KR100633918B1 - Optical fiber with low bending loss and improved induced Brillouin scattering threshold, optical transmission line and optical communication system using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신호 전송 시스템에 사용되는 단일모드 광섬유(Single Mode Optical Fiber)에 관한 것으로서, 특히 높은 파워를 갖는 아날로그 신호를 굴곡이 심한 포설 환경에서도 양호한 특성으로 전송할 수 있도록 유도 브릴루앙 산란과 구부림 손실을 저감시킨 단일모드 광섬유에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single mode optical fiber used in a signal transmission system. In particular, the present invention relates to an induction brillouin scattering and bending loss so that an analog signal having a high power can be transmitted with good characteristics even in a severe bending environment. The present invention relates to a reduced single mode optical fiber.
본 발명에 따른 광섬유는 광 중심축으로부터의 반경이 rcore인 코어 영역과, 이 코어 영역을 둘러싸는 클래드 영역을 구비한다. 상기 코어 영역은 다시 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분되는데, 제 1 영역은 코어 영역의 중심부에 위치하고, 제 2 영역은 상기 제 1 영역의 외곽에 위치한다. 상기 제 1 영역은 사인 함수의 굴절율 분포를 갖고, 상기 제 2 영역은 가우시안 함수의 굴절율 분포를 갖는다.The optical fiber according to the present invention includes a core region having a radius r core from the optical central axis and a clad region surrounding the core region. The core region is further divided into a first region and a second region, wherein the first region is located at the center of the core region, and the second region is located outside the first region. The first region has a refractive index distribution of a sine function, and the second region has a refractive index distribution of a Gaussian function.
유도 브릴루앙 산란, 구부림 손실, 단일모드 광섬유 Inductive Brillouin Scattering, Bending Loss, Singlemode Fiber
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1은 계단형 굴절율 구조를 갖는 종래의 단일모드 광섬유에 대한 굴절율 프로파일도.1 is a refractive index profile diagram of a conventional single mode optical fiber having a stepped refractive index structure.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 단일 모드 광섬유의 굴절율 프로파일도. 2A and 2B are refractive index profiles of a single mode optical fiber according to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유의 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 도시하는 그래프.3 is a graph showing the induced Brillouin scattering threshold of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
도 4는 비교예 1의 광섬유에 대한 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 도시하는 그래프.4 is a graph showing the induced Brillouin scattering threshold for the optical fiber of Comparative Example 1. FIG.
도 5는 비교예 2의 광섬유에 대한 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 도시하는 그래프.5 is a graph showing the induced Brillouin scattering threshold for the optical fiber of Comparative Example 2. FIG.
본 발명은 신호 전송 시스템에 사용되는 단일모드 광섬유(Single Mode Optical Fiber)에 관한 것으로서, 특히 높은 파워를 갖는 아날로그 신호를 굴곡이 심한 포설 환경에서도 양호한 특성으로 전송할 수 있도록 유도 브릴루앙 산란과 구부림 손실을 저감시킨 단일모드 광섬유에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single mode optical fiber used in a signal transmission system. In particular, the present invention relates to an induction brillouin scattering and bending loss so that an analog signal having a high power can be transmitted with good characteristics even in a severe bending environment. The present invention relates to a reduced single mode optical fiber.
광자(photon)가 물질에 입사되면, 음자(phonon)가 발생되는데 이러한 음자는 광 음자(optical phonon)와 음향 음자(acoustic phonon)로 분류된다. 광 음자는 광자에 의해 분자 스트레칭의 진동이 발생되는 것이고, 음향 음자는 물질 격자 등의 집단 진동이 발생되는 것이다. 브릴루앙 산란은 상기 광자와 상기 음향 음자의 상호 작용에 의해 발생된다.When photons enter the material, phonons are generated, which are classified into optical phonons and acoustic phonons. The photons are the vibrations of molecular stretching by the photons, and the acoustics are the collective vibrations such as the lattice of materials. Brillouin scattering is generated by the interaction of the photons with the acoustic sound.
일반 단일모드 광섬유에 높은 파워의 광신호가 입사되면, 유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering: SBS)에 의해 후방 산란이 발생된다. 이 후방 산란에 의해 전송 신호가 약해지고, 잡음이 발생되는데, 이러한 현상은 특히 수동 광 네트워크(Passive Optical Network: PON)에서 심각하다.When a high power optical signal is incident on a general single mode optical fiber, backscattering is generated by Stimulated Brillouin Scattering (SBS). This backscattering weakens the transmission signal and generates noise, which is particularly acute in Passive Optical Networks (PONs).
아날로그 신호 전송에서, PON 소자를 사용하게 되면 광신호를 더 많은 갈래로 분기하기 위해서 더 높은 파워의 광신호 입력을 필요로 하게 된다. 그러나, 이렇게 아날로그 신호의 파워가 커지게 되면, 광섬유내에 유도 브릴루앙 산란이 증가되어 신호 품질을 크게 저하시킨다. 따라서, 단일한 광섬유내로 더 높은 파워의 아날로그 신호를 더 많은 사용자에게 분기시켜 제공하기 위해서는 광섬유내의 유도 브릴루앙 산란을 저감시키는 것이 매우 중요하다.In analog signal transmission, the use of a PON element requires a higher power optical signal input to branch the optical signal into more branches. However, this increase in the power of the analog signal increases the induced Brillouin scattering in the optical fiber, which greatly degrades the signal quality. Therefore, it is very important to reduce the induced Brillouin scattering in the optical fiber to branch off and provide higher power analog signals to more users in a single optical fiber.
FTTx 환경에서 광섬유를 통하여 음성(Voice), 화상(Video), 데이터를 동시에 전송하는 트리플 플레이 시스템(Triple Play System)이나 CATV 신호 전송시에 아날로그 광신호가 광섬유를 통해 전송되는데, 이 경우 전송 신호 파워가 높아지면, 유도 브릴루앙 산란에 의해 신호가 왜곡된다. 이를 최소화하기 위해서는 유도 브릴루앙 산란이 저감된 광섬유, 즉, 유도 브릴루앙 산란 문턱값이 높은 광섬유가 필요하다.In an FTTx environment, an analog optical signal is transmitted through an optical fiber during a triple play system or a CATV signal that simultaneously transmits voice, video, and data through an optical fiber. When high, the signal is distorted by induced Brillouin scattering. In order to minimize this, an optical fiber having reduced induced Brillouin scattering, that is, an optical fiber having a high induced Brillouin scattering threshold is required.
광섬유에서 유도 브릴루앙 산란 문턱값( SBSthreshold power)은 아래의 수학식 1로 표현된다.Induced Brillouin scattering threshold (SBS threshold power ) in the optical fiber is expressed by Equation 1 below.
(여기서, Aeff : 광섬유의 유효 단면적, Leff : 광섬유의 유효 길이, gB : 브릴루앙 이득 계수)(Where A eff : effective cross-sectional area of the optical fiber, L eff : effective length of the optical fiber, g B : Brillouin gain factor)
상기 수학식 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높이기 위해서는(즉, 유도 브릴루앙 산란의 크기를 줄이기 위해서는) 유효 단면적( Aeff)을 크게 하거나 유효 길이(Leff)를 짧게 하거나, 광섬유의 굴절율 프로파일을 변화시켜 브릴루앙 이득 계수(gB)를 줄여야 한다.As can be seen from Equation 1, in order to increase the induced Brillouin scattering threshold (that is, to reduce the size of the induced Brillouin scattering), the effective cross-sectional area A eff is increased or the effective length L eff is shortened. Alternatively, the Brillouin gain factor (g B ) must be reduced by changing the refractive index profile of the optical fiber.
그러나, 제조되는 광섬유에 대해 ITU-T G.652가 규정하는 유효면적과 손실 수준을 유지하면서 동일 길이에 대해 유도 브릴루앙 산란을 저감시키기 위해서는 브릴루앙 이득 계수를 줄이는 방법, 즉, 광섬유의 굴절율 프로파일을 변화시키는 방법이 바람직하다.However, in order to reduce induced Brillouin scattering over the same length while maintaining the effective area and loss level specified by ITU-T G.652 for the fiber produced, the method of reducing the Brillouin gain factor, ie the refractive index profile of the fiber Preference is given to a method of changing
본 발명은 높은 파워의 아날로그 신호 전송에 적합하고, 구부림 손실이 작은 단일 모드 광섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a single mode optical fiber which is suitable for high power analog signal transmission and has a small bending loss.
또한, 본 발명은 상용 단일 모드 광섬유에 요구되는 규격(유효 단면적, 구부림 손실)을 만족시킬 뿐만 아니라 유도 브릴루앙 산란의 문턱값이 향상된 단일 모드 광섬유를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a single mode optical fiber which not only satisfies the specifications (effective cross-sectional area, bending loss) required for commercial single mode optical fibers, but also improves the threshold of induced Brillouin scattering.
또한, 본 발명은 상술한 광섬유를 이용하는 광전송선 및 이 광전송선을 채택하는 광통신 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an optical transmission line using the above-described optical fiber and an optical communication system employing the optical transmission line.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the appended claims.
유도 브릴루앙 산란을 저감시키기 위해서는 입사된 신호에 의해 유도된 음향 음자가 광섬유 각 부분에서 같은 속도로 진행하여 공명되지 않도록 반경 방향 또는 길이 방향으로 굴절율 구조를 변화시켜야 한다.In order to reduce the induced Brillouin scattering, the refractive index structure must be changed in the radial direction or the longitudinal direction so that the acoustic sound induced by the incident signal proceeds at the same speed in each part of the optical fiber and does not resonate.
그러나, 광섬유의 길이 방향으로 굴절율을 변화시키는 것은 제조 공정상 양 산성의 문제를 야기하기 때문에 본 발명자들은 굴절율 구조를 길이 방향으로는 동일하게 유지하고, 반경 방향으로만 변화시키는 기술을 제안한다. 광섬유에서 음향 음자가 전파되는 속도를 효과적으로 분산시켜서 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높이기 위해서는 반경에 따른 효과적인 굴절율 구조 변화 등을 통하여 음향 전파속도 변화를 많이 주는 것이 좋다. 도 1에 도시된 형태의 계단형 굴절율 프로파일 보다는 포물선형 굴절율 프로파일이나 삼각형 굴절율 프로파일을 갖는 광섬유가 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높이는데 적합하다.However, since changing the refractive index in the longitudinal direction of the optical fiber causes problems of acidity in the manufacturing process, the present inventors propose a technique of keeping the refractive index structure the same in the longitudinal direction and changing only in the radial direction. In order to increase the induced Brillouin scattering threshold by effectively dispersing the speed of propagation of acoustic sound in the optical fiber, it is preferable to change the propagation speed of the sound through effective refractive index structure change according to the radius. Optical fibers having a parabolic refractive index profile or a triangular refractive index profile rather than the stepped refractive profile of the type shown in FIG. 1 are suitable for raising the induced Brillouin scattering threshold.
또한, 구부림 손실에 있어서, 광섬유가 구부러지면 기본 모드의 필드가 광섬유의 코어 중심에서 약간 벗어나게 되어 파워 일부가 광섬유를 진행하지 못하고 빠져 나가게 되어 손실이 발생한다. 광섬유를 일정한 구부림 반경으로 수번을 감을 경우 감긴 부분에서는 연속적으로 파워가 빠져 나간다. 또한, 구부러진 광섬유를 진행하던 기본 모드가 다시 곧은 광섬유를 진행할 경우 경계면에서 필드 형태가 불일치하므로 진행하던 파워의 일부가 손실된다. 기본 모드의 필드 형태는 광섬유의 굴절율 프로파일에 따라 다르다. 일반 단일 모드 광섬유의 경우 반경 방향 굴절율이 도 1과 같은 일정한 계단형 굴절율 프로파일을 가지며, 필드는 가우시안에 가깝다. 반면에, 코어의 형태가 필드의 모양과 유사한 형태로 구성되어 있다면, 동일한 필드를 구성하면서도 보다 안정적으로 유지할 수 있기 때문에 광섬유가 구부러져도 모드는 계속적으로 초기상태와 비슷하게 유지할 수 있다.In addition, in the bending loss, when the optical fiber is bent, the field of the basic mode is slightly deviated from the core center of the optical fiber, so that a part of the power does not proceed through the optical fiber and the loss occurs. When the optical fiber is wound several times with a constant bending radius, the power is continuously discharged from the wound portion. In addition, when the basic mode of the bent optical fiber proceeds to the straight optical fiber again, the shape of the field is inconsistent at the interface, so that a part of the power that is in progress is lost. The field shape of the basic mode depends on the refractive index profile of the optical fiber. In the case of a normal single mode fiber, the radial refractive index has a constant stepped refractive index profile as shown in FIG. 1, and the field is close to Gaussian. On the other hand, if the core is formed in a shape similar to that of the field, the mode can be kept similar to the initial state even when the optical fiber is bent because the same field can be configured and maintained more stably.
상술한 기술 사상을 구현하기 위한, 본 발명에 따른 단일 모드 광섬유의 굴절율 프로파일이 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다.The refractive index profile of the single mode optical fiber according to the present invention for implementing the above-described technical idea is shown in FIGS. 2A and 2B.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 광섬유는 광 중심축으로부터의 반경이 rcore인 코어 영역과, 이 코어 영역을 둘러싸는 클래드 영역을 구비한다.Referring to the drawings, the optical fiber according to the present invention includes a core region having a radius r core from the optical central axis, and a clad region surrounding the core region.
상기 코어 영역은 다시 제 1 영역(fa)과 제 2 영역(fb)으로 구분되는데, 제 1 영역은 코어 영역의 중심부에 위치하고, 제 2 영역은 상기 제 1 영역의 외곽에 위치한다. 상기 제 1 영역은 하기 수학식 2로 표현되는 사인 함수(fa)의 굴절율 분포를 갖고, 상기 제 2 영역은 하기 수학식 3으로 표현되는 가우시안 함수(fb)의 굴절율 분포를 갖는다.The core region is further divided into a first region fa and a second region fb. The first region is located at the center of the core region, and the second region is located outside the first region. The first region has a refractive index distribution of a sine function fa represented by
(여기서, n1: 광 중심축에서의 굴절율, n2: 반경 r1에서의 굴절율, n3: 반경 r3에서의 굴절율, Λ: 사인 함수의 주기, ω=r1-r2 : 가우시안의 폭)Where n 1 : refractive index at the optical central axis, n 2 : refractive index at radius r 1 , n 3 : refractive index at radius r 3 , Λ: period of the sine function, ω = r 1 -r 2 : Gaussian width)
광 중심축으로부터 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 변곡점 까지의 반경을 r1이라 하고, 이 r1으로부터 가우시안의 폭(ω) 만큼 떨어진 지점의 반경을 r2라고 하면, 상기 r1, r2 및 r3는 아래의 관계를 만족한다.From the optical central axis of the radius of the turning point to the first region and the second region referred to as r 1, and when the a distance of the radius of a width (ω) of a Gaussian from the r 1 as r 2, wherein r 1, r 2 And r 3 satisfy the following relationship.
r1〈r2〈r3≤rcore r 1 <r 2 <r 3 ≤r core
즉, 상기 반경 r1은 1.5 ~ 2.0㎛이고, 상기 반경 r3는 22.0㎛ 이상이며, 상기 가우시안의 폭 ω은 5.5 ~ 11.0㎛인 것이 바람직하다.That is, the radius r 1 is 1.5 to 2.0 µm, the radius r 3 is 22.0 µm or more, and the width ω of the Gaussian is preferably 5.5 to 11.0 µm.
또한, 광 중심축에서의 굴절율을 n1, 반경 r1에서의 굴절율을 n2, 반경 r3에서의 굴절율을 n3라 하면, 코어 영역의 비굴절차 △1 , △2 , △3는 아래의 식을 만족한다.Further, when the refractive index at the optical center axis is n 1 , the refractive index at the radius r 1 is n 2 , and the refractive index at the radius r 3 is n 3 , the specific refractive index Δ 1 , Δ 2 , Δ 3 of the core region are Satisfies the expression.
△1(%)=[(n1 2-nc 2)/2n1 2]×100Δ 1 (%) = [(n 1 2 -n c 2 ) / 2n 1 2 ] × 100
△2(%)= [(n2 2-nc 2)/2n2 2]×100Δ 2 (%) = [(n 2 2 -n c 2 ) / 2n 2 2 ] × 100
△3(%)= [(n3 2-nc 2)/2n3 2]×100Δ 3 (%) = [(n 3 2 -n c 2 ) / 2n 3 2 ] × 100
또한, 상기 코어 영역의 비굴절율차는 서로 "△3 〈 △1 〈 △2"와 같은 관계를 가지게 된다. 즉, 상기 △1(%)은 0.05 ~ 0.11 사이의 값을 갖고, 상기 △3(%)는 -0.02 ~ -0.03 사이의 값을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the difference in specific refractive index of the core region has a relationship such that "Δ 3 <Δ 1 <Δ 2 ". That is, the △ 1 (%) has a value between 0.05 ~ 0.11, preferably has a value between the △ 3 (%) is -0.02 ~ -0.03.
코어 영역의 중심부와 그 외곽부가 서로 다른 함수의 굴절율 분포로 표현되는 본 발명에 따른 광섬유의 실제적인 굴절율 프로파일이 도 2b에 도시되어 있다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 광섬유는 사인 함수(fa)의 굴절율 분포를 갖는 영역을 코어 영역의 중심부에 배치하고, 그 외곽부에 가우시안 함수(fb)의 굴절율 분포를 갖는 영역을 배치함으로써 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높 이고, 구부림 손실을 저감시키는 것이 가능해졌다.The actual refractive index profile of the optical fiber according to the present invention in which the center and the outer portion of the core region are represented by different refractive index distributions is shown in Fig. 2b. As can be seen from the figure, in the optical fiber of the present invention, a region having a refractive index distribution of sine function fa is disposed at the center of the core region, and a region having a refractive index distribution of Gaussian function fb is disposed at the outer portion thereof. As a result, it is possible to increase the induced Brillouin scattering threshold and reduce the bending loss.
또한, 본 발명의 광섬유는 상용 단일 모드 광섬유에 요구되는 ITU-T G.652의 규격을 만족한다.In addition, the optical fiber of the present invention satisfies the specification of ITU-T G.652 required for commercial single mode optical fiber.
즉, 본 발명의 광섬유는 (1) 1310nm 파장에서의 모드필드경(MFD)이 8.6 ~ 9.5㎛이고, (2) 영분산파장이 1300 ~ 1324nm 사이에 존재하고, (3) 1550nm 파장에서의 분산값이 18ps/nm-km 이하이며, (4) 구부림 반경 16mm로 1번 감았을 때 1550nm 파장에서의 구부림 손실이 0.1dB이하의 특성을 갖는다.That is, in the optical fiber of the present invention, (1) the mode field diameter (MFD) at the wavelength 1310 nm is 8.6 to 9.5 µm, (2) the zero dispersion wavelength is present at 1300 to 1324 nm, and (3) the dispersion at the wavelength 1550 nm. The value is 18 ps / nm-km or less, and (4) the bending loss at a wavelength of 1550 nm has a characteristic of 0.1 dB or less when wound once with a bending radius of 16 mm.
본 발명의 다른 일 양태는 상술한 광섬유를 이용한 광전송선 및 이 광전송선을 광전송 경로의 적어도 일부로 채용하는 광통신 시스템에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to an optical transmission line using the above-described optical fiber and an optical communication system employing the optical transmission line as at least part of an optical transmission path.
실시예Example
본 실시예는 도 2b와 같은 굴절율 프로파일을 갖는 광섬유에 관한 것이다.This embodiment relates to an optical fiber having a refractive index profile as shown in FIG. 2B.
(1) 반경 : r1=1.2 um ,r2=4.0 um ,r3=20.0 um(1) Radius: r 1 = 1.2 um, r 2 = 4.0 um, r 3 = 20.0 um
(2) 비굴절율차 : △1(%)=0.35, △2(%)=0.385, △3(%)= -0.04(2) Specific refractive index difference: △ 1 (%) = 0.35, △ 2 (%) = 0.385, △ 3 (%) = -0.04
(3) 영분산 파장 : 1,308nm(3) Zero Dispersion Wavelength: 1308nm
(4) 분산(1550nm) : 18.0ps/nm-km(4) Dispersion (1550nm): 18.0ps / nm-km
(5) 유효 길이(km) : 25.1km(5) Effective length (km): 25.1km
(6) 유효 단면적(1550nm) : 65 um2 (6) Effective cross section (1550 nm): 65 um 2
(7) 차단 파장 : 1286nm(7) blocking wavelength: 1286nm
(8) 모드필드경(8) Mode field diameter
1310nm : 9.14㎛, 1550nm : 8.9 ㎛1310nm: 9.14㎛, 1550nm: 8.9㎛
(9) 분산 기울기 : 0.092ps/nm2/km(9) Dispersion slope: 0.092ps / nm 2 / km
비교예Comparative example
비교예의 광섬유는 도 1과 같이 계단형 굴절율 프로파일을 갖는 광섬유에 관한 것이다. 광 중심축에서의 굴절율을 n1라 하고, 클래드 영역의 굴절율(모재로 사용되는 실리카 튜브와 동일한 굴절율을 가짐)을 nc라고 하면, 비굴절율차 △1(%)는 아래의 식을 만족하고, 그 굴절율 구조 및 광특성은 아래와 같다.The optical fiber of the comparative example relates to an optical fiber having a stepped refractive index profile as shown in FIG. 1. When the refractive index at the optical central axis is n 1 and the refractive index of the clad region (having the same refractive index as that of the silica tube used as the base material) is n c , the specific refractive index difference Δ 1 (%) satisfies the following equation. The refractive index structure and optical properties are as follows.
△1(%)=[(n1 2-nc 2)/2n1 2]×100Δ 1 (%) = [(n 1 2 -n c 2 ) / 2n 1 2 ] × 100
비교예Comparative example 1 One
(1) 반경 : rcore=4.8 um(1) Radius: r core = 4.8 um
(2) 비굴절율차 : △1(%)=0.35(2) Specific refractive index difference: △ 1 (%) = 0.35
(3) 영분산 파장 : 1,308nm(3) Zero Dispersion Wavelength: 1308nm
(4) 분산(1550nm) : 16.8ps/nm-km(4) Dispersion (1550nm): 16.8ps / nm-km
(5) 유효 길이(km) : 25.3km(5) Effective length (km): 25.3 km
(6) 유효 단면적(1550nm) : 68 um2 (6) Effective cross section (1550 nm): 68 um 2
(7) 차단 파장 : 1230nm(7) blocking wavelength: 1230nm
(8) 모드필드경(8) Mode field diameter
1310nm : 9.31㎛, 1550nm : 8.9 ㎛1310nm: 9.31㎛, 1550nm: 8.9㎛
(9) 분산 기울기 : 0.088ps/nm2/km(9) Dispersion slope: 0.088ps / nm 2 / km
비교예Comparative example 2 2
(1) 반경 : rcore= 4.85 ㎛(1) Radius: r core = 4.85 μm
(2) 비굴절율차 : △1(%)= 0.356(2) Specific refractive index difference: △ 1 (%) = 0.356
(3) 영분산 파장 : 1,311nm(3) zero-dispersion wavelength: 1311 nm
(4) 분산(1550nm) : 16.5ps/nm-km(4) Dispersion (1550nm): 16.5ps / nm-km
(5) 유효 길이(km) : 25.3km(5) Effective length (km): 25.3 km
(6) 유효 단면적(1550nm) : 70 um2 (6) Effective cross section (1550 nm): 70 um 2
(7) 차단 파장 : 1,220nm(7) blocking wavelength: 1,220nm
(8) 모드필드경(8) Mode field diameter
1310nm : 9.34㎛, 1550nm : 8.85 ㎛1310nm: 9.34㎛, 1550nm: 8.85㎛
(9) 분산 기울기 : 0.087ps/nm2/km(9) Dispersion slope: 0.087ps / nm 2 / km
시험예Test Example
상기 실시예의 광섬유와 상기 비교예 1 및 비교예 2의 광섬유에 대해 각각 ① 반경 16mm, 1회 구부림 손실(dB)과, ② 유도 브릴루앙 산란 문턱값(mW)을 측정하고, 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.For the optical fiber of the embodiment and the optical fiber of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively, ① radius 16mm, one bending loss (dB), and ② induced Brillouin scattering threshold value (mW) were measured, and the results are shown below. Table 1 shows.
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 광섬유의 모드필드경(또는 유효 단면적)이 비교예의 광섬유의 모드필드경(또는 유효 단면적) 보다 작지만, 유도 브릴루앙 산란 문턱값은 더 높다. 이는 광섬유의 굴절율 프로파일 차이에 의한 브릴루앙 이득계수(gB)의 차이 때문이다.As can be seen from Table 1, although the mode field diameter (or effective cross-sectional area) of the optical fiber of the example is smaller than that of the optical fiber of the comparative example, the induced Brillouin scattering threshold is higher. This is due to the difference in Brillouin gain coefficient (g B ) due to the difference in refractive index profile of the optical fiber.
도 3 내지 도 5는 실시예, 비교예 1 및 비교예 2에 대한 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 파장 1550nm에서 실험한 그래프를 각각 도시하고 있다.3 to 5 show graphs in which the induced Brillouin scattering thresholds for Examples, Comparative Examples 1 and 2 were tested at a wavelength of 1550 nm, respectively.
이 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 광섬유는 비교예의 광섬유에 비해 구부림 손실이 더 낮을 뿐만 아니라 유도 브릴루앙 산란 문턱값이 더 높다.As can be seen from this graph, the optical fiber of the example not only has a lower bending loss than the optical fiber of the comparative example but also has a higher induced Brillouin scattering threshold.
이와 같이, 광섬유의 굴절율 구조를 계단형이 아니라 반경 방향으로 변화시켜 음향파의 전파 속도를 분산시킴으로써 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높일 수 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the induced Brillouin scattering threshold can be increased by changing the refractive index structure of the optical fiber in the radial direction rather than in the radial direction to disperse the propagation speed of the acoustic wave.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명의 광섬유는 코어 영역의 굴절율을 반경 방향으로 변화시킴으로써 구부림 손실을 작게 유지하면서도 유도 브릴루앙 산란 문턱값을 높이고 있다. 따라서, 아날로그 전송시 더 높은 파워의 광신호를 굴곡이 심한 포설 환경에서 다른 전송 특성의 희생 없이 포설이 가능하다.The optical fiber of the present invention increases the induced Brillouin scattering threshold while keeping the bending loss small by changing the refractive index of the core region in the radial direction. Therefore, in the case of analog transmission, it is possible to install a higher power optical signal without sacrificing other transmission characteristics in a severe installation environment.
Claims (9)
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