JPH09304640A - Single-mode optical waveguide with large effective area - Google Patents

Single-mode optical waveguide with large effective area

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JPH09304640A
JPH09304640A JP9016426A JP1642697A JPH09304640A JP H09304640 A JPH09304640 A JP H09304640A JP 9016426 A JP9016426 A JP 9016426A JP 1642697 A JP1642697 A JP 1642697A JP H09304640 A JPH09304640 A JP H09304640A
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range
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microns
segment
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Yanming Liu
リウ ヤンミン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a single-mode optical waveguide fiber which has an extremely large effective area by using a model for predicting characteristics for segmented core design to obtain a family of core design. SOLUTION: The single-mode optical waveguide fiber has a 1550nm operation window composed of a core having a core refractive index distribution divided into three small core segments 8, 2, and 4 and a clad layer having a clad refractive index distribution where at least a part of the core refractive index distribution is larger than at least a part of the refractive index distribution and at least one core segment of the core refractive index distribution is much smaller than its minimum refractive index. Thus, the low-dispersion is obtained which has effective area of approximately >=90 square microns with the 1550nm operation window, approximately a >=1.3 ratio of the effective area to a mode power area, and low dispersion for operation over a wavelength range of 1530 to 1565nm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気通信のための大
きい実効面積、Aeffを有する単一モード光導波路ファ
イバに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a single mode optical waveguide fiber having a large effective area, A eff , for telecommunications.

【0002】[0002]

【従来の技術】大きい実効面積を有する単一モード導波
路は、自己位相変調、4波混合、相互位相変調と非線形
分散処理を含む減小した非線形光学効果を有するであろ
う。これらの効果のそれぞれが高い電力システムにおけ
る信号の劣化を起こす。一般に、信号を劣化させる分散
処理は、cが定数でかつPが信号パワーである項、exp
(cP/Aeff)を含んでいる等式によって記述される。
他の非線形効果は乗数の比P/Aeffを含む等式によっ
て記述される。よって、Aeffの増加は光信号の劣化に
対する非線形の寄与における減少を生む。
Single mode waveguides with large effective areas will have reduced nonlinear optical effects including self-phase modulation, four-wave mixing, cross-phase modulation and nonlinear dispersion processing. Each of these effects causes signal degradation in high power systems. In general, distributed processing that degrades a signal is performed by a term where c is a constant and P is a signal power, exp
It is described by an equation involving (cP / A eff ).
Other non-linear effects are described by equations involving the multiplier ratio P / A eff . Thus, increasing A eff results in a decrease in the non-linear contribution to optical signal degradation.

【0003】要求される事項は、再生器無しで長距離上
の大きい情報容量を求める電気通信産業では、単一モー
ドファイバ屈折率分布設計の再評価に導いた。今までこ
の再評価の焦点は次の光導波路を供給することであっ
た。 −上記したような非線形効果を減らす導波路。 −約1550nmの低減衰動作波長範囲に最適化された
導波路。 −光増幅器と両立できる導波路。 −低減衰、高強度、疲労抵抗性及び屈曲抵抗をのような
光導波路の望ましい特性を維持する導波路。
The requirement has led to a reassessment of single mode fiber refractive index profile designs in the telecommunications industry, which seeks large information capacity over long distances without regenerators. Until now, the focus of this reevaluation has been to provide the next optical waveguide. A waveguide that reduces the non-linear effects as described above. -A waveguide optimized for the low attenuation operating wavelength range of about 1550 nm. A waveguide compatible with optical amplifiers. Waveguides that maintain desirable properties of optical waveguides such as low attenuation, high strength, fatigue resistance and bending resistance.

【0004】アメリカ合衆国特許出願第08/378,
780号に記載されているような以前の研究は、アメリ
カ合衆国特許第4,715,679号、バガバトウラ(Bha
gavatula)で最初に紹介されたセグメント化されたコア
設計の基本的概念から始められた。より大きい実効面積
導波路は、上記第08/378,780号に記載したコ
ア設計階層のために開発された。クラッドの屈折率より
下の極小屈折率を有する少なくとも1つのコアを含む特
定な設計は、かかる出願で明らかにされた。
US Patent Application No. 08/378,
Previous work, such as that described in US Pat. No. 780, has been described in U.S. Pat. No. 4,715,679 Bhabagatoura.
gavatula) first started with the basic concept of segmented core design. Larger effective area waveguides were developed for the core design hierarchy described in 08 / 378,780 above. A particular design containing at least one core with a minimum index below the index of the cladding was revealed in such application.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】極小のクラッド屈折率
より低い屈折率の領域を有するコア屈折率分布設計のさ
らなる研究は、非常に大きい実効面積を有する導波路フ
ァイバの2つの重要な特徴を明らかにした。第1の特徴
は、半径によって重みをかけられたモードパワー分布、
すなわち、Eが電界、rが半径であるE2×rが半径に
対して図示される時、少なくとも2モードになるような
特有な特性を有することである。2モードのモードパワ
ー分布は、二重ピークとして又は隣接した平らな肩を有
した1つのピークとして起こり得る。モードパワー分布
が導波路の屈折率分布で含まれた導波構造によって決定
されると、理解されるであろう。屈折率分布は公知で、
2モードのパワー分布より複雑なモードパワー分布特性
曲線を有する。新規で非常に大きい実効面積導波路は、
同じく、1.3より大きいAeff対Amf比(下の定義参
照)によって特徴付けられる。
Further studies of core index profile designs with regions of index lower than the minimum cladding index reveal two important features of waveguide fibers with very large effective areas. I chose The first feature is the modal power distribution weighted by radius,
That is, when E 2 × r, where E is an electric field and r is a radius, is illustrated with respect to the radius, it has a unique characteristic that at least two modes are obtained. The bimodal modal power distribution can occur as a double peak or as one peak with adjacent flat shoulders. It will be appreciated that the modal power distribution is determined by the waveguiding structure contained in the refractive index profile of the waveguide. The refractive index distribution is known,
It has a more complex mode power distribution characteristic curve than the power distribution of two modes. The new and very large effective area waveguide
Also characterized by an A eff to A mf ratio (see definition below) of greater than 1.3.

【0006】これらの重要な特徴を使って、セグメント
化されたコア設計のために特性を予言するモデルはコア
設計のファミリーを得るために使われ、コア設計は、A
eff、モードパワー分布(すなわち電界の強さパワー分
布)、非常に高い性能遠隔通信システムでの使用に適し
た導波路ファイバを特徴付ける実効面積対モードフィー
ルド面積の比を有する。
Using these important features, a model for predicting properties for a segmented core design is used to obtain a family of core designs, the core design being
eff , modal power distribution (ie electric field strength power distribution), effective area to mode field area ratio that characterizes a waveguide fiber suitable for use in very high performance telecommunications systems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(定義)実効面積は次式で示される。 (Definition) Effective area is shown by the following formula.

【0008】[0008]

【数1】Aeff=2π(∫E2rdr)2/(∫E4rdr) この式中、積分限界は0から無限であり、そしてEが伝
搬光と協働する電界である。有効径Deffは次式で定義
される。
## EQU1 ## A eff = 2π (∫E 2 rdr) 2 / (∫E 4 rdr) In this equation, the integration limit is from 0 to infinity, and E is the electric field that cooperates with the propagating light. The effective diameter D eff is defined by the following equation.

【0009】[0009]

【数2】 [Equation 2]

【0010】モードフィールド面積Amfはπ(Dmf
2)2であり、ここでDmfがピーターマン(Peterman)II
法を使って測られるモードフィールド直径であり、2w
=Dmfでかつw2=(2∫E2rdr/∫[dE/dr]2rd
r)であり、積分限界は0から無限である。比はR=A
eff/Amfである。
The mode field area A mf is π (D mf /
2) 2 where D mf is Peterman II
The mode field diameter measured using the method, 2w
= D mf and w 2 = (2∫E 2 rdr / ∫ [dE / dr] 2 rd
r), and the integration limit is from 0 to infinity. The ratio is R = A
eff / A mf .

【0011】アルファ輪郭は次式で定義される。The alpha contour is defined by the following equation.

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】式中、n0がアルファ屈折率分布の最大屈
折率で、デルタΔが上に定義されたもので、rが半径で
あり、そしてaがアルファ屈折率分布の第1の点から最
後の点まで測定された半径である。アルファ屈折率分布
のn0点におけるゼロであるべきrは選択でき、すなわ
ち屈折率分布の第1の点が導波路中央線からの選択され
た距離と解釈される。1と等しいアルファαを有するア
ルファ輪郭は三角形である。アルファが2である時、屈
折率分布は放物線である。アルファの値が2より大きく
なって6に接近するにつれて、屈折率分布はさらにほと
んどステップ屈折率分布になる。真のステップ屈折率分
布は無限のアルファによって記述されるが、約4から6
までのアルファは実用目的のステップ屈折率分布のため
にある。
Where n 0 is the maximum index of the alpha index profile, delta Δ is as defined above, r is the radius, and a is the first point to the end of the alpha index profile. Is the radius measured up to the point. R, which should be zero at the n 0 point of the alpha index profile, can be chosen, ie the first point of the index profile is interpreted as the selected distance from the waveguide centerline. An alpha contour with an alpha α equal to 1 is a triangle. When alpha is 2, the index profile is parabolic. As the value of alpha becomes greater than 2 and approaches 6, the index profile becomes more nearly a step index profile. The true step index profile is described by an infinite alpha, but about 4 to 6
Up to alpha is for practical step index distributions.

【0014】屈折率分布セグメント即ちコアセグメント
の幅は、屈折率対半径のグラフの屈折率分布の各開始及
び終了点から水平軸へ引き出された2鉛直線の間の距離
である。%屈折率デルタ即ち%Δは、次式で示される。
The width of the index profile segment or core segment is the distance between two vertical lines drawn to the horizontal axis from each start and end point of the index profile of the index versus radius graph. The% refractive index delta or% Δ is expressed by the following equation.

【0015】[0015]

【数4】%Δ=[(n1 2−nc 2)/2n1 2]×100 この式中、n1がコアの屈折率であり、ncがクラッドの
屈折率である。特に述べられないなら、n1は%Δによ
って特徴づけられるコアの領域での極大屈折率である。
## EQU4 ##% Δ = [(n 1 2 −n c 2 ) / 2n 1 2 ] × 100 In this formula, n 1 is the refractive index of the core and n c is the refractive index of the cladding. Unless otherwise stated, n 1 is the maximum index in the region of the core characterized by% Δ.

【0016】屈折率のためのゼロ基準はクラッドガラス
層での極小の屈折率として選択される。この極小の値未
満のコアにおける屈折率の領域は負の値を割り当てられ
る。一般に屈折率分布は、形状が異なる関連づけられた
実効屈折率分布を有している。実効屈折率分布は、導波
路性能を変えることなくその関連づけられた屈折率分布
の代りに用いられ得る。「単一モード光ファイバ(Singl
e Mode Fiber Optics)」、マーセルデッカー社 (Marce
l Dekker Inc.)、ルーク ビー・ユンホーム(Luc B. Je
unhomme)、1990年、第32頁、セクション1.3.2
を参照。
The zero reference for the index of refraction is chosen as the minimum index of refraction in the cladding glass layer. Regions of the refractive index in the core below this minimum value are assigned negative values. Generally, the refractive index distribution has associated effective refractive index distributions of different shapes. The effective index profile can be used instead of its associated index profile without changing the waveguide performance. `` Single mode optical fiber (Singl
e Mode Fiber Optics) ", Marcel Decker (Marce
l Dekker Inc.), Luke B. Yun Home (Luc B. Je
unhomme), 1990, p. 32, section 1.3.2.
See

【0017】屈曲性能は、導波路ファイバをマンドレル
に巻くことによって誘発された減衰が判断される基準テ
スト方法によって決定される。基準テストは、32mm
マンドレル周りに1回巻く屈曲及び75mmマンドレル
周りに100回巻く屈曲を伴う導波路ファイバについて
性能が調べられる。屈曲により誘発された最大許容減衰
は通常、動作窓において約1300nm及び約1550
nmで指定される。
Bend performance is determined by a reference test method in which the attenuation induced by winding a waveguide fiber around a mandrel is determined. Standard test is 32mm
The performance is investigated for a waveguide fiber with one turn around the mandrel and 100 turns around the 75 mm mandrel. The maximum allowable attenuation induced by bending is typically about 1300 nm and about 1550 in the operating window.
Specified in nm.

【0018】他の曲り試験は、屈曲に対して導波路ファ
イバの相対抵抗を比較するために使われるピンアレイ曲
り試験である。このテストを実行するために、減衰損失
は、誘発した損失が本質的にない導波路ファイバに対し
て測定される。そして導波路ファイバはピンアレイ周り
に織り込まれ、再び減衰が測定される。屈曲によって誘
発された損失は2つの測定された減衰の間の差分であ
る。ピンアレイは、単一列で整列されて平坦面上に固定
垂直位置で保持された10本の円筒状のピンのセットで
ある。ピン間隔は中心から中心で5mmである。ピン直
径は0.67mmである。テスト中、十分な応力が導波
路ファイバをピン曲面の一部に従わせるために付与され
る。 (本発明の概要)本発明は、それらの非線形の導波路効
果により導入された問題を効率的に解くことによって及
び遠距離通信システム設計の中に光増幅器の導入によっ
て、非常に高性能な光導波路ファイバの要望を満たす。
Another bend test is a pin array bend test used to compare the relative resistance of a waveguide fiber to bending. To perform this test, attenuation loss is measured on a waveguide fiber that is essentially free of induced losses. The waveguide fiber is then woven around the pin array and the attenuation is measured again. The bend-induced loss is the difference between the two measured dampings. A pin array is a set of 10 cylindrical pins arranged in a single row and held in a fixed vertical position on a flat surface. The pin spacing is 5 mm from center to center. The pin diameter is 0.67 mm. During testing, sufficient stress is applied to cause the waveguide fiber to conform to a portion of the pin curve. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a very high performance optical fiber by efficiently solving the problems introduced by their non-linear waveguide effects and by introducing optical amplifiers in telecommunications system designs. Meet the demand for waveguide fiber.

【0019】この要望は、標準単一モードステップ屈折
率導波路ファイバのそれに少なくとも相当する屈曲性能
を依然と保守するとともに、非常に高い実効面積を有す
る単一モード光導波路ファイバを提供することによって
満たされる。同じく、減衰は長い再生器間隔を許容する
のに十分低くなくてはならず、そしてファイバ強度を必
要とし、そして疲労抵抗が持続されなくてはならない。
This need is met by providing a single mode optical waveguide fiber having a very high effective area while still maintaining at least comparable bending performance to that of standard single mode step index waveguide fibers. Be done. Similarly, the damping must be low enough to allow long regenerator spacing, require fiber strength, and fatigue resistance must be sustained.

【0020】特に、基準32mmマンドレルへの1回巻
きの曲げ試験においては、下記実施例は、1550nm
測定波長において0.05dB以下の屈曲による誘発損
失を有する。同じく、100回巻きの75mmマンドレ
ル試験においては、屈曲誘発減衰は1310nmにおい
て0.05dB以下、及び1550nmにおいて0.10
dB以下である。これらの結果は基準ステップ屈折率フ
ァイバのそれらと等しい。
In particular, in the one-winding bending test on the standard 32 mm mandrel, the following examples show 1550 nm.
It has an induced loss due to bending of 0.05 dB or less at the measurement wavelength. Similarly, in a 100-turn 75 mm mandrel test, the bend-induced attenuation is less than 0.05 dB at 1310 nm and 0.10 at 1550 nm.
It is below dB. These results are equivalent to those of the reference step index fiber.

【0021】よって本発明の第1局面は、少なくとも3
つの別個のセグメントを有するコアを有する単一モード
光導波路ファイバである。セグメントは、特定な半径間
隔上に画定される屈折率分布によってお互いに区別され
る。屈曲性能を犠牲にしないで大きい実効面積を供給す
る特徴は以下のものである。一方はクラッドの極小屈折
率よりさらに少ない屈折率部分を有する少なくとも1つ
のセグメントのコアでの存在である。
Therefore, the first aspect of the present invention is at least 3
A single mode optical waveguide fiber having a core with two distinct segments. The segments are distinguished from each other by a refractive index profile defined on a particular radial spacing. Features that provide a large effective area without sacrificing bending performance are: One is the presence in the core of at least one segment having a refractive index portion that is even less than the minimum refractive index of the cladding.

【0022】他方はクラッドの極大屈折率より大きい屈
折率部分を有する少なくとも2つのセグメントである。
電界パワーがより大きいコア面積に分配されるけれど
も、正及び負の屈折率コア部の結合の存在は、屈曲損失
要件を十分満たす伝搬光を導くのに役立つ。一般に、少
なくとも3の別個のコア部を有しかつ負の屈折率を有す
る少なくとも1つのコア部を有する本発明のファイバ
は、以下の特性を有している。
The other is at least two segments having a refractive index portion greater than the maximum refractive index of the cladding.
Although the electric field power is distributed over a larger core area, the presence of the coupling of the positive and negative refractive index cores helps guide the propagating light to well meet the bending loss requirements. In general, a fiber of the present invention having at least 3 distinct cores and having at least one core having a negative index of refraction has the following properties.

【0023】減衰は基準ステップ屈折率単一モード導波
路ファイバのそれに相当する。屈曲損失は基準ステップ
屈折率単一モード導波路ファイバのそれ以下である。重
みをかけられた電界分布は、例えば、図4の曲線24に
示すように、少なくとも2モードのパワー分布である。
実効面積は1550nm動作窓で90平方ミクロンより
大きく、そしてその窓で350平方ミクロンを超えても
よい。
The attenuation corresponds to that of a reference step index single mode waveguide fiber. The bending loss is less than that of the reference step index single mode waveguide fiber. The weighted electric field distribution is a power distribution of at least two modes, as shown by curve 24 in FIG. 4, for example.
The effective area is greater than 90 square microns in the 1550 nm operating window and may exceed 350 square microns in that window.

【0024】比R=Aeff/Amfは約1.3より大きく、
そして3.7を超えてもよい。一般に、1550nm動
作窓は約1530nmから1565nmの波長範囲を含
む。この第1局面の望ましい実施例のファミリーは、4
又は5つの別個の屈折率セグメントを含んでいるコアを
有する。これらの実施例のそれぞれにおいて、2つの隣
接していないセグメントは負の屈折率を有している。各
セグメントが屈折率Δ%及び導波路ファイバ半径に沿っ
て測った幅によって特徴づけられる。
The ratio R = A eff / A mf is greater than about 1.3,
And it may exceed 3.7. Generally, the 1550 nm operating window includes the wavelength range of about 1530 nm to 1565 nm. There are four families of preferred embodiments of this first aspect.
Or having a core containing five separate index segments. In each of these examples, the two non-adjacent segments have a negative index of refraction. Each segment is characterized by a refractive index Δ% and a width measured along the waveguide fiber radius.

【0025】セグメントは、屈折率分布の形、屈折率Δ
%及び各コアセグメントでの導波路中心のゼロ半径点か
ら最終の要点まで測ったセグメント半径に関して記述さ
れ得る。各セグメントの幅は半径における差分から見い
だされる。例えば、もしa0が第1のコアセグメントの
最後の点に描かれる半径であり、そしてa1が第2のコ
アセグメントの最後の点に描かれる半径であるなら、a
1−a0は第2のセグメントの幅である。
The segment is the shape of the refractive index distribution, the refractive index Δ
% And the segment radius measured from the zero radius point of the waveguide center at each core segment to the final point. The width of each segment is found from the difference in radius. For example, if a 0 is the radius drawn at the last point of the first core segment and a 1 is the radius drawn at the last point of the second core segment, then a
1- a 0 is the width of the second segment.

【0026】5セグメント実施例において、セグメント
のそれぞれは、本質的にステップ状である屈折率分布を
有し、すなわち、各セグメントが一定の屈折率によって
特徴づけられる。導波路コアの製造中のドーパントの拡
散のために、ステップの曲がり角(corners)は丸めら
れ、すなわち、曲線状である。一般に、丸め(rounding)
の小量は導波路ファイバ性能に影響を与えない。丸くす
ることが重要である場合、丸められた屈折率分布の数学
的記述は、特定なセグメント化されたコア導波路の特性
を計算するために用いられた設計に入れられる。
In the 5-segment embodiment, each of the segments has an index distribution that is essentially stepped, that is, each segment is characterized by a constant index of refraction. Due to the diffusion of dopants during the manufacture of the waveguide core, the corners of the steps are rounded, ie curved. Generally, rounding
Small amount of does not affect the waveguide fiber performance. If rounding is important, a mathematical description of the rounded index profile is included in the design used to calculate the properties of the particular segmented core waveguide.

【0027】新規な屈折率分布の実施例を分析すること
においてされた重要な発見は、中央線屈折率分布、すな
わち、第1のコア領域セグメントが望ましい導波路性能
を保持しつつ図1の線8及び6に示したようにいろいろ
な形を有し得るということである。一般に、特定な導波
路屈折率分布部は関連づけられた等価屈折率分布を有し
ている。上記定義参照。特定な屈折率分布形状を開示及
び請求することは、開示及び請求において、関連する均
等物を含むと理解されるであろう。
An important finding made in analyzing the novel refractive index profile embodiment is that the centerline refractive index profile, that is, the line of FIG. 1, while the first core region segment retains the desired waveguide performance. It can have various shapes as shown in 8 and 6. In general, a particular waveguide index profile has an associated equivalent index profile. See definition above. Disclosing and claiming particular refractive index profile shapes will be understood to include the equivalents in the disclosure and claims.

【0028】4及び5セグメントコアのための屈折率Δ
%及び幅の範囲の特定設定がここに与えられる。しかし
ながら、本質的に必要とされるAeff、R値及び電界分
布を供給する無限数の分布があると理解されるであろ
う。1つは機能的なコア設計をとって、そして重要な導
波路特性を特定の標的範囲外に動かさないで、幅又はセ
グメント置換又はセグメント屈折率分布又は屈折率Δ%
での調整をになすことができる。従って、ここに与えら
れた受容できるコア設計のファミリーが特定の導波路フ
ァイバ官能性を供給するように関連した設計を含むと、
理解されるであろう。
Refractive index Δ for 4 and 5 segment cores
Specific settings for% and width ranges are given here. However, it will be understood that there are an infinite number of distributions that provide the essentially required A eff , R value and electric field distribution. One is with a functional core design, and without moving important waveguide properties outside a particular target range, width or segment substitution or segment index profile or index Δ%.
You can make adjustments in. Thus, given the family of acceptable core designs given herein, including related designs to provide a particular waveguide fiber functionality,
Will be appreciated.

【0029】下記の実施例のそれぞれにおいて、Δ%が
割り当てられる時はいつでも、クラッド層は実質的に一
定の屈折率ncを有する。4つのコアセグメントを有す
る光導波路のファミリーが例外的に高いAeffと良い屈
曲抵抗を有していることが見いだされ、そして以下の特
徴を有する。第1のコアセグメントは、導波路ファイバ
中央線に始まって、アルファ輪郭と約0.7%から1.2
%の範囲でΔ0%とを有しかつ、約1.5から3.5ミク
ロンの範囲でa0を有すること、第2の隣接のコアセグ
メントは、約−0.10%未満のΔ1%を有しかつ、約
6.5から11ミクロンの範囲でa1を有すること、第3
のコアセグメントは、約0.3%から0.8%の範囲でΔ
2%を有しかつ、約7.5から14ミクロンの範囲でa2
を有すること、第4のコアセグメントは、約−0.10
%未満のΔ3%を有しかつ、約10から32ミクロンの
範囲でa3を有すること、及び半径aは約35ミクロン
以下であることである。
In each of the following examples, the cladding layer has a substantially constant refractive index n c whenever Δ% is assigned. A family of optical waveguides with four core segments has been found to have exceptionally high A eff and good bending resistance, and has the following characteristics. The first core segment begins at the waveguide fiber centerline and has an alpha contour and about 0.7% to 1.2%.
% Of Δ 0 % and a 0 in the range of about 1.5 to 3.5 microns, the second adjacent core segment has a Δ 1 of less than about −0.10%. % And having a 1 in the range of about 6.5 to 11 microns, third
Core segment of Δ ranges from approximately 0.3% to 0.8%
2 % and a 2 in the range of about 7.5 to 14 microns
Having a fourth core segment of about −0.10.
And having a delta 3% less than%, to have a 3 in the range of about 10 to 32 microns, and the radius a is not more than about 35 microns.

【0030】この4セグメントコアファミリーの望まし
いパラメタが下表のパラメタを有している。
The preferred parameters of this 4-segment core family have the parameters in the table below.

【0031】[0031]

【表1】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 0.65%から1.0%の範囲のΔ0% 約2.8ミクロンから3ミクロンの範囲のa0 約−0.10%未満のΔ1% 約6から8ミクロンの範囲のa1 約0.50%から0.8%の範囲のΔ2% 約8から10ミクロンの範囲のa2 約−0.10%未満のΔ3% 約13から16ミクロンの範囲のa33にほぼ等しい半径a ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 負のΔ%セグメント上の下限は、導波路ファイバ性能要
求よりどちらかと言うと、本質的に処理能力によって設
定される。現在、約−0.8%のレベルが達せられる。
[Table 1] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ∆ 0 % in the range of 0.65% to 1.0% About 2.8 microns to 3 A 0 in the micron range Δ 0 % less than about −0.10% Δ 1 % in the range of about 6 to 8 μm a 1 about 0.50% to 0.8% Δ 2 % in the range of about 8 to 10 μm A 2 of about −0.10% Δ 3 % radius of about 13 to 16 microns, approximately equal to a 3 a 3 radius a ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━ The lower bound on the negative Δ% segment is set rather by the throughput, rather than the waveguide fiber performance requirements. Currently, a level of about -0.8% is reached.

【0032】アルファ輪郭は、三角形状すなわちアルフ
ァ=1、放物線形状すなわちアルファ=2と、アルファ
が4又はさらに多くの範囲にある時、ステップに近付き
始める曲線の連続を記述する。アルファ輪郭はその中央
線の上に反転された円錐形で屈折率くぼみを有し得る。
モデルはこのようなくぼみを受け入れるために十分な耐
屈曲性を有している。
The alpha contour describes a succession of curves that begin to approach steps when alpha is in the range of 4 or more, with a triangular shape or alpha = 1, a parabolic shape or alpha = 2. The alpha contour may have an inverted conical index dip above its centerline.
The model has sufficient flex resistance to accommodate such depressions.

【0033】4つのコアセグメントの屈折率分布を有す
るコア領域の望ましい実施例が図11で示され、下表の
特徴を有している。
A preferred embodiment of a core region having a refractive index profile of four core segments is shown in FIG. 11 and has the features in the table below.

【0034】[0034]

【表2】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 約0.65%から1.00%の範囲のΔ1% 3.35+/-0.30ミクロンと等しいr1 約−0.10%未満のΔ2% 7.2+/-0.60ミクロンと等しいr2 約0.50%から0.85%の範囲のΔ3% 9.1+/-0.70ミクロンと等しいr3 約−0.10%未満のΔ4% 14.5+/-1.0ミクロンと等しいr4 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ これらの分布パラメタの定義は下に与えられる。[Table 2] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Approximately 0.65% to 1.00% Δ 1 % 3.35 +/- R 1 equal to 0.30 microns Δ 2 % less than about −0.10% r 2 equal to 7.2 +/− 0.60 microns Δ 3 % in the range from about 0.50% to 0.85% R 3 equal to .1 +/- 0.70 microns r 4 less than about -0.10% r 4 equal to 14.5 +/- 1.0 microns r 4 ━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━ The definitions of these distribution parameters are given below.

【0035】5つのコアセグメントのコア屈折率分布の
場合において、該分布のファミリーが次のように定義さ
れる。屈折率分布は導波路中心に始まり、そして外方へ
進んでいること、第1のコアセグメントが、約0から
0.20%の範囲のΔ0%及び光導波路ファイバの中心線
から測定して約0.50から1.50ミクロンの範囲の半
径を有していること、第2のコアセグメントが、約0.
5%から1.2%の範囲のΔ1%及び約0.5から4.5ミ
クロンの範囲の半径aを有していること、第3のコアセ
グメントが約−0.1%未満のΔ2%及び約6から12ミ
クロンの範囲のa2を有していること、第4のコアセグ
メントが約0.2%から0.8%の範囲のΔ3%及び約7
から16ミクロンの範囲のa3を有していること、第5
のコアセグメントが約−0.1%未満のΔ4%及び約13
から26ミクロンの範囲のa4を有していること、並び
にコア半径aは約25から35ミクロンの範囲にあるこ
とである。
In the case of a core index profile of 5 core segments, the family of the profile is defined as follows. The refractive index profile begins at the center of the waveguide and travels outward, the first core segment measuring Δ 0 % in the range of about 0 to 0.20% and the centerline of the optical waveguide fiber. The second core segment has a radius in the range of about 0.50 to 1.50 microns and the second core segment has a radius of about 0.5.
Having a Δ 1 % in the range of 5% to 1.2% and a radius a in the range of about 0.5 to 4.5 microns, the third core segment having a Δ of less than about −0.1%. Having a 2 % and a 2 in the range of about 6 to 12 microns, the fourth core segment having a Δ 3 % in the range of about 0.2% to 0.8% and about 7%.
Having a 3 in the range from 1 to 16 microns, fifth
Core segment of less than about -0.1% Δ 4 % and about 13
To have a 4 in the range of 26 to 26 microns, and the core radius a is in the range of about 25 to 35 microns.

【0036】望ましい実施例の多くで、コア半径は最終
のコアセグメントの外の半径と一致する。この分布のフ
ァミリーによって記述されるコア屈折率分布を有する光
導波路は、350平方ミクロンより大きい実効面積を有
し、さらに強度又は疲労抵抗のような減衰又は他の性能
特性の重要な劣化無しで、基準ステップ屈折率導波路の
それより優れている屈曲抵抗性を有することができる。
In many of the preferred embodiments, the core radius coincides with the outer radius of the final core segment. An optical waveguide having a core index profile described by this family of distributions has an effective area of greater than 350 square microns and further without attenuation or other significant degradation of performance properties such as strength or fatigue resistance, It may have better bending resistance than that of the reference step index waveguide.

【0037】上記した5つのコアセグメントの実施例に
おいて、第1のセグメントは、著しい導波路特性に影響
を与えないで、いろいろなアルファ輪郭の形状をとり得
る。同じく、アルファ輪郭は反転円錐形で屈折率におけ
る中央のくぼみを含め得る。この中央のくぼみは、プリ
フォーム製造中のドーピング制御の結果、又は製造中の
プリフォームのドーパント及び拡散の制御の結果として
生ぜしめることができる。
In the five core segment embodiment described above, the first segment can have a variety of alpha contour shapes without significantly affecting the waveguide properties. Similarly, the alpha contour may be inverted conical and include a central dip in the index of refraction. This central depression can result from doping control during preform manufacture, or as a result of controlling preform dopants and diffusion during manufacture.

【0038】本発明のコア屈折率分布の第3の実施例は
3つの負の屈折率セグメントによって特徴づけられるコ
アを有する導波路である。第1のコアセグメントは約−
0.10%未満のΔ0%及び約0.1から2.5ミクロンの
範囲のa0を有する。第2のコアセグメントは約0.5%
から1.2%の範囲のΔ1%及び約0.5から4.5ミクロ
ンの範囲のa1を有する。
A third embodiment of the core index profile of the present invention is a waveguide having a core characterized by three negative index segments. The first core segment is about −
It has a Δ 0 % of less than 0.10% and an a 0 in the range of about 0.1 to 2.5 microns. The second core segment is about 0.5%
From having a 1 of delta 1% and ranges from about 0.5 to 4.5 micron 1.2% range.

【0039】第3のコアセグメントは約−0.1%未満
のΔ2%及び約6から12ミクロンの範囲のa2を有す
る。第4のコアセグメントは約0.2%から0.8%の範
囲のΔ3%及び約7から14ミクロンの範囲のa3を有す
る。第5のコアセグメントが約−0.1%未満のΔ4%及
び約13から30ミクロンの範囲のa4を有する。
The third core segment has a Δ 2 % of less than about -0.1% and an a 2 in the range of about 6 to 12 microns. The fourth core segment has Δ 3 % in the range of about 0.2% to 0.8% and a 3 in the range of about 7 to 14 microns. The fifth core segment has a Δ 4 % of less than about −0.1% and an a 4 in the range of about 13 to 30 microns.

【0040】コア半径aは約20から35ミクロンの範
囲にある。これらの好ましい実施例の選択は、製造の容
易さ、関連製造コスト並びに首尾一貫して目標のAeff
及び屈曲抵抗をもたらす設計能力を考慮して決定され
る。ほとんどの4セグメント設計において2つの屈折率
くぼみを得る目的のために、中心上でアルファ輪郭を使
い、残っているコアセグメントでステップ屈折率分布を
使うことは、コスト性能が最も効率的である。すべての
セグメントでステップ屈折率分布を使っている5セグメ
ント設計はある場合には好適である。
The core radius a is in the range of about 20 to 35 microns. The choice of these preferred embodiments is due to ease of manufacture, associated manufacturing costs and consistently consistent target Aeff.
And the design ability to provide bending resistance. It is most cost-effective to use an alpha contour on the center and a step index profile on the remaining core segments for the purpose of obtaining two index dips in most four segment designs. A 5-segment design using a step index profile for all segments may be preferable in some cases.

【0041】これらのセグメント化されたコア設計の多
くの順列と結合が可能であることは明確である。よっ
て、これらの特定な実施例が屈折率分布のファミリーの
部材を示すと理解される。本発明の範囲はこの屈折率分
布のファミリーを含む。一般に好適な導波路コア設計を
保証するモデリングで求められる特性は、半径によって
重みをかけられたモードパワー分布が少なくとも2モー
ドであることである。モードパワーは伝搬電界の平方に
比例している。望ましい実施例において、モデルは2モ
ードパワー分布が2つのピークを有する曲線であるそれ
らのコア設計を発見するために使われる。
It is clear that many permutations and combinations of these segmented core designs are possible. Thus, it is understood that these particular examples represent members of the gradient index family. The scope of the present invention includes this family of index profiles. A property sought in modeling that generally guarantees a suitable waveguide core design is that the radius-weighted modal power distribution is at least two modes. The modal power is proportional to the square of the propagating electric field. In the preferred embodiment, the model is used to find those core designs where the bimodal power distribution is a curve with two peaks.

【0042】第1のモードパワー最大値が0から5ミク
ロンの間の半径において、第2のモードパワー最大値が
8ミクロンより大きい半径において起こる実施例は、少
なくとも基準ステップ屈折率導波路ファイバのために指
定したものと比べて同じぐらい良い屈曲抵抗性と大きい
effを有する導波路ファイバを提供する。
An embodiment that occurs at radii where the first mode power maximum is between 0 and 5 microns and the second mode power maximum is greater than 8 microns is at least for reference step index waveguide fibers. It provides a waveguide fiber with as good a bending resistance and a large A eff as those specified in.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】特定のセグメント化されたコア設
計の特性の調査は、高容量長距離の導波路ファイバに対
する常に増加する要求を有しそのペースを保持し続けら
れている。テラビット範囲でのデータ速度が調査されて
おり、そして100kmを越える再生器間隔を有するシス
テムが検討されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The investigation of the properties of particular segmented core designs continues to hold pace with the ever-increasing demand for high capacity long haul waveguide fibers. Data rates in the terabit range are being investigated, and systems with regenerator spacing greater than 100 km are being considered.

【0044】上記出願、例えば、特許出願第08/37
8,780号においては、コアが大きい実効面積を有す
る光導波路ファイバをもたらすことができるから、クラ
ッドより低い屈折率を有するコアセグメントを含む設計
はさらに研究されるべきである、ことを提案した。この
応用で明らかにした発見は、実際、実効面積は、前に報
告したよりずっと大きくでき、少なくともクラッドの屈
折率より低い屈折率を有する1つのコアセグメントを含
んでいる設計で可能であるということである。さらに、
本発明のコア設計は十分に発射光を閉じ込め、基準ステ
ップ屈折率単一モードファイバと比較して屈曲抵抗にお
ける劣化がない、大きいAeff導波路を提供する。設計
の多くでは、大きいAeff導波路は基準ステップ屈折率
単一モードと比較して優れた屈曲性能を示す。
The above application, for example, the patent application 08/37
In No. 8,780, it was suggested that designs containing core segments with a lower index of refraction than the cladding should be further investigated, as the core can result in optical waveguide fibers with large effective areas. The finding revealed in this application is that, in fact, the effective area can be much larger than previously reported and is possible for designs containing one core segment with a refractive index at least lower than that of the cladding. Is. further,
The core design of the present invention provides a large A eff waveguide that is well confined in the emitted light and has no degradation in bending resistance compared to the reference step index single mode fiber. In many of the designs, large A eff waveguides show superior bending performance compared to the standard step index single mode.

【0045】本発明のコア屈折率分布の一般的な実施例
が図1に示される。コアは4つの屈折率セグメントから
なり、第1のセグメント8と、丸いステップ屈折率分布
形状を有する第3のセグメント4と、クラッドの屈折率
より低い屈折率を有する2つの領域2で構成されてい
る。第1のセグメントにおける波線曲線6は第1のセグ
メント屈折率分布のために他の可能な形状を示す。セグ
メント4も同じく導波路ファイバ特性上に重要な影響無
しでいろいろな形状を持つことができる。低い屈折率分
布セグメント2は幅と極小の屈折率に関してお互いに異
なり得る。同じく、セグメント2がわずかに正か又は負
の勾配を有することができ、そして形状では幾分丸くす
ることもできる。セグメント2のためのΔ%上の下限
は、処理能力に依存する。約−0.80%のΔパーセン
ト値は特定の特性を有する導波路を提供する。
A general example of the core refractive index profile of the present invention is shown in FIG. The core consists of four refractive index segments, consisting of a first segment 8, a third segment 4 having a round step index profile and two regions 2 having a refractive index lower than that of the cladding. There is. The wavy curve 6 in the first segment shows another possible shape for the first segment index profile. The segment 4 can also have various shapes without any significant influence on the characteristics of the waveguide fiber. The low gradient index segments 2 may differ from each other in terms of width and minimum refractive index. Similarly, segment 2 can have a slight positive or negative slope and can be somewhat round in shape. The lower bound on Δ% for segment 2 depends on throughput. A Δ-percentage value of about −0.80% provides a waveguide with specific properties.

【0046】この屈折率分布の伝搬光上の効果は、8及
び隣接の低屈折率領域2によって画定される第1のセグ
メントでの伝搬パワーの一部を閉じ込めることである。
光パワーの第2の部分は、低屈折率の外部領域2と一緒
に構造4によって案内される。大きいAeffは、導波路
中心から離れてパワーを案内する構造4の結果である。
屈曲抵抗は、光閉じ込めが外部低屈折率領域2によって
なされるから、犠牲にされない。
The effect of this index profile on the propagating light is to confine a portion of the propagating power in the first segment defined by 8 and the adjacent low index region 2.
The second part of the optical power is guided by the structure 4 together with the low refractive index outer region 2. The large A eff is a result of structure 4 guiding the power away from the waveguide center.
Bending resistance is not sacrificed because light confinement is provided by the outer low index region 2.

【0047】新規セグメント化コア設計の4セグメント
実施例の2モードパワー分布は図2で示され、そしてそ
れは半径の関数として重みをかけられた電界強度のグラ
フである。内部ピーク10はセグメント化されたコアの
第1のセグメント導波路構造に対応する。ピーク12は
コア周囲近くに配置された導波路構造に対応する。ピー
ク12の振幅は、半径が増加すると急激に減少して、光
がよく閉じ込められ屈曲抵抗が良くなることを確保して
いる。
The bimodal power distribution for the four segment embodiment of the novel segmented core design is shown in FIG. 2, which is a graph of weighted field strength as a function of radius. The inner peak 10 corresponds to the first segmented waveguide structure of the segmented core. Peak 12 corresponds to the waveguide structure located near the core periphery. The amplitude of peak 12 decreases sharply with increasing radius, ensuring that light is well confined and bending resistance is improved.

【0048】屈折率分布Δ及び半径の画定は、図11で
示される。図11に示すように4セグメント実施例にお
いては、Δ1%、Δ2%、Δ3%及びΔ4%の各位置は6
8、70、72及び74である。モデル計算で使われた
4セグメントの各半径は、導波路ファイバ中央線からす
べて測定され、76、78、80及び82として図11
に示される。これら又はΔ%及び半径の類似した定義は
すべてのモデル計算で使われる。
The definition of the refractive index distribution Δ and the radius is shown in FIG. As shown in FIG. 11, in the 4-segment embodiment, each position of Δ 1 %, Δ 2 %, Δ 3 % and Δ 4 % is 6
8, 70, 72 and 74. The radii of each of the four segments used in the model calculation were all measured from the waveguide fiber centerline and are shown as 76, 78, 80 and 82 in FIG.
Is shown in These or similar definitions of Δ% and radius are used in all model calculations.

【0049】図2に含まれる特定の設計された特性はA
eff=210平方ミクロンであり、ファイバ上で測られ
たカットオフ波長が1562nmである。ケーブル構造
においては、カットオフ波長は通常200nmから40
0nm減少する。よって、カットオフ波長に関して、設
計されたファイバは1310nm又は1550nm窓で
高い性能システムに適している。
The particular designed feature included in FIG. 2 is A
eff = 210 square microns and the cutoff wavelength measured on the fiber is 1562 nm. In cable construction, the cutoff wavelength is typically 200 nm to 40 nm.
It is reduced by 0 nm. Thus, for cutoff wavelengths, the designed fiber is suitable for high performance systems with 1310 nm or 1550 nm windows.

【0050】モデルは予定された導波路ファイバ特性と
比較することによって実際の精度についてテストされ
た。図3に示すように屈折率分布は、中心アルファ輪郭
14、減少した屈折率領域16及び丸いステップ屈折率
リング18を有する実際の導波路ファイバ分布である。
導波路中央線上の拡散領域に注意されたい。モデルは、
この反転された円錐形状、中央線屈折率くぼみを考慮に
入れる。表1は、実際の及びモデルのカットオフ波長間
の200nmオフセットを例外として、モデルと実際の
導波路ファイバ特性の間に優れた一致を示す。測定中の
導波路の物性についてのカットオフ波長の依存という条
件のもとで、この差は受容できると見なされる。図3に
示すように屈折率分布の例が負のΔ%を有するセグメン
トを含まないけれども、この例はここに開示した屈折率
分布のファミリーのためのモデルの一般的な精度を示
す。
The model was tested for actual accuracy by comparing it with expected waveguide fiber characteristics. The index profile as shown in FIG. 3 is an actual waveguide fiber profile with a central alpha contour 14, a reduced index region 16 and a round step index ring 18.
Note the diffusion region on the waveguide centerline. The model is
This inverted conical shape, centerline index depression is taken into account. Table 1 shows good agreement between the model and actual waveguide fiber properties, with the exception of the 200 nm offset between the actual and model cutoff wavelengths. This difference is considered acceptable, subject to the dependence of the cutoff wavelength on the physical properties of the waveguide being measured. Although the example refractive index profile does not include segments with negative Δ% as shown in FIG. 3, this example illustrates the general accuracy of the model for the family of refractive index profiles disclosed herein.

【0051】[0051]

【表3】 新規なコア設計の特有の重みをかけられた電界強度パタ
ーンは図4の曲線24として示される。二重のピークパ
ターンは、図4の曲線20として示された基準分散シフ
トファイバのパターンと明らかに異なっている。基準分
散シフト導波路ファイバ屈折率設計は、アルファ輪郭を
有する第1のセグメントと、クラッド層と近い屈折率を
有する平らな屈折率分布のリングと、丸いステップ屈折
率形を有する第2のリングとを含む。
[Table 3] The characteristic weighted field strength pattern of the new core design is shown as curve 24 in FIG. The double peak pattern is clearly different from the pattern of the reference dispersion shifted fiber shown as curve 20 in FIG. The reference dispersion-shifted waveguide fiber index design includes a first segment with an alpha contour, a flat index profile ring with an index close to that of the cladding layer, and a second ring with a round step index profile. including.

【0052】アメリカ合衆国特許出願第08/378,
780号開示の大実効面積設計のカテゴリーは、曲線2
2によって示される重みをかけられた電界強度の特性を
有している。思ったように、これらの設計は、より大き
い半径に向かって外へ移行した領域を有する重みをかけ
られた電界強度パターンを示す。完全性のために、これ
らの3つの別個のコア分布設計の電界強度は図10に示
される。曲線64が基準分散シフト導波路ファイバの電
界強度であり、曲線66は上記特許出願第08/37
8,780号の設計の電界強度であり、そして曲線62
は本発明の大実効面積設計の電界強度の特性である。二
重のピーク曲線62は他の2つの設計の特性を示した曲
線と全く異なっている。
United States Patent Application No. 08/378,
The large effective area design category disclosed in No. 780 is curve 2
It has the property of weighted field strength indicated by 2. As expected, these designs show a weighted field strength pattern with the regions migrating out towards larger radii. For completeness, the field strengths of these three separate core distribution designs are shown in FIG. Curve 64 is the electric field strength of the reference dispersion shifted waveguide fiber, and curve 66 is the above-mentioned patent application 08/37.
The field strength of the design of No. 8,780 and the curve 62
Is a characteristic of the electric field strength of the large effective area design of the present invention. The double peak curve 62 is quite different from the curves characteristic of the other two designs.

【0053】図5(a)、図5(b)及び図5(c)
は、クラッド屈折率より低い屈折率分布の2つの領域を
有する屈折率分布設計の変更例を示す。各図は、2つの
低い屈折率領域26及び2つのステップ又は丸いステッ
プ屈折率領域28を示す。図5(a)の設計はクラッド
屈折率と一致するコア領域30を含む。これらの3つの
屈折率分布からの望ましい実施例が図5(c)で示され
る。2つの低屈折率領域はコア領域の第1のセグメント
から離れて位置している。よって、電界分布はそれによ
って実効面積が増加している導波路中心から離れて動か
される。コア領域周囲における低屈折率リングは伝搬光
を閉じ込め、導波路で保持して、受容できる屈曲抵抗を
提供する機能をなす。
5 (a), 5 (b) and 5 (c)
Shows a modification of the refractive index profile design having two regions with a refractive index profile lower than the cladding index. Each figure shows two low index regions 26 and two step or round step index regions 28. The design of FIG. 5 (a) includes a core region 30 that matches the cladding index. A preferred embodiment from these three index profiles is shown in FIG. 5 (c). The two low index regions are located away from the first segment of the core region. Thus, the electric field distribution is moved away from the waveguide center where the effective area is increasing. A low index ring around the core region serves to confine the propagating light and hold it in the waveguide to provide acceptable bending resistance.

【0054】他の第1のセグメント分布はステップ屈折
率分布28の近くで破線曲線として図5(c)に示され
る。それらを含これらの選択肢は、中央線の上に拡散く
ぼみを含むめて、すべてが受容できる実効面積及びR比
をもたらす。 (実施例1−2つの低屈折率分布)図6においては、設
計されたコア領域分布は中央の拡散くぼみ30を有し、
これは反転された円錐に類似しており、約0.18の極
小のΔ%及び約1ミクロンの最大の半径を有する。第1
のリング32は極大Δ%0.80の丸いステップ屈折率
及び約3ミクロンの半径a0を有する。低屈折率分布セ
グメント34は、−0.18の屈折率Δ%及び約7.5ミ
クロンの半径a1を有する。第2のリング32は約0.5
0のΔ%を有する丸いステップ屈折率であり、約11ミ
クロンのa2を有する。低く屈折率分布セグメント34
は−0.18の屈折率Δ%と約23ミクロンの半径a3
を有している。コア領域は、その屈折率がクラッド層の
それに達する点において終わり、それはこの場合約24
ミクロンの半径である。
Another first segment profile is shown in FIG. 5 (c) as a dashed curve near the step index profile 28. These options, including them, include a diffusion dip above the centerline, resulting in an effective area and R-ratio all acceptable. Example 1-2 Two Low Refractive Index Distributions In FIG. 6, the designed core region distribution has a central diffusing depression 30,
It is similar to an inverted cone, with a minimum Δ% of about 0.18 and a maximum radius of about 1 micron. First
Ring 32 has a round step index with a maximum Δ% 0.80 and a radius a 0 of about 3 microns. The low index profile segment 34 has a refractive index Δ% of −0.18 and a radius a 1 of about 7.5 microns. The second ring 32 is about 0.5
Round step index with Δ% of 0 and a 2 of about 11 microns. Low refractive index distribution segment 34
Has a refractive index Δ% of −0.18 and a radius a 3 of about 23 microns. The core region ends at the point where its index of refraction reaches that of the cladding layer, which in this case is approximately 24
The radius is in microns.

【0055】この実施例の設計された特性は次表に示さ
れる。
The designed properties of this example are shown in the following table.

【0056】[0056]

【表4】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ モードフィールド直径 9.8ミクロン Deff 18.1ミクロン Aeff 257平方ミクロン R 3.41 カットオフ波長 1809nm ゼロの分散 1561nm 分散勾配 0.151ps/nm2-km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 屈曲性能は基準ステップ単一モード導波路のそれと等し
い。
[Table 4] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Mode field diameter 9.8 microns D eff 18.1 microns A eff 257 square microns R 3.41 Cutoff wavelength 1809 nm Zero dispersion 1561 nm Dispersion slope 0.151 ps / nm 2 -km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Bending performance is a standard step single mode It is equal to that of the waveguide.

【0057】設計された導波路は1535nmから15
75nmの範囲上に稼働する高い性能導波路遠隔通信シ
ステムのあらゆる点で理想的である。しかしながら、分
散勾配は1310nm及び1550nm窓両方において
稼働するシステムのためにより低くあるべきである。改
善された分散勾配に対して実効面積はトレードオフにあ
る。又は、他の選択肢として、1310nm窓での低い
全分散を供給するセグメント化されたコア分布が設計さ
れ得る。 (比較級例2)図7に示すコア屈折率分布は、ただ第1
のセグメント屈折率が三角形であるという点でだけ、図
6のそれとは違っていて、そしてそれは約0.7の極大
Δ%を有し、中央線上の拡散円錐を有さず、約4ミクロ
ンのa0である。
The designed waveguide is from 1535 nm to 15
It is ideal in every respect for high performance waveguide telecommunications systems operating over the 75 nm range. However, the dispersion slope should be lower for systems operating in both 1310 nm and 1550 nm windows. Effective area is in a trade-off for improved dispersion slope. Or, as another option, a segmented core distribution can be designed that provides low total dispersion in the 1310 nm window. (Comparative example 2) The core refractive index distribution shown in FIG.
6 differs from that of FIG. 6 only in that the segment index of is triangular, and it has a maximum Δ% of about 0.7, has no diffuse cone on the centerline, and is about 4 microns. a 0 .

【0058】設計されたパラメタは次表に示される。The designed parameters are shown in the following table.

【0059】[0059]

【表5】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ モードフィールド直径 10.0ミクロン Deff 16.4ミクロン Aeff 210平方ミクロン R 2.69 カットオフ波長 1834nm ゼロの分散 1562nm 分散勾配 0.16ps/nm2-km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ コア中心の近くの屈折率分布の大きい変更が導波路パラ
メタ上での小さい効果を有することに注意すべきであ
る。
[Table 5] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Mode field diameter 10.0 micron D eff 16.4 micron A eff 210 square micron R 2.69 Cut-off wavelength 1834 nm Zero dispersion 1562 nm Dispersion slope 0.16 ps / nm 2 -km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ It should be noted that a large modification of has a small effect on the waveguide parameters.

【0060】3つの低屈折率領域36を有する分布は図
8に示される。リング38はステップ屈折率であること
を示されるが、しかし丸いステップ屈折率でもよい。さ
らに第1のリングはアルファ輪郭でもよい。 (例3−3セグメント低屈折率分布)図9(a)の分布
は、3つの低屈折率領域、すなわち、その屈折率がクラ
ッド層52のそれより低い領域と、2つの丸いステップ
屈折率リング54とを含む。第1の低屈折率領域は、−
0.18の極小のΔ%及び約1ミクロンの極大半径を有
する反転された円錐である。中心から続けて、残るコア
領域のための半径とΔ%は、それぞれ、3ミクロンと
0.85%、7ミクロンと−0.18、10ミクロンと
0.7%、そして20ミクロンと−0.18の%である。
A distribution with three low index regions 36 is shown in FIG. Ring 38 is shown to be a step index, but may be a round step index. Further, the first ring may be an alpha contour. (Example 3-3 segment low refractive index distribution) The distribution of FIG. 9A shows three low refractive index regions, that is, a region whose refractive index is lower than that of the cladding layer 52 and two round step refractive index rings. 54 and. The first low refractive index region is −
An inverted cone with a minimum Δ% of 0.18 and a maximum radius of about 1 micron. Continuing from the center, the radii and Δ% for the remaining core regions are 3 microns and 0.85%, 7 microns and −0.18, 10 microns and 0.7%, and 20 microns and −0.1%, respectively. 18%.

【0061】このコア屈折率分布は以下の設計された導
波路パラメタをもたらす。
This core index profile results in the following designed waveguide parameters.

【0062】[0062]

【表6】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ モードフィールド直径 9.65ミクロン Deff 15.96ミクロン Aeff 200平方ミクロン R 2.74 カットオフ波長 1740nm ゼロの分散 1562nm 分散勾配 0.137ps/nm2-km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ (比較例4−3低屈折率コア領域)図9(b)の屈折率分
布は、中央拡散反転円錐の幅が、ただ中央線分布の小さ
い部分だけがクラッドの屈折率より低い屈折率を有して
いるように、絞られたこと以外、本質的に例3のそれと
全く同じである。
[Table 6] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Mode field diameter 9.65 microns D eff 15.96 microns A eff 200 square microns R 2.74 Cutoff wavelength 1740 nm Zero dispersion 1562 nm Dispersion gradient 0.137 ps / nm 2 -km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ (Comparative Example 4-3 Low refraction) The refractive index distribution of FIG. 9 (b) is narrowed so that the width of the central diffusion reversal cone has a refractive index lower than that of the cladding only in the portion where the central line distribution is small. Except for this, it is essentially the same as that of Example 3.

【0063】設計された導波路特性は次表に示される。The designed waveguide characteristics are shown in the following table.

【0064】[0064]

【表7】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ モードフィールド直径 9.79ミクロン Deff 18.42ミクロン Aeff 267平方ミクロン R 3.54 カットオフ波長 1738nm ゼロの分散 1544nm 分散勾配 0.124ps/nm2-km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 図9(a)及び図9(b)の分布の結果を比較すると、図9
(b)の分布が望ましいと導かれる。なぜなら、R比がよ
り高く、カットオフ波長が実質的に影響しないされず、
そして、ゼロ分散は波長窓1535nmから1575n
mでもっと良くWDMに合わせられ、これはエルビウム
光増幅器動作に本質的に一致するからである。
[Table 7] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Mode field diameter 9.79 microns D eff 18.42 microns A eff 267 square microns R 3.54 Cut-off wavelength 1738 nm Zero dispersion 1544 nm Dispersion slope 0.124 ps / nm 2 -km ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Fig. 9 (a) and Fig. 9 Comparing the distribution results of (b), FIG.
It is derived that the distribution of (b) is desirable. Because the R ratio is higher and the cutoff wavelength is not substantially affected,
And the zero dispersion is from the wavelength window 1535 nm to 1575 n.
It is better matched to WDM at m, which is essentially consistent with erbium optical amplifier operation.

【0065】例3及び比較例4は、セグメント化された
コア分布のモデルをする必要性を明らかに証明する。セ
グメント化されたコア概念中で可能な分布の数は本質的
に無限である。よって、所定の設定特性を有する分布の
ファミリーを見つけだす最も効率的そして時間/コスト
的に効率的な方法は、新規セグメント化コア導波路の実
際の製造前に広範囲の設計研究を実行することである。
Example 3 and Comparative Example 4 clearly demonstrate the need to model a segmented core distribution. The number of possible distributions in a segmented core concept is essentially infinite. Thus, the most efficient and time / cost efficient way to find a family of distributions with a given set of properties is to perform extensive design studies before the actual fabrication of the novel segmented core waveguide. .

【0066】図11に示す実施例のために、分布パラメ
タ限界は本発明の概要に与えられる。図11に示したコ
ア設計ファミリーにおける約2500の屈折率分布が設
計された。計算された導波路特性を次表に示す。
For the embodiment shown in FIG. 11, distribution parameter limits are given in the summary of the invention. A refractive index profile of about 2500 in the core design family shown in FIG. 11 was designed. The calculated waveguide characteristics are shown in the following table.

【0067】[0067]

【表8】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ λ0=1580+/-30nm 全分散勾配=0.085+/-0.02ps/nm2-km モードフィールド直径=8.0+/-0.5ミクロン Aeff=265+/-35ミクロン λc=1850+/-100nm ピンアレイ屈曲損失平均=9.6dB ピンアレイ端部損失中間数7.0dB ピンアレイ範囲は3から25dBであった。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━[Table 8] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ λ 0 = 1580 +/- 30nm Total dispersion slope = 0.085 +/- 0.02ps / nm 2 -km Mode field diameter = 8.0 +/- 0.5 micron A eff = 265 +/- 35 micron λ c = 1850 +/- 100nm Pin array bending loss average = 9.6dB Pin array end loss intermediate number 7. The 0 dB pin array range was 3 to 25 dB. ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】4セグメント有する光導波路ファイバにおける
クラッド層の屈折率より小さい屈折率を有する2つのセ
グメントを有するコア屈折率分布のグラフ。
FIG. 1 is a graph of a core refractive index profile with two segments having a refractive index less than that of a cladding layer in an optical waveguide fiber having four segments.

【図2】新規なコア屈折率分布の代表的な実施例のため
に重みをかけられた電界強度対半径のグラフ。
FIG. 2 is a weighted field strength vs. radius graph for an exemplary embodiment of a novel core index profile.

【図3】セグメント化されたコア屈折率分布のグラフで
あり、設計されたパラメタがこの屈折率分布を有する導
波路ファイバ上に測ったパラメタと比較されたことを示
す。
FIG. 3 is a graph of a segmented core index profile showing that the designed parameters were compared to the parameters measured on a waveguide fiber having this index profile.

【図4】3セグメント化されたコア導波路タイプのため
の重みをかけられた電界強度のグラフ。
FIG. 4 is a graph of weighted field strength for a 3-segmented core waveguide type.

【図5】5セグメント有する光導波路ファイバにおけ
る、クラッド層の屈折率より小さい屈折率を有する2つ
のセグメントを有するコア屈折率分布のグラフ。
FIG. 5 is a graph of a core refractive index profile having two segments having a refractive index smaller than that of a cladding layer in an optical waveguide fiber having five segments.

【図6】図5に示す実施例の変更例のグラフ。6 is a graph of a modification of the embodiment shown in FIG.

【図7】4セグメントを有し、第1の三角形セグメント
を有するように設計されたコア屈折率分布のグラフ。
FIG. 7 is a graph of core refractive index profile designed with four segments and a first triangular segment.

【図8】5セグメント有する光導波路ファイバにおけ
る、クラッド層の屈折率より小さい屈折率を有する3つ
のセグメントを有するコア屈折率分布のグラフ。
FIG. 8 is a graph of a core refractive index profile having three segments having a refractive index smaller than that of a cladding layer in an optical waveguide fiber having five segments.

【図9】5セグメント有する光導波路ファイバにおけ
る、クラッド層の屈折率より小さい屈折率を有する3つ
のセグメントを有するコア屈折率分布のグラフ。
FIG. 9 is a graph of a core refractive index profile having three segments having a refractive index smaller than that of a cladding layer in an optical waveguide fiber having five segments.

【図10】本発明のコア屈折率分布の代表的な実施例の
ための電界強度対半径のグラフ。
FIG. 10 is a graph of electric field strength versus radius for an exemplary embodiment of a core refractive index profile of the present invention.

【図11】4セグメントを有するコア屈折率分布のグラ
フであって、屈折率分布Δとモデルで使った半径との定
義を示す。
FIG. 11 is a graph of a core refractive index profile with 4 segments, showing the definition of the refractive index profile Δ and the radius used in the model.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

2 低屈折率分布セグメント 4 第3のセグメント 6,8 第1のコア領域セグメント 2 Low refractive index profile segment 4 3rd segment 6, 8 1st core region segment

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 屈折率分布が少なくとも3つのコアセグ
メントに小分割されたコア屈折率分布を有するコアと、
前記コア屈折率分布の少なくとも一部がその屈折率分布
の少なくとも一部より大きくかつ前記コア屈折率分布の
少なくとも1つの前記コアセグメントがその極小の屈折
率よりさらに小さい極小の屈折率を有しているクラッド
屈折率分布を有するクラッド層と、からなる1550n
m動作窓を有する単一モード光導波路ファイバであっ
て、 1550nm動作窓で約90平方ミクロンより大きい実
効面積を有しかつモードパワー領域に対する実効面積の
比が約1.3より大きく、1530nmから1565n
mの波長範囲にわたる動作のための低分散の導波路ファ
イバをなすことを特徴する単一モード光導波路ファイ
バ。
1. A core having a core refractive index distribution in which the refractive index distribution is subdivided into at least three core segments,
At least a portion of the core index profile is greater than at least a portion of the index profile and at least one core segment of the core index profile has a minimum index of refraction less than its minimum index of refraction A clad layer having a clad refractive index distribution
A single mode optical waveguide fiber having an m operating window having an effective area of greater than about 90 square microns at a 1550 nm operating window and a ratio of effective area to mode power region of greater than about 1.3, from 1530 nm to 1565 n.
A single mode optical waveguide fiber comprising a low dispersion waveguide fiber for operation over the m wavelength range.
【請求項2】 前記コア屈折率分布は5つのコアセグメ
ントに小分割され、隣接していない2つのコアセグメン
トの極小の屈折率は前記クラッド層の極小の屈折率より
小であり、それぞれのコアセグメントにおける導波路フ
ァイバ中央線上のゼロ基準点からの最後の点は、aがコ
アの半径であるそれぞれ、a0、a1、a 2、a3及びaの
半径として画定されることを特徴する請求項1記載の単
一モード光導波路ファイバ。
2. The core refractive index distribution has five core segment
Two core segments that are not adjacent to each other
The minimum refractive index of the clad layer is smaller than that of the cladding layer.
Small and the waveguide waveguides in each core segment
The last point from the zero reference point on the center line of the fiber is a
A is the radius of a0, A1, A Two, AThreeAnd a
The unit of claim 1 defined as a radius.
One-mode optical waveguide fiber.
【請求項3】 第1のコアセグメントはゼロ基準点から
半径a0の点までとして画定されかつn0の一定の屈折率
を有し、第2のコアセグメントは幅(a1−a 0)及び極
大屈折率n1の丸いステップ屈折率分布を有し、第3の
コアセグメントは幅(a2−a1)及び一定の屈折率n2
を有し、第4のコアセグメントは丸いステップ屈折率分
布及び極大屈折率n3及び幅(a3−a2)を有し、第5
のコアセグメントは幅(a−a3)及び一定の屈折率n4
を有していることを特徴する請求項2記載の単一モード
光導波路ファイバ。
3. The first core segment is from a zero reference point.
Radius a0Up to the point and n0Constant refractive index of
And the second core segment has a width (a1-A 0) And pole
Large refractive index n1Has a round step index distribution of
The core segment has a width (aTwo-A1) And a constant refractive index nTwo
And the fourth core segment has a round step index component
Cloth and maximum refractive index nThreeAnd width (aThree-ATwo) Has a fifth
Core segment of width (a-aThree) And a constant refractive index nFour
3. The single mode of claim 2 having
Optical waveguide fiber.
【請求項4】 前記クラッド層は一定の屈折率ncを有
し、n0及びn2はncより小であり、又はn0及びn4
cより少しであり、n2及びn4はncより小であること
を特徴する請求項3記載の単一モード光導波路ファイ
バ。
4. The cladding layer has a constant index of refraction n c , n 0 and n 2 are less than n c , or n 0 and n 4 are less than n c , and n 2 and n 4. The single mode optical waveguide fiber according to claim 3, wherein 4 is smaller than n c .
【請求項5】 前記コアセグメントはΔ0%、Δ1%、Δ
2%、Δ3%及びΔ4%の屈折率Δ%によってそれぞれ画
定され、 第1のコアセグメントは約0から0.2%の範囲のΔ0
及び約0.50から1.5ミクロンの範囲のa0を有し、 第2のコアセグメントは約0.5%から1.2%の範囲の
Δ1%及び約0.50から4.5ミクロンの範囲のa1を有
し、 第3のコアセグメントは約−0.1未満のΔ2%及び約6
から12ミクロンの範囲にあるa2を有し、 第4のコアセグメントは約0.2%から0.8%の範囲の
Δ3%及び約7から16ミクロンの範囲のa3を有し、 第5のコアセグメントは約−0.1未満のΔ4%及び約1
3から26ミクロンの範囲のa4を有し、並びにコア半
径aは約25から35ミクロンの範囲にあることを特徴
する請求項4記載の単一モード光導波路ファイバ。
5. The core segments are Δ 0 %, Δ 1 %, Δ
The first core segment is defined by refractive indices Δ% of 2 %, Δ 3 % and Δ 4 %, respectively, and the first core segment has a Δ 0 % in the range of about 0 to 0.2%.
And having an a 0 in the range of about 0.50 to 1.5 microns, the second core segment has Δ 1 % in the range of about 0.5% to 1.2% and about 0.50 to 4.5. The third core segment has a Δ 2 % less than about −0.1 and about 6 with an a 1 in the micron range.
From has a 2 in the range of 12 microns, a fourth core segment of has a 3 in the range of delta 3% and about 7 in the range of about 0.2% 0.8% 16 microns, The fifth core segment has a Δ 4 % of less than about −0.1 and about 1
A single mode optical waveguide fiber according to claim 4 having an a 4 in the range of 3 to 26 microns and a core radius a in the range of about 25 to 35 microns.
【請求項6】 前記コア屈折率分布は4つのコアセグメ
ントに小分割され、隣接していない2つのコアセグメン
トの極小の屈折率は前記クラッド層の極小の屈折率より
小であり、それぞれのコアセグメントにおける導波路フ
ァイバ中央線上のゼロ基準点からの最後の点は、aがコ
アの半径であるそれぞれ、a0、a1、a 2及びaの半径
として画定されることを特徴する請求項1から5のいず
れか1記載の単一モード光導波路ファイバ。
6. The core refractive index distribution has four core segmentation.
Two core segments that are not adjacent to each other
The minimum refractive index of the clad layer is smaller than that of the cladding layer.
Small and the waveguide waveguides in each core segment
The last point from the zero reference point on the center line of the fiber is a
A is the radius of a0, A1, A TwoAnd the radius of a
6. Any of claims 1 to 5 characterized in that
A single mode optical waveguide fiber according to item 1.
【請求項7】 前記コアセグメントの各々がΔ%を有
し、 第1のコアセグメントはアルファ輪郭及び約0.7%か
ら1.2%の範囲のΔ0%及び約1.5から3.5ミクロン
の範囲のa0を有し、 第2のコアセグメントは約−0.10未満のΔ1%及び約
6.5から11ミクロンの範囲のa1を有し、 第3のコアセグメントは約0.3%から0.8%の範囲の
Δ2%及び約7.5から14ミクロンの範囲のa2を有
し、 第4のコアセグメントは約−0.10未満のΔ3%及び約
10から32ミクロンの範囲のa3を有し、並びにaは
約25から35ミクロンの範囲にあることを特徴する請
求項6記載の単一モード光導波路。
7. Each of the core segments has a Δ%, the first core segment has an alpha contour and a Δ 0 % in the range of about 0.7% to 1.2% and about 1.5 to 3. The second core segment has a Δ 1 % less than about −0.10 and a 1 in the range of about 6.5 to 11 microns, and the third core segment has a 0 in the range of 5 microns. The fourth core segment has Δ 2 % in the range of about 0.3% to 0.8% and a 2 in the range of about 7.5 to 14 microns, and the fourth core segment has Δ 3 % of less than about −0.10 and It has a 3 in the range of about 10 to 32 microns, and a single mode optical waveguide of claim 6 wherein lies in the range of about 25 to 35 microns.
【請求項8】 前記アルファ輪郭の第1のコアセグメン
トは台形形状の準実効屈折率分布を有し、導波路ファイ
バ中央線において始まり外方へ進めて、台形形状は約1
から3ミクロンの範囲の半径大きさの水平部分及び隣接
の直線傾斜部分を有し、Δ1%は本質的に変化せず、a0
は約1.5から4.5ミクロンまでの範囲にあることを特
徴する請求項7記載の単一モード導波路ファイバ。
8. The first core segment of the alpha contour has a trapezoidal quasi-effective index profile, starting at the waveguide fiber centerline and progressing outwardly, the trapezoidal shape being approximately 1.
With a horizontal portion with a radial magnitude in the range from 1 to 3 microns and an adjacent linear sloped portion, Δ 1 % is essentially unchanged and a 0
The single mode waveguide fiber of claim 7, wherein is in the range of about 1.5 to 4.5 microns.
【請求項9】 前記アルファ輪郭は反転された円錐形状
で中央の屈折率くぼみを有し、円錐の円形の基底は0.
10から1.0ミクロン範囲の半径を有することを特徴
する請求項7記載の単一モード導波路ファイバ。
9. The alpha contour has an inverted conical shape with a central refractive index depression, the circular base of the cone being .0.
The single mode waveguide fiber of claim 7 having a radius in the range of 10 to 1.0 microns.
【請求項10】 Δ0%は約0.65%から1.0%の範
囲にありかつa0は約2.8から3.5ミクロンの範囲に
あり、 第2のコアセグメントは約−0.1未満のΔ1%及び約6
から8ミクロンの範囲のa1を有し、 第3のコアセグメントは約0.50%から0.85%の範
囲のΔ2%及び約8から10ミクロンの範囲のa2を有
し、 第4のコアセグメントは約−0.1未満のΔ3%及び約1
3から16ミクロンの範囲のa3を有し、並びにaはa3
に等しいことを特徴する請求項7記載の単一モード導波
路ファイバ。
10. Δ 0 % is in the range of about 0.65% to 1.0% and a 0 is in the range of about 2.8 to 3.5 microns, and the second core segment is about −0. Δ 1 % less than .1 and about 6
The first core segment has an a 1 in the range of about 0.5 to 8 microns and the third core segment has Δ 2 % in the range of about 0.50% to 0.85% and a 2 in the range of about 8 to 10 microns; 4 core segments have Δ 3 % less than about −0.1 and about 1
Have a 3 in the range of 3 to 16 microns, and a is a 3
8. The single mode waveguide fiber according to claim 7, wherein
【請求項11】 アルファは1から6の範囲にあること
を特徴する請求項7、8、9又は10記載の単一モード
導波路ファイバ。
11. The single mode waveguide fiber of claim 7, 8, 9 or 10 wherein alpha is in the range 1 to 6.
【請求項12】 前記コア屈折率分布は5つのコアセグ
メントに小分割され、隣接していない3つのコアセグメ
ントの極小の屈折率は前記クラッド層の極小の屈折率よ
り小であり、それぞれのコアセグメントにおける導波路
ファイバ中央線上のゼロ基準点からの最後の点は、aが
コアの半径であるそれぞれ、a0、a1、a2、a3及びa
の半径として画定されることを特徴する請求項1記載の
単一モード光導波路ファイバ。
12. The core refractive index distribution is subdivided into five core segments, and the minimum refractive index of three core segments that are not adjacent to each other is smaller than the minimum refractive index of the cladding layer, The last point from the zero reference point on the waveguide fiber centerline in the segment is a 0 , a 1 , a 2 , a 3 and a, respectively, where a is the radius of the core.
The single mode optical waveguide fiber of claim 1 defined as the radius of
【請求項13】 前記コアセグメントはそれぞれΔ
0%、Δ1%、Δ2%、Δ3%及びΔ4%の屈折率Δ%によ
ってそれぞれ画定され、 第1のコアセグメント−0.1未満のΔ0%及び約0.1
から2.5ミクロンの範囲のa0を有し、 第2のコアセグメントはに約0.50%から1.2%の範
囲のΔ1%及び約0.5から4.5ミクロンの範囲のa1
有し、 第3のコアセグメントは約−0.1未満のΔ2%及び約6
から12ミクロンの範囲のa2を有し、 第4のコアセグメントは約0.2%から0.8%の範囲の
Δ3%及び約7から14ミクロンの範囲のa3を有し、 第5のコアセグメントは約−0.1%未満のΔ4%及び約
13から30ミクロンの範囲のa4を有し、並びにaの
コアの半径は約20から35ミクロンの範囲にあること
を特徴する請求項11記載の単一モード光導波路ファイ
バ。
13. The core segments are each Δ
First core segment-Δ 0 % less than 0.1 and about 0.1, defined by refractive indices Δ% of 0 %, Δ 1 %, Δ 2 %, Δ 3 % and Δ 4 %, respectively.
Has a 0 in the range of about 0.5 to 2.5 microns and the second core segment has Δ 1 % in the range of about 0.50% to 1.2% and in the range of about 0.5 to 4.5 microns. a 1 and the third core segment has a Δ 2 % of less than about −0.1 and about 6
From has a 2 in the range of 12 microns, a fourth core segment of has a 3 in the range of delta 3% and about 7 in the range of about 0.2% 0.8% 14 microns, the 5 core segment has Δ 4 % less than about -0.1% and a 4 in the range of about 13 to 30 microns, and the radius of the a core is in the range of about 20 to 35 microns. The single mode optical waveguide fiber according to claim 11.
【請求項14】 屈折率分布が少なくとも3つのコアセ
グメントに小分割されたコア屈折率分布を有するコア
と、前記コア屈折率分布の少なくとも一部がその屈折率
分布の少なくとも一部より大きくかつ前記コア屈折率分
布の少なくとも1つの前記コアセグメントがその極小の
屈折率よりさらに小さい極小の屈折率を有しているクラ
ッド屈折率分布を有するクラッド層と、からなる単一モ
ード光導波路ファイバであって、 半径によって重みをかけられた電界強度を有し、重みを
かけられた電界強度は2モードであることを特徴する単
一モード光導波路ファイバ。
14. A core having a core refractive index distribution in which the refractive index distribution is subdivided into at least three core segments; at least a portion of the core refractive index distribution being greater than at least a portion of the refractive index distribution and A single-mode optical waveguide fiber comprising: a cladding layer having a cladding refractive index distribution in which at least one core segment of the core refractive index distribution has a minimum refractive index smaller than its minimum refractive index. A single-mode optical waveguide fiber having a radius-weighted electric field strength, the weighted electric field strength being bimodal.
【請求項15】 2モードの重みをかけられた電界強度
は少なくとも2つの別個の極大値を有していることを特
徴する請求項14記載の単一モード光導波路ファイバ。
15. The single mode optical waveguide fiber of claim 14, wherein the bimodal weighted field strengths have at least two distinct maxima.
【請求項16】 直径32mmマンドレルの周りの1回
の光導波路の巻装によって誘発された屈曲損失が155
0nmにおいて0.05dB以下であり、かつ直径75
mmマンドレルの周りの100回の光導波路の巻装によ
って誘発された屈曲損失が1310nmにおいて0.0
5dB以下であり、かつ1550nmにおいてそれぞれ
0.10dB以下であることを特徴する請求項1又は1
3記載の単一モード光導波路ファイバ。
16. The bending loss induced by a single winding of the optical waveguide around a 32 mm diameter mandrel is 155.
Less than 0.05 dB at 0 nm and diameter of 75
The bending loss induced by winding the optical waveguide 100 times around the mm mandrel is 0.0 at 1310 nm.
5. It is 5 dB or less and 0.10 dB or less at 1550 nm, respectively.
3. The single mode optical waveguide fiber described in 3.
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