알카리 및 불소가 도핑된 광섬유 document_id A220623068418

감쇠는 광섬유의 주요 제약 원인이다. 예를 들어, 광섬유 손실은 광섬유 증폭기들 사이의 거리를 제한하는데 주요한 역할을 한다. 이는 예를 들어, 이러한 증폭기들이 주요한 시스템 비용에 기여하고 시스템의 신뢰성에 주요 인자로 작용하는 수중 적용과 같은 장거리 및 원거리 네트워크에 특히 중요하다. 따라서 감쇠를 가능한 가장 낮은 수준으로 감소시키는데 있어서 상업적으로 상당한 관심이 집중되고 있다. 발명의 요약 포괄적인 일 측면에 따르면, 본 발명은 SiO2, 불소, 및 K, Na, Li, Cs 및 Rb로 이루어진 군으로부터 선택된 알카리 금속 산화물을 포함하는 코어를 포함하는 광섬유에 관한 것이다. 상기 알카리 금속 산화물은 바람직하게는 적어도 20ppm(wt)의 함량으로 코어 내에 제공되며, 상기 코어는 섬유 중심선으로부터 2마이크론의 오프셋에서 측정된 상대 굴절률(Δ1%)을 포함한다. K2O가 가장 바람직한 알카리 금속 산화물이다. 내부 클래딩을 포함하는 클래딩이 상기 코어를 감싸며, 또한 바람직하게는 불소를 포함한다. 바람직하게는, 상기 내부 클래딩은 -0.39% 내지 -0.7% 사이의, 순수 실리카에 대해 상대적으로 측정된, 내부 클래딩 상대 굴절률(Δ2%)을 갖는다. 상기 섬유 조성물 및 구조는 바람직하게는 매우 낮은 감쇠를 달성할 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 코어 상대 굴절률(Δ1%)은 바람직하게는 제로 또는 그 미만이고; 좀 더 바람직하게는 0.0% 내지 -0.12% 사이이다. 일부 실시형태에서, 상기 코어 상대 굴절률(Δ1%)은 제로 또는 그 미만이며; 좀 더 바람직하게는 0.0 내지 -0.15% 사이이다. 다른 실시형태에서, 상기 코어 상대 굴절률(Δ1%)은 음의 값을 가지며; 좀 더 바람직하게는 -0.02% 내지 -0.12% 사이이다. 바람직하게는, 상기 광섬유는 1550nm에서 단일 모드화된다. 또 다른 바람직한 측면에서, Δ2%-Δ1%는 -0.7% 내지 -0.38% 사이이며; 좀 더 바람직하게는 -0.42% 내지 -0.38% 사이이다. 상기 코어는 바람직하게는 12 내지 20 사이, 좀 더 바람직하게는 14 내지 16 사이의 α값을 갖는 외부 에지 상에서 알파 프로파일을 포함한다. 일부 실시형태에서, 상기 섬유는 (Δ1%)보다 큰(상대 최대 순수 실리카보다 큰); 좀 더 바람직하게는 -0.15% 내지 0.20% 사이의 중심 상대 굴절률(Δ0%)을 갖는 상승된 중심부를 포함한다. 상기 중심부의 외부 반경(R0)은 바람직하게는 상기 섬유의 중심선, CL로부터 0.2㎛ 내지 1.5㎛ 사이에 위치된다. 상기 코어의 외부 반경(R1)은 바람직하게는 상기 중심선으로부터 3.9 내지 6.0㎛ 사이; 좀 더 바람직하게는 3.9 내지 5.0㎛ 사이이다. 바람직하게는, 상기 코어는 1000ppm(wt)(0.1중량%)를 초과하는, 좀 더 바람직하게는 2000ppm(wt)(0.2중량%)를 초과하는, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.4중량% 사이의 최대 함량으로 불소 도핑을 포함한다. 염소는 500ppm(wt) 미만, 좀 더 바람직하게는 200ppm(wt) 미만의 함량으로 존재할 수 있다. 상기 알카리 금속 산화물 도핑은 바람직하게는 20 내지 1000ppm(wt); 좀 더 바람직하게는 50-500ppm(wt); 가장 바람직하게는 50-300ppm(wt); 일부 실시형태에서는 50-200ppm(wt)의 최대 함량으로 존재한다. 가장 바람직하게는, 상기 코어는 GeO2를 실질적으로 포함하지 않는다. 본 발명에 따른 광섬유는 매우 낮은 감쇠를 나타낼 수 있다. 1550nm에서의 섬유 감쇠는 바람직하게는 0.178dB/km 미만, 또는 0.175dB/km 미만, 일부 실시형태에서는 0.173dB/km 이하이다. 상기 섬유는 바람직하게는 또한 1550nm에서 15 내지 25ps/nm/km 사이의 총분산을 나타내며, 또한 바람직하게는 1550nm에서 0.07ps/nm/km2 미만의 분산 기울기를 나타낸다. 람다 제로는 바람직하게는 1275 내지 1325nm 사이에 위치된다. 섬유의 유효 면적은 바람직하게는 1550nm에서 60㎛2을 초과하며, 좀 더 바람직하게는 60-100㎛2 사이이다. 상기 섬유는 또한 바람직하게는 20mm 직경의 맨드릴 상에서 20회전 동안 25dB/m 미만; 좀 더 바람직하게는 20mm 직경의 맨드릴 상에서 20회전 동안 1dB/m 미만의 매크로-벤드 손실을 갖는 우수한 벤드 성질을 나타낸다. 본 발명의 부가적인 특징 및 이점은 후술되는 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 상세한 설명 및 이어지는 청구범위, 및 첨부된 도면을 포함하여 본원에 기술된 바에 따라 본 발명을 실시함으로써 인식되거나 또는 상기 기술로부터 당업자에게 분명해질 것이다. 전술한 일반적인 설명 및 후술되는 본 발명의 실시형태를 나타내는 상세한 설명은 모두 청구된 바에 따른 본 발명의 성질 및 특성을 이해하기 위한 개관 또는 틀을 제공하기 위함이라는 것이 이해되어야 한다. 적합한 곳에서, 동일한 부재에 대해서 동일한 부호가 사용되었다.