JP3247221B2 - 分散補償光導波体を含む製品 - Google Patents
分散補償光導波体を含む製品Info
- Publication number
- JP3247221B2 JP3247221B2 JP28856593A JP28856593A JP3247221B2 JP 3247221 B2 JP3247221 B2 JP 3247221B2 JP 28856593 A JP28856593 A JP 28856593A JP 28856593 A JP28856593 A JP 28856593A JP 3247221 B2 JP3247221 B2 JP 3247221B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- wavelength
- product
- refractive index
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
- G02B6/03644—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - + -
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02047—Dual mode fibre
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
- G02B6/02252—Negative dispersion fibres at 1550 nm
- G02B6/02261—Dispersion compensating fibres, i.e. for compensating positive dispersion of other fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
- G02B6/29371—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion
- G02B6/29374—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/028—Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
- G02B6/0281—Graded index region forming part of the central core segment, e.g. alpha profile, triangular, trapezoidal core
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03605—Highest refractive index not on central axis
- G02B6/03611—Highest index adjacent to central axis region, e.g. annular core, coaxial ring, centreline depression affecting waveguiding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分散補償（dispersion-c
ompensating 、ＤＣ）光導波体、典型的には、光ファイ
バ、及びＤＣ光導波体を含む通信システム及び他の製品
に関する。
ompensating 、ＤＣ）光導波体、典型的には、光ファイ
バ、及びＤＣ光導波体を含む通信システム及び他の製品
に関する。
【０００２】
【発明の背景】周知のように従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモード光ファイバは一般的に約１．５５μ
ｍの所に最小損失を持ち、約１．３μｍの所にゼロ色分
散（zero chromatic dispersion ）を持つ。約１．５５
μｍの所に最小損失及びゼロ色分散の両方を持つ光ファ
イバ（このタイプの光ファイバは一般に“分散シフト
（dispersion-shifted）”ファイバと呼ばれる）を設計
することも可能であるが、殆どの最近設置されたシング
ルモードファイバは従来のタイプのものであり、ファイ
バのゼロ色分散波長の所或はこの付近の約１．３μｍの
信号波長にて動作される。
するシングルモード光ファイバは一般的に約１．５５μ
ｍの所に最小損失を持ち、約１．３μｍの所にゼロ色分
散（zero chromatic dispersion ）を持つ。約１．５５
μｍの所に最小損失及びゼロ色分散の両方を持つ光ファ
イバ（このタイプの光ファイバは一般に“分散シフト
（dispersion-shifted）”ファイバと呼ばれる）を設計
することも可能であるが、殆どの最近設置されたシング
ルモードファイバは従来のタイプのものであり、ファイ
バのゼロ色分散波長の所或はこの付近の約１．３μｍの
信号波長にて動作される。
【０００３】既に設置されている光ファイバシステムを
１．５５μｍにて動作することができればかなりの長所
を実現できる。これらの長所には（より低いファイバ損
失に起因しての）中継器間の距離の延長の可能性、及び
中継器の代わりにＥｒドープされたファイバ増幅器（Er
-doped fiber amplifiers 、ＥＤＦＡ）を使用できる可
能性が含まれる。ただし、動作波長を変更することによ
る単純なグレードアップは、従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモードファイバの１．５５μｍにおけるか
なりの量の色分散（一例として、約１７ps/nm・km）のた
めに実際的ではない。この分散は、典型的には、このよ
うなシステムを５００マイルのオーダの距離の場合、最
大でも約２Ｇbit/sec のビット速度に制限する。
１．５５μｍにて動作することができればかなりの長所
を実現できる。これらの長所には（より低いファイバ損
失に起因しての）中継器間の距離の延長の可能性、及び
中継器の代わりにＥｒドープされたファイバ増幅器（Er
-doped fiber amplifiers 、ＥＤＦＡ）を使用できる可
能性が含まれる。ただし、動作波長を変更することによ
る単純なグレードアップは、従来のＳｉＯ2 をベースと
するシングルモードファイバの１．５５μｍにおけるか
なりの量の色分散（一例として、約１７ps/nm・km）のた
めに実際的ではない。この分散は、典型的には、このよ
うなシステムを５００マイルのオーダの距離の場合、最
大でも約２Ｇbit/sec のビット速度に制限する。
【０００４】この問題を扱う幾つかの可能な方法が既に
提案されている。これらは“アクティブ（active）”技
法と“パッシブ（passive ）”技法に分類することがで
きる。ここでは、我々は、パッシブ技法、より詳細に
は、分散補償（ＤＣ）ファイバの使用を伴う技法のみを
対象とする。合衆国特許第４，２６１，６３９号は動作
波長においてそれぞれ正及び負の分散を持つシングルモ
ードファイバを鎖状に結合することによって分散補償を
行なう方法を開示する。
提案されている。これらは“アクティブ（active）”技
法と“パッシブ（passive ）”技法に分類することがで
きる。ここでは、我々は、パッシブ技法、より詳細に
は、分散補償（ＤＣ）ファイバの使用を伴う技法のみを
対象とする。合衆国特許第４，２６１，６３９号は動作
波長においてそれぞれ正及び負の分散を持つシングルモ
ードファイバを鎖状に結合することによって分散補償を
行なう方法を開示する。
【０００５】ＤＣファイバは現存する光ファイバ通信シ
ステムをグレードアップするために好都合に使用できる
のみでなく、１．５５μｍにて動作するように設計され
た新たなシステム（例えば、分散シフトファイバを使用
する大洋横断海底システム）内にも分散シフトファイバ
の製造仕様を簡単にするために使用することができる。
ステムをグレードアップするために好都合に使用できる
のみでなく、１．５５μｍにて動作するように設計され
た新たなシステム（例えば、分散シフトファイバを使用
する大洋横断海底システム）内にも分散シフトファイバ
の製造仕様を簡単にするために使用することができる。
【０００６】C.D.Poole （プーレ）らはオプティクスレ
ターズ（Optics Letters）、Vol.１７（１４）、ページ
９８５（本発明と譲受人を同一とする１９９１年９月２
６日に申請の合衆国特許出願第７６６，６００号も参
照）において最も低次のモード（ＬＰ01）に加えて最も
低い高次モード（ＬＰ11）もサポートするように設計さ
れ、またＬＰ11（λc11 ）モードに対して動作波長（λ
op）のほんの少し上の遮断波長を持つように設計された
ＤＣファイバを開示する。典型的には、ＤＣファイバの
上流端においてＬＰ01モードをＬＰ11モードに変換する
ためのモード変換器が提供され、ＤＣファイバの下流端
においてＬＰ11モードをＬＰ01モードに変換し戻すため
のもう一つのモード変換器が提供される。Poole （プー
レ）らの技法はまた分散及び分散傾斜の両方を補償する
ことができ、望ましい負の分散の大きな値（１００或は
１５０ps/nm・kmより大きな絶対値；一例として−２２８
ps/nm・km）を与えることができる。ただし、Poole らの
技法は、欠点として、特別の要素（モード変換器及び偏
波回転子）の使用を必要とし、コストを上げるだけでな
く、典型的には、追加の損失を導入する。さらに、典型
的には、λopがλc11に接近しているために総パワーの
約１５から２０％のみがコア内を伝播し、結果として、
比較的高い損失を与える。さらに、この従来の技法は典
型的にはＬＰ11モードの四重縮退（four-fold degenera
cy）を除去するために少し楕円形のＤＣファイバを必要
とする。
ターズ（Optics Letters）、Vol.１７（１４）、ページ
９８５（本発明と譲受人を同一とする１９９１年９月２
６日に申請の合衆国特許出願第７６６，６００号も参
照）において最も低次のモード（ＬＰ01）に加えて最も
低い高次モード（ＬＰ11）もサポートするように設計さ
れ、またＬＰ11（λc11 ）モードに対して動作波長（λ
op）のほんの少し上の遮断波長を持つように設計された
ＤＣファイバを開示する。典型的には、ＤＣファイバの
上流端においてＬＰ01モードをＬＰ11モードに変換する
ためのモード変換器が提供され、ＤＣファイバの下流端
においてＬＰ11モードをＬＰ01モードに変換し戻すため
のもう一つのモード変換器が提供される。Poole （プー
レ）らの技法はまた分散及び分散傾斜の両方を補償する
ことができ、望ましい負の分散の大きな値（１００或は
１５０ps/nm・kmより大きな絶対値；一例として−２２８
ps/nm・km）を与えることができる。ただし、Poole らの
技法は、欠点として、特別の要素（モード変換器及び偏
波回転子）の使用を必要とし、コストを上げるだけでな
く、典型的には、追加の損失を導入する。さらに、典型
的には、λopがλc11に接近しているために総パワーの
約１５から２０％のみがコア内を伝播し、結果として、
比較的高い損失を与える。さらに、この従来の技法は典
型的にはＬＰ11モードの四重縮退（four-fold degenera
cy）を除去するために少し楕円形のＤＣファイバを必要
とする。
【０００７】A.J.Antos （アントス）は１９９２年９月
にコロラド州にて開催された米国科学技術協会主催の光
ファイバ測定に関する会議の議事録（Proccedings,Conf
erence on Optical Fiber Measurement、National Insti
tute of Science and Technology、Colorado、September
1992 ）においてＬＰ01モードのみをサポートし、１．
５５μｍにおいて負の色分散を持つように設計されたＤ
Ｃファイバを開示する。このＤＣファイバは比較的小さ
な負の色分散（１００ps/nm・km以下の絶対値、一例とし
て、−６５ps/nm・km）を持ち、長さの長いＤＣファイバ
の使用（例えば、１５０ｋｍの従来のファイバの分散を
補償するために３９ｋｍのＤＣファイバの使用）を必要
とする。さらに、Antos （アントス）の技法は明らかに
分散の補償のみに使用でき、著者によると分散傾斜の補
償は“実用上は簡単には達成できない”と指摘されてい
る。
にコロラド州にて開催された米国科学技術協会主催の光
ファイバ測定に関する会議の議事録（Proccedings,Conf
erence on Optical Fiber Measurement、National Insti
tute of Science and Technology、Colorado、September
1992 ）においてＬＰ01モードのみをサポートし、１．
５５μｍにおいて負の色分散を持つように設計されたＤ
Ｃファイバを開示する。このＤＣファイバは比較的小さ
な負の色分散（１００ps/nm・km以下の絶対値、一例とし
て、−６５ps/nm・km）を持ち、長さの長いＤＣファイバ
の使用（例えば、１５０ｋｍの従来のファイバの分散を
補償するために３９ｋｍのＤＣファイバの使用）を必要
とする。さらに、Antos （アントス）の技法は明らかに
分散の補償のみに使用でき、著者によると分散傾斜の補
償は“実用上は簡単には達成できない”と指摘されてい
る。
【０００８】ＤＣファイバのかなりの商業上の重要さか
ら考えて、従来のＤＣ技法の短所を回避或は少なくとも
軽減する技法が強く要望される。
ら考えて、従来のＤＣ技法の短所を回避或は少なくとも
軽減する技法が強く要望される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はこの技法及び本
発明の技法を具現する製品を開示する。
発明の技法を具現する製品を開示する。
【００１０】
【用語及び定義】“モード”ＬＰμνが実際にはこれら
は関連する波動方程式の真の値ではなく単に近似解を与
えるものであるが光ファイバのモード特性の議論に便宜
的に使用される。基本ＬＰモードはＬＰ01である。最も
低い高次ＬＰモード（lowest higher order LP mode ）
はＬＰ11である。ＬＰ0mはＬＰ11より高次であり、ｍ＝
２、３、．．．である。
は関連する波動方程式の真の値ではなく単に近似解を与
えるものであるが光ファイバのモード特性の議論に便宜
的に使用される。基本ＬＰモードはＬＰ01である。最も
低い高次ＬＰモード（lowest higher order LP mode ）
はＬＰ11である。ＬＰ0mはＬＰ11より高次であり、ｍ＝
２、３、．．．である。
【００１１】用語“色分散（chromatic dispersion）”
はここでは従来の用法で使用され、物質分散（material
dispersion ）と導波路分散（waveguide dispersion）
の総和を表わす。
はここでは従来の用法で使用され、物質分散（material
dispersion ）と導波路分散（waveguide dispersion）
の総和を表わす。
【００１２】導波路はあるモードの遮断波長λc がλop
よりも長い場合波長λopの放射のそのモードの伝播を
“サポート（support ）”すると言われ、あるモードの
λc がλopよりも短い場合はそのモードの伝播を“サポ
ートしない”と呼ばれる。従来のファイバ設計において
は、ＬＰ11モードの遮断波長はＬＰ02モードのそれより
も大きい。
よりも長い場合波長λopの放射のそのモードの伝播を
“サポート（support ）”すると言われ、あるモードの
λc がλopよりも短い場合はそのモードの伝播を“サポ
ートしない”と呼ばれる。従来のファイバ設計において
は、ＬＰ11モードの遮断波長はＬＰ02モードのそれより
も大きい。
【００１３】
【実施例】本発明は請求項によって定義されるところの
ものである。広義には、本発明は、新規の光学導波体及
びこの導波体を含む製品内に実現される。本発明の導波
路は動作波長λop（｜ＤDC（λop）｜）において比較的
大きな絶対値の色分散（chromatic dispersion）を持つ
ように設計される。ここで、ＤDC（λ）はこの新規の導
波路の波長（λ）における色分散であり、この色分散の
符号はλopにおける従来の導波路の分散の符号と反対で
ある。オプションとして、この新規の導波路は、λopに
おいて所定の値の分散傾斜（dispersion slope）を持つ
こともできる。この特性の観点から、この新規の導波路
はＤＣ導波路として好都合に機能する。典型的には、必
須ではないが、この光学導波路は光ファイバとされる。
当業者においては、本発明の原理がプレーナ導波路など
のような非円形導波路（non-circular waveguides ）に
も適用することが理解できるものである。ただし、この
解説の残りの部分においては、光ファイバの観点から説
明される。
ものである。広義には、本発明は、新規の光学導波体及
びこの導波体を含む製品内に実現される。本発明の導波
路は動作波長λop（｜ＤDC（λop）｜）において比較的
大きな絶対値の色分散（chromatic dispersion）を持つ
ように設計される。ここで、ＤDC（λ）はこの新規の導
波路の波長（λ）における色分散であり、この色分散の
符号はλopにおける従来の導波路の分散の符号と反対で
ある。オプションとして、この新規の導波路は、λopに
おいて所定の値の分散傾斜（dispersion slope）を持つ
こともできる。この特性の観点から、この新規の導波路
はＤＣ導波路として好都合に機能する。典型的には、必
須ではないが、この光学導波路は光ファイバとされる。
当業者においては、本発明の原理がプレーナ導波路など
のような非円形導波路（non-circular waveguides ）に
も適用することが理解できるものである。ただし、この
解説の残りの部分においては、光ファイバの観点から説
明される。
【００１４】より詳細には、本発明は、典型的には、基
本モード（ＬＰ01）及び少なくとも一つの高次モードに
おいて、波長λopの放射の伝播をサポートするように設
計された光ファイバの（必ずしもファイバの一つの連続
した部分でなくてもよい）長さＬDCを持つ製品内に実現
され、ＬＰ01モードは波長λopにおいて負の色分散を持
ち、この絶対値は、典型的には、１５０ps/nm・kmよりも
大きい。１００、さらには１５０ps/nm・kmよりも小さな
絶対値のＤDC（λop）を持つＤＣファイバは、典型的に
は、従来の光ファイバの分散を補償するために比較的長
さの長いＤＣファイバを使用することを要求し、この理
由から、現在では、好ましいものであるとは考えられて
いない。
本モード（ＬＰ01）及び少なくとも一つの高次モードに
おいて、波長λopの放射の伝播をサポートするように設
計された光ファイバの（必ずしもファイバの一つの連続
した部分でなくてもよい）長さＬDCを持つ製品内に実現
され、ＬＰ01モードは波長λopにおいて負の色分散を持
ち、この絶対値は、典型的には、１５０ps/nm・kmよりも
大きい。１００、さらには１５０ps/nm・kmよりも小さな
絶対値のＤDC（λop）を持つＤＣファイバは、典型的に
は、従来の光ファイバの分散を補償するために比較的長
さの長いＤＣファイバを使用することを要求し、この理
由から、現在では、好ましいものであるとは考えられて
いない。
【００１５】典型的には、このファイバは、ファイバが
波長λopにおいて最も低い高次のモード（ＬＰ11）の伝
播はサポートしないが、ただし、λopにおいてＬＰ11以
外の少なくとも一つの高次モード（典型的には、Ｌ
Ｐom、ｍ＝２、３、．．．；好ましくは、ｍ＝２）をサ
ポートするように選択された屈折率プロフィルを持つ。
換言すれば、このファイバは波長λopにおいてファイバ
がＬＰ01モードをサポートし、また波長λopにおいて、
ＬＰ11モードの遮断波長（λc11 ）が少なくとも一つの
ＬＰomモードの遮断波長（λcom ）より、典型的には、
ＬＰ02モードの遮断波長λcom よりも小さな波長λ
op（典型的にはある範囲の波長）が存在するように選択
された屈折率プロフィルを持つ。
波長λopにおいて最も低い高次のモード（ＬＰ11）の伝
播はサポートしないが、ただし、λopにおいてＬＰ11以
外の少なくとも一つの高次モード（典型的には、Ｌ
Ｐom、ｍ＝２、３、．．．；好ましくは、ｍ＝２）をサ
ポートするように選択された屈折率プロフィルを持つ。
換言すれば、このファイバは波長λopにおいてファイバ
がＬＰ01モードをサポートし、また波長λopにおいて、
ＬＰ11モードの遮断波長（λc11 ）が少なくとも一つの
ＬＰomモードの遮断波長（λcom ）より、典型的には、
ＬＰ02モードの遮断波長λcom よりも小さな波長λ
op（典型的にはある範囲の波長）が存在するように選択
された屈折率プロフィルを持つ。
【００１６】現在好ましいとされる一つの実施例におい
ては、この光ファイバは、ＳｉＯ2をベースとする（つ
まり、全ての所で５０モル％以上のＳｉＯ2 を含む）光
ファイバであり、λopは約１．５５μｍであり、このフ
ァイバはλopにおいてＬＰ02の伝播をサポートするが、
ＬＰ11の伝播はサポートせず、またこのファイバは−１
５０ps/nm・kmよりも負のＤDC（λop）を持つ。オプショ
ンとして、ＤＣファイバはまたλopにおいて所定の負の
値の分散傾斜（Ｄ’DC）を持つ。
ては、この光ファイバは、ＳｉＯ2をベースとする（つ
まり、全ての所で５０モル％以上のＳｉＯ2 を含む）光
ファイバであり、λopは約１．５５μｍであり、このフ
ァイバはλopにおいてＬＰ02の伝播をサポートするが、
ＬＰ11の伝播はサポートせず、またこのファイバは−１
５０ps/nm・kmよりも負のＤDC（λop）を持つ。オプショ
ンとして、ＤＣファイバはまたλopにおいて所定の負の
値の分散傾斜（Ｄ’DC）を持つ。
【００１７】図１は本発明に従う一例としての光ファイ
バの公称上の屈折率プロフィルを示す。半径は任意単位
（arbitrary unit）にて表わされているが、このプロフ
ィルは、１００任意半径単位（arbitrary radial unit
s）が、ある一つの特定の実施例においては、ファイバ
内の１．９μｍに対応するために、定量的であるものと
見なすこともできる。当業者においては、実際のファイ
バプロフィルが、典型的には、設計計算の基礎を形成す
る（理想）公称プロフィルと幾分ずれることを理解する
ものである。ただし、実際のファイバの特性は、公称フ
ァイバプロフィルを使用する対応するモデルの計算特性
に非常に対応し、従って、通常は、コンピュータシミュ
レーションに基づいて新たなファイバの設計が行なわれ
る。
バの公称上の屈折率プロフィルを示す。半径は任意単位
（arbitrary unit）にて表わされているが、このプロフ
ィルは、１００任意半径単位（arbitrary radial unit
s）が、ある一つの特定の実施例においては、ファイバ
内の１．９μｍに対応するために、定量的であるものと
見なすこともできる。当業者においては、実際のファイ
バプロフィルが、典型的には、設計計算の基礎を形成す
る（理想）公称プロフィルと幾分ずれることを理解する
ものである。ただし、実際のファイバの特性は、公称フ
ァイバプロフィルを使用する対応するモデルの計算特性
に非常に対応し、従って、通常は、コンピュータシミュ
レーションに基づいて新たなファイバの設計が行なわれ
る。
【００１８】図１のプロフィルはコア１１、第一のクラ
ディング領域（溝）１２、第二のクラディング領域
（嶺）１３、及び第三のクラディング領域１４を含む。
図１の一例としてのプロフィルは３．８μｍのコア直
径、約０．０１９の最大コアΔ、５．７μｍの外側溝半
径、約−０．００４の溝Δ、７．６μｍの外側嶺半径、
約０．００４の嶺Δ、及びΔ＝０の第三のクラディング
領域を含む。この第三のクラディング領域は、ファイバ
の表面まで伸びる。パラメータΔは、従来の方法にて定
義される。つまり、Δ（ｒ）＝（ｎ（ｒ）−ｎo ）／ｎ
o であり、ここで、ｎO は純粋なガラス質のＳｉＯ2 の
屈折率である。嶺はＬＰ02モードをサポートするように
選択される。一般的に述べて、ＤＣファイバがＬＰ0mモ
ードをサポートすることが要求される場合は、ファイバ
は、一例として、ｍ−１個の適当に位置された嶺を持
つ。もう一つの一例としての屈折率プロフィルが図４に
示される。コアはα＝２．２のベキ法則分布（power la
w profile ）を持ち、３００任意（半径）単位がファイ
バ内の５μｍに対応する。
ディング領域（溝）１２、第二のクラディング領域
（嶺）１３、及び第三のクラディング領域１４を含む。
図１の一例としてのプロフィルは３．８μｍのコア直
径、約０．０１９の最大コアΔ、５．７μｍの外側溝半
径、約−０．００４の溝Δ、７．６μｍの外側嶺半径、
約０．００４の嶺Δ、及びΔ＝０の第三のクラディング
領域を含む。この第三のクラディング領域は、ファイバ
の表面まで伸びる。パラメータΔは、従来の方法にて定
義される。つまり、Δ（ｒ）＝（ｎ（ｒ）−ｎo ）／ｎ
o であり、ここで、ｎO は純粋なガラス質のＳｉＯ2 の
屈折率である。嶺はＬＰ02モードをサポートするように
選択される。一般的に述べて、ＤＣファイバがＬＰ0mモ
ードをサポートすることが要求される場合は、ファイバ
は、一例として、ｍ−１個の適当に位置された嶺を持
つ。もう一つの一例としての屈折率プロフィルが図４に
示される。コアはα＝２．２のベキ法則分布（power la
w profile ）を持ち、３００任意（半径）単位がファイ
バ内の５μｍに対応する。
【００１９】典型的には、本発明に従うＤＣファイバは
上に参照のコア及び第一から第三までのクラディング領
域を含む。第一のクラディング領域はコアのすぐ近くに
隣接し、第一のクラディング領域の外側の任意の領域の
屈折率よりも低い屈折率を持つ。第二のクラディング領
域の屈折率は最大コア屈折率と第一の領域の屈折率との
間の値を持ち、第二のクラディング領域の位置は、要求
される高次モード（例えば、ＬＰ02）がＬＰ11の前に励
起されるように選択される。最後に、第三のクラディン
グは第一と第二のクラディング領域の屈折率の間の値の
屈折率を持つ。通常、第三のクラディングは公称上純粋
なシリカから構成される。
上に参照のコア及び第一から第三までのクラディング領
域を含む。第一のクラディング領域はコアのすぐ近くに
隣接し、第一のクラディング領域の外側の任意の領域の
屈折率よりも低い屈折率を持つ。第二のクラディング領
域の屈折率は最大コア屈折率と第一の領域の屈折率との
間の値を持ち、第二のクラディング領域の位置は、要求
される高次モード（例えば、ＬＰ02）がＬＰ11の前に励
起されるように選択される。最後に、第三のクラディン
グは第一と第二のクラディング領域の屈折率の間の値の
屈折率を持つ。通常、第三のクラディングは公称上純粋
なシリカから構成される。
【００２０】一例として、本発明に従うファイバは（ｍ
＝２に対して）、典型的には、一般ベキ法則コア分布を
持ち、コア内の最大Δは典型的には０．０１５よりも大
きく、溝のΔは典型的には−０．００３よりも小さく、
嶺のΔは０より大きく、そしてさらに、λc02 ＞λc11
となるように選択される。 ｉ）高いΔコアと溝との間の比較的大きな屈折率の差及
びｉｉ）上げられた峰の存在は、ＬＰ01モードが有限の
遮断波長を持つことを可能にする。つまり、ある有限の
波長λco1 以上においては、ＬＰ01モードは漏れを起こ
す或はガイドされない。この特性の結果として、ＬＰ01
モードの伝播定数（propagation constant）はλc01 付
近において、従来のファイバではゼロに比較的遅い速度
にて接近するのとは対象的に、比較的速い速度にて接近
する。伝播定数がゼロに急速に接近するために、伝播定
数の（波長に対しての）第一及び第二の導関数（これは
ファイバの分散を定義する）は大きく、これは、分散補
償のために一般的に望ましいとされる特性である。さら
に、比較的λc01 に接近してのＬＰ01の動作は、負の分
散及び負の分散傾斜の両方を提供する。
＝２に対して）、典型的には、一般ベキ法則コア分布を
持ち、コア内の最大Δは典型的には０．０１５よりも大
きく、溝のΔは典型的には−０．００３よりも小さく、
嶺のΔは０より大きく、そしてさらに、λc02 ＞λc11
となるように選択される。 ｉ）高いΔコアと溝との間の比較的大きな屈折率の差及
びｉｉ）上げられた峰の存在は、ＬＰ01モードが有限の
遮断波長を持つことを可能にする。つまり、ある有限の
波長λco1 以上においては、ＬＰ01モードは漏れを起こ
す或はガイドされない。この特性の結果として、ＬＰ01
モードの伝播定数（propagation constant）はλc01 付
近において、従来のファイバではゼロに比較的遅い速度
にて接近するのとは対象的に、比較的速い速度にて接近
する。伝播定数がゼロに急速に接近するために、伝播定
数の（波長に対しての）第一及び第二の導関数（これは
ファイバの分散を定義する）は大きく、これは、分散補
償のために一般的に望ましいとされる特性である。さら
に、比較的λc01 に接近してのＬＰ01の動作は、負の分
散及び負の分散傾斜の両方を提供する。
【００２１】上の理論的な解説は本発明の範囲を限定す
ることを目的としてではなく、理解を助けるために提供
されたものである。
ることを目的としてではなく、理解を助けるために提供
されたものである。
【００２２】相対的に低屈折率のクラディング領域によ
って包囲された相対的に高屈折領域を持ち、この低屈折
率領域が中間屈折率よりも低い屈折率のクラディング領
域によって包囲された中間屈折率のクラディング領域に
よって包囲されたファイバ屈折率プロフィルが知られて
いる。これに関しては、例えば、合衆国特許第４，４３
５，０４０号の図１を参照すること。ただし、このよう
なプロフィルが上に説明の基準を満たすように設計でき
ることを示唆する従来の技術については我々は何も知ら
ない。実際、従来の技術によるプロフィルは設計動作波
長においてシングルモードである光ファイバに関する。
って包囲された相対的に高屈折領域を持ち、この低屈折
率領域が中間屈折率よりも低い屈折率のクラディング領
域によって包囲された中間屈折率のクラディング領域に
よって包囲されたファイバ屈折率プロフィルが知られて
いる。これに関しては、例えば、合衆国特許第４，４３
５，０４０号の図１を参照すること。ただし、このよう
なプロフィルが上に説明の基準を満たすように設計でき
ることを示唆する従来の技術については我々は何も知ら
ない。実際、従来の技術によるプロフィルは設計動作波
長においてシングルモードである光ファイバに関する。
【００２３】図１及び図４のファイバは従来の手段によ
って製造することができる。コアは典型的にはＧｅにて
ドープされ、溝はＦにてダウンドープされ、嶺はＧｅに
よって軽くアップドープされ、そして領域１４は典型的
にはドープされないＳｉＯ2とされる。図１のファイバ
は約１．６００μｍのλc02 及び約１．５６５μｍのλ
c11 を持つ。図１は概ね三角形（ベキ法則指数α＝１．
５）のコアプロフィルを示すが、これは必須要件ではな
く、他のコアプロフィル、例えば、放物線或は段形状の
プロフィルを使用することもできる。
って製造することができる。コアは典型的にはＧｅにて
ドープされ、溝はＦにてダウンドープされ、嶺はＧｅに
よって軽くアップドープされ、そして領域１４は典型的
にはドープされないＳｉＯ2とされる。図１のファイバ
は約１．６００μｍのλc02 及び約１．５６５μｍのλ
c11 を持つ。図１は概ね三角形（ベキ法則指数α＝１．
５）のコアプロフィルを示すが、これは必須要件ではな
く、他のコアプロフィル、例えば、放物線或は段形状の
プロフィルを使用することもできる。
【００２４】図２及び図５はそれぞれ図１及び４のファ
イバの（計算）分散を波長の関数として示す。図面から
分かるように、この一例としてのファイバはかなり大き
な（負の）分散（例えば、１５５０ｎｍにおいて−２６
０ps/nm・km）を持ち、これらを有効なＤＣファイバとす
る。一例として、従来のシングルモードファイバ（１．
５５μｍにおいて分散１７ps/nm・km）の５０ｋｍの分散
が図１の一例としてのファイバのたった３．３ｋｍにて
補償できる。
イバの（計算）分散を波長の関数として示す。図面から
分かるように、この一例としてのファイバはかなり大き
な（負の）分散（例えば、１５５０ｎｍにおいて−２６
０ps/nm・km）を持ち、これらを有効なＤＣファイバとす
る。一例として、従来のシングルモードファイバ（１．
５５μｍにおいて分散１７ps/nm・km）の５０ｋｍの分散
が図１の一例としてのファイバのたった３．３ｋｍにて
補償できる。
【００２５】本発明によるファイバは、中間のモード変
換器なしに従来のシングルモード伝送ファイバに直接に
結合することができる。本発明によるファイバ内に結合
された光学パワーの殆どはＬＰ01モードにて伝播するこ
とを続け、パワーの少しの部分のみがＬＰ02モードにて
伝播する。λopとλc02 とが接近しているために、ＬＰ
02モードはベンディング損失（bending loss）に非常に
弱い。これは、典型的には、これが単純な手段、例え
ば、長いＤＣファイバをコイルすることによってＬＰ02
モードパワーを除去することを可能にするために長所で
ある。このため、ＤＣファイバの下流端の所で本質的に
全ての光学パワーがＬＰ01モードとなるように簡単に調
節することができ、従来のシングルモード伝送ファイバ
或は他の従来の要素に直接に結合することを助ける。
換器なしに従来のシングルモード伝送ファイバに直接に
結合することができる。本発明によるファイバ内に結合
された光学パワーの殆どはＬＰ01モードにて伝播するこ
とを続け、パワーの少しの部分のみがＬＰ02モードにて
伝播する。λopとλc02 とが接近しているために、ＬＰ
02モードはベンディング損失（bending loss）に非常に
弱い。これは、典型的には、これが単純な手段、例え
ば、長いＤＣファイバをコイルすることによってＬＰ02
モードパワーを除去することを可能にするために長所で
ある。このため、ＤＣファイバの下流端の所で本質的に
全ての光学パワーがＬＰ01モードとなるように簡単に調
節することができ、従来のシングルモード伝送ファイバ
或は他の従来の要素に直接に結合することを助ける。
【００２６】さらに、本発明による導波体は色分散を補
償できるのみでなく、ある与えられたシステム動作波長
において分散傾斜（dispersion slope）も補償すること
ができる。ある波長λopにおける“分散傾斜”（ここで
はＤ’と呼ばれる）と言う用語は波長λopに対する色分
散の一次導関数（first derivative）の値を意味する。
一例として、ファイバプロフィルの適当な選択は従来の
シングルモードファイバの分散傾斜をこのシステムが重
要なスペクトル領域を通じて非常に低い色分散を示すよ
うに、例えば、１．５５μｍ波長領域において少なくと
も５０ｎｍの幅の波長レンジを通じて約１．５ps/nm・km
以下の分散を持つように補償することを可能にする。こ
の特徴は波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて好都
合に使用することができる。
償できるのみでなく、ある与えられたシステム動作波長
において分散傾斜（dispersion slope）も補償すること
ができる。ある波長λopにおける“分散傾斜”（ここで
はＤ’と呼ばれる）と言う用語は波長λopに対する色分
散の一次導関数（first derivative）の値を意味する。
一例として、ファイバプロフィルの適当な選択は従来の
シングルモードファイバの分散傾斜をこのシステムが重
要なスペクトル領域を通じて非常に低い色分散を示すよ
うに、例えば、１．５５μｍ波長領域において少なくと
も５０ｎｍの幅の波長レンジを通じて約１．５ps/nm・km
以下の分散を持つように補償することを可能にする。こ
の特徴は波長分割多重（ＷＤＭ）システムにおいて好都
合に使用することができる。
【００２７】当業者に知られているように光ファイバの
分散傾斜はファイバのＶ−ナンバ（V-number）に対する
伝播定数の二次導関数（second derivative ）の負に比
例する。典型的には、従来のシングルモードファイバは
１．５５μｍにおいて正の分散傾斜を持つ。例えば、
１．５５μｍにおける従来のシングルモードファイバの
ある与えられた長さＬSMの分散傾斜Ｄ’SMをＤＣファイ
バの長さＬDCにて補償するためには、ＤＣファイバの屈
折率プロフィルがλ＝１．５５μｍに対応するＶ−ナン
バにおいて、上に述べた二次導関数が正で、ＤＣファイ
バの分散傾斜（Ｄ’DC）が実質的に（Ｄ’SM）（ＬSM／
ＬDC）に等しくなるような規模を持つように選択され
る。この選択は周知の技術を使用してコンピュータモデ
リングによって簡単にできる。例えば、図４のファイバ
は１．５５μｍにおいて１５０ps/km・nmよりも負の分散
を持ち、１．５５μｍにおいて約−０．８ps/km・nm2 の
分散傾斜を持つ。従って、このファイバ約４．４ｋｍに
て、１．５５μｍにおいて典型的な値である０．０７ps
/km・nm2 の分散傾斜を持つシングルモードファイバの５
０ｋｍの分散傾斜を補償することができる。
分散傾斜はファイバのＶ−ナンバ（V-number）に対する
伝播定数の二次導関数（second derivative ）の負に比
例する。典型的には、従来のシングルモードファイバは
１．５５μｍにおいて正の分散傾斜を持つ。例えば、
１．５５μｍにおける従来のシングルモードファイバの
ある与えられた長さＬSMの分散傾斜Ｄ’SMをＤＣファイ
バの長さＬDCにて補償するためには、ＤＣファイバの屈
折率プロフィルがλ＝１．５５μｍに対応するＶ−ナン
バにおいて、上に述べた二次導関数が正で、ＤＣファイ
バの分散傾斜（Ｄ’DC）が実質的に（Ｄ’SM）（ＬSM／
ＬDC）に等しくなるような規模を持つように選択され
る。この選択は周知の技術を使用してコンピュータモデ
リングによって簡単にできる。例えば、図４のファイバ
は１．５５μｍにおいて１５０ps/km・nmよりも負の分散
を持ち、１．５５μｍにおいて約−０．８ps/km・nm2 の
分散傾斜を持つ。従って、このファイバ約４．４ｋｍに
て、１．５５μｍにおいて典型的な値である０．０７ps
/km・nm2 の分散傾斜を持つシングルモードファイバの５
０ｋｍの分散傾斜を補償することができる。
【００２８】当業者においては理解できるように本発明
による光ファイバ通信システムは多くの形式を持つこと
ができ、これらの全ての実施態様を考えることができ
る。例えば、従来の（１．３μｍ）システムをグレード
アップするために、個々のリジェネレータを本発明によ
るＤＣファイバの関連する長さＬDCを持つＥＤＦＡにて
置換することもできる。一般的には、各ファイバスパン
内に単一長のＤＣファイバを挿入することが適当である
が、必ずしもこれにこだわる必要はない。少なくとも原
理的には、一つのスパンの数か所に短い断片のＤＣファ
イバを挿入することも、或は要求されるＤＣファイバの
全てを一か所、例えば、受信機位置、さらには送信機位
置の所に挿入することも可能である。本発明に従うＤＣ
ファイバと関連して信号減衰が存在するために、しばし
ば、ＤＣファイバのコアを適当な稀土類イオン（例え
ば、Ｅｒ3+）にてドープし、適当な励起放射ソースを提
供することが必要となる。こうして、ある長さのＤＣフ
ァイバが信号放射に対して実質的に損失を持たないよう
にすることができる。勿論、ＤＣファイバはまたファイ
バが正味利得を提供するように稀土類インオにてドープ
し、分散補償器及び光増幅器の両方の機能を提供するこ
ともできる。
による光ファイバ通信システムは多くの形式を持つこと
ができ、これらの全ての実施態様を考えることができ
る。例えば、従来の（１．３μｍ）システムをグレード
アップするために、個々のリジェネレータを本発明によ
るＤＣファイバの関連する長さＬDCを持つＥＤＦＡにて
置換することもできる。一般的には、各ファイバスパン
内に単一長のＤＣファイバを挿入することが適当である
が、必ずしもこれにこだわる必要はない。少なくとも原
理的には、一つのスパンの数か所に短い断片のＤＣファ
イバを挿入することも、或は要求されるＤＣファイバの
全てを一か所、例えば、受信機位置、さらには送信機位
置の所に挿入することも可能である。本発明に従うＤＣ
ファイバと関連して信号減衰が存在するために、しばし
ば、ＤＣファイバのコアを適当な稀土類イオン（例え
ば、Ｅｒ3+）にてドープし、適当な励起放射ソースを提
供することが必要となる。こうして、ある長さのＤＣフ
ァイバが信号放射に対して実質的に損失を持たないよう
にすることができる。勿論、ＤＣファイバはまたファイ
バが正味利得を提供するように稀土類インオにてドープ
し、分散補償器及び光増幅器の両方の機能を提供するこ
ともできる。
【００２９】図３は本発明による一例としての光ファイ
バ通信システムを簡略的に示すが、ここで、番号３２は
送信機３１によって放射される信号放射を表わし、これ
は、伝送ファイバ３３内を光学増幅器／分散補償器３４
へとガイドされる。この放射は、典型的には、次に、伝
送ファイバの長さを通じてさらにガイドされ、さらに増
幅器／補償器（図示なし）を経て受信機３６へと送られ
る。一例として、この増幅器／補償器はある長さのＤＣ
ファイバ３７及びＥＤＦＡ３８から構成される。励起放
射３９がこれらの組合わせ３４に提供され、ＥＤＦＡ内
に結合される。この補償及び増幅の機能は稀土類にてド
ープされたＤＣファイバによって遂行できることが理解
できるものである。
バ通信システムを簡略的に示すが、ここで、番号３２は
送信機３１によって放射される信号放射を表わし、これ
は、伝送ファイバ３３内を光学増幅器／分散補償器３４
へとガイドされる。この放射は、典型的には、次に、伝
送ファイバの長さを通じてさらにガイドされ、さらに増
幅器／補償器（図示なし）を経て受信機３６へと送られ
る。一例として、この増幅器／補償器はある長さのＤＣ
ファイバ３７及びＥＤＦＡ３８から構成される。励起放
射３９がこれらの組合わせ３４に提供され、ＥＤＦＡ内
に結合される。この補償及び増幅の機能は稀土類にてド
ープされたＤＣファイバによって遂行できることが理解
できるものである。
【図１】本発明に従うＤＣファイバの一例としての屈折
率プロフィルを簡略的に示す図である。
率プロフィルを簡略的に示す図である。
【図２】それぞれ図１及び図４のファイバの分散を波長
の関数として示す図である。
の関数として示す図である。
【図３】本発明に従う一例としてのファイバ通信システ
ムを簡略的に示す図である。λopにおいて従来の導波体
の分散が正である場合は、ＤＣファイバはλopにおいて
負の分散を持つように設計される。
ムを簡略的に示す図である。λopにおいて従来の導波体
の分散が正である場合は、ＤＣファイバはλopにおいて
負の分散を持つように設計される。
【図４】本発明に従うＤＣファイバの一例としての屈折
率プロフィルを簡略的に示す図である。
率プロフィルを簡略的に示す図である。
【図５】それぞれ図１及び図４のファイバの分散を波長
の関数として示す図である。
の関数として示す図である。
１１ コアのプロファイル １２ 第一クラディング領域のプロファイ
ル １３ 第二クラディング領域のプロファイ
ル ３１ 送信機 ３２ 信号放射 ３３ 伝送ファイバ ３４ 光学増幅器／分散補償器 ３６ 受信機
ル １３ 第二クラディング領域のプロファイ
ル ３１ 送信機 ３２ 信号放射 ３３ 伝送ファイバ ３４ 光学増幅器／分散補償器 ３６ 受信機
フロントページの続き (72)発明者 ケネス リー ウォーカー アメリカ合衆国 07974 ニュージャー シィ，ニュープロヴィデンス，セントラ ル アヴェニュー 1003 (56)参考文献 特開 平３−211530（ＪＰ，Ａ) Ａｓｈｉｓｈ Ｍ．Ｖｅｎｇｓａｒｋ ａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｅｆｆｅｃｔ ｏ ｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ−ｉｎｄｅｘ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｏｎ ｔｗｏ−ｍ ｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓ ａｔｏｒｓ，ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥ ＲＳ，米国，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉ ｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，1992年 11月１日，Ｖｏｌ．17（21），ｐｐ. 1503−1505 Ｃ．Ｄ．Ｐｏｏｌｅ ｅｔ ａｌ．, Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｄｉｓｐｅｒｓｉ ｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ− ｏｒｄｅｒ ｓｐａｔｉａｌ ｍａｄｅ ｉｎ ａ ｔｗｏ−ｍｏｄｅ ｆｉｂ ｅｒ，ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ, 米国，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，1992年７月15 日，Ｖｏｌ．17（14），ｐｐ．985−987 Ｈ．Ｉｚａｄｐａｎａｈ ｅｔ ａ ｌ．，Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐ ｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎ 1310ｎｍ−ｏ ｐｔｉｍｉｓｅｄ ＳＭＦｓ ｕｓｉｎ ｇ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｑｕａｌｉｓｅ ｒ ｆｉｂｒｅ，ＥＤＦＡｓ ａｎｄ 1310／1550ｎ，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，英国，ＩＥＥ，1992 年７月16日，Ｖｏｌ．28（15），ｐｐ. 1469−1471 Ｆｒａｎｋ ＲＵＨＬ，Ｃｕｔｏｆｆ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｙ Ｃｌａｄ Ｆｉｂｅ ｒｓ，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨ ＴＷＡＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，米 国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．ＬＴ−４ （11），ｐｐ．1651−1654 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/02 G02B 6/10 G02B 6/16 - 6/22 G02B 6/44 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 約１．５５μｍの波長λｏｐの放射の伝
播を基本モード及び少なくとも一つの高次モードにおい
てサポートするように設計された長さＬＤＣの、ある屈
折率プロフィルを持つ光ファイバ（このファイバを以降
“ＤＣ”ファイバと呼ぶ）を含む製品であって、 前記ＤＣファイバがクラディングによって接触するよう
に包囲された０よりも大きな正規化最大屈折率差Δｃ
を持つコア１１を持ち、このクラディングが外側に向か
って順に、０よりも小さな正規化屈折率差Δ１ を持つ
第一のクラディング領域（“溝”）（１２）、０＜Δ２
＜Δｃ となるように選択された正規化屈折率差Δ２
を持つ第二のクラディング領域（“嶺”）（１３）、及
びΔ２ よりも小さな正規化屈折率差Δ３ を持つ第三の
クラディング領域から成り、 前記の屈折率プロフィルが基本モードでの放射が波長λ
ｏｐにおいて−１５０ps/nm・kmよりも負の分散Ｄ
ＤＣ（λｏｐ）を持つように選択されることを特徴とす
る製品。 - 【請求項２】 請求項１に記載の製品において、前記Ｄ
Ｃファイバが波長λｏｐの放射のＬＰ１１の伝播はサポ
ートしないが、前記放射のＬＰ０２モードの伝播はサポ
ートするように、前記屈折率プロフィルが選択される製
品。 - 【請求項３】 請求項１に記載の製品において、前記製
品が光ファイバ通信システムであり、このシステムが波
長λｏｐの放射のソース（３１）、前記の放射のソース
から離れて位置された波長λｏｐの放射を検出するため
の検出器手段（３６）、及び前記ソースと前記検出器手
段を放射線透過的にリンクする光ファイバ伝送路（３
３、３７及び３８）を含み、この光ファイバ伝送路が前
記の長さＬＤＣのＤＣファイバ１７を含み、この製品が
さらにλｏｐにおいて色分散ＤＳＭ（λｏｐ）を持つ長
さＬＳＭのシングルモード光ファイバ（３３）を持ち、
ＬＤＣとＬＳＭがＬＤＣ・ＤＤＣ（λｏｐ）＋ＬＳＭ・
ＤＳＭ（λｏｐ）がほぼゼロに等しくなるように選択さ
れる製品。 - 【請求項４】 請求項３に記載の製品において、前記屈
折率プロフィルがさらに５０ｎｍよりも大きくλｏｐを
含む波長レンジ内の全ての波長λに対して（ＬＤＣ・Ｄ
ＤＣ（λ）＋ＬＳＭ・ＤＳＭ（λ））／（ＬＤＣ＋Ｌ
ＳＭ）の絶対値が１．５ps/nm・kmより小さくなるように
選択される製品。 - 【請求項５】 請求項１に記載の製品において、前記Ｄ
Ｃファイバが波長λｏｐの放射の伝播を、ＬＰ１１モー
ドではサポートしないが、波長λｏｐの放射の伝播を、
少なくとも一つの他の高次のモード（ＬＰ０ｍと命名さ
れ、ｍ＝２、３、．．．）においてはサポートするよう
に、前記屈折率プロフィルが選択される製品。 - 【請求項６】 請求項１に記載の製品において、ｍ＝
２、Δｃ ＞０．０１５、Δ１ ＜−．０．００３そして
Δ３ ＝０であり、ＬＰ１１の遮断波長がＬＰ０２の遮
断波長よりも小さくなるように前記屈折率プロフィルが
選択される製品。 - 【請求項７】 請求項１に記載の製品において、前記第
三のクラディング領域がＤＣファイバの表面にまで伸
び、Δ３ が径方向の距離の関数として実質的に一定で
ある製品。 - 【請求項８】 請求項１に記載の製品において、前記Ｄ
Ｃファイバが波長λｏｐにおいて放射を励起する能力を
持つ少なくとも一つの稀土類元素を含み、この製品がλ
ｏｐよりも小さな波長のポンプ放射をＤＣファイバ内に
結合するための手段を含む製品。 - 【請求項９】 請求項８に記載の製品において、波長λ
ｏｐが約１．５５μｍであり、前記の稀土類元素がＥｒ
である製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US97800292A | 1992-11-18 | 1992-11-18 | |
| US978002 | 2002-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06222235A JPH06222235A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3247221B2 true JP3247221B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=25525721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28856593A Expired - Fee Related JP3247221B2 (ja) | 1992-11-18 | 1993-11-18 | 分散補償光導波体を含む製品 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0598554B1 (ja) |
| JP (1) | JP3247221B2 (ja) |
| DE (1) | DE69324886T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286740B2 (en) | 2005-10-07 | 2007-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, optical transmission line, optical module and optical transmission system |
| US7894697B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-02-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, optical transmission line, optical module, and optical transmission system |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5448674A (en) * | 1992-11-18 | 1995-09-05 | At&T Corp. | Article comprising a dispersion-compensating optical waveguide |
| JPH07261048A (ja) * | 1994-03-23 | 1995-10-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分散補償ファイバ |
| US5539563A (en) * | 1994-05-31 | 1996-07-23 | At&T Corp. | System and method for simultaneously compensating for chromatic dispersion and self phase modulation in optical fibers |
| US5483612A (en) * | 1994-10-17 | 1996-01-09 | Corning Incorporated | Increased capacity optical waveguide |
| EP2503655A3 (en) * | 1995-03-20 | 2013-02-27 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| EP0762159B1 (en) * | 1995-08-31 | 2003-10-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion-compensating fiber and method of fabricating the same |
| EP0857313A4 (en) * | 1996-07-31 | 2000-04-12 | Corning Inc | DISPERSION-COMPENSATED MONOMODE WAVE GUIDE |
| US5999679A (en) | 1997-07-14 | 1999-12-07 | Corning Incorporated | Dispersion compensating single mode waveguide |
| AU769968B2 (en) * | 1998-09-18 | 2004-02-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Dispersion compensating fiber |
| EP1122562A4 (en) * | 1998-09-18 | 2005-08-31 | Sumitomo Electric Industries | DISPERSION COMPENSATING FIBER |
| DE19852704A1 (de) * | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Heraeus Quarzglas | Verfahren zur Herstellung einer Vorform für eine optische Faser und für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Substratrohr |
| FR2786343A1 (fr) * | 1998-11-23 | 2000-05-26 | Cit Alcatel | Fibre de compensation de dispersion pour systeme de transmission a fibre optique a multiplexage en longueur d'onde employant une fibre de ligne a dispersion decalee |
| US6233387B1 (en) * | 1998-11-30 | 2001-05-15 | Corning Incorporated | Broadband pulse-reshaping optical fiber |
| US6535678B1 (en) | 1999-03-31 | 2003-03-18 | Fujikura Ltd | Multimode optical fiber with a higher order mode removing function |
| WO2000070378A1 (fr) | 1999-05-17 | 2000-11-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fibre optique et ligne de transmission optique comprenant la fibre optique |
| US6453102B1 (en) | 2000-02-07 | 2002-09-17 | Corning Incorporated | Dispersion compensating module and mode converter, coupler and dispersion compensating optical waveguide therein |
| JP4024461B2 (ja) * | 2000-07-14 | 2007-12-19 | 富士通株式会社 | 分散補償光ファイバ |
| JP4206623B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2009-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 負分散光ファイバおよび光伝送路 |
| JP2002148464A (ja) * | 2000-11-07 | 2002-05-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバ |
| US6711332B2 (en) * | 2001-11-05 | 2004-03-23 | Corning Incorporated | Highly negative-slope dispersion compensating fiber and transmission system including same |
| US6751390B2 (en) | 2001-12-11 | 2004-06-15 | Corning Incorporation | Dispersion and dispersion slope compensating fiber and optical transmission system utilizing same |
| US6757468B2 (en) * | 2002-03-14 | 2004-06-29 | Corning Incorporated | Dispersion compensation optical fiber and optical transmission line using same |
| FR2838261B1 (fr) * | 2002-04-05 | 2004-07-09 | Cit Alcatel | Fibre de compensation de dispersion utilisant un mode d'ordre superieur |
| JP2008096933A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光通信システムおよび分散補償光ファイバ |
| JP5461384B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-04-02 | 株式会社フジクラ | 低曲げ損失マルチモードファイバ |
| CN105652369B (zh) * | 2016-03-23 | 2019-05-21 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种用于输出单模激光的大模场增益光纤 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62165608A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Fujitsu Ltd | シングルモ−ド光フアイバ |
| US4877304A (en) * | 1987-09-09 | 1989-10-31 | Corning Incorporated | Few-mode/single-mode fiber |
| JPH03211530A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 光ファイバ遅延等化器 |
-
1993
- 1993-11-11 EP EP19930308997 patent/EP0598554B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-11 DE DE1993624886 patent/DE69324886T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-11-18 JP JP28856593A patent/JP3247221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ａｓｈｉｓｈ Ｍ．Ｖｅｎｇｓａｒｋａｒ ｅｔ ａｌ．，Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ−ｉｎｄｅｘ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｏｎ ｔｗｏ−ｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｓ，ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，米国，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，１９９２年１１月１日，Ｖｏｌ．１７（２１），ｐｐ．１５０３−１５０５ |
| Ｃ．Ｄ．Ｐｏｏｌｅ ｅｔ ａｌ．，Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ−ｏｒｄｅｒ ｓｐａｔｉａｌ ｍａｄｅ ｉｎ ａ ｔｗｏ−ｍｏｄｅ ｆｉｂｅｒ，ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，米国，Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，１９９２年７月１５日，Ｖｏｌ．１７（１４），ｐｐ．９８５−９８７ |
| Ｆｒａｎｋ ＲＵＨＬ，Ｃｕｔｏｆｆ Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｙ Ｃｌａｄ Ｆｉｂｅｒｓ，ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，米国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．ＬＴ−４（１１），ｐｐ．１６５１−１６５４ |
| Ｈ．Ｉｚａｄｐａｎａｈ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｉｎ １３１０ｎｍ−ｏｐｔｉｍｉｓｅｄ ＳＭＦｓ ｕｓｉｎｇ ｏｐｔｉｃａｌ ｅｑｕａｌｉｓｅｒ ｆｉｂｒｅ，ＥＤＦＡｓ ａｎｄ １３１０／１５５０ｎ，ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，英国，ＩＥＥ，１９９２年７月１６日，Ｖｏｌ．２８（１５），ｐｐ．１４６９−１４７１ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286740B2 (en) | 2005-10-07 | 2007-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, optical transmission line, optical module and optical transmission system |
| US7894697B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-02-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber, optical transmission line, optical module, and optical transmission system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0598554B1 (en) | 1999-05-12 |
| JPH06222235A (ja) | 1994-08-12 |
| EP0598554A1 (en) | 1994-05-25 |
| DE69324886T2 (de) | 1999-09-30 |
| DE69324886D1 (de) | 1999-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3247221B2 (ja) | 分散補償光導波体を含む製品 | |
| JP3286487B2 (ja) | 分散補償光導波体を含む製品 | |
| USRE38086E1 (en) | Dispersion compensating fiber and optical transmission system including the same | |
| Thyagarajan et al. | A novel design of a dispersion compensating fiber | |
| US6501892B1 (en) | Dispersion-compensating fiber | |
| JP3760557B2 (ja) | 分散補償ファイバ及びそれを含む光伝送システム | |
| US6418256B1 (en) | High order spatial mode optical fiber | |
| EP1891472B1 (en) | High sbs threshold optical fiber with aluminium dopant | |
| EP0883221A1 (en) | Article comprising a cascaded raman fiber laser | |
| US7483614B2 (en) | Optical fiber and optical device using the same | |
| JPH10300965A (ja) | 分散補償型光ファイバを有するシステム | |
| US20010051031A1 (en) | Dispersion compensator and optical transmission system | |
| Kang | Calculations and measurements of Raman gain coefficients of different fiber types | |
| EP1762868A1 (en) | Optical fiber and optical device using the same | |
| WO2002019576A2 (en) | Optical transmission link with low slope, raman amplified fiber | |
| EP1421418B1 (en) | High absorption erbium doped amplifying optical fiber | |
| JP2976959B2 (ja) | 分散シフトファイバ | |
| US6724964B2 (en) | Optical waveguide exhibiting strongly positive dispersion, and system utilizing same | |
| Palai et al. | A dispersion flattening dispersion compensating fiber design for broadband dispersion compensation | |
| EP1278316A1 (en) | Dispersion compensator | |
| JP2004126148A (ja) | 光ファイバおよびそれを用いた光伝送路 | |
| US20040170366A1 (en) | Optical fiber and optical transmission line | |
| JP2002062450A (ja) | 分散補償光ファイバおよび光伝送路 | |
| JP2005196231A (ja) | 光伝送システム | |
| Palodiya et al. | Design and analysis of low bend losses of the air core optical fiber for wavelength selective devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20011001 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |