JPH07270636A - 分散補償光導波体を含む製品 - Google Patents
分散補償光導波体を含む製品Info
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- JPH07270636A JPH07270636A JP7028029A JP2802995A JPH07270636A JP H07270636 A JPH07270636 A JP H07270636A JP 7028029 A JP7028029 A JP 7028029A JP 2802995 A JP2802995 A JP 2802995A JP H07270636 A JPH07270636 A JP H07270636A
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本件発明は、光ファイバ、より詳細には典型
的には、１．３μｍから１．５５μｍの動作波長
（λop）にグレードアップされたシステム内で都合よく
色分散を補償するために使用することができる光ファイ
バに関する。 【構成】 本件発明のファイバは、ＬＰ11モードの遮断
波長が（典型的にはＬＰ02モードのような）より高次の
モードよりも小さく、そしてλopより小さいように設計
され、そして、ファイバがλopにおけるＬＰ22モードの
伝搬をサポートしないように設計された屈折率プロフィ
ルを有する分散補償（ＤＣ）光ファイバである。λopに
おいて、約−９０ps/nm・kmよりもより負であるが、−１
５０ps/nm・km よりは負ではない分散を有するように設
計されている。ＤＣフィルタは、典型的にはλopにおい
て0.5db／kmよりも小さい損失を有する。
的には、１．３μｍから１．５５μｍの動作波長
（λop）にグレードアップされたシステム内で都合よく
色分散を補償するために使用することができる光ファイ
バに関する。 【構成】 本件発明のファイバは、ＬＰ11モードの遮断
波長が（典型的にはＬＰ02モードのような）より高次の
モードよりも小さく、そしてλopより小さいように設計
され、そして、ファイバがλopにおけるＬＰ22モードの
伝搬をサポートしないように設計された屈折率プロフィ
ルを有する分散補償（ＤＣ）光ファイバである。λopに
おいて、約−９０ps/nm・kmよりもより負であるが、−１
５０ps/nm・km よりは負ではない分散を有するように設
計されている。ＤＣフィルタは、典型的にはλopにおい
て0.5db／kmよりも小さい損失を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分散補償（dispersion-c
ompensating 、ＤＣ）光導波体、典型的には、光ファイ
バ、及びＤＣ光導波体を含む通信システム及び他の製品
に関する。
ompensating 、ＤＣ）光導波体、典型的には、光ファイ
バ、及びＤＣ光導波体を含む通信システム及び他の製品
に関する。
【０００２】
【発明の背景】周知のように従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモード光ファイバは一般的に約１．５５μ
ｍの所に最小損失を持ち、約１．３μｍの所にゼロ色分
散（zero chromatic dispersion ）を持つ。約１．５５
μｍの所に最小損失及びゼロ色分散の両方を持つ光ファ
イバ（このタイプの光ファイバは一般に“分散シフト
（dispersion-shifted）”ファイバと呼ばれる）を設計
することも可能であるが、殆どの最近設置されたシング
ルモードファイバは従来のタイプのものであり、ファイ
バのゼロ色分散波長の所或はこの付近の約１．３μｍの
信号波長にて動作される。
するシングルモード光ファイバは一般的に約１．５５μ
ｍの所に最小損失を持ち、約１．３μｍの所にゼロ色分
散（zero chromatic dispersion ）を持つ。約１．５５
μｍの所に最小損失及びゼロ色分散の両方を持つ光ファ
イバ（このタイプの光ファイバは一般に“分散シフト
（dispersion-shifted）”ファイバと呼ばれる）を設計
することも可能であるが、殆どの最近設置されたシング
ルモードファイバは従来のタイプのものであり、ファイ
バのゼロ色分散波長の所或はこの付近の約１．３μｍの
信号波長にて動作される。
【０００３】既に設置されている光ファイバシステムを
１．５５μｍにて動作することができればかなりの長所
を実現できる。これらの長所には（より低いファイバ損
失に起因しての）中継器間の距離の延長の可能性、及び
中継器の代わりにＥｒドープされたファイバ増幅器（Er
-doped fiber amplifiers 、ＥＤＦＡ）を使用できる可
能性が含まれる。ただし、動作波長を変更することによ
る単純なグレードアップは、従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモードファイバの１．５５μｍにおけるか
なりの量の色分散（一例として、約１７ps/nm・km）のた
めに実際的ではない。この分散は、典型的には、このよ
うなシステムを５００マイルのオーダの距離の場合、最
大でも約２Ｇbit/sec のビット速度に制限する。
１．５５μｍにて動作することができればかなりの長所
を実現できる。これらの長所には（より低いファイバ損
失に起因しての）中継器間の距離の延長の可能性、及び
中継器の代わりにＥｒドープされたファイバ増幅器（Er
-doped fiber amplifiers 、ＥＤＦＡ）を使用できる可
能性が含まれる。ただし、動作波長を変更することによ
る単純なグレードアップは、従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモードファイバの１．５５μｍにおけるか
なりの量の色分散（一例として、約１７ps/nm・km）のた
めに実際的ではない。この分散は、典型的には、このよ
うなシステムを５００マイルのオーダの距離の場合、最
大でも約２Ｇbit/sec のビット速度に制限する。
【０００４】この問題を扱う幾つかの可能な方法が既に
提案されている。これらは“アクティブ（active）”技
法と“パッシブ（passive ）”技法に分類することがで
きる。ここでは、我々は、パッシブ技法、より詳細に
は、分散補償（ＤＣ）ファイバの使用を伴う技法のみを
対象とする。合衆国特許第４，２６１，６３９号は動作
波長においてそれぞれ正及び負の分散を持つシングルモ
ードファイバを鎖状に結合することによって分散補償を
行なう方法を開示する。
提案されている。これらは“アクティブ（active）”技
法と“パッシブ（passive ）”技法に分類することがで
きる。ここでは、我々は、パッシブ技法、より詳細に
は、分散補償（ＤＣ）ファイバの使用を伴う技法のみを
対象とする。合衆国特許第４，２６１，６３９号は動作
波長においてそれぞれ正及び負の分散を持つシングルモ
ードファイバを鎖状に結合することによって分散補償を
行なう方法を開示する。
【０００５】ＤＣファイバは現存する光ファイバ通信シ
ステムをグレードアップするために好都合に使用できる
のみでなく、１．５５μｍにて動作するように設計され
た新たなシステム（例えば、分散シフトファイバを使用
する大洋横断海底システム）内にも分散シフトファイバ
の製造仕様を簡単にするために使用することができる。
ステムをグレードアップするために好都合に使用できる
のみでなく、１．５５μｍにて動作するように設計され
た新たなシステム（例えば、分散シフトファイバを使用
する大洋横断海底システム）内にも分散シフトファイバ
の製造仕様を簡単にするために使用することができる。
【０００６】C.D.Poole （プーレ）らはオプティクスレ
ターズ（Optics Letters）、Vol.１７（１４）、ページ
９８５（本発明と譲受人を同一とする合衆国特許第５、
１８５、８２５号も参照）において最も低次のモード
（ＬＰ01）に加えて最も低い高次モード（ＬＰ11）もサ
ポートするように設計され、またＬＰ11（λc11 ）モー
ドに対して動作波長（λop）のほんの少し上の遮断波長
を持つように設計されたＤＣファイバを開示する。典型
的には、ＤＣファイバの上流端においてＬＰ01モードを
ＬＰ11モードに変換するためのモード変換器が提供さ
れ、ＤＣファイバの下流端においてＬＰ11モードをＬＰ
01モードに変換し戻すためのもう一つのモード変換器が
提供される。Poole （プーレ）らの技法はまた分散及び
分散傾斜の両方を補償することができ、望ましい負の分
散の大きな値（１００或は１５０ps/nm・kmより大きな絶
対値；一例として−２２８ps/nm・km）を与えることがで
きる。ただし、Poole らの技法は、欠点として、特別の
要素（モード変換器及び偏波回転子）の使用を必要と
し、コストを上げるだけでなく、典型的には、追加の損
失を導入する。さらに、典型的には、λopがλc11 に接
近しているために総パワーの約１５から２０％のみがコ
ア内を伝播し、結果として、比較的高い損失を与える。
さらに、この従来の技法は典型的にはＬＰ11モードの四
重縮退（four-folddegeneracy）を除去するために少し
楕円形のＤＣファイバを必要とする。
ターズ（Optics Letters）、Vol.１７（１４）、ページ
９８５（本発明と譲受人を同一とする合衆国特許第５、
１８５、８２５号も参照）において最も低次のモード
（ＬＰ01）に加えて最も低い高次モード（ＬＰ11）もサ
ポートするように設計され、またＬＰ11（λc11 ）モー
ドに対して動作波長（λop）のほんの少し上の遮断波長
を持つように設計されたＤＣファイバを開示する。典型
的には、ＤＣファイバの上流端においてＬＰ01モードを
ＬＰ11モードに変換するためのモード変換器が提供さ
れ、ＤＣファイバの下流端においてＬＰ11モードをＬＰ
01モードに変換し戻すためのもう一つのモード変換器が
提供される。Poole （プーレ）らの技法はまた分散及び
分散傾斜の両方を補償することができ、望ましい負の分
散の大きな値（１００或は１５０ps/nm・kmより大きな絶
対値；一例として−２２８ps/nm・km）を与えることがで
きる。ただし、Poole らの技法は、欠点として、特別の
要素（モード変換器及び偏波回転子）の使用を必要と
し、コストを上げるだけでなく、典型的には、追加の損
失を導入する。さらに、典型的には、λopがλc11 に接
近しているために総パワーの約１５から２０％のみがコ
ア内を伝播し、結果として、比較的高い損失を与える。
さらに、この従来の技法は典型的にはＬＰ11モードの四
重縮退（four-folddegeneracy）を除去するために少し
楕円形のＤＣファイバを必要とする。
【０００７】A.J.Antos （アントス）は１９９２年９月
にコロラド州にて開催された米国科学技術協会主催の光
ファイバ測定に関する会議の議事録（Proccedings,Conf
erence on Optical Fiber Measurement、National Insti
tute of Science and Technology、Colorado、September
1992 ）においてＬＰ01モードのみをサポートし、１．
５５μｍにおいて負の色分散を持つように設計されたＤ
Ｃファイバを開示する。このＤＣファイバは比較的小さ
な負の色分散（１００ps/nm・km以下の絶対値、一例とし
て、−６５ps/nm・km）を持ち、長さの長いＤＣファイバ
の使用（例えば、１５０ｋｍの従来のファイバの分散を
補償するために３９ｋｍのＤＣファイバの使用）を必要
とする。さらに、Antos （アントス）の技法は明らかに
分散の補償のみに使用でき、著者によると分散傾斜の補
償は“実用上は簡単には達成できない”と指摘されてい
る。
にコロラド州にて開催された米国科学技術協会主催の光
ファイバ測定に関する会議の議事録（Proccedings,Conf
erence on Optical Fiber Measurement、National Insti
tute of Science and Technology、Colorado、September
1992 ）においてＬＰ01モードのみをサポートし、１．
５５μｍにおいて負の色分散を持つように設計されたＤ
Ｃファイバを開示する。このＤＣファイバは比較的小さ
な負の色分散（１００ps/nm・km以下の絶対値、一例とし
て、−６５ps/nm・km）を持ち、長さの長いＤＣファイバ
の使用（例えば、１５０ｋｍの従来のファイバの分散を
補償するために３９ｋｍのＤＣファイバの使用）を必要
とする。さらに、Antos （アントス）の技法は明らかに
分散の補償のみに使用でき、著者によると分散傾斜の補
償は“実用上は簡単には達成できない”と指摘されてい
る。
【０００８】本発明と譲受人を同一とする１９９４年５
月２５日に公開された欧州特許出願第0 598 554 A1号
（以降“５５４号）は、他の事項と共に、特に、ＤＣ光
ファイバを開示し、関連する背景情報と詳細な技術的情
報を含む。従来の技術によるファイバの屈折率プロフィ
ルは、ファイバがファイバの全動作波長（λop）におい
て、典型的には１．５５μｍにおいて、基本モード（Ｌ
Ｐ01）をサポートし、ＬＰ11モードはサポートしない
が、少なくとも一つの高次のモード、典型的には、ＬＰ
02モードはサポートするように設計されている。動作波
長λopにおいて、ＬＰ01は、−１５０ps/nm・kmよりもさ
らに負の分散を持ち、一つの好ましい実施例において
は、ＬＰ01は、さらに、λopにおいて負の分散傾斜を持
つ。従来の技術によるＤＣファイバは、代表的には、ベ
キ法則に従うコア屈折率プロフィル、コアを包囲する屈
折率“トレンチ”、及びトレンチを包囲する屈折率
“嶺”を含む。
月２５日に公開された欧州特許出願第0 598 554 A1号
（以降“５５４号）は、他の事項と共に、特に、ＤＣ光
ファイバを開示し、関連する背景情報と詳細な技術的情
報を含む。従来の技術によるファイバの屈折率プロフィ
ルは、ファイバがファイバの全動作波長（λop）におい
て、典型的には１．５５μｍにおいて、基本モード（Ｌ
Ｐ01）をサポートし、ＬＰ11モードはサポートしない
が、少なくとも一つの高次のモード、典型的には、ＬＰ
02モードはサポートするように設計されている。動作波
長λopにおいて、ＬＰ01は、−１５０ps/nm・kmよりもさ
らに負の分散を持ち、一つの好ましい実施例において
は、ＬＰ01は、さらに、λopにおいて負の分散傾斜を持
つ。従来の技術によるＤＣファイバは、代表的には、ベ
キ法則に従うコア屈折率プロフィル、コアを包囲する屈
折率“トレンチ”、及びトレンチを包囲する屈折率
“嶺”を含む。
【０００９】ＤＣファイバに対して一般的に使用されて
いる良度指数は、両者ともλopにて得られた、ファイバ
損失に対する分散の絶対値（｜ＤDC｜）の比である。特
許出願第’５５４号によって典型的に得られる良度指数
よりも高い指数を持つＤＣファイバを得ることが、この
ようなファイバの敷設は、結果として、システム全体と
しての損失を低減するために強く要望される。本発明
は、このようなファイバについて開示する。
いる良度指数は、両者ともλopにて得られた、ファイバ
損失に対する分散の絶対値（｜ＤDC｜）の比である。特
許出願第’５５４号によって典型的に得られる良度指数
よりも高い指数を持つＤＣファイバを得ることが、この
ようなファイバの敷設は、結果として、システム全体と
しての損失を低減するために強く要望される。本発明
は、このようなファイバについて開示する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はこの技法及び本
発明の技法を具現する製品を開示する。
発明の技法を具現する製品を開示する。
【００１１】
【用語及び定義】“モード”ＬＰμνが実際にはこれら
は関連する波動方程式の真の値ではなく単に近似解を与
えるものであるが光ファイバのモード特性の議論に便宜
的に使用される。基本ＬＰモードはＬＰ01である。最も
低い高次ＬＰモード（lowest higher order LP mode ）
はＬＰ11である。ＬＰ0mはＬＰ11より高次であり、ｍ＝
２、３、．．．である。
は関連する波動方程式の真の値ではなく単に近似解を与
えるものであるが光ファイバのモード特性の議論に便宜
的に使用される。基本ＬＰモードはＬＰ01である。最も
低い高次ＬＰモード（lowest higher order LP mode ）
はＬＰ11である。ＬＰ0mはＬＰ11より高次であり、ｍ＝
２、３、．．．である。
【００１２】用語“色分散（chromatic dispersion）”
はここでは従来の用法で使用され、物質分散（material
dispersion ）と導波路分散（waveguide dispersion）
の総和を表わす。
はここでは従来の用法で使用され、物質分散（material
dispersion ）と導波路分散（waveguide dispersion）
の総和を表わす。
【００１３】導波路はあるモードの遮断波長λc がλop
よりも長い場合波長λopの放射のそのモードの伝播を
“サポート（support ）”すると言われ、あるモードの
λc がλopよりも短い場合はそのモードの伝播を“サポ
ートしない”と呼ばれる。従来のファイバ設計において
は、ＬＰ11モードの遮断波長はＬＰ02モードのそれより
も大きい。
よりも長い場合波長λopの放射のそのモードの伝播を
“サポート（support ）”すると言われ、あるモードの
λc がλopよりも短い場合はそのモードの伝播を“サポ
ートしない”と呼ばれる。従来のファイバ設計において
は、ＬＰ11モードの遮断波長はＬＰ02モードのそれより
も大きい。
【００１４】
【実施例】本発明は請求項によって定義されるところの
ものである。広義には、本発明は、新規の光学導波体及
びこの導波体を含む製品内に実現される。本発明の導波
路は動作波長λop（｜ＤDC（λop）｜）において比較的
大きな絶対値の色分散（chromatic dispersion）を持つ
ように設計される。ここで、ＤDC（λ）はこの新規の導
波路の波長（λ）における色分散であり、この色分散の
符号はλopにおける従来の導波路の分散の符号と反対で
ある。オプションとして、この新規の導波路は、λopに
おいて所定の値の分散傾斜（dispersion slope）を持つ
こともできる。この特性の観点から、この新規の導波路
はＤＣ導波路として好都合に機能する。典型的には、必
須ではないが、この光学導波路は光ファイバとされる。
当業者においては、本発明の原理がプレーナ導波路など
のような非円形導波路（non-circular waveguides ）に
も適用することが理解できるものである。ただし、この
解説の残りの部分においては、光ファイバの観点から説
明される。
ものである。広義には、本発明は、新規の光学導波体及
びこの導波体を含む製品内に実現される。本発明の導波
路は動作波長λop（｜ＤDC（λop）｜）において比較的
大きな絶対値の色分散（chromatic dispersion）を持つ
ように設計される。ここで、ＤDC（λ）はこの新規の導
波路の波長（λ）における色分散であり、この色分散の
符号はλopにおける従来の導波路の分散の符号と反対で
ある。オプションとして、この新規の導波路は、λopに
おいて所定の値の分散傾斜（dispersion slope）を持つ
こともできる。この特性の観点から、この新規の導波路
はＤＣ導波路として好都合に機能する。典型的には、必
須ではないが、この光学導波路は光ファイバとされる。
当業者においては、本発明の原理がプレーナ導波路など
のような非円形導波路（non-circular waveguides ）に
も適用することが理解できるものである。ただし、この
解説の残りの部分においては、光ファイバの観点から説
明される。
【００１５】より詳細には、本発明は、典型的には、基
本モード（ＬＰ01）及び少なくとも一つの高次モードに
おいて、波長λopの放射の伝播をサポートするように設
計された光ファイバの（必ずしもファイバの一つの連続
した部分でなくてもよい）長さＬDCを持つ製品内に実現
される。
本モード（ＬＰ01）及び少なくとも一つの高次モードに
おいて、波長λopの放射の伝播をサポートするように設
計された光ファイバの（必ずしもファイバの一つの連続
した部分でなくてもよい）長さＬDCを持つ製品内に実現
される。
【００１６】このＤＣファイバは、屈折率プロフィル
と、それぞれ、ＬＰ11と称されるモードとＬＰ11よりも
高次のあるモードに対する遮断波長を持つ。この屈折率
プロフィルは、ＬＰ11モードに対する遮断波長がＬＰ11
モードよりも高次のあるモードに対する遮断波長よりも
小さく、また、動作波長λopよりも小さくなるように選
択される。このＤＣファイバは、従って、動作波長λop
において、ＬＰ11モードの伝播をサポートしない。さら
に、この屈折率プロフィルは、基本モードＬＰ01モード
が動作波長λopにおいて、−９０ps/nm・kmよりも負であ
るが、但し、−１５０ps/nm・kmよりは負でない分散を持
つように選択される。
と、それぞれ、ＬＰ11と称されるモードとＬＰ11よりも
高次のあるモードに対する遮断波長を持つ。この屈折率
プロフィルは、ＬＰ11モードに対する遮断波長がＬＰ11
モードよりも高次のあるモードに対する遮断波長よりも
小さく、また、動作波長λopよりも小さくなるように選
択される。このＤＣファイバは、従って、動作波長λop
において、ＬＰ11モードの伝播をサポートしない。さら
に、この屈折率プロフィルは、基本モードＬＰ01モード
が動作波長λopにおいて、−９０ps/nm・kmよりも負であ
るが、但し、−１５０ps/nm・kmよりは負でない分散を持
つように選択される。
【００１７】現在好ましいとされる一つの実施例におい
ては、この光ファイバは、ＳｉＯ2をベースとする（つ
まり、全ての所で５０モル％以上のＳｉＯ2 を含む）光
ファイバであり、λopは約１．５５μｍであり、このフ
ァイバはλopにおいてＬＰ02の伝播をサポートするが、
ＬＰ11の伝播はサポートせず、またこのファイバは−１
５０ps/nm・kmよりも負のＤDC（λop）を持つ。オプショ
ンとして、ＤＣファイバはまたλopにおいて所定の負の
値の分散傾斜（Ｄ’DC）を持つ。
ては、この光ファイバは、ＳｉＯ2をベースとする（つ
まり、全ての所で５０モル％以上のＳｉＯ2 を含む）光
ファイバであり、λopは約１．５５μｍであり、このフ
ァイバはλopにおいてＬＰ02の伝播をサポートするが、
ＬＰ11の伝播はサポートせず、またこのファイバは−１
５０ps/nm・kmよりも負のＤDC（λop）を持つ。オプショ
ンとして、ＤＣファイバはまたλopにおいて所定の負の
値の分散傾斜（Ｄ’DC）を持つ。
【００１８】図１は上記'554出願に従う一例としての光
ファイバの公称上の屈折率プロフィルを示す。半径は任
意単位（arbitrary unit）にて表わされているが、この
プロフィルは、１００任意半径単位（arbitrary radial
units）が、ある一つの特定の実施例においては、ファ
イバ内の１．９μｍに対応するために、定量的であるも
のと見なすこともできる。当業者においては、実際のフ
ァイバプロフィルが、典型的には、設計計算の基礎を形
成する（理想）公称プロフィルと幾分ずれることを理解
するものである。ただし、実際のファイバの特性は、公
称ファイバプロフィルを使用する対応するモデルの計算
特性に非常に対応し、従って、通常は、コンピュータシ
ミュレーションに基づいて新たなファイバの設計が行な
われる。
ファイバの公称上の屈折率プロフィルを示す。半径は任
意単位（arbitrary unit）にて表わされているが、この
プロフィルは、１００任意半径単位（arbitrary radial
units）が、ある一つの特定の実施例においては、ファ
イバ内の１．９μｍに対応するために、定量的であるも
のと見なすこともできる。当業者においては、実際のフ
ァイバプロフィルが、典型的には、設計計算の基礎を形
成する（理想）公称プロフィルと幾分ずれることを理解
するものである。ただし、実際のファイバの特性は、公
称ファイバプロフィルを使用する対応するモデルの計算
特性に非常に対応し、従って、通常は、コンピュータシ
ミュレーションに基づいて新たなファイバの設計が行な
われる。
【００１９】図１のプロフィルはコア１１、第一のクラ
ディング領域（溝）１２、第二のクラディング領域
（嶺）１３、及び第三のクラディング領域１４を含む。
図１の一例としてのプロフィルは３．８μｍのコア直
径、約０．０１９の最大コアΔ、５．７μｍの外側溝半
径、約−０．００４の溝Δ、７．６μｍの外側嶺半径、
約０．００４の嶺Δ、及びΔ＝０の第三のクラディング
領域を含む。この第三のクラディング領域は、ファイバ
の表面まで伸びる。パラメータΔは、従来の方法にて定
義される。つまり、Δ（ｒ）＝（ｎ（ｒ）−ｎo ）／ｎ
o であり、ここで、ｎo は純粋なガラス質のＳｉＯ2 の
屈折率である。嶺はＬＰ02モードをサポートするように
選択される。一般的に述べて、ＤＣファイバがＬＰ0mモ
ードをサポートすることが要求される場合は、ファイバ
は、一例として、ｍ−１個の適当に位置された嶺を持
つ。もう一つの一例としての屈折率プロフィルが図４に
示される。コアはα＝２．２のベキ法則分布（power la
w profile ）を持ち、３００任意（半径）単位がファイ
バ内の５μｍに対応する。
ディング領域（溝）１２、第二のクラディング領域
（嶺）１３、及び第三のクラディング領域１４を含む。
図１の一例としてのプロフィルは３．８μｍのコア直
径、約０．０１９の最大コアΔ、５．７μｍの外側溝半
径、約−０．００４の溝Δ、７．６μｍの外側嶺半径、
約０．００４の嶺Δ、及びΔ＝０の第三のクラディング
領域を含む。この第三のクラディング領域は、ファイバ
の表面まで伸びる。パラメータΔは、従来の方法にて定
義される。つまり、Δ（ｒ）＝（ｎ（ｒ）−ｎo ）／ｎ
o であり、ここで、ｎo は純粋なガラス質のＳｉＯ2 の
屈折率である。嶺はＬＰ02モードをサポートするように
選択される。一般的に述べて、ＤＣファイバがＬＰ0mモ
ードをサポートすることが要求される場合は、ファイバ
は、一例として、ｍ−１個の適当に位置された嶺を持
つ。もう一つの一例としての屈折率プロフィルが図４に
示される。コアはα＝２．２のベキ法則分布（power la
w profile ）を持ち、３００任意（半径）単位がファイ
バ内の５μｍに対応する。
【００２０】典型的には、本発明に従うＤＣファイバは
上に参照のコア及び第一から第三までのクラディング領
域を含む。第一のクラディング領域はコアのすぐ近くに
隣接し、第一のクラディング領域の外側の任意の領域の
屈折率よりも低い屈折率を持つ。第二のクラディング領
域の屈折率は最大コア屈折率と第一の領域の屈折率との
間の値を持ち、第二のクラディング領域の位置は、要求
される高次モード（例えば、ＬＰ02）がＬＰ11の前に励
起されるように選択される。最後に、第三のクラディン
グは第一と第二のクラディング領域の屈折率の間の値の
屈折率を持つ。通常、第三のクラディングは公称上純粋
なシリカから構成される。
上に参照のコア及び第一から第三までのクラディング領
域を含む。第一のクラディング領域はコアのすぐ近くに
隣接し、第一のクラディング領域の外側の任意の領域の
屈折率よりも低い屈折率を持つ。第二のクラディング領
域の屈折率は最大コア屈折率と第一の領域の屈折率との
間の値を持ち、第二のクラディング領域の位置は、要求
される高次モード（例えば、ＬＰ02）がＬＰ11の前に励
起されるように選択される。最後に、第三のクラディン
グは第一と第二のクラディング領域の屈折率の間の値の
屈折率を持つ。通常、第三のクラディングは公称上純粋
なシリカから構成される。
【００２１】一例として、本発明に従うファイバは（ｍ
＝２に対して）、典型的には、一般ベキ法則コア分布を
持つ。
＝２に対して）、典型的には、一般ベキ法則コア分布を
持つ。
【００２２】図１及び図４のファイバは従来の手段によ
って製造することができる。コアは典型的にはＧｅにて
ドープされ、溝はＦにてダウンドープされ、嶺はＧｅに
よって軽くアップドープされ、そして領域１４は典型的
にはドープされないＳｉＯ2とされる。図１のファイバ
は約１．６００μｍのλc02 及び約１．５６５μｍのλ
c11 を持つ。図１は概ね三角形（ベキ法則指数α＝１．
５）のコアプロフィルを示すが、これは必須要件ではな
く、他のコアプロフィル、例えば、放物線或は段形状の
プロフィルを使用することもできる。
って製造することができる。コアは典型的にはＧｅにて
ドープされ、溝はＦにてダウンドープされ、嶺はＧｅに
よって軽くアップドープされ、そして領域１４は典型的
にはドープされないＳｉＯ2とされる。図１のファイバ
は約１．６００μｍのλc02 及び約１．５６５μｍのλ
c11 を持つ。図１は概ね三角形（ベキ法則指数α＝１．
５）のコアプロフィルを示すが、これは必須要件ではな
く、他のコアプロフィル、例えば、放物線或は段形状の
プロフィルを使用することもできる。
【００２３】図２及び図５はそれぞれ図１及び４のファ
イバの（計算）分散を波長の関数として示す。図面から
分かるように、この一例としてのファイバはかなり大き
な（負の）分散（例えば、１５５０ｎｍにおいて−２６
０ps/nm・km）を持ち、これらを有効なＤＣファイバとす
る。一例として、従来のシングルモードファイバ（１．
５５μｍにおいて分散１７ps/nm・km）の５０ｋｍの分散
が図１の一例としてのファイバのたった３．３ｋｍにて
補償できる。
イバの（計算）分散を波長の関数として示す。図面から
分かるように、この一例としてのファイバはかなり大き
な（負の）分散（例えば、１５５０ｎｍにおいて−２６
０ps/nm・km）を持ち、これらを有効なＤＣファイバとす
る。一例として、従来のシングルモードファイバ（１．
５５μｍにおいて分散１７ps/nm・km）の５０ｋｍの分散
が図１の一例としてのファイバのたった３．３ｋｍにて
補償できる。
【００２４】本発明によるファイバは、中間のモード変
換器なしに従来のシングルモード伝送ファイバに直接に
結合することができる。本発明によるファイバ内に結合
された光学パワーの殆どはＬＰ01モードにて伝播するこ
とを続け、パワーの少しの部分のみがＬＰ02モードにて
伝播する。λopとλc02 とが接近しているために、ＬＰ
02モードはベンディング損失（bending loss）に非常に
弱い。これは、典型的には、これが単純な手段、例え
ば、長いＤＣファイバをコイルすることによってＬＰ02
モードパワーを除去することを可能にするために長所で
ある。このため、ＤＣファイバの下流端の所で本質的に
全ての光学パワーがＬＰ01モードとなるように簡単に調
節することができ、従来のシングルモード伝送ファイバ
或は他の従来の要素に直接に結合することを助ける。
換器なしに従来のシングルモード伝送ファイバに直接に
結合することができる。本発明によるファイバ内に結合
された光学パワーの殆どはＬＰ01モードにて伝播するこ
とを続け、パワーの少しの部分のみがＬＰ02モードにて
伝播する。λopとλc02 とが接近しているために、ＬＰ
02モードはベンディング損失（bending loss）に非常に
弱い。これは、典型的には、これが単純な手段、例え
ば、長いＤＣファイバをコイルすることによってＬＰ02
モードパワーを除去することを可能にするために長所で
ある。このため、ＤＣファイバの下流端の所で本質的に
全ての光学パワーがＬＰ01モードとなるように簡単に調
節することができ、従来のシングルモード伝送ファイバ
或は他の従来の要素に直接に結合することを助ける。
【００２５】さらに、本発明による導波体は色分散を補
償できるのみでなく、ある与えられたシステム動作波長
において分散傾斜（dispersion slope）も補償すること
ができる。ある波長λopにおける“分散傾斜”（ここで
はＤ’と呼ばれる）と言う用語は波長λopに対する色分
散の一次導関数（first derivative）の値を意味する。
一例として、ファイバプロフィルの適当な選択は従来の
シングルモードファイバの分散傾斜をこのシステムが重
要なスペクトル領域を通じて非常に低い色分散を示すよ
うに、例えば、１．５５μｍ波長領域において少なくと
も５０ｎｍの幅の波長レンジを通じて約１．５ps/nm・km
以下の分散を持つように補償することを可能にする。こ
の特徴は波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて好都
合に使用することができる。
償できるのみでなく、ある与えられたシステム動作波長
において分散傾斜（dispersion slope）も補償すること
ができる。ある波長λopにおける“分散傾斜”（ここで
はＤ’と呼ばれる）と言う用語は波長λopに対する色分
散の一次導関数（first derivative）の値を意味する。
一例として、ファイバプロフィルの適当な選択は従来の
シングルモードファイバの分散傾斜をこのシステムが重
要なスペクトル領域を通じて非常に低い色分散を示すよ
うに、例えば、１．５５μｍ波長領域において少なくと
も５０ｎｍの幅の波長レンジを通じて約１．５ps/nm・km
以下の分散を持つように補償することを可能にする。こ
の特徴は波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて好都
合に使用することができる。
【００２６】当業者に知られているように光ファイバの
分散傾斜はファイバのＶ−ナンバ（V-number）に対する
伝播定数の二次導関数（second derivative ）の負に比
例する。典型的には、従来のシングルモードファイバは
１．５５μｍにおいて正の分散傾斜を持つ。例えば、
１．５５μｍにおける従来のシングルモードファイバの
ある与えられた長さＬSMの分散傾斜Ｄ’SMをＤＣファイ
バの長さＬDCにて補償するためには、ＤＣファイバの屈
折率プロフィルがλ＝１．５５μｍに対応するＶ−ナン
バにおいて、上に述べた二次導関数が正で、ＤＣファイ
バの分散傾斜（Ｄ’DC）が実質的に（Ｄ’SM）（ＬSM／
ＬDC）に等しくなるような規模を持つように選択され
る。この選択は周知の技術を使用してコンピュータモデ
リングによって簡単にできる。例えば、図４のファイバ
は１．５５μｍにおいて１５０ps/km・nmよりも負の分散
を持ち、１．５５μｍにおいて約−０．８ps/km・nm2 の
分散傾斜を持つ。従って、このファイバ約４．４ｋｍに
て、１．５５μｍにおいて典型的な値である０．０７ps
/km・nm2 の分散傾斜を持つシングルモードファイバの５
０ｋｍの分散傾斜を補償することができる。
分散傾斜はファイバのＶ−ナンバ（V-number）に対する
伝播定数の二次導関数（second derivative ）の負に比
例する。典型的には、従来のシングルモードファイバは
１．５５μｍにおいて正の分散傾斜を持つ。例えば、
１．５５μｍにおける従来のシングルモードファイバの
ある与えられた長さＬSMの分散傾斜Ｄ’SMをＤＣファイ
バの長さＬDCにて補償するためには、ＤＣファイバの屈
折率プロフィルがλ＝１．５５μｍに対応するＶ−ナン
バにおいて、上に述べた二次導関数が正で、ＤＣファイ
バの分散傾斜（Ｄ’DC）が実質的に（Ｄ’SM）（ＬSM／
ＬDC）に等しくなるような規模を持つように選択され
る。この選択は周知の技術を使用してコンピュータモデ
リングによって簡単にできる。例えば、図４のファイバ
は１．５５μｍにおいて１５０ps/km・nmよりも負の分散
を持ち、１．５５μｍにおいて約−０．８ps/km・nm2 の
分散傾斜を持つ。従って、このファイバ約４．４ｋｍに
て、１．５５μｍにおいて典型的な値である０．０７ps
/km・nm2 の分散傾斜を持つシングルモードファイバの５
０ｋｍの分散傾斜を補償することができる。
【００２７】当業者においては理解できるように本発明
による光ファイバ通信システムは多くの形式を持つこと
ができ、これらの全ての実施態様を考えることができ
る。例えば、従来の（１．３μｍ）システムをグレード
アップするために、個々のリジェネレータを本発明によ
るＤＣファイバの関連する長さＬDCを持つＥＤＦＡにて
置換することもできる。一般的には、各ファイバスパン
内に単一長のＤＣファイバを挿入することが適当である
が、必ずしもこれにこだわる必要はない。少なくとも原
理的には、一つのスパンの数か所に短い断片のＤＣファ
イバを挿入することも、或は要求されるＤＣファイバの
全てを一か所、例えば、受信機位置、さらには送信機位
置の所に挿入することも可能である。本発明に従うＤＣ
ファイバと関連して信号減衰が存在するために、しばし
ば、ＤＣファイバのコアを適当な稀土類イオン（例え
ば、Ｅｒ3+）にてドープし、適当な励起放射ソースを提
供することが必要となる。こうして、ある長さのＤＣフ
ァイバが信号放射に対して実質的に損失を持たないよう
にすることができる。勿論、ＤＣファイバはまたファイ
バが正味利得を提供するように稀土類イオンにてドープ
し、分散補償器及び光増幅器の両方の機能を提供するこ
ともできる。
による光ファイバ通信システムは多くの形式を持つこと
ができ、これらの全ての実施態様を考えることができ
る。例えば、従来の（１．３μｍ）システムをグレード
アップするために、個々のリジェネレータを本発明によ
るＤＣファイバの関連する長さＬDCを持つＥＤＦＡにて
置換することもできる。一般的には、各ファイバスパン
内に単一長のＤＣファイバを挿入することが適当である
が、必ずしもこれにこだわる必要はない。少なくとも原
理的には、一つのスパンの数か所に短い断片のＤＣファ
イバを挿入することも、或は要求されるＤＣファイバの
全てを一か所、例えば、受信機位置、さらには送信機位
置の所に挿入することも可能である。本発明に従うＤＣ
ファイバと関連して信号減衰が存在するために、しばし
ば、ＤＣファイバのコアを適当な稀土類イオン（例え
ば、Ｅｒ3+）にてドープし、適当な励起放射ソースを提
供することが必要となる。こうして、ある長さのＤＣフ
ァイバが信号放射に対して実質的に損失を持たないよう
にすることができる。勿論、ＤＣファイバはまたファイ
バが正味利得を提供するように稀土類イオンにてドープ
し、分散補償器及び光増幅器の両方の機能を提供するこ
ともできる。
【００２８】図３は本発明による一例としての光ファイ
バ通信システムを簡略的に示すが、ここで、番号３２は
送信機３１によって放射される信号放射を表わし、これ
は、伝送ファイバ３３内を光学増幅器／分散補償器３４
へとガイドされる。この放射は、典型的には、次に、伝
送ファイバの長さを通じてさらにガイドされ、さらに増
幅器／補償器（図示なし）を経て受信機３６へと送られ
る。一例として、この増幅器／補償器はある長さのＤＣ
ファイバ３７及びＥＤＦＡ３８から構成される。励起放
射３９がこれらの組合わせ３４に提供され、ＥＤＦＡ内
に結合される。この補償及び増幅の機能は稀土類にてド
ープされたＤＣファイバによって遂行できることが理解
できるものである。
バ通信システムを簡略的に示すが、ここで、番号３２は
送信機３１によって放射される信号放射を表わし、これ
は、伝送ファイバ３３内を光学増幅器／分散補償器３４
へとガイドされる。この放射は、典型的には、次に、伝
送ファイバの長さを通じてさらにガイドされ、さらに増
幅器／補償器（図示なし）を経て受信機３６へと送られ
る。一例として、この増幅器／補償器はある長さのＤＣ
ファイバ３７及びＥＤＦＡ３８から構成される。励起放
射３９がこれらの組合わせ３４に提供され、ＥＤＦＡ内
に結合される。この補償及び増幅の機能は稀土類にてド
ープされたＤＣファイバによって遂行できることが理解
できるものである。
【００２９】ＤＣファイバに対してしばしば使用される
良度指数は、両者とも関連する波長、通常は、１．５５
μｍにおいて測定された、ファイバ損失に対する分散の
絶対値（｜ＤDC｜）の比である。我々は、少なくとも幾
つかの状況においては、１００ps/nm・km或いはそれ以下
（代表的には、｜ＤDC｜＞９０ps/nm・km）という低い｜
ＤDC｜を持つファイバが、例えば、１５０ps/nm・kmの｜
ＤDC｜値を持つファイバよりも高い良度指数を持つこと
を発見した。これは、大きな分散値の達成には通常かな
り高いコアドーピングレベルが要求され、これが損失を
高めるためだと考えられる。例えば、実験によると、約
−１７５から−２００ps/nm・kmの分散を得るためには約
２％のコアΔ（デルタ）が必要とされ、結果として、フ
ァイバ損失は、約３ｄＢ／ｋｍとなる。一方、約１．５
％のコアデルタを持つファイバにて約−１００ps/nm・km
の分散を達成することが可能であるが、この場合は、損
失は、約０．５ｄＢ／ｋｍ以下となる。従って、システ
ム設計の観点からは、通常は、達成可能な最高の分散値
より低い値を持つＤＣファイバを設置することが、低い
分散値のファイバの設置が結果としてシステム全体の損
失を低減するために有利である。幾分低い分散値（例え
ば、約−１００ps/nm・km）を持つファイバのもう一つの
有利な点は、分散値の低いファイバは、分散値の高い同
等のファイバと比べてベンド損失が低く、よりコンパク
トな分散補償パッケージを使用することが可能になるこ
とである。我々はまた、場合によっては、少なくとも一
つのより高い次数のモードに対する遮断波長がおおむね
１．３５−１．６０μｍのレンジ内に入るようなＤＣフ
ァイバを設計することが有利であることを発見した。こ
の設計を使用すると、約１．５５μｍの動作周波数λop
の場合、この該当するより高い次数のモード（代表的に
はＬＰ02モード）は、この遮断波長のために敷設された
ファイバから次第に失われて行き、このより高い次数の
モードを、信号が検出される前に取り除く必要性がなく
なる。ただし、いずれにしても、全てのケースにおい
て、ファイバは、ＬＰ11モードの伝播はサポートしない
ように、また、ＬＰ11モードの遮断波長がこの該当する
より高い次数のモード、代表的には、ＬＰ02モードの遮
断波長よりも小さくなるように設計される。幾つかの好
ましいと考えられる実施例においては、波長の関数とし
ての分散の傾斜が負にされる。
良度指数は、両者とも関連する波長、通常は、１．５５
μｍにおいて測定された、ファイバ損失に対する分散の
絶対値（｜ＤDC｜）の比である。我々は、少なくとも幾
つかの状況においては、１００ps/nm・km或いはそれ以下
（代表的には、｜ＤDC｜＞９０ps/nm・km）という低い｜
ＤDC｜を持つファイバが、例えば、１５０ps/nm・kmの｜
ＤDC｜値を持つファイバよりも高い良度指数を持つこと
を発見した。これは、大きな分散値の達成には通常かな
り高いコアドーピングレベルが要求され、これが損失を
高めるためだと考えられる。例えば、実験によると、約
−１７５から−２００ps/nm・kmの分散を得るためには約
２％のコアΔ（デルタ）が必要とされ、結果として、フ
ァイバ損失は、約３ｄＢ／ｋｍとなる。一方、約１．５
％のコアデルタを持つファイバにて約−１００ps/nm・km
の分散を達成することが可能であるが、この場合は、損
失は、約０．５ｄＢ／ｋｍ以下となる。従って、システ
ム設計の観点からは、通常は、達成可能な最高の分散値
より低い値を持つＤＣファイバを設置することが、低い
分散値のファイバの設置が結果としてシステム全体の損
失を低減するために有利である。幾分低い分散値（例え
ば、約−１００ps/nm・km）を持つファイバのもう一つの
有利な点は、分散値の低いファイバは、分散値の高い同
等のファイバと比べてベンド損失が低く、よりコンパク
トな分散補償パッケージを使用することが可能になるこ
とである。我々はまた、場合によっては、少なくとも一
つのより高い次数のモードに対する遮断波長がおおむね
１．３５−１．６０μｍのレンジ内に入るようなＤＣフ
ァイバを設計することが有利であることを発見した。こ
の設計を使用すると、約１．５５μｍの動作周波数λop
の場合、この該当するより高い次数のモード（代表的に
はＬＰ02モード）は、この遮断波長のために敷設された
ファイバから次第に失われて行き、このより高い次数の
モードを、信号が検出される前に取り除く必要性がなく
なる。ただし、いずれにしても、全てのケースにおい
て、ファイバは、ＬＰ11モードの伝播はサポートしない
ように、また、ＬＰ11モードの遮断波長がこの該当する
より高い次数のモード、代表的には、ＬＰ02モードの遮
断波長よりも小さくなるように設計される。幾つかの好
ましいと考えられる実施例においては、波長の関数とし
ての分散の傾斜が負にされる。
【００３０】一例として、本発明によるＤＣファイバ
は、実質的に図１に示されるような屈折率プロフィルを
持つ。ただし、本発明においては、コアは、指数６のベ
キ法則に従う傾斜屈折率コアであり、このコアは３．５
μｍの直径と１．４％のデルタを持つ。また、本発明に
おいては、クラッド領域１２は−０．６％のデルタと
３．５μｍの幅を持ち、クラッド領域１３は、０．５％
のデルタと３．５μｍの幅を持つ。本発明によるファイ
バは、１．５５μｍにおいて、０．５ｄＢ／ｋｍ以下の
損失と約−１３６ps/nm・kmの分散を持つ。分散傾斜につ
いては、１５３０−１５６０ｎｍのレンジを通じて約−
０．７６７ps/nm2・km である。ＬＰ11モードとＰＬ02モ
ードに対する遮断波長は、各々、１．０２μｍと１．５
０μｍである。当業者においては、分散補償の量は、通
常、データ速度やスパンの長さ等のシステム特性に依存
し、また、スパン全体の分散を完全に補償する必要はな
いことが理解できるものである。例えば、１２０ｋｍの
スパン長を持つ１０Ｇbit/s のシステムにおいては、通
常、単一モードファイバの約１００ｋｍ長の分散のみを
補償することで充分である。一般的に、我々は、スパン
長の少なくとも約８０％の補償を考慮する。換言すれ
ば、我々は、スパンの約２０％において分散が補償され
ないようなシステムを考慮する。つまり、ＬDC・Ｄ
DC（λop）＋（ＬSM・ＤSM（λop）＜０．２ＬSM・ＤSM
（λop）のシステムを考慮する。この表現において、Ｌ
DCとＬSMは、各々、ＤＣファイバのファイバ長と単一モ
ードファイバのファイバ長を表わし、ＤSMは単一モード
ファイバの分散を表わす。さらに、我々は、ＤＣファイ
バが上の条件に加えて、以下の条件、つまり、 （ＬDC・ＤDC（λ）＋ＬSM・ＤSM（λ））／（ＬDC＋Ｌ
SM）＜１．５ps/nm・km が５０ｎｍよりも大きく、動作波長はλopを含む波長レ
ンジ内の全ての波長λに対して満足されるように選択さ
れたプロフィルを持つＤＣファイバを考慮する。
は、実質的に図１に示されるような屈折率プロフィルを
持つ。ただし、本発明においては、コアは、指数６のベ
キ法則に従う傾斜屈折率コアであり、このコアは３．５
μｍの直径と１．４％のデルタを持つ。また、本発明に
おいては、クラッド領域１２は−０．６％のデルタと
３．５μｍの幅を持ち、クラッド領域１３は、０．５％
のデルタと３．５μｍの幅を持つ。本発明によるファイ
バは、１．５５μｍにおいて、０．５ｄＢ／ｋｍ以下の
損失と約−１３６ps/nm・kmの分散を持つ。分散傾斜につ
いては、１５３０−１５６０ｎｍのレンジを通じて約−
０．７６７ps/nm2・km である。ＬＰ11モードとＰＬ02モ
ードに対する遮断波長は、各々、１．０２μｍと１．５
０μｍである。当業者においては、分散補償の量は、通
常、データ速度やスパンの長さ等のシステム特性に依存
し、また、スパン全体の分散を完全に補償する必要はな
いことが理解できるものである。例えば、１２０ｋｍの
スパン長を持つ１０Ｇbit/s のシステムにおいては、通
常、単一モードファイバの約１００ｋｍ長の分散のみを
補償することで充分である。一般的に、我々は、スパン
長の少なくとも約８０％の補償を考慮する。換言すれ
ば、我々は、スパンの約２０％において分散が補償され
ないようなシステムを考慮する。つまり、ＬDC・Ｄ
DC（λop）＋（ＬSM・ＤSM（λop）＜０．２ＬSM・ＤSM
（λop）のシステムを考慮する。この表現において、Ｌ
DCとＬSMは、各々、ＤＣファイバのファイバ長と単一モ
ードファイバのファイバ長を表わし、ＤSMは単一モード
ファイバの分散を表わす。さらに、我々は、ＤＣファイ
バが上の条件に加えて、以下の条件、つまり、 （ＬDC・ＤDC（λ）＋ＬSM・ＤSM（λ））／（ＬDC＋Ｌ
SM）＜１．５ps/nm・km が５０ｎｍよりも大きく、動作波長はλopを含む波長レ
ンジ内の全ての波長λに対して満足されるように選択さ
れたプロフィルを持つＤＣファイバを考慮する。
【図１】'554出願に従うＤＣファイバの一例としての屈
折率プロフィルを簡略的に示す図である。
折率プロフィルを簡略的に示す図である。
【図２】それぞれ図１及び図４のファイバの分散を波長
の関数として示す図である。
の関数として示す図である。
【図３】本発明に従う一例としてのファイバ通信システ
ムを簡略的に示す図である。λopにおいて従来の導波体
の分散が正である場合は、ＤＣファイバはλopにおいて
負の分散を持つように設計される。
ムを簡略的に示す図である。λopにおいて従来の導波体
の分散が正である場合は、ＤＣファイバはλopにおいて
負の分散を持つように設計される。
【図４】'554出願に従うＤＣファイバの一例としての屈
折率プロフィルを簡略的に示す図である。
折率プロフィルを簡略的に示す図である。
【図５】それぞれ図１及び図４のファイバの分散を波長
の関数として示す図である。
の関数として示す図である。
１１ コアのプロフィル １２ 第一クラディング領域のプロフィル １３ 第二クラディング領域のプロフィル ３１ 送信機 ３２ 信号放射 ３３ 伝送ファイバ ３４ 光学増幅器／分散補償器 ３６ 受信機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス リー ウォーカー アメリカ合衆国 07974 ニュージャーシ ィ，ニュープロヴィデンス，セントラル アヴェニュー 1003
Claims (8)
- 【請求項１】 基本モードにおいて動作波長λopの放射
の伝播をサポートするように設計された光ファイバ（以
降“ＤＣ”ファイバと称される）のあるファイバ長ＬDC
を含む製品であって、このＤＣファイバが、一つの屈折
率プロフィルと、各々、ＬＰ11と称されるモードとある
与えられたＬＰ11以外のより高次のモードに対する遮断
波長を含み；前記の屈折率プロフィルが ｉ）ＬＰ11モードに対する遮断波長がλopより低く、ま
た、前記のより高次のモードに対する遮断波長よりも低
く、結果として、ＤＣファイバが動作波長λopにおいて
前記のＬＰ11モードの伝播をサポートしないように；ま
た ｉｉ）基本モードにおける放射が波長λopにおいて約−
９０ps/nm・kmよりも負であるが、−１５０ps/nm・kmより
は負にならないように選択されることを特徴とする製
品。 - 【請求項２】 前記のより高次のモードがＬＰ02モード
であり、ＬＰ02に対する遮断波長が１．３５μｍから
１．６０μｍの波長レンジであり、λopが約１．５５μ
ｍであることを特徴とする請求項１の製品。 - 【請求項３】 ＬＰ02モードの遮断波長がλop以下であ
ることを特徴とする請求項２の製品。 - 【請求項４】 前記の製品が動作波長λopの放射源、前
記の放射源から離れて位置する動作波長λopの放射を検
出するための検出器手段、及び前記の放射源を前記の検
出手段に放射が透過されるようにリンクする光ファイバ
伝送路を含み、前記の光ファイバ伝送路がＤＣファイバ
の前記のあるファイバ長を含み、この製品がさらに、動
作波長λopにおいて色分散ＤSM（λop）を持つ単一モー
ド光ファイバのあるファイバ長ＬSMを含み、ＬDCとＬSM
が ＬDC・ＤDC（λop）＋ＬSM・ＤSM（λop）が０．２
（ＬSM・ＤSM（λop））以下となるように選択されるこ
とを特徴とする請求項１乃至３の任意の製品。 - 【請求項５】 前記の屈折率プロフィルがさらに（ＬDC
・ＤDC（λ）＋ＬSM・ＤSM（λ））／（ＬDC＋ＬSM）が
５０ｎｍより大きく、λopを含む波長レンジ内の全ての
波長λに対して１．５ps/nm・km以下の絶対値となるよう
に選択されることを特徴とする請求項４の製品。 - 【請求項６】 前記のＤＣファイバが０より大きな正規
化された最大屈折率差Δc を持つコアを含み、このコア
がクラッドによって接触するように包囲され、このクラ
ッドが、外側に向かって順番に、０より小さな正規化さ
れた屈折率差Δ1 を持つ第一のクラッド領域（“トレン
チ”）、０＜Δ2 ＜Δc となるように選択された正規化
された屈折率差Δ2 を持つ第二のクラッド領域
（“嶺”）、及びΔ2 より小さな正規化された屈折率差
Δ3 を持つ第三のクラッド領域を含み、前記のより高次
のモードがＬＰ02モードであり、Δc が１．５％以下で
あることを特徴とする請求項１の製品。 - 【請求項７】 前記のＤＣファイバが動作波長λopにお
いて励起放射を行う能力を持つ少なくとも一つの希土類
種を含み、前記の製品が動作波長λopより小さな励起放
射をＤＣファイバに結合するための手段を含むことを特
徴とする請求項１の製品。 - 【請求項８】 前記の動作波長λopが約１．５５μｍで
あり、前記の希土類種がＥｒであることを特徴とする請
求項７の製品。
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| US197379 | 1994-02-16 |
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| JP3286487B2 JP3286487B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
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