Fibra óptica para un sistema de transmisión con multeplexación por división de longitud de onda.

Fibra óptica de módo único en cable en un rango de longitud de onda 1300 a 1700 nm que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una dispersión cromática C comprendida entre 3 y 14 ps/

(nm.km) que presenta sólo, sucesivamente desde el centro de la fibra a la periferia, un perfil de índice en trapecio o en rectángulo con una zanja enterrada y un anillo y luego un revestimiento de índice constante,

estando comprendida la diferencia (Δn1) entre el índice máximo del trapecio o del rectángulo y el índice del revestimiento entre 5,7x10-3 y 9x10-3 y estando comprendido el radio (r1) de la porción de fibra que tiene un índice superior al índice del revestimiento entre 2,8 y 4,2 μm,

estando comprendida la diferencia (Δn2) entre el índice de la zanja enterrada y el índice del revestimiento entre - 9x10-3 y - 2.5x10-3 y estando comprendido el radio exterior (r2) de la zanja enterrada entre 5,6 y 7,9 μm, estando comprendida la diferencia (Δn3) entre el índice del anillo y el índice del revestimiento entre 1x10-3 y 5,7x10-3 y estando comprendido el radio exterior (r3) del anillo entre 7,8 y 10,5 μm,

estando comprendido el valor de la integral de la diferencia (Δn2) entre el índice de la zanja enterrada y el índice del revestimiento entre el radio exterior (r1) de la porción de fibra con un índice superior al índice del revestimiento y el radio exterior (r2) de la zanja enterrada entre -27x10-3 y -12x10-3 μm, y siendo los radios (r1, r2, r3) y las diferencias (Δn1; Δn2; Δn3) entre los índices de la porción de la fibra con un índice superior al índice del revestimiento, la zanja enterrada y el anillo en relación con el índice del revestimiento, tales que la fibra óptica de modo único en cable presenta, para una longitud de onda de 1550 nm, una pendiente de dispersión cromática C' inferior en valor absoluto a 0,014 ps/ (nm2.km ) y una superficie efectiva superior o igual a 35 μm2 y para una longitud de onda de 1625 nm, pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 400 dB/km .

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E02291947.

Solicitante: DRAKA COMTEQ B.V..

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: DE BOELELAAN 7 1083 HJ AMSTERDAM PAISES BAJOS.

Inventor/es: DE MONTMORILLON, LOUIS-ANNE, NOUCHI, PASCALE, SILLARD, PIERRE, BEAUMONT,FLORENT, FLEURY,LUDOVIC, GORLIER,MAXIME.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones... > G02B6/34 (utilizando prismas o redes)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones... > G02B6/02 (Fibras ópticas con revestimiento (estructuras mecánicas para asegurar la resistencia a la tracción y la protección externa G02B 6/44))
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones... > G02B6/028 (con núcleo o revestimiento de índice de refracción calibrado)
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones... > G02B6/293 (con medios de selección de la longitud de onda (para elementos ópticos usados, ver los subgrupos pertinentes de la presente subclase; sistemas multiplex ópticos de división de longitud de onda H04J 14/02))
  • SECCION G — FISICA > OPTICA > ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene... > Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones... > G02B6/036 (estando compuesto el núcleo o el revestimiento de múltiples capas)

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Fragmento de la descripción:

Fibra óptica para un sistema de transmisión con multeplexación por división de longitud de onda [0001] La presente invención se refiere al campo de transmisiones por fibra óptica, y más específicamente a los sistemas de transmisión con multiplexación por división de longitud de onda. [0002] Para las fibras ópticas, se denomina generalmente el perfil de índice en función de la apariencia de la gráfica de la función que asocia el radio de la fibra al índice de refracción. De manera convencional en el eje de abscisas se prepresenta la distancia r, al centro de la fibra y en ordenadas la diferencia entre el índice de refracción y el índice de refracción del revestimiento de la fibra. Se habla de perfil de índice en “escalón”, en “trapecio” o en "triángulo" para referirse a los gráficos que tienen respectivas formas de escalón, trapecio o triángulo. Estas curvas son generalmente representativas del perfil teórico o de referencia de la fibra, las limitaciones de fabricación de la fibra pueden conducir a un perfil sensiblemente diferente. [0003] En las nuevas redes de transmisión con altas tasas de datos y multiplexadas por división de longitud de onda, es ventajoso administrar la dispersión cromática, en particular, para tasas superiores o iguales a 40 Gbit/s o 160 Gbit/s; el objetivo es obtener, para todos los valores de longitud de onda del múltiplex, una dispersión cromática acumulada sustancialmente nula en el enlace, a fin de limitar ensanchamiento de impulsos. Un valor acumulado para la dispersión de algunas decenas de ps/nm es generalmente aceptable. También es interesante evitar en la proximidad de longitudes de onda utilizadas en el sistema los valores nulos de la dispersión cromática local, para las cuales son más importantes los efectos no lineales. Por último, es también interesante limitar la pendiente de dispersión cromática en el rango del múltiplex; valores bajos de pendiente limitan las distorsiones entre los canales múltiplex y facilitan la compensación de la dispersión sobre el conjunto del múltiplex. Esta pendiente es convencionalmente, la derivada de la dispersión cromática respecto de la longitud de onda. [0004] Convencionalmente como fibra de línea para los sistemas de transmisión de fibras ópticas, se utilizan fibras con salto de índice, también llamadas fibras SMF (abreviatura de la expresión inglesa "Single Mode Fiber" [fibra de modo único o monomodo]) . La solicitante comercializa así bajo la referencia ASMF 200 una fibra de modo único con salto de índice que para 1550nm presenta una dispersión cromática de alrededor de 17 ps/ (nm.km) . La pendiente de dispersión cromática a 1550 nm es aproximadamente 0, 06 ps/ (nm2.km) . [0005] También están presentes en el mercado fibras con dispersión desplazada, o DFS (acrónimo del inglés “Dispersión Shifted fibers" [fibras de dispersión desplazada]) . Se califican como NZ-DSF+ (acrónimo del inglés "nonzero dispersion shifted fibers” [fibras de dispersión desplazada no nula]) fibras con dispersión desplazada, que presentan una dispersión cromática distinta de cero y positiva para las longitudes de onda en las que se utilizan, típicamente alrededor de 1550 nm. Estas fibras presentan para estas longitudes de onda una dispersión cromática baja, típicamente inferior a 11 ps/ (nm.km) para 1550 nm, y una pendiente de dispersión cromática comprendida entre 0, 04 y 0, 1 ps/ (nm2.km) . [0006] El documento FR-A 2790107 (EP-A-1030199) propone una fibra de línea, particularmente adaptada a una transmisión con densa multiplexación por división de longitudes de onda, con una separación entre canales de 100 GHz o menor para un tasa por canal de 10 Gbit/s o mayor; esta fibra presenta para una longitud de onda de 1550 nm una superficie efectiva superior o igual a 60 μm2, una dispersión cromática comprendida entre 6 y 10 ps/ (nm.km) y una pendiente de dispersión cromática inferior a 0, 07 ps/ (nm2.km) . Para esta longitud de onda, las pérdidas por curvatura son del orden de 10 dB/m, para un enrollamiento de la fibra alrededor de un manguito de 10 mm de radio. Para una longitud de onda de 1625 nm, las pérdidas por curvatura llegan valores de 50 dB/m. [0007] La solicitud de patente francesa Nº 0002316 presentada el 24/02/2000 (véase el documento EP-A-1128196) y titulada "Fibra óptica de modo único en cable para redes de transmisión de fibra óptica con multiplexación por división de longitudes de ónda" propone una fibra de línea que para 1.550 nm, presenta una dispersión cromática comprendida entre 5 y 11 ps/ (nm.km) , una pendiente de dispersión cromática comprendida entre 0, 01 y 0, 04 ps/ (nm2.km) y unas pérdidas por curvatura, medidas por enrollado sobre un manguito de 10 mm de radio, del orden de 10 dB/m. Para una longitud de onda de 1625 nm, las pérdidas por curvatura alcanzan valores de 50 dB/m. [0008] El documento EP-A-1018656 propone fibras ópticas de modo único con dispersión desplazada, que en un rango de longitud de onda de 1400 a 1650 nm, presentan un máximo de dispersión cromática y una pendiente de dispersión cromática en valor absoluto inferior a 0, 05 ps/ (nm2.km) . [0009] El documento EP-A-1081514 propone una fibra óptica adaptada para la compensación en línea de la dispersión cromática en una fibra de dispersión desplazada. Esta fibra presenta para una longitud de onda de 1550 nm y un disprsión cromática negativa y superior a -40 ps/ (nm.km) , una relación entre la dispersión cromática y la pendiente de dispersión cromática comprendida entre 50 y 230 nm, un superficie efectiva superior o igual a 10 μm2, pérdidas por curvatura inferiores o iguales a 0, 05 dB y una longitud de onda de corte teórico superior o igual a 1100 nm. [0010] En comparación con estas diferentes fibras NZ-DSF+, la invención propone una fibra que presenta una pendiente de dispersión reducida (casi nula) , y así pues una dispersión cromática, aproximadamente constante en un amplio rango de longitudes de onda, lo cual limita la distorsión entre canales. Así pues, la fibra puede ser utilizada en un sistema de transmisión con multiplexación por división de longitudes de onda, con un mayor número de canales. [0011] Más específicamente, la invención propone un cable de fibra óptica de modo único como se define en la reivindicación 1. [0012] La fibra puede presentar ventajosamente una o más de las siguientes características ópticas:

- para una longitud de onda de 1550 nm una superficie efectiva superior o igual a 40 μm2;

- una longitud de onda Ao de anulación de la dispersión cromática inferior o igual a 1400 nm;

- para una longitud de onda de 1550 nm un diámetro modal 2W02 superior o o igual a 6, 4 μm;

- para una longitud de onda de 1550 nm, pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 100 dB/m;

- para una longitud de onda de 1675 nm pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 400 dB/m;

- para una longitud de onda de 1550 nm, pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un manguito de 30 mm de radio, inferiores a 10-2 dB;

- para una longitud de onda de 1625 nm, pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un manguito de 30 mm de radio, inferiores a 0, 1 dB;

- para una longitud de onda de 1675 nm, pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un manguito de 30 mm de radio, infeiores a de 0, 5 dB;

- una longitud de onda de corte teórico inferior o igual a 1850 nm, y preferiblemente inferior o igual a 1800 nm;

- una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto a su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 35%, y preferiblemente inferior o igual al 25% o incluso... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Fibra óptica de módo único en cable en un rango de longitud de onda 1300 a 1700 nm que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una dispersión cromática C comprendida entre 3 y 14 ps/ (nm.km) que presenta sólo, sucesivamente desde el centro de la fibra a la periferia, un perfil de índice en trapecio o en rectángulo con una zanja enterrada y un anillo y luego un revestimiento de índice constante, estando comprendida la diferencia (Ln1) entre el índice máximo del trapecio o del rectángulo y el índice del revestimiento entre 5, 7x10-3 y 9x10-3 y estando comprendido el radio (r1) de la porción de fibra que tiene un índice superior al índice del revestimiento entre 2, 8 y 4, 2 μm, estando comprendida la diferencia (Ln2) entre el índice de la zanja enterrada y el índice del revestimiento entre 9x10-3 y - 2.5x10-3 y estando comprendido el radio exterior (r2) de la zanja enterrada entre 5, 6 y 7, 9 μm, estando comprendida la diferencia (Ln3) entre el índice del anillo y el índice del revestimiento entre 1x10-3 y 5, 7x10-3 y estando comprendido el radio exterior (r3) del anillo entre 7, 8 y 10, 5 μm, estando comprendido el valor de la integral de la diferencia (Ln2) entre el índice de la zanja enterrada y el índice del revestimiento entre el radio exterior (r1) de la porción de fibra con un índice superior al índice del revestimiento y el radio exterior (r2) de la zanja enterrada entre -27x10-3 y -12x10-3 μm, y siendo los radios (r1, r2, r3) y las diferencias (Ln1; Ln2; Ln3) entre los índices de la porción de la fibra con un índice superior al índice del revestimiento, la zanja enterrada y el anillo en relación con el índice del revestimiento, tales que la fibra óptica de modo único en cable presenta, para una longitud de onda de 1550 nm, una pendiente de dispersión cromática C' inferior en valor absoluto a 0, 014 ps/ (nm2.km ) y una superficie efectiva superior o igual a 35 μm2 y para una longitud de onda de 1625 nm, pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 400 dB/km .

2. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 1, en la que la relación entre el radio interior (r1a) y el radio exterior (r1b) de la porción anular del trapecio que presenta un índice decreciente, está comprendida entre 0, 55 y 1.

3. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 1 o 2, en la que el valor de la integral de la diferencia (Ln1) del índice de la porción de la fibra óptica que presenta un índice superior al índice del revestimiento y el índice del revestimiento entre un radio cero y el radio (r1) exterior de la porción de la fibra óptica que presenta un índice superior al índice del revestimiento, es superior a 23.10-3 μm.

4. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el valor de la doble integral del producto de la diferencia (Ln1) entre el índice de la porción de la fibra que presenta un índice superior al índice del revestimiento y el índice del revestimiento por el radio, entre un radio cero y el radio (r1) exterior de la porción de la fibra óptica que presenta un índice superior al índice del revestimiento, está comprendido entre 65.10-3 y 90.10-3 μm2.

5. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el valor de la triple integral del producto de la diferencia (Ln1) entre el índice de la porción de fibra óptica que presenta un índice superior al índice del revestimiento y el índice del revestimiento por el cuadrado del radio, entre un radio nulo y el radio (r1) de la porción de fibra óptica que presenta un índice superior al índice del revestimiento, está comprendido entre 180.10-3 y 305.10-3 μm3.

6. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el valor de la integral de la diferencia (Ln3) entre el índice del anillo y el índice del revestimiento. entre el radio exterior (r2) de la trinchera deprimida y el radio (r3) exterior del anillo, está comprendido entre 4.10-3 y 12.10-3 μm.

7. Fibra óptica de modo único de la reivindicación 1, que para una logitud de onda de 1550 nm, presenta una superficie efectiva superior o igual a 40 μm2.

8. Fibra óptica de modo único de una de las reivindicaciones 1 a 7, que presenta una longitud de onda A0 de anulación de la dispersión cromática inferior o igual a 1400 nm.

9. Fibra óptica de modo único de una de las reivindicaciones 1 a 8, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta un diámetro modal 2 W02 superior o igual a 6, 4 μm.

10. Fibra óptica de modo único de una de las reivindicaciones 1 a 9, que para una longitud de onda de 1500 nm, presenta pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 100 dB/m.

11. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 9, que para una longitud de onda de 1675 nm, presenta pérdidas por curvatura, medidas para un radio de 10 mm, inferiores a 400 dB/m.

12. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 11, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un maguito de 30 mm, inferiores a 10-2 dB.

13. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 12, que para una longitud de onda de 1625 nm, presenta pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un maguito de 30 mm, inferiores a 0, 1 dB.

14. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 13, que para una longitud de onda de 1675 nm, presenta pérdidas por curvatura, medidas para 100 vueltas de fibra alrededor de un maguito de 30 mm, inferiores a 0, 5 dB.

15. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 14, que presenta una longitud de onda de corte teórico inferior o igual a 1850 nm.

16. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 15, que presenta una longitud de onda de corte teórico inferior o igual a 1800 nm.

17. Fibra óptica de modo único de una de las reivindicaciones 1 a 16, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 35%

18. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 17, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 25%

19. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 18, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 20%.

20. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 19, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1675 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 40%.

21. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 20, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1675 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 35%.

22. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 19, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1675 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto al 25%.

23. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 22, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto a 2 ps/ (nm.km) .

24. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 23, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1625 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto a 1 ps/ (nm.km) .

25. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones 1 a 24, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1675 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto a 3 ps/ (nm.km) .

26. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 25, que presenta una variación de dispersión cromática entre 1460 nm y 1675 nm, respecto de su valor para 1550 nm, inferior o igual en valor absoluto a 2 ps/ (nm.km) .

27. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones a 1 a 26, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una dispersión cromática C que está comprendida entre 5 y 11 ps/ (nm.km) .

28. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones a 1 a 27, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una pendiente de dispersión cromática C’ inferior o igual en valor absoluto a 0, 012 ps/ (nm2.km) .

29. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 28, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una pendiente de dispersión cromática C’ inferior en valor absoluto a 0, 010 ps/ (nm2.km) .

30. Fibra óptica de modo único en cable de una de las reivindicaciones a 1 a 29, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta un producto entre la supeficie efectiva y la relación entre la dispersión cromática y la pendiente de dispersión cromática superior en valor absoluto a 12000 μm2.nm.

31. Fibra óptica de modo único en cable de una de la reivindicaciones 1 a 30, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una sensibilidad a micro-curvatura inferior o igual a 1.

32. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 31, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una sensibilidad a micro-curvatura inferior o igual a 0, 8.

33. Fibra óptica de modo único en cable de una de la reivindicaciones 1 a 32, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una atenuación inferior o igual a 0, 24 dB/km.

34. Fibra óptica de modo único en cable de una de la reivindicaciones 1 a 33, que para una longitud de onda de 5 1550 nm, presenta una dispersión modal de polarización inferior o igual a 0, 2 ps/km1/2.

35. Fibra óptica de modo único en cable de la reivindicación 34, que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una dispersión modal de polarización inferior o igual a 0, 05 ps/km1/2 .

36. Sistema de transmisión con multiplexación por división de longitud de onda, que como fibra de línea comprende la fibra según una de las reivindicaciones 1 a 35.

37. Sistema de transmisión de la reivindicación 36 que como fibra de línea comporta adicionalmente una fibra que para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una dispersión cromática positiva no nula y una relación entre la 15 dispersión cromática y la pendiente de dispersión cromática comprendida entre 50 y 400 nm.

38. Sistema de la reivindicación 37 en el que la longitud de la fibra según una de las reivindicaciones 1 a 35 es superior o igual a la longitud de la fibra que presenta una relación entre la dispersión cromática y la pendiente de dispersión cromática comprendida entre 50 y 400 nm.

39. Sistema de la reivindicación 37 o 38 que comprende adiconalmente una fibra de compensación de dispersión que, para una longitud de onda de 1550 nm, presenta una relación entre la dispersión cromática y la pendiente de dispersión cromática superior o igual a 250 nm.

40. Sistema de transmisión de una de las reivindicaciones 36 a 39, que presenta un rango de utilización compremdido entre las longitudes de onda de 1460 y 1625 nm, y de preferencia entre las longitudes de onda de 1460 y 1675 nm, incluso entre las longitudes de onda de 1300 y 1700 nm.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden 5 excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

• FR 2790107 A [0006] [0026] [0061] • EP 1018656 A [0008]

• EP 1030199 A [0006] • EP 1081514 A [0009]

• FR 0002316 [0007] • FR 2795828 A [0026]

• EP 1128196 A [0007] 10