JP2002538489A - レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム - Google Patents

レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム

Info

Publication number
JP2002538489A
JP2002538489A JP2000601480A JP2000601480A JP2002538489A JP 2002538489 A JP2002538489 A JP 2002538489A JP 2000601480 A JP2000601480 A JP 2000601480A JP 2000601480 A JP2000601480 A JP 2000601480A JP 2002538489 A JP2002538489 A JP 2002538489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
bandwidth
optical fiber
mhz
multimode optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000601480A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002538489A5 (ja
Inventor
ジョン エス. サード アボット
ダグラス イー. ハーシュバーガー
Original Assignee
コーニング・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コーニング・インコーポレーテッド filed Critical コーニング・インコーポレーテッド
Publication of JP2002538489A publication Critical patent/JP2002538489A/ja
Publication of JP2002538489A5 publication Critical patent/JP2002538489A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/028Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
    • G02B6/0288Multimode fibre, e.g. graded index core for compensating modal dispersion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413Reactant delivery systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02Optical fibres with cladding with or without a coating
    • G02B6/02214Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/22Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/22Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/26Parabolic or graded index [GRIN] core profile
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
    • C03B2203/31Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/36Dispersion modified fibres, e.g. wavelength or polarisation shifted, flattened or compensating fibres (DSF, DFF, DCF)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 850nmウインドウにおいて220MHz・kmより大なる第1のレーザバンド幅、1300nmウインドウにおいて500MHz・kmより大なる第2のレーザバンド幅、850nmウインドウにおいて少なくとも160MHz・kmの第1のOFLバンド幅、及び1300nmウインドウにおいて少なくとも500MHz・kmの第2のOFLバンド幅を有する多モード光ファイバ(10)を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【関連出願の記載】
本出願は、1999年2月22日に出願された米国特許出願第60/121,
169号及び2000年1月6日に出願された米国特許出願第60/174,7
22号による優先権を主張し、その内容は本明細書の基礎となり、全体として本
明細書に組み入れられ、米国特許法第120条による優先権の恩恵をここに主張
する。
【0002】
【発明の技術分野】
本発明は、高データレートを使用したシステムと同様に低データレートを使用
した通信システムで使用される多モード光ファイバ及びその製造方法に関し、よ
り詳しくは、複数のレーザ光源や発光ダイオード光源のために設計されたアプリ
ケーションに対して最適化された多モード光ファイバ及びその製造方法に関する
【0003】 本発明は、アプリケーションのワイドレンジ化を目的とする同時に、1ギガビ
ット/秒以上のレートでのデータ転送のために設計された通信システムでの使用
に特に適している。
【0004】
【発明の背景】
通信工業の狙いは、一般的により多くの情報を、より長距離に、より短期間に
転送することである。従来より、かかる目的は明確な終点のない流動的な目標で
あるとされていた。システムユーザ数及びシステム使用回数の増加につれて、シ
ステムリソース(資源)への要求も増加する。
【0005】 最近まで、データ通信網は、概して比較的低データレートを用いたローカルエ
リアネットワーク(LAN)が担っていた。この理由は、発光ダイオード(LE
D)がこれらのアプリケーションにおいて最も一般的な光源であり続けていたか
らである。しかしながら、データレートがLEDの変調能力よりも上回り始める
につれて、システムプロトコルはLEDからその代わりとしてレーザ光源に移行
する。この移行は、1ギガビット/秒以上のレートでの情報伝達を可能にするシ
ステムへの近年の移行によって明らかとなった。
【0006】 そのような転送レートはLANの可能性を大いに高め得る一方で、システムオ
ーナーには直接の不安が生じる。現在、通信システムに使用されている多モード
光ファイバは、主としてLED光源を用いるよう設計されており、1ギガビット
/秒以上のレートにおいて情報を転送するよう設計されたシステム中で操作する
ことを目論むレーザの使用に対しては最適でない。レーザ光源は、LED光源と
比較して、多モードファイバの品質及び設計に関し異なる要求をする位置付けに
ある。歴史的に、多モードファイバのコアにおける屈折率分布は、LED光源の
広いバンド幅を形成するように調整され、コアに過剰入射する傾向にあった。パ
ルスを入力されたLED光源からの光強度分布及びファイバの屈折率分布の組み
合わせは、比較的滑らかな上下動を有する出力パルスとなるような過剰入射の形
式的な負担を生み出す。理想的な略放物線上の屈折率分布からの僅かな逸脱に起
因するピーク又は平坦域が発生するが、その大きさは低データレートにおけるシ
ステム性能にさほど影響を与えない。しかしながら、レーザをベースとしたシス
テムにおいて、光源の強度分布は多モードファイバの中心付近にそのパワーを集
中させる。その結果、該ファイバの屈折率分布における僅かな逸脱は、インパル
スの上下動の如き重要な乱れを発生し、システム性能に大きな影響をを与え得る
。この影響は、非常に低いバンド幅の形状において、あたかも非常に高いジッタ
ーかのように、又は双方として、自ら明示し得る。光源の発光状態(例えばパッ
チコードまたはレーザー光線エキスパンダのオフセット発光モード調整)を変化
させることによってこれらの不足をある程度修正することが可能であるにもかか
わらず、このことは、一般的にシステムオーナーの実際的な解決策ではない。
【0007】 LANシステムのための典型的な構内レイアウトは、特定の指定リンク長を満
たすように設計されている。構内バックボーン(建物間に牽かれている)に対す
る基準は、一般的に約2kmに及ぶリンク長を有する。建物バックボーン又はラ
イザー(建物の階間に牽かれている)は、一般的に約500mに及ぶリンク長を
有する。水平リンク長(建物の階上の事務所間に牽かれている)は、一般的に約
100mに及ぶリンク長を有する。10メガビット・イーサネット(登録商標) の如き従来の及び現在のLAN技術は、標準グレードの多モード光ファイバによ り2kmのリンク長の転送を達成し得る。しかしながら、ギガビット/秒以上の 転送レートが可能な次世代システムは、現在利用可能な標準の多モードファイバ によってはこれらリンク長の全てを達成することが出来ない。850nmのウイ ンドウにおいては、標準の多モードファイバは、約220mのリンク長に限られ る。1300nmのウインドウにおいては、標準グレードのファイバは僅か55 0mのリンク長に限られる。従って、現在の技術は、3つの構内リンク長の内の 多くとも2つの範囲のみを可能にするに過ぎない。ギガビット/秒転送レートの LANを充分に可能にするためには、3つのリンク長のそれぞれに亘る情報転送 が可能な多モードファイバが必要である。
【0008】 ここで使用しているように、過剰入射(OFL)バンド幅は、EIA/TIA
455−54A FOTP−54、「多モードファイバに対する過剰入射発光
状態のためのモード・スクランブラの必要性」によって定義される発光状態と共
にEIA/TIA 455−51 FOTP−51A、「多モードガラス光ファ
イバの情報伝送容量のパルス歪曲測定」に記述された標準測定技術を用いてバン
ド幅として定義される。
【0009】 ここで使用しているように、レーザバンド幅は、EIA/TIA 455−5
1A FOTP−51に記述された標準測定技術及び以下の2つの発光調整方法
のいずれをも用いて定義され、そして測定される。方法(a)は1300nmに
おける3dBのバンド幅を決定するために使われ、方法(b)は850nmにお
ける3dBのバンド幅を決定するために使われる。方法(a)(1300nmに
おける3dBのレーザーバンド幅を決定するために使われる)は、2mの接続、
標準のステップ型屈折率、単一モードファイバ、直径50mmのマンドレルの周
りを二度巻いたパッチコード、によって修正されたパワー比発光を接続したカテ
ゴリ5規格と共に、4nmRMSスペクトル幅の1300nmレーザを利用する
。発光状態は、単一モードファイバのパッチコードのコア中心軸と、テスト下で
の多モードファイバとの間における4μmの横方向のオフセットが引き起こされ
るような方法の多モードファイバの中心軸から、単一モードファイバの中心軸を
機械的に相殺することによって更に修正される。注:カテゴリ5の被結合パワー
比は、TIA/EIA 526−14A OFSTP14 付録A、「設置され
た多モードファイバ・ケーブル・プラントの光パワー損失測定」の手順に記述さ
れており、これを用いて測定される。方法(b)(850nmにおける3dBの
レーザバンド幅を決定するために使われる)は、EIA/TIA 455−54
A FOTP54に記載されているように、開口数0.208及び2つのアルフ
ァの傾斜をゆるくさせた屈折率分布を有する、1メートル長の特別設計の多モー
ドファイバに接続した、0.85nmのRMSスペクトル幅を850nmのOF
L発光状態に利用する。この種のファイバは、屈折率デルタ(デルタ=no 2−n c 2 /2noc、noはコアの屈折率、ncはクラッドの屈折率)が1.3である標
準の50μm直径コアの多モードファイバから、23.5μmの直径コアに線引
きすることで形成される。
【0010】 今日、距離を延長するために、当業者は一般的に屈折率分布の形を変えること
によって2つの波長ウインドウ間のバンド幅をシフトさせている。なされた変化
によって、結果は、1300nmウインドウにおける低OFLバンド幅を有した
850nmウインドウにおける高OFLバンド幅と、又は1300nmウインド
ウにおける高OFLバンド幅を有した850nmウインドウにおける低OFLバ
ンド幅との、どちらにも成る。例えば、標準的な2%デルタの62.5μmFD
DI型ファイバにおいて、屈折率分布は、850nmにおいて1000MHz・
km及び1300nmにおいて300MHz・kmといったOFLバンド幅とな
るように調整され得るか、又は、850nmにおいて250MHz・km及び1
300nmにおいて4000MHz・kmといったOFLバンド幅となるように
調整され得る。しかしながら、標準的な「アルファ」分布を有するこの種の多モ
ード光導波路ファイバについては、850nmにおける1000MHz・km及
び1300nmにおける4000MHz・kmのOFLバンド幅を達成すること
は不可能である。より一般的には、製造の許容範囲は、600MHz・km/3
00MHz・km又は200MHz・km/1000MHz・kmの850nm
/1300nmのOFLバンド幅は許容しているが、600MHz・km/10
00MHz・kmは許容していない。
【0011】 しかしながら、これらの歴史的なバンド幅のシフトと、ギガビット/秒の転送
レートに必要とされるバンド幅とは、無関係である。高速レーザは1ギガビット
/秒を超えるレートで情報を伝達するように設計されたLANに一般的に使用さ
れる光源であるので、850nm及び1300nmウィンドウの双方において拡
張されたバンド幅を有する多モード光ファイバが望まれる。
【0012】 更に、その種のLANは導入期であるので、1ギガビット/秒の転送レートを
満たす及び/又はこれを超えるために必要なシステムコンポーネントの全ては、
充分に安価になったわけではなく、また、実施、最適化及び/又は試験されたと
いう訳でもない。これらの理由のために、既存のLANシステムをこの種の高デ
ータレートを満たす又はこれを超えるような狙いで設計された新規LANシステ
ムと置き換えることは、現実的ではない。この結果を成し遂げることが可能であ
り得るにもかかわらず、恐らくは好ましい又は最適の解決法ではなく、以下のよ
うに、この種の処理方向は、恐らくは結果として高価なシステムのアップグレー
ド及び潜在的な全システムの改定となる。
【0013】
【発明の概要】
本発明は、1.0、2.5及び10ギガビット/秒のデータ転送が可能な高速
レーザ光源用に最適化され、同時に上述したリンク長の要件を越える、多モード
光ファイバに関する。更に、同種の多モード光ファイバは、充分に高いOFLバ
ンド幅を維持して、現行のLANシステムで使用されている1300nm及び8
50nmのLED光源を用いた情報転送をサポートする。この種の多モード光フ
ァイバは、現行のLANシステムオーナーが現行のLEDをベースにした現行の
LANシステムを維持することを可能にし、同時に、高価な多モードファイバへ
のアップグレードに着手することなしに、「ギガビット・イーサネット・システ
ム」へと容易に転換することを可能にする。ここで使われる「ギガビット・イー
サネット・システム」とは、例えばLAN等の、1ギガビット/秒以上のレート
でのデータ転送が可能な通信システムと定義される。
【0014】 従って、本発明の1つの特徴は、以下を有する多モードファイバに関する。8
50nmウインドウにおいて220MHz・kmよりも大なる第1のレーザーバ
ンド幅、1300nmウインドウにおいて500MHz・kmよりも大なる第2
のレーザーバンド幅、850nmウインドウにおいて少なくとも160MHz・
kmの第1のOFLバンド幅、及び1300nmウインドウにおいて少なくとも
500MHz・kmの第2のOFLバンド幅である。この種の多モード光ファイ
バは、通信産業における様々な用途を有し、特に高速レーザ源を用いた通信シス
テムでの使用に非常に適している。この種のファイバは、LANシステムで現在
使用されているLED光源のために充分なOFLバンド幅を提供する付加的な利
点を有する。
【0015】 他の特徴においては、本発明は、1ギガビット/秒以上のデータ送信が可能な
多モード転送システムに関する。該多モード転送システムは、少なくとも1ギガ
ビット/秒の情報を転送するレーザ光源、及びレーザ光源を用いて通信する多モ
ード光ファイバから成る。該多モード光ファイバは、少なくとも500mの情報
の伝搬では、850nmウインドウにおいて少なくとも385MHz・kmの第
1のレーザバンド幅を有する。該多モード光ファイバは、また、少なくとも10
00mの情報を伝搬し得て、1300nmウインドウにおいて少なくとも746
MHz・kmの第2のレーザバンド幅を有する。更に、該多モード光ファイバは
、850nm及び1300nmのLED源に用いられる充分に高い第1及び第2
のOFLバンド幅をも含む。
【0016】 本発明の他の1つの特徴は、62.5μmのコア及び該コアに接したクラッド
を有する多モード光ファイバに関する。該クラッドは、該コアの屈折率よりも小
なる屈折率を有し、該多モード光ファイバは、DMD分布を呈し、該分布は、1
300nmの波長で計測した時、(r/a)2=0.0〜0.25の範囲で計測
された平均傾斜を有する第1の部分と、(r/a)2=0.25〜0.50の範
囲で計測された平均傾斜を有する第2の傾斜部分とを含む。該第1の部分の傾斜
は、好ましくは該第2の部分の傾斜よりも大である。より好ましくは、該第1の
部分の傾斜は、該第2の部分の傾斜の1.5倍よりも大である。
【0017】 更なる特徴において、本発明は、多モード光ファイバの形成方法に関する。該
方法は、スート形成の為の前駆体反応体及び少なくとも1のドーパント反応体を
含むシリカを熱化学反応させるステップと、特定の特徴を有するガラスプリフォ
ームを生成するに充分な方法で目標にスートを供給するステップと、を含む。該
ガラスプリフォームは、62.5μmのコア部及び該コア部に接したクラッド部
を有する多モード光ファイバに線引きされる。該反応ステップは、DMD分布を
呈する多モード光ファイバとなるのに適したスート堆積レシピによる前駆体反応
体及びドーパント反応体を選択する選択ステップを含み、該ファイバは、波長1
300nmにおいて計測された場合、(r/a)2=0.00〜0.25から成
る第1の部分に亘って計測された第1の平均傾斜及び(r/a)2=0.25〜
0.50から成る第2の部分に亘って計測された第2の平均傾斜を有する。該第
1の平均傾斜は該第2の平均傾斜よりも大である。
【0018】 本発明による多モード光ファイバは、公知技術による他の多モード光ファイバ
に勝る多くの利点を得る。その利点の1つは、当該本発明による多モード光ファ
イバは、LED光源と同様に高速レーザ光源の使用に充分な互換性を持つという
ことである。従って、本発明による多モード光ファイバは、LED光源を用いた
従来のローカルエリアネットワークに使用され得て、また、高速レーザ光源を用
いるギガビット・イーサネット・システムにも使用され得る。
【0019】 更に、本発明の多モード光ファイバは、ギガビット・イーサネット・システム
・プロトコルのための1300nm動作ウインドウにおける動作をしばしば使用
可能にする高価なパッチコードをモード調整する必要を除去する。多くの多モー
ド光ファイバに対し、パッチコードのモード調整はパワーを多モードファイバの
中心から取り除くために使われることで、一部の製造プロセスにより生じる中心
線分布欠陥を防止する。本発明による好ましい多モード光ファイバは、外付蒸着
法(OVD)を使用して製造されるため、本発明による好ましい光ファイバは、
中心線分布欠陥が低減される。従って、パッチコードモード調整は、本発明によ
る好ましいファイバの1300nm動作ウインドウにおける動作を可能にする必
要はもはや無く、よって、コネクタの許容限度を緩和することにより中心上の発
光又は僅かなずれを許容し、インストール及び使用の容易さを担保する。
【0020】 更に、本発明による多モード光ファイバは、様々なレーザ光源、これに限られ
るものではないが、例えば、780nmファブリー・ペロ・レーザ、850nm
垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL)、1300nmファブリー・ペロ・レ
ーザ、及び将来的に予想される低コストの1300nm発信器へ、レーザ特性を
最適化する。本発明による多モード光ファイバは、また、より進歩した通信シス
テムにおいて高性能レーザと共に使用される際に、本質的なリンク長に亘って2
.5及び10ギガビット/秒での動作をサポートするようにも設計されている。
【0021】 本発明の追加の特徴及び利点は、後述の発明の詳細な説明に記載され、部分的
には当業者にとってはその記述から直ちに明らかであるか、または、添付図面だ
けでなく、後述の発明の詳細な説明、特許請求の範囲を包含する本願明細書にお
いて記述される本発明の実施により認識され得る。 上述の発明の概要と以下の発明の詳細な説明の双方は単に本発明の実施例であ
り、特許請求された本発明の性質及び特徴を理解するための概要又は骨格を提供
することを目的とするだけであることが理解されなければならない。添付図面は
、本発明の更なる理解を提供するために含まれて、本願明細書に組み込まれ、一
部を構成する。図面は、発明の様々な実施例を示し、記述と共に発明の原理、操
作を説明するのに役立つ。
【0022】
【発明の実施の形態】
多モード光ファイバに関する屈折率分布が、開示され、より一般的なLED源
だけでなく、最高水準技術のレーザ光源を使用するアプリケーションの双方のた
めにも、最適化される。アルファ屈折率分布は、半径と共に連続的に変化し得る
分布形状を示す。本発明において該屈折率分布は、好ましくは、記号(α)によ
って、共通に参照される「アルファ」ベキ指数を少なくとも有する、少なくとも
2つの部分を含む。該アルファは、例えば屈折率分布が、分布の中心に近い1以
上のレーザ光源(1以上の波長における)に対して最適化されたアルファから、
分布の外側に近いLED(1以上の波長における)に対して最適化されるアルフ
ァに、滑らかに変わるようなアルファである。この種の屈折率分布を有する多モ
ード光ファイバは、1ギガビット/秒以上のレートにおける情報伝達可能な通信
システムにおいて送信される、距離とデータレートの範囲の双方の能力を延ばす
。レーザー光源はLEDよりも小さな「スポット」を有するため、分布の外側部
分がOFLバンド幅の要件(一般的に、62.5μmコアを有する多モードファ
イバに対し、850nmにおいて160〜200MHz・km、1300nmに
おいて500MHz・km以上)によって最適化され、同時に、レーザバンド幅
要件、レーザ光源特性に対し分布の内側部分を最適化され得ることが分かってい
る。このことが、1300nm及び850nmウインドウの双方における大きな
スポットのLED及び小さなスポットのレーザの双方が同時に最適化される第1
の分布である、と信じられている。該1300nmレーザのスポットが、短波長
(SX)レーザ光源のそれに比べずっと小さいため、分布内側の要件は、好まし
くはSXバンド幅要件により決定される。短波長(例えば、780nmのCDレ
ーザ又は850nmのVCSELを選択すると)及び長波長(例えば、1300
nm又は1500nmのファブリー・ペロ・レーザ)の双方における高レーザバ
ンド幅は、分布内側が正しく最適化されることで達成され得ることが分かってい
る。
【0023】 最適化された屈折率分布の重要な特性は、レーザに関する優れた性能を達成す
る全体的な分布に対する調整が小さい且つ/又はOFLバンド幅性能に影響を及
ぼさない分布の領域内にあるために、それがLED源を有する1300nmの高
OFLバンド幅を提供するということである。このことは、また、アルファ(r
)が、急なシフトを伴わないrの滑らかな関数であることを必要とする。
【0024】 本発明は、典型的短波長(例えば780、850又は980nm)レーザ、及
び長波長(例えば1300nm又は1500nm)レーザと共に高バンド幅及び
低ジッターを提供するために具体的に設計されている屈折率分布を有する、多モ
ード光ファイバを目的とし、同時に、従来の1300nm、850nmLED光
源を用いる際にも、充分な高バンド幅、低ジッターを維持する。
【0025】 本発明の多モード光ファイバの屈折率分布は、多くの方法で記述され得る。第
1に、Mモードを有する多モードファイバにおいて、出力パルスは、Pout(t
)=ΣPmδ(τm−τave)と記述され得る。ここで、mthモードは相対的パワ
ーPmを有し、モード遅延τmは平均τave=ΣPmτm/ΣPmに比例する。OFL
又はレーザバンド幅は、Pout(t)のフーリエ変換の振幅から決定され、全て
のτmが同等の場合に最適化される。
【0026】 モード遅延τmは、オペレーションの屈折率分布及び波長により決定される。
モードパワーPmは、光源(特定レーザ、LED、その他)の特性に依存する。
本発明による多モードファイバは、大多数の、そして最も好ましくは全ての、一
般に使われる光源に対して、好ましくはOFL又はレーザバンド幅要件を満たす
ように設計されている。例えば、該ファイバの要件は、850nm及び1300
nmのLED源のそれぞれに対して160MHz・km及び500MHz・km
より大なるOFLバンド幅、及び850nmのVCSEL及び1300nmのフ
ァブリー・ペロ・レーザ光源のそれぞれに対して385MHz・km及び746
MHz・kmより大なるレーザバンド幅であり得る。
【0027】 該ファイバの屈折率分布を記述する第2の方法は、コアの屈折率又はゲルマニ
ア含有量の直接測定に関する。典型的多モードファイバは、半径方向位置の関数
として変化し、且つ、ゲルマニア含有量にも比例する屈折率を有するように設計
されている。この屈折率分布n(r)は以下の関数により表される: r<aにおいて n(r)=n1(1−2Δ(r/a)g0.5 ここで、n1はコア中心における屈折率、rは半径方向位置、aはコア・クラッ
ド界面の半径、gは分布形状パラメータであり、Δは下式で定義される: Δ=(n1 2−n0 2)/2n1 2 ここで、n0はコア・クラッド界面の屈折率である。この分布表記は、アルファ
(α)としてしばしば示されているベキ指数「g」に関する著述において共通で
ある。当業者は、混乱なしに両方の用語を使い分けし得る。
【0028】 本発明のために、屈折率分布は、次のように定義される: 0<r<aにおいて n(r)=n1(1−2Δ(r/a)g(r)0.5 ここで、g(r)は、半径によって連続的に変化する分布形状パラメータであり
、これにより、屈折率分布を表す第1の方法で上述されたOFL及びレーザバン
ド幅の目的が満たされる。概略を論じると、中心付近のモードの相対的なパワー
は、LED源に対してよりもレーザ源に対して大であり、短波長レーザ光源(例
えば典型的な850nmのVCSEL光源)に対してよりも長波長レーザ(例え
ば1300nmのファブリー・ペロ・レーザ)に対して大である。よって、発見
的にg(r)は、1300nmの真の中心での最適化から、850nmでの中間
半径距離での最適化及び1300nmでのより大なる半径距離での最適化へと、
変化し得る。実際に、g(r)が、中心付近でのより大なる値(780〜850
nmに近いモード遅延に等しい)から外側部でのより小なる値(1300nm付
近に等しい)へと変化することは、適切である。実際には、g(r)は決して1
300nmの適正値を下回ることはない。g(r)が滑らかに且つ連続的に変化
することは、OFLバンド幅にとって重要である。
【0029】 様々なg(r)を有するこの種の屈折率分布は、屈折率分布を表す第3の方法
により、恐らくは最も容易に視覚化され得るであろう。この方法は、差動モード
遅延(DMD)測定として当業者に周知のものを、使用する。該方法(簡潔に記
述される)は、単一モード光ファイバから多モードファイバコアに放射状に亘る
パルスを走査するステップと、多モードファイバコアに関する位置とは異なる最
初の位置において発されるパルスに対する出力パルス及び中間遅延時間を測定す
るステップと、を含む。該パルス遅延は、半径方向位置の関数として、及びDM
D対(r/a)2の小区間傾斜としてプロットされる。ここで、「r」は、多モ
ードコアの中心に対する単一モードファイバの半径方向のオフセット(即ち単一
モードファイバの軸の中心と多モードコアの軸の中心との間の距離)として定義
され、「a」は、屈折率分布パラメータg(r)に近い、多モードファイバのコ
アの半径として定義される。DMD対(r/a)2曲線の小区間の傾斜は、多モ
ード光ファイバの所定の波長及びデルタに対する最適のg(又はアルファ)に関
する小区間のg(r)誤差に比例している。DMD、即ち率誤差、と「アルファ
誤差」との間の関係は、当業者に周知であり、以下の参考文献中に記載されてい
る。引用は、DMD測定及び技術のより詳細な説明のために、マルクーゼ(Me
rcuse)の「光ファイバ測定の原理」255−310頁(Academic
Press、1981年発行)(全体として充分に明らかにされたかの如く引
用により本願明細書に引用されたものとする)、及びオルシャンスキー.R(O
lshansky,R.)の「ガラス光導波路の普及」Rev.Mod.Phy
s.,Vol.51,No.2(1979年4月)341−367頁(全体とし
て充分に明らかにされたかの如く引用により本願明細書に引用されたものとする
)によりなされる。本発明の好適な実施例に従って、異なる屈折率分布(従って
DMD)を有する多数のファイバのOFL及びレーザバンド幅が計測され、レー
ザ及びLED光源の双方に対する高バンド幅を達成するファイバが識別される。
これらの最適のファイバのDMDは、追加の多モード光ファイバの重複に対して
所望又は目標の分布を特徴づける。DMDを用いたこの経験的な手順は、異なる
光源のPmを特徴づけるのではない。むしろ、それは光源と共に機能するファイ
バを特徴づけるのに役立つ。
【0030】 本発明の重要な面は、レーザー強度分布が概してLEDに比べ非常に小さいと
いうことである。その理由のために、とりわけ、レーザー及びLED動作の双方
に対するファイバの屈折率分布を最適化することが可能である。本発明の1実施
例に従って、屈折率分布の外側部分は1300nmLEDのために最適化され、
それによって既存システムのための優れた性能(すなわち500MHz・kmよ
り大なるOFLバンド幅)を確実にする。屈折率分布の内側部分は最適化され、
それによって1300nmと850nmとにおいてより同等のレーザバンド幅を
提供する。滑らかな屈折率変化を確実にする製造技術を有するこの設計の増加に
より、両波長のレーザに対する高レーザバンド幅及び低ジッターを有する多モー
ド光ファイバは、繰り返し製造され得る。
【0031】 引用は、ここで本発明の好適な実施例、即ち、添付図面において示される実施
例において詳細になされる。可能な場合は、同じ参照符は図面全体に亘って使わ
れ、同じ又は類似のパーツを参照する。本発明による多モード光ファイバの典型
的な実施例が、図1に示されており、参照符10として全体に亘って示される。 好適な多モード光ファイバ10は、850nmにおいて220MHz・kmよ
り大なる第1のレーザバンド幅及び1300nmにおいて500MHz・kmよ
り大なる第2のレーザバンド幅を有するように最適化された、62.5μmの多
モード光ファイバである。しかしながら、以下の如き本発明による多モードファ
イバが製造されたということは、当業者に理解され得る。かかるファイバは、恐
らく850及び1300nm動作ウインドウにまたがる同じく大きなバンド幅、
即ち、約810nmと890nmとの間、より好ましくは830nmと870n
mの間、及び約1260nmと1340nmとの間、より好ましくは約1280
nmと1320nmとの間、のバンド幅を有するファイバである。
【0032】 更に、好適な多モード光ファイバ10は、850nmウインドウにおいて少な
くとも160MHz・kmの第1のOFLバンド幅及び1300nmウインドウ
において少なくとも500MHz・kmの第2のOFLバンド幅を含む。より好
ましくは、しかしながら、多モード光ファイバ10は、62.5μmのコア12
を有し、850nmにおいて385MHz・kmの最小レーザバンド幅及び13
00nmにおいて746MHz・kmの最小レーザバンド幅となるよう設計され
る。上述の、且つ、本願明細書全体に亘って記述された1300nmのレーザバ
ンド幅が、標準の単一モードファイバに使用される1300nmレーザによって
好ましくは測定されるべきであるという点に、留意する必要がある。1ギガビッ
ト/秒以上のレートでのデータ伝達を可能にする通信システムが、1300nm
でのレーザ発光を相殺するためにパッチコードのモード調整を必要とするという
ことは、現在多くの当業者によって信じられている。しかしながら、本発明によ
る多モード光ファイバに対しては、1300nmでのレーザ発光は、多モードフ
ァイバの中心軸に沿って発光されているパワーの大半により測定される。このこ
とはこの種のパッチコードのモード調整の必要を排除し、それによってシステム
の実施、コスト及び複雑さを低減する。50μmのコア(図示せず)を有する多
モード光ファイバに対しては、最小レーザバンド幅は、好ましくは短波長ウイン
ドウにおいて500MHz・km及び長波長ウインドウにおいて1684MHz
・kmである。高速レーザ光源を使用している多モード転送システム(例えば少
なくとも1ギガビット/秒のレートでデータを転送するように設計されている通
信システム)で使用される時に、62.5μmのコア12を有する多モード光フ
ァイバ10は、少なくとも1ギガビット/秒で、短波長であれば少なくとも50
0mのリンク長以上の、そして長波長であれば1000mのリンク長に亘って情
報を伝達し得る。これらの距離は、それぞれ、50μmのコアの多モード光ファ
イバに対しては、600m及び2000m以上のリンク長に増加される。しかし
ながら、当業者は、好適な多モード光ファイバ10が1ギガビット/秒の転送レ
ートに限られていないと言うことを認識し得る。むしろ、本発明は、重要なリン
ク長に亘っての10ギガビット/秒を上回るデータレート転送が可能である。上
述の動作パラメータを満たすに充分な特性を有する62.5μmのコアの多モー
ド光ファイバを表すDMD測定曲線は、図2から図5において示される。
【0033】 図2は、本発明に従って製造された多モード光ファイバ10のDMD測定曲線
20である。多モード光ファイバ10のDMD測定は、マルクーゼ(Mercu
se)の「光ファイバ測定の原理」255−310頁(Academic Pr
ess、1981年発行)、及びオルシャンスキー.R(Olshansky,
R.)の「ガラス光導波路の普及」Rev.Mod.Phys.,Vol.51
,No.2(1979年4月)341−367頁(引用により本願明細書に引用
されたものとする)において記述されるそれと同様の標準のパルスに基づく測定
技術を用いて1300nmにおいてなされた。1300nmのDMD測定曲線が
上昇する部分において、屈折率分布は1300nm未満の波長に対し本質的に最
適化され、DMD曲線が下降する部分において、屈折率分布は1300nmを超
える波長に対し本質的に最適化される。DMD曲線がほとんど平坦である部分に
おいて、屈折率分布は1300nmに対し本質的に最適化される。
【0034】 多モード光ファイバ10のDMD測定曲線30(市販のフォトン・キネティク
ス(Photon−Kinetics)モデル2500光ファイバ測定ベンチを
使用して850nmで測定される)が、図3に示される。また、DMD曲線が僅
かに上昇する部分において、屈折率分布は850nmより僅かに小なる波長に対
し最適化され、DMD曲線が下降する部分において、屈折率分布は850nmを
超える波長に対し最適化されることを示している。
【0035】 第2の好適な多モード光ファイバ(図示せず)の1300nmで測定されたD
MD分布40は、図4に示される。DMD分布40は、DMD分布20と僅かに
異なってはいるが、62.5μm又は50μmのコアを有する多モード光ファイ
バに対する所望の動作パラメータを充分満たす特性を有する多モード光ファイバ
についても記述する。
【0036】 DMD分布20及び40は、双方とも1300nmで測定された同じグラフ図
5に示される。プロット線が各々シフトされることで、それらは((r/a)2
=0よりもむしろ)傾斜が類似している共通の位置で一致し、この位置はゼロ遅
延として任意に定義される。広く論じると、1300nmの波長で計測される際
には、目標DMD分布は、(r/a)2=0.0〜0.25で測定された平均傾
斜を有する第1の部分と、(r/a)2=0.25〜0.50で測定された平均
傾斜を有する第2の部分(第1の部分の傾斜は第2の部分の傾斜よりも大である
)とを含む。別の言い方をすると、目標DMD分布は線形でない。より好ましく
は、第1の部分の傾斜は、第2の部分の傾斜の少なくとも1.5倍よりも大であ
る。最も好ましくは、目標DMD分布は、(r/a)2=0.4〜0.6で測定
された平均傾斜を有する第3の部分を含み、そこにおいて、(r/a)2=0.
4〜0.6でのDMDの変化は多くとも+0.20ナノ秒/kmである。
【0037】 本発明による多モード光ファイバを形成し、上述の目標DMD分布を有する好
適な方法は、スートを形成するための前駆体反応体及び少なくとも1のドーパン
ト反応体から成るシリカを熱化学反応させる反応ステップと、該スートを特定の
特性を有するガラスプリフォームを生産するに充分な方法で目標に供給する供給
ステップと、62.5μm又は50μmのコア部分を有する多モード光ファイバ
へガラスプリフォームを線引きするステップと、を含む。該反応ステップは、目
標DMD分布の特性を呈する多モード光ファイバとなるのに適したスート堆積レ
シピによる前駆体反応体及び少なくとも1のドーパント反応体を選択するステッ
プを、更に含む。好適な実施例において、該スート堆積レシピは、所望の目標屈
折率分布の要件を満たす多モード光ファイバとなるのに必要なSiCl4(四塩
化ケイ素)及びGeCl4(塩化ゲルマニウム(IV))の割合を含む。130
0nmの波長で測定される時、この種の多モード光ファイバは、(r/a)2
0.0〜0.25の第1の部分に亘って計測された第1の平均傾斜と、(r/a
2=0.25〜0.50の第2の部分に亘って計測された第2の平均傾斜(第
1の平均傾斜は第2の平均傾斜よりも大である)とを有し得る。しかしながら、
本発明はSiCl4及びGeCl4に限られていないことが、理解され得る。
【0038】 図7は、本発明による多モード光ファイバ(図2及び3のDMD分布曲線を呈
するものと同じファイバ)の第1の好適な実施例の実質的に放物線状である屈折
率分布曲線を示している。図8は、本発明による多モード光ファイバ(図4のD
MD分布曲線を呈するものと同じファイバ)の第2の好適な実施例の実質的に放
物線状である屈折率分布曲線を示している。これらの図が本発明を実践するため
には必要とされていないとはいえ、上述のように、それらは本発明により使用さ
れるDMD測定技術の利点を明らかに示している。図7及び8に示される屈折率
分布のピーク部分における屈折率分布の乱れの僅かな差異を除いては、屈折率分
布の他の部分は、本発明による多モード光ファイバの第1及び第2の好適な実施
例双方共に著しく類似している。
【0039】 本願明細書において具体的に記述されていないが、50.0μmのコアを有す
る多モード光ファイバが同様に形成され得る。この種の多モード光ファイバに対
する目標DMD分布が、上述の如き62.5μmのコアを有する多モード光ファ
イバの目標DMD分布とは異なるということが、当業者によって理解され得る。
よって、スート堆積レシピも、同様に異なり得る。目標DMD分布が、(r/a
2=0.0〜0.2から成る第1の部分及び(r/a)2=0.2〜0.4から
成る第2の部分として傾斜部分を定義することによって示され得るということが
、更に理解され得る。
【0040】
【実施例】
本発明の典型例である以下の実施例により、本発明は更に明らかにされ得る。
【0041】
【実施例1】 レーザ最適化多モードファイバの性能を試験する1つの方法は、所望のDMD
特性を有するファイバを製造すること及びそれを様々なレーザ源でテストするこ
とである。この種のテストの結果が、図6に示されている。 図2、3及び7に示されるDMD分布により特徴づけられた多モード光ファイ
バの『効果的な』バンド幅(MHz・km)は、780〜850nmの様々なギ
ガビット・イーサネット・システム・レーザに関して図6に示される。ファイバ
の過剰入射(OFL)バンド幅(本出願前掲の標準の測定方法及び発光技術を用
いて測定された)は、850nmにおいて288MHz・km及び1300nm
において1054KHz.kmであった。ファイバのレーザバンド幅(本出願前
掲の標準の測定方法及び発光技術を用いて測定された)は、850nmにおいて
930MHz・km(上述した如く、0.85nm未満のRMSスペクトル幅を
有する850nmの光源レーザだけでなく23.5μm直径コアを有するパッチ
コードを使用)、及び1300nmにおいて2028MHz・km(コアの中心
から4μmの発光オフセットを確実にする単一モードファイバアプリケーション
及びパッチコードに対して典型的なファブリー・ペロ・レーザを使用)であった
。様々なギガビット・イーサネット・システム・レーザ光源に関して図6に示さ
れる『効果的な』バンド幅は、23.5μmパッチコードを有する定義された8
50nmレーザバンド幅と同じ測定技術によって測定されるが、ニアフィールド
及びファーフィールドの双方で各々のレーザーが異なるパワー配分を有するので
、個々のギガビット・イーサネット・システム・レーザの各々により変化する発
光状態によっても測定される。このことは、大なるバンド幅が多種多様なレーザ
発光と共に本発明のファイバの使用により呈され得ることを証明する。定義され
た発光(930MHz・km)を有する測定されたレーザバンド幅は、多くの実
際のギガビット・イーサネット・システム・レーザによって得られるものとほぼ
同じものである。短波長ギガビット・イーサネット・システム・レーザ・バンド
幅は、明らかに288MHz・kmの850nmのOFLバンド幅より優れてお
り、ギガビット・イーサネット・システム・リンク長を大幅に拡張することを必
要とする範囲にある。更に、4μmオフセットを有する1300nmのファブリ
ー・ペロ・レーザを使用して計られる1300nmのレーザバンド幅は、130
0nmのOFLバンド幅の2倍以上であった。
【0042】
【実施例2】 第2の実施例として、測定されたDMDが図4に、測定された屈折率分布が図
8において示されたファイバが、OFLバンド幅、850nmにおける23.5
μmのパッチ・コード及び1300nmにおける4μmのオフセットを使用した
『定義された』レーザバンド幅、及び13個のギガビット・イーサネット・シス
テム・レーザの1組を有する『効果的』バンド幅、に関し試験された。標準のO
FLバンド幅は、850nmで564MHz・km及び130nmで560MH
z・kmで測定された。23.5μm直径コアを有するパッチコードを使用した
850nmでの『定義済みの』レーザバンド幅は、826MHz・kmであり、
1300nmにおいて、4μmオフセットを有するファブリー・ペロ・レーザの
使用により定義されるレーザバンド幅は、5279MHz・kmの値を有した。
850nm又は780nmにて13個のギガビット・イーサネット・システム・
レーザにより測定された『効果的』バンド幅は、1214、886、880、8
76、792、786、754、726、614、394、376、434及び
472MHz・km、であった。また、23.5μm直径コアを有するパッチコ
ードを有する850nmに対する定義されたレーザ発光は、多くの実際のギガビ
ット・イーサネット・レーザ光源によって示す『効果的』バンド幅に近いバンド
幅を生む。
【0043】 様々な修正及び変形が本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本発明にな
されることができることは、当業者にとって明らかである。このように、本発明
は提供される本発明の修正及び変形をカバーすることを意図し、それらは添付の
特許請求の範囲及びそれらの同等物の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による多モード光ファイバの好適な実施例の斜視図である。
【図2】 1300nmで測定された図1の多モード光ファイバのDMD分布
曲線である。
【図3】 850nmで測定された図1の多モード光ファイバのDMD分布曲
線である。
【図4】 1300nmで測定された本発明による多モード光ファイバの第2
の好適な実施例のDMD分布曲線である。
【図5】 図1の多モード光ファイバのDMD分布曲線及び1300nmで測
定された第2の好適な多モード光ファイバのDMD分布曲線を示しているグラフ
である。
【図6】 様々なレーザー源による図1の光ファイバのバンド幅である。
【図7】 図2のDMD分布を有する本発明の多モード光ファイバの第1の好
適な実施例の屈折率分布曲線である。
【図8】 図4のDMD分布を有する本発明の多モード光ファイバの第2の好
適な実施例の屈折率分布曲線である。
【手続補正書】
【提出日】平成14年1月9日(2002.1.9)
【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
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0004】
【発明の背景】 通信工業の狙いは、一般的により多くの情報を、より長距離に、より短間に
転送することである。従来より、かかる目的は明確な終点のない流動的な目標で
あるとされていた。システムユーザ数及びシステム使用回数の増加につれて、シ
ステムリソース(資源)への要求も増加してきた
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】 そのような転送レートはLANの可能性を大いに高め得る一方で、システムオ
ーナーには直接の影響が生じる。現在、通信システムに使用されている多モード
光ファイバは、主としてLED光源を用いるよう設計されており、1ギガビット
/秒以上のレートにおいて情報を転送するよう設計されたシステム中で作する
ことを目論むレーザの使用に対しては最適でない。レーザ光源は、LED光源と
比較して、多モードファイバの品質及び設計に関し異なる要求をする位置付けに
ある。歴史的に、多モードファイバのコアにおける屈折率分布は、LED光源の
広いバンド幅を形成するように調整され、コアに過剰入射する傾向にあった。パ
ルスを入力されたLED光源からの光強度分布及びファイバの屈折率分布の組み
合わせは、比較的滑らかな上下動を有する出力パルスとなるような過剰入射の形
式的な負担を生み出す。理想的な略放物線上の屈折率分布からの僅かな逸脱に起
因するピーク又は平坦域が発生するが、その大きさは低データレートにおけるシ
ステム性能にさほど影響を与えない。しかしながら、レーザをベースとしたシス
テムにおいて、光源の強度分布は多モードファイバの中心付近にそのパワーを集
中させる。その結果、該ファイバの屈折率分布における僅かな逸脱は、インパル
スの上下動の如き重要な乱れを発生し、システム性能に大きな影響をを与え得る
。この影響は、非常に低いバンド幅の形状において、あたかも非常に高いジッタ
ーかのように、又は双方として、自ら明示し得る。光源の発光状態(例えばパッ
チコードまたはレーザー光線エキスパンダのオフセット発光モード調整)を変化
させることによってこれらの不足をある程度修正することが可能であるにもかか
わらず、このことは、一般的にシステムオーナーの実際的な解決策ではない。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0041
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0041】
【実施例1】 レーザ最適化多モードファイバの性能を試験する1つの方法は、所望のDMD
特性を有するファイバを製造すること及びそれを様々なレーザ源でテストするこ
とである。この種のテストの結果が、図6に示されている。 図2、3及び7に示されるDMD分布により特徴づけられた多モード光ファイ
バの『効果的な』バンド幅(MHz・km)は、780〜850nmの様々なギ
ガビット・イーサネット・システム・レーザに関して図6に示される。ファイバ
の過剰入射(OFL)バンド幅(本出願前掲の標準の測定方法及び発光技術を用
いて測定された)は、850nmにおいて288MHz・km及び1300nm
において1054Hz.kmであった。ファイバのレーザバンド幅(本出願前
掲の標準の測定方法及び発光技術を用いて測定された)は、850nmにおいて
930MHz・km(上述した如く、0.85nm未満のRMSスペクトル幅を
有する850nmの光源レーザだけでなく23.5μm直径コアを有するパッチ
コードを使用)、及び1300nmにおいて2028MHz・km(コアの中心
から4μmの発光オフセットを確実にする単一モードファイバアプリケーション
及びパッチコードに対して典型的なファブリー・ペロ・レーザを使用)であった
。様々なギガビット・イーサネット・システム・レーザ光源に関して図6に示さ
れる『効果的な』バンド幅は、23.5μmパッチコードを有する定義された8
50nmレーザバンド幅と同じ測定技術によって測定されるが、ニアフィールド
及びファーフィールドの双方で各々のレーザーが異なるパワー配分を有するので
、個々のギガビット・イーサネット・システム・レーザの各々により変化する発
光状態によっても測定される。このことは、大なるバンド幅が多種多様なレーザ
発光と共に本発明のファイバの使用により呈され得ることを証明する。定義され
た発光(930MHz・km)を有する測定されたレーザバンド幅は、多くの実
際のギガビット・イーサネット・システム・レーザによって得られるものとほぼ
同じものである。短波長ギガビット・イーサネット・システム・レーザ・バンド
幅は、明らかに288MHz・kmの850nmのOFLバンド幅より優れてお
り、ギガビット・イーサネット・システム・リンク長を大幅に拡張することを必
要とする範囲にある。更に、4μmオフセットを有する1300nmのファブリ
ー・ペロ・レーザを使用して計られる1300nmのレーザバンド幅は、130
0nmのOFLバンド幅の2倍以上であった。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0042】
【実施例2】 第2の実施例として、測定されたDMDが図4に、測定された屈折率分布が図
8において示されたファイバが、OFLバンド幅、850nmにおける23.5
μmのパッチ・コード及び1300nmにおける4μmのオフセットを使用した
『定義された』レーザバンド幅、及び13個のギガビット・イーサネット・シス
テム・レーザの1組を有する『効果的』バンド幅、に関し試験された。標準のO
FLバンド幅は、850nmで564MHz・km及び130nmで560M
Hz・kmで測定された。23.5μm直径コアを有するパッチコードを使用し
た850nmでの『定義済みの』レーザバンド幅は、826MHz・kmであり
、1300nmにおいて、4μmオフセットを有するファブリー・ペロ・レーザ
の使用により定義されるレーザバンド幅は、5279MHz・kmの値を有した
。850nm又は780nmにて13個のギガビット・イーサネット・システム
・レーザにより測定された『効果的』バンド幅は、1214、886、880、
876、792、786、754、726、614、394、376、434及
び472MHz・km、であった。また、23.5μm直径コアを有するパッチ
コードを有する850nmに対する定義されたレーザ発光は、多くの実際のギガ
ビット・イーサネット・レーザ光源によって示す『効果的』バンド幅に近いバン
ド幅を生む。
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通信システムに使用される多モード光ファイバであって、 850nmウインドウにおいて385MHz・kmより大なる第1のレーザバ
    ンド幅と、 1300nmウインドウにおいて746MHz・kmより大なる第2のレーザ
    バンド幅と、 850nmウインドウにおいて少なくとも160MHz・kmである第1のO
    FLバンド幅と、 1300nmウインドウにおいて少なくとも500MHz.kmである第2の
    OFLバンド幅と、 から成るファイバ。
  2. 【請求項2】 前記第1のレーザバンド幅は、850nmウインドウにおいて
    少なくとも385MHz・kmであることを特徴とする請求項1記載の多モード
    光ファイバ。
  3. 【請求項3】 前記第2のレーザバンド幅は、1300nmウインドウにおい
    て少なくとも746MHz・kmであることを特徴とする請求項1記載の多モー
    ド光ファイバ。
  4. 【請求項4】 前記第1のレーザバンド幅は、850nmウインドウにおいて
    少なくとも500MHz・kmであり、前記第2のレーザバンド幅は、1300
    nmウインドウにおいて少なくとも1684MHz・kmであることを特徴とす
    る請求項1記載の多モード光ファイバ。
  5. 【請求項5】 62.5μmの直径のコアを更に有することを特徴とする請求
    項4記載の多モード光ファイバ。
  6. 【請求項6】 50μmの直径のコアを更に有することを特徴とする請求項4
    記載の多モード光ファイバ。
  7. 【請求項7】 前記第1のレーザバンド幅は、少なくとも500mの距離に亘
    って少なくとも1ギガビット/秒の情報を伝達可能であることを特徴とする請求
    項4記載の多モード光ファイバ。
  8. 【請求項8】 前記第2のレーザバンド幅は、少なくとも1000mの距離に
    亘って少なくとも1ギガビット/秒の情報を伝達可能であることを特徴とする請
    求項4記載の多モード光ファイバ。
  9. 【請求項9】 前記第1のレーザバンド幅は、少なくとも600mの距離に亘
    って少なくとも1ギガビット/秒の情報を伝達可能であることを特徴とする請求
    項5記載の多モード光ファイバ。
  10. 【請求項10】 前記第2のレーザバンド幅は、少なくとも2000mの距離
    に亘って少なくとも1ギガビット/秒の情報を伝達可能であることを特徴とする
    請求項5記載の多モード光ファイバ。
  11. 【請求項11】 前記1300nmのバンド幅は、単一モードファイバに使用
    されるレーザの中心軸上の発光強度により測定されることを特徴とする請求項3
    記載の多モード光ファイバ。
  12. 【請求項12】 1ギガビット/秒以上のレートでデータを転送可能な転送シ
    ステムを更に含む多モード光ファイバであって、前記システムは、 少なくとも1ギガビット/秒の情報を転送するレーザ光源を含み、 前記多モード光ファイバは、前記レーザ光源を用いて通信することで、850
    nmウインドウにおいて少なくとも500mの距離に亘って、及び1300nm
    ウインドウにおいて少なくとも1000mの距離に亘って情報を伝達することを
    特徴とする請求項4記載の多モード光ファイバ。
  13. 【請求項13】 前記第1のレーザバンド幅は850nmウインドウにおいて
    少なくとも500MHz・kmから成り、前記第2のレーザバンド幅は1300
    nmウインドウにおいて少なくとも1684MHz・kmから成り、前記第1及
    び第2のレーザバンド幅は、それぞれ、少なくとも600及び2000mの距離
    に亘って情報を伝達可能であることを特徴とする請求項12記載の多モード転送
    システム。
  14. 【請求項14】 前記多モード光ファイバは、約62.5μmの直径を有する
    コアを含むことを特徴とする請求項12記載の多モード転送システム。
  15. 【請求項15】 前記多モード光ファイバは、約50μmの直径を有するコア
    を含むことを特徴とする請求項13記載の多モード転送システム。
  16. 【請求項16】 前記レーザ光源は、850nmVCSELから成ることを特
    徴とする請求項12記載の多モード転送システム。
  17. 【請求項17】 前記レーザ光源は、1300nmファブリー・ペロ・レーザ
    から成ることを特徴とする請求項12記載の多モード転送システム。
JP2000601480A 1999-02-22 2000-02-22 レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム Withdrawn JP2002538489A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12116999P 1999-02-22 1999-02-22
US60/121,169 1999-02-22
PCT/US2000/004404 WO2000050941A1 (en) 1999-02-22 2000-02-22 Laser optimized multimode fiber and method for use with laser and led sources and system employing same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010176289A Division JP2010286850A (ja) 1999-02-22 2010-08-05 レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002538489A true JP2002538489A (ja) 2002-11-12
JP2002538489A5 JP2002538489A5 (ja) 2007-04-19

Family

ID=22395016

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000601480A Withdrawn JP2002538489A (ja) 1999-02-22 2000-02-22 レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム
JP2000601475A Pending JP2002538065A (ja) 1999-02-22 2000-02-22 多モードファイバ及びその製造方法
JP2010176289A Pending JP2010286850A (ja) 1999-02-22 2010-08-05 レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000601475A Pending JP2002538065A (ja) 1999-02-22 2000-02-22 多モードファイバ及びその製造方法
JP2010176289A Pending JP2010286850A (ja) 1999-02-22 2010-08-05 レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム

Country Status (10)

Country Link
EP (2) EP1181597A4 (ja)
JP (3) JP2002538489A (ja)
KR (2) KR100657601B1 (ja)
CN (2) CN1179222C (ja)
AU (2) AU758337B2 (ja)
BR (1) BR0008415A (ja)
CA (2) CA2363682A1 (ja)
ID (1) ID30246A (ja)
WO (2) WO2000050936A1 (ja)
ZA (1) ZA200105863B (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1019004C2 (nl) * 2001-09-20 2003-03-26 Draka Fibre Technology Bv Multimodevezel voorzien van een brekingsindexprofiel.
KR100526516B1 (ko) * 2003-07-11 2005-11-08 삼성전자주식회사 고속, 근거리 통신망을 위한 언덕형 광섬유
NL1024015C2 (nl) * 2003-07-28 2005-02-01 Draka Fibre Technology Bv Multimode optische vezel voorzien van een brekingsindexprofiel, optisch communicatiesysteem onder toepassing daarvan en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke vezel.
KR100594062B1 (ko) 2004-02-13 2006-06-30 삼성전자주식회사 낮은 잔류 응력 불연속성을 갖는 광섬유
JPWO2009022479A1 (ja) 2007-08-13 2010-11-11 古河電気工業株式会社 光ファイバおよび光ファイバテープならびに光インターコネクションシステム
FR2946436B1 (fr) 2009-06-05 2011-12-09 Draka Comteq France Fibre optique multimode a tres large bande passante avec une interface coeur-gaine optimisee
US9014525B2 (en) 2009-09-09 2015-04-21 Draka Comteq, B.V. Trench-assisted multimode optical fiber
ES2494640T3 (es) 2011-01-31 2014-09-15 Draka Comteq B.V. Fibra multimodo
FR2971061B1 (fr) 2011-01-31 2013-02-08 Draka Comteq France Fibre optique a large bande passante et a faibles pertes par courbure
EP2506044A1 (en) 2011-03-29 2012-10-03 Draka Comteq B.V. Multimode optical fiber
EP2518546B1 (en) 2011-04-27 2018-06-20 Draka Comteq B.V. High-bandwidth, radiation-resistant multimode optical fiber
DK2541292T3 (en) 2011-07-01 2014-12-01 Draka Comteq Bv A multimode optical fiber
USD779333S1 (en) 2015-12-07 2017-02-21 Access Business Group International Llc Container
USD779332S1 (en) 2015-12-07 2017-02-21 Access Business Group International Llc Container
US10317255B2 (en) * 2017-01-19 2019-06-11 Corning Incorporated Distributed fiber sensors and systems employing hybridcore optical fibers
US10197726B2 (en) * 2017-06-22 2019-02-05 Corning Incorporated Wide-band multimode optical fibers with cores having a radially-dependent alpha profile

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033390A1 (en) * 1996-03-08 1997-09-12 Hewlett-Packard Company Multimode communications systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932162A (en) * 1974-06-21 1976-01-13 Corning Glass Works Method of making glass optical waveguide
US4339174A (en) * 1980-02-01 1982-07-13 Corning Glass Works High bandwidth optical waveguide
US4298365A (en) * 1980-07-03 1981-11-03 Corning Glass Works Method of making a soot preform compositional profile
US4599098A (en) * 1984-02-13 1986-07-08 Lightwave Technologies, Inc. Optical fiber and method of producing same
WO1998027140A1 (en) * 1996-12-16 1998-06-25 Corning Incorporated Germanium doped silica forming feedstock and method
JP3989115B2 (ja) * 1999-02-08 2007-10-10 古河電気工業株式会社 マルチモード光ファイバ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997033390A1 (en) * 1996-03-08 1997-09-12 Hewlett-Packard Company Multimode communications systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN1341217A (zh) 2002-03-20
KR100609438B1 (ko) 2006-08-03
WO2000050941A1 (en) 2000-08-31
JP2010286850A (ja) 2010-12-24
AU3003400A (en) 2000-09-14
AU758337B2 (en) 2003-03-20
AU4003500A (en) 2000-09-14
JP2002538065A (ja) 2002-11-12
EP1153323A1 (en) 2001-11-14
CN1341223A (zh) 2002-03-20
EP1153323A4 (en) 2005-11-02
CA2369436A1 (en) 2000-08-31
KR20010113708A (ko) 2001-12-28
WO2000050936A1 (en) 2000-08-31
EP1181597A4 (en) 2005-11-02
ZA200105863B (en) 2002-02-21
CA2363682A1 (en) 2000-08-31
BR0008415A (pt) 2002-01-29
EP1181597A1 (en) 2002-02-27
KR20010113694A (ko) 2001-12-28
CN1179222C (zh) 2004-12-08
ID30246A (id) 2001-11-15
KR100657601B1 (ko) 2006-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6434309B1 (en) Laser optimized multimode fiber and method for use with laser and LED sources and system employing same
US6618534B2 (en) Laser optimized multimode fiber and method for use with laser and LED sources and system employing same
JP2010286850A (ja) レーザ及びled光源を使用するレーザ最適化多モードファイバと方法、及びそれらを用いたシステム
US6510265B1 (en) High-speed multi mode fiber optic link
EP0826276B1 (en) Multimode communications systems
KR102050629B1 (ko) 확장된 파장 범위에 걸쳐 높은 대역폭을 갖는 멀티모드 광섬유, 및 대응하는 멀티모드 광학 시스템
US6873775B2 (en) Graded-index optical fiber
AU2012391907B2 (en) High bandwidth multimode optical fiber optimized for multimode and single-mode transmissions
KR20120061785A (ko) 굴절률 프로파일을 갖는 다중모드 광섬유, 이를 사용하는 광통신 시스템 및 이러한 광섬유의 제조 방법
JPS6252508A (ja) 光フアイバ
US6574403B1 (en) Apparatus and method for improving bandwidth of multimode optical fibers
US6442320B1 (en) Limited mode dispersion compensating optical fiber
JP4145658B2 (ja) 高伝送速度に適した光ファイバーの製造方法
WO2014134126A1 (en) Multimode optical fibers and methods of manufacture thereof
US9835796B2 (en) Multimode optical fiber with high bandwidth over an extended wavelength range, and corresponding multimode optical system
MXPA01008467A (en) Laser optimized multimode fiber and method for use with laser and led sources and system employing same
US11994712B2 (en) Low loss and low dispersion optical fiber for data center optical communication
Akashi et al. Low-noise graded-index plastic optical fiber achieved by specific copolymerization process
JP2020148810A (ja) 曲げ不感マルチモード光ファイバおよび曲げ不感マルチモード光ファイバシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070221

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090924

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20091214

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20091221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100413

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20100813