NL1024015C2

NL1024015C2 - Multimode optische vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, optisch communicatiesysteem onder toepassing daarvan en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke vezel.

Info

Publication number: NL1024015C2
Application number: NL1024015A
Authority: NL
Inventors: Pieter Matthijsse; Mattheus Jacobus Nicol Stralen; Mark Peter Marie Jetten; Gert-Jan Krabshuis
Original assignee: Draka Fibre Technology Bv
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2005-02-01
Also published as: JP2005049873A; US7421172B2; KR20120061785A; CN1591061A; CN1591061B; EP1503230A1; US20050063653A1; CN102156322B; KR20050013951A; KR101267578B1; RU2004123221A; US20090019894A1; ZA200405972B; BRPI0403031B1; US9459400B2; BRPI0403031B8; EP1503230B1; CN102156322A; US8794038B2; BRPI0403031A

Description

Λ · |

Korte aanduiding: Multimode optische vezel voorzien van een breki ngsi ndexprofi el, opti sch communi cati esysteem

onder toepassing daarvan en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke vezel. J

5

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een multimode optische vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of meer mantel lagen. Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een optisch communicatiesysteem, 10 omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel, alsmede een optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel. Daarnaast heeft onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een multimode optische vezel voorzien van een breki ngsi ndexprof iel, waarbij al of niet 15 gedoteerde glaslagen op het inwendige van een substraatbuis door middel van een chemische dampdepositietechniek worden afgezet, onder toepassing van een reactief gasmengsel, ter verkrijging van een voorvorm voorzien van een nauwkeurig gedefinieerd brekingsindexprofiel, uit welke voorvorm een multimode optische vezel wordt getrokken door het verwannen van een 20 uiteinde van de voorvorm, alsmede op een multimode optische vezel voorzien van een brekings-indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende gradiënt index kern opgebouwd uit een aantal doteringen.

Een multimode optische vezel is op zich bekend uit het Amerikaans octrooi 4.339.174, waarbij sprake is van een bandbreedte van 25 ten minste 700 Mhz. De daaruit bekende optische vezel omvat drie afzonderlijke gebieden, te weten een uitwendige mantel laag, een grenslaag aangebracht op het inwendige wandoppervlak van de mantel laag en een kerndeel van zeer zuiver glas, voorzien van een brekingsindexprofiel, aangebracht binnen de grenslaag, waarbij de kern Si02 gedoteed met een 30 voldoende hoeveelheid van een eerste oxide omvat om de brekingsindex van de kern te verhogen naar een waarde hoger dan die van de mantel laag, 1024015'

I I

I 2 I waarbij het gehalte eerste oxide een bepaald profiel doorloopt. Voor een I multimode optische vezel met een kerndiameter van 64,0 mm en een I numerieke apartuur van 0,207 is voor een golflengte van respectievelijk I 900 nm en 1300 nm een bandbreedte (MHz) van 1024 en 1082 gemeten. Nadere I 5 informatie met betrekking tot de transmissiecapaciteit is hieruit niet I bekend.

I Uit het Amerikaans octrooi 3.989.306 Is een multimode I optische vezel bekend die is voorzien van een brekingslndexproflel ter I vermindering van de modale dispersie om de toepasbare bandbreedte van een I 10 optisch communicatiesysteem te verbreden. De hieruit bekende multimode I vezel omvat een kerndeel dat een radiaal afnemende brekingsindex vanaf de I vezelas naar het aan de omtrek van de kern gelegen gebied omvat, waarbij

I de kern in wezen bestaat uit Si02 en ten minste een brekingsindex I

I modificerend middel, in het bijzonder een radiaal toenemend gehalte

I 15 booroxide, waarbij de uiteindelijke, aan de omtrek van de kern gelegen I

I samenstelling in wezen boorsilicaat met 10 mol.% B203 tot 20 mol% B203 is. I

I Nadere gegevens met betrekking tot bandbreedte of transmissiecapaciteit I

I ontbreken. I

I Uit het Amerikaans octrooi 4.222.631 1s een multimode I

I 20 optische vezel bekend, omvattende ten minste drie glasvormende I

I verbindingen en in het bezit van een kern met een radiaal veranderend I

I brekingsindexprofiel en een mantel, waarbij het brekingsindexproflel I

volgens een bepaalde formule als functie van de straal varieert. I

Bijzondere gegevens met betrekking tot bandbreedte of I

25 transmissiecapaciteit ontbreken. I

I Vanwege de continu toenemende groei van de data- en I

I telecommunicatie is er een behoefte aan communicatiesystemen en I

I glasvezels met een hoge transmissiecapaciteit. Een manier om de I

transmissiecapaciteit van een glasvezel(systeem) te vergroten is het I

I 30 toepassen van zogenaamde Wavelength Division Multiplexing (WDM), waarbij I

I meerdere signalen bij verschillende golflengtes tegelijk door een I

I 1024015 I

» I

3 glasvezel worden getransporteerd. Deze techniek wordt, vanwege de benodigde dure randapparatuur vooral toegapast in lange afstand netwerken, waar single-mode vezels worden gebruikt.

Echter ook in de lokale netwerken (LAN's), opslagnetwerken 5 (SAN) en aansluitnetten, waar vanwege de relatief korte afstanden en de vele verbindingen vaak mult1mode vezels worden toegepast.is een groeiende behoefte aan hoge transmissiecapaciteit, die met behulp van WDM technieken te realiseren zou moeten zijn. Daarnaast is er een tendens om in de genoemde korte-afstandsnetwerken gebruik te maken van lasers zonder 10 temperatuurstabillsatie, wat aanzienlijk goedkoper 1s dan het gebruik van lasers met temperatuurstabilisatie. Bij dergelijke lasers zonder temperatuurstabillsatie, zal bij temperatuurveranderingen een verschuiving van de golflengte van de laser plaatsvinden. Zowel het toepassen van WDM technieken als het gebruik van lasers zonder temperatuur stabilisatie 15 vereist dat de bandbreedte van multimode vezels over een relatief groot golflengtegebied hoog genoeg is voor de toe te passen transmissiesnelheden.

Multi mode glasvezel met een hoge bandbreedte, geschikt voor hoge transmissiesnelheden kunnen worden geproduceerd door een zeer 20 nauwkeurig brekingsindexprofiel in de vezel aan te brengen. De eerder ten name van de onderhavige aanvrager ingediende en reeds gepubliceerde internationale aanvrage PCT/NL02/00604 geeft bijvoorbeeld aan dat het brekingsindexprofiel van dergelijke vezels nauwkeurig dient te voldoen aan de vergelijking volgens formule (1): 25 n(r).n,jl-2A(i)" (1) 1024015 “

I

I 4 I

I waarin geldt: I

I nt - de brekingsindexwaarde van het centrum van de vezel I

I r - de radiale postie in de kern van de vezel (μπι) I

I Δ = brekingsindexcontrast van de vezel I

I 5 α « profielvormparameter I

I a - de straal van de vezel kern (μιη) I

I Ook geeft deze internationale octrooiaanvrage aan dat een I

I goede beheersing van het binnenste deel van de optische kern belangrijk I

I 10 is. Bij de gewenste hoge transmissiesnelheden worden veelal lasers I

I gebruikt die vanwege de spotsize slechts een deel van de optische kern I

I 'belichten', waardoor de eisen aan een goede profiel beheersing strenger I

I zijn. I

I Het is volgens de uit PCT/NL02/00604 bekende methode I

I 15 mogelijk om multimode vezels te produceren met een hoge bandbreedte bij I

I één bepaalde golflengte waarvoor de vezel ontworpen is. Een dergelijk I

I vezel is geschikt voor hoge transmissiesnelheden bij die bepaalde I

I golflengte. Bij gebruik van de vezel bij golflengtes die afwijken (zowel I

I naar onder als naar boven) van de ontwerpgolflengte is de bandbreedte I

I 20 aanzienlijk lager, waardoor de maximale tranmissiesnel heid bij I

I golflengtes die afwijken van de ontwerpgolflengte beperkt is. I

I Een eerste aspect van de onderhavige uitvinding is het I

I verkrijgen van multimode glasvezels die over een relatief groot I

I golflengtegebied bij een bepaalde transmissiesnelheid kunnen worden I

I 25 toegepast. I

I Een ander aspect van de onderhavige uitvinding is dat het I

I gewenst 1s dat de multimode vezels de beschikking hebben over een I

I bepaalde kerndiameter en numerieke apartuur en een bepaalde minimale I

I OverFilled Launch (OFL) bandbreedte, gemeten volgens F0TP-204, TIA/EIA- I

I 30 455-204. I

I Een ander aspect betreft een behoefte aan optische I

I 1024015_ I , 5 communicatiesystemen voorzien van een multimode vezel, welke systemen over een relatief groot golflengtegebied over een bepaalde transmissiesnelheid beschikken.

Nog een ander aspect van de onderhavige uitvinding omvat de 5 behoefte aan optische communicatiesystemen voorzien van multimode vezels, welke systemen de toepassing van niet-temperatuur gestabiliseerde lasers mogelijk maakt.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een optische vezel die de beschikking heeft over een 10 voldoende hoge bandbreedte in een bepaald golflengtegebied, bijvoorbeeld rondom 800 nm, om een bepaalde transmissiecapaciteit te kunnen bieden.

Een ander aspect van de onderhavige uitvinding omvat het verschaffen van een multimode optische vezel die compatibel 1s met de reeds geïnstalleerde multimode vezels.

15 De multimode optische vezel, zoals vermeld in aanhef, wordt door de onderhavige uitvinding gekenmerkt doordat over een vezellengte van ten minste 1000 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 100 nm 1n een golflengtegebied dat 1300 nm omvat.

20 Volgens een andere uitvoeringsvorm is het gewenst dat over een vezel lengte van ten minste 150 m de transmissiecapaciteit ten minste 10 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 50 nm in een golflengtegebied dat 850 nm omvat, in het bijzonder dat de golflengteband een breedte van ten minste 100 nm bezit.

25 Een bijzondere uitvoeringsvorm van een multimode optische vezel volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat over een vezellengte van ten minste 850 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 250 nm in een golflengtegebied dat 1400 nm omvat.

30 Omdat het in het bijzonder gewenst 1s dat dergelijke multimode vezels compatibel zijn met de reeds geïnstalleerde multimode 1024015 '

Η I

I 6 I vezels 1s het gewenst dat de vezel een kerndiameter van 62,5 μηι bezit,

I dat de numerieke apartuur tussen 0,25 en 0,30 ligt en dat de minimale OFL

I bandbreedte bij 850 nm ten minste 160 Mhz.km bedraagt, met name dat de I minimale OFL bandbreedte bij 1300 nm ten minste 300 Mhz.km bedraagt.

5 De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een I multimode optische vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, I omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of meer mantellagen, I gekenmerkt doordat over een vezel lengte van ten minste 2000 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gbit/sec. bedraagt over een 10 golflengteband met een breedte van ten minste 100 nm in een golflengtegebied dat 1300 nm omvat.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van een multimode I optische vezel volgens de onderhavige uitvinding is het gewenst dat over I een vezel lengte van ten minste 300 m de transmissiecapaciteit ten minste I 15 10 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten

minste 50 nm in een golflengtegebied dat 850 nm omvat, in het bijzonder I

I dat de golflengteband een breedte van ten minste 100 nm bezit. I

I Volgens een nog andere uitvoeringsvorm van de onderhavige I

I uitvinding verdient het de voorkeur dat voor de multimode optische vezel I

20 over een vezel lengte van ten minste 1300 m de transmissiecapaciteit ten I

minste 1 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van I

I ten minste 250 nm in een golflengtegebied dat 1400 nm omvat. I

I Omdat het in het bijzonder gewenst is dat dergelijke vezels I

I compatibel zijn met de reeds geïnstalleerde multimode vezels Is het I

I 25 gewenst dat de vezel een kerndi ameter van 50 μη» bezit, dat de numerieke I

I apartuur tussen 0,18 en 0,22 ligt en dat de minimale OFL bandbreedte bij I

I 850 nm ten minste 400 Mhz.km bedraagt, 1n het bijzonder dat de minimale I

I OFL bandbreedte bij 1300 nm ten minste 400 Mhz.km bedraagt. I

I Om dergelijke transmissiecapaciteiten van een graded index I

I 30 multimode optische vezel te kunnen garanderen in verschillende systemen I

I die gebruik kunnen maken van lasers met verschillende eigenschappen zijn I

| 10240!5 I

• I

7 bepaalde modellen voorhanden die een uitspraak doen over de minimale OFL bandbreedte van de te gebruiken vezels. Aldus zijn voor de hiervoor genoemde combinaties van transmissiecapaciteit/product/golflengtegebled de minimaal benodigde OFL bandbreedtes voor een deskundige op dit gebied 5 bekend.

Tevens dienen de onderhavige optische vezels geen verstoring te vertonen in het centrale deel van de DMD (Differential Mode Delay) karakteristiek 1n het toe te passen golflengtegebied. Dergelijke verstoringen kunnen zijn: dubbele pulsen, pulsverbredingen, voorloop-10 pulsen of nalooppulsen.

Bij de DMD meting wordt de impulsresponsie gemeten van de transmissie van lichtpulsen op verschillende radiale posities door de kern van een multimode vezel. Bij het toepassing van een optische multimode vezel bij de hier genoemde hogere transmissiesnelheden is het 15 van belang dat de impulsresponsie van de lichtpulsen in het centrale deel van de kern van de vezel, met een diameter van 18 μιη geen verstoringen bezitten.

Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een optisch communicatiesysteem omvattende een zender, ontvanger en multimode 20 optische vezel gekenmerkt doordat voor een transmissie van n x ten minste 1 Gbit/sec. als multimode optische vezel een multimode optische vezel zoals hiervoor omschreven is toegepast, waarbij de afstand tussen zenden en ontvangen ten minste 1 km bedraagt, waarbij n>=2.

In bepaalde uitvoeringsvormen is het gewenst dat het 25 hiervoor genoemde optische communicatiesysteem wordt gekenmerkt doordat voor een transmissie van n x ten minste 10 Gbit/sec. als multimode optische vezel een multimode optische vezel zoals hiervoor omschreven wordt toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 150 m bedraagt, waarbij n>=2.

30 Voor een bijzonder optisch communicatiesysteem is het met name gewenst dat voor een transmissie van n x ten minste 1 Gbit/sec. als 1024015 *

I

I 8 I

I multimode optische vezel een multlmode optische vezel zoals hiervoor I

I omschreven wordt toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger I

I ten minste 850 m bedraagt, waarbij n>=2. I

I Onder de parameter "n" moet een meerkanaals optisch I

I 5 communicatiesysteem worden verstaan, waarbij de onderhavige uitvinding I

I verder ook betrekking heeft op een optisch communicatiesysteem waarbij I

I slechts sprake is van êên kanaal, waarbij de transmissie respectievelijk I

I ten minste 1 Gbit/sec. of 10 Gb1t/sec. bedraagt, waarbij met name als I

I zender een niet-temperatuurgestabillseerde laser Is toegepast. I

I 10 Afhankelijk van de grootte van golflengtedrift van dergelijke niet- I

I temperatuur-gestabi1iseerde lasers kunnen de optische I

I communicatiesystemen met deze lasers ook als meerkanaals worden I

I uitgevoerd. I

I De multimode optische vezels kunnen volgens de onderhavige I

I 15 uitvinding worden verkregen door gebruik te maken van twee of meer I

I doteringen voor de opbouw van de gradiënt index kern van een multimode I

I optische vezel. Door de concentratie van de gebruikte doteringen over de I

I radius van de kern te laten variëren, kunnen de intermode dispersie- I

I eigenschappen van de multimode optische vezel zo worden aangepast dat de I

I 20 bandbreedte minder golflengte afhankelijk 1s. Door tegelijkertijd een I

I zeer nauwkeurig breklngsindexprofiel te maken wordt een hoge bandbreedte I

I over een breed golflengtegebled verkregen. I

I Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van GeOz en F als I

I doteringen 1n Si02 voor de opbouw van de optische kern. Het 1s daarbij I

I 25 van belang dat de concentratie F in de optische kern van de multimode I

I vezel op de vezel as (positie r=0) lager is dan de concentratie F elders I

I in de kern van de vezel (op positie 0<r-<a), waarbij de rand van de kern I

I is omschreven als R * a. Op deze wijze kan de bandbreedteafhankelijkheld I

I van de golflengte van het toegepaste licht zö worden beYnvloed dat de I

I 30 onderhavige vezels met voldoende opbrengst kunnen worden geproduceerd. I

I Andere combinaties van doteringen in Si02 kunnen ook op I

I 1024u i S

‘ t 9 eenzelfde manier worden toegepast om de intermode dispersie eigenschappen van de optische vezel zo te beïnvloeden dat de golflengte afhankelijkheid van de bandbreedte afneemt. De doteringen die hiervoor in aanmerking komen zijn, naast de genoemde Ge02 en F: B203, P205, N, T102, Zr02, Sn02 of 5 A1203. Bijzonder uitvoeringsvormen van de multimode optische vezel volgens onderhavige uitvinding, alsmede de werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk multimode optische vezel zijn in de onderconclusies samengevat.

De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een 10 aantal figuren worden toegelicht, waarbij echter dient te worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot een dergelijke bijzondere figuur 1s beperkt.

Figuur 1 vertoont de relatie tussen de golflengte en de bandbreedte van een multimode optische vezel volgens de stand van de 15 techniek.

Figuur 2 vertoont het brekingsindexprofiel en het gehalte dotering van de optische vezel volgens figuur 1,

Figuur 3 vertoont de relatie tussen de golflengte en de bandbreedte van een andere multimode optische vezel volgens de 20 onderhavige uitvinding.

Figuur 4 vertoont het brekingsindexprofiel en het gehalte dotering van de multimode optische vezel volgens figuur 3.

Figuur 5 vertoont de relatie tussen de golflengte en de bandbreedte van nog een andere multimode optische vezel volgens 25 onderhavige ui tvi ndi ng.

Figuur 6 vertoont het brekingsindexprofiel en het gehalte dotering van de multimode optische vezel volgens figuur 5.

Figuur 1 laat de golflengteafhankelijkheid van de bandbreedte van een volgens de stand van de techniek bekende multimode 30 optische vezel zien. Het brekingsindexprofiel (doorgetrokken lijn) en de concentratie F (onderbroken lijn) van deze vezel staan weergegeven 1n 1024015 ’_ _

* * I

10 figuur 2. De concentratie F kan variëren van 0 tot ongeveer 4 gew.% en het brekingsindexprofiel wordt gevormd door de concentratie van een I brekingsindex verhogende dotering zoals Ge02, P205 of combinaties ervan in I overeenstemming met de gewenste vorm van het brekingsindexprofiel over de I 5 straal van de kern te laten variëren. De ligging van de piek van maximale I bandbreedte in de figuur kan naar een hogere of een lagere golflengte worden verschoven door de (over de radius constante) concentratie F te laten toe- of afnemen of door de vorm van het brekingsindexprofiel, I waarbij een lagere waarde van profiel parameter α zorgt voor een I 10 verschuiving van de piek naar rechts. Dergelijke verschuivingen van α I waarde of F concentratie lelden echter niet tot significante veranderingen In de vorm van de plek die in figuur 1 staat weergegeven.

Afwijkingen van het Ideale brekingsindexprofiel volgens de formule lelden over het algemeen tot bandbreedtes die onder de curve van figuur 1 15 liggen. Aldus geeft de curve van figuur 1 de maximale te bereiken I bandbreedte bij een bepaalde golflengte voor een vezel met een bepaalde samenstelling.

Figuur 3 toont een voorbeeld van de bandbreedte- afhankelijkheid van een multimode optische glasvezel voor een multimode I 20 optische glasvezel met een brekingsindexprofiel (doorgetrokken 11jn) en I een concentratie F (onderbroken lijn) volgens het principe van figuur 4.

Door de concentratie F vanaf de centrale vezel as in radiale richting te laten toenemen, worden de dispersie-eigenschappen van de multimode I optische vezel zodanig beïnvloed dat over een groter golflengtegebled een 25 bepaalde minimale bandbreedte beschikbaar is. De breedte van de plek op I halve hoogte is 1,8 maal deze breedte volgens figuur 1. Figuur 4 toont een lineaire toename van de concentratie F als functie van de straal in de kern van de multimode optische glasvezel. Dergelijke veranderingen in de golflengteafhankelijkheid van de bandbreedte treden echter ook op bij 30 parabolische, of exponentiele toenames van de concentratie F als functie van de straal.

I 102401.5 • < 11

In het voorbeeld volgens figuur 4 neemt de concentratie F toe van 0 gew.% op de centrale vezel as (bij r=0) naar een maximale waarde tussen ongeveer 0,5 en 5 gew.% aan de rand van de optische kern (bij r=a). Het is ook mogelijk om met een concentratie F > 0 gew.% op de 5 centrale vezel as de beoogde effecten te verkrijgen. Een bijzondere uitvoeringsvorm wordt getoond in figuur 6, waarin de concentratie F vanaf de centrale vezel as in radiale richting toeneemt tot een bepaalde maximale waarde van ongeveer 0,5 tot 8 gew.% bij een straal r^ die ligt tussen 0Tn a, en vervolgens afnéèmt van r^, tot a. ~ 10 Figuur 5 toont een voorbeeld van de bandbreedte- afhankelijkheid van een multimode optische glasvezel voor een multlmode optische glasvezel met een molfractle GeOz (gestreepte lijn), een brekingsindexprofiel (doorgetrokken lijn) en een concentratie F (onderbroken lijn) volgens het principe van figuur 6. Op deze manier 15 blijkt het mogelijk te zijn over een nog groter golflengtegebied een bepaalde minimale bandbreedte te verkrijgen; de breedte op halve hoogte van de 'piek1 in figuur 5 is 10,8 maal deze breedte volgens de prior art in figuur 1.

Dergelijke multlmode optische vezels kunnen ook worden 20 vervaardigd door gebruik te maken van mode-coupUng. In de niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 1022315 ten name van de onderhavige aanvrager staat een voorbeeld van een werkwijze beschreven, waarbij zeer lokaal spanningscentra in de vezel worden aangebracht die ervoor zorgen de verschillende modi die in een multimode vezel zorgen 25 voor de overdracht van het signaal met elkaar worden gekoppeld zodat er, min of meer onafhankelijk van het brekingsindexprofiel, geen snelhelds-verschillen zullen zijn tussen hogere orde modi en lagere orde modi. Ook hierdoor wordt de bandbreedte minder golflengte afhankelijk. Ook combinaties van mode-coupling met de hiervoor beschreven doterlngs-30 techniek worden toegepast ter verkrijging van multimode optische vezels volgens de onderhavige uitvinding.

1024015

Η I

I 12

I Voorbeeld 1. I

I Een multimode optische vezel met werd vervaardigd met I

I gradiëntbrekingsindex van de kern volgens vergelijking 1» een I

I kerndiameter van 50,2 pm en een NA van 0,201 μι». De waarde van de I

I 5 proflelvormparameter α was 1,97. De concentratie fluor in de kern nam toe I

I van 0, op de centrale vezelas, bij r=0 tot 4 gew.% aan de rand van de I

I kern, bij r=a. I

I Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode 1n I

I F0TP-204 gemeten bij 850 nm en een aantal golflengtes rondom 1300 run. De I

I io resultaten staan in de onderstaande Tabel 1 gepresenteerd. Tevens werd de I

I DMD bij 1300 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen I

I verstoringen in het centrale deel. I

I Tahei-1 | I 15 I Golflengte 1 [nm] 850 1250 1270 1300 1330 1350 I [Bandbreedte [MHz.km] 447 2037 1979 2280 2027 1829 |

I In het getoonde golflengte gebied rond 1300 nm is een I

I minimale bandbreedte van 1821 MHz.km over het gehele golflengtegebied I

I 20 nodig om een transmissie te kunnen garanderen van minimaal 1 Gbit/sec. I

I over een minimale lengte van 2000 meter. De vezel bezit aldus voldoende I

I hoge bandbreedtes in het golflengtegebied rondom 1300 nm om deze I

I transmissiecapaciteit te kunnen bieden. I

I Ter vergelijking dienend voorbeeld 1. I

I 25 Een multimode optische vezel, met gradiëntbrekingsindex van I

I de kern volgens vergelijking 1, een kerndiameter van 49,9 μιη, en een NA I

I van 0,202 werd vervaardigd. De waarde van de proflelvormparameter α was I

I 1,97. De concentratie fluor was constant 0,2 gew,% in de vezel kern. I

I Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode in I

I 30 F0TP-204 gemeten bij 850 nm en een aantal golflengtes rondom 1300 nm. De I

resultaten staan in de onderstaande Tabel 2 gepresenteerd. Tevens werd de I

I 1024015 * 13 DND bij 1300 nm gemeten, de DHD impulsresponsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

Tabel 2

Golflengte L [nm] 850 1250 1270 1300 1330 1350 5 IBandbreedte [MHz.km] 324 993 1128 2095 2257 1401

De vezel heeft een bandbreedte bij een golflengte van 1300 nm en 1330 nm die voldoende hoog is voor de transmissie van minimaal 1 Gbit/sec. over minimaal 2000 meter. Bij de andere weergegeven 10 golflengtes is de bandbreedte te laag voor deze transmissiecapaciteit.

Ter veroeli-ikina dienend voorbeeld 2.

Een multimode optische vezel met een gradiëntbreklngsindex van de kern volgens vergelijking 1, een kerndlameter van 50,4 \m en een NA van 0,206 werd vervaardigd. De waarde van de proflelvormparameter α 15 was 1,93. De concentratie fluor In kern nam af van 4 gew.% op de centrale vezel as, bij r-0 tot 0 gew.% aan de rand van kern bij r=a.

Van deze vezel is de bandbreedte volgens de methode in F0TP-204 gemeten bij een golflengte van 850 nm en een aantal golflengtes rondom 1300 nm. De resultaten staan in de onderstaande Tabel 3 20 gepresenteerd. Tevens is de DMD bij 1300 nm gemeten, de DMD impuls responsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

Tabel 3.

Golflengte L [nm] 850 1250 1270 1300 1330 1350Ί 25 [Bandbreedte [MHz.km] 269 733 1020 2354 | 1056 629 |

De vezel heeft een bandbreedte bij een golflengte van 1300 nm die voldoende hoog is voor de transmissie van minimaal 1 Gb1t/sec. over minimaal 2000 meter. Bij de andere weergegeven 30 golflengtes is de bandbreedte echter te laag voor deze transmissiecapaciteit.

1024016

Hi' I

I 14 I

I Voorbeeld 2. I

I Een multimode optische vezel, met een gradlëntbrekingsindex I

I van de kern volgens vergelijking 1, een kerndiameter van 62,3 μπι en een I

I NA van 0,269 werd vervaardigd. De waarde van de proflelvormparameter α I

I 5 was 1,97. De concentratie fluor in de kern nam toe van 0, op de centrale I

I vezel as, bij ra0 tot 4 gew.% aan de rand van de kern, bij r=a. I

I Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode 1n I

I F0TP-204 gemeten bij 850 nm en een aantal golflengtes rondom 1300 nm. De I

I resultaten staan in de onderstaande Tabel 4 gepresenteerd. Tevens werd de I

I 10 DMD bij 1300 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen I

I verstoringen 1n het centrale deel. I

I Tab&l A. |

I Golf!engte L [nm] 850 1250 1270 1300 1330 1350 I

I 15 Bandbreedte [MHz. km] 175 720 820 1010 904 817~1 I

I In het getoonde golflengte gebied rond 1300 nm is voor dit I

I type vezel een minimale bandbreedte van 707 MHz.km over het gehele I

I golflengtegebied nodig om een transmissie te kunnen garanderen van I

I 20 1 Gbit/sec. over een minimale lengte van 1000 meter. De vezel bezit aldus I

voldoende hoge bandbreedtes in het golflengtegebied rondom 1300 nm om I

I deze transmissiecapaciteit te kunnen bieden. I

I Ter vergelijking dienend voorbeeld 3. I

Een multimode optische vezel met gradlëntbrekingsindex van I

I 25 de kern volgens vergelijking 1, met een kerndiameter van 62,4 μπι en een I

I NA van 0,262 werd vervaardigd. De waarde van de profielvormparameter α I

I was 1,96. De concentratie fluor was constant 1 gew.% in de vezelkem. I

I Van deze vezel is de bandbreedte volgens de methode In I

I F0TP-204 gemeten bij 850 nm en een aantal golflengtes rondom 1300 nm. De I

30 resultaten staan in de onderstaande Tabel 5 gepresenteerd. Tevens is de I

I DMD bij 1300 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen I

I 1024015 ' « · 15 verstoringen in het centrale deel.

Tabel 5.

Golflengte L [nm] 850 1250 1270 1300 1330 1350 5 Bandbreedte [MHz.km]__273 522 695 955 909 726

In het getoonde golflengte gebied rond 1300 nm dient deze vezel over een minimale bandbreedte van 707 MHz.km over het gehele golflengtegebied te beschikken om een transmissie te kunnen garanderen 10 van minimaal 1 Gbit/sec. over een minimale lengte van 1000 meter. De hier getoonde vezel bezit deze bandbreedtes niet over het hele golflengtegebied van 1250 tot 1350.

Voorbeeld 3.

Een multimode optische vezel, met gradiëntbrekingsindex van 15 de kern volgens vergelijking 1, een kerndiameter van 49.7 μιη en een NA van 0,198 werd vervaardigd. De waarde van de profielvormparameter <x was 2,045. De concentratie fluor in de kern nam toe van 0, op de centrale vezel as, bij r=0 tot 2 gew.% aan de rand van de kern, bij r=a.

Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode In 20 F0TP-204 gemeten bij een aantal golflengtes rondom 850 nm en bij 1300 nm.

De resultaten staan in de onderstaande Tabel 6 gepresenteerd. Tevens werd de DMD bij 850 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

25 Tabel 6

Golflengte L [nm] 800 820 850 875 900 1300

Bandbreedte [MHz.km] 2182 2604 4880 2791 2081 634

In het getoonde golflengte gebied rond 850 nm 1s een 30 minimale bandbreedte van 2000 MHz.km over het hele golflengtegebied nodig om een transmissie te kunnen garanderen van 10 Gb1t/sec. over een 1024015'

I

I 16 I

I minimale lengte van 300 meter. De vezel bezit aldus voldoende hoge I

I bandbreedtes in het golflengtegebied rondom 800 nm om deze I

I transmissiecapaciteit te kunnen bieden. I

I Voorbeeld 4. I

I 5 Een multimode optische vezel is geproduceerd· met I

I gradiëntbrekingsindex van de kern volgens vergelijking 1, met een I

I kerndiameter van 50.3 pm en een NA van 0,201 werd vervaardigd. De waarde I

I van de profielvormparameter α was 2,05. De concentratie fluor in de kern I

I nam toe van 1 gew.%, op de centrale vezelas, bij r=0 tot 2,5 gew.% aan de I

I 10 rand van de kern, bij rsa. I

Van deze vezel is de bandbreedte volgens de methode in I

I F0TP-204 gemeten bij een aantal golflengtes rondom 850 nm en bij 1300 nm. I

I De resultaten staan in de onderstaande Tabel 7 gepresenteerd. Tevens is I

I de DMD bij 850 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen I

I 15 verstoringen in het centrale deel. I

I Tabel 7. I

I [Golflengte L [nm] 800 825 850 I 875 900 1300 I

I [Bandbreedte [MHz.km] 1829 2737 4860 2652 1789 583

I 20 I

I In het getoonde golflengte gebied rond 850 nm is een I

I minimale bandbreedte van 2000 MHz.km over het hele golflengtegebied nodig I

I om een transmissie te kunnen garanderen van 10 Gbit/sec. over een I

I minimale lengte van 300 meter. De hier getoonde vezel heeft de I

I 25 beschikking over voldoende hoge bandbreedtes in een golf1engteband met I

I een breèdte van minimaal 50 nm rondom 850 nm om deze transmissie- I

I capaciteit te kunnen bieden. I

I Voorbeeld 5. I

I Een multimode optische vezel met gradiëntbrekingsindex van I

I 30 de kern volgens vergelijking 1, met een kerndiameter van 62,7 pm en een I

I NA van 0,274 werd vervaardigd. De waarde van de profielvormparameter α I

| 102401 5 ~_ • φ 17 was 2,03. De concentratie fluor in de kern nam toe van 0, op de centrale vezelas, bij r*0 tot 3 gew.% aan de rand van de kern, bij r=a.

Van deze vezel is de bandbreedte volgens de methode in F0TP-204 gemeten bij een aantal golflengtes rondom 850 nm en bij 1300 nm.

5 De resultaten staan in de onderstaande Tabel 8 gepresenteerd. Tevens is de DMD bij 850 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

Tabel 8.

10 [Golflengte L [nm] 800 820 850 875 900 1300

Bandbreedte [MHz.km]__1135 1542 2056 1814 826 357

In het getoonde golflengte gebied rond 850 nm is een minimale bandbreedte van 808 MHz.km over het hele golflengtegebied nodig 15 om een transmissie te kunnen garanderen van 10 Gbit/sec. over een minimale lengte van 150 meter. De hier getoonde vezel heeft voldoende hoge bandbreedtes in een golflengteband met een breedte van minimaal 100 nm rondom 850 nm om deze transmissiecapaciteit te kunnen bieden.

Voorbeeld 6.

20 Een multimode optische vezel met gradiëntbrekingsindex van de kern volgens vergelijking 1, een kerndiameter van 49,7 pm en een NA van 0,198 werd vervaardigd. De waarde van de profielvormparameter a was 2,427 De concentratie fluor in de kern nam toe van O, op de centrale vezelas, bij r=0 tot een maximale waarde van 6,1 gew.% bij rs 15,5, 25 waarna de concentratie fluor afnam tot een waarde van 0 gew.% aan de rand van de kern, bij r=a.

Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode in F0TP-204 gemeten bij een aantal golflengtes tussen 1300 nm en 1550 nm en bij 850 nm. De resultaten staan in de onderstaande Tabel 9 gepresenteerd.

30 Tevens werd de DMD bij 1300 nm gemeten, de DMD impulsresponsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

102401.5 I 18 I Tabel 9.

I [Golflengte L [nm] 850 1300 1360 1400 1450 1500 1550 I [Bandbreedte [MHz.km] 431 1477 1386 1597 1537 1344 1529 I 5 In het getoonde golflengte gebied rond 1400 nm 1s in het I hier getoonde gebied van 1300 tot 1550 nm een minimale bandbreedte van I 1196 MHz.km over het gehele golflengtegebied nodig om een transmissie te I kunnen garanderen van minimaal 1 Gbit/sec. over een minimale lengte van I 1300 meter. De vezel bezit derhalve voldoende hoge bandbreedtes in het I 10 golflengtegebied rondom 1400 nm om deze transmissiecapaciteit te kunnen bieden.

I Voorbeeld 7.

Een multimode optische vezel als genoemd bij voorbeeld 6 I werd vervaardigd, echter met een waarde van de profielvormparameter α I 15 van 2,28 en een maximale fluorconcentratle van 5,4 gew.%.

I Van deze vezel werd de bandbreedte volgens de methode In I F0TP-204 gemeten bij een aantal golflengtes tussen 1200 nm en 1450 nm en I bij 850 nm. De resultaten staan in de onderstaande Tabel 10

I gepresenteerd. Tevens werd de DMD bij 1300 nm gemeten, de DND

20 impulsresponsies vertoonde geen verstoringen in het centrale deel.

I Tabel 10 I [Golflengte L [nm] 850 1200 1230 1300 1360 1400 1450 I IBandbreedte [MHz.km] 546 1217 1356 1267 1369 1382 1275 I In het getoonde golflengte gebied rond 1400 nm is in het hier getoonde I gebied van 1200 tot 1450 nm een minimale bandbreedte van 1100 MHz.km over I het gehele golflengtegebied nodig om een transmissie te kunnen garanderen I van minimaal 1 Gbit/sec. over een minimale lengte van 1300 meter. De 30 vezel bezit derhalve voldoende hoge bandbreedtes in het golflengtegebied rondom 1400 nm om deze transmissiecapaciteit te kunnen bieden.

I 1024015

Claims

1. Multimode optische vezel voorzien van een breklngs- indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of 5 meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten minste 1000 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gb1t/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 100 nm 1n een golflengtegebied dat 1300 nm omvat.

2. Multimode optische vezel voorzien van een brekings- 10 indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten minste 150 m de transmissiecapaciteit ten minste 10 Gb1t/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 50 nm 1n een golflengtegebied dat 850 nm omvat.

3. Multimode optische vezel volgens conclusies 2, met het kenmerk, dat de golflengteband een breedte van ten minste 100 nm bezit.

4. Multimode optische vezel voorzien van een brekings- indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten 20 minste 850 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 250 nm In een golflengtegebied dat 1400 nm omvat.

5. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de vezel een kerndiameter van 25 62,5 μπι bezit.

6. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de numerieke apartuur tussen 0,25 en 0,30 ligt.

7. Multimode optische vezel volgens een of meer van de 30 conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de minimale OFL bandbreedte bij 850 nm ten minste 160 Mhz.km bedraagt. 1024015_ ι I I 20

8. Multimode optische vezel volgens een of meer van de I conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de minimale OFL bandbreedte bij I 1300 nm ten minste 300 Mhz.km bedraagt.

9. Multimode optische vezel voorzien van een brekings- I 5 indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of I meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten I minste 2000 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gbit/sec. bedraagt I over een golflengteband met een breedte van ten minste 100 nm in een I golflengtegebied dat 1300 nm omvat. I 10

10. Multimode optische vezel voorzien van een brekings- I indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of I meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten I minste 300 m de transmissiecapaciteit ten minste 10 Gbit/sec. bedraagt over een golflengteband met een breedte van ten minste 50 nm 1n een 15 golflengtegebied dat 850 nm omvat.

11. Multimode optische vezel volgens conclusies 10, met het I kenmerk, dat de golflengteband een breedte van ten minste 100 nm bezit.

12. Multimode optische vezel voorzien van een breklngs- I indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende kern omringd door een of I 20 meer mantel lagen, met het kenmerk, dat over een vezel lengte van ten I I minste 1300 m de transmissiecapaciteit ten minste 1 Gb1t/sec. bedraagt I I over een golflengteband met een breedte van ten minste 250 nm in een I I golflengtegebied dat 1400 nm omvat.

13. Multimode optische vezel volgens een of meer van de I 25 conclusies 9-12, met het kenmerk, dat de vezel een kerndiameter van 50 I μπι bezit. I

14. Multimode optische vezel volgens een of meer van de I conclusies 9-13, met het kenmerk, dat de numerieke apartuur tussen I 0,18 en 0,22 ligt. I 30

15. Multimode optische vezel volgens een of meer van de I conclusies 9-14, met het kenmerk, dat de minimale OFL bandbreedte bij I 10240 15 ' « » 850 nm ten minste 400 Mhz.km bedraagt.

16. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 9-15, met het kenmerk, dat de minimale OFL bandbreedte bij 1300 nm ten minste 400 Mhz.km bedraagt.

17. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een transmissie van n x ten minste 1 Gbit/sec. als multimode optische vezel een multimode optische vezel volgens conclusie 1 of 9 is toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 1 km bedraagt, 10 waarbij n >» 2.

18. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een transmissie van n x ten minste 10 Gbit/sec. als multimode optische vezel een multimode optische vezel volgens conclusies 2-3 of of 10-11 is 15 toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 150 m bedraagt, waarbij n>» 2.

19. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een transmissie van n x ten minste 1 Gbit/sec. als multimode optische vezel 20 een multimode optische vezel volgens conclusie 4 of 12 is toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 850 m bedraagt, waarbij n > 2.

20 Hgt tussen r=0 en r»a.

20. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een 25 transmissie van minimaal 1 Gbit/sec. als multimode optische vezel een multimode optische vezel volgens conclusie 1 of 9 1s toegepast, waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 1 km bedraagt, waarbij als zender een niet-temperatuur gestabiliseerde laser is toegepast.

21. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, 30 ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een transmissie van minimaal 10 Gbit/sec. als multimode optische vezel een 1024015 I

22 I multimode optische vezel volgens conclusie 2-3 of 10-11 is toegepast, I waarbij de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 150 m bedraagt, I waarbij als zender een niet-temperatuur gestabiliseerde laser is I toegepast. I 5 22. Optisch communicatiesysteem, omvattende een zender, I ontvanger en multimode optische vezel, met het kenmerk, dat voor een I transmissie van minimaal 1 Gbit/sec. als multimode optische vezel een I multimode optische vezel volgens conclusie 4 of 12 1s toegepast, waarbij I de afstand tussen zender en ontvanger ten minste 850 m bedraagt, waarbij I 10 als zender eejn niet-temperatuur gestabiliseerde laser is toegepast.

23. Werkwijze ter vervaardiging van een multimode optische I vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, waarbij al of niet gedoteerde glaslagen op het inwendige van een substraatbuis door middel van een chemische dampdepositietechnlek worden afgezet, onder toepassing 15 van een reactief gasmengsel, ter verkrijging van een voorvorm voorzien I van een nauwkeurig gedefinieerd brekingsindexprofiel, uit welke voorvorm een multimode optische vezel wordt getrokken door het verwannen van een uiteinde van de voorvorm, met het kenmerk, dat het gehalte van ten minste I één brekingsindexveranderende dotering in de lichtgeleldende kern van de 20 multimode optische vezel zodanig wordt ingesteld dat het gehalte dotering op de vezel-as (rs0) lager is dan het gehalte dotering in het gebied van I de lichtgeleidende kern.

24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het gehalte brekingsindexveranderende dotering in de lichtgeleldende kern in 25 het gebied 0-6,5 gew.% ligt, waarbij het gehalte dotering op de vezel-as H 0 gew.% bedraagt.

25. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 23-24, met het kenmerk, dat het gehalte brekingsindexveranderende dotering in de fl lichtgeleldende kern een maximum waarde bezit, waarbij het maximum zich 30 bevindt op een afstand rmax, waarbij rmax ligt tussen r«0 en r=a.

26. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 23-25, met I 1024015 i λ * het kenmerk, dat de brekingsindexveranderende doterlng is gekozen uit de groep Ge02, F, B203, P205t N, Ti02, Zr02, Sn02 en A120,.

27. Werkwijze volgens conclusies 26, met het kenmerk, dat de toegepaste doteringen Ge02 en F omvatten.

28. Multimode optische vezel voorzien van een brekings- indexprofiel, omvattende een lichtgeleidende gradiënt index kern opgebouwd uit een aantal doteringen, met het kenmerk, dat het gehalte van ten minste één brekingsindexveranderende dotering in de lichtgeleidende kern van de multimode optische vezel zodanig wordt ingesteld dat het 10 gehalte dotering op de vezel-as (r=0) lager is het gehalte doterlng in het gebied van de lichtgeleidende kern.

29. Multimode optische vezel volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat het gehalte brekingsindexveranderende dotering in de lichtgeleidende kern in het gebied 0-6,5 gew,% ligt, waarbij het gehalte 15 dotering op de vezel-as 0 gew.% bedraagt.

30. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 28-29, met het kenmerk, dat het gehalte brekingsindexveranderende dotering in de lichtgeleidende kern een maximum waarde bezit, waarbij het maximum zich bevindt op een afstand rmax, waarbij rmax

31. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 28-30, met het kenmerk, dat de brekingsindexveranderende dotering is gekozen uit de groep Ge02, F, B203, P205, N, Ti02, Zr02, Sn02 en A1203.

32. Multimode optische vezel volgens een of meer van de conclusies 28-31, met het kenmerk, dat de doteringen Ge02 en F omvatten. I Q£4Ü l.ï>