KR20160113601A - 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 에 관한 것으로서, 단일 모드 광섬유 분야와 관련되며 내부로부터 외부로 동심 설정된 코어 변화층, 게르마늄 침투 코어층, 제 1전이층, 제1피복층, 제2전이층, 제2피복층, 제3전이층과 제3피복층을 포함하며 코어 변화층의 상대 굴절계수 Δn1는 로 구현되고, 제1전이층의 상대 굴절 계수 Δn3는 로 구현되고, 제2전이층의 상대 굴절계수 Δn5는 로 구현되며, 상기 제3전이층의 상대 굴절계수 Δn7는 로 구현된다. 본 발명은 곡율반경이 2mm 미만 되는 초고 내굽힘성을 구현하는 동시에 일반 단일 모드 광섬유의 우수한 호환성을 구현한다.
Description
본 발명은 단일 모드 광섬유 분야에 관한 것으로서 특히, 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유에 관한 것이다.
현재 통신망의 구축은 FTTH와 ODN기술의 급속한 발전을 이끌어가고 이 두 방식은 광섬유의 내굽힘성에 대해 요구가 높다. 광섬유가 굽힘 상태에서 광신호가 약해지는데 이는 광섬유가 밴딩 후 일부 전력의 광이 누설되며 이런 누설된 광이 코팅 재료 등에 의해 흡수된 후 발열된다. 연구에 의하면 일반 G.652D 단일 모드 광섬유로 제작된 UTP는 그 반경이 15mm 조건에서 장기간 작동되면 지속 발열에 의해 두 연결부 사이가 파손되어 많은 손실이 발생되며 복귀 불가능한 손해가 발생된다. ODN에서 결선박스내의 대량의 광섬유 굽힘에 대해 광섬유 굽힘에 따른 광전력 누설에의한 발열은 ODN의 통신에 대한 막대한 영향을 미친다.
광섬유의 내굽힘성의 향상은 광신호 전송의 고품질을 확보할 뿐만 아니라 그 소재 통신 시스템 전체 발열량을 줄일 수 있으며 이 시스템의 전체 성능을 향상시킬 수 있다. 세계 각선진 광섬유 기업은 통신망의 핫스팟 기술 ODN기술이 초고 내굽힘 광섬유 기술 관련 수요에 대해 연구하고 있다. 중국의 광섬유 기업은 현재 주로 ITUT-G.657에 필요한 굽힘 반경 10mm 또는 더욱 작은 G.657B2/3과 같은 굽힘 반경 단일 모드 광섬유에 주로 집중 연구하고 있다.
단, ODN기술은 광섬유망과 3G망의 구축을 위해 그 공간에 대해 일정한 요구 사항이 존재하기 때문에 극히 작은 배선함 내에 대량의 설비를 배치해야 하는데 이 때 설비간의 고속, 고대역폭 통신 연결의 광섬유의 공간이 더욱 작으며 광섬유의 굽힘 성능에 대해 요구가 더욱 높으며 더욱 많은 응용에서 굽힘 반경은 3mm 내지 2mm 미만을 확보해야 한다. 동시에 이런 초고 내굽힘 단일 모드는 일반 단일 모드 광섬유 대비 우수한 호환성을 가져야 하며 이 두 광섬유간의 용접 손실은 일정한 작은 범위를 벗어나서는 안된다.
FTTH에 대해 이에 사용한 광섬유는 사실은 두 개 핵심적인 특성이 필요하다. 첫째는 내굽힘성인데 즉, 소굽힘 반경을 통한 광신호 전송의 저손실이다. 이는 이런 광섬유의 극본 특성이다. 둘째는 일반 G.652광섬유와 일정한 호환성을 가져야 한다. 왜냐하면 기간망, 도시통신망 심지어 접속망의 선단에는 대량의 매립된 광섬유가 대부분은 G.652광섬유로서 만일 광섬유 댁내로 들어오는 부분이 그 호환성이 약하면 우수한 굽힘성을 가져도 일반 G.652광섬유와 용접시의 손실이 커져 광신호가 연결부위에서 대량 손실되어 광 이득이 별도로 필요되거나 댁내로 들어오는 부위에 아예 G.652광섬유를 사용하는 것이 더 낫다. 따라서, 현재 내굽힘 광섬유가 있어도 그 이런 광섬유가 G.652와의 호환성이 약해 FTTH시장에서 대량을 사용하지 못한다.
종래의 기술에 존재하는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유를 제공하며 곡율반경이 2mm 미만되는 초고 내굽힘성을 구현하는 동시에 일반 단일 모드 광섬유의 우수한 호환성을 구현한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유는 동심 설정된 코어 변화층, 게르마늄 침투 코어층, 내부로부터 외부로 동심 설정된 제1피복층, 제2피복층, 제3피복층을 포함하며, 상기 게르마늄 침투 코어층과 제1피복층 사이에는 제1전이층이 형성되고 제1피복층과 제2피복층 사이에는 제2전이층이 형성되며, 제2피복층과 제3피복층 사이에는 제3전이층이 형성된다. 상기 코어 변화층의 상대 굴절계수 Δn1는 로 구현되는데 그 중 코어변화층 내의 임의의 포인트에서 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어변화층의 변화계수이고, 은 코어변화층의 변화안정계수이며,은0.5% ~ 2%범위 내에 값을 취하고 은 0 ~ 0.2% 범위 내에서 값을 취한다. 상기 제1전이층의 상대 굴절계수 Δn3는 로 구현되는데 그 중 은 제 1전이층(3)내의 임의의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2)외부 변까지의 거리이고, 그 중 축선까지의 거리이며, , 은 전이계수이고, 은 0.3 ~ 0.8범위 내에 값을 취하고 은 0.3% ~ 0.8%범위 내에서 값을 취한다. 상기 제2전이층의 상대 굴절계수 Δn5는 로 구현되는데 그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4)외부 변까지의 거리이고, , 는 전이계수이고, 는 -1.0% ~ -0.3%범위 내에서 값을 취하고 는 0 ~ 0.1% 범위 내에서 값을 취한다. 상기 제3전이층의 상대 굴절 계수 Δn7는 로 구현되는데 그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6)외부 변까지의 거리이고,, 은 전이계수이고, 은 0.1% ~ 0.4%범위 내에서 값을 취하고 은 -1.3% ~ -0.3%범위 내에서 값을 취한다.
상기 기술안의 기초에서 상기 게르마늄 침투 코어층의 두께와 제1피복층의 두께 비율 범위는 0.5 ~ 2.0이다.
상기 기술안의 기초에서 상기 게르마늄 침투 코어층의 두께와 제2피복층의 두께 비율 범위는 0.2 ~ 1.0사이이다.
상기 기술안의 기초에서 상기 게르마늄 침투 코어층의 상대 굴절 계수의 범위는 0.2% ~ 0.8%이다.
상기 기술안의 기초에서 상기 제1피복층의 상대 굴절계수의 범위는 0 ~ 0.1%이다.
상기 기술안의 기초에서 상기 제2피복층의 상대 굴절계수의 범위는 -1.3% ~ -0.3%이다.
상기 기술안의 기초에서 상기 제3피복층의 직경은 80㎛ 또는 125㎛로서 석영 피복층이다.
상기 기술안의 기초에서 작동 파장이 1550nm시 상기 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 손실은 0.2dB/km 미만이고, 굽힘 반경이 2mm시 부가 손실은 0.35dB 미만이다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.
1. 상기 게르마늄 침투층 외부에는 복수 피복층이 형성되는데 저함량 게르미늄 침투된 제1피복층, 불소 침투된 제2피복층과 석영 피복층으로 구성된 제3피복층으로 구성되어 산형 웨이브 구조를 형성하여 거시 굽힘 손실과 마이크로굽힘 손실을 줄여 광섬유의 내굽힘성을 증대한다.
2. 게르마늄 침투층과 제1피복층, 제1피복층과 제2피복층, 제2피복층과 제3피복층 사이에는 전부 전이층이 형성 및 게르마늄 침투 코어층 내에는 코어 변화층을 이용하여 광섬유의 모드 특성과 응력 특성을 최적화하여 소형 곡율 반경 단일 모드 광섬유과 일반 G.652단일 모드 광섬유 용접시 그 용접 부위의 손실을 최대한으로 줄일 수 있어 일반 단일 모드 광섬유의 우수한 호환성을 유지할 수 있어 FTTH, ODN 기술용 광섬유에 좋은 기초를 제공한다.
도 1은 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 단면 구조도,
도 2는 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 도파관 도면,
도 3은 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 모드필드 제어도,
도 4는 도 1중 피복층 직경이 125㎛시의 광섬유 굽힘 부가 손실을 나타내는 그래프,
도 5는 도 1중 피복층 직경이 80㎛시의 광섬유 굽힘 부가 손실을 나타내는 그래프.
도 2는 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 도파관 도면,
도 3은 본 발명의 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 모드필드 제어도,
도 4는 도 1중 피복층 직경이 125㎛시의 광섬유 굽힘 부가 손실을 나타내는 그래프,
도 5는 도 1중 피복층 직경이 80㎛시의 광섬유 굽힘 부가 손실을 나타내는 그래프.
아래 첨부 도면과 결부하여 본 발명에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1과 같이 본 발명은 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유에 관한 것으로서 내부로부터 외부로 동심 설정된 코어 변화층(1), 게르마늄 침투 코어층(2), 제1전이층(3), 제1피복층(4), 제2전이층(5), 제2피복층(6), 제3전이층(7), 제3피복층(8)이 형성된다. 그 중, 코어 변화층(1)은 게르마늄 침투 코어층(2)의 내부에 형성되고, 제1전이층(3)은 게르마늄 침투 코어층(2)과 제1피복층(4) 사이에 형성되고, 제2전이층(5)은 제1피복층(4)와 제2피복층(6) 사이에 형성되고, 제 3전이층(7)은 제2피복층(6)과 제3피복층(8) 사이에 형성된다. 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2와 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율 범위는 0.5 ~ 2.0 사이이다. 상기 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2와 제2피복층(6)의 두께 L6의 비율 범위는 0.2 ~ 1.0사이이다. 상기 제3피복층(8)은 석영 피복층이며 그 직경D8은 80㎛ 또는 125㎛이며 도포 후 본 발명의 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 직경은 200㎛ 또는 245㎛이다.
도 2와 같이 상기 코어 변화층(1)의 굴절율은 n1이고, 게르마늄 침투 코어층(2)의 굴절율은 n2이고, 제1전이층(3)의 굴절율은 n3이고, 제1피복층(4)의 굴절율은 n4이고, 제2전이층(5)의 굴절율은 n5이고, 제2피복층(6)의 굴절율은 n6이고, 제3전이층(7)의 굴절율은 n7이고, 제3피복층(8)의 굴절율은 n8이다. 제3피복층(8)의 굴절율 n8은 동일 효과 석영 피복의 굴절율n이다. 상기 굴절율 구현시 상대 굴절지수 방법을 이용하며 석영 피복층의 굴절율n을 기준으로 각 도파관층과 석영 피복층 사이에는 상대 굴절계수가 존재하여 이를 기준으로 계산 및 본 발명의 산형 도파관 구조가 포함하는 각층 굴절율을 구현한다. 상대 굴절계수는 다음 공식을 이용한다.
그 중, n은 석영 피복층의 굴절율, 즉 본 발명과 해당되는 제3피복층(8)의 굴절율 n8이며, n'은 이와 서로 비교되는 해당 층의 굴절율이다.
본 발명에 대해 코어 변화층(1)의 굴절율과 석영 피복층의 상대 굴절계수를 계산시 공식중의 n'은 코어 변화층의 굴절율 n1의 값을 취하고, 게르마늄 침투 코어층 굴절율과 석영 피복층 상대 굴절계수 계산시 공식중의 n'은 광섬유 굴절율 n2의 값을 취하고, 제1전이층(3)과 석영 피복층의 상대 굴절계수 계산시 공식중의 n'은 제1전이층의 굴절율 n3의 값을 취하고, 제1피복층(4)과 석영 피복층의 상대 굴절계수 계산시 공식중의 n'은 제1피복층의 굴절율 n4의 값을 취하고, 제2전이층(5)과 석영 피복층의 상대 굴절계수 계산시 공식중의 n'은 제2전이층의 굴절율 n5의 값을 취하고, 제2피복층(6)과 석영 피복층의 굴절계수 계산 시 공식중의 n'은 불소 침투 피복층의 굴절율 n6의 값을 취하고, 제3전이층(7)과 석영피복층의 상대 굴절계수 계산시 공식중의 n'은 제3전이층의 굴절율 n7의 값을 취한다.
공식(1)을 통해 코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1, 게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절계수Δn2, 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3,제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4, 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5,제2피복층(6)의 상대 굴절 계수Δn6,제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7을 얻을 수 있다. 상기 게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절계수의 범위는 0.2% ~ 0.8%, 상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수의 범위는 0 ~ 0.1% 로서 미세 게르마늄 피복층이고, 상기 제2피복층(6)의 상대 굴절 계수의 범위는 -1.3% ~ -0.3%로서 불소 침투 피복층이다.
상기 코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1는 로 구현되고,그 중 는 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로부터 그 중 축선까지의 거리이고, 은 코어 변화 층(1)의 변화 계수이고, 은 코어 변화층(1)의 변화 안정 계수 이며, 은 0.5% ~ 2% 범위에서 값을 취하고 은 0 ~ 0.2% 범위에서 값을 취한다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3은 로 구현되며 그 중 은 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2)외부 변부까지의 거리이고, , 은 전이 계수이며, 은 0.3 ~ 0.8범위에서 값을 취하고 는 0.3% ~ 0.8%범위에서 값을 취한다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되고, 그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4)외부 변부까지의 거리이고, , 는 전이계수이며, 는 -1.0% ~ -0.3%범위에서 값을 취하고 은 0 ~ 0.1%범위에서 값을 취한다.
상기 제3전이층(7) 상대 굴절계수Δn7는 로 구현되고 그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외부 변부까지의 거리이고,, 는 전이계수이며, 는 0.1% ~ 0.4% 범위에서 값을 취하고 은 -1.3% ~ -0.3%범위에서 값을 취한다.
도 3과 같이 본 발명은 게르마늄 침투 코어층(2), 제1피복층(4), 제2피복층(6)과 제3피복층(8)이 소형 곡율반경 광섬유의 모드필드에 대해 3중 제어 및 코어 변화층(1), 제1전이층(3), 제2전이층(5)과 제3전이층(7)이 모드필드 특성에 대해 G.652에 적응되도록 최적화했으며 그 외부 모드필드는 G.652광섬유 모드필드와 유사하며 그 핵심 모드필드는 소형 곡율반경 광섬유의 특성 모드필드이다.
아래 세부적인 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
실시예1:
본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 제3피복층(8)의 직경D8는125㎛,코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1는 로 구현하는데 그 중 는 코어 변화층(1)내의 임의 포인트에서 그 중 축선까지의 거리이고, 는 코어 변화층(1)의 변화계수이고, 는 코어 변화 층(1)의 변화 안정계수이며 의 값 범위는 0.5%,의 값 범위는 0이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율Δn2는 안정하게 0.2%로 유지된다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3은 로 구현되는데 그 중 제1전이층(3) 내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2)의 외변까지의 거리이고, , 는 전이계수이고, 의 값 범위는 0.8,의 값 범위는 0.3%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0%을 유지하고 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 2.0이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되는데 그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외변까지의 거리이고, , 는 전이계수이며, 의 값 범위는 -0.65%,의 값 범위는 0.05%이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -0.8%을 유지하고, 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 1.0이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7는 로 구현되는데, 그 중 는 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6)의 외변까지의 거리이고, , 는 전이계수이며, 의 값 범위는 0.25%,의 값 범위는 -0.8%이다.
도 4에서 알 수 있듯이 본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.191dB/km로 손실되고, 이와 일반 G.652광섬유의 용접 손실은 0.08dB이며, 이 광섬유가 2mm곡율반경에서의 부가 손실은 0.345dB이다.
실시예2:
본 실시예와 실시예2의 구조는 기본적으로 동일하고 상기 제3피복층(8)의 직경D8는 125㎛,코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1는 로 구현되는데, 그 중 는 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로부터 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어 변화층(1)의 변화계수이고, 은 코어 변화층(1)의 변화안정계수이며, 의 값 범위는 1%,의 값 범위는 0.2%이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율 Δn2는 안정적으로 0.5%이다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3은 로 구현되는데,그 중 는 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2)의 외변까지의 거리이고, , 는 전이 계수이며, 의 값 범위는 0.5,의 값 범위는 0.5%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0.05%이고, 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 1.0이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되는데,그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4)의 외변까지의 거리이고,, 는 전이계수이며, 의 값 범위는 -0.3%,의 값 범위는 0.1%이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -0.3%를 유지하고,게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 0.5이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7는 로 구현되는데,그 중 는 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외변까지의 거리이고,는 전이계수이며 의 값 범위는 0.1%,의 값 범위는 -0.3%이다.
도 4에서 알 수 있듯이 본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.193dB/km로 손실되는데 이와 일반 G.652광섬유의 용접 손실은 0.11dB이며,이 광섬유가 2mm곡율반경에서의 부가손실은 0.332dB이다.
실시예3:
본 실시예와 실시예3 구조는 기본적으로 동일하고, 상기 제3피복층(8)의 직경D8은 125㎛,코어 변화층(1)의 상대 굴절 계수Δn1는 로 구현되는데,그 중 는 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로 부터 그 중 축선까지의 거리이며 는 코어 변화층(1)의 변화계수,은 코어 변화 층(1)의 변화안정계수이며, 의 값 범위는 2%,의 값 범위는 0.1%이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율 Δn2는 안정적으로 0.8%이다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수 Δn3은 로 구현되는데,그 중 는 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2) 외변까지의 거리이며, 는 전이계수이며, 의 값 범위는 0.3,의 값 범위는 0.8%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0.1%를 유지하고 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 0.5이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수n5는 로 구현되는데,그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외변까지의 거리이고, 는 전이계수이며 의 값 범위는 -1.3%,의 값 범위는 0%이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -1.3%를 유지하고, 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 0.2이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7은로 구현되는데,그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 0.4%,의 값 범위는 -1.3%이다.
도 4에서 알 수 있듯이 본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.194dB/km로 손실되고 이와 일반 G.652광섬유의 용접 손실은 0.15dB로서, 이 광섬유가 2mm 곡율반경에서의 부가손실은 0.311dB이다.
실시예4:
본 실시예에서 상기 제3피복층(8)의 직경D8은 80㎛이고, 코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1은 로 구현되는데,그 중 은 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로부터 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어 변화층(1)의 변화계수이고, 은 코어 변화층(1)의 변화안정계수이며, 의 값 범위는 0.5%,의 값 범위는 0이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율 Δn2는 안정적으로 0.2%를 유지한다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수 Δn3는 로 구현되는데,그 중 은 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 0.8,의 값 범위는 0.3%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0을 유지하고 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 2.0이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되는데,그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외변까지의 거리이고, 는 전이계수이며, 의 값 범위는 -0.75%,의 값 범위는 0.06%이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -0.9%를 유지하고,게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 1.0이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7는 로 구현되는데,그 중 는 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외변에서 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원간의 거리이고, 는 전이계수이며, 의 값 범위는 0.3%,의 값 범위는 -0.9%이다.
도 5에서 알 수 있듯이,본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.195dB/km로 손실되는데,이와 일반 G.652광섬유의 용접 손실은 0.13dB로서,이 광섬유가 2mm곡율반경에서의 부가손실은 0.332dB이다.
실시예5:
본 실시예와 실시예5 구조는 기본적으로 동일하고, 상기 제3피복층(8)의 직경D8은 80㎛,코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1는 로 구현되는데, 그 중 은 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로 부터 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어 변화층(1)의 변화계수,은 코어 변화층(1)의 변화 안정계수이며, 의 값 범위는 1.3%,의 값 범위는 0.2%이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율 Δn2는 안정적으로 0.6%를 유지한다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3은 로 구현되는데,그 중 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 0.6,의 값 범위는 0.45%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0.05%를 유지하고,게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 0.9이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되는데,그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 -0.3%,의 값 범위는 0.1%이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -0.3%유지하고 게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 0.4이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수 Δn7은 로 구현되는데,그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 0.1%,의 값 범위는 -0.3%이다.
도 5에서 알 수 있듯이 본 실시예에서 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.197dB/km로 손실되는데 이와 일반 G.652광섬유의 용접 손실은 0.16dB이며,이 광섬유가 2mm곡율반경에서의 부가손실은 0.312dB이다.
실시예6:
본 실시예와 실시예6 구조는 기본적으로 동일하고, 상기 제3피복층(8)의 직경D8은 80㎛,코어 변화층(1)의 상대 굴절계수Δn1은 로 구현되는데, 그 중 은 코어 변화층(1)내의 임의 포인트로 부터 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어 변화층(1)의 변화계수,은 코어 변화층(1)의 변화안정계수이며, 의 값 범위는 2%,의 값 범 위는 0.1%이다.
게르마늄 침투 코어층(2)의 상대 굴절율 Δn2는 안정적으로 0.8%를 유지한다.
상기 제1전이층(3)의 상대 굴절계수Δn3은 로 구현되는데,그 중 은 제1전이층(3)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2) 외변까지의 거리이고, 은 전이 계수이며, 의 값 범위는 0.3,의 값 범위는 0.8%이다.
상기 제1피복층(4)의 상대 굴절계수Δn4는 안정적으로 0.1%를 유지하고,게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제1피복층(4)의 두께 L4의 비율은 0.5이다.
상기 제2전이층(5)의 상대 굴절계수Δn5는 로 구현되는데,그 중 는 제2전이층(5)코임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외변까지의 거리이고, 는 전이계수이며, 의 값 범위는 -1.3%,의 값 범위는 0이다.
상기 제2피복층(6)의 상대 굴절계수Δn6는 안정적으로 -1.3%를 유지하고,게르마늄 침투 코어층(2)의 두께 L2과 제2피복층(6)의 두께 L4의 비율은 0.2이다.
상기 제3전이층(7)의 상대 굴절계수Δn7은 로 구현되는데,그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외변까지의 거리이고, 은 전이계수이며, 의 값 범위는 0.4%,의 값 범위는 -1.3%이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 실시예에서,소형 곡율반경 단일 모드 광섬유의 1550nm는 0.199dB/km로 손실되는데,이와 일반G.652광섬유의 용접 손실은 0.19dB이며,이 광섬유의 2mm 곡율반경에서의 부가손실은 0.297dB이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술 설명을 위한 것으로서 본 기술에 대해 제한하는 것은 아니다. 본 발명은 기타 변형, 개정, 실시와 응용으로 연장될 수 있으며 이러한 변형, 개정, 응용과 실시는 본 발명의 목적과 청구의 범위를 벗어나지 않음을 인정한다.
Claims (8)
- 동심 설정된 코어 변화층, 게르마늄 침투 코어층, 내부로부터 외부로 동심 설정된 제1피복층, 제2피복층, 제3피복층을 포함하며, 상기 게르마늄 침투 코어층과 제1피복층 사이에는 제1전이층이 형성되고 제1피복층과 제2피복층 사이에는 제2전이층이 형성되며, 제2피복층과 제3피복층 사이에는 제3전이층이 형성되는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유에 있어서,
상기 코어 변화층의 상대 굴절계수 Δn1는 로 구현되는데 그 중 코어변화층 내의 임의의 포인트에서 그 중 축선까지의 거리이며, 은 코어변화 층의 변화계수이고,은 코어변화층의 변화안정계수이며은 0.5% ~ 2%범위 내에 값을 취하고 은 0 ~ 0.2% 범위 내에서 값을 취하고,
상기 제1전이층의 상대 굴절계수 Δn3는 로 구현되는데 그 중 은 제 1전이층(3)내의 임의의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 게르마늄 침투 코어층(2) 외부 변까지의 거리이고, 그 중 축선까지의 거리이며,, 은 전이계수이고, 은 0.3 ~ 0.8범위 내에 값을 취하고 은 0.3% ~ 0.8%범위 내에서 값을 취하고,
상기 제2전이층의 상대 굴절계수 Δn5는 로 구현되는데 그 중 는 제2전이층(5)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 제1피복층(4) 외부 변까지의 거리이고, , 는 전이계수이고, 는 -1.0% ~ -0.3% 범위 내에서 값을 취하고 는 0 ~ 0.1% 범위 내에서 값을 취하고,
상기 제3전이층의 상대 굴절 계수 Δn7는 로 구현되는데 그 중 은 제3전이층(7)내의 임의 포인트가 위치한 광섬유의 센터를 원심으로 하는 동심원과 제2피복층(6) 외부 변까지의 거리이고,, 은 전이계수이고, 은 0.1% ~ 0.4% 범위 내에서 값을 취하고 은 -1.3% ~ -0.3%범위 내에서 값을 취하는 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 게르마늄 침투 코어층의 두께와 제1피복층의 두께 비율 범위는 0.5 ~ 2.0인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 게르마늄 침투 코어층의 두께와 제2피복층의 두께 비율 범위는 0.2 ~ 1.0사이인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 게르마늄 침투 코어층의 상대 굴절 계수의 범위는 0.2% ~ 0.8%인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 제1피복층의 상대 굴절계수의 범위는 0 ~ 0.1%인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 제2피복층의 상대 굴절계수의 범위는-1.3% ~ -0.3%인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 상기 제3피복층의 직경은 80㎛ 또는 125㎛로서 석영 피복층인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
- 청구항1에 있어서, 작동 파장이 1550nm시 상기 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유 손실은 0.2dB/km미만이고, 굽힘 반경이 2mm시 부가 손실은 0.35dB미만인 것을 특징으로 하는 호환성을 가지는 소형 곡율반경 단일 모드 광섬유.
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