JPH11508221A

JPH11508221A - 偏光モード分散を減少させるためにスピンを変調させた光ファイバ並びにその製造方法および装置

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Publication number: JPH11508221A
Application number: JP9526133A
Authority: JP
Inventors: エルヘンダーソン，ダニー; リ，ミン―ジュン; エイノーラン，ダニエル; アールウォッシュバーン，グレンダ
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2017-01-21
Also published as: US5943466A; KR100470430B1; EP0876305A1; CN1113823C; CA2242989A1; JP3226283B2; BR9707059A; TW337000B; CN1209793A; WO1997026221A1; KR19990081869A; EP0876305B1; AU719604B2; US6240748B1; AU1579497A; RU2166484C2; DE69730945D1

Abstract

(57)【要約】ファイバの異なる部分のうなり長さを含む、ファイバのうなり長さが入手でき、したがって、前もって容易に知られない市販のファイバに関して低レベルのＰＭＤを達成するのに十分な高調波成分を有するスピン関数にしたがって、延伸工程中にファイバをスピンさせることにより単一モードファイバ内の偏光モード分散（ＰＭＤ）を減少させる方法が開示されている。開示されたスピン関数は、偏光モード間のエネルギー伝達におけるある共振を利用して、幅広いうなり長さに関してＰＭＤを実質的に減少させる。適切なスピン関数の例としては、周波数変調正弦波または振幅変調正弦波が挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】偏光モード分散を減少させるためにスピンを変調させた光ファイバ並びにその製造方法および装置関連出願の説明この出願は、米国特許法第119条(e)号の元で、1996年1月22日に出願された米国特許仮出願第60/010,376号の恩恵を受けるものである。発明の背景本発明は、単一モード光ファイバ内の偏光モード分散（ＰＭＤ）を減少させる方法に関するものである。より詳しくは、本発明は、ファイバの複屈折の広い帯域に亘りＰＭＤを減少させることに関するものである。通信システムに通常用いられているいわゆる「単一モードファイバ」は純粋には単一モードではないことがよく知られている。むしろ、垂直の偏光を有する二 otroic and Nonlinear Optical Waveguides，C.G.SomedaおよびG.Stegeman（編集者），Elsevier，New York，39-76，1992を参照のこと。数学的に、これら二つの偏光は直交基準の組を形成する。したがって、単一モードファイバを通って伝搬するいかなる形状の光も、これら二つのモードの線形重ね合せにより表すことができる。ファイバが、幾何学並びに内部応力および加えられた応力の両方で完全に円形に対称的である場合には、二つの偏光モードは縮退している。それらのモードは同一の群速度で伝搬し、ファイバ内で同一距離を伝達した後には時間の遅延差がない。しかしながら、実際のファイバは完全には円形に対称的ではない。幾何学的な形状の変形および応力の非対称性のような欠陥により、二つのモードの縮退が壊れる。例えば、S.C.，Journal of Lightwave Technology，LT-1:312-331，1 983を参照のこと。その結果、二つの偏光モードは異なる伝搬定数（β₁およびβ₂ ）で伝搬する。伝搬定数間の差は複屈折（Δβ）と称され、この複屈折の大きさは、二つの直交モードの伝搬定数における差： Δβ＝β₁−β₂ （１）により与えられる。複屈折により、ファイバ内で伝搬する光の偏光状態がファイバの長さに沿って周期的に変化する。偏光を元の状態に戻すのに必要な距離はファイバうなり長さ（Ｌ_b）である。このファイバのうなり長さは、ファイバの複屈折に対して反比例する。特に、うなり長さＬ_bは：Ｌ_b＝２π／Δβ （２）により得られる。したがって、より大きい複屈折を有するファイバはより短いうなり長さを有し、逆もまた同様である。実際に観察される典型的なうなり長さは、２−３ミリメートル（高複屈折ファイバ）から10−50ミリメートル（低複屈折ファイバ）までの範囲に亘る。ファイバ内で伝わる光の偏光状態に周期的変化を生じさせることに加えて、複屈折が存在するということは、二つの偏光モードが異なる群速度で伝わり、その差は、複屈折が増加するにつれて増加することを意味する。二つの偏光モード間の時間遅延差は、偏光モード分散、またはＰＭＤと称される。ＰＭＤにより、高ビット伝送速度システムおよびアナログ通信システムにとって非常に有害な信号歪みか生じる。ＰＭＤを減少させる様々な試みが行われてきた。ＰＭＤを減少させるある従来技術の方法は、ファイバの延伸工程中にプレフォームをスピンさせることを含んでいる。例えば、Barlow等，Applied Optics，20:2962-2968；Payne等，IEEE Jo urnal of Quantum Electronics ，QE-18:477-487；Rashleigh,”Fabrication of Circularly Birefringent Single Mode Fibers,”Navy Technical Disclosure B ulletin ，5:7-12，1980；およびＰＣＴ特許公報WO/83/00232号を参照のこと。スピンさせることにより、ファイバの軸を下降するにつれて、ファイバの内部幾何学非対称性および／または応力非対称性がこの軸の周りで回転する。延伸中、すなわち、プレフォームの根元が実質的に溶融しているときにスピンさせることにより、延伸された後にファイバが捻られる場合に生じるような回転応力の導入と非対称性の回転との組合せとは対照的に、ファイバの非対称性について、実質的に純粋な回転が行われる。ＰＭＤを減少させるために捻りを用いるという議論に関しては、例えば、Schuh等，Electronics Letters，31:1172-1173，1995；およびUlrich等，Applied Optics，18:2241-2251，1979を参照のこと。スピンさせることにより達成されるＰＭＤの減少は、スピンレートに比例する。残念ながら、典型的なファイバの非対称性に対処するには、一般的に非常に大きいスピンレート、例えば、5000ｒｐｍより大きいスピンレートが必要とされる。そのような速度でプレフォームをスピンさせることは、商業的なファイバの製造にとって、実際的な解決策ではない。同様に、プレフォームではなく、ファイバをそのような高速でスピンさせることもまた、特に実際的なことではない。 Arthur C.Hart,Jr.等の米国特許第5,298,047号（米国特許第5,418,881号も同様）では、延伸工程中に、プレフォームではなく、ファイバを比較的低速でスピンさせることによりＰＭＤを減少させることが論じられている。しかしながら、 Hartの特許では、そのような状況下で、最大限のＰＭＤの減少が達成されるかもしれないことが認識されていない。Hartの特許では、最大限のＰＭＤの減少が生じることが認識も利用もされていないので、Hartの特許に開示された方法により達成されるＰＭＤの減少は、本発明の方法により達成されるＰＭＤの減少ほど大きくない。特に、Hartの特許には、実質的に正弦波様式で変化するスピンレートが開示されている。すなわち、Hartのファイバの長さに沿った距離ｚの関数としてのHart のスピンレートαは：と記載することができる。ここで、α０は回転／メートルで表したHartのスピンの振幅であり、ｆはメートルの逆数で表したHartの縦振動数である、すなわち、ｆは、Hartのスピンレートαがファイバの長さに沿って変化する割合を示す。「スピン関数」という用語は、距離ｚの関数、すなわち、α（ｚ）として、または時間ｔの関数、すなわち、α（ｔ）としてスピンレートを記載するのに用いられ、ファイバに適用される時間スピン関数は、ファイバの延伸速度により対応する距離スピン関数から直接的に求められ、この延伸速度は、通常一定であるが、一般的な場合では、可変であっても差し支えない。以下詳細に論じるように、距離または時間の関数として表される、ファイバの製造に用いられるスピン関数、および距離の関数として表される、完成したファイバに存在する得られたスピン関数は、例えば、ファイバおよび／またはプレフォームにスピン関数を適用するのに用いられるファイバおよび装置の間の界面での機械的効果、例えば、滑りのために、一般的に同一ではない。上述した方程式（３）は、Hartの特許が、その適用されたスピン関数を振幅、すなわち、1.5メートル／秒の延伸速度に関して60サイクル／分（Hartの図６の曲線60）または3.0メートル／秒の延伸速度に関して106サイクル／分（Hartの図６の曲線61）のいずれかでの純粋な正弦波として記載している点でこの差を説明しているが、Hartの図６に示されたファイバ内に観察されるスピン関数は単におおよその正弦波である。さらに重要なことには、本発明に関して、純粋な正弦波からのHartの偏差は、ここに開示する減少したＰＭＤを達成するのに十分ではない。特に、本発明によれば、正弦波スピン関数は、ある複屈折うなり長さのみに関してＰＭＤを減少させるのに最適であり、最適化が達成される特定のうなり長さは、正弦波スピン関数のα０値およびｆ値の関数である。他のうなり長さに関しては、正弦波スピン関数は、最適未満であり、極めてとぼしい場合もある。市販のファイバは、このようなファイバの幾何学的非対称性および応力非対称性がファイバの長さに沿って、異なるファイバ間で変わるので、様々なうなり長さを示す。したがって、Hartの特許の実質的な正弦波スピン関数は、よくてもあるファイバおよび／または特定のファイバのある部分に関して最適なＰＭＤ減少を達成できるだけである。本発明は、Hartの特許におけるこの欠点を克服するものである。本発明は、実質的に正弦波ではない改良スピン関数を提供することにより欠点を克服する。これらのスピン関数により、ＰＭＤ減少に関して、従来技術の方法におけるよりも優れた結果が達成される。本発明の方法を使用することによる、単なる一つの実施例として、市販のファイバの群、例えば、100のファイバからなる群に関して、0.1ｐｓ／ｋｍ^1/2未満のＰＭＤ値が達成される。ここで、その群の個々のファイバは、スピンされていない場合には、ある範囲のうなり長さ、または二者択一的にある範囲のＰＭＤ値、例えば、ＰＭＤ値は、1.0ｐｓ／ｋｍ^1/2だけファイバ間で変動するＰＭＤ値、および少なくとも10キロメートルの長さを有するファイバに関して1.0ｐｓ／ｋｍ^1/2だけ所定のファイバ内で変動するＰＭＤ値を示す。発明の概要上述したことを鑑みて、本発明の目的は、ＰＭＤを減少させる改良方法を提供することにある。より詳しくは、本発明の目的は、所定のファイバ内において、および／または異なるファイバ間で一つより多いうなり長さを示すファイバに関してＰＭＤを減少させる方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、プレフォームの回転を必要としないＰＭＤを減少させる方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、過剰に大きいスピンレートを含まない、例えば、10 回転／メートル未満、好ましくは、４回転／メートル未満の極大スピンレート（極大振幅）で、ＰＭＤを減少させる方法を提供することにある。本発明は、これらと他の目的を：(1)実質的に一定でない、すなわち、ファイバの長さに沿った距離の関数として、または時間の関数として、実質的に変化し；(2)実質的に正弦波ではなく；および(3)複数のうなり長さに関してＰＭＤを実質的に減少させる十分な変動性、例えば、十分な高調波成分を有するスピン関数を提供することにより達成する。一般的な場合、スピン関数は、例えば、異なる振動数の正弦波成分の加重合計として構成してもよく、成分の数およびそれらの重みは、本発明のＰＭＤ減少を達成する全体的な関数を形成するように選択される。スピン関数は、無作為に形成しても差し支えない。ある好ましい実施の形態において、スピン関数は、振動数変調または振幅変調の正弦波関数であり、その変調は、スピン関数を実質的に正弦波ではなくするのに十分である。本発明のスピン関数により、ＰＭＤを減少させる他の方法の欠点および制限を克服する。図面の簡単な説明本発明の上述した目的および他の目的並びに利点は、添付した図面とともに以下の詳細な記載を考慮する際に明らかとなる。図１は、スピン関数が直線である場合の長さの関数としてスピンレートを示すグラフである。図２は、スピン関数が、一定の振幅および振動数を有する正弦波関数である場合の長さの関数としてスピンレートを示すグラフである。図３は、上述したHartの特許における図６の曲線60に関連するデータ点を複素フーリエ解析した結果を示している。図４は、上述したHartの特許における図６の曲線61に関連するデータ点を複素フーリエ解析した結果を示している。図５は、偏光モード間で最大エネルギー移動を達成する仮想ファイバ形状を示している。図６は、正弦波スピン関数を示している。図７は、図６の正弦波スピン関数に対する近似を示している。図８は、図７のスピン部分が、スピンレートの関数として隣接するスピンされていない部分の速軸および遅軸の間で結合する光の量を示している。図９−１２は、本発明に使用するのに十分な変動性を達成する（図９−１０）および達成しない（図１１−１２）代表的なスピン関数を示している。各々の図面のパネルＡはスピン関数を示し、パネルＢは高調波成分を決定する関数の複素フーリエ解析の結果を示している。図１３は、本発明により作成したファイバに関する長さの関数としての振動数変調正弦波スピンレートを示している。図１４は、うなり長さの関数としてＰＭＤ減少を示すグラフである。図１５は、振動数変調スピン関数に関して最大ＰＭＤ減少が生じることを示すグラフである。図１６は、振幅変調スピン関数に関して最大ＰＭＤ減少が生じることを示すグラフである。図１７は、本発明のスピン関数を形成するのに用いることのできる装置を示している。発明の詳細な説明本発明は、延伸工程中にファイバを様々にスピンさせることにより、ＰＭＤを減少させる方法を提供する。より詳しくは、このことは、従来のファイバプレフォームを従来の延伸温度に加熱して、ファイバに回転が与えられるようにプレフォームから光ファイバを延伸することを意味する。好ましくは、この方法は、プレフォームではなく、ファイバを回転させることを含んでいる。あるいは、好ましくはないけれども、所望であれば、ファイバの回転の変わりに、またはそれと組み合わせて、プレフォームの回転を行っても差し支えない。従来技術の方法でもファイバをスピンさせてＰＭＤを減少させているが、従来技術のスピン関数は、直線関数、すなわち、一定のスピンレート、または正弦波関数に関して実質的に一定の振動数および実質的に一定の振幅を有する実質的に正弦波のスピン関数のいずれかであった。図１は、ＰＭＤを減少させる従来技術の方法に使用される直線スピン関数を示している。図１のスピン関数は、α＝α０として記載してもよい。ここで、α０は回転／メートルのスピン振幅である。図２は、ＰＭＤを減少させる従来技術の方法に用いられる正弦波型スピン関数を示している。図２のスピン関数は、一定の振幅および振動数を有し、α＝α０ｓｉｎ（２πｆｚ）として記載してもよい。ここで、上述したように、α０は回転／メートルのスピン振幅であり、ｆはメートルの逆数の縦振動数であり、ｚはファイバ内の位置である。上述したように、本発明のスピン関数は、実質的に正弦波ではなく、複数のうなり長さに関してＰＭＤを実質的に減少させるのに十分な変動性を有する点で従来技術のスピン関数とは異なっている。特定のスピン関数が「実質的に正弦波」であるか否かは、そのスピン関数の複素フーリエ解析を行い、それにより決定された関数の様々な成分に関する係数の大きさを比較することにより決定することができる。複素フーリエ解析は、この業界でよく知られている従来の技術を用いて行う。例えば、この解析を、MATHEM ATICAの商標でウォルフラムリサーチインク（イリノイ州、シャンペーン）より販売されているもののような市販のソフトウェアを用いて行うことができる。本発明によれば、スピン関数は、その振動成分（基本成分）のうちの一つに関する係数の大きさが、他の全ての振動成分（二次成分）に関する係数並びにどの一定の成分に関する係数の大きさよりも優勢である場合に実質的に正弦波である。量的な用語において、基本成分に関する係数の大きさが、二次成分の各々に関する係数および一定成分に関する係数の大きさの少なくとも約３倍である場合に優勢となる。図３および４は、上述したMATHEMATICAプログラムを用いたHartの特許における図６の曲線60および61のデータ点について、複素フーリエ解析、特に有限複素フーリエ解析を行った結果を示している。このプログラムに関して、一定の係数が振動数「１」として報告されている。Hartのスピン関数の実質的な正弦波特性はこれらの図面から明白であり、基本成分の大きさ（「２」振動数）は、データ点の各々の組に関する他の全ての成分の大きさの少なくとも３倍である。図３および４の解析が、Hartの図６のデータ点というよりもむしろ、その図の適合された曲線を用いて報告された。この適合された曲線をデジタル化し、次いで、MATHEMATICAプログラムを用いて解析した。この場合、解析により、基本振動成分がかなり優位を占めていることを示し、この成分の係数の大きさは、他の全ての係数の大きさの少なくとも５倍大きかった。非正弦波であることに加えて、本発明のスピン関数は、複数のうなり長さに関してＰＭＤを実質的に減少させる十分な変動性を有さなければならない。スピン関数の変動性は、ここでも複素フーリエ解析により、スピン関数の高調波成分を決定することにより最も都合よく調べられる。本発明によれば、スピンさせることのみは一般的に、一定または正弦波のスピンレートであろうとあるまいと、市販のファイバに関してＰＭＤを最適には減少させないことが分かった。むしろ、スピンレートは、ファイバの長さに沿って、大きさおよび空間分布の両方において変化して、最適の減少を達成すべきである。そのように変化した場合、スピンさせることにより、様々なうなり長さに関する偏光モード間でエネルギー伝達（モード結合）が達成される。このようなエネルギー伝達は、市販のファイバに関してＰＭＤを減少させるのに非常に効果的である。様々にスピンさせることとは対照的に、一定速度でスピンさせることは、偏光モード間でエネルギーを伝達させずにＰＭＤを減少させる。正弦波のスピン、またはより一般的には、低変動性のスピンは、偏光モード間でエネルギーを伝達させることができる。しかしながら、このエネルギー伝達はうなり長さにおおいに依存しており、正弦波スピンの所定の振幅および振動数に関して、あるうなり長さでは大きく、別のうなり長さでは小さい。その結果、ＰＭＤの減少が共振を示し、その減少は、あるうなり長さに関してのみ強力である。上述したように、市販のファイバは様々なうなり長さを示し、このようなうなり長さは、正弦波スピンのＰＭＤ共振と調和するかもしれないししないかもしれない。共振し損なった場合、ＰＭＤの減少が十分には達成されないかもしれない。図５−８は、本発明のこれらの形態を示している。図５は、偏光モード間で最大のエネルギー伝達を達成する仮想ファイバ形状を示している。この図は、偏光保存ファイバ、特に、楕円形コアを有するファイバの長さに沿った断面を示している。ここで、このファイバは等しい長さの部分に分割されており、各々の部分は、前の部分から90°回転されている。各々の部分に関する速いモードと、遅いモードは、それぞれ、楕円の短軸および長軸に沿っている。各々の部分が切断され、90°だけ回転されているので、速いモードからのエネルギーは、各々の切断での遅いモードに結合され、同様に、遅いモードからのエネルギーは、速いモードに結合される。したがって、各々の部分のモード分散は次の部分において正確に補正され、全体のファイバに関して実質的にＰＭＤがなくなる。ＰＭＤを減少させる上での偏光モード間のエネルギー伝達の効率は、この図から明白である。実質的に正弦波のスピン関数が複数のうなり長さに関して最適なＰＭＤ減少を達成できないことを図６および７を参照して示すことができる。ここで、図６は正弦波スピン関数を示しており、図７は、解析をより単純にするそのような関数の近似を示している。特に、図７において、正弦波スピン関数は、一連の非スピン部分およびスピン部分により近似されており、スピン部分は、一定の振幅であるが、スピン方向が交互になっている。図７の形状を解析して、スピン部分が図５の切片のように機能するか否か、すなわち、それらの部分が非スピン部分の遅い偏光モードと速い偏光モードとの間でエネルギーを伝達するように機能するか否かを決定することができる。そのような伝達が行われる場合、各々の非スピン部分のモード分散は、次の非スピン部分に関して補正される。次いで、このことは、非スピン部分のＰＭＤへの寄与がスピン部分のものよりもずっと大きく、したがって、全体のＰＭＤを減少すべき場合にはこのような寄与を減少させなければならないので、ファイバに全体的に小さなＰＭＤを与える。図７の系は、ジョーンズの行列により解析して、光が非スピン部分、その後一定のスピン部分、次いで別の非スピン部分を横切った後の線形偏光モードにおける光の量を計算することができる。適切なジョーンズの行列は以下のとおりである：ここで、ａ＝ｃｏｓ(ｇｄ)ｃｏｓ(αｄ)＋α/ｇｓｉｎ(ｇｄ) ＋ｊΔβ_u/ｇｓｉｎ(ｇｄ)ｃｏｓ(αｄ) （５）ｂ＝ｃｏｓ(ｇｄ)ｓｉｎ(αｄ)−α/ｇｓｉｎ(ｇｄ)ｃｏｓ(αｄ) （６）これらの方程式において、αはラジアン／メートルで表したスピン部分の一定のスピンレートであり、Δβ_uはラジアン／メートルで表した非スピンファイバの複屈折である。図８は、このジョーンズの行列を用いて行った計算結果を示している。この図は、先の非スピン部分における速軸から、スピン部分を横切ったあとの後の非スピン部分における遅軸に結合した光の量を示している。計算は、１メートルの長さおよび非スピンファイバに関して１メートルのうなり長さを有するスピンおよび非スピン部分に関して、図に示したスピンレートに関して行った。この図は速軸から遅軸への結合を示しているので、１に近い結合比は、相当な光が速いモードから遅いモードに伝達されたことを示している。次に、このことは、相当な補正が非スピン部分の分散に行われ、したがって、全体的なＰＭＤが小さくなることを意味する。一方で、ゼロに近い結合比は、速いモードから遅いモードにほとんど光が伝達されず、したがって、補正が小さく、ＰＭＤが大きいことを意味する。この系の共振特性が図８から明らかである。あるスピンレートのみが、選択されたうなり長さおよび部分寸法にとって所望の高結合率を達成する。さらに重要なことには、それらの分散最小化スピンレートは、異なるうなり長さおよび／または異なる部分の寸法に関して異なる。ＰＭＤの減少に関して最適であるためには、スピン関数が高レベルの変動性を示さなければならないのは、この理由のためである。そのような変動性がない場合には、ＰＭＤ共振が、ファイバの異なる部分内とファイバ間との両方で様々なうなり長さを有する市販のファイバに関して実際に生じるという保証はあり得ない。図９−１２は、本発明により使用するために十分な変動性を達成する（図９− １０）および達成しない（図１１−１２）代表的なスピン関数を示している。各々の図のパネルＡはスピン関数を示しており、パネルＢはその高調波成分を決定するためのこの関数の複素フーリエ解析の結果を示している。特に、パネルＢは、最大振幅を有する成分を用いて正規化が行われた様々な成分に関する正規化振幅を示している。図９および１０のスピン関数は、以下に記載する方程式（８）により記載される振動数変調正弦波関数である。これらの図を作成するのに用いたこの方程式のパラメータは：図９： α０＝1.0回転／メートルｆ０＝5.0メートル^-1 ｆｍ＝5.0メートル^-1 Λ＝5.0メートル図１０： α０＝1.0回転／メートルｆ０＝2.0メートル^-1 ｆｍ＝2.0メートル^-1 Λ＝5.0メートル図１１および１２のスピン関数は、それぞれ、正方形分布および三角形分布であり、各々の場合において、最大スピンレートおよび繰返し周期は、それぞれ、 1.0回転／メートルおよび1.0メートルである。正方形分布および三角形分布の振動数スペクトルの実験は、わずかな低振動数成分のみが、0.2より大きい正規化振幅を有し、より高い振動数成分の振幅はわずかであることを示している。したがって、これらの分布は、ＰＭＤ減少に関する、すなわち、それらの変動性に関する正弦波分布に似ている。一方で、二つの振動数変調分布に関して、正規化された振幅が0.2より大きい振動数成分が多数存在する。これらの振動数成分は、市販のファイバに関して最適なＰＭＤ減少に必要とされる変動性を提供する。図９−１２の解析方法を用いて、特定のスピン関数が複数のうなり長さに関するＰＭＤの相当な減少を提供するのに十分な変動性を有するか否かを決定することができる。振動数変調分布に似た関数は、必要とされる変動性を提供するのに十分な高調波成分を有し、正方形分布および三角形分布は有さない。これらの教示に基づいて、当業者は、使用したいと思っている特定のスピン関数が、複数のうなり長さに関してＰＭＤを減少させるのにうまくいくか否かを容易に決定することができる。上述したように、ある好ましい実施の形態において、本発明の方法は、振動数または振幅が変調された正弦波スピン関数にしたがって、延伸工程中にファイバをスピンさせる。本発明の振動数変調スピン関数を以下のように記載してもよい： α(ｚ)＝α₀ｓｉｎ(2π[ｆ₀ｚ＋ｆ_mｓｉｎ(2πｚ/Λ)]) （８）ここで、α０は回転／メートルで表したスピン振幅であり、ｆ０はメートルの逆数で表した中心振動数であり、ｆｍはメートルの逆数で表した変調振動数であり、ｚはファイバにおける位置であり、Λは変調周期である。振幅に変調に関して、スピン関数を以下のように記載してもよい： α(ｚ)＝[α₀ｓｉｎ(2πｚ/Λ)]ｓｉｎ(2πｆｚ) （９）ここで、Λ＞１／ｆ、ｆはメートルの逆数で表したスピン振動数であり、αｓｉｎ（２πｚ／Λ）は変調振幅を示し、α０は回転／メートルで表した一定振幅であり、Λはメートルで表した変調周期である。所望であれば、振動数および振幅の両方の変調を行っても差し支えない。そのようにする場合、スピンレートが実質的に一定であるファイバ部分を形成するように二つの変調が相互作用することのないように注意しなければならない。実際には、振動数変調または振幅変調のいずれかにより、スピン関数に導入すべき十分な変動性により、複数のうなり長さに関するＰＭＤにおける相当な減少を達成することができる。したがって、これらの変調を、同時ではなく、別々に使用することが好ましい。図１３は、本発明により調製したファイバに観察された振動数変調正弦波スピン関数を示している。他の特徴の中でも、図１３のスピン関数は、大きさが互いに異なる（例えば、５メートル近くの極大値を３メートル近くの極大値と比較する）多数の極大値（局所的最大値）を有している。一般的に、本発明のスピン関数は、振動数変調型、振幅変調型、または他の型、例えば、正弦波型の合計であるかにかかわらず、大きさ（スピンレート）が互いに異なる少なくとも二つの極大値を有することにより特徴付けられる。同様に、図１３のスピン関数の導関数は、大きさが互いに異なる多数の極大値（局所的最大値）を有している。ここでも、一般的に、本発明のスピン関数は、振動数変調型、振幅変調型、またはその他の型にかかわらず、この特性により特徴付けられる。長さに対するメートル当たりの回転で表したスピンレートを示す図１３のプロットは、本発明によりファイバを調製することの最終的な結果を示している。延伸速度が一定であり、適用するスピン関数とファイバ内で得られるスピン関数との間で一対一の対応があると仮定すると、時間に対してプロットされた回転／秒で表されたスピンレートで示されれば、本発明の方法により、補曲線が得られることが容易に明らかである。図１３のグラフのようなグラフは、曲線の振幅が、最小振幅と最大振幅の間、例えば、メートル当たりの回転で０と４との間で変動する振幅変調スピン関数について得られるかもしれない。同様の曲線が、本発明の高い変動性を有する他のスピン関数について得られるかもしれない。各々の場合において、時間に対する回転／秒で表されたスピンレートをプロットしている補曲線が得られ、一定の延伸速度に関して相補形状を有する。当業者には明白となるように、本発明を実施するのに用いられるスピン関数には、ファイバおよび／またはプレフォームに適切な力を加えることにより、時間の関数としてファイバのスピンレートを変動させることが含まれる。そのような力を施す装置が以下に記載されている。ファイバに加えられる一時的なスピン関数は、ファイバが延伸されているときにファイバ内の空間スピン関数に変換される。この空間スピン関数は、例えば、ファイバじゅうの間隔の置かれた断面を調べることにより、完成したファイバ内で検出することができる。Marrone等のOpt ics Letters ，Vol.12，60-62頁，1987を参照のこと。図１３はこのようにして得られた。本発明を実施するのに用いることのできるある装置、例えば、以下に記載する図１７の装置は、適用されるスピン関数と、ファイバ内に得られるスピン関数との間で一対一の対応を全ての環境において達成するわけではないかもしれない。しかしながら、この対応は一般的に、本発明の利点を達成するのに十分に良好であり、したがって、本発明の方法および装置の形態に関して、以下に述べる請求の範囲は、ファイバとプレフォームとの間の相対的なスピンが、したがって、ファイバ内に形成されたスピンが、適用されるスピン関数に等しく対応しないかもしれなけれども、延伸工程中に用いられるスピン関数に関して記載されている。製品自体の請求の範囲は、ファイバ内に実際に観察されるスピン関数に関して記載されている。ファイバをスピンさせることによるＰＭＤの減少の共振性質、並びに振動数変調および振幅変調の利点は、非スピンファイバのＰＭＤτ０に対するスピンファイバのＰＭＤτｓの比率（以下、「ＰＭＤ減少因子」または「ＲＦパラメータ」と称する）を調べることによりさらに示すことができる：ＲＦ＝τ_s/τ₀ （１０）図１４は、うなり長さの関数としてＲＦパラメータをプロットして、本発明の方法により得られたＰＭＤの減少における改良を従来技術と比較して示したものである。特に、図１４は、四つのスピン関数に関してうなり長さの関数としてのＲＦをプロットしている：(1)α０＝３回転／メートルである場合の、従来技術の一定のスピン関数（実線により示されている）；(2)α０＝３回転／メートルであり、ｆが２メートル^-1である場合の、従来技術の正弦波スピン関数（破線により示されている）；(3)本発明の振動数変調正弦波スピン関数（点線により示されている）；および(4)本発明の振幅変調正弦波スピン関数（破線と点線により示されている）。振動数変調正弦波スピン関数のパラメータは以下のとおりであった： α０＝3.0回転／メートルｆ０＝4.0メートル^-1 ｆｍ＝5.0メートル^-1 Λ＝5.0メートル振幅変調正弦波スピン関数のパラメータは以下のとおりであった： α０＝5.0回転／メートルｆ＝0.1メートル^-1 Λ＝5.0メートル図１４から分かるように、振動数変調スピン関数が、約四分の一メートルのうなり長さで0.1未満のＰＭＤ減少因子を示した。振幅変調スピン関数は、約四分の三メートルのうなり長さで同レベルのＰＭＤ減少を達成した。それに比べて、一定のスピン関数は、うなり長さが約２メートルとなる時まで、0.1未満のＰＭＤ減少因子を得られず、正弦波スピン関数は、約四分の一メートルのうなり長さで非常に小さいＰＭＤ減少因子を得られたけれども、これより長いうなり長さに関してはこのＰＭＤ減少を維持できなかった。この正弦波スピン関数は、四分の一メートルより長い全てのうなり長さに関して、約0.3のＰＭＤ減少因子を有しただけであった。明らかに、本発明の変調正弦波スピン関数は、所望なように、様々なうなり長さに関して低レベルのＰＭＤを達成するのに従来技術よりも良好であった。上述したように、この改良は、正弦波型のスピン関数に関する最大ＰＭＤ減少が生じるのは、三つのパラメータ：(1)スピン振幅；(2)スピン周期（振動数）；および (3)ファイバのうなり長さに依存するという認識に基づくものである。従来技術の方法のスピン関数では、周期および振幅が実質的に固定されているので、これらのスピン関数は、わずかなうなり長さのみに関してしかＰＭＤを減少できない。本発明は、好ましい実施の形態において、スピン関数の振幅または振動数を変えており、したがって、多くのうなり長さに亘りＰＭＤを減少させることができる。これらの効果がさらに図１５および１６に示されている。ファイバが、振幅の固定された正弦波スピン関数にしたがって延伸工程中にスピンされる場合、スピン関数の振動数に依存する様々なうなり長さで最大ＰＭＤ減少が生じる。図１５は、スピン関数の周期Λ（回転振動数の逆数である）が０メートルおよび２メートルの間で変調されている、α＝３ｓｉｎ（２πｚ／Λ）回転／メートルのスピン関数にしたがってスピンさせられたファイバに関して、ドットとして示された最大減少が生じたことのプロットである。最大ＰＭＤ減少を達成するために、ドットに対応する振動数でファイバをスピンさせる必要がある。しかしながら、ドットの位置は、ファイバのうなり長さに依存し、一般的に、市販のファイバのうなり長さは、前もって高い精度では知られていない。従来技術の方法の正弦波スピン関数では、振幅および振動数が実質的に固定されているので、ドットとの限られた数の「一致」しか可能ではない。これは、図１４における破線（純粋な正弦波の線）により示されているように、実質的なＰＭＤの減少は、わずかな数のうなり長さに限定されることとなる。これとは対照的に、本発明の方法では、例えば、スピン関数の振動数を変調させることにより最大ＰＭＤ減少が生じることを利用するものである。このことによって、図１５のドットとの「一致」が多数生じることができる。一致が生じる各々の振動数において、対応するうなり長さで実質的なＰＭＤ減少がある。これにより、図１４の点線（振動数変調線）により示したように、多数のうなり長さに亘り実質的なＰＭＤ減少が生じることができる。振幅変調スピン関数について同様の解析を行ってもよい。図１６は、スピン関数の振幅であるα０が、０回転／メートルおよび６回転／メートルの間で変調されている： α＝α０ｓｉｎ（２πｚ／0.5）（１１）により定義されるスピン関数に関する、スピン関数の振幅の関数として様々なうなり長さでの最大ＰＭＤ減少の発生を示している。図１５のように、最大ＰＭＤ減少の発生がドットにより示されている。スピン関数の振幅が、最大ＰＭＤ減少の発生する振幅と「一致」する場合、ＰＭＤは対応するうなり長さで実質的に減少されている。従来技術の方法の正弦波スピン関数は、振幅および振動数が実質的に固定されているので、制限された数の「一致」のみしか可能ではない。このことは、図１４の破線（純粋な正弦波線）により示されているように、実質的なＰＭＤの減少が少数のうなり長さに制限される。これとは対照的に、本発明の方法は、スピン関数の振幅を変調させることにより、最大ＰＭＤ減少を発生させることを利用するものである。このことによって、最大ＰＭＤ減少が生じる振幅での多数の「一致」が生じることができる。一致が生じるこれらの振幅の各々において、対応するうなり長さで実質的なＰＭＤ減少が生じる。これによって、図１４において点線と破線（振幅変調線）により示したように、多数のうなり長さに亘り実質的なＰＭＤ減少を生じることができる。延伸工程中にファイバをスピンさせることができ、スピンの振動数および／または振幅を変えることもできる装置を用いて、本発明の方法を実施してもよい。図１７は、上述したHartの特許の図４を再現したものである。ここで、ローラ19 12および192は、延伸タワーのガイド機構の一部である。Hartの特許には、角２ θ’によりローラ1912の軸を正弦波的に振動させ、この軸の振動により、ファイバの外面とローラの表面との間の動的摩擦の結果として、ファイバ内にスピンを生じさせることにより、Hartの図６のスピン関数を形成することが記載されている。上述したように、Hartのスピン関数は、本発明の利点を達成するほど十分な変動性は有していない。本発明は、振動の振動数を一定に保持して振動変調を実施しながら時間の関数としてθ’を変動させることにより、またはθ’を一定に保持し、時間の関数として振動の振動数を変動させて振動数変調を実施することにより、Hartの特許に示した種類の装置を用いて実施しても差し支えない。本発明の教示にしたがう他のスピン関数も、同様な様式で実施することができる。図１７に示した装置以外の装置、例えば、Hartの特許に論じられている他の種類のスピン機構、または現在知られているかこの業界で後に開発される同様の装置を、本発明の実施に用いても差し支えない。例えば、ファイバを形成している間にファイバをその軸に周りに回転させる装置が記載されている、Arditty等の米国特許第4,509,968号を参照のこと。また、譲渡された一部継続出願である米国特許出願第60/012,290号（Robert M.Hawkの出願人名で1996年2月26日に出願された）および同第60/015,298号（Robert M.Hawk，Paul E.Blaszyk，William R.Chr istoff，Dan E．Gallagher，William J.Kiefer，Danny L.Henderson，Ming-Jun Li，Daniel A.Nolan,およびGlenda R.Washburnの出願人名で1996年4月12日に出願された）も参照のこと。これらの特許出願は、それぞれ、「光ファイバにおいて制御されたスピンを提供する方法および装置」および「光ファイバにおいて制御されたスピンを導入する方法および装置」と題するものである。一般的な意味において、スピン装置は、構成されているけれども、ファイバにスピン力を適用するファイバ接触手段、例えば、ローラ、および時間の関数としての非正弦波空間パターンでファイバ接触手段を移動させる駆動手段、例えば、コンピュータ制御駆動モータ、並びにファイバ接触手段の動きを規定する関連機械的連動装置を備える。本発明の方法を実施する追加の機構、例えば、プレフォームをスピンさせることのみでまたはファイバにスピン力を適用するここと組み合わせて用いる場合の、プレフォームの非正弦波スピンさせる機構は、この開示から当業者には明らかとなる。例えば、上述したＰＣＴ特許公報第83/00232号を参照のこと。上述したことは、ＰＭＤを減少させる改良方法および装置を明らかにしている。特定の説明に役立つ実施の形態を開示してきたが、当業者には、本発明は、説明を目的としたものであって、限定を目的としていない、開示した実施の形態以外によっても実施することができ、本発明は以下の請求の範囲のみにより限定されることが認識されよう。

【手続補正書】【提出日】１９９８年１０月２７日【補正内容】請求の範囲１．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が、(i)実質的に正弦波ではなく、(ii)複数のうなり長さに関して偏光モード分散を減少させるのに十分な変動性を有することを特徴とする方法。２．前記時間変動性スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。３．前記時間変動性スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有する、時間に関する導関数を有することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。４．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの問に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が振動数変調正弦波関数であることを特徴とする方法。５．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が振幅変調正弦波関数であることを特徴とする方法。６．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも三つの成分からなる振動数スペクトルを有することを特徴とする方法。７．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも五つの成分からなることを特徴とする請求の範囲６記載の方法。８．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも十の成分からなることを特徴とする請求の範囲６記載の方法。９．前記時間変動性スピン関数が、10回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法。 10．前記時間変動性スピン関数が、４回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法。 11．請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法により作製された単一モード光ファイバ。 12．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が、(i)実質的に正弦波ではなく、(ii)複数のうなり長さに関して偏光モード分散を減少させる十分な変動性を有するように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離ｚの関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 13．前記スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有することを特徴とする請求の範囲12記載の単一モード光ファイバ。 14．前記スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有する、ｚに関する導関数を有することを特徴とする請求の範囲12記載の単一モード光ファイバ。 15．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が振動数変調正弦波関数であるように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 16．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が振幅変調正弦波関数であるように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 17．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも三つの成分からなる振動数スペクトルを有するように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 18．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも五つの成分からなることを特徴とする請求の範囲17記載の単一モード光ファイバ。 19．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも十の成分からなることを特徴とする請求の範囲17記載の単一モード光ファイバ。 20．前記ファイバが、スピンされていない対応するファイバと比較して、減少した偏光モード分散を示すことを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 21．前記ファイバが、1.0メートルと2.0メートルの間のうなり長さに関して0.2 未満の偏光減少因子を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 22．前記スピン関数が、10回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 23．前記スピン関数が、４回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 24．各々のファイバが0.1ｐｓ／ｋｍ^1/2未満の偏光モード分散を示す、少なくとも100のファイバからなる、スピンされた単一モード光ファイバの個体群であって、該個体群のファイバが、スピンされていない場合、該個体群のファイバ間または一つのファイバの異なる部分間のいずれかで複数の偏光モード分散を示し、異なるファイバ間または一つのファイバの異なる部分間の複数の偏光モード分散の範囲が、少なくとも10キロメートルの長さを有するファイバに関して、少なくとも1.0ｐｓ／ｋｍ^1/2であることを特徴とする個体群。 25．前記複数の偏光モード分散の範囲が少なくとも1.5ｐｓ／ｋｍ^1/2であることを特徴とする請求の範囲24記載の個体群。 26．光ファイバとプレフォームとの間で相対的なスピンを、該ファイバを該プレフォームから延伸する最中に生じさせる装置であって、 (a) 該ファイバにスピン力を適用するファイバ接触手段、および (b) 該ファイバ接触手段を、時間の関数として非正弦波空間パターンで移動させる駆動手段を備えていることを特徴とする装置。 27．前記非正弦波空間パターンが、請求の範囲１から６いずれか１つに記載の時間変動性スピン関数からなることを特徴とする請求の範囲26記載の装置。 28．前記時間変動性スピン関数の最大振幅が10回転／メートル未満であることを特徴とする請求の範囲27記載の装置。 29．前記時間変動性スピン関数の最大振幅が４回転／メートル未満であることを特徴とする請求の範囲27記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ノーラン，ダニエルエイアメリカ合衆国ニューヨーク州 14830 コーニングスカイラインドライヴ 28 (72)発明者ウォッシュバーン，グレンダアールアメリカ合衆国ニューヨーク州 14845 ビーヴァーダムズホーンビーロード 4863

Claims

【特許請求の範囲】１．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が、(i)実質的に正弦波ではなく、(ii)複数のうなり長さに関して偏光モード分散を減少させるのに十分な時間変動性を有することを特徴とする方法。２．前記時間変動性スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。３．前記時間変動性スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有する、時間に関する導関数を有することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。４．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が振動数変調正弦波関数であることを特徴とする方法。５．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が振幅変調正弦波関数であることを特徴とする方法。６．光ファイバを製造する方法であって、 (a) ファイバのプレフォームを延伸温度まで加熱して、 (b) 時間変動性スピン関数を提供し、 (c) 該時間変動性スピン関数を用いると同時に前記プレフォームから光ファイバを延伸して、該光ファイバと該プレフォームとの間に相対的なスピンを生じさせる各工程を含み、前記時間変動性スピン関数が、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも三つの成分からなる振動数スペクトルを有することを特徴とする方法。７．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも五つの成分からなることを特徴とする請求の範囲６記載の方法。８．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも十の成分からなることを特徴とする請求の範囲６記載の方法。９．前記時間変動性スピン関数が、10回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法。 10．前記時間変動性スピン関数が、４回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法。 11．請求の範囲１から６いずれか１つに記載の方法により作製された単一モード光ファイバ。 12．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が、(i)実質的に正弦波ではなく、(ii)複数のうなり長さに関して偏光モード分散を減少させる十分な変動性を有するように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離ｚの関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 13．前記スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有することを特徴とする請求の範囲12記載の単一モード光ファイバ。 14．前記スピン関数が、互いに大きさの異なる少なくとも二つの極大値を有する、ｚに関する導関数を有することを特徴とする請求の範囲12記載の単一モード光ファイバ。 15．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が振動数変調正弦波関数であるように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 16．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が振幅変調正弦波関数であるように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 17．縦軸およびファイバ内に観察できるスピン関数を有する単一モード光ファイバであって、該スピン関数が、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも三つの成分からなる振動数スペクトルを有するように、該スピン関数が、前記縦軸に沿って距離の関数として前記ファイバの少なくとも一部に関して変動することを特徴とする単一モード光ファイバ。 18．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも五つの成分からなることを特徴とする請求の範囲17記載の単一モード光ファイバ。 19．前記振動数スペクトルが、少なくとも0.2の正規化された振幅を有する少なくとも十の成分からなることを特徴とする請求の範囲17記載の単一モード光ファイバ。 20．前記ファイバが、スピンされていない対応するファイバと比較して、減少した偏光モード分散を示すことを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 21．前記ファイバが、1.0メートルと2.0メートルの間のうなり長さに関して0.2 未満の偏光減少因子を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 22．前記スピン関数が、10回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 23．前記スピン関数が、４回転／メートル未満の最大振幅を有することを特徴とする請求の範囲12から17いずれか１つに記載の単一モード光ファイバ。 24．各々のファイバが0.1ｐｓ／ｋｍ^1/2未満の偏光モード分散を示す、少なくとも100のファイバからなる、スピンされた単一モード光ファイバの個体群であって、該個体群のファイバが、スピンされていない場合、該個体群のファイバ間または一つのファイバの異なる部分間のいずれかで複数の偏光モード分散を示し、異なるファイバ間または一つのファイバの異なる部分間の複数の偏光モード分散の範囲が、少なくとも10キロメートルの長さを有するファイバに関して、少なくとも1.0ｐｓ／ｋｍ^1/2であることを特徴とする個体群。 25．前記複数の偏光モード分散の範囲が少なくとも1.5ｐｓ／ｋｍ^1/2であることを特徴とする請求の範囲24記載の個体群。 26．光ファイバとプレフォームとの間で相対的なスピンを、該ファイバを該プレフォームから延伸する最中に生じさせる装置であって、 (a) 該ファイバにスピン力を適用するファイバ接触手段、および (b) 該ファイバ接触手段を、時間の関数として非正弦波空間パターンで移動させる駆動手段を備えていることを特徴とする装置。 27．前記非正弦波空間パターンが、請求の範囲１から６いずれか１つに記載の時間変動性スピン関数からなることを特徴とする請求の範囲26記載の装置。 28．前記時間変動性スピン関数の最大振幅が10回転／メートル未満であることを特徴とする請求の範囲27記載の装置。 29．前記時間変動性スピン関数の最大振幅が４回転／メートル未満であることを特徴とする請求の範囲27記載の装置。