JP3503721B2 - 分散管理シングルモ−ド光導波通路ファイバおよびその製造方法 - Google Patents

分散管理シングルモ−ド光導波通路ファイバおよびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分散管理（dispersion m
anaged）（ＤＭ）シングルモ−ド光導波路ファイバおよ
びそのファイバを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通信ネットワ−クにハイパワ−・レ−
ザ、光増幅器、多チャンネル通信、そしてより高いビッ
ト伝送速度が導入されて、非直線導波路効果に基因する
信号劣化を最小限に抑えることができる導波路ファイバ
設計が開発されるにいたった。
【０００３】特に関心が高いのは、４光子混合を実質的
に排除することができる導波路設計である。再生器間に
長い間隔を有するシステムに要求される特性を維持しな
がら４光子混合を排除しようとすると導波路の設計にジ
レンマが生ずる。すなわち、４光子混合を実質的に除去
するためには、４光子混合は導波路分散が小さい場合、
すなわち約0.5ps/nm-kmより小さい場合に生ずるから、
導波路ファイバは全分散のゼロ近傍では動作されてはな
らない。他方、その導波路全分散のゼロから離れた波長
を有する信号は、その全分散の存在によって劣化され
る。
【０００４】このジレンマを克服するために提案された
１つの対応策は、そのうちの幾つかが正の全分散を有し
かつ幾つかが負の全分散を有しているケ−ブル化された
導波路ファイバを用いてシステムを構成することであ
る。すべてのケ−ブル・セグメントにおける分散の長さ
重みつき平均（length weighted average）がゼロに近
い場合には、再生器間隔が大きくなる。しかし、信号は
分散がゼロに近い導波路長を通過することは本質的にな
いから、４光子混合が防止される。
【０００５】この対応策の問題点は、再生器間の各リン
クが所要の長さ重みつき平均を与えるように調整されな
ければならない点である。ケ−ブル作製工場から設置場
所までケ−ブルの分散の同一性を維持するということ
は、望ましくない余分な仕事であるとともに誤差のもと
となる。さらに、適切な分散だけでなく、その分散を有
するケ−ブルの適切な長さをも与える必要があるため、
製作の困難が増大するとともに、システム・コストの増
大につながることになる。交換用のケ−ブルの必要性を
考える時に他の問題が生ずる。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、従来にお
ける個々のファイバを内蔵した分散管理システム（self
contained dispersion managed system）とすることに
よって、これらの問題を解決する。全分散の予め選択さ
れた長さ重みつき平均、すなわち全分散積が各導波路フ
ァイバに入れ込まれるようになされる。このようにし
て、ケーブル化された導波路ファイバがすべて実質的に
同一の分散積特性を有しており、システムの特定の部分
に特定の組のケーブルを割当てる必要がない。
【０００７】４光子混合によるパワ−・ペナルティ（po
wer penalty）が本質的に排除されるか、あるいは予め
選択されたレベルまで軽減され、他方、全リンク分散
は、実質的にゼロに等しい値でありうる予め選択された
値に保持される。
【０００８】定 義 − 「分散」はパルス広がり（pulse broadening）であ
り、ps/nm-kmで表わされる。 − 「分散積」は分散と長さを掛け算したものであり、
ps/nmで表わされる。 − 「位相不整合」は、４光子混合を介して相互作用し
うる異なる中心波長を有する相互作用波間の位相差であ
る。 − 「周期」は正の分散を有する小長さ部分と、負の分
散を有する小長さ部分と、分散が正の分散値から負の分
散値に変化する遷移長さ部分を含んだ導波路ファイバ長
である。 − 「振動長」は１つの周期の正または負の分散小長さ
部分である。振動長に関連した符号が存在しない場合に
は、正の振動長と負の振動長は等しいとみなされる。
【０００９】位相不整合は分散積に比例する。また、累
積位相不整合は分散積の和に比例する。したがって、図
６および７では、示されたパワ−・ペナルティの統一原
理は、信号間の累積位相不整合が変化するにつれてパワ
−・ペナルティのそれぞれが変化するようになされてい
る。位相不整合が大きくなるにつれて、パワ−・ペナル
ティは減少する。
【００１０】したがって、図６および７は、位相不整合
と全分散および振動長との関係を示しているものと看做
すことによって最も良く理解されうる。言換えると、図
６および７は、位相不整合が個別の測定可能な導波路フ
ァイバ特性、すなわち全分散および振動長で表わされた
場合におけるパワ−・ペナルティの位相不整合に対する
依存性を示している。
【００１１】− 「信号間隔」は導波路ファイバにおけ
る隣接した多重化信号の周波数間隔として表わされる。
例えばこの明細書に記載されたシステムでは、信号間隔
は200GHzである。
【００１２】本発明はシステム・リンク要件を満足する
予め選定された値に全分散積がコントロ−ルされる導波
路ファイバ長の必要性を満たすものである。各導波路フ
ァイバは、そのシステム・リンクのために設計された他
のいかなる導波路ファイバとも互換可能である。したが
って、１つのリンクでは、ケ−ブル長および全ケ−ブル
分散についての特別の構成は、リンク要件を満足するた
めには必要とされない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
クラッド層によって包囲されたコア領域有するシングル
モ−ド導波路ファイバである。コア領域は、コア半径に
沿った各点における屈折率で表わされる屈折率プロファ
イルによって特徴づけられる。コア領域内で光を案内す
るためには、コア屈折率プロファイルの少なくとも一部
分がクラッドの屈折率よりも大きくなければならない。
ほとんどの場合、クラッドは実質的に一定の屈折率を有
しているが、クラッド層が一定でないプロファイルを有
するようになされた有益なデザインが見出されている。
【００１４】この第１の態様では、本発明のファイバの
分散は導波路長に沿ってある範囲の正の値とある範囲の
負の値との間で変化するようになされる。特定の長さ l
の分散積（ps/nmで表わされる）は、積（D ps/nm-km *
l km）である。ps/nmの正の数値はそれに等しいps/nm
の負の数値を打消す。一般に、長さliにおける分散はそ
の長さliに沿った点間で変化するであろう。すなわち、
分散Diは分散の予め定められた範囲内にあるが、liに沿
った点間で変化するであろう。ps/nmで表わされる分散
積に対するliの寄与（contribution）を表わすために、
liは全分散Diが本質的に一定であるセグメントdliで構
成される。したがって、積dli*Diの和がliの分散積寄与
を特徴づける。dliがゼロに近づく限界では、積dli*Di
の和は、長さliについてdli*Diを積分したものにすぎな
い。分散が小長さ部分liにわたって本質的に一定である
場合には、積の和は単にli*Diである。
【００１５】全導波路ファイバ長の分散は、各セグメン
トdliの分散Diをコントロ−ルすることによって管理さ
れ、積Di*dliの和が特定のシステム設計に適した予め選
択された値に等しくなるようになされる。
【００１６】この導波路設計は多重化システムにおける
全能力に達するから、１つの実施例では、積の和は、信
号が多重化されうる波長範囲にわたって、予め定められ
た値にコントロ−ルされる。
【００１７】長い再生器間隔を有する高速システムで
は、約1525nm〜1565nmの低減衰ウインド−内の波長範囲
が有利に選択されうる。この場合には、好ましい実施例
はその波長範囲にわたって積の和がゼロを目標値とされ
るであろう。
【００１８】Diの大きさは、４光子混合を実質的に防止
するための約0.5ps/nm-km以上でかつ約20ps/nm-km以下
に保持されるので、導波路ファイバ・パラメ−タの過剰
に大きいスイングは必要とされない。
【００１９】また、所定の全分散が持続する長さは一般
に約0.1kmよりも大きい。この長さのある範囲ではパワ
ー・ペナルティを軽減することができて（図７を用いて
後述する）、かつ製造方法を簡単にする。
【００２０】ＤＭシングルモ−ド導波路の周期は、第１
の範囲内の全分散を有する第１の長さに、第２の範囲内
の分散を有する第２の長さと（第１の範囲と第２の範囲
は符号が逆である）、分散が第１の範囲と第２の範囲の
間で遷移する長さを加えたものとして定義される。コン
トロ−ルされている量が全ファイバ長にわたるD*dl積の
和であるから、これら３つの長さ隣接している必要はな
い。しかし、プロセス・コントロ−ルを容易にするため
には、これら３つの長さは一般に、第１の長さ、隣接し
た遷移長さ、そしてその遷移長さに隣接した第２の長さ
のように配列される。遷移長さにおける４光子混合とそ
れに伴うパワ−・ペナルティを回避するために、約0.5p
s/nm-kmより小さい全分散を有する遷移長の部分をでき
るだけ小さく、好ましくは遷移当り約500メ−トル以下
に、かつ好ましくは周期の10％以下に保持するのが有利
である。
【００２１】
【発明の実施の形態】導波路長の分散は、導波路の幾何
学形状寸法、導波路の屈折率、導波路の屈折率プロファ
イル、あるいは導波路組成を変更することを含む複数の
方法によって変化され得る。１つの実施例では、公知の
方法で作成されたコア・プリフォ−ムが減少された直径
の部分を有するように処理されうる。この減少はプリフ
ォ−ムの１つまたはそれ以上の部分を加熱しかつ延伸す
ることのような幾つかの方法の１つにより、あるいは研
削および研磨のような機械的方法、酸エッチングおよび
研磨のような化学的方法、またはレ−ザ・アブレ−ショ
ンのようなエネルギ−衝撃技術によってプリフォ−ムの
環状領域を除去することにより行うことができる。この
ようにして得られたコア・プリフォ−ムには、均一で痔
疾的に円筒状の外表面を有する延伸母材またはプリフォ
−ムを形成するために、ス−ト沈積またはオ−バ−クラ
ッド用チュ−ブの使用を含む幾つかの方法の１つによっ
て、オ−バ−クラッドを設けられる。
【００２２】上述したものと同様の方法では、コア・プ
リフォ−ムが大きい直径の部分を有するように処理され
る。このコア・プリフォ−ムが加熱され、そしてその加
熱された領域の両側におけるプリフォ−ムの領域が、加
熱された領域を拡大または膨出させるために、その加熱
された領域の方へと移動されるようになされ得る。この
ようにして得られたコア・プリフォ−ムは、延伸母材を
形成するために、オ−バ−クラッドを設けられる。
【００２３】均一な直径を有するファイバを形成するた
めに延伸母材が延伸されると、コア・プリフォ−ムの半
径を減少された長さに対応した長さにわたって、導波路
コ半径が減少されるであろう。所望の正から負への分散
変化を生ずるためには、約5％〜25％の直径減少で十分
である。全分散の絶対値が約20ps/nm-kmである場合にだ
け、25％の減少が必要とされるであろう。ほとんどの用
途に対して、一般に5％〜10％の半径変化の範囲で十分
である。前述のように、コントロ−ルされる量は、積 D
i*dliおよびDj*dljの和であり、この場合、Diは値の第
１の範囲内にある減少された半径riに対応した全分散で
あり、そしてDjは値の第２の範囲内にある減少されてい
ない半径rjに対応した全分散である。DiおよびDjは動作
波長範囲内で異なる代数符号を有する。
【００２４】実質的に均一な直径コア部分を有する延伸
プリフォ−ムまたは母材の直径を有するセグメントを減
少し、そして均一な外径を有する導波路ファイバを形成
するようにプリフォ−ムを延伸することによってもコア
直径変化が得られるであろう。導波路コアは、直径を減
少されなかった延伸プリフォ−ム・セグメントに対応す
る減少された直径のセグメントを有するであろう。
【００２５】他の実施例では、ファイバ・コアの屈折率
が導波路長さに沿って変化される。屈折率は電磁スペク
トルの放射線をファイバに照射して、あるいは電子、ア
ルファ粒子または中性子のような亜原子粒子で導波路を
衝撃することによって変化されうる。各粒子はそれのド
ブロイ波長によって特徴づけられる。したがって、粒子
衝撃を特定のドブロイ波長での照射と言ってもよい。コ
アの屈折率に変化を生じさせるための好ましい方法は導
波路ファイバに紫外線を照射することである。導波路フ
ァイバを保護するために用いられているポリマー被覆材
料の性質により、ファイバが炉のホット・ゾ−ンを通っ
て出てきた後であって、ポリマー被覆を受取る前に紫外
線照射が行われる。5×10-6程度の屈折率差で４光子混
合を制限するように作用させ得るが、好ましくは約1.0
×10-3よりも大きい屈折率差である。
【００２６】この変化する屈折率が、Di*dliおよびDj*d
ljの積の和をコントロ−ルできるようにする変化する全
分散を生ずる。Djは第１の屈折率範囲に対応した全分散
である。DiとDjは異なる代数学符号を有する。
【００２７】多数の屈折率プロファイルのうちの任意の
ものが、導波路分散を調節し、そしてそれによって全分
散を変化させるための所要の柔軟性を与える。米国特許
第４７１５６７９号、米国特許出願第０８／３２３７９
５号、第０８／２８７２６２号、および第０８／３７８
７８０号に詳細に記載されている。
【００２８】本発明の導波路に必要な特性を与える特定
の組の屈折率プロファイルは、屈折率プロファイルを有
する中央部分と、その中央部分を包囲していて、それと
は異なる屈折率プロファイルを有する少なくとも１つの
環状部分を含んだコア領域を有するものである。このタ
イプのプロファイルを有する光ファイバはセグメンテッ
ド・コア・ファイバと呼ばれている。中央部分はアルフ
ァ・プロファイル、すなわちn(r) = no[1 - Δ(r/a)
alpha]という式で表わされるプロファイルを有しうる。
この場合、nは屈折率、noは最大屈折率、rは半径方向の
変数、aはファイバ・コア半径、Δは％屈折率、αはゼ
ロより大きい数である。Δという項は(n1 2- n2 2)2n1 2と
して定義される。ただし、n1はコア領域の最大屈折率で
あり、そしてn2はクラッドガラス層の屈折率である。
【００２９】他の実施例では、屈折率プロファイルが、
クラッドガラス屈折率に実質的に等しい屈折率を有する
本質的に一定の中央部分を含んでおり、かつ隣接した環
状の屈折率部分は丸めステップインデックス（rounded
step index）である。製造を簡単かつ容易にするために
は、一定の中央領域と１つの環状丸めステップインデッ
クス部分を有する屈折率プロファイルが好ましい。この
簡単な屈折率プロファイルの好ましい実施例は、約1％
の最大屈折率％Δと、約0.5の比a1/aを有する。a1およ
びaは図４に定義されている。
【００３０】本発明の他の態様は、本質的に一定の分散
Diを有するセグメントdliで構成された多数の小長さ部
分liを有し、Diの分散のゼロが第１の波長範囲内にある
シングルモ−ド光導波通路である。liおよび遷移長部分
と一緒に導波路ファイバ長を構成する残りの小長さ部分
ljは、本質的に一定の分散Djを有するセグメントdljで
構成され、かつDjの分散ゼロが第１の波長範囲から分離
した（disjoint）第２の波長範囲内にある。分離した
（disjoint）という用語の一般的な意味は、２つの範囲
が共通の値を有していないことである。長さと分散は、
積dli*Diおよびdlj*Djの代数和は、予め定められた波長
範囲にわたって予め定められた値とんまるように選択さ
れる。
【００３１】分散シフト導波路ファイバの場合には、好
ましい予め定められたシステム動作範囲は約1525nm〜15
65nmである。分散ゼロに対する第１の範囲は約1570nm〜
1680nmであり、そして第２の範囲は約1480nm〜1535nmで
ある。このようなシステムでは、通信信号が非ゼロ分散
の、例えば全分散が約0.5ps/nm-kmよりも小さくない導
波路ファイバ中を実質的に常時進行し、それによって４
光子混合を実質的に防止する。しかし、システム全体の
全分散は実質的にゼロに保持されるので、全分散、すな
わち材料分散と導波路分散をプラスした分散による信号
劣化はほとんど生じない。
【００３２】本発明のさらに他の態様はＤＭ導波路ファ
イバを製造する方法である。コア・プリフォームの残部
よりも直径が小さい少なくとも１つの小長さ部分を有す
るコア・プリフォームが準備される。延伸プリフォ−ム
を与えるためにクラッド層が添着される。延伸プリフォ
ームが延伸されて、実質的に一定の外径を有する導波路
ファイバとなされる。公称仕様を維持する点において、
この導波路ファイバには実質的に空乏（ボイド）が存在
しないようになされる。この導波路のコアは減少された
直径を有するプリフォ−ム小長さ部分に対応した減少さ
れた直径の小長さ部分を有しているであろう。減少され
た直径の小長さ部分の数、長手方向の長さおよび深さ
は、全分散と小長さ部分との積の和が予め定められた導
波路範囲にわたって予め定められた値に等しくなるよう
に選定される。上述のように、全分散が小長さ部分にわ
たって変化する場合には、その小長さ部分は実質的に一
定の全分散と固有の全分散に長さを乗じた積とをそれぞ
れ有するセグメントを形成する。
【００３３】直径変化を導入する他の方法は、実質的に
一定の半径方向コア寸法を有するものとして特徴づけら
れる延伸母材の少なくとも１つの小長さ部分の直径を減
少することである。導波路を延伸して均一な直径にする
と直径変動を有するコアを生ずることになるであろう。
この場合、導波路コア直径は、直径を減少されていない
対応した延伸プリフォ−ム小長さ部分では小さくなるで
あろう。
【００３４】コア・プリフォ−ムまたは延伸プリフォ−
ムの直径減少は幾つかの公知の技術うちの１つを用いて
行うことができる。それらの技術は、研削および研磨、
エッチングおよび研磨または加熱および延伸のような一
連の技術を含む。
【００３５】代替として、コア・プリフォ−ムの部分を
加熱しかつその加熱された部分の両側におけるコア・プ
リフォ−ムの部分を加熱された部分の方へと押しやって
それを膨出させることによって、コア・プリフォ−ム内
にコア直径変化を導入させることができる。
【００３６】上述のように、約0.1kmより大きい減少直
径導波路コア小長さ部分を有することが有利である。減
少の程度は非減少コア直径の約5％〜25％の範囲が好ま
しい。上述のように、5％〜10％の範囲で通常は十分で
ある。
【００３７】製造を容易にする方法の１つの実施例で
は、減少直径の小長さ部分がコア・プリフォ−ムまたは
延伸プリフォ−ムに沿って均一に離間され、導波路内に
減少された導波路ファイバ小長さ部分と減少されていな
いものとの対を生じさせ、それらの小長さ部分は、直径
が減少した寸法から減少されていない寸法へと、あるい
はその逆に変化する遷移部分によって接合される。導波
路全体がこのような対で構成される場合には、全体の全
分散は容易にゼロを目標とすることができる。
【００３８】全分散目標値もゼロ以外の値でありうる。
全導波路ファイバ長は、分散が本質的に打消し合う多数
の小長さ部分と、目標のまたは選択された分散に長さを
掛けた値を有するように設計された付加的な小長さ部分
とで形成されている。
【００３９】本発明の他の態様は、少なくとも１つの小
長さ部分において屈折率プロファイルが増大されたシン
グルモ−ド導波路ファイバの所定の長さにわたって分散
を紫外線照射によって管理して、照射された小長さ部分
と照射されなかった小長さ部分との間に全分散の差が存
在するようにする方法である。その照射工程は、延伸の
後であって導波路を被覆を施す前に行われるのが有利で
ある。上述のように、約1.0×10-3より大きい屈折率差
が好ましい。
【００４０】４光子混合に起因するパワ−損失を軽減す
るために有効な照射手法は、約100mJ/cm2のエネルギ−
・フラックスを有し、約10〜20nsの範囲の時間にわたっ
て送られ、約1cm2のスポット・サイズを有する紫外線光
の少なくとも１つのパルスガファイバに入射するもので
ある。すなわち、４光子混合に起因する信号パワ−損失
を軽減するのに十分な屈折率変化が導波路ファイバ内に
発生される。
【００４１】
【実施例】本発明は、ps/nmで表わされる全分散積が導
波路の長さにわたって管理されるシングルモ−ド光導波
路ファイバに関する。波長分割多重化システムにおける
４光子混合によるパワ−・ペナルティがこれにより大幅
に回避され得るとともに、全システム分散が予め定めら
れた値に維持され得る。多くの長距離、大再生器間隔、
高デ−タ伝送速度、多重化システムにおいて、全分散積
の所望の予め選択された値は本質的にゼロである。
【００４２】各個々のファイバ内の分散を管理すること
によって、システム内にリンクを形成するために接合さ
れた場合に実質的にゼロ分散を生ずる導波路の組を選択
必要がない。すなわち、全分散積が個々の導波路ファイ
バで管理されるので、システムを形成するために敷設さ
れているケ−ブルは性能が本質的に同一であり、したが
って互換可能である。
【００４３】ps/nm-kmで表わされた全分散が図１に導波
路の長さとの関係で示されている。全分散は正の値２と
負の値４の間で交互に変化していることが判る。図１は
負の分散を呈示する複数の小長さ部分と、正の分散を呈
示する複数の小長さ部分を示しているが、１つの負分散
小長さ部分と、１つの正分散小長さ部分だけで十分であ
る。線６で示されている全分散値の広がりは、全分散が
伝播光の波長とともに変化することを示している。広が
り６の水平方向の線は特定の光波長に対する全分散を表
わしている。一般に、特定の全分散によって特徴づけら
れる導波路８の長さは、約0.1kmより大きい。長さ×対
応全分散の積の和が予め選択された値に等しいという要
件から推論されうるものを除き長さ８には上限は本質的
に存在しない。
【００４４】図２に示された全分散対波長のチャ−トは
ＤＭシングルモ−ド導波路ファイバに対する設計項目を
示す役割を果す。線１０、１２、１４および１６は４本
の個々の導波路ファイバの全分散を表わしている。各導
波路について考慮される狭いすなわち約30nmの波長範囲
では、分散は図示された直線で近似されうる。多重化が
行なわれるべき波長範囲は２６〜２８の範囲である。動
作窓２６〜２８において予め選択された全分散を有する
導波路を得るために、１８〜２０の範囲内のゼロ分散波
長を有する任意の導波路セグメントが、範囲２２〜２４
内のゼロ分散波長を有する導波路セグメントと結合され
うる。
【００４５】図２に基づいた実施例 動作窓が1540nm〜1565nmであるとする。シングルモ−ド
導波路ファイバが約0.08ps/nm2-kmの分散傾斜を有する
としよう。線３０が0.5ps/nm-km値であり、そして線３
２が4ps/nm-km値であるとする。動作窓内の全分散が約
0.5〜4ps/nm-kmの範囲内になければならないという条件
を適用しよう。
【００４６】単純な直線計算が1515nm〜1534nmのゼロ分
散波長範囲１８〜２０を生ずる。同様の計算が1570nm〜
1590nmのゼロ分散波長範囲２２〜２４を生ずる。上記の
範囲内に分散ゼロを有する導波路ファイバ・セグメント
の代数加算が0.5ps/nm-kmと4ps/nm-kmの間の全分散を生
ずるであろう。
【００４７】上述のように、ゼロ分散波長をシフトする
手段はコア・プリフォ−ムまたは延伸プリフォ−ム長に
沿って半径または％Δを変化させることを含む。
【００４８】モデル計算により、図３における曲線３４
に似た２モ−ド導波路分散曲線が可能であることが明ら
かとなった。曲線３４は図４に示されている実線３８で
表わされた屈折率プロファイルに対応している。２モ−
ド分散を呈示するファイバ・デザインが米国特許出願第
08/287262号に開示されている。曲線３４は比較的平坦
な領域３４ａおよび３４ｂと、比較的急傾斜の領域３４
ｃを含んでいる。図３の線３５は、低いλo波長領域３
４ａと高いλo波長領域３４ｂがよくコントロ−ルされ
かつ同時に広く離間され得ることを示している。線３７
が曲線３６または曲線３４と交差する場所は、高い導波
路分散と低い導波路分散の間の平均を表わす。図３の曲
線３４に示された２モ−ド導波路分散を有する導波路フ
ァイバにおいて、図２に基づいた実施例に示されている
ようにゼロ分散波長の比較的大きい変化を生ずるために
は、カットオフ波長、すなわちそれに比例した量である
コア半径のほんの小さい変化が必要とされるにすぎな
い。曲線３４によって表わされた分散特性を有するファ
イバはまた下記の利点を有する。大きいコア直径と小さ
いコア直径の交互の領域を有するＤＭファイバでは、製
造処理により設計直径からの直径の若干の偏差を生ずる
ことがありうる。この点を示すために、異なるコア直径
のファイバ領域に対する動作点が図３のD1およびD2であ
るとする。D1およびD2が２モ−ド曲線の比較的平坦な領
域に沿って位置している場合には、D1およびD2のまわり
のコア直径またはカットオフ波長の小さな変動は、小コ
ア直径領域のλo値も大コア直径領域のλo値も大きく変
化させない。
【００４９】理想的なプロファイルは図４の曲線３８で
表わされているものであろう。この場合、コア・リング
の内部半径と外部半径はそれぞれa1およびaで表わされ
ている。しかし、ある製造技術によれば、ドパ−ント拡
散によってプロファイルを理想プロファイルから破線曲
線４０で表わされたもののようなプロファイルに変位さ
せることになりうる。プロファイル４０のコア・リング
の内部半径はa1より小さく、そして外部半径はaより大
きい。このことは、図３の破線曲線３６で示されている
ように導波路分散曲線をより急峻でなくするであろう。
【００５０】製造方法を簡単にするために図３の３６の
ような導波路分散特性を有するプロファイルを使用する
ことを選ぶことができる。特定の通信用途は、より複雑
なプロファイルが補償されるか否かを指図する。しか
し、全分散積を最も良く管理するためには、異なるレベ
ルの導波路分散を分離する急な遷移領域を有する導波路
ファイバが好ましい。分散ゼロの２つの分離した波長範
囲間の所要のシフトは、３モ−ド導波路分散を有するプ
ロファイルの場合には、5％〜10％半径変化程度のより
小さい半径変化でもって行なわれうる。このようにして
全分散の符号変化の管理が容易になる。また、全分散が
約0.5ps/nm-kmより小さい信号が進行する導波路内の距
離が最小に保持される。
【００５１】ＤＭファイバの設計は、８チャンネルを有
し、チャンネルの周波数間隔が200GHzである120kmリン
クに対するパワ−・ペナルティ対入力パワ−を示す図５
Ａおよび図５Ｂに見られるように通信システムの詳細に
強く依存する。この場合、パワ−・ペナルティは主とし
て４光子混合によるものである。図５Ａの曲線６２は約
10dBmの入力パワ−に対しては1dB近くのペナルティまで
急激に立上がる。10dBmの入力パワ−（曲線６４）の場
合には、ペナルティは約0.6dBである。両方の曲線と
も、全分散の大きさは約0.5ps/nm-kmである。しかし、
より急な曲線６２の場合には、所定の符号の全分散に対
する小長さ部分は10kmである。その余分なペナルティ
は、より短い10kmの小長さ部分の場合に対するゼロ分散
を通る付加的な遷移から生ずる。換言すると、10kmの場
合には、振動小長さ部分に比例した信号の位相間隔は４
光子混合を実質的に防止するのに十分なだけ大きくな
い。
【００５２】しかし、全分散の大きさは位相間隔に対し
ても、したがってパワ−・ペナルティに対しても影響を
及ぼす。図５Ｂの曲線６６は、小長さ部分が短くて約1k
mであるが、全分散の大きさが1.5ps/nm-kmであることを
除いて、図５Ａに示されているものと同一であるシステ
ムの場合のパワ−・ペナルティを示している。導波路全
分散により広い正から負への揺れを生じさせると、パワ
−・ペナルティを大幅に、0.6dBから0.2dB以下まで減少
させる。約0.4dB/120kmのペナルティ差は、特に500km以
上の長い再生されないリンクの場合には、機能的および
非機能的リンク間の差となるのに十分大きい。
【００５３】図６は図５Ａおよび図５Ｂと本質的に同じ
態様で解釈される。曲線６８はパワ−・ペナルティと全
分散の大きさとの関係を示している。一般に使用される
最も短いケ−ブルの長さが約2kmであるから、導波路の
小長さ部分は約1kmとして選定される。この場合も、全
分散が約1.5ps/nm-km以下に低下すると、パワ−・ペナ
ルティが急激に増大する。
【００５４】システム設計は図７で他の観点から示され
る。この場合、分散の大きさは1.5ps/nm-kmに固定され
る。曲線７０は、周波数間隔が200GHzで入力パワーが10
dBmの８チャンネルを有するシステムの場合のパワー・
ペナルティと小長さ部分の長さとの関係を表わしてい
る。その長さは６０の分散小長さ部分であるように選定
され、かつ小長さ部分は変化を許容される。小長さ部分
が2km以上である場合には、より低いパワ−・ペナルテ
ィが生ずる。しかし、比較的大きい全分散値の場合に
は、小長さ部分を2kmより長くしても得られるものは少
ない。一般に、使用されるチャンネルの数が曲線７２で
示されているように４まで減少された場合には、４光子
混合ペナルティはより小さくなる。この後者の減少は、
上述しかつ定義の項で述べたファイバ特性に対する位相
間隔の依存性の直接の結果である。
【００５５】他の設計項目は、全分散が符号を変化する
遷移長部分の急峻性である。この場合もまた、信号位相
間隔が遷移長部分によって影響される。このようにし
て、浅い遷移は信号が近ゼロ全分散の導波路領域を進行
するようにするであろうが、このことは４光子混合が原
因のパワ−・ペナルティに悪影響を及ぼす。
【００５６】図８に基づく実施例：この場合も、入力パ
ワ−は10dBmである。200GHzの周波数間隔を有する４つ
のチャンネルが用いられる。全分散の大きさは1.5ps/nm
-kmであり、そして全分散の振動長は2kmとされる。図８
の曲線７４で示されているパワ−・ペナルティ対遷移長
のグラフは、より短い遷移長が好ましいことを示してい
る。また、他の設計項目とコストの面での利点について
の検討の枠組みにおいて、遷移の数は最小でなければな
らない。あるシステムは約1dBのパワ−・ペナルティを
許容するであろうから、最大許容遷移長は図８に示され
ているように約500メ−トルである。
【００５７】ファイバ製造技術：光ファイバの周期は数
十メ−トルから数百メ−トルとなるように選定され得る
ものであり、任意の妥当なリンク長における平均分散は
動作波長窓ではきわめて小さくなる。
【００５８】大きい分散と小さい分散の領域間の遷移領
域が長すぎる場合には、遷移領域の中央部分における分
散は、有限長のファイバではゼロに近くなる。このこと
は４光子混合によるあるパワ−・ペナルティをある程度
だけ生ずることになる。遷移領域が長ければ長いほど、
パワ−・ペナルティは高くなる。したがって遷移領域
は、ファイバ・パワ−・ペナルティによって全システム
・パワ−・ペナルティが割当てパワ−・ペナルティ・バ
ジェットを超えることがないようにするのに十分なだけ
シャ−プでなければならない。さらに、処理は、４光子
混合と関係のない過剰損失をそれ自体で誘起するもので
あってはならない。また、処理は単純で、かつ種々のフ
ァイバ設計および材料で実施できるように十分に柔軟で
なければならない。
【００５９】開示された技術は、（ａ）延伸時における
コア屈折率の修正、（ｂ）直径が可変のコアと直径が一
定のクラッドまたは直径が実質的に一定のクラッドを有
する延伸プリフォ−ムの作成、および直径が一定のコア
と直径が可変のクラッドを有する延伸プリフォ−ムの作
成を含む。さらに、これらの技術の組合せを用いてもよ
い。
【００６０】（ａ）延伸時におけるコア屈折率の修正：
導波路ファイバ延伸装置の概略図が図９に示されてい
る。技術的に公知なように、延伸母材７７が炉７８内で
加熱され、そして延伸されて導波路ファイバ７９となさ
れる。導波路７９は被覆装置で保護被覆を与えられ、そ
して巻取リール８１に巻きつけられる。この装置に新し
く付加されたものは、ハイパワーで良く集束された紫外
線発生源７６であり、それが延伸の後であって被覆の前
に導波路ファイバに照射される。紫外線光は、導波路の
ドープされた領域における屈折率を高める作用をするこ
とが知られている。このようにして、紫外線光はコア領
域の屈折率を増大させるように作用する。導波路ファイ
バ長に沿って屈折率の変化を誘起させるために、紫外線
発生源が周期的にオンオフされる。その変化は、４光子
混合によるパワー・ペナルティを減少させるのに十分な
全分散の変化を生じさせるのに十分なだけ大きくなけれ
ばならない。約100mJ/cm2のエネルギー束を有する存続
期間が10〜20nsの少なくとも１つのパルスである有益な
効果を生ずるのには十分であることが認められた。約24
8nmで動作するエキシマレーザーが高強度で良く集束さ
れた紫外線の優れた発生源である。
【００６１】（ｂ）コア・プリフォ−ムのコア直径を修
正し、その後、オ−バ−クラッドを設ける：コア・プリ
フォ−ムは、クラッドガラスを設けられた後で、延伸し
て光ファイバとなされ得るプリフォ−ムである。高品質
コア・プリフォ−ムを形成するための経済的な方法は、
（ａ）ガラス粒子沈積法で多孔質ガラスプリフォ−ムを
形成し、（ｂ）その多孔質プリフォ−ムをコンソリデ−
トしてコンソリデ−トされたプリフォ−ムを形成し、
（ｃ）コンソリデ−トされたプリフォ−ムに穴が存在す
る場合には、その穴を閉塞し、そして（ｄ）クラッドを
添着する前に必要に応じてプリフォ−ムを延伸する工程
を含む（穴を閉塞する工程は延伸工程時に行うのが有利
である）。米国特許第４４８６２１２号を参照された
い。米国特許第４４８６２１２号に開示されているよう
に、コア・プリフォ−ムはクラッドガラスの薄い層で包
囲されたコアガラスの中央領域を具備しうる。あるい
は、コア・プリフォ−ムは図１０Ａに示されているよう
に、全体的にコアガラスよりなるものであってもよい。
【００６２】図１０Ａは直径８３のガラスコア・プリフ
ォ−ム８２を示している。コア・プリフォ−ムの長さに
そってある間隔で、直径は直径８４で示されているよう
に減少される。減寸された領域の長さが線８５で示され
ている。コア直径に所望の変化を生ずるように直径８４
は直径８３に対して5％〜25％だけ減寸されうる。長さ
８５は、得られる光ファイバにコア直径を減少された所
望の小長さ部分を生ずるように調節される。コア・プリ
フォ−ムの直径は、研削、エッチングレ−ザ−アブレ−
ション、および加熱と延伸を含む幾つかの公知の方法の
うちのいずれかによって減少されうる。コア・プリフォ
−ムとクラッド層との間に均一できれいな境界面を確保
するために、研削またはエッチングの後で、研磨工程を
行なってもよい。
【００６３】コアを機械加工するかあるいはエッチング
してコア・プリフォ−ムに直径を減少された領域が形成
される場合には、コアはステップインデックス・プロフ
ァイルを有することが好ましい。除去されるコアの部分
は残りの部分と実質的に同じ屈折率を有するであろう。
【００６４】図１０Ａのコア・プリフォ−ム８２が回転
（矢印８２ａ）されるとともに、長手方向の軸線に沿っ
てバ−ナ８６に対して往復直線運動をされて、バ−ナが
クラッドガラス粒子の流れ８７を送ってクラッドガラス
粒子の層８８をコア・プリフォ−ム８２上に堆積させ
る。このようにして得られた被覆されたコア・プリフォ
−ムがコンソリデ−ション炉内に挿入され、そこで被覆
８８が乾燥され、そして焼結されて、稠密なガラスクラ
ッド層を有する延伸母材を形成する。コア・プリフォ−
ム・スロットの長さ８５が少なくとも数ミリメ−トルで
あれば、クラッド粒子８７が直径を減少された領域に充
填するであろう。したがって延伸プリフォ−ムの外表面
は若干不均一となるであろう。コア直径の減寸の程度が
小さいから、延伸プリフォ−ムの直径変化は小さくなる
傾向がある。
【００６５】被覆されたコア・プリフォ−ムまたはコン
ソリデ−トされたガラス延伸プリフォ−ムのオ−バ−ク
ラッド・ス−ト８８は、延伸プリフォ−ムの円筒形状を
確保するために通常の技術によってスム−ズされうる。
コア・プリフォ−ムは脆弱であるから、直径修正工程は
コンソリデ−トされたプリフォ−ムに対して行なわれる
のが好ましい。図１０Ｃは直径変化を有するコンソリデ
−トされたプリフォ−ム８９を示している。これらの変
化の厚さは明瞭にするために誇張されている。プリフォ
−ム８９はそれの中心の長手方向軸線のまわりで回転さ
れ得るとともに、大きい半径の領域が機械加工、エッチ
ング等によって除去され、表面領域９０がプリフォ−ム
の残部と同じ直径を有するようになし得る。図１０Ｄに
示されているように、このようにして得られた延伸プリ
フォ−ムは実質的に均一な外径９１を有している。修正
されたコア・プリフォ−ム８２はクラッド材料９２に入
れ込まれて示されている。
【００６６】また、オ−バ−クラッド形成方法は、均一
な直径の延伸プリフォ−ムを確保するために当業者によ
って容易に修正されうる。例えば、コア・プリフォ−ム
８２に対してバ−ナ８６を移動させる速度は、流れ８７
によって堆積されつつあるコア・プリフォ−ムの特定の
小長さ部分に従って変化され得る。バ−ナの移動は、そ
のバ−ナが直径の大きいコア領域上に沈積する場合より
も狭い直径のコア領域上に粒子を沈積する場合のほうが
遅い。狭いコア・プリフォ−ム領域と広いコア・プリフ
ォ−ム領域の上におけるクラッドガラス粒子の堆積は、
その粒子をコンソリデ−トすることによって生じた延伸
母材の直径が本質的に一定となるようになされ得る。
【００６７】図１０Ｄの延伸プリフォ−ムが延伸されて
均一な直径の導波路ファイバとなされる場合、直径を減
少されたコア・プリフォ−ム部分がファイバの直径減寸
コア部分となる。延伸母材が図１０Ｃに示されているも
ののように直径の大きい領域を有する場合には、大径領
域から延伸されたファイバ小長さ部分のコアは所望の直
径より小さい直径を有するであろう。延伸母材の大径領
域が上述のように除去されない場合には、ＤＭファイバ
を設計する時に、このようにして得られたファイバのそ
れらの領域におけるファイバ・コア直径を減少させるこ
とが考慮されなければならない。
【００６８】図１１Ａおよび図１２に示された実施例で
は、任意の適当なファイバ・コア設計のコア・プリフォ
−ム９３が旋盤９６、９８（水平または垂直の）あるい
は他の適当な装置に取り付けられ、そしてバ−ナ１００
からの非常に狭い炎１０２でもって加熱される。バ−ナ
からの熱はコア・プリフォ−ムに沿って数ミリメ−トル
以下まで軸線方向に局部化されるのが好ましい。炎の温
度と熱容量はコア・プリフォ−ムガラスを局部的に軟化
させるのに十分でなければならない。図１２に示されて
いるように、コア・プリフォ−ム９３はクラッドガラス
の層９４で包囲されたコア領域９５を具備している。フ
ァイバが1500-1600nm窓で動作するシリカをベ−スとし
たファイバである場合には、コア・プリフォ−ム９３は
その範囲内でゼロ分散を有する分散シフト・ファイバを
形成するのに適したものであろう。ガラスがそれの軟化
点に達すると、加熱された領域の直径を減少させるため
にコア・プリフォ−ムが引張られる。これによって狭い
直径領域１０８が形成される。引張り工程は通常炎が引
張られている領域に照射されている間に行なわれる。水
平旋盤が使用された場合には、コア・プリフォ−ムの回
転が引張り動作時におけるコア・プリフォ−ムの歪を防
止するのを助ける。加熱および引張り工程はコア・プリ
フォ−ムの長さに沿って所要の時間間隔で行なわれる。
延伸は、２つの直径におけるコア・プリフォ−ムの長さ
L1およびL2がほぼ等しくなるように行なわれるのが好ま
しい。その後でバ−ナが、軟化されかつ延伸されるべき
次の領域に高速で移動される。
【００６９】図１１Ａは異なる直径のコア・プリフォ−
ム領域間に明確な遷移を生ずる非常に局部化された加熱
条件を与える１つのタイプのバ−ナ設計を示している。
バ−ナ１００のフェ−スは炎１０２を与える燃焼ガス・
オリフィスの円形アレイと、冷却ガスの円筒状の流れを
与える外側シ−ルドガス・オリフィスの円形アレイを有
している。外側シ−ルド流れ１０３は炎１０２を閉じ込
めかつ集束させかつそれと同時に局部化された加熱ゾ−
ンの外側においてコア・プリフォ−ムに対流冷却を与え
る。炎はホットゾ−ンの縁部に出来るだけ急峻な温度勾
配を伴ってホットゾ−ンを横切る方向にできるだけ均一
な温度を有していなければならない。これにより、比較
的短い遷移領域LTを生ずるであろう。図１１Ｂの温度分
布１０６は炎１０２の領域Ａ−Ａにおける好ましい分布
を表わしている。
【００７０】この目的に対しては他のタイプのバ−ナま
たはバ−ナ組合せを使用することも可能である。例え
ば、米国特許第３５６５３４５号に開示されているもの
のような集束バ−ナは燃焼ガスの流れを共通の点に送る
ための傾斜したノズル開口を有している。集束外側シ−
ルドガス流によってとじ込められた炎を与えることがで
きるリングバ−ナがコア・プリフォ−ムを取囲んでおり
かつ同時にそのプリフォ−ムの周囲領域全体を加熱し得
るであろう。燃焼ガスオリフィスの１つまたはそれ以上
の直線アレイを有しかつ必要に応じてシ−ルドガス・オ
リフィスの直線アレイを有するリボンバ−ナを用いても
よく、その場合、燃焼ガス・オリフィスのアレイはコア
・プリフォ−ムの長手方向軸線に対して直交関係に配置
される。
【００７１】図１１Ａおよび図１２に基づいた実施例：
約7mmのクラッド直径および約5mmのコア直径を有するコ
ア・プリフォ−ム９３がそのコア・プリフォ−ムの長さ
に沿って所定の間隔で直径を約6.5mmまで減寸される。
長さL1（図１２）は2mmに選定される。コア・プリフォ
−ムは図１０Ｂに示されているようにオ−バ−クラッド
を設けられ、そしてコンソリデ−トされて約5mmの最終
直径を有する延伸プリフォ−ムを形成する。
【００７２】延伸プリフォ−ムが延伸されて約125μmの
均一な外径を有する導波路となされる場合、2mmセグメ
トの質量が保存されかつ％差で表わされるコア半径変化
が約14％であるとすると、長さL1は約320メ−トルとな
る。この例は米国特許第４７１５６７９号および米国特
許出願第08/323795号、同第08/287262号ならびに同第08
/378780号に開示されているタイプのものであり、それ
によって約16μmのコア直径がシングルモ−ド伝播を生
ずるものと仮定している。
【００７３】延伸プリフォ−ムの直径が約100mmである
場合には、同一のコア・プリフォ−ムおよび延伸条件で
は、長さ８５は1280メ−トルとなり、かつコア半径変化
は変化しない。
【００７４】図１３は、炎１１８によって加熱されるべ
き領域に隣接したコア・プリフォ−ム１１６の部分に対
して供給源１２０から空気、窒素、ヘリウム等の外部集
束冷却ジェット１２２を送ることによって加熱の付加的
な局部化を行うことができる。「外部冷却ジェット」と
いうのはバ−ナ・フェ−ス以外の供給源からのジェット
を意味する。これらのジェットは、冷媒ガス送り管の端
部におけるプレ−トに形成されたオリフィスから流れる
ことができる。供給源１２０は図示のようにバ−ナに対
して180oで配置されるか、あるいは90oまたはコア・プ
リフォ−ムの加熱をジェットが妨害しないようにするバ
−ナに対する他の任意適当な姿勢で配置されてもよい。
【００７５】炎の温度分布を急峻にする他の技法が図１
４に示されている。シ−ルドまたはバッフル１２８が炎
の部分１３２を偏向させかつ炎の中央領域だけがコア・
プリフォ−ム１２６を加熱するようにさせる。バッフル
は金属、セラミックまたはカ−ボンの冷却プレ−トで形
成されうる。図１５のコア・プリフォ−ム１３６にはエ
イッチング、研削、レ−ザ−アブレ−ション等によって
周期的なスロットが最初に形成され、それらのスロット
内のコア・プリフォ−ムの質量を減少させるようになさ
れる。炎がこれらのスロットを形成された領域をそれら
に隣接した大径領域と比較してさらに迅速にかつ優先的
に加熱する。スロットを形成された領域が加熱されかつ
延伸されて狭い直径の領域１４２となされると、それが
比較的シャ−プな遷移領域を形成する。
【００７６】図１６は、コア・プリフォ−ム１４６を局
部的に加熱し軟化させてそのコア・プリフォ−ムが上述
のように延伸できるようにするためのビ−ム１４７を与
えるのに十分なパワ−のCO2レ−ザ−のようなレ−ザ−
１４８を使用する場合を示している。
【００７７】レ−ザ−ビ−ム１５４（図１７）のパワ−
および／または存続期間はコア・プリフォ−ム１５１か
ら材料を除去して小径領域１５６を形成するのに十分で
あればよい。この目的に適したレ−ザ−の例としてはCO
2レ−ザ−とエクサイマ−・レ−ザ−がある。レ−ザ−
アブレ−ションによって形成された領域は比較的スム−
ズでありかつレ−ザ−ビ−ムがコア・プリフォ−ムのク
ラッド部分１５３を貫通してコア領域内に切込むので、
異なる直径のコア領域を形成するためには延伸工程は必
要とされない。
【００７８】図１８は熱伝導スリ−ブ１６２を使用した
場合を示しており、そのスリ−ブにはそれの表面上また
は内に冷媒を誘導するために手段が必要に応じて設けら
れる。スリ−ブ１６２は延伸を可能にするのに十分なだ
け加熱されるコア・プリフォ−ム１６０の領域を局部化
する。したがって、コア・プリフォ−ムには、それが延
伸された場合に、比較的シャ−プな直径の遷移が与えら
れる。
【００７９】図１９の実施例では、コア・プリフォ−ム
１６５が上述のように炎加工旋盤に挿入される。離間さ
れた領域が炎によって加熱される。コア・プリフォ−ム
を引張らないで、被加熱領域の両側がその被加熱領域の
方へと移動され、それによって被加熱領域の直径を増大
させてシャ−プな膨出部１６６を設ける。
【００８０】多直径コア・プリフォ−ムが、抵抗ヒ−タ
１７１を具備した延伸用炉（図２０）内で形成され得
る。プリフォ−ム供給装置１７５とモ−タで駆動された
トラクタ１７６が、延伸されるべきコア・プリフォ−ム
１７０の部分を、ヒ−タ１７１によって発生されたホッ
トゾ−ン内に進入させる。ガラスが延伸されるのに十分
なだけ柔らかくなった後で、トラクタ１７４および／ま
たはプリフォ−ム供給装置１７５が、コア・プリフォ−
ムを延伸させるために、それの係合された部分を被加熱
領域から離れる方向に引張り、それによって小径領域１
７２を形成する。手段１７５および１７６は、次の領域
がヒ−タ１７１によって発生されたホットゾ−ン内に位
置決めされるまで、そのホットゾ−ンを通じてコア・プ
リフォ−ムを移動させる。コア・プリフォ−ムの延伸は
それの長さに沿った離間された領域で反復され、その場
合、延伸されていない大径領域１７３が小径領域１７２
の間に位置決めされるようになされる。多直径ロッドを
延伸するための種々の技法が米国特許第４７０４１５１
号に開示されている。例えば、トラクタ１７６は、それ
らが多直径コア・プリフォ−ム１７８と常に接触してい
るようにするために矢印１７７で示されているようにば
ね装荷されうる。
【００８１】図２０のコア・プリフォ−ムの被加熱領域
は、再延伸トラクタ１７４および／または送り装置１７
５にプリフォ−ムを被加熱領域の方へと進行させるだけ
で直径を減少させるのではなくて増大させるようになさ
れうる。
【００８２】図２０のものと同様の炉要素が同一符号で
示されている図２１を参照すると、供給装置１７５、ヒ
−タ１７１およびトラクタ１７６を具備した延伸用炉内
でコンソリデ−トされたプリフォ−ム１８１から多直径
コア・プリフォ−ムが延伸される。コンソリデ−トされ
たコア・プリフォ−ム１８１は、その中に長手方向の穴
が延長するようにする前述の米国特許第４４８６２１２
号の方法によって形成されるタイプものである。プリフ
ォ−ム１８１が供給手段１７５によって一定速度でホッ
トゾ−ンに供給される。真空源Ｖに連結された真空取り
付け具１８４をプリフォ−ムの端部に装着することによ
って、プリフォ−ムの穴が脱気される。トラクタは、大
径領域１８５を形成するために第１の延伸速度で引張
り、そして小径領域１８６を形成するためにそれより高
い速度で引張る。コア・プリフォ−ム１８２の大径領域
または小径領域を形成するためにプリフォ−ム１８１の
直径が減少すると、脱気された穴が崩壊（collapse）す
る。処理に対するコントロ−ルを改善するためおよび直
径遷移領域の長さLTを減少させるために、上述した手法
のうちのあるものが上述した手法のうちの他のものとと
もに使用され得る。
【００８３】上述した方法のうちのいずれかに従ってコ
ア・プリフォ−ムが延伸または拡大された後で、通常の
手法を用いてそれにオ−バ−クラッドを設けることがで
きる。コア・プリフォ−ムの直径とオ−バ−クラッド沈
積重量が適切に調節されれば、コンソリデ−ション処理
時に実質的に円筒状の延伸母材が形成され得る。
【００８４】図１１Ａおよび図１２の技法に基づいた実
施例：米国特許第４４８６２１２に開示されたタイプの
ガラス粒子沈積法によってプリフォ−ムが形成される。
そのプリフォ−ムは、外径（ＯＤ）が7mmで、コア直径
が4.55mmのコア・プリフォ−ムを形成するために延伸さ
れた。コアの屈折率プロファイルは標準の分散シフト・
ファイバのそれであり、かつ米国特許出願第08/323795
号に開示されたものと類似している。そのプロフィアル
は、実質的に純粋なSiO2の層によって包囲されたGeO2を
ド−プされたSiO2の中央領域（この領域ではGeO2の含有
量が半径に関して実質的に直線的に減少した）を含んで
おり、そして実質的に純粋なSiO2の層がGeO2をド−プさ
れたSiO2の層によって包囲された。最大GeO2濃度（コア
の中心における）は約20重量％であった。クラッドは純
粋なシリカで形成された。コア・プリフォ−ムの部分の
直径が図１１Ａに関連して開示された技法によって減少
された。加熱源は1mmノズルを有するタイプ３Ａブロ−
パイプ・ト−チとして知られた小さいバ−ナであり、そ
れはカリフォルニア州リッチモンドのベリフロ・コ−ポ
レイションで製造されたものであった。燃料は水素と酸
素であった。一定コア直径基準ファイバが延伸されうる
ように所定の長さのコア・プリフォ−ムが延伸されなか
った。このようにして得られたコア・プリフォ−ムにシ
リカ粒子がオ−バ−クラッドされた。クラッドガラス粒
子の被覆がコンソリデ−トされ、そして基準部分と直径
変化を有する部分から個別のファイバが延伸された。
【００８５】ＤＭファイバ（図２２）からの光時分割反
射率（ＯＴＤＲ）信号がその信号に周期的な低下を示
し、それによって直径変動を表わす。トレ−スは適度に
シャ−プな遷移を有する均一な部分を示している。周期
の長さは約600メ−トルである。延伸母材の基準部分か
ら延伸されたファイバは125μmのＯＤと2.0kmの長さを
有していた。図２３Ａに示されているように、基準ファ
イバは1500nmにおいてゼロ分散を呈示した。
【００８６】延伸母材の炎で伸張された部分から130μm
のＯＤおよび3.6kmの長さに延伸されたＤＭファイバは
図２３Ｂに示されているように1525nmのゼロ分散波長を
有する。延伸母材の炎で伸張された部分から120μmのＯ
Ｄおよび4.0kmの長さに延伸されたＤＭファイバは図２
３Ｃに示されているように1544.5nmのゼロ分散波長を有
する。したがって、延伸母材の炎で伸張された部分から
125μmのＯＤに延伸されたＤＭファイバは1535nmのゼロ
分散波長を呈示するであろう。このことは、基準ファイ
バと比較して、約35nmのゼロ分散波長の平均シフトを示
す（125μmファイバの場合）。したがって、分散が1500
nmと1570nmの間で変動して1535nmの平均値を与えること
が結論づけられ得る。カットオフ波長の同様の変化も観
察された。これらの結果は、1500nm〜1600nmの範囲内の
λoの高い値と低い値を有するＤＭファイバが製造され
たことを示す。
【００８７】口背面反射デ−タは、ファイバの直径変化
についてさえ、背面反射が一定直径のコアを有するファ
イバのそれよりほんのわずかだけ大きいことを示してい
る。
【００８８】（ｃ）可変クラッド直径を有するフォ−ム
延伸母材：コア半径変化を導入する他の方法が図２４Ａ
および図２４Ｂに示されている。この場合には、延伸母
材１８７が研削、レ−ザ−加工、エッチング等によって
それの長さに沿って所定の間隔で直径を減少される。こ
のようにして得られた延伸母材は、比較的大径を有する
予め選択された小長さ部分１８９と予め定められた小径
の小長さ部分１９０を有している。コア領域１８８の直
径は均一であることに注目されたい。続いて延伸母材１
８７を延伸して均一な外径１９３を有するファイバ１９
２とすることによって、延伸プリフォ−ムの外表面から
ファイバのコア１９４に直径変化を伝える。図１０Ａお
よび図１０Ｂに関して説明したように、延伸母材の大径
部分および小径部分のコアとクラッドの長さおよび直径
を知れば、該当する延伸母材セグメントの質量の保存を
明らかにすることによって、このようにして得られた光
ファイバの対応する長さと直径を計算することができ
る。図２４Ｂに示されているように、ファイバ１９２
は、大径の延伸プリフォ−ム小長さ部分に対応した減少
されたコア直径の小長さ部分liを含んでおり、ファイバ
１９２の残部は大きいコア直径の小長さ部分ljよりな
る。コア直径を減少された小長さ部分は関連した全分散
積dli*Diを有するセグメントdliで構成されており、ま
た大径小長さ部分は関連した全分散積dlj*Djを有するセ
グメントdljで構成されている。積dli*Diおよびdlj*Dj
の代数和は、予め定められた波長範囲Ｒにわたって、予
め選択された値に等しい。
【００８９】図２５に示された実施例では、延伸母材２
０１は一定直径のクラッド層２０３によって包囲された
一定直径のコア２０２を具備している。コア直径は所定
のゼロ分散波長を有するファイバ部分を与えるのに十分
である。クラッドガラスのスリ−ブ２０５が延伸母材２
０１にそれの長さに沿った周期的位置で融着されて、Ｄ
Ｍファイバが延伸され得る修正された延伸母材を形成す
る。図２４Ｂに示されているように、このようにして得
られた光ファイバは一定の外径を有し、かつコア直径は
スリ−ブ２０３の周期性に従って変化するであろう。ス
リ−ブによって包囲された母材の領域から延伸されたフ
ァイバは、スリ−ブを有していない母材の領域よりも小
さい直径のコアを有するであろう。ＤＭファイバの小径
部分の分散は所定のゼロ分散波長とは異なるゼロ分散波
長を呈示するであろう。
【００９０】図２６の方法によれば、小径部分２１０、
大径部分２１１、および長手方向中心軸に沿って延長し
ている穴２１２を有する周期的な形状をしたクラッドガ
ラス・スリ−ブが最初に準備される。スリ−ブ２０９は
円筒状のガラスチュ−ブを加工するかあるいは円筒状の
ガラスチュ−ブにガラス・スリ−ブを融着するような技
法で形成することができる。コア領域２１４と薄いクラ
ッド層２１５を具備することが好ましいコア・プリフォ
−ム２１３は、任意適当な方法で形成される。上述のよ
うに、このようにして得られた延伸母材が延伸されて、
一定の外径と、スリ−ブ２１１の周期性に従って変化す
るコア直径を有する光ファイバとなされる。
【００９１】図２５および図２６の方法は、延伸母材の
周期性を導入する延伸母材の部分を整形する工程からコ
ア・プリフォ−ム製造工程を分離する。米国特許第４７
１５６７９、米国特許出願第08/323795号、第08/287262
号および第08/378780号に開示されているタイプの分散
シフト・ファイバを作成する方法は、コア・プリフォ−
ムについての測定によって指示される同調工程を含む。
コア・プリフォ−ムのテ−パリング（tapering）または
エッチングがその同調工程を複雑化するであろう。独立
に作成されたスリ−ブを用いることによって、延伸母材
を作成する方法はコア・プリフォ−ム同調処理に対する
影響が最小となるであろう。
【００９２】図２５および図２６の方法は、分散が異な
る２つの領域間に極めてシャ−プな遷移を生ずるはずで
あり、このことは上述のようにＤＭファイバの望ましい
特性である。
【００９３】図２７〜２９はコア領域２１９とクラッド
２２０を有するコア・プリフォ−ム２１８を示してい
る。研削、レ−ザ−加工等によってプリフォ−ム２１８
の表面に環状のスロット２２１が形成される。この方法
によれば、スロット２２１はコア領域内に延長してはな
らない。バ−ナ２２６がクラッドガラス粒子の流れ２２
５をプリフォ−ム２１８に送り、多孔質ガラス層２２７
を堆積させる。
【００９４】単一のスロットの拡大図が図２８に示され
ている。２２１の最大長２２２は約1〜2mmである。この
ような環状スロットを有する表面に衝突する流れ２２５
の流れ条件が、そのスロット内に低密度のガラス粒子堆
積を生ずる。図２８におけるドットの密度が沈積された
ガラス粒子の密度を表わしている。スロットの深さ２２
３が増大するにつれて、堆積の密度が低下する。堆積の
密度はガラス粒子の組成によっても影響される。柔らか
いガラス粒子が稠密な堆積を形成することになる。この
ようにして、非常に高粘度のガラスである純粋なシリカ
の粒子がスロット２２１に非常に低い密度の堆積を形成
する。実際、空乏でさえ粒子沈積条件に依存してスロッ
ト２２１内に形成することになり得る。層２２７がシン
グルモ−ド光ファイバのクラッドを形成するのに十分な
厚さに堆積された後に、このようにして得られたプリフ
ォ−ムがコンソリデ−ト（乾燥および焼結）される。こ
の工程は、ヘリウムとガラス粒子を脱水するための少量
の塩素の雰囲気内で行なわれる。爾後の高温焼結工程時
に空乏を脱気するために焼結処理に先立って、プリフォ
−ムを純粋なヘリウム内に入れてもよい。焼結された延
伸母材は、ガラス粒子がスロット上に沈積された小径の
小長さ部分を有している。延伸母材が延伸されてシング
ルモ−ド・ファイバ２４１となされた場合には、コアは
小径の領域２４２と、スロットが形成された延伸母材の
領域に対応した大径領域２４３を含んでいる。
【００９５】非常に短い遷移領域を生ずる方法が図３０
Ａおよび図３０Ｂに示されている。２つの異なるコア・
プリフォ−ムが米国特許第４４８６２１２号に開示され
ているような方法で作成される。両方のコア・プリフォ
−ムとも分散シフト・ファイバを生ずるタイプのコア屈
折率プロファイルを有している。第１のコア・プリフォ
−ムは、クラッドを設けられ延伸されて125μmＯＤを有
するシングルモ−ドのファイバとなされたとした場合、
1520nmでゼロ分散を呈示するようになされている。第２
のプリフォ−ムは、それが同様に125μmＯＤのシングル
モ−ド・ファイバとなされた場合、それのゼロ分散波長
が1570nmとなるようになされている。両方のコア・プリ
フォ−ムとも伸張されて7.5mmより若干小さい直径とな
される。第１の伸張されたプリフォ−ムがカットされて
タブレット２５０となされ、そして第２の伸張されたプ
リフォ−ムがカットされて、タブレット２５０と同じ長
さを有することが好ましいタブレット２５２となされ
る。
【００９６】毛細管の短い長さ２６４が、7.5mmの内径
（ＩＤ）と9mmのＯＤを有するシリカチュ−ブの一端部
に融着される。チュ−ブ２６６は、多孔質シリカ被覆２
６８を形成するために図１０Ｂの方法でシリカ粒子をオ
−バ−クラッドされる。層２６８は、このようにして得
られたプリフォ−ムがコンソリデ−トされ、そして延伸
されて125μmＯＤシングルモ−ド・ファイバとなされる
のに十分なＯＤまで堆積される。タブレット２５０およ
び２５２が交互にチュ−ブ２６６に挿入される。チュ−
ブ２７０はチュ−ブ２６４とは反対側のチュ−ブ２６６
の端部に融着される。チュ−ブ２７０は米国特許第５１
８０４１０号に開示されたタイプのボ−ルジョイント型
ガス供給装置の一部分である。
【００９７】このようにして得られたアセンブリ２７２
がコンソリエデ−ション用炉内に懸下される。このアセ
ンブリ２７２は1rpmで回転されながら、毎分5mmの速度
でコンソリエデ−ション用炉マッフル内に下降される。
50sccm塩素および40slpmヘリウムを含むガス混合物がマ
ッフル中を上方に流れる。塩素（矢印２７６）はタブレ
ット２５０および２５２のまわりを下方に流れ、そして
チュ−ブ２６４を通って排出される。0.3slpm塩素のセ
ンタ−ライン流が適当である。コンソリデ−ション用炉
内の最高温度は約1450℃である。アセンブリ２７２は、
下方に移動して炉内に入ると、センタ−ライン塩素流が
タブレット２５０および２５２とチュ−ブ２６６の隣接
した表面を化学的に浄化するのに十分なだけ高い温度を
受ける。アセンブリ２７２が炉マッフル内にさらに移動
すると、チュ−ブ２６４が融着してセンタ−ライン塩素
流を遮断する。その後で、チュ−ブ２６６内の真空を引
くために弁が切換えられる。アセンブリ２７２は炉マッ
フル内への移動を継続して、まずそのアセンブリの先端
部がそしてその次に残部が、被覆２６８をコンソリデ−
トさせるのに十分な最高炉温度を受ける。被覆２６８の
コンソリデ−ション時に、チュ−ブ２６６がタブレット
２５０および２５２に対して内方に押しつけられ、そし
て接触面が融着された状態となる。
【００９８】融着されたアセンブリがコンソリデ−ショ
ン用から取り出され、そして125μmのＯＤを有する分散
管理光ファイバを形成するように延伸される。
【００９９】上記の方法で作成されるシングルモード分
散管理ファイバは煩雑な工程を伴うことなく延伸され、
減衰は典型的には0.21dB/kmであった。このファイバ作
成方法で用いられた２つの異なるタイプのタブレットが
結合して1550nmのゼロ分散波長を与えた。振動長と周期
がそれらのコア・プリフォーム・タブレットの長さによ
ってコントロールされた。1.2〜2.5kmの振動長を有する
ファイバが延伸された。
【図面の簡単な説明】
【図１】導波路ファイバ長に沿って変化する全分散の図
である。
【図２】導波路の全分散を予め定められた波長窓にわた
って予め定められた範囲内に維持するために導波路ファ
イバのゼロ分散がどのように変化しうるかを示してい
る。
【図３】予め選択された波長範囲にわたって２モ−ド導
波路分散を有する導波路ファイバの図である。
【図４】２モ−ド導波路分散に近似した単純な設計にお
ける％屈折率デルタ対半径の関係を示す図である。
【図５Ａ】低い全分散値を有する特定の小長さ部分より
なるシステムのパワ−・ペナルティ対入力パワ−の関係
を示す図である。
【図５Ｂ】高い全分散値を有する特定のシステムのパワ
−・ペナルティ対入力パワ−の関係を示す図である。
【図６】全分散対パワ−・ペナルティの関係を示す図で
ある。
【図７】分散変化周期長対パワ−・ペナルティの関係を
示す図である。
【図８】遷移領域長対パワ−・ペナルティの関係を示す
図である。
【図９】ファイバを延伸しかつ保護被覆を添着する前に
ファイバに照射するための装置の概略図である。
【図１０Ａ】減少した直径を有するコア・プリフォ−ム
の縦断面を示している。
【図１０Ｂ】コア・プリフォ−ムに対してクラッドガラ
ス粒子を添着している状態を示している。
【図１０Ｃ】コア・プリフォ−ムにおける直径変化の結
果として延伸母材の表面に存在しうるアンジュレ−ショ
ンを示している。
【図１０Ｄ】図１０Ａのコア・プリフォ−ムの縦断面
を、円筒状外表面を有するオ−バ−クラッド層とともに
示している。
【図１１Ａ】コア・プリフォ−ムの直径を周期的に減少
させる方法を示している。
【図１１Ｂ】図１１Ａのバ−ナ炎の温度分布である。
【図１２】図１１Ａのコア・プリフォ−ムの拡大断面図
である。
【図１３】加熱されかつ延伸されるべき領域に隣接した
コア・プリフォ−ムの領域を冷却している状態を示して
いる。
【図１４】コア・プリフォ−ムの狭い部分に対してバ−
ナ炎を閉じ込めるための装置を示している。
【図１５】コア・プリフォ−ムのスロット領域を加熱し
ている状態を示している。
【図１６】コア・プリフォ−ムをレ−ザビ−ムで加熱し
ている状態を示している。
【図１７】コア・プリフォ−ムにスロットを加工するた
めにレ−ザビ−ムが使用され得ることを示している。
【図１８】熱伝導スリ−ブを使用することを示してい
る。
【図１９】異なる直径の領域を周期的に形成するために
コア・プリフォ−ムが加熱されかつ膨出され得ることを
示している。
【図２０】コア・プリフォ−ムを延伸して異なる直径の
領域を周期的に形成する方法を示している。
【図２１】コア・プリフォ−ムを延伸して異なる直径の
領域を周期的に形成する方法を示している。
【図２２】ファイバ・コアの直径変動を表わす信号にお
ける周期的な低下を示す、分散管理ファイバからの光時
分割反射率信号のグラフである。
【図２３Ａ】異なるコア直径を有する光ファイバの分散
対波長の関係を示すグラフである。
【図２３Ｂ】異なるコア直径を有する光ファイバの分散
対波長の関係を示すグラフである。
【図２３Ｃ】異なるコア直径を有する光ファイバの分散
対波長の関係を示すグラフである。
【図２４Ａ】減少された直径の長さ部分を有する延伸母
材の縦断面である。
【図２４Ｂ】図２４Ａの延伸母材を延伸して得られた外
径が本質的に一定の導波路の縦断面図である。
【図２５】異なる直径の長さ部分を形成するために延伸
母材にスリ−ブを付加する方法を示している。
【図２６】異なる直径の長さ部分を有する延伸母材を形
成するためにスリ−ブ状のクラッド・チュ−ブにコア・
プリフォ−ムを挿入する方法を示している。
【図２７】可変コア直径分散管理ファイバを延伸し得る
可変直径延伸母材を形成する他の方法を示している。
【図２８】可変コア直径分散管理ファイバを延伸し得る
可変直径延伸母材を形成する他の方法を示している。
【図２９】可変コア直径分散管理ファイバを延伸し得る
可変直径延伸母材を形成する他の方法を示している。
【図３０Ａ】非常に短い遷移領域を生ずる方法を示して
いる。
【図３０Ｂ】非常に短い遷移領域を生ずる方法を示して
いる。
【符号の説明】 ８２ ガラスコア・プリフォ−ム ８６ バ−ナ ８８ クラッドガラス粒子の層 ８９ コンソリデ−トされたプリフォ−ム ９３ コア・プリフォ−ム ９４ クラッドガラスの層 ９５ コア領域 １１６ コア・プリフォ−ム １４６ コア・プリフォ−ム １５１ コア・プリフォ−ム １５３ クラッド部分 １５４ レ−ザ−ビ−ム １５６ 小径領域 １６０ コア・プリフォ−ム １６２ 熱伝導スリ−ブ １６５ コア・プリフォ−ム １６６ 膨出部 １７０ コア・プリフォ−ム １７２ 小径領域 １７３ 大径領域 １７８ コア・プリフォ−ム １８１ コア・プリフォ−ム １８７ 延伸母材 １８９ 比較的大径を有する予め選択された小長さ部分 １９０ 予め定められた小径の小長さ部分 １９２ ファイバ ２０１ 延伸母材 ２０２ 一定直径のコア ２０３ 一定直径のクラッド層 ２０５ スリ−ブ ２０９ スリ−ブ ２１０ 小径部分 ２１１ 大径部分 ２１４ コア領域 ２１５ クラッド層 ２１９ コア領域 ２２０ クラッド ２２１ スロット ２４１ シングルモ−ド・ファイバ ２４２ 小径の領域 ２４３ 大径領域
フロントページの続き (72)発明者 ベンカタ アディセシェイア− バ−ガ バチュラ アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14814、 ビッグ フラッツ、オ−チャ−ド ドラ イブ 29 (72)発明者 ピ−タ− クリストファ− ジョ−ンズ アメリカ合衆国ノ−スカロライナ州 28403、ウイルミントン、ウィッジェン ドライブ 5409 (72)発明者 ドナルド ブル−ス ケック アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14814、 ビッグ フラッツ、チェッカ−ズ サ− クル（番地なし) (72)発明者 ヤンミン リウ アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14845、 ホ−スヘッズ、グレンデ−ル ドライブ 41 (72)発明者 ロバ−ト アダム モダビス アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14870、 ペインテッド ポスト、テイラ− スト リ−ト 14 (72)発明者 アラン ジョン モロウ アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14908、 エルマイラ、ウエスト ヒル ロ−ド 2600 (72)発明者 マ−ク アンドル− ニュ−ハウス アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14830、 コ−ニング、ワタウガ アベニュウ 225 (72)発明者 ダニエル アロイシウス ノラン アメリカ合衆国ニュ−ヨ−ク州14830、 コ−ニング、スカイライン ドライブ 28 (56)参考文献 特開 昭62−297808（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−24040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−62603（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−178220（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−367539（ＪＰ，Ａ) ＭＡＲＣＵＳＥ， Ｄｉｅｔｒｉｃ ｈ，Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｈａｎｎｅｌ Ｏ ｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｖｅｒｙ Ｌ ｏｎｇ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｆｉｂｅ ｒｓ Ｗｉｔｈ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍ ｐｌｉｆｉｅｒｓ ａｔ Ｚｅｒｏ Ｄ ｉｓｐｅｒｓｉｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎ ｏｌｏｇｙ，米国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ. ９ Ｎｏ．３，356−361 (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

Claims (52)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 屈折率プロファイルを有するとともにク
    ラッドガラス層によって包囲されたコアガラス領域を有
    し、前記クラッドガラス層は前記コアガラス領域の前記
    屈折率プロファイルの少なくとも一部分よりも低い屈折
    率(ｎc)を有する分散管理シングルモード光導波路ファ
    イバであって、 前記シングルモード光導波路ファイバは、所定の動作波
    長範囲に亘って符号が正から負に及び負から正に変化す
    る変動全分散を有し、 前記変動全分散は、少なくとも第１の全分散(Ｄi)及び
    第２の全分散(Ｄj)を含み、前記Ｄi及びＤjの各々は前
    記所定の動作波長範囲に亘って約０．５〜２０ｐｓ／ｎ
    ｍ‐ｋｍの範囲内の大きさを有することを特徴とする分
    散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  2. 【請求項２】 約１４８０ｎｍから１５２５ｎｍまでの
    第１範囲と、約１５６５ｎｍから１６８０ｎｍまでの第
    ２範囲との間で変化するゼロ分散波長(λ0)を有するこ
    とを特徴とする請求項１記載の分散管理シングルモード
    光導波路ファイバ。
  3. 【請求項３】 複数の分散積をさらに有し、前記分散積
    の代数和は実質的にゼロであることを特徴とする請求項
    ２記載の分散管理シングルモード光波長路ファイバ。
  4. 【請求項４】 前記所定の動作波長範囲は、約１５２５
    ｎｍから１５６５ｎｍまでの波長範囲であることを特徴
    とする請求項１記載の分散管理シングルモード光導波路
    ファイバ。
  5. 【請求項５】 ゼロ分散波長 (λ0)は、約１４８０ｎｍ
    から１５２５ｎｍまでの第１範囲と、約１５６５ｎｍか
    ら１６８０ｎｍまでの第２範囲との間で変化することを
    特徴とする請求項４記載の分散管理シングルモード光導
    波路ファイバ。
  6. 【請求項６】 前記コアガラス領域は、第１の屈折率プ
    ロファイルを有する中央部分と、第２の屈折率プロファ
    イルを有する前記中央部分に隣接する少なくとも１つの
    環状部分と、を含むことを特徴とする請求項１記載の分
    散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  7. 【請求項７】 前記第１の屈折率プロファイルは、アル
    ファ・プロファイルであることを特徴とする請求項６記
    載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  8. 【請求項８】 前記第１の屈折率プロファイルは、一定
    であるとともに実質的に屈折率(ｎc)に等しく、前記隣
    接プロファイルは丸めステップインデックス形状であっ
    て屈折率(ｎc)よりも大なる最大屈折率(ｎI)を有するこ
    とを特徴とする請求項６記載の分散管理シングルモード
    光導波路ファイバ。
  9. 【請求項９】 前記隣接プロファイルは、内径(ａ1)及び
    外径(ａ)を有する環状部を有し、前記内径及び外径は前
    記導波路ファイバの中央線から前記環状部の内縁及び外
    縁の各々まで測定され、(ａ1／ａ)は約０．５であり、
    前記丸めステップインデックスの最大％屈折率デルタ
    は、約１．０％であることを特徴とする請求項８記載の
    分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  10. 【請求項１０】 前記ファイバは３つの隣接サブ長さを
    有し、 前記第１のサブ長さによる全分散は正であり、前記第２
    のサブ長さによる全分散は負であり、及び、前記第３の
    サブ長さによる全分散は正であり、若しくは、 前記第１のサブ長さによる全分散は負であり、前記第２
    のサブ長さによる全分散は正であり、及び、前記第３の
    サブ長さによる全分散は負であることを特徴とする請求
    項１記載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  11. 【請求項１１】 屈折率プロファイルを有するとともに
    クラッドガラス層によって包囲されたコアガラス領域を
    有し、前記クラッド層は前記コアガラス領域の前記屈折
    率プロファイルの少なくとも一部よりも低い屈折率
    (ｎc)を有する分散管理シングルモード光導波路ファイ
    バの製造方法であって、 符号が正及び負に変化する分散を有するファイバに延伸
    可能なプリフォームを形成する形成工程と、 所定の動作波長範囲に亘って符号が正から負に及び負か
    ら正に変化する変動全分散を有するシングルモード光導
    波路ファイバに前記プリフォームを延伸する工程と、を
    含む分散管理シングルモード光導波路ファイバを製造す
    る方法であって、 前記変動全分散は、前記所定の波長範囲に亘って約０．
    ５〜２０ｐｓ／ｎｍ‐ｋｍの範囲内の大きさを有する少
    なくとも第１の全分散(Ｄi)および第２の全分散(Ｄj)を
    有することを特徴とする分散管理シングルモード光導波
    路ファイバの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記プリフォームは、ファイバに延伸
    されたときに各々が対応する分散を有する複数の長さ部
    分を有し、 前記導波路の幾何学的形状、屈折率、屈折率プロファイ
    ル、及び、組成から成るグループから選択された１の導
    波路特性を変化させて分散を変化させる工程をさらに含
    むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記導波路の幾何学的形状を変化させ
    る工程は、前記複数の長さ部分の前記コアの直径を変化
    させる工程を含むことを特徴とする請求項１２記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記コアの直径を変化させる工程は、
    前記コアの直径を減らす工程を含むことを特徴とする請
    求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記コアの直径を変化させる工程は、
    前記コアの直径を増やす工程を含むことを特徴とする請
    求項１３記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記導波路の屈折率を変化させる工程
    は、前記導波路ファイバに照射する工程を含むことを特
    徴とする請求項１２記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記導波路の屈折率プロファイルを変
    化させる工程は、前記形成工程の間に、多重コアガラス
    領域を作製する工程を含み、 前記多重コアガラス領域は、第１の屈折率プロファイル
    を有する中央部分と、前記中央部分に隣接する少なくと
    も１つの環状部分と、を含み、前記環状部分は、前記第
    １の屈折率プロファイルとは異なる第２の屈折率プロフ
    ァイルを有することを特徴とする請求項１２記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】 前記形成工程は、１のタブレットが第
    １の導波路特性を有するとともに、他の１のタブレット
    が前記第１の導波路特性とは異なる第２の導波路特性を
    有する交互タブレットをガラス管内に互いに隣接させて
    配置する工程と、 前記ガラスタブレットおよび前記ガラス管を十分な温度
    に加熱して前記ガラスタブレットおよび前記ガラス管を
    一緒に溶融してプリフォームにコンソリデートする工程
    と、を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
  19. 【請求項１９】 屈折率プロファイルを有するとともに
    クラッドガラス層によって包囲されたコアガラス領域を
    有し、前記クラッド層は前記コアガラス領域の前記屈折
    率プロファイルの少なくとも一部分よりも低い屈折率
    (ｎc)を有する分散管理シングルモード光導波路ファイ
    バであって、 前記シングルモード光導波路ファイバは、所定の動作波
    長範囲に亘って符号が正から負に及び負から正に変化す
    る変動全分散及びゼロ分散波長(λ0)を有することを特
    徴とする分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  20. 【請求項２０】 複数の分散積を更に有し、前記分散積
    の代数和は、実質的にゼロであることを特徴とする請求
    項１９記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  21. 【請求項２１】 前記変動全分散は少なくとも第１の全
    分散(Ｄi)及び第２の全分散(Ｄj)を含み、前記Ｄi及び
    Ｄjの各々は０．５〜２０ｐｓ／ｎｍ‐ｋｍの範囲内の
    大きさを有することを特徴とする請求項１９記載のシン
    グルモード導波路ファイバ。
  22. 【請求項２２】前記所定の波長範囲は、約１５２５ｎｍ
    から約１５６５ｎｍまでの波長範囲内であることを特徴
    とする請求項１９記載のシングルモード光導波路ファイ
    バ。
  23. 【請求項２３】 前記変動全分散は少なくとも第１の全
    分散(Ｄi)及び第２の全分散(Ｄj)を含み、前記Ｄi及び
    Ｄjの各々は前記所定の動作波長範囲に亘って０．５〜
    ２０ｐｓ／ｎｍ‐ｋｍの範囲内の大きさを有することを
    特徴とする請求項２２記載のシングルモード光導波路フ
    ァイバ。
  24. 【請求項２４】 前記コアガラス領域は、第１の屈折率
    プロファイルを有する中央部分と、前記中央部分に隣接
    して、第２の屈折率プロファイルを有する少なくとも１
    つの環状部分とを含むことを特徴とする請求項１９記載
    のシングルモード光導波路ファイバ。
  25. 【請求項２５】 前記第１の屈折率プロファイルは、ア
    ルファ・プロファイルであることを特徴とする請求項２
    ４記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  26. 【請求項２６】 前記第１の屈折率プロファイルは、一
    定であるとともに実質的に屈折率(ｎc)に等しく、前記
    隣接プロファイルは、丸めステップインデックス形状で
    あって屈折率(ｎc)より大なる最大屈折率(ｎ1)を有する
    ことを特徴とする請求項２４記載のシングルモード光導
    波路ファイバ。
  27. 【請求項２７】 前記隣接プロファイルは、内径(ａ1)お
    よび外径(ａ)を有する環状部を有し、前記内径及び外径
    は、それぞれ前記導波路ファイバの中央線から前記環状
    形の内縁及び外縁まで測定され、(ａ1／ａ)は約０．５
    であり、前記丸めステップインデックスの最大％屈折率
    デルタは、約１．０％であることを特徴とする請求項２
    ６記載のシングルモード光導波路ファイバ。
  28. 【請求項２８】 前記ファイバは３つの隣接サブ長さを
    有し、 前記第１のサブ長さによる全分散は正であり、前記第２
    のサブ長さによる全分散は負であり、及び、前記第３の
    サブ長さによる全分散は正であり、若しくは、 前記第１のサブ長さによる全分散は負であり、前記第２
    のサブ長さによる全分散は正であり、及び、前記第３の
    サブ長さによる全分散は負であることを特徴とする請求
    項１９記載の光導波路ファイバ。
  29. 【請求項２９】 屈折率プロファイルを有するとともに
    クラッドガラス層によって包囲されたコアガラス領域を
    有し、前記クラッド層は前記コアガラス領域の前記屈折
    率プロファイルの少なくとも一部よりも低い屈折率
    (ｎc)を有する分散管理シングルモード光導波路ファイ
    バの製造方法であって、 符号が正及び負に変化する分散を有するファイバに延伸
    可能なプリフォームを形成するプリフォーム形成工程
    と、 所定の動作波長範囲に亘って符号が正から負に及び負か
    ら正に変化する変動全分散及びゼロ分散波長(λ0)を有
    するシングルモード光導波路ファイバに前記プリフォー
    ムを延伸する工程と、を含むことを特徴とする分散管理
    シングルモード光導波路ファイバの製造方法。
  30. 【請求項３０】 前記導波路ファイバは対応する分散を
    各々有する複数の長さ部分を有し、且つ、前記導波路の
    幾何学的形状、屈折率、屈折率プロファイル、及び、組
    成から成るグループから選択された１の導波路特性を変
    化させて分散を変化させる工程をさらに有することを特
    徴とする請求項２９記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記導波路の幾何学的形状を変化させ
    る工程は、前記複数の長さ部分のコアの直径を変化させ
    る工程を含むことを特徴とする請求項３０記載の方法。
  32. 【請求項３２】 前記コアの直径を変化させる工程は、
    コアの直径を減らす工程を含むことを特徴とする請求項
    ３１の方法。
  33. 【請求項３３】 前記コアの直径を変化させる工程は、
    コアの直径を増やす工程からなることを特徴とする請求
    項３１記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記導波路の屈折率を変化させる工程
    は、前記導波路ファイバに照射する工程を含むことを特
    徴とする請求項３０記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記導波路の屈折率プロファイルを変
    化させる工程は、前記プリフォーム形成工程の間に、多
    重コアガラス領域を作製する工程を含み、 前記多重コアガラス領域は、第１の屈折率プロファイル
    を有する中央部分と、前記中央部分に隣接する少なくと
    も１つの環状部分と、を含み、前記環状部分は前記第１
    の屈折率プロファイルとは異なる第２の屈折率プロファ
    イルを有することを特徴とする請求項３０記載の方法。
  36. 【請求項３６】 コアガラス領域と、前記コアガラス領
    域に境を接するクラッドガラス領域と、を有する分散管
    理シングルモード光導波路ファイバであって、 前記コアガラス領域は製造工程において石英管内に互い
    に隣接して配置された複数のタブレットから最終的に得
    られ、 前記複数のタブレットは、第１の導波路特性を与える少
    なくとも１つのタブレットと、前記第１の導波路特性と
    は異なる第２の導波路特性を与える少なくとも１つのタ
    ブレットと、を含み、 前記複数のタブレットはガラス粒子の沈積プロセスによ
    って作製されることを特徴とする分散管理シングルモー
    ド光導波路ファイバ。
  37. 【請求項３７】 前記光導波路ファイバの光学減衰は約
    ０．３５ｄＢ／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項
    ３６記載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  38. 【請求項３８】 前記第１の導波路特性は正の全分散か
    らなり、前記第２の導波路特性は負の全分散からなるこ
    とを特徴とする請求項３６記載の分散管理シングルモー
    ド光導波路ファイバ。
  39. 【請求項３９】 前記複数タブレットの各々が分散積を
    与え、前記分散積の代数和が実質的にゼロであることを
    特徴とする請求項３８記載の分散管理シングルモード光
    導波路ファイバ。
  40. 【請求項４０】 前記正の全分散および前記負の全分散
    は、所定の動作波長範囲に亘って０．５〜２０ｐｓ／ｎ
    ｍ‐ｋｍの範囲内の大きさを有することを特徴とする請
    求項３８記載の分散管理シングルモード光導波路ファイ
    バ。
  41. 【請求項４１】 前記所定の動作波長範囲は、約１５２
    ０ｎｍから約１５７０ｎｍまでの間であることを特徴と
    する請求項４０記載の分散管理シングルモード光導波路
    ファイバ。
  42. 【請求項４２】 前記複数のタブレットは、正の全分散
    を有する複数のタブレットと、負の全分散を有する複数
    のタブレットと、からなり、前記複数のタブレットは、
    正から負に交互に配置されるように互いに配置されてい
    ることを特徴とする請求項３６記載の分散管理シングル
    モード光導波路ファイバ。
  43. 【請求項４３】 正の全分散を有する前記複数のタブレ
    ットと、負の全分散を有する前記複数のタブレットと
    は、異なるプリフォームから形成されていることを特徴
    とする請求項４２記載の分散管理シングルモード光導波
    路ファイバ。
  44. 【請求項４４】 前記複数のタブレットは、中心コアガ
    ラス領域と、前記中心コアガラス領域を包囲するクラッ
    ドガラス領域と、からなることを特徴とする請求項３６
    記載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  45. 【請求項４５】 前記光導波路ファイバの光減衰は、
    ０．２５ｄＢ／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項
    ３６記載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  46. 【請求項４６】 前記光導波路ファイバの光減衰は、
    ０．２２ｄＢ／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項
    ３６記載の分散管理シングルモード光導波路ファイバ。
  47. 【請求項４７】 ガラス粒子沈積プロセスによって形成
    された複数のタブレットをガラス管内にて互いに隣接さ
    せて配置する配置工程と、 前記複数のタブレット及び前記ガラス管を共に溶融させ
    てプリフォームとしてコンソリデートするのに十分な温
    度にこれらを加熱する加熱工程と、 前記プリフォームを光導波路ファイバに延伸する工程
    と、を含む分散管理シングルモード光導波路ファイバの
    製造方法であって、 前記複数のタブレットは、前記第１の導波路特性を与え
    る少なくとも１つのタブレットと、前記第１の導波路特
    性とは異なる第２の導波路特性を与える少なくとも１つ
    のタブレットと、を含むことを特徴とする方法。
  48. 【請求項４８】 前記第１の導波路特性は正の全分散か
    らなり、前記第２の導波路特性は負の全分散からなり、
    前記配置工程は、前記第１の導波路特性を与える前記少
    なくとも１つのタブレットを、前記第２の導波路特性を
    与える前記少なくとも１つのタブレットに隣接させてこ
    れらを交互に挿入する工程を含むことを特徴とする請求
    項４７記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記複数のタブレットは、正の全分散
    を与える複数のタブレットと、負の全分散を与える複数
    のタブレットとからなり、前記配置工程は、正の全分散
    を与える複数のタブレットと負の全分散を与える複数の
    タブレットとを前記ガラス管内に交互に挿入する工程を
    有することを特徴とする請求項４７記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記複数のタブレットの各々は、中心
    コアガラス領域と、前記中心コアガラス領域と境を接す
    るクラッドガラス領域とからなり、前記配置工程は、前
    記ガラス管をシリカ粒子でオーバークラッドする工程を
    含むことを特徴とする請求項４７記載の方法。
  51. 【請求項５１】 前記加熱工程は、塩素、若しくは、希
    釈剤ガスと混合された塩素からなる群から選択されたガ
    スを前記ガラス管を介して前記複数のタブレットの間を
    流すガスフロー工程を含むことを特徴とする請求項４７
    記載の方法。
  52. 【請求項５２】 前記加熱工程は、前記ガスフロー工程
    の後、前記ガラス管内を真空とする工程をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項５１記載の方法。
JP11433296A 1995-04-13 1996-04-12 分散管理シングルモ−ド光導波通路ファイバおよびその製造方法 Expired - Fee Related JP3503721B2 (ja)

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UA (1) UA41955C2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9623090B2 (en) 2012-03-02 2017-04-18 Shire Human Genetic Therapies, Inc. Compositions and methods for treating type III gaucher disease
US9694057B2 (en) 2006-02-07 2017-07-04 Shire Huma Genetic Therapies, Inc. Stabilized compositions of proteins having a free thiol moiety

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5894537A (en) 1996-01-11 1999-04-13 Corning Incorporated Dispersion managed optical waveguide
US5613028A (en) * 1995-08-10 1997-03-18 Corning Incorporated Control of dispersion in an optical waveguide
US6173588B1 (en) 1996-01-11 2001-01-16 Corning Incorporated Method of making dispersion managed optical fibers
TW342457B (en) * 1996-04-29 1998-10-11 Corning Inc Method of making optical fibers
US5887105A (en) * 1997-04-28 1999-03-23 Corning Incorporated Dispersion managed optical fiber
US6011615A (en) * 1997-06-09 2000-01-04 Lucent Technologies Inc. Fiber optic cable having a specified path average dispersion
US6130780A (en) 1998-02-19 2000-10-10 Massachusetts Institute Of Technology High omnidirectional reflector
US6421490B1 (en) 1998-02-23 2002-07-16 Corning Incorporated Low slope dispersion managed waveguide
CN1120379C (zh) * 1998-02-23 2003-09-03 康宁股份有限公司 低斜率色散控制波导
CN1299540A (zh) * 1998-05-01 2001-06-13 康宁股份有限公司 具有分布式放大的色散控制光学波导和系统
FR2784198B1 (fr) * 1998-10-05 2002-08-30 Cit Alcatel Fibre optique utilisable pour systeme de transmissions a multiplexage en longueur d'onde
JP3643774B2 (ja) 1998-10-14 2005-04-27 マサチューセッツ インスティテュート オブ テクノロジー 光導波のための全方向多層デバイス
US6442320B1 (en) * 1999-04-16 2002-08-27 Lasercomm Inc. Limited mode dispersion compensating optical fiber
TW451088B (en) * 1999-04-16 2001-08-21 Sumitomo Electric Industries Optical fiber and optical transmission line including the same
EP1107028A4 (en) * 1999-05-17 2007-08-22 Furukawa Electric Co Ltd OPTICAL FIBER AND OPTICAL TRANSMISSION LINE INCLUDING OPTICAL FIBER
KR100336801B1 (ko) * 1999-08-13 2002-05-16 권문구 전송용량증대를 위한 광케이블 및 그를 사용한 파장분할다중화방식 광전송 시스템
WO2001018572A1 (fr) * 1999-09-06 2001-03-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Ligne de fibres optiques, ligne de transmission optique, procede de production de cables optiques et procede de depose de lignes de transmission optiques
AU5708100A (en) * 1999-09-17 2001-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical transmission line
EP1239312A4 (en) * 1999-09-27 2005-09-21 Sumitomo Electric Industries OPTICAL FIBER WITH DISTRIBUTION MANAGEMENT, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, OPTICAL COMMUNICATION SYSTEM USE AND OPTICAL FIBER BASE MATERIAL
JP2001091761A (ja) * 1999-09-27 2001-04-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ伝送路
US6473550B1 (en) 1999-09-27 2002-10-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber transmission-line
JP3937665B2 (ja) 1999-11-01 2007-06-27 住友電気工業株式会社 光ファイバ製造方法
JP2001159722A (ja) 1999-12-02 2001-06-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 多心光ファイバおよび多心光ファイバ製造方法
US6389207B1 (en) 1999-12-13 2002-05-14 Corning Incorporated Dispersion managed fiber
JP2001163632A (ja) * 1999-12-13 2001-06-19 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ製造方法および光ファイバ製造装置
US7262778B1 (en) * 2000-02-11 2007-08-28 Sony Corporation Automatic color adjustment of a template design
US6636677B2 (en) 2000-02-28 2003-10-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber
KR100758519B1 (ko) * 2000-02-28 2007-09-14 스미토모덴키고교가부시키가이샤 광섬유
FR2806401B1 (fr) * 2000-03-16 2003-01-17 Cit Alcatel Procede de fabrication d'une fibre optique a dispersion chromatique variable
US6526209B1 (en) * 2000-04-17 2003-02-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber having improved optics and structure
US6766088B2 (en) 2000-05-01 2004-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method for making the same
EP1298463B1 (en) * 2000-05-01 2009-02-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method for manufacturing the same
US6553790B1 (en) * 2000-05-09 2003-04-29 Fitel Usa Corp. Process for fabricating optical fiber involving tuning of core diameter profile
US6640038B2 (en) 2000-05-31 2003-10-28 Corning Incorporated Dispersion managed fibers having reduced sensitivity to manufacturing variabilities
EP1182173A1 (en) * 2000-08-08 2002-02-27 Lucent Technologies Inc. Preform for optical fibres and methods for making the preform and optical fibres
KR100349320B1 (ko) * 2000-08-25 2002-08-21 엘지전선 주식회사 좁은 간격의 광채널을 이용한 파장분할 다중화 방식의광전송장치용 광섬유
FR2815418B1 (fr) * 2000-10-16 2003-05-16 Cit Alcatel Fibre pour la compensation de dispersion chromatique d'une fibre nz-dsf a dispersion chromatique positive
US6539154B1 (en) * 2000-10-18 2003-03-25 Corning Incorporated Non-constant dispersion managed fiber
JP2002148464A (ja) * 2000-11-07 2002-05-22 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ
CA2436151A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-01 Omniguide Communications Photonic crystal optical waveguides having tailored dispersion profiles
US6625364B2 (en) 2001-01-25 2003-09-23 Omniguide Communications Low-loss photonic crystal waveguide having large core radius
WO2002061467A2 (en) 2001-01-31 2002-08-08 Omniguide Communications Electromagnetic mode conversion in photonic crystal multimode waveguides
WO2002072489A2 (en) 2001-03-09 2002-09-19 Crystal Fibre A/S Fabrication of microstructured fibres
JP3886771B2 (ja) * 2001-10-29 2007-02-28 株式会社フジクラ Ｗｄｍ用シングルモード光ファイバ及び複合光線路
KR100417000B1 (ko) * 2001-12-03 2004-02-05 삼성전자주식회사 저 편광 모드 분산을 위한 장치
US6724963B2 (en) * 2001-12-17 2004-04-20 Ceramoptec Industries, Inc. Method and apparatus for manufacturing partially diffusing optical fibers
KR100472055B1 (ko) * 2002-10-10 2005-03-10 한국전자통신연구원 전송용 광섬유
US20040163420A1 (en) * 2003-01-06 2004-08-26 Dowd Edward Michael Method of fusing and stretching a large diameter optical waveguide
CN101344611B (zh) * 2004-08-02 2011-07-06 日本电信电话株式会社 平面光回路、波动传播回路的设计方法
US8591777B2 (en) 2008-12-15 2013-11-26 Ofs Fitel, Llc Method of controlling longitudinal properties of optical fiber
US8620125B2 (en) 2011-04-29 2013-12-31 Corning Incorporated Light diffusing fibers and methods for making the same
NL2007831C2 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Draka Comteq Bv Apparatus and method for carrying out a pcvd deposition process.
JP6342813B2 (ja) 2011-12-19 2018-06-13 コーニング インコーポレイテッド 高効率一様ｕｖ光拡散性ファイバ
WO2013179492A1 (ja) * 2012-06-01 2013-12-05 パイオニア株式会社 光増幅器
US9484706B1 (en) * 2012-06-12 2016-11-01 Nlight, Inc. Tapered core fiber manufacturing methods
US9212082B2 (en) 2012-12-26 2015-12-15 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg System and method for fabricating optical fiber preform and optical fiber
RU2598093C1 (ru) * 2015-06-26 2016-09-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ повышения радиационной стойкости и стабилизации светопропускания германо-силикатных стекловолокон
CN105116485B (zh) * 2015-10-08 2019-06-14 杭州中科极光科技有限公司 光导、激光光源和激光显示系统
PL3377605T3 (pl) 2015-11-20 2022-07-04 Corning Incorporated Podświetlany pojemnik do wzrostu jednostek biologicznych
RU2664977C1 (ru) * 2017-08-11 2018-08-24 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория электронных и оптических систем" Волоконно-оптическое устройство для измерения веса транспортных средств в движении
RU2724076C1 (ru) * 2019-06-11 2020-06-19 Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" Способ изготовления заготовок кварцевых световодов
CN113050242B (zh) * 2019-12-28 2022-07-12 华为技术有限公司 传输线缆
CN115128731B (zh) * 2022-07-13 2024-02-27 天津大学 光波导结构、色散控制方法、制备方法及集成光源装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1448080A (en) * 1975-04-10 1976-09-02 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre transducer
JP2636876B2 (ja) * 1988-04-08 1997-07-30 日本電信電話株式会社 光ファイバの分散補償装置
JP2584151B2 (ja) * 1991-06-11 1997-02-19 株式会社フジクラ 光ファイバ
US5361319A (en) * 1992-02-04 1994-11-01 Corning Incorporated Dispersion compensating devices and systems
JP2760233B2 (ja) * 1992-09-29 1998-05-28 住友電気工業株式会社 光通信装置
US5448674A (en) * 1992-11-18 1995-09-05 At&T Corp. Article comprising a dispersion-compensating optical waveguide
US5327516A (en) * 1993-05-28 1994-07-05 At&T Bell Laboratories Optical fiber for wavelength division multiplexing
US5559920A (en) * 1995-03-01 1996-09-24 Lucent Technologies Inc. Dispersion compensation in optical fiber communications
CA2170815C (en) * 1995-03-10 2002-05-28 Youichi Akasaka Dispersion compensating optical fiber
US5613028A (en) * 1995-08-10 1997-03-18 Corning Incorporated Control of dispersion in an optical waveguide
CA2195614C (en) * 1996-02-16 2005-06-28 George F. Wildeman Symmetric, dispersion-manager fiber optic cable and system
US5878182A (en) * 1997-06-05 1999-03-02 Lucent Technologies Inc. Optical fiber having a low-dispersion slope in the erbium amplifier region

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ＭＡＲＣＵＳＥ， Ｄｉｅｔｒｉｃｈ，Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｈａｎｎｅｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｖｅｒｙ Ｌｏｎｇ Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ Ｆｉｂｅｒｓ Ｗｉｔｈ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒｓ ａｔ Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，米国，ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．９ Ｎｏ．３，３５６−３６１

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9694057B2 (en) 2006-02-07 2017-07-04 Shire Huma Genetic Therapies, Inc. Stabilized compositions of proteins having a free thiol moiety
US9623090B2 (en) 2012-03-02 2017-04-18 Shire Human Genetic Therapies, Inc. Compositions and methods for treating type III gaucher disease

Also Published As

Publication number Publication date
RU2178901C2 (ru) 2002-01-27
EP0949520A1 (en) 1999-10-13
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EP0949519A1 (en) 1999-10-13
DK0737873T3 (da) 2002-10-21
EP0737873A3 (en) 1997-01-29
DE69621974T2 (de) 2003-01-16
TW294788B (ja) 1997-01-01
EP0737873B1 (en) 2002-06-26
JPH08320419A (ja) 1996-12-03
EP0737873A2 (en) 1996-10-16
CA2174055A1 (en) 1996-10-14
AU693329B2 (en) 1998-06-25
US6044191A (en) 2000-03-28
CN1165305A (zh) 1997-11-19
DE69621974D1 (de) 2002-08-01
UA41955C2 (uk) 2001-10-15
BR9601344A (pt) 1998-01-13

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