KR20130131291A - 그레이디드 인덱스형 무-ge 코어를 구비한 큰 유효 면적의 섬유 - Google Patents

Abstract

일부 실시예들에 따른, 광 도파관 섬유는:
(i) 1550 nm 파장에서 100 ㎛² 내지 150 ㎛²의 유효 면적을 갖는 무-Ge(Ge가 없는) 코어; 및
(ii) 상기 무-Ge 코어를 둘러싸며, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 Δ₄(r)을 갖는 클래딩(cladding)을 포함하며,
상기 무-Ge 코어는 중심 코어 영역, 제 1 환형 코어 영역, 및 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역을 포함하는데,
(a) 상기 중심 코어 영역은 중심선으로부터 반경(r₁)으로 방사상으로 외부 방향으로 향하여 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일(relative refractive index percent profile) Δ₁(r)을 가지며, 상기 중심 코어 영역은 최대 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{1 MAX}를 갖고,
(b) 상기 제 1 환형 코어 영역은 α값 1.5 ≤ α ≤ 10을 갖는 상기 중심 코어 영역을 둘러싸고 상기 중심 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 6 ㎛ ≤ r₂ ≤ 10 ㎛인 외부 반경(r₂)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₂(r), 최소 상대 굴절률 Δ_{2 MIN}, 최대 상대 굴절률 Δ_{2 MAX} 및 반경 r = 2 ㎛에서 측정된 상대 굴절률을 가지며,
(c) 상기 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역은 상기 제 1 환형 코어 영역을 둘러싸고 상기 제 1 환형 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 20 ㎛ ≤ r₃ ≤ 30 ㎛인 반경(r₃)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 음의 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₃(r)을 가지며,
여기서, -0.45 ≤ Δ₂ ≤ 0; -0.25 ≥Δ_{2 MIN} ≥ -0.45 및 Δ_{1 MAX} ≥ Δ₂(r = 2 ㎛)이고,
최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{3 MIN}의 경우, -0.5 % ＜ Δ_{3 MIN} ＜ -0.25 %; Δ_3MIN ≤ Δ_{2 MIN}이고,
최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{4 MIN}의 경우, -0.4 % ＜ Δ_{4 MIN} ＜ -0.2 %이며,
광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.17 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택된다.

Description

그레이디드 인덱스형 무-GE 코어를 구비한 큰 유효 면적의 섬유{Large effective area fiber with graded index Ge-free core}

본 출원은 2010년 6월 30일에 출원된 미국 출원 제12/827,333호를 기초로 하는 우선권 주장 출원이며, 그와 관련된 전체 내용은 여기에 참조로 반영된다.

본 발명은 일반적으로 광 섬유에 관한 것으로, 특히 순수 실리카 코어(pure silica core) 및 낮은 감쇠를 갖는 큰 유효 면적의 광 섬유에 관한 것이다.

광 증폭 기술 및 파장 분할 다중 기술은 통상적으로 장거리에 대해 고전력 전송을 제공하는 통신 시스템에 필요하다. 고전력 및 장거리의 정의는 비트율, 비트 에러율, 다중 설계법, 및 가능하다면 광 증폭기도 규정된 특정 통신 시스템의 상황에서만 의미를 가진다. 고전력 및 장거리의 정의에 따라 영향을 받고 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지된 추가적인 요인들이 있다. 그러나, 최적의 목적을 위해, 고전력이란 약 10 mW보다 큰 광 전력을 의미한다. 고전력 시스템들은 종종 자기 위상 변조(self-phase modulation), 4 파동 혼합(4-wave-mixing), 교차 위상 변조(cross-phase modulation), 및 비-선형 산란 처리(non-linear scattering processes)를 포함한 비-선형 광학 효과의 영향을 받는데, 이러한 모든 것은 고전력 시스템의 신호를 저하시킬 수 있다. 일부 적용에서, 1 mW 이하의 단일 전력 레벨은 비-선형 효과에 여전하게 민감하여, 비-선형 효과는 여전히 이러한 저전력 시스템에서 중요한 사항이 될 수 있다. 게다가, 다른 광 섬유 속성, 예를 들면 감쇠는 신호를 저하시키는 주요 원인이 된다.

일반적으로, 큰 유효 면적(A_eff)을 갖는 광 도파관 섬유는 자기 위상 변조, 4 파동 혼합, 교차 위상 변조, 및 비-선형 산란 처리를 포함한 비-선형 광 효과의 영향을 감소시키는데, 이러한 모든 것은 고전력 시스템의 신호를 저하시킬 수 있다.

반면에, 광 도파관 섬유의 유효 면적의 증가는 통상적으로, 섬유를 통한 신호 전송을 감쇠시키는 매크로밴딩 유도 손실(macrobending induced losses)의 증가를 초래한다. 또한, 감쇠는 큰 유효 면적 섬유에서의 신호 저하의 주요 원인이 될 수 있다.

본 발명의 목적은 순수 실리카 코어 및 낮은 감쇠를 갖는 큰 유효 면적의 광 섬유를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예는 광 도파관 섬유이고, 상기 광 도파관 섬유는:

(i) 1550 nm 파장에서 100 ㎛² 내지 150 ㎛²의 유효 면적을 갖는 무-Ge(Ge가 없는) 코어; 및

(ii) 상기 코어를 둘러싸며, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 Δ₄(r)을 갖는 클래딩(cladding)을 포함하며,

상기 무-Ge 코어는 중심 코어 영역, 제 1 환형 코어 영역, 및 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역을 포함하는데,

(a) 상기 중심 코어 영역은 중심선으로부터 반경(r₁)으로 방사상으로 외부 방향으로 향하여 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일(relative refractive index percent profile) Δ₁(r)을 가지며, 상기 중심 코어 영역은 최대 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{1 MAX}를 갖고,

(b) 상기 제 1 환형 코어 영역은 α값 1.5 ≤ α ≤ 10을 갖는 상기 중심 코어 영역을 둘러싸고 상기 중심 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 6 ㎛ ≤ r₂ ≤ 10 ㎛인 외부 반경(r₂)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₂(r), 최소 상대 굴절률 Δ_{2 MIN}, 최대 상대 굴절률 Δ_{2 MAX} 및 반경 r = 2 ㎛에서 측정된 상대 굴절률을 가지며,

(c) 상기 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역은 상기 제 1 환형 코어 영역을 둘러싸고 상기 제 1 환형 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 20 ㎛ ≤ r₃ ≤ 30 ㎛인 반경(r₃)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 음의 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₃(r)을 가지며,

여기서, -0.45 ≤ Δ₂ ≤ 0; -0.25 ≥Δ_{2 MIN} ≥ -0.45 및 Δ_{1 MAX} ≥ Δ₂(r = 2 ㎛)이고,

최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{3 MIN}의 경우, -0.5 % ＜ Δ_{3 MIN} ＜ -0.25 %; Δ_3MIN ≤ Δ_{2 MIN}이고,

최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{4 MIN}의 경우, -0.4 % ＜ Δ_{4 MIN} ＜ -0.2 %이며,

상기 광 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.17 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택된다.

일부 실시예에 따르면, 상기 광 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.165 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택된다.

또한, 일부 실시예에 따르면, 상기 광 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.16 dB/km 이하 또는 심지어 0.155 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택된다.

본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 다음의 상세한 설명에서 기술될 것이고, 다음의 상세한 설명, 청구항 및 첨부된 도면을 포함하여 본원에서 기술된 바와 같이, 이와 같은 설명은 기술 분야의 통상의 기술자에게 부분적으로 손쉽게 명확해질 수 있거나, 기술 분야의 통상의 기술자라면 본 발명을 실시함으로써 인식될 것이다.

이해하여야 하는 바와 같이, 상술된 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 본 발명의 실시예를 나타내고, 주장하는 바와 같이 본 발명의 특성 및 특징을 이해시키려는 개요 또는 구성을 제공하려는 의도를 갖는다. 첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되고, 이러한 명세서의 일부에 병합되고 그 일부를 구성하기도 한다. 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 도시하고, 설명과 함께, 다양한 본 발명의 원리 및 동작을 설명하는 기능을 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예의 단면도이고;
도 1b는 도 1a의 예시 섬유의 굴절률 프로파일(실선) 및 비교 대상 섬유의 굴절률 프로파일(점선)의 개략적인 도면이고;
도 2-4는 본 발명의 광 섬유의 예시의 실시예들의 굴절률 프로파일의 도면이다.

정의

"굴절률 프로파일"은 굴절률 또는 상대 굴절률과 도파관 섬유 반경 간의 관계이다.

"상대 굴절률 퍼센트"는

로 정의되고, 여기서 n(r)은 별다른 말이 없는 한, 섬유의 중심선으로부터 반경 거리(r)에서의 굴절률이며, n_s는 1550 nm의 파장에서의 실리카의 굴절률이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 상대 굴절률은 Δ로 나타내고, 상대 굴절률의 값은 별다른 말이 없는 한, "%" 단위로 주어진다. 한 영역의 굴절률이 실리카의 굴절률보다 작은 경우, 상대 굴절률 퍼센트는 음이 되고, 감소된 굴절률(depressed index)을 가지는 것을 의미하고, 별다른 규정이 없는 한, 상대 굴절률이 최대 음인 지점에서 산출된다. 한 영역의 굴절률이 실리카의 굴절률보다 큰 경우, 상대 굴절률 퍼센트는 양이 되고, 상기 영역은 양의 굴절률(positive index)로 상승되거나 양의 굴절률을 가지는 것으로 의미할 수 있으며, 별다른 규정이 없는 한, 상대 굴절률 퍼센트는 상대 굴절률이 최대 양인 지점에서 산출된다. "업도펀트(updopant)"는 본원에서 간주되는 바와 같이, 순수 도핑되지 않은(pure undoped) SiO₂에 대해 굴절률이 상승하려는 경향을 가진 도펀트이다. "다운도펀트(downdopant)"는 본원에서 간주되는 바와 같이, 순수 도핑되지 않은 SiO₂에 대해 굴절률이 낮아지려는 경향을 가진 도펀트이다. 업도펀트는, 업도펀트가 아닌 하나 이상의 다른 도펀트에 의해 수반될 때에 음의 상대 굴절률을 가진 광 섬유의 영역에서 나타날 수 있다. 이와 마찬가지로, 업도펀트가 아닌 하나 이상의 다른 도펀트는 양의 상대 굴절률을 가진 광 섬유의 영역에서 나타날 수 있다. 다운도펀트는, 다운도펀트가 아닌 하나 이상의 다른 도펀트에 의해 수반될 때에 양의 상대 굴절률을 가진 광 섬유의 영역에서 나타날 수 있다. 이와 마찬가지로, 다운도펀트가 아닌 하나 이상의 다른 도펀트는 음의 상대 굴절률을 가진 광 섬유의 영역에서 나타날 수 있다.

본원에서 도파관 섬유의 "분산"을 의미하는 "색 분산(chromatic dispersion)"은 별다른 말이 없는 한, 재료 분산, 도파관 분산 및 다 모드 분산(inter-modal dispersion)의 합이다. 단일 모드 도파관 섬유의 경우에, 다 모드 분산이 제로이다. 2 개의 모드 체제(two-moded regime)에서의 분산 값에서 다 모드 분산이 제로라 가정한다. 제로 분산 파장(λ₀)은 분산이 제로의 값을 가진 파장이다. 분산 기울기는 파장에 대한 분산의 변화율이다.

"유효 면적"은:

로 정의되고, 여기서 인테그레이션 리미트(integration limits)는 0 내지 ∞이고, f는 도파관에서 전파된 광과 연관된 전계의 횡 성분(transverse component)이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "유효 면적" 또는 "A_eff"는 별다른 말이 없는 한, 1550 nm의 파장에서의 광 유효 면적을 의미한다.

용어 "α-프로파일"은 "%" 단위인 Δ(r)로 표기되는 상대 굴절률 프로파일을 의미하고, 여기서 r은 반경이며, Δ(r)=Δ(r_o)(1-[|r-r_i|/(r_f-r_i)]^α) 의 식과 같고, 여기서 r_i는 Δ(r)이 최대가 되는 지점이고, r₂는 Δ(r)%가 최소가 되는 지점이며, 그리고 r은

의 범위에 속하고, Δ는 상기에서 정의되고, r_i는 α-프로파일의 시작 지점이고, r_f는 α-프로파일의 최종 지점이며, 그리고 α는 실수인 지수이다.

모드 필드 직경(mode field diameter, MFD)은 Petermann II 방법을 사용하여 측정되고 모델되며, 여기서 2w=MFD이고

이며, 인테그랄 리미트는 0 내지 ∞이다.

도파관 섬유의 내굴곡성(bend resistance)은 규정된 테스트 조건 하에 유도된 감쇠에 의해 측정될 수 있다.

굽힘 테스트(bend test)의 한 유형은 횡하중 마이크로밴드 테스트(lateral load microbend test)이다. 이러한 소위 "횡하중" 테스트에서, 도파관 섬유의 규정 길이는 2 개의 평평한 판들 간에 위치한다. #70 와이어 메시(wire mesh)는 판들 중 어느 하나에 부착된다. 도파관 섬유의 공지된 길이는 판들 사이에 속하고, 기준 감쇠는 판들이 서로 30 뉴톤의 힘으로 함께 가압되는 동안 측정된다. 그 후, 70 뉴톤의 힘이 그 판들에 가해지게 되고, 감쇠의 증가가 dB/m로 측정된다. 감쇠의 증가는 도파관의 횡하중 와이어 메시(LLWM) 감쇠이다.

"핀 어레이(pin array)" 굽힘 테스트는 굽힘에 대한 광 도파관 섬유의 상대 저항을 비교하기 위해 사용된다. 이러한 테스트를 실행하기 위해, 감쇠 손실은 도파관 섬유에 대해 측정되며, 이때에는 기본적으로 굽힘 손실이 유도되지 않는다. 그 후, 광 도파관 섬유는 핀 어레이 주위에서 엮이게(woven) 되고, 감쇠가 다시 측정된다. 굽힘에 의해 유도된 손실은 측정된 2 개의 감쇠 간의 차이다. 핀 어레이는 단일의 열로 배열된 일련의 원통형 핀들의 세트이고, 고정된 수직 방향 위치로 평평한 표면 상에 유지된다. 중심 간의 핀 공간은 5 mm이다. 핀 직경은 0.67 mm이다. 테스트하는 동안, 도파관 섬유가 핀 표면의 일부에 일치하도록 충분한 장력이 가해진다.

주어진 모드에 있어서, 이론적인 섬유 컷오프 파장(theoretical fiber cutoff wavelength) 또는 "이론적인 섬유 컷오프", 또는 "이론적인 컷오프"는 유도 광(guided light)이 그 모드에서 전파될 수 없는 파장이다. 수식 정의는 Single Mode Fiber Optics, Jeunhomme, pp. 39-44, Marcel Dekker, New York, 1990에서 발견될 수 있고, 이론적인 섬유 컷오프는 모드 전파 상수가 외부 클래딩의 평면파 전파 상수와 같아지게 되는 파장으로 기술된다.

유효 섬유 컷오프는 굽힘 및/또는 기계적인 압력에 의해 유도된 손실로 인하여 이론적인 컷오프보다 낮다. 이와 같은 정황에서, 컷오프는 보다 높은 LP11 및 LP02 모드와 관련된다. LP11 및 LP02는 일반적으로 측정에 있어서 구분되지 않지만, 그러나, 이들 둘 다는 스펙트럼 측정의 단계에서 분명하게 구분되고(멀티모드 기준 기술(multimode reference technique)이 사용되는 경우), 즉, 전력은 측정된 컷오프보다 긴 파장의 모드에서 관찰되지 않는다. 실제 섬유 컷오프는, "2m 섬유 컷오프" 또는 "측정된 컷오프"라고도 알려진 표준 2m 섬유 컷오프 테스트, FOTP-80(EIA-TIA-455-80)에 의해 측정될 수 있어서 "섬유 컷오프 파장"을 만들어 낸다. FOTP-80 표준 테스트는 제어되는 굽힘 양을 사용하여 고차 모드(higher order modes)를 제거하거나(strip out), 섬유의 스펙트럼 응답을 멀티모드 섬유의 스펙트럼 응답에 정규화시키기 위해 실행된다.

케이블형 컷오프 파장 또는 "케이블 컷오프"는 통상적으로 케이블 환경에서 높은 레벨의 굽힘 및 기계적인 압력으로 인해 측정된 섬유 컷오프보다 낮다. 실제 케이블형 조건은, EIA-TIA Fiber Optics Standards, 즉, FOTP의 것으로 보다 일반적으로 알려진 Electronics Industry Alliance--Telecommunications Industry Association Fiber Optics Standards의 부분인 EIA-445 Fiber Optic Test Procedures에 기술된 케이블형 컷오프 테스트에 가까워질 수 있다. 케이블형 컷오프 측정은 EIA-455-170 Cable Cutoff Wavelength of Single-mode Fiber by Transmitted Power, 또는 "FOTP-170"에 기술된다. 본원에서 별다른 말이 없는 한, 광학 속성(예를 들면, 분산, 분산 기울기 등)은 LP01 모드에 대해 기술된다.

도파관 섬유 통신 링크, 또는 간단하게 링크는 광 신호의 송신기, 광 신호의 수신기, 및 상기 송신기와 상기 수신기간 광 신호를 전파하기 위해 상기 송신기와 상기 수신기에 광학적으로 연결된 각각의 말단들을 가진 일정 길이의 도판관 섬유 또는 섬유들로 구성된다. 그러한 도파관 섬유의 길이는, 직렬 배치로 말단 간에서 서로 결합되거나 연결되는 복수의 짧은 길이로 구성될 수 있다. 링크는 광 증폭기들, 광 감쇠기들, 광 아이솔레이터들(optical isolators), 광 스위치들, 광 필터들 또는 멀티플렉싱 또는 디멀티플렉싱 장치들 등의 광 구성 부재를 추가로 포함할 수 있다. 상호 연결된 링크들의 그룹은 통신 시스템으로 나타낼 수 있다.

본원에서 사용되는 광 섬유의 스팬(span)은, 광 장치들 간에서, 예를 들면, 2 개의 광 증폭기들 간에서, 또는 멀티플렉싱 장치와 광 증폭기 간에서 연장되는, 광 섬유의 길이 또는 서로 연속적으로 결합된 복수의 광 섬유를 포함한다. 스팬은 본원에서 기술된 바와 같이 광 섬유의 하나 이상의 섹션들을 포함할 수 있고, 예를 들면, 스팬의 말단에서 잔류 분산 등의 원하는 시스템 성능 또는 파라미터를 이루기 위해 선택되는 바와 같이 다른 광 섬유의 하나 이상의 섹션들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예 (들)

참조는 이제 본 발명의 본 실시예(들), 첨부된 도면에 도시된 예시들에서 상세하게 이루어질 것이다. 언제든 가능한 바와 같이, 동일 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 의미하기 위해 도면에 사용될 것이다. 본 발명의 광 섬유의 일 실시예는 도 1a에서 도시되고, 일반적으로 참조 번호 10으로 표기된다. 도파관 섬유(10)는, 1550 nm 파장에서 약 100 ㎛² 이상(예를 들면, 1550 nm 파장에서 100 ㎛² 내지 160 ㎛², 또는 105 ㎛² 내지 150 ㎛², 또는 120 내지 140 ㎛²)의 유효 면적을 갖고 α 값이 1.5 ≤ α ≤ 10인 코어(12), 및 상기 코어를 둘러싼 클래딩(20)을 포함한다. 본원에서 기술된 예시의 섬유들의 α 값의 통상적인 범위는 1.5 내지 4, 예를 들면 1.8 ≤ α ≤ 3이다. 이러한 섬유의 예시의 굴절률 프로파일(상대 굴절률 델타 대 반경)은 도 1b에서 개략적으로 도시된다.

코어(12)는 Ge가 없으며, 중심 코어 영역(14), 중심 코어 영역(14)을 둘러싸고 상기 중심 코어 영역 바로 접해 있는 제 1 환형 코어 영역(16), 및 제 1 환형 코어 영역(16)을 둘러싸고 상기 제 1 환형 코어 영역에 바로 접해 있는 제 2 환형 코어 영역(18)을 포함한다. 중심 코어 영역(14)은 중심선부터 반경(r₁)까지 외부 방향을 향하여 방사상으로 연장되며(이때 상기 r₁은 0 ㎛ ≤ r₁ ≤ 2 ㎛임), 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₁(r)을 가지고, 상기 Δ₁(r)은 -0.1% ≤ Δ₁(r) ≤ 0.12%(예컨대, -0.08% ≤ Δ₁(r) ≤ 0.1%)이다. 일부 실시예들에서, Δ₁(r)은 -0.06 % ≤ Δ₁(r) ≤ 0.06%이다. 중심 코어 영역(14)은 또한 최대 상대 굴절률 퍼센트(Δ_{1 MAX})도 가진다. 본원에서 기술된 예시의 실시예들에서, Δ_{1 MAX}은 섬유의 중심선(r=0)에서 일어난다.

제 1 환형 코어 영역(16)은 α값 1.5 ≤ α ≤ 10(예컨대, 2 ≤ α ≤ 8, 또는 1.5 ≤ α ≤ 6, 1.5 ≤ α ≤ 4.5, 또는 2 ≤ α ≤ 4, 또는 2 ≤ α ≤ 3.5)을 가지며, 외부 반경(r₂)(6 ㎛ ≤ r₂ ≤ 10 ㎛, 바람직하게 7 ㎛ ≤ r₂ ≤ 10 ㎛, 보다 바람직하게 7.5 ㎛ ≤ r₂ ≤ 9 ㎛)으로 연장된다. 또한 제 1 환형 코어 영역(16)은 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₂(r), 최소 상대 굴절률 Δ_{2 MIN}, 및 최대 상대 굴절률 Δ_{2 MAX}(여기서, Δ_{1 MAX} ≥ Δ_{2 MAX})을 가지며, 반경 r= 2 ㎛에서 측정된 상대 굴절률 Δ₂는: (a) -0.15 ≤ Δ₂(r=2 ㎛) ≤ 0.1, 및 (b) Δ_{1 MAX} ≥ Δ₂(r=2 ㎛)이다. 일부 실시예들에서, -0.08 ≤ Δ₂(r=2 ㎛) ≤ 0.1, 또는 -0.15% ≤ Δ₂(r=2 ㎛) ≤ 0이다. 일부 실시예들에서, Δ_{2 MAX} = Δ₂(r=2 ㎛)이다. 일부 실시예들에서, -0.45% ≤ Δ_{2 MIN} ≤ -0.25%, 예컨대 -0.4% ≤ Δ_{2 MIN} ≤ -0.3%, 또는 -0.45% ≤ Δ_{2 MIN} ≤ -0.3%이다.

제 2 환형 코어 영역(18)은 플루오린으로 도핑되고, 제 1 환형 코어 영역(16)을 둘러싸고, 상기 제 1 환형 코어 영역(16)에 바로 접하여 위치한다. 통상적으로, 본원에 기술된 실시예들에 따르면, 제 2 환형 코어 영역(18)은 0.4 내지 2 wt.% 플루오린, 예를 들면, 0.4 내지 1.6 wt.% 플루오린, 또는 0.8 내지 1.6 wt.% 플루오린을 가진다.

제 2 환형 코어 영역(18)은 반경(r₃)(15 ㎛ ≤ r₃ ≤ 31 ㎛; 예컨대 20 ㎛ ≤ r₃ ≤ 30 ㎛ 또는 25 ㎛ ≤ r₃ ≤ 29.5 ㎛)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 음의 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₃(r)을 갖는다. 최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{3 MIN}은: (a) Δ_{3 MIN} < Δ₂(r=2 ㎛) 및 Δ_{3 MIN} ≤ Δ_{2 MIN}이고, (b) -0.5 % ≤ Δ_{3 MIN} ＜ -0.25 %이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, -0.5 % ≤ Δ_{3 MIN} < -0.3 %이다. 또한 적어도 일부 실시예들에서 Δ₃(r)은 최대 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{3 MAX}를 가지며, Δ_{3 MAX} ≥ Δ_{3 MIN}이다. 일부 바람직한 실시예들에서 -0.45 % ＜ Δ_{3 MIN} < -0.3 %이고, 다른 바람직한 실시예들에서 -0.4 % ＜ Δ_{3 MIN} < -0.3 %이다. 예를 들면, Δ_{3 MIN}은 -0.27 %, -0.28 %, -0.29 %, -0.3 %, -0.35 %, -0.38 %, -0.4 %, -0.42 %일 수 있거나, 또는 이들 간에서 임의의 수일 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, Δ_{3 MAX} = Δ₃(r=r₂) = Δ_{2 MIN}이고, 0.45 % ≤ Δ₃(r=r₂) ≤ -0.3 %이다.

제 2 환형 코어 영역(18)이 상대적으로 평평한 굴절률 프로파일을 가지는 경우(Δ_{3 MAX} - Δ_{3 MIN} < 0.03%), 반경(r₃)은 클래딩(20)의 시작에 대응하기 위해 정의된다는 것을 알아야 한다.

일부 실시예들에서, r₂/r₁ 비는 3과 5 사이이다. 바람직하게, 상기 비는 3.5 ≤ r₂/r₁ ≤ 4.5이다. 바람직하게, r₂ ≤ 10 ㎛ 및 r₃ ≤ 35 ㎛이다. 일부 실시예들에서, r₃ ≤ 30 ㎛, 예를 들면, 20 ㎛ ≤ r₃ ≤ 29 ㎛이다. 일부 실시예들에서, 비는 2.5 ≤ r₃/r₂ ≤ 5(또는 0.2 ≤ r₂/r₃ ≤ 0.4), 예컨대 2.7 ≤ r₃/r₂ ≤ 4.5(또는 0.22 ≤ r₂/r₃ ≤ 0.37)이다.

클래딩(20)은 코어(12)를 둘러싸고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 Δ₄(r)를 가지며, Δ₄(r) ≥ Δ_{3 MIN}이다. 일부 예시의 실시예들에서, Δ₄(r) ≥ Δ_{3 MAX}이다. 바람직하게, 클래딩(20)은 최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{4 MIN}을 가지며, Δ_{4 MIN}은 -0.4 % ＜ Δ_{4 MIN} ＜ -0.2 %이다. 일부 예시의 실시예들에서, 코어(12) 및 클래딩(20)은 다운도펀트로서 F를 포함한다. 이러한 실시예들에서, 제 1 및 제 2 환형 코어 영역(16 및 18)에서 존재하는 F 양은 중심 코어 영역(14)에서 존재하는 플루오린 양보다 크다. 바람직하게, 그러한 코어 영역(16 및 18)에서의 F의 양은 반경의 증가에 따라 증가한다. 바람직하게, 그러한 F 농도는 0.1 내지 2.0 wt.%로 증가하며, 보다 바람직하게 0.1 내지 1.6 wt.%, 예컨대 0.2 내지 1.6 wt.%로 증가한다. 일부 예시의 실시예들에서, 광 섬유는 코어에서 500 ppm 이상의 플루오린을 갖고 클래딩에서 5000 ppm 이상의 플루오린을 갖는다.

일부 예시의 실시예들에서, 코어(12)는 또한 적어도 하나의 알칼리 금속 산화물 도펀트를 포함하고, 예를 들면, 알칼리는 K, Na, Li, Cs, 및 Rb이다. 일부 예시의 실시예들에서, 코어(12)는 20 내지 1000 ppm wt.%(ppm by weight %)의 K 양으로 K₂O를 포함하고, 바람직하게 50 ~ 500 ppm wt.%의 K 양, 및 좀더 바람직하게 50 ~ 300 ppm wt.%의 K 양으로 K₂O를 포함한다. 섬유(10)는 또한 염소를 포함할 수 있다. 염소의 양은 코어(12)에서 1500 ppm wt.%보다 작고, 클래딩(20)에서 500 ppm wt.%보다 작은 것이 바람직하다. 특히 용어 "ppm"은 구체적으로 별다른 말이 없는 한, parts per million by weight 또는 ppm by weight을 의미하며, wt.%의 측정물은 계수 10,000을 곱하여 ppm으로 전환될 수 있다.

광 섬유(10)의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm의 파장(λ)에서 0.17 dB/km보다 크지 않은 감쇠, 예를 들면, 1550 nm의 파장(λ)에서 0.145 dB/km 내지 0.17 dB/km, 바람직하게 0.145 dB/km 내지 0.165 dB/km, 보다 바람직하게 0.145 dB/km 내지 0.160 dB/km인 감쇠를 제공하기 위해 선택된다. 감쇠 값은 1550 nm의 파장(λ)에서 0.15 dB/km 내지 0.17 dB/km 또는 0.145 dB/km 내지 0.165 dB/km, 또는 예를 들면: 0.149 dB/km, 0.15 dB/km, 0.152 dB/km; 0.153 dB/km; 0.155 dB/km, 0.158 dB/km, 0.16 dB/km, 0.162 dB/km; 0.165 dB/km, 0.168 dB/km, 또는 0.17 dB/km일 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 1550 nm 파장에서의 분산(D)은 19 ≤ D ≤23 ps/nm/km이고, 적어도 일부 실시예들에서 그러한 섬유는 제로 분산 파장(zero dispersion wavelength) λ₀을 가지며, λ₀는 1260 nm ≤ λ₀ ≤ 1290 nm이다. 일부 실시예들에서, 20 ps/nm/km ≤ D ≤ 23 ps/nm/km, 1260 nm ≤ λ₀ ≤ 1290 nm이며, 1550 nm에서의 매크로밴드 손실이 20 mm 직경의 맨드럴(mandrel) 상에서 1 dB/turn 이하이다. 적어도 일부 실시예들에서, 섬유는 Aeff ＞ 120 ㎛²의 유효 면적을 가지며, 그러한 광 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm에서 22 ps/nm/km 분산을 제공하도록 구성된다.

본 발명은 다음의 예시들에 의해 더 명확해질 것이다.

표 1-4는 광 섬유 실시예들의 하나의 예시적인 세트의 예시들 1-11의 특성 뿐만 아니라 비교 대상(비교 1) 섬유의 특성을 나열한다. 그러한 비교 대상 섬유들의 프로파일은 도 1b에 개략적으로 도시되어 있다(파선 참조). 도 2-4는 섬유 예시들 2, 6, 8 및 9 각각에 해당하는 굴절률 프로파일을 보여준다. 예시들 1-11의 이러한 광 섬유 실시예들에서, -0.05 % ≤ Δ_{1 MAX} ≤ 0.12 %이고 Δ₂(r=2㎛)

-0.05 %; -0.4 % ≤ Δ_{2 MIN} ≤ -0.25 %; -0.41 % ≤ Δ_{3 MIN} ≤ -0.25 %이며, 그리고 r₂/r₁은 3 ≤ r₂/r₁ ≤ 4.5이고, r₃ < 30㎛이다. 적어도 일부 실시예들에서, Δ_{2 MIN} = Δ_{3 MAX}이다. 적어도 일부 실시예들에서, 제 2 환형 코어 영역(18)의 굴절률 델타(delta)는 상대적으로 일정하며, 따라서 Δ_{2 MIN} = Δ_{3 MIN}이다. 또한 다른 실시예들에서 Δ₂(r=2㎛) 또는 Δ_{2 MAX}가 그러한 영역에 제공되는 도펀트의 wt.%에 상당하는 0%와 0.10%(실리카에 대한) 사이가 될 수 있다는 것을 알아야 한다. 그러한 광 섬유(10)의 일부 실시예들이 1.5와 10 사이의 알파(alpha) 값을 가질지라도, 예시들 1-11의 광 섬유 실시예들은 4 이하, 즉 1.8-3 범위의 값을 가진다.

이러한 예시의 섬유들의 모델화된 프로파일 파라미터들(modeled profile parameters)은 표 1 및 2에 요약되어 있다. 이러한 예시들에서 외부 반경은 62.5 ㎛이다. 표 3은 이들 섬유의 다른 영역에서의 F의 양을 보여준다. 표 4는 표 1 및 2의 예시의 섬유들 1-11에 대한 모델화 광학 속성 뿐만 아니라 비교 대상 섬유 1에 대한 모델화 광학 속성을 보여준다. 비교 대상 섬유(비교 1)는 표 1의 예시 3 섬유와 거의 동일한 유효 면적(118㎛²), 및 유사한 구성을 갖는다. 그러나, 그러한 비교 대상 섬유는 높은 감쇠를 야기하는 예시 3 섬유(α ＜ 10, 즉 α = 2.26)의 그레이디드 인덱스형 코어와 비교되는 스텝(step) 인덱스형 코어 영역(18; α ＞ 10, 즉 α = 30)을 갖는다.

이러한 11개의 예시의 실시예들에서, 코어들(12)은 실리카계(SiO₂)이며, 그러한 코어의 적어도 일부(예컨대, 코어 영역 16, 18)는 플루오린으로 도핑된다. 표 3에는 코어 영역(14)의 구성 뿐만 아니라 코어 영역들(16, 18) 및 클래딩(20)에 대한 플루오린인 F 양을 중량 퍼센트(wt.%)로 나타내고 있다. 도 2 및 3은 섬유 예시 2 및 6의 코어 영역(18)에서의 F의 양의 증가로 인해 Δ₃이 반경이 증가함에 따라 더 큰 음의 값이 되는 것을 나타낸다. 도 4는 F의 양이 섬유 예시 8 및 9의 섬유 코어 영역(18) 내에서 거의 일정하기 때문에 Δ₃이 그러한 전 영역에 걸쳐 거의 일정한 것을 나타낸다. 도 2-5는 또한 F의 양이 섬유 영역(16)에서 감소함에 따라 Δ₂의 값이 Δ_{2 MAX}에서 Δ_{2 MIN}으로 점차 더 큰 음의 값으로 변경되는 것을 나타낸다.

표 1

표 2

표 3

예시 8 및 9(표 1의 예시 8 및 9)에 대응하는 광 섬유 실시예들에서 Δ_{2 MIN} = Δ_3MIN이고, 제 2 환형 코어 영역(18)에 걸친 유리의 구성은 일정하다(도 4 참조)는 것을 알 수 있다. 모든 예시의 실시예들에서, 광 섬유는 섬유 코어 영역인 제 2 환형 코어 영역(18)에 대응하는 외곽 영역(moat region)을 포함한다. 그러한 외곽 영역(제 2 환형 코어 영역 18)의 최고의 굴절률 델타가 섬유 코어 영역인 제 1 환형 코어 영역(16)의 최고의 굴절률 델타보다 낮다는 것을 알 수 있다. 이러한 외곽 영역(제 2 환형 코어 영역 18)은 굴절률 Δ₄ ＞ Δ_{3 MIN}을 갖는 클래딩에 의해 둘러싸인다. 섬유 코어 영역(16)에서의 F 함량은 반경의 증가에 따라 단조롭게 증가한다. 표 1-3의 적어도 일부의 섬유 실시예들에서, 섬유 코어 영역 16 및 18에서의 F의 함량은 반경 증가에 따라 단조롭게 증가한다. 더욱이, 적어도 일부의 섬유 실시예들에서, F 함량은 반경 r의 증가에 따라 그러한 코어에 걸쳐 단조롭게 증가한다.

제 2 환형 코어 영역(18)의 볼륨(외곽 볼륨)은 바람직하게 -20 %-㎛² 이하이고, 보다 바람직하게 -40 %-㎛² 이하이고, 보다 더 바람직하게 -50 %-㎛² 이하이며, 여기서 프로파일 볼륨은 이하의 식과 같이 클래딩 영역의 굴절률에 대하여 제 2 환형 코어 영역의 굴절률에 반경 가중치 차(radial-weighted difference)를 적분함으로써 계산된다:

큰 음의 프로파일 볼륨은 코어에 광 출력을 한정하는 도움을 주기 위해 필요할 수 있고, 이로 인해 마이크로밴딩 손실은 감소되고, 큰 유효 면적 및 저 감쇠의 조합은 가능해진다.

표 1 및 2의 예시의 섬유들은 표 4에 리스트된 모델화된 광 속성들을 갖는다. 광 섬유들의 일부 실시예들은 다음의 모델화된 값들을 갖는다. 즉 1320 nm와 1580 nm 사이의 LP11 이론적인 섬유 컷오프 파장(λc), 1550 nm에서 18 ps/nm/km와 25 ps/nm/km 사이, 보다 바람직하게 19 ps/nm/km와 23 또는 22 ps/nm/km 사이의 분산(D; Disp), 및 1550 nm에서 0.170 dB/km 이하, 예컨대 0.145 dB/km와 0.160 dB/km 사이의 감쇠(Attn)를 갖는다. 표 1-2의 이러한 적어도 일부의 예시의 섬유들은 115 ㎛² 이상, 바람직하게 120 ㎛² 이상, 보다 바람직하게 125 ㎛² 이상의 유효 면적(Aeff)을 갖는다. 이러한 섬유 실시예들의 케이블 컷오프 파장은 1520 nm 이하, 보다 바람직하게 1500 nm 이하 및 보다 더 바람직하게 1450 nm 이하이다. 통상적인 이러한 섬유 실시예들의 감쇠는 0.155 dB/km 이하, 보다 바람직하게 0.15 dB/km 이하이다.

표 4

표 4에서, 용어 "기울기(Slope) 1550"는 1550 nm 파장에서 단위 ps/nm2/km의 분산 기울기를 나타내고, 용어 "MFD 1550"는 1550 nm 파장에서 ㎛의 모드 필드 직경을 나타내고, 용어 "Aeff 1550"는 1550 nm 파장에서 ㎛²의 섬유의 유효 면적을 나타내며, 용어 "Disp 1550"는 1550 nm 파장에서 단위 ps/nm/km의 분산을 나타내고, 용어 "Attn 1550"는 1550 nm에서 dB/km의 감쇠를 나타내며, 용어 "Lambda 0" 또는 "λ₀"는 nm에서의 제로 분산 파장을 나타낸다.

예시 10의 섬유는 124 ㎛²의 측정된 유효 면적을 갖고, α= 1.8이며, 그 감쇠는 1550 nm에서 0.17 dB/km 이하인 0.151 dB/km이다.

바람직하게, 115 ㎛² 이상의 유효 면적을 갖는 섬유 실시예들에서, 광 섬유는 1.0 Mpa 이하의 영률(Young's modulus)을 갖는 1차 코팅 및 1200 Mpa 이상의 영률을 갖는 2차 코팅을 갖는다. 횡하중 와이어 메쉬(LLWM; lateral load wire mesh)는 ＜ 5 dB, 바람직하게, ＜ 4 dB, 보다 바람직하게 ＜ 3 dB이다. LP11 컷오프 파장은 바람직하게 1350 nm와 1500 nm 사이, 보다 바람직하게 1380 nm와 1450 nm 사이이다.

본원 출원인이 발견한 바와 같이, 1차 코팅 및 2차 코팅의 특정 결합은 마이크로밴드 성능, 및 이에 따른 전체 감쇠를 현저하게 개선시키고, 이로 인해 섬유의 유효 면적은 115 ㎛² 이상으로(≥115 ㎛²), 바람직하게 120 ㎛² 이상으로(≥120 ㎛²), 보다 바람직하게 130 ㎛² 이상으로(≥130 ㎛²) 증가될 수 있다. 적어도 115 ㎛²의 유효 면적을 가진 광 섬유는 바람직하게 클래딩(20)에 접촉하여 상기 클래딩을 둘러싸는 1차 코팅(P)을 포함한다. 1차 코팅(P)은 1.0 MPa 이하, 바람직하게 0.9 MPa 이하, 그리고 바람직한 실시예들에서는 0.8 MPa보다 크지 않은 영률을 가진다. 이러한 광 섬유는 1차 코팅(P)에 접촉하여 상기 1차 코팅을 둘러싸는 2차 코팅(S)을 더 포함한다. 2차 코팅(S)은 바람직하게 1200 MPa보다 큰, 보다 바람직하게는 1400 MPa보다 큰 영률을 가진다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 1차 코팅의 영률, 단절될 때까지의 연신율(elongation), 및 경화성 고분자 물질의 인장 강도는 인장 테스트 기구(예를 들면, Sintech MTS Tensile Tester, 또는 INSTRON Universal Material Test System)를 사용하여, 두께가 약 0.003"(76 ㎛) 내지 0.004"(102 ㎛)이고 폭이 약 1.3 cm인 막으로 형성된 물질의 샘플에 대하여 측정되었으며, 이때 측정 길이는 5.1 cm이며, 그리고 테스트 속도는 2.5 cm/min이였다.

예시의 실시예들에서, 1차 코팅(P)은 유리 전이 온도를 가지는 것이 바람직한데, 이때 상기 유리 전이 온도는 코팅된 광 섬유의 최저로 방출된 사용 온도(lowest projected use temperature)보다 낮다. 일부 실시예들에서, 1차 코팅(P)은 -25 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 -30 ℃ 이하의 유리 전이 온도를 가진다. 1차 코팅(P)은 바람직하게 광 섬유의 코어로부터 나간 잘못된 광 신호를 제거하도록, 광 섬유의 클래딩보다 높은 굴절룰을 가진다. 예를 들면, 전송 광 섬유는 1550 nm의 파장에서, 굴절률 값이 1.447인 코어, 그리고 굴절률 값이 1.436인 클래딩을 가진다; 이로써, 1차 코팅(P)의 굴절률은 1550 nm에서 1.44보다 큰 것이 바람직하다. 1차 코팅(P)은 열 처리 및 가수 분해가 일어나는 동안 유리 섬유에 적절하게 접착되어 유지되어야 하며, 스플리싱 목적(splicing purposes)을 위해 유리 섬유로부터 제거될 수도 있다. 1차 코팅(P)은 통상적으로 25-50 ㎛의 범위(예를 들면, 약 32.5 ㎛)의 두께를 가지며, 액체 및 고형물(cured)로서 광 섬유에 적용될 수 있다.

1차 코팅(P)은 올리고머 및 적어도 하나의 모노머를 포함하여 1차 경화성 조성물의 경화 제품인 것이 바람직하다. 1차 코팅을 형성하는데 사용된 1차 경화성 조성물은 광 개시제들(photoinitiators)도 포함할 수 있다.

기술 분야의 통상의 기술자에게 있어 명백한 바와 같이, 다양한 변형 및 변화는 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명으로 이루어질 수 있다. 이로써, 의도한 바와 같이, 본 발명이 본 발명의 변형 및 변화를 포함한다면, 상기 변형 및 변화는 첨부된 청구항 및 이들의 균등물의 권리 범위 내에 속해 있다.

Claims (20)

1. (i) 1550 nm 파장에서 100 ㎛² 내지 150 ㎛²의 유효 면적을 갖는 무-Ge(Ge가 없는) 코어; 및
   (ii) 상기 무-Ge 코어를 둘러싸며, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 Δ₄(r)을 갖는 클래딩(cladding)을 포함하며,
   상기 무-Ge 코어는 중심 코어 영역, 제 1 환형 코어 영역, 및 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역을 포함하는데,
   (a) 상기 중심 코어 영역은 중심선으로부터 반경(r₁)으로 방사상으로 외부 방향으로 향하여 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일(relative refractive index percent profile) Δ₁(r)을 가지며, 상기 중심 코어 영역은 최대 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{1 MAX}를 갖고,
   (b) 상기 제 1 환형 코어 영역은 α값 1.5 ≤ α ≤ 10을 갖는 상기 중심 코어 영역을 둘러싸고 상기 중심 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 6 ㎛ ≤ r₂ ≤ 10 ㎛인 외부 반경(r₂)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₂(r), 최소 상대 굴절률 Δ_{2 MIN}, 최대 상대 굴절률 Δ_{2 MAX} 및 반경 r = 2 ㎛에서 측정된 상대 굴절률을 가지며,
   (c) 상기 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역은 상기 제 1 환형 코어 영역을 둘러싸고 상기 제 1 환형 코어 영역에 바로 접해 위치하며, 20 ㎛ ≤ r₃ ≤ 30 ㎛인 반경(r₃)으로 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 음의 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₃(r)을 가지며,
   여기서, -0.45 ≤ Δ₂ ≤ 0; -0.25 ≥Δ_{2 MIN} ≥ -0.45 및 Δ_{1 MAX} ≥ Δ₂(r = 2 ㎛)이고,
   최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{3 MIN}의 경우, -0.5 % ＜ Δ_{3 MIN} ＜ -0.25 %; Δ_3MIN ≤ Δ_{2 MIN}이고,
   최소 상대 굴절률 퍼센트 Δ_{4 MIN}의 경우, -0.4 % ＜ Δ_{4 MIN} ＜ -0.2 %이며,
   광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.17 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택되는 광 도파관 섬유.
2. 청구항 1에 있어서,
   α값 1.5 ≤ α ≤ 6을 갖고, 상기 광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.165 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 선택되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 Δ_{3 MIN}은 -0.45 % < Δ_{3 MIN} < -0.3 %인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 Δ₂(r=2)은 -0.08 % ≤ Δ₂(r=2) ≤ 0.11%인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서
   Δ_{2 MIN}은 -0.4 % ≤ Δ_{2 MIN} ≤-0.3 %이고, r₂/r₃은 0.2 ≤ r₂/r₃ ≤ 0.4이고, r₂ ≤ 10㎛이며, r₃ ≤ 35㎛인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서
   r₂/r₃은 0.22 ≤ r₂/r₃ ≤ 0.37이고, r₃ ≤ 30㎛인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 도파관 섬유는 1550 nm 파장에서 분산(D)에 의해 특징지어지며, 상기 D는 19 ≤ D ≤ 23 ps/nm/km인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
8. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 광 도파관 섬유는 제로 분산 파장(λ₀)에 의해 특징지어지며, 상기 λ₀은 1260 nm ≤ λ₀ ≤ 1290 nm인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
   유효 면적은 100 ㎛² 내지 140 ㎛²이고, 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역은 0.1 wt.% 내지 1.6 wt.%의 플루오린을 가지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
10. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 도파관 섬유는 상기 코어에 500 ppm 이상의 플루오린을 가지며, 상기 클래딩에는 5000 ppm 이상의 플루오린을 가지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
11. 청구항 1에 있어서,
    (a) 중심 코어 영역은 중심선으로부터 0 ㎛ ≤ r₀ ≤ 2 ㎛인 반경(r₀)으로 방사상으로 외부 방향을 향하여 연장되고, 순수 실리카에 대해 %로 측정된 상대 굴절률 퍼센트 프로파일 Δ₁(r)을 가지며,
    (b) Δ_{1 MAX}(r) ≤ 0.11 %이고,
    (c) 광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm에서 0.15 dB/km와 0.16 dB/km 사이의 감쇠를 제공하기 위해 선택되며,
    (d) 상기 광 도파관 섬유는 1550 nm 파장에서 20 ps/nm/km ≤ D ≤ 23 ps/nm/km인 분산(D), 1260 nm ≤ λ₀ ≤ 1290 nm, 및 20 mm 직경의 맨드럴 상에 1 dB/turn 이하의 매크로밴드 손실을 가지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
12. 청구항 1 내지 5, 11 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 상기 플루오린으로 도핑된 제 2 환형 코어 영역은 0.1 % 내지 1.6 wt.%의 플루오린을 가지고,
    (ii) 상기 광 도파관 섬유는 상기 코어에 1500 ppm 이하의 염소를 가지며,
    (iii) 상기 광 도파관 섬유는 상기 클래딩에 500 ppm 이하의 염소를 가지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 도파관 섬유가 Aeff>100㎛²인 유효 면적(Aeff)을 가지며,
    상기 광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 1550 nm 파장에서 0.155 dB/km 이하의 감쇠를 제공하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
14. 청구항 13에 있어서,
    (i) 감쇠는 1550 nm 파장에서 0.15 dB/km 이하이고,
    (ii) 케이블 컷 파장은 1520 nm 이하인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
15. 청구항 20에 있어서,
    상기 케이블 컷 파장은 1450 nm 이하인 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 광 도파관 섬유는 Aeff>120㎛²인 유효 면적(Aeff)을 가지며,
    상기 광 도파관 섬유의 상대 굴절률 프로파일은 22 ps/nm/km 이하인 분산을 제공하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
17. 청구항 1 내지 5, 13 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    코어의 적어도 일부는 알칼리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 알칼리는 Na, K, Cs, Li 또는 Rb를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 알칼리는 20 내지 1000 중량 ppm의 범위인 K를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.
20. 청구항 1 내지 5, 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 도파관 섬유는:
    a. 1.0 Mpa 이하의 영률을 가진 1차 코팅; 및
    b. 1200 Mpa 이상의 영률을 가진 2차 코팅을 더 포함하며,
    상기 광 도파관 섬유는 115 ㎛² 이상의 큰 유효 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 섬유.

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