NL1035403C2

NL1035403C2 - Datacommunicatiekabel.

Info

Publication number: NL1035403C2
Application number: NL1035403A
Authority: NL
Inventors: Pieter Matthijsse
Original assignee: Draka Comteq Bv
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2009-11-11
Also published as: US20090279834A1; CN101576640A; EP2116876A1

Description

Korte aanduiding: Datacommunicatiekabel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een data-communicatiekabel, omvattende een aantal optische glasvezels, waarbij de optische 5 glasvezels naast elkaar zijn gerangschikt. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op de toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels in een datacommunicatiekabel, alsmede op de toepassing van een dergelijke datacommunicatiekabel in een datacommunicatiesysteem.

Een bijzonder type datacommunicatiekabel, te weten een optische 10 vezelribbon, is bekend, bijvoorbeeld uit het Europees octrooi 1 279 983 ten name van de onderhavige aanvrager. Een ribbon (“strook”) van optische glasvezels wordt verkregen onder toepassing van een aantal optische glasvezels die ten opzichte van elkaar parallel in een matrixmateriaal zijn gerangschikt. Een optische vezelribbon wordt vervaardigd door een aantal optische glasvezels te omgeven door een 15 gemeenschappelijk matrixmateriaal, waarbij in het matrixmateriaal elke optische vezel is omgeven door een enkelvoudige of uit meer lagen bestaande deklaag van een UV hardhaar hars, zoals bijvoorbeeld een UV acrylaat. Door de aldus bedekte optische glasvezels in een vlakke configuratie naast elkaar te rangschikken in een matrixmateriaal wordt de optische vezelribbon verkregen. De in de onderhavige 20 aanvrage van toepassing zijnde optische glasvezels zijn verkregen uit zogenaamde glazen voorvormen, welke voorvormen in een daarvoor geschikte trektoren worden verhit om de beoogde glasvezel te verkrijgen.

Optische vezelribbons worden toegepast voor datacommunicatie-toepassingen waarbij sprake is van een hoge datasnelheid. De effectieve hoge 25 datasnelheid wordt verkregen door parallelle transmissie op een aantal glasvezels waarbij een overeenkomstig lagere snelheid wordt toegepast. Echter, in een dergelijke situatie is sprake van een vertragingstijd per optische vezel waardoor per vezelkanaal verschillen kunnen ontstaan in de aankomsttijd van elk signaal. Aldus ontstaat er een spreiding tussen de lichtpulsen op de verschillende optische 30 glasvezels, welk fenomeen in de praktijk wordt aangeduid als “Skew”. Skew is het maximum verschil in signaalpropagatietijd tussen de kanalen in de optische vezelribbon. Skew is een belangrijke factor bij het vaststellen van de maximale snelheid van synchrone parallelle datatransmissie.

In de praktijk wordt skew bijvoorbeeld gecompenseerd door het 1035403 2 toepassen van speciale elektronica in de ontvanger aan het einde van het parallelle transmissiekanaal. De in de vertragingstijd optredende verschillen worden toegeschreven aan verschillen in de verschillende optische glasvezels en aan verschillen in de bekabelingskarakteristiek per vezel, te weten de spanningsverschillen tussen 5 de binnenste en buitenste glasvezels van de optische vezelribbon. Voor een vezelfabrikant is het derhalve gewenst om glasvezels in de handel te brengen die een zo gering mogelijk verschil in vertragingstijd per vezel vertonen.

Uit het Amerikaans octrooi 5.768.460 is een optische vezelribbon bekend, waarbij een minimale vertragingstijd zou worden bereikt door de in de 10 optische vezelribbon toegepaste glasvezels te kiezen uit dezelfde, oorspronkelijke trekhandeling. Verder geeft dit Amerikaans octrooi aan dat een minimale vertragingstijd zou kunnen worden bereikt door in de optische vezelribbon een verstevigingselement toe te passen waardoor de op de optische glasvezels uitgeoefende spanning uniform wordt gemaakt. Tevens is in dit Amerikaans octrooi 15 aangegeven dat het aanbrengen van een externe coating, omvattende een antistatisch materiaal, een gunstig effect zou hebben op het minimaliseren van het verschil in vertragingstijd tussen de in de optische vezelribbon toegepaste optische glasvezels.

De Japanse octrooiaanvrage JP 2002/202446 openbaart een 20 optische vezeltape waarin optische glasvezels worden toegepast waarvan het brekingsindexverschil aan beide uiteinden maximaal 0,01% mag bedragen, waarna dergelijke optische glasvezels onder toepassing van een matrixmateriaal tot een tape worden gevormd, welke tape een Skew-waarde < 0,6 ps/m zou bezitten.

Uit de Japanse octrooiaanvrage JP 2002/207144 is een multimode 25 optische vezelribbon bekend waarbij optische glasvezels worden toegepast waarvan het verschil tussen de maximale en de minimale waarde van de numerieke aperture (NA) ten hoogste 0,002 bedraagt.

De onderhavige uitvinders hebben verder geconstateerd dat de verschillen in vertragingstijd per optische vezel kunnen worden veroorzaakt door 30 een aantal effecten, waarbij de numerieke aperture (NA) van de optische vezel, het toegepaste golflengtegebied van het transmissiesysteem en differential mode delay (DMD) kunnen worden genoemd.

Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve het verschaffen van een datacommunicatiekabel waarbij het maximale verschil in signaalpropagatie- 3 tijd tussen de kanalen in de datacommunicatiekabel tot een minimum is beperkt.

De onderhavige uitvinding zoals vermeld in de aanhef wordt derhalve gekenmerkt doordat in de datacommunicatiekabel optische glasvezels van het type fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels zijn toegepast.

5 Verschillen in de NA van de optische glasvezel worden hoofdzakelijk veroorzaakt door verschillen in de doteringen in het midden van de kern van een optische glasvezel. De graded index brekingsindex profielen in optische glasvezels worden verkregen door één of meer doteringen toe te voegen aan de kern van de optische glasvezel en door de concentratie van deze doteringen 10 als functie van de straal te laten verlopen. Door fluor als dotering te gebruiken is het mogelijk een graded index optische glasvezel te maken, waarbij de concentratie doteringen in het midden van de kern vrijwel nul is. Dergelijke vezels hebben zeer kleine tolerantie in de NA. Van dergelijke glasvezels kan worden gesteld dat het midden van de kern uit nagenoeg “puur" kwartsglas bestaat.

15 Onder toepassing van een dergelijk type multimode glasvezels hebben de onderhavige uitvinders geconstateerd dat de NA-toleranties niet langer de vertragingstijd van de lagere ordemode groepen nadelig beïnvloeden, omdat voornoemde modegroepen hoofdzakelijk in het centrum van de optische vezelkem propageren. Aldus is het mogelijk een datacommunicatiekabel te ontwikkelen en toe 20 te passen in een datacommunicatiesysteem waarbij het maximale verschil in signaalpropagatietijd tussen de kanalen in de datacommunicatiekabel tot een minimum is beperkt.

Verder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de toepassing van optische glasvezels in een datacommunicatiesysteem, van welke glasvezels het 25 gehalte fluor van de fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul is. In een dergelijk datacommunicatiesysteem wordt het brekingsindexprofiel van de kern van de optische vezel zodanig geconstrueerd dat het fluorgehalte in het midden van de kern nagenoeg nul is, waarbij het fluorgehalte bij voorkeur nul bedraagt.

30 De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op de toepassing van dergelijke fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels in een datacommunicatiekabel, waarbij het gehalte fluor van de fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul is.

4

Onder toepassing van fluor gedoteerde graded multimode glasvezels volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk dat de verschillen in vertragingstijd van optische signalen in een dergelijke optische vezelribbon kunnen worden teruggebracht tot een waarde < 0,5 ps/m. Het is met name gewenst dat 5 parallelle transmissie door twee of meer naast elkaar gerangschikte optische glasvezels plaatsvindt, te weten in een polymeermateriaal aangebracht, in het bijzonder een optische vezelribbon.

De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een tweetal figuren worden toegelicht, waarbij figuur 1 als voorbeeld van een datacommunicatie-10 kabel een optische vezelribbon volgens de stand van de techniek en figuur 2 een optische vezelribbon volgens de onderhavige uitvinding, elk voorzien van in- en uitgaande lichtsignalen, weergeeft.

In de bijgevoegde figuur 1 is schematisch aangegeven wat de vertragingstijd van optische signalen in een optische vezelribbon volgens de stand 15 van de techniek betekent. Aan een optische vezelribbon 1, samengesteld uit afzonderlijke optische glasvezels 2-7, welke optische glasvezels 2-7 door een nauwsluitend matrixmateriaal, bijvoorbeeld een onder invloed van UV straling uithardend harsmateriaal, zijn omgeven, wordt aan elke optische vezel 2-7 een lichtpuls 8 toegediend, welke lichtpuls 8 aan het einde van de optische vezelribbon 1 20 een aantal uitgangspulsen 9 laat zien. Voor de eenvoud van de figuur zijn de coating(s) die zich aan de buitenkant van de optische glasvezels 2-7 en 12-17 bevinden, weggelaten. Hoewel in de figuren 1 en 2 sprake is van zes parallel gerangschikte optische glasvezels in de ribbon moet worden opgemerkt dat ook andere aantallen optische glasvezels kunnen worden toegepast. Ook zijn 25 uitvoeringsvormen van ribbons mogelijk waarbij de optische glasvezels in op elkaar “gestapelde” vlakken liggen, in welke vakken de optische glasvezels parallel zijn gerangschikt. Uit figuur 1 is duidelijk waarneembaar dat de op hetzelfde tijdstip ingestraalde lichtpulsen 8 na het verlaten van de optische vezelribbon 1, elk een, in de tijd gezien, verschillend uitgangssignaal 9 laten zien, waarbij de skew is 30 aangegeven als de vertragingstijd, oftewel het verschil in tijdstip waarbinnen de snelste en de langzaamste puls de optische vezelribbon hebben verlaten. Door nu in optische vezelribbon 10 de optische glasvezels 12-17 van het type fluor gedoteerde graded multimode vezel toe te passen, zoals schematisch weergegeven in figuur 2, waarbij het gehalte fluor van de fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels ψ 5 in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul is, is het mogelijk gebleken de skew te verlagen tot een waarde < 0,5 ps/m, hetgeen aldus in figuur 2 schematisch is weergegeven doordat de uit de optische glasvezels 12-17 tredende lichtpulsen 19 nagenoeg geen onderling verschillende vertragingstijd laten zien, 5 waarbij de ingestraalde lichtpulsen met verwijzingscijfer 18 zijn aangeduid.

1035403

Claims

1. Datacommunicatiekabel, omvattende een aantal optische glasvezels, waarbij de optische glasvezels naast elkaar zijn gerangschikt, met het 5 kenmerk, dat optische glasvezels van het type fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels zijn toegepast.

2. Datacommunicatiekabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gehalte fluor van de fluor gedoteerde graded index multimode glasvezels in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul is.

3. Datacommunicatiekabel volgens een of meer van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de optische glasvezels parallel naast elkaar zijn gerangschikt in een nauw omsluitend matrixmateriaal.

4. Toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels in een datacommunicatiekabel.

5. Toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels waarvan het gehalte fluor in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul Is in een datacommunicatiekabel.

6. Toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels in een datacommunicatiesysteem waarbij parallelle transmissie door 20 twee of meer naast elkaar gerangschikte optische glasvezels plaatsvindt.

7. Toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels waarvan het gehalte fluor in het midden van de lichtgeleidende kern nagenoeg nul is in een datacommunicatiesysteem waarbij parallelle transmissie door twee of meer naast elkaar gerangschikte optische glasvezels plaatsvindt.

8. Toepassing van fluor gedoteerde graded index multimode optische glasvezels volgens een of meer van de conclusies 4-7 voor het verlagen van de verschillen in vertragingstijd van optische signalen tot een waarde < 0,5 ps/m.

9. Toepassing van de datacommunicatiekabel volgens een of meer van de conclusie 1-3 in een datacommunicatiesysteem waarbij parallelle transmissie 30 door twee of meer naast elkaar gerangschikte optische glasvezels plaatsvindt.

10. Toepassing volgens conclusie 9 voor het verlagen van de verschillen in vertragingstijd van optische signalen tot een waarde < 0,5 ps/m. 1035403