JPH1164666A - 高零分散を有する導波路ファイバ - Google Patents
高零分散を有する導波路ファイバInfo
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Abstract
(57)【要約】
高性能通信システムに使用されるために設計されたシン
グルモード光導波路ファイバを開示する。本発明のコア
分布は、悪環境における耐性の向上を付与するために曲
げ特性を改善した。動作窓の上限以上に零分散波長を与
えることにより、拡大された波長窓での全分散は低く維
持される。加えて、カットオフ周波数は動作窓以下で上
昇する。非常に低減衰の導波路であっても製造の簡便性
は維持される。
グルモード光導波路ファイバを開示する。本発明のコア
分布は、悪環境における耐性の向上を付与するために曲
げ特性を改善した。動作窓の上限以上に零分散波長を与
えることにより、拡大された波長窓での全分散は低く維
持される。加えて、カットオフ周波数は動作窓以下で上
昇する。非常に低減衰の導波路であっても製造の簡便性
は維持される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動作波長窓の上限よりも
大きい零分散波長を有するシングルモード光導波路ファ
イバに関する。この特性は、曲げによって誘導される減
衰に対する抵抗とともに達成される。
大きい零分散波長を有するシングルモード光導波路ファ
イバに関する。この特性は、曲げによって誘導される減
衰に対する抵抗とともに達成される。
【０００２】
【従来の技術】高パワーレーザを用いた通信システム
や、高いデータレートでの送受信、及び波長分割多重化
（ＷＤＭ）技術において、零ではないが非常に低い全分
散かつ非常に低い分極モード分散（ＰＭＤ）を有する光
導波路ファイバが要求される。加えて、導波路ファイバ
は自己位相変調（ＳＰＭ）及び四光波混合（ＦＷＭ）の
ような非線形現象を実質的に取り除く特性を有さなけれ
ばならない。ＳＰＭ は、例えば導波路ファイバのモー
ドフィールド径を増加させることでパワー密度を低下さ
せて制限することができる。ＦＷＭは分散が零でない波
長範囲で動作させることにより制御される。
や、高いデータレートでの送受信、及び波長分割多重化
（ＷＤＭ）技術において、零ではないが非常に低い全分
散かつ非常に低い分極モード分散（ＰＭＤ）を有する光
導波路ファイバが要求される。加えて、導波路ファイバ
は自己位相変調（ＳＰＭ）及び四光波混合（ＦＷＭ）の
ような非線形現象を実質的に取り除く特性を有さなけれ
ばならない。ＳＰＭ は、例えば導波路ファイバのモー
ドフィールド径を増加させることでパワー密度を低下さ
せて制限することができる。ＦＷＭは分散が零でない波
長範囲で動作させることにより制御される。
【０００３】さらに、光増幅器を用いた長距離伝送シス
テムとコンパチブルな光導波路が要求されている。米国
特許第5,483,612号に開示された複合コアは、これらの
要求を満たす光導波路ファイバを提供する。さらに近
年、ケーブルの施工が難しかったり、施工後にケーブル
にアクセスすることが制限されるようなシステムに関し
てＷＤＭチャンネルの数の増加のために動作波長窓の拡
大が求められる。すなわち、より広い動作窓によって各
導波路ファイバにより多くの情報伝送が許容されるた
め、これによって、ケーブル数を減じて施工コストを減
じることが出来る。施工後のアクセスが制限される故、
ケーブルは経年に対してもその特性を保持するといった
観点から特別なものである必要がある。例えば、使用時
の曲げ特性が改善された導波路ファイバが必要とされ
る。さらに、この高性能なシステムは、低全分散及び低
分極モード分散(ＰＭＤ)を必要とする長い中継間距離を
有する。 定義 以下の定義は、当業界においても共通して使用してい
る。 −コア領域の半径は屈折率の用語によって決定される。
特別の領域は第１及び最後の屈折率点を有する。導波路
の中心線からこの第１屈折率点の位置までの半径は、コ
ア領域すなわちセグメントの内径である。同様に、導波
路の中心線から最後の屈折率点の位置までの半径はコア
領域の外径である。コアの幾何学的構造の他の有用な定
義は適宜用いられる。
テムとコンパチブルな光導波路が要求されている。米国
特許第5,483,612号に開示された複合コアは、これらの
要求を満たす光導波路ファイバを提供する。さらに近
年、ケーブルの施工が難しかったり、施工後にケーブル
にアクセスすることが制限されるようなシステムに関し
てＷＤＭチャンネルの数の増加のために動作波長窓の拡
大が求められる。すなわち、より広い動作窓によって各
導波路ファイバにより多くの情報伝送が許容されるた
め、これによって、ケーブル数を減じて施工コストを減
じることが出来る。施工後のアクセスが制限される故、
ケーブルは経年に対してもその特性を保持するといった
観点から特別なものである必要がある。例えば、使用時
の曲げ特性が改善された導波路ファイバが必要とされ
る。さらに、この高性能なシステムは、低全分散及び低
分極モード分散(ＰＭＤ)を必要とする長い中継間距離を
有する。 定義 以下の定義は、当業界においても共通して使用してい
る。 −コア領域の半径は屈折率の用語によって決定される。
特別の領域は第１及び最後の屈折率点を有する。導波路
の中心線からこの第１屈折率点の位置までの半径は、コ
ア領域すなわちセグメントの内径である。同様に、導波
路の中心線から最後の屈折率点の位置までの半径はコア
領域の外径である。コアの幾何学的構造の他の有用な定
義は適宜用いられる。
【０００４】本願において別途述べていない限り、ここ
で述べられている屈折率分布のパラメータは、以下のよ
うに適宜、決定されている。中央コア領域の半径*は、
導波路の中央軸から中央屈折率分布をＸ軸に降ろした交
点までを計測したものである。第２環状領域の半径*
は、導波路の中央軸から第２環状部のベースラインの中
央まで計測されたものである。
で述べられている屈折率分布のパラメータは、以下のよ
うに適宜、決定されている。中央コア領域の半径*は、
導波路の中央軸から中央屈折率分布をＸ軸に降ろした交
点までを計測したものである。第２環状領域の半径*
は、導波路の中央軸から第２環状部のベースラインの中
央まで計測されたものである。
【０００５】第２環状領域の幅*は、屈折率分布の半分
の屈折率点から導波路半径まで引かれた２つの平行線間
の距離である。第１環状領域の大きさは、中央領域と第
２環状領域の大きさの差によって決定される。 −有効エリアは、
の屈折率点から導波路半径まで引かれた２つの平行線間
の距離である。第１環状領域の大きさは、中央領域と第
２環状領域の大きさの差によって決定される。 −有効エリアは、
【数１】 であり、ここで、積分範囲は0から∞まで、Ｅは伝搬光
に伴う電場である。有効直径Ｄeffは、
に伴う電場である。有効直径Ｄeffは、
【数２】 として定義される。 −ＰＭＤは、分極モード分散を表す。 −ＷＤＭは、波長分割多重化を表す。 −ＳＰＭは、自己位相変調を表す。この現象において、
特定のパワーレベル以上の信号部分がそのパワーレベル
以下の信号部分に対して導波路内において速度を持って
伝送する。 −ＦＷＭは四光波混合を表す。この現象において、異な
った周波数の信号を生成することにより導波路内の２つ
以上の信号が干渉する。 −Δ%の項は以下の式によって定義される屈折率分布の
相対比較を示す。
特定のパワーレベル以上の信号部分がそのパワーレベル
以下の信号部分に対して導波路内において速度を持って
伝送する。 −ＦＷＭは四光波混合を表す。この現象において、異な
った周波数の信号を生成することにより導波路内の２つ
以上の信号が干渉する。 −Δ%の項は以下の式によって定義される屈折率分布の
相対比較を示す。
【０００６】
【数３】 ここで、n1は領域１における最大屈折率、n2cはクラッ
ド領域に通常に採用される参照領域の屈折率分布であ
る。 −屈折率分布若しくは単に分布は、Δ%若しくは屈折率
及びコアの選択部分の半径とに関係している。α分布の
項は、以下の式による屈折率分布である。
ド領域に通常に採用される参照領域の屈折率分布であ
る。 −屈折率分布若しくは単に分布は、Δ%若しくは屈折率
及びコアの選択部分の半径とに関係している。α分布の
項は、以下の式による屈折率分布である。
【０００７】
【数４】 ここで、rは半径、Δは上記のように定義され、またaは
分布の最後の点、rは分布の最初の点で零になるように
選択され、αは分布の形状を定義する指数である。他の
屈折率分布はステップ屈折率分布、不等辺三角形屈折率
分布、丸めステップ屈折率分布（急速に屈折率分布の変
化する範囲においてドーパントを拡散させて連続とし
た）を含む。 −分布体積（profile volume）は、
分布の最後の点、rは分布の最初の点で零になるように
選択され、αは分布の形状を定義する指数である。他の
屈折率分布はステップ屈折率分布、不等辺三角形屈折率
分布、丸めステップ屈折率分布（急速に屈折率分布の変
化する範囲においてドーパントを拡散させて連続とし
た）を含む。 −分布体積（profile volume）は、
【数５】 の如く定義される。内部分布体積は導波路の中心線r=0
からクロスオーバー半径まで拡がっている。外部分布体
積はクロスオーバー半径からコアの最後の点まで拡がっ
ている。分布体積の単位は%μm2であり、なぜなら屈折
率は単位を有さないからである。混乱を避けるため、分
布体積は単位をつけずに数のみで示す。 −クロスオーバ半径は信号波長変化に対する信号のパワ
ー分布による。内部体積においては、信号パワーは波長
の増大とともに減少する。外部体積においては、信号パ
ワーは波長の増大とともに増加する。 −導波路ファイバの曲げ抵抗は、前もって試験された条
件下で生ずる減衰として表現される。ここでは、75mm曲
げは75mmマンドレルに100巻きすることによって導波路
に引き起こされる減衰である。32mm曲げは32mmマンドレ
ルに1巻きすることによって導波路に引き起こされる減
衰である。
からクロスオーバー半径まで拡がっている。外部分布体
積はクロスオーバー半径からコアの最後の点まで拡がっ
ている。分布体積の単位は%μm2であり、なぜなら屈折
率は単位を有さないからである。混乱を避けるため、分
布体積は単位をつけずに数のみで示す。 −クロスオーバ半径は信号波長変化に対する信号のパワ
ー分布による。内部体積においては、信号パワーは波長
の増大とともに減少する。外部体積においては、信号パ
ワーは波長の増大とともに増加する。 −導波路ファイバの曲げ抵抗は、前もって試験された条
件下で生ずる減衰として表現される。ここでは、75mm曲
げは75mmマンドレルに100巻きすることによって導波路
に引き起こされる減衰である。32mm曲げは32mmマンドレ
ルに1巻きすることによって導波路に引き起こされる減
衰である。
【０００８】
【発明の概要】米国特許第5,483,612号（以下'612号特
許と称する）に開示された光学特性且つ非常に高性能な
システムの要求に合致した光導波路ファイバは以下のこ
とを必要とする。 − 拡大された波長窓に対する低減衰 − 拡大された窓に対する低全分散及び低ＰＭＤ分散 − 悪環境下のもと長時間に亘る曲げによって生じる
減衰に対する特別な抵抗力 本発明の導波路は、コアの屈折率分布設計を変更するこ
とによってこの必要に応える。コンピュータモデリング
及び試作によって、曲げ抵抗を改善するより高いカット
オフ周波数を呈し、また拡大された波長窓で低全分散を
与えるより高い零分散波長を有するコアの屈折率分布の
ファミリーが見いだされた。
許と称する）に開示された光学特性且つ非常に高性能な
システムの要求に合致した光導波路ファイバは以下のこ
とを必要とする。 − 拡大された波長窓に対する低減衰 − 拡大された窓に対する低全分散及び低ＰＭＤ分散 − 悪環境下のもと長時間に亘る曲げによって生じる
減衰に対する特別な抵抗力 本発明の導波路は、コアの屈折率分布設計を変更するこ
とによってこの必要に応える。コンピュータモデリング
及び試作によって、曲げ抵抗を改善するより高いカット
オフ周波数を呈し、また拡大された波長窓で低全分散を
与えるより高い零分散波長を有するコアの屈折率分布の
ファミリーが見いだされた。
【０００９】導波路ファイバ特性は、コアの屈折率分布
の変化に非常に敏感であることを強調しておかねばなら
ない。すなわち、導波路特性や性能における分布変化の
効果を予測することは不可能である。これは、分布がほ
んの少し変化しても、また２つの分布が似通った関係で
あったとしても同様に真実である。本発明の特徴は、単
一モード光導波路ファイバであって、導波路の対称軸に
ついて配した中央コア領域と、中央領域と接する第１隣
接領域と、第１隣接領域と接する第２隣接領域との３つ
の領域からなるコアを有する。
の変化に非常に敏感であることを強調しておかねばなら
ない。すなわち、導波路特性や性能における分布変化の
効果を予測することは不可能である。これは、分布がほ
んの少し変化しても、また２つの分布が似通った関係で
あったとしても同様に真実である。本発明の特徴は、単
一モード光導波路ファイバであって、導波路の対称軸に
ついて配した中央コア領域と、中央領域と接する第１隣
接領域と、第１隣接領域と接する第２隣接領域との３つ
の領域からなるコアを有する。
【００１０】中央領域では導波路の中央線近傍の屈折率
を急激に低下させてもよい。この急激な屈折率の低下は
特定の加工ステップの間の中央領域からのドーパントの
拡散により生ぜしめてもよい。堆積ステップでこの拡散
を補償し、それにより低下した屈折率を有する中央線の
体積を効果的に減じてもよい。これに代えて、モデルを
ドーパントの拡散を考慮して調節してもよい。後者を選
ぶならば、中央線の屈折率の低下は中央領域の一部分と
みなす。すなわち、中央線の屈折率分布の低下を取り除
くことを選ぶか、若しくはコアの屈折率分布の他の部分
を調整して中央線のドーパントの拡散を補償するかどう
かによっては請求項と発明の詳細な説明の記述は影響を
受けない。
を急激に低下させてもよい。この急激な屈折率の低下は
特定の加工ステップの間の中央領域からのドーパントの
拡散により生ぜしめてもよい。堆積ステップでこの拡散
を補償し、それにより低下した屈折率を有する中央線の
体積を効果的に減じてもよい。これに代えて、モデルを
ドーパントの拡散を考慮して調節してもよい。後者を選
ぶならば、中央線の屈折率の低下は中央領域の一部分と
みなす。すなわち、中央線の屈折率分布の低下を取り除
くことを選ぶか、若しくはコアの屈折率分布の他の部分
を調整して中央線のドーパントの拡散を補償するかどう
かによっては請求項と発明の詳細な説明の記述は影響を
受けない。
【００１１】中央領域及び第２隣接領域は、第１隣接領
域の屈折率や第２隣接領域に接して囲むクラッド層と比
べると、相対的に高い屈折率を有する。本発明の導波路
は、2.90から3.90の範囲の内部分布体積及び7.20から1
0.20の外部分布体積を有する。外部／内部分布体積比は
1.96から3.04の範囲にある。このコアの屈折率分布の特
徴は、先の'612特許に述べられた最近の公知例と比較し
て比較的大きな外部体積であることである。
域の屈折率や第２隣接領域に接して囲むクラッド層と比
べると、相対的に高い屈折率を有する。本発明の導波路
は、2.90から3.90の範囲の内部分布体積及び7.20から1
0.20の外部分布体積を有する。外部／内部分布体積比は
1.96から3.04の範囲にある。このコアの屈折率分布の特
徴は、先の'612特許に述べられた最近の公知例と比較し
て比較的大きな外部体積であることである。
【００１２】３つの領域のどれかは、α、ステップ、丸
めステップ、若しくは不等辺三角形の屈折率分布を有
し、これは相対屈折率及び内部と外部体積が接する分布
に制約を与える。一般に、αは零から無限大までどんな
値であっても良い。αが１である屈折率分布は、すでに
製造されており、要求された性能を有した導波路を供給
する。αが約４以上のとき実質的にステップ屈折率分布
を与える。
めステップ、若しくは不等辺三角形の屈折率分布を有
し、これは相対屈折率及び内部と外部体積が接する分布
に制約を与える。一般に、αは零から無限大までどんな
値であっても良い。αが１である屈折率分布は、すでに
製造されており、要求された性能を有した導波路を供給
する。αが約４以上のとき実質的にステップ屈折率分布
を与える。
【００１３】上記のような、新規な導波路によって提供
されるシステムに要求される固有の特性は、1525nmから
1565nmまでの波長範囲で-0.75ps/nm-kmから-5.5ps/nm-k
mの間の低全分散、約1575nmから1595nmまでの範囲の零
分散波長、その波長範囲で約0.10ps/nm-km以下の大きさ
の分散勾配、約7.90μmよりも小さくないモード場直
径、導波路を接続した状態で約1400nmから1520nmの範囲
のカットオフ波長、約0.25ps/km1/2より大きくないＰＭ
Ｄ、75mmマンドレルで約0.03dBより大きくない曲げ減
衰、32mmマンドレルで約0.30dBより大きくない曲げ減
衰、である。
されるシステムに要求される固有の特性は、1525nmから
1565nmまでの波長範囲で-0.75ps/nm-kmから-5.5ps/nm-k
mの間の低全分散、約1575nmから1595nmまでの範囲の零
分散波長、その波長範囲で約0.10ps/nm-km以下の大きさ
の分散勾配、約7.90μmよりも小さくないモード場直
径、導波路を接続した状態で約1400nmから1520nmの範囲
のカットオフ波長、約0.25ps/km1/2より大きくないＰＭ
Ｄ、75mmマンドレルで約0.03dBより大きくない曲げ減
衰、32mmマンドレルで約0.30dBより大きくない曲げ減
衰、である。
【００１４】このような包括的且つ厳格な特性は、以下
のように定義されるコアの屈折率分布を有する導波路に
よってもたらされる。上記した定義と規則を用いること
により、コアの中央セグメントは 約0.79%から1.21 %の
範囲のΔ0%を有し、約2.55μmから3.55μmまでの範囲の
直径を有する。中央コアに接する第１環状領域は、約0.
20パーセントより大きくないΔ1%を有する。第１環状領
域に接する第２環状領域は、約0.30%から1.2%までの範
囲のΔ2%を有し、第２環状領域の中央までを測った半径
は約5.5μmから8.70μmの範囲であって、Δ%の半分の点
で計測された幅が約0.4μmから2μm.までの範囲であ
る。
のように定義されるコアの屈折率分布を有する導波路に
よってもたらされる。上記した定義と規則を用いること
により、コアの中央セグメントは 約0.79%から1.21 %の
範囲のΔ0%を有し、約2.55μmから3.55μmまでの範囲の
直径を有する。中央コアに接する第１環状領域は、約0.
20パーセントより大きくないΔ1%を有する。第１環状領
域に接する第２環状領域は、約0.30%から1.2%までの範
囲のΔ2%を有し、第２環状領域の中央までを測った半径
は約5.5μmから8.70μmの範囲であって、Δ%の半分の点
で計測された幅が約0.4μmから2μm.までの範囲であ
る。
【００１５】この一群の屈折率分布と関連した内部及び
外部分布体積は、それぞれ約2.9から3.9単位及び2.5か
ら10.2単位の範囲にある。それぞれの領域の屈折率分布
の形状は、α分布、ステップ屈折率、丸めステップ屈折
率、不等辺三角形屈折率の中から選択される。ここでα
は正の数である。
外部分布体積は、それぞれ約2.9から3.9単位及び2.5か
ら10.2単位の範囲にある。それぞれの領域の屈折率分布
の形状は、α分布、ステップ屈折率、丸めステップ屈折
率、不等辺三角形屈折率の中から選択される。ここでα
は正の数である。
【００１６】
【実施例】中央線の拡散現象は発明の概要の欄において
述べた。新規なコアの屈折率の分布の好ましい実施例
は、中央線拡散円錐と名づけられた減少させられた屈折
率の体積を導波路の中央線に有する。なぜならば、中央
線拡散円錐を排除するプロセスの調節がなされなければ
新規な分布の製造はより簡単であるからである。さらに
導波路特性に与える中央線拡散円錐の影響は十分小さ
く、中央線拡散円錐を補償するためにコアの屈折率分布
のその他の部分において小さい調節をする必要があるの
みである。
述べた。新規なコアの屈折率の分布の好ましい実施例
は、中央線拡散円錐と名づけられた減少させられた屈折
率の体積を導波路の中央線に有する。なぜならば、中央
線拡散円錐を排除するプロセスの調節がなされなければ
新規な分布の製造はより簡単であるからである。さらに
導波路特性に与える中央線拡散円錐の影響は十分小さ
く、中央線拡散円錐を補償するためにコアの屈折率分布
のその他の部分において小さい調節をする必要があるの
みである。
【００１７】本発明の屈折率分布の主たる特徴は、導波
路半径に対するΔ%の図１に示される。'612号特許と本
発明の図１を比較すると、本発明開示の屈折率分布の一
部は'612号特許に開示且つ特許請求された分布の種類に
属するものである。中央線拡散円錐は、図1の領域2に示
される。高い屈折率の中央領域４はα分布であって、こ
こでは１と２の間のαである。
路半径に対するΔ%の図１に示される。'612号特許と本
発明の図１を比較すると、本発明開示の屈折率分布の一
部は'612号特許に開示且つ特許請求された分布の種類に
属するものである。中央線拡散円錐は、図1の領域2に示
される。高い屈折率の中央領域４はα分布であって、こ
こでは１と２の間のαである。
【００１８】中央領域の他の実施例は番号６によって示
された丸め若しくは不等辺三角形分布をしている。他の
例16はα＝１から２の間の値のα分布であって、補償が
中央線の拡散円錐を取り除くために与えられている。要
求される導波路特性を達成するためにセグメントのΔ
%、半径、幅に加えて分布形状を変化させてもよいこと
を示すため、その他の例の形状が示されている。
された丸め若しくは不等辺三角形分布をしている。他の
例16はα＝１から２の間の値のα分布であって、補償が
中央線の拡散円錐を取り除くために与えられている。要
求される導波路特性を達成するためにセグメントのΔ
%、半径、幅に加えて分布形状を変化させてもよいこと
を示すため、その他の例の形状が示されている。
【００１９】第１環状領域10は中央領域と接し、より低
いΔ%を有する。他の分布形８は、第１環状領域に示さ
れている。第１環状領域に接する第２環状領域は他の分
布形状12もしくは14を有することを示している。第２環
状領域に接するクラッド層は24のように示される。図1
は、またここで用いられた次元規則（dimension conven
tions）を示している。すなわち中央コア半径は18のよ
うに示され、導波路の中央線から外挿された中央の分布
がＸ軸と交叉する点までの距離である。第２環状領域の
場所を特定する半径は、導波路の中央線からX軸に投影
した第２環状領域の中央までの距離20である。Δ%点の1
/2の第２環状領域の幅は長さ22として示される。第１環
状領域の内径は長さ18であることに注目する。第１環状
領域の外径は半径20から幅22の半分を引いて得られる距
離である。
いΔ%を有する。他の分布形８は、第１環状領域に示さ
れている。第１環状領域に接する第２環状領域は他の分
布形状12もしくは14を有することを示している。第２環
状領域に接するクラッド層は24のように示される。図1
は、またここで用いられた次元規則（dimension conven
tions）を示している。すなわち中央コア半径は18のよ
うに示され、導波路の中央線から外挿された中央の分布
がＸ軸と交叉する点までの距離である。第２環状領域の
場所を特定する半径は、導波路の中央線からX軸に投影
した第２環状領域の中央までの距離20である。Δ%点の1
/2の第２環状領域の幅は長さ22として示される。第１環
状領域の内径は長さ18であることに注目する。第１環状
領域の外径は半径20から幅22の半分を引いて得られる距
離である。
【００２０】製造の容易さ及び規格の分布に対して微小
偏差を引き起こすといった観点から、好ましい実施例は
セグメント４、10、14の分布組み合わせによって得られ
る。これは中央線拡散円錐2を許容する分布であり、
偏差を引き起こすといった観点から、好ましい実施例は
セグメント４、10、14の分布組み合わせによって得られ
る。これは中央線拡散円錐2を許容する分布であり、
【外１】 の中央領域を有し、第１隣接領域でステップ分布、そし
て第２隣接領域で丸めステップ屈折率分布を有する。ク
ラッド層の屈折率は一定である。中央コア領域は0.9 %
でΔ0%かつ3.2μmの半径を有する。第１環状領域は0.02
%でΔ1%である。第２環状領域は0.5 %でΔ2%かつ７μm
の半径、0.9%の半分のΔ%の幅を有する。それぞれの内
部体積と外部体積は3.4及び7.3単位である。この好まし
い実施例と同様の特性を有する他の分布は、Δ2%が0.25
%かつ幅が1.8μmである。
て第２隣接領域で丸めステップ屈折率分布を有する。ク
ラッド層の屈折率は一定である。中央コア領域は0.9 %
でΔ0%かつ3.2μmの半径を有する。第１環状領域は0.02
%でΔ1%である。第２環状領域は0.5 %でΔ2%かつ７μm
の半径、0.9%の半分のΔ%の幅を有する。それぞれの内
部体積と外部体積は3.4及び7.3単位である。この好まし
い実施例と同様の特性を有する他の分布は、Δ2%が0.25
%かつ幅が1.8μmである。
【００２１】この好ましい実施例は約0.075ps/nm2-kmの
適当な分散勾配を持って1525nmから1565nmまでの波長範
囲で−6から−0.5 ps/nm-kmの範囲の分散を与える。製
造上のばらつきによる導波路特性の感度は製造歩留まり
の許容と変化を一致させる。曲げ損失は導波路に接続さ
れた状態で計測して1500nmに近いカットオフ波長に基本
的にあって、'612号特許に開示の導波路タイプの半分以
下である。加えて、モード場は8.4μmで適当であり、効
果的な範囲は約53μm2である。明らかにされた範囲と要
件は、 −零分散波長λは1575nmから1595nm −分散勾配＜0.1ps/nm2-km −モード場直径は7.9μmから9.1μm −カットオフλ（導波路に接続しないで）は1760nm −'612号特許の導波路設計よりも少なくとも良好な曲げ
抵抗 として与えられる。本モデルは表１に示した導波路物理
的特性を示す。
適当な分散勾配を持って1525nmから1565nmまでの波長範
囲で−6から−0.5 ps/nm-kmの範囲の分散を与える。製
造上のばらつきによる導波路特性の感度は製造歩留まり
の許容と変化を一致させる。曲げ損失は導波路に接続さ
れた状態で計測して1500nmに近いカットオフ波長に基本
的にあって、'612号特許に開示の導波路タイプの半分以
下である。加えて、モード場は8.4μmで適当であり、効
果的な範囲は約53μm2である。明らかにされた範囲と要
件は、 −零分散波長λは1575nmから1595nm −分散勾配＜0.1ps/nm2-km −モード場直径は7.9μmから9.1μm −カットオフλ（導波路に接続しないで）は1760nm −'612号特許の導波路設計よりも少なくとも良好な曲げ
抵抗 として与えられる。本モデルは表１に示した導波路物理
的特性を示す。
【００２２】
【表１】 表1で示されるパラメータの範囲のすべての可能な組み
合わせが特別な特性を有する導波路でないことは明らか
である。明らかにされた導波路特性の少なくとも1つが
許容範囲外になるまで、１つ又は複数のパラメータを変
化させたコンピューター・モデルによって表1は得られ
た。ある特性を呈する最後のコアの屈折率分布のパラメ
ータが記録された。すなわち、各々の分布のパラメータ
の上限または下限は、特性に応じた各々のまったく異な
る分布から得られる。当業者は数回の実験の範囲内で、
特定の導波路特性を規定する分布を達成するために、表
1を使用できる。
合わせが特別な特性を有する導波路でないことは明らか
である。明らかにされた導波路特性の少なくとも1つが
許容範囲外になるまで、１つ又は複数のパラメータを変
化させたコンピューター・モデルによって表1は得られ
た。ある特性を呈する最後のコアの屈折率分布のパラメ
ータが記録された。すなわち、各々の分布のパラメータ
の上限または下限は、特性に応じた各々のまったく異な
る分布から得られる。当業者は数回の実験の範囲内で、
特定の導波路特性を規定する分布を達成するために、表
1を使用できる。
【００２３】本発明の特別な実施例をここに開示し、説
明したが、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定さ
れるものである。
明したが、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定さ
れるものである。
【図１】本発明の光導波路ファイバのコアの屈折率分布
の模式図である。
の模式図である。
２ 中央線拡散円錐 10 第１環状領域の屈折率分布 14 第２環状領域の屈折率分布 18 中央コア半径 20 環状領域の半径 22 環状領域の幅 24 クラッド層の屈折率
Claims (8)
- 【請求項１】 高いデータレートのＷＤＭ通信システム
のために設計されたシングルモード光導波路ファイバで
あって、コア領域と前記コア領域を囲むクラッド層とか
らなり、 前記コア領域は、 最大屈折率ｎ0の屈折率分布を有する中央領域と、 前記中央領域に接して最大屈折率ｎ1の屈折率分布を有
する第１隣接領域と、 前記第１隣接領域に隣接して最大屈折率ｎ2の屈折率分
布を有する第２隣接領域と、からなり、ｎ0＞ｎ2＞ｎ1
であり、 前記クラッド層は、一定の屈折率ｎCを有し、ｎ1＞ｎc
であり、 前記コア領域が内部及び外部分布体積（profile volum
e）を有し、前記内部分布体積は約2.90から3.90単位の
範囲であり、前記外部分布体積は約7.20から10.20単位
の範囲であり、前記内部分布体積に対する前記外部分布
体積の比は約1.96から3.04の範囲にあることを特徴とす
るシングルモード光導波路ファイバ。 - 【請求項２】 前記中央コア領域、前記第１隣接領域及
び前記第２隣接領域は、α分布、ステップ屈折率分布、
丸めステップ屈折率分布、不等辺三角形屈折率分布から
なる群から選択された１つの屈折率分布を有することを
特徴とする請求項１記載のシングルモード光導波路ファ
イバ。 - 【請求項３】 前記中央コア領域の屈折率分布は、α分
布を有し、α値が１であることを特徴とする請求項２記
載のシングルモード光導波路ファイバ。 - 【請求項４】 前記第１隣接領域は、ステップ屈折率分
布を有することを特徴とする請求項２記載のシングルモ
ード光導波路ファイバ。 - 【請求項５】 前記コア領域の各々の屈折率及び半径
は、 1525nmから1565nmの波長範囲で全分散が約＋0.75ps/nm-
kmから−5.50ps/nm-kmであり、 零分散波長が約1575nmから1595nmの範囲であり、 分散勾配の大きさが約0.10ps/nm2-km以下であり、 モード場径が約7.90μmよりも小さくなく、 導波路をケーブルにした状態で測定したカットオフ波長
が約1400nmから1520nmの範囲であり、 分極モード分散が約0.25ps/(km)1/2よりも大きくなく、 減衰が75mm曲げで約0.03dBよりも大きくなく且つ32mm曲
げで約0.30dBよりも大きくない、ように選択されている
ことを特徴とする請求項１記載のシングルモード光導波
路ファイバ。 - 【請求項６】 高いデータレートのＷＤＭ通信システム
のために設計されてコア領域及び前記コア領域を囲むク
ラッド層からなるシングルモード光導波路ファイバであ
って、 前記コア領域は、 半径ｒ0且つ相対屈折率Δ0 %の屈折率分布を有する中央
領域と、 前記中央領域に接して最大屈折率Δ1 %の屈折率を有す
る第１隣接領域と、 前記第１隣接領域に隣接して半径ｒ2、幅W2且つ最大屈
折率Δ2 %の屈折率分布を有する第２隣接領域と、から
なり、Δ0＞Δ2＞Δ1であり、 前記クラッド層は、実質的に一定の屈折率ｎCであっ
て、前記第１隣接領域の最大屈折率ｎ1は、ｎ1＞ｎcで
あり、 Δ0 %は約0.79 %から1.21%までの範囲にあり、ｒ0は約
2.55μmから3.55μmまでの範囲にあり、Δ1 %は約0.2 %
よりも大きくなく、Δ2 %は約0.3%から1.2 %の範囲にあ
り、ｒ2は約5.50μmから8.70μmまでの範囲にあり、W2
は約0.4μmから2μmまでの範囲にあることを特徴とする
シングルモード光導波路ファイバ。 - 【請求項７】 内部分布体積は約2.9から3.9単位の範囲
であり、外部分布体積は約2.5から10.2単位の範囲にあ
ることを特徴とする請求項６記載のシングルモード光導
波路ファイバ。 - 【請求項８】 前記中央コア領域、前記第１隣接領域及
び前記第２隣接領域は、α分布、ステップ屈折率分布、
丸めステップ屈折率分布、不等辺三角形屈折率分布から
なる群から選択された１つの屈折率分布を有することを
特徴とする請求項６記載のシングルモード光導波路ファ
イバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5055097P | 1997-06-23 | 1997-06-23 | |
| US60/050550 | 1997-06-23 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH1164666A true JPH1164666A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3182514B2 JP3182514B2 (ja) | 2001-07-03 |
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|---|---|---|---|
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| ATE345513T1 (de) * | 1997-09-12 | 2006-12-15 | Corning Inc | Optischer wellenleiter mit niedriger dämpfung |
| WO2000017684A1 (fr) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fibre a compensation de dispersion |
| EP1653262A3 (en) * | 1998-12-18 | 2006-05-10 | Prysmian Cavi e Sistemi Energia S.r.l. | Optical system and method having low loss and non-linear effects |
| US7606899B2 (en) * | 2001-07-27 | 2009-10-20 | International Business Machines Corporation | Regulating access to a scarce resource |
| KR100668284B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2007-01-16 | 한국전자통신연구원 | Ｓ밴드 분리형 라만 증폭기를 위한 분산보상광섬유 |
| CN1300607C (zh) * | 2004-12-20 | 2007-02-14 | 烽火通信科技股份有限公司 | 弯曲不敏感光纤及其制备方法 |
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