KR20130131359A - 멀티-코어 광섬유 리본 및 이를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

멀티-코어 광섬유 리본 및 이를 제조하기 위한 방법 Download PDF

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KR20130131359A
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브렛 제이슨 후버
밍-준 리
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 멀티-코어 광섬유 리본 및 이 멀티-코어 광섬유 리본을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 실리카계 유리로 형성되고 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 적어도 2개의 코어 부재(102)를 포함한다. 인접한 코어 부재들은 ≥ 15 μ의 중심간 간격을 갖고, 인접한 코어 부재들간 크로스-토크는 ≤ -25 dB이다. 이러한 실시예에 있어서, 각각의 코어 부재는 굴절률(nc) 및 코어 직경(dc)으로 단일-모드화된다. 다른 실시예에 있어서, 각각의 코어 부재는 멀티-모드화되며, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격은 ≤ -25 μ이다. 단일 클레딩층(104)은 실리카계 유리로 형성되고 코어 부재들로 둘러싸이고 그 코어 부재들과 직접 접촉한다. 상기 단일 클레딩층은 ≤ 400 μ의 두께 및 ncl ＜ nc의 굴절률을 갖는 횡단부가 거의 직사각형이다.

Description

멀티-코어 광섬유 리본 및 이를 제조하기 위한 방법{MULTI-CORE OPTICAL FIBER RIBBONS AND METHODS FOR MAKING THE SAME}
본 출원은 그 전체 내용이 참조에 의해 본원에 반영되는 2010년 11월 8일 출원된 미국 가출원 제61/411,017호의 35 U.S.C. §119하의 우선권의 이점을 청구한다.
본 발명은 일반적으로 광섬유 리본에 관한 것으로, 특히 복수의 코어를 구비한 광섬유 리본 및 이를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근 광섬유가 데이터 신호 전송에 사용된 전통적인 재료들의 뚜렷한 대안으로 받아들여지고 있다. 광섬유는 이제 높은 대역폭으로 데이터 신호의 고속 전송을 용이하게 하기 위해 다양한 전자 장치에 폭 넓게 채용되고 있다. 그러나, 데이터 전송 장치에서의 전자 구성요소의 속도 및 대역폭이 증가함에 따라, 대응적으로 그와 같은 장치들을 연결하는 광학 인터커넥트(optical interconnects)의 속도를 증가시킬 필요가 있다. 그러한 광학 인터커넥트의 속도를 증가시키는 하나의 해결책은 그러한 광학 인터커넥트의 섬유 밀도를 증가시켜 높은 섬유 카운트 커넥터(fiber count connectors)를 실현시키는데 있다. 그러나, 광학 인터커넥트에서 개별적인 섬유의 수를 증가시킴에 따라 그러한 광학 인터커넥트의 전체적인 크기도 증가시켜야 한다.
본 발명은 멀티-코어 광섬유 리본 및 이를 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따르면, 멀티-코어 광섬유 리본은 실리카계 유리로 형성되고 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 적어도 2개의 코어 부재를 포함한다. 인접한 코어 부재들은 ≥ 15 μ의 중심간 간격을 갖고, 인접한 코어 부재들간 크로스-토크가 ≤ -25 dB이다. 각각의 코어 부재는 굴절률(nc) 및 코어 직경(dc)으로 단일-모드화된다. 단일 클레딩층은 실리카계 유리로 형성되고 코어 부재들로 둘러싸이고 그 코어 부재들과 직접 접촉한다. 상기 단일 클레딩층은 ≤ 400 μ의 두께 및 ncl ＜ nc의 굴절률을 갖는 횡단부가 거의 직사각형이다.
또 다른 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본은 실리카계 유리로 형성되고 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 적어도 2개의 코어 부재를 포함한다. 인접한 코어 부재들은 중심간 ≥ 35 μ의 간격을 갖고, 인접한 코어 부재들간 크로스-토크는 ≤ -25 dB이다. 각각의 코어 부재는 굴절률(nc), 15 μ보다 큰 직경(dc), 약 1.9 내지 2.1의 α값을 갖는 알파 프로파일(alpha profile), 및 ＞ 300 MHz의 대역폭으로 멀티-모드화된다. 실리카계 유리로 형성된 단일 클레딩층은 적어도 2개의 코어 부재들로 둘러싸이고 그 코어 부재들과 직접 접촉한다. 상기 단일 클레딩층은 ≤ 400 μ의 두께 및 ncl ＜ nc의 클레딩 굴절률을 갖는 횡단부가 거의 직사각형이다.
또 다른 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본을 형성하기 위한 방법은 단일 평면으로 평행하게 지향된 다수의 코어 케인 부재(core cane member)를 포함하는 코어 케인 어셈블리를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 코어 케인 어셈블리는 실리카-유리 전구체 물질을 포함하는 캐리어 가스 유동에 배치된다. 실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리의 제1표면 상에 증착되도록, 버너가 상기 캐리어 가스 유동의 실리카-유리 전구체 물질을 반응시키기 위해 코어 케인 어셈블리의 제1표면을 가로질러 횡단한다. 실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리의 제2표면 상에 증착되도록, 버너가 캐리어 가스 유동의 실리카-유리 전구체 물질을 반응시키기 위해 코어 케인 어셈블리의 제2표면을 가로질러 횡단한다. 그 후, 상기 코어 케인 어셈블리 상의 실리카-유리 수트는 단일 클레딩 프리폼 층에 의해 둘러싸인 코어 케인 어셈블리를 포함하는 멀티-코어 리본 프리폼을 형성하도록 합체되고, 상기 단일 클레딩 프리폼 층은 횡단부가 거의 직사각형이다. 다음에, 상기 멀티-코어 리본 프리폼은 거의 직사각형 횡단부를 갖는 멀티-코어 광섬유로 인발(draw)된다.
본 발명의 추가의 특징 및 장점들은 이하 상세한 설명에서 기술되며, 그 일부는 그러한 설명으로부터 통상의 기술자가 용이하게 알 수 있거나, 또는 이하의 상세한 설명, 이하의 청구항 및 부가의 도면을 포함하는 여기에 기술된 실시예들을 실시함으로써 알 수 있을 것이다.
상술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 다양한 실시예를 기술하며 청구된 대상의 성질 및 특성을 이해하기 위한 개관 또는 구성을 제공하기 위한 것이라는 것을 알아야 한다. 수반되는 도면이 다양한 실시예를 좀더 잘 이해할 수 있도록 본 명세서에 통합되어 일부를 구성한다. 그러한 도면들은 청구된 대상의 원리 및 동작을 설명하기 위해 그러한 설명과 함께 여기에 기술된 여러 실시예들을 도시한다.
도 1은 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 멀티-코어 광섬유 리본의 단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 2a는 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 멀티-코어 광섬유 리본의 단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 2b는 도 2a의 멀티-코어 광섬유 리본의 코어 부재의 횡단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 멀티-코어 광섬유 리본의 횡단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 멀티-코어 리본 프리폼에 대한 코어 케인 어셈블리를 개략적으로 나타낸다.
도 5-6은 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 코어 케인 어셈블리 상에 단일 클레딩 프리폼을 형성하기 위한 방법을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 직사각형 몰드 공동에 배치되고 유리 수트에 의해 둘러싸인 멀티-코어 광섬유 리본을 위한 코어 케인 어셈블리를 구비한 직사각형 몰드의 횡단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 8은 유리 수트가 코어 케인 어셈블리 둘레를 압축함에 따른 직사각형 몰드의 횡단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 9는 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 단일 클레딩 프리폼 층에 의해 둘러싸인 코어 케인 어셈블리를 포함하는 멀티-코어 리본 프리폼을 개략적으로 나타낸다.
도 10은 직사각형 유리 클레딩 튜브 내에 배치된 코어 케인 어셈블리를 포함하는 멀티-코어 리본 프리폼의 일 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 11은 여기에 기술된 하나 이상의 실시예에 따른 멀티-코어 광섬유 프리폼으로부터 인발되는 멀티-코어 광섬유 리본을 개략적으로 나타낸다.
도 12는 i) 한 쌍의 동일한 코어 부재 및 ii) 1%의 델타 변화를 갖는 한 쌍의 코어 부재에 대한 2개의 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 2개의 인접한 코어 부재들간 크로스-토크의 플롯을 그래프로 나타낸 것이다.
도 13은 i) 100 m의 광섬유 길이 및 ii) 및 2 m의 광섬유 길이에 대한 2개의 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 2개의 인접한 코어 부재간 크로스-토크의 플롯을 그래프로 나타낸 것이다.
도 14는 i) 코어 상대 굴절률 Δc% = 0.34%을 갖는 한 쌍의 코어 부재 및 ii) 코어 상대 굴절률 Δc% = 1.0%를 갖는 한 쌍의 코어 부재에 대한 2개의 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 2개의 인접한 코어 부재간 크로스-토크의 플롯을 그래프로 나타낸 것이다.
도 15는 i) 저-지수 링(low-index ring) 없이 형성된 한 쌍의 코어 부재 및 ii) 저-지수 링을 구비하여 형성된 한 쌍의 코어 부재에 대한 2개의 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 2개의 인접한 코어 부재간 크로스-토크의 플롯을 그래프로 나타낸 것이다.
이하, 수반되는 도면에 개략적으로 도시된 예로서 멀티-코어 광섬유 리본의 다양한 실시예에 대해 상세히 기술한다. 가능하다면 언제든지, 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조부호가 사용될 것이다. 일 실시예의 광섬유 리본이 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 멀티-코어 광섬유 리본은 일반적으로 실리카계 유리로 형성되고 단일 클레딩층에 의해 둘러싸인 적어도 2개의 코어 부재를 포함하며, 상기 단일 클레딩층 또한 실리카계 유리로 형성된다. 그러한 코어 부재들은 인접한 코어 부재들간 크로스-토크(cross-talk)가 ≤ -25 dB이도록 단일 평면으로 서로 평행하게 지향되고 이격된다. 상기 단일 클레딩층은 광섬유 리본이 횡단부가 거의 직사각형이도록 횡단부가 거의 직사각형이다. 다양한 실시예의 멀티-코어 광섬유 리본 및 그 멀티-코어 광섬유 리본을 제조하기 위한 방법이 본원에 좀더 상세히 기술될 것이다.
본원에 사용된 용어 "굴절률 프로파일"은 광섬유 리본의 굴절률 또는 상대 굴절률과 크기간 관계와 관련된다.
본원에 사용된 "상대 굴절률"은 Δ% = 100×(ni 2-nREF 2)/2ni 2으로 정의되며, 여기서 ni는 달리 특정하지 않는 한 영역 i에서의 최대 굴절률이다. 그러한 상대 굴절률%는 달리 특정하지 않는 한 1300 nm로 측정된다. 본원에서 달리 특정하지 않는 한, nREF는 예컨대 단일 클레딩층의 "N" 지수 측정(nc1, nc2, ... ncN)을 행하고, 이하의 식에 의해 평균 굴절률을 계산함으로써 산출될 수 있는 단일 클레딩층(몇몇 바람직한 실시예에서 실리카로 도핑되지 않은)의 평균 굴절률이다:
Figure pct00001
본원에 사용된 바와 같이, 달리 특정하지 않는 한, 상대 굴절률은 Δ%로 나타내며 그 값은 "%" 단위로 주어진다. 한 영역의 굴절률이 기준 지수(nREF)보다 작은 경우, 그 상대 지수 퍼센트는 음이며 저하된 영역 또는 저하된 지수를 갖는 것으로 간주되며, 달리 특정하지 않는 한 최소 상대 굴절률은 상대 굴절률이 대부분 음인 지점에서 계산된다. 한 영역의 굴절률이 기준 지수(nREF)보다 큰 경우, 그 상대 지수 퍼센트는 양이며 극 영역은 상승되거나 양의 지수를 가질 수 있다.
대역폭은 오버필 랜치(overfilled launch)의 FOTP-204에 따라 1300 nm(다른 파장이 특정되지 않는 한)로 측정될 것이다.
"α-프로파일" 또는 "알파 프로파일"은 "%" 단위로 Δ(r)로 표현된 코어 부재의 상대 굴절률 프로파일과 관련되며, 여기서 r은 이하의 식이 뒤따르는 코어 부재의 반경이다:
Figure pct00002
여기서 ro는 Δ(r)이 최대인 지점이고, r1은 Δ(r)이 단일 클레딩층에 대해 제로(zero)인 지점이고, r은 ri ≤ r ≤ rf의 범위이며, 여기서 Δ는 상기 정의되어 있고, ri는 α-프로파일의 시작 지점이고, rf는 α-프로파일의 종료 지점이며, α는 실수인 지수이다. 코어 부재의 중심선(r=0)에서 시작하는 프로파일 세그먼트(profile segment)에 있어서, α-프로파일은 이하의 간단한 형태를 갖는다.
Figure pct00003
여기서, Δ(0)는 코어 부재의 중심선에서의 굴절률 델타이다.
도 1에는 멀티-코어 광섬유 리본의 일 실시예의 횡단면도가 개략적으로 도시되어 있다. 일 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 보통 단일 클레딩층(104)에 의해 둘러싸인 적어도 2개의 코어 부재(102)를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본은 적어도 3개의 코어 부재(102)를 포함한다. 코어 부재(102)는 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된다. 예컨대, 도 1에 도시된 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 실시예에 있어서, 상기 코어 부재(102)들은 그 각각의 코어 부재(102)가 멀티-코어 광섬유 리본의 길이를 따라 확장하는 평면(108)으로 이등분된다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 상기 코어 부재(102)는 인접한 코어 부재들간 크로스-토크가 -25 dB 이하, 바람직하게 -30 dB 이하, 좀더 바람직하게 -35 dB 이하, 보다 더 바람직하게 -40 dB 이하이도록 서로 이격된다. -25 dB 이하의 크로스-토크 레벨은 보통 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격(D)이 ≥ 15 μ이도록 코어 부재(102)를 배치함으로써 달성된다. 몇몇 실시예에 있어서, 상기 코어 부재는 코어 부재들 사이의 중심간 간격이 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 폭(W)을 가로질러 일정하도록 등간격으로 이격된다.
또한, 도 1에 따르면, 상기 코어 부재(102)는 보통 실리카계 유리로 형성되며, 코어 굴절률 nc 및 단일 클레딩층(104)에 대한 코어 상대 굴절률 Δc%을 갖는다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 코어 부재의 실리카계 유리는 코어 부재(102)의 굴절률을 증가시키는 다수의 도펀트로 도핑된다. 예컨대, 상기 코어 부재(102)는 이 코어 부재(102)가 게르마니아(GeO2)가 업-도프된(up-doped) 실리카(SiO2) 유리를 포함할 때와 같이 게르마늄이 도프된 실리카계 유리를 포함할 것이다. 그러나, 한정하진 않지만 게르마니아 이외에 TiO2, ZrO2, Nb2O5 및/또는 Ta2O5를 포함한 다른 도펀트가 코어 부재에 채용될 것이다. 그와 같은 도펀트는 원하는 코어 굴절률(nc) 및 상대 굴절률(Δc%)을 얻기 위해 개별적으로 또는 조합하여 상기 코어 부재(102)에 통합될 것이다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 상기 코어 부재(102)는 약 4.0 wt. % 내지 약 40 wt. %의 GeO2를 함유한다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 코어 부재(102)는 비도핑된 실리카 유리에 대한 코어 부재(102)의 굴절률(nc)을 증가시키는 바람직하게 약 5.0 wt. % 내지 약 6.0 wt. %의 GeO2, 보다 바람직하게 약 5.2 wt. % 내지 약 5.5 wt. %의 GeO2을 포함한다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 단일 클레딩층(104)에 대한 코어 부재(102)의 상대 굴절률(Δc%)은 ≥ 0.2%, 바람직하게 ≥ 0.3%, 보다 바람직하게 약 0.2% 내지 약 2%가 된다.
몇몇 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 도 1의 굴절률 프로파일 (a)로 나타낸 바와 같이 계단형 프로파일을 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 그러한 코어 부재(102)는 도 1의 굴절률 프로파일 (b)로 나타낸 바와 같이 언덕형을 갖는다. 또 다른 실시예에 있어서, 상기 코어 부재(102)는 이 코어 부재(102)의 반경의 함수로서 코어 부재(102)의 굴절률을 정의하는 α값을 갖는 α-프로파일을 갖는다. 상기 코어 부재(102)가 α-프로파일을 갖는 실시예에 있어서, α-프로파일의 α값은 1300 nm에서 측정함에 따라 약 1.9 내지 약 2.2의 범위가 될 것이다. 상기 코어 부재(102)가 언덕형 및/또는 α-프로파일을 갖는 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 단일 클레딩층(104)에 대한 상대 굴절률 퍼센트(Δc%)를 가지며, 그리고 0.5% 이상 2.2% 이하, 바람직하게 적어도 0.6%, 보다 바람직하게 적어도 1.0%, 보다 더 바람직하게 적어도 1.5%, 가장 바람직하게 2.0%의 최대 상대 굴절률 퍼센트(ΔcMax%)를 갖는다.
여기에 기술된 몇몇 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 단일 모드 코어이며, ≥ 15 μ의 직경(dc), 바람직하게 약 3 μ 내지 약 10 μ 범위의 직경(dc), 보다 바람직하게 약 6 μ 내지 약 9 μ 범위의 직경(dc), 보다 더 바람직하게 약 7 μ 내지 약 8 μ 범위의 직경(dc)을 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 약 1260 nm 내지 약 1700 nm의 파장으로 단일 모드화된다. 선택적으로, 상기 코어 부재(102)는 약 1500 nm 내지 약 1700 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 코어 부재(102)가 단일 모드 코어인 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격(D)은 ≥ 15 μ이다.
멀티-코어 광섬유 리본(100)의 코어 부재(102)가 단일-모드화된 실시예에 있어서, 코어 직경(dc)에 대한 코어 간격(D)의 비율(R)은 ≤6이고, 바람직하게는 약 2 내지 6의 범위가 된다.
다른 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 멀티-모드 코어이며, ＞15 μ의 직경(dc), 바람직하게 ＞15 μ 그리고 ≤65 μ의 직경(dc), 보다 바람직하게 약 25 μ 내지 약 50 μ의 직경(dc), 보다 더 바람직하게 약 35 μ 내지 약 50 μ의 직경(dc)을 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 멀티-모드 코어는 약 830 nm 내지 약 880 nm 파장에서 다중 모드의 전파를 지지한다. 선택적으로, 멀티-모드 코어는 약 1020 nm 내지 약 1100 nm 파장에서 다중 모드의 전파를 지지한다. 코어 부재(102)가 멀티-모드 코어인 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격(D)은 ≥ 35 μ이다. 이들 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 ＞ 300 MHz, 바람직하게 ≥ 500 MHz/km, 보다 바람직하게 ≥ 750 MHz/km, 보다 더 바람직하게 ≥ 1GHz/km, 가장 바람직하게 ≥ 2 GHz/km의 대역폭을 갖는다. 멀티-모드 코어는 보통 도 1의 굴절률 프로파일 (b)와 같은 언덕형 굴절률 프로파일을 갖는다. 특히, 멀티-모드 코어는 보통 상술한 바와 같이 약 1.9 내지 약 2.1의 α값을 갖는 언덕형 α-프로파일을 갖는다.
코어 부재(102)가 멀티-모드화되는 실시예에 있어서, 코어 직경(dc)에 대한 코어 간격(D)의 비율(R)은 약 1 내지 약 3의 범위, 바람직하게 약 2.0 이하의 범위, 보다 바람직하게 약 1.5 이하의 범위이다.
여기에 기술된 몇몇 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재(102)들이 위상 정합되도록 그 인접한 코어 부재(102)들의 상대 굴절률(Δc%)은 거의 동일하다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재들의 굴절률은 다르며, 이에 따라 인접한 코어 부재(102)의 변화를 야기한다.
인접한 코어 부재들의 상대 굴절률(Δc%)의 이러한 변화를 여기서 델타 변화라 칭한다. 주어진 중심간 간격(D)에 따라, 인접한 코어 부재(102)들간 델타 변화는 그 인접한 코어 부재(102)들간 크로스-토크를 감소시킨다. 따라서, 델타 변화를 갖는 인접한 코어 부재(102)들은 인접한 코어들간 크로스-토크의 양을 증가시키지 않고 델타 변화가 없는 인접한 코어 부재들과 서로 더 가깝게 위치될 수 있다. 여기에 기술된 몇몇 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재(102)들은 코어 부재들간 크로스-토크를 증가시키지 않고 코어 부재들이 서로 더 가깝게 위치될 수 있게 하는 ≥ 1%의 델타 변화를 갖는다. 몇몇 실시예에 있어서, 인접한 코어 부재들간 유효 지수 변화(즉, 인접한 코어 부재들의 굴절률 차)는 약 5×10-5보다 크거나 같다.
도 2a 및 2b에는 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 또 다른 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 실시예에 있어서, 광섬유 리본은 다수의 코어 부재(102)를 포함한다. 각각의 코어 부재(102)는 저-지수 링(182)으로 둘러싸인 중심 코어부(181)를 포함한다. 저-지수 링(182)은 보통 굴절률(n1) 및 약 5 μ 내지 약 20 μ의 반경 두께를 갖는다. 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같은 굴절률 프로파일을 나타내는 저-지수 링(182)의 굴절률(n1)은 nl ≤ ncl ≤ nc이다. 몇몇 실시예에 있어서, 저-지수 링의 반경 두께는 약 10 μ 이하 및 바람직하게 약 5 μ 이하이다. 저-지수 링(182)은 플루오르(fluorine)로 다운-도프된(down-doped) 실리카 유리를 포함한다. 예컨대, 저-지수 링(182)은 약 0.36 wt.% 내지 약 3.6 wt.% 플루오르, 바람직하게 약 0.72 wt. % 내지 약 2.5 wt. % 플루오르, 보다 바람직하게 약 1.4 wt. % 내지 약 2.5 wt. % 플루오르를 포함하며, 이에 따라 단일 클레딩층(104)에 대한 저-지수 링(182)의 상대 굴절률 퍼센트(Δ1%)는 약 -0.1 % 이하, 바람직하게 약 -0.4 % 이하, 보다 바람직하게 약 -0.4% 내지 약 -0.7%이다. 인접한 코어 부재(102)들 사이의 주어진 중심간 간격(D)에 따라, 저-지수 링으로 둘러싸인 코어부(181)를 갖는 코어 부재(102)는 인접한 코어 부재들간 감소된 크로스-토크를 갖는다. 따라서, 저-지수 링(182)을 갖는 인접한 코어 부재(102)들은 인접한 코어 부재들간 크로스-토크의 양을 증가시키지 않고 저-지수 링을 갖지 않은 인접한 코어 부재들과 서로 더 가깝게 위치될 수 있다. 따라서, 여기에 기술된 몇몇 실시예에 있어서, 저-지수 링을 갖는 코어 부재는 인접한 코어 부재들간 간격을 감소시키는데 사용될 수 있다.
도 1 및 2가 단일 평면으로 평행하게 지향된 다수의 코어 부재들을 갖는 멀티-코어 광섬유 리본을 나타내는 한편, 다른 실시예에서는 멀티-코어 광섬유 리본(100)이 다른 평면으로 지향된 다수의 코어 부재로 형성될 수 있다는 것을 알아야 한다.
도 3에는 예로서 멀티-코어 광섬유 리본(190)의 일 실시예의 횡단면도가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본(190)은 서로 평행하게 지향된 다수의 코어 부재(102)를 포함한다. 그러나, 도 3에 나타낸 멀티-코어 광섬유 리본(190)의 실시예에 있어서, 코어 부재(102)는 다수의 평행 평면으로 지향된다. 예컨대, 코어 부재(102)가 제1평면(192)으로 이등분되도록 코어 부재(102)의 제1그룹(191)이 지향된다. 코어 부재(102)의 제2그룹(193)이 상기 제1평면(192)과 평행한 제2평면(194)으로 이등분되도록 코어 부재(102)의 제2그룹(193)이 지향된다. 따라서, 코어 부재(102)의 제1그룹(191)이 보통 코어 부재(102)의 제2그룹(193)에는 평행하나 그 코어 부재의 제2그룹과는 동일 평면상에 있지 않다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 도 3이 코어 부재(102)의 2개의 평면을 갖는 멀티-코어 광섬유 리본(100)을 나타내지만, 여기에 기술된 멀티-코어 광섬유 리본이 단일 평면의 코어 부재 또는 3개 또는 그 이상 평면의 코어 부재를 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다.
다시 도 1에 따르면, 코어 부재(102)는 단일 클레딩층(104)으로 둘러싸인다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 단일 클레딩층(104)은 코어 굴절률(nc) 이하의 굴절률(ncl)을 갖는(즉, ncl ＜ nc) 실리카계 유리(SiO2)로 형성된다. 몇몇 실시예에 있어서, 단일 클레딩층은 업-도펀트(즉, 게르마늄 등) 또는 다운-도펀트(즉, 붕소, 플루오르 등)와 같은 실리카의 굴절률을 변경시키는 소정의 도펀트 없이 순수 실리카계 유리로 형성된다. 다른 실시예에 있어서, 상술한 바와 같이 클레딩 굴절률(nc1)이 코어 굴절률(nc)보다 작고 단일 클레딩층(104)에 대한 코어 부재(102)의 상대 굴절률(Δc%)이 약 2%보다 크고, 바람직하게 ≥ 0.3%이고, 보다 바람직하게 약 0.2% 내지 약 2%이므로, 단일 클레딩층은 실리카 유리의 굴절률을 증가시키는 하나 또는 그 이상의 업-도펀트, 또는 실리카 유리의 굴절률을 감소시키는 하나 또는 그 이상의 다운-도펀트를 포함한다. 단일 클레딩층(104)은 보통 폭(W) 및 두께(T)를 갖는 횡단부가 직사각형이다. 몇몇 실시예에 있어서, 그러한 폭(W)은 단일 클레딩층(104)이 횡단부가 직사각형인 경우의 두께(T)와 동일할 것이다. 코어부의 폭(W)은 멀티-코어 광섬유 리본(100)에 포함된 코어 부재(102)의 수에 좌우된다. 그러나, 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 폭(W) 방향으로 유연하며 그 멀티-코어 광섬유 리본의 유리를 손상시키지 않고 ≤ 140 mm, 바람직하게 ≤ 75 mm, 보다 바람직하게 ≤ 5 mm의 반경에 대해 폭 방향으로 감길 것이다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 두께(T)는 ≤ 400 μ이고, 바람직하게 ≤ 200 μ이고, 보다 바람직하게 ≤125 μ이며, 보다 더 바람직하게 약 50 μ 내지 약 125 μ이다.
다시 도 2에 따르면, 몇몇 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 단일 클레딩층(104)을 둘러싸고 그 단일 클레딩층(104)과 직접 접촉하는 적어도 하나의 광학 코팅층(120)을 더 포함할 것이다. 그러한 광학 코팅층(120)은 보통 약 50 μ 내지 약 150 μ의 두께(Toc)를 갖는다. 상기 광학 코팅층은 단일 클레딩층(104)의 굴절률(nct) ≥ 굴절률(ncl)를 갖는다. 도 2에 나타낸 실시예에 있어서, 상기 광학 코팅층(120)은 1차 코팅층(122) 및 2차 코팅층(124)을 포함한다. 1차 코팅층(122)은 단일 클레딩층(104)을 둘러싸고 그 단일 클레딩층(104)과 직접 접촉하며 비교적 부드러운(soft) 폴리머 재료로 형성된다. 상기 1차 코팅층(122)은 약 25 μ 내지 약 125 μ의 두께를 갖는다. 2차 코팅층(124)은 상기 1차 코팅층(122) 주위에 형성되어 그 1차 코팅층과 직접 접촉하며 약 50 μ 내지 약 125 μ의 두께를 갖는다. 상기 2차 코팅층(124)은 보통 상기 1차 코팅층(122)이 형성된 폴리머 재료보다 비교적 단단한 폴리머 재료로 형성된다. 특히, 상기 1차 코팅층(122)은 바람직하게 100 MPa 이하의 영률, 보다 바람직하게 50 MPa 이하의 영률, 보다 더 바람직하게 10 MPa의 영률을 나타내는 반면, 상기 2차 코팅층(124)은 바람직하게 500 MPa 이상의 영률, 보다 바람직하게 700 MPa 이상의 영률, 보다 더 바람직하게 900 MPa 이상의 영률을 나타낸다. 상기 1차 및 2차 코팅층에 사용된 재료들은 UV 경화성 우레탄 아크릴레이트 코팅재이다. 예컨대, 그러한 1차 및 2차 코팅은 미국특허 제6,849,333호 및 제6,775,451호에 개시된 것들과 유사한 재료를 포함할 것이다.
도 2의 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 실시예가 1차 코팅층(122) 및 2차 코팅층(124)을 포함하는 광학 코팅층(120)으로 나타나 있으나, 다른 실시예에 있어서, 그러한 광학 코팅층(120)은 단지 1차 코팅층(122)만을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 그러한 광학 코팅층(120)은 선택사항이며, 몇몇 실시예에 있어서, 그러한 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 도 1에 나타낸 바와 같이 광학 코팅층(120) 없이 형성될 수 있다는 것을 알아야 한다.
여기에 기술된 멀티-코어 광섬유 리본의 실시예에 있어서, 그러한 광섬유 리본은 소정의 길이로 형성될 것이다. 그러나, 그 멀티-코어 광섬유 리본의 인접한 코어 부재들간 크로스-토크는 그 광섬유 리본의 길이가 감소함에 따라 감소된다는 것을 알아야 할 것이다. 따라서, 몇몇 실시예에 있어서, 그러한 멀티-코어 광섬유 리본의 길이는 500m 이하, 250m 이하 또는 심지어 100m 이하가 될 것이다. 멀티-코어 광섬유 리본이 인발되는 멀티-코어 리본 프리폼을 제조하기 위한 방법이 도 4-11을 참조하여 이하 기술될 것이다.
도 4-6에는, 외측 기상 증착(OVD; outside vapor deposition)에 의해 멀티-코어 프리폼을 형성하기 위한 하나의 실시예가 개략적으로 기술된다. 이러한 실시예에 있어서, 우선 코어 케인 어셈블리(200)가 구성된다. 그러한 코어 케인 어셈블리(200)는 보통 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 다수의 유리 코어 케인(202)을 포함하며, 이에 따라 상기 유리 코어 케인(202)은 상술한 광섬유 리본의 코어 부재로 인발될 수 있다. 도 4에 나타낸 코어 케인 어셈블리(200)의 실시예에 있어서, 상기 유리 코어 케인(202)들은 유리 부착부재(204)들로 함께 고정된다. 상기 유리 부착부재(204)들은 보통 이들이 긍극적으로 단일 클레딩층의 일부가 되기 때문에 멀티-코어 광섬유 리본의 단일 클레딩층과 같은 동일한 조성을 갖는 실리카계 유리로 형성된다. 상기 유리 부착부재들은 그 유리 코어 케인(202)들을 서로 고정시키고, 인접한 유리 코어 케인들간 원하는 간격을 유지하여, 그 유리 코어 케인들이 서로 거의 동일 평면 상에 있도록 유지한다. 상기 코어 케인 어셈블리의 구성은 그 코어 케인 어셈블리를 OVD 선반의 스핀들 상에 지지하도록 그 코어 케인 어셈블리의 양단에 유리 로드(206)를 융합함으로써 완성된다.
다른 실시예(도시하지 않음)에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)의 각 개별 유리 코어 케인(202)들이 유리 부착부재(204)의 사용없이 함께 결합될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 유리 코어 케인(202)들은 이 유리 코어 케인들이 약 0.1 내지 약 0.5의 코어:클레드 비율을 갖도록 유리 코어 케인의 코어 프리폼부를 둘러싸는 얇은 클레딩층으로 형성된다. 그러한 유리 코어 케인을 둘러싸는 얇은 클레딩층은 그 인접한 유리 코어 케인들을 함께 부착시킬 뿐만 아니라 그 인접한 유리 코어 케인들간 원하는 간격을 유지하는데 사용될 것이다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 그러한 인접한 유리 코어 케인들은 코어 케인 어셈블리를 형성하기 위해 얇은 클레딩층에 함께 소결된다.
이제 도 5와 관련하여, 일단 그 코어 케인 어셈블리(200)가 구성되면, 그 코어 케인 어셈블리(200)는 단일 클레딩 프리폼 층을 형성하는 실리카계 유리가 코어 케인 어셈블리(200) 상에 증착되도록 OVD 선반(도시하지 않음)에 배치된다. 프리폼 층의 거의 직사각형 횡단부를 달성하기 위해, 실리카-유리 전구체 물질이 도입되는 캐리어 가스 유동(G)이 코어 케인 어셈블리로 지향됨에 따라 버너(211)가 코어 케인 어셈블리의 제1표면(208)을 따라 가로지른다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 캐리어 가스는 코어 케인 어셈블리(200)의 제1표면(208) 상에 증착되는 실리카-유리 수트(212)를 형성하기 위해 버너(211)의 화염으로 기상(vapor-phase) 실리카 유리 전구체 물질들이 혼합되어 열분해되는 O2 및 CH4의 유동을 포함한다. 결과의 멀티-코어 광섬유 리본의 단일 클레딩층이 도펀트를 함유하지 않는 곳에서, 그 기상 실리카 유리 전구체 물질은 SiCl4가 되며, 그러한 열분해 공정은 코어 케인 어셈블리의 제1표면(208) 상에 증착되는 실리카-유리 수트를 생성한다. 그러나, 그 단일 클레딩층이 하나 또는 그 이상의 기상 도펀트(예컨대, GeO2와 같은 업-도펀트 또는 B2O3와 같은 유사한 다운-도펀트)와 같은 도펀트를 함유하면, 그 기상 도펀트는 상기 열분해 공정이 코어 케인 어셈블리(200)의 제1표면 상에 증착되는 도핑된 실리카-유리 수트를 생성하도록 SiCl4와 결합될 것이다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 그러한 열분해 동작의 온도는 거의 1500℃이다.
일 실시예에 있어서, 원하는 양의 실리카-유리 수트(212)가 제1표면(208) 상에 증착될 때까지 버너(211)는 코어 케인 어셈블리(200)의 제1표면(208)을 따라 가로지른다. 그 후, 코어 케인 어셈블리(200)가 회전되고, 도 6에 나타낸 바와 같이 원하는 양의 실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리(200)의 제2표면(210) 상에 증착될 때까지 코어 케인 어셈블리(200)의 제2표면(210) 상에 열분해 공정이 반복된다. 각각의 제1표면(208) 및 제2표면(210) 상에 그러한 실리카-수트를 구성하는 것은 분리적으로 그 증착된 실리카-수트가 거의 직사각형 횡단부를 갖게 하며, 이는 이후 멀티-코어 광섬유 리본으로 제공될 것이다. 다른 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)가 회전됨에 따라 제1표면(208) 및 제2표면(210) 상에 실리카-유리 수트(212)가 증착되도록 버너가 코어 케인 어셈블리(200)의 축 길이를 따라 반복적으로 가로지름에 따라 코어 케인 어셈블리(200)가 연속적으로 회전될 것이다.
여기에는 코어 케인 어셈블리(200)의 제1표면(208) 및 제2표면(210) 상에 실리카-유리 수트를 증착하기 위한 참조가 이루어져 있다. 그러나, 실리카-유리 수트가 제1표면(208) 및 제2표면(210) 상에 증착됨에 따라, 실리카-유리 수트는 또한 코어 케인 어셈블리(200)의 에지 상에 증착되고, 이에 따라 그 실리카-유리 수트가 증착된 후, 그 코어 케인 어셈블리는 실리카-유리 수트 층에 의해 둘러싸인다.
실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리(200)의 제1표면(208) 및 제2표면(210) 상에 증착된 후, 그 실리카-유리 수트(212)는 이 실리카-유리 수트를 치밀하게 하고 코어 케인 어셈블리 둘레에 거의 직사각형 횡단부를 갖는 단일 클레딩 프리폼 층을 형성하기 위해 그 코어 케인 어셈블리 상에 합체된다. 그러한 실리카-유리 수트는 약 1000℃ 내지 약 1100℃ 범위의 온도에서 유동의 염소 가스로 코어 케인 어셈블리(200) 상의 실리카-유리 수트(212)를 건조한 후 코어 케인 어셈블리(200) 둘레에 원하는 조성을 갖는 충분히 치밀한 실리카계 유리의 단일 클레딩 프리폼 층을 생성하기 위해 합체 오븐에서 약 1450℃ 내지 약 1550℃ 범위의 온도로 코어 케인 어셈블리(200) 상의 실리카-유리 수트(212)를 가열함으로써 합체된다.
이하 도 7에 따른 또 다른 실시예에 있어서, 멀티-코어 광섬유 프리폼은 코어 케인 어셈블리(200) 둘레에 실리카-유리 수트를 압축함으로써 형성된다. 이러한 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리는 몰드 바디(220)의 직사각형 몰드 공동(222) 내에 배치된다. 일 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리의 코어 케인(202)은 직사각형 몰드 공동(222) 내에 개별적으로 배치된다. 각각의 개별 코어 케인(202)은 코어 케인들간 간격 및 몰드 바디(220)에 대한 그 코어 케인들의 방위를 유지하는 그 직사각형 몰드 공동(222) 내에 배치된 상부 램(224) 및 하부 램(225)에 걸쳐 확장한다. 또 다른 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)의 코어 케인(202)들은 상술한 바와 같이 코어 케인 어셈블리가 몰드 공동 내에 삽입되기 전에 함께 부착된다. 일반적으로, 코어 케인 어셈블리의 코어 케인(202)들은 상술한 바와 같이 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된다. 몰드 바디(220) 내에 배치된 코어 케인 어셈블리(200)에 있어서, 원하는 조성을 갖는 실리카-유리 수트(226)는 코어 케인 어셈블리(200) 둘레에 직사각형 몰드 공동(222) 내에 배치된다.
이제 도 8을 참조하면, 그러한 실리카-유리 수트는 코어 케인 어셈블리(200) 둘레에 수트 콤팩트(227; soot compact)를 형성하도록 압축된다. 도 8에 나타낸 실시예에 있어서, 실리카-유리 수트는 코어 케인 어셈블리(200)의 축 길이를 따라 서로를 향해 상기 상부 및 하부 램(224, 225)을 진행시킴으로써 수트 콤팩트(227)로 압축된다. 상기 상부 및 하부 램(224, 225)은 이들 상부 및 하부 램(224, 225) 상에 힘(F)을 가하기에 적합한 유압 프레스(press), 기계적 프레스 또는 소정의 다른 프레스를 이용하여 진행될 것이다. 더욱이, 그 실리카-유리 수트는 상기 램 중 어느 한 램을 몰드 바디에 대해 안정적으로 유지하는 또 다른 램 쪽으로 진행시킴으로써 압축된다는 것을 알아야 한다. 상기 실리카-유리 수트는 이 실리카-유리 수트가 약 0.5 g/cc 내지 약 1.2 g/cc의 치밀도, 바람직하게 약 0.7 g/cc 이상 그리고 약 1.1 g/cc 이하의 치밀도, 보다 바람직하게 약 0.8 g/cc 이상 그리고 약 1.0 g/cc 이하의 치밀도에 도달할 때까지 압축된다. 상기 실리카-유리 수트가 압축됨에 따라, 수트 콤팩트(227)는 직사각형 몰드 공동의 직사각형 형태를 취한다.
도 8에 나타낸 실시예가 코어 케인 어셈블리(200)의 축 방향으로 실리카-유리 수트를 압축하는 것을 나타냈지만, 대안의 다른 실시예들에 있어서, 상기 실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리(200) 둘레에 수트 콤팩트(227)를 형성하기 위해 반경 방향으로 압축될 수 있다는 것을 알아야 한다.
상기 실리카-유리 수트가 수트 콤팩트(227)로 압축된 후, 그 수트 콤팩트(227) 및 코어 케인 어셈블리(200)의 조합이 몰드 바디(220)로부터 제거되고 그 수트 콤팩트(227)는 실리카-유리 수트를 치밀하게 할 뿐만 아니라 수트 콤팩트(227)를 코어 케인 어셈블리에 결합하기 위해 상술한 기술들을 이용하여 코어 케인 어셈블리(200) 상에 합체됨으로써, 멀티-코어 리본 프리폼을 형성한다.
도 9에는 멀티-코어 광섬유 리본이 인발되는 멀티-코어 리본 프리폼(250)이 개략적으로 도시되어 있다. 멀티-코어 리본 프리폼(250)은 보통 코어 케인 어셈블리(200) 상에 실리카-유리 수트의 합체에 의해 형성된 단일 클레딩 프리폼 층(230)에 의해 둘러싸인 코어 케인 어셈블리(200)를 포함한다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 단일 클레딩 프리폼 층(230)은 보통 횡단부가 직사각형이고, 이에 따라 멀티-코어 리본 프리폼(250)으로부터 인발된 광섬유 리본 또한 횡단부가 거의 직사각형이다. 더욱이, 멀티-코어 리본 프리폼(250)이 단일 평면으로 평행하게 지향된 다수의 코어 케인을 포함하는 코어 케인 어셈블리로 나타냈지만, 다른 실시예(도시하지 않음)에서는 코어 케인 어셈블리가 다수(즉, 2개 또는 그 이상)의 코어 케인 부재의 평면으로 형성될 수 있으며, 그 각각의 코어 케인 부재의 평면이 또 다른 코어 케인 부재의 평면에는 평행하나 그 또 다른 코어 케인 부재의 평면과는 동일 평면에 있지 않다는 것을 알아야 한다.
이제 도 10을 참조하면, 대안의 다른 실시예에 있어서, 멀티-코어 리본 프리폼(250)이 스택(stack) 및 인발 기술을 이용하여 형성될 것이다. 이러한 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)는 이 코어 케인 어셈블리의 코어 케인(202)들이 상술한 바와 같이 단일 평면으로 서로 평행하게 지향되도록 직사각형 유리 클레딩 튜브(260) 내에 배치된다. 상기 직사각형 유리 클레딩 튜브(260)는 멀티-코어 광섬유 리본의 단일 클레딩층에서 원하는 것과 동일한 조성을 갖는 실리카계 유리로부터 형성된다. 일반적으로, 직사각형 유리 클레딩 튜브(260)의 실리카계 유리는 코어 케인(202)의 굴절률(nc) 이하의 굴절률(ncl)을 갖는다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 직사각형 유리 클레딩 튜브(260)는 약 50 mm 내지 약 125 mm 범위, 바람직하게 125 mm 이하 범위, 보다 바람직하게 100 mm 이하 범위, 보다 더 바람직하게 90 mm 이하 범위의 벽 두께를 갖는다. 일 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)의 코어 케인(202)들은 개별적으로 상기 직사각형 유리 클레딩 튜브(260) 내에 배치된다. 또 다른 실시예에 있어서, 코어 케인 어셈블리(200)의 코어 케인(202)들은 상술한 바와 같이 코어 케인 어셈블리(200)가 직사각형 유리 클레딩 튜브(260) 내에 삽입되기 전에 함께 부착된다. 다수의 필러 케인(262; filler cane)이 직사각형 유리 클레딩 튜브(260)와 코어 케인 어셈블리(200) 사이에 배치된다. 여기에 기술된 실시예에 있어서, 상기 필러 케인(262)은 직사각형 유리 클레딩 튜브(260)와 같은 동일한 조성 및 굴절률을 갖는다(즉, 필러 케인 굴절률(nfiller)=직사각형 유리 클레딩 튜브 굴절률(ncl)). 멀티-코어 리본 프리폼(250)의 이러한 실시예에 있어서, 그 멀티-코어 리본 프리폼은 인접한 필러 케인(262)들과 코어 케인(202)들간 간극의 공간을 압괴(collapse)시켜 밀봉하기 위해 멀티-코어 광섬유 리본이 인발됨에 따라 진공상태에 둔다.
도 11에는 멀티-코어 리본 프리폼으로부터 멀티-코어 광섬유 리본을 제조하기 위한 시스템(300)의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 그러한 시스템은 보통 멀티-코어 광섬유 리본(100)이 멀티-코어 리본 프리폼(250)으로부터 인발되도록 멀티-코어 리본 프리폼(250)을 가열하기 위한 인발 노(302)를 포함한다. 상기 인발 노(302)는 보통 멀티-코어 리본 프리폼(250)으로부터 인발된 멀티-코어 광섬유 리본(100)이 거의 수직인 경로(즉, 도 11에 나타낸 좌표축의 z방향에 거의 평행한 경로)를 따라 인발 노를 빠져나가도록 수직으로 지향된다. 멀티-코어 광섬유 리본이 인발 노(302)를 빠져나간 후, 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 크기 및 그 멀티-코어 광섬유 리본(100)에 인가된 인발 응력이 비접촉 센서(304, 306)에 의해 측정된다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 멀티-코어 광섬유 리본(100)의 직경 및 응력이 측정된 후, 그 멀티-코어 광섬유 리본(100)은 이 멀티-코어 광섬유 리본을 약 80℃ 이하, 바람직하게 약 60℃ 이하로 냉각시키는 냉각 시스템(308)을 통과한다. 상기 멀티-코어 광섬유 리본이 상기 냉각 시스템(308)을 빠져나간 후, 상기 멀티-코어 광섬유 리본은 광학 코팅을 멀티-코어 광섬유 리본에 제공하는 코팅 시스템(310)으로 들어간다. 상기 멀티-코어 광섬유 리본(100)이 상기 코팅 시스템(310)으로 들어감에 따라, 상기 멀티-코어 광섬유 리본의 크기가 다시 비접촉 센서(312)를 이용하여 측정된다. 그 후, 비접촉 결함 검출기(314)는 측정 동안 발생되는 멀티-코어 광섬유 리본의 손상 및/또는 결함들을 조사하는데 사용된다. 섬유 권취 기구(315)는 상기 멀티-코어 광섬유 리본이 시스템(300)을 통해 인발됨에 따라 그 멀티-코어 광섬유 리본(100)에 필요한 응력을 제공하여 저장 스풀(320; storage spool) 상에 감기 위한 다양한 인발 기구(316) 및 도르래(318)들을 이용한다.
예
상기 멀티-코어 광섬유 리본의 실시예는 다음의 예언적 모델화 예들로 더욱 명확해질 것이다. 각각의 모델화 예에 있어서, 한 쌍의 코어 부재로 이루어진 멀티-코어 광섬유 리본이 단일 클레딩층에 배치된다. 각각의 모델화된 멀티-코어 광섬유 리본에 대한 크로스-토크는 이하의 식들을 이용하여 결정된다. 2개의 인접한 코어 부재들로 전달된 파워는 다음과 같이 산출될 것이다:
Figure pct00004
여기서, z는 광섬유의 길이이고, k는 결합계수이고, Δβ는 인접한 코어 부재들이 서로 절연될 때 이들 인접한 코어 부재의 전파 모드들간 불일치 전파 상수이며, g는 이하의 식과 같도록 k 및 Δβ에 좌우되는 파라미터이다:
Figure pct00005
크로스-토크는 이하의 관계를 이용하여 인접한 코어 부재들에 걸쳐 전달된 파워에 기초하여 산출될 수 있다:
Figure pct00006

예 1
도 12에는 한 쌍의 멀티-코어 광섬유 리본이 수학적으로 모델화되어 있다. 제1광섬유 리본의 각각의 코어 부재는 계단형 굴절률 프로파일 및 약 0.34%의 코어 상대 굴절률(Δc%)로 모델화되어 있다. 각각의 코어 부재는 8.4 μ의 직경(dc)을 갖고 1550 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 코어 부재들은 인접한 코어 부재들간 델타 변화가 제로이도록 위상 매칭된다. 도 12에서의 커브(402)는 1550 nm파장에서 100 m의 섬유 길이에 대한 인접한 코어 부재들간 거리의 함수로서 위상 매칭된 제1광섬유 리본의 크로스-토크를 나타낸다. 도 12에 나타낸 바와 같이, -35 dB 이하의 크로스-토크는 단지 2개의 코어 부재들간 간격이 54 μ일 때만 달성된다.
또한, 도 12에는 코어 부재들이 1550 nm로 단일-모드화되도록 제2멀티-코어 광섬유 리본이 8.4 μ의 직경(dc)을 갖는 각각의 코어 부재가 계단형 굴절률로 모델화되어 있다. 그러나, 이러한 실시예에 있어서, 코어 부재는 약 1%의 델타 변화를 가지며, 각 섬유에서 전파된 기본적인 모드의 대응하는 유효 지수 변경은 약 5×10-5이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, -35 dB 이하의 크로스-토크는 2개의 코어 부재들간 간격이 28 μ일 때 달성가능하다. 또한, 유효 지수 변화는 코어 반경을 변경함으로써 달성될 수 있다. 이하의 가상의 예들에 있어서, 그 크로스-토크는 인접한 코어 부재들이 약 5×10-5의 유효 지수 변화를 갖는다는 것을 가정하여 산출된다.
예 2
도 13에는 한 쌍의 멀티-코어 광섬유 리본이 수학적으로 모델화되어 있다. 양 광섬유 리본의 각 코어 부재는 계단형 굴절률 프로파일 및 약 0.34%의 코어 상대 굴절률(Δc%)로 모델화되어 있다. 각각의 코어 부재는 8.4 μ의 직경(dc)을 갖고 1550 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 그러나, 이러한 예에 있어서, 제1광섬유 리본은 100 m의 길이를 갖는 반면 제2광섬유 리본은 2 m의 길이를 갖는다. 커브 406은 2 m 리본에 대한 인접한 코어 부재들의 중심간 간격의 함수로서 크로스-토크를 나타내는 반면 커브 408은 100 m 리본에 대한 인접한 코어 부재들의 중심간 간격의 함수로서 크로스-토크를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 그러한 2 m 리본은 100 m 리본의 크로스-토크보다 작은 약 3 dB인 크로스-토크를 갖는다.
예 3
도 14에는 한 쌍의 멀티-코어 광섬유 리본이 수학적으로 모델화되어 있다. 제1광섬유의 각각의 코어 부재는 계단형 굴절률 프로파일 및 약 0.34%의 코어 상대 굴절률(Δc%)로 모델화되어 있다. 각각의 코어 부재는 8.4 μ의 직경(dc)을 갖고 1550 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 제2광섬유의 각각의 코어 부재는 계단형 굴절률 프로파일 및 약 1.0%의 코어 상대 굴절률(Δc%)로 모델화된다. 각각의 코어 부재는 4.9 μ의 직경(dc)을 갖고 1550 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 커브 410은 제1멀티-코어 리본에 대한 인접한 코어 부재들의 중심간 간격의 함수로서 크로스-토크를 나타내는 반면 커브 412는 제2멀티-코어 리본의 함수로서 크로스-토크를 나타낸다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 코어 부재들의 상대 굴절률(Δc%) 증가 및 코어 직경 감소는 각각의 코어 부재의 파워가 인접한 코어 부재들간 결합계수를 감소시키는 것으로 더 제한됨에 따라 코어 부재들간 크로스-토크를 감소시킨다.
예 4
도 15에는 한 쌍의 멀티-코어 광섬유 리본이 수학적으로 모델화되어 있다. 양 광섬유 리본의 각각의 코어 부재는 계단형 굴절률 프로파일 및 0.34%의 코어 상대 굴절률(Δc%)로 모델화되어 있다. 각각의 코어 부재는 8.4 μ의 직경(dc)을 갖고 1550 nm의 파장으로 단일-모드화된다. 그러나, 이러한 예에 있어서, 제1광섬유 리본의 코어 부재는 각 코어 부재의 최외부로서 저-지수 링이 형성된다. 상기 저-지수 링은 -0.4%의 상대 굴절률(Δ1%) 및 4 μ의 반경 두께를 갖는다. 커브 414는 저-지수 링이 없는 그 리본에 대한 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 크로스-토크를 나타내며, 커브 416은 저-지수 링이 형성된 리본에 대한 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 함수로서 크로스-토크를 나타낸다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 저-지수 링을 갖는 광섬유 리본은 저-지수 링 없이 형성된 광섬율 리본보다 작은 중심간 간격으로 -35 dB 크로스-토크를 달성할 수 있다.
예 5
이러한 예에 있어서, 멀티-모드 광섬유 리본이 모델화된다. 각각의 코어 부재는 1.0%의 상대 굴절률(Δc%) 및 50 μ의 직경(dc)을 갖는다. 각각의 코어 부재는 850 nm에서 18개 모드 그룹을 지원한다. 광섬유가 오버필 랜치 조건(overfilled launch conditions) 하에 850 nm의 동작 파장에서 -35dB의 크로스-토크를 달성하기 위해서는, 인접한 코어들 사이의 중심간 간격이 적어도 66 μ인 것이 결정된다.
예 6
이러한 예에 있어서, 멀티-모드 광섬유 리본이 모델화된다. 각각의 코어 부재는 2.0%의 상대 굴절률(Δc%) 및 25 μ의 직경(dc)을 갖는다. 각각의 코어 부재는 850 nm에서 13개 모드 그룹을 지원한다. 광섬유가 오버필 랜치 조건 하에 850 nm의 동작 파장에서 -35dB의 크로스-토크를 달성하기 위해서는, 인접한 코어들 사이의 중심간 간격이 적어도 41 μ인 것이 결정된다.
통상의 기술자라면 청구 대상의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본원에 기술된 실시예들에 대한 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 명확히 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서는 부가된 청구항들 및 이들의 동등물의 범위 내에서 그와 같은 변형 및 변경이 제공된 본원에 기술된 다양한 실시예들의 변형 및 변경을 커버한다.

Claims (20)

  1. 실리카계 유리로 형성되고 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 적어도 2개의 코어 부재; 및
    적어도 2개의 코어 부재들로 둘러싸이고 그 코어 부재들과 직접 접촉하는 실리카계 유리로 형성된 단일 클레딩층을 포함하고,
    상기 적어도 2개의 코어 부재의 인접한 코어 부재들은 ≥ 15 μ의 중심간 간격을 갖고, 인접한 코어 부재들간 크로스-토크가 ≤ -25 dB이며, 상기 적어도 2개의 코어 부재는 굴절률(nc) 및 코어 직경(dc)으로 단일-모드화되며,
    상기 단일 클레딩층은 ≤ 400 μ의 두께 및 ncl ＜ nc의 굴절률을 갖는 횡단부가 거의 직사각형인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  2. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재는 등간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  3. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재는 단일 클레딩층에 대한 상대 굴절률 Δi% ≥ 0.2%를 갖고, 코어 직경(dc)은 ≤15 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  4. 청구항 1에 있어서,
    단일 클레딩층의 두께는 ≤125 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  5. 청구항 1에 있어서,
    인접한 코어 부재들간 유효 지수 변화는 ≥5×10-5인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  6. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재의 코어 직경(dc)은 약 5 μ이고, 단일 클레딩층에 대한 상대 굴절률 Δc% = 1.0%이며, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격은 20 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  7. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재의 코어 직경(dc)에 대한 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 비율(R)은 2 ≤ R ≤ 6인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  8. 청구항 1에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재 각각은 실리카계 유리로 형성된 저-지수 링을 포함하며, 상기 저-지수 링은 굴절률 nl을 갖고, 여기서 nl ≤ ncl ≤ nc인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  9. 청구항 1에 있어서,
    단일 클레딩층을 둘러싸고 그 단일 클레딩층과 직접 접촉하는 광학 코팅층을 더 포함하며, 상기 광학 코팅층은 굴절률 nct ≥ ncl을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  10. 실리카계 유리로 형성되고 단일 평면으로 서로 평행하게 지향된 적어도 2개의 코어 부재; 및
    적어도 2개의 코어 부재들로 둘러싸이고 그 코어 부재들과 직접 접촉하는 실리카계 유리로 형성된 단일 클레딩층을 포함하고,
    인접한 코어 부재들은 ≥ 35 μ의 중심간 간격을 갖고, 인접한 코어 부재들간 크로스-토크가 ≤ -25 dB이며, 상기 적어도 2개의 코어 부재는 코어 굴절률(nc), 15 μ보다 큰 코어 직경(dc), 약 1.9 내지 2.1의 α값을 갖는 알파 프로파일, 및 ＞ 300 MHz의 대역폭으로 멀티-모드화되며,
    상기 단일 클레딩층은 ≤ 400 μ의 두께 및 ncl ＜ nc의 클레딩 굴절률을 갖는 횡단부가 거의 직사각형인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  11. 청구항 10에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재는 등간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  12. 청구항 10에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재는 단일 클레딩층에 대한 상대 굴절률 Δc% ≥ 0.2%를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  13. 청구항 10에 있어서,
    단일 클레딩층의 두께는 ≤125 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  14. 청구항 10에 있어서,
    적어도 2개의 코어 부재의 코어 직경(dc)에 대한 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격의 비율(R)은 2 ≤ R ≤ 3인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  15. 청구항 10에 있어서,
    각각의 적어도 2개의 코어 부재의 코어 직경(dc)은 50 μ이고, 단일 클레딩층에 대한 상기 각각의 적어도 2개의 코어 부재의 상대 굴절률 Δc%는 1.0%이며, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격은 66 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  16. 청구항 10에 있어서,
    각각의 적어도 2개의 코어 부재의 코어 직경(dc)은 25 μ이고, 단일 클레딩층에 대한 상기 각각의 적어도 2개의 코어 부재의 상대 굴절률 Δc%는 2.0%이며, 인접한 코어 부재들 사이의 중심간 간격은 41 μ인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  17. 청구항 10에 있어서,
    단일 클레딩층으로 둘러싸이고 그 단일 클레딩층과 직접 접촉하는 광학 코팅을을 더 포함하고, 상기 광학 코팅층은 nct ≥ ncl의 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본.
  18. 단일 평면으로 평행하게 지향된 다수의 코어 케인 부재를 포함하는 코어 케인 어셈블리를 형성하는 단계;
    상기 코어 케인 어셈블리를 실리카-유리 전구체 물질을 포함하는 캐리어 가스 유동에 배치하는 단계;
    실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리의 제1표면 상에 증착되도록, 버너가 캐리어 가스 유동의 실리카-유리 전구체 물질을 반응시키기 위해 코어 케인 어셈블리의 제1표면을 가로질러 횡단하는 단계;
    실리카-유리 수트가 코어 케인 어셈블리의 제2표면 상에 증착되도록, 버너가 캐리어 가스 유동의 실리카-유리 전구체 물질을 반응시키기 위해 코어 케인 어셈블리의 제2표면을 가로질러 횡단하는 단계;
    단일 클레딩 프리폼 층에 의해 둘러싸인 코어 케인 어셈블리를 포함하는 멀티-코어 리본 프리폼을 형성하기 위해 코어 케인 어셈블리 상의 실리카-유리 수트를 합체하는 단계; 및
    멀티-코어 리본 프리폼을 멀티-코어 광섬유 리본으로 인발하는 단계를 포함하며,
    상기 단일 클레딩 프리폼 층은 횡단부가 거의 직사각형인 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본을 형성하기 위한 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    코어 케인 어셈블리는 다수의 코어 케인 부재 서로를 결합하는 다수의 유리 부착부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본을 형성하기 위한 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    각각의 다수의 코어 케인 부재는 클레딩층을 포함하고, 각각의 다수의 코어 케인 부재는 약 0.1 내지 0.5의 코어:클레드 비율을 가지며,
    다수의 코어 케인 부재는 코어 케인 어셈블리를 형성하기 위해 함께 소결되는 것을 특징으로 하는 멀티-코어 광섬유 리본을 형성하기 위한 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11300734B2 (en) 2019-10-16 2022-04-12 International Business Machines Corporation Interlacing boot for two-row ferrule ribbon for one dimensional photonic chip beach front

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072963A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Sumitomo Electric Ind Ltd マルチコア光ファイバの製造方法及びマルチコア光ファイバコネクタの製造方法
JP5910123B2 (ja) * 2012-02-01 2016-04-27 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバテープの製造方法
WO2013177012A1 (en) * 2012-05-25 2013-11-28 Corning Incorporated Systems for differential optical signaling
DE102012106806B4 (de) * 2012-07-26 2022-07-28 J-Fiber Gmbh Sensorfaser zur Temperatur-, Dehnungs- und/oder Torsionsdetektion in Form eines Mehrkern-Lichtwellenleiters mit einer Fiber-Bragg-Gitterstruktur
US20140233893A1 (en) * 2012-07-31 2014-08-21 Commscope, Inc. Of North Carolina Backwards compatible multi-core fiber optic cable
US9151887B2 (en) 2012-09-04 2015-10-06 Corning Incorporated Multi-core optical fibers with single mode and multimode core elements
JPWO2014080953A1 (ja) 2012-11-26 2017-01-05 住友電気工業株式会社 光導波路、光ファイバケーブル、および光モジュール
JP2014197154A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 古河電気工業株式会社 光操作装置
JP6010519B2 (ja) * 2013-11-18 2016-10-19 株式会社フジクラ マルチコアファイバ
US10053386B2 (en) 2014-04-25 2018-08-21 Corning Incorporated Method for forming optical fiber and preforms
JP2015212791A (ja) * 2014-05-07 2015-11-26 株式会社フジクラ マルチコアファイバ
US9638867B2 (en) 2014-10-06 2017-05-02 Corning Incorporated Skew managed multi-core optical fiber interconnects
EP3276384B1 (en) * 2015-03-25 2022-05-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Multicore optical fiber
US9841556B2 (en) * 2015-05-29 2017-12-12 Corning Incorporated Non-circular multicore fiber and method of manufacture
US9835812B2 (en) 2015-08-04 2017-12-05 Corning Incorporated Multi-optical fiber aggregate
JP6681306B2 (ja) * 2016-10-04 2020-04-15 株式会社フジクラ マルチコアファイバ用母材の製造方法、及び、これを用いたマルチコアファイバの製造方法
CN106746590A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种变径多芯光纤的制备方法
KR102672071B1 (ko) * 2017-01-03 2024-06-05 삼성전자주식회사 광 케이블 및 이를 포함한 광 케이블 어셈블리
JP7120248B2 (ja) 2017-11-02 2022-08-17 住友電気工業株式会社 光ファイバユニットおよび光ファイバケーブル
US10514506B2 (en) 2018-01-31 2019-12-24 Corning Optical Communications LLC Optical couplers for evanescent coupling of polymer clad fibers to optical waveguides using alignment features
WO2019212801A1 (en) 2018-04-30 2019-11-07 Corning Incorporated Small diameter low attenuation optical fiber
JP2021523397A (ja) 2018-04-30 2021-09-02 コーニング インコーポレイテッド 小外径低減衰光ファイバ
CN112400127B (zh) 2018-04-30 2023-05-23 康宁股份有限公司 小直径低衰减光纤
US11036000B2 (en) 2019-01-16 2021-06-15 Corning Incorporated Optical fiber cable with high fiber count
US11156770B2 (en) * 2019-04-12 2021-10-26 Corning Incorporated Coupled multicore optical fiber
US11194107B2 (en) 2019-08-20 2021-12-07 Corning Incorporated High-density FAUs and optical interconnection devices employing small diameter low attenuation optical fiber
WO2021141721A1 (en) 2020-01-07 2021-07-15 Corning Incorporated Reduced radius optical fiber with high mechanical reliability
WO2021231083A1 (en) 2020-05-12 2021-11-18 Corning Incorporated Reduced diameter single mode optical fibers with high mechanical reliability
US11733449B2 (en) 2020-08-10 2023-08-22 Corning Incorporated Ultra-low-loss coupled-core multicore optical fibers
FR3123912B1 (fr) 2021-06-15 2023-06-16 Draka Comteq France Procédé de fabrication d'une préforme pour une fibre optique multi-cœurs et procédé de fabrication de fibres optiques multi-cœurs.

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60112203U (ja) 1984-01-05 1985-07-30 住友電気工業株式会社 光伝送用多心フアイバ
JPS6186437A (ja) * 1984-10-02 1986-05-01 Hitachi Cable Ltd 光フアイバ母材の製造方法
US4653825A (en) 1985-09-06 1987-03-31 Amp Incorporated Shielded electrical connector assembly
JP2584619B2 (ja) * 1986-07-03 1997-02-26 株式会社フジクラ 非軸対称光フアイバ母材の製造方法
KR880003203A (ko) 1986-08-05 1988-05-14 나까하라 쯔네오 광파이버 심선
JPS6349707A (ja) * 1986-08-20 1988-03-02 Sumitomo Electric Ind Ltd 通信用光フアイバ
JP3269505B2 (ja) * 1992-11-19 2002-03-25 三菱瓦斯化学株式会社 高分子光導波路型光スターカプラ
FR2701571B1 (fr) * 1993-02-15 1995-03-17 Georges Le Noane Guides optiques multicÓoeurs de grande précision et de petites dimensions et procédé de fabrication de ces guides.
JPH0971431A (ja) 1995-09-07 1997-03-18 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英ガラス系マルチコア光ファイバの製造方法
US6301420B1 (en) 1998-05-01 2001-10-09 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Multicore optical fibre
US6775451B1 (en) 1999-12-30 2004-08-10 Corning Incorporated Secondary coating composition for optical fibers
US6539151B2 (en) 2000-08-21 2003-03-25 Corning, Incorporated Method for making separable multiple core optical fibers, the resulting fiber structures, and uses thereof
US6611648B2 (en) * 2001-05-09 2003-08-26 Corning Incorporated Optical fibers having cores with different propagation constants, and methods of manufacturing same
US6849333B2 (en) 2001-05-18 2005-02-01 Corning Incorporated Optical fiber with an improved primary coating composition
US6831934B2 (en) * 2001-05-29 2004-12-14 Apollo Instruments, Inc. Cladding pumped fiber laser
FR2847347B1 (fr) 2002-11-18 2005-01-28 Nexans Procede de fabrication d'un ruban a fibres optiques et ruban a fibres optiques
US6970629B2 (en) * 2002-12-19 2005-11-29 Corning Cable Systems Llc Optical tube assembly having a dry insert and methods of making the same
US7277615B2 (en) * 2002-12-19 2007-10-02 Corning Cable Systems, Llc. Fiber optic cable having a dry insert and methods of making the same
KR101066281B1 (ko) * 2003-08-29 2011-09-20 코닝 인코포레이티드 알칼리 금속 산화물을 함유하는 광섬유, 및 그 제조 방법및 장치
US20080019647A1 (en) 2004-04-14 2008-01-24 Takahiro Sato Optical Fiber Tape Unit And Optical Fiber Cable
JP2006227203A (ja) 2005-02-16 2006-08-31 Olympus Corp 棒状画像伝送用光学繊維束
KR20070075034A (ko) 2006-01-11 2007-07-18 삼성전자주식회사 광섬유 모재의 제조 방법 및 이를 이용한 저수분 손실광섬유의 제조 방법
CN100426023C (zh) 2006-10-26 2008-10-15 长飞光纤光缆有限公司 具有低限制损耗和低弯曲损耗的全固体带隙光纤
US7921675B2 (en) * 2007-11-16 2011-04-12 Corning Incorporated Methods for making optical fiber preforms and microstructured optical fibers
US8175437B2 (en) * 2008-02-07 2012-05-08 Corning Incorporated Microstructured transmission optical fiber
EP2336813B1 (en) 2008-10-03 2016-12-14 National University Corporation Yokohama National University System and method for transmission using coupled multi-core fiber and coupling mode (de)multiplexer
JP5224371B2 (ja) * 2008-12-25 2013-07-03 古河電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ
WO2010082656A1 (ja) 2009-01-19 2010-07-22 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバ
EP2209029B1 (en) 2009-01-19 2015-03-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber
US20110012910A1 (en) 2009-07-15 2011-01-20 Microsoft Corporation Motion field texture synthesis
US8925354B2 (en) * 2009-11-04 2015-01-06 Corning Incorporated Methods for forming an overclad portion of an optical fiber from pelletized glass soot
US8923678B2 (en) * 2009-12-02 2014-12-30 Ofs Fitel, Llc Techniques for manipulating crosstalk in multicore fibers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11300734B2 (en) 2019-10-16 2022-04-12 International Business Machines Corporation Interlacing boot for two-row ferrule ribbon for one dimensional photonic chip beach front

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