JP2005508517A - 高い負のスロープを有する分散補償ファイバ及びこれを含む伝送システム - Google Patents

高い負のスロープを有する分散補償ファイバ及びこれを含む伝送システム Download PDF

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Abstract

本発明は、セグメントコアを有し、Ｃバンドにおいて負の全分散と負の分散スロープとを有する分散補償光ファイバ（ＤＣファイバ）に関する。当該ファイバの屈折率分布は、Ｃバンド波長バンド、すなわち約１５２５ｎｍから１５６５ｎｍの間で動作する高性能な通信システムに適する光学特性を提供するように選択される。本発明によるＤＣファイバは、−３．４よりも負の１５４９ｎｍでの分散スロープと、−０．４％よりも負のΔ2％とを呈する。好ましくは、当該ＤＣファイバは、−１２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負の全分散を有する。また、当該ＤＣファイバは、システムにおける非ゼロ分散シフトファイバ（ＮＺＤＳＦ）に光学的に接続されて、非ゼロ分散シフトファイバの分散を補償する。光学的には、当該システムは、正の分散及び正の分散勾配を有するトリムファイバを含み得る。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散補償光ファイバ及び当該ファイバを含む伝送システムに関し、特に、Ｃバンド（１５２５ｎｍから１５６５ｎｍ）内において負の分散且つ負の分散スロープを呈し、伝送システム内の分散スロープ及び分散を好適に補償することができる分散補償光ファイバ及び該ファイバを含む伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
より高いデータレートは、長距離通信産業にとって必要とされている。故に、長距離用に設計された高性能光ファイバや、高密度波長分割多重化（Dense Wavelength Division Multiplexing, ＤＷＤＭ）システムにおける高ビットレート長距離通信の研究が進められている。しかしながら、これらの高いデータレートは、それらに関連した不利益を有している。特に、分散はこのようなシステム、とりわけ特定の非ゼロ分散シフトファイバ（Non-Zero Dispersion Shifted Fibers, ＮＺＤＳＦ）の如き、大なる実効断面積を有するファイバを使用したシステムにおいて重要な問題である。より詳細には、正分散は、伝送ファイバ（例えば、ＮＺＤＳＦ）の長さの関数である。ケーブル、または、分散補償モジュール（Dispersion Compensating Module）に含まれる分散補償（Dispersion Compensating, ＤＣ）ファイバは、このような光伝送システムの分散を補償するように設計されている。これらのＤＣファイバは、一般に、負のスロープ及び負の分散を有し、短い長さのＤＣファイバによって長い伝送ファイバ（例えば、ＮＺＤＳＦ）の正の分散と正のスロープとを補償し得る。約１５２５ｎｍから１５６５ｎｍの間のＣバンド動作において、ＤＣファイバの曲げ性能、減衰、及び、分散特性（全分散及び／または分散スロープ）は、非常に重要である。これは、ＤＣＭの巻き取りスプールに含まれ得るＤＣファイバにおいて特に重要である。また、特に、超低全分散を有することでより短いＤＣファイバによって補償をできて有利である。低スロープは、短い伝送ファイバのスロープを補償するのに望ましい。
【０００３】
以上のように、低減衰、低曲げ損失、低分散、及び、低分散スロープを呈し、Ｃバンド内で非ゼロ分散シフトファイバ分散及び／またはスロープを補償するのに特に有効なＤＣファイバが必要とされている。
【定義】
【０００４】
以下の定義は、本技術における共通の使用法に一致している。
【０００５】
＃屈折率分布は、屈折率と光ファイバの半径との間の関係である。
【０００６】
＃セグメントコアは、複数のセグメントを有するものであって、第１及び第２セグメント（例えば、中央コア及びモート）の如きである。それぞれのコアセグメントは、それぞれ屈折率分布及び、当該分布内で最大屈折率と最小屈折率とを有する。
【０００７】
＃コアのセグメントの半径は、屈折率分布のセグメントの最初の点及び最後の点で定義され、また、リングセグメントの場合にはセグメントの中央点で定義される。図２は、本明細書中において使用される半径の定義を示す。同じ定義は、図３乃至６においても使われる。中央コアセグメント２２の半径Ｒ１は、ＤＣファイバの中央線（centerline, ＣＬ）から、分布がクラッド３０に対して相対的に測定した比屈折率＝０のラインと交差する点まで伸長する。モートセグメント２４の外径Ｒ２は、中央線から、モートの外縁がクラッド３０に対して相対的に測定した屈折率＝０のラインと交差する半径点まで伸長する。半径Ｒ３は、Δ3％がリングセグメント２６の最大値の半分である位置における半値高さ幅に対して測定される。セグメント２６の半径Ｒ３は、中央線から、セグメント２７の半値高さの線の中央点２８まで伸長する。中央点２８は、Δ３の半値高さ点でのリングセグメントと２カ所で交差する２点間でセグメント２７を二分割することによって形成される。半径Ｒ４は、中央線から、リングセグメント２６の最も外側の点がクラッド３０と相対的に測定してゼロとなる屈折率位置に交差する点まで測定される。
【０００８】
＃有効断面積は次のように定義される。
【０００９】
【数１】
【００１０】
ただし、積分範囲は０から無限大までであり、Ｅは１５４９ｎｍで測定される伝播光に関連した電場である。
【００１１】
＃Δ％は、次の式で定義される屈折率の相対的値である。
【００１２】
【数２】
【００１３】
ここで、ｎiは他で明示されない限り各領域ｉ（例えば、２２，２４，２６）における最大屈折率であり、ｎcは他で明示されない限りクラッド（例えば３０）の屈折率である。
【００１４】
＃アルファ分布（α分布）は、屈折率分布に関連し、Δ（ｂ）％で表される。ここで、ｂは半径である。Δ（ｂ）％は、次の式の如きである。
【００１５】
【数３】
【００１６】
ここで、ｂ0は分布の最大位置、ｂ1はΔ（ｂ）％がゼロの位置、ｂはｂi≦ｂ≦ｂfの範囲内にある。また、Δ％は上記の如く定義され、ｂiはα分布の最初の位置、ｂfはアルファ分布の最後の位置、αは実数のベキ指数である。アルファ分布の最初と最後の位置が選択されてコンピュータモデルに入力される。本明細書中で使用される如く、α分布がステップインデックス分布よりも先にあるならば、アルファ分布の開始点はアルファ分布とステップ分布との交点である。このモデルにおいて、隣接した分布セグメントの分布とアルファ分布とのなめらかな接続をもたらすために、式は以下の如く書き直すことができる。
【００１７】
【数４】
【００１８】
ここで、ｂaは隣接したセグメントの最初の点である。
【００１９】
＃ピン配列曲げ試験は、曲げに対する光ファイバの抵抗を比較するために利用される。この試験を行うにあたって、曲げ損失が生じないように光ファイバが配列されて、減衰損失が測定される。更に、この光ファイバは、ピン配列の周囲に編み込まれて、減衰が再び測定される。曲げによって生じる損失は、上記した２つの測定された減衰の間の差である。ピン配列は、一列に並べられ、平らな表面上に一列に並べられて垂直を維持するように固定された１０本の円柱状ピンの一組である。ピンの間隔（中心から中心まで）は、５ｍｍである。ピンの直径は、０．６７ｍｍである。光ファイバは、隣接したピンにおいて交互に反対の側を通過させられる。この試験の間、光ファイバには、その導波路をピンの周囲の一部に沿わせるのに十分な張力が与えられる。
【発明の開示】
【００２０】
本明細書に開示され且つ記述されている本発明によるＤＣファイバは、Ｃバンドにおいて特定のＮＺＤＳＦの分散及び分散スロープを補償するのに特に適している。
【００２１】
本発明の実施例によれば、ＤＣファイバは、約１５２５ｎｍから１５６５ｎｍの間のＣバンド波長窓において動作するように設計された伝送システムに対して適した特性（特質）の特定の一組を与えるように選択された屈折率分布を有するものとして与えられる。
【００２２】
本発明によるＤＣファイバは、約５０のカッパ値を有するＮＺＤＳＦにおける分散及び／または分散スロープを補償するために特に適している。すなわち、ＤＣファイバは、伝送システムを形成するＮＺＤＳＦと結合され得て、ＮＺＤＳＦの分散及び／または分散スロープ（最も好ましくは両方）を、好ましくはＣバンド全体に亘って補償するように設計される。ＤＣファイバを含む伝送システムは、また、光増幅器、フィルタ、波長分割多重装置、及び他の一般のシステム部品を含み得る。好ましくは、ＤＣファイバは、スプールに巻きとられて、分散補償（Dispersion Compensating, ＤＣ）モジュールに含まれている。
【００２３】
本発明の実施例によると、１００ｋｍのＮＺＤＳＦ伝送ファイバ及び適切な長さの本発明によるＤＣファイバを用いた伝送システムにおける測定可能な分散として定義される全分散（全分散は、色分散と、導波路分散と、屈折率分散との和に等しい）は、Ｃバンド（１５２５ｎｍから１５６５ｎｍまで）に亘って＋／−４０ｐｓ／ｎｍ未満、より好ましくは３５ｐｓ／ｎｍ未満、最も好ましくは、３０ｐｓ／ｎｍ未満の残余分散を生じる。本発明により設計されたファイバの屈折率分布は、１５４９ｎｍで３ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈する。更に、ピン配列試験によって測定された曲げ損失は、好ましくは４０ｄＢ未満で、より好ましくは３０ｄＢ未満で、最も好ましくは２５ｄＢ未満である。このように、本発明によるＤＣファイバは、良好なバンド損失を呈し、それ故に、長い長さのＮＺＤＳＦの分散及び分散スロープを補償する伝送システムに利用される小さな半径のＤＣＭに巻き取られて使用される。
【００２４】
ＤＣファイバの好ましい実施例において、複数のセグメントがファイバを特徴づけて、コアのそれぞれのセグメントが屈折率分布を含む。これらのセグメントはファイバの屈折率分布を構成する。少なくとも、セグメントのうちの１つは、好ましくはアルファ分布を有する。最も好ましくは、ファイバは、正の中央コアセグメントΔ1％、負のモート領域Δ2％、及び、正のリングセグメントΔ3％を有するコア分布を含む。好ましくは、リングセグメントは、ノンステップインデックス分布を有し、その半径Ｒ３はモートセグメントからオフセットされている。
【００２５】
本発明によれば、ＤＣファイバは、少なくとも３つのセグメントを有したセグメントコアを有する。セグメントコアの屈折率分布は、１５４９ｎｍで、より好ましくは、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍまでのＣバンド全体に亘って負の全分散及び負の分散スロープを与えるように選択される。本発明によれば、ＤＣファイバは高い負の分散スロープを呈する。特に、ＤＣファイバの分散スロープは、１５４９ｎｍで−３．４ｐｓ／ｎｍ2よりもより負であり、ＤＣファイバは、−０．４％よりもより負のモートデルタΔ2％を含む。
【００２６】
本発明の他の実施例によると、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負の分散スロープを有して与えられる。
【００２７】
好ましくは、本発明によるＤＣファイバは、１５４９ｎｍで−１２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負（小）の全分散を有する。本発明のさらなる実施例では、全分散は、１５４９ｎｍで−１６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。さらなる実施例では、全分散は、−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負であり、また、−２５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負になり得る。好ましくは、１５４９ｎｍでのＤＣファイバに対する全分散は、約−１００から−３００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間に及ぶ。ある実施例では、全分散は１５４９ｎｍで約−１６５から−２７０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間の範囲内にあり得る。最も好ましくは、ＤＣファイバに対する全分散は、−１００から−１６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内にある。
【００２８】
１つの実施例において、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負である更に高い負の分散スロープを呈し得る。更に負のスロープの実施例では、分散スロープは１５４９ｎｍで−４．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負になり得て、更に、−５．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負になり得る。好ましくは、分散スロープは、１５４９ｎｍで−３．４から−６．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間に及ぶ。他の実施例では、分散スロープは１５４９ｎｍで−４．５から−６．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間の範囲内にあり得る。すべての実施例において、ＤＣファイバの分散スロープは、好ましくは、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍまでのＣバンド全体に亘って−１．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負である。
【００２９】
ＤＣファイバは、好ましくは、６０ｎｍ未満の、より好ましくは、５２ｎｍ未満の、１５４９ｎｍでの全分散を、１５４９ｎｍでの分散スロープで割り算することにより定義されるカッパ値を有する。好ましくは、カッパ値は、すべての実施例において３５ｎｍから５５ｎｍの間にある。好ましき実施例において、カッパ値は、４０ｎｍから５２ｎｍの間、最も好ましくは、４０ｎｍから４８ｎｍの間にあり得る。ＤＣファイバのカッパ値は、好ましくは、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍの間のＣバンド全体に亘って、３５ｎｍから７５ｎｍの間にある。
【００３０】
本発明によるＤＣファイバは、好ましく純粋なシリカのクラッドと比べて、正のΔ1％を有した中央コアセグメント、この中央コアセグメントに隣接し負のΔ2％を有したモートセグメント、及び、モートセグメントを包囲し正のΔ3％を有したリングセグメントを有する。本発明によれば、中央コアセグメントのΔ1％は好ましくは１．７％よりもより大である。モートセグメントのΔ2％は、好ましくは−０．４％よりもより負で、より好ましくは−０．６５％よりもより負である。リングセグメントのΔ3％は、好ましくは、０．５％よりもより大である。
【００３１】
本発明の実施例によるＤＣファイバは、組み合わせにおいて、好ましくは、１．５％よりもより大の正のΔ1％を有する中央コアセグメント、中央コアセグメントに隣接し−０．５％よりもより負のΔ2％を有するモートセグメント、及び、モートセグメントを包囲し０．５％よりもより大の正のΔ3％を有するリングセグメントを呈する。
【００３２】
さらなる実施例によれば、本発明の実施例によるＤＣファイバは、組み合わせにおいて、好ましくは、１．６％と１．９％との間にある正のΔ1％を有する中央コアセグメント、中央コアセグメントに隣接し−０．６％と−０．７５％との間にある負のΔ2％を有するモートセグメント、及び、モートセグメントと隣接し０．６５％と１．２％との間にある正のΔ3％を有するリングセグメントを呈する。
【００３３】
本発明による１５４９ｎｍでのＤＣファイバの実効断面積は、１３μｍ2よりもより大で、より好ましくは、１５μｍ2よりもより大で、もっとも好ましくは、１７μｍ2よりもより大である。
【００３４】
本発明の他の実施例によると、光伝送システムは、１５４９ｎｍで−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負の分散スロープを与えるように選択された屈折率分布を有して、−０．４％よりもより負のΔ2％を含む分散補償光ファイバを有して与えられる。また好ましくは、分散補償ファイバは１５４９ｎｍで約−１２５ｎｍよりもより負の全分散を呈する。
【００３５】
本発明のさらに他の実施例では、光伝送システムは、１５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負の分散スロープを与えるように選択された屈折率分布を有する分散補償光ファイバを有して与えられる。
【００３６】
更に、本発明の特徴及び有利性は、後の詳細説明に記載され、かかる記載から当業者であれば容易に明らかになるであろうが、後の詳細説明、特許請求の範囲、及び添付図面を含む本願記載の発明を実行することによっても認識されるであろう。前の一般的な記述及び後の詳細説明の両方は単に本発明の典型例にすぎず、本発明の性質や特徴を理解するための概要または骨格を与えることを意図していると理解されたい。添付図面は、本発明の更なる理解を与えることを目的に含まれており、詳細な説明と共に本願明細書の一部を構成する。添付図面は、本発明のいくつかの実施例を図説し、詳細な説明とともに、本発明の原理と動作を説明するために供される。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明によるＤＣファイバは、本明細書に十分に記載されたような特性（特質）の特定の一組を与える一連のセグメントコアデザインにおいて実施され得る。一連のＤＣファイバデザインは、これに制限されるものではないが、本明細書中に記載された特定の実施例を含む。すなわち、本明細書に記載された特定の実施例に対する修正は、本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを認識されたい。
【００３８】
ＤＣファイバの第１の実施例は、図１乃至図２に記載される。ＤＣファイバ２０は、そのコア内に少なくとも３つのセグメントを含む。図１ではスケールが記載されておらず、各層の相対的大きさが明瞭さのために強調されていることを理解されたい。好ましくは、ＤＣファイバ２０は、中央コアセグメント２２と、該中央コアセグメントを包囲し且つこれに隣接した円筒モートセグメント２４と、及び、該モートセグメントを包囲する円筒リングセグメント２６を有する。リングセグメント２６は、更に、中央線から約６２．５μｍの半径まで延在する円筒クラッドによって包囲される。ファイバ２０のクラッド３０全体は、好ましくは、ＵＶ硬化型ウレタンアクリレートや他の適切な被覆からなる保護被覆３４で被覆されている。被覆３４は、異なった特性を有するいくつかの層からなり得る。例えば、最も内側の被覆層は、最も外側のコーティングから２番目のコーティングよりも低い弾性率を有する。しかしながら、従来方法で与えられるすべての適切なコーティングが利用できることを理解されたい。
【００３９】
ファイバ２０の各コアセグメント２２、２４、２６は、好ましくは、クラッド３０と相対的に比較して屈折率を変えるためのドーパントを含む。中央コアセグメント２２は、好ましくは、クラッド３０に対して相対屈折率を増加させるためにゲルマニウムが添加されたシリカを含む。クラッド３０は、好ましくは、純シリカから製造される。モートセグメント２４は、好ましくは、塩素の如き適切なダウンドーパントをシリカガラスに添加することによって形成される。リングセグメント２６は、コアセグメントと同様に、ゲルマニウムの如き適切なアップドーパントを添加したシリカを利用することによって形成される。クラッドに対して相対的な屈折率変化を適切なレベルになすとともに低い減衰を得られる他のドーパントが使用され得る。
【００４０】
例えば、図１などの本明細書に図示された方法の如く、このようなドーパントを加えることによって、正確に定義された分布を有するＤＣファイバコアが形成される。特に、適切な量のドーパントを加えることによって、中央コアセグメント２２は、アップドープされた正のΔ1％を有し、モートセグメント２４は、ダウンドープされた負のΔ2％を有し、リングセグメント２６は、アップドープされた正のΔ3％を有して形成される。Δ1％、Δ2％、Δ3％は、それぞれ、慣用的にクラッド３０の屈折率と比較して、正または負であると定義される。
【００４１】
上記したように、本発明によるＤＣファイバは、コーニング社によって製造されるＬＥＡＦ（登録商標）ファイバの如きＮＺＤＳＦの分散や分散スロープを補償する際に、特に効果的である。特に、本発明によるＤＣファイバ２０は、ＮＺＤＳＦファイバのような正の分散及び正の分散スロープを有するファイバの補償に特に好適である。更に、本発明によるＤＣファイバ２０は、１５４９ｎｍで約４．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散と、１５４９ｎｍで約０．０８６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープと、及び、１５４９ｎｍで約４９ｎｍの全分散を分散スロープで割り算することによって定義されるカッパ値とを有するＮＺＤＳＦの分散及び分散スロープを補償するように設計されている。ＮＺＤＳＦの全分散及び分散スロープを短い長さのＤＣファイバによって補償するために、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで高い負の分散及び高い分散スロープの両方を有していなければならない。好ましくは、ＤＣファイバの分散を分散スロープで割り算した比（本明細書においてカッパ値と定義される）は、１５４９ｎｍで４０ｎｍから６０ｎｍまでの範囲内にあるべきである。
【００４２】
本発明によるＤＣファイバは、１５４９ｎｍで約０．０７から０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍまでにある分散スロープと、１５４９ｎｍで約３．４から５．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍまでにある分散と、１５４９ｎｍで４０から６０ｎｍまでの間にあるカッパ値とを有するすべてのＮＺＤＳＦに対する補償に対して特によく適している。
【００４３】
特に、図７に示されるように、一連のＤＣファイバは、好ましくは、Ｃバンド（１５２５ｎｍから１５６５ｎｍ）に亘って、約−７５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから−３７５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍまでの範囲内にある全分散を呈する。より好ましくは、本発明による一連のＤＣファイバの全分散は、１５４９ｎｍで約−１００から−３００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内にある。実施例によれば、全分散は、図７に図示されるように、１５４９ｎｍで−１６５から−２７０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり得る。本発明の更なる実施例によれば、ＤＣファイバは、−１２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負の全分散を呈する。本発明の他の実施例によれば、全分散は、１５４９ｎｍで、−１６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負で、さらに、−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負で、また、その上さらに、−２５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりもより負であり得る。
【００４４】
図２乃至６で図示されるように、一連のＤＣファイバの屈折率分散の構造は、−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負である分散スロープ（図８）を与えるように、選択されている。本発明の他の実施例では、分散スロープは、１５４９ｎｍで、−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負で、さらに、−４．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負で、また、その上さらに、−５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負であり得る。好ましくは、本発明によるＤＣファイバは、１５４９ｎｍで約−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍから−６．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間の１５４９ｎｍでの分散スロープを有する。他の実施例では、分散スロープは、１５４９ｎｍで−４．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍから−６．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間である。すべての実施例に対して、ＤＣファイバの分散スロープは、１５２５ｎｍから１６２５ｎｍまでのＣバンド全体に亘って、−１．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負である。これらの比較的低い負の分散値と非常に低い負のスロープ値は、短い長さのＤＣファイバ（１／４０から１／７０の長さの伝送ファイバ）でＣバンド（１５２５ｎｍから１５６５ｎｍ）全体に亘って分散と分散スロープの両方を補償することができる。特に、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで５５ｎｍよりも小さいカッパ値を有するＮＺＤＳＦの補償に対して特に効果的である。本発明による特定のＤＣファイバは、上記した非常に短い長さのＤＣファイバでＮＺＤＳＦを補償する場合に特に効果的であって、ここで、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｋｍ2／ｎｍよりもより負の分散スロープ、１５４９ｎｍで−２００ｐｓ／ｋｍ／ｎｍよりもより負の全分散を呈する。
【００４５】
図９に示するように、ＮＺＤＳＦの補償において、１５４９ｎｍで約３５ｎｍから５５ｎｍまでの間の、より好ましくは、１５４９ｎｍで約４０ｎｍから５２ｎｍまでの間の、また、最も好ましくは、１５４９ｎｍで約４０ｎｍから４８ｎｍまでの間の全分散を分散スロープで割り算することによって定義されるカッパ値が要求される。好ましくは、ＤＣファイバのカッパ値は、１５４９ｎｍでＮＺＤＳＦのカッパ値よりも少し低い。本発明によるすべてのＤＣファイバに対して、カッパ値は、好ましくは、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍまでのＣバンド全体に亘って、約３５ｎｍから７５ｎｍの間にある。最も好ましくは、カッパ値は、１５４９ｎｍで６０ｎｍよりも小さい値を有し、より好ましくは、１５４９ｎｍで５２ｎｍよりも小さい値を有する。
【００４６】
図２乃至６に示されるように、ＤＣファイバは、最大値Δ1％を有する中央コアセグメント、中央コアセグメントに隣接する最も負のΔ2％を有するモートセグメント、及び、モートセグメントを包囲し最大値Δ3％を有するリングセグメントを含む屈折率分布を有する。ここで、クラッドと比較して、Δ1％は正であり、Δ2％は負であり、Δ3％は正である。本発明によれば、ＤＣファイバは、組み合わせにおいて、１．５％よりもより大であるΔ1％、−０．５％よりもより負であるΔ2％、及び、０．５％よりもより大であるΔ3％、を好ましくは含む。さらなる実施例によれば、ＤＣファイバは、組み合わせにおいて、１．５％から２．２％までの間のΔ1％、−０．５％から−０．８％の間のΔ2％、及び、０．５％から１．３％の間のΔ3％を含む。またさらなる実施例では、ＤＣファイバは、組み合わせにおいて、１．６％から１．９％までの間のΔ1％、−０．６％から−０．７５％の間のΔ2％、及び、０．６５％から１．２％の間のΔ3％を含む。他の実施例によれば、ＤＣファイバは、１．７％から１．９％までの間のΔ1％、−０．６％から−０．７５％の間のΔ2％、及び、０．７％から１．１％の間のΔ3％を含む。ＤＣファイバは、組み合わせにおいて、０．５％よりもより大のΔ3％を有したリングセグメント、−０．６５％よりもより負のΔ2％を有したモートセグメント、及び、１．７％よりもより大のΔ1％を有した中央コアセグメントを有する分布構造を持った分散スロープ及び全分散を補償するのに対して好適に機能する。
【００４７】
ＤＣファイバは、所望の性能特性を与えるために、好ましくは、後述のさらなる屈折率の特徴を含む。図２に示される各半径及びΔ％の規則は、図２乃至６のＤＣファイバのすべての実施例についても適用される。特に、ＤＣファイバは、好ましくは、約１．５μｍから２．２μｍまでの間の範囲内にある外径Ｒ１を有する中央コアセグメントを有する。モートセグメントは、約５．０μｍから６．７μｍまでの間の範囲内にある外径Ｒ２を有し、リングセグメントは、約６．５μｍから９．０μｍまでの間の範囲内にある中間位置半径Ｒ３を有する。より好ましくは、ＤＣファイバは、約１．７μｍから１．９μｍの範囲の外径Ｒ１を有する中央コアセグメント、約５．３μｍから６．４μｍの範囲の外径Ｒ２を有するモートセグメント、及び、約７．２μｍから８．３μｍの範囲の中心点半径Ｒ２を有するリングセグメントを含む。
【００４８】
半径の大きさとコアデルタとの組み合わせにおいて、ＤＣファイバは、好ましくは、約１．７％から１．９％までの範囲内のΔ1％及び約１．７μｍから１．９μｍまでの範囲内の半径Ｒ１を有する中央コアセグメント、約−０．６％から−０．７５％までの範囲内のΔ2％及び約５．３μｍから６．４μｍまでの範囲内の半径Ｒ２を有するモートセグメント、約０．７％から１．１％までの範囲内のΔ3％及び約７．２μｍから８．３μｍまでの範囲内の中間位置半径Ｒ３を有するリングセグメントを含む。
【００４９】
本発明によるＤＣファイバは、好ましくは、外径Ｒ１を有する中央コアセグメント、及び、外径Ｒ２を有するモートセグメントを含み、Ｒ１をＲ２で割り算することにより定義されるコア／モート比が０．３４よりもより小、より好ましくは、０．３３よりもより小、最も好ましくは、０．３２よりもより小である。
【００５０】
図２乃至６から明らかなように、モート及びリングの位置は、ＤＣファイバの所望するスロープと分散特性を引き出すように適切に本発明者によって決定された。特に、半径Ｒ２とＲ３の積（Ｐ）が所定の定数と等しくなることが本発明者によって認められた。極端な例を説明するために、図２では、より小さい外径Ｒ２、すなわち相対的に狭いモート幅を有するモートを図示する。故に、所望の特性を達成するために、リングセグメント半径Ｒ３は、さらに離れた位置にあることが必要とされる。図５では、モート半径Ｒ２は、相対的に大であって、広いモート幅を有する。このシナリオにおいて、リングは、半径方向において中央線の近くに配置されて、所望のスロープ及び分散特性を達成する。特に、所望の特性を達成するために、約４０から５０ｎｍ2の範囲内の、より好ましくは４２から４８μｍ2の範囲内の、最も好ましくは、約４３から４６ｎｍ2の範囲内の前述の積（Ｐ）を有することが望ましい。
【００５１】
本発明によるＤＣファイバは、好ましくは、１５４９ｎｍで１３μｍ2よりもより大の、より好ましくは、１５μｍ2よりもより大の、最も好ましくは、１７μｍ2よりもより大の、実効断面積を呈する。ＤＣファイバは、また、良い曲げ特性を呈する。特に、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで４０ｄＢ未満の、より好ましくは、１５４９ｎｍで３０ｄＢ未満の、最も好ましくは、１５４９ｎｍで２５ｄＢ未満の、ピン配列曲げ特性を有する。
これに限定されるものではないが、実施例の方法による伝送システム３６が図１１に示される。これはは、１５４９ｎｍで約４．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの正の分散、１５４９ｎｍで約０．０８６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの正の分散スロープ、及び、１５４９ｎｍで４９ｎｍのカッパ値を有する、コーニング社により製造されるＬＥＡＦ（登録商標）ファイバの如き、１００ｋｍの長さのＮＺＤＳＦ３８を有する。典型的なシステムでは、ＮＺＤＳＦ３８の累積分散は、本発明によるより短い長さの約２．３９ｋｍのＤＣファイバによって補償される。この実施例において、ＤＣファイバは、１５４９ｎｍで約−１６０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散、及び、１５４９ｎｍで約−３．６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープを有する。図１０に示す如く、このシステムの残余分散は、スパンに対して、約＋／−３１（ｐｓ／ｎｍ）である。同様の実施例が図１０に示されており、ここでは、ＮＺＤＳＦは、より短い長さのＤＣファイバ（２０、２２０、３２０、４２０と書かれた波線を参照）によって補償される。
【００５２】
本発明による、Ｃバンド全体に亘って約−７５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから−３７５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲の全分散、及び、Ｃバンド全体に亘って約−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍから−６．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープを有するＤＣＭの形式のＤＣファイバ１２０を用いると、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍまでのＣバンド全体に亘って全残余分散が非常に低くなされ得ることが、明らかになるであろう。図１０に示すように、残余分散は、伝送システム３６に対して、１５２５ｎｍから１５６５ｎｍの間のＣバンド全体に亘って、約＋／−３５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ未満になされ得る。図１３に示される実施例では、トリムファイバ４６の断面をＤＣファイバ（例えば３２０）のセグメントに光学的に直列に結合することは、伝送システムの残余分散を、さらに改善する。例えば、トリムファイバ４６の如き、標準シングルモードファイバ（ＳＭＦ）の長さを加えることは、１００ｋｍの伝送ファイバ３８のスパンに対して、Ｃバンド全体に亘って、残余分散を、＋／−３０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ未満に、より好ましくは、＋／−２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ未満に、最も好ましくは、＋／−１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ未満にする。図１２に示す如く、好ましくは、ＳＭＦトリムファイバ４６は、Δが約０．３８％、半径Ｒｃが約３．５μｍであるステップ屈折率分布を有する。トリムファイバ４６は、好ましくは、１５４９ｎｍで約１４から２０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間の全分散、及び、１５４９ｎｍで約０．０４から０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間の分散スロープを有する。
【００５３】
更なる実施例の方法によって、４．８ｋｍの長さのＳＭＦトリムファイバ４６をＤＣファイバ（例えば３２０）に直列に結合される。これにより、図１０の３２０Ａで示される点によって図示されるように、伝送システム全体に亘って、著しく低い残余分散を生じる。更に説明すると、システム１３６は、正の分散の第１のセクション、上記のＮＺＤＳＦの如き正の分散スロープ伝送ファイバ３８、本発明による、好ましくは−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりもより負のスロープを有するＤＣファイバ（例えば３２０）、及び、一定の長さのトリムファイバ４６を含む。トリムファイバ４６は、正のスロープ且つ正の分散のファイバであって、ＮＺＤＳＦ３８よりも大なる全分散を有するが、スロープは小である。
【００５４】
伝送システム３６、１３６は、トランシーバ４０、光増幅器４２、及び、レシーバ４４のような公知のコンポネントを含み得る。伝送システム３６、１３６は、レシーバを有する代わりに、１つ以上の追加の長さのＮＺＤＳＦを光学的に結合し得る。フィルタや、カプラー、及び、増幅器の如き、更なる追加の構成コンポネントは、伝送システムに含まれ得る。トリム伝送システムの更なる実施例は、図１０において、２０Ａ、１２０Ａ、２２０Ａ、４２０Ａで示される。例えば３２０Ａや４２０Ａのような、あるシステムは、結合されたＤＣファイバの長さよりも長いトリムファイバの長さを含む。認識されるように、トリムファイバの追加は、伝送システム全体の残余分散を低くする。特に、ＤＣファイバとトリムファイバの伝送ファイバの組み合わせは、波長の関数としてより線形であるシステムの分散挙動を与える。
【００５５】
後に記載の表１は、本発明による一連のＤＣファイバ（実施例１乃至５と記載）を明らかにする。かかるファイバは、１５４９ｎｍで約３．４から５．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にある全分散、１５４９ｎｍで０．０７から０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの間にある分散スロープ、及び、１５４９ｎｍで４０から６０の間にあるカッパ値を有するＮＺＤＳＦのスロープ及び分散を補償するのに特によく適した、所望の特性を有する。以下の例において、減衰は非常に低く、曲げ誘導損失は許容範囲内にあることを理解されたい。
【実施例１】
【００５６】
再び、図２を参照して半径（μｍ）に対する屈折率分布プロットを図示する。これは、本明細書に記載されるＤＣファイバ２０の第１の実施例であり、下記の表１の実施例１に対応する。特に、中央コアセグメント２２は、約２のアルファ、１．８７の最大Δ1％、及び、約１．７７μｍの外側半径Ｒ１を有するアルファ分布を有する。隣接したモートセグメント２４は、コアセグメント２２を包囲するとともに、これに隣接し、外径Ｒ２に隣接する部分よりも内径Ｒ２に隣接する部分の方が僅かにより負であるΔ2％を有することによって定義される僅かな先細り形状を有したステップ屈折率分布を有する。モートセグメント２４は、約５．３３μｍの外径Ｒ２、及び、約−０．７１％の最大の負のΔ2％を有する。実施例１は、半径Ｒ３に位置する特徴的な体積部分を有したリングセグメントを含む。この半径Ｒ３は、上記したようなリングセグメント２６の中央点半径である。Ｒ３は、リングセグメント２６の半値高さの幅２７の中央点２８として測定される。リングセグメント２６は、モートセグメント２４を包囲するとともに、これに隣接し、８．０３μｍの半径Ｒ３、約０．９５μｍのリングセグメント２６の半値高さの幅、及び、約０．７３％のΔ3％を含む。リングセグメント２６は、リングセグメント２６のボディ２９からＲ２のモートセグメントの端部へ向けて伸長する第１のテーパー部２５を含む。第２のテーパー部分３１は、ボディ２９からＲ４でのクラッド２０の開始点まで伸長する。
【００５７】
本発明による第１のＤＣファイバは、図２に示されるような構造を有してモデル化された。また、このコア構造は、表１のように記載される。
【００５８】
図７乃至９に図示されるように、ＤＣファイバ２０の実施例は、以下の所与の分散、スロープ、及び、カッパ特性を有する。
【００５９】
＃ １５２５ｎｍで約−８９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５４９ｎｍで約−１４７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５６５ｎｍで約−２１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５２５ｎｍで約−１．６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５４９ｎｍで約−３．４３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５６５ｎｍで約−５．６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５２５ｎｍで約５５ｎｍのカッパ値
＃ １５４９ｎｍで約４３ｎｍのカッパ値
＃ １５６５ｎｍで約３９ｎｍのカッパ値
更に、ＤＣファイバ２０のモデルは以下のように予測される。
【００６０】
＃ １９９３ｎｍの遮断波長λｃ（真っ直ぐなＤＣファイバでのＬＰ01よりも上のモードのＬＰ11及びＬＰ02の高いオーダーのモードでの遮断波長）
＃ １５４９ｎｍで１４．２μｍ2の実効断面積Ａeff
＃ １５４９ｎｍで１．６ｄＢ／ｋｍの減衰
＃ １５４９ｎｍで２１．５ｄＢのピン配列曲げ損失
【実施例２】
【００６１】
本発明による第２のＤＣファイバ１２０は、図３に示される屈折率分布を有してモデル化された。ＤＣファイバ１２０の屈折率分布のパラメータの定義、具体的には、Δ1％、Δ2％、Δ3％、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、図２と同様に定義される。かかる場合、コアセグメント１２２のアルファ分布は、２のα、１．８０％の最大値Δ1％、及び、１．８１μｍの外径Ｒ１を有する。モートセグメント１２４は、テーパ付きステップ分布を呈し、かかるテーパは、モートの深さが中央線に一番近い端部で最も小さくなるようなテーパである。モートセグメント１２６は、−０．６７％の最も負のΔ2％、及び、５．５９μｍの外径Ｒ２を有する。リングセグメント１２６は、０．７９％のΔ3％、７．７９μｍの上記定義の中央点半径Ｒ３、及び、１．０２μｍの中央点幅を有する。追加の特性と性質は、表１に見い出し得る。
【００６２】
図７乃至９に図示されるように、このＤＣファイバ１２０は、以下の所与の分散、分散スロープ、及び、カッパ値を有する。
【００６３】
＃ １５２５ｎｍで約−９７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５４９ｎｍで約−１６０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５６５ｎｍで約−２３１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５２５ｎｍで約−１．８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５４９ｎｍで約−３．６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５６５ｎｍで約−５．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５２５ｎｍで約５３ｎｍのカッパ値
＃ １５４９ｎｍで約４５ｎｍのカッパ値
＃ １５６５ｎｍで約４３ｎｍのカッパ値
更に、ＤＣファイバ１２０のモデルは、以下のように予測される。
【００６４】
＃ ２００６ｎｍの遮断波長λｃ（真っ直ぐなＤＣファイバでのＬＰ01よりも上のＬＰ11及びＬＰ02の高いオーダーのモードの遮断波長）
＃ １５４９ｎｍで１５．４μｍ2の実効断面積Ａeff
＃ １５４９ｎｍで１．５ｄＢ／ｋｍの減衰
＃ １５４９ｎｍで２０．２ｄＢのピン配列曲げ損失
ＤＣファイバは、７ｍ／ｓの線引き速度、且つ、１５０ｇ線引き張力で、図３に示される外形によって製造された。ＤＣファイバのこの実施例は、１５４９ｎｍで−３．８３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍのスロープ、１５４９ｎｍで４４のカッパ値、及び、１５４９ｎｍで１．３ｄＢ／ｋｍの減衰を呈した。このように、モデルは、実際のファイバの結果と良い一致を示した。
【実施例３】
【００６５】
また、図４に示すような分布を有する本発明による第３の実施例のＤＣファイバ２２０がモデル化された。ＤＣファイバ２２０の屈折率分布のパラメータ、特に、Δ1％、Δ2％、Δ3％、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の定義は、図２で定義されるものと同じである。コアセグメント２２２は、１．８０％の相対屈折率Δ1、及び、１．８１μｍの外径Ｒ１を有する。コアセグメント２２２は、２のαを有するα分布を含む。モートセグメント２２４は、−０．６７％のΔ2％、及び、５．６８μｍの外側セグメント半径Ｒ２を有する。リングセグメント２２６は、０．８１％のΔ3％、７．８１μｍの中央点半径Ｒ３、及び、約１．０μｍの半値高さ幅を有する。
【００６６】
図７乃至９に示されるように、このＤＣファイバ２２０は、以下のような予測される分散、分散スロープ、カッパ特性を有する。
【００６７】
＃ １５２５ｎｍで約−９７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５４９ｎｍで約−１６４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５６５ｎｍで約−２４１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５２５ｎｍで約−１．９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５４９ｎｍで約−３．９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５６５ｎｍで約−５．９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５２５ｎｍで約５１ｎｍのカッパ値
＃ １５４９ｎｍで約４２ｎｍのカッパ値
＃ １５６５ｎｍで約４１ｎｍのカッパ値
更に、ＤＣファイバ２２０のモデルは、以下のように予測される。
【００６８】
＃ ２０１１ｎｍの遮断波長λｃ（真っ直ぐなＤＣファイバでのＬＰ01よりも上のＬＰ11及びＬＰ02の高いオーダーのモードの遮断波長）
＃ １５４９ｎｍで１５．３μｍ2の実効断面積Ａeff
＃ １５４９ｎｍで１．６ｄＢ／ｋｍの減衰
＃ １５４９ｎｍで２１．５ｄＢのピン配列曲げ損失
【実施例４】
【００６９】
本発明による更なる実施例のＤＣファイバ３２０は、図５に図示されるようにモデル化された。中央コアセグメント３２２は、２のα、１．７４％の最大値Δ1％、及び、１．８３μｍの外径Ｒ１を有するアルファ分布を有する。モートセグメント３２４は、−０．６４％の最も負のΔ2％、及び、６．３５μｍの外径Ｒ２を有する。リングセグメント３２６は、１．１２の最大値Δ3％、７．２８μｍの中央点半径Ｒ３、及び、１．０４μｍのリングセグメント３２６の半値高さ幅を有する。
【００７０】
本発明によるこのＤＣファイバ３２０は、次のように予測される分散、分散スロープ、及び、カッパ特性を有する。
【００７１】
＃ １５２５ｎｍで約−１５４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５４９ｎｍで約−２５９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５６５ｎｍで約−３４４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５２５ｎｍで約−３．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５４９ｎｍで約−５．２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５６５ｎｍで−５．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５２５ｎｍで約４６ｎｍのカッパ値
＃ １５４９ｎｍで約４９ｎｍのカッパ値
＃ １５６５ｎｍで約６９ｎｍのカッパ値
更に、ＤＣファイバ３２０のモデルは、以下のように予測される。
【００７２】
＃ ２０４１ｎｍの遮断波長λｃ（真っ直ぐなＤＣファイバでのＬＰ01よりも上のＬＰ11及びＬＰ02の高いオーダーのモードの遮断波長）
＃ １５４９ｎｍで１９．３μｍ2の実効断面積Ａeff
＃ １５４９ｎｍで２．０ｄＢ／ｋｍの減衰
＃ １５４９ｎｍで１９．７ｄＢのピン配列曲げ損失
【実施例５】
【００７３】
本発明による最後の実施例のＤＣファイバは、図６に図示されるように、モデル化された。中央コアセグメント４２２は、２のα、１．７９％の最大値Δ1％、及び、１．８０μｍの外径Ｒ１を有するアルファ分布を有する。モートセグメント４２４は、−０．６７％の最も負のΔ2％、及び、６．０１μｍの外径Ｒ２を有する。リングセグメント４２６は、１．０２の最大値Δ3％、７．２８μｍの中央点半径Ｒ３、及び、１．０２μｍのリングセグメント４２６の半値高さ幅を有する。
【００７４】
図７乃至図９に示すように、本発明によるこのＤＣファイバ４２０は、次のように予測される分散、分散スロープ、及び、カッパ特性を有する。
【００７５】
＃ １５２５ｎｍで約−１５６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５４９ｎｍで約−２６６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５６５ｎｍで約−３６２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの全分散
＃ １５２５ｎｍで約−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５４９ｎｍで約−５．７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５６５ｎｍで−５．９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープ
＃ １５２５ｎｍで約４５ｎｍのカッパ値
＃ １５４９ｎｍで約４７ｎｍのカッパ値
＃ １５６５ｎｍで約６２ｎｍのカッパ値
更に、ＤＣファイバ４２０のモデルは、以下のように予測される。
【００７６】
＃ ２０２５ｎｍの遮断波長λｃ（真っ直ぐなＤＣファイバでのＬＰ01よりも上のＬＰ11及びＬＰ02の高いオーダーのモードの遮断波長）
＃ １５４９ｎｍで１８．２μｍ2の実効断面積Ａeff
＃ １５４９ｎｍで２．１ｄＢ／ｋｍの減衰
＃ １５４９ｎｍで２１．４ｄＢのピン配列曲げ損失
表１は、所与の特性を達成する本発明による一連のファイバ分布の好ましきＤＣファイバパラメータを列記する。パラメータは、上記された図２乃至６のファイバ設計に対して表１に示される。半径Ｒｉについての対応と同様に、各特定のセグメントの最大Δ％を記載する。半径測定は、セグメントの中央点に対して行われた場合は、表の見出しに記載される。すべての他の半径において、所与のセグメントの最大外側半径は、隣接したセグメントの最小内側半径と一致する。ここで、セグメントが１（中央コアセグメントに対応する）から始まり外側に向かって４（クラッドの始まり対応する）まで計数される。これらの他の半径は、分布がクラッド屈折率と交差する点までを測定される。
【００７７】
【表１】
【００７８】
本発明のＤＣファイバ２０のプリフォームは、ＯＶＤ、ＭＣＶＤ、ＰＣＶＤ等の如き化学蒸着法、及び、続いて、従来の方法によるＤＣファイバの線引きのような公知の方法によって製造され得る。最も好ましくは、ＤＣファイバのプリフォームは、ＯＶＤ法によって製造され得て、中央コアセグメント２２に対応するプリフォームの一部は所与の直径まで、回転するテーパ付きアルミナマンドレル上に酸化ゲルマニウムをドープした酸化シリコンを堆積してまず最初に製造される。スートは、ゲルマニウムドーパントの適切なレベルをドープされて、中央コアセグメントに適切なΔ1％の所与の屈折率分布を与える。その後、マンドレルが取り除かれ、中央コアセグメント２２を構成するスートプリフォームは、好ましくは、ヘリウム及び塩素を含む雰囲気で、完全に乾燥させられて、ヘリウム雰囲気を含む圧密化炉で圧密化される。圧密化中央コアブランクは、シングルセグメントコアケーンに再度、線引きされる。再度の線引き工程の間、マンドレルの除去による中央部の穴は、真空の応用、または、他の既知の方法によって、閉塞される。
【００７９】
再線引きシングルセグメントコアケーンは、ターゲット堆積表面として更にスートを与えられて、モートセグメント２４に対応したプリフォーム部分を形成する。シリカスートは適切なモートのための直径までケーン上に堆積させられて、好ましくは、圧密化炉内でヘリウム及び塩素を含む雰囲気中で乾燥させられる。スートプリフォームは、例えば、Ｃ２Ｆ６、Ｃ２Ｆ２Ｃｌ２、ＣＦ４、ＳＦ６、又は、ＳｉＦ４の如き好適なフッ素含有ガスをドープされて、圧密化工程や２つのセグメントコアケーンに再度線引きする工程が続く。バーキー（Ｂｅｒｋｙ）氏らによる米国特許第４，６２９，４８５号では、フッ素をドープした光ファイバプリフォームのための方法が開示されている。
【００８０】
この２つのセグメントコアケーン材料は、リングセグメント２６に対応するプリフォーム部分の堆積表面になる。ゲルマニウムをドープしたシリカスートは、２つのセグメントコアケーン上に堆積されて、乾燥させられる。また、上記の如く、圧密化される。再度、圧密化ブランクは、線引きされて、セグメントコアの３つのセグメント２２、２４、２６に対応する３つのセグメントを含む最後のコアケーンとなる。その後、クラッド３０を含む追加したシリカスートは、最後のコアケーン上に堆積させられて、オーバークラッドスートブランクを形成する。オーバークラッドスートブランクは、乾燥させられて、圧密化させられて、続いてＤＣファイバが線引きされる線引き炉に移動させられる。ＤＣファイバの実施例は、本明細書に、開示され、記述されているが、様々な修正やバリエーションが、本発明の観点から逸脱することなく、本発明によって作られ得ることは、当業者であれば明らかであろう。すなわち、本発明は、ここに添付した特許請求の範囲及びその均等の範囲内にある本発明の修正やバリエーションを包含することを意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明によるＤＣファイバのセグメントの断面の斜視図である。
【図２】本発明によるＤＣファイバの第１の実施例のコア半径（μｍ）に対するΔ％のグラフである。
【図３】本発明によるＤＣファイバの第２の実施例のコア半径（μｍ）に対するΔ％のグラフである。
【図４】本発明によるＤＣファイバの第３の実施例のコア半径（μｍ）に対するΔ％のグラフである。
【図５】本発明によるＤＣファイバの第４の実施例のコア半径（μｍ）に対するΔ％のグラフである。
【図６】本発明によるＤＣファイバの第５の実施例のコア半径（μｍ）に対するΔ％のグラフである。
【図７】本発明によるＤＣファイバの実施例における波長に対する全分散のプロットである。
【図８】本発明によるＤＣファイバの実施例における波長に対する分散スロープのプロットである。
【図９】本発明によるＤＣファイバの実施例における波長に対するカッパ値のプロットである。
【図１０】本発明によるＤＣファイバを含む伝送システムの実施例における波長に対する残余分散のプロットである。
【図１１】本発明によるＤＣファイバを含む伝送システムの実施例におけるダイアグラムである。
【図１２】本発明による伝送システムに利用されるトリムファイバの実施例の屈折率分布の図である。
【図１３】本発明によるＤＣファイバ及びトリムファイバの組み合わせを含む伝送システムの実施例のダイアグラムである。

Claims (31)

  1. １５４９ｎｍで−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負の分散スロープを与え、−０．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも負のΔ2％のモートセグメントを含む屈折率分布を有することを特徴とする分散補償光ファイバ。
  2. 全分散が１５４９ｎｍで−１２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  3. 前記全分散が１５４９ｎｍで約−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項２記載の分散補償光ファイバ。
  4. 前記全分散が１５４９ｎｍで約−２５０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項２記載の分散補償光ファイバ。
  5. 全分散が１５４９ｎｍで約−１００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから約−３００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にあることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  6. 前記全分散が１５４９ｎｍで約−１００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから約−１６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にあることを特徴とする請求項５記載の分散補償光ファイバ。
  7. １５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負の分散スロープであることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  8. 前記分散スロープが１５４９ｎｍで−４．５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項７記載の分散補償光ファイバ。
  9. 前記分散スロープが１５４９ｎｍで−５．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項７記載の分散補償光ファイバ。
  10. 前記分散スロープが１５４９ｎｍで−３．４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍから−６．３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  11. 前記分散スロープが１５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも負、且つ、全分散が１５４９ｎｍで−２００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも負であることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  12. １５４９ｎｍにおける前記全分散を１５４９ｎｍにおける前記分散スロープで割った値で定義されるカッパ値が６０以下であることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  13. １５４９ｎｍにおける前記全分散を１５４９ｎｍにおける前記分散スロープで割った値で定義されるカッパ値が３５ｎｍから５５ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  14. １５４９ｎｍにおける前記全分散を１５４９ｎｍにおける前記分散スロープで割った値で定義されるカッパ値が４０ｎｍから５２ｎｍであることを特徴とする請求項１３記載の分散補償光ファイバ。
  15. 前記屈折率分布は、Δ1％の中央コアセグメントと、前記中央コアセグメントに隣接しΔ2％を有するモートセグメントと、前記モートセグメントを包囲しΔ3％を有するリングセグメントと、を含み、クラッドと比較して、Δ1％は正、Δ2％は負、Δ3％は正であることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  16. Δ1％は１．５％よりも大であり、Δ2％は−０．５％よりも小であり、Δ3％は０．５％よりも大であることを特徴とする請求項１５記載の分散補償光ファイバ。
  17. Δ1％は１．５％と２．２％との間にあって、Δ2％は−０．５％と−０．８％との間にあって、Δ3％は０．５％と１．３％の間にあることを特徴とする請求項１５記載の分散補償光ファイバ。
  18. ０．５％よりも大なるΔ3％を有するリングセグメントを更に含むことを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  19. −０．６５％よりも小であるΔ2％を有するリングセグメントを更に含むことを特徴とする請求項１５記載の分散補償光ファイバ。
  20. １．７％よりも大なるΔ1％を有する中央コアセグメントを更に含むことを特徴とする請求項１８記載の分散補償光ファイバ。
  21. 約１．５μｍから２．２μｍの範囲内にある外径Ｒ１を有する中央コアセグメントと、約５．０μｍから６．７μｍの範囲内にある外径Ｒ２を有するモートセグメントと、及び、約６．５μｍから９．０μｍの範囲内にある中心半径Ｒ３を有するリングセグメントとを更に含むことを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  22. 約１．７％から１．９％の範囲内にあるΔ1％及び約１．７μｍから１．９μｍの範囲内にある半径Ｒ１を有する中央コアセグメントと、約−０．６％から−０．７５％の範囲内にあるΔ2％及び約５．３μｍから６．４μｍの範囲内にある半径Ｒ２を有するモートセグメントと、約０．７％から１．１％の範囲内にあるΔ3％及び約７．２μｍから８．３μｍの範囲内にある中心半径Ｒ２を有するリングセグメントと、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  23. 外径Ｒ１を有する中央コアセグメントと、外径Ｒ２を有し０．３４未満のＲ１をＲ２で割ることで定義されるコア／モート比を有するモートセグメントと、を更に含むことを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
  24. １５４９ｎｍで−４．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍよりも小である分散スロープを与える屈折率分布を有することを特徴とする分散補償光ファイバ。
  25. １５４９ｎｍで−１２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍよりも小の全分散を有することを特徴とする請求項２４記載の分散補償光ファイバ。
  26. １５４９ｎｍにおける前記全分散を１５４９ｎｍにおける前記分散スロープで割った値で定義されるカッパ値が４０ｎｍから４８ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２５記載の分散補償光ファイバ。
  27. 請求項１記載の前記分散補償ファイバを含むことを特徴とする光伝送システム。
  28. １５４９ｎｍで約０．０７と０．１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍとの間の分散スロープを有し、前記分散補償ファイバと光学的に結合した非ゼロ分散シフトファイバを含むことを特徴とする請求項２７記載の光伝送システム。
  29. 前記非ゼロ分散シフトファイバは１５４９ｎｍで約３．４から５．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にある全分散を有することを特徴とする請求項２８記載の光伝送システム。
  30. 前記システムは、前記分散補償ファイバと光学的に結合されたトリムファイバを含み、前記トリムファイバは、１５４９ｎｍで約１４から２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にある全分散を有し、０．５ｋｍよりも長い長さを有することを特徴とする請求項２８記載の光伝送システム。
  31. 前記トリムファイバは、１５４９ｎｍで３７０ｎｍから２５０ｎｍの間の全分散を分散スロープで割った値で定義されるカッパ値を有することを特徴とする請求項３０記載の光伝送システム。
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