Fibra óptica y cable óptico.
Una fibra (1) óptica que comprende un núcleo (11) que tiene un índice de refracción n1,
un primer revestimiento (12) que rodea el núcleo y que tiene un índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1, un segundo revestimiento (13) que rodea el primer revestimiento y que tiene un índice de refracción n3 menor que el índice de refracción n2, y un tercer revestimiento (14) que rodea el segundo revestimiento y que tiene un índice de refracción n4 mayor que el índice de refracción n3,
en la que, con respecto al índice de refracción n4 del tercer revestimiento, la diferencia del índice de refracción relativo del núcleo se halla en el intervalo del 0, 3% al 0, 38%, la diferencia del índice de refracción relativo del primerrevestimiento se halla en el intervalo del -0, 3% al 0, 2%, y la diferencia del índice de refracción relativo del segundorevestimiento se halla en el intervalo del -1, 8% al -0, 5%,
en la que el radio interno r2 del segundo revestimiento y el radio externo r3 del segundo revestimiento cumplen la expresión,
0, 4r +10, 5< r< 0, 2r +16 ,
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y el radio interno r2 del segundo revestimiento es igual a o mayor de 8 μm,
caracterizada porque:
la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1550 nm y en un radio de curvatura de 7, 5 mm es menor de0, 1 dB/vuelta, y la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1625 nm y en un radio de curvatura de 4 mm esmayor de 0, 1 dB/vuelta, y
el radio r1 del núcleo y el radio externo r2 del primer revestimiento cumplen la expresión,
r2 1 ( 0, 1 J
>x ln
r1 3, 3 310 x COH
en la que COH representa la concentración de OH en el segundo revestimiento en ppm, y la pérdida de transmisión a una longitud de onda de 1380 nm es menor de 0, 38 dB/km.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2009/052982.
Solicitante: SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES, LTD..
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: 5-33 Kitahama 4-chome Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 541-0041 JAPON.
Inventor/es: SASAKI, TAKASHI, AIHARA,KATSUYUKI, NAKANISHI,TETSUYA, SATOU,FUMIAKI, MIYANO,HIROSHI.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G02B6/036 FISICA. › G02 OPTICA. › G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › G02B 6/00 Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones que comprenden guías de luz y otros elementos ópticos, p. ej. medios de acoplamiento. › estando compuesto el núcleo o el revestimiento de múltiples capas.
- G02B6/44 G02B 6/00 […] › Estructuras mecánicas para asegurar la resistencia a la tracción y la protección externa de fibras, p. ej. cables de transmisión óptica (cables que incorporan conductores eléctricos y fibras ópticas H01B 11/22).
PDF original: ES-2417634_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Fibra óptica y cable óptico.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una fibra óptica que se atiene a la norma G. 652, y un cable óptico queincluye la fibra óptica.
TÉCNICA ANTERIOR
La norma para las fibras ópticas monomodo, que se usan más ampliamente para los sistemas de transmisión óptica, ha sido establecida por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, International TelecommunicationUnion) como la norma G. 652. La norma G. 652 define las condiciones que deben cumplir las fibras ópticas monomodo, incluyendo los intervalos respectivos de diámetro del campo de modo a una longitud de onda de 1310 nm, la longitud deonda de corte del cable, la longitud de onda de dispersión nula, y la pendiente de la dispersión en la longitud de onda dedispersión nula.
Para los sistemas de transmisión óptica como FTTH (fibra hasta el hogar, fiber to the home) , en el que lasfibras ópticas están instaladas hasta los hogares individuales, y FTTC (fibra hasta la acera, fiber to the curb) , en el que las fibras ópticas están instaladas hasta los bordillos de las aceras o los postes de servicio público, los excesos de laslongitudes de las fibras ópticas se deben manipular correctamente. Para manipular correctamente un exceso de longitudde una fibra óptica, la porción del exceso de longitud se enrolla y se almacena en una caja de almacenamiento. En estemomento, si la fibra óptica tiene una pérdida por curvatura pequeña, la fibra óptica se puede enrollar con un diámetropequeño, de manera que se puede usar una caja de almacenamiento pequeña. Por lo tanto, es deseable que una fibraóptica tenga una pérdida por curvatura pequeña. La publicación de solicitud de patente japonesa pendiente de examennúm. 2007-140510 da a conocer una fibra óptica que se atiene a la norma G. 652 y es capaz de reducir de formaconsiderable la pérdida por curvatura. Sin embargo, esta fibra óptica no evita la fractura cuando la fibra óptica se curvaaccidentalmente durante la instalación u otras operaciones. El documento EP-1785754-A1 da a conocer una fibra ópticaque cae dentro del ámbito de la parte precaracterizadora de la reivindicación 1 mencionada más adelante. Los documentos EP-0127227-A2 y US-4802733-A son documentos útiles para entender la contribución a la técnica de lapresente invención.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN
Un objeto de la presente invención es proporcionar una fibra óptica que se atenga a la norma G. 652, tenga una pérdida por curvatura pequeña a una longitud de onda de señal luminosa, y evite que la fractura cuando la fibraóptica se curve accidentalmente durante la instalación u otras operaciones. Otro objeto de la presente invención esproporcionar un cable óptico que incluya la fibra óptica.
Para resolver el problema, se proporciona una fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1 mencionada másadelante.
El diámetro del campo de modo a una longitud de onda de 1310 nm se puede hallar en el intervalo de 8, 6 μm a 9, 2 μm, y el diámetro del campo de modo a una longitud de onda de 1550 nm se puede hallar en el intervalo de 9, 6 μma 10, 5 μm. Asimismo, se puede disponer una capa recubierta de carbono en una superficie de una porción de cristal de la fibra óptica.
De acuerdo con realizaciones particulares de la presente invención, se proporciona un cable óptico que incluyela fibra óptica de acuerdo con la presente invención, una vaina dispuesta alrededor de la fibra óptica, y Kevlar dispuestoentre la fibra óptica y la vaina; y un cable óptico que incluye la fibra óptica de acuerdo con la presente invención, y unavaina dispuesta alrededor de la fibra óptica, pero que no incluye Kevlar, y que tiene un diámetro externo menor de 3mm. Es preferible que los aumentos de pérdida de estos cables ópticos sean menores de 0, 1 dB/km a una longitud deonda de 1550 nm y a una temperatura de -30ºC.
Además, se proporciona un cable óptico que incluye la fibra óptica de acuerdo con la presente invención, unmiembro de tensión dispuesto paralelo a la fibra óptica, y una vaina que cubre la fibra óptica y el miembro de tensión, enel que se forma un surco a lo largo de la fibra óptica en una superficie de la vaina; y un cable óptico que incluye la fibraóptica de acuerdo con la presente invención, y una vaina que cubre la fibra óptica, en el que el cable óptico no incluyeun miembro de tensión, y se forma un surco a lo largo de la fibra óptica en una superficie de la vaina. Se proporciona uncable óptico que incluye una pluralidad de las fibras ópticas de acuerdo con la presente invención, en el que lapluralidad de fibras ópticas se disponen en paralelo y están cubiertas integralmente con resina, y un aumento de pérdida durante un acceso a medio tramo para la operación de separación del cable es menor de 0, 5 dB/km/s a una longitud deonda de 1550 nm. Se proporciona un cable óptico que incluye la fibra óptica o una pluralidad de las fibras ópticas deacuerdo con la presente invención, y una vaina que cubre la fibra óptica o la pluralidad de fibras ópticas que sebobina (n) helicoidalmente, en el que el radio de curvatura de la fibra óptica o cada una de la pluralidad de fibras ópticases igual a o menor de 7, 5 mm.
Asimismo, se proporciona un módulo óptico que almacena la fibra óptica de acuerdo con la presente invención, y un sistema de transmisión óptica que transmite señal luminosa usando el cable óptico de acuerdo con la presenteinvención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para entender mejor la presente invención y para mostrar cómo se puede llevar a cabo la misma, se haráahora referencia, sólo a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que se representa lo siguiente.
La Figura 1 ilustra una fibra óptica de acuerdo con una realización de la presente invención, en la que lasección (a) es una vista en sección de la fibra óptica tomada a lo largo de un plano perpendicular al eje de la fibra, y lasección (b) es un diagrama conceptual que muestra el perfil de índices de refracción de la fibra óptica.
La Figura 2 es una tabla de atributos de las fibras ópticas A a D, que son realizaciones de la presente invención, y atributos de las fibras ópticas E a J, que son ejemplos comparativos.
La Figura 3 es una gráfica que muestra una relación entre la diferencia del índice de refracción relativo de unsegundo revestimiento y la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1550 nm.
La Figura 4 es una gráfica que muestra una región en la que se cumple la norma G. 652 y la pérdida porcurvatura es menor de 0, 1 dB/vuelta a una longitud de onda de 1550 nm y en un radio de curvatura de 7, 5 mm, enrelación con el radio interno r2 y al radio externo r3 del segundo revestimiento.
La Figura 5 es una gráfica que muestra una relación entre la diferencia del índice de refracción relativo delsegundo revestimiento y la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1625 nm.
La Figura 6 es una gráfica que muestra una relación entre el radio de curvatura y la probabilidad de fractura Fs.
La Figura 7 es una gráfica que muestra una relación entre la proporción (r2/r1) y el aumento de pérdida debido a OH a una longitud de onda de 1380 nm.
La Figura 8 es un histograma de la pérdida por empalme por fusión cuando las fibras ópticas A y J sonempalmadas por fusión a SMFs estándares.
La Figura 9 es una vista en sección de un cable óptico de un tipo de cable holgado de acuerdo con unarealización de la presente invención.
La Figura 10 es una vista en sección de un cable óptico de un tipo apretado con camisa de acuerdo con unarealización de la presente invención.
La Figura 11 es una vista en sección de un cable óptico de un tipo de cable óptico de derivación de acuerdocon una realización de la presente invención.
La Figura 12 es una vista en sección de un cable óptico de un tipo de cable óptico de derivación de acuerdocon una forma de realización de la presente invención.
La Figura 13 es una vista en sección de un cable óptico de un tipo de cinta de fibras de acuerdo con una forma de realización de la presente invención.
La Figura 14 es un diagrama conceptual que muestra cómo se separan las fibras del cable óptico mostrado enla Fig. 13.
En la Fig. 15, la sección (a) es un diagrama conceptual de un cable óptico de acuerdo con una realización de lapresente invención, teniendo el cable una estructura protectora helicoidal, y la sección (b) es un diagrama conceptualdel cable óptico del que se ha retirado una vaina.
La Figura 16 es una vista en perspectiva de un cable óptico (cable rizado óptico) de acuerdo con unarealización... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Una fibra (1) óptica que comprende un núcleo (11) que tiene un índice de refracción n1, un primer revestimiento (12) que rodea el núcleo y que tiene un índice de refracción n2 menor que el índice de refracción n1, un segundo revestimiento (13) que rodea el primer revestimiento y que tiene un índice de refracción n3 menor que el índice de refracción n2, y un tercer revestimiento (14) que rodea el segundo revestimiento y que tiene un índice de refracción n4 mayor que el índice de refracción n3,
en la que, con respecto al índice de refracción n4 del tercer revestimiento, la diferencia del índice de refracción relativo del núcleo se halla en el intervalo del 0, 3% al 0, 38%, la diferencia del índice de refracción relativo del primerrevestimiento se halla en el intervalo del -0, 3% al 0, 2%, y la diferencia del índice de refracción relativo del segundorevestimiento se halla en el intervalo del -1, 8% al -0, 5%,
en la que el radio interno r2 del segundo revestimiento y el radio externo r3 del segundo revestimiento cumplen la expresión,
0, 4r +10, 5 < r < 0, 2r +16 ,
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y el radio interno r2 del segundo revestimiento es igual a o mayor de 8 μm,
caracterizada porque:
la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1550 nm y en un radio de curvatura de 7, 5 mm es menor de0, 1 dB/vuelta, y la pérdida por curvatura a una longitud de onda de 1625 nm y en un radio de curvatura de 4 mm esmayor de 0, 1 dB/vuelta, y
el radio r1 del núcleo y el radio externo r2 del primer revestimiento cumplen la expresión,
r2 1 ( 0, 1 J
> x ln
r1 3, 3 310 x COH
en la que COH representa la concentración de OH en el segundo revestimiento en ppm, y la pérdida de transmisión a una longitud de onda de 1380 nm es menor de 0, 38 dB/km.
2. La fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1
en la que el diámetro del campo de modo a una longitud de onda de 1310 nm se halla en el intervalo de 8, 6 μm a 9, 2 μm, y el diámetro del campo de modo a una longitud de onda de 1550 nm se halla en el intervalo de 9, 6 μm a 10, 5μm.
3. La fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1,
en la que una capa (15) recubierta de carbono se dispone en una superficie de una porción de cristal de la fibra óptica.
4. Un cable (2A) óptico que comprende: la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; una vaina (21) dispuesta alrededor de la fibra óptica; y Kevlar (22) dispuesto entre la fibra óptica y la vaina.
5. Un cable (2B) óptico que comprende: la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y una vaina (21) que cubre la fibra óptica, en el que el cable óptico no incluye Kevlar, y el cable óptico tiene un diámetro externo menor de 3 mm.
6. El cable (2B) óptico de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que un aumento de pérdida es menor de 0, 1 dB/km a una longitud de onda de 1550 nm y a unatemperatura de -30ºC.
7. Un cable (2C) óptico que comprende: la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; un miembro (24) de tensión dispuesto paralelo a la fibra óptica; y una vaina (25) que cubre la fibra óptica y el miembro de tensión,
en el que se forma un surco a lo largo de la fibra óptica en una superficie de la vaina.
8. Un cable (2D) óptico que comprende: la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y una vaina (25) que cubre la fibra óptica,
en el que el cable óptico no incluye un miembro de tensión, y se forma un surco a lo largo de la fibra óptica en una superficie de la vaina.
9. Un cable (2F) óptico que comprende una pluralidad de las fibras ópticas de acuerdo con una cualquiera de lasreivindicaciones 1 a 3,
en el que la pluralidad de fibras ópticas se disponen en paralelo y están cubiertas integralmente con resina10 (27) , y un aumento de pérdida durante un acceso a medio tramo para la operación de separación del cable es menor de 0, 5 dB/km/s a una longitud de onda de 1550 nm.
10. Un cable (2G) óptico que comprende: la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y una vaina (28) que cubre la fibra óptica que se bobina helicoidalmente,
en el que el radio de curvatura de la fibra óptica es igual a o menor de 7, 5 mm.
11. Un cable (2H) óptico que comprende: una pluralidad de las fibras ópticas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3; y una vaina que cubre la pluralidad de fibras ópticas que se bobinan helicoidalmente, en el que el radio de curvatura de cada una de la pluralidad de fibras ópticas es igual a o menor de 7, 5 mm.
12. Un módulo (3) óptico que almacena la fibra óptica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
13. Un sistema (4) de transmisión óptica que transmite señal luminosa usando el cable óptico de acuerdo con unacualquiera de las reivindicaciones 4 a 11.
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