JP2000162461A - 低非線形係数を有するｗｄｍ伝送用光ファイバ - Google Patents
低非線形係数を有するｗｄｍ伝送用光ファイバInfo
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実効断面積の全体的な増加は達成しつつ、光
フィールドが比較的大きな強さを持つファイバ断面領域
におけるドーパントの影響により非線形係数γにおける
最適な低減を達成できること。 【解決手段】 内部コアにおける屈折率の増加した領域
を持つ屈折率特性と、内部コアの屈折率を越える屈折率
を持つ内部コアから半径方向外方に配置された環状領域
と、内部コアと環状領域間の断面領域における少なくと
も小さいドーパント成分の領域とを有する光伝送ファイ
バ。低い損失のクラッド層が内部コアを包囲する。かか
る区切られたコア特性を持つ光伝送ファイバが、高い効
率領域、低い非線形係数、ゼロでない分散、および比較
的平坦な分散勾配を提供する。
フィールドが比較的大きな強さを持つファイバ断面領域
におけるドーパントの影響により非線形係数γにおける
最適な低減を達成できること。 【解決手段】 内部コアにおける屈折率の増加した領域
を持つ屈折率特性と、内部コアの屈折率を越える屈折率
を持つ内部コアから半径方向外方に配置された環状領域
と、内部コアと環状領域間の断面領域における少なくと
も小さいドーパント成分の領域とを有する光伝送ファイ
バ。低い損失のクラッド層が内部コアを包囲する。かか
る区切られたコア特性を持つ光伝送ファイバが、高い効
率領域、低い非線形係数、ゼロでない分散、および比較
的平坦な分散勾配を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非線形効果を最小
限に抑えるために屈折率分布を改善した光伝送ファイバ
に関し、特に外部コア領域に配置された最大屈折率差を
持つ２つの屈折率ピーク値を有する波長分離多重化（Ｗ
ＤＭ）システムにおいて使用される光ファイバに関す
る。
限に抑えるために屈折率分布を改善した光伝送ファイバ
に関し、特に外部コア領域に配置された最大屈折率差を
持つ２つの屈折率ピーク値を有する波長分離多重化（Ｗ
ＤＭ）システムにおいて使用される光ファイバに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいては、ある状況に
おいて標準的な伝送光ファイバに沿った伝送品質を光の
非線形効果が劣化させることが知られている。４光波混
合（ＦＷＭ）、自己位相変調（ＳＰＭ）、交差位相変調
（ＸＰＭ）、変調の不安定性（ＭＩ）、誘導ブリュアン
散乱（ＳＢＳ）および誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）を含む
これらの非線形効果は、特に高出力システムにおいて歪
みを生じる。
おいて標準的な伝送光ファイバに沿った伝送品質を光の
非線形効果が劣化させることが知られている。４光波混
合（ＦＷＭ）、自己位相変調（ＳＰＭ）、交差位相変調
（ＸＰＭ）、変調の不安定性（ＭＩ）、誘導ブリュアン
散乱（ＳＢＳ）および誘導ラマン散乱（ＳＲＳ）を含む
これらの非線形効果は、特に高出力システムにおいて歪
みを生じる。
【０００３】光ファイバにおけるパルス伝搬において作
用する非線形効果の強さは、非線形係数γとパワーＰの
積と関連付けられる。Ｙ．Ｋｏｄａｍａ等の論文「単モ
ード誘電導波路における非線形パルスの伝搬（Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒ ｐｕｌｓｅ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉ
ｎ ａ ｍｏｎｏｍｏｄｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｇｕ
ｉｄｅ）」（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａ
ｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、第ＱＥ−２３巻、
第５部、１９８７年）において示される如き非線形係数
の定義は、下記のとおりである。
用する非線形効果の強さは、非線形係数γとパワーＰの
積と関連付けられる。Ｙ．Ｋｏｄａｍａ等の論文「単モ
ード誘電導波路における非線形パルスの伝搬（Ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒ ｐｕｌｓｅ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｉ
ｎ ａ ｍｏｎｏｍｏｄｅ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｇｕ
ｉｄｅ）」（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａ
ｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、第ＱＥ−２３巻、
第５部、１９８７年）において示される如き非線形係数
の定義は、下記のとおりである。
【０００４】
【数１】
【０００５】但し、ｒはファイバの放射状座標、ｎeff
は実効モード屈折率、λは信号波長、ｎ（ｒ）は屈折率
の放射状分布、ｎ2（ｒ）は非線形指数係数、およびＦ
（ｒ）は基準モード放射状分布である。
は実効モード屈折率、λは信号波長、ｎ（ｒ）は屈折率
の放射状分布、ｎ2（ｒ）は非線形指数係数、およびＦ
（ｒ）は基準モード放射状分布である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】出願人は、式（１）が
純シリカの屈折率に関して屈折率を上昇（あるいは、低
下）させるため用いられるファイバのドーパントの変動
する濃度による非線形指数係数（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ
ｉｎｄｅｘ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ｎ2の半径方
向依存を考慮に入れたものであることを確認した。
純シリカの屈折率に関して屈折率を上昇（あるいは、低
下）させるため用いられるファイバのドーパントの変動
する濃度による非線形指数係数（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ
ｉｎｄｅｘ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ｎ2の半径方
向依存を考慮に入れたものであることを確認した。
【０００７】非線形指数係数ｎ2の半径方向依存を無視
すると、係数γに対して広く用いられる式を得る。
すると、係数γに対して広く用いられる式を得る。
【０００８】
【数２】
【０００９】ここで、いわゆる実効コア領域、即ち要約
すると、下記の実効断面積を導いた。
すると、下記の実効断面積を導いた。
【００１０】
【数３】
【００１１】近似（２）は、定義（１）とは対照的に、
同じ実効コア領域Ａeff値であるが異なるγ値を持つ屈
折率の半径方向特性間を弁別するものではない。１／Ａ
effはしばしば伝送ファイバにおける非線形効果の強さ
の測定値として用いられるが、式（１）により定義され
る如きγは実際にかかる効果の強さのより優れた測定値
を提供する。
同じ実効コア領域Ａeff値であるが異なるγ値を持つ屈
折率の半径方向特性間を弁別するものではない。１／Ａ
effはしばしば伝送ファイバにおける非線形効果の強さ
の測定値として用いられるが、式（１）により定義され
る如きγは実際にかかる効果の強さのより優れた測定値
を提供する。
【００１２】群速度の分散（ｇｒｏｕｐ ｖｅｌｏｃｉ
ｔｙ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）もまた、長い距離にわた
る光信号の品質の伝送に対する制限を提供する。群速度
の分散は、パルスに対して割当てられたタイム・スロッ
ト外の光エネルギの散布を導く長い距離にわたるその伝
送中に光パルスを拡げる。光パルスの分散は伝送システ
ムにおける再生器間の間隔を減じることによって幾分避
けることができるが、この試みはコスト高となり、中継
器のない光増幅の利点を調べることを許さない。
ｔｙ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）もまた、長い距離にわた
る光信号の品質の伝送に対する制限を提供する。群速度
の分散は、パルスに対して割当てられたタイム・スロッ
ト外の光エネルギの散布を導く長い距離にわたるその伝
送中に光パルスを拡げる。光パルスの分散は伝送システ
ムにおける再生器間の間隔を減じることによって幾分避
けることができるが、この試みはコスト高となり、中継
器のない光増幅の利点を調べることを許さない。
【００１３】相互に作用する分散の１つの公知の方法
は、格子または分散補償ファイバの如き適切な分散補償
装置を遠隔通信システムに付設することによる。更にま
た、分散を補償するため、光通信における１つの傾向
は、群速度の分散効果を自己位相変調の非線形現象と均
衡させることによって、比較的長い距離にわたるそのパ
ルス幅を維持する特定タイプのＲＺ（帰ゼロ）変調信号
であるソリトン・パルス（ｓｏｌｉｔｏｎ ｐｕｌｓｅ
ｓ）を使用することである。単一モード光ファイバにお
けるソリトン伝搬を支配する基本的関係は、下記のとお
りである。
は、格子または分散補償ファイバの如き適切な分散補償
装置を遠隔通信システムに付設することによる。更にま
た、分散を補償するため、光通信における１つの傾向
は、群速度の分散効果を自己位相変調の非線形現象と均
衡させることによって、比較的長い距離にわたるそのパ
ルス幅を維持する特定タイプのＲＺ（帰ゼロ）変調信号
であるソリトン・パルス（ｓｏｌｉｔｏｎ ｐｕｌｓｅ
ｓ）を使用することである。単一モード光ファイバにお
けるソリトン伝搬を支配する基本的関係は、下記のとお
りである。
【００１４】
【数４】
【００１５】但し、Ｐ0はソリトン・パルスのピーク・
パワー、Ｔ0はパルスの持続時間、Ｄは全分散、λはソ
リトン信号の中心波長、γは前に紹介したファイバの非
線形係数である。パルスが伝搬中ソリトン条件に維持さ
れるためには、式（４）を満足することが必要である。
式（４）によるソリトン伝送において生じるあり得る問
題は、従来の光伝送ファイバが損失が多く、これがソリ
トン・パルスのピーク・パワーＰ0を光増幅器間のファ
イバ全長に沿って指数的に減じさせることである。この
ような低減を補償するため、ソリトン・パワーＰ0をそ
の発射点で伝送線に沿ったパワーの実質的な減少を補償
するに充分な値に設定することができる。例えば、Ｆ．
Ｍ．Ｋｎｏｘ等の論文ＷｅＣ．３．２、３．１０１〜１
０４ページ，、ＥＣＯＣ’９６、オスロー（ノルウエ
ー）に開示される如き別の試みは、（ファイバ・ブラッ
グ格子もまた用いることもできるが、分散補償ファイバ
を用いて）パルスのピーク・パワーがソリトン伝搬条件
を下回る伝送線の全長に沿ってパルスにより累積される
分散を補償することである。
パワー、Ｔ0はパルスの持続時間、Ｄは全分散、λはソ
リトン信号の中心波長、γは前に紹介したファイバの非
線形係数である。パルスが伝搬中ソリトン条件に維持さ
れるためには、式（４）を満足することが必要である。
式（４）によるソリトン伝送において生じるあり得る問
題は、従来の光伝送ファイバが損失が多く、これがソリ
トン・パルスのピーク・パワーＰ0を光増幅器間のファ
イバ全長に沿って指数的に減じさせることである。この
ような低減を補償するため、ソリトン・パワーＰ0をそ
の発射点で伝送線に沿ったパワーの実質的な減少を補償
するに充分な値に設定することができる。例えば、Ｆ．
Ｍ．Ｋｎｏｘ等の論文ＷｅＣ．３．２、３．１０１〜１
０４ページ，、ＥＣＯＣ’９６、オスロー（ノルウエ
ー）に開示される如き別の試みは、（ファイバ・ブラッ
グ格子もまた用いることもできるが、分散補償ファイバ
を用いて）パルスのピーク・パワーがソリトン伝搬条件
を下回る伝送線の全長に沿ってパルスにより累積される
分散を補償することである。
【００１６】非ゼロ復帰（ＮＲＺ）の光増幅ＷＤＭシス
テムならびに非増幅システムの如き伝送システムにおけ
る使用のためには、先に述べた非線形効果を避けあるい
は制限するため低い非線形係数を持つ光ファイバが選好
される。更にまた、低い非線形係数を持つファイバが、
非線形効果を同じレベルに維持しながら発射パワー（ｌ
ａｕｎｃｈ ｐｏｗｅｒ）の増加を可能にする。増加し
た発射パワーは更に、増幅器の間隔を増すことによって
レシーバにおける優れたＳ／Ｎ比（低いＢＥＲ）、そし
て（または）より長い伝送距離に達する可能性を意味す
る。従って、出願人は、低い非線形係値γを持つ光ファ
イバに対する必要性に取り組んできた。
テムならびに非増幅システムの如き伝送システムにおけ
る使用のためには、先に述べた非線形効果を避けあるい
は制限するため低い非線形係数を持つ光ファイバが選好
される。更にまた、低い非線形係数を持つファイバが、
非線形効果を同じレベルに維持しながら発射パワー（ｌ
ａｕｎｃｈ ｐｏｗｅｒ）の増加を可能にする。増加し
た発射パワーは更に、増幅器の間隔を増すことによって
レシーバにおける優れたＳ／Ｎ比（低いＢＥＲ）、そし
て（または）より長い伝送距離に達する可能性を意味す
る。従って、出願人は、低い非線形係値γを持つ光ファ
イバに対する必要性に取り組んできた。
【００１７】また、ソリトン・システムの場合には、増
幅器間の間隔を増加するために、更に強力な増幅器を用
いてパルスに対する発射パワーを増すことができる。し
かし、この場合は、式（４）は、発射パワーが増加され
ソリトン・パルスの持続時間が一定のままであるなら
ば、比Ｄλ2／γが然るべく増加されねばならないこと
を示唆する。従って、ソリトン伝送システムにおける線
路増幅器間の増加した距離を提供するには非線形係数γ
の低い値もまた望ましい。
幅器間の間隔を増加するために、更に強力な増幅器を用
いてパルスに対する発射パワーを増すことができる。し
かし、この場合は、式（４）は、発射パワーが増加され
ソリトン・パルスの持続時間が一定のままであるなら
ば、比Ｄλ2／γが然るべく増加されねばならないこと
を示唆する。従って、ソリトン伝送システムにおける線
路増幅器間の増加した距離を提供するには非線形係数γ
の低い値もまた望ましい。
【００１８】特許ならびに刊行物は、区分されたコアま
たは２重クラッド屈折率特性および大きな実効断面積を
持つファイバを用いる光伝送ファイバの設計について論
述している。例えば、米国特許第５，５７９，４２８号
は、光集中型（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｕｍｏｅｄ）または
光分布型（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）
増幅器を用いるＷＤＭソリトン遠隔通信システムに使用
するよう設計された単一モード光ファイバを開示してい
る。予め選定された波長範囲にわたり、開示された光フ
ァイバに対する全分散が、ＷＤＭソリトン伝搬に対する
自己位相変調を均衡させるに充分に高い予め選定された
正値の範囲内に存在する。同様に、分散勾配は、ＷＤＭ
間の衝突を防止しかつその時間およびスペクトルのシフ
トを減じるのに充分な低い値の予め選定された範囲内に
存在する。米国特許第５，５７９，４２８号の堤案され
たファイバは、ファイバのコアに最大屈折率の領域を持
つ区分コアである。
たは２重クラッド屈折率特性および大きな実効断面積を
持つファイバを用いる光伝送ファイバの設計について論
述している。例えば、米国特許第５，５７９，４２８号
は、光集中型（ｏｐｔｉｃａｌ ｌｕｍｏｅｄ）または
光分布型（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）
増幅器を用いるＷＤＭソリトン遠隔通信システムに使用
するよう設計された単一モード光ファイバを開示してい
る。予め選定された波長範囲にわたり、開示された光フ
ァイバに対する全分散が、ＷＤＭソリトン伝搬に対する
自己位相変調を均衡させるに充分に高い予め選定された
正値の範囲内に存在する。同様に、分散勾配は、ＷＤＭ
間の衝突を防止しかつその時間およびスペクトルのシフ
トを減じるのに充分な低い値の予め選定された範囲内に
存在する。米国特許第５，５７９，４２８号の堤案され
たファイバは、ファイバのコアに最大屈折率の領域を持
つ区分コアである。
【００１９】米国特許第４，７１５，６７９号は、低分
散、低損失の導波路を作るためディプレストクラッド屈
折率（ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉ
ｎｄｅｘ）の区分コアを持つ光ファイバを開示してい
る。米国特許第４，７１５，６７９号は、ファイバの内
部コア外であるが外部コアの環状領域内の環状領域にお
ける最大屈折率領域を持つ理想化された特性を含む複数
の屈折率分布（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐ
ｒｏｆｉｌｅ）を開示している。
散、低損失の導波路を作るためディプレストクラッド屈
折率（ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉ
ｎｄｅｘ）の区分コアを持つ光ファイバを開示してい
る。米国特許第４，７１５，６７９号は、ファイバの内
部コア外であるが外部コアの環状領域内の環状領域にお
ける最大屈折率領域を持つ理想化された特性を含む複数
の屈折率分布（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐ
ｒｏｆｉｌｅ）を開示している。
【００２０】米国特許第４，８７７，３０４号は、クラ
ッドの屈折率より大きな最大屈折率を持つコア特性（ｃ
ｏｒｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する光ファイバを開示し
ている。米国特許第４，８８９，４０４号は、光ファイ
バを含む非対称的２方向性光通信システムを開示してい
る。前記特許第４，８７７，３０４号および同第４，８
８９，４０４号もまた、おそらくは増加した屈折率を持
つ外部環状領域を持つ理想化された屈折率分布を記述し
ているが、これらの特性に対応する特定の事例は開示さ
れず、当該特許はかかる特性を持つ光ファイバの非線形
特性については言及していない。
ッドの屈折率より大きな最大屈折率を持つコア特性（ｃ
ｏｒｅ ｐｒｏｆｉｌｅ）を有する光ファイバを開示し
ている。米国特許第４，８８９，４０４号は、光ファイ
バを含む非対称的２方向性光通信システムを開示してい
る。前記特許第４，８７７，３０４号および同第４，８
８９，４０４号もまた、おそらくは増加した屈折率を持
つ外部環状領域を持つ理想化された屈折率分布を記述し
ているが、これらの特性に対応する特定の事例は開示さ
れず、当該特許はかかる特性を持つ光ファイバの非線形
特性については言及していない。
【００２１】米国特許第５，６８４，９０９号、ヨーロ
ッパ特許第７８９，２５５号および同第７２４，１７１
号は、区分された屈折率のコア特性により作られた大き
な実効断面積を持つ単一モード光ファイバを開示してい
る。前記特許および出願は、長い距離の、高いビット・
レートの光システムで用いられる大きな実効断面積を持
つファイバを得るためのコンピュータ・シミュレーショ
ンを記載している。米国特許第５，６８４，９０９号
は、正の屈折率を持つ２つの隣接しない特性のセグメン
トと、負の屈折率を持つ２つの更に他の隣接しないセグ
メントとを有するコア特性を示している。前記特許第
５，６８４，９０９号は、区分コア特性から実質的にゼ
ロの分散勾配を持つファイバを達成することを目的とす
る。ヨーロッパ特許第７８９，２５５号に開示されたフ
ァイバは、区分コアにおける屈折率分布により達成され
た非常に大きな実効断面積を有するが、負の屈折差を持
つ少なくとも２つの隣接しないセグメントを有する。ヨ
ーロッパ特許第７２４，１７１号は、ファイバの中心に
存在する最大屈折率を持つ光ファイバを開示している。
ッパ特許第７８９，２５５号および同第７２４，１７１
号は、区分された屈折率のコア特性により作られた大き
な実効断面積を持つ単一モード光ファイバを開示してい
る。前記特許および出願は、長い距離の、高いビット・
レートの光システムで用いられる大きな実効断面積を持
つファイバを得るためのコンピュータ・シミュレーショ
ンを記載している。米国特許第５，６８４，９０９号
は、正の屈折率を持つ２つの隣接しない特性のセグメン
トと、負の屈折率を持つ２つの更に他の隣接しないセグ
メントとを有するコア特性を示している。前記特許第
５，６８４，９０９号は、区分コア特性から実質的にゼ
ロの分散勾配を持つファイバを達成することを目的とす
る。ヨーロッパ特許第７８９，２５５号に開示されたフ
ァイバは、区分コアにおける屈折率分布により達成され
た非常に大きな実効断面積を有するが、負の屈折差を持
つ少なくとも２つの隣接しないセグメントを有する。ヨ
ーロッパ特許第７２４，１７１号は、ファイバの中心に
存在する最大屈折率を持つ光ファイバを開示している。
【００２２】米国特許第５，５５５，３４０号は、分散
補償を達成するための区分コアを持つ分散補償型光ファ
イバを開示している。当該特許第５，５５５，３４０号
は、クラッドを包囲する樹脂膜がファイバの内部コアよ
り高い屈折率を持つ屈折率分布を開示している。しか
し、この樹脂は、ファイバ構造における低損失の光伝導
層としては働かない。
補償を達成するための区分コアを持つ分散補償型光ファ
イバを開示している。当該特許第５，５５５，３４０号
は、クラッドを包囲する樹脂膜がファイバの内部コアよ
り高い屈折率を持つ屈折率分布を開示している。しか
し、この樹脂は、ファイバ構造における低損失の光伝導
層としては働かない。
【００２３】
【課題を解決するための手段】出願人は、ファイバの断
面における屈折率修正ドーパントの分布が非線形特性に
対して著しい影響を持つことに注目した。出願人は、非
線形指数ｎ2が純シリカのため定数項を持ちかつ指数修
正ドーパントの濃度に比例する半径方向変動項を持つ非
線形係数γに寄与することを確認した。屈折率を増すた
め（例えば、ＧｅＯ2）あるいはこれを減じるため（例
えば、フッ素）純シリカ・ガラスに添加されるドーパン
トが共に、純シリカの非線形値を越えてガラスの非線形
性を増す傾向を呈する。出願人は、公知の大きな実効断
面積のファイバが、実効断面積の全体的な増加は達成し
ながら、光フィールドが比較的大きな強さを持つファイ
バ断面領域におけるドーパントの影響によりγにおける
最適な低減を達成できないことを発見した。
面における屈折率修正ドーパントの分布が非線形特性に
対して著しい影響を持つことに注目した。出願人は、非
線形指数ｎ2が純シリカのため定数項を持ちかつ指数修
正ドーパントの濃度に比例する半径方向変動項を持つ非
線形係数γに寄与することを確認した。屈折率を増すた
め（例えば、ＧｅＯ2）あるいはこれを減じるため（例
えば、フッ素）純シリカ・ガラスに添加されるドーパン
トが共に、純シリカの非線形値を越えてガラスの非線形
性を増す傾向を呈する。出願人は、公知の大きな実効断
面積のファイバが、実効断面積の全体的な増加は達成し
ながら、光フィールドが比較的大きな強さを持つファイ
バ断面領域におけるドーパントの影響によりγにおける
最適な低減を達成できないことを発見した。
【００２４】更にまた、出願人は、屈折率修正ドーパン
トが、特に増加した散乱損失によりファイバ損失を増加
する傾向を持つことに注目した。このことから、出願人
は、低い非線形係数γおよび制限された損失を持つ光フ
ァイバを開発する作業を提案した。
トが、特に増加した散乱損失によりファイバ損失を増加
する傾向を持つことに注目した。このことから、出願人
は、低い非線形係数γおよび制限された損失を持つ光フ
ァイバを開発する作業を提案した。
【００２５】出願人は、光フィールド強さがより高い比
較的低いドーパント濃度と、光フィールド強さがより低
い比較的高いドーパント濃度とを持つ光ファイバを開発
した。
較的低いドーパント濃度と、光フィールド強さがより低
い比較的高いドーパント濃度とを持つ光ファイバを開発
した。
【００２６】出願人は、ファイバの中心断面領域におけ
る第１のピーク値を持ち、第１のピーク値より大きい第
２のピーク値を持つ外部リングと、２つのピーク値間の
断面領域における少なくとも低いドーパント成分領域と
を持つファイバに対する屈折率分布（ｉｎｄｅｘ ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）を選定することによって、光ファイバにお
いて低い非線形係数γを達成できることを発見した。当
該ファイバにおいては、内部コア領域外の光フィールド
強さが増加される。比較的高いフィールド強さと組合わ
された低いドーパント成分領域の存在が、ファイバ損失
に対する制限された影響と共に、非線形係数における実
質的な減少を達成した。
る第１のピーク値を持ち、第１のピーク値より大きい第
２のピーク値を持つ外部リングと、２つのピーク値間の
断面領域における少なくとも低いドーパント成分領域と
を持つファイバに対する屈折率分布（ｉｎｄｅｘ ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）を選定することによって、光ファイバにお
いて低い非線形係数γを達成できることを発見した。当
該ファイバにおいては、内部コア領域外の光フィールド
強さが増加される。比較的高いフィールド強さと組合わ
された低いドーパント成分領域の存在が、ファイバ損失
に対する制限された影響と共に、非線形係数における実
質的な減少を達成した。
【００２７】１つの特質において、本発明による低い非
線形係数γと大きな実効断面積とを持つ光伝送ファイバ
は、コア領域とこのコア領域を包囲する低損失のクラッ
ドとを含んでいる。前記コア領域は、第１の最大屈折率
差Δｎ１と屈折率分布α（ｐｒｏｆｉｌｅ α）と半径
ｒ１とを持つガラス内部コアと、内部コアを放射状に包
囲するΔｎ１より小さな実質的に一定の屈折率差Δｎ２
（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｉｆｆｅｒｅ
ｎｃｅ）と外部半径ｒ２とを持つ第１のガラス層と、前
記第１の層を放射状に包囲しΔｎ１より大きな第２の最
大屈折率差Δｎ３を持ちかつ基部における幅ｗを持つ第
２のガラス層とを含み、ここでγは予め選定された動作
波長範囲にわたり約２Ｗ-1ｋｍ-1より小さい。第１のガ
ラス層の屈折率差Δｎ２は、前記第２の最大屈折率差Δ
ｎ３の１０％より絶対値において小さい。更に望ましく
は、Δｎ２はΔｎ３の５％より絶対値において小さい。
望ましくは、Δｎ２は第１のガラス層全体において実質
的に一定である。
線形係数γと大きな実効断面積とを持つ光伝送ファイバ
は、コア領域とこのコア領域を包囲する低損失のクラッ
ドとを含んでいる。前記コア領域は、第１の最大屈折率
差Δｎ１と屈折率分布α（ｐｒｏｆｉｌｅ α）と半径
ｒ１とを持つガラス内部コアと、内部コアを放射状に包
囲するΔｎ１より小さな実質的に一定の屈折率差Δｎ２
（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｄｉｆｆｅｒｅ
ｎｃｅ）と外部半径ｒ２とを持つ第１のガラス層と、前
記第１の層を放射状に包囲しΔｎ１より大きな第２の最
大屈折率差Δｎ３を持ちかつ基部における幅ｗを持つ第
２のガラス層とを含み、ここでγは予め選定された動作
波長範囲にわたり約２Ｗ-1ｋｍ-1より小さい。第１のガ
ラス層の屈折率差Δｎ２は、前記第２の最大屈折率差Δ
ｎ３の１０％より絶対値において小さい。更に望ましく
は、Δｎ２はΔｎ３の５％より絶対値において小さい。
望ましくは、Δｎ２は第１のガラス層全体において実質
的に一定である。
【００２８】２つのガラス層のピーク屈折率Δｎ３が内
部コアに対するピーク屈折率Δｎ１を５％以上越えるこ
とが望ましい。第２の特質において、本発明による光伝
送システムにおいて用いられる大きな実効断面積と約２
Ｗ-1ｋｍ-1より小さい非線形係数γとを持つ光伝送ファ
イバは、コア領域と、このコア領域を包囲する低損失の
クラッドとを有する。コア領域は、第１の最大屈折率差
Δｎ１と屈折率分布αと半径ｒ１とを有するガラス内部
コアと、内部コアを放射状に包囲しΔｎ１より小さい屈
折率差Δｎ２を持ちかつ外部半径ｒ２を持つ第１のガラ
ス層と、前記第１の層を放射状に包囲しΔｎ１より大き
い第２の最大屈折率差Δｎ３を持ちかつ幅ｗを持つ第２
のガラス層とを含んでいる。前記第１のガラス層は、小
さなドーパント成分の領域を含んでいる。
部コアに対するピーク屈折率Δｎ１を５％以上越えるこ
とが望ましい。第２の特質において、本発明による光伝
送システムにおいて用いられる大きな実効断面積と約２
Ｗ-1ｋｍ-1より小さい非線形係数γとを持つ光伝送ファ
イバは、コア領域と、このコア領域を包囲する低損失の
クラッドとを有する。コア領域は、第１の最大屈折率差
Δｎ１と屈折率分布αと半径ｒ１とを有するガラス内部
コアと、内部コアを放射状に包囲しΔｎ１より小さい屈
折率差Δｎ２を持ちかつ外部半径ｒ２を持つ第１のガラ
ス層と、前記第１の層を放射状に包囲しΔｎ１より大き
い第２の最大屈折率差Δｎ３を持ちかつ幅ｗを持つ第２
のガラス層とを含んでいる。前記第１のガラス層は、小
さなドーパント成分の領域を含んでいる。
【００２９】更に他の特質において、本発明による光伝
送システムは、光信号を出力する光トランスミッタと、
前記信号を伝送する光伝送線とを含む。光伝送線は、フ
ァイバの中心断面領域における第１の屈折率ピーク値を
持つ光伝送ファイバと、第１のピーク値より大きい第２
の屈折率ピーク値を持つ外部リングと、２つのピーク値
間の小さなドーパント成分領域とを含んでいる。
送システムは、光信号を出力する光トランスミッタと、
前記信号を伝送する光伝送線とを含む。光伝送線は、フ
ァイバの中心断面領域における第１の屈折率ピーク値を
持つ光伝送ファイバと、第１のピーク値より大きい第２
の屈折率ピーク値を持つ外部リングと、２つのピーク値
間の小さなドーパント成分領域とを含んでいる。
【００３０】前記小さなドーパント成分領域は、ファイ
バのピーク屈折率差、即ち外部リングの屈折率差の絶対
値において約１５％またはそれ以下の屈折率差を有す
る。望ましい実施の形態において、光伝送システムは更
に、各々が特定の波長を持つ複数の光信号を出力する複
数の光トランスミッタと、光信号を組合わせて波長分離
多重化光通信信号を形成し組合わされた信号を前記第１
の光伝送線へ出力する光コンバイナとを含んでいる。
バのピーク屈折率差、即ち外部リングの屈折率差の絶対
値において約１５％またはそれ以下の屈折率差を有す
る。望ましい実施の形態において、光伝送システムは更
に、各々が特定の波長を持つ複数の光信号を出力する複
数の光トランスミッタと、光信号を組合わせて波長分離
多重化光通信信号を形成し組合わされた信号を前記第１
の光伝送線へ出力する光コンバイナとを含んでいる。
【００３１】前記光伝送ファイバが５０ｋｍより大きな
長さを持つことが望ましい。前記光伝送線が少なくとも
１つの光増幅器を含むことが望ましい。更に他の特質に
おいて、光ファイバ伝送における非線形効果を制御する
本発明による方法は、光信号を生成し、非線形係数を持
つシリカ光ファイバにおける光信号を結合し、第１の屈
折率ピーク値を生じるようにファイバの中心断面領域を
ドープし、第１のピーク値より大きな第２の屈折率ピー
ク値を生じるように前記ファイバの環状ガラスリングを
ドープすることにより前記中心断面領域外のファイバ断
面領域における光信号と関連するフィールド強さを強化
するステップを含んでいる。当該方法は、ファイバの非
線形係数を減じるため、２つのピーク値間のファイバ断
面領域のドーパント濃度を予め定めた値より低く選定す
るステップを含む。
長さを持つことが望ましい。前記光伝送線が少なくとも
１つの光増幅器を含むことが望ましい。更に他の特質に
おいて、光ファイバ伝送における非線形効果を制御する
本発明による方法は、光信号を生成し、非線形係数を持
つシリカ光ファイバにおける光信号を結合し、第１の屈
折率ピーク値を生じるようにファイバの中心断面領域を
ドープし、第１のピーク値より大きな第２の屈折率ピー
ク値を生じるように前記ファイバの環状ガラスリングを
ドープすることにより前記中心断面領域外のファイバ断
面領域における光信号と関連するフィールド強さを強化
するステップを含んでいる。当該方法は、ファイバの非
線形係数を減じるため、２つのピーク値間のファイバ断
面領域のドーパント濃度を予め定めた値より低く選定す
るステップを含む。
【００３２】上記の一般的記述および以降の詳細な記述
は共に例示でありかつ説明のみに過ぎず請求項に記載さ
れる如き本発明の限定ではいことを理解すべきである。
以降の記述は、本発明の実施と共に、本発明の更なる利
点および目的を記述し示唆する。
は共に例示でありかつ説明のみに過ぎず請求項に記載さ
れる如き本発明の限定ではいことを理解すべきである。
以降の記述は、本発明の実施と共に、本発明の更なる利
点および目的を記述し示唆する。
【００３３】本文の記述に盛込まれその一部をなす添付
図面は、本発明の実施の形態を例示し、本文の記述と共
に、本発明の利点および原理を説明するものである。
図面は、本発明の実施の形態を例示し、本文の記述と共
に、本発明の利点および原理を説明するものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】まず、事例が添付図面に示され、
本発明の記述から明らかになるであろう本発明による種
々の実施の形態を参照する。図面において、可能な限り
同じ参照番号が異なる図面における同じか同様な要素を
表わす。
本発明の記述から明らかになるであろう本発明による種
々の実施の形態を参照する。図面において、可能な限り
同じ参照番号が異なる図面における同じか同様な要素を
表わす。
【００３５】本発明による光ファイバは、ファイバの半
径方向寸法におけるピーク屈折率差の２つの領域を含む
屈折率分布（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）を有し、ここで２つのピークの大きい方が
第１のピークから半径方向外方に置かれる。出願人は、
このような性質の屈折率分布を持つ光ファイバが、比較
的低い非線形係数γと比較的高い実効断面積とを含む１
５２０ないし１６２０ｎｍの波長の動作範囲における光
特性を生じ得ることを発見した。かかる特性により、本
発明のファイバは、特に長大な長さ（例えば、５０ｋｍ
以上）の光伝送線および（または）高パワーの信号（例
えば、光増幅器を持つ光伝送線における）において有効
に使用することができる。更に、出願人は、かかる屈折
率分布を含む光ファイバが、非ゼロの正の分散と非ゼロ
の負の分散の両者に対して、ＷＤＭシステムにおける４
光波混合の非線形効果を最小限に抑えるように非ゼロ分
散ファイバとして有効に動作し得ることを発見した。更
にまた、出願人は、かかる屈折率分布を含む光ファイバ
が、光伝送システムにおける非線形効果を最小限に抑え
るように分散シフト・ファイバとして有効に動作し得る
ことを確認した。
径方向寸法におけるピーク屈折率差の２つの領域を含む
屈折率分布（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｐｒ
ｏｆｉｌｅ）を有し、ここで２つのピークの大きい方が
第１のピークから半径方向外方に置かれる。出願人は、
このような性質の屈折率分布を持つ光ファイバが、比較
的低い非線形係数γと比較的高い実効断面積とを含む１
５２０ないし１６２０ｎｍの波長の動作範囲における光
特性を生じ得ることを発見した。かかる特性により、本
発明のファイバは、特に長大な長さ（例えば、５０ｋｍ
以上）の光伝送線および（または）高パワーの信号（例
えば、光増幅器を持つ光伝送線における）において有効
に使用することができる。更に、出願人は、かかる屈折
率分布を含む光ファイバが、非ゼロの正の分散と非ゼロ
の負の分散の両者に対して、ＷＤＭシステムにおける４
光波混合の非線形効果を最小限に抑えるように非ゼロ分
散ファイバとして有効に動作し得ることを発見した。更
にまた、出願人は、かかる屈折率分布を含む光ファイバ
が、光伝送システムにおける非線形効果を最小限に抑え
るように分散シフト・ファイバとして有効に動作し得る
ことを確認した。
【００３６】図１において１０として全体的に示される
ように、低い非線形係数γを持つ光伝送ファイバは、異
なる屈折率を持つガラスの複数の光伝導層を含んでい
る。図１におけるファイバ１０の断面に示されるよう
に、ファイバの軸方向中心が、第１の最大屈折率差Δｎ
１と半径ｒ１とを持つ内部コア１２である。当業者には
容易に判るように、屈折率差とは、所与のガラス層とク
ラッドガラスとの間の屈折率の差を指す。即ち、屈折率
ｎ１を持つ内部コア１２の屈折率差Δｎ１は、ｎ１−ｎ
クラッドに等しい。ガラス・コア１２は、ＧｅＯ2の如
き純ＳｉＯ2の屈折率を増加する物質でドープされたＳ
ｉＯ2から作られることが望ましい。屈折率を増す他の
ドーパントは、例えば、Ａｌ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、ＴｉＯ2、
ＺｒＯ2およびＮｂ2Ｏ3である。
ように、低い非線形係数γを持つ光伝送ファイバは、異
なる屈折率を持つガラスの複数の光伝導層を含んでい
る。図１におけるファイバ１０の断面に示されるよう
に、ファイバの軸方向中心が、第１の最大屈折率差Δｎ
１と半径ｒ１とを持つ内部コア１２である。当業者には
容易に判るように、屈折率差とは、所与のガラス層とク
ラッドガラスとの間の屈折率の差を指す。即ち、屈折率
ｎ１を持つ内部コア１２の屈折率差Δｎ１は、ｎ１−ｎ
クラッドに等しい。ガラス・コア１２は、ＧｅＯ2の如
き純ＳｉＯ2の屈折率を増加する物質でドープされたＳ
ｉＯ2から作られることが望ましい。屈折率を増す他の
ドーパントは、例えば、Ａｌ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、ＴｉＯ2、
ＺｒＯ2およびＮｂ2Ｏ3である。
【００３７】第１のガラス層１４は、内部コア１２を包
囲し、ガラス層１４の幅方向の屈折率が内部コア１２の
半径ｒ１に沿った屈折率より小さいことを特徴とする。
望ましくは、かつ以下に更に詳細に述べるように、第１
のガラス層１４は、０に略々等しい屈折率差Δｎ２を持
つ純ＳｉＯ2から作られる。
囲し、ガラス層１４の幅方向の屈折率が内部コア１２の
半径ｒ１に沿った屈折率より小さいことを特徴とする。
望ましくは、かつ以下に更に詳細に述べるように、第１
のガラス層１４は、０に略々等しい屈折率差Δｎ２を持
つ純ＳｉＯ2から作られる。
【００３８】第２のガラス層１６は、ファイバ１０の長
手方向に沿って第１のガラス層１４を包囲する。第２の
ガラス層１６はその幅内において、内部コア１２におけ
るガラスの最大屈折率Δｎ１を越える最大屈折率Δｎ３
を有する。最後に、低損失のクラッド１８が、ファイバ
１０の軸方向に沿う光伝搬案内を助けるように周知の方
法で第２のガラス層１６を包囲している。クラッド１８
は、実質的に０に等しい屈折率差を持つ純ＳｉＯ2ガラ
スを含む。クラッド１８がある屈折率修正ドーパントを
含むならば、クラッドはその幅方向において、内部コア
１２と第２のガラス層１６の両者における最大屈折率よ
り屈折率を持つはずである。
手方向に沿って第１のガラス層１４を包囲する。第２の
ガラス層１６はその幅内において、内部コア１２におけ
るガラスの最大屈折率Δｎ１を越える最大屈折率Δｎ３
を有する。最後に、低損失のクラッド１８が、ファイバ
１０の軸方向に沿う光伝搬案内を助けるように周知の方
法で第２のガラス層１６を包囲している。クラッド１８
は、実質的に０に等しい屈折率差を持つ純ＳｉＯ2ガラ
スを含む。クラッド１８がある屈折率修正ドーパントを
含むならば、クラッドはその幅方向において、内部コア
１２と第２のガラス層１６の両者における最大屈折率よ
り屈折率を持つはずである。
【００３９】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
るファイバ１０の半径方向の屈折率分布を示している。
全体的に示されるように、ファイバ１０は、内部コア１
２と第２のガラス層１６にそれぞれ位置される２つの屈
折率のピーク２０および２２を有する。内部コア１２と
第２のガラス層１６との間に半径方向に配置される第１
のガラス層１４は、その２つの隣接層１２および１６に
関して屈折率くぼみ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅ
ｘ ｄｉｐ）を生じる。その結果、内部コア１２、第１
の層１４および第２の層１６の組合わせが、一般に、フ
ァイバの断面における最大屈折率を持つ外部層を含む区
分コアを有する光ファイバの屈折率分布（ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｆｉｂｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ）を提供する。
るファイバ１０の半径方向の屈折率分布を示している。
全体的に示されるように、ファイバ１０は、内部コア１
２と第２のガラス層１６にそれぞれ位置される２つの屈
折率のピーク２０および２２を有する。内部コア１２と
第２のガラス層１６との間に半径方向に配置される第１
のガラス層１４は、その２つの隣接層１２および１６に
関して屈折率くぼみ（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅ
ｘ ｄｉｐ）を生じる。その結果、内部コア１２、第１
の層１４および第２の層１６の組合わせが、一般に、フ
ァイバの断面における最大屈折率を持つ外部層を含む区
分コアを有する光ファイバの屈折率分布（ｏｐｔｉｃａ
ｌ ｆｉｂｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ）を提供する。
【００４０】図２に示されるように、本発明の第１の実
施の形態によれば、内部コア１２は、約３．６μｍない
し４．２μｍであるが望ましくは約３．９μｍである半
径ｒ１を有する。ファイバの中心と３．９μｍにおける
半径方向位置との間で、内部コア１２が、ファイバ１０
の軸方向中心あるいはその付近におけるピーク屈折率と
外側半径における内部コアに対して最小値とを生じるＧ
ｅＯ2などの如き屈折率を増すドーパントを含んでい
る。ピーク値では、内部コア１２に対する屈折率差が約
０．００８２ないし０．００９５であるが、望ましくは
約０．００８５である。屈折率を増すドーパントの濃度
は、実質的に放物線形状に似た曲線勾配を持つ屈折率分
布を生じるように、内部コア１２の中心から約３．９μ
ｍの外側半径まで減少する。望ましい実質的な放物線形
状は、約１．７ないし２．０間、望ましくは約１．９の
屈折率分布α（ｐｒｏｆｉｌｅα）に対応する。一般
に、内部コア１２の屈折率分布は、下式に対応する屈折
率分布αである。
施の形態によれば、内部コア１２は、約３．６μｍない
し４．２μｍであるが望ましくは約３．９μｍである半
径ｒ１を有する。ファイバの中心と３．９μｍにおける
半径方向位置との間で、内部コア１２が、ファイバ１０
の軸方向中心あるいはその付近におけるピーク屈折率と
外側半径における内部コアに対して最小値とを生じるＧ
ｅＯ2などの如き屈折率を増すドーパントを含んでい
る。ピーク値では、内部コア１２に対する屈折率差が約
０．００８２ないし０．００９５であるが、望ましくは
約０．００８５である。屈折率を増すドーパントの濃度
は、実質的に放物線形状に似た曲線勾配を持つ屈折率分
布を生じるように、内部コア１２の中心から約３．９μ
ｍの外側半径まで減少する。望ましい実質的な放物線形
状は、約１．７ないし２．０間、望ましくは約１．９の
屈折率分布α（ｐｒｏｆｉｌｅα）に対応する。一般
に、内部コア１２の屈折率分布は、下式に対応する屈折
率分布αである。
【００４１】
【数５】
【００４２】当業者には容易に判るように、屈折率分布
αは、コアの屈折率分布に対する丸み即ち曲率の大きさ
を示し、ここで、α＝１はガラスのコアに対する三角形
状に対応し、α＝２は放物線に対応する。α値が２より
大きくなり６に近づくに従い、屈折率分布は階段状屈折
率分布に更に近づく。真の階段状分布は、無限大のαに
よって規定されるが、約４ないし６のαが実用目的の階
段状屈折率分布である。屈折率分布αは、その中心線に
沿って、例えばファイバがＯＶＤ法またはＭＣＶＤ法で
作られるならば、倒置円錐の形状におけるインデックス
低下(屈折率低下)（ｉｎｄｅｘ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏ
ｎ）を生じる。
αは、コアの屈折率分布に対する丸み即ち曲率の大きさ
を示し、ここで、α＝１はガラスのコアに対する三角形
状に対応し、α＝２は放物線に対応する。α値が２より
大きくなり６に近づくに従い、屈折率分布は階段状屈折
率分布に更に近づく。真の階段状分布は、無限大のαに
よって規定されるが、約４ないし６のαが実用目的の階
段状屈折率分布である。屈折率分布αは、その中心線に
沿って、例えばファイバがＯＶＤ法またはＭＣＶＤ法で
作られるならば、倒置円錐の形状におけるインデックス
低下(屈折率低下)（ｉｎｄｅｘ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏ
ｎ）を生じる。
【００４３】第１のガラス層１４は、Δｎ１より小さい
２４として示される屈折率差Δｎ２を有する。図２に示
されるように、第１のガラス層１４に対する望ましい屈
折率差Δｎ２は約０の一定値を持ち、これは純ＳｉＯ2
ガラスの層に対応する。しかし、第１のガラス層の屈折
率差Δｎ２は、第１のガラス層１４のドーパント成分が
低いことを前提として、屈折率修正ドーパント（ｒｅｆ
ｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｄ
ｏｐａｎｔ）の存在によりゼロではない。屈折率差が第
１のガラス層に跨がって変動することが判る。いずれの
場合も、内部コア１２あるいは第２のガラス層１６から
の屈折率修正ドーパントがファイバ製造中に第１のガラ
ス層１４内へ拡散する。
２４として示される屈折率差Δｎ２を有する。図２に示
されるように、第１のガラス層１４に対する望ましい屈
折率差Δｎ２は約０の一定値を持ち、これは純ＳｉＯ2
ガラスの層に対応する。しかし、第１のガラス層の屈折
率差Δｎ２は、第１のガラス層１４のドーパント成分が
低いことを前提として、屈折率修正ドーパント（ｒｅｆ
ｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｄ
ｏｐａｎｔ）の存在によりゼロではない。屈折率差が第
１のガラス層に跨がって変動することが判る。いずれの
場合も、内部コア１２あるいは第２のガラス層１６から
の屈折率修正ドーパントがファイバ製造中に第１のガラ
ス層１４内へ拡散する。
【００４４】出願人は、例えばファイバの低損失および
低線形性に照らして、上記利点を第１のガラス層１４に
おける比較的高いフィールド強さと組合わせて達成する
ため、第１のガラス層１４における低いドーパント成分
がファイバのピーク屈折率差の約１５％あるいは望まし
くはそれより少ない、即ち、第２のガラス層１６の屈折
率差Δｎ３の第１のガラス層１４に対する屈折率差Δｎ
２を生じる如きドーパント成分に対応することを確認し
た。当業者は、結果として得る光ファイバが光伝送線の
長さのように増幅器数および間隔および（または）伝送
信号の電力、数および波長間隔を決定しようとする光シ
ステムの特性を整合する非線形および（または）損失特
性を有するように、この値を適用することができる。
低線形性に照らして、上記利点を第１のガラス層１４に
おける比較的高いフィールド強さと組合わせて達成する
ため、第１のガラス層１４における低いドーパント成分
がファイバのピーク屈折率差の約１５％あるいは望まし
くはそれより少ない、即ち、第２のガラス層１６の屈折
率差Δｎ３の第１のガラス層１４に対する屈折率差Δｎ
２を生じる如きドーパント成分に対応することを確認し
た。当業者は、結果として得る光ファイバが光伝送線の
長さのように増幅器数および間隔および（または）伝送
信号の電力、数および波長間隔を決定しようとする光シ
ステムの特性を整合する非線形および（または）損失特
性を有するように、この値を適用することができる。
【００４５】望ましい実施の形態によれば、第２のガラ
ス層１６の屈折率差Δｎ３の１０％より絶対値において
低い屈折率差Δｎ２を生じるように、第１のガラス層１
４におけるドーパント濃度によって改善されたファイバ
特性を達成することができる。第１のガラス層における
かかる低いドーパント成分は、当該領域における比較的
高いフィールド強さと組合わせて、ファイバの非線形係
数および損失に対する非常に限られた影響を与える。
ス層１６の屈折率差Δｎ３の１０％より絶対値において
低い屈折率差Δｎ２を生じるように、第１のガラス層１
４におけるドーパント濃度によって改善されたファイバ
特性を達成することができる。第１のガラス層における
かかる低いドーパント成分は、当該領域における比較的
高いフィールド強さと組合わせて、ファイバの非線形係
数および損失に対する非常に限られた影響を与える。
【００４６】第２のガラス層１６の屈折率差Δｎ３の５
％より絶対値において低い屈折率差Δｎ２により、更に
望ましいファイバ特性を達成することができる。第１の
ガラス層１４は、図２に示されるように、約９．０μｍ
ないし１２．０μｍの間、望ましくは９．２μｍである
外径ｒ２を有する。その結果、第１のガラス層１４は、
本発明の第１の実施の形態に対して約４．８μｍないし
約８．４μｍに至る幅を有する。
％より絶対値において低い屈折率差Δｎ２により、更に
望ましいファイバ特性を達成することができる。第１の
ガラス層１４は、図２に示されるように、約９．０μｍ
ないし１２．０μｍの間、望ましくは９．２μｍである
外径ｒ２を有する。その結果、第１のガラス層１４は、
本発明の第１の実施の形態に対して約４．８μｍないし
約８．４μｍに至る幅を有する。
【００４７】第２のガラス層１６は、内部コア１２のよ
うに、その屈折率差がガラス層の幅をＧｅＯ2および
（または）他の周知のドーパントでドープすることによ
って増加する。第２のガラス層１６は、内部コア１２の
最大屈折率差Δｎ１および第１のガラス層１４の屈折率
差Δｎ２を越える図２に２２として示される最大屈折率
差Δｎ３において最高点に達するその半径方向の実質的
に放物線屈折率分布を有する。放物線以外の屈折率分
布、例えば、アーチ状又は階段状等が第２のガラス層６
に対して考えられる。
うに、その屈折率差がガラス層の幅をＧｅＯ2および
（または）他の周知のドーパントでドープすることによ
って増加する。第２のガラス層１６は、内部コア１２の
最大屈折率差Δｎ１および第１のガラス層１４の屈折率
差Δｎ２を越える図２に２２として示される最大屈折率
差Δｎ３において最高点に達するその半径方向の実質的
に放物線屈折率分布を有する。放物線以外の屈折率分
布、例えば、アーチ状又は階段状等が第２のガラス層６
に対して考えられる。
【００４８】第２のガラス層１６のピーク時の屈折率の
Δｎ３は、５％より多く内部コア１２に対するピーク屈
折率のΔｎ１を越えることが望ましい。第２のガラス層
１６のピーク時の屈折率のΔｎ３は、約０．００９ない
し０．０１２であるが、約０．０１１５であることが望
ましい。第２のガラス層１６は、約０．６μｍないし
１．０μｍに等しい幅Ｗを有するが、望ましくは約０．
９μｍである。
Δｎ３は、５％より多く内部コア１２に対するピーク屈
折率のΔｎ１を越えることが望ましい。第２のガラス層
１６のピーク時の屈折率のΔｎ３は、約０．００９ない
し０．０１２であるが、約０．０１１５であることが望
ましい。第２のガラス層１６は、約０．６μｍないし
１．０μｍに等しい幅Ｗを有するが、望ましくは約０．
９μｍである。
【００４９】光ファイバ１０のクラッド１８は、０に実
質的に等しい屈折率差を持つ屈折率分布２６を有する。
先に述べたように、クラッド２６は純ＳｉＯ2であるこ
とが望ましいが、内部コア１２および第２のガラス層１
６の最大屈折率２０および２２の屈折率よりその屈折率
が増加しないドーパントを含む。
質的に等しい屈折率差を持つ屈折率分布２６を有する。
先に述べたように、クラッド２６は純ＳｉＯ2であるこ
とが望ましいが、内部コア１２および第２のガラス層１
６の最大屈折率２０および２２の屈折率よりその屈折率
が増加しないドーパントを含む。
【００５０】出願人は、図２の屈折率分布を持つ光伝送
ファイバ１０がＷＤＭ送信において用いられる幾つかの
望ましい光学的特性を有することを発見した。光伝送フ
ァイバ１０は、ファイバが１５３０ｎｍないし１５６５
ｎｍの動作波長範囲で５ないし１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの
全分散を提供する波長範囲にわたり動作する送信システ
ムにおいて用いられることが望ましい。特に、ファイバ
１０は、前記の波長範囲において括弧内の最も望ましい
実施の形態の特性を含む下記の光学的特性を呈する。即
ち、分散＝５〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（１５５０ｎｍに
おいて５．６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） １５５０ｎｍにおける分散勾配≦０．０６ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍ（０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） １５５０ｎｍにおけるマイクロベンド減衰係数＜１ｄＢ
／ｋｍ 実効断面積＞４５μｍ2 γ＜２Ｗ-1ｋｍ-1（１５５０ｎｍにおいて１．４Ｗ-1ｋ
ｍ-1） λcutoff＜１４８０ｎｍ（国際電気通信連合．Ｔ Ｇ．
６５０によるファイバ遮断波長） これらの光学的特性は、ソリトンと非ソリトンの両タイ
プのＷＤＭシステム用の伝送ファイバに対する所望品質
を満たしている。
ファイバ１０がＷＤＭ送信において用いられる幾つかの
望ましい光学的特性を有することを発見した。光伝送フ
ァイバ１０は、ファイバが１５３０ｎｍないし１５６５
ｎｍの動作波長範囲で５ないし１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの
全分散を提供する波長範囲にわたり動作する送信システ
ムにおいて用いられることが望ましい。特に、ファイバ
１０は、前記の波長範囲において括弧内の最も望ましい
実施の形態の特性を含む下記の光学的特性を呈する。即
ち、分散＝５〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（１５５０ｎｍに
おいて５．６５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） １５５０ｎｍにおける分散勾配≦０．０６ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍ（０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） １５５０ｎｍにおけるマイクロベンド減衰係数＜１ｄＢ
／ｋｍ 実効断面積＞４５μｍ2 γ＜２Ｗ-1ｋｍ-1（１５５０ｎｍにおいて１．４Ｗ-1ｋ
ｍ-1） λcutoff＜１４８０ｎｍ（国際電気通信連合．Ｔ Ｇ．
６５０によるファイバ遮断波長） これらの光学的特性は、ソリトンと非ソリトンの両タイ
プのＷＤＭシステム用の伝送ファイバに対する所望品質
を満たしている。
【００５１】先に述べたように、非線形係数γは、非線
形効果に対するファイバの感受性の表示を行う。２Ｗ-1
ｋｍ-1より小さいγを持つファイバ１０は、さもなけれ
ば自己位相変調、交差位相変調などからきびしい問題を
生じることがある、高出力光伝送システムにおける送良
好な応答を呈する。同様に、ファイバ１０は、１５３０
ｎｍから１５６５ｎｍの動作範囲にわたる非ゼロ分散値
を含み、これは望ましくない４光波混合の回避に役立
つ。更に、動作波長範囲における全分散の比較的小さな
勾配は、ファイバ１０がＷＤＭシステムにおけるキャリ
ア波長間の分散の比較的小さな差を生じることを可能に
する。
形効果に対するファイバの感受性の表示を行う。２Ｗ-1
ｋｍ-1より小さいγを持つファイバ１０は、さもなけれ
ば自己位相変調、交差位相変調などからきびしい問題を
生じることがある、高出力光伝送システムにおける送良
好な応答を呈する。同様に、ファイバ１０は、１５３０
ｎｍから１５６５ｎｍの動作範囲にわたる非ゼロ分散値
を含み、これは望ましくない４光波混合の回避に役立
つ。更に、動作波長範囲における全分散の比較的小さな
勾配は、ファイバ１０がＷＤＭシステムにおけるキャリ
ア波長間の分散の比較的小さな差を生じることを可能に
する。
【００５２】図３ないし図６は、ファイバ１０の物理的
特性と光学的特性間の関係を更に詳細に示している。こ
れらの図は、６つのパラメータ、即ち内部コア１２の半
径ｒ１、内部コア１２の最大屈折率Δｎ１、内部コア１
２に対する屈折率分布形状（ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｈａｐ
ｅ）α、第１のガラス層１４の外径ｒ２、第２のガラス
層１６の幅ｗおよび第２のガラス層１６の最大屈折率Δ
ｎ３を考察する時、種々の物理的および光学的関係に対
するファイバ１０に対するコンピュータ・シミュレーシ
ョンからの結果を提示している。図３ないし図６の各グ
ラフにより表わされるシミュレーションにおいては、こ
れら６つのパラメータが実質的に先に述べた当該６つの
パラメータ、即ち、３．６〜４．２μｍのｒ１、０．０
０８２〜０．００９５のΔｎ１、１．７〜２．０のα、
９．０〜１２．０μｍのｒ２、０．６〜１．０μｍの
ｗ、および０．００９〜０．０１２のΔｎ３に対する範
囲にわたり略々ランダムに変動させられた。各点は、こ
の６つのパラメータの異なる組を表わす。当該シミュレ
ーションは、Δｎ１＜Δｎ３を持つパラメータの組のみ
を考察した。従って、全ての点は、内部屈折率のピーク
値より高い外部屈折率のピーク値を持つファイバに対応
している。
特性と光学的特性間の関係を更に詳細に示している。こ
れらの図は、６つのパラメータ、即ち内部コア１２の半
径ｒ１、内部コア１２の最大屈折率Δｎ１、内部コア１
２に対する屈折率分布形状（ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｈａｐ
ｅ）α、第１のガラス層１４の外径ｒ２、第２のガラス
層１６の幅ｗおよび第２のガラス層１６の最大屈折率Δ
ｎ３を考察する時、種々の物理的および光学的関係に対
するファイバ１０に対するコンピュータ・シミュレーシ
ョンからの結果を提示している。図３ないし図６の各グ
ラフにより表わされるシミュレーションにおいては、こ
れら６つのパラメータが実質的に先に述べた当該６つの
パラメータ、即ち、３．６〜４．２μｍのｒ１、０．０
０８２〜０．００９５のΔｎ１、１．７〜２．０のα、
９．０〜１２．０μｍのｒ２、０．６〜１．０μｍの
ｗ、および０．００９〜０．０１２のΔｎ３に対する範
囲にわたり略々ランダムに変動させられた。各点は、こ
の６つのパラメータの異なる組を表わす。当該シミュレ
ーションは、Δｎ１＜Δｎ３を持つパラメータの組のみ
を考察した。従って、全ての点は、内部屈折率のピーク
値より高い外部屈折率のピーク値を持つファイバに対応
している。
【００５３】図３ないし図６のシミュレーション結果に
示されるように、低い非線形因子を持つ光ファイバを得
るためには、内部コア１２に対する屈折率分布の領域を
下げねばならない。屈折率が増加された外部リング、特
に第２のガラス層１６が、ファイバ１０に対する高い実
効断面積および低い非線形係数の取得を助けるために付
設される。特に、出願人は、増加した屈折率の第２のガ
ラス層の付設が低いドーパント成分を含む領域において
ファイバの断面における電界の分布を高めてファイバの
中心で前記ドーパント成分を下げ、その結果非線形係数
γが低いままとなることを発見した。
示されるように、低い非線形因子を持つ光ファイバを得
るためには、内部コア１２に対する屈折率分布の領域を
下げねばならない。屈折率が増加された外部リング、特
に第２のガラス層１６が、ファイバ１０に対する高い実
効断面積および低い非線形係数の取得を助けるために付
設される。特に、出願人は、増加した屈折率の第２のガ
ラス層の付設が低いドーパント成分を含む領域において
ファイバの断面における電界の分布を高めてファイバの
中心で前記ドーパント成分を下げ、その結果非線形係数
γが低いままとなることを発見した。
【００５４】更にまた、出願人は、増加した屈折率の第
２のガラス層の付設が全ファイバの分散に対する影響が
小さいこと、およびファイバの分散が内部コア１２の屈
折率分布の半径寸法ｒ１により実質的に決定されること
を発見した。
２のガラス層の付設が全ファイバの分散に対する影響が
小さいこと、およびファイバの分散が内部コア１２の屈
折率分布の半径寸法ｒ１により実質的に決定されること
を発見した。
【００５５】図３は、ファイバ１０の半径ｒ１と分散と
の間の関係を示す。ｒ１の値は、所与の波長λにおける
単一モードの挙動を達成するためには３λより小さいこ
とが望ましい。所与の分散範囲に対して、屈折率分布に
対する半径寸法ｒ１の適切範囲を決定することができ
る。
の間の関係を示す。ｒ１の値は、所与の波長λにおける
単一モードの挙動を達成するためには３λより小さいこ
とが望ましい。所与の分散範囲に対して、屈折率分布に
対する半径寸法ｒ１の適切範囲を決定することができ
る。
【００５６】非線形効果を決定しかつ大きな電力を可能
にするためには、ファイバ１０の実効断面積は、比較的
高く保持され、望ましくは４５μｍ2を越えるべきであ
る。２つの方法、即ち、内部コアに対する屈折率分布の
面積（即ち、図２におけるピーク値２０と座標軸間の領
域の面積）（図４〜図５）を減じることか、あるいは第
２の外部ピーク値（図６）の屈折率を増すことにおい
て、非線形係数を下げることが可能である。図４および
図５は、一連のコンピュータ・シミュレーションに対す
る前述の影響を示している。明瞭にするため、シミュレ
ーションにおける半径寸法が一定に保持され、従って分
散がこれらの図において実質的に決定される。内部コア
に対する屈折率分布の面積を減じるために、所与の半径
寸法ｒ１に対する屈折率差Δｎ１を減じることが有効で
ある。内部コア１２における電界の閉込めが弱くなるの
で、屈折率Δｎ１が低減される時の実効断面積における
増加が図４に示されるように生じる。
にするためには、ファイバ１０の実効断面積は、比較的
高く保持され、望ましくは４５μｍ2を越えるべきであ
る。２つの方法、即ち、内部コアに対する屈折率分布の
面積（即ち、図２におけるピーク値２０と座標軸間の領
域の面積）（図４〜図５）を減じることか、あるいは第
２の外部ピーク値（図６）の屈折率を増すことにおい
て、非線形係数を下げることが可能である。図４および
図５は、一連のコンピュータ・シミュレーションに対す
る前述の影響を示している。明瞭にするため、シミュレ
ーションにおける半径寸法が一定に保持され、従って分
散がこれらの図において実質的に決定される。内部コア
に対する屈折率分布の面積を減じるために、所与の半径
寸法ｒ１に対する屈折率差Δｎ１を減じることが有効で
ある。内部コア１２における電界の閉込めが弱くなるの
で、屈折率Δｎ１が低減される時の実効断面積における
増加が図４に示されるように生じる。
【００５７】内部コアに対する屈折率分布の面積の減少
がファイバに対する実効断面積の増加をもたらすので、
図５に示されるように、面積の減少もまたより比較的低
い非線形係数γを生じる。このため、比較的低い非線形
係数γを持つファイバ１０が、増加した電力を取扱うこ
とができ、そして（または）減少した非線形効果を持つ
ことができる。
がファイバに対する実効断面積の増加をもたらすので、
図５に示されるように、面積の減少もまたより比較的低
い非線形係数γを生じる。このため、比較的低い非線形
係数γを持つファイバ１０が、増加した電力を取扱うこ
とができ、そして（または）減少した非線形効果を持つ
ことができる。
【００５８】同様に、出願人は、内部コアから半径方向
外方に位置する比較的高い屈折率の外側面積を付加する
ことが比較的大きな実効断面積、従って低い非線形係数
γを得ることに役立つことを認識した。このような外側
ピーク屈折率区域を付加することが、電界分布を大きく
することに役立ちながら分散には実質的に影響を及ぼす
ことはない。
外方に位置する比較的高い屈折率の外側面積を付加する
ことが比較的大きな実効断面積、従って低い非線形係数
γを得ることに役立つことを認識した。このような外側
ピーク屈折率区域を付加することが、電界分布を大きく
することに役立ちながら分散には実質的に影響を及ぼす
ことはない。
【００５９】第２のガラス層１６の半径方向位置、その
幅およびそのピーク屈折率は全て、ファイバの全実効断
面積に影響を及ぼす。例えば、図６は、実効断面積と第
２のガラス層１６に対するピーク屈折率差とを比較する
コンピュータ・シミュレーション結果を示している。こ
こでは、明瞭にするため他のファイバ・パラメータが一
定に保持される。
幅およびそのピーク屈折率は全て、ファイバの全実効断
面積に影響を及ぼす。例えば、図６は、実効断面積と第
２のガラス層１６に対するピーク屈折率差とを比較する
コンピュータ・シミュレーション結果を示している。こ
こでは、明瞭にするため他のファイバ・パラメータが一
定に保持される。
【００６０】図６から明らかなように、外部リング１６
に対する増加する屈折率差がファイバ１０に対する実効
断面積を生成する。図７は、外部リング１６の付加によ
るファイバ１０の断面内の電界の広がりを示す。図７に
おいて、参照番号２０および２２は内部コアおよび外部
リングをそれぞれ示し、番号２３はファイバ半径にわた
る電界分布を示す。外部ピークの存在が、ファイバにお
ける電界分布を拡張する。
に対する増加する屈折率差がファイバ１０に対する実効
断面積を生成する。図７は、外部リング１６の付加によ
るファイバ１０の断面内の電界の広がりを示す。図７に
おいて、参照番号２０および２２は内部コアおよび外部
リングをそれぞれ示し、番号２３はファイバ半径にわた
る電界分布を示す。外部ピークの存在が、ファイバにお
ける電界分布を拡張する。
【００６１】出願人はまた、図２の特性における如きコ
アの外部リングにおける最大屈折率領域を持つ光ファイ
バが低いＡeff・γの積、即ち、同じ実効断面積を持つ
他のファイバと比較して小さなγを呈することを確認し
た。図８は、第１の実施の形態によるファイバ１０に対
するγと実効断面積との間のシミュレートされた関係を
示す。対照的に、図９は、従来の２重形状の分散シフト
型光ファイバに対するγと実効断面積間のシミュレート
された関係を示し、これはあまり望ましくない（即ち、
より高い）Ａeff・γの積を呈する。
アの外部リングにおける最大屈折率領域を持つ光ファイ
バが低いＡeff・γの積、即ち、同じ実効断面積を持つ
他のファイバと比較して小さなγを呈することを確認し
た。図８は、第１の実施の形態によるファイバ１０に対
するγと実効断面積との間のシミュレートされた関係を
示す。対照的に、図９は、従来の２重形状の分散シフト
型光ファイバに対するγと実効断面積間のシミュレート
された関係を示し、これはあまり望ましくない（即ち、
より高い）Ａeff・γの積を呈する。
【００６２】要約すると、ファイバ１０は、非ゼロ分散
と比較的低い非線形係数を持つ光ＷＤＭ信号の伝送のた
めの一義的な屈折率分布を持つ光導波路を提供する。こ
れらの特徴は、ファイバ１０が、４光波混合による信号
劣化を最小化すること、および（または）より高い電力
の使用を可能にすることを可能にする。
と比較的低い非線形係数を持つ光ＷＤＭ信号の伝送のた
めの一義的な屈折率分布を持つ光導波路を提供する。こ
れらの特徴は、ファイバ１０が、４光波混合による信号
劣化を最小化すること、および（または）より高い電力
の使用を可能にすることを可能にする。
【００６３】図１０は、図１の光ファイバ１０に対する
本発明の第２の実施の形態を示している。この第２の実
施の形態においては、内部コア１２が、約２．３μｍな
いし３．６μｍであり、望ましくは約２．７７μｍであ
る半径ｒ１を有する。ファイバの中心と２．７７μｍの
半径位置との間に、ファイバ１０の軸心またはその付近
にピーク屈折率を生じ、かつその外部半径における内部
コアに対して最小値を生じるＧｅＯ2などのような１つ
以上の屈折率増加ドーパント（ｒｅｆｒａｃｉｖｅ−ｉ
ｎｄｅｘ−ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｏｐａｎｔ）を含
む。ピーク値では、第２の実施の形態における内部コア
１２に対する屈折率Δｎ１は約０．０１０ないし約０．
０１２であり、望ましくは約０．０１１３である。第１
の実施の形態におけるように、内部コア１２における屈
折率修正ドーパントの濃度は、約１．４ないし約３．
０、望ましくは約２．４２の屈折率分布αを持つ屈折率
分布を生じるように中心から外部半径約２．７７μｍへ
かけて減少する。第２の実施の形態における第１のガラ
ス層１４は、ドープされないシリカ・ガラスにより約０
である２４として示される実質的に一定の屈折率差Δｎ
２を有する。しかし、図２の第１の実施の形態に関して
先に述べたように、低いドーパント濃度は第１のガラス
層１４に存在し得る。第１のガラス層１４は、約４．４
μｍないし６．１μｍ間に等しく、望ましくは５．２６
μｍに等しい外部半径ｒ２まで延長している。結果とし
て、第１のガラス層１４は、本発明の第２の実施の形態
の場合、約０．８μｍないし約３．８μｍまで、望まし
くは約２．４９μｍだけ延長する幅を有する。
本発明の第２の実施の形態を示している。この第２の実
施の形態においては、内部コア１２が、約２．３μｍな
いし３．６μｍであり、望ましくは約２．７７μｍであ
る半径ｒ１を有する。ファイバの中心と２．７７μｍの
半径位置との間に、ファイバ１０の軸心またはその付近
にピーク屈折率を生じ、かつその外部半径における内部
コアに対して最小値を生じるＧｅＯ2などのような１つ
以上の屈折率増加ドーパント（ｒｅｆｒａｃｉｖｅ−ｉ
ｎｄｅｘ−ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｏｐａｎｔ）を含
む。ピーク値では、第２の実施の形態における内部コア
１２に対する屈折率Δｎ１は約０．０１０ないし約０．
０１２であり、望ましくは約０．０１１３である。第１
の実施の形態におけるように、内部コア１２における屈
折率修正ドーパントの濃度は、約１．４ないし約３．
０、望ましくは約２．４２の屈折率分布αを持つ屈折率
分布を生じるように中心から外部半径約２．７７μｍへ
かけて減少する。第２の実施の形態における第１のガラ
ス層１４は、ドープされないシリカ・ガラスにより約０
である２４として示される実質的に一定の屈折率差Δｎ
２を有する。しかし、図２の第１の実施の形態に関して
先に述べたように、低いドーパント濃度は第１のガラス
層１４に存在し得る。第１のガラス層１４は、約４．４
μｍないし６．１μｍ間に等しく、望ましくは５．２６
μｍに等しい外部半径ｒ２まで延長している。結果とし
て、第１のガラス層１４は、本発明の第２の実施の形態
の場合、約０．８μｍないし約３．８μｍまで、望まし
くは約２．４９μｍだけ延長する幅を有する。
【００６４】第１の実施の形態におけるように、第２の
実施の形態は、内部コア１２のように、ガラス層の幅を
ＧｅＯ2および（または）他の周知の屈折率増加ドーパ
ントでドープすることによってその屈折率差が増加する
外部リング１６を含んでいる。第２のガラス層１６は、
図１０に２２として示される最大屈折率差Δｎ３に達す
るその半径領域に実質的に放物線屈折率分布を有する。
放物線以外、例えば丸みあるいは階段状の屈折率分布も
また、第２のガラス層１６に対して考慮される。
実施の形態は、内部コア１２のように、ガラス層の幅を
ＧｅＯ2および（または）他の周知の屈折率増加ドーパ
ントでドープすることによってその屈折率差が増加する
外部リング１６を含んでいる。第２のガラス層１６は、
図１０に２２として示される最大屈折率差Δｎ３に達す
るその半径領域に実質的に放物線屈折率分布を有する。
放物線以外、例えば丸みあるいは階段状の屈折率分布も
また、第２のガラス層１６に対して考慮される。
【００６５】ピーク値における第２のガラス層１６の屈
折率Δｎ３は、内部コア１２に対するピーク屈折率Δｎ
１を５％より多く越えることが望ましい。第２のガラス
層１６のピーク値における屈折率Δｎ３は、約０．０１
２ないし０．０１４、望ましくは約０．０１２２であ
る。
折率Δｎ３は、内部コア１２に対するピーク屈折率Δｎ
１を５％より多く越えることが望ましい。第２のガラス
層１６のピーク値における屈折率Δｎ３は、約０．０１
２ないし０．０１４、望ましくは約０．０１２２であ
る。
【００６６】第２のガラス層１６は、約１．００μｍな
いし約１．２６μｍに等しく、望ましくは約１．２４μ
ｍである幅ｗを有する。光伝送ファイバ１０は、ファイ
バが正の非ゼロ分散特性を生じる、１５３０ｎｍないし
１５６５ｎｍの波長範囲にわたり動作する伝送システム
において使用されることが望ましい。非ゼロ分散ファイ
バについては、ＩＴＵ−Ｔ推奨事項Ｇ．６５５に記載さ
れている。
いし約１．２６μｍに等しく、望ましくは約１．２４μ
ｍである幅ｗを有する。光伝送ファイバ１０は、ファイ
バが正の非ゼロ分散特性を生じる、１５３０ｎｍないし
１５６５ｎｍの波長範囲にわたり動作する伝送システム
において使用されることが望ましい。非ゼロ分散ファイ
バについては、ＩＴＵ−Ｔ推奨事項Ｇ．６５５に記載さ
れている。
【００６７】図１０の第２の実施の形態により構成され
るファイバ１０は、下記の望ましい光学的特性を呈する
（他に表示がなければ、数値は１５５０ｎｍの値に対し
て示される）。即ち、 １５３０ｎｍにおける色分散≧０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ≦分散勾配≦０．１１ｐｓ
／ｎｍ2／ｋｍ ４５μｍ2≦Ａeff≦１００μｍ2 １Ｗ-1ｋｍ-1≦γ≦２Ｗ-1ｋｍ-1 マイクロベンド減衰係数≦０．０１ｄＢ／ｋｍ（３０ｎ
ｍの曲がり半径で１００ 回緩やかに巻かれたファイ
バ） マイクロベンド感度≦１０（ｄＢ／ｋｍ）／（ｇ／ｍ
ｍ） λcutoff≦１６００ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
いるファイバ遮断波長） 上記の光学的特性を持つファイバ１０に対する第２の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両ＷＤＭシス
テムの伝送のため受入れ得る条件を提供する。
るファイバ１０は、下記の望ましい光学的特性を呈する
（他に表示がなければ、数値は１５５０ｎｍの値に対し
て示される）。即ち、 １５３０ｎｍにおける色分散≧０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ ０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ≦分散勾配≦０．１１ｐｓ
／ｎｍ2／ｋｍ ４５μｍ2≦Ａeff≦１００μｍ2 １Ｗ-1ｋｍ-1≦γ≦２Ｗ-1ｋｍ-1 マイクロベンド減衰係数≦０．０１ｄＢ／ｋｍ（３０ｎ
ｍの曲がり半径で１００ 回緩やかに巻かれたファイ
バ） マイクロベンド感度≦１０（ｄＢ／ｋｍ）／（ｇ／ｍ
ｍ） λcutoff≦１６００ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
いるファイバ遮断波長） 上記の光学的特性を持つファイバ１０に対する第２の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両ＷＤＭシス
テムの伝送のため受入れ得る条件を提供する。
【００６８】図１１は、断面が図１に示される光ファイ
バ１０に対する本発明の第３の実施の形態の屈折率分布
を示している。当該第３の実施の形態は、第１および第
２の実施の形態と同様に、ファイバの断面において比較
的低い屈折率差Δｎ２を持つ第１のガラス層と最大屈折
率差Δｎ３を持つ第２のガラス層と共に、高い屈折率差
Δｎ１と屈折率分布形状（ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｈａｐ
ｅ）αとを持つ内部コアを含んでいる。以下は、図１１
に示される如き本発明の第３の実施の形態によるファイ
バ１０に対する望ましい物理的パラメータを記載する。
即ち、 内部コアの半径ｒ１＝２．３８７μｍ 内部コアの屈折率差Δｎ１＝０．０１２０ 第１の層の半径ｒ２＝５．３５５μｍ 第１層の屈折率差Δｎ２＝０．０ 第２層の幅ｗ＝１．１２９μｍ 第２層の屈折率差Δｎ３＝０．０１２９ 無論、これら最適な構造的数値からのばらつきは、その
一般的な発明特徴に影響を及ぼすことはない。本発明の
第３の実施の形態によるファイバ１０は、（１５５０ｎ
ｍの波長における）下記の最適な特性を有利に取得す
る。即ち、 分散＝３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．１１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ モード・フィールド径＝９．９５μｍ 実効断面積＝９０μｍ2 γ＝１．００Ｗ-1ｋｍ-1 上記の光学的特性を持つファイバ１０に対する第３の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両ＷＤＭシス
テムにおける伝送のための受入れ得る条件を提供する。
バ１０に対する本発明の第３の実施の形態の屈折率分布
を示している。当該第３の実施の形態は、第１および第
２の実施の形態と同様に、ファイバの断面において比較
的低い屈折率差Δｎ２を持つ第１のガラス層と最大屈折
率差Δｎ３を持つ第２のガラス層と共に、高い屈折率差
Δｎ１と屈折率分布形状（ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｈａｐ
ｅ）αとを持つ内部コアを含んでいる。以下は、図１１
に示される如き本発明の第３の実施の形態によるファイ
バ１０に対する望ましい物理的パラメータを記載する。
即ち、 内部コアの半径ｒ１＝２．３８７μｍ 内部コアの屈折率差Δｎ１＝０．０１２０ 第１の層の半径ｒ２＝５．３５５μｍ 第１層の屈折率差Δｎ２＝０．０ 第２層の幅ｗ＝１．１２９μｍ 第２層の屈折率差Δｎ３＝０．０１２９ 無論、これら最適な構造的数値からのばらつきは、その
一般的な発明特徴に影響を及ぼすことはない。本発明の
第３の実施の形態によるファイバ１０は、（１５５０ｎ
ｍの波長における）下記の最適な特性を有利に取得す
る。即ち、 分散＝３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．１１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ モード・フィールド径＝９．９５μｍ 実効断面積＝９０μｍ2 γ＝１．００Ｗ-1ｋｍ-1 上記の光学的特性を持つファイバ１０に対する第３の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両ＷＤＭシス
テムにおける伝送のための受入れ得る条件を提供する。
【００６９】図１２は、非ゼロの正の分散の光学的特性
を生じる光ファイバ１０に対する第４の屈折率分布を示
している。図１２の本発明のファイバの物理的特性は、
約３．２μｍの内部コア１２に対する半径ｒ１と、約
２．９の内部コア１２に対する屈折率分布α、約０．０
０８８の内部コア１２に対して番号２０における最大屈
折率差Δｎ１、約０の番号２４における屈折率Δｎ２を
持つ約７．２μｍの第１のガラス層１４の外部半径、約
０．８μｍの第２のガラス層１６の幅、および約０．０
１１９の第２のガラス層１６の番号２２における最大屈
折率Δｎ３を含む。図２の屈折率分布におけるように、
非ゼロの正の分散型ファイバに対する図１２の分布は高
い屈折率の特徴的な多数のピーク値を持ち、外方ピーク
値が第２のガラス層１６にある場合は実質的に放物線形
状を持ち、その最大値２２において内部コア１２におけ
る最大屈折率２０を越える。
を生じる光ファイバ１０に対する第４の屈折率分布を示
している。図１２の本発明のファイバの物理的特性は、
約３．２μｍの内部コア１２に対する半径ｒ１と、約
２．９の内部コア１２に対する屈折率分布α、約０．０
０８８の内部コア１２に対して番号２０における最大屈
折率差Δｎ１、約０の番号２４における屈折率Δｎ２を
持つ約７．２μｍの第１のガラス層１４の外部半径、約
０．８μｍの第２のガラス層１６の幅、および約０．０
１１９の第２のガラス層１６の番号２２における最大屈
折率Δｎ３を含む。図２の屈折率分布におけるように、
非ゼロの正の分散型ファイバに対する図１２の分布は高
い屈折率の特徴的な多数のピーク値を持ち、外方ピーク
値が第２のガラス層１６にある場合は実質的に放物線形
状を持ち、その最大値２２において内部コア１２におけ
る最大屈折率２０を越える。
【００７０】図１２の屈折率分布を持つファイバ１０
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長帯域に
おける正の全ファイバ分散を提供する。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ光システムにおける所望
の用途を有し、さもなければ有害な４光波混合の諸結果
を生じる。図１３は、図１２の屈折率分布を持つ光ファ
イバ１０におけるシミュレートされた全分散と波長の関
係を示している。同図に示されるように、図１２の屈折
率分布は、約０．７６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍないし３．２８
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ間に延びる約１５３０ｎｍないし１５
６５ｎｍの波長帯域にわたり分散を生じる。特に、図１
２に示された屈折率分布を持つファイバは、１５５０ｎ
ｍにおける下記の光学的特性を提供する。即ち、 分散＝２．１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．０７２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ マイクロベンド減衰係数＝０．０１ｄＢ／ｋｍ モード・フィールド径＝９．０μｍ 実効断面積＝６２μｍ2 γ＝１．８Ｗ-1ｋｍ-1 これら全ての特性は、非ゼロ分散型ファイバに対するＩ
ＴＵ−Ｔ Ｇ．６５５推奨事項により記載される範囲内
に該当する。
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長帯域に
おける正の全ファイバ分散を提供する。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ光システムにおける所望
の用途を有し、さもなければ有害な４光波混合の諸結果
を生じる。図１３は、図１２の屈折率分布を持つ光ファ
イバ１０におけるシミュレートされた全分散と波長の関
係を示している。同図に示されるように、図１２の屈折
率分布は、約０．７６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍないし３．２８
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ間に延びる約１５３０ｎｍないし１５
６５ｎｍの波長帯域にわたり分散を生じる。特に、図１
２に示された屈折率分布を持つファイバは、１５５０ｎ
ｍにおける下記の光学的特性を提供する。即ち、 分散＝２．１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．０７２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ マイクロベンド減衰係数＝０．０１ｄＢ／ｋｍ モード・フィールド径＝９．０μｍ 実効断面積＝６２μｍ2 γ＝１．８Ｗ-1ｋｍ-1 これら全ての特性は、非ゼロ分散型ファイバに対するＩ
ＴＵ−Ｔ Ｇ．６５５推奨事項により記載される範囲内
に該当する。
【００７１】図１４は、比較的低い非線形係数を持つ非
ゼロの負の分散の光学的分布を生じる光ファイバ１０に
対する第５の屈折率分布を示している。図１４の本発明
のファイバの物理的特性は、約２．４μｍないし３．２
μｍ、望ましくは約２．６μｍの内部コア１２に対する
半径ｒ１と、約１．６ないし３．０、望ましくは約２．
４８の内部コア１２に対する屈折率分布α、約０．０１
０６〜０．０１２０、望ましくは約０．０１１６の内部
コア１２に対する番号２０における最大屈折率差Δｎ
１、望ましくは約０の番号２４における屈折率Δｎ２を
持つ約５．３μｍないし６．３μｍ、望ましくは約５．
９μｍの第１のガラス層１４の外部半径、約１．００μ
ｍないし１．０８μｍ、望ましくは約１．０８μｍの第
２のガラス層１６の幅、および約０．０１２０ないし
０．０１３２、望ましくは約０．０１２９の第２のガラ
ス層１６の番号２２における最大屈折率Δｎ３を含む。
先に述べたように、低いドーパント濃度は、第１のガラ
ス層１４に存在し得る。図２、図１０、図１１および図
１２の屈折率分布におけるように、非ゼロの負の分散型
ファイバに対する図１４の屈折率分布は高い屈折率の特
徴的な多数のピーク値を持ち、外部ピーク値が第２のガ
ラス層１６に存在する場合、実質的に放物線状の勾配を
持ち、その最大値２２において内部コア１２における最
大屈折率２０を越える。放物線状以外の屈折率分布、例
えば円形あるいは階段状の屈折率分布もまた、第２のガ
ラス層１６に対して考慮される。第２のガラス層１６の
屈折率Δｎ３はピーク値において、内部コア１２に対す
るピーク屈折率Δｎ１を５％より多く越える。
ゼロの負の分散の光学的分布を生じる光ファイバ１０に
対する第５の屈折率分布を示している。図１４の本発明
のファイバの物理的特性は、約２．４μｍないし３．２
μｍ、望ましくは約２．６μｍの内部コア１２に対する
半径ｒ１と、約１．６ないし３．０、望ましくは約２．
４８の内部コア１２に対する屈折率分布α、約０．０１
０６〜０．０１２０、望ましくは約０．０１１６の内部
コア１２に対する番号２０における最大屈折率差Δｎ
１、望ましくは約０の番号２４における屈折率Δｎ２を
持つ約５．３μｍないし６．３μｍ、望ましくは約５．
９μｍの第１のガラス層１４の外部半径、約１．００μ
ｍないし１．０８μｍ、望ましくは約１．０８μｍの第
２のガラス層１６の幅、および約０．０１２０ないし
０．０１３２、望ましくは約０．０１２９の第２のガラ
ス層１６の番号２２における最大屈折率Δｎ３を含む。
先に述べたように、低いドーパント濃度は、第１のガラ
ス層１４に存在し得る。図２、図１０、図１１および図
１２の屈折率分布におけるように、非ゼロの負の分散型
ファイバに対する図１４の屈折率分布は高い屈折率の特
徴的な多数のピーク値を持ち、外部ピーク値が第２のガ
ラス層１６に存在する場合、実質的に放物線状の勾配を
持ち、その最大値２２において内部コア１２における最
大屈折率２０を越える。放物線状以外の屈折率分布、例
えば円形あるいは階段状の屈折率分布もまた、第２のガ
ラス層１６に対して考慮される。第２のガラス層１６の
屈折率Δｎ３はピーク値において、内部コア１２に対す
るピーク屈折率Δｎ１を５％より多く越える。
【００７２】図１４の屈折率分布を持つ光ファイバ１０
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長帯域に
おける負の全ファイバ分散を生じる。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ水中伝送システムで使用
される光システムにおける所望の用途を有し、さもなけ
れば有害な４光波混合の諸結果を生じることになる。特
に、図１４に示された屈折率分布を持つファイバは、最
も望ましい実施の形態の特性を括弧内に示す、１５５０
ｎｍにおける下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散≦−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（−２．４６ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ） ０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ≦分散勾配≦０．１２ｐｓ
／ｎｍ2／ｋｍ（０．１１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） マイクロベンド減衰係数≦０．０１ｄＢ／ｋｍ（０．０
００４ｄＢ／ｋｍ） モード・フィールド径＝９．１μｍ ４５μｍ2≦実効断面積≦７５μｍ2（６８μｍ2） １．２Ｗ-1ｋｍ-1≦γ≦２Ｗ-1ｋｍ-1（１．３Ｗ-1ｋｍ
-1） λcutoff≦１６００ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
るファイバ遮断波長） 比較的低い非線形係数を持つ分散シフト型光学的特性を
生じる光ファイバ１０に対する第６の屈折率分布につい
て次に記述する。分散シフト型ファイバは、ＩＴＵ−Ｔ
の推奨事項Ｇ．６５３において記載される。第６の実施
の形態によるファイバの物理的特性は、約３．２μｍの
内部コア１２に対する半径ｒ１、約２．８の内部コア１
２に対する屈折率分布α、約０．００９２の内部コア１
２に対する番号２０における最大屈折率差Δｎ１、約０
の屈折率Δｎ２を持つ約７．８μｍの第１のガラス層１
４の外部半径、約０．８μｍの第２のガラス層１６の
幅、および約０．０１１８の第２のガラス層１６の最大
屈折率Δｎ３を含む。図２、図１０、図１１、図１２お
よび図１４の屈折率分布におけるように、分散シフト型
ファイバに対する第６の実施の形態による屈折率分布
は、高い屈折率の特徴的な多数のピーク値を有し、外部
ピークが第２のガラス層１６に存在する場合、実質的に
放物線状の形状を持ち、その最大値２２において、内部
コア１２における番号２０の最大屈折率を越える。放物
線状以外の屈折率分布、例えば円形または階段状屈折率
分布もまた、第２のガラス層１６に対して考慮される。
第２のガラス層１６の屈折率Δｎ３は、そのピークにお
いて、内部コア１２に対するピーク屈折率Δｎ１を５％
より多く越えることが望ましい。
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長帯域に
おける負の全ファイバ分散を生じる。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ水中伝送システムで使用
される光システムにおける所望の用途を有し、さもなけ
れば有害な４光波混合の諸結果を生じることになる。特
に、図１４に示された屈折率分布を持つファイバは、最
も望ましい実施の形態の特性を括弧内に示す、１５５０
ｎｍにおける下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散≦−０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（−２．４６ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ） ０．０７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ≦分散勾配≦０．１２ｐｓ
／ｎｍ2／ｋｍ（０．１１ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） マイクロベンド減衰係数≦０．０１ｄＢ／ｋｍ（０．０
００４ｄＢ／ｋｍ） モード・フィールド径＝９．１μｍ ４５μｍ2≦実効断面積≦７５μｍ2（６８μｍ2） １．２Ｗ-1ｋｍ-1≦γ≦２Ｗ-1ｋｍ-1（１．３Ｗ-1ｋｍ
-1） λcutoff≦１６００ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
るファイバ遮断波長） 比較的低い非線形係数を持つ分散シフト型光学的特性を
生じる光ファイバ１０に対する第６の屈折率分布につい
て次に記述する。分散シフト型ファイバは、ＩＴＵ−Ｔ
の推奨事項Ｇ．６５３において記載される。第６の実施
の形態によるファイバの物理的特性は、約３．２μｍの
内部コア１２に対する半径ｒ１、約２．８の内部コア１
２に対する屈折率分布α、約０．００９２の内部コア１
２に対する番号２０における最大屈折率差Δｎ１、約０
の屈折率Δｎ２を持つ約７．８μｍの第１のガラス層１
４の外部半径、約０．８μｍの第２のガラス層１６の
幅、および約０．０１１８の第２のガラス層１６の最大
屈折率Δｎ３を含む。図２、図１０、図１１、図１２お
よび図１４の屈折率分布におけるように、分散シフト型
ファイバに対する第６の実施の形態による屈折率分布
は、高い屈折率の特徴的な多数のピーク値を有し、外部
ピークが第２のガラス層１６に存在する場合、実質的に
放物線状の形状を持ち、その最大値２２において、内部
コア１２における番号２０の最大屈折率を越える。放物
線状以外の屈折率分布、例えば円形または階段状屈折率
分布もまた、第２のガラス層１６に対して考慮される。
第２のガラス層１６の屈折率Δｎ３は、そのピークにお
いて、内部コア１２に対するピーク屈折率Δｎ１を５％
より多く越えることが望ましい。
【００７３】図１４の屈折率分布を持つ光ファイバ１０
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長範囲に
おける低い絶対値の全ファイバ分散を提供する。特に、
このファイバは、他の表示がなければ１５５０ｎｍにお
いて示される下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散＝０．４２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．０６６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ １５２５ｎｍにおける分散＝−１．０７ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ １５７５ｎｍにおける分散＝＋２．２２ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ マイクロベンド減衰係数＝０．６ｄＢ／ｋｍ モード・フィールド径＝８．８μｍ 実効断面積＝５８μｍ2 γ＝１．５６Ｗ-1ｋｍ-1 λcutoff＝１３５９ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
るファイバ遮断波長） 当業者には、本発明の趣旨または範囲から逸脱すること
なく本発明のシステムおよび方法に対して種々の修正お
よび変化を生じることができることが明らかであろう。
例えば、前記各図に示される屈折率特性は、望ましい実
施の形態の例示となるように意図される。正確な形状、
半径方向距離および屈折率差は、本発明の趣旨または範
囲から逸脱することなく本文に開示される如き相当ファ
イバを取得するために当業者により容易に変更される。
１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波長範囲におけるフ
ァイバ動作について所与の実施の形態に対して開示され
たが、特定の波長要件が現在または将来の光通信システ
ムにおいて生じても、異なる波長範囲の信号を本発明に
従ってファイバへ伝送することができる。特に、当業者
は、シリカが低い減衰特性を保持する１５２０ｎｍない
し約１６２０ｎｍの拡張された波長範囲において動作す
るように、本文に述べたファイバあるいはその簡単な修
正例の使用について考慮することができる。
は、１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの動作波長範囲に
おける低い絶対値の全ファイバ分散を提供する。特に、
このファイバは、他の表示がなければ１５５０ｎｍにお
いて示される下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散＝０．４２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ 分散勾配＝０．０６６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ １５２５ｎｍにおける分散＝−１．０７ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ １５７５ｎｍにおける分散＝＋２．２２ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ マイクロベンド減衰係数＝０．６ｄＢ／ｋｍ モード・フィールド径＝８．８μｍ 実効断面積＝５８μｍ2 γ＝１．５６Ｗ-1ｋｍ-1 λcutoff＝１３５９ｎｍ（ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５０によ
るファイバ遮断波長） 当業者には、本発明の趣旨または範囲から逸脱すること
なく本発明のシステムおよび方法に対して種々の修正お
よび変化を生じることができることが明らかであろう。
例えば、前記各図に示される屈折率特性は、望ましい実
施の形態の例示となるように意図される。正確な形状、
半径方向距離および屈折率差は、本発明の趣旨または範
囲から逸脱することなく本文に開示される如き相当ファ
イバを取得するために当業者により容易に変更される。
１５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波長範囲におけるフ
ァイバ動作について所与の実施の形態に対して開示され
たが、特定の波長要件が現在または将来の光通信システ
ムにおいて生じても、異なる波長範囲の信号を本発明に
従ってファイバへ伝送することができる。特に、当業者
は、シリカが低い減衰特性を保持する１５２０ｎｍない
し約１６２０ｎｍの拡張された波長範囲において動作す
るように、本文に述べたファイバあるいはその簡単な修
正例の使用について考慮することができる。
【００７４】本発明は、請求の範囲およびその相等内容
の範囲内に該当するならば、その修正および変更を網羅
する。
の範囲内に該当するならば、その修正および変更を網羅
する。
【図１】本発明による光伝送ファイバを示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施の形態による図１のファイ
バの断面の屈折率分布を示すグラフである。
バの断面の屈折率分布を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に対する分散と内部
コア半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーション
のグラフである。
コア半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーション
のグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態における内部コアの
実効断面積と屈折率分布領域の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
実効断面積と屈折率分布領域の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
【図５】本発明の第１の実施の形態における非線形係数
γと内部ピーク領域の関係を示すコンピュータ・シミュ
レーションのグラフである。
γと内部ピーク領域の関係を示すコンピュータ・シミュ
レーションのグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における第２のガラ
ス層における実効断面積と屈折率の関係を示すコンピュ
ータ・シミュレーションのグラフである。
ス層における実効断面積と屈折率の関係を示すコンピュ
ータ・シミュレーションのグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態における電界と光フ
ァイバの半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
ァイバの半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における非線形係数
と実効断面積の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
と実効断面積の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
【図９】従来の２重形状の分散シフト型光ファイバにお
ける非線形係数と実効断面積の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
ける非線形係数と実効断面積の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による図１のファ
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による図１のファ
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
【図１２】本発明の第４の実施の形態による図１の光フ
ァイバの屈折率分布を示すグラフである。
ァイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施の形態によるファイバの
総分散量と波長の関係を示すグラフである。
総分散量と波長の関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の第５の実施の形態による図１のファ
イバの屈折率分布を示すグラフである。
イバの屈折率分布を示すグラフである。
１０ 光伝送ファイバ １２ 内部コア（ガラス・コア） １４ 第１のガラス層 １６ 第２のガラス層 １８ クラッド ２０ 屈折率のピーク値 ２２ 屈折率のピーク値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Ｐｉｒｅｌｌｉ Ｃａｖｉ ｅ Ｓｉｓｔ ｅｍｉ Ｓ．ｐ．Ａ (72)発明者 フランチェスコ・ガブリエーレ・サルトリ イタリア共和国 20125 ミラノ，ヴィア ーレ・サルカ 87 (72)発明者 ダヴィデ・サルキ イタリア共和国 20153 ミラノ，ヴィ ア・マナレシ 10／６ (72)発明者 ジャコモ・ステファノ・ロバ イタリア共和国ミラノ，20052 モンツァ, ヴィア・アルノ ５／10
Claims (26)
- 【請求項１】 光伝送システムにおいて使用される低い
非線形係数γと高い実効断面積とを有する光伝送ファイ
バであって、 第１の最大屈折率差Δｎ１と屈折率分布αと半径ｒ１と
を持つガラス内部コアと、 前記内部コアを半径方向に包囲し、前記最大屈折率差Δ
ｎ１より小さい屈折率差Δｎ２を持ち、かつ外側半径ｒ
２を持つ第１のガラス層と、 前記第１のガラス層を半径方向に包囲し、前記最大屈折
率差Δｎ１より大きい第２の最大屈折率差Δｎ３を持
ち、かつ幅ｗを持つ第２のガラス層とを含むコア領域
と、 前記コア領域を包囲する低損失のクラッドとを含み、前
記非線形係数γが約２Ｗ-1ｋｍ-1より小さい光伝送ファ
イバにおいて、 前記屈折率差Δｎ２が、前記第２の最大屈折率差Δｎ３
の１０％より絶対値において少ないことを特徴とする光
伝送ファイバ。 - 【請求項２】 ｒ１が約３．６μｍないし４．２μｍで
あり、ｒ２が約９．０μｍないし１２．０μｍであり、
ｗが約０．６μｍないし１．０μｍである請求項１記載
の光伝送ファイバ。 - 【請求項３】 αが約１．７ないし２．０である請求項
２記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項４】 Δｎ３が約０．００９ないし０．０１２
である請求項２または３のいずれかに記載の光伝送ファ
イバ。 - 【請求項５】 Δｎ１が約０．００８２ないし０．００
９５である請求項４記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項６】 １５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波長
範囲内のファイバの全分散が約５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍない
し１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである請求項１ないし５のいず
れか一つに記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項７】 ｒ１が約２．３μｍないし３．６μｍで
あり、ｒ２は約４．４μｍないし６．１μｍであり、ｗ
が約１．００μｍないし１．２６μｍである請求項１記
載の光伝送ファイバ。 - 【請求項８】 αが約１．４ないし３．０である請求項
７記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項９】 Δｎ３が約０．０１２０ないし０．０１
４０である請求項７または８のいずれかに記載の光伝送
ファイバ。 - 【請求項１０】 Δｎ１が約０．０１００ないし０．０
１２０である請求項９記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１１】 １５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波
長範囲内におけるファイバに対する全分散が約０．５ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍより大きい請求項１または７ないし１０
のいずれか一つに記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１２】 ｒ１が約２．４μｍないし３．２μｍ
であり、ｒ２が約５．３μｍないし６．３μｍであり、
ｗが約１．００μｍないし１．０８μｍである請求項１
記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１３】 αが約１．８ないし３．０である請求
項１２記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１４】 Δｎ３が約０．０１２０ないし０．０
１３２である請求項１２または１３のいずれかに記載の
光伝送ファイバ。 - 【請求項１５】 Δｎ１が約０．０１０６ないし０．０
１２０であり、Δｎ２が約０．０である請求項１４記載
の光伝送ファイバ。 - 【請求項１６】 １５３０ｎｍないし１５６５ｎｍの波
長範囲内におけるファイバに対する全分散が約０．５ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍより小さい請求項１、１２ないし１５の
いずれか一つに記載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１７】 Δｎ２がΔｎ３より絶対値において５
％小さい請求項１ないし１６のいずれか一つに記載の光
伝送ファイバ。 - 【請求項１８】 Δｎ２が約０．０である請求項１７記
載の光伝送ファイバ。 - 【請求項１９】 第２のガラス層の最大屈折率差Δｎ３
が、前記コアの最大屈折率差Δｎ１を５％より多く越え
る請求項１ないし１８のいずれか一つに記載の光伝送フ
ァイバ。 - 【請求項２０】 光伝送システムにおいて使用される、
高い実効断面積と約２Ｗ-1ｋｍ-1より小さい非線形係数
γとを持つ光伝送ファイバであって、 第１の最大屈折率差Δｎ１と屈折率分布αと半径ｒ１と
を持つガラス内部コアと、 前記内部コアを半径方向に包囲し、Δｎ１より小さい屈
折率差Δｎ２を持ち、かつ外側半径ｒ２を持つ第１のガ
ラス層と、 前記第１の層を半径方向に包囲し、Δｎ１より大きい第
２の最大屈折率差Δｎ３を持ち、かつ幅ｗを持つ第２の
ガラス層とを含むコア領域と、 前記コア領域を包囲する低損失のクラッドとを有する光
伝送ファイバにおいて、 前記第１のガラス層が少ないドーパント成分の領域を含
むことを特徴とする光伝送ファイバ。 - 【請求項２１】 光信号を出力する光トランスミッタと
前記光信号を伝送する光伝送線とを含む光伝送システム
であって、 前記光伝送線が、ファイバの中心断面領域における第１
の屈折率ピーク値を持つ光伝送ファイバと、該第１のピ
ーク値より高い第２の屈折率ピーク値を持つ外部リング
と、前記２つのピーク値間の低いドーパント成分領域と
を有することを特徴とする光伝送システム。 - 【請求項２２】 前記低いドーパント成分領域が、絶対
値において、前記ファイバのピークの屈折率差の１５％
に等しいかあるいはこれより小さい屈折率差を有する請
求項２１記載の光伝送システム。 - 【請求項２３】 各々が特定の波長を持つ複数の光信号
を出力する複数の光トランスミッタと、 波長分離多重化光通信信号を形成するため光信号を組合
わせて、該組合わせ信号を前記光伝送線へ出力する光コ
ンバイナとを更に備える請求項２１記載の光伝送システ
ム。 - 【請求項２４】 前記光伝送ファイバが５０ｋｍより大
きい長さを有する請求項２１記載の光伝送システム。 - 【請求項２５】 前記光伝送線が光増幅器を含む請求項
２１記載の光伝送システム。 - 【請求項２６】 光ファイバ伝送において非線形効果を
制御する方法であって、 光信号を生成するステップと、 非線形係数を持つシリカ光ファイバにおける光信号を結
合するステップと、 第１の屈折率ピーク値を生じるように前記ファイバの中
心断面領域をドーピングするステップと、 前記第１のピーク値より高い第２の屈折率ピーク値を生
じるように前記ファイバの環状ガラス・リングをドーピ
ングすることによって、前記中心中心領域より外側のフ
ァイバ断面領域における光信号と関連する電界強さを強
化するステップとを含む方法において、 前記ファイバの非線形係数を減じるため、２つのピーク
値間のファイバ断面領域のドーパント濃度を予め定めた
値より低く選定するステップを更に含むことを特徴とす
る方法。
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