JPS63262606A - 光ファイバ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） ［発明の属する技術分野］ 本発明は光ファイバを伝送媒体として用いるシステムに
関する。

［従来技術の説明コ 光ファイバは音声とデータを伝送する長距離伝送媒体と
して広い応用分野を有すると認識されてきた。例えば、
米国公衆交換電話網の局線部分に新しく設置されたほと
んどすべての容量は光ファイバをベースとしたものであ
る。

現在、光ファイバはフィーダ及び多ユーザ網の分布部分
、例えば、電話網に広く使用されてはいないが、光ファ
イバの使用をネットワークのこの部分に拡張することは
望ましく、且つ近い将来に実現すると期待される。これ
は結局は、全光学的な通信システムとなる。

一般的に加入者或いは加入者群を電話局または他の交換
局に接続する設備費と人件費は通信システム全部費用の
主要な部分であるので、光学的な分布網が商品化になる
可能性があれば、このような接続を光学的手段によって
より低価格で提供できることは極めて重要である。この
ような分布網は特に電磁気の干渉がなく、比較的安全で
あるため、非常に望ましい。また、光ファイバは超広帯
域をもつため、このようなネットワークは原理的に加入
者に非常に広帯域の通信チャネルを提供できる。

長距離の応用に用いられるファイバは現在、典型的には
１．３μｍ付近の動作波長を有する石英系単一モードフ
ァイバである。石英系ファイバは通常１０００μｍ付近
で最小損失を有するため、将来の長距離ファイバシステ
ムはこの波長で動作すると期待されている。１．３μｍ
用の放射源（レーザ）と検出器のような必要とする部品
は商品化されているがまだ相当高価である。それに対し
て、１．５５μｍ用の部品はまだ開発中である。一方、
短波長、例えば０．８５μｍ付近用の部品は容易に人手
できる且つ低価格である。

■、３μｍの放射用の光源と検出器が未だ高価であるた
め、１．３μｍで動作する光ファイバ分布システムは現
在経済的に実行可能ではないようである。一方、分布シ
ステムに１．３μｍおよび／また＝　６− は１．５５μｍの単一モードの光ファイバを使用するこ
とは非常に望ましい。これは、部品コストの改善が格上
げを経済的に実行可能にする時点で、光ファイバを交換
せずに、これらの波長の１つまたは２つ共に格上げでき
るからである。ネットワークの長距離部分も分布部分も
同一の波長で動作するため、特に損失が低減し、このよ
うな格上げは望ましい。これによって、複雑性の低減及
びスケールの経済性がもたらされる。

１．３μｍ或いは１．５５μｍ（即ち、約１．３μｍよ
り小さい遮断波長λ　を有する）の単一モードの光ファ
イバを、λ　より短かい波長λ　（例えば、Ｃ０ ０，８５μｍ付近）で動作する通信システムに使用する
ことが考えられている。例えば、エレクトロニクスレタ
ーズ第２３巻（２）、アール・リーズ（Ｒ，Ｒ］ｅＳ）
、７１．−７２頁（１９８７年）を参照されたい。概括
的な結論はモード遅延の差により高次モードの出現が、
このようなシステム（本明細書では“混成型”システム
と称される）の獲得できる帯域幅の大幅の減少をもたら
すということである。ＯＦＣ／１００　Ｃ１９８７、レ
ノ・ネバダ（Ｉ？ｅｎｏ　、　Ｎｅｖａｄａ）論文概要
、エム−スターン（Ｍ、５ｔｅｒｎ）他の論文ＭＤ２は
遮断波長λ　　くλ　をもつ第２のファイバのＣ〇 一部を放射検出器より前の伝送路に挿入すれば、混成型
システムの帯域が増加できることを述べている。第２の
ファイバには基本モードだけが実質的に無損失で伝搬す
るため、第２のファイバはモードフィルタとして伝送路
から高次モードを除去する。

適当な第２のファイバの挿入は混成型システムの獲得で
きる帯域幅を向上させるが、この方法はいくつかの欠点
を有する。例えば、これは、選択性に欠け、すべての高
次モードを同時に除去してしまう。しかし、少なくとも
一部の応用において、他のモードを実質的に減衰させず
に、ファイバから所定のモード（基本モードＬＰ０１を
含む）を選択的に取出せることが望ましい。第２のファ
イバモードフィルタを用いると、後の１．３μｍ或いは
１．５５μｍへの格上げは第２のファイバの除去及ヒ一
般的にネットワークの部分的な再配置が必要であるため
、もっと難しくなる。その上第２のファイバモードフィ
ルタの使用は相当大きな信号パワーの損失をもたらす。

これは高次モードのすべてのパワーがファイバから除去
されるだけではなく、ＬＰ０１パワーのかなりの部分（
典型的には約１．５−２ｄｂ）も第１のファイバから第
２のファイバへの各転送過程に、第１と第２のファイバ
間の不可避のモードフィールド半径の不整合により、失
ってしまうためである。また、スプライス及び接続点で
生じるモーダル雑音はシステム動作に、特に単一周波数
レーザ光源が用いられ場合、有害な影響を有する可能性
がある。

比較的広い帯域幅をもち、長波長における単一モード動
作へ容易に格上げできる安価な“混成型”光ファイバ通
信システムの潜在的な重要性の観点から見ると、上述し
た従来技術の欠点が含まれないモード除去技術を用いる
混成型システムは非常に趣味深いものである。本発明は
このようなシステムを開示する。

光ファイバから放射を取り出す１つの公知の方法には空
間的に周期的“グレーティング″　（例えば、機械的な
変形）を光ファイバに導入して、それの周期（及びクレ
ーティングの他のパラメタ）が導波モードを高次の非導
波モードに交換するように選択されることが含まれる。

例えば、米国特許３，９３１，５１８号と４，２５３，
７２７を参照されたい。他の関連のある特許は３，８９
１，３０２号と３，９８２，１２３号である。

グレーティング技術は普通多モードファイバだけに適す
ると思われるが、パラメータをうまく選べば、この技術
は単一モードファイバに対して有効に用いられることが
最近発見された。“単一モード光ファイバ用の結合デバ
イスとそれを含む通信システム“と題して、１９８５年
１１月６日に出版されたジェー中ニー會アバーソン、ジ
ュニア（ＪＳＡＡｂｅｒｓｏｎ　、　Ｊ　ｒ）とアイ・
ニーやウアイト（ｌ　Ａ　Ｗｈｉｔｅ）による米国特許
申請節７９５，４８２号を参照されたい。簡潔に言うと
、光ファイバの放射モードの集合（伝搬定数βの関数と
して）にβのある比較的に狭い範囲が存在でき、その範
囲ではモート間の積極的な干渉が起り、与えられた導波
モードと与えられたいわゆる“トンネル漏れ”　（ＴＬ
）モードの１つとの間の有効（共振）結合が可能になる
。

放射モードの漏れモードの説明に関する背景については
、例えば、ニー・ダブりニー・シンダー（Ａ　Ｗ　５ｎ
ｙｄｅｒ）他の光導波路理論（１９８３）　、特に４８
７−５４１頁を参照されたい。

（用語の説明） “光ファイバ（或いはファイバ導波路または他の同義の
用語）はコアを取囲む領域、即ちクラッド、より高い屈
折率（信号波長λ　に対して）を含む細長いものである
。光ファイバは屈折率が互いに異なる複数゛の領域を有
するクラッドを含んでもよい。これは一般的に被覆或は
多重被覆によって封じられる。被覆は典型的にポリマー
であって波長λ　の放射に対して透明でもよい。

光通信システムにおいて、しばしば２本以上のファイバ
をスプライスして、または別の方法で接続して、第１の
ファイバの端から第２のファイバの端まで１本の連続的
な光伝送路を形成する。通常１つの端子は伝送路の入力
端、他のは出力端と考えられる。しかし、ファイバの各
端に送信と受信の手段をもち、与えられた通路が両方向
に信号を伝送するようなシステムを動作させることも可
能である。

光ファイバに導波される放射またはそこから放射された
ものは放射の“モード”によって記述できる。本明細書
においてディー、グログ（Ｄ、ＧＩｏｇｅ）がアプライ
ド、オプティクス（ＡＩ）ｐＨｅｄ　０ｐｔｉｃｓ）　
１０巻２２５’２−２２５８頁（１９７１）に導入した
専門用語を用いてモードを識別する。各モードに対して
、ＬＰ、、は減衰定数α１．と伝搬定数β１．と対応で
きＩＪ　　　　　　　　　　　ＩＪ　　　　　　　　　
　　ＩＪる。

“トンネル漏れ”　（ＴＬ）モードはより小さい減衰定
数を有する低次放射モードであって、より明確に定義さ
れる伝搬定数を有する。

本明細書に用いられる“グレーティングはファイバの伝
搬特性が周期的にまたは擬周期的に変化するファイバ領
域である。グレーティングは繰返し長さＡ　（ｚ）を有
するＮ個の要素を含む。但し、２はファイバの長さ方向
の座標である。グレーティングと関連するものは定数ま
たは２の関数として変化する“包絡線”関数ｇ　（ｚ）
によって記述される“包絡線振幅”である。Ａ　（ｚ）
が定数であれば、ファイバ特性は“周期的”に変化し、
Ａ　（ｚ）が２の一定の関数または予め決められた関数
であれば、ファイバ特性は“擬周期的”な方式に変化す
る。グレーティング要素の“振幅”はファイバ軸変位の
最大値または要素に関する屈折率変化の最大値である。

（発明の概要） 前記の米国特許出版に公表された普通のタイプのグレー
ティングデバイスは、伝送路から望ましい導波モードを
取出すことにより、混成システムの帯域幅を大幅に増加
するので、有効に用いられことを発見した。本発明のシ
ステムにおいて、この帯域幅の増加及び他の利点は、少
なくとも前述のモードフィルタリング手法の欠点を招か
ずに得られる。

広い意味で言うと、本発明に従う光ファイバ通信システ
ムは波長λ　の電磁放射源、光ファイバ伝送チャネル、
放射を第１のファイバ位置で光ファイバに結合する手段
、第１の位置から離れた第２のファイバ位置で放射を検
出する手段とを含む。

これらの位置は加入者局、電話局或は遠距離局、ＬＡＮ
の端末等である。光ファイバ伝送チャネルは実質的に基
本モード（ＬＰｏｌ）の他に高次放射モードがファイバ
に導波されるようなλ　くλＣＯ をの光ファイバからなる。第１と第２のファイバ位置の
中間の適当な位置に（或は実際には第２のファイバ位置
に）グレーティングがファイバに形成される。このグレ
ーティングのパラメータ（繰返し長さ、包絡線形状、振
幅、周期数等）は予め決められた導波モードと適当なＴ
Ｌモードとの間に共振結合が生じてＴＬモードの放射が
ファイバからエミツトされるように選ばれる。必要なら
ば、エミツトされる放射は放射検出器に入射させて検出
される。あるいはグレーティング結合器からエミツトさ
れる放射は外部に放射する。２つの場合において、シス
テムの帯域幅はモードフィルタリングをもたない同一の
システムに比べれば実質的に増加される。

本発明の実施例は第１の通信局と第２の通信局間の双方
向通信能力をもつ通信システムである。

各局は放射の発生手段（例えば、７８０ｎｍのレーザ）
と検出手段を含む。１本の光ファイバが２つの局を接続
するが、グレーティングデバイスは１つの局に或はそれ
の近くに設置されて、着信信号と送信信号の両方からＬ
　Ｐ　１ｉモードを取り出し、他の１つのグレーティン
グデバイスは他の局或はそれの近くに設置されて、同様
に両方向の信号からＬＰ０１モードを取り出す。２つの
局において、それぞれの着信信号から取り出されるモー
ドは検出されるが、それぞれの送信信号から取り出され
るモードは失われてもよい。実施例のシステムはスプリ
ターなどを使用せずに、同時広帯域双方向情報伝送を提
供できる。

混成型通信システムにおいて、グレーティングを用いて
、導波モードを伝送ファイバから取出すことは、従来の
技術より重大な利点を有する。グレーティングは他のモ
ードのパワーに顕著な損失なしに、任意の望ましい導波
モードを有効にフィルタをかけて取り出すことができ、
またシステムには多大のモーダル雑音をもたらさない。

双方向混成型通信システムにグレーティングを用いるも
っと重要な利点は、スプライスなどの接続点からの反射
に対する許容範囲か増大することである。

これは以下で詳しく説明する。光ファイバにグレーティ
ングを作る便利な方法（現在好まれる方法）は周期的な
（或は準周期的な）マイクロベンドをファイバに押付け
ることである。このタイプのデバイスはしばしばＰＭＤ
　（周期的なマイクロベンドデバイス）と称される。

ＰＭＤは更に有利な特徴を有する。これは容易に取付け
られ、取除かれ、ファイバに侵入しないし、またファイ
バから保護被覆が剥離することもしない。またマイクロ
ベンドの振幅の制御によって微調整ができる。グレーテ
ィングは他の手段によっても作製できる。例えば、光屈
折効果または光弾性効果の手段によりファイバに適当な
空間的屈折率変化を導入する方法である。

（実施例の説明） 第１図に混成型システムの典型的な光ファイバにおける
伝搬定数βのスペクトラムが模式的に示されている。よ
く知られるように、光ファイバの遮断波長より短かい波
長に対して複数の拘束放射モードはファイバ内に存在し
つる。これらのモードは、ｋｏｎｏｌくβ≦Ｉｃｏｎｏ
を満たす伝搬定数β。１、β１１・・・β、を有する。

この弐ｋ。−２π／λ　において、ｎｃｌはクラッドの
屈折率であり、ｎ　はコアの屈折率である。（本明細書
の説明は簡単なステップインデックス型ファイバに適す
るがこれらの概念はより複雑なファイバ形状にも拡張可
能であるかはよく知られている）第１図には閉じ込めモ
ードの伝搬定数β１、・・・β、はシャープな線で示さ
れる。学術的な表現で言えば、これらは原子の離散的な
エネルギーレベルに類似する。

β、はｋ。’ｃｌの最小伝搬定数である。無損失のファ
イバではすべてのβ１ｊは実数である。

β＜Ｉｃｏｎｃｌならば、対応するモードはファイ＝　
１７− バに閉込められることなく放射されてしまう。これらの
モードが伝搬モードに関する固有値方程式を満たされな
くてもよいので、βの値は離散的な値に限定されない。

学術的な表現で言えば、これらのモードは原子の限定さ
れないレベルの連続スペクトラムに類似する。

放射モードのスペクトラムは実質的には連続であるが、
互いに積極的に干渉するいくつかのモードグループが存
在する。このようなグループに属するモードは、比較的
短かい伝搬距離において、閉込めモードと同様な振舞い
をする。これらのモードは“トンネル漏れ”　（Ｔ　Ｌ
）モードまたは“漏れ”モードと称される。

第１図にβくｋ。ｎｃｌの伝搬定数のスペクトラムも模
式的に示されている。図にβ１　、βｌ・・・は各種の
ＴＬモードの伝搬定数である。ＴＬモードが放射モード
であるため、それらの伝搬定数は根本的に複素数である
。　　第１図に示されたβ　ｊの値は対応する伝搬定数
の実数部であって、！。

分布の幅は対応する伝搬定数の虚数部に比例する。

減衰が小さいＴＬモードはより狭いβの分布を有しく例
えば、β　ｌ）、減衰が大きいＴＬモードはより広いβ
の分布を有する（例えば、β　５）。

第１図は種々の閉込めモードとＴＬモード間の（単共振
的な）結合の可能性も示している。どれか２つの閉込め
モードＬＰ１ｊとＬＰＫ１間の共振結合を得るために、
周期的な変化は　Ω　、　−βｊ　　ｋｌ １ｊ−βｋｌのような空間周波数Ω　、　−２π／Δｊ
　　ｋｌ （但しΔ　　　は空間的な周期である）でｉＪ’ｋｌ　
　　　　１ｊ’に＋ ファイバに導入しなければならない。同様に、周期的な
変化が空間周波数Ω　、　−β　−β　を１ｊｋｌ　　
　ｉｊ　　　ｋｌ 有するならば閉込、められたモードＬＰｉｊは単共振的
にβ−β　ゝの（低次）漏れモードに結合できる。詳細
は前記の米国特許申請節７９５．４８２号を参照された
い。

閉込められたモードのエネルギーがＴＬモードに結合さ
れた後、それのクラッドからの放射は公知の手段によっ
て促進できる。それは例えば、ファイバを適当に曲げる
、または異なる周期のグレーティングを更に付ける手段
である。

第２図には送信局２１、光ファイバ２２と受信局２３を
含む典型的な混成型通信システイムの模式図が示されて
いる。送信局は波長λ　の放射源を含む。

放射は光ファイバに結合されるが、それの結合手段は図
示されていない。ファイバはλ　〉λ　のＣＯ 遮断波長を有するので、いくつかのモードからの放射は
受信局に近いファイバに配置される（手段は図示せず）
グレーティング２４に伝搬する。グレーティングのパラ
メータは少なくとも１つの拘束モード（ｂｏｕｎｄ　ｍ
ｏｄｅ）がＴＬモードに有効に結合されるように選ばれ
る。残りの閉込めモード（例えば、ＬＰ０１モード）は
実質的に影響を受けずに受信局２３に伝搬して、そこで
検出される。それに対して、ＴＬモードのエネルギーは
ファイバから放射される（２５）。ループ２６はこの放
射を促進する。

第３図に本発明に従う他の典型的な混成型通信システム
の模式図が示されている。光ファイバ２２は２つの通信
局または端局３０と３０′を接続する。

各端局はレーザ３１と検出器３２を含む。更に端局３〇
と３０′　はそれぞれ周期的なマイクロベンドデバイス
（ＰＭＤ）８４と３４′を含む。ＰＭＤは周期的なマイ
クロベンドをファイバに導入する手段、例えば、２つの
つり合わせるコルゲートされた部材（金属、プラスチッ
クまたは他の適当な材料）に適当な方法で（通常コート
される）ファイバを押付けさせる手段を含むと有利であ
る。レーザの波長λ　は実質的に２つの拘束モード（Ｌ
ＰｏｌとＬｐＨ）だけがファイバ内を伝搬できるように
選ばれる。ＰＭＤ８４のコルゲーションの空間的波長は
ＬＰｏｌが適当なＴＬモードに結合されるように選ばれ
る。一方Ｐ　Ｍ　Ｄ　３４のそれはＬｐＨがＴＬモード
に結合されるように選ばれる。端局３０において、放射
３３はファイバに結合され、それのＬＰ０１成分（８６
’　）はそこから放射されてしまう。３０′　に向かっ
て伝搬するＬＰ　　モード成分は（ＬＰｏｌにあ１す る程度エネルギーを再供給することは可能）ＰＭＤ３４
′　によってファイバから横取りられ、エミツトされた
放射３５が検出される。Ｐ　Ｍ　Ｄ　３４’がＬＰ１１
の放出８５′　をさせることとＰＭＤ３４がＬＰＤＩの
放射３Ｂをファイバから横取りすること以外は、逆方向
の信号伝送も類似に行なわれる。当業者に容易に理解さ
れるように、２つ以上の局をリンクするシステムへ拡張
することは可能である。

従来の技術による双方向通信システム（前文に引用した
ファイバモードファルタを採用する混成型システムを含
む）は伝送路のスプライス及び他の不連続点からの反射
パワーによる問題がある。

′反射パワーは放射源に望ましくないフィードバックを
与えるだけではなく　（従来のシステムにおいて）検出
手段にも入りエラービットを引起こすこともある。本発
明による双方向混成型システムの大きな利点は検出手段
に到達する反射パワーの大幅の低減である。これは第３
図の典型的なシステムを参照すれば、容易に理解できる
。

局３０ではＰＭＤ３４はファイバからＬＰ０１モードを
除去する。よって、実質的にＬＰ１１のパワーだけが端
局３０′に向かって伝搬する。スプライスまたは端局３
０に連続する伝送路の他の不連続点が、パワーの反射を
引起すと、ＬＰ０１のパワーだけが検出器３２に到達で
きる。反射が起こる際、モード間の相互結合は小さいこ
とが知られている。従って、入射パワーがＬＰ１１モー
ドにあるため、反射パワーの大部分もＬＰ１１にあって
、わずかの部分だけがＬＰｏｌにある。ＰＭＤ３４はＬ
Ｐ１１モードを通過させるが、ＬＰｏｌの反射パワーの
より少ない部分だけが端局３０の検出器３２に到達する
。同様に反射されたＬＰ１１パワーのより少ない部分だ
けは端局３０′の検出器３２に到達する。

当業者に理解されるように、本発明は様々なアーキテク
チャを有する通信システムにおいて実施できる。このよ
うなすべてのものは以下のように考えられる。例えば、
本発明のシステムにおいては、ＰＭＤによってファイバ
から横取りされた放射と、ＰＭＤの影響を受けない導波
される放射との両方が検出できる。更に、グレーティン
グは一定の繰返し間隔を必要とせず、準周期的でもよい
。

また一定の振幅を有する必要がなく、ファイバ軸方向座
標２の関数として変化する包絡線を有すればよい。第７
９５，４８５号特許出願に説明されたように、準周期及
び定数でない包絡線はグレーティングデハイスの結合特
性を影響するには用いられる。

グレーティング（本明細書に定義されるように）は様々
の方法によって作製できる。ファイバ軸上にうねりを作
ることによってグレーティングを形成する他に、グレー
ティングは例えば、ファイバ（コア）の屈折率を局所的
に変化させることによっても形成できる。うねりは（普
通コートされる）ファイバをコルゲートされた物体（或
は２つのマツチしたコルゲートされた物体）に押し付け
る方法で作ると有利である。ファイバの屈折率は、例え
ば、光弾性効果または光屈折効果によって局所的に変え
られる。前者の場合において、力はファイバの予め選ば
れた点に、例えば、コルゲートされた物体をファイバに
対して押付けることにより、加えられる。後者の場合に
おいては、ファイバは光層折率的に活性的な元素（例え
ば、Ｇｅ）を添加して化学作用のある放射に露光される
。よってファイバの屈折率は適当な予め決められた領域
に変化させる。

［実例Ｉ］ ８２０ｎｍパルス発振レーザ光は長さ３ｈの市販の光フ
ァイバ（λ　−１，２７μｍ）の一端に結合された。Ｐ
ＭＤ　（１２歯、間隔的４３０μｍ）に約０．２１ｂ／
歯の平均負荷がコートされた光ファイバに加えられた。

伝送された信号はファイバの他端で従来のＰＩＮ光検出
器によって検出された。ＰＭＤの使用はファイバからＬ
Ｐ０１パルスの本質的に完全な取出しと、ＬＰ１１パル
スの微々たる減衰（約−１ｄｂ）をもたらした。ＰＭＤ
がなければ、システムの（８ｄｂ）帯域幅は約９０ＭＨ
ｚ−ｋｒｎであったが、ＰＭＤがあると、帯域幅は１５
００ＭＨｚ−ｋｍを越えた。

［実例■コ 実例Ｉに記述された配置と実質的に同様な配置において
、ＰＭＤは４０歯を有し、それの間隔は約１２００μｍ
であり、平均負荷は約０．１１ｂ／歯であった。ＰＭＤ
の使用によりファイバからＬＰ１１パルスの本質的に完
全な取出しと、ＬＰローパルスの微々たる減衰（約−１
，ｄ　ｂ　）が生じた。システムの帯域幅もほぼ実例Ｉ
と同一であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は典型的なファイバの伝搬定数のスペクトラムを
示し、グレーティングによる特定の導波モードとＴＬモ
ード間の可能な結合を示す図、第２図は１つのＰＭＤを
有する本発明の典型的なシステムを模式的に示す図、 第３図は同時の双方性信号伝送に用いられる本発明の他
の典型的なシステムを模式的に示す図である。 ２１・・・送信局 ２２・・・光ファイバ ２３・・・受信局 ２４・・・グレーティング ２５・・・ファイバから放射されるＴＬモードのエネル
ギー ２６・・・ループ ３０．３０　’　・・・端局 ３１・・・レーザ ３２・・・検出器 ３３・・・放射 ３４．３４　’・・・周期的なマイクロベンドデバイス
８５．３６・・・検出される放射 ８５’　、３Ｂ　’・・・失なわれてもよい放射用　願
　人：アメリカン　テレフォン　アンドテレグラフ　カ
ムバニー ＦＩＧ、１ β−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）波長λ＿Ｏの電磁放射源を含む第１の通信
   局と、 波長λ＿Ｏの放射を検出する手段を含む第２の通信局；
   と （ｂ）少なくとも波長λ＿Ｏの放射の一部分は第１の通
   信局から第２の通信局へ伝送され、第１と第２の通信局
   をリンクする光ファイバ伝送チャネルと、 このファイバ伝送チャネルはλ＿Ｃ＞λ＿Ｏの遮断波長
   を有する光ファイバを含み、複数の波長λ＿Ｏの放射の
   導波モードは第１の通信局から第２の通信局に向かって
   伝搬し； （ｃ）波長λ＿Ｏの放射を検出する前に、光ファイバ伝
   送チャネルから放射の１つの導波モードの少なくとも実
   質的な部分を取り出す手段と を含む光ファイバ通信システムにおいて、 （ｄ）（ｃ）の手段は光ファイバの伝送特性が実質的に
   周期的に或いは擬周期的に変化する光ファイバ領域（こ
   の領域は“グレーティング”と称される）を含み、 グレーティングのパラメータは光ファイバにおける放射
   の少なくとも一つの導波モードが実質的に光ファイバの
   トンネル漏れモードに共振結合されるように選ばれ、 ファイバのパラメータはグレーティング要素数Ｎ、繰返
   し長さΛ（ｚ）（ｚはファイバの長さ方向の座標である
   ）、包絡線関数ｇ（ｚ）と振幅を含むことを特徴とする
   光ファイバ通信システム。
2. （２）グレーティングが生じるように、ファイバ軸上に
   うねりをつける手段又は 光ファイバの屈折率を局所的に変化させる手段を更に含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光フ
   ァイバ通信システム。
3. （３）ファイバ軸上にうねりをつける手段は少なくとも
   一つのコルゲートされた物体と、このコルゲートされた
   物体をファイバに対して押付ける手段とを含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光ファイバ通信
   システム。
4. （４）ファイバの屈折率を局所的に変化させる手段は、
   ファイバの光屈折効果に関して活性的な化学元素と、光
   屈折効果によって、所定の領域でファイバの屈折率を変
   化させるために用いられる化学作用のある放射にファイ
   バを露出する手段を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の光ファイバ通信システム。
5. （５）ファイバの屈折率を局所的に変化させる手段は、
   少なくとも１つのコルゲートされた物体と、ファイバの
   所定領域の屈折率が光弾性効果によって変化されるよう
   に、コルゲートされた物体をファイバに対して押付ける
   手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の光ファイバ通信システム。
6. （６）Λ（ｚ）もｇ（ｚ）も定数であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ通信システ
   ム。
7. （７）第２の通信局も波長λ＿Ｏの放射源を含み、第１
   の通信局も波長λ＿Ｏの放射を検出する手段を含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光ファイバ
   通信システム。
8. （８）λ＿Ｃは導波モードが２つのモード（ＬＰ＿０＿
   １とＬＰ＿１＿１と称される）を含むように選ばれ、第
   １の通信局はＬＰ＿０＿１モードをトンネル漏れモード
   に共振結合する手段を含み、 第２の通信機の通信局はＬＰ＿１＿１モードをトンネル
   洩れモードに共振結合する手段を含み、第１通信局の検
   出手段は第２の通信局から第１の通信局へ伝搬した後、
   ファイバから出て来たＬＰモードの放射を受信するに適
   し、 第２通信局の検出手段は第１の通信局から第２の通信局
   へ伝搬した後、ファイバから出て来たＬＰ＿１＿１モー
   ドの放射を受信するに適することを特徴とする特許請求
   の範囲第７項に記載の光ファイバ通信システム。