PT2116877E

PT2116877E - Fibra óptica monomodo

Info

Publication number: PT2116877E
Application number: PT09006117T
Authority: PT
Inventors: Denis Molin; Louis-Anne De Montmorillon; Pierre Sillard; Simon Richard; Marianne Bigot-Astruc; David Boivin
Original assignee: Draka Comteq Bv
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2012-02-29
Also published as: US20110135264A1; CN101576631A; BRPI0903858A2; PL2116877T3; KR20090116650A; FR2930997B1; ES2377531T3; US20090279835A1; BRPI0903197A2; US8145025B2; US20090279836A1; EP2116878A1; DK2116877T3; RU2491237C2; KR101614943B1; RU2009117160A; US8131125B2; EP2116878B1; US8428414B2; US7889960B2

Description

ΡΕ2116877 1

DESCRIÇÃO "FIBRA ÓPTICA MONOMODO"

ÂMBITO DO INVENTO O presente invento diz respeito ao âmbito das transmissões por fibra óptica, e mais especificamente a uma fibra tendo perdas em curvatura fortemente reduzidas.

ANTECEDENTES DO INVENTO

Para fibras ópticas, o perfil de índice de refracção é geralmente apresentado em termos da diferença de valor entre dois pontos no gráfico da função que associa o índice de refracção ao raio da fibra. Convencionalmente, a distância r em relação ao centro da fibra é mostrada ao longo do eixo dos xx do perfil. A diferença entre o índice de refracção à distância r e o índice de refracção da bainha externa da fibra é mostrada ao longo do eixo dos yy (Figura 2, referências 21-24). A bainha externa funciona como uma bainha óptica e tem um índice de refracção substancialmente constante; essa bainha óptica é geralmente constituída por sílica pura, mas também pode conter um ou mais dopantes. 0 perfil de índice de refracção de fibra óptica é referido como um perfil "escalonado", "trapezoidal" ou "triangular" para gráficos tendo as respectivas 2 ΡΕ2116877 formas de degrau, de trapézio ou de triângulo. Essas curvas são geralmente representativas do perfil de índice de refracção teórico ou de referência da fibra. As restrições de fabrico das fibras podem dar origem a um perfil ligeiramente diferente na fibra real.

Uma fibra óptica é convencionalmente constituída por (i) um núcleo óptico, tendo a função de transmitir e, opcionalmente, amplificar um sinal óptico, e (ii) uma bainha óptica, tendo a função de confinar o sinal óptico no núcleo. Para esse efeito, os índices de refracção do núcleo (nc) e da bainha (ng) são tais que nc > ng. Como é bem conhecido na técnica, a propagação de um sinal óptico numa fibra óptica monomodo decompõe-se num modo fundamental (conhecido como LP01), guiado no núcleo, e em modos secundários guiados ao longo de uma certa distância radial no conjunto núcleo-bainha.

De modo convencional, as fibras de índice escalonado, também chamadas fibras SMF (acrónimo do inglês "Single Mode Fibers", isto é, Fibras Monomodo) são utilizadas como fibras de linha para sistemas de transmissão por fibra óptica. Estas fibras apresentam uma dispersão cromática e um declive de dispersão cromática que cumprem com normas de telecomunicação específicas.

Por motivos de exigência de compatibilidade entre sistemas ópticos de diferentes fabricantes, a International Telecommunication Union (ITU) definiu uma norma, referen- 3 ΡΕ2116877 ciada por ITU-T G.652, que deve ser satisfeita por uma Fibra Monomodo Normalizada (SSMF), acrónimo do inglês "Standard Single Mode Fiber".

Essa norma G.652 para fibras de transmissão recomenda, inter alia: uma gama nominal de 8,6 micrones a 9,5 micrones para o Diâmetro de Campo de Modo (MFD), acrónimo do inglês "Mode Field Diameter", a um comprimento de onda de 1.310 nanometros, que pode variar ± 0,4 μπι devido às tolerâncias de fabrico; um máximo de 1.260 nanometros para o comprimento de onda de corte em cabo; uma gama de 1.300 nanometros a 1.324 nanometros para o comprimento de onda de dispersão zero (designado por λ0); e um declive máximo de dispersão cromática de 0, 092 ps/(nm2.km) (isto é, ps/nm2/km). O comprimento de onda de corte do cabo é convencionalmente medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após propagação ao longo de 22 metros de fibra, tal como definido pelo Subcommittee 86A da International Electrotechnical Commission na norma IEC 60793-1-44.

Na maioria dos casos, o modo secundário mais resistente às perdas em curvaturas é o modo LP11. Por conseguinte, o comprimento de onda de corte em cabo é o comprimento de onda além do qual o modo LPll é suficientemente após propagação ao longo de 22 metros de fibra. O método proposto pela norma implica considerar que o sinal óptico é 4 ΡΕ2116877 monomodo quando a atenuaçao do modo LP11 é superior ou igual a 19,3 dB.

Além disso, para uma dada fibra, um chamado valor MAC é definido como a relação entre o diâmetro de campo de modo da fibra a 1.550 nanometros e o comprimento de onda de corte efectivo Xceff. O comprimento de onda de corte é convencionalmente medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após propagação ao longo de dois metros de fibra, como definido pelo Subcommittee 86A da International Electrotechnical Commission na norma IEC 60793-1-44. O MAC constitui um parâmetro próprio para avaliar os desempenhos da fibra, em particular para descobrir um compromisso entre o diâmetro de campo de modo, o comprimento de onda de corte efectivo e as perdas em curvaturas . O pedido de patente europeia No. 1.845.399 e o pedido de patente europeia No. 1.785.754 ilustram os resultados experimentais do requerente. Estes pedidos anteriores estabelecem uma relação entre o valor do MAC a um comprimento de onda de 1.550 nanometros e as perdas em curvaturas a um comprimento de onda de 1.625 nanometros com um raio de curvatura de 15 milímetros numa fibra SSMF normalizada, de índice escalonado. Cada um destes pedidos de patente europeia é aqui incorporado a título de referência na sua totalidade. Além disso, cada pedido estabelece que o valor do MAC influencia as perdas em curvaturas da fibra e que a redução do MAC reduz essas perdas em curvaturas. A redução 5 ΡΕ2116877 do diâmetro de campo de modo e/ou o aumento do comprimento de onda de corte efectivo reduzem o valor do MAC, mas podem levar ao não cumprimento com a norma G.652, fazendo com que a fibra se torne comercialmente incompatível com alguns sistemas de transmissão. A redução das perdas em curvaturas, ao mesmo tempo em que se mantêm certos parâmetros de transmissão ópti-ca, constitui um desafio para aplicações de fibras destinadas aos sistemas de fibra óptica levada até casa do cliente, chamadas FTTH, acrónimo do inglês "Fiber-To-The-Home". A International Telecommunications Union ITU também definiu normas referenciadas ITU-T G.657A e ITU-T G.657B, que devem ser satisfeitas pelas fibras ópticas destinadas às aplicações FTTH, particularmente em termos de resistência às perdas em curvaturas. A norma G.657A impõe limites aos valores das perdas em curvaturas, mas procura, acima de tudo, preservar a compatibilidade com a norma G.652, particularmente em termos de diâmetro de campo de modo MFD e de dispersão cromática. Em contrapartida, a norma G.657B impõe limites estritos para as perdas em curvaturas, particularmente para (i) perdas em curvaturas inferiores a 0,003 dB/volta a um comprimento de onda de 1.550 nanometros para um raio de curvatura de 15 milímetros e (ii) perdas em curvaturas inferiores a 0,01 dB/volta a um comprimento de onda de 1.625 nanometros para um raio de curvatura de 15 milímetros. 6 ΡΕ2116877 0 pedido de patente europeia No. 1.845.399 e o pedido de patente europeia No. 1.785.754 propõem perfis de fibras tendo perdas em curvaturas limitadas, correspondendo em particular aos critérios das normas 657A e G.657B. No entanto, os perfis descritos nesses pedidos de patente europeia fazem apenas com que seja possível obter os limites de perdas em curvaturas impostos pela norma G.657B. A patente U.S. No. 7.164.835 e a publicação do pedido de patente U.S. No. 2007/0147756, cada uma das quais é aqui incorporada a título de referência na sua totalidade, também descrevem perfis de fibras exibindo perdas em curvaturas limitadas. No entanto, as fibras destas patentes U.S. correspondem apenas aos critérios das normas G.657A e G.657B, particularmente em termos de diâmetro de campo de modo e de dispersão cromática.

Actualmente, para certas aplicações, a redução das perdas em curvaturas é essencial, especialmente quando a fibra é destinada a ser agrafada ou enrolada no interior de uma caixa óptica miniaturizada. A tecnologia das fibras auxiliadas por furos faz com que seja possível obter excelentes desempenhos em termos de perdas em curvaturas, mas essa tecnologia é de implementação complexa e cara e não pode ser usada para fibras destinadas aos sistemas FTTH, que são sistemas de baixo custo. 7 ΡΕ2116877 0 requerente comercializa uma fibra insensível às curvaturas, que tem uma boa resistência às perdas em curvaturas, sob a marca comercial BendBright-XS. Este tipo de fibras está completamente em conformidade com as normas G.652 e G.657B ITU-T e apresenta perdas em curvaturas típicas de 0,3 dB/volta para raios de curvatura de 5 mm a 1.550 nm. Por conseguinte existe a necessidade de se poder dispor de uma fibra óptica que tenha uma resistência às perdas em curvaturas que seja claramente melhor para os raios de curvatura de 5 mm do que o nível típico da ante-riormente referida fibra disponível no mercado. A fibra que satisfaz essas normas também deve cumprir totalmente com a norma G.6 52 em termos de perfil de transmissão e, em particular, de diâmetro de campo de modo e de corte em cabo. Esse notável melhoramento das perdas em curvaturas pode ser obtido em detrimento de um comprimento de onda de corte mais elevado, desde que (i) o modo de ordem directamente superior LP11 seja suficientemente atenuado e (ii) o comprimento de fibra requerido para a atenuação do modo LP11 para atingir 19,3 dB a um comprimento de onda de 1.260 nanometros seja inferior a 22 metros, indo desse modo assegurar um comprimento de onda de corte em cabo inferior ou igual a 1.260 nm. A fibra que satisfaça estes critérios também deve cumprir totalmente com a norma G.657B.

SUMÁRIO DO INVENTO

Para os efeitos aqui anteriormente descritos, o invento inclui uma fibra com um núcleo central, uma bainha 8 ΡΕ2116877 intermédia e uma bainha comprimida circundada por uma bainha óptica externa. 0 perfil de indice de refracção é optimizado de maneira a fazer com que as perdas em curvaturas sejam reduzidas por um factor de dez em relação às restrições impostas pela norma G.657B, ao mesmo tempo que conserva um diâmetro de campo de modo compatível com a norma G.652 e que assegura uma suficiente atenuação do modo LP11.

Em particular, a superfície do núcleo, assim como a superfície e o volume da bainha comprimida, são optimiza-dos de maneira a fazer com que as perdas em curvaturas sejam consideravelmente reduzidas. No contexto do invento, a superfície do núcleo ou a superfície da bainha comprimida não se devem estender de maneira geométrica, mas sim corresponder a valores que têm em linha de conta duas dimensões - o produto do raio pela diferença de índice. De modo semelhante, o volume da bainha comprimida corresponde a um valor que tem em linha de conta três dimensões - o produto do quadrado do raio pela diferença de índice. 0 invento propõe mais particularmente uma fibra óptica monomodo de acordo com a reivindicação 1, que compreende, do centro para a periferia, um núcleo central, uma bainha intermédia, uma bainha comprimida e uma bainha óptica externa. 0 núcleo central tem um raio rx e uma diferença de índice positiva Δηι com a bainha óptica. A bainha intermédia tem um raio r2 e uma diferença de índice positiva Δη2 com a bainha óptica. A diferença Δη2 é inferior à diferença 9 ΡΕ2116877 de índice Δηι do núcleo. A bainha comprimida tem um raio r3 e uma diferença de índice negativa Δη3 com a bainha óptica. A fibra óptica deste invento é ainda caracterizada por ter (i) um diâmetro de campo de modo (MFD) nominal entre 8,6 μπι e 9,5 μπι a um comprimento de onda de 1.310 nanometros e (ii) perdas em curvaturas inferiores a 0,15 dB/volta para um raio de curvatura de 5 milímetros a um comprimento de onda de 1.550 nanometros e um comprimento de onda de corte em cabo inferior ou igual a 1.260 nanometros, medido como o comprimento de onda a que a atenuação do modo LP11 é superior ou igual a 19,3 dB após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra, a fibra sendo condicionada de forma rectilínea ou condicionada em torno de um mandril com um raio de curvatura de 140 mm.

De acordo com um modo de realização de uma fibra de acordo com este invento, o integral de superfície do núcleo central (Voi) , definido como ri V0( « |â>í(r).f/r * r, x Δ«, o tem um valor compreendido entre 19,0 x 10“3 μπι e 23,0 x 10~3 μτη, de preferência entre 20,0 x 10“3 μπι2 e 23,0 x 10~3 μιη2 . Num outro modo de realização preferido, o integral de superfície do núcleo central (Voi) tem um valor compreendido entre 20,0 x 10-3 μπι e 21,5 x 10 3 μπι desde que isso dê origem a propriedades ópticas óptimas por parte da presente fibra. 10 ΡΕ2116877

De acordo com o invento, o integral de superfície da bainha comprimida (V03) , definido como /ϊ

Vn m fa(r).dr *(r3~>j)x Δ»3 < tem um valor compreendido entre -55, 0 x 10 3 μπι e -30,0 x 10“3 μιη. De preferência, o integral de superfície da bainha comprimida (V03) tem um valor compreendido entre -42,5 x 10“3 μπι2 e -32,5 x 10“3 μm2 desde que isso dê origem a propriedades ópticas óptimas por parte da presente fibra.

De acordo com o invento, o integral de volume da bainha comprimida (Vi3) , definido como fi yn - 2, j&fí(r).r.dr * (r32 ~r*) x Δη, tem um valor compreendido entre -1.200 x 10 3 μπι2 e -750 x 10~3 μιη2. De preferência, o integral de volume da bainha comprimida (V13) tem um valor compreendido entre -1.000 x 10~3 pm2 e -750 x 10-3 μιη2 desde que isso dê origem a propriedades ópticas óptimas por parte da presente fibra. A fibra tem propriedades físicas e parâmetros operacionais com resistência melhorada às perdas em curvaturas. Por exemplo, a fibra tem um comprimento de onda de corte efectivo Xceff superior a 1.300 nanometros, o compri- 11 ΡΕ2116877 mento de onda de corte efectivo sendo medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico se torna monomodo após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra. A fibra tem, para um comprimento de onda de 1.550 nanometros, perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 0,003 dB/volta para um raio de curvatura de 15 milímetros, perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 3 x 10~2 dB/volta, de preferência 7,5 x 10-3 dB/volta para um raio de curvatura de 10 milímetros, perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 0,005 dB/volta para um raio de curvatura de 7,5 milímetros, e perdas em curvaturas inferiores a 0,15 dB/volta, de preferência inferiores a 0,10 dB/volta, para um raio de curvatura de 5 milímetros. A fibra aqui divulgada também apresenta reduzidas perdas em curvaturas a comprimentos de onda mais elevados. Por exemplo, a um comprimento de onda de 1.625 nanometros, a fibra tem perdas em curvaturas inferiores a 10~2 dB/volta, de preferência inferiores a 1,5 x 10“3 dB/volta para um raio de curvatura de 15 milímetros, perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 0,1 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 25 x 10~3 dB/volta, para um raio de curvatura de 10 milímetros, perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 0,15 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 0,08 dB/volta, para um raio de curvatura de 7,5 milímetros, e perdas em curvaturas inferiores a 0,25 dB/volta para um raio de curvatura de 5 milímetros. Por conseguinte, num modo de realização preferido, a fibra tem um comprimento de onda de corte de valor compreendido entre 1.240 nanometros 12 ΡΕ2116877 e 1.310 nanometros, com o comprimento de onda de corte medido como o comprimento de onda a que a que o sinal ópti-co se torna monomodo após propagação ao longo de cinco metros de fibra. O comprimento de onda de corte é distinto do comprimento de onda de corte em cabo, medido como o comprimento de onda a que a atenuação do modo LP11 é superior ou igual a 19,3 dB após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra. A fibra tem comprimento de onda de corte em cabo inferior ou igual a 1.260 nanometros.

Uma quarta definição de corte aqui em questão é o comprimento de onda de corte teórico definido como o comprimento de onda a partir do qual o modo LP11 é propagado em modo de fuga. Num modo de realização, a fibra tem um comprimento de onda de corte teórico inferior ou igual a 1.250 nanometros. A fibra tem uma atenuação do modo LP11 é superior a 5 dB após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra a um comprimento de onda de 1.260 nanometros .

Os parâmetros operacionais aqui anteriormente descritos resultam de propriedades físicas preferidas da fibra. Num modo de realização, o núcleo central da fibra tem um raio de valor compreendido entre 3,8 ^ e 4,35 μπι, a bainha intermédia tem um raio de valor compreendido entre 8,5 μπι e 9,7 μπι, a bainha comprimida tem um raio de valor compreendido entre 13,5 μιη e 16 μπι, que pode ser inferior ou igual a 15 μπι. O núcleo central tem de preferência uma diferença de índice (Δηι) com a bainha óptica de valor compreendido entre 4,9 x 1CT3 e 5,7 x 1CT3. 13 ΡΕ2116877

Conforme aqui anteriormente notado, o perfil de indice de refracção de uma fibra é representado graficamente em termos da diferença entre valores de índice de refracção em pontos situados no raio da fibra e na bainha óptica externa. A bainha intermédia tem uma diferença de índice com a bainha óptica de valor compreendido entre -0,1 x 10”3 e 0,6 x 10“3. A bainha comprimida tem uma diferença de índice com a bainha óptica de valor compreendido entre -10,0 x 1CT3 e -5,0 x 1CT3. A fibra tem um comprimento de onda de dispersão cromática zero de valor compreendido entre 1.300 nanometros e 1.324 nanometros. A fibra tem um valor de declive de dispersão cromática zero ao comprimento de onda de dispersão cromática zero inferior a 0, 092 ps/(nm2.km) . 0 presente invento também diz respeito a uma caixa óptica recebendo pelo menos uma porção da fibra óptica aqui divulgada. Numa tal caixa, a fibra pode ser disposta com um raio de curvatura inferior a 15 milímetros, que pode ser da ordem de 5 milímetros. O invento também diz respeito a um sistema de fibra óptica levada até casa do cliente (FTTH) compreendendo pelo menos uma porção de fibra de acordo com o invento.

Estas e outras características e vantagens do presente invento e a maneira em que as mesmas são levadas a cabo, irão ser mais especificadas na descrição pormenorizada que irá ser apresentada a seguir e nos desenhos anexos. 14 ΡΕ2116877

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 é uma vista em corte de uma fibra monomodo com camadas de revestimento, isto é, bainhas, nos respectivos que se estendem a partir do centro. A Figura 2 representa o perfil de índice de refracção nominal da fibra monomodo exemplificativa da Figura 1 de acordo com o presente invento.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA A fibra (10) do invento tem um núcleo central (11), uma bainha intermédia (12) e uma bainha comprimida (13). Para efeitos relativos a este assunto e sem limitar o âmbito do invento, o termo "bainha comprimida" significa uma porção radial da fibra (10) tendo um índice de refracção inferior ao índice de refracção da bainha óptica externa (14). Tipicamente, o núcleo central (11), a bainha intermédia (12) e a bainha comprimida (13) são obtidos por deposição de vapor químico num tubo de sílica. A bainha óptica externa (14) inclui o tubo de sílica e uma camada de revestimento adicional depositada sobre o tubo. Em modos de realização preferidos, o revestimento adicional é geralmente sílica natural ou dopada, mas também pode ser obtido por meio de qualquer outra técnica de deposição (deposição axial de vapor ("VAD") ou deposição exterior de vapor ("OVD")). 15 ΡΕ2116877 A Figura 2 ilustra um perfil de índice de refrac-ção para a fibra de transmissão (10) da Figura 1. 0 perfil da Figura 2 é um perfil de referência, isto é, representativo do perfil teórico da fibra, mas a fibra realmente obtida após o estiramento da fibra a partir de uma pré-forma pode ter um perfil ligeiramente diferente.

De uma maneira conhecida na técnica per se, uma fibra óptica (10) é obtida por meio de estiramento de uma pré-forma. A título de exemplo, a pré-forma pode ser um tubo de vidro de alta qualidade (sílica pura) que eventualmente faz parte da bainha óptica externa (14) . A bainha óptica externa (14) circunda o núcleo central (11) e as bainhas internas (12, 13) da fibra (10) . Esse tubo pode depois receber um revestimento adicional para aumentar o seu diâmetro antes de ser submetida à operação de estiramento da fibra numa torre de estiramento de fibras. Para a produção da pré-forma, o tubo é geralmente montado horizontalmente e sustentado em ambas as extremidades por meio de barras de vidro num torno mecânico; depois o tubo é posto a rodar e aquecido localmente para o processo de deposição que determina a composição da pré-forma. Essa composição determina as características ópticas da futura fibra. A fibra inclui um núcleo central (11) tendo uma diferença de índice Δηι com uma bainha externa (14) que funciona como uma bainha óptica. A fibra (10) inclui ainda uma bainha intermédia (12) tendo uma diferença de índice 16 ΡΕ2116877 Δη2 com a bainha óptica externa (14) e uma bainha comprimida (13) tendo uma diferença de indice Δη3 com a bainha óptica externa (14). Os índices de refracção no núcleo central (11), na bainha intermédia (12) e na bainha comprimida (13) são substancialmente constantes em todas as suas res-pectivas larguras, conforme representado na Figura 2. A Figura 1 mostra que a largura do núcleo (11) é definida pelo seu raio r2 e a largura das bainhas pelos seus respec-tivos raios externos r2 e r3. A bainha óptica externa é definida pelo raio r4. A fim de definir um perfil de índice de refracção de referência para uma fibra óptica, o valor de índice de refracção da bainha óptica externa é geralmente tomado como uma referência (ng). Os valores de índice do núcleo central (11), da bainha intermédia (12) e da bainha comprimida (13) são então apresentados na Figura 2 como diferenças de índice Δηι,2,3· De uma maneira geral, a bainha óptica externa (14) é constituída por sílica, mas essa bainha pode ser dopada, para aumentar ou reduzir o seu índice de refracção - por exemplo, para modificar as características de propagação do sinal.

Cada segmento do perfil de fibra representado na Figura 2 (21-2 4 ) também pode ser definido à base de integrais que ligam as variações de índice ao raio de cada segmento da fibra (10). Desse modo, é possível definir para a fibra (10) do invento três integrais de superfície representativos da superfície do núcleo V0i, da superfície da 17 ΡΕ2116877 bainha intermédia V02 e da superfície da bainha comprimida V03. A expressão "superfície" não deve ser entendida sob o ponto de vista geométrico, mas sim como correspondendo a um valor que tem em linha de conta duas dimensões. Estes três integrais de superfície podem ser expressos da seguinte maneira:

o

De modo semelhante, é possível definir para a fibra (10) do invento três integrais de volume representativos do volume do núcleo Vn, do volume da bainha intermédia Vi2 e do volume da bainha comprimida Vi3. A expressão "volume" não deve ser compreendida sob o ponto de vista geométrico, mas sim como correspondendo a um valor que tem em linha de conta três dimensões. Estes três integrais de volume podem ser expressos da seguinte maneira:

o

VtJ - 2. Ján(r).r.dr» (¾1 - γ/)χ áns. 18 ΡΕ2116877 A Tabela I (apresentada a seguir) mostra 9 exemplos de perfis de fibras de acordo com modos de realização preferidos do invento em comparação com três perfis de fibras SSMF e um perfil de fibra correspondente que cumpre com as normas G.657A e G.657B (designada como "BIF", para Bend Insensitive Fiber, isto é, Fibra Insensível à Curvatura), assim como 13 exemplos comparativos. 0 requerente comercializa uma fibra insensível à curvatura, tendo uma boa resistência às perdas em curvaturas, sob a marca comercial BendBright. Os valores indicados nas tabelas correspondem aos perfis de referência para cada fibra.

Todos os perfis também foram concebidos de maneira a assegurar um nível de Multi Path Interference (MPI), isto é, Interferência de Trajectórias Múltiplas, inferior a -30 dB, o que assegura uma compatibilidade total com quaisquer redes de sistemas instaladas adequadamente, incluindo Access Network, isto é, Rede de Acesso, e Fiber to the Home, isto é, Fibra até Casa do Cliente. A MPI é definida no documento da autoria de W. Zheng, et al., "Measurement and System Impact of Multipath Interference From Dispersion Compensating Fiber Modules", IEEE Transactions on Instru-mentation and Measurement, 2004, 53, págs. 15-23) e suas considerações particulares sobre medições pormenorizadas no documento da autoria de S. Ramachandran, et al. , "Measurement of Multipath Interference in the Coherent Crosstalk Regime", IEEE Photonics Technology Letters, 2003, 15, págs. 1.171-1.173. 19 ΡΕ2116877 A primeira coluna da Tabela I atribui uma referência a cada exemplo (Ex para Exemplo de acordo com o invento e C.Ex para exemplos comparativos); as três colunas seguintes dão os valores dos raios do núcleo (11), da bainha intermédia (12) e da bainha comprimida (13), respec-tivamente. As três colunas seguintes dão os valores das diferenças de índice de refracção com a bainha óptica externa (14) . Os valores de índice de refracção são medidos a um comprimento de onda de 633 nanometros. A Tabela I também mostra os valores do integral de superfície e do integral de volume do núcleo (11), da bainha intermédia (12) e da bainha comprimida (13), como aqui foi anteriormente definido. - 20 - ΡΕ2116877

Tabela I ri *2 Γ3 Dni Dn2 Dn3 h V02 Vos Vu h h (N w (M [10_31 [IO-3] [10-3] W [10'3] (Μ [10-3] (M [10"3] (li2) HO-3] (pm2) HO-3] Oim2) [IO'3] BIF 3,93 9,38 14,72 5,26 0,13 -5,01 20,7 0,7 -26,8 81,1 9,4 -645 SSMFl 4,35 13,92 5,00 -0,20 21,8 -1,9 0,0 94,6 -35,0 0 SSMF2 4,51 13,92 5,00 -0,20 22,5 -1,9 0,0 101,5 -34,7 0 SSMF3 4,55 13,92 5,24 -0,20 23,8 -1,9 0,0 108,4 -34,6 0 C.Exl 3,82 9,01 13,55 5,67 0,57 -9,63 21,7 2,9 -43,7 82,8 37,7 1 oo C.Ex2 3,96 8,61 vo oo oo 5,58 0,31 -7,87 22,1 1,4 -41,3 87,6 17,9 -928 C,Ex3 3,92 8,78 13,84 5,55 0,32 -8,75 21,7 1,5 -44,3 85,2 19,7 -1002 C.Ex4 3,88 9,09 14,35 5,62 0,34 -7,84 21,8 1,8 -41,2 84,5 23,1 -965 C.Ex5 3,93 9,30 14,48 5,30 0,51 -7,76 20,8 2,7 -40,1 81,7 36,0 -955 C.Ex6 3,93 9,28 14,47 5,31 0,53 -7,51 20,9 2,8 -39,0 82,0 37,5 -926 C.Ex7 3,93 8,50 15,00 5,48 0,50 -5,00 21,5 2,3 -32,5 84,6 28,4 -764 C.Ex8 3,93 9,25 13,65 5,37 0,50 -9,90 21,1 2,7 -43,5 83,0 35,1 -997 C.Ex9 3,93 8,50 15,50 5,33 0,51 -5,00 21,0 2,3 -35,0 82,4 28,8 -840 C.ExlO 3,93 9,27 13,65 5,31 0,52 -9,80 20,9 2,8 -42,9 82,1 36,9 -983 C.Exll 3,94 9,25 13,54 5,30 0,56 -9,87 20,9 3,0 -42,3 82,3 39,2 -964 - 21 - ΡΕ2116877 (continuação) ri k Γ3 Dni Dn2 Dn3 Voi Vo2 V03 h Vl2 Vl3 (N (pui) W [ΐοή [ΐοή [ΐοή (N [10ή W [ΐοή (N [ΐοή (μιή [10ή (Um2) (10ή (Um2) (10ή C.Exl2 3,95 9,29 13,91 5,30 0,50 -8,93 20,9 2,7 -41,2 82,6 35,4 -957 C.Exl3 ----- cr^ ----- 8,50 15,50 5,32 0,53 -5,00 20,9 2,6 -35,0 82,1 32,2 -840 Exl 3,90 9,23 14,34 4,94 0,35 -9,15 19,3 1,9 -36,5 75,1 24,5 -861 Ex2 3,91 9,23 14,34 5,14 0,10 -9,15 20,1 0,5 -36,5 78,6 7,0 -861 Ex3 3,91 9,23 14,81 5,14 0,10 -9,15 20,1 0,5 -39,9 78,6 7,0 -959 Ex4 3,91 9,23 14,34 5,29 -0,06 -9,15 20,7 -0,3 -36,5 80,9 -4,2 -861 Ex5 3,91 9,23 14,81 5,29 -0,06 -9,15 20,7 -0,3 -39,9 80,9 -4,2 -959 Ex6 3,93 9,26 13,53 5,34 0,51 -9,94 21,0 2,7 -41,6 82,3 36,0 -949 Ex7 3,93 9,25 13,53 5,31 0,50 -9,93 20,8 2,7 -42,5 81,9 35,3 -967 Ex8 3,94 8,50 15,00 5,43 0,50 -5,00 21,4 2,3 -32,5 84,3 28,6 -764 Ex9 3,94 9,26 13,50 5,33 0,51 oo oo 21,0 lã_ -41,9 OO OsJ oo 35,5 -954 22 ΡΕ2116877 A fibra (10) de acordo com o modo de realização representado nas Figuras 1 e 2 de acordo com o invento é uma fibra de índice escalonado compreendendo um núcleo central (11), uma bainha intermédia (12) e uma bainha comprimida (13) . Através da observação da Tabela I é possível constatar que o núcleo central (11) tem um raio r± de valor compreendido entre 3,8 μπι e 4,35 μιη e de preferência 3,8 μιη e 4,05 μπι, isto é, um diâmetro menor do que o núcleo de uma fibra SSMF. A fibra (10) tem uma diferença de índice Δηι (21) com a bainha óptica externa (14) de valor compreendido entre 4,9 x 10~3 e 5,7 x 10~3, isto é, da ordem da ou maior do que a de uma fibra SSMF. O integral de superfície do núcleo V0 tem um valor compreendido entre 19,0 x 10~3μπι e 23,0 x 10~3μπι, e o integral de volume do núcleo V0 tem um valor compreendido entre 75 x 10“3μπι2 e 91 x 10~3μπι2.

Através da observação da Tabela I também é possível constatar que a fibra de acordo com o invento tem uma bainha comprimida (13). A bainha comprimida (13) tem um grande volume e faz com que seja possível limitar grandemente as perdas em curvatura. A Tabela I mostra assim que a bainha comprimida (13) tem um raio r3 de valor compreendido entre 13,5 μπι e Ιβμπι e uma diferença de índice Δη3 (23) com a bainha óptica externa (14) de valor compreendido entre -10,0 x 10“3 e -5,0 x 10~3. A Tabela I também mostra que integral de superfície da bainha comprimida Vi3, tal como aqui foi anteriormente definido, tem um valor compreendido entre -55,0 x 10~3μπι e -30,0 x 10_3μπι, e o integral de volume da bainha comprimida Vi3, tal como aqui foi anteriormente definido, tem um valor compreendido entre -1.200 x 10”3μπι2 e -750 x 10~3μπι2. 23 ΡΕ2116877

De acordo com modo de realização preferido, o raio da bainha comprimida r3 pode estar limitado a 15 μπι, a fim de reduzir ainda mais o custo de produção da fibra e todas as fibras de acordo com os Exemplos estão em conformidade com isso. De facto, a bainha comprimida (13) pode ser produzida por deposição de vapor químico de plasma (PCVD), fazendo com que seja possível incorporar uma grande quantidade de flúor na sílica para formar bainhas fortemente comprimidas. No entanto, a parte da fibra (10) que corresponde ao tubo e à deposição PCVD é a parte mais cara; por conseguinte pretende-se limitar tanto quanto possível essa parte. Também é possível considerar a produção da bainha comprimida (13) através da incorporação de micro-furos ou de micro-bolhas, em vez de por meio de dopagem com flúor. No entanto, no caso de produção industrial, a dopagem com flúor continua a ser mais fácil de controlar do que a incorporação de micro-bolhas.

Uma bainha comprimida (13) que corresponda aos critérios de superfície e volume aqui anteriormente definidos faz com que seja possível obter um bom compromisso entre perdas em curvaturas grandemente reduzidas em relação às fibras existentes e um regime de fuga suficientemente consistente do modo LPll a um comprimento de onda de 1.260 nanometros.

Através da observação da Tabela I também é possível constatar que um modo de realização preferido da fibra tem uma bainha intermédia (12) entre o núcleo central (11) - 24 - ΡΕ2116877 e a bainha comprimida (13) . A bainha intermédia (12) faz com que seja possível limitar os efeitos da bainha comprimida (13) sobre a propagação do sinal óptico no núcleo. A Tabela I mostra que a bainha intermédia (12) tem um raio (r2) de valor compreendido entre 8,5 μιτι e 9,7 μιη e uma diferença de índice Δη2 (22) com a bainha óptica de valor compreendido entre -0,1 x 10 3 e -0,6 x 10 3. A Tabela I mostra que o integral de superfície da bainha intermédia V02, como aqui anteriormente definido, tem um valor compreendido entre -0,5 x 10~3μιη e 3,0 x 10'3μπι. O integral de volume da bainha intermédia Vj2, como aqui anteriormente definido, tem um valor compreendido entre -6 x 10~3μιη2 e 4 0 x 10“3μηι2. 0 núcleo central (11) de uma fibra (10) de acordo com o invento é optimizado, em combinação com a bainha intermédia (12) para garantir parâmetros de transmissão óptica na fibra em conformidade com as normas G.652 e G.657A, particularmente em termos de diâmetro de campo de modo e de dispersão cromática. Isto também ajuda a assegurar compatibilidade com fibras de outros sistemas ópticos. A Tabela II (apresentada a seguir) mostra as características de transmissão óptica para fibras de acordo com o invento. A primeira coluna repete as referências da Tabela I. As colunas seguintes proporcionam, para cada perfil de fibra, os valores de diâmetro do campo modal (MFD) para comprimentos de onda de 1310 nanometros e 1550 nanome-tros, comprimento de onda de dispersão cromática zero (ZDW) e inclinação de dispersão zero (ZDS). 25 ΡΕ2116877

Tabela II BIF SSMF1 SSMF2 SSMF3 MFD1310 (μιη) 8,80 9,14 9,27 9,18 MFD1550 (μιη) 9,90 10,31 10,39 10,25 ZDW (nm) 1320 1314 1309 1306 ZDS ps/(nm2km) 0,0878 0,0855 0,0871 0,088 C.Exl 8,67 9,68 1317 0,0908 C.Ex2 8,65 9,59 1310 0,0917 C.Ex3 8,66 9,62 1312 0,0914 C.Ex4 8,64 9,65 1317 0,0897 C.Ex5 8,95 10,01 1317 0,0905 C.Ex6 8,96 10,02 1317 0,0905 C.Ex7 8,80 9,81 1314 0,0906 C.Ex8 8,89 9,91 1315 0,0913 C.Ex9 8,88 9,91 1314 0,0909 C.Exl0 8,94 9,97 1315 0,0914 C.Exl1 8,97 10,00 1314 0,0917 C.Exl2 8,95 9,99 1315 0,0911 C.Exl3 8,92 9,95 1314 0,0911 Exl 9,00 10,10 1318 0,0906 Ex2 8, 75 9,81 1318 0,0895 Ex3 8, 75 9,81 1318 0,0895 Ex4 8,60 9,64 1318 0,0888 Ex5 8,60 9,64 1318 0,0888 Ex6 8,91 9,94 1315 0,0913 Ex7 8,92 9,95 1315 0,0914 Ex8 8,83 9,84 1313 0,0908 Ex9 8,93 9,95 1314 0,0915 26 ΡΕ2116877

Através da observação da Tabela II é possível constatar que a fibra (10) de acordo com o invento é compatível com fibras que correspondem aos critérios da norma G.652. Em particular, a fibra aqui divulgada tem um diâmetro de campo de modo MFD na gama normalizada de valores compreendidos entre 8,6 μπι e 9,5 |im a 1.310 nanometros, um comprimento de onda de dispersão zero entre 1.300 nanometros e 1.324 nanometros, e um declive de dispersão zero inferior a 0, 092 ps/(nm2.km) . Cada um destes valores está de acordo com a norma G.652.

Por outro lado, conforme mostrado pela Tabela III (apresentada a seguir), a fibra tem um comprimento de onda de corte efectivo Xceff (ou corte em fibra normalizada, terceira coluna da Tabela III) maior do que 1.300 nanometros, ou mesmo maior do que 1.350 nanometros. Como aqui foi ante-riormente discutido, o comprimento de onda de corte efectivo é medido como sendo o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após propagação ao longo de dois metros de fibra, tal como definido pelo Subcommittee 86A da International Electrotechnical Commission na norma IEC 60793-44. Este valor aumentado de comprimento de onda de corte efectivo conduz a um comprimento de onda de corte em cabo Xcc (ou corte em cabo normalizado, quinta coluna da Tabela III) entre 1.200 nanometros e 1.260 nanometros. O comprimento de onda de corte em cabo é medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após a propagação através de 22 metros de fibra, como defi- 27 ΡΕ2116877 nido pelo Subcommittee 86A da International Electrotechni-cal Commission na norma IEC 60793-1-44. O sinal óptico monomodo quando a atenuação do modo LP11 é superior ou igual a 19,3 dB. Ambas as normas G.652 e G.657 impõem um valor máximo de 1.260 nanometros para o comprimento de onda de corte em cabo.

Uma finalidade dos desenvolvimentos aqui divulgados é a que consiste em produzir fibras que possam ser usadas em todas as larguras de banda de transmissão exploradas por sistemas ópticos, isto é, fibras que possam ser usadas em propagação monomodo desde a largura de banda original (OB), que se estende de 1.260 nanometros a 1.360 nanometros, até uma largura de banda ultra longa (UL) com valores situados para além de 1.625 nanometros. Um comprimento de onda de corte efectivo baixo faz com que seja possível garantir a possibilidade de utilização da fibra em todas as larguras de banda disponíveis.

No entanto, as simulações da Tabela III (apresentada a seguir) mostram que o modo LP11 de ordem directamen-te superior é propagado de acordo com um modo de fuga a partir de um comprimento de onda de 1.260 nanometros. Por conseguinte, a fibra aqui divulgada pode ser usada em transmissão monomodo ao longo de toda a largura de banda original (OB: 1.260 nanometros a 1.360 nanometros). A Tabela III (apresentada a seguir) mostra vários valores de comprimentos de onda de corte para fibras de 28 ΡΕ2116877 acordo com o invento. A primeira coluna da Tabela III repete as referências da Tabela I. A coluna "Corte em Fibra Teórico" proporciona um valor teórico de comprimento de onda de corte, que corresponde ao comprimento de onda de transição entre uma propagação guiada do modo LP11 e uma propagação em regime de modo de fuga desse modo LPll. Para comprimentos de onda de trabalho com valores situados para além desse comprimento de onda de corte efectivo, o modo LPll é propagado em modo de fuga. A coluna "Corte em Fibra Normalizada" corresponde ao comprimento de onda de corte efectivo Xceff tal como definido pelo Subcommittee 86A da International Electro-technical Commission na norma IEC 60793-1-44. A coluna "Corte em Fibra de 5 m" corresponde ao comprimento de onda de corte medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após a propagação ao longo de cinco metros de fibra. Por conseguinte, esse valor corresponde ao comprimento de onda de corte efectivo medido após propagação ao longo de cinco metros de fibra, em vez de ao longo de 2 metros de fibra. A coluna "Corte em Cabo Normalizado" corresponde ao comprimento de onda de corte em cabo Xcc tal como definido pelo Subcommittee 86A da International Electrotechni-cal Commission na norma IEC 60793-1-44. De acordo com a 29 ΡΕ2116877 recomendação do Subcommittee 86A da International Electro-technical Commission na norma IEC 60793-1-44, o comprimento de onda de corte do cabo Xcc é determinado pelo posicionamento da fibra em dois laços de 40 milímetros de raio e pela disposição da restante parte da fibra (isto é, 21,5 metros de fibra) num mandril com um raio de 140 milímetros. De acordo com o presente invento, o valor deste corte deve ser de 1.260 nm ou menos. Os 7 Exemplos Comparativos (C.Ex) cumprem com esta exigência, mas são ligeiramente elevados em comparação com o corte em cabo rectilíneo aqui anterior-mente referido, e portanto estão fora do âmbito do presente invento. A coluna "Corte em Cabo Rectilíneo" corresponde ao comprimento de onda de corte em cabo mediante o posicionamento da fibra em dois laços, cada um deles tendo um raio de 40 milímetros e mediante a disposição da restante parte da fibra (isto é, 21,5 metros de fibra) quase rectilínea. De acordo com o presente invento, este corte deve ser de 1.260 nm ou menos. Os Exemplos Comparativos 9, 10 e 12 cumprem com esta exigência, mas são ligeiramente elevados em comparação com o corte em cabo normalizado, e portanto estão fora do âmbito do presente invento. Todos os exemplos comparativos estão fora do âmbito do presente invento porque apresentam um corte normalizado um pouco maior do que 1.260 nm ou um corte em cabo rectilíneo um pouco maior do que 1.260 nm. A coluna "LP11 LL @1260 após 22 m" indica as per- 30 ΡΕ2116877 das por fuga do modo LP11 após a propagação ao longo de 22 metros de fibra quase rectilínea. A coluna "Comprimento - 19,3 dB LP11 LL @1260 nm" indica o comprimento da fibra requerido para se obter uma perda por fuga do modo LP11 igual a 19,3 dB, com a fibra sendo mantida quase rectilinea. Isto indica a distância a que a fibra, disposta de uma maneira quase rectilínea, é monomodo dentro do significado das normas G.652 e G.657.

Tabela III

Corte em Fibra (teoria) Corte em Fibra Normalizada Corte em Fibra 5 m Corte em Cabo Normalizado Corte em Cabo Rectilíneo IP11 LL 01260 nm após 22 m Comprimento - 19,3 dB LP11 LL @1260 nm (nm) (nm) (nm) (nm) (nm) (dB) (m) BIF 1197 1270 1234 1196 1208 180 2 SSMF 1 1287 1226 1226 1151 1151 2 212 SSMF 2 1334 1267 1267 1188 1188 0 >1000 SSMF 3 1381 1311 1311 1231 1231 0 >1000 C.Ex 1 1250 1379 1321 1271 1268 10 41 C.Ex 2 1243 1383 1323 1271 1266 16 27 C.Ex 3 1232 1397 1333 1271 1265 16 26 C.Ex 4 1239 1392 1331 1272 1267 15 28 C.Ex 5 1242 1382 1322 1268 1264 18 24 C.Ex 6 1247 1376 1319 1267 1266 15 28 C.Ex 7 1249 1351 1302 1259 1262 18 23 C.Ex 8 1246 1378 1319 1268 1264 17 25 C.Ex 9 1235 1373 1317 1264 1260 18 24 C.Ex 10 1243 1371 1313 1263 1260 22 20 C.Ex 11 1248 1367 1310 1263 1263 17 25 C.Ex 12 1244 1371 1314 1264 1260 20 21 ΡΕ2116877 31 (continuação)

Corte em Fibra (teoria) Corte em Fibra Normalizada Corte em Fibra 5 m Corte em Cabo Normalizado Corte em Cabo Rectilineo IP11 LL @1260 nm após 22 m Comprimento - 19,3 dB LP11 LL @1260 nm C.Ex 13 1240 1375 1319 1267 1263 17 24 Exl 1175 1316 1255 1204 1201 88 5 Ex2 1171 1316 1246 1205 1198 83 5 Ex3 1171 1366 1271 1225 1205 44 10 Ex4 1171 1316 1244 1207 1195 75 6 Ex5 1171 1366 1269 1226 1200 40 11 Ex6 1243 1360 1304 1257 1258 26 16 Ex7 1238 1362 1305 1256 1255 24 17 Ex8 1247 1350 1300 1257 1260 22 19 Ex9 1245 1362 1306 1259 1259 24 18

Através da observação da Tabela III é possível constatar que o comprimento de onda de corte efectivo normalizado Nceff, isto é, conforme medido de acordo com as recomendações do Subcommittee 86A da International Electro-technical Commission na norma IEC 60793-1-44, é maior do que 1.300 nm. De modo semelhante, através da observação da Tabela III é possível constatar que o comprimento de onda de corte de cabo normalizado λαα, isto é, conforme medido de acordo com as recomendações do Subcommittee 86A do International Electrotechnical Commission na norma IEC 60793-44, está entre 1.200 nanometros e 1.260 nanometros, isto é, cumprindo com o limite de 1.260 nanometros imposto pelas normas G.652 e G.657. 32 ΡΕ2116877

Através da observação da Tabela III é possível constatar que o modo LP11 é altamente atenuado a partir de um comprimento de onda de 1.260 nanometros. De facto, o comprimento de onda de corte em fibra "teórico" é inferior ou igual a 1.250 nanometros. Desse modo, o modo LP11 de ordem superior é propagado em regime de modo de fuga na largura de banda original, e apenas o modo fundamental permanece guiado na fibra do invento como a partir de um comprimento de onda de 1.260 nanometros.

De modo semelhante, através da observação da Tabela III é possível constatar que o comprimento de onda de corte em fibra vai ficar significativamente reduzido após apenas 5 metros de propagação na fibra. Portanto, o comprimento de onda de corte, medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico deixa de ser monomodo após a propagação ao longo de cinco metros de fibra, tem um valor compreendido entre 1.240 nanometros e 1.310 nanometros para uma fibra de acordo com o invento.

Além disso, a Tabela III mostra claramente que o modo LP11 já está bem atenuado após 22 metros de propagação. Constata-se em particular que a atenuação do modo LP11 numa fibra (10) de acordo com este invento é maior do que a atenuação do modo LP11 numa fibra SSMF quando a fibra é disposta de uma maneira quase rectilínea. De facto, numa fibra SSMF, são as curvaturas que fazem com que seja possível atenuar fortemente o modo LP11. Portanto, a fibra tem uma atenuação do modo LP11 maior do que 5 dB após 22 metros 33 ΡΕ2116877 de propagaçao em fibra rectilínea a comprimento de onda de 1.260 nanometros.

Além disso, a Tabela III também mostra que a atenuação de pelo menos 19,3 dB do modo LP11 é obtida de maneira relativamente rápida, após menos do que 22 metros, de acordo com corte de cabo imposto pela norma.

Além disso, o aumento do comprimento de onda de corte efectivo faz com que seja possível aumentar o valor do MAC tal como aqui foi anteriormente definido, e consequentemente reduzir as perdas em curvaturas. A Tabela IV (apresentada a seguir) reporta valores de perdas em curvaturas para modos de realização preferidos de fibras como aqui anteriormente divulgado. A primeira coluna da Tabela IV repete as referências da Tabela I. As quatro colunas seguintes mostram valores de perdas em curvaturas PPC para raios de curvatura respectivos de 15 milímetros, 10 milímetros, 7,5 milímetros e 5 milímetros a um comprimento de onda de 1.550 nanometros. As quatro colunas seguintes dão valores de perdas em curvaturas PPC para raios de curvatura respectivos de 15 milímetros, 10 milímetros, 7,5 milímetros e 5 milímetros a um comprimento de onda de 1.625 nanometros. A última coluna tem um factor de mérito FOM que representa a ordem de grandeza do melhoramento das perdas em curvaturas obtido pelas fibras de acordo com o presente 34 ΡΕ2116877 invento em relação aos limites impostos pela norma G.657B. 0 FOM da Tabela IV é assim definido como uma média das relações entre os limites superiores impostos pela norma G.657B e as perdas em curvaturas nas fibras do invento para cada raio de curvatura medido. Todos os exemplos apresentam um FOM inferior ou igual a 1, significando assim que todos eles cumprem com a norma G.657B relativa a perdas em curvaturas . A Tabela IV reporta na primeira linha os valores limite de perdas em curvaturas impostos pela norma G.657B para cada raio de curvatura e para os comprimentos de onda de 1.550 nanometros e 1.625 nanometros. - 35 - ΡΕ2116877

TABELA IV R=15mm R=10mm R=7f 5mm R=Smm R=15mm R=10mm R=7,5mm R=5m FOM PPC ¢1550 nm (dB/volI :a) PPC @1625r m (dB/vo' Íta) G657B 3 E-03 E-01 5 E-01 1 E-02 2 E-01 1 E+00 1,00 BIF 1.3E-03 2,9E-02 l.OE-Ol 3.3E-01 7,0E-03 8,4E-02 2.3E-01 6.3E-01 0,70 SSMFl 1.5E-02 6.0E-01 3.4E+00 1.7E+01 7.5E-02 1,7E+00 6,9E+00 2,7E+01 8,44 SSMF2 6.3E-03 3.6E-01 2.4E+00 1.4E+01 3.4E-02 1.0E+00 5.0E+00 2.3E+01 5,21 SSMF3 9.6E-04 L1E-01 1.0E+00 8,9E+00 6,5E-03 3.6E-01 2,5E+00 1.4E+01 2,45 C.Exl 4,9E-05 2,9E-03 1,6E-02 7,1E-02 3,9E-04 L1E-02 4,2E-02 L3E-01 0,05 C,Ex2 5,4E-05 2,9E-03 1,6E-02 6,5E-02 4,3E-04 1,1E-02 4,1E-02 L3E-01 0,05 C,Ex3 6,6E-05 3.0E-03 L5E-02 5.6E-02 5.0E-04 1.1E-02 3.8E-02 1,1E-01 0,05 C. Ex4 6,2E-05 3,1E-03 1,5E-02 6,3E-02 4,7E-04 Ι,ΙΕ-02 3.9E-02 1,2E-01 0,06 C,Ex5 2.2E-04 6.9E-03 2.7E-02 l.OE-Ol 1.3E-03 2.1E-02 6,4E-02 1.8E-01 0,13 C,Ex6 2.1E-04 7.1E-03 2,9E-02 L1E-01 L3E-03 2.2E-02 6.9E-02 2.0E-01 0,13 C.Ex7 L4E-04 6.5E-03 3.1E-02 1.3E-01 L0E-03 2.2E-02 7.7E-02 2.4E-01 0,11 C.Ex8 1.4E-04 5.4E-03 2.4E-02 9.0E-02 9.2E-04 L8E-02 5.8E-02 1.7E-01 0,09 C. Ex9 2.3E-04 7.3E-03 2.8E-02 l.OE-Ol 1.4E-03 2,3E-02 6,8E-02 2.0E-01 0,14 C.ExlO 2,0E-04 6,8E-03 2,9E-02 l.OE-Ol 1.2E-03 2,2E-02 6,8E-02 2.0E-01 0,12 C.Exll 2,0E-04 7,1E-03 3,0E-02 1,1E-01 1.2E-03 2,3E-02 7,1E-02 2.1E-01 0,12 - 36 - ΡΕ2116877 (continuação) R=15mm R=10mm R=7f 5mm R=Smm R=15mm R=10mm R=7,5mm R=5m FOM PPC @1550 nm (dB/volI 'râ_ PPC @1625nm (dB/vol (ta) C.Exl2 2,0E-04 7,0E-03 2,9E-02 1,0E-01 1,3E-03 2,2E-02 6,8E-02 2,0E-01 0,13 C.Exl3 2,3E-04 7,4E-03 2,9E-02 1,1E-01 1,4E-03 2,3E-02 7,0E-02 2,1E-01 0,14 Exl 2,3E-03 2,8E-02 8,0E-02 1,4E-01 1,0E-02 7,5E-02 1,7E-01 2,5E-01 1,00 Ex2 1,2E-03 1,9E-02 5,0E-02 1,0E-01 6,5E-03 5,4E-02 1,3E-01 2,1E-01 0,65 Ex3 8,5E-04 1,2E-02 3,6E-02 6,7E-02 4,5E-03 3,7E-02 8,4E-02 1,4E-01 0,45 Ex4 7,1E-04 1,3E-02 4,3E-02 8,7E-02 4,1E-03 4,2E-02 1,OE-01 1,8E-01 0,41 Ex5 4,9E-04 8,7E-03 2,8E-02 5,6E-02 2,8E-03 2,8E-02 6,7E-02 1,2E-01 0,28 Ex6 2,0E-04 7,1E-03 3,1E-02 Ι,ΙΕ-01 1,2E-03 2,3E-02 7,2E-02 2,1E-01 0,12 Ex7 2,2E-04 7,4E-03 3,1E-02 1,1E-01 1,4E-03 2,4E-02 7,2E-02 2,1E-01 0,14 Ex8 1,7E-04 7,4E-03 3,4E-02 1,3E-01 1,2E-03 2,4E-02 8,2E-02 2,5E-01 0,12 Ex9 1,9E-04 7,0E-03 3,0E-02 Ι,ΙΕ-01 1,2E-03 2,3E-02 7,2E-02 2,1E-01 0,12 37 ΡΕ2116877

Através da observação da Tabela III é possível constatar que as perdas em curvaturas das fibras correspondentes ao perfil de acordo com o invento são claramente menores do que os limites impostos pela norma G.657B. Apenas a perda em curvaturas a 1.625 nanometros a uma curvatura de 15 milímetros para o Exemplo 1 é a mesma que a da norma.

Portanto, a fibra aqui anteriormente divulgada tem, para um comprimento de onda de 1.550 nanometros, perdas em curvaturas inferiores a 3 x 10“3 dB/volta, de preferência inferiores a 0,25 x 10-3 dB/volta para um raio de curvatura de 15 milímetros, em comparação com um limite de 3 x 10-3 dB/volta imposto pela norma G.657B. A fibra ainda tem perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 3 x 10~2 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 7,5 x 10~3 dB/volta para um raio de curvatura de 10 milímetros, em comparação com um limite de 0,1 dB/volta, imposto pela norma G.657B. As perdas em curvaturas são inferiores ou iguais a 0,05 dB/volta para um raio de curvatura de 7,5 milímetros, contra um limite de 0,5 dB/volta imposto pela norma G.657B, e perdas em curvaturas inferiores a 0,15 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 0,10 dB/volta para um raio de curvatura de 5 milímetros.

De modo semelhante, a fibra de acordo com o invento exibe, para um comprimento de onda de 1.625 nanometros, perdas em curvaturas inferiores a 10^2 dB/ volta, de preferência inferiores a 1,5 x 10“3 dB/volta para 38 ΡΕ2116877 um raio de curvatura de 15 milímetros, em comparação com um limite de 10 2 dB/volta imposto pela norma G.657B. As perdas em curvaturas são inferiores ou iguais a 0,1 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 25 x 10-3 dB/volta para um raio de curvatura de 10 milímetros, em comparação com um limite de 0,2 dB/volta imposto pela norma G.657B. A fibra exibe perdas em curvaturas inferiores ou iguais a 0,15 dB/volta, de preferência inferiores ou iguais a 0,08 dB/volta, para um raio de curvatura de 7,5 milímetros, contra um limite de 1 dB/volta imposto pela norma G.657B, e perdas em curvaturas inferiores a 0,25 dB/volta para um raio de curvatura de 5 milímetros.

As fibras aqui divulgadas são bem adequadas a uma utilização em sistemas ópticos instalados na casa do cliente, do tipo FTTH, em que a fibra é submetida a significativos esforços de curvatura devido à miniaturização da caixa óptica ou à manutenção da fibra em posição por meio de grampos. A fibra pode ser colocada em caixas ópticas particularmente compactas. De facto, a fibra óptica pode ser disposta com um raio de curvatura inferior a 15 milímetros, por exemplo, um raio de curvatura de cerca de 5 milímetros. A fibra permanece compatível com as fibras de sistemas já existentes, em particular em termos de diâmetro de campo de modo para um bom acoplamento de fibra com fibra. 0 aumento no comprimento de onda de corte não é prejudicial devido a uma atenuação significativa do modo LP11 a partir de um comprimento de onda de 1260 nanometros. 39 ΡΕ2116877

Conforme apresentado no pedido de patente cedida em comum U.S. No. 60/986.737 para uma "Microbend Resistant Optical Fiber" (Overton) e no pedido de patente cedida em comum U.S. No. 61/041.484 para uma "Microbend Resistant Optical Fiber" (Overton), cada um dos quais é aqui incorporado a título de referência na sua totalidade o empare-lhamento de uma fibra de vidro insensível à curvatura (por exemplo, fibras de vidro monomodo produzidas pela firma Draka Comteq e comercializadas sob o nome comercial Bend-Brightxs®) com um revestimento primário tendo um módulo muito baixo (por exemplo, o produto de acrilato de uretano curável por UV produzido pela firma DSM Desotech, comercializado sob o nome comercial DeSolite® DP 1011) dá origem a fibras ópticas tendo perdas excepcionalmente baixas (por exemplo, reduções na sensibilidade a micro-curvaturas de pelo menos lOx quando comparadas com uma fibra monomodo que utilize um sistema de revestimento convencional). Por conseguinte, ainda está incluído no âmbito do presente invento o processo que consiste em utilizar os revestimentos divulgados no pedido de patente U.S. No. 60/986.737 e no pedido de patente U.S. No. 61/041.484 com a fibra óptica monomodo do presente invento.

Com respeito a isto, a micro-curvatura pode ser analisada de acordo com o teste do tambor de lixa de diâmetro fixo IEC (isto é, IEC TR62221, Método B, lixa de qualidade 40 mícrones), que proporciona uma situação de esforço de micro-curvatura que afecta fibras monomodo, mesmo à temperatura ambiente. O relatório técnico e os procedimentos 40 ΡΕ2116877 de teste padrão de sensibilidade à micro-curvatura IEC TR62221 (por exemplo, IEC TR62221, Método B (tambor de lixa de diâmetro fixo) e Método D (entrançado de cesta)) são aqui incorporados a título de referência na sua totalidade. O presente pedido ainda incorpora a título de referência na sua totalidade as seguintes patentes cedidas em comum, os seguintes pedidos de patente cedida em comum e as seguintes publicações de pedidos de patente cedida em comum, cada um dos quais diz respeito a fibras ópticas: patente U.S. No. 4.838.643 para uma "Single Mode Bend Insensitive Fiber for Use in Fiber Optic Guidance Applications" (Hodges et al.); publicação de pedido de patente U.S. No. 2007/0127878 Al e respectivo pedido de patente U.S. No. 11/556.895 para uma "Single Mode Optical Fiber" (de Montmorillon et al.); publicação de pedido de patente U.S. No. 2007/0280615 Al e respectivo pedido de patente U.S. No. 11/ 697.994 para uma "Single-Mode Optical Fiber" (de Montmorillon et al.); patente U.S. No. 7.356.234 e respectivo pedido de patente U.S. No. 11/743.365 para uma "Chromatic Dispersion Compensating Fiber" (de Montmorillon et al.); publicação de pedido de patente U.S. No. 2008/0152288 Al e respectivo pedido de patente U.S. No. 11/999.333 para uma "Optical Fiber" (Flammer et al.); e pedido de patente U.S. No. 61/101.337 para uma "Single Mode Optical Fiber" (de Montmorillon et al.). A fibra óptica de acordo com o presente invento pode incluir ainda uma ou mais camadas de revestimento (por 41 ΡΕ2116877 exemplo, um revestimento primário e um revestimento secundário) . Pelo menos uma das camadas de revestimento - tipicamente o revestimento secundário - pode ser colorido e/ou possuir outras marcações para ajudar a identificar fibras individuais. Em alternativa, uma camada de tinta terciária pode circundar os revestimentos primário e secundário . A fibra óptica de acordo com o presente invento pode ser utilizada em várias estruturas, tais como as estruturas exemplificativas aqui divulgadas a seguir.

Por exemplo, uma ou mais das presentes fibras ópticas podem ser encerradas no interior de um tubo de pro-tecção de fibra única de forma solta ou de um tubo de pro-tecção de fibras múltiplas de forma solta. Com respeito a este último, múltiplas fibras ópticas podem ser enfeixadas ou torcidas no interior de um tubo de protecção ou de outra estrutura. A este respeito, no interior de um tubo de protecção de fibras múltiplas de forma solta, sub-feixes de fibras podem ser separados com ligantes (por exemplo, cada sub-feixe de fibras é envolvido num ligante). Além disso, uma tubagem de condicionalismo de saida ("fan-out tubing") pode ser instalada na terminação desses tubos de protecção de forma solta para terminar directamente fibras ópticas protegidas de forma solta, com ligadores instalados no campo .

Noutros modos de realização, o tubo de protecção 42 ΡΕ2116877 pode circundar apertadamente o revestimento mais exterior da fibra óptica (isto é, fibra protegida apertada) ou então circundar o revestimento mais exterior da fibra óptica ou a camada de tinta para proporcionar uma folga radial exempli-ficativa de valor compreendido entre cerca de 50 e 100 mícrones (isto é, uma fibra protegida semiapertada).

Com respeito à anterior fibra protegida, apertada, a protecção pode ser formada por meio de um processo que consiste em revestir a fibra óptica com uma composição curável (por exemplo, um material curável por UV) ou um material termoplástico. 0 diâmetro exterior dos tubos de protecção apertados, independente do tubo de protecção ser formado de um material curável ou não curável, é tipicamente menor do que cerca de 1.000 micrones (por exemplo, cerca de 500 micrones ou cerca de 900 micrones).

Com respeito à anterior fibra protegida, semiapertada, entre a fibra óptica e o tubo de protecção pode ser incluído um lubrificante (por exemplo, para proporcionar uma camada de deslizamento).

Como será do conhecimento dos entendidos na matéria, um tubo de protecção exemplificativo encerrando fibras ópticas como aqui anteriormente divulgado pode ser formado por poliolefinas (por exemplo, polietileno ou polipropile-no), incluindo poliolefinas fluoradas, poliésteres (por exemplo, tereftalato de polibutileno), poliamidas (por exemplo, nylon), bem como outros materiais poliméricos e 43 ΡΕ2116877 combinações poliméricas. Em geral, um tubo de protecção pode ser formado por uma ou mais camadas. As camadas podem ser homogéneas ou incluir misturas ou combinações de vários materiais dentro de cada camada.

Neste contexto, o tubo de protecção pode ser extrudido (por exemplo, um material polimérico extrudido) ou pultrudido (por exemplo, um material plástico reforçado com fibras, pultrudido. A titulo de exemplo, o tubo de protecção pode incluir um material próprio para proporcionar alta resistência à temperatura e a substâncias químicas (por exemplo, um material aromático ou um material de polissulfona).

Apesar dos tubos de protecção terem tipicamente uma secção transversal circular, em alternativa, os tubos de protecção podem ter uma forma irregular ou não circular (por exemplo, uma secção transversal oval ou trapezoidal).

Em alternativa, uma ou mais das presentes fibras ópticas podem ser simplesmente circundadas por uma bainha de protecção exterior ou encapsuladas dentro de um tubo metálico selado. Em qualquer uma destas estruturas, não é necessariamente requerida a existência de um tubo de protecção intermédio.

As fibras ópticas múltiplas como aqui anterior-mente divulgadas podem ser ensanduichadas, encapsuladas e/ou ligadas bordo contra bordo para formar uma fita de 44 ΡΕ2116877 fibras ópticas. As fitas de fibras ópticas podem ser divisíveis em subunidades (por exemplo, uma fita de doze fibras que pode ser dividida em subunidades de seis fibras. Além disso, uma pluralidade dessas fitas de fibras ópticas pode ser agregada para formar uma pilha de fitas, que pode ter várias dimensões e várias formas.

Por exemplo, é possível formar uma pilha de fitas rectangulares ou uma pilha de fitas em que as fitas de fibras ópticas superiores e inferiores têm menos fibras ópticas do que as que se acham situadas mais para o lado do centro da pilha. Essa forma de construção pode ser útil para aumentar a densidade de elementos ópticos (por exemplo, fibras ópticas) no interior do tubo de protecção e/ou do cabo.

Em geral, é desejável aumentar o enchimento dos tubos ou cabos de protecção sujeitos a outras restrições (por exemplo, atenuação de cabo ou de médio alcance) com elementos de transmissão. Os próprios elementos ópticos podem ser concebidos para uma maior densidade de enchimento. Por exemplo, a fibra óptica pode possuir propriedades modificadas, tais como características melhorado do perfil de índice de refracção, das dimensões do núcleo ou da bainha, ou da espessura e/ou módulo de revestimento primário, para melhorar as características de microcurvatura e de macrocurvatura. A título de exemplo, uma pilha de fitas rectangu- 45 ΡΕ2116877 lares pode ser formada com ou sem uma torção central (isto é, uma "torção primária"). Os entendidos na matéria serão capazes de perceber que uma pilha de fitas é tipicamente fabricada com torção rotacional para permitir que o tubo ou o cabo se curve sem colocar um excessivo esforço mecânico sobre as fibras durante o enrolamento, a instalação e o uso. Numa variante estrutural, uma pilha de fitas rectangu-lares torcidas (ou não torcidas) pode ser ainda formada numa configuração semelhante a uma bobina (por exemplo, uma hélice) ou numa configuração semelhante a uma onda (por exemplo, uma sinusoide). Por outras palavras, a pilha de fitas pode possuir deformações "secundárias" regulares.

Como será do conhecimento dos entendidos na matéria, essas fitas de fibras ópticas podem ser posicionadas no interior de um tubo de protecção ou de outra estrutura circundante, tal como um cabo isento de tubos de protecção. Desde que se obedeça a certas restrições (por exemplo, atenuação) , é desejável aumentar a densidade de elementos tais como fibras ópticas ou fitas de fibras ópticas no interior de tubos de protecção e/ou de cabos de fibras ópticas.

Uma pluralidade de tubos de protecção contendo fibras ópticas (por exemplo, fibras soltas ou agrupadas em fita) pode ser posicionada externamente adjacente a um elemento resistente central e torcida em torno desse mesmo elemento resistente central. Essa torcedura pode ser realizada numa direcção, de maneira helicoidal, conhecida como torcedura em "S" ou em "Z", ou torcedura "Reverse Oscilla- 46 ΡΕ2116877 ted Lay", conhecida como torcedura "S-Z". A torcedura em torno do elemento resistente central reduz o esforço a que a fibra óptica é submetida quando o cabo é submetido a esforços durante a instalação e o uso.

Os entendidos na matéria serão capazes de perceber o benefício resultante de se minimizar o esforço a que a fibra é submetida tanto sob o ponto de vista do esforço de tracção exercido sobre o cabo como sob o ponto de vista do esforço de compressão longitudinal exercido sobre o cabo durante condições de instalação ou de funcionamento.

Com respeito ao esforço de tracção exercido sobre o cabo, que pode ocorrer durante a instalação, diremos que o cabo se irá tornar mais longo, ao mesmo tempo que as fibras ópticas podem migrar para mais perto do eixo neutro do cabo, a fim de reduzir, se não mesmo eliminar, o esforço que é transferido para as fibras ópticas. Com respeito ao esforço de compressão longitudinal, que pode ocorrer em baixas temperaturas de funcionamento devido ao encolhimento dos componentes do cabo, diremos que as fibras ópticas irão migrar para mais longe do eixo neutro do cabo, a fim de reduzir, se não mesmo eliminar, o esforço de compressão que é transferido para as fibras ópticas.

Numa variante, duas ou mais camadas substancialmente concêntricas de tubos de protecção podem ser posicionadas em torno de um elemento resistente central. Numa outra variante, múltiplos elementos de torcedura de fios 47 ΡΕ2116877 (por exemplo, múltiplos tubos de protecção torcidos em torno de um elemento resistente) podem ser torcidos uns em torno dos outros ou em torno de um elemento resistente central primário.

Em alternativa, uma pluralidade de tubos de protecção contendo fibras ópticas (por exemplo, fibras soltas ou agrupadas em fitas) pode ser simplesmente colocada externamente adjacente ao elemento resistente central (isto é, os tubos de protecção não são formados torcidos intencionalmente ou dispostos em torno do elemento resistente central de uma maneira particular e estendem-se substancialmente paralelos ao elemento resistente central).

Ainda em alternativa, as presentes fibras ópticas podem ser posicionadas com um tubo de protecção central (isto é, o cabo do tubo de protecção central tem um tubo de protecção central em vez de um elemento resistente central) . Um tal cabo de tubo de protecção central pode posicionar elementos resistentes noutros locais. Por exemplo, elementos de resistentes (por exemplo, GRP) metálicos ou não metálicos podem ser posicionados no interior da própria bainha do cabo, e/ou uma ou mais camadas de fios de alta resistência (por exemplo, fios de aramida ou não de arami-da) podem ser posicionados paralelos a um tubo de protecção central ou enrolados (por exemplo, de maneira contra-helicoidal) em torno do tubo de protecção central (isto é, dentro do espaço interior do cabo). De modo semelhante, no interior do invólucro do tubo de protecção podem ser incluídos elementos resistentes. 48 ΡΕ2116877

Noutros modos de realização, as fibras ópticas podem ser colocadas no interior de um cabo de núcleo fendido. Num cabo de núcleo fendido, as fibras ópticas, individualmente, ou sob a forma de uma fita de fibras, podem ser colocadas dentro de ranhuras (isto é, canais) helicoidais pré-formadas na superfície de um elemento resistente central, indo desse modo formar uma unidade de núcleo fendido. A unidade de núcleo fendido pode ser encerrada no interior de um tubo de protecção. Uma ou mais dessas unidades de núcleo fendido podem ser colocadas dentro de um cabo de núcleo fendido. Por exemplo, uma pluralidade de unidades de núcleo fendido pode ser torcida de maneira helicoidal em torno de um elemento resistente central.

Em alternativa, as fibras ópticas também podem ser torcidas numa forma de concepção de cabo maxitubo, pelo que as fibras ópticas são torcidas em torno de si próprias no interior de um grande tubo de protecção de multifibras solto, em vez de em torno de um elemento resistente central. Por outras palavras, o grande tubo de protecção de multifibras solto é posicionado centralmente no interior do cabo maxitubo. Por exemplo, esses cabos maxitubo podem ser empregues em fios ópticos de ligação à terra (OPGW).

Noutro modo de realização de cablagem, múltiplos tubos de protecção podem ser torcidos em torno de si próprios, sem a presença de um elemento central. Esses tubos de protecção torcidos podem ser circundados por um tubo de 49 ΡΕ2116877 protecção. 0 tubo de protecção pode servir como invólucro exterior do cabo de fibras ópticas ou pode ser ainda circundado por uma bainha exterior. 0 tubo de protecção pode circundar de maneira apertada ou solta os tubos de protecção torcidos.

Como será do conhecimento dos entendidos na matéria, no interior do núcleo de um cabo podem ser incluídos elementos adicionais. Por exemplo, cabos de cobre ou outros elementos de transmissão activos podem ser torcidos ou enfeixados no interior da bainha do cabo. No interior do núcleo de cabo também podem ser colocados elementos passivos, assim como entre as paredes interiores dos tubos de protecção e as fibras ópticas neles encerradas. Em alternativa, e a título de exemplo, no lado de fora dos tubos protecção, entre as respectivas paredes exteriores dos tubos de protecção e a parede interior da camisa do cabo, ou dentro do espaço interior de um cabo isento de tubo de protecção, podem ser colocados elementos passivos.

Por exemplo, fios, tecidos não tecidos, tecidos (por exemplo, fitas), espumas, ou outros materiais contendo material que pode inchar em contacto com a água e/ou revestidos com materiais que podem inchar em contacto com a água (por exemplo, incluindo polímeros superabsorventes (SAPs), tais como pó de SAP) podem ser utilizados para proporcionar bloqueamento de água e/ou acoplar as fibras ópticas ao tubo de protecção circundante e/ou encamisamento do cabo (por exemplo, via adesão, atrito e/ou compressão). Casos 50 ΡΕ2116877 exemplificativos de elementos que podem inchar em contacto com a água são divulgados na publicação de pedido de patente cedida em comum U.S. No. 2007/0019915 AI e respectivo pedido de patente cedida em comum U.S. No. 11/424.112 para uma "Water-Swellable Tape, Adhesive-Backed for Coupling When Used Inside a Buffer Tube" (Overton et al.)r cada um dos quais é aqui incorporado a titulo de referência na sua totalidade.

Além disso, uma substância adesiva (por exemplo, uma substância adesiva fundida a quente ou substância adesiva curável, tal como um acrilato de silicone reticulado por meio de exposição a radiação actinica) pode ser proporcionada num ou mais elementos passivos (por exemplo, material que pode inchar em contacto com a água) para ligar os elementos ao tubo de protecção. Um material adesivo também pode ser usado para ligar o elemento que pode inchar em contacto com a água às fibras ópticas situadas no interior do tubo de protecção. Disposições exemplificativas desses elementos são divulgadas na publicação de pedido de patente cedida em comum U.S. No. 2008/0145010 Al, para um "Gel-Free Buffer Tube with Adhesively Coupled Optical Element" (Overton et al.), que é aqui incorporada a titulo de referência na sua totalidade.

Os tubos de protecção (ou cabos isentos de tubos de protecção) também podem conter uma composição tixotrópi-ca (por exemplo, gordura ou geles semelhantes a gordura) entre as fibras ópticas e as paredes interiores dos tubos 51 ΡΕ2116877 de protecção. Por exemplo, o enchimento do espaço livre no interior de um tubo de protecção com bloqueamento de água, gordura de enchimento à base de petróleo ajuda a bloquear o ingresso de água. Além disso, a gordura tixotrópica de enchimento vai acoplar mecanicamente (isto é, de uma maneira viscosa) as fibras ópticas ao tubo de protecção circundante .

Essas gorduras tixotrópicas de enchimento são relativamente pesadas e desordenadas, indo desse modo dificultar as operações de ligação e de junção. Portanto, as presentes fibras ópticas podem ser empregues em estruturas de cabos secos (isto é, tubos de protecção isentos de gordura) .

Estruturas de tubos de protecção exemplificativas que estão isentas de gorduras de enchimento tixotrópicas são divulgadas no pedido de patente cedida em comum U.S. No. 12/146.588 para uma "Coupling Composition for Optical Fiber Cables", apresentado em 26 de Junho de 2008, (Par-ris et al.)r que é aqui incorporado a titulo de referência na sua totalidade. Esses tubos de protecção empregam composições de acoplamento formadas por uma combinação de polímeros elastoméricos de elevado peso molecular (por exemplo, cerca de 35 por cento em peso ou menos) e óleos (por exemplo, cerca de 65 por cento em peso ou mais) que se escoam de maneira fluida a baixas temperaturas. Ao contrário do que acontece no caso das gorduras de enchimento tixotrópicas, a composição de acoplamento (por exemplo, empregue 52 ΡΕ2116877 como um gel ou uma espuma de coesão), é tipicamente seca, e por conseguinte menos desordenada durante a junção.

Como será fácil de perceber pelos entendidos na matéria, um cabo encerrando fibras ópticas, como aqui divulgado, pode ter uma bainha formada por vários materiais em várias formas de concepção. A bainha do cabo pode ser formada por materiais poliméricos, tais como, por exemplo, polietileno, polipropileno, cloreto de polivinilo (PVC), poliamidas (por exemplo, nylon), poliéster (por exemplo, PBT) , materiais plásticos fluorados (por exemplo, perfluo-roetileno/propileno, fluoreto de polivinilo ou difluoreto de polivinilideno) e acetato de vinil-etileno. Os materiais da bainha e/ou do tubo de protecção também podem conter outros aditivos, tais como agentes de nucleação, retardan-tes de chamas, retardantes de fumo, anti-oxidantes, absorventes de UV e/ou plastificantes. A bainha do cabo pode ser uma camisa simples formada de um material dieléctrico (por exemplo, polímeros não condutores), com ou sem componentes estruturais suplementares que podem ser usados para melhorar a protecção (por exemplo, contra roedores) e a resistência proporcionada pela bainha do cabo. A bainha do cabo pode formada, por exemplo, por uma ou mais camadas de fita metálica (por exemplo, de aço) juntamente com uma ou mais camisas dieléc-tricas. Na bainha também podem ser incorporadas hastes de reforço metálicas ou de fibra de vidro (por exemplo, GRP)· Além disso, por debaixo dos vários materiais da bainha (por 53 ΡΕ2116877 exemplo, entre a bainha do cabo e o núcleo do cabo) podem ser empregues fios de aramida, de fibra de vidro ou de poliéster, e, por exemplo no interior da bainha do cabo, podem ser posicionados cabos do tipo Ripcords®.

De maneira semelhante aos tubos de protecção, as bainhas dos cabos de fibras ópticas têm tipicamente uma secção transversal circular, mas, em alternativa, as bainhas dos cabos podem ter uma forma irregular ou nao cir- cular (por exemplo, uma secção transversal oval, trapezoidal ou achatada). A título de exemplo, a fibra óptica de acordo com a presente invento pode ser incorporada em cabos de derivação de fibra única, tais como os que são empregues para aplicações "Multiple Dwelling Unit" (MDU), isto é, Unidade para Múltiplas Moradias. Nessas aplicações, a camisa do cabo deve exibir resistência ao esmagamento, resistência à abrasão, resistência à abrasão, resistência à perfuração, estabilidade térmica e resistência ao fogo, conforme requerido pelos códigos de construção. Um material exemplifica-tivo para essas camisas de cabos é o poliuretano (PUR) retardante de chama, termicamente estável, que protege mecanicamente as fibras ópticas e que ainda é suficientemente flexível para facilitar as instalações de MDU. Em alternativa, pode ser usada uma bainha de poliolefina ou de cloreto de polivinilo retardante de chama.

Em geral e como será do conhecimento dos entendi- 54 ΡΕ2116877 dos na matéria, um elemento resistente apresenta-se tipicamente sob a forma de uma haste ou de fios ou fibras entran-çados/enrolados helicoidalmente, apesar de haver outras configurações bem conhecidas pelos entendidos na matéria.

Cabos de fibras ópticas contendo fibras ópticas como aqui divulgadas podem ser empregues de modo variado, incluindo como cabos de derivação, cabos de distribuição, cabos de alimentação, cabos auxiliares e cabos de junção ("stub cables"), cada um dos quais pode ter exigências operacionais variadas (por exemplo, gama de temperaturas, resistência ao esmagamento, resistência a UV e raio de curvatura mínimo).

Esses cabos de fibras ópticas podem ser instalados dentro de condutas, de microcondutas, de câmaras, ou tubos ascendentes. A título de exemplo, um cabo de fibras ópticas pode ser instalado numa conduta ou numa microcondu-ta existente por meio de um processo de tracção ou de sopragem (por exemplo, usando ar comprimido). Um método exemplificativo de instalação de cabos é divulgado na publicação de pedido de patente cedida em comum U.S. No. 2007/0263960 para um "Communication Cable Assembly and Installation Method" (Lock et al.) e no pedido de patente cedida em comum U.S. No. 12/200,095 para um "Modified Pre-Ferrulized Communication Cable Assembly and Installation Method", apresentado em 28 de Agosto de 2008, ('Griffioen et al.), cada um dos quais é aqui incorporado a título de referência na sua totalidade. 55 ΡΕ2116877

Como referido, os tubos de protecção contendo fibras ópticas (por exemplo, fibras soltas ou em forma de fitas) podem ser torcidos (por exemplo, em torno de um elemento resistente central). Nessas configurações, uma bainha exterior de protecção do cabo de fibras ópticas pode ter uma superfície exterior texturizada que varia periodicamente ao longo do comprimento do cabo de uma maneira que replica a forma torcida dos tubos de protecção subjacentes. 0 perfil texturizado da bainha de protecção exterior pode melhorar o desempenho de sopragem do cabo de fibras ópticas. A superfície texturizada reduz a superfície de contacto entre o cabo e a conduta ou microconduta e aumenta o atrito entre o meio de sopragem (por exemplo, ar) e o cabo. A bainha de protecção exterior pode ser feita de um material de baixo coeficiente de atrito, que pode facilitar a instalação por sopragem. Além disso, a bainha de protecção exterior pode ser dotada de um lubrificante para facilitar ainda mais a instalação por sopragem.

Em geral, para se obter um desempenho satisfatório de sopragem a longa distância (por exemplo, entre cerca de 0,914 km a 1.524 km (3.000 a 5.000 pés) ou mais), o diâmetro exterior de um cabo de fibras ópticas não deve ser mais do que cerca de setenta a oitenta por cento do diâmetro interior das condutas ou microcondutas.

Também pode ser usado ar comprimido para instalar fibras ópticas de acordo com a presente invenção num siste- 56 ΡΕ2116877 ma de fibras sopradas com ar. Num sistema de fibras sopradas com ar, uma rede de cabos ou microcondutas não cheios é instalada antes da instalação das fibras ópticas. As fibras ópticas podem ser subsequentemente sopradas para dentro dos cabos instalados, conforme necessário para suportar as variadas exigências da rede.

Além disso, os cabos de fibras ópticas podem ser enterrados directamente no solo ou, quando se tratar de um cabo aéreo, suspensos numa estaca ou num poste. Um cabo aéreo pode ser auto-sustentado ou preso ou amarrado a um suporte (por exemplo, um cabo mensageiro ou outro cabo). Os cabos de fibras ópticas aéreos exemplificativos incluem fios de ligação à terra suspensos (OPGW), cabos auto-sustentados completamente dieléctricos (ADSS), cabos de amarração completamente dieléctricos (AD-Lash) e cabos em forma de oito, cada um dos quais é bem conhecido pelos entendidos na matéria. Os cabos em forma de oito e outras configurações podem ser enterrados directamente ou instalados em condutas, e podem opcionalmente incluir um elemento de tonalidade, tal como um fio metálico, de maneira a poderem ser encontrados com um detector de metais.

Além disso, apesar das fibras ópticas poderem ser ainda protegidas por uma bainha de cabo exterior, a própria fibra óptica pode ser ainda reforçada de modo a que a fibra óptica possa ser incluída no interior de um cabo de penetração, que permite o encaminhamento individual de fibras ópticas individuais. 57 ΡΕ2116877

Para empregar as presentes fibras ópticas de maneira eficiente num sistema de transmissão, são necessárias ligações em vários pontos da rede. As ligações de fibras ópticas são tipicamente realizadas por junção por fusão, junção mecânica ou por ligadores mecânicos.

As extremidades emparelhadas dos ligadores podem ser instaladas nas extremidades das fibras no local da obra (por exemplo, no local onde é instalada a rede) ou numa instalação fabril antes da instalação na rede. As extremidades dos ligadores são emparelhadas no local da obra, a fim de se ligar as fibras umas às outras ou de se ligar as fibras aos componentes passivos ou activos. Por exemplo, certos conjuntos de cabos de fibras ópticas (por exemplo, conjuntos de bifurcação) podem separar fibras ópticas individuais de um cabo de múltiplas fibras ópticas e transportá-las de uma maneira protectora para ligadores. 0 emprego desses cabos de fibras ópticas pode incluir equipamento suplementar. Por exemplo, pode ser incluído um amplificador para melhorar sinais ópticos. Podem ser instalados módulos de compensação de dispersão para reduzir os efeitos da dispersão cromática e da dispersão em modo de polarização. Podem igualmente ser incluídas caixas de junção, pedestais e quadros de distribuição, que podem ser protegidos por um invólucro. Elementos adicionais incluem, por exemplo, interruptores de terminais remotos, unidades de redes ópticas, separadores ópticos e interruptores de centrais terminais. 58 ΡΕ2116877

Um cabo contendo fibras ópticas de acordo com o presente invento pode ser empregue para uso num sistema de comunicação (por exemplo, ligações em rede ou telecomunicações) . Um sistema de comunicação pode incluir arquitectura de cabos de fibras ópticas, tais como "fiber-to-the-node" (FTTN) , isto é, fibra para o nó, "fiber-to-the-telecommunications enclosure" (FTTE) , isto é, fibra para invólucro de telecomunicações, "fiber-to-the-curb" (FTTC), isto é, fibra até ao passeio, "fiber-to-the-building" (FTTB), isto é, fibra até ao edifício, e "fiber-to-the-home" (FTTH), isto é, fibra até casa do cliente, assim como arquitectura interurbana ou metropolitana.

Além disso, as fibras ópticas de acordo com o presente invento podem ser usadas noutras aplicações, incluindo, sem limitação, sensores de fibras ópticas ou aplicações em iluminação (por exemplo, iluminação artificial) .

Na descrição e nas figuras, foram divulgados modos de realização típicos do invento. 0 presente invento não está limitado a esses modos de realização exemplifica-tivos. Salvo indicação em contrário, os termos específicos que aqui foram utilizados foram-no em sentido geral e descritivo e não para efeitos limitativos.

Lisboa, 16 de Fevereiro de 2012

Claims

ΡΕ2116877 1 REIVINDICAÇÕES 1. Fibra óptica monomodo tendo perdas em curvaturas reduzidas, com um perfil de indice de refracção tal como medido em raios que se estendem a partir do centro da fibra em direcção a uma bainha óptica externa, a fibra compreendendo : um núcleo central tendo um raio ri e uma diferença de indice positiva Δηι com a bainha óptica; uma bainha intermediária tendo um raio r2 e uma diferença de indice positiva Δη2 com a bainha óptica que é inferior à diferença de indice positiva Δηχ do núcleo, em que Δη2 tem um valor entre -0,1 x 10 3 e -0,6 x IO-3; uma bainha comprimida tendo um raio r3 e uma diferença de indice negativa Δη3 com a bainha óptica; em que o integral de volume da bainha comprimida (Vi3) , definido como

_3 2 tem um valor compreendido entre -1.200 x 10 μιη e -750 x 10 3 μιτι2 e em que o integral de superfície da bainha comprimida (V03) , definido como

2 ΡΕ2116877 tem um valor compreendido entre -55,0 x 10~3 μπι e -30,0 x 10~3 μιτι, de preferência o integral de superfície da bainha comprimida (V03) tem um valor compreendido entre -42,5 x 10~3 μπι2 e -32,5 x 10~3 μιη2; em que a fibra tem um diâmetro de campo de modo MFD nominal entre 8,6 μπι e 9,5 μπι a um comprimento de onda de 1.310 nanometros, e, para um comprimento de onda de 1.550 nanometros, perdas em curvaturas inferiores a 0,15 dB/volta para um raio de curvatura de 5 milímetros; e um comprimento de onda de corte em cabo inferior ou igual a 1.260 nanometros, medido como o comprimento de onda a que a atenuação do modo LP11 é superior ou igual a 19,3 dB após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra.
2. Fibra de acordo com a reivindicação 1, em que : o integral de superfície do núcleo central (V0i) , definido como » jánír)dr * , 9 19, 0 X 10~3 μπι e O CM 0 X 10“3 μπι2 e tem um valor compreendido entre 23.0 x 10 3 μπι, de preferência entre 23.0 x 10~3 μπι2. 3 ΡΕ2116877
3. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, em que: o integral de volume da bainha comprimida (Vi3) tem um valor compreendido entre -1.000 x 10~3 μιη2 e -750 x 10“3 μιη2.
4. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, compreendendo ainda um comprimento de onda de corte efectivo Xceff superior a 1.300 nano-metros, o comprimento de onda de corte efectivo sendo medido como o comprimento de onda a que o sinal óptico se torna monomodo após propagação ao longo de vinte e dois metros de fibra.
5. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, compreendendo ainda um comprimento de onda de corte de valor compreendido entre 1.240 nanometros e 1.310 nanometros.
6. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, compreendendo ainda um comprimento de onda de corte teórico inferior ou igual a 1.250 nanometros, o comprimento de onda de corte teórico sendo o comprimento de onda a partir do qual o modo LP11 é propagado em modo de fuga.
7. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, em que o núcleo central tem um 4 ΡΕ2116877 raio (ri) de valor compreendido entre 3,8 μιη e 4,35 μιη, e/ou o núcleo central tem uma diferença de índice (Δηι) com a bainha óptica de valor compreendido entre 4,9 x IO-3 e 5,7 x 10“3.
8. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, em que a bainha intermédia tem um raio (rz) de valor compreendido entre 8,5 μπι e 9,7 μιη.
9. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, em que a bainha comprimida tem um raio (r3) de valor compreendido entre 13,5 μπι e 16 μπι, e/ou a bainha comprimida tem uma diferença de índice (Δη3) com a bainha óptica de valor compreendido entre -10, 0 x 10~3 e -5,0 x 10~3.
10. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, compreendendo ainda um comprimento de onda de dispersão cromática zero ZDW de valor compreendido entre 1.300 nanometros e 1.324 nanometros.
11. Fibra de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores, compreendendo ainda um valor de declive de dispersão cromática zero ao comprimento de onda de dispersão cromática zero ZDW inferior a 0, 092 ps/ (nm2.km) .
12. Caixa óptica recebendo pelo menos uma porção da fibra óptica de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações anteriores. 5 ΡΕ2116877
13. Caixa óptica de acordo com a reivindicação 12, em que a fibra tem um raio de curvatura inferior a 15 milímetros, de preferência a fibra tem um raio de curvatura de cerca de 5 milímetros.
14. Sistema de fibra óptica levada até casa do cliente FTTH compreendendo pelo menos uma porção de fibra óptica de acordo com qualquer uma ou mais das reivindicações 1 a 11. Lisboa, 16 de Fevereiro de 2012