JP2002543450A - 低全分散傾斜を有する大なる実効断面積のファイバ - Google Patents

低全分散傾斜を有する大なる実効断面積のファイバ

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Abstract

(57)【要約】 相対的に大なる実効断面積と良好な曲げ抵抗性を有するシングルモード光導波路ファイバを開示する。かかる導波路ファイバは、中央セグメント（３0）とこの中央セグメントを包囲する少なくとも１つの環状セグメント（３２，３４，３６）を有するセグメントコアによって特徴つけられる。少なくとも１つの環状セグメントは、参照屈折率をクラッドの屈折率として負の相対屈折率を有する。ファイバの全分散は、約1500nmよりも大なる波長で正であり、分散傾斜は、典型的には、0.08ps/nm2-km未満であり、ピン配列試験において誘起される減衰は、典型的には、５dB/km未満である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願は、1999年4月28日に出願の米国仮特許出願第60/131,388号の利益を請
求する。 本発明は、通信システムに使用されるシングルモード光導波路ファイバに関す
る。より詳細には、かかる導波路ファイバは、非線形分散効果を減じて動作波長
の拡大された窓を与える。
【０００２】
【発明の背景】
大なる実効断面積を有する導波路は、自己位相変調、四波混合、クロスフェー
ズ変調及び非線形散乱プロセスを含む非線形光学効果を減じるが、これら全ては
ハイパワーシステムにおける信号劣化を生じさせ得る。一般的に、セグメントコ
アを有する導波路ファイバは、大なる実効断面積を与えることができるとともに
、所望の範囲内における他のファイバ特性を維持する。屈折率分布、相対屈折率
及び半径によって各々特徴づけられる複数のセグメントを有するコアは、所望の
機能特性の拡大されたリストを充足するのに十分な設計の柔軟性を有している。
【０００３】 大なる実効断面積を有するセグメントコア導波路ファイバは、本願中に完全に
記載されているが如く引用によって本願に包含される米国特許第5,781,684号に
おいて開示及び記載されている。かかる導波路ファイバのセグメントコアの特徴
は、セグメントのうちの少なくとも１つが負の相対屈折率を有するということで
ある。
【０００４】 本願は、セグメントコア導波路ファイバを開示及び記載する。ここにおいて、
少なくとも１つのセグメントは、負の相対屈折率を有して、機能特性の特徴的な
組を与える。
【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。 − コアのセグメントの半径は、セグメントを形成する材料の屈折率に関して定
義される。個々のセグメントは、始点及び終点の屈折率位置を有する。中央セグ
メントは、セグメントの始点位置が中心線上にあるので、ゼロの内径を有する。
中央セグメントの外径は、導波路中心線から中央セグメントの屈折率の終点位置
まで引き出した半径である。中心線から離間した始点位置を有するセグメントに
ついては、導波路中心線から上記した始点の屈折率位置までの半径がそのセグメ
ントの内径である。同様に、導波路中心線からセグメントの終点の屈折率位置ま
での半径がそのセグメントの外径である。
【０００６】 セグメント半径は、多くの方法で適宜、定義され得る。本出願においては、半
径は、以下において詳述されるように、図に従って定義される。 屈折率分布を記載するために使用されるセグメント半径及び屈折率の定義は、
本発明を制限しない。モデル計算を実施する際において、定義は本願明細書にお
いて与えられ、かかる定義が絶えず使用されなければならない。後述する表に記
載されたモデル計算は、図及び詳細説明中に記載された幾何学的定義を使用して
なされている。 − 実効断面積は、通常、以下の如く定義される。
【０００７】 Ａeff＝2π（∫Ｅ2 r dr)2／（∫Ｅ4 r dr) ここで、積分範囲は0から∞まで、且つ、Ｅは伝搬光に関する電界である。実効
半径Ｄeffは、以下の如く定義される。 Ａeff＝π（Ｄeff／2）2 − 本願明細書において使用されるセグメントの相対屈折率Δ％は、以下の式の
如く定義される。
【０００８】 Δ％＝100×（ｎi−ｎc）／ｎc ここでｎiは、ｉで示される屈折率分布セグメントの最大屈折率であって、参照
屈折率ｎcは、クラッド層の最小屈折率値である。セグメントのすべての位置は
、関連した相対屈折率を有する。最大相対屈折率は、一般的な形状が公知である
セグメントを便宜的に特徴づけるために使用される。 − 屈折率分布、若しくは単に分布の術語は、選択されたコアのセグメントに亘
るΔ％若しくは屈折率と半径の関係である。アルファ分布の術語は、以下の如き
式によって表現される屈折率分布に関連する。
【０００９】 ｎ（ｒ）＝ｎ0（１−Δ［ｒ/ａ］α） ここで、ｒはコア半径である、Δは上記した定義、ａは分布セグメントにおける
終点、α分布の始点でのｒ値は分布セグメントの始点に選択され、且つ、αは分
布形状を定義する指数である。他の屈折率分布はステップインデックス、台形イ
ンデックス及び丸めステップインデックスを含む。ここで、「丸め」は通常、急
激に屈折率が変化する領域にドーパントを拡散させることによる。 − 全分散は、導波路分散及び材料分散の代数和として定義される。全分散は、
従来技術においては、しばしばクロマチック（色）分散と呼ばれている。全分散
の単位は、ps/nm-kmである。 − 導波路ファイバの曲げ抵抗は、定められた試験条件下で誘起される減衰とし
て規定される。本願明細書において参照される曲げ試験は、曲げに対する導波路
ファイバの相対的な抵抗を比較するために行われるピン配列曲げ試験である。こ
の試験を実行するために、実質的に曲げ損失が誘起されていない導波路ファイバ
において減衰損失が計測される。かかる導波路ファイバは、ピン配列の間を蛇行
して縫って配され、再度、減衰が計測される。曲げによって誘起される損失は、
２つの測定された減衰値の間の差である。このピン配列は、一列に配置された一
組10本の円筒ピンであって、平面上に垂直に固定される。ピンの中心と中心のピ
ン間隔は、5mmである。ピン直径は、0.67mmである。テストの間、ファイバとピ
ンとが接触してピンの表面にしっかりと蛇行させながら導波路ファイバを這わせ
るように十分な張力が印加される。
【００１０】 本願明細書において参照される他の曲げ試験は、横方向荷重試験である。かか
る試験において、一定長さの導波路ファイバが２枚の平らなプレートの間に配置
される。#70ワイヤーメッシュは、プレートのうちの片方に取り付けられる。既
知の長さの導波路ファイバがプレートに挟持されて、プレートが30ニュートンの
力で押圧されると同時に参照減衰が計測される。70ニュートンの力がプレートに
よって負荷され、dB/m単位で減衰の増加が計測される。このような減衰の増加は
、導波路の横方向荷重の負荷による減衰である。
【００１１】
【発明の概要】
本発明は、セグメントコアを有するシングルモード光導波路ファイバに関する
。セグメントの各々は、屈折率分布、相対屈折率パーセント及び内外半径によっ
て記述される。セグメントのうちの少なくとも１つは、負の相対屈折率パーセン
トを有する。セグメントの屈折率分布、相対屈折率及び半径は、約70μm2よりも
大なる実効断面積Ａeff、約0.09ps/nm2-km未満の全分散傾斜及び約1500nmよりも
大なる波長信号において正の全分散を有するシングルモード光導波路ファイバを
与えるように選択される。
【００１２】 好適な実施例において、全分散傾斜は0.08ps/nm2-km未満である。ピン配列試
験において約12.0dB/km未満、好ましくは約8.0dB/km未満の曲げ誘起損失を維持
し、且つ、この更なる実施例はかかる低い分散傾斜を有する。比較目的として、
約12.0dB/kmのピン配列曲げ損失が約70μm2の実効断面積を有する従来のステッ
プインデックスシングルモードファイバの特性である。
【００１３】 他の好適な実施例において、ピン配列誘起損失は、約5.0dB/km未満である。こ
れに加えて、約1.2dB/km未満、好ましくは約0.6dB/km未満の横方向荷重による誘
起損失を有する実施例が開示若しくは記載される。 参照例は、本発明の好適な実施例を詳細にするとともに、この実施例が添付図
面において示される。出来る限り、同じ参照番号を同じ若しくは同類のパーツを
引用するために図面の全体にわたって使用する。本発明によるセグメントコア屈
折率分布の典型的な実施例は各々の図に示されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の追加の特徴及び効果は、後述する詳細な説明に記載される。そして、
その一部は、詳細な説明から当業者にとって容易に明らかとなるとともに、後述
する詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面を含む本願明細書に記載された本
発明を実践することで認識されるであろう。
【００１５】 前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、単に本発明の中の典型例であっ
て、請求される本発明の特徴及び性質を理解するための概要若しくはフレームワ
ークを与えることを目的とするだけであることが理解されるであろう。添付の図
面は、本発明の更なる理解を与えるために含まれており、本出願中に取り入れら
れて明細書の一部を構成する。図面は、本発明の多様な実施例を例示しており、
説明と共に本発明の原理及び動作を説明するのに役立つ。
【００１６】 本願明細書において記載及び開示のセグメントコア光導波路ファイバは、中央
セグメント及び、この中央セグメントに接し且つこれを包囲する少なくとも１つ
以上の環状セグメントを有する。このセグメントのうちの少なくとも１つは、負
の相対屈折率を有する。かかるセグメントコア導波路ファイバは、約70μm2より
も大なる実効断面積を有し、ファイバを伝搬する信号の非線形分散を減じ若しく
は排除する。同時に、全分散傾斜は、拡張された波長範囲に亘って低い。一般的
に、ここで記載される実施例は、約0.09ps/nm2-km未満の全分散傾斜を有する。
加えて、ピン配列曲げ及び横方向荷重曲げによる誘起損失は、それぞれ約12dB/k
m及び1.2dB/km以下に維持される。後述する表は、それぞれ約８dB/km及び0.6dB/
km未満のピン配列及び横方向荷重の曲げ損失を有することを示している。更に低
い曲げ誘起損失の場合が後述する実施例に示される。
【００１７】 ２つのセグメントを含むコアを有する実施例が図１に示される。中央セグメン
ト２は、約-0.4％の負の相対屈折率Δ0％を有する。外周環状セグメント４は、
約1.2の相対屈折率Δ1％を有するα分布であって、αは約１である。中央セグメ
ント２の外径８、ｒ0は、約1.75μmである。半径８、ｒ0は、第１環状セグメン
トの内径でもある。かかる規則が、図面全てにおいて一貫して使われている。半
径８は、中央セグメント及び第１環状セグメントの交点として定義される。この
場合、交差位置は、相対屈折率が増加し始める始点である。第１環状セグメント
４の外径10、ｒ1は、約4.75μmであり、屈折率分布６の外挿された下降部分と水
平軸との交点として定義され、屈折率分布の最低若しくは最も負である位置を通
る軸として定義される。コンピューターモデルを使用して算出された図１の導波
路ファイバの特性は、表１において与えられる。
【００１８】
【表１】
【００１９】 この実施例では、実効断面積は約80μm2であって、且つ、ピン配列曲げ損失及
び横方向荷重曲げ損失は小さい。この優れた性能に加えて、かかる設計の利点は
、その単純さである。 図１の分布は、表１の記載と類似した性能を示す分布グループの１つである。
実質的に類似した関数パラメータを有する図１による屈折率分布のグループは、
約-0.05％から-0.8％までの範囲内のΔ0％の中央セグメント２、及び、約0.8％
から1.5％までの範囲内のΔ1％の第１環状セグメント４の各範囲内の相対屈折率
を有する。このグループの対応する半径は、約0.5μmから２μmのｒ0、８と、約
3.5μmから5.5μmのｒ1、10の各範囲内にある。
【００２０】 本発明の他の実施例は、図２に示される。この例では、中央セグメント２及び
第２環状セグメント12は、それぞれ約-0.1％の負の相対屈折率である、Δ0％及
びΔ2％を有する。第１環状セグメント４は、約1.4％のΔ1％の相対屈折率を有
する。第１セグメント２の半径は、約２μmである。第１環状セグメントの外径
は、約4.5μmである。複数の環状セグメントを有するこれらの分布において、最
外環状セグメントは、ファイバ中心線からセグメントの幾何学的中心まで引き出
された半径14によって特徴づけられる。幾何学的中心は、最外環状セグメントと
境界を形成している屈折率分布の半分の大きさの相対屈折率位置から引き出され
た垂直線18及び20の間の距離16を半分に分割することで決定される。大きさは、
上記した如く、最低、すなわち最も負のΔ％によって定義される水平線から計測
される。距離16は、第２環状セグメントの幅ｗ2である。表２は、図２の屈折率
分布の計算された特性を記載している。
【００２１】
【表２】
【００２２】 上述した如く、図２に対応する屈折率分布のグループは、表２の記載と実質的
に同じ特性を有する。図２と対応するグループの相対屈折率の範囲及び半径の範
囲は、約-0.05％から-0.2％の範囲内のΔ0％、約1.3％から1.5％の範囲内のΔ1
％、約-0.05％から-0.2％の範囲内のΔ2％、約１μmから３μmの範囲内の半径ｒ 0 、８、約４μmから６μmの範囲内の第１環状セグメントの外径ｒ1、10、約11.5
μmから12.5μmの範囲内の第２環状セグメントの中心径ｒ2、14、及び、約15μm
から17μmの範囲内の第２環状セグメントの幅ｗ2、16である。
【００２３】 図３に示される実施例は、中央セグメント２を包囲する３つの環状セグメント
４、12及び28を含む。それぞれの相対屈折率は、不等式Δ1％＞Δ3％＞Δ2％≧
Δ0％である。この屈折率分布は、上記した如く中心線から相対屈折率が増加し
始める位置まで引き出された半径ｒ0、８を有する第１セグメント２によって記
載される。第１環状セグメントｒ1、10の外径は、水平軸と第１環状セグメント
分布の下降部分を外挿した交点である。水平軸は、上記した如きである。第２の
環状セグメントの外径22は、ファイバ中心線から、第３環状セグメント28の上昇
部分の最大相対屈折率半値位置による垂直線まで計測される。この半値最大点位
置は、参照例としてのクラッド層（すなわちΔ％= 0）を使用して決定される。
例えば、図３において、第３環状セグメント28は、クラッド層のΔ％＝ 0と比較
して、約0.4％の相対屈折率Δ3％を有する。すなわち、Δ3％の大きさは、約0.4
％である。更に、垂直線29は、0.2％位置にあって、これはΔ3％の最大大きさの
半分である。第３、すなわち最外環状セグメント28は、中心径ｒ3、24を有する
。第３環状セグメントの幅26は、ｗ3である。
【００２４】 表３は、図３に対応する導波路ファイバのパラメータを示す。屈折率分布は、
約-0.1％のΔ0％、約0.95％のΔ1％、約-0.1％のΔ2％及び約0.4％のΔ3である
。それぞれの半径は、１μmのｒ0、４μmのｒ1、6.3μmのｒ2、７μmのｒ3及び1
.6μmのｗ3である。
【００２５】
【表３】
【００２６】 表３に記載した如く、実質的に同じファイバパラメータを与える図３に対応す
る分布のグループは、それぞれ約-0.05から-0.2％の範囲内のΔ0％、約0.85％か
ら1.15％の範囲内のΔ1％、約-0.05％から0.2％の範囲内のΔ2％、約0.3％から0
.5％の範囲内のΔ3％の相対屈折率を有する。それぞれの半径方向の寸法は、約0
.05μmから1.5μmの範囲内のｒ0、約３μmから５μmの範囲内の第１環状セグメ
ントの外径ｒ1、約5.5μmから7.0μmの範囲内の第２環状セグメントの外径、約6
.25μmから8.25μmの範囲内の第３環状セグメントの中心径、約1.5μmから2.5μ
mの範囲内の第３環状セグメントの幅ｗ3である。
【００２７】 図４に示される本発明の実施例は、３つの環状セグメントを有し、不等式Δ0
％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％であるそれぞれの相対値30、32、34及び36を有する。
環状セグメントのうちの２つは、負の相対屈折率を有する。通常、ドーパント拡
散によって形成される中心線インデント48は、プリフォーム堆積ステップにおい
て除去され得る。しかしながら、これはモデル計算及び導波路ファイバの製造に
おいて拡散を便宜的に補償するのである。一般的に、インデント48は導波路ファ
イバ性能に対する大なるインパクトを有さずに、Δ0％を調整することで補償さ
れ得る。中央セグメント及び３つの環状セグメントの相対屈折率は、中央セグメ
ント30のΔ0％が約0.55％、第１環状セグメント32のΔ1％が約-0.08％、第２環
状セグメント34のΔ2％が約0.2％及び第３環状セグメント36のΔ3％が約-0.1％
である。図１乃至３に記載される例を使用し、また図４を参照すると、それぞれ
の半径は、外径38のｒ0が約4.5μm、外径40のｒ1が約７μm、外径42のｒ2が約9.
5μm、中心径44のｒ3が約15μm及び第３環状セグメント幅46のｗ3が約10.5μmで
ある。図４の分布に対応するファイバの特性が表４に記載されている。
【００２８】
【表４】
【００２９】 表４に記載した如く、実質的に同じファイバパラメータを与える図４に対応す
る分布のグループは、それぞれ約0.5から0.6％の範囲内のΔ0％、約-0.02％から
-0.08％の範囲内のΔ1％、約0.15％から0.25％の範囲内のΔ2％、約-0.07％から
-0.15％の範囲内のΔ3％の相対屈折率を有する。それぞれの半径方向の寸法は、
約4.0μmから5.5μmの範囲内のｒ0、約6.0μmから7.0μmの範囲内の第１環状セ
グメントの外径ｒ1、約8.5μmから10.0μmの範囲内の第２環状セグメントの外径
ｒ2、約13.5μmから16.0μmの範囲内の第３環状セグメントの中心径ｒ3、約9.5
μmから11.5μmの範囲内の第３環状セグメントの幅ｗ3である。
【００３０】 更に、他の実施例が図５に示される。コアセグメント及び半径の番号は、図４
についての記載と同様であって詳述しない。相対屈折率は、不等式Δ0％＞Δ1％
＞Δ2％＞Δ3％によって記載される。第３環状セグメントは、負の相対屈折率を
有する。図５に対応するファイバのパラメータは、表５に記載される。各相対屈
折率は、約0.82％のΔ0％、約0.1％のΔ1％、約0のΔ2％及び約-0.1％のΔ3％で
ある。
【００３１】
【表５】
【００３２】 表５に記載した如く、実質的に同じファイバパラメータを与える図５に対応す
る分布のグループは、それぞれ約0.7％から0.9％の範囲内のΔ0％、約0.05％か
ら0.15％の範囲内のΔ1％、約0から0.10％の範囲内のΔ2％、約-0.02％から-0.1
5％の範囲内のΔ3％の相対屈折率を有する。それぞれの半径方向の寸法は、約2.
0μmから3.5μmの範囲内のｒ0、約3.5μmから4.5μmの範囲内の第１環状セグメ
ントの外径ｒ1、約9.0μmから11.0μmの範囲内の第２環状セグメントの外径ｒ2
、約15.0μmから16.0μmの範囲内の第３環状セグメントの中心径ｒ3、約9.0μm
から11.0μmの範囲内の第３環状セグメントの幅ｗ3である。
【００３３】 ３つの環状セグメントを有する本発明による他の実施例が図６に示されている
。第３環状セグメントは、負の相対屈折率を有する。各セグメントの相対屈折率
は、不等式Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％の大きさを有する。図６の番号を付され
た部分は、図４と同様であるので、ここでは詳述しない。 図６において、Δ0％は約0.63％、Δ1％は約0、Δ2％は約0.2％、及び、Δ3％
は約-0.1％である。半径は、約４μmのｒ0、7.5μmのｒ1、約8.5μmのｒ2、中心
径ｒ3は約14.5μmであって、且つ、最外セグメントの幅は約11.5μmである。こ
の屈折率分布を有する導波路ファイバの特性は、表６に記載されている。
【００３４】
【表６】
【００３５】 表６に記載した如く、実質的に同じファイバパラメータを与える図６に対応す
る分布のグループは、それぞれ約0.55から0.7％の範囲内のΔ0％、約0から0.10
％の範囲内のΔ1％、約0.15から0.25％の範囲内のΔ2％、約-0.05％から-0.17％
の範囲内のΔ3％の相対屈折率を有する。それぞれの半径方向の寸法は、約3.5μ
mから5.5μmの範囲内のｒ0、約6.0μmから8.0μmの範囲内の第１環状セグメント
の外径ｒ1、約8.0μmから10.0μmの範囲内の第２環状セグメントの外径ｒ2、約1
5.5μmから16.5μmの範囲内の第３環状セグメントの中心径ｒ3、約10.0μmから1
3.0μmの範囲内の第３環状セグメントの幅ｗ3である。
【００３６】 更に、２つの環状セグメントを有する他の実施例が図７に示されている。第１
環状セグメントは、負の相対屈折率を有する。各相対屈折率は、不等式Δ0％＞
Δ2％＞Δ1％の大きさを有する。図７を参照すると、中央セグメント30は、約0.
95％のΔ0％、約2.3μmの外径ｒ0、38を有する。第１環状セグメント32は、約-0
.1％のΔ1％、約３μmの外径ｒ1、40を有する。第２環状セグメント34は、約0.3
％のΔ2％、約3.75μmの中心径ｒ2、50及び、約1.25μmの幅ｗ2、52を有する。
図７に対応する屈折率分布を有する導波路ファイバの特性が表７に記載されてい
る。
【００３７】
【表７】
【００３８】 表７に記載した如く、実質的に同じファイバパラメータを与える図７に対応す
る分布のグループは、それぞれ約0.7％から0.9％の範囲内のΔ0％、約-0.05％か
ら-0.15％の範囲内のΔ1％、及び、約0から0.35％の範囲内のΔ2の相対屈折率を
有する。それぞれの半径方向の寸法は、約2.5μmから3.5μmの範囲内のｒ0、約2
.75μmから3.75μmの範囲内の第１環状セグメントの外周半径ｒ1、約3.0μmから
4.0μmの範囲内の第２環状セグメントの中心径ｒ2、約1.0μmから2.0μmの範囲
内の第２環状セグメントの幅ｗ2である。
【００３９】 本発明の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、作られ得ることは、当業者にとって明らかである。したがって、特
許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内において与えられる本発明の変更態様
及びバリエーションを含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのセグメントコアを有し、中央セグメントが負の相対屈折率を有す
る導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【図２】３つのセグメントコアを有し、中央セグメントと第２環状セグメントが
負の相対屈折率を有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【図３】４つのセグメントコアを有し、中央セグメントと第２環状セグメントが
負の相対屈折率を有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【図４】４つのセグメントコアを有し、第１環状セグメントと第３環状セグメン
トが負の相対屈折率を有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である
。
【図５】４つのセグメントコアを有し、第３環状セグメントが負の相対屈折率を
有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【図６】４つのセグメントコアを有し、第３環状セグメントが負の相対屈折率を
有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【図７】３つのセグメントコアを有し、第１環状セグメントが負の相対屈折率を
有する導波路ファイバ屈折率分布の実施例を示す図である。
【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１３年３月２８日（２００１．３．２８）
【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】
───────────────────────────────────────────────────── 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 (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々が屈折率分布及び内径及び外径を有する中央セグメント及び
    前記中央セグメントを包囲する少なくとも１つの環状セグメントからなるコア領
    域と、屈折率分布を有するクラッド層と、からなるシングルモード光導波路ファ
    イバであって、 前記コア領域のうちの少なくとも１つのセグメントは前記クラッド層の最小屈
    折率未満の最小屈折率を有し、前記中央セグメント及び前記少なくとも１つの環
    状セグメントの各々の屈折率分布及び半径は、約70μm2よりも大なる実効断面積
    、約0.09ps/nm2-km未満の全分散傾斜及び約1500nmよりも大なる波長に亘って正
    の全分散を有するシングルモード光導波路ファイバを与えるように選択されてい
    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】 前記分散傾斜は、0.08ps/nm2-km未満であることを特徴とする請
    求項１記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  3. 【請求項３】 ピン配列曲げ試験によって誘起される減衰は、約12dB/km未満、
    好ましくは約8.0dB/km未満であることを特徴とする請求項１記載のシングルモー
    ド光導波路ファイバ。
  4. 【請求項４】 ピン配列曲げ試験によって誘起される減衰は、約5.0dB/km未満で
    あることを特徴とする請求項１記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  5. 【請求項５】 横方向荷重試験によって誘起される減衰は、約1.2dB/km未満、好
    ましくは約0.6dB/km未満であることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１に記
    載のシングルモード光導波路ファイバ。
  6. 【請求項６】 特定のセグメントを示す添字ｉを用いると各々のセグメントは相
    対屈折率Δi ％を有しており、前記中央セグメントはi=0を有し、連続した環状
    セグメントは前記第１環状セグメントをi=１として始まる連続番号の添字を有し
    、前記中央セグメントの相対屈折率Δ0％は負であることを特徴とする請求項１
    記載のシングルモードファイバ。
  7. 【請求項７】 Δ0％は、約-0.05％から-0.8％の範囲内にあることを特徴とする
    請求項６記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  8. 【請求項８】 前記第１環状セグメントの相対屈折率Δ1％は、約0.8％から1.5
    ％の範囲内にあることを特徴とする請求項７記載のシングルモード光導波路ファ
    イバ。
  9. 【請求項９】 前記中央セグメントの外径ｒ0は、約0.5μmから２μmの範囲内に
    あることを特徴とする請求項６乃至８のうちの１に記載のシングルモード光導波
    路ファイバ。
  10. 【請求項10】 前記中央セグメントの外径ｒ0は、約0.5μmから２μmの範囲内で
    あって、前記第１環状セグメントの外径ｒ1は、約3.5％から5.5％の範囲内であ
    ることを特徴とする請求項６乃至８のうちの１に記載のシングルモード光導波路
    ファイバ。
  11. 【請求項11】 第１及び第２環状セグメントを含み、前記第２環状セグメントが
    負の相対屈折率Δ2％を有することを特徴とする請求項６記載のシングルモード
    光導波路ファイバ。
  12. 【請求項12】 Δ0％は約-0.05％から-0.2％の範囲内であって、Δ1％は約1.3％
    から1.5％の範囲内であって、且つ、Δ2％は約-0.05％から-0.2％の範囲内であ
    ることを特徴とする請求項１１記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  13. 【請求項13】 Δ0％は約１μmから３μmの範囲内であって、前記第１環状セグ
    メントの外径ｒ1は約４μmから６μmの範囲内であって、前記第２環状セグメン
    トの中心径は約11.5μmから12.5μmの範囲内であって、且つ、前記第２環状セグ
    メントの幅ｗ2は約15μmから17μmの範囲内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ファイバ。
  14. 【請求項14】 第１、第２及び第３環状セグメントを含み、前記第２環状セグメ
    ントは負の相対屈折率Δ2％を有し、前記第３環状セグメントは正の相対屈折率
    Δ3％を有し、且つ、前記セグメントの相対屈折率はΔ1％＞Δ3％＞Δ2％≧Δ0
    ％であるように選択されていることを特徴とする請求項６記載のシングルモード
    光導波路ファイバ。
  15. 【請求項15】 Δ0％は約-0.05％から-0.2％の範囲内であって、Δ1％は約0.85
    ％から1.15％の範囲内であって、Δ2％は約-0.05％から-0.2％の範囲内であって
    、且つ、Δ3％は約0.3％から0.5％の範囲内であることを特徴とする請求項14記
    載のシングルモード光導波路ファイバ。
  16. 【請求項16】 前記中央セグメントの半径ｒ0は約0.05μmから1.5μmの範囲内で
    あって、前記第１環状セグメントの外径ｒ1は約３μmから５μmの範囲内であっ
    て、前記第２環状セグメントの外径は約5.5μmから7.0μmの範囲内であって、前
    記第３環状セグメントの中心径は約6.25μmから8.25μmの範囲内であって、且つ
    、前記第３環状セグメントの幅ｗ3は、約1.5μmから2.5μmの範囲内であること
    を特徴とする請求項15記載のシングルモードファイバ。
  17. 【請求項17】 ３つの環状セグメントを含み、特定のセグメントを示す添字ｉを
    用いると各々のセグメントは相対屈折率Δi ％を有しており、前記中央セグメン
    トはi=0を有し、連続した環状セグメントは前記第１環状セグメントをi=１とし
    て始まる連続番号の添字を有し、前記第１及び第３環状セグメントの相対屈折率
    は負であって、前記セグメントの相対屈折率はΔ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％であ
    るように選択されていることを特徴とする請求項１記載のシングルモードファイ
    バ。
  18. 【請求項18】 Δ0％は約0.5％から0.6％の範囲内であって、Δ1％は約-0.02％
    から-0.08％の範囲内であって、Δ2％は約0.15％から0.25％の範囲内であって、
    且つ、Δ3％は約-0.07％から-0.15％の範囲内であることを特徴とする請求項17
    記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  19. 【請求項19】 ｒ0は約4.0μmから5.5μmの範囲内であって、前記第１環状セグ
    メントの外径ｒ1は約6.0μmから7.0μmの範囲内であって、前記第２環状セグメ
    ントの外径ｒ2は約8.5μmから10.0μmの範囲内であって、前記第３環状セグメン
    トの外径は、約13.5μmから16.0μmの範囲内であって、且つ、前記第３環状セグ
    メントの幅ｗ3は、約9.5μmから11.5μmの範囲内であることを特徴とする請求項
    18記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  20. 【請求項20】 ３つの環状セグメントを含み、特定のセグメントを示す添字ｉを
    用いると各々のセグメントは相対屈折率Δi ％を有し、前記中央セグメントはi=
    0を有し、連続した環状セグメントは前記第１環状セグメントをi=１として始ま
    る連続番号の添字を有し、前記第３環状セグメントの相対屈折率は負であって、
    前記セグメントの相対屈折率はΔ0％＞Δ1％＞Δ2％＞Δ3％であるように選択さ
    れていることを特徴とする請求項１記載のシングルモードファイバ。
  21. 【請求項21】 Δ0％は約0.7％から0.9％の範囲内であって、Δ1％は約0.05％か
    ら0.15％の範囲内であって、Δ2％は約0から0.10％の範囲内であって、且つ、Δ 3 ％は約-0.02％から-0.15％の範囲内であることを特徴とする請求項20記載のシ
    ングルモード光導波路ファイバ。
  22. 【請求項22】 ｒ0は約2.0μmから3.5μmの範囲内であって、第１環状セグメン
    トの外径ｒ1は約3.5μmから4.5μmの範囲内であって、第２環状セグメントの外
    径ｒ2は約9.0μmから11.0μmの範囲内であって、第３環状セグメントの中心径は
    約15μmから16.0μmの範囲内であって、且つ、第３環状セグメントの幅ｗ3は約
    ９μmから11μmの範囲内であることを特徴とする請求項21記載のシングルモード
    ファイバ。
  23. 【請求項23】 セグメントの相対屈折率は、Δ0％＞Δ2％＞Δ1％＞Δ3％となる
    ように選択されていることを特徴とする請求項20記載のシングルモード導波路フ
    ァイバ。
  24. 【請求項24】 Δ0％は約0.05％から0.7％の範囲内であって、Δ1％は約0から0.
    10％の範囲内であって、Δ2％は約0.15％から0.25％の範囲内であって、且つ、
    Δ3％は約-0.05％から-0.17％の範囲内であることを特徴とする請求項23記載の
    シングルモード光導波路ファイバ。
  25. 【請求項25】 ｒ0は約3.5μmから5.5μmの範囲内であって、第１環状セグメン
    トの外径ｒ1は約６μmから８μmの範囲内であって、第２環状セグメントの外径
    ｒ2は約８μmから10μmの範囲内であって、第３環状セグメントの中心径は約15.
    5μmから16.5μmの範囲内であって、且つ、第３環状セグメントの幅ｗ3は約10μ
    mから13μmの範囲内であることを特徴とする請求項24記載のシングルモードファ
    イバ。
  26. 【請求項26】 ２つの環状セグメントを含み、特定のセグメントを示す添字ｉを
    用いると各々のセグメントは相対屈折率Δi ％を有し、前記中央セグメントはi=
    0を有し、連続した環状セグメントは前記第１環状セグメントをi=１として始ま
    る連続番号の添字を有し、前記第１環状セグメントの相対屈折率は負であって、
    前記セグメントの相対屈折率はΔ0％＞Δ2％＞Δ1％であるように選択されてい
    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ファイバ。
  27. 【請求項27】 Δ0％は0.7％から0.9％の範囲内であって、Δ1％は約-0.05％か
    ら-0.15％であって、且つ、Δ2％は約0から0.35％であることを特徴とする請求
    項26記載のシングルモードファイバ。
  28. 【請求項28】 ｒ0は約2.5μmから3.5μmまでの範囲内であって、第１環状セグ
    メントの外径ｒ1は約3.5μmから４μmの範囲内であって、第３環状セグメントの
    中心径は約３μmから４μmの範囲内であって、且つ、第２環状セグメントの幅ｗ 2 は約１μmから２μmの範囲内であることを特徴とする請求項27記載のシングル
    モードファイバ。
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