[㎚] 850 1250 1270 1300 1330 1350
대역폭[MHz.㎞] 447 2037 1979 2280 2027 1829
1300 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서, 2000 m의 최소 거리에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 1821 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 따라서 상기 섬유의 1300 ㎚ 부근의 파장 범위의 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
비교 실시예 1
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 49.9 ㎛이며 NA가 0.202인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 1.97이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 섬유 코어에서 0.2 중량%로 일정하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1250 1270 1300 1330 1350
대역폭[MHz.㎞] 324 993 1128 2095 2257 1401
1300 ㎚ 및 1330 ㎚의 파장에서 상기 섬유의 대역폭은 최소 2000 m에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송 속도에 충분히 높다. 표에 나타낸 다른 파장들에서, 상기 대역폭은 상기 전송 능력에 대해 너무 낮다.
비교 실시예 2
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 50.4 ㎛이며 NA가 0.206인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 1.93이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 4 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 0 중량%로 감소하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 3에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1250 1270 1300 1330 1350
대역폭[MHz.㎞] 269 733 1020 2354 1056 629
1300 ㎚의 파장에서 상기 섬유의 대역폭은 최소 2000 m에 걸쳐 1 Gbit/초 이상의 전송 속도에 충분히 높다. 그러나 표에 나타낸 다른 파장들에서, 상기 대역폭은 상기 전송 능력에 대해 너무 낮다.
실시예 2
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 62.3 ㎛이며 NA가 0.269인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 1.97이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 0 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 4 중량%로 증가하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1250 1270 1300 1330 1350
대역폭[MHz.㎞] 175 720 820 1010 904 817
1300 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서, 1000 m의 최소 거리에 대해 1 Gbit/초의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 707 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 따라서 상기 섬유의 1300 ㎚ 부근의 파장 범위의 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
비교 실시예 3
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 62.4 ㎛이며 NA가 0.262인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 1.96이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 섬유 코어에서 1 중량%로 일정하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 5에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1250 1270 1300 1330 1350
대역폭[MHz.㎞] 273 522 695 955 909 726
1300 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서 1000 m의 최소 길이에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 707 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 여기 나타낸 섬유는 1250 내지 1350 ㎚의 전체 파장 범위에 걸쳐 상기 대역폭을 갖지 않는다.
실시예 3
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 49.7 ㎛이며 NA가 0.198인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 2.045이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 0 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 2 중량%로 증가하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 6에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 850 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 800 820 850 875 900 1300
대역폭[MHz.㎞] 2182 2604 4880 2791 2081 634
850 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서, 300 m의 최소 거리에 대해 10 Gbit/초의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 2000 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 따라서 상기 섬유의 800 ㎚ 부근의 파장 범위의 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
실시예 4
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 50.3 ㎛이며 NA가 0.201인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 2.05이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 1 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 2.5 중량%로 증가하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 7에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 850 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 800 825 850 875 900 1300
대역폭[MHz.㎞] 1829 2737 4860 2652 1789 583
850 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서, 300 m의 최소 거리에 대해 10 Gbit/초의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 2000 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 여기에 나타낸 섬유의 50 ㎚ 이상 850 ㎚ 부근의 폭을 갖는 파장 대역에서 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
실시예 5
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 62.7 ㎛이며 NA가 0.274인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 2.03이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 0 중량%에서 r = a인 코어 테두리에서 3 중량%로 증가하였다.
상기 섬유의 대역폭을 850 ㎚ 및 1300 ㎚ 부근의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 8에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 850 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 800 820 850 875 900 1300
대역폭[MHz.㎞] 1135 1542 2056 1814 826 357
850 ㎚ 부근의 예시된 파장 범위에서, 150 m의 최소 거리에 대해 10 Gbit/초의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 808 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 여기에 나타낸 섬유의 100 ㎚ 이상 850 ㎚ 부근의 폭을 갖는 파장 대역에서 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
실시예 6
수학식 1에 따른 굴절률 구배를 갖고, 직경이 49.7 ㎛이며 NA가 0.198인 코어를 포함하는 다중모드 광섬유를 제조하였다. 프로파일 양상 파라미터 α의 값은 2.427이었다. 상기 코어 중의 플루오르의 농도는 r = 0인 중심 섬유 축에서 0 중량%에서 r = 15.5에서 최대 6.1 중량%로 증가하였으며, 그 후에 플루오르의 농도는 r = a인 코어 테두리에서 0 중량%로 감소하였다.
상기 섬유의 대역폭을 1300 ㎚ 내지 1550 ㎚ 및 850 ㎚의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 9에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1300 1360 1400 1450 1500 1550
대역폭[MHz.㎞] 431 1477 1386 1597 1537 1344 1529
1400 ㎚ 부근의 파장 범위, 특히 1300 ㎚ 내지 1550 ㎚의 예시된 파장 범위에서, 1300 m의 최소 거리에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 1196 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 따라서 상기 섬유의 1400 ㎚ 부근의 파장 범위의 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.
실시예 7
실시예 6에서 언급한 다중모드 광섬유를, 프로파일 양상 파라미터 α의 값이 2.28이고 플루오르의 최대 농도가 5.4 중량%인 것을 제외하고, 제조하였다.
상기 섬유의 대역폭을 1200 ㎚ 내지 1450 ㎚의 다수의 파장들에서 FOTP-204의 방법을 사용하여 측정하였다. 결과를 하기 표 10에 나타낸다. 더욱 또한, DMD를 1300 ㎚에서 측정하였으며, 상기 DMD 펄스 반응은 중심 부분에서 어떠한 동요도 나타내지 않았다.
파장 L[㎚] 850 1200 1230 1300 1360 1400 1450
대역폭[MHz.㎞] 546 1217 1356 1267 1369 1382 1275
1400 ㎚ 부근의 파장 범위, 특히 1200 ㎚ 내지 1450 ㎚의 예시된 파장 범위에서, 1300 m의 최소 거리에 대해 1 Gbit/초 이상의 전송 속도를 보장할 수 있기 위해서는 전체 파장 범위에 걸쳐 1100 Mhz.㎞의 최소 대역폭이 요구된다. 따라서 상기 섬유의 1400 ㎚ 부근의 파장 범위의 대역폭은 상기 전송 능력을 제공하기에 충분히 높다.

Claims (24)

  1. 도핑되거나 도핑되지 않은 유리 층들을 화학적 기상 증착 기법에 의해 반응성 기체 혼합물을 사용하여 기판 튜브의 내부에 증착시킴으로써 정밀하게 한정된 굴절률 프로파일을 갖는 프리폼을 수득하고, 상기 프리폼의 일단을 가열하여 상기 프리폼으로부터 다중모드 광섬유를 인발시키는, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유의 제조 방법으로서,
    상기 다중모드 광섬유에 있어서 구배 지수 코어를 형성시키기 위하여 2 이상의 도펀트를 사용하며, 상기 2 이상의 도펀트의 농도는 코어 영역에서 방사상으로 점진적으로 변화하되, 상기 다중모드 광섬유의 도광 코어 중의 하나 이상의 굴절률 변화 도펀트의 농도는, 상기 섬유 축(r = 0) 상의 도펀트의 농도가 상기 도광 코어 영역 중의 도펀트의 농도보다 낮게 되도록 조절되며,
    상기 섬유는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.18 내지 0.22 이며, 전송 능력은 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 2000 m 이상의 섬유 길이에 대해 1 Gbit/초 이상인 것을 특징으로 하는 다중모드 광섬유의 제조 방법.
  2. 도핑되거나 도핑되지 않은 유리 층들을 화학적 기상 증착 기법에 의해 반응성 기체 혼합물을 사용하여 기판 튜브의 내부에 증착시킴으로써 정밀하게 한정된 굴절률 프로파일을 갖는 프리폼을 수득하고, 상기 프리폼의 일단을 가열하여 상기 프리폼으로부터 다중모드 광섬유를 인발시키는, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유의 제조 방법으로서,
    상기 다중모드 광섬유에 있어서 구배 지수 코어를 형성시키기 위하여 2 이상의 도펀트를 사용하며, 상기 2 이상의 도펀트의 농도는 코어 영역에서 방사상으로 점진적으로 변화하되, 상기 다중모드 광섬유의 도광 코어 중의 하나 이상의 굴절률 변화 도펀트의 농도는, 상기 섬유 축(r = 0) 상의 도펀트의 농도가 상기 도광 코어 영역 중의 도펀트의 농도보다 낮게 되도록 조절되며,
    상기 섬유는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.18 내지 0.22 이며, 전송 능력은 1400 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 250 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 1300 m 이상의 섬유 길이에 대해 1 Gbit/초 이상인 것을 특징으로 하는 다중모드 광섬유의 제조 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 도광 코어 중의 굴절률 변화 도펀트의 농도가, 섬유 축 상의 도펀트의 농도를 0 중량%로 하여, 0 내지 6.5 중량%의 범위임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 도광 코어에서 굴절률 변화 도펀트의 농도는 섬유축(r=0)으로부터의 거리가 rmax 인 위치에서 최대값을 가지며, 상기 rmax는 섬유축(r = 0)과 코아의 테두리(r = a) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 굴절률 변화 도펀트가 GeO2, F, B2O3, P2O5, N, TiO2, ZrO2, SnO2 및 Al2O3으로 이루어진 그룹 중에서 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 사용되는 도펀트가 GeO2 및 F를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 2 이상의 도펀트로부터 형성된 도광 구배 지수 코어를 포함하고, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유로서, 상기 2 이상의 도펀트의 농도는 코어 영역에서 방사상으로 점진적으로 변화하되, 상기 다중모드 광섬유의 도광 코어 중의 하나 이상의 굴절률 변화 도펀트의 농도는, 상기 섬유 축(r = 0) 상의 도펀트의 농도가 상기 도광 코어 영역 중의 도펀트의 농도보다 낮으며, 상기 섬유는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.18 내지 0.2 이며, 전송 능력은 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 2000 m 이상의 섬유 길이에 대해 1 Gbit/초 이상인 것을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  8. 2 이상의 도펀트로부터 형성된 도광 구배 지수 코어를 포함하고, 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유로서, 상기 2 이상의 도펀트의 농도는 코어 영역에서 방사상으로 점진적으로 변화하되, 상기 다중모드 광섬유의 도광 코어 중의 하나 이상의 굴절률 변화 도펀트의 농도는, 상기 섬유 축(r = 0) 상의 도펀트의 농도가 상기 도광 코어 영역 중의 도펀트의 농도보다 낮으며, 상기 섬유는 50 ㎛의 코어 직경을 갖고, 개구수의 범위가 0.18 내지 0.2 이며, 전송 능력은 1400 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 250 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 1300 m 이상의 섬유 길이에 대해 1 Gbit/초 이상인 것을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 도광 코어 중의 굴절률 변화 도펀트의 농도가, 섬유 축 상의 도펀트의 농도를 0 중량%로 하여, 0 내지 6.5 중량%의 범위임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  10. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 도광 코어에서 굴절률 변화 도펀트의 농도는 섬유축(r=0)으로부터의 거리가 rmax 인 위치에서 최대값을 가지며, 상기 rmax는 섬유축(r = 0)과 코아의 테두리(r = a) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 굴절률 변화 도펀트가 GeO2, F, B2O3, P2O5, N, TiO2, ZrO2, SnO2 및 Al2O3으로 이루어진 그룹 중에서 선택됨을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  12. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 도펀트는 GeO2 및 F를 포함함을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  13. 제 7항에 있어서, 1300 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 100 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 2000 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 1 Gbit/초 이상임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  14. 제 7항에 있어서, 850 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 50 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 300 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 10 Gbit/초 이상임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  15. 제 14항에 있어서, 파장 대역이 100 ㎚ 이상의 폭을 가짐을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  16. 제 8에 있어서, 1400 ㎚를 포함하는 파장 범위에서 250 ㎚ 이상의 폭을 갖는 파장 대역에 걸쳐, 1300 m 이상의 섬유 길이에 대해, 전송 능력이 1 Gbit/초 이상임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  17. 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 최소 OFL 대역폭이 850 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  18. 제 13항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 최소 OFL 대역폭이 1300 ㎚에서 400 Mhz.㎞ 이상임을 특징으로 하는 다중모드 광섬유.
  19. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 13항 또는 제 16항에 따른 다중모드 광섬유를 n x 적어도 1 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 1 ㎞ 이상임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  20. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 14항 또는 제 15항에 따른 다중모드 광섬유를 n x 적어도 10 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 150 m 이상임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  21. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 13항 또는 제 16항에 따른 다중모드 광섬유를 n x 적어도 1 Gbit/초(이때 n은 >=2이다)의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 850 m 이상임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  22. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 13항 또는 제 16항에 따른 다중모드 광섬유를 1 Gbit/초 이상의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 1 ㎞ 이상이며, 상기 송신기가 온도 안정화되지 않은 레이저임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  23. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 14항 또는 제 15항에 따른 다중모드 광섬유를 10 Gbit/초 이상의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 150 m 이상이며, 상기 송신기가 온도 안정화되지 않은 레이저임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
  24. 송신기, 수신기 및 다중모드 광섬유를 포함하는 광통신 시스템으로, 제 13항 또는 제 16항에 따른 다중모드 광섬유를 1 Gbit/초 이상의 송신용 다중모드 광섬유로서 사용하고, 상기 송신기와 수신기간의 거리가 850 m 이상이며, 상기 송신기가 온도 안정화되지 않은 레이저임을 특징으로 하는 광통신 시스템.
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