JP3219200B2 - 大有効面積単一モード光ガイド - Google Patents

大有効面積単一モード光ガイド

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、約1500nmから1600nmの波長範囲で動作す
る、長距離／高ビットレート・システムでの使用のため
に設計された単一モード光ガイド・ファイバに向けられ
たものである。とくに本発明の光ガイド・ファイバは、
長距離通信信号を歪ませる非線型光学効果を低減させる
ため、動作波長範囲にわたり、大きな有効面積を有して
いる。
大有効面積を有する単一モード光ガイドは、自己位相
変調、４光子混合、混位相変調、および非線型散乱過程
を含む、非線型光学効果を低減させてきた。前記効果は
各々、高電力システムにおいて信号劣化の原因となる。
信号を劣化させる前記散乱過程は、一般にexp（cP/A
eff）項を含む方程式で表される。ここでｃは定数、Ｐ
は信号電力、またAeffは有効面積である。残りの前記非
線型効果は比P/Aeffを乗数として含む方程式で表され
る。よって、Aeffが大きくなれば光信号の前記劣化に寄
与する前記非線型効果は低減する。
長距離通信工業における、再生器を用いない、長距離
にわたる情報量の大容量化に対する要求から、単一モー
ド・ファイバの屈折率プロファイル構造の再評価が行わ
れてきた。
前記再評価は： −上記のような、非線型効果を低減させる； −減衰の小さい1550nm近傍の動作波長範囲に対して最適
化される； −光増幅器の利得対波長曲線と調和する； および −低制限、高強度、耐疲労性、および耐曲げ性のような
光ガイドの望ましい特性を保持する、 光ガイドを提供することに集中してきた。
とくに４光子混合の低減に向けて付け加えられた要求
は、おそらく前記光ガイド・ファイバのゼロ分散波長を
動作波長範囲の外側に置くことであろう。
これまでの研究は、米国特許出願第378,780号に開示
されているように、米国特許第4,715,679号、Bhaagavat
ula、で最初に取り入れられた分割コア構造（segmented
core design）という基本概念から出発した。大有効
面積光ガイドは、上に引用した米国特許出願第378,780
号に開示された型のコア構造に対して発明された。クラ
ッドの屈折率より低い最小の屈折率を有するコア領域を
少なくとも１つ組み入れる独特な構造が前記出願に開示
されている。
上述の構造概念を手掛かりにして、分割コア構造の特
性を予言するモデルが、乃高の性能を有する長距離通信
システムに用いるに適した光ガイド・ファイバを特徴づ
けるAeffおよびモード電力分布（すなわち電場強度分
布）を有するコア構造族を産みだすのに用いられた。こ
の新しい大有効面積光ガイド族に向けられた仮出願書
は、1995年11月９日に輸送された。
本出願は、米国特許出願第378,780号および1995年11
月９日に郵送された前記仮出願に開示された研究成果の
延長である。
本出願の新しいプロファイル構造族の独特な特徴は、
大有効面積と主要な動作波長範囲にわたって全分散の傾
きがゼロに近いこととが一緒に達成されていることであ
る。これにより、前記大有効面積による非線型信号劣化
の低減だけでなく、前記主要な波長範囲にわたる線型分
散の低減も得られる。
定 義 −前記有効面積は Aeff＝２π（∫E2rdr）2/（∫E4rdr） である。ここで積分範囲は０から∞、Ｅは伝搬光にとも
なう電場である。
有効直径、Deffは、 Deff＝２（Aeff/π）1/2 で定義される。
−モード場面積,Amfは、π（Dmf/2）２である。ここでD
mfは、2W＝Dmf、W2＝（２∫E2rdr/∫［dE/dr］2rdr）
の、ピーターマンII法を用いて測定した前記モード場の
直径である。ここで積分範囲は０から∞までである。
−α乗プロファイルは、 ｎ＝n0（１−Δ（r/a）α） である。ここでn0は前記α乗屈折率プロファイル中の最
大屈折率であり、Δは以下で定義され、ｒは半径、また
はａは前記α乗屈折率プロファイルの始点から終点まで
を計測した半径である。α乗屈折率プロファイルの前記
n0点においてｒを０に選ぶことができる、すなわち前記
プロファイルの始点を前記光ガイドの中心軸からの実効
距離と解釈できる。１に等しいαを有するα乗プロファ
イルは３角形である。αが２のとき、前記屈折率プロフ
ァイルは放物線である。αの値が２より大きくなり約６
に近づくと、前記屈折率プロファイルはもうほとんど段
階状屈折率プロファイルになる。真の階段状屈折率プロ
ファイルは無限大のαで表されるが、αが約４から６で
あれば事実上、階段状屈折率プロファイルである。
−屈折率プロファイル層分（segment）の幅は、屈折率
−半径図の水平軸に対して前記屈折率プロファイルの前
記始点および終点のそれぞれから引かれた２本の垂直線
の間の距離である。
−％指数Δは、 ％Δ＝［（n1 2−nc 2）］/2n1 2］×100 である。ここでn1はコアの屈折率、ncは前記クラッドの
屈折率である。とくに別記しない限り、n1は％Δで表し
た前記コア領域の前記最大屈折率である。
−屈折率の０基準は、前記クラッドガラス層内の最小屈
折率が選ばれる。前記コア内で該最小値より屈折率が小
さい領域は、負の値が与えられる。
−一般に屈折率プロファイルは、形状の異なる関連実効
屈折率プロファイルを有する。実効屈折率分布は、前記
光ガイドの性能を変更することなく該関連屈折率プロフ
ァイルの代わりに用いられる。参考文献、“単一モード
ファイバ光学”、マーセル・デッカー・インク、リュウ
・ビー・ジョーノム、1990,32ページ、第1.3.2節を参照
されたい。
−曲げ性能は、光ガイド・ファイバを心型（mandrel）
の周りに巻きつけることにより誘起される減衰を測定す
る標準試験法により定められる。該標準試験は、32mm径
の心型周りのファイバ１巻きにより作られる曲がり、お
よび75mm径の心型周りのファイバ100巻きによる曲がり
が原因で光ガイド・ファイバ中に誘起される減衰の測定
である。最大許容曲げ誘起減衰は、通常1300nm近傍およ
び1550nm近傍の動作波長範囲で規定される。
−別の曲げ試験は、光ガイド・ファイバの曲げに対する
相対耐性の比較に用いられるピン・アレイ曲げ試験であ
る。本試験を行うには、実質的に曲げ損失のない状態で
光ガイド・ファイバの減衰損失を測定する。次いで前記
光ガイド・ファイバを前記ピン・アレイの周りに編んで
再び減衰を測定する。曲げにより誘起される損失は、測
定された２つの減衰の差である。前記ピン・アレイは一
列に並べられ、平坦な表面の決められた位置に垂直に支
えられた円筒形のピン10本のセットである。前記ピンの
間隔は中心間で5mmである。前記ピンの直径は0.67mmで
ある。試験中、前記光ガイド・ファイバを前記ピンの表
面の一部分に合致させるに十分な張力が加えられる。
−屈折率プロファイルのΔｉ％におけるパーセント偏差
は、いかなるΔｉ％も、与えられたパーセントにより、
個々にまたは共同して変わり得ることを意味する。
−結合半径におけるパーセント偏差は、コアの全半径に
おける変化、Δｒが各コア部の半径間で比例配合される
ことを意味する。
発明の概要 本発明は、比較的大きな有効面積と、拡張された動作
波長範囲にわたって実質的に平坦な分散傾き、すなわち
約0.03ps/nm2−km以下の大きさの分散傾きという利点を
同時に提供する単一モード光ガイド・ファイバに対する
要求を満たす。
本発明の第１の発明は、少なくとも４つの層分を含む
ガラスコアを有する単一モード光ガイドである。各層分
は屈折率プロファイル、外半径ri、およびΔｉ％により
特徴づけられる。ｒおよびΔの添字は各々の層分に対応
する。前記層分は、光ガイドの長軸の中心軸を含む最内
層分に始まってｎまで番号が付けられる。屈折率ncを有
するクラッド層が前記コアを取り囲んでいる。前記コア
は、各々が正のΔ％を有する互いに接触していない２つ
の層分と、さらに各々が負のΔ％を有する互いに接触し
ていない２つの層分を有する。該基本コア構成を用いれ
ば、実質的に平坦な全分散曲線、すなわち、あらかじめ
主要な波長範囲にわたって約0.03ps/nm2−kmないしそれ
以下の傾きをもつ曲線、および少なくとも60μm2の有効
面積を提供する、Δｉ％とriのセットがいくつか見いだ
される。該コア構成を有するコア構造のいくつかでは、
前記有効面積は70μm2より大きい。
本発明の第１の特徴の好ましい実施の形態は、約1450
nmから1580nmの波長範囲にわたり、実質的に０の分散傾
きを与える。上記範囲は、1450nm近傍の低減衰領域およ
びエルビウム光増幅器の高利得波長範囲を含む。
前記Δ％が正の２つの互いに接触していない層分に対
する望ましいΔｉ％は、約0.1％から0.8％の範囲であ
る。前記Δ％が負の２つの層分に対しては、望ましいΔ
ｉ％は−0.8％から−0.15％の範囲である。
前記Δ％が正の層分の好ましい屈折率プロファイル
は、約１から６の範囲のαを有するα乗プロファイル、
階段状プロファイル、丸みのついた階段状プロファイ
ル、および台形プロファイルからなるグループから選ば
れる。前記Δ％が負の層分の好ましい屈折率プロファイ
ルは、逆台形プロファイル、逆階段状プロファイル、お
よび丸みのついた逆階段状プロファイルからなるグルー
プから選ばれる。ある特定のプロファイルにおいて、Δ
％が負の１つの層分がたとえば逆台形プロファイルをも
てば、Δ％が負のもう１つの層分は丸みのついた逆階段
状屈折率プロファイルをもつことは明らかである。少な
くとも４つの層分の屈折率プロファイルからなる組合せ
および順列の数は極めて大きい。よって実際上、前記要
求される光ガイド・ファイバ特性を与えるコア屈折率プ
ロファイルの探索は、コンピュータ・モデルを用いて行
われる。
中心軸上のドーパント拡散は、逆円錐形をした中心屈
折率降下を生じさせる。また、ドーパント濃度が急激に
変化する位置における拡散は、階段状屈折率プロファイ
ルの肩の丸みを帯びさせる。前記モデルは、ドーパント
の外方拡散（out−diffusion）により生じるいかなる屈
折率プロファイル変化も実質的に考慮するように設計さ
れている。代表的な中心拡散降下は、底面の半径が約２
μｍを超えない、逆円錐形である。
最も望ましい実施の形態では、層分１および３が正の
Δ％を有し、層分２および４が負のΔ％を有している。
上述したように、前記層分は前記光ガイドの軸の前記長
対称軸を含む前記層分に対する１に始まって順次番号が
つけられている。本実施例の形態における半径には、r1
は約３から５μｍの範囲、r2は約10μｍを超えない範
囲、r3はは約17μｍを超えない範囲、またr4は約25μｍ
を超えない範囲という制限がある。本実施の形態の前記
層分の各々のΔ％にも、Δ１％は約0.20％から0.70％の
範囲、Δ２％およびΔ４％は約−0.80％から−0.15％の
範囲、またΔ３％は約0.05％から0.20％という制限があ
る。
前記コア設計モデルは２つの方法で用いられる： −構造パラメータ、すなわち層分の数およびコア層分の
相対位置、各層分の前記屈折率プロファイル形状、およ
び各層分の前記対応するΔｉ％および前記riを入力し、
入力された構造に関係する前記光ガイド・パラメータを
計算する； または、 −特性パラメータ、すなわち遮断波長、ゼロ分散波長、
全分散の傾き、有効面積、モード場直径、動作波長範
囲、および光ガイドの曲げ誘起減衰を入力し、前記の特
性を与える構造族を計算する。
よって、本発明の第２の特徴を、少なくとも４つの層
分を有する光ガイド・ファイバとして主張することが妥
当である。互いに接触していない２つの層分が正のΔ％
を有し、互いに接触していない２つの層分が負のΔ％を
有している。前記各々の層分の前記riおよびΔｉ％は； −約1400nmから1575nmの波長範囲にわたり、約0.03ps/n
m2−km以下の大きさである全分散の傾き； −前記動作範囲の外側、すなわち約1200nmから1500nmま
たは約1575nmより大きい（上限は前記動作波長範囲にお
いて要求される分散の大きさにより定められる。ほとん
どの例では、上限は約1750nmである）範囲、におけるゼ
ロ波長分散； −約９μｍより大きいモード場直径； および、 −20dB以下のピン・アレイ曲げ誘起減衰、 により特徴づけられる光ガイドを与えるように選ばれ
る。
本発明の第２の発明に述べられる、光ガイド族の顕著
な特質は、製造の容易さである。とくに、前記光ガイド
は、表１の算出されたパラメータで示されるように、Δ
ｉ％の±３％の変動、および前記結合半径の±１％の変
動にはそれほど敏感ではない。
本発明のコア構造族の前記および他の特徴および利点
は、さらに以下の図面を用いて開示され記述される。
図面の簡単な説明 図1aおよび1bは、本発明の１実施例の４層分のコア屈
折率プロファイルの一般形を示すグラフである。
図2aおよび2bは、本発明の１実施例の４層分のコア屈
折率プロファイルの特定の例を示すグラフである。
図３は、本発明の光ガイド・ファイバの代表的な全分
散特性曲線を示すグラフである。
図４は、本発明のコア・プロファイル構造族のサブセ
ットについて、ある波長範囲にわたりDeffをMFDと比較
するグラフである。
図5a、図5b、および図5cは、本発明のコア屈折率プロ
ファイルをもつ前記層分の半径または屈折率の変動に対
する全分散の感度を示すグラフである。
発明の詳細な説明 １ギガビット／秒ないしそれ以上の伝送速度と共に、
100kmを上回る再生器間隔を当然必要とする通信システ
ムは、通信光増幅技術または波長分割多重技術を利用す
る。よって光ガイド・ファイバ製造者は、より高電力の
信号、または多重システムで起こり得る４光子混合、に
よる非線型効果の影響をより受けにくい光ガイドを設計
しなければならなかった。適当な光ガイド・ファイバは
低線型分散に加えて低減衰でなければならないことは明
らかである。さらに、前記光ガイド・ファイバは、波長
分割多重化に適合するため、とくに広い波長範囲にわた
って前記の特性を発揮しなければならない。
比較的製造が容易であり、分散の制御が可能な光ガイ
ド構造は、コストが低く、融通性が高くなるので歓迎さ
れる。ここに述べられる構造は、全分散が正と負の値の
間で切り換わるように、光ガイド・ファイバの長さ方向
に沿って前記光ガイドの分散を変化させるような分散制
御法に十分に適している。
本出願の本発明の層分化されたコア構造は前記要求特
性を満たす。
前記コア屈折率プロファイルの一般的なグラフが、光
ガイドの半径に対して描かれたΔ％を示す図1aおよび図
1bに表されている。図1aおよび図1bは別々の４つの層分
のみを示しているが、前記要求特性は４つより多い層分
を有するコアを作成することにより満足され得ることは
明らかである。しかし、有する層分が少ないほど実施の
形態は通常製造しやすくなり、ゆえに望ましい。
本発明の光ガイド・ファイバの屈折率プロファイル構
造の特性は、正のΔ％を有し互いに接触していない層分
４および８と、負のΔ％を有し互いに接触していない層
分２および６である。前記Δ％が正および負の層分どう
しは少なくとも１つの層分で隔てられている。前記各層
分の屈折率プロファイルは、前記光ガイド・ファイバの
要求特性を与えるコア構造になるように調整される。
破線10,12,および14は、本発明の光ガイド・コアを構
成する前記層分の内の３層分の別の屈折率プロファイル
形状を示す。前記各層分の外半径5,7,9,および11も、前
記光ガイド・ファイバの要求特性を与えるコア構造にな
るように変えられる。層分の数、層分のプロファイル形
状、層分のΔ％，および半径という変数が与えられれ
ば、前記設計問題はコンピュータ・モデルを用いて極め
て容易に処理される。こうしたモデルの基本的な原理は
米国特許出願第323,795号で論じられている。
図1bは、別種の本発明の前記光ガイド・ファイバを示
す。この場合、前記Δ％が正の層分、16および20が第１
および第３層分である。第２および第４層分、18および
22は、負のΔ％を有している。図1aおよび図1bの、それ
ぞれ直線３および21は、前記各層分の前記Δ％特性の計
算に用いられる前記クラッド層の屈折率を示す。
実施例１−４層分構成の実例 図2aのグラフは、４層分、26,28,30,および32を有す
る本発明の光ガイド・コアの実施の１形態である。各層
分は丸みのついた階段状のプロファイル形状を有する。
前記階段状プロファイルの各コーナー部の丸みは、前記
中心軸屈折率降下24と同様に、前記光ガイド・ファイバ
の製造中のドーパント拡散によるものである。たとえば
ドーピング（ドーパント添加）工程において、上記拡散
を補償することは可能であるが、不必要であることが多
い。
図2aによれば、層分26のΔ１％はほぼ0.39％、層分28
のΔ２％はほぼ−0.25％、層分30のΔ３％はほぼ0.12
％、層分32のΔ４％はほぼ−0.25％である。各層分のそ
れぞれの外半径は、最内層分から始めて順次外側に向か
って、約４μｍ、約6.5μｍ、約15μｍ、および約22μ
ｍである。
本コア構造は； −モード場直径:9μm; −Deff:9.3μm; −Aeff:68μm2; −遮断波長:1400nm; −ピン・アレイ誘起曲げ損失:20dB; および、 −全分散傾き:0.03ps/nm2−km以下 という特性を有する光ガイド。ファイバを与える。
基準実施例２−４層分構成の実例 図2bのグラフは、４層分、36,38,40,および42を有す
る本発明の光ガイド・コアの実施の１形態である。各層
分は丸みのついた階段状のプロファイル形状を有する。
上記したように、前記階段状プロファイルの各コーナー
部の丸みは、前記中心軸屈折率降下と同様、前記光ガイ
ド・ファイバの製造中のドーパント拡散によるものであ
る。
図2bによれば、層分36のΔ１％はほぼ0.40％、層分38
のΔ２％はほぼ−0.25％、層分40のΔ３％はほぼ0.12
％、層分42のΔ４％はほぼ−0.25％である。各層分のそ
れぞれの外半径は、最内層分から始めて順次外側に向か
って、約４μｍ、約6.5μｍ、約15μｍ、および約23.5
μｍである。
図2bの前記屈折率プロファイルの、図2aの前記屈折率
プロファイルとの構造上の差は実質的に、前記負のΔ％
の値の絶対値が小さく、かつ前記コアの全半径が１ない
し２μｍ大きくなっていることであることに注目された
い。
本コア構造は； −モード場直径:9.2μm; −Deff:9.6μm; −Aeff:72μm2; −遮断波長:1404nm; −ピン・アレイ誘起曲げ損失:12dB; および、 −全分散傾き:0.03ps/nm2−km以下 という特性を有する光ガイド。ファイバを与える。
本基準実施例において遮断波長はやや大きくなってい
るだけであるが、耐曲げ性は劇的に改善され、Aeffは約
６％大きくなっている。性能が改善された光ガイドの生
産に結びつく前記構造の変更は、前記Δ％が負の層分に
おけるΔ％の増加および前記全半径の増加である。Aeff
と耐曲げ性の増加が同時に達成され得ることは、本発明
のコア屈折率プロファイル構造の強靭性を示すものであ
る。
本発明のコア屈折率プロファイル構造の特色である、
前記全分散曲線46が、図３に示されている。前記曲線の
平坦性の高い領域44は、約1400nmから1570nmの波長範囲
にわたっている。よって、本動作波長領域においては、
非線型分散効果は前記有効面積の増加により抑制され
る。また線型分散も、前記動作波長にわたって全分散の
大きさが低くいままであることにより抑制される。
本発明のコア構造のサブセットの有利な特性は、図４
に示されている。前記有効直径48は、少なくとも1200nm
から1800nmの波長範囲にわたり、前記モード場直径より
大きい。Aeffが大きくなるほど、単位面積あたりの信号
電力を低減できるので、非線型効果を抑制できる。モー
ド場直径が小さくなるほど、前記信号電力の内放射され
る部分より導波される部分が多くなるので、耐曲げ性が
良くなる。本発明の光ガイド・ファイバ・コアの本特徴
が、非線型効果を抑制し、同時に前記光ガイド内部に光
信号をうまく閉じ込め、よって耐曲げ性を向上させてい
る。
全分散の全半径対波長における変化に対する前記相対
不感受性が、図5aに示されている。曲線54は、結合半径
がｒのコアについての基準曲線である。曲線58は、コア
の結合半径が、前に定義されているように、ｒより１％
大きい光ガイド・ファイバの前記全分散曲線である。曲
線56は、コアの結合半径がｒより１％小さい場合の前記
全分散曲線である。曲線56および58の基準曲線54に対す
る前記偏差が約2ps/nm−kmを超えないことに注目された
い。
前記層分のいずれかまたは全てにおける屈折率変化に
対する全分散の前記相対不感受性が、図5bに示されてい
る。曲線60は基準曲線である。曲線64および62は、前記
屈折率がそれぞれ３％および−３％変化した場合の全分
散を表している。ここでやはり、曲線64および62は、基
準曲線60から約2ps/nm−kmより大きくは異なっていな
い。
表１に、結合半径が±１％変化し、同時に屈折率が±
３％変化したときの、主要な光ガイド・ファイバ・パラ
メータの平均と標準偏差が挙げてある。基準プロファイ
ルは実質的に基準実施例２で与えられたプロファイルで
ある。
目標値からの偏差が小さいことがわかり、前記コア構
造が、光ガイド・ファイバ・コア・構造における前記規
定された変化に対して比較的安定な光ガイド・ファイバ
特性を与えることを示している。
全分散の符号を変える前記半径の変動は、図5aと関連
して図5cに示されている。
前と同様に、曲線54が基準全分散曲線である。結合半
径の1.5％の変化は、曲線678を与える。結合半径の2.5
％および4.5％の変化は、それぞれ曲線66および70を与
える。よって本発明のコア構造は、分散を制御した光ガ
イド・ファイバの製造に容易に適用できる。前記ファイ
バの長さ方向に沿った半径の周期的変化は前記全分散の
前記符号の周期的変化をもたらし、よって前記光ガイド
・ファイバに沿った各点における全分散の大きさはゼロ
ではないにもかかわらず、前記光ガイド・ファイバの全
長に対する前記全分散は実質的にゼロになり得る。上記
全分散制御は、全ファイバ長にわたる全分散を非常に小
さく維持したまま、基本的に４光子混合を除去する。
本発明の個々の実施の形態がここに開示され記述され
ているが、それにもかかわらず本発明は以下の請求の範
囲によってのみ限定される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−134137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−226301（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−165608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−215207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−43107（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−168046（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−234036（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248251（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−304655（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−171117（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−304640（ＪＰ，Ａ) ＯＦＣ’95 Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄ ｉｇｅｓｔ，Ｖｏｌ．８，ｐａｐｅｒ ＴｈＨ２，ｐｐ．260−261 ＥＣＯＣ’96 Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ 1996，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．49−52 ＥＣＯＣ’98 Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ 1998，Ｖｏｌ．１，ｐｐ．37−42 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/54

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ガイド・ファイバの長軸中心軸の周りに
    対称に配置され、屈折率プロファイル、屈折率Δｉ％、
    および外半径ri（ここでｉは特定の層分を示す整数）を
    有する少なくとも４つの層分を含み、該層分が前記中心
    軸から１で始まり順次１からｎまで番号が付けられてい
    るガラス・コアと、 前記コア上に形成され、前記コアを取り囲む、屈折率nc
    を有するガラス・クラッド層とを含み、 少なくとも２つの隣接していないコア層分が正の屈折率
    Δ％を有し、かつ少なくとも２つの隣接していないコア
    層分が負の屈折率Δ％を有しており、 前記正のΔ％を有する少なくとも２つの層分が0.1％か
    ら0.8％の範囲のΔ％を有し、前記負のΔ％を有する少
    なくとも２つの層分が−0.80％から−0.15％の範囲のΔ
    ％を有し、 前記正のΔ％を有する少なくとも２つの層分が、α乗プ
    ロファイル（ここでαは１から６），段階状屈折率プロ
    ファイル、丸みのついた段階状屈折率プロファイル、お
    よび台形プロファイルからなるグループから選ばれる屈
    折率プロファイルを有し、かつ前記負のΔ％を有する少
    なくとも２つの層分が、逆段階状プロファイル、丸みの
    ついた逆階段状プロファイル、および逆台形プロファイ
    ルからなるグループから選ばれる屈折率プロファイルを
    有し、 前記ガラス・コアの第１層分の前記屈折率プロファイル
    は、前記光ガイド・ファイバの中心軸から離れたところ
    に最大屈折率n1を有し、前記中心軸に向かってn1から単
    調に減少して、前記中心軸の周りに実質的に逆円錐形の
    屈折率降下を形成しており、前記逆円錐が２μｍを超え
    ない底面半径を有し、 前記各層分の前記外半径riおよび前記Δｉ％が、1450nm
    から1580nmの波長範囲にわたり0.03ps/nm2−km以下の大
    きさを有する分散傾きと、60μm2より大きい有効面積を
    与えるように選ばれていることを特徴とする単一モード
    光ガイド・ファイバ。
  2. 【請求項２】光ガイド・ファイバの長軸中心軸の周りに
    対称に配置され、屈折プロファイル、屈折率Δｉ％、お
    よび外半径ri（ここでｉは特定の層分を示す整数）を有
    する少なくとも４つの層分を含み、該層分が前記中心軸
    から１で始まり順次１からｎまで番号が付けられている
    ガラス・コアと、 前記コア上に形成され、前記コアを取り囲み、屈折率nc
    を有するガラス・クラッド層とを含み、 少なくとも２つの隣接していないコア層分が正の屈折率
    Δ％を有し、かつ少なくとも２つの隣接していないコア
    層分が負の屈折率Δ％を有しており、 前記ガラス・コアが４つの層分を含み、それらが、それ
    ぞれ、0.20％から0.70％の範囲のΔ１％、−0.80％から
    −0.15％の範囲のΔ２％、0.05％から0.20％の範囲のΔ
    ３％、および−0.80％から−0.15％の範囲のΔ４％の、
    Δ％を有し、 r1が３μｍから５μｍの範囲にあり、r2が10μｍ以下で
    あり、r3が17μｍであり、r4が25μｍ以下であって、か
    つr4＞r3＞r2＞r1であり、 前記各層分の前記外半径riおよび前記Δｉ％が、1450nm
    から1580nmの波長範囲にわたり0.03ps/nm2−km以下の大
    きさを有する分散傾きと、60μm2より大きい有効面積を
    与えるように選ばれていることを特徴とする単一モード
    光ガイド・ファイバ。
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