JP2002524766A - 半径方向及び方位角方向に非対称なコアを有するシングルモード光導波路ファイバ - Google Patents

半径方向及び方位角方向に非対称なコアを有するシングルモード光導波路ファイバ

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Abstract

(57)【要約】 方位角方向及び半径方向に非対称なコアを有するシングルモード導波路ファイバ及びシングルモード若しくはマルチモード導波路ファイバの製造方法を開示する。かかる非対称性は、特別な特性を有する導波路の形成に自由度を担保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本出願は、1998年9月9日出願の米国仮出願第60/099,535号を基礎としており、
我々は本出願の優先日としてそれを請求する。 本発明は、半径方向及び方位角方向の双方に変化する屈折率分布を有する光導
波路ファイバ及び導波路ファイバの製造方法に関する。方位角方向の変化によっ
て与えられる追加の適応性は、半径方向への屈折率変化のみである場合と比較し
て、より多くの導波路ファイバ特性に対する必要条件を満たす屈折率分布設計を
提供する。
【０００２】 半径方向に変化する屈折率分布を有する導波路ファイバの最近の開発において
、導波路の特定の特性は、かかる分布を調整することによって最適化され得るこ
とが示された。より簡略な方法、例えば単純な工程において屈折率分布を変化さ
せることは、減衰、強度若しくは曲げ抵抗を含む特性の基本の組を犠牲にするこ
となく、１つ以上の導波路特性の値を選択するための１つの方法である。
【０００３】 その他に、特定の方位非対称コア屈折率分布、例えば、楕円、三角形若しくは
正方形コア幾何を有するものは、偏光モードの維持若しくは混合のような有益な
導波路特性を与えることが示された。 したがって、方位角方向及び半径方向に変化するコア屈折率分布は、長距離通
信、信号処理若しくはセンサシステムにおいての用途に適する新規若しくは改善
された特性を有する導波路を形成する機会を与えると思われる。
【０００４】 マルクーゼ（Marcuse）氏による米国特許第3,909,110号（以下、「110号特許
」と称する。）では、マルチモード導波路における方位角方向に非対称なコアが
記載されている。110号特許での計算は、半径方向及び方位方向の双方の屈折率
の周期変化がモードカップリングを生じさせ、故にバンド幅を拡張するが、その
一方で放射線モードにカップリングする故、損失を制限する。この概念は、シン
グルモード導波路を含むために発展しなかった。また、それは正弦波の方位角変
動のみを参照するという点において、110号特許の範囲は完全に制限されている
。 最近の方位角方向及び半径方向に非対称コアの記載において、コアセクターの
概念が導入されている。コアセクターは、単に、導波路の環状領域を形成する第
１及び第２の半径の位置によって区切られるコアの一部である。半径の各々は、
他のものとは異なるとともに、コア半径以下である。セクターの他の境界は、各
々に関する角度で配向し、且つ導波路ファイバ中央線を各々含む２つの平面であ
る。セクター内の１つの線に沿った屈折率変化とは、屈折率がその線に沿った少
なくとも２点間で異なることを意味する。
【０００５】定義 以下の定義は、従来技術における一般的な用法と一致している。 − 分割コアは、予め選択された半径セグメントに亘る特定の屈折率分布を有す
るコアである。特定のセグメントは、第１及び最後の屈折率位置を有する。導波
路中央線から第１の屈折率位置までの半径がコア領域若しくはセグメントの内側
半径である。同様に、導波路中央線から最後の屈折率位置までの半径がコアセグ
メントの外側半径である。 − 相対屈折率Δは、式： Δ＝（ｎ1 2−ｎ2 2）／２ｎ1 2 で定義される。ここで、ｎ1は、屈折率分布セグメント１の最大屈折率、ｎ2は、
本明細書においては、クラッド層の最小屈折率であって参照屈折率である。Δ％
の術語は、100×Δであって、従来技術において使われる。 − 屈折率分布若しくは単に分布とは、コアの選択された一部分に亘るΔ％若し
くは屈折率と半径との関係である。α分布の術語は、屈折率分布の式： ｎ(r) ＝ｎ0（1-Δ[ｒ／ａ]α） で参照される。ここで、ｒはコア半径、Δは上記した定義、ａは分布の最後の位
置、ｒは分布の第１の位置で零となるように選択され、αは分布型を定義する指
数である。他の屈折率分布は、ステップ屈折率、台形屈折率及び丸めステップ屈
折率を含む。ここで、「丸め」は、一般的に急激に変化する屈折率領域へドーパ
ントを拡散させたものである。
【０００６】
【発明の概要】
本発明の第１の特徴において、シングルモード導波路は少なくとも１つのセク
ターを有するコアを含む。セクター内の少なくとも１点での屈折率は、セクター
の外側にある少なくとも１点の屈折率とは異なる。セクターが正確にコアの半分
である場合においては、セクター内部で１点を構成することの選択は、分布の定
義の精度を全く失うことなく、任意に選択することが出来る。コア屈折率分布は
、少なくとも半径の一部分に沿って変化して、半径方向に非対称性を与える。予
め選択された半径において、セクター内部のコア屈折率は、セクター外部のコア
屈折率と異なっており、方位角方向の非対称性を与えている。
【０００７】 １つの実施例において、コア全体は、円柱対称であって、故に、半径ｒ、方位
角φ及び中央線高さｚとして円柱座標系によって記載することが便利である。屈
折率が変化する予め選択された半径の部分Δrは、０＜Δr≦ｒ0の範囲内にある
。ここで、ｒ0はコア半径である。少なくとも２つの異なる方位角を選択するこ
とで屈折率が異なる予め選択された半径は、この同じ範囲内にある。
【０００８】 他の１つの実施例では、予め選択された半径部分は、Δr = ｒ2−ｒ1の如く定
義されるセグメントである。ここで、０≦ｒ1＜ｒ2及びｒ2＜ｒ0である。 更に他の実施例では、この屈折率は、セクター内の全ての半径に沿って変化し
、セクターは零よりも大きく、180゜以下の夾角φを有する。 他の１つの実施例では、半径部分は、０＜Δr≦ｒ0の範囲内にあって、方位角
φ及び高さｚは、コア領域内にある座標位置（r、φ、z）を与える。
【０００９】 本発明の他の実施例は、セクターの番号及びセクターの角度と半径方向の大き
さが特定され、半径ｒ及び相対屈折率パーセントΔ％との間の関数の関係が特定
されることを含む。関数関係の実施例は、α分布、ステップ及び丸めステップ屈
折率分布、台形分布である。 本発明の更に他の実施例は、分割コアと、特定の大きさ及び形のガラス体積の
領域を含むセクターの特定数とを有する導波路が埋め込まれることを含む。特定
のコア形態及び埋め込み部分を有する３つ及び４つのセクターの実施例について
は、後述する。ある実施例においては、埋め込み部分は、セグメント（分割）屈
折率形態を有する。
【００１０】 一般に、本発明の第１の特徴を有する実施例は、シングルモード若しくはマル
チモード導波路ファイバであり得る。 本発明の第２の特徴は、方位方向及び半径方向に非対称な導波路ファイバの製
造方法である。本方法は、シングルモード若しくはマルチモード導波路ファイバ
を製造するために使用され得る。
【００１１】 本方法の１つの実施例は、線引プリフォームの形をモディファイするステップ
と、その後にプリフォームを円形断面を有する導波路ファイバに線引きするステ
ップとを含む。プリフォームの形は、プリフォーム内に含まれる円柱状に対称な
形態、具体的には、円柱状に対称なコア形態に変化させられる。線引プリフォー
ムの形は、エッチング、鋸切断、穴あけ若しくは研削といった各種方法のうちの
いずれかであっても変形させることが出来る。
【００１２】 実施例の方法において、プリフォームは、その中に穴若しくは表面くぼみを形
成することによって変形せしめられる。円形断面の導波路ファイバへ変形したプ
リフォームにおける続く線引ステップは、円形対称なコアを半径方向若しくは方
位角方向に非対称にさせる起因となる。 更に他の実施例において、少なくとも２つのコアプリフォームが作製されて、
プリフォームアセンブリを形成するためにガラス管に挿入される。プリフォーム
アセンブリを線引きして得られる導波路ファイバは、アセンブリの非対称性を有
する。スペーサガラス粒子若しくはロッドは、チューブ-コアプリフォームアセ
ンブリに組み込まれ得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図1Aのコア２は、くぼみ４によって方位角方向に非対称である。新規なプリフ
ォーム若しくは導波路ファイバのこの図において、くぼみは、クラッド層６と同
じ材料からなる。図1B及び1Cに各々記載されているように、垂直断面１Ｂ，１Ｃ
は、ステップ屈折率分布の幅の方位角方向の変動を示している。この特定の分布
は、半径方向には対称である。
【００１４】 図1Dのプリフォーム若しくは導波路コアは、半径方向及び方位方向に非対称で
ある。新規な導波路若しくはプリフォームの当該図において、コアは４つのセク
ターに分割されている。コアを通る断面１Ｆ及び１Ｅによって示されているよう
に、対角線において反対側にある２つのセクター８及び10の各々は、互いに鏡像
の関係にある。図1Eにおいて、断面1Eの半径方向の依存性は、丸めステップ若し
くはα分布16として示される。図1Fにおいて、断面1Fの分布18は、ステップ屈折
率分布である。クラッド部分12及び14は、隣接コア領域の屈折率未満の屈折率を
有するどのような材料であってもよい。すなわち、クラッド層の組成は、一般に
、コアクラッド構造が導波路への入射光を放射してしまうよりもむしろガイドす
るような条件だけによって制限される。
【００１５】 図1Gは、新規なプリフォーム及び導波路に関する更に複雑な構造の実施例であ
る。この図において、導波路コア若しくはコアプリフォーム20は、中央領域22を
有する分割コア及び隣接している環状領域28、24及び26からなる。各々の領域は
、それぞれの相対屈折率Δ％によって特徴づけられる。そして、屈折率分布及び
領域は、半径32、34、36、38及び40によって決定される。例えば、中央領域22及
び環状領域24は、それぞれのゲルマニウム添加された石英ガラスからなり得る。
また、環状領域28及び26は、シリカからなり得る。さらに、これらの領域の相対
的な大きさは、上記の如きであっても良い。非対称性は、埋め込まれたガラス体
積30によってコアプリフォームに導入され、一般に、ガラス体積30は、ガラス体
積30に接する環状セグメント24若しくは26とは異なる屈折率を有する。
【００１６】 ガラス体積30は、鋸引き若しくは切削によって形成され、続いて、例えば、蒸
着を含む多くの手段のいずれかによって、ガラスで体積を満たす。コア20によっ
て搬送される光エネルギーの分布は、セグメント22、28、24、26及び30の相対屈
折率及び大きさによって決定される。導波路の機能特性は、コアプリフォーム若
しくはコア20を通る光エネルギーの分布によって決定される。
【００１７】 新規なプリフォーム若しくは導波路の他の１つの実施例では、図2Aに図示した
ように、コアは、ガラス体積42、44及び48を埋め込んだマトリックスガラス50か
らなる。このガラス体積は、プリフォーム若しくはプリフォームから線引きされ
た導波路の端部から端部まで延在する。クラッドガラス層52は、コア50を包囲す
る。コアガラス50の屈折率は、クラッド層52の屈折率よりも高い。埋め込まれた
体積のうちの１つである領域2Bは、ステップ屈折率分布として図2Bに示される。
埋め込まれたガラス体積42,44及び48の断面積の大きさは、同じであるか若しく
は異なっていてもよく、クラッドガラス層に比例して多くの相対方位が可能であ
る。
【００１８】 図2Aの構造は、プリフォームを穿設するステップと、これによって形成される
穴の壁を滑らかにするステップと、穴をガラス粉体若しくはロッドで埋めるステ
ップと、によって製造することができる。選択肢として、スペーサガラスロッド
若しくは粉体の使用の有無に係わらずに、保持チューブに嵌入されたロッドによ
ってコアが形成され得る。保持チューブのために必要なことは、適当なガラスス
ペーサ材料の使用と共にロッドを溶接することによって除去され得る。外層クラ
ッド層は、ロッドの溶接アセンブリに亘って蒸着され得るか、若しくは線引き前
若しくは同時にアセンブリの上へ収縮するチューブとして形成され得る。 マトリックスガラス及び複数の埋め込まれたガラス体積を含む他の実施例は、
図2Cに示される。ここで、導波路54の全体構造は、図2Aのそれと同様であるが、
埋め込まれたガラス体積56、58及び60が各々分割コア屈折率分布を有する点で異
なる。分割コア分布の実施例が図2Dに示される。それは、相対的に高いΔ％の中
央領域が２つの環状領域62及び64に包囲され、埋め込まれた体積のうちの１つに
よる断面図である。この図において、第１環状領域62は、第２環状領域64よりも
Δ％において低い。各々のセグメントは、複数の可能性、例えばα分布若しくは
丸めステップ分布から選択された半径方向の依存を有することができて、そして
、セグメントの相対Δ％は、異なる導波路機能特性を与えるように調整され得る
ことが理解されるであろう。
【００１９】 図2Cのプリフォーム若しくは導波路の製造方法は、図2Aのプリフォーム若しく
は導波路を製造する方法と実質的に同一である。 このプリフォーム若しくは導波路タイプの2つの追加の実施例は、図2E及び2F
に図示される。図2Eの埋め込みガラス体積66、68及び70は、矩形断面を有してお
り、実質的に正三角形の頂点に配置される。埋め込みガラス体の他の配置として
は、コア領域の直径に沿った配置が考慮された。コア領域72は、多くの形及び組
成物を含み得る。図2Eにおいて示される如き単純な実施例において、コアガラス
72は、光をガイドするのに必要とされるステップ屈折率分布であって、少なくと
もクラッド層74の部分よりも高い屈折率を有する。
【００２０】 図2Fにおいて、５つの埋め込まれたガラス体積からなる形態が、図示されてい
る。ここで、ダイヤモンド状断面の４つのガラス体積76、78、80及び82は、略円
状の中央コア領域84について、対称に配置される。この設計の多数の変更が可能
であることは、明白である。例えば、埋め込み体積76、78、80、82及び84の屈折
率は、コア86の屈折率と比べて、各々異なる相対屈折率を有することができる。
【００２１】 図３に示すように、プリフォーム若しくは導波路に埋め込まれた体積88は、ボ
イドであってもよい。長軸に沿って延在するボイドを有する導波路は、例えば、
穴開け加工若しくはエッチングでコア若しくは線引きプリフォームに細長いボイ
ドを形成するによって製造することができる。コアガラス90の屈折率は、必然的
にボイドの屈折率とは異なる。故に、非対称コア領域が与えられる。図３に示す
線引プリフォームの場合において、ボイドは、線引き工程の間に潰されて、非対
称コアを形成する。ボイドの圧潰（閉塞）させた後のコア領域の形は、コア材料
90及びクラッド層材料92の相対粘度によって決定される。ガラスの相対粘度の制
御は、線引きされるプリフォームの一部の温度勾配を制御することによって維持
される。相対粘度は、コア及びクラッドガラスの組成にも依存する。
【００２２】 図4A及び4Bは、プリフォームのクラッド層の一部94から図4Bのプリフォーム98
から線引きされた導波路100のコアの一部102までのプリフォームの形98の変化を
示している。プリフォームコア96の初期の対称性が導波路クラッド層104の対称
性と同じものであるときに、変化は図4A及び4Bに示すように生じる。円柱対称性
は、現行のプリフォーム製作及び線引き工程と最も互換性を有する対称性である
故にこれが示される。例えば、他の対称性は、導波路コア形、すなわち、導波路
の最終的な形が円柱対称から逸脱するまでプリフォーム形の部分的な変化によっ
て可能である。 正方形の形を有する分割コアプリフォームの横断面が図4Cに示される。円柱導
波路にプリフォームを加熱及び線引きした後に、図4Dの分割コア106は、コア材
料の粘性流によって正方形となって、これはクラッド層の円柱状に形成された表
面を適応する。 同様の方法において、円筒状の導波路に線引きされるときに、コア110、クラ
ッド層112及び細長いボイド108を有する図5Aのプリフォームは、非対称コアを生
じる。しかしながらこの場合、プリフォームは円筒形であって、コア材料の動き
は線引きの間のボイドの充填による。プリフォームが導波路に線引きされるとき
、プリフォームの形が保存される限り、コアはボイドを充填するように変形させ
る、すなわち非対称にさせるのである。
【００２３】実施例 図5Aに示されるタイプのプリフォームは、外付け法を使用して作製された。コ
ア領域110はゲルマニウム添加されたシリカであって、クラッド層112はシリカで
ある。ボイド108は、穴あけ加工によってプリフォームに形成され、続いてエッ
チング溶液を使用してボイドの壁を滑らかにした。プリフォームは、1500nm動作
窓に零分散を有する導波路ファイバ、すなわち分散シフトされた導波路に線引き
された。方位角方向に対称なコアを有する分散シフト導波路の７μmから８μmの
範囲内のモードフィールド直径と比較すると、本導波路は、10.4μmの非常に大
なるモードフィールド直径を有した。
【００２４】 非対称コアの製造方法は、図6A及び6Bに示されている。分割コアプリフォーム
114、116及び118は、外付け法、軸付け法、プラズマ蒸着若しくはモディファイ
されたＣＶＤ法を含む公知のいずれかの方法を用いて作製される。コアプリフォ
ームは、スペーサロッド120によって適当な位置に保持されて、チューブ122に挿
入される。このロッドは、シリカ、添加されたシリカ等で作製されても良い。必
要な場合、クラッド層124はチューブに堆積され得る。プリフォームアセンブリ
は、図6Bで示すように、コアガラス128に埋め込まれ且つクラッドガラス層126に
よって包囲されたコア130,132及び134を有する導波路ファイバに線引きされる。
図6Aで示すように、アセンブリは、直接、線引きされ得る。選択肢として、堆積
されたクラッド層は、線引前にコンソリデートされ得る。加えて、クラッド堆積
の前に、チューブ、コアプリフォーム及びスペーサロッドアセンブリは、十分に
加熱されて、互いに接着されるように表面が軟化せしめられる。これによって、
外層クラッド若しくは線引プロセスにおいて使用されるより安定した構造を形成
する。
【００２５】 図7A及び7Bに示される非対称コアを作る方法は、図6A及び6Bにおいて例示され
た方法と密接に関係している。図7Aにおいて、コアは、ステップ屈折率コアプリ
フォーム138、140及び142に伝搬光を良好に含むのに役立つ環状部分136によって
結合される。上記の通り、スペーサロッド若しくはガラス粉体は、前記環状部分
内でコアプリフォームの相対位置を安定させるために使用されても良い。コアプ
リフォーム、任意のスペーサ材料、環状部分及び外層クラッド材料のアセンブリ
は、直接、線引きされ得るか、若しくはまずコンソリデートした後に線引きされ
得る。これによって形成された導波路ファイバが図7Bに示されている。
【００２６】 非対称コアを形成する方法の最後の実施例は、図8A及び8Bに示されている。図
8Aにおいて、プリフォームは、中央領域144、第１の環状領域146及び第２の環状
領域148を有する分割コアを有する。研削若しくは鋸引き、または同等の方法で
プリフォームにノッチ152を形成する。ノッチは、空隙であっても若しくはクラ
ッド層154の材料とは異なる組成の材料である材料150で充填されても良い。プリ
フォームアセンブリは、図8Bに示すように、非対称コアを有する導波路を形成す
るように線引きされる。ここでも、アセンブリは、直接、線引きされても、若し
くは線引き前に堆積、コンソリデート若しくは固定（tacking）ステップが行わ
れても良く、適当な相対レジストレーションでプリフォームの一部を保持する。
【００２７】 本発明の特定の実施例がここに開示及び記載されてきたが、本発明は、特許請
求の範囲だけに制限される。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 本発明による中央コア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実
施例の断面図である。
【図1B】 図１Ａの１Ｂ断面の屈折率分布を示す図である。
【図1C】 図１Ａの１Ｃ断面の屈折率分布を示す図である。
【図1D】 本発明による中央コア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実
施例の断面図である。
【図1E】 図１Ｄの１Ｅ断面の屈折率分布を示す図である。
【図1F】 図１Ｄの１Ｆ断面の屈折率分布を示す図である。
【図1G】 本発明による埋め込みコア設計を有する導波路若しくはプリフォーム
の実施例の断面図である。
【図2A】 埋め込みコア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実施例の断
面図である。
【図2B】 図２Ａの２Ｂ断面の屈折率分布を示す図である。
【図2C】 埋め込みコア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実施例の断
面図である。
【図2D】 図２Ｃの２Ｄ断面の屈折率分布を示す図である。
【図2E】 埋め込みコア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実施例の断
面図である。
【図2F】 埋め込みコア設計を有する導波路若しくはプリフォームの実施例の断
面図である。
【図３】 ボイドを含む新規な導波路若しくはプリフォームの断面図である。
【図4A】 線引前のコアとプリフォームの外形の断面図である。
【図4B】 線引後のコアとプリフォームの外形の変化を表す断面図である。
【図4C】 線引前のコアとプリフォームの外形の断面図である。
【図4D】 線引後のコアとプリフォームの外形の変化を表す断面図である。
【図5A】 プリフォームのボイドのコア形状への影響を示す断面図である。
【図5B】 プリフォームのボイドのコア形状への影響を示す断面図である。
【図6A】 線引き前のプリフォームコア及びチューブアセンブリの断面図である
。
【図6B】 アセンブリを線引きして得られる導波路の断面図である。
【図7A】 線引き前のプリフォームコア及びチューブアセンブリの断面図である
。
【図7B】 アセンブリを線引きして得られる導波路の断面図である。
【図8A】 線引き前のノッチ付きセグメントコアプリフォーム及びチューブアセ
ンブリの断面図である。
【図8B】 線引きして得られる導波路の断面図である。
【符号の説明】
２ コア ４ くぼみ ６ クラッド層 ８、10 セクター 12、14 クラッド部分 20 導波路コア若しくはコアプリフォーム 22 中央領域 24、26、28、62、64 環状領域 32、34、36、38、40 半径 30、56、58、60 埋め込まれたガラス体積 42、44、48、66、68、70、76、78、80、82、84ガラス体積 50 マトリックスガラス 52 クラッドガラス層
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月１９日（２０００．７．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＬ，ＡＭ，Ａ Ｔ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ， ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，Ｉ Ｌ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ 【要約の続き】

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半径方向及び方位角方向に非対称なコアを有するシングルモード
    光導波路ファイバであって、 前記導波路は、外周クラッド層と接するコア領域を含み、前記コア領域の少な
    くとも一部は、前記クラッド層の少なくとも一部の屈折率よりも大なる屈折率を
    有し、 前記導波路は、その長手方向に平行な中央線を有し、且つ、前記導波路は、第
    １及び第２の平面によって区切られた少なくとも１つのコアセクターと、前記第
    １及び第２の平面によって分割された前記コア領域の周辺部のセグメントと、を
    有し、前記第１及び第２の平面は、各々、中央線を含むとともに前記中央線にて
    φ≦180゜なる夾角を形成し、 前記コアの屈折率は、前記中央線と垂直且つ外側へ向けて延在する予め選択さ
    れた半径の少なくとも一部分Δrに沿って変化し、 前記少なくとも１つのコアセクターの内部の予め選択された半径での少なくと
    も１点でのコア屈折率は、前記少なくとも１つのコアセクターの外部の前記予め
    選択された半径の少なくとも１点でのコア屈折率値とは異なる値を有することを
    特徴とするシングルモード光導波路ファイバ。
  2. 【請求項２】 前記コア領域は円柱形状を有し、前記コア領域の１点は、円柱座
    標で半径ｒ、方位角度φ及び中央線高さｚを有し、前記コア領域の前記半径は、
    ｒ＝ｒ0であって、前記予め選択された半径の少なくとも一部分は、０＜Δr≦ｒ 0 の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載のシングルモード導波路。
  3. 【請求項３】 前記予め選択された半径の少なくとも一部分は、セグメントΔr
    = ｒ2−ｒ1、０≦ｒ1＜ｒ2且つｒ2＜ｒ0であることを特徴とする請求項２記載の
    シングルモード導波路。
  4. 【請求項４】 前記予め選択された半径の少なくとも一部分は、０＜φ≦180゜
    の夾角を有する少なくとも１つのセクター内のいずれかの半径に沿って存在する
    ことを特徴とする請求項２又は３記載のシングルモード導波路。
  5. 【請求項５】 前記予め選択された半径の少なくとも一部分Δrは、０＜Δr≦ｒ 0 の範囲内にあって、前記半径の方位角度は、０≦φ≦360゜の範囲内にあって、
    前記半径は、前記中央線に沿ったいずれかの点ｚから引かれることを特徴とする
    請求項２記載のシングルモード導波路。
  6. 【請求項６】 前記予め選択された半径の少なくとも一部分は、セグメントΔr
    = ｒ2−ｒ1、０≦ｒ1＜ｒ2且つｒ2≦ｒ0であって、前記セグメントを含む前記半
    径の方位角度は、０≦φ≦360゜の範囲内にあって、前記セグメントを含む前記
    半径は、前記中央線に沿ったいずれかの点ｚから引かれることを特徴とする請求
    項２記載のシングルモード導波路。
  7. 【請求項７】 前記コアは、反時計方向の方位角において１から４まで連続番号
    を付した等体積の４つのセクターを有し、各々のセクターの前記境界面は、90゜
    の夾角を有し、セクター１及び３は、関数f(r)によって定義される屈折率の半径
    方向の変化を有し、セクター２及び４は、関数g(r)によって定義される屈折率の
    半径方向の変化を有することを特徴とする請求項２記載のシングルモード導波路
    。
  8. 【請求項８】 前記g(r)は、ステップ屈折率分布であって、前記f(r)は、α分布
    であることを特徴とする請求項７記載のシングルモード導波路。
  9. 【請求項９】 前記コアは、等体積の４つのセクターを有し、各々のセクターの
    前記境界面は、90゜の夾角を有し、半径ｒc及び相対屈折率Δcの中央部分を有す
    る各々のセクターの屈折率分布は、前記セクターを区切る前記平面間に延在し、 前記中央部分と接する第１環状領域は、外側半径ｒ1、相対屈折率Δ1を有する
    とともに前記セクターを区切る前記平面間に延在し、 前記第１環状領域と接する第２環状領域は、外側半径ｒ2、相対屈折率Δ2を有
    するとともに前記セクターを区切る前記平面間に延在し、 前記第２環状領域と接する第３環状領域は、外側半径ｒ3、相対屈折率Δ3を有
    するとともに前記セクターを区切る前記平面間に延在し、 一定の屈折率の第１の体積は、前記第１のセクターの前記コアに埋め込まれ、
    前記セクターを区切る前記第１の平面の一部によってその表面の第１の部分を区
    切られ、且つ、第１、第２及び第３環状領域の一部によってその表面の第２の部
    分を区切られており、 一定の屈折率の第２の体積は、前記第１のセクターの前記コアに埋め込まれ、
    前記セクターを区切る前記第２の平面の一部によってその表面の第１の部分を区
    切られ、且つ、第１、第２及び第３環状領域の一部によってその表面の第２の部
    分を区切られ、 残りの３つのセクターの各々は、前記第１のセクターに埋め込まれた前記体積
    に対応する方法で区切られた表面を有する埋め込まれた体積を含み、 前記相対屈折率及び前記半径は、 ０≦ｒc＜ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3≦ｒ0及びΔc≧Δ2＞Δ1 ≧Δ3であることを特
    徴とする請求項２記載のシングルモード導波路。
  10. 【請求項１０】 前記コアは、３つのセクターを有し、各セクターは、一定の屈 折率の第２のガラスの体積に埋め込まれた一定の屈折率の第１のガラスの体積を 含み、前記第１のガラスの屈折率は、前記第２のガラスの屈折率よりも大なるこ とを特徴とする請求項２記載のシングルモード導波路。
  11. 【請求項１１】 前記第１のガラス体積の各々は、前記中央線と平行に配置され た長軸を有する細長体であって、前記細長体の垂直断面は、円形、楕円形及び平 行四辺形からなるグループから選択されることを特徴とする請求項10記載のシン グルモード導波路。
  12. 【請求項１２】 前記コアは、３つのセクターを有し、各々のセクターは、中央 部分を有する細長ガラス体積を含み、第１環状部分は、前記中央部分と接し且つ これを包囲しており、少なくとも１つの追加の環状部分は、それが包囲する環状 部分に接し、前記細長体の各々の長軸は、中央線と平行であることを特徴とする 請求項２記載のシングルモード導波路。
  13. 【請求項１３】 中央部分は、半径ｒc及び相対屈折率Δcを有する円柱であって 、前記環状領域は、ｎを前記環状部分の数としてi =1 .... ｎとすると、それぞ れ外側半径ｒi及び相対屈折率Δiを有するチューブであって、ｉが偶数のときの Δiは、ｉが奇数のときのΔiよりも大であることを特徴とする請求項12記載のシ ングルモード導波路。
  14. 【請求項１４】 前記コアは４つのセクターを有し、前記セクターの各々は、相 対屈折率Δ1を有する第１のガラス体積と、前記第１のガラス体積に埋め込まれ 且つ相対屈折率Δ2を有する第２のガラス細長体積からなり、前記細長体積の各 々は、前記中央線について対称に配置されていることを特徴とする請求項２記載 のシングルモード導波路。
  15. 【請求項１５】 半径方向及び方位角方向に非対称なシングルモード若しくはマ ルチモード光導波路ファイバの製造方法であって、 a) 長軸、コア及びクラッドを有し且つ前記長軸に垂直な全ての断面が円形で
    あるシングルモード若しくはマルチモード光導波路ファイバ用プリフォームを形
    成する形成ステップと、 b) 前記プリフォームの長軸と垂直な全ての断面が前記プリフォームの長軸と
    垂直な実質的に他の全ての断面において同じ形状を有するように、前記プリフォ
    ームの周辺部分を研磨、鋸引き若しくは他の方法で除去して前記プリフォームの
    表面を変形させた変形プリフォームを形成するステップと、 c) 前記プリフォームを加熱して、その長軸に沿って線引きして、コア、長軸
    及び長軸に沿った全ての位置において長軸と垂直な面で円形断面を有する導波路
    ファイバを形成して、前記変形プリフォームの形を有する導波路ファイバを与え
    るステップと、を含むことを特徴とする光導波路ファイバの製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記ステップb)は、前記プリフォーム表面に１つ以上のくぼみ を形成するステップを含むことを特徴とする請求項15記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記形成ステップa)は、中央コア領域と、前記中央コア領域に 接し且つこれを包囲する少なくとも１つの環状部分と、からなる分割コアプリフ ォームを形成するステップを含み、前記中央領域の相対屈折率は、前記環状部分 の相対屈折率と異なり、且つ、１つ以上のくぼみは、少なくとも前記環状部分に 貫入されていることを特徴とする請求項16記載の製造方法。
  18. 【請求項１８】 半径方向及び方位角方向に非対称なシングルモード若しくはマ ルチモード導波路の製造方法であって、 a) 長軸、コア及びクラッドを有し且つ前記長軸に垂直な全ての断面が円形
    である光導波路ファイバ用プリフォームを形成する形成ステップと、 b) 前記長軸に沿って延在する１つ以上の穴を導波路プリフォームに穴開け
    加工、切削加工若しくは他の方法で加工するステップと、 c) 前記プリフォームを加熱してその長軸に沿って線引きして、コア、長軸
    及び長軸に沿った全ての位置において長軸と垂直な面で円形断面を有する導波路
    ファイバを形成して、半径方向及び方位角方向に非対称な導波路ファイバコアを
    与えるステップと、を含むことを特徴とする導波路の製造方法。
  19. 【請求項１９】 半径方向及び方位角方向に非対称なシングルモード若しくはマ ルチモード光導波路ファイバの製造方法であって、 a) 長軸を各々有する少なくとも２つの導波路ファイバコアプリフォームを形
    成するステップと、 b) 少なくとも２つの前記コアプリフォームをクラッドガラスで形成されたチ
    ューブに挿入して、隙間ボイドが少なくとも２つの前記コアプリフォームと前記
    チューブ内部との境界に形成される、長軸を有するコアプリフォームチューブア
    センブリを形成するステップと、 c) 前記アセンブリを加熱してその長軸に沿って線引きして、コア、長軸及び
    長軸に沿った全ての位置において長軸と垂直な面で円形断面を有する導波路ファ
    イバを形成して、半径方向及び方位角方向に非対称な導波路ファイバコアを与え
    るステップと、を含むことを特徴とする導波路ファイバの製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記ステップc)に先だって、少なくとも２つの前記コアプリフ ォーム及び前記チューブの中で形成された割れ目に、粒子、ロッド及びミクロス フェアからなる群から選ばれる形状を有するクラッドガラスを挿入するステップ を含むことを特徴とする請求項19記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記ステップa)は、中央コア領域と、前記中央コア領域と接し 且つこれを包囲する少なくとも１つの環状部と、を含む分割コアプリフォームを 形成するステップを含み、前記中央領域の相対屈折率は前記環状部分の相対屈折 率と異なることを特徴とする請求項19記載の方法。
  22. 【請求項２２】 半径方向及び方位角方向に非対称なコアを有するマルチモード 光導波路ファイバであって、 前記導波路ファイバは、外周クラッド層と接するコア領域を含み、前記コア領
    域の少なくとも一部分は、前記クラッド層の少なくとも一部分の屈折率よりも大
    なる屈折率を有し、 前記導波路は、前記導波路の長手方向と平行な中央線を有し且つ第１及び第２
    の平面によって互いに区切られた４つのコアセクターを有し、前記コア領域の周
    辺部のセグメントは、前記第１及び第２の平面によって分割され、前記第１及び
    第２の平面は、各々中央線を含み前記中央線にてφ≦180゜の夾角を有し、 前記コア領域は、円柱形状を有し、前記コア領域の１点は、円柱座標で、半径
    ｒ、方位角度φ及び中央線高さｚを有し、前記コア領域の前記半径は、ｒ＝ｒ0
    であって、屈折率は、0＜Δr≦ｒ0の範囲内で半径部分Δrに沿って変化し、 前記４つのコアセクターは、等体積であって、90゜の夾角の各々のセクターの
    境界面を有し、反時計方向の方位角において１から４まで連続番号を付すると、
    前記セクター１及び３は、関数f(r)によって定義される屈折率の半径方向変化を
    有し、前記セクター２及び４は、関数g(r)によって定義される屈折率の半径方向
    変化を有することを特徴とする導波路。
  23. 【請求項２３】 g(r)は、ステップ屈折率であって、且つ、f(r)はα分布である ことを特徴とする請求項22記載の導波路。
  24. 【請求項２４】 前記４つのコアセクターは、等しい体積を有し、各々の前記セ クターの前記境界面は、90゜の夾角を有し、前記セクターの各々の屈折率分布は 、半径ｒc及び相対屈折率Δcの中央部分を有し且つ前記セクターの境界面の間で 延在し、 前記中央部分に接する第１環状領域は、外側半径ｒ1、相対屈折率Δ1を有し、
    且つ前記セクターの境界面の間で延在し、 前記第１環状領域と接する第２環状領域は、外側半径ｒ2、相対屈折率Δ2を有
    し、且つ前記セクターの境界面の間で延在し、 前記第２環状領域と接する第３環状領域は、外側半径ｒ3、相対屈折率Δ3を有
    し、且つ前記セクターの境界面間で延在し、 一定の屈折率の第１の体積は、前記第１セクターのコアに埋め込まれ、且つ前
    記セクターを区切る前記第１の平面の一部によってその表面の第１の部分を区切
    られ、且つ前記第１、第２及び第３の環状領域の一部によってその表面の第２の
    部分と区切られ、 一定の屈折率の第２の体積は、前記第１セクターのコアに埋め込まれ、且つ前
    記セクターを区切る第２の平面の一部によってその表面の第１の部分と区切られ
    、且つ前記第１、第２及び第３の環状領域の一部によってその表面の第２の部分
    と区切られ、 他の３つのセクターの各々は、前記第１のセクターに埋め込まれた体積に対応
    する方法で区切られる表面を有する埋め込まれた体積を含み、 前記相対屈折率及び前記半径は、０≦ｒc＜ｒ1 ＜ｒ2 ＜ｒ3≦ｒ0及びΔc≧Δ 2 ＞Δ1 ≧Δ3であることを特徴とする請求項22記載の導波路。
  25. 【請求項２５】 前記４つのコアの各々は、相対屈折率Δ１を有する前記第１の ガラス体積と、前記セクターの各々の前記第１のガラス体積へ埋め込まれた相対 屈折率Δ2を有する第２のガラス細長体と、からなり、前記ガラス体の各々は、 前記中央線について対称に配置されていることを特徴とする請求項22記載の導波 路。
  26. 【請求項２６】 半径方向及び方位角方向に非対称コアを有するマルチモード光 導波路ファイバであって、 前記導波路ファイバは、外周クラッド層と接するコア領域を含み、前記コア領
    域の少なくとも一部分は、前記クラッド層の少なくとも一部分の屈折率よりも大
    なる屈折率を有し、 前記導波路は、前記導波路の長手方向に平行な中央線を有し、且つ第１及び第
    ２の平面によって各々区切られた４つのコアセクターを有し、前記コア領域の周
    辺部のセグメントは、前記第１及び第２の平面によって分割され、前記第１及び
    第２の平面の各々は、前記中央線を含み且つ前記中央線にてφ≦180゜の夾角を
    有し、 前記コア領域は、円柱形状であって、前記コア領域の１点は、円柱座標で半径
    ｒ、方位角度φ及び中央線高さｚを有し、前記コア領域の前記半径は、ｒ＝ｒ0
    であって、前記屈折率は、０＜Δr≦ｒ0の範囲内で半径部分Δrに沿って変化し
    、 前記コアは、３つのセクターを有し、各々の前記セクターは、一定の屈折率の
    第２のガラスの体積に埋め込まれた一定の屈折率の第１のガラスの体積を含み、
    前記第１のガラスの屈折率は、前記第２のガラスの屈折率よりも大なることを特
    徴とする導波路。
  27. 【請求項２７】 前記第１のガラス体の各々は、前記中央線と平行に配置された 長軸を有する細長体であって、 前記細長体の垂直断面は、円形、楕円形及び平行四辺形からなるグループから
    選択されることを特徴とする請求項26記載の導波路。
  28. 【請求項２８】 ３つのコアセクターは、各々、中央部分を有する細長ガラス体 積を含み、第１の環状部分は、前記中央部分と接し且つこれを包囲し、少なくと も１つの追加の環状部分は、これが囲む環状部と接し、前記細長体の各々の長軸 は、前記中央線と平行であることを特徴とする請求項26記載の導波路。
  29. 【請求項２９】 前記中央部分は、半径ｒc及び相対屈折率Δcを有する円柱体で あって、前記環状領域は、ｎを環状部分の数として、i =1 .... ｎとすると、そ れぞれ外側半径ｒi及び相対屈折率Δiを有するチューブであって、ｉが偶数のと きのΔiは、ｉが奇数のときのΔiよりも大であることを特徴とする請求項28記載 の導波路。
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