KR20000006257A - Optical fiber having low non-linearity for wdm transmission - Google Patents

Optical fiber having low non-linearity for wdm transmission Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An optical fiber is provided to decrease nonlinear effect which worsen the quality of transmitting and receiving in standard receiving/transmitting optical fiber of specific condition. CONSTITUTION: The optical fiber of low non linearity coefficient gamma and high effective cross section includes glass inner core of radius r1, scattering ratio a, first maximum difference of refraction ratio delta n1; first glass layer surrounding the inner core and having outer radius r2, difference of refraction ratio delta n2 (delta n1); core region including second glass layer and having width w, second maximum difference of refraction ratio delta n3 bigger than delta n1; and low loss cladding surrounding the core region. In the optical fiber, the gamma is less than 2W¬-1K¬-1 and delta n2 is less than the 10% of delta n3 in absolute value.

Description

ＷＤＭ 송수신을 위한 저 비-선형도를 갖는 광섬유{OPTICAL FIBER HAVING LOW NON-LINEARITY FOR WDM TRANSMISSION}Optical fiber with low non-linearity for WDM transmission and reception {OPTICAL FIBER HAVING LOW NON-LINEARITY FOR WDM TRANSMISSION}

본 발명은 일반적으로 비-선형 효과(non-linear effect)를 감소시키는 향상된 특징을 갖는 광 송수신 섬유에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최대 굴절률 차이가 외부 코어 영역에 위치한 두 개의 굴절률 피크(peak)로 된 파장-분할-다중방식(이하 WDM으로 칭함, wavelength-division-multiplexing)에 사용되는 광섬유에 관한것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to optically transmitting and receiving fibers having improved features for reducing non-linear effects, and more particularly to the two refractive index peaks in which the maximum refractive index difference is located in the outer core region. The present invention relates to an optical fiber used for wavelength-division-multiplexing (hereinafter referred to as WDM).

광통신 시스템에 있어서, 비-선형 광 효과는 특정 상황에서 표준 송수신 광섬유를 따르는 송수신의 품질을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 4개의 파형 혼합(four-wave mixing; FWM), 자체-위상 변조(self-phase modulation; SPM), 교차-위상 변조(cross-phase modulation; XOM), 변조 비안정도(modulation instability; MI), 유도 브릴로인 산란(stimulated brillouin scattering; SBS) 그리고 유도 라만 산란(stimulated Raman scattering; SRS)을 포함하는 상기 비-선형 효과는 고압시스템에서 왜곡을 초래한다.In optical communication systems, non-linear light effects are known to degrade the quality of transmission and reception following standard transmission and reception fibers in certain situations. Four-wave mixing (FWM), self-phase modulation (SPM), cross-phase modulation (XOM), modulation instability (MI), induction The non-linear effects, including stimulated brillouin scattering (SBS) and stimulated Raman scattering (SRS), lead to distortion in high pressure systems.

광섬유내의 펄스 전파를 따라 행하는 비-선형 효과의 강도는 비-선형도 계수γ및 전압 P의 곱과 관련이 있다. 아이이이이 저널 오브 퀀텀 일렉트로닉스에 쓰여진 비-선형도 계수의 정의는 와이 코다마 등에 의한 논문 "단일모드 유전체 가이드에서의 비-선형 펄스 전파"에서 주어진 것처럼 다음과 같다.("Nonlinear pulse propagation in a monomode dielectric guide" Y. Kodama et al., IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. QE-23, No. 5, 1987)The intensity of the non-linear effect along the pulse propagation in the optical fiber is related to the product of the non-linearity coefficient γ and the voltage P. The definition of non-linearity coefficients written in the Journal of Quantum Electronics is as given in Y. Kodama et al., "Non-linear pulse propagation in a monomode dielectric." guide "Y. Kodama et al., IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. QE-23, No. 5, 1987)

상기 r은 섬유의 방사 좌표이고, neff는 실효 모드 굴절률이며, λ는 신호 파장이고, n(r)은 굴절률 반경 분포이고, n2(r)는 비-선형도 계수 방사 계수 분포이고 F(r)는 기본 모드 방사 분포다.Where r is the radial coordinate of the fiber, n eff is the effective mode refractive index, λ is the signal wavelength, n (r) is the refractive index radius distribution, n 2 (r) is the non-linearity coefficient radiation coefficient distribution and F ( r) is the fundamental mode radiation distribution.

출원인은 상기 수식(1)이 순수 실리카(pure silica)에 대한 굴절률을 올리는데(또는 내리는데) 사용되는 섬유 도판트(dopant)의 다양한 농도에 의한 비-선형도 계수 n2의 방사 의존도를 고려한 것이라는 것을 증명했다.Applicants note that Equation (1) takes into account the radial dependence of the non-linearity coefficient n 2 by various concentrations of the fiber dopant used to raise (or lower) the refractive index for pure silica. Proved.

만일 비-선형도 계수 n2의 방사 의존도를 무시하면, 계수γ에 대한 일반적으로 사용되는 수식을 얻을 수 있다.If the radiation dependence of the non-linearity coefficient n 2 is ignored, a commonly used formula for coefficient γ can be obtained.

실효 코어 면적 또는 간략하게 실효 면적이라 칭하는 것을 삽입하면,If we insert the effective core area or simply what is called effective area,

상기 수식(1)에 상반되는 근사치(2)가 동일한 실효 코어 면적 Aeff값을 갖지만 다른γ값을 갖는 굴절률 방사 분포사이에서 구별되지 않는다. 1/Aeff가 종종 송수신 섬유내의 비-선형 효과의 강도의 측정에 사용되는 반면에, 상기 수식(1)으로 정의된 것처럼 γ는 상기 효과의 강도의 정확한 측정을 제공한다.The approximation 2 contrary to Equation 1 above has the same effective core area A eff but is not distinguished between refractive index emission distributions having different γ values. While 1 / A eff is often used for the measurement of the intensity of non-linear effects in transmit and receive fibers, γ provides an accurate measure of the strength of the effect as defined by Equation (1) above.

또한 그룹(group) 속도 분산은 장거리를 횡단하는 광 신호의 송수신 품질을 제한한다. 그룹 속도 분산은 장거리를 횡단하는 송수신기의 광 펄스를 넓히고 확장된 광 펄스는 상기 펄스에 할당된 시간 슬롯 외부의 광 에너지의 분산을 이르게할 수 있다. 광 펄스의 분산은 송수신 시스템내의 재생기 사이의 공간을 줄임으로써 약간은 피할 수 있으나 상기 방법은 비용이 많이 들며 중계기 없는(repeaterless) 광 증폭의 장점을 이용하지 않는다.Group speed dispersion also limits the quality of transmission and reception of optical signals over long distances. Group velocity dispersion widens the optical pulses of the transceiver traversing the long distance and the extended optical pulses can lead to the dispersion of optical energy outside the time slot assigned to the pulse. Dispersion of light pulses can be slightly avoided by reducing the space between regenerators in the transmission and reception system, but the method is expensive and does not take advantage of repeaterless optical amplification.

분산을 방해하는 한가지 방법은 적당한 분산 보상 시스템인 그레이팅(grating) 또는 분산 보상 섬유를 통신 시스템에 부가하는 것이다.One way to hinder dispersion is to add a grating or dispersion compensation fiber that is a suitable dispersion compensation system to the communication system.

또한, 분산을 보상하기 위한 광 통신내의 한가지 경향은 솔리톤 펄스의 사용으로, 특정 형태 RZ(영복귀return to zero) 변조 신호인 솔리톤 펄스는 자체-위상 변조의 비-선형 현상으로 그룹 속도 분산의 효과를 균형화 함으로써 장거리를 넘는 펄스 폭을 유지시킨다. 단일 모드 광섬유내의 솔리톤 분산을 제어하는 기본 수식은 다음과 같다.In addition, one trend in optical communications to compensate for dispersion is the use of soliton pulses, and soliton pulses, which are a specific form of return to zero (RZ) modulated signals, are non-linear phenomena of self-phase modulation. By maintaining the pulse width over long distances. The basic equation for controlling soliton dispersion in a single-mode fiber is:

P0은 솔리톤 펄스의 피크 전압이고, T0은 펄스의 지속기간이며, D는 전체 분산, λ은 솔리톤 신호의 중심 파장 그리고 γ은 이전에 삽입된 섬유 비-선형도 계수이다. 상기 수식(4)의 만족은 펄스가 전파하는 동안 솔리톤 상태에 유지되기 위해 필요하다.P 0 is the peak voltage of the soliton pulse, T 0 is the duration of the pulse, D is the total dispersion, λ is the center wavelength of the soliton signal, and γ is the previously inserted fiber non-linearity coefficient. Satisfaction of Equation (4) is necessary to remain in the soliton state during pulse propagation.

상기 수식(4)과 동일한 솔리톤의 송수신에 발생 가능한 문제점은 솔리톤 펄스의 피크 전압 P0이 광 증폭기사이의 섬유의 길이를 따르는 지수와 같은 감소를 초래하는 종래의 광 송수신 섬유의 손실이다. 상기 감소를 보완하기 위해서는, 송수신 라인을 따라 전압내 수반되는 감소를 보완하기 위한 충분한 값에 솔리톤 전압의 런치 점(launch point)에서 솔리톤 펄스의 피크 전압 P0을 설정할 수 있다. 에프. 엠 낙스 등의 논문 WeC 3.2, 3쪽, 101-104, ECOC 1996 오슬로(노르웨이)(F.M. Knox et al., paper WeC. 3.2, page 3. 101-104, ECOC'96, Oslo(Norway))에 명세된 것과 같은 또 다른 방법은 펄스의 피크 전압이 솔리톤 전파 조건인 송수신 라인 범위를 따르는 펄스로 축적된 분산에 (섬유 브레그 그래팅이 사용되지만, 분산 보상 섬유로) 보완하는 것이다.A problem that can occur in the transmission and reception of the solitons which are the same as the above formula (4) is the loss of the conventional optical transmission / reception fiber, which causes the peak voltage P 0 of the soliton pulse to cause a decrease such as an index along the length of the fiber between the optical amplifiers. To compensate for this reduction, the peak voltage P 0 of the soliton pulse may be set at a launch point of the soliton voltage at a value sufficient to compensate for the accompanying decrease in voltage along the transmission and reception lines. F. M. Nax et al., WeC 3.2, p. 3, 101-104, ECOC 1996 Oslo (Norway) (FM Knox et al., Paper WeC. 3.2, page 3. 101-104, ECOC'96, Oslo (Norway)). Another method, as specified, is to compensate for dispersion (fiber break grating is used, but dispersion compensation fiber) accumulated in pulses along the range of transmit and receive lines where the peak voltage of the pulses is the soliton propagation condition.

저 비-선형도 계수를 가진 광섬유는 상술된 비-선형 효과를 제한하거나 피할 수 있는 비-영복귀(non-return-to-zero NRZ) 광학적으로 증폭된 WDM 시스템과, 비 증폭 시스템과 같은 송수신 시스템 내에서 사용되는 것이 바람직하다. 게다가, 저 비-선형도 계수를 가진 섬유는 동일한 레벨(level)에서 비-선형 효과가 유지될 때 런치 전압내로의 상승을 허용한다. 다시 말하면 상승 런치 전압은 수신기에서 더 나은 S/N 비율(보다 낮은 BER)을 의미하거나 및/또는 증폭 간격을 증가함으로써 더 긴 송수신 거리에 도달할 수 있는 가능성을 의미한다. 따라서, 출원인은 비-선형도 계수γ의 낮은 값을 갖는 광섬유의 필요를 제안하였다.Optical fibers with low non-linearity coefficients can be used to transmit or receive non-amplified systems such as non-return-to-zero NRZ optically amplified WDM systems that can limit or avoid the non-linear effects described above. It is preferably used in the system. In addition, fibers with low non-linearity coefficients allow rise into the launch voltage when the non-linear effect is maintained at the same level. In other words, the rising launch voltage means a better S / N ratio (lower BER) at the receiver and / or the possibility of reaching a longer transmit / receive distance by increasing the amplification interval. Therefore, the applicant has proposed the need for an optical fiber having a low value of the non-linearity coefficient γ.

또한, 솔리톤 시스템에서, 증폭기의 거리를 확장하기 위해서는 더욱 강한 증폭기를 사용한 펄스로 런치 전압을 증가시킬 수 있다. 그러나 이러한 경우에, 상기 수식(4)은 만일 런치 전압이 증가되고, 솔리톤 펄스 간격이 일정하게 유지되면,비 Dλ2/γ도 이에 따라 증가해야한다는 것을 의미한다. 그러므로, 비-선형도 계수γ의 보다 낮은 값은 솔리톤 송수신 시스템에서 라인 증폭기 사이의 확장된 거리를 제공하기 위해 요구된다.In addition, in soliton systems, the launch voltage can be increased with pulses using stronger amplifiers to extend the amplifier's distance. However, in this case, Equation (4) means that if the launch voltage is increased and the soliton pulse interval is kept constant, the ratio Dλ 2 / γ should also increase accordingly. Therefore, a lower value of the non-linearity coefficient γ is required to provide an extended distance between the line amplifiers in the soliton transceiver system.

다음과 같은 특허와 공보는 분할 코어 또는 이중-클래딩(double-cladding) 굴절률 분포를 사용하는 광 송수신 시스템의 고안과 넓은 실효 면적을 갖는 섬유에 대해 논하였다. 예를 들면, 미국 특허(5,579,428)는 광 집중 또는 분리 증폭기를 이용한 WDM 솔리톤 통신시스템에 사용하기 위해 고안된 단일-모드 광섬유를 명세한다. 기선택된 파장 범위를 넘는, 명세된 광섬유에 대한 전체 분산은 WDM 솔리톤 전파를 위한 자체-위상 변조의 조절이 가능하게 충분히 높은 양성 값의 기선택된 범위내에 놓인다. 또한, 분산 기울기는 WDM 솔리톤사이의 충돌을 막으며 일시적인 이동과 스펙트럼의 이동을 줄일 수 있는 충분히 낮은 값으로 기설정된 범위에 놓인다. 상기 특허(5,579,428)에 명세된 섬유는 섬유의 코어내의 최대 굴절률의 범위에 있는 분할 코어이다.The following patents and publications discuss the design of optical transmission and reception systems using split core or double-cladding refractive index distributions and fibers with large effective areas. For example, US Pat. No. 5,579,428 specifies single-mode optical fibers designed for use in WDM soliton communication systems using optical concentration or separation amplifiers. Over the preselected wavelength range, the overall dispersion for the specified optical fiber lies within the preselected range of positive values that are high enough to enable the regulation of self-phase modulation for WDM soliton propagation. In addition, the dispersion slope is in a predetermined range that is sufficiently low to prevent collisions between WDM solitons and to reduce transient and spectral shifts. The fibers specified in the patents 5,579, 428 are split cores in the range of the maximum refractive index in the core of the fiber.

미국 특허(4,715,679)는 저 분산과 저 손실 도파관을 위한 저하된 굴절률의 분할 코어를 갖는 광섬유를 명세한다. 상기 특허(4,715,679)는 외부 코어 환형 범위 내부지만 섬유의 내부 코어의 외부인 환형 범위에서 최대 굴절률 범위를 갖는 이상적인 분포를 포함한 복수의 굴절률 분포를 명세한다.U.S. Patent 4,715,679 describes an optical fiber having a split core of degraded refractive index for low dispersion and low loss waveguides. The patent 4,715,679 specifies a plurality of refractive index distributions including an ideal distribution having a maximum refractive index range in the annular range that is inside the outer core annular range but outside of the inner core of the fiber.

미국 특허(4,877,304)는 코어 분포의 최대 굴절률이 클래딩보다 큰 광섬유를 명세한다. 미국 특허(4,889,404)는 광섬유를 포함한 비대칭의 양방향 광 통신시스템을 명세한다. 또한, 상기 특허(4,877,304)와 상기 특허(4,889,404)는 이상적인 굴절률 분포로 된 외부 환형 면적을 가진 잠재적인 굴절률을 명세하지만 상기 분포에 일치하는 실예와 상기 분포를 갖는 광섬유의 비-선형 특징을 명세하지 않는다.U.S. Patent 4,877,304 specifies an optical fiber with a maximum refractive index of the core distribution greater than the cladding. U.S. Patent (4,889,404) specifies an asymmetric bidirectional optical communication system including optical fibers. In addition, the patents 4,877,304 and 4,889,404 specify potential refractive indices with an outer annular area of ideal refractive index distribution, but do not specify examples consistent with the distribution and non-linear features of the optical fiber having the distribution. Do not.

미국 특허(5,684,909), 유럽 특허(789,255) 그리고 유럽 특허(724,171)는 분리 굴절률 코어 분포로 만들어진 넓은 실효 면적을 가진 단일 모드 광섬유를 명세한다. 상기 특허와 출원서는 고 비율 광 시스템과, 장거리에 사용되는 넓은 실효 면적을 가진 섬유를 얻기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 명세했다. 상기 특허(5,684,909)는 분할 코어 분포에서 분산 기울기가 실제로 0인 섬유를 얻기 위함이다. 상기 유럽 특허(789,255)에 명세된 섬유는 음성 굴절률차이를 가진 적어도 두 개의 비-근접 선분을 분할 코어로 된 굴절률로 얻을 수 있는 매우 넓은 실효 면적을 가진다. 상기 유럽 특허(724,171)는 섬유의 중심에 존재하는 최대 굴절률을 가진 광섬유를 명세한다.U.S. Patents 5,684,909, European Patents 789,255, and European Patents 724,171 specify single mode optical fibers with large effective areas made of discrete refractive index core distributions. The patent and application have specified computer simulations for obtaining high ratio optical systems and fibers with large effective areas used over long distances. The patent (5,684,909) seeks to obtain a fiber with a dispersion slope of zero in the split core distribution. The fibers described in the European patents 789 and 255 have a very large effective area from which at least two non-adjacent line segments with negative refractive index differences can be obtained with the refractive index of the split core. The European patents 724,171 specify an optical fiber with a maximum refractive index present at the center of the fiber.

미국 특허(5,555,340)는 분산 보상을 얻기 위한 분할 코어를 가지는 광섬유를 보상하는 분산을 명세한다. 상기 특허(5,555,340)는 섬유의 내부 코어보다 높은 굴절률을 가진 클레딩을 둘러싼 수지 층의 굴절률 분포를 명세한다. 그러나, 상기 수지는 섬유 구조에서 저-손실 빛 전도 층과 같은 작용을 하지 않는다.U. S. Patent 5,555, 340 specifies dispersion to compensate for an optical fiber having split cores to obtain dispersion compensation. The patent 5,555,340 specifies the refractive index distribution of the resin layer surrounding the cladding with a higher refractive index than the inner core of the fiber. However, the resin does not act as a low-loss light conducting layer in the fiber structure.

출원인은 섬유 단면도내의 굴절률 변형 도판트의 배전은 섬유의 비-선형 특징에 큰 영향을 가지고 있다라는 것을 발견했다. 출원인은 비-선형율 n2는 비-선형도 계수γ에 상수로 순수 실리카와 다양한 방사 변화율과 변경율 도판트의 중심비 때문이라고 단정했다. 굴절률을 증가하거나(예, GeO2) 감소하기(예, 불소)위해 순수 실리카 유리에 첨가되는 도판트는 순수 실리카의 비-선형 값 이상으로 유리의 비-선형을 증가시키는 경향이 있다. 출원인은 거대-실효-면적 섬유는 실효 면적의 전체적인 증가를 얻는 반면에, 상대적으로 높은 강도를 가지는 섬유 단면적 내의 도판트의 영향으로 γ의 최적 감소하는데는 실패한다는 것을 발견했다.Applicants have found that the distribution of refractive index modified dopants in the fiber cross section has a great influence on the non-linear characteristics of the fibers. Applicants concluded that the non-linearity n 2 is a constant for the non-linearity coefficient γ due to the ratio of the centers of pure silica and various rates of change and rate of change dopant. Dopants added to pure silica glass to increase (eg, GeO 2 ) or decrease (eg, fluorine) refractive index tend to increase the non-linearity of the glass above the non-linear value of the pure silica. Applicants have found that large-effective-area fibers achieve an overall increase in effective area, while failing to optimally decrease γ under the influence of dopants in the fiber cross-sectional area having a relatively high strength.

게다가, 출원인은 굴절률-변화-도판트는 특히 산란 손실 때문에 섬유 손실을 증가시키는 경향을 가지는 것에 주목했다. 전술에 따라, 출원인은 저 비-선형도 계수γ과 손실이 제한(limited loss)된 광섬유의 개발 작업을 가능케 하였다.In addition, Applicants noted that refractive index-changing-dopants tend to increase fiber loss, especially because of scattering losses. In accordance with the foregoing, Applicants have made possible the development of low non-linearity coefficients γ and limited loss optical fibers.

출원인은 광섬유 강도가 낮을 때 상대적으로 보다 낮은 도판트 농도를 갖는 광섬유를 개발했다.Applicants have developed an optical fiber having a relatively lower dopant concentration when the optical fiber strength is low.

출원인은 저 비-선형도 계수γ는 광섬유에서 섬유 중심 단면적의 제 1 피크로된 섬유의 굴절률과, 제 1 피크보다 높은 제 2 피크로 된 외부 링과 그리고 두 피크사이의 단면적 내의 저-도판트-함량 범위를 선택함으로써 광섬유 내에 얻을 수 있다. 상기 섬유에서 내부 코어 범위 외부의 광 자계 강도가 증가된다. 상대적으로 높은 자계 강도의 조합내의 저-도판트 함량 범위의 존재는 실질적인 비-선형도 계수에서의 실제적인 감소를 얻을 수 있다.Applicants note that the low non-linearity coefficient γ is the refractive index of the fiber with the first peak of the fiber center cross-sectional area in the optical fiber, the outer ring with the second peak higher than the first peak, and the low-dopant within the cross-sectional area between the two peaks. It can be obtained in the optical fiber by selecting the content range. The magnetic field strength outside the inner core range in the fiber is increased. The presence of a low-dopant content range in the combination of relatively high magnetic field strengths can yield a substantial reduction in the substantial non-linearity coefficient.

한가지 관점에서, 저 비-선형도 계수γ와 본 발명과 동일한 고 실효 면적으로된 광 송수신 섬유는 코어 영역과 코어 영역을 둘러싼 저 손실 클레딩을 구비한다. 코어 지역은 γ가 기선택된 작동 파장 범위를 넘는 약 2W-1km-1보다 작을 때: 제 1 최대 굴절률차이 Δn1, 분포율α, 반경 r1을 가진 유리 내부 코어와; Δn1보다 작은 실질적으로 일정한 굴절률차이 Δn2를 가진 내부 코어를 반경방향으로 둘러싸고 외부 반경이 r2인 제 1 유리층과; 제 1 층을 반경방향으로 둘러싸고 Δn1보다 큰 제 2 최대 굴절률차이 Δn3을 가진 밑면의 폭이 W인 제 2 유리층을 구비한다. 제 1 유리층의 굴절률차이 Δn2의 절대값은 상기 최대 굴절률차이 Δn3의 절대값보다 10% 작다. 더욱 바람직하게는 절대값 Δn2는 절대값Δn3보다 5% 작다. 바람직하게 Δn2는 제 1 유리층을 넘는 실질적인 상수이다.In one aspect, the low non-linearity coefficient γ and the same high effective area optical transceiving fiber as the present invention has a core region and a low loss cladding surrounding the core region. The core region is when γ is less than about 2 W −1 km −1 over a preselected operating wavelength range: a glass inner core having a first maximum refractive index difference Δn 1, a distribution ratio α, a radius r 1; A first glass layer radially surrounding the inner core having a substantially constant refractive index difference Δn 2 less than Δn 1 and having an outer radius r 2; And a second glass layer having a width W of the underside that radially surrounds the first layer and has a second maximum refractive index difference Δn3 greater than Δn1. The absolute value of the refractive index difference Δn 2 of the first glass layer is 10% smaller than the absolute value of the maximum refractive index difference Δn 3. More preferably, the absolute value Δn2 is 5% smaller than the absolute value Δn3. Preferably Δn 2 is a substantial constant over the first glass layer.

바람직하게 제 2 유리층의 Δn3의 굴절률의 피크는 내부 코어에 Δn1의 굴절률 피크를 5%이상으로 넘는다.Preferably, the peak of the refractive index of Δn3 of the second glass layer exceeds the refractive index peak of Δn1 in the inner core by more than 5%.

제 2 관점에서, 본 발명과 동일한 광 송수신 시스템에서의 사용을 위한 고 실효 면적과 약 2W-1km-1보다 작은 비-선형도 계수γ로된 광 송수신 섬유는 코어 영역과 코어 영역을 둘러싼 낮은 손실 클레딩을 가진다. 코어 영역은 최대 굴절률 차이가 Δn1과, 분포율 α, 그리고 반경 r1이며; 내부 코어를 반경방향으로 둘러싸고 Δn1보다 작은 굴절률 차이 Δn2를 가지고 외부 반경이 r2인 제 1 유리층과 Δn1보다 큰 제 2 최대 굴절률 차이Δn3과 폭이 w인 제 1 층을 둘러싼 제 2 유리층을 구비한다. 상기 제 1 유리층은 저-도판트-함량 범위를 구비한다.In a second aspect, optical transmission / reception fibers having a high effective area for use in the same optical transmission / reception system as the present invention and a non-linearity coefficient γ of less than about 2 W −1 km −1 are low around the core region and core region. Has loss cladding The core region has a maximum refractive index difference Δn 1, a distribution ratio α, and a radius r 1; Radially surrounding the inner core and having a first glass layer having a refractive index difference Δn2 less than Δn2 and a second maximum refractive index difference Δn3 greater than Δn1 and a second glass layer surrounding a first layer having a width w do. The first glass layer has a low dopant content range.

또 다른 관점에서, 본 발명과 동일한 광 송수신 시스템은 광 신호를 출력하는 광 송수신기와 상기 신호 수신을 위한 광 송수신 라인을 구비한다. 광 송수신라인은 섬유의 중심 단면 지역내의 제 1 굴절률 피크와 제 1 피크보다 높은 제 2 굴절률 피크 값과 두 피크사이에 저-도판트 함량 범위를 가지는 광 송수신 섬유를 구비한다.In another aspect, the same optical transceiver system of the present invention includes an optical transceiver for outputting an optical signal and an optical transceiver line for receiving the signal. The optical transmit / receive line includes optical transmit / receive fibers having a first refractive index peak in the central cross-sectional area of the fiber, a second refractive index peak value higher than the first peak, and a low-dopant content range between the two peaks.

바람직하게, 상기 저-도판트-함량 범위는 외부 링의 굴절률차이인 섬유의 피크 굴절률 차이가 절대값의 약 15% 이거나 이하다.Preferably, the low dopant content range is such that the difference in peak refractive index of the fiber, which is the difference in refractive index of the outer ring, is about 15% or less of the absolute value.

바람직한 실시예에서, 광 송수신 시스템은 또한 복수의 광 신호의 출력을 위한 복수의 광 수신기와, 특정 파장을 가진 각각의 신호와 파장 분할 다중 대역의 광통신 섬유를 형성하기 위해 광 신호를 결합하고 상기 광 송수신 라인에 결합된 신호를 출력하는 광 결합기를 구비한다.In a preferred embodiment, the optical transmission / reception system also combines a plurality of optical receivers for outputting a plurality of optical signals, optical signals to form respective signals having a specific wavelength and a wavelength division multiband optical communication fiber, and the optical signals. And an optical coupler for outputting a signal coupled to the transmission / reception line.

바람직하게, 상기 광 송수신 섬유는 50km보다 길다.Preferably, the optical transceiving fiber is longer than 50 km.

바람직하게, 상기 광 송수신 라인은 적어도 하나의 증폭기를 구비한다.Preferably, the optical transmission and reception line has at least one amplifier.

또다른 관점에서, 광섬유 송신기내의 비-선형 효과를 조절하는 본 발명과 동일한 방법은 광 신호를 발생하는 단계; 비-선형도 계수를 가진 실리카 광섬유에서 광 신호를 커플링 하는 단계; 광섬유의 중심 단면지역에서 제 1 굴절률 피크를 제공하기 위한 도핑단계; 상기 섬유의 환형 유리 링을 제 1 피크보다 높은 제 2 굴절률 피크값을 제공하기 위한 도핑에 의한 상기 중심 단면 범위의 외부인 섬유 단면도에서 광 신호와 결합하기 위한 자계 강도를 강화하는 단계로 구비된다. 상기 방법은 기설정된 값 이하에서 두 피크사이의 섬유 단면 지역의 도판트 농도를 선택하는 단계를 섬유 비-선형도 계수를 줄이기 위해 구비한다.In another aspect, the same method as the present invention for controlling non-linear effects in an optical fiber transmitter includes generating an optical signal; Coupling an optical signal in a silica optical fiber with a non-linearity coefficient; A doping step for providing a first index of refraction at the central cross-sectional area of the optical fiber; Strengthening the magnetic field strength to couple the annular glass ring of the fiber with the optical signal in a fiber cross-section outside of the central cross-sectional range by doping to provide a second refractive index peak value higher than the first peak. The method includes selecting a dopant concentration of the fiber cross-sectional area between two peaks below a predetermined value to reduce the fiber non-linearity coefficient.

상술한 일반적인 명세와 후술되는 상세한 설명은 본 발명을 설명하는 실예일뿐이며 청구된 본 발명을 제한하기 위함이 아니라는 것을 명시해야한다. 후술되는 명세와 본 발명의 실시예는 본 발명의 목적과 장점을 부가적으로 설명하기 위함이다.It should be noted that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary of the invention only and are not intended to limit the invention as claimed. The following specification and embodiments of the present invention are intended to further illustrate the objects and advantages of the present invention.

도 1은 본 발명과 동일한 광 송수신 섬유의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the same optical transmission and reception fiber as the present invention.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예와 동일한 도 1 섬유의 단면도의 굴절률 분포 그래프이다.FIG. 2 is a graph of refractive index distribution of a cross sectional view of the fiber of FIG.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 분산 대 내부 코어 반경의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프이다.3 is a computer simulation graph of the variance versus the inner core radius of the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예를 위한 내부 코어의 굴절률 분포 면적 대 실효 면적의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프다.4 is a computer simulation graph of the refractive index distribution area versus the effective area of the inner core for the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 내부 피크 면적 대 비-선형도 계수γ의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프다.5 is a computer simulation graph of the internal peak area versus the non-linearity coefficient γ of the first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 제 2 유리층에 굴절률 분포 대 실효 면적의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프다.6 is a computer simulation graph of refractive index distribution versus effective area in a second glass layer in a first embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 광섬유 반경 대 전기장의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프다.7 is a computer simulated graph of optical fiber radius versus electric field in a first embodiment of the present invention.

도 8a는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 실효 면적 대 비-선형도 계수의 컴퓨터 시뮬레이션 그래프다.8A is a computer simulated graph of effective area versus non-linearity coefficient in a first embodiment of the present invention.

도 8b는 종래의 이중 형태 분산 이동 광섬유를 위한 비-선형도 계수 대 실효면적의 컴퓨터 시뮬레이션이다.8B is a computer simulation of non-linearity coefficient versus effective area for a conventional dual type distributed mobile fiber.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예와 동일한 도 1에 도시된 섬유의 단면도의 굴절률 분포 그래프다.9 is a graph of refractive index distribution of a cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 1 which is the same as the second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예와 동일한 도 1에 도시된 섬유의 단면도의 굴절률 분포 그래프다.10 is a graph of refractive index distribution of a cross-sectional view of the fiber shown in FIG. 1 which is the same as the third embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제 4 실시예와 동일한 도 1내의 섬유의 굴절률 분포도다.11 is a refractive index distribution diagram of the fibers in FIG. 1 which are the same as in the fourth embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따르는 섬유에 대한 파장 대 전체 분산 그래프다.12 is a graph of wavelength versus total dispersion for a fiber according to a fourth embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제 5실시예와 동일한 도 1내의 섬유의 굴절률 분포도다.FIG. 13 is a refractive index distribution diagram of the fiber in FIG. 1 which is the same as the fifth embodiment of the present invention. FIG.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 광섬유는 섬유의 반경 치수에서 두 개 영역의 피크 굴절률 차이를 포함하는 굴절률 분포를 갖고, 상기 분포에서 두 개의 피크 중 가장 큰 피크는 제 1피크로부터 반경방향의 밖으로 위치된다. 출원인들은 상술한 성질의 굴절률을 갖는 광섬유가 상대적으로 저 비-선형도 계수 γ 및 상대적으로 높은 실효 면적을 포함하는 1520㎚에서 1620㎚의 파장 작동 범위에 광 특징을 형성한다는 사실을 발견하였다. 이러한 특성에 따라 본 발명의 광섬유는 특히 장거리(예를 들면, 50㎞ 이상)를 갖는 광 송수신 라인 및 고 전력 신호(예를 들면, 광 증폭기를 갖는 광 송수신 라인)에서 효과적으로 사용될 수 있다.The optical fiber according to the invention has a refractive index distribution comprising a difference in peak refractive index of two regions in the radial dimension of the fiber, wherein the largest of the two peaks in the distribution is located radially outward from the first peak. Applicants have discovered that optical fibers having refractive indices of the nature described above form optical features in the wavelength operating range of 1520 nm to 1620 nm, which include a relatively low non-linearity coefficient γ and a relatively high effective area. According to these characteristics, the optical fiber of the present invention can be effectively used especially in optical transmission / reception lines having a long distance (for example, 50 km or more) and high power signals (for example, optical transmission / reception lines having an optical amplifier).

또한, 출원인은 상기 굴절률 분포를 포함하는 광섬유가 비영 양성 분산 및 비영 음성 분산 모두를 위한, WDM 시스템에서 4개의 파형 혼합의 비-선형 효과를 최소화하기 위하여 비영 분산 섬유(Nonzero dispersion fiber)로써 효과적으로 작동할 수 있음을 발견하였다. 또한, 출원자는 상기 굴절률을 포함하는 광섬유가 광 송수신 시스템에서 비-선형 효과를 최소화하기 위하여 분산 이동된 섬유(Dispersion Shifted Fiber)로써 효과적으로 작동할 수 있다고 결정하였다.In addition, Applicants have found that an optical fiber comprising the refractive index distribution effectively works as a nonzero dispersion fiber to minimize the non-linear effects of four wave mixing in a WDM system for both non-zero and non-negative dispersion. I found it possible. Applicants have also determined that an optical fiber comprising the refractive index can effectively operate as a Dispersion Shifted Fiber to minimize non-linear effects in optical transmission and reception systems.

도 1을 참조하면, 저 비-선형도 계수 γ을 갖는 광 송수신 섬유는 굴절률을 변화시킴에 따라 다수의 빛 전도 유리층을 구비한다. 도1의 섬유(10)의 단면도에서 제시된 것처럼, 상기 섬유의 축방향 중심은 가장 큰 굴절률 차이인 Δn1과 반경 r1을 갖는 내부 코어(12)이다. 당업자에게 쉽게 알려진 것처럼, 굴절률 차이는 유리의 주어진 층과 클래딩 유리간의 굴절률 차이를 지칭한다. 즉, n1의 굴절률을 갖는 내부 코어(12)의 상기 굴절률 차이 Δn1은 n1-n클래딩과 동일하다. 유리 코어(12)는 바람직하게, GeO2와 같은 순수한 SiO2의 굴절률을 증가시키는 물질로 도핑된 SiO2로 구성된다. 굴절률을 증가시키는 다른 도판트는 예를 들면, Al2O3, P2O5, TiO2, ZrO2및 Nb2O3등이 있다.Referring to FIG. 1, optical transmission / reception fibers having a low non-linearity coefficient γ are provided with a plurality of light conducting glass layers as the refractive index changes. As shown in the cross-sectional view of the fiber 10 of FIG. 1, the axial center of the fiber is the inner core 12 with the largest refractive index difference Δn 1 and the radius r 1. As is readily known to those skilled in the art, the refractive index difference refers to the refractive index difference between a given layer of glass and the cladding glass. That is, the refractive index difference Δn1 of the inner core 12 having a refractive index of n1 is equal to n1-n cladding. Glass core 12 preferably consists of SiO 2 doped with a material that increases the refractive index of pure SiO 2 , such as GeO 2 . Other dopants that increase the refractive index include, for example, Al 2 O 3 , P 2 O 5 , TiO 2 , ZrO 2, and Nb 2 O 3 .

제1유리층(14)은 내부 코어(12)를 둘러싸고, 내부 코어(12)의 반경 r1을 따라 굴절률보다 작은 상기 층을 횡단하는 굴절률로 특징 지워진다. 바람직하게, 하기에서 보다 자세히 설명될 것처럼, 제1층(14)은 실제적으로 0과 동일한 굴절률 차이 Δn2를 갖는 순수한 SiO2로 제조된다.The first glass layer 14 surrounds the inner core 12 and is characterized by a refractive index that traverses the layer less than the refractive index along the radius r1 of the inner core 12. Preferably, as will be explained in more detail below, the first layer 14 is made of pure SiO 2 with an index difference Δn 2 that is substantially equal to zero.

제 2유리층(16)은 섬유(10)의 길이에 따라 제 1유리층(14)을 둘러싸고 있다. 이때, 제 2유리층(16)은 내부 코어(12)내에 유리의 최대 굴절률 Δn1을 초과하는 상기 층의 폭의 범위 안에 최대 굴절률 Δn3을 갖는다. 마지막으로 저 손실 클래딩(18)은 광섬유(10)의 축에 따라 빛을 전파를 돕는 종래 방법으로 두 번째 유리층(16)을 둘러싼다.The second glass layer 16 surrounds the first glass layer 14 along the length of the fiber 10. At this time, the second glass layer 16 has a maximum refractive index Δn 3 in the range of the width of the layer exceeding the maximum refractive index Δn 1 of the glass in the inner core 12. Finally, the low loss cladding 18 surrounds the second glass layer 16 in a conventional manner to help propagate light along the axis of the optical fiber 10.

클래딩(18)은 실제로 0인 굴절률 차이를 갖는 순수 SiO2유리를 구비할 수 있다. 만약, 클래딩(18)이 굴절률을 변화시키는 도판트를 포함하면 클래딩(18)은 내부 코어(12)와 제 2유리층(16)의 범위내에 최대 굴절률보다 작은 상기 클래딩 폭을 횡단하는 굴절률을 가져야 한다.Cladding 18 may comprise pure SiO 2 glass with a refractive index difference that is substantially zero. If the cladding 18 includes a dopant that changes the refractive index, the cladding 18 should have a refractive index that crosses the cladding width less than the maximum refractive index within the range of the inner core 12 and the second glass layer 16. do.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 대한 섬유(10)의 반경을 횡단하는 굴절률 분포를 나타낸다. 일반적으로 제시된 것처럼, 섬유는 내부 코어(12)와 두 번째 유리막(16)의 범위내에 각각 위치하는 두 개의 굴절률 피크(20)(22)를 갖는다. 내부 코어(12)와 제 2유리층(14) 사이에 반경방향으로 배치된 제 1유리층(14)은 상기 제 1층에 인접한 층(12 및 16)에 상대적으로 낮은 굴절률을 제공한다.2 shows a refractive index distribution across the radius of the fiber 10 for a first embodiment of the present invention. As generally shown, the fiber has two refractive index peaks 20, 22 that are each positioned within the range of the inner core 12 and the second glass film 16. The first glass layer 14 disposed radially between the inner core 12 and the second glass layer 14 provides a relatively low refractive index to the layers 12 and 16 adjacent to the first layer.

결과적으로, 내부 코어(12), 제 1유리층(14) 및 제 2유리층(16)의 결합은 일반적으로 분할 코어를 갖는 광섬유에 상기 섬유의 단면부 내에 가장 높은 굴절률을 갖는 외부 층을 제공한다.As a result, the combination of the inner core 12, the first glass layer 14 and the second glass layer 16 generally provides an optical fiber having a split core with an outer layer having the highest refractive index in the cross section of the fiber. do.

도 2를 참조하면, 내부 코어(12)는 약 3.6 ㎛ 내지 4.2 ㎛ 바람직하게는, 3.9 ㎛인 반경 r1을 갖는다. 광섬유의 중심과 반경위치 3.9 ㎛ 사이에서 내부 코어(12)는 GeO2또는, 섬유(10)의 축 중심에서 또는 그 부근에서 피크굴절률과 섬유의 외부 반경에서 내부 코어에 대한 최소 굴절률을 생산하는 것과 같은 굴절률 증가 도판트를 포함한다.2, the inner core 12 has a radius r1 that is about 3.6 μm to 4.2 μm, preferably 3.9 μm. Between the center of the optical fiber and the radial position of 3.9 μm, the inner core 12 produces GeO 2 or a peak refractive index at or near the axis center of the fiber 10 and a minimum refractive index for the inner core at the outer radius of the fiber. Same refractive index increasing dopant.

피크에서 내부 코어(12)의 굴절률 차이는 약 0.0082 내지 0.0095이며, 바람직하게는 약 0.0085를 갖는다. 굴절률을 증가시키는 도판트 농도는 실제적으로 포물선 모양을 닮은 곡선 기울기를 갖는 분포를 생성하는 방식으로 내부 코어(12)의 중심에서 3.9 ㎛의 외경까지 줄어든다. 상기 실제적으로 바람직한 포물선 모양은 1.7내지 2.0 사이, 바람직하게는 1.9의 분포율 α와 일치한다. 일반적으로 내부 코어(12)의 분포율은 α로서 다음 수학식으로 표현될 수 있다.The refractive index difference of the inner core 12 at the peak is about 0.0082 to 0.0095, preferably about 0.0085. The dopant concentration that increases the refractive index is reduced to an outer diameter of 3.9 μm at the center of the inner core 12 in a manner that produces a distribution with a curve slope that resembles a substantially parabolic shape. Said practically preferred parabolic shape coincides with a distribution ratio α between 1.7 and 2.0, preferably 1.9. In general, the distribution ratio of the inner core 12 may be expressed as the following equation as α.

당업자에게 쉽게 알려진 것처럼, 상기 분포율 α는 코어의 원형 정도나 또는 곡선 정도를 가리키고 여기에서 α = 1은 유리 코어에 대한 삼각형 모양을 나타내고, α = 2는 포물선을 나타낸다. α값이 2 보다 크거나 또는 6에 근접함에 따라, 상기 굴절률 분포는 스텝 지수 분포에 거의 가까워진다. 또한, 정확한 스텝 지수는 무한한 α로써 설명되지만, 약 4 내지 6의 α는 실제적인 목적을 위한 스텝 지수 분포이다. 상기 분포율 α는 만약 상기 섬유가 OVD 또는 MCVD 방법에 의해 생산되었다면 뒤집힌 원뿔 모양과 같이 하강 지수를 가질 수도 있다.As is readily known to those skilled in the art, the distribution rate α indicates the degree of circularity or the degree of curve of the core, where α = 1 represents a triangular shape for the glass core and α = 2 represents a parabola. As the α value is greater than 2 or close to 6, the refractive index distribution becomes close to the step index distribution. Also, while the correct step index is described as infinite α, α of about 4 to 6 is a step index distribution for practical purposes. The distribution ratio α may have a drop index such as an inverted cone shape if the fiber is produced by OVD or MCVD methods.

제 1유리층(14)은 (24)로 참조된 Δn1보다 작은 굴절률 차이 Δn2를 가진다. 도2에서 제시된 것처럼, 이러한 제 1유리층(14)의 바람직한 굴절률 차이 Δn2는 약 0의 상수 값을 가지며, 이 값은 순수한 SiO2유리층에 상응하는 값이다. 그러나, 제1유리층(14)의 도판트 함량이 낮다면, 제 1유리층(14)의 굴절률 차이 Δn2가 굴절률을 변화시키는 도판트들의 존재로써 0과는 다르다. 굴절률 차이가 제 1유리층(14)을 가로질러 변화한다고 생각된다. 어떤 경우에는, 내부 코어(12)로부터또는 제2유리층(16)으로부터 굴절률을 변화시키는 도판트들이 섬유 제조동안 제1유리층(14)으로 확산할 수 있다.The first glass layer 14 has a refractive index difference Δn 2 which is smaller than Δn 1 referred to by 24. As shown in FIG. 2, the preferred refractive index difference Δn 2 of this first glass layer 14 has a constant value of about 0, which corresponds to a pure SiO 2 glass layer. However, if the dopant content of the first glass layer 14 is low, the refractive index difference Δn 2 of the first glass layer 14 differs from zero due to the presence of dopants that change the refractive index. It is thought that the refractive index difference changes across the first glass layer 14. In some cases, dopants that change the refractive index from the inner core 12 or from the second glass layer 16 may diffuse into the first glass layer 14 during fiber manufacture.

출원인은 상술된 제 1 유리층(14)내의 상대적으로 높은 자계 강도와 조합된 상술된 장점(예, 섬유 저 손실과 비 선형도)을 얻기위하여는, 제 1 섬유층(14)에 저-도판트 함량은 절대값이 제 2 유리층(16)의 굴절률차이인 섬유 피크 굴절률 차이의 약 15% 또는 바람직하게는 15%이하에 일치하는 제 1 유리층(14)에 굴절률차이Δn2를 초래하는 도판트 함량이라고 단정했다. 당업자라면 상기 값을 결과적인 광섬유가 비-선형 및 또는 손실 특징이 당업자가 만들고자하는 예를 들면, 광 송수신 라인의 길이, 증폭기의 수 그리고 거리 및/또는 송수신 신호의 전압, 갯수 그리고 파장 거리와 같은 광 시스템의 특징과 일치하도록 적용시킬 수 있다.Applicants have a low-dopant in the first fiber layer 14 to obtain the aforementioned advantages (e.g., fiber low loss and nonlinearity) combined with the relatively high magnetic field strength in the first glass layer 14 described above. The content of the dopant causes an index difference Δn 2 in the first glass layer 14 whose absolute value coincides with about 15% or preferably less than 15% of the difference in the fiber peak refractive index, which is the difference in refractive index of the second glass layer 16. It was concluded that the content. Those skilled in the art will appreciate that the resulting fiber is non-linear and / or lossy in nature, such as, for example, the length, number of amplifiers and distance and / or voltage, number and wavelength of the transmit and receive signals that the skilled person would like to make. It can be adapted to match the characteristics of the optical system.

바람직한 실시예에 의하면, 향상된 섬유 특징은 절대값이 제 2 유리층(16)의 굴절률 차이Δn3의 10%보다 작은 굴절률 차이Δn2를 초래하는 제 1 유리층(14)내의 도판트 농도로써 얻어질 수 있다. 상기 제 1 섬유 층에서의 저 도판트 함량은 섬유층의 상대적으로 높은 자계 강도와의 조합으로 섬유 비-선형도 계수와 손실에 매우 제한된 영향을 준다.According to a preferred embodiment, the improved fiber characteristics can be obtained as the dopant concentration in the first glass layer 14 which results in an index difference Δn 2 whose absolute value is less than 10% of the refractive index difference Δn 3 of the second glass layer 16. have. The low dopant content in the first fiber layer has a very limited effect on fiber non-linearity coefficient and loss in combination with the relatively high magnetic field strength of the fiber layer.

또한 더욱 바람직한 섬유 특징은 절대값이 제 2 유리층(16)의 굴절률 차이Δn3의 5%보다 낮은 굴절률 차이Δn2로 얻어질 수 있다.Further preferred fiber features can be obtained with an index difference Δn 2 whose absolute value is lower than 5% of the index difference Δn 3 of the second glass layer 16.

제 1 섬유 층(14)은 도 2에 도시된 것처럼 약 9.0㎛과 12.0㎛사이 또는 바람직하게는 9.2㎛인 외부 반경 r2를 갖는다. 결과적으로, 본 발명의 제 1 실시예를 위하여 폭이 약 4.8㎛에서 약 8.4㎛의 제 1 유리층(14)을 갖는다.The first fiber layer 14 has an outer radius r2 which is between about 9.0 μm and 12.0 μm or preferably 9.2 μm as shown in FIG. 2. As a result, for the first embodiment of the present invention, the first glass layer 14 has a width of about 4.8 μm to about 8.4 μm.

내부 코어(12)와 같은 제 2 유리층(16)은, 유리층의 폭을 Ge02및/또는 다른 알려진 도판트로 도핑 함으로써 제 2 유리층의 굴절률을 증가시킬 수 있다. 제 2 유리층(16)은 도 2내의 22와 같이 도시된 것처럼 유리 코어(12)의 최대 굴절률 차이Δn1과 제 1 층(14)의 굴절률 차이 Δn2를 초과하는 최대 굴절률 차이 Δn3내의 최대 반경을 넘는 실제 포물선 분포를 갖는다. 또는 포물선과 다른, 예를 들면, 둥근형이거나 스텝형과 같은 굴절률 분포는 제 2 유리 층(16)으로 착안된다.The second glass layer 16, such as the inner core 12, can increase the refractive index of the second glass layer by doping the width of the glass layer with Ge0 2 and / or other known dopants. The second glass layer 16 exceeds the maximum radius within the maximum refractive index difference Δn3 which exceeds the maximum refractive index difference Δn2 of the glass core 12 and the refractive index difference Δn2 of the first layer 14 as shown in FIG. 2. It has a real parabolic distribution. Or a refractive index distribution different from the parabola, for example round or stepped, is conceived by the second glass layer 16.

바람직하게 제2 유리층 (16)의 굴절률 Δn3은 굴절률 피크에서 내부 코어(12)에 대한 굴절 피크율 Δn1을 5% 이상 초과한다. 제2 유리층(16)의 굴절률Δn3은 굴절률 피크에서 약 0.009 내지 0.012 이고, 바람직하게는 약 0.0115이다. 제 2유리층(16)은 약 0.6μm 내지 1.0μm, 바람직하게는 약 0.9μm인 폭 w를 갖는다.Preferably, the refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 exceeds the refractive peak rate Δn 1 for the inner core 12 at the refractive index peak by 5% or more. The refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 is about 0.009 to 0.012, preferably about 0.0115, at the refractive index peak. The second glass layer 16 has a width w of about 0.6 μm to 1.0 μm, preferably about 0.9 μm.

광섬유(10)의 클래딩(18)은 실제적으로 0과 동일한 굴절률 차이를 갖는 굴절률 분포(26)를 가진다. 언급된 것처럼, 바람직하게 클래딩(26)은 순수 SiO2유리이지만, 내부 코어(12)와 제2층(16)의 최대 굴절률(20 및 22) 이상으로 굴절률을 상승시키지 않는 도판트를 포함할 수 있다.The cladding 18 of the optical fiber 10 has a refractive index distribution 26 having a refractive index difference that is substantially equal to zero. As mentioned, the cladding 26 is preferably pure SiO 2 glass, but may include a dopant that does not raise the refractive index above the maximum refractive indices 20 and 22 of the inner core 12 and the second layer 16. have.

출원인은 도 2의 굴절률 분포를 갖는 광 송수신 섬유(10)가 WDM 송수신에서 사용하기 위한 여러 가지 바람직한 광 특징을 갖는다는 것을 알아내었다. 바람직하게, 광 송수신 섬유(10)는 1530nm 내지 1565nm의 파장 범위 상에서 작동하는 송수신 시스템에서 사용되고 상기 송수신 시스템에서 섬유는 상기 작동 파장 범위를 가로질러 5내지 10ps/nm/km의 전체 분산을 제공한다. 보다 특정하게, 섬유(10)는 상기 파장 범위에서 다음과 같은 광 특징을 나타내고, 괄호 안에는 가장 바람직한 실시예의 특징을 나타낸다.Applicants have found that the optical transmit / receive fiber 10 having the refractive index distribution of FIG. 2 has several desirable optical characteristics for use in WDM transmission and reception. Preferably, optical transmit / receive fiber 10 is used in a transmit / receive system operating on a wavelength range of 1530 nm to 1565 nm and in which the fiber provides a total dispersion of 5 to 10 ps / nm / km across the operating wavelength range. More specifically, the fiber 10 exhibits the following optical characteristics in the above wavelength range, and in parentheses the characteristics of the most preferred embodiment.

상기 광 특징은 솔리톤 및 비-솔리톤 유형 양쪽 모두의 WDM 시스템용 송수신 섬유에 대해 바람직한 품질을 만족시킨다.The optical feature satisfies the desired quality for the transmit / receive fibers for WDM systems of both soliton and non-soliton types.

언급한 것처럼, 상기 비-선형도 계수 γ는 비-선형 효과에 섬유의 자화율(susceptibility)의 표시를 제공한다. 2 W-1km-1보다 작은 γ와 함께, 섬유(10)는 자체-위상 변조, 교차-위상 변조 및 그와 유사한 것으로부터 심각한 문제점을 일으킬 수 있는 고 전력 광 송수신 시스템에 대하여 호의적인 반응을 나타낸다. 그런데, 섬유(10)는 작동 범위 1530nm 내지 1565nm를 횡단하는 비영 분산값을 포함하고, 상기 분산 값은 불리한 4개의 파형 혼합을 막는 것을 돕는다. 또한, 작동 파장 범위를 횡단하는 전체 분산의 상대적으로 작은 기울기는 섬유(10)가 WDM 시스템에 있는 운반 파장들 사이에 상대적으로 작은 차의 분산을 제공할 수 있도록 한다.As mentioned, the non-linearity coefficient γ provides an indication of the susceptibility of the fiber to the non-linear effect. With γ less than 2 W −1 km −1 , the fiber 10 responds favorably to high power optical transmit / receive systems that can cause serious problems from self-phase modulation, cross-phase modulation and the like. Indicates. By the way, the fiber 10 includes a non-zero dispersion value across the operating range of 1530 nm to 1565 nm, which helps to prevent adverse mixing of the four waveforms. In addition, the relatively small slope of the overall dispersion across the operating wavelength range allows the fiber 10 to provide a relatively small difference in dispersion between the carrier wavelengths in the WDM system.

도 3 내지 도 6은 섬유(10)의 물리적 및 광학적 특징들 사이의 관계를 자세하게 도시한다. 상기 도면들은 6개의 파라미터 즉, 내부 코어(12)의 반경 r1, 내부 코어(12)의 최대 굴절률 Δn1, 내부 코어(12)의 분포 모양 α, 제1층(14)의 외부 반경 r2, 제2층(16)의 폭 w 및 제 2층(16)의 최대 굴절률 Δn3을 고려할 때 다양한 물리적 및 광학적 관계들을 위하여 섬유(10)에 대한 컴퓨터 시뮬레이션으로부터 얻은 결과를 나타낸다. 도 3 내지 도 6의 각 그래프로 나타내지는 시뮬레이션에서, 상기 6개의 파라미터들은 상기 약술된 6개의 파라미터에 대한 범위 즉, 3.6 내지 4.2μm의 r1, 0.0082 내지 0.0095μm의 Δn1, 1.7 내지 2.0의 α, 9.0 내지 12.0μm의 r2, 0.6 내지 1.0μm의 w 및 0.009 내지 0.012의 Δn3을 실제적으로 가로질러 완전하게 임의적으로 변화된다. 각 점은 다른 세트의 6개의 파라미터를 나타낸다. 상기 시뮬레이션에 고려된 유일한 파라미터는 Δn1<Δn3 임을 설정한다. 따라서, 모든 점들은 내부 피크보다 높은 외부 굴절률 피크를 갖는 섬유와 상응한다.3-6 show in detail the relationship between the physical and optical characteristics of the fiber 10. The figures show six parameters: radius r1 of inner core 12, maximum refractive index Δn1 of inner core 12, distribution shape α of inner core 12, outer radius r2 of first layer 14, second Given the width w of layer 16 and the maximum refractive index Δn 3 of the second layer 16, the results obtained from computer simulations on the fiber 10 are shown for various physical and optical relationships. In the simulations represented by the respective graphs of FIGS. 3 to 6, the six parameters are in the ranges for the six parameters outlined above, namely r1 of 3.6 to 4.2 μm, Δn1 of 0.0082 to 0.0095 μm, α of 1.7 to 2.0, Completely randomly varying substantially across 9.0 to 12.0 μm r2, 0.6 to 1.0 μm w and 0.009 to 0.012 Δn3. Each point represents a different set of six parameters. The only parameter considered in the simulation is that Δn1 <Δn3. Thus, all the points correspond to fibers with an external refractive index peak higher than the internal peak.

도3 내지 도 6의 시뮬레이션 결과에서 보여지는 것처럼, 저 비-선형도 요인을 갖는 광섬유를 얻기 위해서, 내부 코어(12)에 대한 굴절률 분포의 영역은 낮추어져야한다. 증가된 굴절률을 갖는 외부 링, 특히, 제2 유리층(16)은 고 실효 면적과 섬유(10)에 대한 저 비-선형도 계수를 얻는 것을 돕기 위해 첨가된다. 특히, 출원인은 증가된 굴절률을 갖는 제 2유리층의 첨가는 낮은 도판트 함량을 갖는 범위에서 섬유의 단면부에 전기장 분포를 높여 섬유의 중심에서 전기장 분포를 낮추기 때문에, 상기 비-선형도 계수 γ는 낮아지게 됨을 발견하였다.As shown in the simulation results of FIGS. 3 to 6, in order to obtain an optical fiber having a low non-linearity factor, the area of the refractive index distribution for the inner core 12 must be lowered. The outer ring with increased refractive index, in particular the second glass layer 16, is added to help obtain a high effective area and a low non-linearity coefficient for the fiber 10. In particular, Applicants note that the addition of the second glass layer with increased refractive index increases the electric field distribution in the cross-section of the fiber in the range having a low dopant content, thereby lowering the electric field distribution at the center of the fiber, so that the non-linearity coefficient γ Found to be lowered.

또한, 출원인은 증가된 굴절률을 갖는 제 2유리층의 첨가는 전체 섬유 분산에 낮게 영향을 끼친다는 것과 상기 섬유 분산은 내부 코어(12) 굴절률 분포의 반경 치수(radial dimension) r1에 의하여 본질적으로 결정된다는 것을 발견하였다.Applicants also note that the addition of a second glass layer with increased refractive index has a low impact on the overall fiber dispersion and that the fiber dispersion is essentially determined by the radial dimension r1 of the inner core 12 refractive index distribution. I found out.

도3은 반경 r1과 섬유(10)에 대한 분산 사이의 관계를 도시한다. r1의 값은 주어진 파장 λ에서 지정 반응(monomodal behavior)을 얻기 위해 바람직하게 3λ보다 더 작다. 주어진 범위의 분산에 대하여, 굴절률 분포에 대한 방사 규모 r1의 적당한 범위가 정해질 수 있다.3 shows the relationship between the radius r1 and the dispersion for the fiber 10. The value of r1 is preferably smaller than 3λ in order to obtain a monomodal behavior at a given wavelength λ. For a given range of dispersion, an appropriate range of radiation scale r1 for the refractive index distribution can be determined.

비-선형 효과를 막고, 보다 큰 전력을 부여하기 위하여 섬유(10)의 실효 면적은 상대적으로 높이, 바람직하게, 45μm2를 초과해서 유지되어야한다. 비-선형도 계수는 다음과 같은 두 가지 방법 즉, 상기 내부 코어에 대한 굴절률 분포의 면적을 감소(즉, 도2의 피크(20)와 좌표축 사이의 범위 면적)(도4 내지 도 5 참조) 시키거나 제 2외부 피크(도 6)의 굴절률을 증가시키는 방법으로 낮추어질 수 있다.In order to prevent non-linear effects and to impart greater power, the effective area of the fiber 10 should be kept relatively high, preferably in excess of 45 μm 2 . Non-linearity coefficients are reduced in two ways, namely by reducing the area of the refractive index distribution for the inner core (i.e., the area area between the peak 20 and the coordinate axis of FIG. 2) (see FIGS. 4-5). Or lowered by increasing the refractive index of the second outer peak (FIG. 6).

명확성을 위하여, 상기 시뮬레이션에서 반경 치수 r1은 일정하게 유지되었고, 그래서 상기 도에서 분산이 완전하게 결정된다. 내부 코어에 대한 상기 굴절률 분포의 범위를 감소시키기 위하여, 주어진 반경 치수 r1에 대한 굴절률 차이 Δn1을 감소시키는 것을 이용할 수 있다. 상기 굴절률 Δn1이 낮추어짐에 따라 실효 면적이 증가함은 도4에서 보여지는 것처럼, 내부 코어(12)에서 전기장 제한이 보다 약해지기 때문에 일어난다.For the sake of clarity, the radial dimension r1 has remained constant in the simulation, so that the variance is completely determined in the figure. In order to reduce the range of the refractive index distribution for the inner core, one can use reducing the refractive index difference Δn1 for a given radial dimension r1. As the refractive index Δn1 is lowered, the effective area increases because the electric field limitation in the inner core 12 becomes weaker, as shown in FIG.

내부 코어에 대한 굴절률 분포 범위의 감소는 상기 섬유에 대한 증가된 실효 면적을 이끌어 내기 때문에, 영역의 감소는 또한 도 5에서 제시된 것처럼, 보다 작은 비-선형도 계수 γ를 제공한다. 그러므로, 보다 작은 비-선형도 계수 γ를 갖는 상기 섬유(10)는 증가된 전력을 조종하고 및/또는 비-선형 효과를 감소시킬 수 있다.Since the reduction of the refractive index distribution range for the inner core leads to an increased effective area for the fiber, the reduction of the area also provides a smaller non-linearity coefficient γ, as shown in FIG. 5. Therefore, the fiber 10 with a smaller non-linearity coefficient γ can steer increased power and / or reduce non-linear effects.

또한, 출원인은 상기 내부 코어로부터 반경방향의 외부방향으로 위치한 보다 높은 굴절률을 갖는 측면 영역(lateral area)의 첨가는 상대적으로 큰 실효 면적과 그러므로 저 비-선형도 계수 γ를 얻는 것을 도울 것이라는 것을 인식했다.In addition, the Applicant recognizes that the addition of a lateral area of higher refractive index located radially outward from the inner core will help to obtain a relatively large effective area and therefore a low non-linearity coefficient γ did.

상기 측면 피크 굴절률 영역(lateral peak refractive index zone)의 첨가는 전기장 분포를 보다 크게 하는 것을 돕지만, 실제적으로 분산에는 영향을 미치지는 않는다. 제 2층(16)의 방사 위치, 그것의 폭 및 그것의 피크 굴절률 모두는 섬유의 전체 실효 면적에 영향을 미친다. 예를 들면, 도 6은 실효 면적과 제 2층(16)에 대한 피크 굴절률 차이를 비교한 컴퓨터 시뮬레이션의 결과를 나타내고, 여기에서 다른 섬유 파라미터들은 명확하게 하기 위하여 일정하게 유지된다. 도 6에서 증명되는 것처럼, 외부 링(16)에 대한 증가하는 굴절률 차이는 섬유(10)에 대한 증가하는 실효 면적을 발생한다.The addition of the lateral peak refractive index zone helps to make the electric field distribution larger, but does not actually affect the dispersion. The spinning position of the second layer 16, its width and its peak refractive index all affect the total effective area of the fiber. For example, FIG. 6 shows the results of a computer simulation comparing the difference between the effective area and the peak refractive index for the second layer 16, where the other fiber parameters are kept constant for clarity. As demonstrated in FIG. 6, the increasing refractive index difference for the outer ring 16 results in an increasing effective area for the fiber 10.

도 7은 외부 링(16)의 첨가로 인한 섬유(10)의 단면부내에서 전기장의 분포를 도시한다. 도 7에서, 참조부호(20 및 22)는 각각 내부 코어 및 외부 링을 정의하는 반면에, 참조부호(23)는 상기 섬유 반경을 횡단하는 전기장 분포를 정의한다. 상기 외부 피크의 존재는 상기 섬유에서 전기장 분포를 확장한다.7 shows the distribution of the electric field in the cross section of the fiber 10 due to the addition of the outer ring 16. In Fig. 7, reference numerals 20 and 22 define the inner core and the outer ring, respectively, while reference numeral 23 defines the electric field distribution across the fiber radius. The presence of the outer peak extends the electric field distribution in the fiber.

또한, 출원인은 도 2의 분포처럼, 상기 코어의 외부 링에서 최대 굴절률 범위를 갖는 광섬유는 낮은 Aeffγ 결과, 즉, 동일한 실효 면적을 갖는 다른 섬유와 비교하여 보다 작은 γ를 나타낸다. 예를 들면, 도 8a는 제1 실시예에 따른 섬유(10)에 대한 실효 면적과 γ 사이의 시뮬레이팅된 관계를 도시한다. 반대로, 도 8b는 γ와 종래 이중-모양 분산-변형된 광섬유에 대한 실효 면적 사이의 시뮬레이팅된 관계를 도시하고, 상기 광섬유는 보다 덜 바람직한(즉, 보다 높은) Aeff·γ 결과를 나타낸다.Applicants also note that, as in the distribution of FIG. 2, an optical fiber having a maximum refractive index range in the outer ring of the core shows a low A eff γ result, i.e., a smaller γ compared to other fibers having the same effective area. For example, FIG. 8A shows a simulated relationship between the effective area and γ for the fiber 10 according to the first embodiment. Conversely, FIG. 8B shows the simulated relationship between γ and the effective area for a conventional double-shaped dispersion-modified optical fiber, which shows a less desirable (ie higher) A eff .γ result.

요약해서, 섬유(10)는 광 도파관에 비영 분산 및 상대적으로 저 비-선형도 계수를 갖는 광 WDM 신호를 송수신하기 위한 특이한 굴절률 분포를 제공한다. 이러한 특징은 섬유(10)가 4개의 파형 혼합으로 인한 신호 기능저하를 최소화하고 및/또는 보다 높은 전력의 사용을 허가할 수 있다.In summary, fiber 10 provides an optical waveguide with a unique refractive index distribution for transmitting and receiving optical WDM signals having non-zero dispersion and relatively low non-linearity coefficients. This feature allows the fiber 10 to minimize signal degradation due to four wave mixing and / or permit the use of higher power.

도 9는 도 1의 광섬유(10)에 대한 본 발명의 제 2실시예를 도시한다. 상기 제 2실시예에서, 내부 코어(12)는 약 2.3μm 내지 3.6μm 바람직하게는, 약 2.77μm인 반경 r1을 갖는다. 섬유의 중심과 방사 위치 2.77μm 사이에서 내부 코어(12)는 하나 또는 그이상의 GeO2또는 그와 비슷한 굴절률-증가 도판트를 함유하고, 상기 도판트들은 섬유(10)의 축 중심에서 또는 그 부근에서 피크 굴절률과 그것의 외부 반경에서 내부 코어에 대한 최소 값을 만든다. 상기 피크에서 제2 실시예에서의 내부 코어(12)에 대한 굴절률 Δn1은 약 0.010 내지 약 0.012이고 바람직하게는 약 0.0113이다. 제 1실시예에서처럼, 상기 코어(12)에서 굴절률-변형 도판트의 농도는 중심에서 외부 반경으로 약 2.77μm에서 어느 정도 감소하여 약 1.4 내지 약 3.0 바람직하게는 약 2.42의 분포율 α를 갖는 분포를 생산한다. 제 2실시예에서, 제 1유리층(14)은 (24)로써 참조된 것처럼 실제적으로 일정한 굴절률 차이 Δn2를 갖고, 상기 굴절률 차이는 도핑 되지 않은 실리카 유리로 인해 약 0이다. 그러나, 도 2의 제 1실시예를 참조하여 전에 설명된 것처럼, 낮은 도판트 농도는 제 1유리층(14)에서 존재할 수 있다. 상기 제 1층(14)은 약 4.4μm와 6.1μm 사이 또는 보다 바람직하게는 5.26μm과 같은 외부 반경 r2로 확장한다. 결과적으로, 제 1유리층(14)은 본 발명의 제 2실시예를 위하여 약 0.8μm에서 약 3.8μm으로 또는 바람직하게는, 약 2.49μm의 확장 폭을 갖는다.9 shows a second embodiment of the present invention for the optical fiber 10 of FIG. In the second embodiment, the inner core 12 has a radius r1 of about 2.3 μm to 3.6 μm, preferably about 2.77 μm. Between the center of the fiber and the 2.77 μm spinning position, the inner core 12 contains one or more GeO 2 or similar refractive index-increasing dopants, which dopants are at or near the axial center of the fiber 10. At the peak index of refraction and at its outer radius make the minimum value for the inner core. The refractive index Δn1 for the inner core 12 in the second embodiment at this peak is about 0.010 to about 0.012 and preferably about 0.0113. As in the first embodiment, the concentration of refractive index-modified dopant in the core 12 decreases to some extent from about 2.77 μm from the center to the outer radius to produce a distribution having a distribution ratio α of about 1.4 to about 3.0 preferably about 2.42. To produce. In the second embodiment, the first glass layer 14 has a substantially constant refractive index difference Δn 2, as referred to by 24, which is about zero due to the undoped silica glass. However, as previously described with reference to the first embodiment of FIG. 2, low dopant concentrations may be present in the first glass layer 14. The first layer 14 extends between an outer radius r2, such as between about 4.4 μm and 6.1 μm or more preferably 5.26 μm. As a result, the first glass layer 14 has an expanded width of about 0.8 μm to about 3.8 μm or preferably about 2.49 μm for the second embodiment of the present invention.

제 1실시예처럼, 상기 제 2실시예는 내부 코어(12)와 같이 CEO2를 갖는 유리층의 폭을 도핑함에 의하여 증가된 굴절률 차이를 갖는 제 2유리층(16) 및/또는 다른 잘 알려진 굴절률 증가 도판트를 포함한다. 제 2유리층(16)은 그것의 반경을 횡단해 도 9의 (22)로써 묘사된 최대 굴절률 차이 Δn3에서 최고점에 이르는 실제적으로 포물선 분포를 갖는다. 또한, 포물선, 예를 들면, 둥근 형이거나 스텝형과 다른 지수 분포가 제 2유리층(16)에 대해 착안된다.As in the first embodiment, the second embodiment is a second glass layer 16 and / or other well-known that has an increased refractive index difference by doping the width of the glass layer having CEO 2 as the inner core 12. Refractive index increasing dopants. The second glass layer 16 has a practical parabolic distribution across its radius up to the highest point at the maximum refractive index difference Δn3 depicted by Fig. 9 (22). Also, parabolic, for example, exponential distributions that are rounded or different from the stepped shape are of interest to the second glass layer 16.

바람직하게, 제 2유리층(16)의 굴절률 Δn3은 굴절률 피크에서 내부코어(12)에 대한 피크 굴절률 Δn1을 5% 이상 초과한다. 제 2유리층(16)의 굴절률 Δn3은 굴절률 피크에서 약 0.012 내지 0.014 또는 바람직하게는 약 0.0122이다.Preferably, the refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 exceeds the peak refractive index Δn 1 for the inner core 12 at the refractive index peak by 5% or more. The refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 is about 0.012 to 0.014 or preferably about 0.0122 at the refractive index peak.

제 2유리층(16)은 약 1.00μm내지 약 1.26μm, 바람직하게는 약 1.24μm과 동일한 폭 w를 갖는다.The second glass layer 16 has a width w equal to about 1.00 μm to about 1.26 μm, preferably about 1.24 μm.

바람직하게, 광 송수신 섬유(10)는 상기 섬유가 양성 비영 분산 특징을 제공하는 파장 범위 1530nm 내지 1565nm 상에서 작동하는 송수신 시스템에서 사용된다. 비영 분산 섬유는 ITU-T 레코맨데이션(Recommendation) G.655에 설명된다.Preferably, the optical transmit / receive fiber 10 is used in a transmit / receive system operating on a wavelength range 1530 nm to 1565 nm where the fiber provides positive non-zero dispersion characteristics. Non-zero dispersed fibers are described in ITU-T Recommendation G.655.

도9의 제 2실시예에 따라 구성된 섬유(10)는 다음과 같은 바람직한 광특징을 나타낸다(수치들은 1550nm의 값에 대해 그렇지 않다면 표시되는 값에 대해 주어진다):The fiber 10 constructed in accordance with the second embodiment of FIG. 9 exhibits the following preferred optical characteristics (values are given for values otherwise indicated for 1550 nm):

크로마틱 분산(chromatic dispersion) @ 1530nm ≥ 0.5ps/nm/kmChromatic dispersion @ 1530nm ≥ 0.5ps / nm / km

0.07 ps/nm2/km ≤ 분산 기울기≤ 0.11ps/nm2/km0.07 ps / nm 2 / km ≤ dispersion slope≤ 0.11ps / nm 2 / km

45μm2≤Aeff≤100μm2 45μm 2 ≤A eff ≤100μm 2

1W-1km-1≤γ≤2W-1km-1 1W -1 km -1 ≤γ≤2W -1 km -1

마이크로벤딩 감쇄 계수≤0.01 dB/kmMicrobending Attenuation Coefficient≤0.01 dB / km

(30mm의 굽은 반경으로 100번 회전하여 느슨하게 감겨진 섬유)(A loosely wound fiber with 100 turns at a bent radius of 30 mm)

마크로벤딩 감도≤10(dB/km)/(g/mm)Macro Bending Sensitivity≤10 (dB / km) / (g / mm)

λ절단≤1600nm(ITU.T G.650에 따른 섬유 절단 파장)λ cut ≤ 1600 nm (fiber cut wavelength according to ITU.T G.650)

상기 기입된 광 특징을 갖는 섬유(10)의 제 2실시예는 솔리톤과 비-솔리톤 WDM 시스템 모두의 송수신을 위해 수용 가능한 상태를 제공한다.The second embodiment of the fiber 10 having the above described optical characteristics provides an acceptable state for the transmission and reception of both soliton and non-soliton WDM systems.

도 10은 광섬유(10)에 대한 본 발명의 제3 실시예의 굴절률 분포를 도시하고, 상기 섬유의 단면부는 도 1에서 제시된다. 제 1 및 제 2실시예와 같은 제 3실시예는 높아진 굴절률 차이 Δn1 및 분포 형태 α를 갖는 내부 코어와 보다 작은 굴절률 차이 Δn2를 갖는 유리의 제1층 및 섬유의 단면부에서 최대 굴절률 차이 Δn3을 갖는 유리의 제2층을 함께 포함한다.FIG. 10 shows the refractive index distribution of the third embodiment of the invention for the optical fiber 10, the cross section of the fiber being shown in FIG. 1. The third embodiment, such as the first and second embodiments, has a maximum refractive index difference Δn3 at the cross section of the first layer and fiber of glass having an internal core having a higher refractive index difference Δn1 and a distribution form α and a smaller refractive index difference Δn2. It includes together the 2nd layer of the glass which has.

다음은 도 10에서 도시된 것처럼 본 발명의 제 3실시예에 따른 섬유(10)에 대한 바람직한 물리적 파라미터를 나타낸다.The following shows the preferred physical parameters for the fiber 10 according to the third embodiment of the present invention as shown in FIG.

내부 코어 반경 r1 = 2.387μmInner core radius r1 = 2.387μm

내부 코어 굴절률 차이 Δn1 = 0.0120Inner core refractive index difference Δn1 = 0.0120

제 1층 반경 r2 = 5.355μm1st layer radius r2 = 5.355μm

제 1층 굴절률 차이Δn2 = 0.0First layer refractive index difference Δn 2 = 0.0

제 2층 폭 w = 1.129μm2nd layer width w = 1.129μm

제 2층 굴절률 차이 Δn3 = 0.0129.Second layer refractive index difference Δn3 = 0.0129.

물론, 상기 최적 구조의 값으로부터의 변화는 상기 값들의 일반적인 발명 특징을 변경하지는 않는다. 본 발명의 제 3실시예에 따른 섬유(10)는 유익하게 다음과 같은 최적의 광 특징을 얻는다(파장 1550nm에서).Of course, a change from the value of the optimal structure does not change the general inventive feature of the values. The fiber 10 according to the third embodiment of the present invention advantageously obtains the following optimal optical characteristics (at wavelength 1550 nm).

분산 = 3.4ps/nm/kmDispersion = 3.4ps / nm / km

분산 기울기 = 0.11ps/nm2/kmDispersion slope = 0.11 ps / nm 2 / km

모드 영역 직경 = 9.95μmMode Area Diameter = 9.95 μm

실효 면적 = 90μm2 Effective Area = 90μm 2

γ = 1.00W-1km-1 γ = 1.00 W -1 km -1

상기 기입된 광 특징을 갖는 섬유(10)에 대한 제 3실시예는 솔리톤 및 1l-솔리톤 WDM 시스템 모두에서 송수신을 위해 수용 가능한 상태를 제공한다.The third embodiment of the fiber 10 having the optical characteristics listed above provides an acceptable state for transmission and reception in both soliton and 1-soliton WDM systems.

도 11은 비영 양성 분산의 광 특징을 발생하는 광섬유(10)에 대한 4번째의 굴절률 분포를 도시한다. 도 11의 본 발명 섬유의 물리적 특징은 약 3.2μm의 내부 코어(12)의 반경 r1, 약 2.9의 내부 코어(12)의 굴절률 분포 α, 참조부호(20)에서 약 0.0088의 내부 코어(12) 최대 굴절률 차이 Δn1, 참조부호(24)에서 약 0의 굴절률 Δn2를 갖는 약 7.2μm의 제 1유리층(14)의 외부 반경, 약 0.8μm의 제 2유리층(16)의 폭 및 참조부호(22)에서 약 0.0119의 제 2유리층 (16)의 최대 굴절률 Δn3을 포함한다. 도2의 굴절률 분포에서처럼, 비영 양성 분산 섬유에 대한 도 11의 분포는 특징적인 다중 피크 고 굴절률을 갖고, 상기 다중 피크에서 외부 피크는 제 2유리층(16)에 존재하며, 상기 도 11의 분포는 실제적으로 포물선형태를 갖고, 피크 최대(22)에서 내부 코어(12)내에 최대 굴절률(20)을 초과한다. 도 11의 굴절률 분포를 갖는 섬유(10)는 1530nm내지 1565nm의 작동하는 파장대역을 가로질러 양성 전체 섬유 분산(positive total fiber dispersion)을 제공한다. 그러한 실행은 상대적으로 높은 광 전력을 갖고 그렇지 않으면 유익하지 않은 4개의 파형 혼합 결과를 일으키는 광시스템에서 바람직한 적용을 가진다.FIG. 11 shows a fourth index of refraction distribution for the optical fiber 10 that generates optical characteristics of non-zero dispersion. The physical characteristics of the inventive fiber of FIG. 11 include a radius r1 of an inner core 12 of about 3.2 μm, a refractive index distribution α of an inner core 12 of about 2.9, an inner core 12 of about 0.0088 at 20. Maximum refractive index difference Δn1, the outer radius of the first glass layer 14 of about 7.2 μm with a refractive index Δn2 of about 0 at reference numeral 24, the width of the second glass layer 16 of about 0.8 μm and the reference ( 22) the maximum refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 of about 0.0119. As in the refractive index distribution of FIG. 2, the distribution of FIG. 11 for non-zero positive dispersion fibers has a characteristic multiple peak high refractive index, at which the outer peak is present in the second glass layer 16 and the distribution of FIG. 11. Has a substantially parabolic shape and exceeds the maximum refractive index 20 in the inner core 12 at the peak maximum 22. The fiber 10 having the refractive index distribution of FIG. 11 provides positive total fiber dispersion across the working wavelength band of 1530 nm to 1565 nm. Such implementations have desirable applications in optical systems that have relatively high optical power and result in four waveform mixing results that would otherwise not be beneficial.

도 12는 시뮬레이팅된 전체 분산 대 도 11의 굴절률 분포를 갖는 광섬유(10)에 대한 파장을 도시한다. 상기 도에서 보여지는 것처럼, 도 11의 굴절률 분포는 약 0.76ps/km/nm 및 3.28 ps/km/nm 사이에서 이어지는 약 1530nm 내지 약 1565nm의 파장대역을 가로질러 분산을 만들어낸다. 특히, 도 11에서 제시된 굴절률 분포를 갖는 섬유는 다음과 같은 광학적 특징을 1550nm에서 제공한다.:FIG. 12 shows the wavelength for the optical fiber 10 having the simulated total dispersion versus the refractive index distribution of FIG. 11. As shown in the figure, the refractive index distribution of FIG. 11 produces dispersion across the wavelength band of about 1530 nm to about 1565 nm, followed by between about 0.76 ps / km / nm and 3.28 ps / km / nm. In particular, the fiber having the refractive index distribution shown in FIG. 11 provides the following optical characteristics at 1550 nm:

분산 = 2.18ps/nm/kmDispersion = 2.18ps / nm / km

분산 기울기 = 0.072ps/nm2/kmDispersion slope = 0.072ps / nm 2 / km

마크로벤딩 감쇄 계수 = 0.01dB/kmMacro bending attenuation factor = 0.01 dB / km

모드 영역 직경 = 9.0μmMode Area Diameter = 9.0μm

실효 면적 = 62μm2 Effective Area = 62μm 2

γ = 1.8W-1km-1 γ = 1.8 W -1 km -1

상기 모든 특징들은 비영 분산 섬유에 대한 ITU-T G.655 레코맨데이션에 의하여 진술된 범위내에 있다.All of the above features are within the range stated by ITU-T G.655 Reclamation for non-zero dispersed fibers.

도 13은 상대적으로 저 비-선형도 계수를 갖는 비영 음성 분산의 광특징을 발생하는 광섬유(10)에 대한 5번째의 굴절률 분포를 도시한다. 도 13의 본 발명 섬유의 물리적인 특징은 약 2.4μm 내지 3.2 μm 바람직하게, 약 2.6μm의 내부 코어(12) 반경 r1, 약 1.8 내지 3.0 바람직하게는, 약 2.48의 내부 코어(12) 굴절률 분포 α, 참조부호(20)에서 약 0.0106 내지 0.0120 바람직하게는 약 0.0116의내부 코어(12)에 대한 최대 굴절률 차이 Δn1, 참조부호(24)에서 바람직하게 약 0의 굴절률 Δn2를 갖는 약 5.3μm 내지 6.3μm 바람직하게는 약 5.9μm의 제 1유리층(14)의 외부 반경, 약 1.00μm 내지 1.08μm 바람직하게는 약 1.08μm의 제 2유리층 (16)의 폭 및 참조부호(22)에서 약 0.0120 내지 0.0132 바람직하게는 약 0.0129의 제 2유리층(16)의 최대 굴절률 Δn3을 포함한다. 예전에 설명된 것처럼, 낮은 도판트 농도는 제 1유리층(14)에서 존재할 수 있다. 도 2,9,10 및 11의 굴절률 분포처럼, 비영 음성분산 섬유에 대한 비영 음성 분산 섬유에 대한 도 13의 분포는 외부 피크가 제 2유리층(16)에 존재하는 높은 굴절률의 특징적인 다수 피크들을 가지며, 실제적으로 포물선 모양을 가지고, 다수 피크의 최고(22)에서 내부 코어(12)내에 최대 굴절률(20)을 초과한다. 또한, 포물선 예를 들면, 둥근형이거나 스텝형과 다른 지수 분포가 제 2유리층(16)을 위해 착안된다. 바람직하게, 제 2유리층(16)의 굴절률 Δn3은 굴절률 피크에서 내부 코어(12)에 대한 2.9의 내부 코어(12)에 대한 피크 굴절률 Δn1을 5% 이상 초과한다.FIG. 13 shows a fifth index of refraction distribution for the optical fiber 10 resulting in optical characteristics of non-zero speech dispersion with relatively low non-linearity coefficients. The physical characteristics of the inventive fiber of FIG. 13 are from about 2.4 μm to 3.2 μm, preferably about 2.6 μm of inner core 12 radius r1, about 1.8 to 3.0 preferably about 2.48 of inner core 12 refractive index distribution. α, from about 5.3 μm to 6.3 with a maximum refractive index difference Δn 1 for the inner core 12 of about 0.0106 to 0.0120, preferably about 0.0116, and about 0, preferably about 0, on reference numeral 20. μm preferably about 5.9 μm outer radius of first glass layer 14, about 1.00 μm to 1.08 μm preferably about 1.08 μm width of second glass layer 16 and about 0.0120 at 22 To 0.0132 preferably about 0.0129 of the second refractive index Δn3 of the second glass layer 16. As previously described, low dopant concentrations may be present in the first glass layer 14. As with the refractive index distributions of FIGS. 2, 9, 10 and 11, the distribution of FIG. 13 for non-zero negative dispersed fibers for non-zero negative dispersed fibers is characterized by a high number of characteristic peaks of high refractive index with external peaks present in the second glass layer 16. And have a substantially parabolic shape, exceeding the maximum refractive index 20 in the inner core 12 at the highest 22 of the majority peak. In addition, an exponential distribution, such as a parabola, for example round or stepped, is also conceived for the second glass layer 16. Preferably, the refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 exceeds the peak refractive index Δn 1 for the inner core 12 of 2.9 for the inner core 12 at a refractive index peak of at least 5%.

도 13의 굴절률을 갖는 도 10은 1530nm내지 1565nm의 작동 파장 대역을 가로질러 음성 전체 섬유 분산을 제공한다. 그러한 실행은 상대적으로 높은 광 전력을 갖는, 만약 갖지 않는다면 유익하지 못한 4개의 파형 혼합 결과를 발생하는 수중 송수신 시스템에서 사용되는 광시스템에서 바람직한 적용을 가진다. 특히, 도 13에서 제시된 굴절률 분포를 갖는 섬유는 1550nm에서 다음과 같은 광 특징을 제공하고, 다음에서 괄호 안은 가장 바람직한 실시예이다:FIG. 10 with the refractive index of FIG. 13 provides negative total fiber dispersion across an operating wavelength band of 1530 nm to 1565 nm. Such implementations have desirable applications in optical systems with relatively high optical power, which are used in underwater transceiving systems that produce four waveform mixing results that would otherwise be beneficial. In particular, a fiber having a refractive index distribution shown in FIG. 13 provides the following optical characteristics at 1550 nm, in which parentheses are the most preferred embodiments:

분산≤ -0.5ps/nm/km(-2.46ps/nm/km)Dispersion ≤ -0.5ps / nm / km (-2.46ps / nm / km)

0.07 ps/nm2/km ≤ 분산 기울기≤ 0.12ps/nm2/km (0.11ps/nm2/km)0.07 ps / nm 2 / km ≤ dispersion slope≤ 0.12ps / nm 2 / km (0.11ps / nm 2 / km)

마이크로벤딩 감쇄 계수≤0.01 dB/km(0.0004dBm)Microbending Attenuation Coefficient≤0.01 dB / km (0.0004 dBm)

모드 영역 직경=9.1μmMode area diameter = 9.1μm

45μm2≤실효 면적≤75μm2(68μm2)45 μm 2 ≤ effective area ≤ 75 μm 2 (68 μm 2 )

1.2W-1km-1≤γ≤2W-1km-1(1.3W-1km-1)1.2W -1 km -1 ≤γ≤2W -1 km -1 (1.3W -1 km -1 )

λ절단≤1600nm(ITU.T G.650에 따른 섬유 절단 파장)λ cut ≤ 1600 nm (fiber cut wavelength according to ITU.T G.650)

상대적으로 저 비-선형도 계수와 함께 변경된 분산의 광 특징을 발생하는 광섬유(10)에 대한 6번째 굴절률 분포가 지금 설명될 것이다. 분산 변경된 섬유는 ITU-T 레코맨데이션 G.653에서 설명된다. 제 6실시예에 따른 상기 섬유의 물리적 특징은 약 3.2μm의 내부 코어(12) 반경 r1, 약 2.8의 내부 코어(12)에 대한 굴절률 분포 α, 참조부호(20)에서 약 0.0092의 내부 코어(12)에 대한 최대 굴절률 차이 Δn1, 약 0의 굴절률 Δn2를 갖는 약 7.8μm의 제 1유리층(14)의 외부 반경 약 0.8μm의 제 2유리층의 폭 및 약 0.0118의 제 2유리층 (16)의 최대 굴절률 Δn3을 포함한다. 도 2, 9, 10, 11 및 도 13의 굴절률 분포에서처럼, 제 6실시예에 따른 분산 이동된 섬유에 대한 분포는 고 굴절률의 특징적인 다중 피크를 가지고, 상기 피크에서 외부 피크는 제 2유리층(16)에 존재하며, 실제적으로 포물선 형태를 가지고, 최대 피크 (22)에서, 내부 코어(12)내에 최대 굴절률(20)을 초과한다. 또는 포물선과 다른, 예를 들면, 둥근형이거나 또는 스텝형과 다른 지수 분포는 제 2유리층(16)에 대하여 착안된다. 바람직하게 제 2층(16)의 굴절률 Δn3은 굴절률 피크에서 내부 코어(12)에 대하여 피크 굴절률 Δn1을 5% 이상 초과한다.The sixth index of refraction distribution for the optical fiber 10 which produces an optical characteristic of altered dispersion with a relatively low non-linearity coefficient will now be described. Dispersion modified fibers are described in ITU-T Rec. G.653. The physical characteristics of the fiber according to the sixth embodiment include an inner core 12 radius r1 of about 3.2 μm, a refractive index distribution α for the inner core 12 of about 2.8, an inner core of about 0.0092 at 20. 12, the outer radius of the first glass layer 14 of about 7.8 μm having a maximum refractive index difference Δn1, a refractive index Δn2 of about 0, and the width of the second glass layer of about 0.8 μm and the second glass layer 16 of about 0.0118. ) Has a maximum refractive index Δn 3. As in the refractive index distributions of FIGS. 2, 9, 10, 11 and 13, the distribution for the dispersedly shifted fibers according to the sixth embodiment has a characteristic multiple peak of high refractive index, where the outer peak is the second glass layer. It exists at (16), has a substantially parabolic shape, and at the maximum peak (22), exceeds the maximum refractive index (20) in the inner core (12). Or an exponential distribution different from the parabola, for example rounded or different from the stepped shape, is focused on the second glass layer 16. Preferably, the refractive index Δn3 of the second layer 16 exceeds 5% or more of the peak refractive index Δn1 with respect to the inner core 12 at the refractive index peak.

도 13의 굴절률 분포를 갖는 섬유(10)는 1530nm 내지 1565nm의 작동 파장 대역을 가로지르는 낮은 절대값 전체 섬유 분산(low absolute value total fiber dispersion)을 제공한다.Fiber 10 having the refractive index distribution of FIG. 13 provides a low absolute value total fiber dispersion across the operating wavelength band of 1530 nm to 1565 nm.

특히, 상기 섬유는 다음과 같은 광 특징을 주어진 1550nm에서 그렇지 않은 것은 지시된 파장에서 제공한다.In particular, the fiber provides the following optical characteristics at a given wavelength at the 1550 nm given otherwise.

분산 = 0.42 ps/nm/kmDispersion = 0.42 ps / nm / km

분산 기울기(dispersion slope) = 0.066 ps/nm2/kmDispersion slope = 0.066 ps / nm 2 / km

분산 @ 1525nm = -1.07 ps/nm/kmDispersion @ 1525nm = -1.07 ps / nm / km

분산 @ 1575nm = +2.22 ps/nm/kmDispersion @ 1575nm = +2.22 ps / nm / km

마크로 벤딩 감쇄 계수= 0.6dB/kmMacro bending attenuation factor = 0.6 dB / km

모드 영역 직경 = 8.8μmMode Area Diameter = 8.8 μm

실효 면적 = 58μm2 Effective area = 58 μm 2

γ = 1.56 W-1km-1 γ = 1.56 W -1 km -1

λ절단= 1359 nm (ITU. T G.650에 따른 섬유 절단 파장)λ cleavage = 1359 nm (fiber cleavage wavelength according to ITU.T G.650)

본 발명의 범위와 의의를 벗어남 없이 당업자라면 본 발명의 시스템 및 방법에 다양한 변형과 변화를 이룰 수 있을 것이다. 예를 들면, 도면에 묘사된 굴절률분포는 바람직한 실시예의 전형이 될 것이다. 정확한 모양, 반경 거리 및 굴절률 차이는 본 발명의 범위 또는 의의를 벗어남 없이 본 명세서에서 개시된 것과 동일한 섬유를 얻기 위해 당업자에 의하여 쉽게 변동될 수 있다. 1530nm와 1565nm 사이의 파장 범위에서 섬유 작동은 주어진 실시예를 위하여 개시됨에도 불구하고, 다른 파장 범위의 신호는 특정한 파장 요구조건이 현재 또는 미래 광통신 시스템에서 발생한다면, 본 발명에 따른 섬유에서 송수신될 수 있다. 특히, 당업자는 약 1520nm 내지 약 1620nm 사이의 확장된 파장 범위에서 작동하기 위하여 설명된 섬유, 또는 그것의 간단한 변형의 사용을 착안할 수 있고, 그러한 섬유에서 실리카는 낮은 감쇄 성질을 유지한다.Various modifications and changes can be made by those skilled in the art without departing from the scope and meaning of the invention. For example, the refractive index distribution depicted in the figures would be typical of the preferred embodiment. The exact shape, radial distance, and refractive index differences can be readily varied by one skilled in the art to obtain the same fibers as disclosed herein without departing from the scope or meaning of the present invention. Although fiber operation in the wavelength range between 1530 nm and 1565 nm is disclosed for a given embodiment, signals in other wavelength ranges may be transmitted and received on the fiber according to the present invention if specific wavelength requirements arise in current or future optical communication systems. have. In particular, one skilled in the art can contemplate the use of the described fiber, or a simple modification thereof, to operate in the extended wavelength range between about 1520 nm and about 1620 nm, in which the silica maintains low attenuation properties.

본 발명은 첨부된 청구항 및 그것들의 동등한 범위내에서 제공된 본 발명의 변형과 변화를 포함한다.It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

상기 내용에 포함되어 있음Included in the above

Claims (26)

광 송수신 시스템에서 사용하기 위한 저 비-선형도 계수γ 및 고 실효 면적을 갖는 광 송수신 섬유에 있어서,In an optical transmission / reception fiber having a low non-linearity coefficient γ and a high effective area for use in an optical transmission / reception system, 제1 최대 굴절률 차이가 Δn1, 분포율 α 및 반경 r1을 갖는 유리 내부 코어;A glass inner core having a first maximum refractive index difference Δn 1, a distribution ratio α, and a radius r 1; Δn1 보다 작은 굴절률 차이 Δn2 및 외부 반경 r2를 갖는, 상기 내부 코어를 반경방향으로 둘러싸는 제 1 유리층; 및A first glass layer radially surrounding the inner core having a refractive index difference Δn 2 and an outer radius r 2 that is less than Δn 1; And Δn1 보다 큰 제 2최대 굴절률 차이 Δn3, 폭 w를 갖는, 제 1층을 반경방향으로 둘러싸는 제 2 유리층을 포함하는 코어 영역; 그리고,A core region comprising a second glass layer radially surrounding the first layer, having a second maximum refractive index difference Δn 3, a width w greater than Δn 1; And, 상기 코어 영역을 둘러싸는 저 손실 클래딩을 포함하고, 상기 비-선형도 계수 γ는 2W-1K-1보다 작고, 상기 굴절률 차이 Δn2는 절대값 면에서 상기 제 2굴절률 차이 Δn3의 10%보다 더욱 작음을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.A low loss cladding surrounding the core region, wherein the non-linearity coefficient γ is less than 2W −1 K −1 , and the refractive index difference Δn 2 is more than 10% of the second refractive index difference Δn 3 in absolute value Optical transmission and reception fiber characterized by smallness. 제 1항에 있어서, 상기 r1은 약 3.6㎛내지 4.2㎛, r2는 약 9.0㎛내지 12.0㎛, w는 약 0.6㎛내지 1.0㎛ 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to claim 1, wherein r1 is about 3.6 μm to 4.2 μm, r2 is about 9.0 μm to 12.0 μm, and w is about 0.6 μm to 1.0 μm. 제 2항에 있어서, 상기 α는 약 1.7내지 2.0 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.3. The optical transmitting / receiving fiber according to claim 2, wherein said α is about 1.7 to 2.0. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 Δn3은 약 0.009내지 0.012 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmitting / receiving fiber according to claim 2 or 3, wherein the Δn3 is about 0.009 to 0.012. 제 4항에 있어서, 상기 Δn1은 약 0.0082내지 0.0095 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmitting / receiving fiber according to claim 4, wherein the Δn1 is about 0.0082 to 0.0095. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 1530nm내지 1565nm의 파장 범위에서 섬유의 전체 분산은 약 5ps/nm/km 내지 10ps/nm/km임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.6. The optical transceiving fiber according to any one of claims 1 to 5, wherein the total dispersion of the fiber in the wavelength range of 1530 nm to 1565 nm is about 5 ps / nm / km to 10 ps / nm / km. 제 1항에 있어서, 상기 r1은 약 2.3 ㎛내지 3.6㎛, r2는 약 4.4㎛내지 6.1㎛ 및 w는 약1.00㎛내지 1.26㎛임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to claim 1, wherein r1 is about 2.3 µm to 3.6 µm, r2 is about 4.4 µm to 6.1 µm, and w is about 1.00 µm to 1.26 µm. 제 7항에 있어서, 상기 α는 약 1.4내지 3.0임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.8. The optical transmitting / receiving fiber according to claim 7, wherein the? Is about 1.4 to 3.0. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 Δn3은 0.0120내지 0,0140임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to claim 7 or 8, wherein Δn3 is 0.0120 to 0,0140. 제 9항에 있어서, 상기 Δn1은 약0.0100내지 0.0120임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.10. The optical transmitting / receiving fiber according to claim 9, wherein the Δn1 is about 0.0100 to 0.0120. 제 1항 또는 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 1530nm내지 1565nm 의 파장 범위에서 섬유의 전체 분산은 0.5ps/nm/km보다 큰 것임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to any one of claims 1 to 7, wherein the total dispersion of the fiber in the wavelength range of 1530 nm to 1565 nm is larger than 0.5 ps / nm / km. 제 1항에 있어서, 상기 r1은 약 2.4㎛내지 3.2㎛, r2는 약 5.3내지 6.3, w는 1.00㎛내지 1.08㎛임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to claim 1, wherein r1 is about 2.4 μm to 3.2 μm, r2 is about 5.3 to 6.3, and w is 1.00 μm to 1.08 μm. 제 12항에 있어서, 상기 α는 약 1.8내지 3.0임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.13. The optical transceiving fiber according to claim 12, wherein α is about 1.8 to 3.0. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 Δn3은 0.0120내지 0.0132임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmission / reception fiber according to claim 12 or 13, wherein Δn3 is 0.0120 to 0.0132. 제 14항에 있어서, 상기 Δn1은 약 0.0106내지 0.0120이고, Δn2는 약0.0 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.15. The optical transmitting / receiving fiber according to claim 14, wherein Δn1 is about 0.0106 to 0.0120, and Δn2 is about 0.0. 제 1항 또는 제 12항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 1530nm내지1565nm의 파장 범위에서 섬유에 대한 전체 분산은 약 -0.5ps/nm/km보다 작음을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.16. The system of claim 1 or 12-15 wherein the total dispersion for the fiber in the wavelength range of 1530 nm to 1565 nm is less than about -0.5 ps / nm / km. 제 1항 내지 제 16항에 있어서, 상기 Δn2는 절대값 면에서 Δn3의 5%보다 작음을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.The optical transmitting / receiving fiber according to claim 1, wherein the Δn 2 is less than 5% of Δn 3 in terms of an absolute value. 제 17항에 있어서, 상기 Δn2는 약 0.0 임을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.18. The optical transceiving fiber of claim 17, wherein Δn2 is about 0.0. 제 1항 내지 제 18항에 있어서, 제 2유리층의 최대 굴절률 차이는 최대 코어 굴절률 차이 Δn1을 5% 이상 초과함을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.19. The optical transmission / reception fiber according to claim 1, wherein the maximum refractive index difference of the second glass layer exceeds the maximum core refractive index difference Δn1 by 5% or more. 광 송수신 시스템에서 사용하기 위한 고 실효 면적과 2 W-1km-1보다 작은 비-선형도 계수 γ을 갖는 광 송수신 섬유에 있어서,In an optical transmission / reception fiber having a high effective area for use in an optical transmission / reception system and a non-linearity coefficient γ of less than 2 W −1 km −1 , 제 1 최대 굴절률 차이 Δn1, 분포 α 및 반경 r1을 갖는 유리 내부 코어;A glass inner core having a first maximum index difference Δn 1, a distribution α, and a radius r 1; 상기 유리 내부 코어를 반경방향으로 둘러싸고 있으며 상기 Δn1보다 작은 굴절률 차이 Δn2 및 외부 반경 r2를 갖는 제 1유리층; 및A first glass layer radially surrounding the glass inner core and having a refractive index difference Δn 2 and an outer radius r 2 that is smaller than Δn 1; And 상기 제 1유리층을 반경방향으로 둘러싸고 있으며 상기 Δn1 보다 큰 제 2최대 굴절률 차이 Δn3 및 폭 w를 갖는 제 2유리층을 포함하는 코어 영역; 그리고,A core region radially surrounding the first glass layer and including a second glass layer having a second maximum refractive index difference Δn 3 and a width w greater than Δn 1; And, 상기 코어 영역을 둘러싸는 저 손실 클래딩을 포함하고, 상기 제 1유리층은저 도판트 함량 영역을 포함함을 특징으로 하는 광 송수신 섬유.And a low loss cladding surrounding the core region, wherein the first glass layer comprises a low dopant content region. 광 신호를 출력하기 위한 광 송수신기 및 상기 광 신호를 송수신 하기 위한 광 송수신 라인을 포함하는 광 송수신 시스템에 있어서,An optical transceiver system comprising an optical transceiver for outputting an optical signal and an optical transceiver line for transmitting and receiving the optical signal, 상기 광 송수신 라인은 섬유 중앙의 횡단면의 영역에서 제 1 굴절률피크를 갖는 광 송수신 섬유, 제1 피크보다 더 높은 제 2굴절률 피크 값을 갖는 외부 링 및 두 피크들 사이에 저 도판트 함량 영역을 포함함을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.The optical transmission / reception line includes an optical transmission / reception fiber having a first refractive index peak in an area of a cross section in the center of the fiber, an outer ring having a second refractive index peak value higher than the first peak, and a low dopant content region between the two peaks. Optical transmission and reception system, characterized in that. 제 21항에 있어서, 상기 저 도판트 함량 영역은 절대값 면에서 상기 섬유 피크 굴절률 차의 15%보다 작거나 같은 굴절률 차이를 가짐을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.22. The system of claim 21, wherein the low dopant content region has a refractive index difference less than or equal to 15% of the fiber peak refractive index difference in absolute value. 제 21항에 있어서, 각각의 신호가 특별한 파장을 갖는 다수의 광 신호를 출력하기 위한 다수의 광 송수신기; 및22. The apparatus of claim 21, further comprising: a plurality of optical transceivers for outputting a plurality of optical signals, each signal having a particular wavelength; And 파장 분할 다중 방식 광통신 신호를 형성하기 위해 광 신호를 결합하고, 결합된 신호를 상기 광 송수신 라인 상으로 출력하기 위한 광 결합기를 더욱 포함함을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.And an optical coupler for combining the optical signals to form a wavelength division multiplex optical communication signal and for outputting the combined signals onto the optical transmission and reception lines. 제 21항에 있어서, 상기 광 송수신 섬유는 50㎞보다 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.22. The optical transceiver system of claim 21, wherein the optical transceiver fiber has a length greater than 50 km. 제 21항에 있어서, 상기 광 송수신 라인은 광 증폭기를 포함함을 특징으로 하는 광 송수신 시스템.22. The system of claim 21, wherein the optical transmit / receive line comprises an optical amplifier. 광섬유 송수신에서 비-선형 효과를 제어하기 위한 방법에 있어서,A method for controlling non-linear effects in optical fiber transmission and reception, 광 신호를 발생하는 단계와;Generating an optical signal; 비-선형도 계수를 가진 실리카 광섬유에서 광 신호를 커플링 하는 단계;Coupling an optical signal in a silica optical fiber with a non-linearity coefficient; 광섬유의 중심 단면지역에서 제 1 굴절률 피크를 제공하기 위한 도핑단계; 상기 섬유의 환형 유리 링을 제 1 피크보다 높은 제 2 굴절률 피크값을 제공하기 위한 도핑에 의한 상기 중심 단면 범위의 외부인 섬유 단면도에서 광 신호와 결합하기 위한 자계 강도를 강화하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 방법.A doping step for providing a first index of refraction at the central cross-sectional area of the optical fiber; Enhancing magnetic field strength for coupling the annular glass ring of the fiber with an optical signal in a cross-sectional view of the fiber that is outside of the central cross-sectional range by doping to provide a second refractive index peak value higher than the first peak. How to.
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