RU2356077C2

RU2356077C2 - Optical fibre and communication system, and system of multiplexing with division over wavelength

Info

Publication number: RU2356077C2
Application number: RU2007118493/28A
Authority: RU
Inventors: Соитиро МАЦУО (JP); Соитиро МАЦУО; Содзи ТАНИГАВА (JP); Содзи ТАНИГАВА; Кунихару ХИМЕНО (JP); Кунихару ХИМЕНО
Original assignee: Фудзикура Лтд.
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2009-05-20
Also published as: RU2007118493A

Abstract

FIELD: physics, optics.

SUBSTANCE: invention relates to an optical fiber which counteracts origination of forced Brillouin scattering to allow transmission of higher-power signals. The optical fiber contains the central core and a cladding on external periphery of the core. The latter contains a layer of additional doping, made from quartz glass not containing fluorine and doped with germanium, and a layer of lower-concentration additional doping made from quartz glass doped with germanium and fluorine. The parametres of refraction of the additional doping layer and that chosen from the layer, doped with germanium and lower-concentration additional doping layer coincide.

EFFECT: optical fiber increasing threshold power in comparison with traditional optical fibers, communication system and system of multiplexing with division over wavelength.

19 cl, 26 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к оптическому волокну, которое противодействует возникновению вынужденного бриллюэновского рассеяния (далее именуемому SBS) для обеспечения передачи сигналов повышенной мощности. Настоящее изобретение также относится к системе связи и системе мультиплексирования с разделением по длине волны с использованием этого оптического волокна.The present invention relates to an optical fiber that counteracts the occurrence of stimulated Brillouin scattering (hereinafter referred to as SBS) to provide high power signal transmission. The present invention also relates to a communication system and a wavelength division multiplexing system using this optical fiber.

Испрашивается приоритет на основании патентной заявки Японии № 2004-308359, поданной 22 октября 2004 г., патентной заявки Японии № 2005-55669, поданной 1 марта 2005 г. и патентной заявки Японии № 2005-208687, поданной 19 июля 2005 г., содержание которых включено сюда посредством ссылки.Priority is claimed based on Japanese Patent Application No. 2004-308359, filed October 22, 2004, Japanese Patent Application No. 2005-55669, filed March 1, 2005, and Japanese Patent Application No. 2005-208687, filed which are incorporated herein by reference.

Описание уровня техникиDescription of the prior art

В наши дни доступна услуга «волокно в дом» (далее именуемая FTTH), которая позволяет протягивать оптические волокна к отдельным домам с целью использования для обмена различной информацией.Nowadays, the Fiber to Home service (hereinafter referred to as FTTH) is available, which allows you to stretch optical fibers to individual houses for the purpose of using various information to exchange.

В качестве разновидности FTTH, которая передает различную информацию, существует система, в которой широковещательный сигнал и другой сигнал связи одновременно передаются в разных системах посредством одного оптического волокна (Рекомендация ITU-T G.652). В общем случае, в этой системе широковещательный сигнал часто представляет собой аналоговый сигнал или низкочастотный сигнал.As a variant of FTTH, which transmits various information, there is a system in which a broadcast signal and another communication signal are simultaneously transmitted in different systems via one optical fiber (ITU-T Recommendation G.652). In general, in this system, the broadcast signal is often an analog signal or a low frequency signal.

Характеристики системы, в которой оптическое волокно используется в качестве среды передачи, следующие.The characteristics of a system in which an optical fiber is used as a transmission medium are as follows.

- FTTH обычно представляет собой PON (пассивную оптическую сеть) двухзвездного типа и имеет большие потери при распределении (обычно предусмотрено до 32 ответвлений).- FTTH is usually a PON (passive optical network) two-star type and has large distribution losses (usually up to 32 branches are provided).

- Поскольку FTTH передает аналоговый сигнал или низкочастотный сигнал, CNR (отношение несущая/шум) на приемнике должно быть высоким, и необходимая минимальная мощность светового сигнала на блоке приема света больше по сравнению со случаем, когда для связи используется цифровая передача.- Since FTTH transmits an analog signal or a low-frequency signal, the CNR (carrier-to-noise ratio) at the receiver must be high, and the required minimum power of the light signal at the light receiving unit is greater than when digital transmission is used for communication.

С вышеописанной точки зрения, в этой системе мощность на блоке ввода сигнала должна быть большой. В особенности, с учетом ослабления и потерь при распределении в ходе передачи светового сигнала чем больше длина линии или чем больше ответвлений, тем выше должна быть мощность. Если сигнал можно передавать сколь угодно далеко и распределять одновременно на большое количество абонентов, это более предпочтительно с различных точек зрения (затрат на строительство, ремонтопригодности, конструкции системы и пр.).From the above point of view, in this system, the power at the signal input unit must be large. In particular, taking into account attenuation and distribution losses during the transmission of the light signal, the longer the line or the more branches, the higher the power should be. If the signal can be transmitted arbitrarily far and distributed simultaneously to a large number of subscribers, it is more preferable from various points of view (construction costs, maintainability, system design, etc.).

Однако при оптической передаче с использованием оптического волокна, даже если в оптическое волокно предполагается ввести свыше определенной мощности света, SBS, которое относится к нелинейным явлениям, позволяет вводить свет в пределах определенной мощности (далее именуемой пороговой мощностью SBS) или менее, и отклоненный свет возвращается на сторону ввода света в качестве обратно рассеянного света. Это явление иногда накладывает ограничения на мощность светового сигнала на блоке ввода, тем самым создавая проблему (см., например, непатентный документ 1).However, in optical transmission using optical fiber, even if it is supposed to be introduced into the optical fiber above a certain light power, SBS, which is a non-linear phenomenon, allows light to be introduced within a certain power (hereinafter referred to as threshold power SBS) or less, and the deflected light returns to the light input side as backscattered light. This phenomenon sometimes imposes restrictions on the power of the light signal at the input unit, thereby creating a problem (see, for example, non-patent document 1).

Традиционно, в качестве способов достижения подавления SBS известны подходы изменения в продольном направлении оптических характеристик, концентраций легирующих веществ и остаточного напряжения (см., например, патентный документ 1 и непатентный документ 2).Traditionally, as methods for achieving SBS suppression, approaches are known for longitudinally varying optical characteristics, dopant concentrations and residual stresses (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

Непатентный документ 1: A.R.Charaplyvy, J. Lightwave Technol., т.8, стр.1548-1557 (1990).Non-Patent Document 1: A.R. Charaplyvy, J. Lightwave Technol., Vol. 8, pp. 1548-1557 (1990).

Патентный документ 1: патент США № 5267339.Patent Document 1: US Patent No. 5,267,339.

Непатентный документ 2: K. Shiraki и др., J. Lightwave Technol., т.14, стр.50-57 (1996).Non-Patent Document 2: K. Shiraki et al., J. Lightwave Technol., Vol. 14, pp. 50-57 (1996).

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Проблема, стоящая перед изобретениемThe challenge facing the invention

Однако способы подавления SBS, описанные в патентном документе 1 и непатентном документе 2, безусловно, предусматривают изменение оптических характеристик в продольном направлении оптических волокон, что делает эти способы нежелательными при практическом использовании.However, the methods for suppressing SBS described in patent document 1 and non-patent document 2, of course, involve changing the optical characteristics in the longitudinal direction of the optical fibers, which makes these methods undesirable in practical use.

Настоящее изобретение сделано ввиду вышеозначенных обстоятельств, и его задачей является обеспечение оптического волокна, которое может повысить пороговую мощность SBS по сравнению с традиционными оптическими волокнами, и обеспечение системы связи и системы мультиплексирования с разделением по длине волны, в которых оно используется.The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide an optical fiber that can increase the threshold power of SBS compared to traditional optical fibers, and to provide a communication system and a wavelength division multiplexing system in which it is used.

Средства для решения проблемыMeans for solving the problem

Для решения вышеуказанной задачи настоящее изобретение предусматривает оптическое волокно, содержащее центральную сердцевину и оболочку, находящуюся на внешней периферии сердцевины, в котором сердцевина содержит, по меньшей мере, один слой дополнительного легирования, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием и фтором, и, по меньшей мере, один слой дополнительного легирования с пониженной концентрацией, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием, или кварцевого стекла, которое легировано германием и фтором, в котором степень легирования фтором меньше, чем степень легирования фтором в слое дополнительного легирования.To solve the above problem, the present invention provides an optical fiber containing a Central core and a sheath located on the outer periphery of the core, in which the core contains at least one additional doping layer made of quartz glass doped with germanium and fluorine, and at least at least one layer of additional doping with a low concentration, made of quartz glass doped with germanium, or quartz glass doped with germanium and ft a torus in which the degree of doping with fluorine is less than the degree of doping with fluorine in the additional doping layer.

В оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, сердцевина содержит внутреннюю сердцевину, находящуюся вблизи центра, и внешнюю сердцевину, обеспеченную на внешней периферии внутренней сердцевины, причем внутренняя сердцевина содержит слой дополнительного легирования, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием и фтором, и внешняя сердцевина содержит слой дополнительного легирования с пониженной концентрацией, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием, или кварцевого стекла, которое легировано германием и фтором, в котором степень легирования фтором меньше, чем степень легирования фтором во внутренней сердцевине.In the optical fiber of the present invention, preferably, the core comprises an inner core located near the center and an outer core provided on the outer periphery of the inner core, the inner core comprising an additional doping layer made of quartz glass doped with germanium and fluorine and an outer the core contains a layer of additional doping with a low concentration, made of quartz glass doped with germanium, or quartz glass, which is doped with germanium and fluorine, in which the degree of doping with fluorine is less than the degree of doping with fluorine in the inner core.

В оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, предпочтительно, оболочка выполнена из нелегированного кварцевого стекла.In the optical fiber of the present invention, preferably, the cladding is made of undoped quartz glass.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, фтором легирована часть оболочки.Preferably, in the optical fiber of the present invention, a portion of the sheath is doped with fluorine.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, оболочка содержит внутреннюю оболочку, обеспеченную на внешней периферии сердцевины, и внешнюю оболочку, обеспеченную на внешней периферии внутренней оболочки, и выполняется соотношение: n_c1<n_c2, исходя из того, что показатель преломления внутренней оболочки равен n_c1 и показатель преломления внешней оболочки равен n_c2.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the sheath comprises an inner sheath provided on the outer periphery of the core and an outer sheath provided on the outer periphery of the inner sheath, and the relation is: n _c1 <n _c2 , based on the fact that the refractive index of the inner shell is equal to n _c1 and the refractive index of the outer shell is equal to n _c2 .

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, оболочка содержит внутреннюю оболочку, обеспеченную на внешней периферии сердцевины, слой ямы, обеспеченный на внешней периферии внутренней оболочки, и внешнюю оболочку, обеспеченную поверх слоя ямы, и выполняются соотношения: n_c2<n_c1 и n_c2<n_c3, исходя из того, что показатель преломления внутренней оболочки равен n_c1, показатель преломления слоя ямы равен n_c2, и показатель преломления внешней оболочки равен n_c3.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the sheath comprises an inner sheath provided on the outer periphery of the core, a pit layer provided on the outer periphery of the inner sheath, and an outer sheath provided over the pit layer, and the relationships are: n _c2 <n _c1 and n _c2 <n _c3 , based on the fact that the refractive index of the inner shell is n _c1 , the refractive index of the pit layer is n _c2 , and the refractive index of the outer shell is n _c3 .

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, концентрация германия находится в пределах от 4% до 15% по массе применительно к оксиду германия, и концентрация фтора находится в пределах от 0,2% до 5% по массе, во внутренней сердцевине.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the concentration of germanium is in the range of 4% to 15% by weight with respect to germanium oxide, and the concentration of fluorine is in the range of 0.2% to 5% by weight in the inner core.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, отношение радиуса внутренней сердцевины к радиусу внешней сердцевины находится в пределах от 0,10 до 0,85.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the ratio of the radius of the inner core to the radius of the outer core is in the range of 0.10 to 0.85.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, отношение радиуса внутренней сердцевины к радиусу внешней сердцевины находится в пределах от 0,25 до 0,70.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the ratio of the radius of the inner core to the radius of the outer core is in the range of 0.25 to 0.70.

В оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, оптические показатели преломления внутренней сердцевины и внешней сердцевины могут быть сделаны, по существу, одинаковыми.In the optical fiber of the present invention, the optical refractive indices of the inner core and the outer core can be made substantially the same.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, среднее относительных разностей показателей преломления в отношении оболочки внутренней сердцевины и внешней сердцевины находится в пределах от 0,30% до 0,60%, и диаметр внешней сердцевины находится в пределах от 6,0 мкм до 10,5 мкм.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the average of the relative refractive index differences with respect to the cladding of the inner core and the outer core is in the range of 0.30% to 0.60%, and the diameter of the outer core is in the range of 6.0 μm to 10.5 microns.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, сердцевина содержит первую сердцевину, находящуюся вблизи центра, вторую сердцевину, обеспеченную на внешней периферии первой сердцевины, и третью сердцевину, обеспеченную на внешней периферии второй сердцевины, причем первая сердцевина и третья сердцевина содержат слой дополнительного легирования, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием и фтором, и вторая сердцевина содержит слой дополнительного легирования с пониженной концентрацией, выполненный из кварцевого стекла, легированного германием, или кварцевого стекла, которое легировано германием и фтором, в котором степень легирования фтором меньше, чем степень легирования фтором во внутренней сердцевине.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the core comprises a first core located near the center, a second core provided on the outer periphery of the first core, and a third core provided on the outer periphery of the second core, the first core and the third core containing an additional doping layer made of quartz glass alloyed with germanium and fluorine, and the second core contains a layer of additional alloying with a reduced concentration, made of quartz glass doped with germanium or quartz glass doped with germanium and fluorine, in which the degree of doping with fluorine is less than the degree of doping with fluorine in the inner core.

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, выполняются соотношения n_f1>n_f2 и n_f3>n_f2, исходя из того, что концентрация фтора равна n_f1% по массе, концентрация фтора второй сердцевины равна n_f2% по массе, и концентрация фтора третьей сердцевины равна n_f3% по массе.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the ratios n _f1 > n _f2 and n _f3 > n _f2 are satisfied based on the fact that the fluorine concentration is n _f1 % by mass, the fluorine concentration of the second core is n _f2 % by mass, and the fluorine concentration of the third core is n _f3% by mass.

В вышеописанном оптическом волокне, n_f1 и n_f3 могут быть, по существу, одинаковыми.In the above optical fiber, n _f1 and n _f3 may be substantially the same.

В вышеописанном оптическом волокне, может выполняться соотношение: n_f1<n_f3.In the above optical fiber, the following relation can be satisfied: n _f1 <n _f3 .

В вышеописанном оптическом волокне, может выполняться соотношение: n_f1>n_f3.In the above optical fiber, the relationship can be satisfied: n _f1 > n _f3 .

Предпочтительно, в оптическом волокне, отвечающем настоящему изобретению, оптические характеристики удовлетворяют требованиям Рекомендации ITU-T G.652.Preferably, in the optical fiber of the present invention, the optical characteristics satisfy the requirements of ITU-T Recommendation G.652.

Кроме того, настоящим изобретением предусмотрена система связи, сконфигурированная для осуществления передачи аналогового сигнала или низкочастотной передачи с использованием вышеупомянутого оптического волокна согласно настоящему изобретению, описанному выше.In addition, the present invention provides a communication system configured to transmit an analog signal or low frequency transmission using the aforementioned optical fiber according to the present invention described above.

Кроме того, настоящим изобретением предусмотрена система мультиплексирования с разделением по длине волны, сконфигурированная для осуществления передачи данных и/или голосовой передачи голоса, помимо вышеописанных передачи аналогового сигнала и/или низкочастотной передачи с использованием вышеупомянутого оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.In addition, the present invention provides a wavelength division multiplexing system configured to transmit data and / or voice voice, in addition to the above analog signal transmission and / or low frequency transmission using the aforementioned optical fiber of the present invention.

Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention

Настоящее изобретение может обеспечивать оптическое волокно, которое противодействует возникновению SBS для обеспечения передачи сигналов повышенной мощности, и систему связи и систему мультиплексирования с разделением по длине волны, которые обеспечивают передачу с использованием оптического волокна на большие расстояния с многочисленными ответвлениями.The present invention can provide an optical fiber that counteracts the occurrence of SBS to provide high power signal transmission, and a wavelength division multiplexed communication system and system that provide long distance transmission using the optical fiber with multiple branches.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - вид в разрезе, демонстрирующий один вариант осуществления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.1 is a sectional view showing one embodiment of an optical fiber of the present invention.

Фиг.2 - график, демонстрирующий соотношение между отношениями диаметр внутренней сердцевины/диаметр внешней сердцевины, концентрациями Ge внутренней сердцевины и пороговой мощностью оптических волокон, проиллюстрированных в Примерах.Figure 2 is a graph showing the relationship between the relationships of the diameter of the inner core / diameter of the outer core, the Ge concentrations of the inner core and the threshold power of the optical fibers illustrated in the Examples.

Фиг.3A - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.3A is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber of the present invention.

Фиг.3B - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.FIG. 3B is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber in accordance with the present invention.

Фиг.3C - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.Fig. 3C is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber of the present invention.

Фиг.3D - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.3D is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber of the present invention.

Фиг.3E - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.FIG. 3E is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber of the present invention. FIG.

Фиг.3F - схема, демонстрирующая профиль показателя преломления оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.3F is a diagram showing a refractive index profile of an optical fiber of the present invention.

Фиг.4A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно традиционным подходам во втором варианте осуществления.4A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to conventional approaches in the second embodiment.

Фиг.4B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно традиционным подходам во втором варианте осуществления.FIG. 4B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to conventional approaches in the second embodiment.

Фиг.4C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно традиционным подходам во втором варианте осуществления.4C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to conventional approaches in the second embodiment.

Фиг.5 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.4A-C.FIG. 5 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in FIGS. 4A-C.

Фиг.6A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, во втором варианте осуществления.6A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in the second embodiment.

Фиг.6B - график, демонстрирующий профиль показателя преломления и профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, во втором варианте осуществления.6B is a graph showing a refractive index profile and a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in the second embodiment.

Фиг.6C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, во втором варианте осуществления.6C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the second embodiment.

Фиг.7 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.6A-C.Fig. 7 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Figs. 6A-C.

Фиг.8A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно традиционным подходам в третьем варианте осуществления.Fig. 8A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to conventional approaches in the third embodiment.

Фиг.8B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно традиционным подходам в третьем варианте осуществления.8B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to conventional approaches in the third embodiment.

Фиг.8C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно традиционным подходам в третьем варианте осуществления.8C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to conventional approaches in the third embodiment.

Фиг.9 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.8A-C.FIG. 9 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in FIGS. 8A-C.

Фиг.10A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в третьем варианте осуществления.10A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in the third embodiment.

Фиг.10B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в третьем варианте осуществления.10B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in the third embodiment.

Фиг.10C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в третьем варианте осуществления.10C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the third embodiment.

Фиг.11 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.10A-C.11 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in FIGS. 10A-C.

Фиг.12A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в четвертом варианте осуществления.12A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in a fourth embodiment.

Фиг.12B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в четвертом варианте осуществления.12B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in a fourth embodiment.

Фиг.12C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в четвертом варианте осуществления.12C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the fourth embodiment.

Фиг.13 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.12A-C.Fig. 13 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Figs. 12A-C.

Фиг.14A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в пятом варианте осуществления.14A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in the fifth embodiment.

Фиг.14B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в пятом варианте осуществления.FIG. 14B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in the fifth embodiment. FIG.

Фиг.14C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в пятом варианте осуществления.14C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the fifth embodiment.

Фиг.15 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.14A-C.Fig. 15 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Figs. 14A-C.

Фиг.16A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в шестом варианте осуществления.16A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in a sixth embodiment.

Фиг.16B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в шестом варианте осуществления.16B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in a sixth embodiment.

Фиг.16C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в шестом варианте осуществления.Fig. 16C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in a sixth embodiment.

Фиг.17 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.16A-C.17 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in FIGS. 16A-C.

Фиг.18A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в седьмом варианте осуществления.Fig. 18A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in a seventh embodiment.

Фиг.18B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в седьмом варианте осуществления.Figv is a graph showing the concentration profile F of the optical fiber according to the approach of the present invention, in the seventh embodiment.

Фиг.18C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в седьмом варианте осуществления.Fig. 18C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in a seventh embodiment.

Фиг.19 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.18A-C.Fig. 19 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Fig. 18A-C.

Фиг.20A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в восьмом варианте осуществления.20A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in an eighth embodiment.

Фиг.20B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в восьмом варианте осуществления.20B is a graph showing a concentration profile F of an optical fiber according to the approach of the present invention in an eighth embodiment.

Фиг.20C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в восьмом варианте осуществления.20C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the eighth embodiment.

Фиг.21 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.20A-C.Fig. 21 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Figs. 20A-C.

Фиг.22A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в девятом варианте осуществления.22A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in a ninth embodiment.

Фиг.22B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в девятом варианте осуществления.Figv is a graph showing the concentration profile F of the optical fiber according to the approach of the present invention, in the ninth embodiment.

Фиг.22C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в девятом варианте осуществления.FIG. 22C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the ninth embodiment. FIG.

Фиг.23 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.22A-C.Fig is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Fig.22A-C.

Фиг.24A - график, демонстрирующий профиль концентрации Ge оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в десятом варианте осуществления.24A is a graph showing a Ge concentration profile of an optical fiber according to the approach of the present invention in a tenth embodiment.

Фиг.24B - график, демонстрирующий профиль концентрации F оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в десятом варианте осуществления.Figv is a graph showing the concentration profile F of the optical fiber according to the approach of the present invention, in the tenth embodiment.

Фиг.24C - график, демонстрирующий профиль разности показателей преломления оптического волокна согласно подходу, отвечающему настоящему изобретению, в десятом варианте осуществления.24C is a graph showing a difference profile of refractive indices of an optical fiber according to the approach of the present invention in the tenth embodiment.

Фиг.25 - график, демонстрирующий спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, показанного на Фиг.24A-C.Fig. 25 is a graph showing a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber shown in Figs. 24A-C.

Фиг.26 - система связи (система мультиплексирования с разделением по длине волны), сконфигурированная с использованием оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению.Fig. 26 is a communication system (wavelength division multiplexing system) configured using an optical fiber in accordance with the present invention.

Описание условных обозначенийDescription of conventions

1.… Оптическое волокно1. ... Optical fiber

2.… Внутренняя сердцевина2. ... The inner core

3.… Внешняя сердцевина3. ... The outer core

4.… Оболочка4. ... Shell

10.… Оптическая система связи (система мультиплексирования с разделением по длине волны).10. ... Optical communication system (wavelength division multiplexing system).

Предпочтительные варианты осуществления изобретенияPreferred Embodiments

Ниже приведено описание вариантов осуществления, отвечающих настоящему изобретению, со ссылкой на чертежи.The following is a description of embodiments of the present invention with reference to the drawings.

На Фиг.1 показана схема, демонстрирующая один вариант осуществления оптического волокна согласно настоящему изобретению. Оптическое волокно 1, согласно этому варианту осуществления, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая выполнена из кварцевого стекла, легированного германием и фтором, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и выполнена из кварцевого стекла, легированного германием, или кварцевого стекла, которое легировано германием и фтором, в котором степень легирования фтором меньше, чем степень легирования фтором во внутренней сердцевине 2, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3. Эта структура способна противодействовать возникновению SBS, которое представляет проблему при передаче по оптическим волокнам, увеличивать пороговую мощность SBS и допускает передачу сигналов повышенной мощности.1 is a diagram showing one embodiment of an optical fiber according to the present invention. The optical fiber 1, according to this embodiment, comprises an inner core 2, which is made of quartz glass doped with germanium and fluorine, an outer core 3, which is provided on the outer periphery of the inner core 2 and made of quartz glass, doped with germanium, or quartz glass, which is doped with germanium and fluorine, in which the degree of doping with fluorine is less than the degree of doping with fluorine in the inner core 2, and the shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer se core 3. This structure is capable of counteracting the occurrence of SBS, which is a problem when transmitting through optical fibers, increasing the threshold power of SBS and allowing the transmission of high power signals.

Предпочтительно, концентрация германия находится в пределах от 4% до 15% по массе применительно к оксиду германия, и концентрация фтора находится в пределах от 0,2% до 5% по массе во внутренней сердцевине 2. Если концентрации германия и фтора во внутренней сердцевине 2 превышают максимальные значения, потери при передаче в оптическом волокне 1 возрастают вследствие увеличения релеевского рассеяния, которое может создавать проблемы при практическом использовании. Напротив, если концентрации германия и фтора во внутренней сердцевине 2 меньше, чем указанные диапазоны, преимущество увеличения пороговой мощности SBS может сокращаться, что может препятствовать решению задач настоящего изобретения.Preferably, the germanium concentration is in the range of 4% to 15% by weight with respect to germanium oxide, and the fluorine concentration is in the range of 0.2% to 5% by weight in the inner core 2. If the concentrations of germanium and fluorine in the inner core 2 exceed the maximum values, transmission losses in the optical fiber 1 increase due to an increase in Rayleigh scattering, which can create problems in practical use. On the contrary, if the concentration of germanium and fluorine in the inner core 2 is less than the indicated ranges, the advantage of increasing the threshold power of the SBS may be reduced, which may hinder the solution of the problems of the present invention.

Кроме того, желательно, чтобы отношение диаметра внутренней сердцевины к диаметру внешней сердцевины было в пределах от 0,10 до 0,85. Устанавливая отношение диаметра внутренней сердцевины к диаметру внешней сердцевины в указанных пределах, можно получить пороговую мощность SBS примерно в 1,5 раза выше, чем для типичных одномодовых оптических волокон (далее именуемых типичными SM оптическими волокнами).In addition, it is desirable that the ratio of the diameter of the inner core to the diameter of the outer core be in the range from 0.10 to 0.85. By setting the ratio of the diameter of the inner core to the diameter of the outer core within the specified limits, it is possible to obtain a threshold power SBS of about 1.5 times higher than for typical single-mode optical fibers (hereinafter referred to as typical SM optical fibers).

Кроме того, более предпочтительно, чтобы отношение диаметра внутренней сердцевины к диаметру внешней сердцевины было в пределах от 0,25 до 0,70. Устанавливая отношение диаметра внутренней сердцевины к диаметру внешней сердцевины в указанных пределах, можно повысить пороговую мощность SBS примерно в 2 раза по сравнению с типичными SM оптическими волокнами.In addition, it is more preferable that the ratio of the diameter of the inner core to the diameter of the outer core be in the range of 0.25 to 0.70. By setting the ratio of the diameter of the inner core to the diameter of the outer core within the specified limits, it is possible to increase the threshold power of the SBS by about 2 times in comparison with typical SM optical fibers.

Кроме того, желательно, чтобы оптические показатели преломления внутренней сердцевины 2 и внешней сердцевины 3 были, по существу, одинаковы. Если оптические показатели преломления внутренней сердцевины 2 и внешней сердцевины 3 различны, то дисперсия волновода (также именуемая структурной дисперсией) в оптическом волокне сдвигается в сторону увеличения длины волны, что может затруднять регулировку оптических характеристик в нужных пределах. Здесь, выражение "оптические показатели преломления, по существу, одинаковы" подразумевает, что каждая разность показателей преломления составляет около 0,07% или менее, применительно к относительной разности показателей преломления (A). Однако внутренняя сердцевина 2 и внешняя сердцевина 3 могут иметь некоторую степень неоднородности показателей преломления в радиальном направлении, обусловленную неоднородностью при изготовлении. Заметим, что лучше сравнивать средние показатели преломления внутренней сердцевины 2 и внешней сердцевины 3. Заметим также, что здесь выражение "в нужных пределах" означает диапазон, удовлетворяющий требованиям, например Рекомендации ITU-T G.652. Среди характеристик, заданных в G.652, очень важно иметь, по меньшей мере, характеристику сравнительной хроматической дисперсии при конструировании линий связи. В других случаях, будет достаточно, чтобы никакого значительного отклонения от оптических характеристик существующих оптических волокон различных типов не вносилось за счет адаптации структуры согласно настоящему изобретению.In addition, it is desirable that the optical refractive indices of the inner core 2 and the outer core 3 are substantially the same. If the optical refractive indices of the inner core 2 and the outer core 3 are different, then the dispersion of the waveguide (also called structural dispersion) in the optical fiber is shifted toward an increase in the wavelength, which may make it difficult to adjust the optical characteristics to the required limits. Here, the expression “optical refractive indices are substantially the same” means that each difference in refractive indices is about 0.07% or less, with reference to the relative difference in refractive indices (A). However, the inner core 2 and the outer core 3 may have some degree of heterogeneity of the refractive indices in the radial direction due to the heterogeneity in the manufacture. Note that it is better to compare the average refractive indices of the inner core 2 and the outer core 3. Note also that here the expression “within the required limits” means a range that meets the requirements, for example, ITU-T Recommendation G.652. Among the characteristics specified in G.652, it is very important to have at least the characteristic of comparative chromatic dispersion in the construction of communication lines. In other cases, it will be sufficient that no significant deviation from the optical characteristics of the existing optical fibers of various types is introduced due to the adaptation of the structure according to the present invention.

Кроме того, для получения оптических характеристик, удовлетворяющих требованиям Рекомендации ITU-T G.652, необходимо, чтобы среднее значение оптического показателя преломления всей области сердцевины, включающей в себя внутреннюю сердцевину 2 и внешнюю сердцевину 3, было в пределах от 0,30% до 0,40% в качестве относительной разности показателей преломления относительно оболочки 4 и чтобы диаметр внешней сердцевины был в пределах от 7,5 мкм до 11 мкм.In addition, in order to obtain optical characteristics that meet the requirements of ITU-T Recommendation G.652, it is necessary that the average value of the optical refractive index of the entire core region, including the inner core 2 and the outer core 3, be in the range from 0.30% to 0.40% as a relative difference in refractive indices relative to cladding 4 and that the diameter of the outer core be in the range of 7.5 μm to 11 μm.

Оптические волокна, которые имеют вышеописанную структуру, отвечающую настоящему изобретению, и проявляют оптические характеристики, удовлетворяющие требованиям Рекомендации ITU-T G.652, имеют преимущества в том, что их можно использовать таким же образом, как традиционные оптические волокна, поскольку они имеют такие же оптические характеристики, как оптические волокна, составляющие существующие линии связи, за исключением более высокой пороговой мощности SBS.Optical fibers that have the structure described above in accordance with the present invention and exhibit optical characteristics that meet the requirements of ITU-T Recommendation G.652 have the advantage that they can be used in the same way as traditional optical fibers, since they have the same optical characteristics, like optical fibers that make up existing communication lines, with the exception of a higher threshold power SBS.

На Фиг.3A-3F показаны схемы, иллюстрирующие профили показателя преломления в радиальном направлении оптических волокон, отвечающих настоящему изобретению. Однако настоящее изобретение не ограничивается этими иллюстрациями.3A-3F are diagrams illustrating radial refractive index profiles of optical fibers of the present invention. However, the present invention is not limited to these illustrations.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3A, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая имеет ступенчатый профиль показателя преломления и имеет наибольший показатель преломления, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и имеет чуть меньший показатель преломления, чем внутренняя сердцевина 2, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.An optical fiber having a refractive index profile shown in FIG. 3A comprises an inner core 2 that has a stepwise refractive index profile and has the highest refractive index, an outer core 3 that is provided on the outer periphery of the inner core 2 and has a slightly lower refractive index, than the inner core 2, and the shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and is made of quartz glass.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3B, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая имеет ступенчатый профиль показателя преломления, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и имеет чуть больший показатель преломления, чем у внутренней сердцевины 2, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.The optical fiber having the refractive index profile shown in FIG. 3B comprises an inner core 2, which has a stepped refractive index profile, an outer core 3, which is provided on the outer periphery of the inner core 2 and has a slightly higher refractive index than the inner core 2 , and a shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and is made of quartz glass.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3C, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая имеет профиль показателя преломления, в котором показатель преломления постепенно увеличивается к центру, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.The optical fiber having the refractive index profile shown in FIG. 3C contains an inner core 2, which has a refractive index profile in which the refractive index gradually increases toward the center, the outer core 3, which is provided on the outer periphery of the inner core 2, and the sheath 4 which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and is made of quartz glass.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3D, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая имеет более высокий показатель преломления вблизи внешней периферии, чем в центре, внутреннюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и имеет более высокий показатель преломления вблизи внешней периферии, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.The optical fiber having the refractive index profile shown in FIG. 3D contains an inner core 2, which has a higher refractive index near the outer periphery than in the center, an inner core 3, which is provided on the outer periphery of the inner core 2 and has a higher index refraction near the outer periphery, and the shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and is made of quartz glass.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3E, содержит внутреннюю сердцевину 2, которая имеет приблизительно зазубренный профиль показателя преломления, в котором показатель преломления меньше в центральной части, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и имеет профиль показателя преломления, в котором показатель преломления внешней периферической части постепенно уменьшается, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.An optical fiber having a refractive index profile shown in FIG. 3E comprises an inner core 2, which has an approximately jagged refractive index profile, in which the refractive index is lower in the central part, an outer core 3, which is provided on the outer periphery of the inner core 2 and has the profile of the refractive index, in which the refractive index of the outer peripheral part gradually decreases, and the shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and you olnena of quartz glass.

Оптическое волокно, имеющее профиль показателя преломления, показанный на Фиг.3F, содержит внутреннюю сердцевину 2, имеющую клиновидный участок с низким показателем преломления в центральной части, внешнюю сердцевину 3, которая обеспечена на внешней периферии внутренней сердцевины 2 и имеет профиль показателя преломления, в котором показатель преломления выше, чем у внутренней сердцевины 2 и постепенно уменьшается к внешней периферии, и оболочку 4, которая обеспечена на внешней периферии внешней сердцевины 3 и выполнена из кварцевого стекла.An optical fiber having a refractive index profile shown in FIG. 3F comprises an inner core 2 having a wedge-shaped portion with a low refractive index in the central portion, an outer core 3 that is provided on the outer periphery of the inner core 2 and has a refractive index profile in which the refractive index is higher than that of the inner core 2 and gradually decreases towards the outer periphery, and the shell 4, which is provided on the outer periphery of the outer core 3 and is made of quartz stack a.

Настоящее изобретение также предусматривает систему связи, в которой используется вышеописанное оптическое волокно, отвечающее настоящему изобретению.The present invention also provides a communication system using the above-described optical fiber in accordance with the present invention.

Преимущество использования вышеописанного оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению, состоит в возможности ввода светового сигнала повышенной мощности. Поэтому, при осуществлении аналоговой передачи или низкочастотной передачи, для которой требуется сравнительно высокая мощность, использование оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению, обеспечивает передачу большей дальности с увеличенным количеством ответвлений, что дает дополнительные преимущества. Наибольшие преимущества можно получить в системе с дальностью передачи 15 км или более и/или с 32 ответвлениями или более.An advantage of using the above-described optical fiber in accordance with the present invention is the ability to input a high power light signal. Therefore, when performing analog transmission or low-frequency transmission, which requires a relatively high power, the use of an optical fiber in accordance with the present invention provides longer range transmission with an increased number of branches, which gives additional advantages. The greatest benefits can be obtained in a system with a transmission range of 15 km or more and / or with 32 branches or more.

Кроме того, с использованием оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению, можно также осуществлять мультиплексирование с разделением по длине волны, в котором другую передачу можно осуществлять одновременно с вышеописанной аналоговой передачей или низкочастотной передачей. В отношении мультиплексирования с разделением по длине волны можно рассматривать одну форму FTTH, показанную в ITU-T G.983.3, CWDM и пр. Наибольшие преимущества можно получить в системе с дальностью передачи 15 км или более и/или с 32 ответвлениями или более.In addition, using the optical fiber of the present invention, wavelength division multiplexing can also be performed in which another transmission can be performed simultaneously with the above-described analog transmission or low-frequency transmission. With respect to wavelength division multiplexing, one FTTH form shown in ITU-T G.983.3, CWDM, etc. can be considered. The greatest benefits can be obtained in a system with a transmission range of 15 km or more and / or with 32 branches or more.

Очевидно, нет необходимости ограничивать оптическое волокно, отвечающее настоящему изобретению, этими применениями в системе связи. Например, его можно использовать не только в обычной общественной системе передачи данных, но также в цифровой, дальнодействующей системе связи без ретрансляторов, интеллектуальной системе транспортировки (ITS), в датчиках, в системе дистанционного лазерного резанья и т.д.Obviously, there is no need to limit the optical fiber of the present invention to these applications in a communication system. For example, it can be used not only in a conventional public data transmission system, but also in a digital, long-range communication system without repeaters, an intelligent transportation system (ITS), in sensors, in a remote laser cutting system, etc.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Первый вариант осуществленияFirst Embodiment

Были созданы прототипы оптических волокон согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. В Таблицах 1-3 показаны Примеры №№. 2-25 прототипов оптических волокон совместно с их структурами и оптическими характеристиками. Кроме того, типичное SM оптическое волокно (отвечающее Рекомендации ITU-T G.652) также показано в Таблице 1 под № 1 в качестве сравнительного примера. Заметим, что в Таблицах 1-3 "концентрация Ge" указывает концентрации германия, легирующего внутреннюю сердцевину или внешнюю сердцевину (применительно к оксиду германия) и "концентрация F" указывает концентрации фтора, легирующего внутреннюю сердцевину или внешнюю сердцевину. Кроме того, для оптического волокна каждого из Примеров №№ 2-25 "относительный коэффициент усиления Бриллюэна" указывает относительные значения интенсивности света SBS, измеренные в оптическом волокне каждого Примера, когда значение интенсивности света SBS, измеренное в оптическом волокне сравнительного примера принято за 1. Аналогично, "пороговая мощность" указывает относительные значения пороговой мощности SBS, измеренной в оптическом волокне каждого Примера, когда значение пороговой мощности SBS, измеренное в оптическом волокне сравнительного примера, принято за 1.Optical fiber prototypes were created according to the first embodiment of the present invention. In Tables 1-3, Examples No. are shown. 2-25 prototypes of optical fibers together with their structures and optical characteristics. In addition, a typical SM optical fiber (complying with ITU-T Recommendation G.652) is also shown in Table 1 under No. 1 as a comparative example. Note that in Tables 1-3, the "Ge concentration" indicates the concentration of germanium doping the inner core or outer core (with reference to germanium oxide) and the "F concentration" indicates the concentration of fluorine doping the inner core or outer core. In addition, for the optical fiber of each of Examples No. 2-25, the "relative Brillouin gain" indicates the relative light intensities SBS measured in the optical fiber of each Example when the light intensity SBS measured in the optical fiber of the comparative example is taken as 1. Similarly, the “threshold power” indicates the relative values of the threshold power SBS measured in the optical fiber of each Example, when the value of the threshold power SBS measured in the optical fiber of the comparative One more example, taken as 1.

Таблица 1Table 1 ЕдиницаUnit 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 Ср.Wed Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Концентрация Ge внутренней сердцевиныGe core concentration % по массе% by weight 3,23.2 4,34.3 4,14.1 4,74.7 5,05,0 4,14.1 5,15.1 6,26.2 6,06.0 6,06.0 Концентрация F внутренней сердцевиныConcentration F of the inner core % по массе% by weight 00 0,20.2 0,20.2 0,30.3 0,50.5 0,20.2 0,50.5 0,90.9 0,80.8 0,80.8 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm -- 1,61,6 2,82,8 1,41.4 2,02.0 2,22.2 2,42,4 1,01,0 1,41.4 2,22.2 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,330.33 0,340.34 0,310.31 0,350.35 0,340.34 0,320.32 0,340.34 0,330.33 0,330.33 0,340.34 Концентрация Ge внешней сердцевиныGe core concentration of the outer core % по массе% by weight 3,23.2 3,23.2 3,23.2 3,33.3 3,23.2 3,23.2 3,23.2 3,23.2 3,23.2 3,13,1 Концентрация F внешней сердцевиныConcentration F of the outer core % по массе% by weight 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm 4,34.3 4,54,5 4,54,5 4,14.1 4,44.4 4,44.4 4,54,5 4,44.4 4,64.6 5,05,0 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,330.33 0,330.33 0,330.33 0,340.34 0,330.33 0,320.32 0,320.32 0,330.33 0,330.33 0,300.30 Радиус внутренней сердцевины/радиус внешней сердцевиныThe radius of the inner core / radius of the outer core -- -- 0,360.36 0,620.62 0,340.34 0,460.46 0,500.50 0,530.53 0,220.22 0,300.30 0,440.44 Относительный коэффициент усиления БриллюэнаRelative Brillouin gain -- 1one 0,660.66 0,670.67 0,550.55 0,410.41 0,530.53 0,480.48 0,610.61 0,550.55 0,440.44 Относительная пороговая мощностьRelative threshold power -- 1one 1,51,5 1,51,5 1,81.8 2,42,4 1,91.9 2,12.1 1,61,6 1,81.8 2,32,3 Оптические характеристики (опорн./извлеч.)Optical characteristics (reference / extract) Потери при передаче на 1310 нмTransmission loss at 1310 nm дБ/кмdB / km 0,3320.332 0,3280.328 0,3270.327 0,3310.331 0,3310.331 0,3330.333 0,3220.322 0,3270.327 0,3310.331 0,3290.329 MFD на 1310 нм1310 nm MFD мкмμm 9,459.45 9,289.28 9,439.43 9,219.21 9,419.41 9,439.43 9,529.52 9,409.40 9,449.44 9,659.65 Длина волны нулевой дисперсииZero dispersion wavelength нмnm 13121312 13161316 13091309 13151315 13091309 13101310 13081308 13071307 13121312 13021302 Критическая длина волны кабеляCritical cable wavelength мкмμm 1,241.24 1,221.22 1,261.26 1,251.25 1,231.23 1,231.23 1,241.24 1,211.21 1,231.23 1,261.26

Таблица 2table 2 ЕдиницаUnit 11eleven 1212 1313 14fourteen 15fifteen 1616 1717 18eighteen 1919 20twenty Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Пр.Etc. Концентрация Ge внутренней сердцевиныGe core concentration % по массе% by weight 6,76.7 7,27.2 8,38.3 9,29.2 8,68.6 8,38.3 10,310.3 10,010.0 9,99.9 12,012.0 Концентрация F внутренней сердцевиныConcentration F of the inner core % по массе% by weight 1,01,0 1,21,2 1,51,5 1,71.7 1,71.7 1,51,5 2,22.2 2,02.0 2,02.0 2,62.6 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm 2,92.9 2,22.2 3,13,1 1,61,6 2,22.2 1,01,0 1,61,6 3,33.3 2,52.5 1,01,0 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,340.34 0,330.33 0,330.33 0,360.36 0,310.31 0,340.34 0,310.31 0,350.35 0,330.33 0,340.34 Концентрация Ge внешней сердцевиныGe core concentration of the outer core % по массе% by weight 3,43.4 3,23.2 3,33.3 3,33.3 3,33.3 3,33.3 3,33.3 3,33.3 3,33.3 3,33.3 Концентрация F внешней сердцевиныConcentration F of the outer core % по массе% by weight 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm 4,14.1 4,54,5 4,44.4 4,44.4 4,54,5 4,34.3 4,44.4 4,54,5 4,44.4 4,34.3 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,350.35 0,330.33 0,340.34 0,330.33 0,330.33 0,330.33 0,340.34 0,330.33 0,330.33 0,340.34 Радиус внутренней сердцевины/радиус внешней сердцевиныThe radius of the inner core / radius of the outer core -- 0,710.71 0,490.49 0,700.70 0,360.36 0,490.49 0,230.23 0,360.36 0,730.73 0,560.56 0,230.23 Относительный коэффициент усиления БриллюэнаRelative Brillouin gain -- 0,640.64 0,350.35 0,530.53 0,420.42 0,370.37 0,510.51 0,440.44 0,500.50 0,470.47 0,470.47 Относительная пороговая мощностьRelative threshold power -- 1,61,6 2,92.9 1,91.9 2,42,4 2,72.7 2,02.0 2,32,3 2,02.0 2,12.1 2,12.1 Оптические характеристики (опорн./извлеч.)Optical characteristics (reference / extract) Потери при передаче на 1310 нмTransmission loss at 1310 nm дБ/кмdB / km 0,3330.333 0,3350.335 0,3360.336 0,3370.337 0,3330.333 0,3260.326 0,3360.336 0,3450.345 0,3420.342 0,3550.355 MFD на 1310 нм1310 nm MFD мкмμm 9,099.09 9,419.41 9,439.43 9,359.35 9,429.42 9,339.33 9,429.42 9,289.28 9,439.43 9,419.41 Длина волны нулевой дисперсииZero dispersion wavelength нмnm 13161316 13101310 13071307 13121312 13051305 13111311 13061306 13141314 13101310 13081308 Критическая длина волны кабеляCritical cable wavelength мкмμm 1,251.25 1,231.23 1,251.25 1,231.23 1,251.25 1,211.21 1,231.23 1,181.18 1,221.22 1,231.23

Таблица 3Table 3 ЕдиницаUnit 2121 2222 2323 2424 2525 ПримерExample ПримерExample ПримерExample ПримерExample ПримерExample Концентрация Ge внутренней сердцевиныGe core concentration % по массе% by weight 13,213,2 6,56.5 7,37.3 8,48.4 7,77.7 Концентрация F внутренней сердцевиныConcentration F of the inner core % по массе% by weight 3,23.2 1,01,0 1,11,1 1,51,5 1,41.4 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm 3,03.0 2,12.1 1,81.8 2,42,4 2,12.1 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,290.29 0,310.31 0,350.35 0,330.33 0,300.30 Концентрация Ge внешней сердцевиныGe core concentration of the outer core % по массе% by weight 3,33.3 3,43.4 3,43.4 3,83.8 4,44.4 Концентрация F внешней сердцевиныConcentration F of the outer core % по массе% by weight 00 0,010.01 0,050.05 0,130.13 0,30.3 Радиус внутренней сердцевиныInner core radius мкмμm 4,54,5 4,44.4 4,54,5 4,34.3 4,44.4 Относительная разность показателей преломления внутренней сердцевиныThe relative difference in the refractive indices of the inner core %% 0,330.33 0,340.34 0,320.32 0,330.33 0,330.33 Радиус внутренней сердцевины/радиус внешней сердцевиныThe radius of the inner core / radius of the outer core -- 0,670.67 0,480.48 0,400.40 0,560.56 0,480.48 Относительный коэффициент усиления БриллюэнаRelative Brillouin gain -- 0,450.45 0,390.39 0,480.48 0,440.44 0,500.50 Относительная пороговая мощностьRelative threshold power -- 2,22.2 2,62.6 2,12.1 2,32,3 2,02.0 Оптические характеристики (опорн./извлеч.)Optical characteristics (reference / extract) Потери при передаче на 1310 нмTransmission loss at 1310 nm дБ/кмdB / km 0,3590.359 0,3250.325 0,3290.329 0,3350.335 0,3400.340 MFD на 1310 нм1310 nm MFD мкмμm 9,449.44 9,329.32 9,449.44 9,389.38 9,519.51 Длина волны нулевой дисперсииZero dispersion wavelength нмnm 13031303 13111311 13081308 13101310 13011301 Критическая длина волны кабеляCritical cable wavelength мкмμm 1,191.19 1,251.25 1,231.23 1,241.24 1,271.27

Результаты, приведенные в Таблицах 1-3, указывают, что возникновение SBS сокращается и относительно высокая пороговая мощность SBS достигается в оптических волокнах Примеров №№2-25 по сравнению с типичным SM оптическим волокном сравнительного примера, что позволяет передавать сигналы более высокой мощности, чем в типичном SM оптическом волокне сравнительного примера. Причина в том, что их конфигурация предусматривает внутреннюю сердцевину, содержащую германий и фтор, и внешнюю сердцевину, содержащую только германий или германий и малое количество фтора.The results shown in Tables 1-3 indicate that the occurrence of SBS is reduced and the relatively high threshold power of SBS is achieved in optical fibers of Examples No. 2-25 compared to a typical SM optical fiber of the comparative example, which allows transmitting signals of higher power than in a typical SM optical fiber of a comparative example. The reason is that their configuration provides an inner core containing germanium and fluorine, and an outer core containing only germanium or germanium and a small amount of fluorine.

На Фиг.2 показано соотношение между отношениями диаметр внутренней сердцевины/диаметр внешней сердцевины, концентрациями Ge внутренней сердцевины и пороговой мощностью, полученными в прототипах оптических волокон согласно этому варианту осуществления.Figure 2 shows the relationship between the relations of the diameter of the inner core / diameter of the outer core, the Ge concentrations of the inner core and the threshold power obtained in the prototypes of optical fibers according to this embodiment.

Из Фиг.2 следует, что нужная пороговая мощность достигается при соблюдении вышеописанных диапазонов параметров.From figure 2 it follows that the desired threshold power is achieved while observing the above ranges of parameters.

Второй вариант осуществленияSecond Embodiment

Второй вариант осуществления относится к SM оптическому волокну, которое имеет MFD на длине волны 1310 нм около 8,6 мкм. Такие оптические волокна получили коммерческое распространение как оптические волокна, которые снижают потери на изгибе в пределах, отвечающих Рекомендации ITU-T G.652. Профили концентрации легирующих веществ (Ge и F) и относительной разности показателей преломления такого оптического волокна, которое сконструировано согласно традиционным подходам, показаны на Фиг.4A-C и в Таблице 4.A second embodiment relates to an SM optical fiber that has an MFD at a wavelength of 1310 nm of about 8.6 microns. Such optical fibers are commercially available as optical fibers, which reduce bending losses within the limits of ITU-T G.652. The profiles of the concentration of dopants (Ge and F) and the relative difference in the refractive indices of such an optical fiber, which is constructed according to traditional approaches, are shown in Figs. 4A-C and in Table 4.

Такой профиль показателя преломления может обеспечивать оптические волокна, имеющие оптические характеристики, описанные ниже:Such a refractive index profile can provide optical fibers having optical characteristics described below:

Критическая длина волны волокна: 1,26 мкм.Critical fiber wavelength: 1.26 microns.

MFD на длине волны 1310 нм: 8,59 мкм.MFD at a wavelength of 1310 nm: 8.59 μm.

MFD на длине волны 1550 нм: 9,56 мкм.MFD at a wavelength of 1550 nm: 9.56 μm.

Длина волны нулевой дисперсии: 1305,8 нм.Zero dispersion wavelength: 1305.8 nm.

Хроматическая дисперсия на длине волны 1550 нм: 17,1 пс/нм/км.Chromatic dispersion at a wavelength of 1550 nm: 17.1 ps / nm / km.

Наклон дисперсии на длине волны 1550 нм: 0,057 пс/нм²/км.The dispersion slope at a wavelength of 1550 nm: 0.057 ps / nm ² / km.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 30 мм на длине волны 1310 нм: <0,01 дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 30 mm at a wavelength of 1310 nm: <0.01 dB / m.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 30 мм на длине волны 1550 нм: 1,89×10^-2дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 30 mm at a wavelength of 1550 nm: 1.89 × 10 ^-2 dB / m.

Оптическое волокно на основе профиля показателя преломления, показанного на Фиг.4A-C, снижает потери на изгибе за счет того, что его MFD меньше, чем у типичного SM оптического волокна, показанного в Примере 1 или сравнительном примере. Однако снижение MFD может создавать проблему, поскольку может приводить к снижению пороговой мощности SBS.An optical fiber based on the refractive index profile shown in FIGS. 4A-C reduces bending loss due to the fact that its MFD is smaller than that of a typical SM optical fiber shown in Example 1 or comparative example. However, lowering the MFD can be problematic because it can lead to lower threshold power SBS.

На Фиг.5 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.4A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 1,18, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 0,7 дБ.Figure 5 shows the spectrum of the relative Brillouin gain obtained in the refractive index profile shown in Figures 4A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 1.18, and the threshold SBS power decreased by 0.7 dB.

На Фиг.6A-C и в Таблице 5 показан Пример 26 оптического волокна согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.6A-C and Table 5 show an Example 26 of an optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

Таблица 5Table 5 радиус [мкм]radius [μm] концентрация Ge [% по массе]Ge concentration [% by weight] концентрация F [% по массе]concentration F [% by weight] Относительная разность показателей преломления [%]Relative refractive index difference [%] Внутренняя сердцевинаInner core 2,1282,128 10,3110.31 2,002.00 0,370.37 Внешняя сердцевинаOuter core 4,2564,256 4,214.21 0,150.15 0,370.37 Внутренняя оболочкаInner shell 10,6410.64 0,000.00 0,150.15 -0,05-0.05 Внешняя оболочкаOuter shell 62,562.5 0,000.00 0,000.00 0,000.00

По сравнению с примером, базирующимся на традиционных подходах, концентрации Ge и F в области внутренней сердцевины повышены. Однако относительная разность показателей преломления Δ осталась прежней, и оптические характеристики, например MFD и хроматическая дисперсия, такие же, как у оптического волокна с профилем показателя преломления, показанным на Фиг.4A-C.Compared to the example based on traditional approaches, the concentrations of Ge and F in the inner core region are increased. However, the relative difference in refractive indices Δ remains the same, and the optical characteristics, for example, MFD and chromatic dispersion, are the same as for an optical fiber with the refractive index profile shown in Figs. 4A-C.

На Фиг.7 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, профиль показателя преломления которого показан на Фиг.6A-C. По аналогии с Фиг.5, оптическое волокно Примера 1 или сравнительного примера взято в качестве эталона. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,55, и пороговая мощность SBS повысилась на 2,6 дБ.FIG. 7 shows a spectrum of the relative Brillouin gain of an optical fiber, the refractive index profile of which is shown in FIGS. 6A-C. By analogy with Figure 5, the optical fiber of Example 1 or a comparative example is taken as a reference. The maximum relative Brillouin gain was 0.55, and the threshold SBS power increased by 2.6 dB.

Помимо проявления оптических характеристик, удовлетворяющих Рекомендации ITU-T G.652, оптическое волокно согласно этому варианту осуществления является оптическим волокном с низкими потерями на изгибе и высокой пороговой мощностью SBS и имеет хорошие характеристики в качестве оптического волокна для FTTH.In addition to exhibiting optical characteristics complying with ITU-T Recommendation G.652, the optical fiber according to this embodiment is an optical fiber with low bending loss and high threshold power SBS and has good optical fiber properties for FTTH.

Третий вариант осуществленияThird Embodiment

Третий вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему дополнительно улучшенную характеристику изгиба.A third embodiment relates to an optical fiber having an additionally improved bending characteristic.

На Фиг.8A-C показан пример оптического волокна с низкими потерями на изгибе, базирующегося на традиционных подходах. Это оптическое волокно имеет профили концентрации и профиль показателя преломления, показанные в Таблице 6.8A-C show an example of an optical fiber with low bending loss based on conventional approaches. This optical fiber has concentration profiles and a refractive index profile shown in Table 6.

Такой профиль показателя преломления может обеспечивать оптические волокна, имеющие оптические характеристики, описанные ниже.Such a refractive index profile can provide optical fibers having the optical characteristics described below.

MFD на длине волны 1310 нм: 7,36 мкм.MFD at a wavelength of 1310 nm: 7.36 μm.

MFD на длине волны 1550 нм: 8,19 мкм.MFD at a wavelength of 1550 nm: 8.19 μm.

Длина волны нулевой дисперсии: 1319,2 нм.Zero dispersion wavelength: 1319.2 nm.

Хроматическая дисперсия на длине волны 1550 нм: 17,4 пс/нм/км.Chromatic dispersion at a wavelength of 1550 nm: 17.4 ps / nm / km.

Наклон дисперсии на длине волны 1550 нм: 0,060 пс/нм²/км.The slope of the dispersion at a wavelength of 1550 nm: 0.060 ps / nm ² / km.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 30 мм на длине волны 1550 нм: <0,01 дБ/м.Bending loss at a bending diameter of 30 mm at a wavelength of 1550 nm: <0.01 dB / m.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 15 мм на длине волны 1310 нм: <0,01 дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 15 mm at a wavelength of 1310 nm: <0.01 dB / m.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 15 мм на длине волны 1550 нм: <0,29 дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 15 mm at a wavelength of 1550 nm: <0.29 dB / m.

Хотя MFD на длине волны 1310 нм была равна 7,36 мкм, что достаточно мало, потери на изгибе улучшились, т.е. почти никакого увеличения потерь не произошло даже при намотке с диаметром 15 мм. Однако снижение MFD приводит к снижению пороговой мощности SBS. На Фиг.9 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна для этого примера. По аналогии с Фиг.5, Пример 1 или сравнительный пример взят в качестве эталона. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 1,7, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 2,3 дБ.Although the MFD at a wavelength of 1310 nm was 7.36 μm, which is quite small, the bending loss improved, i.e. almost no increase in losses occurred even when winding with a diameter of 15 mm. However, a decrease in MFD leads to a decrease in the threshold power of SBS. Figure 9 shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber for this example. By analogy with Figure 5, Example 1 or a comparative example is taken as a reference. The maximum relative Brillouin gain was 1.7, and the threshold SBS power decreased by 2.3 dB.

На Фиг.10A-C и в Таблице 7 показан Пример 27 оптического волокна согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.10A-C and Table 7 show Example 27 of an optical fiber according to a third embodiment of the present invention.

Таблица 7Table 7 радиус [мкм]radius [μm] концентрация Ge [% по массе]Ge concentration [% by weight] концентрация F [% по массе]concentration F [% by weight] Относительная разность показателей преломления [%]Relative refractive index difference [%] Внутренняя сердцевинаInner core 1,741.74 11,3211.32 2,002.00 0,470.47 Внешняя сердцевинаOuter core 3,473.47 5,215.21 0,150.15 0,470.47 Внутренняя оболочкаInner shell 6,946.94 0,000.00 0,150.15 -0,05-0.05 Слой ямыPit layer 12,1512.15 0,000.00 0,760.76 -0,25-0.25 Внешняя оболочкаOuter shell 62,5062.50 0,000.00 0,000.00 0,000.00

Хотя концентрации Ge и F были выше во внутренней сердцевине, чем пример на основании традиционных подходов, относительная разность показателей преломления Δ осталась прежней, и оптическая характеристика, например MFD и хроматическая дисперсия, оказываются такими же, как для профиля показателя преломления, показанного на Фиг.8A-C.Although the concentrations of Ge and F were higher in the inner core than the example based on traditional approaches, the relative difference in refractive indices Δ remained the same, and the optical characteristic, for example MFD and chromatic dispersion, turned out to be the same as for the refractive index profile shown in FIG. 8A-C.

На Фиг.11 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, профиль показателя преломления которого показан на Фиг.10A-C. По аналогии с Фиг.5, Пример 1 или сравнительный пример взят в качестве эталона. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,67, и пороговая мощность SBS повысилась на 1,7 дБ.Figure 11 shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber, the profile of the refractive index of which is shown in Fig.10A-C. By analogy with Figure 5, Example 1 or a comparative example is taken as a reference. The maximum relative Brillouin gain was 0.67, and the threshold SBS power increased by 1.7 dB.

Помимо проявления оптических характеристик, отвечающих Рекомендации ITU-T G.652, оптическое волокно согласно этому варианту осуществления является оптическим волокном с низкими потерями на изгибе и высокой пороговой мощностью SBS и имеет хорошие характеристики в качестве оптического волокна для FTTH.In addition to exhibiting optical characteristics that comply with ITU-T Recommendation G.652, the optical fiber according to this embodiment is an optical fiber with low bending loss and high threshold power SBS and has good optical fiber properties for FTTH.

Четвертый вариант осуществленияFourth Embodiment

Четвертый вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.12A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.A fourth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), a non-doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 12A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

Радиус первого слоя (r₁): 1,66 мкм.The radius of the first layer (r ₁ ): 1,66 μm.

Радиус второго слоя (r₂): 3,33 мкм.The radius of the second layer (r ₂ ): 3.33 μm.

Радиус третьего слоя (r₃): 4,43 мкм.Radius of the third layer (r ₃ ): 4.43 μm.

Концентрация Ge первого слоя (n_G1): 5,0% по массе. Концентрация F первого слояGe concentration of the first layer (n _G1 ): 5.0% by mass. First layer F concentration

(n_F1): 0,45% по массе.(n _F1 ): 0.45% by weight.

Концентрация Ge второго слоя (n_G2): 3,5% по массе. Концентрация F второго слояGe concentration of the second layer (n _G2 ): 3.5% by weight. Concentration F of the second layer

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

Концентрация Ge третьего слоя (n_G3): 5,0% по массе. Концентрация F третьего слоя (n_F3): 0,45% по массе.Ge concentration of the third layer (n _G3 ): 5.0% by mass. Third layer F concentration (n _F3 ): 0.45% by weight.

Относительная разность показателей преломления (Δ): 0,35%.Relative refractive index difference (Δ): 0.35%.

Концентрации Ge и концентрации F первого слоя, второго слоя и третьего слоя были отрегулированы так, что соответствующие относительные разности показателей преломления Δ все равны 0,35%.The Ge concentrations and the F concentrations of the first layer, the second layer and the third layer were adjusted so that the corresponding relative refractive index differences Δ are all 0.35%.

Критическая длина волны волокна: 1292 нм.Critical fiber wavelength: 1292 nm.

Критическая длина волны кабеля: 1240 нм.Critical cable wavelength: 1240 nm.

MFD на длине волны 1310 нм: 9,21 мкм.MFD at a wavelength of 1310 nm: 9.21 microns.

MFD на длине волны 1550 нм: 10,30 мкм.MFD at a wavelength of 1550 nm: 10.30 μm.

Длина волны нулевой дисперсии: 1307,2 нм.Zero dispersion wavelength: 1307.2 nm.

Хроматическая дисперсия на длине волны 1550 нм: 17,38 пс/нм/км.Chromatic dispersion at a wavelength of 1550 nm: 17.38 ps / nm / km.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 30 мм на длине волны 1310 нм: 0,13 дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 30 mm at a wavelength of 1310 nm: 0.13 dB / m.

Потери на изгибе при диаметре изгиба 30 мм на длине волны 1550 нм: 3,73 дБ/м.Bending loss with a bending diameter of 30 mm at a wavelength of 1550 nm: 3.73 dB / m.

Оптическое волокно согласно этому варианту осуществления имеет MFD достаточно близкое к типичному оптическому волокну, показанному как Пример 1, сравнительный пример.The optical fiber according to this embodiment has an MFD close enough to the typical optical fiber shown as Example 1, a comparative example.

На Фиг.13 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.12A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,46, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 4,3 дБ.FIG. 13 shows a spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in FIG. 12A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum value of the Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.46, and the threshold SBS power decreased by 4.3 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,46, 0,32, 0,20, 0,07 и 0,02 при частотных сдвигах 10760 МГц, 10840 МГц, 10950 МГц, 11060 МГц и 11180 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.46, 0.32, 0.20, 0.07, and 0.02 at frequency shifts of 10760 MHz, 10840 MHz, 10950 MHz, 11060 MHz, and 11180 MHz, respectively ascending order.

Пятый вариант осуществленияFifth Embodiment

Пятый вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.14A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The fifth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), a non-doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 14A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

Радиус первого слоя (r₁): 1,11 мкм.The radius of the first layer (r ₁ ): 1.11 microns.

(n_F1): 0,45% по массе.(n _F1 ): 0.45% by weight.

Концентрация Ge второго слоя (n_G2); 3,5% по массе. Концентрация F второго слояGe concentration of the second layer (n _G2 ); 3.5% by weight. Concentration F of the second layer

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

Концентрации Ge и концентрации F первого слоя, второго слоя и третьего слоя были отрегулированы так, что соответствующие относительные разности показателей преломления Δ все равны 0,35%. Таким образом, были получены такие же оптические характеристики, как в четвертом варианте осуществления.The Ge concentrations and the F concentrations of the first layer, the second layer and the third layer were adjusted so that the corresponding relative refractive index differences Δ are all 0.35%. Thus, the same optical characteristics were obtained as in the fourth embodiment.

На Фиг.15 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.14A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,67, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 2,4 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.14A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum value of the Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.67, and the threshold SBS power decreased by 2.4 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,45, 0,44, 0,67 и 0,02 при частотных сдвигах 10800 МГц, 10840 МГц, 11030 МГц и 11200 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.45, 0.44, 0.67, and 0.02 at frequency shifts of 10800 MHz, 10840 MHz, 11030 MHz, and 11200 MHz, respectively, in increasing order.

Шестой вариант осуществленияSixth Embodiment

Шестой вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.16A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The sixth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), a non-doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 16A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

Радиус первого слоя (r₁): 2,22 мкм.The radius of the first layer (r ₁ ): 2.22 μm.

(n_F1): 0,45% по массе.(n _F1 ): 0.45% by weight.

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

На Фиг.17 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.16A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,66, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 2,9 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.16A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.66, and the threshold SBS power decreased by 2.9 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,62, 0,66 и 0,07 при частотных сдвигах 10740 МГц, 10830 МГц и 11050 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.62, 0.66, and 0.07 at frequency shifts of 10740 MHz, 10830 MHz, and 11050 MHz, respectively, in increasing order.

Седьмой вариант осуществленияSeventh Embodiment

Седьмой вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.18A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The seventh embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), a non-doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 18A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

(n_F1): 0,45% по массе.(n _F1 ): 0.45% by weight.

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

На Фиг.19 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.18A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,44, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 3,9 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.18A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum value of the Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.44, and the threshold SBS power decreased by 3.9 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,25, 0,44, 0,26, 0,03 и 0,07 при частотных сдвигах 10670 МГц, 10760 МГц, 11950 МГц, 11000 МГц и 11140 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.25, 0.44, 0.26, 0.03, and 0.07 at frequency shifts of 10,670 MHz, 10,760 MHz, 11,950 MHz, 11,000 MHz, and 11,140 MHz, respectively ascending order.

Восьмой вариант осуществленияEighth Embodiment

Восьмой вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.20A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The eighth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), an additional doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 20A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

(n_F1): 0,45% по массе.(n _F1 ): 0.45% by weight.

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

Концентрация Ge третьего слоя (n_G3): 5,5% по массе. Концентрация F третьего слоя (n_F3): 0,60% по массе.Ge concentration of the third layer (n _G3 ): 5.5% by mass. Third layer F concentration (n _F3 ): 0.60% by weight.

На Фиг.21 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.20A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,69, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 2,9 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.20A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum value of the Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.69, and the threshold SBS power decreased by 2.9 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,69, 0,24, 0,06 и 0,04 при частотных сдвигах 10760 МГц, 10950 МГц, 11040 МГц и 11160 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.69, 0.24, 0.06 and 0.04 at frequency shifts of 10760 MHz, 10950 MHz, 11040 MHz and 11160 MHz, respectively, in increasing order.

Девятый вариант осуществленияNinth Embodiment

Девятый вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.22A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The ninth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), an additional doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 22A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

Концентрация Ge первого слоя (n_G1): 5,0% по массе. Концентрация F первого слоя (n_f1): 0,45% по массе.Ge concentration of the first layer (n _G1 ): 5.0% by mass. The concentration of F of the first layer (n _f1 ): 0.45% by weight.

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

Концентрация Ge третьего слоя (n_G3): 7,0% по массе. Концентрация F третьего слоя (n_F3): 1,05% по массе.Ge concentration of the third layer (n _G3 ): 7.0% by mass. Third layer F concentration (n _F3 ): 1.05% by weight.

Концентрации Ge и концентрации F первого слоя, второго слоя и третьего слоя были отрегулированы так, что соответствующие относительные разности показателей преломления  все равны 0,35%. Таким образом, были получены такие же оптические характеристики, как в четвертом варианте осуществления.The Ge concentrations and the F concentrations of the first layer, the second layer and the third layer were adjusted so that the corresponding relative refractive index differences  are all equal to 0.35%. Thus, the same optical characteristics were obtained as in the fourth embodiment.

На Фиг.23 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.22A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,44, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 4,0 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.22A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum value of the Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.44, and the threshold SBS power decreased by 4.0 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,44, 0,24, 0,18 и 0,13 при частотных сдвигах 10760 МГц, 10900 МГц, 10960 МГц и 11120 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain of 0.44, 0.24, 0.18, and 0.13 at frequency shifts of 10760 MHz, 10900 MHz, 10960 MHz, and 11120 MHz, respectively, in increasing order.

Десятый вариант осуществленияTenth Embodiment

Десятый вариант осуществления относится к оптическому волокну, имеющему сердцевину, содержащую первый слой дополнительного легирования вблизи центра (первый слой), слой без дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии первого слоя дополнительного легирования (второй слой), и второй слой дополнительного легирования, находящийся на внешней периферии слоя без дополнительного легирования (третий слой). Профиль показателя преломления и профили легирующего вещества оптического волокна согласно этому варианту осуществления показаны на Фиг.24A-C. Диаметры, относительная разность оптических показателей преломления и концентрации Ge и F в каждом слое приведены ниже.The tenth embodiment relates to an optical fiber having a core containing a first additional doping layer near the center (first layer), a non-doping layer located on the outer periphery of the first additional doping layer (second layer), and a second additional doping layer on the outer the periphery of the layer without additional alloying (third layer). The refractive index profile and dopant profiles of the optical fiber according to this embodiment are shown in FIGS. 24A-C. The diameters, the relative difference between the optical refractive indices and the concentrations of Ge and F in each layer are given below.

Концентрация Ge первого слоя (n_G1): 7,0% по массе. Концентрация F первого слояGe concentration of the first layer (n _G1 ): 7.0% by mass. First layer F concentration

(n_F1): 1,05% по массе.(n _F1 ): 1.05% by weight.

(n_F2): 0,00% по массе.(n _F2 ): 0.00% by weight.

На Фиг.25 показан спектр относительного коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна, полученный в профиле показателя преломления, показанном на Фиг.24A-C. Данные были стандартизированы, исходя из того, что максимальное значение коэффициента усиления Бриллюэна оптического волокна в Примере 1, сравнительном примере, равно 1. Максимальный относительный коэффициент усиления Бриллюэна достиг 0,34, и пороговая мощность SBS уменьшилась на 4,7 дБ.On Fig shows the spectrum of the relative Brillouin gain of the optical fiber obtained in the refractive index profile shown in Fig.24A-C. The data were standardized based on the fact that the maximum Brillouin gain of the optical fiber in Example 1, comparative example, is 1. The maximum relative Brillouin gain was 0.34, and the threshold SBS power decreased by 4.7 dB.

Согласно этому варианту осуществления, существуют пики относительного коэффициента усиления 0,34, 0,21, 0,09, 0,05 и 0,21 при частотных сдвигах 10420 МГц, 10520 МГц, 10660 МГц, 10900 МГц и 11010 МГц, соответственно, в порядке возрастания.According to this embodiment, there are peaks of relative gain 0.34, 0.21, 0.09, 0.05 and 0.21 at frequency shifts of 10420 MHz, 10520 MHz, 10660 MHz, 10900 MHz and 11010 MHz, respectively, ascending order.

На Фиг.26 показана система 10 связи (система мультиплексирования с разделением по длине волны) с конфигурацией PON, в которой используется оптическое волокно 1, отвечающее настоящему изобретению. Система 10 связи передает сигнал данных на частотах 1,31 мкм и 1,49 мкм и сигнал изображения на частоте 1,55 мкм в соответствии с требованиями ITU-T G.983.3. На Фиг.26, в порядке примера передачи данных показано распределение цифрового изображения по интернету или посредством потоковой передачи. Однако передача голосовых данных возможна благодаря добавлению соответствующего устройства. Для передачи изображения в частотном диапазоне 1,55 мкм широко используется система, в которой типичная широковещательная волна распространяется в форме исходного аналогового сигнала. В такой системе сигнал может демодулироваться в сигнал исходной широковещательной волны на приемном блоке широковещательной системы на стороне абонента. Поэтому можно использовать традиционный телевизор без модификации.FIG. 26 shows a communication system 10 (wavelength division multiplexing system) with a PON configuration using an optical fiber 1 of the present invention. The communication system 10 transmits a data signal at a frequency of 1.31 μm and 1.49 μm and an image signal at a frequency of 1.55 μm in accordance with the requirements of ITU-T G.983.3. On Fig, as an example of data transmission shows the distribution of digital images on the Internet or through streaming. However, the transmission of voice data is possible by adding the appropriate device. To transmit an image in the frequency range of 1.55 μm, a system is widely used in which a typical broadcast wave propagates in the form of an original analog signal. In such a system, the signal can be demodulated into the signal of the original broadcast wave at the receiver unit of the broadcast system on the subscriber side. Therefore, you can use a traditional TV without modification.

Система, показанная на Фиг.26, передает сигнал данных и аналоговый сигнал (сигнал изображения) по одному оптическому волокну 1. Однако в системе связи, отвечающей настоящему изобретению, можно использовать оптическое волокно для сигнала данных и оптическое волокно для аналогового сигнала по отдельности. В такой системе использование оптического волокна, отвечающего настоящему изобретению, дает преимущество, например, увеличение дальности передачи.The system shown in FIG. 26 transmits a data signal and an analog signal (image signal) through one optical fiber 1. However, in the communication system of the present invention, it is possible to use an optical fiber for a data signal and an optical fiber for an analog signal separately. In such a system, the use of an optical fiber in accordance with the present invention has the advantage of, for example, increasing transmission distance.

Хотя выше были описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, их не следует рассматривать в порядке ограничения изобретения. Можно производить добавление, исключение и замену составляющих и другие модификации, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения. Настоящее изобретение не ограничивается вышеприведенными описаниями, но ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, they should not be construed as limiting the invention. You can add, exclude and replace components and other modifications that do not go beyond the essence or scope of the invention. The present invention is not limited to the above descriptions, but is limited only by the attached claims.

Claims

1. An optical fiber containing a Central core and a sheath located on the outer periphery of the specified core, in which the core contains at least one additional doping layer made of quartz glass doped with germanium and fluorine, at least one layer selected from a layer doped with germanium made of quartz glass that does not contain fluorine and doped with germanium, and a layer of additional doping with a low concentration made of quartz glass that is light is doped with germanium and fluorine, in which the degree of doping with fluorine is less than the degree of doping with fluorine in the additional doping layer, and the refractive indices of the additional doping layer and the layer selected from the germanium-doped layer and the additional doping layer with a low concentration essentially coincide.

2. The optical fiber according to claim 1, in which the core contains an inner core located near the center, and an outer core provided on the outer periphery of the inner core, the inner core containing an additional doping layer made of quartz glass doped with germanium and fluorine, the outer the core contains a layer selected from a layer doped with germanium and a layer of additional doping with a reduced concentration, while the degree of concentration of doping with fluorine from the outer core of earlier than the degree of fluorine concentration of the inner core, and the optical refractive indices of the inner core and the outer core essentially coincide.

3. The optical fiber according to claim 1, in which the shell is made of undoped quartz glass.

4. The optical fiber according to claim 1, in which a portion of the sheath is doped with fluorine.

5. The optical fiber according to claim 4, in which the shell contains an inner shell provided on the outer periphery of the core, and an outer shell provided on the outer periphery of the inner shell, and the ratio n _c1 <n _c2 is satisfied, based on the fact that the refractive index of the inner shell is equal to n _s1 and the refractive index of the outer shell is equal to n _s2 .

6. The optical fiber according to claim 4, in which the sheath comprises an inner sheath provided on the outer periphery of the core, a pit layer provided on the outer periphery of the inner sheath, and an outer sheath provided over the pit layer, and the relations: n _c2 <n _c1 and n _c2 <n _c3 , based on the fact that the refractive index of the inner shell is equal to n _c1, the refractive index of the pit layer is n _c2 and the refractive index of the outer shell is n _c3 .

7. The optical fiber according to claim 2, in which the concentration of germanium is in the range of 4-15 wt.% In relation to the oxide of germanium, and the concentration of fluorine is in the range of 0.2-5 wt.% In the inner core.

8. The optical fiber according to claim 2, in which the ratio of the radius of the inner core to the radius of the outer core is in the range of 0.10-0.85.

9. The optical fiber of claim 8, in which the ratio of the radius of the inner core to the radius of the outer core is in the range of 0.25-0.70.

10. The optical fiber according to claim 2, in which the average of the relative differences in refractive indices in relation to the shell of the inner core and the outer core is in the range of 0.30-0.60%, and the diameter of the outer core is in the range of 6.0-10.5 microns.

11. The optical fiber according to claim 1, in which the core contains a first core located near the center, a second core provided on the outer periphery of the first core, and a third core provided on the outer periphery of the second core, the first core and the third core containing a layer of additional alloying made of quartz glass alloyed with germanium and fluorine, the second core contains a layer selected from a layer alloyed with germanium, and an additional alloying layer with a reduced concentration radio, the degree of doping with fluorine of the second core is less than the degree of doping with fluorine of the first core, and the optical refractive indices of the first core and the second core and the third core are essentially the same.

12. The optical fiber according to claim 11, in which the ratios n _f1 > n _f2 and n _f3 > n _f2 are satisfied, based on the fact that the fluorine concentration is n _f1 wt.%, The fluorine concentration of the second core is n _f2 wt.% And fluorine concentration of the third core
equal to n _f3 wt.%.

13. The optical fiber according to item 12, in which n _f1 and n _f3 are essentially the same.

14. The optical fiber according to item 12, in which the relation n _f1 <n _f3 .

15. The optical fiber according to item 12, in which the relation n _f1 > n _f3 .

16. The optical fiber according to claim 1, in which the optical characteristics satisfy the requirements of ITU-T Recommendation G.652.

17. A communication system capable of transmitting an analog signal or low frequency transmission using an optical fiber according to claim 1.

18. A wavelength division multiplexing system capable of transmitting data and / or voice transmission, in addition to transmitting an analog signal and / or low frequency transmission using an optical fiber according to claim 1.