JP2014530374A - モード分割多重化用数モード光ファイバ - Google Patents
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Abstract
Description
(i)屈折率プロファイルを有するコア、
(ii)コアを囲む環状クラッド層、
(iii)クラッド層に接してクラッド層を囲む一次被覆層であって、約0.35MPaより低いその場弾性率及び約−35℃より低いその場転移温度を有する一次被覆層、
及び
(iv)一次被覆層を囲む二次被覆層であって、約1200MPaより大きいその場弾性率を有する二次被覆層、
を有し、
コアの屈折率プロファイルは、1550nmにおいて、2.0μmより長い理論LP11カットオフ波長及び110μm2より大きいLP01有効面積を有する。
光ファイバを説明するために以下の用語が、様々な実施形態例に関して以下で導入及び定義されているパラメータとともに、本明細書に用いられる。
図5は、ソース110,試験されている1スパンの光ファイバ(FUT)10、光検出器140'及びパワーメータ140"を備える、一例のMPI測定システム100'を示す。変調器120'とパワーメータ140"の間にアッテネータ125が配されることが好ましい。図5のシステム例においては、パターン発生器130'と光検出器140'の間に誤り検出器133及び増幅器134Aが配される。MPI測定システム100'は、光ファイバ10の入力端に融着接続された第1の2m長標準単一モードファイバ120"及び光ファイバ10の出力端に融着接続された第2の2m長標準単一モードファイバ130"も備える。MPI測定手法は、シッダルス・ラマチャンドラン(Siddharth Ramachandran),ジェフレイ・ダブリュー。ニコルソン(Jeffrey W. Nicholson),サミル・ガルミ(Samir Ghalmi),及びマン・エフ・ヤン(Man F. Yan),「コヒーレントクロストークレジームにおけるマルチパス干渉の測定(Measurement of Multipath Interference in the Coherent Crosstalk Regime)」,IEEE Photonics Technology Letters,2003年8月,第15巻,第8号,p.1171,に説明されている。安定化連続波(cw)1550nm単周波数外部共振器ダイオードレーザが、試験下ファイバ(FUT)の入力端に融着接続された、2m長標準単一モードファイバを介して投射される。入力融着接続部でおこり得るモード結合を排除するため、いかなる高次モードも取り除かれるように、FUTは5mm形ロッドに5巻きされる。FMF内のモード結合によって励起されたいかなる高次モードも濾波除去するため、第2の2m長標準単一モードファイバがFUFの出力端に融着接続される。基本モードの出力パワーが光検出器(例えば、LM-21R検出器ヘッドを備えるLabMaster Ultimaパワーメータ)を用いて検出される。仕様レーザ線幅はΔγ<100kHzであり、FUTに対する最大モード間遅延はΔτ<25nsであった。次いで:
本明細書に用いられるように、一次その場弾性率は以下のように測定される。測定されるべきファイバの6インチ(152.4mm)試料が提供される。6インチ試料の中心から1インチ(25.4mm)までの部分の被覆が適切な工具を用いて剥ぎ取られて窓開けされ、イソプロピルアルコールで拭かれる。10×5mmのアルミニウムタブが装着された試料ホルダ/位置合わせステージ上に、試料がタブに接着されて取り付けられる。10mm長が水平におかれるように2つのタブが設定され、2つのタブの間には5mmの間隙がある。ファイバは、タブ間の5mmの空間の半分まで延びるファイバの被覆端が一方のタブ上にあり、剥き出しのガラスが5mmの間隙の残りの半分及び他方のタブにかかるように、タブにかけて試料ホルダ上に水平におかれる。次いで、強力接着剤(例えばKrazy(登録商標)接着剤)の小さなドットが5mmの間隙に近接するそれぞれのタブの半分に着けられ、次いでファイバがタブ上に戻されて接着剤のドットの上方に中心がおかれる。次いで、接着剤がちょうどファイバに触れるまで、位置合わせステージが持ち上げられる。次いで、タブ間の5mmの間隙に試料の少なくとも50%が剥き出しのファイバを含むように、ファイバの被覆端が接着剤を通して引っ張られる。被覆ファイバのまさに先端がタブ上の接着剤の先に延びたまま残され、よって測定される領域が露出したまま残される。タブに固定されたファイバの長さが5mmにトリミングされ、被覆部分の長さは接着剤に埋め込まれて、(タブ間の)埋め込まれていない長さ及び一次直径が測定される。
表2は、図3Aに示される屈折率プロファイルにしたがって作製された、図2に示されるファイバの断面に対応する、被覆Bを有する1つの作製例(EX1)及び被覆Aを有する4つの対照作製例(CEX1〜CEX4)の特性を示す。この第1の実施形態例のファイバ10は半径がR1のステップ型屈折率コア20及びコアを囲むクラッド層50を有する。クラッド層50はR4の(外)半径を有する。
表4は、図3Bの屈折率プロファイルに対応し、図2に示されるファイバの断面に対応する、ファイバ10の7つのモデル実施例(EX10〜EX16)の特性を示す。この例(実施形態EX10〜EX16)のファイバ10は、半径がR1の分布屈折率型コア20及びコアを囲むクラッド層50を有する。
表5は、図4Bの屈折率プロファイルに対応し、図4Aに示されるファイバの断面に対応する、ファイバ10の6つのモデル実施形態例(EX17〜EX22)の特性を示す。この実施形態のファイバ10は半径がR1の分布屈折率型コア20及び、コアを囲む、半径がR4のクラッド層50を有する。ガラスクラッド層は、コア20を囲む、(例えば下げドープされた)低屈折率リング40を有する。これらの実施形態において、低屈折率リング40は(屈折率デルタΔ3に対応し、コア20に直接隣接する)選択付加リング30(図4Aを見よ)によってコア20から隔てられる。低屈折率リング40は最小相対屈折率Δ2最小<0を有する。ガラスクラッド層は、低屈折率リングを囲み、Δ1最大>Δ4最大>Δ2最小のような、最大相対屈折率Δ4最大を有する、外層クラッドも有する。
本開示にしたがう数モード光ファイバ10及びその、実施例EX1〜EX27に与えられた、例は低損失及び小さい微分群遅延を有し、長距離光伝送システム、特にMDMを用いる長距離光伝送システムに適する。
20 コア
30 選択付加リング
40 低屈折率リング
50 クラッド層
60 被覆層
62 一次被覆層
64 二次被覆層
100 MDMシステム
110 送信器
120 レーザ
130 変調器
140 光増幅器
150 波長マルチプレクサ
210 受信器
220 波長デマルチプレクサ
230 スプリッタ
240 検出器
250 モードフィルタ
300 光ファイバリンク
Claims (6)
- 光ファイバにおいて、
屈折率プロファイルを有するコア、
前記コアを囲む環状クラッド層、
前記クラッド層に接して前記クラッド層を囲む一次被覆層であって、0.35MPaより小さいその場弾性率及び−35℃より低いその場ガラス転移温度を有する一次被覆層、
及び
前記一次被覆層を囲む二次被覆層であって、1200MPaより大きいその場弾性率を有する二次被覆層、
を有し、
前記コアの前記屈折率プロファイルが、約2.0μmより長いLP11モードの理論カットオフ波長及び1550nmにおいて110μm2より大きいLP01有効面積を与えるように構成される、
ことを特徴とする光ファイバ。 - 前記光ファイバがステップ型屈折率プロファイルを有し、前記コアがガラスコアであり、前記クラッド層がガラスクラッド層であって、
前記コアが、
約6μmから約15μmの半径R1、
前記ガラスクラッド層に対して約0.2%から約0.55%の最大相対屈折率Δ1最大、
約110μm2より大きく、約210μm2より小さい、LP01有効面積、及び
約1800nmより短いLP02モードの理論カットオフ波長、
を有し、
前記ガラスクラッド層が、Δ1最大>Δ4最大であるような、最大相対屈折率Δ4最大を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。 - 以下の条件、
(i)1550nmの波長におけるMPIが−30dBより小さい、及び/または1550nmの波長におけるMPIが−35dBより小さい
(ii)1550nmの波長におけるLP01モードとLP11モードの間の遅延差が約0.5ns/kmより小さい、
(iii)1550nmの波長におけるLP11モードの理論カットオフ波長が2.15μmより長く、1550nmの波長におけるMPIが−30dBより小さい、
(iv)<0.22dB/kmのLP01減衰、及び/または
(V)<0.25dB/kmのLP11減衰、
の内の少なくとも1つを満たすことを特徴とする請求項2に記載の光ファイバ。 - 前記光ファイバが分布屈折率型ガラスコアを有し、前記クラッド層がガラスクラッド層であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光ファイバ。
- 前記光ファイバの前記コアが1550nmの波長において、2.3より大きく、約2.7より小さい、アルファ値を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光ファイバ。
- モード分割多重化(MDM)光伝送システムにおいて、
LP11モード及びLP01モードのそれぞれにおいて、第1の波長及び第2の波長をそれぞれが有する第1の導波光信号及び第2の導波光信号を送信するように構成された送信器、
前記第1の光信号及び前記第2の光信号を受信し、波長逆多重化するように構成された受信器、及び
前記送信器と前記受信器を光接続し、前記第1の導波光信号及び前記第2の導波光信号の前記伝送をサポートするように構成された、請求項1から5のいずれかに記載の数モード光ファイバ、
を備えることを特徴とするMDM光伝送システム。
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