JP2003207673A - 複雑な屈折率プロファイルを有する光ファイバー - Google Patents
複雑な屈折率プロファイルを有する光ファイバーInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 できるだけ広帯域で伝送可能であり、波長分
散勾配ができるだけ小さく、有効面積ができるだけ大き
く、あるいは有効面積の２乗と波長分散勾配との比がで
きるだけ大きいファイバーを提案する。 【解決手段】 この光ファイバーは、１５５０ｎｍの波
長で正の波長分散を有し、有効面積の２乗と波長分散勾
配との比が、１０００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ
である。本発明は、屈折率プロファイルを最適化するこ
とで従来技術のファイバーの伝播特性の改良を可能に
し、ＶＡＤまたはＭＣＶＤによる従来のプリフォーム製
造技術で実施可能である。
散勾配ができるだけ小さく、有効面積ができるだけ大き
く、あるいは有効面積の２乗と波長分散勾配との比がで
きるだけ大きいファイバーを提案する。 【解決手段】 この光ファイバーは、１５５０ｎｍの波
長で正の波長分散を有し、有効面積の２乗と波長分散勾
配との比が、１０００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ
である。本発明は、屈折率プロファイルを最適化するこ
とで従来技術のファイバーの伝播特性の改良を可能に
し、ＶＡＤまたはＭＣＶＤによる従来のプリフォーム製
造技術で実施可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー伝送
の分野に関し、特に、伝送システムで用いられる光ファ
イバーの特徴に関する。
の分野に関し、特に、伝送システムで用いられる光ファ
イバーの特徴に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバーの場合、一般に、屈折率プ
ロファイル（ｐｒｏｆｉｌ ｄ’ｉｎｄｉｃｅ）は、フ
ァイバーの半径と屈折率との関係を示す関数グラフの形
状に応じて規定される。一般に、横座標にはファイバー
の中心までの距離ｒを、縦座標には、ファイバーの屈折
率とファイバークラッドの屈折率との差を示す。そのた
め、形状が、それぞれステップ形、台形、または三角形
であるグラフの場合、屈折率プロファイルは、「ステッ
プ形」、「台形」、または「三角形」と呼ばれる。これ
らの曲線は、一般に、ファイバーの理論上のプロファイ
ルまたは目標（ｃｏｎｓｉｇｎｅ）プロファイルを示し
ており、ファイバーの製造上の制約により、プロファイ
ルが著しく異なることがある。以下、目標プロファイル
の一部、従って、ディスク状または環状のセクションを
有するファイバーの一部分を、「ステップ」インデック
スと呼ぶ。この部分では、屈折率の値がほぼ一定であ
る。
ロファイル（ｐｒｏｆｉｌ ｄ’ｉｎｄｉｃｅ）は、フ
ァイバーの半径と屈折率との関係を示す関数グラフの形
状に応じて規定される。一般に、横座標にはファイバー
の中心までの距離ｒを、縦座標には、ファイバーの屈折
率とファイバークラッドの屈折率との差を示す。そのた
め、形状が、それぞれステップ形、台形、または三角形
であるグラフの場合、屈折率プロファイルは、「ステッ
プ形」、「台形」、または「三角形」と呼ばれる。これ
らの曲線は、一般に、ファイバーの理論上のプロファイ
ルまたは目標（ｃｏｎｓｉｇｎｅ）プロファイルを示し
ており、ファイバーの製造上の制約により、プロファイ
ルが著しく異なることがある。以下、目標プロファイル
の一部、従って、ディスク状または環状のセクションを
有するファイバーの一部分を、「ステップ」インデック
スと呼ぶ。この部分では、屈折率の値がほぼ一定であ
る。
【０００３】新しい波長分割多重の高速伝送ネットワー
クでは、特に４０Ｇｂｉｔ／秒または１６０Ｇｂｉｔ／
秒以上のビットレートに対して、波長分散（ｄｉｓｐｅ
ｒｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｉｑｕｅ）を管理すること
が有利である。その目的は、多重化の全ての波長値に対
して、リンクにおける累積波長分散をほぼゼロにし、パ
ルスの拡大を制限することにある。一般に数１０ｐｓ／
ｎｍの累積分散値は許容できる。また、多重チャンネル
間のひずみを回避または制限するため、多重範囲で累積
波長分散勾配を制限することが有効である。これは、チ
ャンネル数が増えれば増えるほど重要である。波長分散
勾配は、一般に、波長に対する波長分散の導関数であ
る。最後に、ファイバーにおける非線形効果の大きさ
が、ファイバーの有効面積（ｓｕｒｆａｃｅ ｅｆｆｅ
ｃｔｉｖｅ）に逆比例することを同様に考慮しなければ
ならない。従って、理想的には、非線形効果を制限する
ようにできるだけ高い有効面積を選択しなければならな
い。しかしながら、ラマン効果などのいくつかの非線形
効果が、伝送システムの許容範囲を改善するために用い
られる。
クでは、特に４０Ｇｂｉｔ／秒または１６０Ｇｂｉｔ／
秒以上のビットレートに対して、波長分散（ｄｉｓｐｅ
ｒｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｉｑｕｅ）を管理すること
が有利である。その目的は、多重化の全ての波長値に対
して、リンクにおける累積波長分散をほぼゼロにし、パ
ルスの拡大を制限することにある。一般に数１０ｐｓ／
ｎｍの累積分散値は許容できる。また、多重チャンネル
間のひずみを回避または制限するため、多重範囲で累積
波長分散勾配を制限することが有効である。これは、チ
ャンネル数が増えれば増えるほど重要である。波長分散
勾配は、一般に、波長に対する波長分散の導関数であ
る。最後に、ファイバーにおける非線形効果の大きさ
が、ファイバーの有効面積（ｓｕｒｆａｃｅ ｅｆｆｅ
ｃｔｉｖｅ）に逆比例することを同様に考慮しなければ
ならない。従って、理想的には、非線形効果を制限する
ようにできるだけ高い有効面積を選択しなければならな
い。しかしながら、ラマン効果などのいくつかの非線形
効果が、伝送システムの許容範囲を改善するために用い
られる。
【０００４】一般には、光ファイバー伝送システムのラ
インファイバーとして、ＳＭＦ（「Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏ
ｄｅ Ｆｉｂｅｒ」）とも呼ばれるステップインデック
ス形ファイバーを使用する。かくして、本出願人が、Ａ
ｌｃａｔｅｌ ６９００という整理番号で商品化してい
るステップインデックス形シングルモードファイバー
は、波長分散がなくなる波長λ０が１３００ｎｍから１
３２０ｎｍであり、１２８５ｎｍから１３３０ｎｍの範
囲で波長分散が３．５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下、１５
５０ｎｍで約１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）である。１５５
０ｎｍにおける波長分散勾配は、約０．０６ｐｓ／（ｎ
ｍ２・ｋｍ）である。このファイバーは、一般に、波長
分散と波長分散勾配との比Ｃ／Ｃ’が、１５５０ｎｍで
２５０ｎｍから３７０ｎｍである。このファイバーの有
効面積は１５５０ｎｍで約８０μｍ ２である。このよう
なファイバーの場合、波長１５５０ｎｍで有効面積の２
乗と波長分散との比が、約１０７０００μｍ４・ｎｍ２
・ｋｍ／ｐｓである。こうしたファイバーは、プロファ
イルが単純で単一ステップを備える。ファイバーは、中
央部分の屈折率がほぼ一定で、クラッドの屈折率より大
きい屈折率プロファイルを有する。
インファイバーとして、ＳＭＦ（「Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏ
ｄｅ Ｆｉｂｅｒ」）とも呼ばれるステップインデック
ス形ファイバーを使用する。かくして、本出願人が、Ａ
ｌｃａｔｅｌ ６９００という整理番号で商品化してい
るステップインデックス形シングルモードファイバー
は、波長分散がなくなる波長λ０が１３００ｎｍから１
３２０ｎｍであり、１２８５ｎｍから１３３０ｎｍの範
囲で波長分散が３．５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下、１５
５０ｎｍで約１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）である。１５５
０ｎｍにおける波長分散勾配は、約０．０６ｐｓ／（ｎ
ｍ２・ｋｍ）である。このファイバーは、一般に、波長
分散と波長分散勾配との比Ｃ／Ｃ’が、１５５０ｎｍで
２５０ｎｍから３７０ｎｍである。このファイバーの有
効面積は１５５０ｎｍで約８０μｍ ２である。このよう
なファイバーの場合、波長１５５０ｎｍで有効面積の２
乗と波長分散との比が、約１０７０００μｍ４・ｎｍ２
・ｋｍ／ｐｓである。こうしたファイバーは、プロファ
イルが単純で単一ステップを備える。ファイバーは、中
央部分の屈折率がほぼ一定で、クラッドの屈折率より大
きい屈折率プロファイルを有する。
【０００５】また、分散シフトファイバーまたはＤＳＦ
（「Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅ
ｒｓ」）も現れている。波長分散が、ゼロでなく、一般
に約１５５０ｎｍの使用波長において正である分散シフ
トファイバーを、ＮＺ−ＤＳＦ＋（「ｎｏｎ−ｚｅｒｏ
ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅｒ
ｓ」非ゼロ分散シフトファイバー）と呼ぶ。このファイ
バーは、上記の波長に対して波長分散が小さく、一般に
は１５５０ｎｍで１１ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満であ
り、波長分散勾配が０．０４ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）か
ら０．１ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）である。これらのファ
イバーの考えられる屈折率プロファイルの中で、窪んだ
溝（ｔｒａｎｃｈｅｅ ｄｅｐｒｉｍｅｅ）とリングと
に囲まれた、中央部分が台形または長方形の３個のステ
ップを備える屈折率プロファイルを挙げることができ
る。また、第一の窪んだ溝と、リングと、第二の窪んだ
溝とに囲まれた、長方形の中央部分を備えた４個のステ
ップを備える屈折率プロファイル（「ｑｕａｄｒｕｐｌ
ｅ ｃｌａｄ」（４クラッド）プロファイルとも呼ばれ
る）を挙げることができる。
（「Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅ
ｒｓ」）も現れている。波長分散が、ゼロでなく、一般
に約１５５０ｎｍの使用波長において正である分散シフ
トファイバーを、ＮＺ−ＤＳＦ＋（「ｎｏｎ−ｚｅｒｏ
ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅｒ
ｓ」非ゼロ分散シフトファイバー）と呼ぶ。このファイ
バーは、上記の波長に対して波長分散が小さく、一般に
は１５５０ｎｍで１１ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満であ
り、波長分散勾配が０．０４ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）か
ら０．１ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）である。これらのファ
イバーの考えられる屈折率プロファイルの中で、窪んだ
溝（ｔｒａｎｃｈｅｅ ｄｅｐｒｉｍｅｅ）とリングと
に囲まれた、中央部分が台形または長方形の３個のステ
ップを備える屈折率プロファイルを挙げることができ
る。また、第一の窪んだ溝と、リングと、第二の窪んだ
溝とに囲まれた、長方形の中央部分を備えた４個のステ
ップを備える屈折率プロファイル（「ｑｕａｄｒｕｐｌ
ｅ ｃｌａｄ」（４クラッド）プロファイルとも呼ばれ
る）を挙げることができる。
【０００６】ＦＲ−Ａ−９９０２０２８は、各チャンネ
ルのビットレートが１０Ｇｂｉｔ／秒のときチャンネル
間の間隔が１００ＧＨｚ以下である、高密度波長分割多
重伝送に特に適したラインファイバーを提案している。
このファイバーは、１５５０ｎｍの波長に対して、有効
面積が６０μｍ２以上であり、波長分散が６ｐｓ／（ｎ
ｍ・ｋｍ）から１０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、波長分散勾
配が０．０７ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）未満である。本出
願人がＴｅｒａＬｉｇｈｔという名称で市販しているフ
ァイバーは、１５５０ｎｍで代表的な波長分散Ｃが８ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）であり、波長分散勾配Ｃ’が０．０
５８ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）である。このファイバー
は、有効面積Ｓｅｆｆが約６５μｍ２であり、１５５０
ｎｍの波長において、有効面積の２乗と波長分散勾配と
の比が、約７３０００μｍ４・ｎｍ ２・ｋｍ／ｐｓであ
る。
ルのビットレートが１０Ｇｂｉｔ／秒のときチャンネル
間の間隔が１００ＧＨｚ以下である、高密度波長分割多
重伝送に特に適したラインファイバーを提案している。
このファイバーは、１５５０ｎｍの波長に対して、有効
面積が６０μｍ２以上であり、波長分散が６ｐｓ／（ｎ
ｍ・ｋｍ）から１０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、波長分散勾
配が０．０７ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）未満である。本出
願人がＴｅｒａＬｉｇｈｔという名称で市販しているフ
ァイバーは、１５５０ｎｍで代表的な波長分散Ｃが８ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）であり、波長分散勾配Ｃ’が０．０
５８ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）である。このファイバー
は、有効面積Ｓｅｆｆが約６５μｍ２であり、１５５０
ｎｍの波長において、有効面積の２乗と波長分散勾配と
の比が、約７３０００μｍ４・ｎｍ ２・ｋｍ／ｐｓであ
る。
【０００７】ＦＲ−Ａ−０００２３１６は、ラインファ
イバーとして使用される光ファイバーを記載しており、
その波長分散は、ステップインデックス形ファイバーの
ために一般に使用される分散補償ファイバーにより補償
される。このファイバーは、約１５５０ｎｍの波長で、
５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１１ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）
の波長分散を有し、波長分散と波長分散勾配との比が２
５０ｎｍから３７０ｎｍ、有効面積が少なくとも５０μ
ｍ２である。この文献では、有効面積の２乗と波長分散
勾配との比を、８００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ
より大きくすることを提案している。実際、この比は、
できるだけ大きくしなければならない有効面積と、でき
るだけ小さくしなければならない波長分散勾配との妥協
を示している。この文献で提案されたファイバーは、埋
め込み（ｅｎｔｅｒｒｅｅ）部分とリングとで囲まれ
た、長方形の中央部分を備えた３個のステップを備える
屈折率プロファイルを有する。
イバーとして使用される光ファイバーを記載しており、
その波長分散は、ステップインデックス形ファイバーの
ために一般に使用される分散補償ファイバーにより補償
される。このファイバーは、約１５５０ｎｍの波長で、
５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）から１１ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）
の波長分散を有し、波長分散と波長分散勾配との比が２
５０ｎｍから３７０ｎｍ、有効面積が少なくとも５０μ
ｍ２である。この文献では、有効面積の２乗と波長分散
勾配との比を、８００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ
より大きくすることを提案している。実際、この比は、
できるだけ大きくしなければならない有効面積と、でき
るだけ小さくしなければならない波長分散勾配との妥協
を示している。この文献で提案されたファイバーは、埋
め込み（ｅｎｔｅｒｒｅｅ）部分とリングとで囲まれ
た、長方形の中央部分を備えた３個のステップを備える
屈折率プロファイルを有する。
【０００８】ＷＯ−Ａ−９９０８１４２は、複雑な屈折
率プロファイルを有する、負の波長分散が大きいファイ
バーを記載している。
率プロファイルを有する、負の波長分散が大きいファイ
バーを記載している。
【０００９】
【特許文献１】仏国特許出願公開第９９０２０２８号明
細書
細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第０００２３１６号明
細書
細書
【特許文献３】国際公開第９９／０８１４２号パンフレ
ット
ット
【特許文献４】国際公開第００／６５３８７号パンフレ
ット
ット
【非特許文献１】Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒｃ他、「Ａｌｌ ｏ
ｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：ｋｅｙ ｆ
ｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔ
ｏ ａ１６０Ｇｂｉｔ／ｓ（４×４０Ｇｂｉｔ／ｓ）ｌ
ｏｎｇ−ｈａｕｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（光学的
再生の全て。１６０Ｇｂｉｔ／秒（４×４０Ｇｂｉｔ／
秒）の長距離伝播への鍵となる特徴および適用）」、Ｌ
ＥＯＳ、第１４巻、第４号、２００２年８月
ｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：ｋｅｙ ｆ
ｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔ
ｏ ａ１６０Ｇｂｉｔ／ｓ（４×４０Ｇｂｉｔ／ｓ）ｌ
ｏｎｇ−ｈａｕｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（光学的
再生の全て。１６０Ｇｂｉｔ／秒（４×４０Ｇｂｉｔ／
秒）の長距離伝播への鍵となる特徴および適用）」、Ｌ
ＥＯＳ、第１４巻、第４号、２００２年８月
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、できるだけ広
帯域で伝送可能であり、波長分散勾配ができるだけ小さ
く、有効面積ができるだけ大きく、あるいは有効面積の
２乗と波長分散勾配との比ができるだけ大きい、ファイ
バーを提案することが有効である。
帯域で伝送可能であり、波長分散勾配ができるだけ小さ
く、有効面積ができるだけ大きく、あるいは有効面積の
２乗と波長分散勾配との比ができるだけ大きい、ファイ
バーを提案することが有効である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】より詳しくは、本発明
は、６個以上のステップを備える目標屈折率プロファイ
ルを有し、１５５０ｎｍの波長で正の波長分散を有する
光ファイバーを提案する。
は、６個以上のステップを備える目標屈折率プロファイ
ルを有し、１５５０ｎｍの波長で正の波長分散を有する
光ファイバーを提案する。
【００１２】有利には、ファイバーが、１５５０ｎｍの
波長で測定された以下の一つまたは複数の伝播特性を有
する。
波長で測定された以下の一つまたは複数の伝播特性を有
する。
【００１３】有効面積の２乗と波長分散勾配との比が、
９００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きい。
９００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きい。
【００１４】有効面積の２乗と波長分散勾配との比が、
１０００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きい。
１０００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きい。
【００１５】波長分散勾配が、０．０８ｐｓ／（ｎｍ２
・ｋｍ）以下である。
・ｋｍ）以下である。
【００１６】波長分散が、１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以
下である。
下である。
【００１７】屈折率プロファイルの観点から、ステップ
の厚さを同じにすることができる。反対に、少なくとも
２個のステップを異なる厚さにすることができる。
の厚さを同じにすることができる。反対に、少なくとも
２個のステップを異なる厚さにすることができる。
【００１８】本発明は、また、このような光ファイバー
をラインファイバーとして備えた光ファイバー伝送シス
テムを提案する。
をラインファイバーとして備えた光ファイバー伝送シス
テムを提案する。
【００１９】本発明の他の特徴および長所は、添付図面
に関して例として挙げられた実施形態の以下の説明を読
めば、いっそう明らかになるであろう。
に関して例として挙げられた実施形態の以下の説明を読
めば、いっそう明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、従来技術のファイバー
の伝播特性を改善するために、ステップ数が６個以上の
目標屈折率プロファイルを構成することを提案する。特
に、従来技術のファイバーに対して、本発明は、所定の
領域における屈折率の一定値を、この同じ領域における
複数の屈折率の値に代えることを提案する。ファイバー
の屈折率の離散値の数を増加することにより、ファイバ
ーの光学特性を適切に選択できる。また、特に使用され
る製造方法に応じて、ファイバー内で屈折率ステップの
位置を変えることができる。
の伝播特性を改善するために、ステップ数が６個以上の
目標屈折率プロファイルを構成することを提案する。特
に、従来技術のファイバーに対して、本発明は、所定の
領域における屈折率の一定値を、この同じ領域における
複数の屈折率の値に代えることを提案する。ファイバー
の屈折率の離散値の数を増加することにより、ファイバ
ーの光学特性を適切に選択できる。また、特に使用され
る製造方法に応じて、ファイバー内で屈折率ステップの
位置を変えることができる。
【００２１】以下、従来技術の３個のファイバーと比較
しながら、本発明の実施形態の例を挙げる。
しながら、本発明の実施形態の例を挙げる。
【００２２】第一の例では、従来技術の分散シフトファ
イバーを考慮した。このファイバーは、ＷＯ−Ａ−００
６５３８７の表３および図３のファイバーである。図１
は、このファイバーの目標屈折率プロファイルを示す。
屈折率プロファイルは、リングを備えた同軸タイプの屈
折率プロファイルであり、ファイバーの中心から、ほぼ
一定の屈折率を有する中央部分と、クラッドの屈折率よ
り大きく、また中央部分の屈折率より大きい屈折率を持
つ第一の環状部分とを有し、全体が、いわゆる「同軸」
屈折率プロファイルのファイバーを構成している。
イバーを考慮した。このファイバーは、ＷＯ−Ａ−００
６５３８７の表３および図３のファイバーである。図１
は、このファイバーの目標屈折率プロファイルを示す。
屈折率プロファイルは、リングを備えた同軸タイプの屈
折率プロファイルであり、ファイバーの中心から、ほぼ
一定の屈折率を有する中央部分と、クラッドの屈折率よ
り大きく、また中央部分の屈折率より大きい屈折率を持
つ第一の環状部分とを有し、全体が、いわゆる「同軸」
屈折率プロファイルのファイバーを構成している。
【００２３】ファイバーは、第一の環状部分を中心とし
て、クラッドの屈折率より小さい屈折率を持つ埋め込み
部分を有し、次に、クラッドの屈折率より大きい屈折率
を有する第二の環状部分を有する。この部分は、同軸プ
ロファイルを中心としてリングを形成する。図１は、こ
のプロファイルを示している。
て、クラッドの屈折率より小さい屈折率を持つ埋め込み
部分を有し、次に、クラッドの屈折率より大きい屈折率
を有する第二の環状部分を有する。この部分は、同軸プ
ロファイルを中心としてリングを形成する。図１は、こ
のプロファイルを示している。
【００２４】以下、埋め込んだ中央部分の屈折率と、フ
ァイバーのクラッドの屈折率との差をΔｎ０、中央部分
の屈折率とファイバーのクラッドの屈折率との差をΔｎ
１、埋め込んだ溝の屈折率とファイバーのクラッドの屈
折率との差をΔｎ２、リングの屈折率とファイバーのク
ラッドの屈折率との差をΔｎ３で示す。上記のように、
Δｎ１およびΔｎ３は正の値を有し、Δｎ０およびΔｎ
２は負の値を有する。ほぼ一定の屈折率を有する埋め込
み中央部分の外側半径をａ０、ほぼ一定の屈折率を有す
る中央部分の外側半径をａ１、埋め込み溝の外側半径を
ａ２、リングの外側半径をａ３で示す。図１の従来技術
のファイバーは、下の表１で提案された、屈折率（シリ
カの屈折率に対して％で示す）および半径の値を有する
ことができる。記号表記については上記のとおりであ
る。
ァイバーのクラッドの屈折率との差をΔｎ０、中央部分
の屈折率とファイバーのクラッドの屈折率との差をΔｎ
１、埋め込んだ溝の屈折率とファイバーのクラッドの屈
折率との差をΔｎ２、リングの屈折率とファイバーのク
ラッドの屈折率との差をΔｎ３で示す。上記のように、
Δｎ１およびΔｎ３は正の値を有し、Δｎ０およびΔｎ
２は負の値を有する。ほぼ一定の屈折率を有する埋め込
み中央部分の外側半径をａ０、ほぼ一定の屈折率を有す
る中央部分の外側半径をａ１、埋め込み溝の外側半径を
ａ２、リングの外側半径をａ３で示す。図１の従来技術
のファイバーは、下の表１で提案された、屈折率（シリ
カの屈折率に対して％で示す）および半径の値を有する
ことができる。記号表記については上記のとおりであ
る。
【表１】
【００２５】図１のファイバーは、このプロファイル
で、表２に示された光学特性を有する。有効面積をＳ
ｅｆｆ、波長分散勾配をＣ’、有効面積の２乗と波長分
散勾配との比をＳｅｆｆ ２／Ｃ’、波長分散がなくなる
波長をλ０、モード直径（ｄｉａｍｅｔｒｅ ｄｅ ｍ
ｏｄｅ）を２Ｗ０２で示す。表では、μｍ２、ｐｓ／
（ｎｍ２・ｋｍ）、μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ、ｎ
ｍ、およびμｍの単位でこれらの数値を示した。数値
は、波長１５５０ｎｍに対して測定されたものである。
で、表２に示された光学特性を有する。有効面積をＳ
ｅｆｆ、波長分散勾配をＣ’、有効面積の２乗と波長分
散勾配との比をＳｅｆｆ ２／Ｃ’、波長分散がなくなる
波長をλ０、モード直径（ｄｉａｍｅｔｒｅ ｄｅ ｍ
ｏｄｅ）を２Ｗ０２で示す。表では、μｍ２、ｐｓ／
（ｎｍ２・ｋｍ）、μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓ、ｎ
ｍ、およびμｍの単位でこれらの数値を示した。数値
は、波長１５５０ｎｍに対して測定されたものである。
【表２】
【００２６】本発明によれば、このファイバーの第一の
埋め込み溝と、第一の環状部分と、第二の埋め込み溝
と、リングとに対応する４個の「ステップ」を備える屈
折率を、６個以上のステップを備える屈折率に代えた。
下の表３は、検討されるプロファイルの特徴を示し、表
４は、表２と同じ記号表記により伝播特性を示してい
る。
埋め込み溝と、第一の環状部分と、第二の埋め込み溝
と、リングとに対応する４個の「ステップ」を備える屈
折率を、６個以上のステップを備える屈折率に代えた。
下の表３は、検討されるプロファイルの特徴を示し、表
４は、表２と同じ記号表記により伝播特性を示してい
る。
【表３】
【００２７】この表では、ファイバーコアの半径、すな
わち、一定の屈折率を持つクラッド内部に延びるファイ
バー部分の半径を示した。表３の例では、ステップ数が
６個から１０個である。各ステップの厚さは一定であ
り、コアの半径ａとこの例のステップ数との比に等し
い。いずれの例においても、ステップ数の影響をいっそ
う明らかにするようにコアの半径を一定にしてある。も
ちろん、ステップ数を変えるのと同時に、コアの半径を
変えることも可能である。このファイバーでは、ファイ
バーコアがファイバーの中央部分として定義され、その
屈折率はクラッドの屈折率より小さいかまたは大きい。
このコアは、例に応じて、少なくとも６個のステップに
より定義可能である。
わち、一定の屈折率を持つクラッド内部に延びるファイ
バー部分の半径を示した。表３の例では、ステップ数が
６個から１０個である。各ステップの厚さは一定であ
り、コアの半径ａとこの例のステップ数との比に等し
い。いずれの例においても、ステップ数の影響をいっそ
う明らかにするようにコアの半径を一定にしてある。も
ちろん、ステップ数を変えるのと同時に、コアの半径を
変えることも可能である。このファイバーでは、ファイ
バーコアがファイバーの中央部分として定義され、その
屈折率はクラッドの屈折率より小さいかまたは大きい。
このコアは、例に応じて、少なくとも６個のステップに
より定義可能である。
【表４】
【００２８】表４の値は、ステップ数を増加することに
より、ファイバーの伝播パラメータを最適化できること
を示している。全ての例において、有効面積は従来技術
のファイバーより大きいが、波長分散勾配は小さい。そ
の結果、有効面積の２乗と波長分散勾配との比が大き
い。提案された例では、この比の値が、従来技術のファ
イバーの値７３０００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓに比
べて、９００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大き
くなる。波長分散、波長分散がなくなる波長λ０、およ
びファイバーのモード直径は、従来技術で提案された初
期の値の付近に留まる。
より、ファイバーの伝播パラメータを最適化できること
を示している。全ての例において、有効面積は従来技術
のファイバーより大きいが、波長分散勾配は小さい。そ
の結果、有効面積の２乗と波長分散勾配との比が大き
い。提案された例では、この比の値が、従来技術のファ
イバーの値７３０００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓに比
べて、９００００μｍ４・ｎｍ２・ｋｍ／ｐｓより大き
くなる。波長分散、波長分散がなくなる波長λ０、およ
びファイバーのモード直径は、従来技術で提案された初
期の値の付近に留まる。
【００２９】表３、４の例は、６個以上のステップに達
するようにファイバー内でステップ数を増やすことによ
り、ファイバーの伝播特性を改善できることを示してい
る。６個のステップから１０個のステップにすると、比
Ｓｅｆｆ ２／Ｃ’が増加し、波長分散勾配が減少する。
こうした効果は、ステップ数を変えることによってのみ
もたらされる。立証のためにファイバーコアの半径を一
定にしてある。
するようにファイバー内でステップ数を増やすことによ
り、ファイバーの伝播特性を改善できることを示してい
る。６個のステップから１０個のステップにすると、比
Ｓｅｆｆ ２／Ｃ’が増加し、波長分散勾配が減少する。
こうした効果は、ステップ数を変えることによってのみ
もたらされる。立証のためにファイバーコアの半径を一
定にしてある。
【００３０】第二の例では、考慮された従来技術のファ
イバーがゼロ分散ファイバーである（Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒ
ｃら「Ａｌｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉ
ｏｎ：ｋｅｙ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａ １６０Ｇｂｉｔ／ｓ（４×４
０Ｇｂｉｔ／ｓ）ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ（光学的再生の全て。１６０Ｇｂｉｔ／秒
（４×４０Ｇｂｉｔ／秒）の長距離伝播への鍵となる特
徴および適用）」、ＬＥＯＳ、第１４巻、第４号、２０
００年８月）。このファイバーは、図２に示されたタイ
プの目標屈折率プロファイルを有する。半径および屈折
率の値を下の表５に示す。
イバーがゼロ分散ファイバーである（Ｏ．Ｌｅｃｌｅｒ
ｃら「Ａｌｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉ
ｏｎ：ｋｅｙ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎ ｔｏ ａ １６０Ｇｂｉｔ／ｓ（４×４
０Ｇｂｉｔ／ｓ）ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ ｔｒａｎｓｍｉ
ｓｓｉｏｎ（光学的再生の全て。１６０Ｇｂｉｔ／秒
（４×４０Ｇｂｉｔ／秒）の長距離伝播への鍵となる特
徴および適用）」、ＬＥＯＳ、第１４巻、第４号、２０
００年８月）。このファイバーは、図２に示されたタイ
プの目標屈折率プロファイルを有する。半径および屈折
率の値を下の表５に示す。
【表５】
【００３１】表６は、表２、４と同じ記号表記により、
従来技術によるファイバーの伝播パラメータの値を示し
ている。この表では、さらに、波長分散Ｃ（単位ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ））、有効カットオフ（ｃｏｕｐｕｒｅ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）波長λ ｃｅｆｆ（単位ｎｍ）、波
長分散と波長分散勾配との比（単位ｎｍ）、および曲げ
損失（ｐｅｒｔｅ ｐａｒ ｃｏｕｒｂｕｒｅ）の値を
示した。これらの値は、直径２０ｍｍのスリーブを中心
としてファイバーを巻きつけることによって測定され
る。この場合、ファイバーの巻きつけによってもたらさ
れる単位長さ当たりの損失を測定する。また、直径６０
ｍｍのスリーブを中心としてファイバーを１００回巻き
つけることによっても、曲げ損失を測定可能である。こ
うした場合に提案される値は、単位長さあたりのｄＢ／
ｍではなくｄＢで表される。ｄＢ／ｍで表す方法は最も
古い方法である。ｄＢで表す方法は、より判別的な試験
を構成し、ファイバーを適切に特徴づけることができ
る。カットオフ波長λｃｅｆｆおよび曲げ損失を除い
て、各パラメータは１５５０ｎｍで測定される。曲げ損
失は１６２５ｎｍで測定される。曲げ損失は波長の増加
関数であるので、１６２５ｎｍで許容値を有するという
事実だけで、この値より小さい波長に対して曲げ損失が
許容される。
従来技術によるファイバーの伝播パラメータの値を示し
ている。この表では、さらに、波長分散Ｃ（単位ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ））、有効カットオフ（ｃｏｕｐｕｒｅ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）波長λ ｃｅｆｆ（単位ｎｍ）、波
長分散と波長分散勾配との比（単位ｎｍ）、および曲げ
損失（ｐｅｒｔｅ ｐａｒ ｃｏｕｒｂｕｒｅ）の値を
示した。これらの値は、直径２０ｍｍのスリーブを中心
としてファイバーを巻きつけることによって測定され
る。この場合、ファイバーの巻きつけによってもたらさ
れる単位長さ当たりの損失を測定する。また、直径６０
ｍｍのスリーブを中心としてファイバーを１００回巻き
つけることによっても、曲げ損失を測定可能である。こ
うした場合に提案される値は、単位長さあたりのｄＢ／
ｍではなくｄＢで表される。ｄＢ／ｍで表す方法は最も
古い方法である。ｄＢで表す方法は、より判別的な試験
を構成し、ファイバーを適切に特徴づけることができ
る。カットオフ波長λｃｅｆｆおよび曲げ損失を除い
て、各パラメータは１５５０ｎｍで測定される。曲げ損
失は１６２５ｎｍで測定される。曲げ損失は波長の増加
関数であるので、１６２５ｎｍで許容値を有するという
事実だけで、この値より小さい波長に対して曲げ損失が
許容される。
【表６】
【００３２】次に、本発明の実施形態によるファイバー
の例を挙げる。図３は、１０個のステップを備えるファ
イバーの場合の目標屈折率プロファイルの概略図であ
る。図３の概略図では、ファイバーの屈折率プロファイ
ルが、図２の屈折率プロファイルに類似しており、中央
部分の屈折率はクラッドの屈折率より大きく、溝の屈折
率はクラッドの屈折率より小さく、次いでリングの屈折
率はクラッドの屈折率より大きい。しかしながら、中央
部分でも溝でもリングでも、屈折率は、図２に示したよ
うに一定値を示すのではなく変化する。図３の原理を示
す例では、中央部分が、３ステップの屈折率から構成さ
れる。埋め込み溝は、２ステップの屈折率からなり、リ
ングは、３ステップの屈折率を含み、第二の埋め込み溝
は、２ステップの屈折率から構成される。例で提案され
たファイバーのプロファイルは異なり、特に一つまたは
複数の外側ステップの屈折率がクラッドの屈折率よりも
小さい。
の例を挙げる。図３は、１０個のステップを備えるファ
イバーの場合の目標屈折率プロファイルの概略図であ
る。図３の概略図では、ファイバーの屈折率プロファイ
ルが、図２の屈折率プロファイルに類似しており、中央
部分の屈折率はクラッドの屈折率より大きく、溝の屈折
率はクラッドの屈折率より小さく、次いでリングの屈折
率はクラッドの屈折率より大きい。しかしながら、中央
部分でも溝でもリングでも、屈折率は、図２に示したよ
うに一定値を示すのではなく変化する。図３の原理を示
す例では、中央部分が、３ステップの屈折率から構成さ
れる。埋め込み溝は、２ステップの屈折率からなり、リ
ングは、３ステップの屈折率を含み、第二の埋め込み溝
は、２ステップの屈折率から構成される。例で提案され
たファイバーのプロファイルは異なり、特に一つまたは
複数の外側ステップの屈折率がクラッドの屈折率よりも
小さい。
【００３３】図３に示したように、ファイバーの各ステ
ップは、同一の厚さに対応する。こうした選択により、
ファイバーの製造が単純化され、各ステップは、ＶＡＤ
（気相軸付法）またはＭＣＶＤ（内付ＣＶＤ）によるプ
リフォーム製造において、一つ（または複数の）トーチ
のパス（ＶＡＤまたはＭＣＶＤ）に対応可能である。
ップは、同一の厚さに対応する。こうした選択により、
ファイバーの製造が単純化され、各ステップは、ＶＡＤ
（気相軸付法）またはＭＣＶＤ（内付ＣＶＤ）によるプ
リフォーム製造において、一つ（または複数の）トーチ
のパス（ＶＡＤまたはＭＣＶＤ）に対応可能である。
【００３４】以下の表では、様々なファイバーの目標プ
ロファイルのパラメータを示す。ステップが同じ厚さを
有するので、表は、ファイバーの半径全体を示すにとど
める。そのため、ステップの厚さは、ステップ数でこの
半径全体を割ることによって得られる。従って、この表
の第一の欄では、第二の埋め込み溝の外側半径ａが示さ
れている（単位：マイクロメータ）。屈折率の各ステッ
プの厚さは、この外側半径とステップ数との比にほぼ等
しい。表の他の欄は、ステップの屈折率とクラッドの屈
折率との差を１０３で乗じて示している。例１ａ、２ａ
は、６個のステップを備えるファイバーである。例３
ａ、４ａは、７個のステップを備えるファイバーであ
る。例５ａ、６ａは８個のステップを備えるファイバー
である。例７ａ、８ａは、９個のステップを備えるファ
イバーであり、例９ａ、１０ａは、１０個のステップを
備えるファイバーである。
ロファイルのパラメータを示す。ステップが同じ厚さを
有するので、表は、ファイバーの半径全体を示すにとど
める。そのため、ステップの厚さは、ステップ数でこの
半径全体を割ることによって得られる。従って、この表
の第一の欄では、第二の埋め込み溝の外側半径ａが示さ
れている（単位：マイクロメータ）。屈折率の各ステッ
プの厚さは、この外側半径とステップ数との比にほぼ等
しい。表の他の欄は、ステップの屈折率とクラッドの屈
折率との差を１０３で乗じて示している。例１ａ、２ａ
は、６個のステップを備えるファイバーである。例３
ａ、４ａは、７個のステップを備えるファイバーであ
る。例５ａ、６ａは８個のステップを備えるファイバー
である。例７ａ、８ａは、９個のステップを備えるファ
イバーであり、例９ａ、１０ａは、１０個のステップを
備えるファイバーである。
【表７】
【００３５】実際には、ｎが６から１０の整数であると
き、ｎ個のステップを選択し、また、ファイバーの厚さ
全体とステップ数との比に等しい各ステップの厚さを選
択することが、ファイバーの製造に対する最も簡単な方
法である。この製造は、ファイバーを線引き可能なプリ
フォームを形成する各層を連続堆積する方法によって行
われる。かくして、ＭＣＶＤ法またはＶＡＤ（「ｖａｐ
ｏｕｒ ａｘｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」）法を使用
可能である。従来技術でよく知られているこの二つの技
術により、提案された例のように多数のステップを有す
る複雑なプロファイルのファイバーを構成することがで
きる。
き、ｎ個のステップを選択し、また、ファイバーの厚さ
全体とステップ数との比に等しい各ステップの厚さを選
択することが、ファイバーの製造に対する最も簡単な方
法である。この製造は、ファイバーを線引き可能なプリ
フォームを形成する各層を連続堆積する方法によって行
われる。かくして、ＭＣＶＤ法またはＶＡＤ（「ｖａｐ
ｏｕｒ ａｘｉａｌｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ」）法を使用
可能である。従来技術でよく知られているこの二つの技
術により、提案された例のように多数のステップを有す
る複雑なプロファイルのファイバーを構成することがで
きる。
【００３６】ステップ数を変えることも可能である。特
に、１０を超えるステップ数、たとえば１１または１２
を選ぶことができる。上記の方法において、この２個の
別の数により、適切な寸法のプリフォームを得られる。
また、他の方法のために、あるいは既存の方法を変える
ことを考慮して、他のステップ数を選んでもよい。さら
に、堆積方法における単一のパスに対応せずに、複数の
パスに対応するステップを得ることも可能である。例で
は６個のステップの最小値を提案し、従来技術のファイ
バーに比べて実質的な改良を可能にしている。
に、１０を超えるステップ数、たとえば１１または１２
を選ぶことができる。上記の方法において、この２個の
別の数により、適切な寸法のプリフォームを得られる。
また、他の方法のために、あるいは既存の方法を変える
ことを考慮して、他のステップ数を選んでもよい。さら
に、堆積方法における単一のパスに対応せずに、複数の
パスに対応するステップを得ることも可能である。例で
は６個のステップの最小値を提案し、従来技術のファイ
バーに比べて実質的な改良を可能にしている。
【００３７】たとえば表７の例８ａ、９ａでは、Δｎ１
およびΔｎ２の値が同じである。このため、２個のステ
ップではなく、プリフォームの製造方法における２回
（または複数）のパスからなる単一ステップに関するも
のとみなすことができる。同様に、Δｎ３およびΔｎ４
の値が同じであり、これは、プリフォームの製造方法に
おいて、２回（または複数）のパスからなる１個のステ
ップから形成される埋め込み溝に対応する。従って、例
８ａでは、プロファイルが、第一のステップおよび第一
のステップの厚さの２倍の厚さを有する第二のステップ
を備えた、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する
中央部分と、単一ステップからなる埋め込み溝と、３個
のステップから形成され、クラッドの屈折率より大きい
屈折率を有するリングと、単一ステップからなる第二の
埋め込み溝とを有する。
およびΔｎ２の値が同じである。このため、２個のステ
ップではなく、プリフォームの製造方法における２回
（または複数）のパスからなる単一ステップに関するも
のとみなすことができる。同様に、Δｎ３およびΔｎ４
の値が同じであり、これは、プリフォームの製造方法に
おいて、２回（または複数）のパスからなる１個のステ
ップから形成される埋め込み溝に対応する。従って、例
８ａでは、プロファイルが、第一のステップおよび第一
のステップの厚さの２倍の厚さを有する第二のステップ
を備えた、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する
中央部分と、単一ステップからなる埋め込み溝と、３個
のステップから形成され、クラッドの屈折率より大きい
屈折率を有するリングと、単一ステップからなる第二の
埋め込み溝とを有する。
【００３８】従って、異なる厚さの７個のステップを有
すると示すことにより、このファイバーを規定すること
ができる。その場合、ステップは、目標屈折率が一定値
を有するファイバー部分として定義される。ステップ
は、物理的にプリフォームの製造時に一つまたは複数の
パスに対応することができる。かくして、ステップの寸
法同様、ステップ数が変化することがわかる。
すると示すことにより、このファイバーを規定すること
ができる。その場合、ステップは、目標屈折率が一定値
を有するファイバー部分として定義される。ステップ
は、物理的にプリフォームの製造時に一つまたは複数の
パスに対応することができる。かくして、ステップの寸
法同様、ステップ数が変化することがわかる。
【００３９】表８は、表６と同じ記号表記で表７のファ
イバーの光学特性を示している。
イバーの光学特性を示している。
【表８】
【００４０】この表は、本発明によるファイバーが、様
々な例において、従来技術のファイバーより有効面積Ｓ
ｅｆｆが大きく、波長分散Ｃが類似し、波長分散勾配
Ｃ’が小さく、カットオフ波長λｃｅｆｆが類似してお
り、有効面積の２乗と波長分散勾配との比が大きく、曲
げ損失が同様であることを示している。
々な例において、従来技術のファイバーより有効面積Ｓ
ｅｆｆが大きく、波長分散Ｃが類似し、波長分散勾配
Ｃ’が小さく、カットオフ波長λｃｅｆｆが類似してお
り、有効面積の２乗と波長分散勾配との比が大きく、曲
げ損失が同様であることを示している。
【００４１】この比較は、本発明のファイバーが、伝播
の観点から、従来技術のファイバーよりも優れた光学的
な特徴を有することを示している。これは、特に、ステ
ップ数を多くする選択によって、ファイバーをいっそう
最適化することによる。波長分散値が異なることは、本
発明によるファイバーが、所望の波長分散に応じて各用
途に適合できることを示している。
の観点から、従来技術のファイバーよりも優れた光学的
な特徴を有することを示している。これは、特に、ステ
ップ数を多くする選択によって、ファイバーをいっそう
最適化することによる。波長分散値が異なることは、本
発明によるファイバーが、所望の波長分散に応じて各用
途に適合できることを示している。
【００４２】次に、本発明の第三の例について説明す
る。特許出願ＦＲ−Ａ−０００２３１６の例Ｂに対応す
るファイバーを、従来技術のファイバーとみなす。この
ファイバーの目標屈折率プロファイルは、図２の屈折率
プロファイルに類似しており、以下、上記の記号表記と
同じ表記を用いる。
る。特許出願ＦＲ−Ａ−０００２３１６の例Ｂに対応す
るファイバーを、従来技術のファイバーとみなす。この
ファイバーの目標屈折率プロファイルは、図２の屈折率
プロファイルに類似しており、以下、上記の記号表記と
同じ表記を用いる。
【００４３】下の表９は、表５と同じ記号表記による従
来技術のファイバーの特徴を示している。
来技術のファイバーの特徴を示している。
【表９】
【００４４】この屈折率プロファイルで、従来技術のフ
ァイバーは、表６と同じ記号表記で表１０に示した伝播
特性を有する。
ァイバーは、表６と同じ記号表記で表１０に示した伝播
特性を有する。
【表１０】
【００４５】表１１は、表７に類似しており、同じ記号
表記で、本発明による様々なファイバーの屈折率で考え
られる値を示している。しかし、この表は、８個のステ
ップの３例と、９個のステップの３例と、１０個のステ
ップの４例とを含む。
表記で、本発明による様々なファイバーの屈折率で考え
られる値を示している。しかし、この表は、８個のステ
ップの３例と、９個のステップの３例と、１０個のステ
ップの４例とを含む。
【表１１】
【００４６】表１２は、表８と同様であり、記号表記も
同じである。この表は、表１１のファイバーの光学特性
を示している。
同じである。この表は、表１１のファイバーの光学特性
を示している。
【表１２】
【００４７】上記の例と同様に、本発明によるファイバ
ーは、比較のために用いられた従来技術のファイバーに
比べて、有効面積Ｓｅｆｆが大きく、波長分散勾配Ｃ’
が小さく、特に有効面積の２乗と波長分散勾配との比が
大きい。
ーは、比較のために用いられた従来技術のファイバーに
比べて、有効面積Ｓｅｆｆが大きく、波長分散勾配Ｃ’
が小さく、特に有効面積の２乗と波長分散勾配との比が
大きい。
【００４８】表１３から表１６は、異なる屈折率プロフ
ァイルを有する本発明によるファイバー例をさらに提案
している。記号表記は、上記の表と同じである。対応す
るファイバーは、それぞれ約５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）か
ら１０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散値を有する。表
１３の目標プロファイルを有するファイバーの伝播特性
を表１４に示し、表１５の目標プロファイルを有するフ
ァイバーの伝播特性を表１６に示した。
ァイルを有する本発明によるファイバー例をさらに提案
している。記号表記は、上記の表と同じである。対応す
るファイバーは、それぞれ約５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）か
ら１０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散値を有する。表
１３の目標プロファイルを有するファイバーの伝播特性
を表１４に示し、表１５の目標プロファイルを有するフ
ァイバーの伝播特性を表１６に示した。
【表１３】
【表１４】
【表１５】
【表１６】
【００４９】このように、提案された各例は、本発明
が、プリフォームの製造技術により提供される可能性を
簡単かつ適切に用いることによって、従来技術のファイ
バーの特徴を改善できることを示している。
が、プリフォームの製造技術により提供される可能性を
簡単かつ適切に用いることによって、従来技術のファイ
バーの特徴を改善できることを示している。
【００５０】本発明を実施する場合、以下のように行う
ことができる。従来技術のファイバーの目標プロファイ
ル、たとえば先に提案されたように、３個のステップを
備えるファイバーの目標プロファイルを起点とする。こ
のファイバーを起点として６個以上のステップ数を固定
する。この段階で、ほぼ従来技術のファイバープロファ
イルに従ってステップを配分することもできる。次に、
各ステップに対して、初期値から屈折率の値を変えてい
く。このため、最適化プログラムを使用可能である。最
適化される値は、屈折率の値と、各ステップの半径であ
る。起点値は、前述のように従来技術のプロファイルに
対応する値である。最適化パラメータは、スカラーまた
はベクトルとすることができ、ファイバーの伝播特性に
応じて決定される。最適化パラメータとして、特に、有
効面積の２乗と波長分散勾配との比を用いることができ
る。また、ファイバーの所定のゾーンで、２個のステッ
プの屈折率間の差に最大の限界値を課すことによって屈
折率勾配を制限してもよい。たとえばファイバーコアの
ゾーン、または埋め込み溝のゾーンに限界値を課すこと
ができる。このような限界値は、ファイバーにおける屈
折率プロファイルの全体的な変化より小さく、たとえば
正の屈折率のステップと、負の屈折率に隣接するステッ
プとの間の屈折率の差より小さい。
ことができる。従来技術のファイバーの目標プロファイ
ル、たとえば先に提案されたように、３個のステップを
備えるファイバーの目標プロファイルを起点とする。こ
のファイバーを起点として６個以上のステップ数を固定
する。この段階で、ほぼ従来技術のファイバープロファ
イルに従ってステップを配分することもできる。次に、
各ステップに対して、初期値から屈折率の値を変えてい
く。このため、最適化プログラムを使用可能である。最
適化される値は、屈折率の値と、各ステップの半径であ
る。起点値は、前述のように従来技術のプロファイルに
対応する値である。最適化パラメータは、スカラーまた
はベクトルとすることができ、ファイバーの伝播特性に
応じて決定される。最適化パラメータとして、特に、有
効面積の２乗と波長分散勾配との比を用いることができ
る。また、ファイバーの所定のゾーンで、２個のステッ
プの屈折率間の差に最大の限界値を課すことによって屈
折率勾配を制限してもよい。たとえばファイバーコアの
ゾーン、または埋め込み溝のゾーンに限界値を課すこと
ができる。このような限界値は、ファイバーにおける屈
折率プロファイルの全体的な変化より小さく、たとえば
正の屈折率のステップと、負の屈折率に隣接するステッ
プとの間の屈折率の差より小さい。
【００５１】最適化は、Ｓｉｍｐｌｅｘ、Ｇｒａｄｉｅ
ｎｔｓ Ｃｏｎｊｕｇｕｅｓ、Ｑｕａｓｉ−Ｎｅｗｔｏ
ｎ、および包括的なアルゴリズムなど、それ自体知られ
ている最適化アルゴリズムに基づいた最適化ツールで実
施可能である。初期値は、比較として用いられた従来技
術のファイバーから、同じ厚さのステップ数にプロファ
イルをカットすることによって選択される。最適化パラ
メータは、有効面積の２乗と波長分散勾配との比であ
る。
ｎｔｓ Ｃｏｎｊｕｇｕｅｓ、Ｑｕａｓｉ−Ｎｅｗｔｏ
ｎ、および包括的なアルゴリズムなど、それ自体知られ
ている最適化アルゴリズムに基づいた最適化ツールで実
施可能である。初期値は、比較として用いられた従来技
術のファイバーから、同じ厚さのステップ数にプロファ
イルをカットすることによって選択される。最適化パラ
メータは、有効面積の２乗と波長分散勾配との比であ
る。
【００５２】いずれの場合にも、ファイバーは、１５５
０ｎｍの波長で正の波長分散を有する。これにより、光
ファイバー伝送システムでラインファイバーとしてこの
ファイバーを使用可能である。また、有利には、ファイ
バーが１５５０ｎｍの波長で、０．０８ｐｓ／（ｎｍ２
・ｋｍ）以下の波長分散勾配を有する。波長分散勾配の
境界は、広帯域のスペクトルで波長分散の変化を減らす
ことによって、システムの観点で優れた性能を保証す
る。
０ｎｍの波長で正の波長分散を有する。これにより、光
ファイバー伝送システムでラインファイバーとしてこの
ファイバーを使用可能である。また、有利には、ファイ
バーが１５５０ｎｍの波長で、０．０８ｐｓ／（ｎｍ２
・ｋｍ）以下の波長分散勾配を有する。波長分散勾配の
境界は、広帯域のスペクトルで波長分散の変化を減らす
ことによって、システムの観点で優れた性能を保証す
る。
【００５３】表７、８（０＜Ｃ＜１ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ））、および表１１、１２（Ｃ〜８ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ））に含まれる例は、波長分散勾配と同様に波長分散
に関するこうした制約を立証するものである。表７、８
において、ファイバーは、表５、６の従来技術のファイ
バーと同様に、波長分散が小さい。これは、波長分散に
設けられるソリトンに対して最適化され、海底伝送のよ
うな長距離伝送用に使用されるファイバーに相当する。
反対に、表９から１２のファイバーのような８ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ）に近い波長分散は、４０Ｇｂｉｔ／秒の
伝送用に最適化されたファイバーに相当する。
ｍ））、および表１１、１２（Ｃ〜８ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ））に含まれる例は、波長分散勾配と同様に波長分散
に関するこうした制約を立証するものである。表７、８
において、ファイバーは、表５、６の従来技術のファイ
バーと同様に、波長分散が小さい。これは、波長分散に
設けられるソリトンに対して最適化され、海底伝送のよ
うな長距離伝送用に使用されるファイバーに相当する。
反対に、表９から１２のファイバーのような８ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ）に近い波長分散は、４０Ｇｂｉｔ／秒の
伝送用に最適化されたファイバーに相当する。
【００５４】また、１５５０ｎｍにおける波長分散が、
１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満であることが有利であ
る。この限度を超えても、ステップインデックス形ファ
イバーの製造は容易である。
１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満であることが有利であ
る。この限度を超えても、ステップインデックス形ファ
イバーの製造は容易である。
【００５５】本発明によるファイバーは、有利には、伝
送システムにおけるラインファイバーとして使用可能で
ある。
送システムにおけるラインファイバーとして使用可能で
ある。
【００５６】もちろん、本発明は、詳述した実施形態に
制限されるものではない。特に、ステップ数を変えるこ
とができる。また、最適化において、従来技術のファイ
バーを起点とすることは必要不可欠ではない。従来技術
のファイバーを起点とする解決方法は、最適化を促進す
るという長所を有するが、全てのステップに対して同じ
値の屈折率を起点とすることもできる。
制限されるものではない。特に、ステップ数を変えるこ
とができる。また、最適化において、従来技術のファイ
バーを起点とすることは必要不可欠ではない。従来技術
のファイバーを起点とする解決方法は、最適化を促進す
るという長所を有するが、全てのステップに対して同じ
値の屈折率を起点とすることもできる。
【図１】従来技術のファイバーの目標屈折率プロファイ
ルを概略的に示す図である。
ルを概略的に示す図である。
【図２】従来技術のファイバーの目標屈折率プロファイ
ルを概略的に示す図である。
ルを概略的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるファイバーの目標屈折
率プロファイルを概略的に示す図である。
率プロファイルを概略的に示す図である。
Δｎ１、Δｎ２、Δｎ３ 屈折率差
ａ０、ａ１、ａ２ 半径
フロントページの続き
(72)発明者 マキシム・ゴルリエ
フランス国、75017・パリ、リユ・フルク
ロワ、18
(72)発明者 ピエール・シラール
フランス国、78150・ル・シエスネ、スク
ワール・ラフアエル・２、レジダンス・オ
ルセー
(72)発明者 リユドビツク・フルリー
フランス国、78390・ボワ・ダルシー、リ
ユ・ジヤン・ラシーヌ、17、レジダンス
“ラ・フオレ"
(72)発明者 ルイ−アンヌ・ドウ・モンモリオン
フランス国、75017・パリ、リユ・トリユ
フオー、32
(72)発明者 パスカル・ヌキ
フランス国、78600・メゾン−ラフイツト、
アブニユ・ボシユ・２
Ｆターム(参考） 2H050 AC09 AC15 AC28 AC36 AC71
AD01
Claims (8)
- 【請求項１】 ６個以上のステップを備える目標屈折率
プロファイルを有し、波長１５５０ｎｍに対して正の波
長分散を有する、光ファイバー。 - 【請求項２】 波長１５５０ｎｍに対して、有効面積の
２乗と波長分散勾配との比が、９０００００μｍ４・ｎ
ｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きいことを特徴とする、請求項
１に記載の光ファイバー。 - 【請求項３】 波長１５５０ｎｍに対して、有効面積の
２乗と波長分散勾配との比が、１０００００μｍ４・ｎ
ｍ２・ｋｍ／ｐｓより大きいことを特徴とする、請求項
１に記載の光ファイバー。 - 【請求項４】 波長１５５０ｎｍに対して、波長分散勾
配が０．０８ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）以下であることを
特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の光
ファイバー。 - 【請求項５】 波長１５５０ｎｍに対して、波長分散が
１４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下であることを特徴とす
る、請求項１から４のいずれか一項に記載の光ファイバ
ー。 - 【請求項６】 前記ステップの厚さが同じであることを
特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の光
ファイバー。 - 【請求項７】 少なくとも２個のステップの厚さが異な
ることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に
記載の光ファイバー。 - 【請求項８】 請求項１から７のいずれか一項に記載の
光ファイバーを備えた少なくとも一つのラインファイバ
ーセクションを有する、光ファイバー伝送システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0200379A FR2834798B1 (fr) | 2002-01-14 | 2002-01-14 | Fibre optique a profil d'indice complexe |
| FR0200379 | 2002-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003207673A true JP2003207673A (ja) | 2003-07-25 |
| JP4493917B2 JP4493917B2 (ja) | 2010-06-30 |
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ID=8871273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003003994A Expired - Fee Related JP4493917B2 (ja) | 2002-01-14 | 2003-01-10 | 複雑な屈折率プロファイルを有する光ファイバー |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6904216B2 (ja) |
| EP (1) | EP1327898A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US7233727B2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-06-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and optical device using the same |
| US7437045B2 (en) * | 2006-05-02 | 2008-10-14 | Sterlite Technologies Limited | Dispersion optimized optical fiber for wideband optical transmission |
| EP2352046B1 (en) * | 2010-02-01 | 2018-08-08 | Draka Comteq B.V. | Non-zero dispersion shifted optical fiber having a short cutoff wavelength |
| CN102944910B (zh) * | 2012-10-30 | 2015-07-22 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 具有大有效面积的单模光纤 |
| CN109738984B (zh) * | 2019-03-07 | 2020-09-29 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种超低衰减低串扰弱耦合五阶oam光纤 |
| NL2028245B1 (en) * | 2021-05-19 | 2022-12-05 | Draka Comteq Bv | A plasma chemical vapor deposition apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022258A1 (fr) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fibre optique a dephasage dispersif |
| JP2002525670A (ja) * | 1998-09-21 | 2002-08-13 | ピレリー・カビ・エ・システミ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 拡張した波長帯域用の光ファイバ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999008142A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical waveguide fiber |
| FR2782391A1 (fr) * | 1998-08-13 | 2000-02-18 | Alsthom Cge Alcatel | Ajout d'un anneau externe au profil d'indice d'une fibre optique monomode a dispersion decalee |
| KR100636332B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2006-10-19 | 피렐리 카비 에 시스테미 소시에떼 퍼 아찌오니 | 확장 파장 밴드용의 광파이버 |
| US6301422B1 (en) * | 1999-04-28 | 2001-10-09 | Corning Incorporated | Large effective area fiber having a low total dispersion slope |
-
2002
- 2002-01-14 FR FR0200379A patent/FR2834798B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-24 EP EP02293230A patent/EP1327898A1/fr not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-01-10 JP JP2003003994A patent/JP4493917B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-13 US US10/340,689 patent/US6904216B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-05 US US11/028,628 patent/US6968108B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999022258A1 (fr) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fibre optique a dephasage dispersif |
| JP2002525670A (ja) * | 1998-09-21 | 2002-08-13 | ピレリー・カビ・エ・システミ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | 拡張した波長帯域用の光ファイバ |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| JPN6008038227, Ａ． Ｖ． Ｂｅｌｏｖ, "Ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ ｆｉｂｅｒｓ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｆｏｒ ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｌｉ", ＯＰＴＩＣＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ, 19990315, Ｖｏｌ． １６１， Ｎｏ．４， ５， ６, ｐ． ２１２ − ２１６ * |
| JPN7008005957, Ｄａｖｉｄ Ｗ． Ｐｅｃｋｈａｍ， Ａｒｔｈｕｒ Ｆ． Ｊｕｄｙ， Ｒ． Ｂｒａｄ Ｋｕｍｍｅｒ, "Ｒｅｄｕｃｅｄ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｓｌｏｐｅ， ｎｏｎ−ｚｅｒｏ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｆｉｂｅｒ", ＥＣＯＣ ’９８, 19980920, ｖｏｌ． １, ｐ． １３９ − １４０ * |
| JPN7008005958, Ｈｉｔｏｓｈｉ Ｈａｔａｙａｍａ， Ｔａｋａｔｏｓｈｉ Ｋａｔｏ， Ｍａｓａｓｈｉ Ｏｎｉｓｈｉ， Ｅｉｓｕｋｅ Ｓａｓａｏｋａ， Ｍａｓａｙｕｋｉ Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ, "Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｆｉｂｅｒ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ−ｃｏｒｅ ａｒｅａ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ５０ μｍ２", ＯＦＣ ’９８ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ, 19980222, ｐ． ３０４ − ３０５ * |
| JPN7008005959, Ｙｏｕｉｃｈｉ Ａｋａｓａｋａ， Ｙｏｓｈｉｈｉｓａ Ｓｕｚｕｋｉ, "Ｅｎｌａｒｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｃｏｒｅ ａｒｅａ ｏｎ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−ｆｌａｔｔｅｎｅｄ ｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｌｏｗ ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ", ＯＦＣ ’９８ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ, 19980222, ｐ． ３０２ − ３０３ * |
Also Published As
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