JP2002531868A - 広帯域パルス再整形光ファイバ - Google Patents

広帯域パルス再整形光ファイバ

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アラン エフ． エヴァンズ
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Abstract

(57)【要約】 パルス再整形光ファイバは、クラッド層に包囲され且つ屈折率ｎcを有するコアを含み、コアの直径は、ファイバに沿って単調に変化する。コアは、最大屈折率ｎ1を有する中央領域と、中央領域と半径方向に隣接して配置されたモート領域とを含む。0.1％よりも大きくないｎcに関するモート領域の屈折率デルタΔ2と非常に小さい最小屈折率ｎ2をモート領域は有する。モート領域は、波長傾斜に対して低い分散をパルス再整形ファイバに提供するだけでなく、ファイバのクラッド径に関する分散変化に影響を及ぼす。パルス再整形ファイバは、特に高伝送速度及び狭いパルス幅が要求される光伝送システムに対して有効であり、例えば高パルスレート波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）及び光再整形器の如きコンポネント含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルス再整形光ファイバ及び当該ファイバを使用した伝送システム
に関し、特に、パルス圧縮光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムの情報搬送容量を増加させる経済的な方法が求められている。
「光伝送システム」の術語は、シングルモード光ファイバの如き光導波路媒体を
介した光信号を使用して情報を伝達するすべてのシステムを指す。かかる光学シ
ステムは、遠距離通信システム、ケーブルテレビジョンシステム及びローカルエ
リアネットワーク（ＬＡＮ）をも含むが、これに限定されるものではない。波長
分割多重化（ＷＤＭ）は、光伝送システムの容量を増加させるために使用される
。ＷＤＭシステムは、特定のチャネル波長を割り当てられた各チャネル毎に複数
の光信号チャネルを使用する。ＷＤＭシステムでは、信号チャネルが生成して多
重化された後に光伝送ファイバを通じて送信される。受信側では、光信号が再分
離（非多重化）されて、各チャネル波長が指定された受信機に個々に送られる。
【０００３】 更に、時間分割多重化（ＴＤＭ）もまた、データのバイナリビットを表現する
ために使用される時間窓の幅を減じて、光伝送システムの容量を増加させるため
に使用される。送信機の電子回路が所与のパルスレートを満たすのに十分な狭い
パルスを生成できない場合にＴＤＭの最大容量限界となる。例えば、公知のシス
テムでは、40Gb/s以上の単一波長チャネルデータ速度でパルスを送信することが
出来得ない。この限界を克服し、ゼロ戻り（return-to-zero (ＲＺ) ）変調フォ
ーマットのデータ速度を増加させるために、光源からの出力パルス列は光伝送ラ
インに送られる前にパルス圧縮器を通してから送られ得る。パルス圧縮器はパル
ス幅を狭めて、与えられた時間の範囲内でより多くのパルスを送信し得る。逆に
、伝送ラインの受信側では、パルス整形装置がパルスを当初の形に拡幅するので
ある。
【０００４】 送信の間、信号がファイバに沿って搬送されると、パルスは分散し若しくは拡
幅し得るので、結果として、パルスが十分に離間されていないと、最終的には重
なってしまうのである。この分散は、ファイバのデータ速度容量と同様に時分割
多重化を利用する能力をも制限する。そこで、分散減少ファイバ及びソリトンパ
ルスを含む分散を克服するための各種方法が使用されている。ソリトンパルスは
、長距離送信時においても、その形状の特徴を維持する。パルス圧縮は、軸方向
不均一光ファイバ（分散が一端から他端まで単調に減少するファイバ）で、本来
的には生じせしめることができて、これはソリトン伝播を達成するために距離に
対して略指数的に減少する分散を有している。
【０００５】 このタイプのパルス再整形は、競合するファイバの自己位相変調（ＳＰＭ）と
分散効果の間のわずかなアンバランスに依存している。パルス圧縮において、非
補償ＳＰＭの残量を少なくするようにファイバが設計されて、分散によりパルス
の末端のエネルギーを減じさせるパルス周波数チャープを生じさせるのである。
パルス拡幅においては、非補償分散の残量を減じるようにファイバが設計されて
、ＳＰＭに対するパルスの終端でのエネルギーを減じさせる反対符号の周波数チ
ャープを生じさせる。反対方向への伝播では、パルス圧縮ファイバはパルス拡幅
ファイバとなる。再整形が「分散長」のスケールで断熱的に（ゆっくりと）生ず
る場合には、当初のパルスの全てのエネルギーが再整形パルスに変換されて、分
散波が発生しないことが数値的に見出される。分散長にパルス幅の変化率を乗じ
た積は一定値以外にならないことをこの断熱条件は意味している。実際、ファイ
バ長さＬは、下式の如きでなければならない。
【０００６】 ２ＬD＜Ｌ＜10ＬD (1) ここで、ＬDは、分散長である。分散長は、下式で与えられる。 ＬD＝Ｔ0 2/｜β2｜ (2) ここで、Ｔ0は、光学場の1/ｅ特性パルス幅であって、ps2/nmの群速度分散β2は
下式で与えられる。
【０００７】 β2＝−λ2Ｄ/２πc (3) ここで、λは波長、Ｄはps/nm-kmを単位とする分散、cは光速である。双曲線的
な形状のソリトンにおいては、パルス最大値の半分における全幅Ｔfwhmは、1.76
3（Ｔ0）に等しい。故に、 ＬD＝［Ｔ2 fwhm・２πc］/［(1.763)2・Ｄλ2］ (4) 一例として、1550nmの波長を中心に置く光学伝送窓を採用する場合、分散長Ｌ D は、約1550nm波長で（Ｔ2 fwhm/4Ｄ）である。パルス圧縮ファイバの入力端部（
z＝０）での分散Ｄが10ps/nm-kmであって、最大値Ｔfwhmの半値における全幅の
値が８psである場合、分散長ＬDは1.6kmである。圧縮ファイバの長さＬは、式(1
)によって決定される。この例では、式(1)によって与えられる最小及び最大長さ
は、それぞれ3.2km及び16kmである。長さＬは、所望のパルス圧縮を達成するた
めに必要とされる長さよりも長くあってはならない。なぜならば、より長い長さ
は不必要なシステム損失を増加させるからである。特に適切なファイバ長は、断
熱的にパルスを圧縮するものであって、約５ＬDである。上記の実施例において
は、かかる長さは約８kmである。
【０００８】 従って、ファイバ長Ｌは、通常、最適条件である２ＬDよりもはるかに大きい
。しかしながら、パルス列がパルス圧縮ファイバの入力端部に注入される前に、
出力パルス列がスペクトル的な増幅装置である場合、より短い長さ（２ＬD以下
のＬ）が使用され得る。この種のスペクトルの強化は、自己位相変調を引き起こ
すように、分散シフト（ＤＳ）シングルモード光ファイバの十分に長い長さ（約
１から２km）を使用して達成され得る。
【０００９】 軸方向変化ファイバの従来のパルス-圧縮／拡幅スキームは、以下の２つのア
プローチ： １） 所望の分散減少分布を与えるために直径がその長さ方向に沿って連続的
に変化するファイバ、若しくは、 ２） 空間的にＳＰＭ及び分散再整形コンポネントを実質的に分離する高低の
変則的な分散を有するファイバの複数の交互セグメントからなるファイバ、を使
用したものである。いずれの場合にあっても、かかるファイバは、ステップ屈折
率分布（標準の非分散シフトファイバ）若しくは多様な分散シフト伝送ファイバ
分布のうちの１つのいずれかを使用される。全ての市販のファイバは、少なくと
も0.04ps/nm2-km程度の大なる分散勾配であることに問題がある。これは、光伝
送システムにおいて実用的なパルス圧縮が達成できる波長範囲を制限してしまう
のである。
【００１０】 パルス再整形ファイバは、波長の大なる範囲で動作しなければならない。例え
ば、エルビウム（Ｅｒ）増幅バンド全体に亘って動作する再整形ファイバを有す
ることが非常に望ましい。この場合、単一のファイバは、電子吸収変調器の波長
分割多重化アレイから幅広い波長出力を取り得るとともに、同時に、同様に必要
とされるパルス幅に全ての波長チャネルを圧縮し得る。このような集積化されて
且つコンパクトなデバイスは、高いデータ速度伝送において非常に有効である。
【００１１】 また、パルス再整形ファイバは、パルス幅及び圧縮係数の大なる範囲に亘って
動作可能でなければならない。圧縮係数は、出力パルス幅に対する入力パルスの
比として定義される。断熱条件がこれを満たす場合、ファイバの実効断面積は、
ほぼ一定である。また、分散は、キロメートルあたりのファイバの損失率αの合
計と等しい崩壊率を有するファイバに沿って指数的に減少し、この崩壊率ρは、
パルス幅が距離につれて減少する率である。これは、分散変化率が伝搬時のパル
ス圧縮による損失率よりも大きくなければならないことを意味する。しかしなが
ら、分散も波長の関数である。この依存性の線形項は、分散傾斜として知られて
いる。高い分散傾斜は、大きい分散変化を意味する。したがって、高い分散傾斜
のファイバは、大きい波長依存を有する圧縮係数を呈する。この種のＤＳファイ
バ分布の１つの代表例は、米国特許第5,504,829号において開示されている。こ
れは、（８psの初期パルス幅、0.2dB/kmのファイバ損失、10kmのファイバ長及び
基本ソリトンパワーと等しい入力パルスパワーと仮定すると）0.08ps/nm-kmの分
散傾斜を有する。このファイバが1550nmで10から1.55ps/nm-kmまで分散を指数的
に変化させる４倍圧縮で設計された場合、1570nmでの分散傾斜では、分散は11.6
から3.15ps/nm-kmまで変化し、このときの圧縮係数は2.3である。さらに、1530n
mでの分散は、＋8.4から−0.05ps/nm-kmまで変化し、圧縮係数は実質的に近似が
不可能となる。数値解析は、分散傾斜の関連課題を十分に反映する必要がある。
非線形シュレディンガ方程式を解くと、1550nm波長での出力パルス幅は2.0psで
あるが、一方で1530nmでは1.6psであって、1570nmでは3.11psである。これは、1
550nm、1530nm及び1570nmでは、それぞれ４倍、５倍及び2.6倍の圧縮係数と一致
する。圧縮係数が異なるだけでなく、出力パルス幅が狭く、より短い波長でパル
ス歪みが生ずる。例えば、図１に示すように、1550nm、1570nm及び1530nmでの出
力パルスが、比較のための入力パルス10に対してプロットされた曲線12、14及び
16として表されている。通常のソリトンパルスの時間出力強度は、対数スケール
の図１Ａ及び線形スケールの図１Ｂにおいて、３つの波長に対してプロットされ
ている。ここで、図１Ｂの曲線を表す数字にはプライムを付している。対数スケ
ールは、３つの波長でパルスの低強度端部の差を反映しているが、線形スケール
では、３つの波長の各々でのパルスのピーク強度及び幅における差を示している
。
【００１２】 これらの差は、有限の分散傾斜の直接の結果であって、特にファイバの出力端
部近傍で顕著である。送信機のパルス歪みは、波生成を分散させて好ましからざ
る連続波バックグラウンドを生成する。高分散傾斜は、広帯域波長バンド圧縮及
び狭帯域パルス出力が所望される光信号伝送において有害であることを上記の実
施例は示している。
【００１３】 高い分散傾斜ファイバによってもたらされる広帯域の課題は、ＷＤＭシステム
の各々の入力チャネルについて、異なる高傾斜・パルス圧縮ファイバを用いるこ
とで克服し得るだけでなく、同じ初期分散及び変化率を有する個々のファイバを
調整することでも克服され得る。しかしながら、この解決法は、システムに必要
とされるパルス圧縮ファイバの量を大幅に増加させ、更にシステムの設計及び製
造を非常に複雑にさせるので、商業上容認できない。
【００１４】 光伝送システムが１本の波長チャネルだけを利用する場合であっても、有限の
傾斜がパルス形状を（特にファイバの零分散波長近傍の短いパルスについて）歪
ませるので、低い傾斜を有するパルス圧縮ファイバを使用する方がより有利であ
る。 幅広い波長範囲に亘って所望のパルス再整形性能を維持するために必要とされ
る分散傾斜の必要条件量を定めるために、他の波長での出力分散に対する入力分
散の比の波長変化が考慮された。
【００１５】 Ｄ(λc,Ｌ)/Ｄ(λc,0)× [Ｄ(λc,0)＋(λc−λE)Ｓ(λc,0)］/［Ｄ(λc,Ｌ
)＋(λc−λE)Ｓ(λc,Ｌ)]＞(1-η) (5) ここで、λcは動作窓の中心波長、λEは動作窓の端部の波長、Ｄ(λ,ｚ)は波長
λ及び長さｚでの分散、Ｓ(λ,ｚ)は波長λ及び長さｚでの分散傾斜、ηは、分
散率が最適値Ｄ(λc,0)／Ｄ(λc,Ｌ)と異なり得る係数である。係数ηもまた、
出力パルス幅が波長バンド全体に亘って異なるような係数を表す。式(5)は、始
点及び終点での分散傾斜の間の差に関して、下式の如く書き直され得る： [(1-η)Ｓ(λc,Ｌ)Ｄ(λc,0)/Ｄ(λc,Ｌ)］− Ｓ(λc,0)＜Ｄ(λc,0)η/(λ c −λE) (6) システムが10％差まで分散を許容し得るとすると、1-ηは0.9に等しい。前記の
例において、更に（λc−λE）が20nmで、Ｄ(λc,0)が10及びＤ(λc,L)が1.55と
仮定すると、式(6)は、下式の如く簡略化される： ｜5.8 Ｓ(λc,Ｌ)−Ｓ(λc,0)｜＜0.05 (6'） 傾斜変化が無いならば、Ｓ(λc,0)＝Ｓ(λc,L)＜0.01である。Ｓ(λc,0)＝0.03
ならば、Ｓ(λc,Ｌ)＜0.014、Ｓ(λc,0)＝0.07ならば、Ｓ(λc,Ｌ)＜0.02である
。また、より大なる目標分散比は、最終的な分散傾斜に対する上限を下げる。実
際的な関心の大部分においては、かかる広帯域基準は、0.01及び0.02ps/nm/kmの
間で最終的な傾斜限界をセットする。
【００１６】 第２の傾斜制限基準は、三次オーダーの分散によって生じる短いパルスの歪み
から生じる。三次オーダー分散長（上記定義の二次オーダー分散長に類似してい
る）は、下式の如きが便利である： ＬD'＝ Ｔ0 3/｜β3｜ (7) ここで、β3＝−λ4Ｓ／(２πc)2である。パルス幅及び分散傾斜が距離の関数で
あるので、分散減少ファイバにおける上記式は下式の如きである： ＬD'＝＜Ｔ0＞3/｜＜β3＞｜ (8) ここで、＜Ｔ0＞=Ｔ0(0)（1−ｅ-ρL）ρＬ、＜β3＞=(0)（1−ｅ-bL）/bＬ、ρ
及びbは、それぞれパルス幅及び分散傾斜の指数崩壊率である。三次オーダーの
効果を無視するためには、ファイバ長さＬは、三次オーダー分散長よりも遙かに
小さくなければならない（Ｌ≪Ｌ'Ｄ）。係数を10とすると十分である（10Ｌ＜
Ｌ'Ｄ）。８psの初期パルス幅、10kmのファイバ及び10から1.55の分散変化であ
って、平均傾斜は、0.09ps/nm2-km未満でなければならない（これは重要な限定
ではない）。しかしながら、方形パルス（cubed pulse）幅依存は、より短いパ
ルス圧縮を大きく制限する。例えば、5psパルスの平均傾斜は、0.022未満でなけ
ればならない。加えて、10から1まで分散が低下するとき、５PS傾斜は0.013にな
る。ファイバのうちの低分散端部の分散傾斜の値は、最も実用的な光信号伝送ア
プリケーションの傾斜基準を満たすように0.025ps/nm2-km未満でなければならな
い。
【００１７】
【発明の概要】
本発明は、コア直径の変化に関して大なる分散の変化及び波長傾斜に対して非
常に低い分散を有する分散変化・パルス再整形光ファイバを提供する。ゼロ分散
直径は、ゼロ分散傾斜直径の近くに位置する。従って、かかる分散及び分散傾斜
特性は、ファイバが極めて高いデータ速度で且つ多数の波長チャネルで情報を光
学伝送することを可能にするものである。
【００１８】 パルス再整形ファイバは、また、相対的に小なる実効断面積Ａeffを有してお
り、より少ない入力パワーで所望の出力パワーを生ずる。 パルス再整形光ファイバは、屈折率ｎcのクラッド層に包囲されたコアを含む
。コアの外部直径は、ファイバに沿って変化し、好ましくは単調変化である。コ
アは、少なくとも２つの半径方向に隣接した領域を含み、最大屈折率ｎ1を有す
る中央領域と、コア領域に隣接するモート領域とからなる。中央領域は、Δ1の
正の値を有し、モート領域は、−0.1％よりも大きくないΔ2を有する。このモー
ト領域は、波長傾斜に対して低い分散を有するファイバを与えるだけでなく、フ
ァイバクラッド径に関して分散変化に好適な影響を及ぼす。ファイバの小なる直
径端部では、1550nm範囲（1500及び1600nmの間で計測された）の傾斜は、好まし
くは0.025ps/nm2-km未満である。
【００１９】 Δ1の値は、0.4％から1.5％の間に存在し得るが、好ましくは0.7％及び1.2％
の間にある。Δ2の好適な値は、−0.2％から−0.6％の範囲である。シリカクラ
ッディングを有するパルス再整形光ファイバにおいて、Δ2のこの範囲は、フッ
素を添加したシリカからモート領域を形成することで達成され得る。クラッド層
が屈折率を減少させる物質を添加したシリカである場合、このモートについても
またシリカから形成することができる。モートがフッ素を含むときに、屈折率を
増加させる物質はクラッディングにおいても使用することができる。
【００２０】 コアは、モート領域から半径方向外側に配置された最大屈折率ｎ3の任意のリ
ング領域を含むことができる。この任意のリング領域は、0％＜Δ3＜0.5％の条
件を満たす最大屈折率ｎ3を有することができる。 パルス再整形ファイバの多様な特徴は、所望の分散及び分散傾斜特性を提供す
るために最適化され得る。例えば、中央領域がαタイプのグレーデット屈折率分
布を有する場合、αは１よりも大きい。さらに、モートの半径方向の幅に対する
内部コアの半径の比は、0.67＜a/b＜２の関係によって定義される範囲にあるこ
とが好ましい。
【００２１】 パルス再整形ファイバの長さは、パルス特性を含む特定のパラメータに依存す
る。好適なファイバ長さＬは、２ＬD＜Ｌ＜10ＬDによって与えられる。ここで、
ＬDは前述した如き分散長である。さらに、パルス再整形ファイバの長さＬは、
三次オーダー分散長ＬD'の10分の1程度でなければならない。 本発明によるパルス再整形ファイバは、光伝送システムの多様な場所で、主と
して光伝送ラインの一端部でのインタフェースとして使用することができる。例
えば、パルス再整形ファイバは、調整された光パルス源及び伝送ライン間に接続
されるパルス圧縮器からなり得る。ＷＤＭシステムにおいて、光パルス源は、異
なる波長の光信号を受信するための複数の入力ラインを有するマルチプレクサで
あり得る。この種のＷＤＭシステムは複数の光信号送信機を含むことができて、
それぞれは、それぞれの入力ラインに接続している。パルス圧縮器ファイバの低
分散傾斜故に、少なくとも10Gb/sのデータ速度で光パルスを生成することのでき
る送信機が使用され得る。従って、この種のファイバは、高いパルスレートのＷ
ＤＭ光伝送システムにおいて大なる価値がある。
【００２２】 光伝送システムが波長λL、λH及びλM（ローエンド、ハイエンド及び各々の
バンドの中間の波長）の与えられたバンドで動作するように設計されている場合
、λL若しくはλHのいずれにおいても、出力分散の入力の比は、λMでの出力分
散に対する入力の比の10％以内になければならない。 パルス再整形光ファイバは、任意に光送信システムの出力端に配置され、伝送
ライン及び受光装置若しくはデテクターの間に接続される。この種のパルス再整
形ファイバのための更なる任意の位置は、伝送ラインに沿った位置であって、光
パルス再整形器、増幅器若しくは他の能動・受動信号処理若しくは信号ルーティ
ングコンポネントの出力に接続される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明によるパルス再整形ファイバ26は、添付図面を参照した以下の発明の詳
細な説明に示され、記載されている。これは、光伝送システム20の多様な実施例
との関連においても使用されている。 以下の術語及び記号は、本願明細書においてパルス再整形ファイバ26及び光伝
送システム20の特徴を特定するために本願明細書中において使用されている。術
語「Δ」（デルタ）は、パルス再整形ファイバ26の多数の領域間の相対屈折率を
示す。更に、「ｎ」は、所与の特定された領域の屈折率値を示す。屈折ｎx及び
ｎcの異なる最大値の２つの領域において、Δxは、（ｎx 2−ｎc 2）／２ｎ2の値
と等しい。
【００２４】 本発明によるパルス再整形光ファイバ26は、図２に示される如き光伝送システ
ム20に特に好適である。本発明による１つの実施例によると、波長分割・多重化
（ＷＤＭ）光伝送システム20は、図２において図示される。システム20は、それ
ぞれ特定の波長X1,X2 ... Xnとして、ゼロ戻り（ＲＺ）パルス光信号を各々伝搬
する複数の光入力ライン21、22及び23を含む。１本の入力チャネルが使用されて
もよいが、波長の最大数は、チャネル間隔、チャネルバンド幅、ファイバ増幅器
バンド幅等の伝送システムパラメータによって制限される。各々のチャネルは、
特定のチャネル波長の１つで情報搬送光信号を発する光送信機（図示せず）から
発射される出力である。各々の光送信機は、通常、レーザー、レーザー制御器及
び変調器を含む。
【００２５】 典型的には、光送信機によって発せられる波長は、1500nm窓内で選択され、シ
リカベースファイバで生ずる最小信号減衰の範囲内にある。より詳細には、光送
信機によって発せられる波長は、約1530nmから約1610nmの範囲内で選択される。
しかしながら、光送信波長は、伝送ライン増幅器のゲイン特性と一致するように
選択され得る。従って、異なる領域にゲインスペクトルを有する増幅器を使用す
るときは、光送信機の波長はそのゲイン領域の範囲内となるように選択される。
【００２６】 ライン21、22及び23の信号の各々は、光システム20のチャネルを構成し、シス
テムの受信側端部でデマルチプレクサ波長と一致する波長である。ライン21、22
及び23の光信号チャネルは、光結合器若しくはマルチプレクサ24で互いに結合さ
れ、かかる結合された信号は、光伝送ファイバ28を通じて送信される。 システム20は、各々のチャネルのビット速度の増加を可能とするシングルモー
ドパルス・圧縮ファイバ26を含む。パルス圧縮ファイバの慣用的な配置故に、フ
ァイバ26はリールに巻かれて示されている。また、これは伝送リンクの最初のフ
ァイバとして配置されてもよい。マルチプレクサでの損失を補償するためにファ
イバ増幅器30は、マルチプレクサ24及びパルス圧縮ファイバ26の間のシステム中
に挿入することができる。パルス圧縮ファイバ26の損失を補償してファイバ26に
入力されたパワーを調整するために、ファイバ増幅器34は、ファイバ26及び伝送
ファイバ28間のシステム内に挿入され得る。櫛形フィルタ32は、ファイバ26及び
増幅器34の間のラインで任意に使用される。フィルタ32は、チャネル波長の中心
に透過バンドを有するファブリーペローフィルタから構成される。
【００２７】 多数の光波長を伝播し得るすべての光導波路ファイバが伝送ファイバ28として
使用され得る。典型的なファイバは、(a) コーニング社から入手できる、例えば
SMF-28のような汎用シングルモード光ファイバであって、(b) 高低の変則的な分
散の多数の交互部分からなる分散制御ファイバ、(c) 米国特許第5,579,428号に
開示の如きソリトン伝播ファイバ、(d) 汎用分散シフトファイバ、である。ファ
イバ増幅器36は、必要に応じて伝送ファイバ28に沿って適切に離間されて配置さ
れる。
【００２８】 光受信機（図示せず）にライン41、42及び43を介して伝播される波長λ1,λ2
... λjで複数のチャネルに信号を分割するデマルチプレクサ40によってマルチ
チャネル信号が受信される。 本発明の１つの特徴は、一端から他端まで単調に変化するコア直径と、図３Ａ
に図示される屈折率分布の最小限の必要条件を満たす屈折率分布とを有する光フ
ァイバ26のシステム20での利用である。ファイバコアは、中央領域44と、中央領
域44に半径方向に隣接配置されたモート領域45とを含まねばならない。実線44に
よって表されるように、中央領域44は、ファイバの中央に最大屈折率を有するか
、若しくは、点線47によって表されるように、ファイバ中央で屈折率の落ち込み
を有し得る。ファイバのその他部分は、クラッディング層46からなり得る。中央
領域44及びモート領域45の屈折率デルタは、それぞれΔ1及びΔ2である。このフ
ァイバコアの顕著な特徴は、−0.1％よりも大でないΔ2の大きさであって、−0.
2％＞Δ2＞−0.6％の範囲で好ましくは定義される。この範囲内にあるΔ2値は、
パルス再整形ファイバに対する有利な効果、例えば、低い分散傾斜、ファイバ外
径に関して分散の増加感受性、及び、より小なるファイバモードフィールド径を
生ずる。
【００２９】 Δ1値が0.4％から1.5％の間に存在し得るが、好適にはΔ1は0.7％から1.2％の
間に存在する。Δ1のより大なる値は、より小なるモードフィールド径を結果と
して生じて、曲がり損失特性を向上させる。しかしながら、Δ1が増加する場合
、Δ2は所望の分散及び分散傾斜特性を達成するために、対応してより負になら
なければならない。
【００３０】 パルス再整形光ファイバ26のコアは、図３Ｂに示される如き分布を有し得て、
これは、中央領域50、モート領域51及びモート領域51の半径方向外側に且つこれ
に隣接して配置されたリング領域52を含む。リング領域52は、最大屈折率ｎ3を
有し、0％＜Δ3＜0.5％の関係によって定義される範囲内にあるΔ3の正の値を有
する。このリングは、曲がり性能を改善するが、分散及び分散傾斜に対しては軽
微な影響を有するだけである。
【００３１】 コアは、ファイバ特性の効率的な軽微なチューニングの目的として、正及び負
のデルタを交互に少なくとも４つ以上有する領域を有し得る。図３Ｃは、先に述
べたコア領域50、51及び52に加えて、コアが負のデルタの更なるモート領域53を
任意的に含み得ることを示す。 中央領域50の屈折率分布の１つの実施例は、中央コア半径ａ以上のｒ値に対し
て、式ｎ(r) =（ｎ1−ｎc）[１−（r/a)α]＋ｎcによって定義されるグレーデッ
ドインデクス分布の如きものである（図３Ａを参照）。一定値よりも大なるαの
すべての値が使用にあたって考慮されたが、好適な設計は、低分散傾斜を達成す
るために１よりも十分に大きい値を有する。ファイバパラメータの所与の一組に
ついて、αがより大になると、Δ2は分散特性を維持するために、対応してより
負にならなければならない。
【００３２】 図３Ａを参照すると、モート領域51の半径方向幅ｂに対する内部コア半径ａの
比は、最良の結果を達成するために0.67＜a/b＜２によって定義される範囲内に
なければならない。比a/bが２を超えて増加するとき、ほとんど平らな程度の傾
斜が生ずる。比a/bが0.67以下に減少するとき、1550nm近傍の波長で生じる高い
損失による伝播の問題が生じる。
【００３３】 上記範囲内のコア領域屈折率デルタを有する図３Ｂによる光ファイバ26は、シ
リカ、ゲルマニア及びフッ素から形成され得て、中央領域51及びリング領域52は
、ゲルマニアを添加したシリカによって形成され、モート領域51は、フッ素添加
されたシリカで形成されている。シリカコアロッドは、マンドレル上にゲルマニ
アを添加したスートの堆積を含む従来の方法で形成される。ゲルマニア濃度は、
所望の屈折率分布を与えるために半径の増加と共に減少する。純粋なシリカスー
トの２，３の工程が最後に堆積される。この非常に薄いシリカ層は、最終的に得
られるファイバでは検出されない。マンドレルが除去され、最終的に得られた多
孔質プリフォームが、乾燥、コンソリデート（圧密化）される。コンソリデート
されたプリフォームは、フッ素添加されたシリカ管に嵌入され、得られたアセン
ブリは、真空中で再線引きされて、８mmの外径を有する予備コアロッドを形成す
る。ゲルマニア添加されたスートは、9.5mmのアルミナマンドレルに堆積されて
、リング部分を形成する。更に、シリカ粒子のコーティングが堆積されて、クラ
ッド層の一部を形成する。マンドレルが除去されて、予備コアロッドが嵌入され
る多孔質プリフォームを形成する。かかるアセンブリは、乾燥してコンソリデー
トされて、10.5mmの外径に再度、線引されて固体のガラスプリフォームを形成す
る。この屈折率は、図３Ｂで示される。固体のガラスプリフォームは、追加のシ
リカスートでオーバークラッドされ、乾燥、コンソリデートされて線引ブランク
を形成する。これは、軸方向に変化する直径を有する光ファイバに線引きされる
。加えられるオーバークラッドの量は、所与のファイバ直径での分散及び分散傾
斜を決定する。ファイバ26の長さ方向に沿ったファイバの外径を変化させて、コ
ア半径を変化させて、パルス再整形のための光学特性の要求範囲を容易に達成で
きる。
【００３４】 ファイバの始点と終点の直径は、それぞれ標準の125μmのファイバ直径よりも
大きいか、小さくなるように選択される。ファイバの始点と終点の両端部は125
μmからあまり大きく異なる直径を有しないように選択される。ファイバの始点
と終点の両端部は、125μmからあまり大きく異ならない範囲の異なった直径を有
しない。あるいは、始点若しくは終点の直径を125μmに製造してもよい。
【００３５】 一方で、ファイバプリフォームは、本願に引用によって取り込まれたものとさ
れる米国特許第5,504,829号の教示に従って製造されても良く、このとき線引フ
ァイバは、一定の外径であって且つ減少するコア径を有する。 改良された分散変化ファイバを製造するための上記方法において、フッ素は、
ファイバ26のモート領域45に低い屈折率デルタを与えるために使用され、クラッ
ディング46は、シリカからなる。クラッディング46が例えばゲルマニアのような
屈折率増加ドーパントを含むときは、Δ2の所望の値を達成するためにはより少
ないフッ素をモート領域45に必要とする。さらに、Δ1及びΔ3の値を維持するた
めに中央領域50及びリング領域52に追加のゲルマニアが加えられる必要がある。
ゲルマニアが他のコア領域に充分な量だけ加えられて、モート領域51が純シリカ
中に形成され得る。さらに、ＧｅＯ2の代わりに使用し得る他の屈折率を増加さ
せるドーパントがある。
【００３６】
【実施例】
図３Ｂに示すように、屈折率分布を有するファイバ26は、Δ1が1.0％、Δ2が
−0.4％及びΔ3が0.25％に形成され得る。中央領域44は、勾配屈折率分布を有し
、αは約２である。ファイバの大なる直径端部では、中央コア半径（図３Ａの「
ａ」）は約3.05μmであって、モートの外側半径（図３Ａのａとｂの和）は約7μ
mであって、更に、リングの外側半径は、約8.5μmである。ファイバの外径は、
指数的に130μmから115μmまで減少する。大なる直径端部では、分散は1550nmで
＋10ps/nm-kmであり、分散傾斜は1550nmで0.03ps/nm2-km（1500から1600nmの範
囲で計測された。）である。小なる直径端部では、分散は＋1ps/nm-kmであり、
分散傾斜は0.003ps/nm2-kmである。12kmのテーパー直径ファイバのパス平均分散
は3.5ps/nm-kmであり、平均分散傾斜は0.01ps/nm2-kmである。製造工程の間にお
いて、ファイバプリフォームに異なる量のスートオーバークラッディング材料が
与えられた場合、最初と最後では外径がシフトし得るが、一端部から他端部への
直径の変化（この場合15μm）は、一定に維持される。
【００３７】 実施例の分布は、上述した従来のＤＳファイバよりも低い初期分散傾斜を与え
る。本明細書中の実施例及び従来のＤＳファイバにおけるファイバの初期分散傾
斜は、それぞれ0.022及び0.08ps/nm2-kmである。さらに、実施例のファイバの分
散傾斜は、パルス圧縮での分散減少として、その長さに沿ってほぼゼロに減少す
る。
【００３８】 上記実施例によるファイバの広帯域の特徴を図示するため、従来のＤＳファイ
バのパルス再整形例（図１）が実施例のファイバとして図４において再度使用さ
れる。1550nm、1570nm及び1530nmでの出力パルスは、それぞれ曲線63、64及び65
によって表される。入力パルス62は、比較のためにプロットされている。分散変
化は、図１で示したのと同じ、10から1.55ps/nm-kmの分散変化であって、分散傾
斜は、10kmの長さのファイバ26に沿って0.03から0.0ps/nm2-kmまで線形的に変化
する。各々の波長でのピークパワーが異なると共に、パルス幅は、1530nm、1550
nm及び1570nmでそれぞれ2.7ps、2.0ps及び1.99psでほぼ波長独立である。短波長
でのより大なる差は、出力分散に対する入力の比のより大なる絶対変化による。
パルスはほとんど同じ形を有しており、図１のそれらと比べても大きく歪まない
ことが図４の時間プロットから明らかである。数値的に導き出された図１及び４
は、本発明による低分散傾斜ファイバ分布の広帯域波長動作を確証する。したが
って、この種の分布を有するファイバは、パルス圧縮器としての用途に非常に適
する。
【００３９】 図５に示すように、コア屈折率分布の改良されたタイプを有する類似のファイ
バは、異なる外径（つまり異なるコア直径）に線引きされ得る。この分布は、約
0から約＋9.7ps/nm-kmまでの分散範囲のファイバから導き出され、−0.005から
＋0.025ps/nm2-kmの傾斜に対応する。分散及びファイバ直径の関係は、曲線70に
示される。直径対分散傾斜は、曲線71にプロットされる。
【００４０】 図５において、ファイバ直径と比較した分散及び分散傾斜の双方で、略線形関
係があることに注意されたい。また、ゼロ分散に対応する直径がゼロ傾斜に対応
する直径に近い点にも注意されたい。パルス幅が小であって、分散傾斜が極めて
小さく、故に、パルス形状が維持され得るとき、この関係はファイバ長でのそれ
において有利である。
【００４１】 例えば、曲線70及び71のゼロクロス直径は、追加のオーバークラッド材料をコ
アプリフォームに加えることで左方へ動かすことができる。これは、ファイバ外
径の全ての値に対してコア直径をより小さくすることによる。 図３Ａ乃至Ｃに示されるタイプの分布を使用する更にいくつかの利点がある。
この第１には、図５及び６の比較から明らかとなる。図６は、上記したタイプの
従来のＤＳファイバのクラッド径対分散のプロット線図である。図５は、9.2ps/
nm-kmの分散変化が図３Ｂのタイプの分布で10μmの直径変化のみによって達成さ
れることを示している。一方で、図６は、分散シフト分布を有するファイバにお
いて、約75μmの直径変化が同じ分散変化を達成するために必要とされることを
示している。このような大なる直径変化は、パルス再整形ファイバの端部を標準
の125μm直径よりも非常に大きく（及び／若しくは非常に小さく）することを必
要とするのである。ファイバは、標準的な125μmクラッド径と異なると取扱いが
困難になる。より小なる直径では、マイクロベンディングが問題となる。より大
なる直径では、ファイバは堅固となってしまうので容易に破壊されてしまう。12
5μmよりも大及び小なる直径では、標準の125μm直径ファイバへのスプライシン
グがより困難となる。
【００４２】 図６は、分散が10から１ps/nm-kmまで変化するとき、従来のＤＳファイバのモ
ードフィールド径が7.9から9.5μmまで変化することを示している。クラッド径
の関数である曲線74及び75で示されるそれぞれ分散及びモードフィールド径を示
す図７は、図３Ｂで示されるタイプのファイバに基づいて数値的に生成されたデ
ータから導き出された。図７の曲線75は、実施例記載のものと同様のファイバの
モードフィールド径が同じ分散範囲で5.94から5.88μmまで変化することを示し
ている。モードフィールド径にほとんど変化を有さないということの最も重要な
利点は、それが大きく設計を単純化させるということである。モードフィールド
径の大なる変化は、ファイバ長に沿ったより複雑な分散関数を必要とする。
【００４３】 本発明及び図３によって表されるタイプの屈折率分布を有するファイバの他の
利点は、より小なる実効断面積（Ａeff）であって、これは典型的には、25から3
0μm2である。より小なる実効断面積は、所与のパワーレベルに対してより実効
的に自己位相変調に対応する。パルス圧縮のために必要とされる発射ピークパワ
ーは、基本ソリトンパワーＰ0に近く、これは、 Ｐ0 ＝β2／γＴ0 2 (9) であり、β2はファイバ分散（ps2/km）、γ＝２πｎ2/Ａeff（非線形係数）、ｎ 2 は非線形屈折率、Ｔ0は指数パルス幅（ps）である。わずかに高いパワーで、非
補償の自己位相変調の小なる残量がある。上記した実施例を続けると、40Gb/sの
疑似ランダムデータストリームで、新規なファイバへの平均の発射パワーは、17
.8dBmである。平均発射パワーは、分散シフトファイバよりも3dB高く、Ａeffは5
0μm2であって、更に、Ａeffが85μm2である標準の非ゼロ分散シフトファイバに
対して5.3dB高い。
【００４４】 パルス圧縮ファイバは、更に、光伝送ラインに沿ったいくつかの位置にある再
整形器の出力のパルス幅を減じるために使用され得る。図８は、伝送ファイバ76
の出力端部に接続された再整形器77を示している。再整形器77から発せられた信
号のパルス幅が所望のシステムビット速度では広すぎる場合、図２とともに記載
したタイプのパルス圧縮器78が更に伝送ファイバ80に再整形器を接続するために
使用され得る。増幅器79は、圧縮器78を伝送ライン80に接続するラインに使用さ
れ得る。あるいは、パルス圧縮器78は、再整形器77の内部に若しくは前段に配置
してもよい。
【００４５】 上記光伝送システムによって送信されるパルスは非常に狭い。本結果において
、送信されたパルスよりも広いパルスが受信機88、89及び90を作動させるために
必要とされ、図９に示すように、パルス拡幅ファイバ86が、伝送ファイバ85をデ
マルチプレクサ87に接続するために使用され得る。上記の如く、パルス拡幅ファ
イバは、分散が長さに沿って増加するものである。図３とともに記載したタイプ
のファイバは、パルス拡幅ファイバとして使用され得て、低分散傾斜が広帯域動
作を可能とするのである。
【００４６】 多様な変更態様及びバリエーションが本発明の精神と範囲から逸脱することな
く、本発明によってなされることは、当業者にとって明らかである。すなわち、
本発明は、特許請求の範囲及びそれらの均等の範囲内で与えられる本発明の変更
態様及びバリエーションをカバーすることを意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 従来の分散シフト・分散変化ファイバのソリトンパルスの時間出力
強度を対数スケールでプロットしたグラフである。
【図１Ｂ】 従来の分散シフト・分散変化ファイバのソリトンパルスの時間出力
強度を線形スケールでプロットしたグラフである。
【図２】 本発明によるパルス再整形ファイバを使用した波長分割・多重化（Ｗ
ＤＭ）光伝送システムの図である。
【図３Ａ】 本発明によるパルス再整形ファイバの典型的な屈折率分布を示す図
である。
【図３Ｂ】 本発明によるパルス再整形ファイバの典型的な屈折率分布を示す図
である。
【図３Ｃ】 本発明によるパルス再整形ファイバの典型的な屈折率分布を示す図
である。
【図４Ａ】 0.03から0.0ps/nm2-kmまで線形減少する分散傾斜を有する本発明に
よる分散変化ファイバのソリトンパルスの時間出力強度をプロットした対数スケ
ールのグラフである。
【図４Ｂ】 0.03から0.0ps/nm2-kmまで線形減少する分散傾斜を有する本発明に
よる分散変化ファイバにおけるソリトンパルスの時間出力強度をプロットした線
形スケールのグラフである。
【図５】 ファイバ外径の異なる値における分散及び分散傾斜との関係を示すグ
ラフである。
【図６】 従来の分散減少・分散シフト（ＤＳ）ファイバにおけるクラッド径の
関数として分散及びモードフィールド径の変化を示すグラフである。
【図７】 本発明によるパルス再整形ファイバについて、クラッド径の関数とし
て分散及びモードフィールド径の変化を示すグラフである。
【図８】 本発明によるパルス再整形ファイバを使用した光信号再整形器を示す
図である。
【図９】 本発明による分散減少ファイバの使用法についてパルス拡幅として示
す図である。
【符号の説明】
20 光伝送システム 21、22、23、41、42、43 ライン 26 パルス再整形ファイバ 28、76、80、85 伝送ファイバ 30、34、36、79 ファイバ増幅器 24 マルチプレクサ24 32 櫛形フィルタ 40、87 デマルチプレクサ 44、50 中央領域 46 クラッド層 45、51、53 モート領域 52 リング領域 77 再整形器 78 パルス圧縮器 88、89、90 受信機
───────────────────────────────────────────────────── 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)，ＡＥ，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，Ｈ Ｕ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 スリカント ヴィ． アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14850 イタカ イー．ステートストリート ナ ンバー301 107 Ｆターム(参考） 2H050 AB05X AB10X AC26 AC38 AC71 AC72 AC73 AC83 AD00 AD18

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 クラッド層に包囲されたコアを含むパルス再整形光ファイバであ
    って、 前記コアは、第１の端部、第２の端部、直径及び屈折率ｎcを有し、前記コア
    の前記直径は、前記第１の端部から前記第２の端部まで前記パルス再整形ファイ
    バに沿って単調変化し、前記コアは、最大屈折率ｎ1を有する中央領域と、前記
    中央領域の半径方向に隣接して配置されたモート領域とを規定し、 前記モート領域は最小屈折率ｎ2を有し且つ−0.1％よりも大きくない相対屈折
    率Δ2を有し、前記相対屈折率Δ2は（ｎ2 2-ｎc 2）／2ｎ2 2と等しく、 前記中央領域は正の相対屈折率Δ1を有し、前記相対屈折率Δ1は(ｎ1 2−ｎc 2
    ）／2ｎ1 2と等しいことを特徴とするパルス再整形光ファイバ。
  2. 【請求項２】 ｎ2の値は、−0.2％＞Δ2＞−0.6％の条件を満たすことを特徴と
    する請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  3. 【請求項３】 Δ1は、0.4％と1.5％の間であることを特徴とする請求項１記載
    のパルス再整形光ファイバ。
  4. 【請求項４】 Δ1は、0.7％と1.2％の間であることを特徴とする請求項３記載
    のパルス再整形光ファイバ。
  5. 【請求項５】 前記パルス再整形光ファイバは、前記モート領域から半径方向に
    外側に隣接して配置されたリング領域を更に含み、前記リング領域は、前記リン
    グ領域が正の相対屈折率Δ3を有する値である最大屈折率ｎ3を有し、前記リング
    領域の前記相対屈折率Δ3は、（ｎ3 2-ｎc 2）／２ｎ3 2に等しいことを特徴とする
    請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  6. 【請求項６】 前記相対屈折率Δ3は、０％＜Δ3＜0.5％の条件を満たすことを
    特徴とする請求項５記載のパルス再整形光ファイバ。
  7. 【請求項７】 前記相対屈折率Δ1は、前記相対屈折率Δ3よりも大きいことを特
    徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  8. 【請求項８】 前記中央領域は、半径ａ及び式ｎ(r) =（ｎ1−ｎc）[1−（r/a)
    α] +ｎcによって定義される形状の勾配屈折率を有し、ｒの値は、前記半径ａ以
    上であって、α＞１であることを特徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファ
    イバ。
  9. 【請求項９】 前記中央領域は、半径ａを有し、前記モート領域は、半径幅ｂを
    有し、前記半径幅に対する前記半径ａの比が0.67＜a/b＜２を満たすことを特徴
    とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  10. 【請求項10】 前記パルス再整形光ファイバは、分散傾斜及び小なる直径の端部
    を有し、前記小なる直径の端部での前記分散傾斜は、1550nmで0.025 ps/nm2-km
    未満であることを特徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  11. 【請求項11】 前記パルス再整形光ファイバは、式（Ｔ0 2/｜β2｜）によって記
    載される分散長ＬDと、２ＬD＜Ｌ＜10ＬDを満たす長さＬを有することを特徴と
    する請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  12. 【請求項12】 前記パルス再整形光ファイバは、３次オーダの分散長ＬD'と、前
    記３次オーダーの分散長ＬD'の少なくとも1/10倍よりも小である長さＬを有する
    ことを特徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  13. 【請求項13】 前記モート領域は、フッ素添加されたシリカから形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  14. 【請求項14】 前記モート領域は、シリカの中に形成され、前記クラッド層は、
    屈折率を増加させるドーパントを添加したシリカから形成されることを特徴とす
    る請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  15. 【請求項15】 前記モート領域は、フッ素添加されたシリカから形成され、前記
    クラッド層は、屈折率を増加させるドーパントを添加したシリカから形成される
    ことを特徴とする請求項１記載のパルス再整形光ファイバ。
  16. 【請求項16】 クラッド層に包囲されたコアを含むパルス再整形光ファイバであ
    って、 前記コアは、屈折率ｎc 、第１の端部、第２の端部及び直径を有し、前記コア
    の前記直径は、前記第１の端部から前記第２の端部まで前記パルス再整形ファイ
    バに沿って単調に変化し、 前記コアは、 最大屈折率ｎ1及び相対屈折率Δ1を有する中央領域と、 前記中央領域に対して半径方向外側に配置され且つ最大屈折率ｎ3及び相対屈
    折率Δ3を有するリング領域と、及び、 前記中央領域及び前記リング領域の間に配置され且つ最小屈折率ｎ2及び相対
    屈折率Δ2を有するモート領域と、を含む少なくとも３つ以上の半径方向に隣接
    した領域を規定し、 前記中央領域の前記相対屈折率Δ1は、（ｎ1 2−ｎc 2）／2ｎ1 2に等しく、 前記リング領域の前記相対屈折率Δ2は、（ｎ2 2 −ｎc 2）／2ｎ2 2に等しく、 前記モート領域の前記相対屈折率Δ3は、（ｎ3 2 −ｎc 2）／2ｎ3 2に等しく、 前記中央領域の前記相対屈折率Δ1は、約0.4％及び約1.5％の間にあり、前記
    モート領域の前記相対屈折率Δ2は、約−0.2％と約−0.6％の間にあり、前記リ
    ング領域の前記相対屈折率Δ3は、約0％と約0.5％の間にあることを特徴とする
    パルス再整形光ファイバ。
  17. 【請求項17】 一端部を有する光伝送ラインと、前記伝送線の前記一端部に動作
    自在に接続されたパルス再整形ファイバとからなる光伝送システムであって、 前記パルス再整形ファイバは、クラッド層に包囲されたコアを有し、前記コア
    は、第１の端部、第２の端部、直径及び屈折率ｎcを有し、 前記コアの前記直径は、前記第１の端部から前記第２の端部まで前記パルス再
    整形ファイバに沿って単調に変化し、 前記コアは、 最大屈折率ｎ1を有する中央領域と、 前記中央領域の半径方向に隣接して配置され且つ最小屈折率ｎ2を有するモー
    ト領域と、を規定し、前記中央領域は、正の相対屈折率値Δ1を有し、前記モー
    ト領域は、−0.1％よりも大きくない相対屈折率Δ2を有し、前記中央領域と関連
    する前記相対屈折率Δ1は、(ｎ1 2 −ｎc 2)／2ｎ1 2と等しく、前記モート領域の
    前記相対屈折率Δ2は、（ｎ2 2−ｎc 2）／2ｎ2 2と等しいことを特徴とする光伝送
    システム。
  18. 【請求項18】 前記パルス再整形ファイバは、入力端部及び出力端部を有し、前
    記システムは、更に光パルス源を含み、前記光パルス源は、前記パルス再整形フ
    ァイバの前記入力端部に動作自在に接続され、且つ、前記伝送ラインは、前記パ
    ルス再整形ファイバの前記出力端部に動作自在に接続されることを特徴とする請
    求項17記載の光伝送システム。
  19. 【請求項19】 前記光パルス源は、低波長端部λL、高波長端部λH及びその中間
    波長λMを含む所定の波長バンド内に複数の光信号を生成し、 前記パルス再整形ファイバは、前記入力端部で前記波長バンド内の前記複数の
    光信号の各々の入力分散値の第１の組と、前記出力端部で前記波長バンド内の前
    記複数の光信号の各々の出力分散の異なる組とを呈し、 前記低波長端部λL若しくは前記高波長端部λHのいずれかでの前記出力分散値
    に対する前記入力分散値の比は、前記中間波長λMでの前記出力分散値に対する
    前記入力分散値の比の10％以内であることを特徴とする請求項18記載の光伝送シ
    ステム。
  20. 【請求項20】 前記光パルス源は、マルチプレクサを含み、前記マルチプレクサ
    は、異なる波長を有する光信号を受信するための複数の入力ラインと、前記パル
    ス再整形ファイバに接続された単一の出力ラインとを有することを特徴とする請
    求項18記載の光伝送システム。
  21. 【請求項21】 前記光伝送システムは、更に複数の光信号送信機を含み、前記光
    信号送信機の各々は、前記複数の入力ラインの各々に動作自在に接続され、且つ
    、前記光信号送信機は、少なくとも40Ghzのデータ速度で光パルスを生成するこ
    とを特徴とする請求項20記載の光伝送システム。
  22. 【請求項22】 前記光伝送システムは、更に受光装置を含み、前記パルス再整形
    光ファイバは、前記受光装置と前記伝送ラインとの間に動作自在に接続されるこ
    とを特徴とする請求項17記載の光伝送システム。
  23. 【請求項23】 前記光伝送システムは、出力端部を有する第２の光伝送ラインと
    、前記第２の光伝送ラインの前記出力端部に動作自在に接続された光パルス再整
    形器とを更に含み、 前記光パルス再整形器は出力を有し、パルス圧縮器としての前記パルス再整形
    ファイバは、前記光パルス再整形器の前記出力に動作自在に接続されることを特
    徴とする請求項17記載の光伝送システム。
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