JP2002533744A - 大都市ネットワークシステムおよびアクセスネットワークシステム用の光ファイバ - Google Patents
大都市ネットワークシステムおよびアクセスネットワークシステム用の光ファイバInfo
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- G02B6/29374—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide
- G02B6/29376—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties
- G02B6/29377—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating principle based on material dispersion in an optical light guide coupling light guides for controlling wavelength dispersion, e.g. by concatenation of two light guides having different dispersion properties controlling dispersion around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
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Abstract
(57)【要約】
1310nmでの第1の動作波長と、1550nmでの第2の動作波長の少なくとも1つを囲む波長帯域で動作する光信号送信器と、該光信号送信器の一端に接続された光送信ラインと、該光送信ラインの一端に接続された受信器と、を備え、該送信ラインが、ファイバのガラス層に配置された最大屈折率差を有する少なくとも1つのケーブルシングル・モード光ファイバを含み、該ケーブル化ファイバが、1300nm未満のカット・オフ波長と、約5ps/nm/kmと約15ps/nm/kmとの間の絶対値の正の分散と、該第1の動作波長と第2の動作波長の他方で約5ps/nm/kmと約15ps/nm/kmの間の絶対値の負の分散と、該第1の動作波長と第2の動作波長の間の波長での零分散と、約60μm2より大きい1550nm付近の波長での有効エリアとを含む、ことを特徴とする高速大都市圏またはアクセス光通信システム。
Description
【0001】 発明の背景 本発明は一般的に信号送信のための光通信システムに関する。さらに詳しくは
、本発明は大都市ネットワークまたはアクセスネットワークで用いられる光送信
用のファイバに関する。
、本発明は大都市ネットワークまたはアクセスネットワークで用いられる光送信
用のファイバに関する。
【0002】 光送信ネットワークでは、1連のスパン(span)の光ファイバから成る光
通信ラインを用いて送信機を受信機に接続している。光システム内の光ネットワ
ークは、そのネットワークがカバーする距離に基づいて分類することが可能であ
る。最大の距離をカバーするネットワークは、転送ネットワークとして知られて
いる。この転送ネットワークは、一般的に各都市間の二地点間接続を提供するた
めに用いられ、通常80kmというファイバスパンから成っている。しばしば、
信号増幅器が各ファイバスパン間に接続され、これが送信ライン上でのパワー損
失の原因となっている。
通信ラインを用いて送信機を受信機に接続している。光システム内の光ネットワ
ークは、そのネットワークがカバーする距離に基づいて分類することが可能であ
る。最大の距離をカバーするネットワークは、転送ネットワークとして知られて
いる。この転送ネットワークは、一般的に各都市間の二地点間接続を提供するた
めに用いられ、通常80kmというファイバスパンから成っている。しばしば、
信号増幅器が各ファイバスパン間に接続され、これが送信ライン上でのパワー損
失の原因となっている。
【0003】 転送ネットワークは一般に大都市ネットワークと呼ばれるより小規模なネット
ワークに接続される。大都市ネットワークは、転送ネットワークから受信した信
号を分配するために用いられるバックボーン構造体を成す。大都市ネットワーク
によってカバーされる距離は、一般的に転送ネットワークの単一のスパンに等し
い。しかしながら、この距離は一般に150kmと大きく、大きい大都市地域を
カバーしている。大都市ネットワークは、都市との間を行き来する信号を収集し
たり分配したりするために用いられる。大都市ネットワークは、エンド受信機に
接続された長い直線状の転送ネットワークおよびそれより短い分配ネットワーク
の間のインタフェースと見なせば最も良く理解される。
ワークに接続される。大都市ネットワークは、転送ネットワークから受信した信
号を分配するために用いられるバックボーン構造体を成す。大都市ネットワーク
によってカバーされる距離は、一般的に転送ネットワークの単一のスパンに等し
い。しかしながら、この距離は一般に150kmと大きく、大きい大都市地域を
カバーしている。大都市ネットワークは、都市との間を行き来する信号を収集し
たり分配したりするために用いられる。大都市ネットワークは、エンド受信機に
接続された長い直線状の転送ネットワークおよびそれより短い分配ネットワーク
の間のインタフェースと見なせば最も良く理解される。
【0004】 この短い分配ネットワークは、一般に分配ネットワークまたはアクセスネット
ワークと呼ばれる。簡便さのため、アクセスネットワークという用語は、分配ネ
ットワークとアクセスネットワーク、さらに同じ目的を達成する他のネットワー
クを含むものとする。アクセスネットワークは、あらゆるネットワークの内の最
も短いネットワークであり、エンド受信機を大都市ネットワークに接続する働き
をする。
ワークと呼ばれる。簡便さのため、アクセスネットワークという用語は、分配ネ
ットワークとアクセスネットワーク、さらに同じ目的を達成する他のネットワー
クを含むものとする。アクセスネットワークは、あらゆるネットワークの内の最
も短いネットワークであり、エンド受信機を大都市ネットワークに接続する働き
をする。
【0005】 各カテゴリのネットワークはそれ独自の目的を遂行するように設計されている
ため、各ネットワークで用いられる光ファイバの送信特性は独自のものであるこ
とが望ましい。例えば、転送ネットワークの主要な目的は信号を長距離にわたっ
て搬送することである。したがって、転送ネットワークにとって最適な光ファイ
バは、そのパワー損失が低い、すなわち減衰が少ないことが望ましい。減衰の程
度が低いと、信号を全送信距離にわたって信号を送るために必要とされる増幅器
の数が少なくて済み、ネットワークの全体的効率が増加する。
ため、各ネットワークで用いられる光ファイバの送信特性は独自のものであるこ
とが望ましい。例えば、転送ネットワークの主要な目的は信号を長距離にわたっ
て搬送することである。したがって、転送ネットワークにとって最適な光ファイ
バは、そのパワー損失が低い、すなわち減衰が少ないことが望ましい。減衰の程
度が低いと、信号を全送信距離にわたって信号を送るために必要とされる増幅器
の数が少なくて済み、ネットワークの全体的効率が増加する。
【0006】 大都市ネットワークとアクセスネットワークの主要な目的は、転送ネットワー
クから受信した信号を分配することである。上記両方のネットワークは信号の分
配に焦点を合わせているため、これら両方のネットワークに取って最適なファイ
バは、類似の送信特性を有するものである。さらに詳しくは、両方のネットワー
クにとって最適なファイバとは、高いデータ送信速度で多くの信号を取り扱うこ
とが可能であることが望ましい。このファイバはまた信号を容易に分割可能でな
ければならない。加えて、このファイバは、過度の増幅を避けるために低減衰率
(例えば、転送ネットワークファイバの場合)であり、また、カップリング(例
えば、スプライスおよび/またはコネクタによるカップリング)を容易なものと
するために極めて大きい有効エリアを有するものでなければならない。
クから受信した信号を分配することである。上記両方のネットワークは信号の分
配に焦点を合わせているため、これら両方のネットワークに取って最適なファイ
バは、類似の送信特性を有するものである。さらに詳しくは、両方のネットワー
クにとって最適なファイバとは、高いデータ送信速度で多くの信号を取り扱うこ
とが可能であることが望ましい。このファイバはまた信号を容易に分割可能でな
ければならない。加えて、このファイバは、過度の増幅を避けるために低減衰率
(例えば、転送ネットワークファイバの場合)であり、また、カップリング(例
えば、スプライスおよび/またはコネクタによるカップリング)を容易なものと
するために極めて大きい有効エリアを有するものでなければならない。
【0007】 いわゆるコアの有効エリア、すなわち簡潔に言えば有効エリアは次式で与えら
れる:
れる:
【0008】
【数1】 ここでrはファイバの半径方向座標、F(r)は基本モード半径方向分布である
。
。
【0009】 大都市ネットワークファイバに望まれる他の特性には、多量の光パワーを取り
扱う機能を有することと分散スロープが低いことである。大都市ネットワークフ
ァイバ中を走行する光信号の周波数を分割するには、大きいパワーを持つ信号が
ファイバの開始部中にカップリングされていることが必要である。したがって、
大都市ファイバは、低減衰率であり、また、高パワー信号によって誘導される非
線形効果に対処するために極めて低い非線形性係数γを有することが望ましい。
分散スロープが低いと、WDMチャネル間における分散を等化させる助けとなる
。
扱う機能を有することと分散スロープが低いことである。大都市ネットワークフ
ァイバ中を走行する光信号の周波数を分割するには、大きいパワーを持つ信号が
ファイバの開始部中にカップリングされていることが必要である。したがって、
大都市ファイバは、低減衰率であり、また、高パワー信号によって誘導される非
線形効果に対処するために極めて低い非線形性係数γを有することが望ましい。
分散スロープが低いと、WDMチャネル間における分散を等化させる助けとなる
。
【0010】 光ファイバ中でのパルス伝搬に作用する非線形効果の強度は、非線形性係数γ
とパワーPの積にリンクしている。非線形性係数の定義は、量子エレクトロニク
スのIEEEジャーナル誌の1987年のQE−23号のNo.5のY.コダマ
らによる「単モード誘電体導波管中での非線形パルス伝搬」という論文にあるよ
うに、次式で与えられる:
とパワーPの積にリンクしている。非線形性係数の定義は、量子エレクトロニク
スのIEEEジャーナル誌の1987年のQE−23号のNo.5のY.コダマ
らによる「単モード誘電体導波管中での非線形パルス伝搬」という論文にあるよ
うに、次式で与えられる:
【0011】
【数2】 ここでneffは実効モード屈折率、λは信号波長、n(r)は屈折率の半径方向
分布、n2(r)は非線形屈折率係数の半径方向分布である。
分布、n2(r)は非線形屈折率係数の半径方向分布である。
【0012】 本出願者は、式(2)は、純粋シリカの屈折率に対して自身の屈折率を高める
(または低める)ために用いられるファイバドーパントの濃度を変化させること
による非線形屈折率係数n2の半径依存性を考慮しているものと認識した。
(または低める)ために用いられるファイバドーパントの濃度を変化させること
による非線形屈折率係数n2の半径依存性を考慮しているものと認識した。
【0013】 非線形屈折率係数n2の半径依存性を無視すると、係数γに対して一般的に用
いられている次式を得る:
いられている次式を得る:
【0014】
【数3】 近似式(3)は、定義(2)と異なって、同じ実効コアエリアAeff値を有す
るがγ値は異なる屈折率の半径方向プロフィール同士を識別することはない。1
/Aeffは送信ファイバにおける非線形効果の強度の尺度としてしばしば用いら
れるが、式(2)で定義されるγは実際にはこれらの効果の強度のより良好な尺
度となる。
るがγ値は異なる屈折率の半径方向プロフィール同士を識別することはない。1
/Aeffは送信ファイバにおける非線形効果の強度の尺度としてしばしば用いら
れるが、式(2)で定義されるγは実際にはこれらの効果の強度のより良好な尺
度となる。
【0015】 さらに、大都市ネットワークとアクセスネットワークで用いられるファイバは
、転送ネットワークおよび現在設置されているシステムで用いられるファイバと
互換的でなければならない。現在設置されているシステムの大多数は、その動作
波長が、約1310nmと1550nmのどちらかの波長の帯域内にある。一般
に、長距離送信では、ファイバ減衰率が低いことが必要であるが、これは波長が
大きくないと得られない。光増幅器における現在の傾向としては、低減衰である
ことを利用して、より長い波長を増幅できるようにすることである。新しい世代
の増幅器は、1550nmあたりの増幅波長帯域を拡大して、動作可能波長とし
て1625nmにまで達しようとしている。アクセスネットワークは、一般的に
1310nmあたりの波長帯域で動作するが、木の葉長でも動作するコンポーネ
ントが多く開発されている。加えて、CATVシステムは一般に1550nmあ
たりで動作するが、約1310nmで動作するサービスチャネルを含むことがあ
る。そのうえ、1310nmあたりの波長帯域での光増幅方法が開発中である。
、転送ネットワークおよび現在設置されているシステムで用いられるファイバと
互換的でなければならない。現在設置されているシステムの大多数は、その動作
波長が、約1310nmと1550nmのどちらかの波長の帯域内にある。一般
に、長距離送信では、ファイバ減衰率が低いことが必要であるが、これは波長が
大きくないと得られない。光増幅器における現在の傾向としては、低減衰である
ことを利用して、より長い波長を増幅できるようにすることである。新しい世代
の増幅器は、1550nmあたりの増幅波長帯域を拡大して、動作可能波長とし
て1625nmにまで達しようとしている。アクセスネットワークは、一般的に
1310nmあたりの波長帯域で動作するが、木の葉長でも動作するコンポーネ
ントが多く開発されている。加えて、CATVシステムは一般に1550nmあ
たりで動作するが、約1310nmで動作するサービスチャネルを含むことがあ
る。そのうえ、1310nmあたりの波長帯域での光増幅方法が開発中である。
【0016】 これらの検討事項に対処するため、最適な大都市ファイバまたはアクセスファ
イバは、1310nmおよび1550nmの両方を囲む波長帯域内で動作するこ
とが可能であり、また、正および負の両方の分散システムをサポートすることが
可能であるべきである。これらの波長帯域内で成功裏に動作することによって、
大都市ネットワークファイバは、1310nmシステムように設置されている現
在利用可能なコンポーネントをサポートし、また、最大で1625nmまでの波
長で動作する未来世代のコンポーネントに適応する。
イバは、1310nmおよび1550nmの両方を囲む波長帯域内で動作するこ
とが可能であり、また、正および負の両方の分散システムをサポートすることが
可能であるべきである。これらの波長帯域内で成功裏に動作することによって、
大都市ネットワークファイバは、1310nmシステムように設置されている現
在利用可能なコンポーネントをサポートし、また、最大で1625nmまでの波
長で動作する未来世代のコンポーネントに適応する。
【0017】 大容量という要件を満足するために、大都市ネットワークとアクセスネットワ
ークは、波長分割多重(WDM)技術を用いて、送信チャネルの数を増加させよ
うとする確率が高い。WDM技術は、互いに異なった送信チャネル中を走行する
信号が混合されてしまう結果となる四波混合(FWM)という現象によって制限
を受ける。この現象は、動作波長あたりで絶対値が零より大きい分散値を有する
シングル・モードファイバを用いることによって最小化または避けることが可能
である。しかしながら、ファイバのこの分散値が大きすぎると、送信ライン中に
分散補償デバイスが含まれていないと、信号が送信中に歪む。
ークは、波長分割多重(WDM)技術を用いて、送信チャネルの数を増加させよ
うとする確率が高い。WDM技術は、互いに異なった送信チャネル中を走行する
信号が混合されてしまう結果となる四波混合(FWM)という現象によって制限
を受ける。この現象は、動作波長あたりで絶対値が零より大きい分散値を有する
シングル・モードファイバを用いることによって最小化または避けることが可能
である。しかしながら、ファイバのこの分散値が大きすぎると、送信ライン中に
分散補償デバイスが含まれていないと、信号が送信中に歪む。
【0018】 WDMシステムで現在用いられている光ファイバには多くのタイプがあるが、
そのどれもが、以下に記載する理由で、大都市ネットワークまたはアクセスネッ
トワークの要件を満足することができない。例えば、シングル・モードのステッ
プ屈折率(SM)ファイバは、1310nmという動作波長での分散は零であり
、1550nmという動作波長では高い正の分散値(17ps/nm/km)を
有している。このタイプのファイバは、大都市ネットワークやアクセスネットワ
ークで用いるには適していないが、その理由は、シミュレーションしてみると、
50kmSMファイバの場合、分散補償無しでは10Gbit/s(ギガビット
/秒)送信を1550nmで発生することは不可能であることが分かるからであ
る。加えて、SMファイバは、1310nmを上回る波長で負の分散値を必要と
するシステムとは互換的ではない。加えて、SMファイバは、分散が低いため1
310nmあたりではWDM送信をサポートしない。
そのどれもが、以下に記載する理由で、大都市ネットワークまたはアクセスネッ
トワークの要件を満足することができない。例えば、シングル・モードのステッ
プ屈折率(SM)ファイバは、1310nmという動作波長での分散は零であり
、1550nmという動作波長では高い正の分散値(17ps/nm/km)を
有している。このタイプのファイバは、大都市ネットワークやアクセスネットワ
ークで用いるには適していないが、その理由は、シミュレーションしてみると、
50kmSMファイバの場合、分散補償無しでは10Gbit/s(ギガビット
/秒)送信を1550nmで発生することは不可能であることが分かるからであ
る。加えて、SMファイバは、1310nmを上回る波長で負の分散値を必要と
するシステムとは互換的ではない。加えて、SMファイバは、分散が低いため1
310nmあたりではWDM送信をサポートしない。
【0019】 分散シフト(DS)ファイバは、1550nmという動作波長での分散は零で
あり、また、1310nmでは高い負の分散値を有している。したがって、DS
ファイバは、1550nm波長あたりではWFM問題を受けやすく、1310n
m波長では分散補正を必要とする。加えて、DSファイバは、1550nm未満
の波長で正の分散値を必要とするシステムとは互換的ではない。したがって、D
Sファイバは、大都市ネットワークやアクセスネットワークに対してはあまり適
していない。
あり、また、1310nmでは高い負の分散値を有している。したがって、DS
ファイバは、1550nm波長あたりではWFM問題を受けやすく、1310n
m波長では分散補正を必要とする。加えて、DSファイバは、1550nm未満
の波長で正の分散値を必要とするシステムとは互換的ではない。したがって、D
Sファイバは、大都市ネットワークやアクセスネットワークに対してはあまり適
していない。
【0020】 大有効エリア(LEA)ファイバもまた、WDMシステムで使用することは可
能である。しかしながら、このようなファイバは、そのカット・オフ周波数が1
310nmを上回り、したがって、1310nmの波長では単モードではない。
この条件のため、LEAファイバは約1550nmシステムでしか使用できなか
った。したがって、LEAファイバもまた、大都市ネットワークやアクセスネッ
トワークでの使用には適さない。
能である。しかしながら、このようなファイバは、そのカット・オフ周波数が1
310nmを上回り、したがって、1310nmの波長では単モードではない。
この条件のため、LEAファイバは約1550nmシステムでしか使用できなか
った。したがって、LEAファイバもまた、大都市ネットワークやアクセスネッ
トワークでの使用には適さない。
【0021】 非零分散(NZD)ファイバもまた、WDMシステムで一般的に使用されてい
る。しかしながら、このようなファイバは、1310nmあたりでは分散値の絶
対値が高い。したがって、NZDファイバは、容認可能な送信ビットレートを維
持するためには1310nmあたりで分散を補償する必要がある。
る。しかしながら、このようなファイバは、1310nmあたりでは分散値の絶
対値が高い。したがって、NZDファイバは、容認可能な送信ビットレートを維
持するためには1310nmあたりで分散を補償する必要がある。
【0022】 本出願者は、NZDファイバは、DSファイバと同じく、一般的に、コア中心
で0.0100より大きい、例えば0.0120という屈折率差のピーク値を有
することを観察した。
で0.0100より大きい、例えば0.0120という屈折率差のピーク値を有
することを観察した。
【0023】 さらに、低分散スロープ非零分散(RDS−NZD)ファイバは、長距離WD
MシステムすなわちDWDMシステムの必要性を満足するように設計されてきた
。このシステムは、1550nmあたりの波長帯域での分散値と分散スロープが
低く、1310nmあたりでの分散値の絶対値が比較的低い。例えば、Luce
nt Technologies社は、分散スロープが減少したTrueWav
eRRSファイバを紹介している出版物を1998年6月に提供した。この出版
物によれば、この新しいファイバは、約1530〜1620nmという波長帯域
での分散スロープ値が低く、そのため、分散の範囲は約3.5〜7.5ps/n
m/kmである。TrueWaveRRSファイバは、現在、Lucent T
echnologies社によって市場に出されている。
MシステムすなわちDWDMシステムの必要性を満足するように設計されてきた
。このシステムは、1550nmあたりの波長帯域での分散値と分散スロープが
低く、1310nmあたりでの分散値の絶対値が比較的低い。例えば、Luce
nt Technologies社は、分散スロープが減少したTrueWav
eRRSファイバを紹介している出版物を1998年6月に提供した。この出版
物によれば、この新しいファイバは、約1530〜1620nmという波長帯域
での分散スロープ値が低く、そのため、分散の範囲は約3.5〜7.5ps/n
m/kmである。TrueWaveRRSファイバは、現在、Lucent T
echnologies社によって市場に出されている。
【0024】 本出願者は、約1550nmという波長におけるTrueWaveRRSファ
イバの有効エリアは約55μm2であることを測定した。一般に、本出願者は、
RDS−NZDファイバにおける分散スロープの減少は、有効エリアを比較的小
さくすると言う犠牲を払って達成されるものであると判断した。したがって、R
DS−NZDファイバは、そのカップリング特性と分割特性という点では余り最
適ではない。
イバの有効エリアは約55μm2であることを測定した。一般に、本出願者は、
RDS−NZDファイバにおける分散スロープの減少は、有効エリアを比較的小
さくすると言う犠牲を払って達成されるものであると判断した。したがって、R
DS−NZDファイバは、そのカップリング特性と分割特性という点では余り最
適ではない。
【0025】 さまざまな出版物が、互いに異なったさまざまな送信特性を有する光ファイバ
を開示している。例えば、バッハマン(Peter Klaus Bachma
nn)は、1986年のECOSの17〜25ページの「分散平坦型および分散
シフト型のシングル・モードファイバ;世界状況」で、互いに異なった屈折率プ
ロフィールを有する分散シフトファイバと分散平坦ファイバを含むさまざまなシ
ングル・モードファイバを記述している。同様に、アインスリー(B. Jam
es Ainslie)とデイ(Clive R. Day)は、1986年8
月のJournal of Lightwave Technology誌のL
T−4号のNo.8での「分散特性を修正したシングル・モードファイバの考察
」で、1300nmと1510nmのどちらかの波長で分散が零になるさまざま
な屈折率プロフィールを有する分散シフトファイバを記述している。また、広い
波長範囲にわたって比較的平坦な分散スペクトルを達成する技法が開示されてい
る。
を開示している。例えば、バッハマン(Peter Klaus Bachma
nn)は、1986年のECOSの17〜25ページの「分散平坦型および分散
シフト型のシングル・モードファイバ;世界状況」で、互いに異なった屈折率プ
ロフィールを有する分散シフトファイバと分散平坦ファイバを含むさまざまなシ
ングル・モードファイバを記述している。同様に、アインスリー(B. Jam
es Ainslie)とデイ(Clive R. Day)は、1986年8
月のJournal of Lightwave Technology誌のL
T−4号のNo.8での「分散特性を修正したシングル・モードファイバの考察
」で、1300nmと1510nmのどちらかの波長で分散が零になるさまざま
な屈折率プロフィールを有する分散シフトファイバを記述している。また、広い
波長範囲にわたって比較的平坦な分散スペクトルを達成する技法が開示されてい
る。
【0026】 チャン(Chang)に対する米国特許第4,402,570号には、1.3
μmと1.55μmという動作波長での減衰と分散を最小化した光ファイバの製
造方法が開示されている。このように減衰と分散が最小化されたのは、パラメー
タを適切に選択したことによる材料分散と波長分散間での除去のおかげである。
μmと1.55μmという動作波長での減衰と分散を最小化した光ファイバの製
造方法が開示されている。このように減衰と分散が最小化されたのは、パラメー
タを適切に選択したことによる材料分散と波長分散間での除去のおかげである。
【0027】 カーネバル(Carnevale)らに対する米国特許第4,412,722
号には、通常0.6μmと1.7μm間の波長でのシングル・モード送信をサポ
ートする光ファイバが開示されている。コア材料の屈折率は、非常に低い分散し
たがって大きい帯域幅を光ファイバに与えるように半径方向にグレーデッド(g
raded)されている。
号には、通常0.6μmと1.7μm間の波長でのシングル・モード送信をサポ
ートする光ファイバが開示されている。コア材料の屈折率は、非常に低い分散し
たがって大きい帯域幅を光ファイバに与えるように半径方向にグレーデッド(g
raded)されている。
【0028】 バガバツーラ(Bhagavatula)に対する米国特許第4,715,6
79号には、クラッド材料の層によって囲まれたコアを有する光ファイバが開示
されている。このコアの特性は、屈折率を抑制した領域を含んでいる点である。
コアの屈折率抑制特性を適切に選択することによって、所望の導波管分散特性を
有するファイバを設計することが可能である。したがって、システム損失に悪い
影響を与えることなく、分散を広い波長範囲にわたって最小化することが可能で
ある。
79号には、クラッド材料の層によって囲まれたコアを有する光ファイバが開示
されている。このコアの特性は、屈折率を抑制した領域を含んでいる点である。
コアの屈折率抑制特性を適切に選択することによって、所望の導波管分散特性を
有するファイバを設計することが可能である。したがって、システム損失に悪い
影響を与えることなく、分散を広い波長範囲にわたって最小化することが可能で
ある。
【0029】 アイヘンバウム(Eichenbaum)らに対する米国特許第4,774,
631号には、シングル・モード光ファイバリボンケーブルが検討されている。
このケーブルは、低モジュラスの内部コーティングと高モジュラスの外部コーテ
ィングから成るコーティングを有する充填用化合物および/またはファイバを含
んでいる。第’631号特許による通信ケーブルは、0.1dB/km未満の減
衰で信号を送信することが可能である。
631号には、シングル・モード光ファイバリボンケーブルが検討されている。
このケーブルは、低モジュラスの内部コーティングと高モジュラスの外部コーテ
ィングから成るコーティングを有する充填用化合物および/またはファイバを含
んでいる。第’631号特許による通信ケーブルは、0.1dB/km未満の減
衰で信号を送信することが可能である。
【0030】 リード(Reed)に対する米国特許第4,852,968号には、シングル
・モード光ファイバが検討されている。このファイバの屈折率プロフィールは、
コア領域に屈折率が押下された領域すなわち溝領域を有している。このファイバ
構造体の主要な利点は、この溝のサイズまたは位置付けを調整することによって
ファイバ特性を調整しやすいことである。リードによれば、本発明のさらなる利
点は、パワーの封じ込め性が改良され得ることである。
・モード光ファイバが検討されている。このファイバの屈折率プロフィールは、
コア領域に屈折率が押下された領域すなわち溝領域を有している。このファイバ
構造体の主要な利点は、この溝のサイズまたは位置付けを調整することによって
ファイバ特性を調整しやすいことである。リードによれば、本発明のさらなる利
点は、パワーの封じ込め性が改良され得ることである。
【0031】 バガバツーラ(Bhagavatula)に対する米国特許第5,613,0
27号には、高データレート送信用に設計されたシングル・モード光導波管が検
討されている。この導波管コアの際だった特徴は、中心コア領域の最小屈折率が
、隣接する環状領域の最小屈折率未満であることである。この特徴によって、目
標とする波長範囲にわたって、零分散波長と分散の大きさを事前選択することが
できる。第’027号特許では、動作波長に適合するように零分散波長を変化さ
せて、送信の分散の合計値を減少させる方法が検討されている。
27号には、高データレート送信用に設計されたシングル・モード光導波管が検
討されている。この導波管コアの際だった特徴は、中心コア領域の最小屈折率が
、隣接する環状領域の最小屈折率未満であることである。この特徴によって、目
標とする波長範囲にわたって、零分散波長と分散の大きさを事前選択することが
できる。第’027号特許では、動作波長に適合するように零分散波長を変化さ
せて、送信の分散の合計値を減少させる方法が検討されている。
【0032】 EP特許出願第862,069号(NTT)には、とりわけ、光非線形効果を
抑圧することができる光ファイバが開示されている。FWMは、長手方向に沿っ
て光ファイバの色分散を変化させることによって抑制される。本出願の図14に
、コアと第1、第2および第3のクラッド(cladding)間での所与の屈
折率の関係をいじしながら各相対的屈折率差を変化させた場合の零分散波長の変
化を示す。相対的屈折率差の組合せを変化させることによって、1.3〜1.6
μmという波長帯域またはより長い波長帯域においてゼロ分散を実現することが
可能である。
抑圧することができる光ファイバが開示されている。FWMは、長手方向に沿っ
て光ファイバの色分散を変化させることによって抑制される。本出願の図14に
、コアと第1、第2および第3のクラッド(cladding)間での所与の屈
折率の関係をいじしながら各相対的屈折率差を変化させた場合の零分散波長の変
化を示す。相対的屈折率差の組合せを変化させることによって、1.3〜1.6
μmという波長帯域またはより長い波長帯域においてゼロ分散を実現することが
可能である。
【0033】 本出願者は、大都市ネットワークまたはアクセスネットワーク用の光ファイバ
における性能係数(FOM)は、WDMチャネルの数とチャネルビットレートと
前記ビットレートを各チャネル毎に維持できる最大ファイバ長との積であると判
断した。具体的には、出願者は、従来のファイバでは、1310nmあたりでの
波長帯域では高FOM送信をサポートすることは不可能であることを発見した。
における性能係数(FOM)は、WDMチャネルの数とチャネルビットレートと
前記ビットレートを各チャネル毎に維持できる最大ファイバ長との積であると判
断した。具体的には、出願者は、従来のファイバでは、1310nmあたりでの
波長帯域では高FOM送信をサポートすることは不可能であることを発見した。
【0034】 出願者は、大都市ネットワークやアクセスネットワーク用の光ファイバにおけ
る別の関連特性は、スプライシングや接続のし易さであると判断した。 出願者は、従来のファイバや上記の出版物に開示されているファイバは、特に
、所望のスプライシング(splicing)やカップリングの機能と組み合わ
せて上記のFOMの高い値を与えることはないという点で、大都市ネットワーク
やアクセスネットワークの必要性を満足することは不可能であることを発見した
。
る別の関連特性は、スプライシングや接続のし易さであると判断した。 出願者は、従来のファイバや上記の出版物に開示されているファイバは、特に
、所望のスプライシング(splicing)やカップリングの機能と組み合わ
せて上記のFOMの高い値を与えることはないという点で、大都市ネットワーク
やアクセスネットワークの必要性を満足することは不可能であることを発見した
。
【0035】 発明の概要 従って本発明は、前記の先行技術による装置の複数の限界および短所を実質的
に取り除いた大都市ネットワークまたはアクセスネットワークのための装置を目
的とする。本発明の目的および長所は、添付のクレームに具体的に表されるエレ
メントおよび組み合わせを用いて実現され達成される。本発明のさらなる目的お
よび長所は、1部は以下の説明の中で説明され、また1部はその説明で明らかと
なろう、または本発明の実施によって理解されるだろう。
に取り除いた大都市ネットワークまたはアクセスネットワークのための装置を目
的とする。本発明の目的および長所は、添付のクレームに具体的に表されるエレ
メントおよび組み合わせを用いて実現され達成される。本発明のさらなる目的お
よび長所は、1部は以下の説明の中で説明され、また1部はその説明で明らかと
なろう、または本発明の実施によって理解されるだろう。
【0036】 1つの態様では、本発明は高速の大都市光通信システムまたはアクセス光通信
システムである。システムは光信号送信機を含み、それは約1310nmの第1
の動作波長および約1550nmの第2の動作波長の少なくとも1つの周辺の波
長帯域で動作する。システムはさらに、一端が光信号送信機にカップリングされ
た光送信ライン、およびその他端にカップリングされた受信機を含む。送信ライ
ンはファイバのコア層で最大屈折率差を持つ少なくとも1つのケーブル単モード
光ファイバを備えている。ケーブル化されたファイバ(cabled fibe
r)は、1300nmより小さいカット・オフ波長、第1および第2の動作波長
の一方における約5〜約15ps/nm/kmの値の正の分散、第1および第2
の動作波長の他方における約5〜約15ps/nm/kmの絶対値の負の分散、
第1および第2の動作波長間における零の分散、および波長約1550nmにお
ける約60μm2より大きい有効エリアを有している。
システムである。システムは光信号送信機を含み、それは約1310nmの第1
の動作波長および約1550nmの第2の動作波長の少なくとも1つの周辺の波
長帯域で動作する。システムはさらに、一端が光信号送信機にカップリングされ
た光送信ライン、およびその他端にカップリングされた受信機を含む。送信ライ
ンはファイバのコア層で最大屈折率差を持つ少なくとも1つのケーブル単モード
光ファイバを備えている。ケーブル化されたファイバ(cabled fibe
r)は、1300nmより小さいカット・オフ波長、第1および第2の動作波長
の一方における約5〜約15ps/nm/kmの値の正の分散、第1および第2
の動作波長の他方における約5〜約15ps/nm/kmの絶対値の負の分散、
第1および第2の動作波長間における零の分散、および波長約1550nmにお
ける約60μm2より大きい有効エリアを有している。
【0037】 光送信ラインは約150km以下の長さを有するのが効果的であり、約80k
m以下であればより望ましい。 一般的に第1の動作波長における分散は負であり、第2の動作波長における分
散は正であり、その分散は第1の動作波長から第2の動作波長へ単調に増加する
。
m以下であればより望ましい。 一般的に第1の動作波長における分散は負であり、第2の動作波長における分
散は正であり、その分散は第1の動作波長から第2の動作波長へ単調に増加する
。
【0038】 好ましい実施形態によれば、第1の動作波長範囲を取り囲む波長帯域は約13
00nm〜1350nmであり、第2の動作波長範囲を取り囲む波長帯域は約1
450nm〜1625nmである。
00nm〜1350nmであり、第2の動作波長範囲を取り囲む波長帯域は約1
450nm〜1625nmである。
【0039】 ファイバは約1550nmの波長において約65μm2より大きい有効エリア
を持つのが望ましい。 ファイバは第2の波長帯域において1.5w-1m-1より小さい非線型性係数を
持つのが望ましい。
を持つのが望ましい。 ファイバは第2の波長帯域において1.5w-1m-1より小さい非線型性係数を
持つのが望ましい。
【0040】 ファイバは第2の波長帯域において約0.08ps/nm2/kmよりも小さ
い分散スロープを持つのが望ましい。 ファイバは第2の波長帯域において約10(dB/km)/(g/mm)より
小さいマイクロベンディング感度(microbending sensiti
vity)を持つのが望ましい。
い分散スロープを持つのが望ましい。 ファイバは第2の波長帯域において約10(dB/km)/(g/mm)より
小さいマイクロベンディング感度(microbending sensiti
vity)を持つのが望ましい。
【0041】 ケーブル化ファイバは約1250nmより小さい送信カット・オフ波長を持つ
のが望ましい。 1つの実施形態では通信システムはさらに、光通信ラインに沿ってカップリン
グされた少なくとも1つの光増幅器を備える。
のが望ましい。 1つの実施形態では通信システムはさらに、光通信ラインに沿ってカップリン
グされた少なくとも1つの光増幅器を備える。
【0042】 約30mmの半径で緩く巻かれたファイバの100巻きに対して100nmで
測定した場合、ファイバは50dB/km以下のマクロベンディング減衰係数(
macrobending attenuation coeddicient
)をもつのが望ましい。上の条件で測定されたマクロベンディング減衰係数が2
5dB/km以下であればより望ましい。上の条件で測定したマクロベンディン
グ減衰係数が1dB/km以下であればなおさらに望ましい。
測定した場合、ファイバは50dB/km以下のマクロベンディング減衰係数(
macrobending attenuation coeddicient
)をもつのが望ましい。上の条件で測定されたマクロベンディング減衰係数が2
5dB/km以下であればより望ましい。上の条件で測定したマクロベンディン
グ減衰係数が1dB/km以下であればなおさらに望ましい。
【0043】 別の態様では本発明に適合する光ファイバは、大都市ネットワークまたはアク
セスネットワークで用いるための単モード光送信ファイバを含む。そのファイバ
はコアおよびコアを取り囲むクラッドを含む。コアは第1の屈折率差を持つ内部
コア、および内部コアを取り囲みまた第1の屈折率差より大きくかつ約0.01
40より小さい第2の最大屈折率差を持つ第1のガラス層を備えている。ケーブ
ル化ファイバは、約1300nmよりも小さいカット・オフ波長、約1310n
mの第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方における約5〜15ps/
nm/kmの分散の絶対値、約1350〜1450nmの波長における分散の零
値、および1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリア
を有している。ファイバは1550nm付近の波長において約65μm2より大
きい有効エリアを持つのが望ましい。
セスネットワークで用いるための単モード光送信ファイバを含む。そのファイバ
はコアおよびコアを取り囲むクラッドを含む。コアは第1の屈折率差を持つ内部
コア、および内部コアを取り囲みまた第1の屈折率差より大きくかつ約0.01
40より小さい第2の最大屈折率差を持つ第1のガラス層を備えている。ケーブ
ル化ファイバは、約1300nmよりも小さいカット・オフ波長、約1310n
mの第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方における約5〜15ps/
nm/kmの分散の絶対値、約1350〜1450nmの波長における分散の零
値、および1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリア
を有している。ファイバは1550nm付近の波長において約65μm2より大
きい有効エリアを持つのが望ましい。
【0044】 ある実施形態では内部コアは、実質的に零の屈折率差および約0.5〜2.5
μmの半径(radius)Rを有する。第1のガラス層は、約0.0090〜
0.0140の最大屈折率差、1〜3のプロフィールα、および約0.5〜2.
0μmの幅δRを有する。
μmの半径(radius)Rを有する。第1のガラス層は、約0.0090〜
0.0140の最大屈折率差、1〜3のプロフィールα、および約0.5〜2.
0μmの幅δRを有する。
【0045】 代替の実施形態ではファイバはさらに、内部コアと第1のガラス層間で半径方
向に設置された第2のガラス層を備えており、それは実質的に零の屈折率差およ
び約1.0〜2.おμmの外部半径Rを有する。内部コアは、約0.0020〜
0.0060の最大屈折率差、1〜4のαを持つプロフィール、および約0.5
〜2.0μmの半径aを有してもよい。第1のガラス層は約0.0090〜0.
0140の最大屈折率差、および約1.0〜2.0μmの幅δRを有しても良い
。
向に設置された第2のガラス層を備えており、それは実質的に零の屈折率差およ
び約1.0〜2.おμmの外部半径Rを有する。内部コアは、約0.0020〜
0.0060の最大屈折率差、1〜4のαを持つプロフィール、および約0.5
〜2.0μmの半径aを有してもよい。第1のガラス層は約0.0090〜0.
0140の最大屈折率差、および約1.0〜2.0μmの幅δRを有しても良い
。
【0046】 別の代替実施形態ではファイバはさらに、内部コアを取り囲み低下した屈折率
を持つ第2のガラス層を備える。内部コアは、約0.0060〜0.0120の
最大屈折率差、1〜10のプロフィールα、および約2.5〜5.5μmの半径
w1を有してもよい。第2のガラス層は、約0.5〜5.5μmの幅w2、および
約−0.0050〜−0.0002の最大屈折率差を有してもよい。第2のガラ
ス層は、約0.0060〜0.0120の最大屈折率差、および約0.4〜3.
0μmの幅w3を有してもよい。
を持つ第2のガラス層を備える。内部コアは、約0.0060〜0.0120の
最大屈折率差、1〜10のプロフィールα、および約2.5〜5.5μmの半径
w1を有してもよい。第2のガラス層は、約0.5〜5.5μmの幅w2、および
約−0.0050〜−0.0002の最大屈折率差を有してもよい。第2のガラ
ス層は、約0.0060〜0.0120の最大屈折率差、および約0.4〜3.
0μmの幅w3を有してもよい。
【0047】 さらに別の態様では本発明は、大都市ネットワークまたはアクセスネットワー
クで用いるための単モードの光送信に向けられている。ファイバはコアおよびコ
アを取り囲むクラッドを含む。コアは、第1の屈折率差を持つ内部コア;および
内部コアを取り囲む第1のガラス層を有している。内部コアの屈折率差は第1の
ガラス層のそれよりも小さく、第1のガラス層の屈折率差は零よりも大きい。内
部コアは約0.0060〜0.0090の最大屈折率差を有する。そのケーブル
化ファイバは、約1300nmより小さいカット・オフ波長、約1300nmの
第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方における約5〜15ps/nm
/kmの分散の絶対値、約1350〜1450nmの波長における分散の零値、
および1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリアを有
している。
クで用いるための単モードの光送信に向けられている。ファイバはコアおよびコ
アを取り囲むクラッドを含む。コアは、第1の屈折率差を持つ内部コア;および
内部コアを取り囲む第1のガラス層を有している。内部コアの屈折率差は第1の
ガラス層のそれよりも小さく、第1のガラス層の屈折率差は零よりも大きい。内
部コアは約0.0060〜0.0090の最大屈折率差を有する。そのケーブル
化ファイバは、約1300nmより小さいカット・オフ波長、約1300nmの
第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方における約5〜15ps/nm
/kmの分散の絶対値、約1350〜1450nmの波長における分散の零値、
および1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリアを有
している。
【0048】 ある実施形態では内部コアは約2.0〜4.0μmの外部半径に延長し、第1
のガラス層は内部コアの外部半径から約3.0〜5.0μmの外部半径へ延長し
、また約0.0020〜0.0050の最大屈折率差を有する。
のガラス層は内部コアの外部半径から約3.0〜5.0μmの外部半径へ延長し
、また約0.0020〜0.0050の最大屈折率差を有する。
【0049】 別の実施形態では、第2のガラス層は内部コアと第1のガラス層の間に配置さ
れ、また第2のガラス層は実質的に零の屈折率差を有している。内部コアは約1
.5〜2.0μmの外部半径まで延長し、また約0.0070〜0.0090の
最大屈折率差を有し、第2のガラス層は内部コアの外部半径から約3.0〜5.
0μmの外部半径まで延長し、第1のガラス層は第2のガラス層の外部半径から
半径方向に約2.0〜4.0μm延長し、また約0.0010〜0.0030の
最大屈折率差を有しているのが望ましい。
れ、また第2のガラス層は実質的に零の屈折率差を有している。内部コアは約1
.5〜2.0μmの外部半径まで延長し、また約0.0070〜0.0090の
最大屈折率差を有し、第2のガラス層は内部コアの外部半径から約3.0〜5.
0μmの外部半径まで延長し、第1のガラス層は第2のガラス層の外部半径から
半径方向に約2.0〜4.0μm延長し、また約0.0010〜0.0030の
最大屈折率差を有しているのが望ましい。
【0050】 さらなる実施形態では、低下した屈折率差を持つ第2のガラス層は内部コアと
第1のガラス層の間に配置される。内部コアは約2.5〜5.5μmの外部半径
に延長し、第2のガラス層は内部コアの外部半径から約0.5〜5.5μmの幅
で延長しまた約−0.0050〜−0.0002の最大屈折率差を有し、第3の
ガラス層は第2のガラス層の外部半径から半径方向に約0.5〜5.5μm延長
しまた約0.0010〜0.0080の最大屈折率差を有している。
第1のガラス層の間に配置される。内部コアは約2.5〜5.5μmの外部半径
に延長し、第2のガラス層は内部コアの外部半径から約0.5〜5.5μmの幅
で延長しまた約−0.0050〜−0.0002の最大屈折率差を有し、第3の
ガラス層は第2のガラス層の外部半径から半径方向に約0.5〜5.5μm延長
しまた約0.0010〜0.0080の最大屈折率差を有している。
【0051】 さらに別の態様では本発明は波長分割多重光送信方式に向けられており、その
方式は約1300〜1350nmの第1の波長帯域および1450〜1625n
mの第2の波長帯域内の送信チャネル範囲にわたって光信号を送信するステップ
を含んでいる。その本発明の方式はさらに、内部コアと1つ以上の第1のガラス
層を持つ1つ以上の単モード光ファイバに光信号をカップリングするステップを
含んでおり、そこではケーブル化ファイバが、1300nmより小さいカット・
オフ波長、約1550nmの波長における約15ps/nm/kmより小さい絶
対値の正の分散、約1310nmの波長における約15ps/nm/kmより小
さい絶対値の負の分散、約1350〜1450nmの波長における零分散、およ
び1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリアを有して
いる。
方式は約1300〜1350nmの第1の波長帯域および1450〜1625n
mの第2の波長帯域内の送信チャネル範囲にわたって光信号を送信するステップ
を含んでいる。その本発明の方式はさらに、内部コアと1つ以上の第1のガラス
層を持つ1つ以上の単モード光ファイバに光信号をカップリングするステップを
含んでおり、そこではケーブル化ファイバが、1300nmより小さいカット・
オフ波長、約1550nmの波長における約15ps/nm/kmより小さい絶
対値の正の分散、約1310nmの波長における約15ps/nm/kmより小
さい絶対値の負の分散、約1350〜1450nmの波長における零分散、およ
び1550nm付近の波長における約60μm2より大きい有効エリアを有して
いる。
【0052】 本説明の全体にわたって光ファイバの屈折率プロフィールへの参照が行われる
。屈折率プロフィールは半径方向に配置された様々なセクションを含んでいる。
本発明では、段、アルファプロフィール、放物線等のこれらの部分の正確な幾何
学的形状に対する参照が行われる。通常の当業者に周知のようにファイバ製造プ
ロセスは、ファイバ軸近傍における中央の落ち込みおよび屈折のピークに関連し
た末端部の拡散等の、描かれ理想化された屈折率プロフィールの構造的部分の形
状に変化を導入する。しかしながらこれらの相違はそれらが制御下にあればファ
イバ特性を変化させることはないということが文献に見られる。
。屈折率プロフィールは半径方向に配置された様々なセクションを含んでいる。
本発明では、段、アルファプロフィール、放物線等のこれらの部分の正確な幾何
学的形状に対する参照が行われる。通常の当業者に周知のようにファイバ製造プ
ロセスは、ファイバ軸近傍における中央の落ち込みおよび屈折のピークに関連し
た末端部の拡散等の、描かれ理想化された屈折率プロフィールの構造的部分の形
状に変化を導入する。しかしながらこれらの相違はそれらが制御下にあればファ
イバ特性を変化させることはないということが文献に見られる。
【0053】 一般的に屈折率プロフィール部分は、形状的に異なる有効屈折率プロフィール
部分に関連している。全体の導波管機能を変化させることなしに、ある有効屈折
率部分をそれに関連した屈折率プロフィール部分の代わりに用いることができる
。例えばLucB.Jeunhommeの「単モード光ファイバ」、Marce
lDekker社、1990年、セクション1.3.2の32ページ、または米
国特許第4,406,518号(ヒタチ)を見られたい。特定の屈折率プロフィ
ール形状を開示して特許請求することは、その開示およびクレーム内の関連する
同等物を含むことであると理解されよう。
部分に関連している。全体の導波管機能を変化させることなしに、ある有効屈折
率部分をそれに関連した屈折率プロフィール部分の代わりに用いることができる
。例えばLucB.Jeunhommeの「単モード光ファイバ」、Marce
lDekker社、1990年、セクション1.3.2の32ページ、または米
国特許第4,406,518号(ヒタチ)を見られたい。特定の屈折率プロフィ
ール形状を開示して特許請求することは、その開示およびクレーム内の関連する
同等物を含むことであると理解されよう。
【0054】 さらに、前記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方とも例証および説
明目的だけのものであり、クレーム請求される本発明を限定するものではないこ
とを理解されたい。
明目的だけのものであり、クレーム請求される本発明を限定するものではないこ
とを理解されたい。
【0055】 好ましい具体例の説明 ここで本発明の好ましい実施形態を詳細に説明するが、その例が添付の図面に
表示されている。可能な限り、同じ参照番号を図面全体に用いて、同じ部品また
は類似の部品を説明する。
表示されている。可能な限り、同じ参照番号を図面全体に用いて、同じ部品また
は類似の部品を説明する。
【0056】 本発明によれば、大都市ネットワークまたはアクセスネットワークで用いるた
めの光送信ファイバが提供される。ネットワークは光信号送信機を含むが、それ
は1310nmの第1の動作波長と約1550nmの第2の動作波長の少なくと
も1つを取り囲む波長帯域内で動作する。1310nmの動作波長を取り囲む波
長帯域は従来から第2の送信ウィンドウとして周知であり、1550nmの動作
波長を取り囲む波長帯域は第3の送信ウィンドウとして周知であることに注意さ
れたい。しかしながら本開示のために、(おそらく1625nmまで延長できる
)第2および第3の送信ウィンドウを第1および第2の波長帯域として参照する
。
めの光送信ファイバが提供される。ネットワークは光信号送信機を含むが、それ
は1310nmの第1の動作波長と約1550nmの第2の動作波長の少なくと
も1つを取り囲む波長帯域内で動作する。1310nmの動作波長を取り囲む波
長帯域は従来から第2の送信ウィンドウとして周知であり、1550nmの動作
波長を取り囲む波長帯域は第3の送信ウィンドウとして周知であることに注意さ
れたい。しかしながら本開示のために、(おそらく1625nmまで延長できる
)第2および第3の送信ウィンドウを第1および第2の波長帯域として参照する
。
【0057】 半径方向コア領域における最大屈折率差を持つ1つ以上の単モード光ファイバ
は光信号送信機にカップリングされる。ケーブル化ファイバは1300nmより
小さいカット・オフ波長、第1および第2の動作波長の一方における約−15p
s/nm/kmより小さい正の分散、第1および第2の動作波長の他方における
約15ps/nm/kmより小さい絶対値の負の分散、および第1および第2動
作波長間における零分散を有している。ネットワークはさらに単モード光ファイ
バにカップリングされた受信機を含む。
は光信号送信機にカップリングされる。ケーブル化ファイバは1300nmより
小さいカット・オフ波長、第1および第2の動作波長の一方における約−15p
s/nm/kmより小さい正の分散、第1および第2の動作波長の他方における
約15ps/nm/kmより小さい絶対値の負の分散、および第1および第2動
作波長間における零分散を有している。ネットワークはさらに単モード光ファイ
バにカップリングされた受信機を含む。
【0058】 大都市ネットワークは、より長い転送ネットワークとより短い毛状のアクセス
ネットワーク間のインタフェースを備える1連のスパンの光ファイバをとして定
義される。大都市ネットワークは一般的に、転送ネットワークから受信された信
号を例えば都市を取り巻くリングタイプのリンクに方向付けする。アクセスネッ
トワークは、大都市ネットワークからの信号をエンド受信機に方向付けする1連
のスパンの光ファイバである。本発明は大都市ネットワークまたはアクセスネッ
トワーク、または類似の送信特性を持つファイバを必要とする他の全てのネット
ワークで用いることができる。
ネットワーク間のインタフェースを備える1連のスパンの光ファイバをとして定
義される。大都市ネットワークは一般的に、転送ネットワークから受信された信
号を例えば都市を取り巻くリングタイプのリンクに方向付けする。アクセスネッ
トワークは、大都市ネットワークからの信号をエンド受信機に方向付けする1連
のスパンの光ファイバである。本発明は大都市ネットワークまたはアクセスネッ
トワーク、または類似の送信特性を持つファイバを必要とする他の全てのネット
ワークで用いることができる。
【0059】 図1は本発明の高速光通信システムを表している。通信システム10は、信号
送信または送信機デバイス12、光ファイバ送信ライン14、光増幅器20、受
信機16およびインタフェースモジュール18を含む。送信機12は送信ライン
14に信号を与える。本発明は当業者に周知のいかなるデバイスまたはデバイス
の組み合わせをも用いて送信ラインに信号を与えようとする。
送信または送信機デバイス12、光ファイバ送信ライン14、光増幅器20、受
信機16およびインタフェースモジュール18を含む。送信機12は送信ライン
14に信号を与える。本発明は当業者に周知のいかなるデバイスまたはデバイス
の組み合わせをも用いて送信ラインに信号を与えようとする。
【0060】 送信機12は例えばMach−Zehnder干渉計を用いて直接にまたは外
部的に変調されるDFBレーザー、またはWDM構成のそのようなデバイスの組
み合わせを含む。さらに送信機12は波長変換器を備えて別の送信ネットワーク
から信号波長を受信し、従来の方法によって搬送波の波長を大都市ネットワーク
またはアクセスネットワーク用の特性波長に変換する。好ましい実施形態では送
信機12によって生成された信号は、約1300〜1350nmのまたは約14
50〜1625nmの波長帯域内の中央の波長を有する。当然、システム10が
WDMシステムとして動作していれば、送信機12は例えば上の波長帯域または
その部分を超えて上に拡張したチャネル範囲を生成することができる。光増幅器
20を本発明による高速光通信システム内に効果的に含むことができるが、本発
明はさらに非増幅光通信システム、または前記波長帯域のただ1つのまたは2つ
以上のサブ帯域の応用例を含むシステムをも取り扱う。例えば本システムは15
30〜1565nmの波長範囲用の光増幅器を含むことができるが、それにもか
かわらず残余の利用可能な波長帯域の1部または全体にわたってより短い距離の
WDM送信が可能である。
部的に変調されるDFBレーザー、またはWDM構成のそのようなデバイスの組
み合わせを含む。さらに送信機12は波長変換器を備えて別の送信ネットワーク
から信号波長を受信し、従来の方法によって搬送波の波長を大都市ネットワーク
またはアクセスネットワーク用の特性波長に変換する。好ましい実施形態では送
信機12によって生成された信号は、約1300〜1350nmのまたは約14
50〜1625nmの波長帯域内の中央の波長を有する。当然、システム10が
WDMシステムとして動作していれば、送信機12は例えば上の波長帯域または
その部分を超えて上に拡張したチャネル範囲を生成することができる。光増幅器
20を本発明による高速光通信システム内に効果的に含むことができるが、本発
明はさらに非増幅光通信システム、または前記波長帯域のただ1つのまたは2つ
以上のサブ帯域の応用例を含むシステムをも取り扱う。例えば本システムは15
30〜1565nmの波長範囲用の光増幅器を含むことができるが、それにもか
かわらず残余の利用可能な波長帯域の1部または全体にわたってより短い距離の
WDM送信が可能である。
【0061】 本発明によれば、送信ライン14は少なくとも1つの光ファイバを含む。しか
しながら本発明はまた同じ送信ライン内で複数のファイバを用いることによって
そのラインの信号搬送能力を増大させようとする。ファイバ、または互いに結合
された複数のファイバは通常ケーブル内に保護されている。
しながら本発明はまた同じ送信ライン内で複数のファイバを用いることによって
そのラインの信号搬送能力を増大させようとする。ファイバ、または互いに結合
された複数のファイバは通常ケーブル内に保護されている。
【0062】 光ファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において単モードで有効
に動作することができる。好ましい実施形態では、第1の波長帯域は約1300
〜1350nmであり、第2の波長帯域は1450〜1625nmである。第1
および第2の動作波長の両方に対する単モードファイバとして動作するために、
ファイバ14は約1300nmより小さいケーブルカット・オフ波長を有する。
ケーブルカット・オフ波長は約1250nmより小さくまた1100nm付近で
あるのが望ましい。
に動作することができる。好ましい実施形態では、第1の波長帯域は約1300
〜1350nmであり、第2の波長帯域は1450〜1625nmである。第1
および第2の動作波長の両方に対する単モードファイバとして動作するために、
ファイバ14は約1300nmより小さいケーブルカット・オフ波長を有する。
ケーブルカット・オフ波長は約1250nmより小さくまた1100nm付近で
あるのが望ましい。
【0063】 これらの動作波長によって本発明のファイバは、既存の送信ネットワーク、お
よび約1310nmと1550nm付近の2つの波長帯域で動作する関連する方
式と互換的である。現在かなりの方式が1310nmで動作しているが、送信ネ
ットワークにおける最新の傾向は、低減衰率のために、およびエルビウムがドー
ピングされたファイバ増幅器および次世代増幅器の特徴的放出帯域のために、1
450〜1625nmのより大きな波長での動作である。従って本発明のファイ
バは1310nmで動作する既存の方式と互換的であり、さらにそれは1450
〜1625nmで動作する方式で用いることも可能である。さらにファイバは、
例えばNRZ(非零復帰)または代わりにソリトンのようなRZ(零復帰)等の
異なるビットレートまたはプロトコルを有する通信を含むいかなるタイプの通信
をも支援することができる。
よび約1310nmと1550nm付近の2つの波長帯域で動作する関連する方
式と互換的である。現在かなりの方式が1310nmで動作しているが、送信ネ
ットワークにおける最新の傾向は、低減衰率のために、およびエルビウムがドー
ピングされたファイバ増幅器および次世代増幅器の特徴的放出帯域のために、1
450〜1625nmのより大きな波長での動作である。従って本発明のファイ
バは1310nmで動作する既存の方式と互換的であり、さらにそれは1450
〜1625nmで動作する方式で用いることも可能である。さらにファイバは、
例えばNRZ(非零復帰)または代わりにソリトンのようなRZ(零復帰)等の
異なるビットレートまたはプロトコルを有する通信を含むいかなるタイプの通信
をも支援することができる。
【0064】 本発明によれば送信ライン14はさらに、その動作範囲を超えた色分散のレベ
ルの変化に関わる。ファイバ14は、その帯域幅1310〜1625nmにわた
って単調に増加する分散値を有する。しかしながら周知の転送ネットワークまた
は大都市ネットワークのファイバとは異なり、ファイバ14は、互いに異符号の
第1および第2の送信ウィンドウにおける相対的に緩やかな分散値とともに、第
1および第2の送信ウィンドウ間に置かれた零分散波長λ0を含む。本発明のフ
ァイバは正および負の分散値を含むので、ファイバは正または負の分散のどちら
かを必要とするシステムと互換的である。ファイバは、どちらかの帯域または両
方の帯域内で、光増幅を伴ってまたは伴わないでWDM送信を可能にする帯域の
各々において非零分散特性を有する。従って、増大したシステムスループットの
要件に適合させるために本発明のファイバをグレードアップする必要はない。さ
らに、開示されたファイバの送信特性は近い将来に導入される可能性のあるシス
テム要件に適合しそうである。
ルの変化に関わる。ファイバ14は、その帯域幅1310〜1625nmにわた
って単調に増加する分散値を有する。しかしながら周知の転送ネットワークまた
は大都市ネットワークのファイバとは異なり、ファイバ14は、互いに異符号の
第1および第2の送信ウィンドウにおける相対的に緩やかな分散値とともに、第
1および第2の送信ウィンドウ間に置かれた零分散波長λ0を含む。本発明のフ
ァイバは正および負の分散値を含むので、ファイバは正または負の分散のどちら
かを必要とするシステムと互換的である。ファイバは、どちらかの帯域または両
方の帯域内で、光増幅を伴ってまたは伴わないでWDM送信を可能にする帯域の
各々において非零分散特性を有する。従って、増大したシステムスループットの
要件に適合させるために本発明のファイバをグレードアップする必要はない。さ
らに、開示されたファイバの送信特性は近い将来に導入される可能性のあるシス
テム要件に適合しそうである。
【0065】 図2に表すようにファイバ14は、約1310nmの第1の波長帯域内の負の
色分散値を有する(参照番号32で示されている)。ファイバ14は、1550
nm付近の第2の波長帯域内の正の色分散値を有する(参照番号34で示されて
いる)。ファイバ14は、第1および第2の波長帯域間に置かれた波長30にお
ける零の色分散を有する。零分散波長は約1350〜1450nmのあいだにあ
るのが望ましい。零分散波長が約1400nmであればさらに望ましい。第1お
よび第2の波長帯域の各々における分散の絶対値は、既存の送信ファイバに比べ
て中間的な値を有する。1310nmおよび1550nm付近の動作帯域におけ
る分散の絶対値は、約5〜15ps/nm/kmの間にあることが望ましい。1
550nmにおける分散値が5〜12ps/nm/kmの間であればさらに望ま
しい。
色分散値を有する(参照番号32で示されている)。ファイバ14は、1550
nm付近の第2の波長帯域内の正の色分散値を有する(参照番号34で示されて
いる)。ファイバ14は、第1および第2の波長帯域間に置かれた波長30にお
ける零の色分散を有する。零分散波長は約1350〜1450nmのあいだにあ
るのが望ましい。零分散波長が約1400nmであればさらに望ましい。第1お
よび第2の波長帯域の各々における分散の絶対値は、既存の送信ファイバに比べ
て中間的な値を有する。1310nmおよび1550nm付近の動作帯域におけ
る分散の絶対値は、約5〜15ps/nm/kmの間にあることが望ましい。1
550nmにおける分散値が5〜12ps/nm/kmの間であればさらに望ま
しい。
【0066】 当業者に周知であり図3に表されているように、約1310nmにおける零分
散値を持つ標準的送信ファイバ40は、約+17ps/nm/kmの1550n
m付近における正の分散値を有する。1550nmで動作するシステムに約40
km以上のファイバ長が10Gbit/秒のビットレートで用いられる場合、こ
の分散値は分散補償装置の使用を必要とする。しかしながら本発明のファイバ1
4は正の分散の中間的な値を持っており、その絶対値は約1550nmにおいて
5ps/nm/kmより大きく15ps/nm/kmより小さい。この特性は、
四波混合によって引き起こされるような非線型効果を防止または最小化すること
によって望ましい稠密なWDMシステムを与える。
散値を持つ標準的送信ファイバ40は、約+17ps/nm/kmの1550n
m付近における正の分散値を有する。1550nmで動作するシステムに約40
km以上のファイバ長が10Gbit/秒のビットレートで用いられる場合、こ
の分散値は分散補償装置の使用を必要とする。しかしながら本発明のファイバ1
4は正の分散の中間的な値を持っており、その絶対値は約1550nmにおいて
5ps/nm/kmより大きく15ps/nm/kmより小さい。この特性は、
四波混合によって引き起こされるような非線型効果を防止または最小化すること
によって望ましい稠密なWDMシステムを与える。
【0067】 また当業界で周知のように、約1550nmにおける零または低い分散値を持
つ標準的送信ファイバ42は、1310nm付近において約−16ps/nm/
kmより小さい負の分散値を有する。しかしながら本発明のファイバ14は中間
的な値の負の分散を有し、その絶対値は1310nm付近の波長帯域内で15p
s/nm/kmより小さい。
つ標準的送信ファイバ42は、1310nm付近において約−16ps/nm/
kmより小さい負の分散値を有する。しかしながら本発明のファイバ14は中間
的な値の負の分散を有し、その絶対値は1310nm付近の波長帯域内で15p
s/nm/kmより小さい。
【0068】 さらに図2に見られるように、ファイバ14の分散スロープは第1および第2
の波長帯域にわたって相対的に低い。その分散スロープは、約1550nmの波
長において約0.08ps/nm2/kmよりも小さいことが望ましい。この相
対的に低い分散スロープによって、WDMシステムのチャネル間の良好な等化が
保証される。そうでない場合、それらの間における分散値は大幅に発散する。さ
らに、ファイバ14に対する色分散は両波長帯域にわたって単調に増加するのが
望ましい。
の波長帯域にわたって相対的に低い。その分散スロープは、約1550nmの波
長において約0.08ps/nm2/kmよりも小さいことが望ましい。この相
対的に低い分散スロープによって、WDMシステムのチャネル間の良好な等化が
保証される。そうでない場合、それらの間における分散値は大幅に発散する。さ
らに、ファイバ14に対する色分散は両波長帯域にわたって単調に増加するのが
望ましい。
【0069】 これらの送信特性によってファイバ14はWDMシステム内での使用に良く適
応するようになる。分散の絶対値はその動作波長において実質的に零より大きい
ので、本発明のファイバは四波混合に結びついた諸問題に出会うことはない。さ
らに、分散スロープは相対的に低い。従って本発明のファイバをWDM方式に用
いることによって、信号送信に用いられるチャネル数、および/またはチャネル
のビットレートおよび/または分散補償を伴わない最大送信長を増大させる、す
なわち性能係数(FOM)を増大させることが可能になる。
応するようになる。分散の絶対値はその動作波長において実質的に零より大きい
ので、本発明のファイバは四波混合に結びついた諸問題に出会うことはない。さ
らに、分散スロープは相対的に低い。従って本発明のファイバをWDM方式に用
いることによって、信号送信に用いられるチャネル数、および/またはチャネル
のビットレートおよび/または分散補償を伴わない最大送信長を増大させる、す
なわち性能係数(FOM)を増大させることが可能になる。
【0070】 本発明によれば本発明のファイバは、一般的に1550nm付近の波長におい
て60μm2よりも大きい、非常に大きな有効エリアを有する。ファイバの有効
エリアは、ファイバの他の送信特性に対して直接影響を与える。一般により小さ
な有効エリアを持つファイバは、より大きな有効エリアを持つファイバよりも低
い分散スロープおよびマクロベンディング感度及びマイクロベンディング感度を
有する。しかしながら大きな有効エリアを持つファイバは、小さな有効エリアの
ファイバよりも良好な多重スプライス(splice)または多重コネクタを容
易化する。従って本発明ではファイバは、前記の光学的パラメータを乱すことな
しに多重スプライスまたは多重コネクタを容易化できるくらい大きな有効エリア
を有すると考えられる。好ましい実施形態では、1550nm付近でのファイバ
の有効エリアは約65μm2よりも大きい。
て60μm2よりも大きい、非常に大きな有効エリアを有する。ファイバの有効
エリアは、ファイバの他の送信特性に対して直接影響を与える。一般により小さ
な有効エリアを持つファイバは、より大きな有効エリアを持つファイバよりも低
い分散スロープおよびマクロベンディング感度及びマイクロベンディング感度を
有する。しかしながら大きな有効エリアを持つファイバは、小さな有効エリアの
ファイバよりも良好な多重スプライス(splice)または多重コネクタを容
易化する。従って本発明ではファイバは、前記の光学的パラメータを乱すことな
しに多重スプライスまたは多重コネクタを容易化できるくらい大きな有効エリア
を有すると考えられる。好ましい実施形態では、1550nm付近でのファイバ
の有効エリアは約65μm2よりも大きい。
【0071】 さらに本発明のファイバは、約0.0140以下のピーク屈折率差を有してい
る。そのようにして得られる相対的に低いドーパント含有量値は、ファイバに対
する相対的に低い減衰率の達成を助ける。
る。そのようにして得られる相対的に低いドーパント含有量値は、ファイバに対
する相対的に低い減衰率の達成を助ける。
【0072】 さらにファイバ14は、有効エリアに対して他の制限が与えられた場合、可能
な限り低い非線型性係数およびマイクロベンディング感度を持つ。第2の波長帯
域においては、伸張式ボビン方式(expandable bobbin me
thod)により1550nmの波長において決定されるように、ファイバの非
線型性係数は約1.5W-1m-1よりも小さく、マイクロベンディング感度は約1
0(dB/km)/(g/mn)よりも小さいのが望ましいが、それらは例えば
G.GrassoおよびF.Meliによる「ケーブル単モードファイバのマイ
クロベンディング損失」ECOC‘88、526−ffページ、およびG.Gr
asso等による「単モード光ファイバにおけるマイクロベンディング効果」国
際ワイヤ・ケーブルシンポジウム、1998年、722−ffページの中で説明
されている。
な限り低い非線型性係数およびマイクロベンディング感度を持つ。第2の波長帯
域においては、伸張式ボビン方式(expandable bobbin me
thod)により1550nmの波長において決定されるように、ファイバの非
線型性係数は約1.5W-1m-1よりも小さく、マイクロベンディング感度は約1
0(dB/km)/(g/mn)よりも小さいのが望ましいが、それらは例えば
G.GrassoおよびF.Meliによる「ケーブル単モードファイバのマイ
クロベンディング損失」ECOC‘88、526−ffページ、およびG.Gr
asso等による「単モード光ファイバにおけるマイクロベンディング効果」国
際ワイヤ・ケーブルシンポジウム、1998年、722−ffページの中で説明
されている。
【0073】 ファイバの低い非線型性係数によって、大都市ネットワークにおいて一般的に
遭遇する多重分割を処理するのに十分大きなパワーで信号を送信することが可能
になる。
遭遇する多重分割を処理するのに十分大きなパワーで信号を送信することが可能
になる。
【0074】 またファイバ14は低いマクロベンディング減衰係数を有する。一般に従来の
ファイバはいかなる送信波長で測定された場合も、30nmの半径を持つ緩く巻
かれた100巻きに対して約50dB/kmより小さいマクロベンディング減衰
係数を有することを期待される。本発明のファイバは以下の例によって明らかな
ようにかなり低いマクロベンディング減衰係数を有することに出願人は注目する
。マクロベンディング減衰係数は両波長帯域にわたって約25dB/kmより小
さいのが望ましい。マクロベンディング減衰係数が約1550nmの波長で測定
されたときに約1dB/kmより小さければさらに望ましい。
ファイバはいかなる送信波長で測定された場合も、30nmの半径を持つ緩く巻
かれた100巻きに対して約50dB/kmより小さいマクロベンディング減衰
係数を有することを期待される。本発明のファイバは以下の例によって明らかな
ようにかなり低いマクロベンディング減衰係数を有することに出願人は注目する
。マクロベンディング減衰係数は両波長帯域にわたって約25dB/kmより小
さいのが望ましい。マクロベンディング減衰係数が約1550nmの波長で測定
されたときに約1dB/kmより小さければさらに望ましい。
【0075】 本発明によればシステム10は、送信ファイバ14のスパン間に位置付けされ
た各種の光増幅器20を含むことができる。増幅器20は、第2の波長帯域内の
信号を増幅するためにエルビウムがドーピングされたファイバ増幅器、または信
号を1625nmまでまたは1310nm付近で増幅できる次世代の増幅器を備
えることができる。さらにシステム10は、特にWDM構成のシステム10に信
号を落とすまたは与えるインタフェースデバイス18を含むことができる。デバ
イス18および増幅器20は通常周知のいかなるタイプの技術でもよい。最後に
システム10は、光ファイバ14に直接接続された、または他の中間構成部品を
介して光ファイバ14にカップリングされた受信機16を含むことができる。受
信機16は当分野において既に周知のようにルータおよびデマルチプレクサ等を
用いて、光信号内で搬送される情報を解読する。
た各種の光増幅器20を含むことができる。増幅器20は、第2の波長帯域内の
信号を増幅するためにエルビウムがドーピングされたファイバ増幅器、または信
号を1625nmまでまたは1310nm付近で増幅できる次世代の増幅器を備
えることができる。さらにシステム10は、特にWDM構成のシステム10に信
号を落とすまたは与えるインタフェースデバイス18を含むことができる。デバ
イス18および増幅器20は通常周知のいかなるタイプの技術でもよい。最後に
システム10は、光ファイバ14に直接接続された、または他の中間構成部品を
介して光ファイバ14にカップリングされた受信機16を含むことができる。受
信機16は当分野において既に周知のようにルータおよびデマルチプレクサ等を
用いて、光信号内で搬送される情報を解読する。
【0076】 本発明によればファイバは、第1の屈折率を持つ内部コアおよび内部コアを取
り囲む第1のガラス層を有している。1つの好ましい実施形態によれば第1のガ
ラス層の屈折率差は、内部コアの屈折率差よりも大きくかつ0.0140よりも
小さい。屈折率のプロフィールは、本開示に適合する特性を生じることができる
と熟練工によって認められたいかなる形状をも持つことができる。例えば屈折率
のプロフィールは、リング形状プロフィール、二重ピークプロフィール、陥没溝
プロフィール、円形陥没溝プロフィール、またはギャップステッププロフィール
であってもよい。リング形状プロフィール 図4aに見られるように、ファイバ14に対する屈折率プロフィール50はリ
ング形状を有する。この形状は、ピーク54によって囲まれる一定の屈折率52
の領域によって特徴づけられる。後述のシミュレーションに見られるように、リ
ング形状を有するファイバは分散補償の無い10Gbit/sのデータ送信レー
トをサポートする。
り囲む第1のガラス層を有している。1つの好ましい実施形態によれば第1のガ
ラス層の屈折率差は、内部コアの屈折率差よりも大きくかつ0.0140よりも
小さい。屈折率のプロフィールは、本開示に適合する特性を生じることができる
と熟練工によって認められたいかなる形状をも持つことができる。例えば屈折率
のプロフィールは、リング形状プロフィール、二重ピークプロフィール、陥没溝
プロフィール、円形陥没溝プロフィール、またはギャップステッププロフィール
であってもよい。リング形状プロフィール 図4aに見られるように、ファイバ14に対する屈折率プロフィール50はリ
ング形状を有する。この形状は、ピーク54によって囲まれる一定の屈折率52
の領域によって特徴づけられる。後述のシミュレーションに見られるように、リ
ング形状を有するファイバは分散補償の無い10Gbit/sのデータ送信レー
トをサポートする。
【0077】 図4に表されるようにファイバ14の断面は、ファイバの軸中心に内部コア5
7を有している。内部コア57は、図4aの領域52に対応する第1の屈折率差
Δn1、および半径Rを有している。通常の当業者に周知のように屈折率差は、
所与のガラス層の屈折率と純粋なシリカ(SiO2)の屈折率のあいだの相対的
な差である。すなわち内部コア52の屈折率差Δn1は(n1−nsilica)に等し
い。本実施形態では、内部コア57は実質的に零の屈折率差を持つガラスで出来
ている。半径Rは約0.5〜2.5μmであるのが望ましく、約1.3μmであ
ればなお望ましい。
7を有している。内部コア57は、図4aの領域52に対応する第1の屈折率差
Δn1、および半径Rを有している。通常の当業者に周知のように屈折率差は、
所与のガラス層の屈折率と純粋なシリカ(SiO2)の屈折率のあいだの相対的
な差である。すなわち内部コア52の屈折率差Δn1は(n1−nsilica)に等し
い。本実施形態では、内部コア57は実質的に零の屈折率差を持つガラスで出来
ている。半径Rは約0.5〜2.5μmであるのが望ましく、約1.3μmであ
ればなお望ましい。
【0078】 第1のガラス層58がファイバ14の長さに沿って内部コア57を取り囲む。
第1のガラス層58は、内部コア57内のガラスの最大屈折率Δn1を超える、
(図4aの54として示されている)幅内での最大屈折率Δn2を有している。
第1のガラス層57の屈折率差は、GeO2または他の周知の屈折率増大ドーパ
ントをガラス層内にドーピングすることによって増大させることができる。この
例では第1のガラス層57は、ピーク54で頂点を成す半径を横切る実質的な放
物線のプロフィール、または最大屈折率差Δn2を有する。屈折率プロフィール
のピークの形状は、従来からピークのスロープを定めるパラメータアルファによ
って定義されている。例えばα=1は三角形プロフィールに対応し、α=2は放
物線形状のプロフィールに対応し、α=無限大はステップ屈折率のプロフィール
に対応する。ピークは1と3のあいだのαを持つことができるが、単純化のため
に本開示における外側のピークはα=2を持つ。ピーク54での第1のガラス層
58の屈折率差Δn2は約0.0090〜0.0140であるのが望ましく、Δ
n2が約0.0140であればさらに望ましい。第1のガラス層58は約0.5
〜2.0μmであるのが望ましい幅δRを有する。第1のガラス層の外部半径が
約2.8μmとなるようにδRが約1.5μmであればさらに望ましい。
第1のガラス層58は、内部コア57内のガラスの最大屈折率Δn1を超える、
(図4aの54として示されている)幅内での最大屈折率Δn2を有している。
第1のガラス層57の屈折率差は、GeO2または他の周知の屈折率増大ドーパ
ントをガラス層内にドーピングすることによって増大させることができる。この
例では第1のガラス層57は、ピーク54で頂点を成す半径を横切る実質的な放
物線のプロフィール、または最大屈折率差Δn2を有する。屈折率プロフィール
のピークの形状は、従来からピークのスロープを定めるパラメータアルファによ
って定義されている。例えばα=1は三角形プロフィールに対応し、α=2は放
物線形状のプロフィールに対応し、α=無限大はステップ屈折率のプロフィール
に対応する。ピークは1と3のあいだのαを持つことができるが、単純化のため
に本開示における外側のピークはα=2を持つ。ピーク54での第1のガラス層
58の屈折率差Δn2は約0.0090〜0.0140であるのが望ましく、Δ
n2が約0.0140であればさらに望ましい。第1のガラス層58は約0.5
〜2.0μmであるのが望ましい幅δRを有する。第1のガラス層の外部半径が
約2.8μmとなるようにδRが約1.5μmであればさらに望ましい。
【0079】 光伝導性のクラッド59が従来の方法で第1のガラス層58を取り囲んで、フ
ァイバ14の軸に沿って伝播する光の誘導を助ける。クラッド59の屈折率差Δ
n3は零に等しいことが望ましい(図4aの56を参照)。当業界に周知のよう
に、光伝導性クラッド59は、一般に125μmである所望の直径にまで延長す
る光非伝導性のガラス層によって取り囲まれる。
ァイバ14の軸に沿って伝播する光の誘導を助ける。クラッド59の屈折率差Δ
n3は零に等しいことが望ましい(図4aの56を参照)。当業界に周知のよう
に、光伝導性クラッド59は、一般に125μmである所望の直径にまで延長す
る光非伝導性のガラス層によって取り囲まれる。
【0080】 表1には、図4aおよび図4bに表される屈折率を持つファイバの前記のより
好ましいパラメータが要約されている。
好ましいパラメータが要約されている。
【0081】
【表1】 標準のコンピュータ・シミュレーションを、結果的な送信特性を決定するため
に、開示されたファイバの例示的実施形態で行った。シミュレーションは、ファ
イバの分散(dispersion)の影響による送信レートの制限を決定することを含ん
でいた。この制御を決定する方法は、当該技術では周知である。例示的な方法は
、G.P.Agrawal(アグラワル)の「Fiber Optic Com
munication System(光ファイバ通信システム)」のセクショ
ン5.2.2.、199〜208ページに開示されており、その全てをここに参
照として援用する。分散による制限は、ファイバのスパンの長さ(L)と送信ビ
ット・レート(B)を、以下の式 B2*L=C により関連させる。ここでCは定数(波長に依存)である。即ち、低い送信ビッ
ト・レート(B)では、長いファイバ・スパンのファイバを使用することができ
る。同様に、高い送信レートを、短いファイバ・スパンを用いて得ることができ
る。
に、開示されたファイバの例示的実施形態で行った。シミュレーションは、ファ
イバの分散(dispersion)の影響による送信レートの制限を決定することを含ん
でいた。この制御を決定する方法は、当該技術では周知である。例示的な方法は
、G.P.Agrawal(アグラワル)の「Fiber Optic Com
munication System(光ファイバ通信システム)」のセクショ
ン5.2.2.、199〜208ページに開示されており、その全てをここに参
照として援用する。分散による制限は、ファイバのスパンの長さ(L)と送信ビ
ット・レート(B)を、以下の式 B2*L=C により関連させる。ここでCは定数(波長に依存)である。即ち、低い送信ビッ
ト・レート(B)では、長いファイバ・スパンのファイバを使用することができ
る。同様に、高い送信レートを、短いファイバ・スパンを用いて得ることができ
る。
【0082】 以下のファクタは、再び、コンピュータ・シミュレーションにおいて考慮され
た。 ・ファイバ・クロマティック分散に起因するシングルパルス広範化(broadeni
ng)。
た。 ・ファイバ・クロマティック分散に起因するシングルパルス広範化(broadeni
ng)。
【0083】 ・ファイバ・クロマティック分散のスロープに起因するシングルパルス広範化
。 ・ファイバPMD(0.1ps/√km)に起因するシングルパルス広範化。
。 ・ファイバPMD(0.1ps/√km)に起因するシングルパルス広範化。
【0084】 ・外部変調方式。 ・無分散補償。 以下の表2に示すように、図4aおよび4bのファイバ14は、第1および第
2の波長帯域の両方において、望ましい分散特性を呈示していた。特に、ケーブ
ル化ファイバは約1250nmより低いシミュレートされたカット・オフ波長を
有しており、両方の送信ウインドウにおいてシングル・モード動作を確実なもの
としていた。また、屈折率プロフィールは、1310nmあたりで−1103p
s/nm/km、および1550nmあたりで+7.5ps/nm/kmの分散
(dispersion)を生成していた。零分散波長λ0は約1440nmである。シミ
ュレーションの結果に基づき、出願人は、図4aおよび4bのファイバ14は、
分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮した
ときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと、
第2波長帯域を通じての1600nmより大きい波長までとをサポートした、と
いうことを判断した。表2は、これらの結果をまとめたものである。
2の波長帯域の両方において、望ましい分散特性を呈示していた。特に、ケーブ
ル化ファイバは約1250nmより低いシミュレートされたカット・オフ波長を
有しており、両方の送信ウインドウにおいてシングル・モード動作を確実なもの
としていた。また、屈折率プロフィールは、1310nmあたりで−1103p
s/nm/km、および1550nmあたりで+7.5ps/nm/kmの分散
(dispersion)を生成していた。零分散波長λ0は約1440nmである。シミ
ュレーションの結果に基づき、出願人は、図4aおよび4bのファイバ14は、
分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮した
ときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと、
第2波長帯域を通じての1600nmより大きい波長までとをサポートした、と
いうことを判断した。表2は、これらの結果をまとめたものである。
【0085】
【表2】 2ピーク・プロフィール 図5aに示されるように、ファイバ14の屈折率プロフィール60は2ピーク
のプロフィールである。2ピーク・プロフィールは、第1ピーク62と第2ピー
ク64とにより特徴付けられる。第1屈折率差Δn1をもつ第1ピーク62は、
第2屈折率差Δn3をもつ第2ピーク64とは、一定屈折率66を有するエリア
により離されている。第2ピーク64の屈折率差は、第1ピーク62の屈折率差
よりも大きい。以下に説明するシミュレーションで示すように、2ピーク・プロ
フィールを有するファイバは、分散の補償なしに、10ギガビット/秒のデータ
送信レートをサポートする。
のプロフィールである。2ピーク・プロフィールは、第1ピーク62と第2ピー
ク64とにより特徴付けられる。第1屈折率差Δn1をもつ第1ピーク62は、
第2屈折率差Δn3をもつ第2ピーク64とは、一定屈折率66を有するエリア
により離されている。第2ピーク64の屈折率差は、第1ピーク62の屈折率差
よりも大きい。以下に説明するシミュレーションで示すように、2ピーク・プロ
フィールを有するファイバは、分散の補償なしに、10ギガビット/秒のデータ
送信レートをサポートする。
【0086】 図5bに示されるように、ファイバ14は内部コア70、第1ガラス層72、
第2ガラス層74、およびクラッド76を含む。内部コア70は、好ましくは約
0.5μmないし2.0μmの間である半径「a」(図5を参照)を有する。よ
り好適には、aは約0.6μmである。ファイバの中心と0.6μmの放射状位
置の間で、内部コア70は、GeO2またはそれと同様のもの等のような屈折率
増加ドーパントを含み、それが、ファイバ14の軸中心またはその近くでピーク
屈折率を作り出し、外側半径で内部コアに対する最小を作り出す。ピークで、内
部コア70に対する屈折率Δn1は好適には約0.0020と0.0060の間
である。より好適には、Δn1は約0.0034である。屈折率増加ドーパント
の濃度は、実質的に放物線形状に似た曲線のスロープを有するプロフィールを作
り出すように、内部コア70の中心から約0.6μmの外側半径へと減少する。
好適には、グレーデッド型インデックスαプロフィール(grade inde
x α profile)によると、曲線のスロープは約1と4の間のαを有す
る。より好適には、αは約1.7である。
第2ガラス層74、およびクラッド76を含む。内部コア70は、好ましくは約
0.5μmないし2.0μmの間である半径「a」(図5を参照)を有する。よ
り好適には、aは約0.6μmである。ファイバの中心と0.6μmの放射状位
置の間で、内部コア70は、GeO2またはそれと同様のもの等のような屈折率
増加ドーパントを含み、それが、ファイバ14の軸中心またはその近くでピーク
屈折率を作り出し、外側半径で内部コアに対する最小を作り出す。ピークで、内
部コア70に対する屈折率Δn1は好適には約0.0020と0.0060の間
である。より好適には、Δn1は約0.0034である。屈折率増加ドーパント
の濃度は、実質的に放物線形状に似た曲線のスロープを有するプロフィールを作
り出すように、内部コア70の中心から約0.6μmの外側半径へと減少する。
好適には、グレーデッド型インデックスαプロフィール(grade inde
x α profile)によると、曲線のスロープは約1と4の間のαを有す
る。より好適には、αは約1.7である。
【0087】 第1ガラス層72は内部コア70を囲み、その幅にわたっての屈折率で特徴付
けられ、その屈折率は内部コア70の半径に沿っての屈折率よりも少ない。好適
には、第1ガラス層72は、実質的に0、即ち、絶対値で約0.0010より小
さい屈折率差をもつガラスで作られる。第1ガラス層72は、好適には約1.0
μmと2.0μmの間である外側半径Rを有する。より好適には、Rは約1.3
μmである。
けられ、その屈折率は内部コア70の半径に沿っての屈折率よりも少ない。好適
には、第1ガラス層72は、実質的に0、即ち、絶対値で約0.0010より小
さい屈折率差をもつガラスで作られる。第1ガラス層72は、好適には約1.0
μmと2.0μmの間である外側半径Rを有する。より好適には、Rは約1.3
μmである。
【0088】 第2ガラス層74は、ファイバ14の長さに沿って第1ガラス層72を囲む。
第2ガラス層74は、好適には約1.0μmと2.0μmの間である幅δRを有
する。より好適には、δRは、約1.5μmであり、従って第2ガラス層74の
外側半径は約2.8μmである。図5aに示されるように、第2ガラス層74は
、その幅内に最大屈折率Δn3を有し、それは、内部コア70内のガラスの最大
屈折率Δn1を超える。第2ガラス層74は、内部コア70と同様に、ガラス層
の幅に対してGeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングする
ことにより、その屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層74はαプロ
フィールを有し、αは1と4の間であり、最大屈折率差Δn3は約0.0090
と0.0140の間である。より好適には、第2ガラス層74は、αが2であり
、最大屈折率差Δn3が約0.0138である。
第2ガラス層74は、好適には約1.0μmと2.0μmの間である幅δRを有
する。より好適には、δRは、約1.5μmであり、従って第2ガラス層74の
外側半径は約2.8μmである。図5aに示されるように、第2ガラス層74は
、その幅内に最大屈折率Δn3を有し、それは、内部コア70内のガラスの最大
屈折率Δn1を超える。第2ガラス層74は、内部コア70と同様に、ガラス層
の幅に対してGeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングする
ことにより、その屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層74はαプロ
フィールを有し、αは1と4の間であり、最大屈折率差Δn3は約0.0090
と0.0140の間である。より好適には、第2ガラス層74は、αが2であり
、最大屈折率差Δn3が約0.0138である。
【0089】 最後に、光伝導クラッド76は、従来の様式で第2ガラス層74を囲み、ファ
イバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド76の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図5aの68を参照)。
イバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド76の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図5aの68を参照)。
【0090】 表3は、図5aおよび5bに示したインデックス・プロフィールを有するファ
イバのより好適なパラメータをまとめたものである。
イバのより好適なパラメータをまとめたものである。
【0091】
【表3】 リング・プロフィールに関して説明したコンピュータ・シミュレーションは、
ファイバのこの実施形態の送信特性を決定するために行われた。以下のテーブル
4に示されたように、図5aおよび5bのファイバ14は、第1および第2の波
長帯域の両方において望ましい分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは
、約1250nmよりも小さいシミュレートされたカット・オフ波長を有し、両
方の送信ウインドウにおいて1モード動作を確かなものとした。また、屈折率プ
ロフィールは、−10.7ps/nm/kmの1310nmあたり、および+7
.9ps/nm/kmの1550nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0
は約1435nmであった。シミュレーションの結果に基づいて、出願人は、図
5aおよび5bのファイバ14は、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての5
0kmの長さのファイバを考慮したときに、第1波長帯域を通じての10ギガビ
ット/秒の最大ビット・レートと、第2波長帯域を通じての1600nmより大
きい波長までとをサポートした、ということを判断した。表4は、これらの結果
をまとめたものである。
ファイバのこの実施形態の送信特性を決定するために行われた。以下のテーブル
4に示されたように、図5aおよび5bのファイバ14は、第1および第2の波
長帯域の両方において望ましい分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは
、約1250nmよりも小さいシミュレートされたカット・オフ波長を有し、両
方の送信ウインドウにおいて1モード動作を確かなものとした。また、屈折率プ
ロフィールは、−10.7ps/nm/kmの1310nmあたり、および+7
.9ps/nm/kmの1550nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0
は約1435nmであった。シミュレーションの結果に基づいて、出願人は、図
5aおよび5bのファイバ14は、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての5
0kmの長さのファイバを考慮したときに、第1波長帯域を通じての10ギガビ
ット/秒の最大ビット・レートと、第2波長帯域を通じての1600nmより大
きい波長までとをサポートした、ということを判断した。表4は、これらの結果
をまとめたものである。
【0092】
【表4】 凹状のトレンチ・プロフィール 図6aに示すように、ファイバ14の屈折率プロフィール80は凹状のトレン
チを有することがある。このプロフィールは負の屈折率Δn2 86のエリアに
より特徴付けられる。この示した例では、負の屈折率のエリア86は、一定屈折
率のエリア82およびピーク84により囲まれている。一定屈折率のエリア82
は、ピーク84の屈折率Δn3よりも小さい第1屈折率Δn1を有する。より一般
的には、一定屈折率エリア82および/または負の屈折率エリア86のプロフィ
ールは、円状のプロフィール形状に対応する。等価の円形状プロフィールを評価
するガイドラインとしてステップ・プロフィールを用いることができる。以下の
シミュレーションで示すように、凹状のトレンチ・プロフィールをもつファイバ
は、分散の補償をせずに10ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする
。
チを有することがある。このプロフィールは負の屈折率Δn2 86のエリアに
より特徴付けられる。この示した例では、負の屈折率のエリア86は、一定屈折
率のエリア82およびピーク84により囲まれている。一定屈折率のエリア82
は、ピーク84の屈折率Δn3よりも小さい第1屈折率Δn1を有する。より一般
的には、一定屈折率エリア82および/または負の屈折率エリア86のプロフィ
ールは、円状のプロフィール形状に対応する。等価の円形状プロフィールを評価
するガイドラインとしてステップ・プロフィールを用いることができる。以下の
シミュレーションで示すように、凹状のトレンチ・プロフィールをもつファイバ
は、分散の補償をせずに10ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする
。
【0093】 図6bに示されるように、ファイバ14は、内部コア90、第1ガラス層92
、第2ガラス層94、およびクラッド96を有する。内部コア90は、好適には
約3.0μmである半径r1を有する。好適には、内部コアは、増加された屈折
率差を有し、これは、内部コアの幅に対してGeO2または公知の屈折率増加ド
ーパントをドーピングすることにより達成できる。好適には、内部コアは一定屈
折率差Δn1を有し、それは約0.0066である。
、第2ガラス層94、およびクラッド96を有する。内部コア90は、好適には
約3.0μmである半径r1を有する。好適には、内部コアは、増加された屈折
率差を有し、これは、内部コアの幅に対してGeO2または公知の屈折率増加ド
ーパントをドーピングすることにより達成できる。好適には、内部コアは一定屈
折率差Δn1を有し、それは約0.0066である。
【0094】 第1ガラス層92は内部コア90を囲み、内部コア90の屈折率差Δn1より
も少ない凹状の(押し下げられた)屈折率差Δn2により特徴付けられる。第1
ガラス層は、ガラス層の幅に対して、例えばフッ素のような屈折率低下ドーパン
トをドーピングすることにより、その屈折率が減少する。好適には、第1ガラス
層92は約1.5μmの半径を有し、第1ガラス層の屈折率差Δn2は約−0.
0036である。
も少ない凹状の(押し下げられた)屈折率差Δn2により特徴付けられる。第1
ガラス層は、ガラス層の幅に対して、例えばフッ素のような屈折率低下ドーパン
トをドーピングすることにより、その屈折率が減少する。好適には、第1ガラス
層92は約1.5μmの半径を有し、第1ガラス層の屈折率差Δn2は約−0.
0036である。
【0095】 第2ガラス層94は、ファイバ14の長さに沿って第1ガラス層92を囲む。
第2ガラス層94は、好適には約1.1μmである幅δRを有し、従って第2ガ
ラス層34の外側半径は約5.6μmである。図6aに示されるように、第2ガ
ラス層94は、その幅内に最大屈折率Δn3を有し、それは、内部コア90内の
ガラスの最大屈折率Δn1を超える。第2ガラス層94は、内部コア90と同様
に、ガラス層の幅に対してGeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでド
ーピングすることにより、その屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層
94はその半径に沿って実質的に放物線状のプロフィール(α=2)を有し、そ
れは、好適には約0.0102である最大屈折率差Δn3において最高点に達す
るものである。
第2ガラス層94は、好適には約1.1μmである幅δRを有し、従って第2ガ
ラス層34の外側半径は約5.6μmである。図6aに示されるように、第2ガ
ラス層94は、その幅内に最大屈折率Δn3を有し、それは、内部コア90内の
ガラスの最大屈折率Δn1を超える。第2ガラス層94は、内部コア90と同様
に、ガラス層の幅に対してGeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでド
ーピングすることにより、その屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層
94はその半径に沿って実質的に放物線状のプロフィール(α=2)を有し、そ
れは、好適には約0.0102である最大屈折率差Δn3において最高点に達す
るものである。
【0096】 最後に、光伝導クラッド96は、従来の様式で第2ガラス層94を囲み、ファ
イバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド96の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図6aの88を参照)。
イバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド96の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図6aの88を参照)。
【0097】 表5は、図6aおよび6bに示したインデックス・プロフィール(index
profile)を有するファイバのパラメータをまとめたものである。
profile)を有するファイバのパラメータをまとめたものである。
【0098】
【表5】 上述のコンピュータ・シミュレーションは、ファイバのこの実施形態の送信特
性を決定するために行われた。以下のテーブル6に示されたように、図6aおよ
び6bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい分
散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さいシ
ミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1モ
ード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−11.7ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+8.4ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1443nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図6aおよび6bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表6は、これらの結果をまとめたものである。
性を決定するために行われた。以下のテーブル6に示されたように、図6aおよ
び6bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい分
散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さいシ
ミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1モ
ード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−11.7ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+8.4ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1443nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図6aおよび6bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表6は、これらの結果をまとめたものである。
【0099】
【表6】 円状の凹状のトレンチ・プロフィール 図7aに示すように、ファイバ14の屈折率プロフィール100は円状の凹状
のトレンチ・プロフィールを有することがある。このプロフィールは、αプロフ
ィール形状を有し、第1ピーク102を囲み、第2ピークにより囲まれる負の屈
折率Δn2 106のエリアにより特徴付けられる。第1ピーク102は、第2
ピーク104の最大屈折率Δn3よりも小さい第1屈折率Δn1を有する。以下の
シミュレーションで示すように、円状の凹状のトレンチ・プロフィールをもつフ
ァイバは、10ギガビット/秒までのデータ送信レートをサポートする。
のトレンチ・プロフィールを有することがある。このプロフィールは、αプロフ
ィール形状を有し、第1ピーク102を囲み、第2ピークにより囲まれる負の屈
折率Δn2 106のエリアにより特徴付けられる。第1ピーク102は、第2
ピーク104の最大屈折率Δn3よりも小さい第1屈折率Δn1を有する。以下の
シミュレーションで示すように、円状の凹状のトレンチ・プロフィールをもつフ
ァイバは、10ギガビット/秒までのデータ送信レートをサポートする。
【0100】 図7bに示されるように、ファイバ14は、内部コア110、第1ガラス層1
12、第2ガラス層114、およびクラッド116を有する。内部コア110は
、好適には約2.5μmと5.5μmの間、より好適には約2.5μmと4.5
μmの間である半径w1を有する。更に好適には、半径w1は約3.5μmである
。ファイバの中心と3.5μmの放射状位置の間で、内部コア110は、GeO 2 またはそれと同様のもの等のような屈折率増加ドーパントを含み、それが、フ
ァイバ14の軸中心またはその近くでピーク屈折率を作り出し、外側半径で内部
コアに対する最小を作り出す。ピークで、内部コア110に対する屈折率Δn1
は好適には約0.0060と0.0120の間であり、より好適には、約0.0
060と0.0080の間である。更に好適には、Δn1は約0.0070であ
る。屈折率増加ドーパントの濃度は、実質的にαプロフィールに対応する曲線の
スロープを有するプロフィールを作り出すように、内部コア110の中心から外
側半径へと減少する。好適には、α1は1と10の間であり、より好適には4と
6の間である。更に好適には、α1=5である。
12、第2ガラス層114、およびクラッド116を有する。内部コア110は
、好適には約2.5μmと5.5μmの間、より好適には約2.5μmと4.5
μmの間である半径w1を有する。更に好適には、半径w1は約3.5μmである
。ファイバの中心と3.5μmの放射状位置の間で、内部コア110は、GeO 2 またはそれと同様のもの等のような屈折率増加ドーパントを含み、それが、フ
ァイバ14の軸中心またはその近くでピーク屈折率を作り出し、外側半径で内部
コアに対する最小を作り出す。ピークで、内部コア110に対する屈折率Δn1
は好適には約0.0060と0.0120の間であり、より好適には、約0.0
060と0.0080の間である。更に好適には、Δn1は約0.0070であ
る。屈折率増加ドーパントの濃度は、実質的にαプロフィールに対応する曲線の
スロープを有するプロフィールを作り出すように、内部コア110の中心から外
側半径へと減少する。好適には、α1は1と10の間であり、より好適には4と
6の間である。更に好適には、α1=5である。
【0101】 第1ガラス層112はファイバ14の幅に沿って内部コア110を囲み、内部
コア110の屈折率差Δn1よりも少ない円状の凹状の(押し下げられた)屈折
率差Δn2により特徴付けられる。第1ガラス層は、ガラス層の幅に対して、例
えばフッ素のような屈折率低下ドーパントをドーピングすることにより、その屈
折率が減少する。好適には、第1ガラス層の最小屈折率差Δn2は約−0.00
50と−0.0002の間であり、より好適には、約−0.0040と−0.0
020の間である。更に好適には、Δn2は約−0.0026である。好適には
、第1ガラス層112はその半径に沿ってプロフィールαを有し、α2は1と1
0の間であり、より好適には1と3の間である。更に好適には、α2=2である
。好適には、第1ガラス層112は、約0.5μmと5.5μmの間、より好適
には約1.0μmと3.0μmの間である幅w2を有する。更に好適には、幅w2 は約1.9μmであり、従って、第1ガラス層112は、約5.4μmに延びる
。
コア110の屈折率差Δn1よりも少ない円状の凹状の(押し下げられた)屈折
率差Δn2により特徴付けられる。第1ガラス層は、ガラス層の幅に対して、例
えばフッ素のような屈折率低下ドーパントをドーピングすることにより、その屈
折率が減少する。好適には、第1ガラス層の最小屈折率差Δn2は約−0.00
50と−0.0002の間であり、より好適には、約−0.0040と−0.0
020の間である。更に好適には、Δn2は約−0.0026である。好適には
、第1ガラス層112はその半径に沿ってプロフィールαを有し、α2は1と1
0の間であり、より好適には1と3の間である。更に好適には、α2=2である
。好適には、第1ガラス層112は、約0.5μmと5.5μmの間、より好適
には約1.0μmと3.0μmの間である幅w2を有する。更に好適には、幅w2 は約1.9μmであり、従って、第1ガラス層112は、約5.4μmに延びる
。
【0102】 第2ガラス層114は、ファイバ14の長さに沿って第1ガラス層112を囲
む。第2ガラス層114は、好適には約0.4μmと3.0μmの間、より好適
には約0.5μmと1.5μmの間である幅w3を有する。更に好適には、幅w3 は約1.0μmであり、従って、第2ガラス層114の外側半径は、約6.4μ
mである。図7aに示されるように、第2ガラス層114は、その幅内に最大屈
折率Δn3を有し、それは、内部コア110内のガラスの最大屈折率Δn1を超え
る。第2ガラス層114は、内部コア110と同様に、ガラス層の幅に対してG
eO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングすることにより、そ
の屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層114はその半径に沿ってプ
ロフィールαを有し、α3は1と10の間であり、より好適には1と3の間であ
り、それは、好適には約0.0060と0.0120の間であり更に好適には約
0.0070と0.0100の間である最大屈折率差Δn3において最高点に達
するものである。更に好適にはα3=2であり、最大屈折率差Δn3は約0.00
80である。
む。第2ガラス層114は、好適には約0.4μmと3.0μmの間、より好適
には約0.5μmと1.5μmの間である幅w3を有する。更に好適には、幅w3 は約1.0μmであり、従って、第2ガラス層114の外側半径は、約6.4μ
mである。図7aに示されるように、第2ガラス層114は、その幅内に最大屈
折率Δn3を有し、それは、内部コア110内のガラスの最大屈折率Δn1を超え
る。第2ガラス層114は、内部コア110と同様に、ガラス層の幅に対してG
eO2または他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングすることにより、そ
の屈折率差が増加される。好適には、第2ガラス層114はその半径に沿ってプ
ロフィールαを有し、α3は1と10の間であり、より好適には1と3の間であ
り、それは、好適には約0.0060と0.0120の間であり更に好適には約
0.0070と0.0100の間である最大屈折率差Δn3において最高点に達
するものである。更に好適にはα3=2であり、最大屈折率差Δn3は約0.00
80である。
【0103】 最後に、光伝導クラッド116は、従来の様式で第2ガラス層を囲み、ファイ
バ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド116の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図7aの108を参照)。
バ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド116の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図7aの108を参照)。
【0104】 表7は、図7aおよび7bに示したインデックス・プロフィールを有するファ
イバのパラメータをまとめたものである。
イバのパラメータをまとめたものである。
【0105】
【表7】 上述のコンピュータ・シミュレーションは、ファイバのこの実施形態の送信特
性を決定するために行われた。以下のテーブル8に示されたように、図7aおよ
び7bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい分
散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さいシ
ミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1モ
ード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−10.1ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+7.1ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1445nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図7aおよび7bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1600nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表8は、これらの結果をまとめたものである。
性を決定するために行われた。以下のテーブル8に示されたように、図7aおよ
び7bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい分
散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さいシ
ミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1モ
ード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−10.1ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+7.1ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1445nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図7aおよび7bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1600nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表8は、これらの結果をまとめたものである。
【0106】
【表8】 ギャップ−ステップ・プロフィール 図8aに示すように、ファイバ14の屈折率プロフィール120はギャップ−
ステップ・プロフィールである。例示のギャップ−ステップ・プロフィールは、
円状になったプロフィール形状として一般化されることに留意されたい。ギャッ
プ−ステップ・プロフィールは、実質的に一定の屈折率の連続的エリアにより特
徴付けられる。この示した例では、屈折率プロフィール120は、第1屈折率差
Δn1を有する第1エリア122と、第2屈折率差Δn2を有する第2エリア12
4と、第3屈折率差Δn3を有する第3エリア126とを含む。第2エリア12
4の屈折率差Δn2は、第1エリア122および第3エリア126の屈折率差Δ
n1およびΔn3のそれぞれよりも大きい。以下のシミュレーションで示すように
、ギャップ−ステップ・プロフィールをもつファイバは、分散の補償をせずに1
0ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする。
ステップ・プロフィールである。例示のギャップ−ステップ・プロフィールは、
円状になったプロフィール形状として一般化されることに留意されたい。ギャッ
プ−ステップ・プロフィールは、実質的に一定の屈折率の連続的エリアにより特
徴付けられる。この示した例では、屈折率プロフィール120は、第1屈折率差
Δn1を有する第1エリア122と、第2屈折率差Δn2を有する第2エリア12
4と、第3屈折率差Δn3を有する第3エリア126とを含む。第2エリア12
4の屈折率差Δn2は、第1エリア122および第3エリア126の屈折率差Δ
n1およびΔn3のそれぞれよりも大きい。以下のシミュレーションで示すように
、ギャップ−ステップ・プロフィールをもつファイバは、分散の補償をせずに1
0ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする。
【0107】 図8bに示されるように、ファイバ14は、内部コア130、第1ガラス層1
32、第2ガラス層134を含む。内部コア130は、好適には約0.5μmと
1.0μmの間である半径r1を有する(図8a参照)。より好適には、半径r1 は約0.6μmである。内部コア130は、GeO2またはそれと同様の屈折率
増加ドーパントを含み、それにより内部コアの幅に沿って実質的に一定の屈折率
を作り出す。好適には、内部コア130の屈折率Δn1は約0と0.0030の
間であり、好適には約0.0026である。
32、第2ガラス層134を含む。内部コア130は、好適には約0.5μmと
1.0μmの間である半径r1を有する(図8a参照)。より好適には、半径r1 は約0.6μmである。内部コア130は、GeO2またはそれと同様の屈折率
増加ドーパントを含み、それにより内部コアの幅に沿って実質的に一定の屈折率
を作り出す。好適には、内部コア130の屈折率Δn1は約0と0.0030の
間であり、好適には約0.0026である。
【0108】 第1ガラス層132は内部コア130を囲み、その幅に沿っての屈折率により
特徴付けられ、それは内部コア132の半径に沿った屈折率よりも大きい。好適
には、第1ガラス層132は、内部コア130と同様に、GeO2またはそれと
同様のもの等の屈折率増加ドーパントを含み、それにより内部コアの幅に沿って
実質的に一定の屈折率を作り出す。好適には、第1ガラス層132の屈折率Δn 2 は約0.0060と0.0090の間である。より好適には、屈折率Δn2は約
0.0079である。第1ガラス層132は半径w1に延び、それは約1.5μ
mから2.5μmである。より好適には、半径w1は約1.8μmであり、従っ
て、約2.4μmである外側半径へと延びる。
特徴付けられ、それは内部コア132の半径に沿った屈折率よりも大きい。好適
には、第1ガラス層132は、内部コア130と同様に、GeO2またはそれと
同様のもの等の屈折率増加ドーパントを含み、それにより内部コアの幅に沿って
実質的に一定の屈折率を作り出す。好適には、第1ガラス層132の屈折率Δn 2 は約0.0060と0.0090の間である。より好適には、屈折率Δn2は約
0.0079である。第1ガラス層132は半径w1に延び、それは約1.5μ
mから2.5μmである。より好適には、半径w1は約1.8μmであり、従っ
て、約2.4μmである外側半径へと延びる。
【0109】 第2ガラス層134は、ファイバ14の長さに沿って第1ガラス層132を囲
む。第2ガラス層134は、好適には約1.0μmと8.0μmの間である幅w 2 を有する。より好適には、幅w2は約4.0μmであり、従って、第2ガラス層
134の外側半径は約6.4μmである。第2ガラス層134は、内部コア13
0と同様に、GeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントをガラス層の幅に
対してドーピングすることにより、その屈折率差を増加している。この例では、
第2ガラス層134は実質的に一定の屈折率差Δn3を有し、それは好適には約
0と0.0040の間である。より好適には、屈折率差Δn3は約0と0.00
12である。
む。第2ガラス層134は、好適には約1.0μmと8.0μmの間である幅w 2 を有する。より好適には、幅w2は約4.0μmであり、従って、第2ガラス層
134の外側半径は約6.4μmである。第2ガラス層134は、内部コア13
0と同様に、GeO2または他の周知の屈折率増加ドーパントをガラス層の幅に
対してドーピングすることにより、その屈折率差を増加している。この例では、
第2ガラス層134は実質的に一定の屈折率差Δn3を有し、それは好適には約
0と0.0040の間である。より好適には、屈折率差Δn3は約0と0.00
12である。
【0110】 最後に、光伝導クラッド136は、従来の様式で第2ガラス層を囲み、ファイ
バ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド136の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図8aには示さず)。
バ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド136の屈折率
差Δnは、好適には0に等しい(図8aには示さず)。
【0111】 表9は、図8aおよび8bに示したインデックス・プロフィールを有するファ
イバの、より好適なパラメータをまとめたものである。
イバの、より好適なパラメータをまとめたものである。
【0112】
【表9】 上述のコンピュータ・シミュレーションは、ファイバのこの実施形態の送信特
性を決定するために行われた。以下のテーブル10に示されたように、図8aお
よび8bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい
分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さい
シミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1
モード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−9.2ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+9.5ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1420nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図8aおよび8bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表10は、これらの結果をまとめたものである。
性を決定するために行われた。以下のテーブル10に示されたように、図8aお
よび8bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい
分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さい
シミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1
モード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−9.2ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+9.5ps/nm/kmの1550
nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1420nmであった。シミ
ュレーションの結果に基づいて、出願人は、図8aおよび8bのファイバ14は
、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮し
たときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レートと
、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした、
ということを判断した。表10は、これらの結果をまとめたものである。
【0113】
【表10】 本発明の第2の好適な実施形態をここで開示する。この実施形態において、フ
ァイバは、上述のような送信特性を示す。しかし、この実施形態において、ファ
イバの内部コアは、第1ガラス層の屈折率差よりも大きい屈折率差を有する。更
に、第1ガラス層の屈折率差は、0よりも大きい。出願人は、都会用のファイバ
について開示した上記の有利な送信特性を、この第2の実施形態によるファイバ
で達成できることを発見した。この第2の実施形態において、内部コアの屈折率
差は約0.0060と0.0090の間にされる。
ァイバは、上述のような送信特性を示す。しかし、この実施形態において、ファ
イバの内部コアは、第1ガラス層の屈折率差よりも大きい屈折率差を有する。更
に、第1ガラス層の屈折率差は、0よりも大きい。出願人は、都会用のファイバ
について開示した上記の有利な送信特性を、この第2の実施形態によるファイバ
で達成できることを発見した。この第2の実施形態において、内部コアの屈折率
差は約0.0060と0.0090の間にされる。
【0114】 第2の実施形態による屈折率プロフィールの可能な形状は、ピーク・オン・ペ
デスタル(peak on pedestal)・プロフィール、ピーク−アンド−リング(peak
-and-ring)・プロフィール、および凹状トレンチを持つピーク−アンド−リン
グ・プロフィールを含むが、これらに限定される訳ではない。
デスタル(peak on pedestal)・プロフィール、ピーク−アンド−リング(peak
-and-ring)・プロフィール、および凹状トレンチを持つピーク−アンド−リン
グ・プロフィールを含むが、これらに限定される訳ではない。
【0115】 ピーク・オン・ペデスタル・プロフィール 図9aに示すように、ファイバ14の屈折率プロフィール160はピーク・オ
ン・ペデスタル(ピークが台上にある)・プロフィールである。ピーク・オン・
ペデスタル・プロフィールは、第1ピーク162と、一定屈折率のエリア164
とにより特徴付けられる。第1ピーク162の屈折率差Δn1は、一定屈折率の
エリア164の屈折率差よりも大きい。以下のシミュレーションで示すように、
ピーク・オン・ペデスタル・プロフィールをもつファイバは、分散の補償をせず
に10ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする。
ン・ペデスタル(ピークが台上にある)・プロフィールである。ピーク・オン・
ペデスタル・プロフィールは、第1ピーク162と、一定屈折率のエリア164
とにより特徴付けられる。第1ピーク162の屈折率差Δn1は、一定屈折率の
エリア164の屈折率差よりも大きい。以下のシミュレーションで示すように、
ピーク・オン・ペデスタル・プロフィールをもつファイバは、分散の補償をせず
に10ギガビット/秒のデータ送信レートをサポートする。
【0116】 図9bに示されるように、ファイバ14は、内部コア170、第1ガラス層1
72およびクラッド174を有する。内部コア170は、好適には約2.0μm
と4.0μmの間である半径「a」を有する(図9aを参照)。より好適には、
約302μmである。ファイバの中心と3.2μmの放射状位置の間で、内部コ
ア170は、GeO2またはそれと同様のもの等のような屈折率増加ドーパント
を含み、それが、ファイバ14の軸中心またはその近くでピーク屈折率を作り出
し、外側半径で内部コアに対する最小を作り出す。ピークで、内部コア170に
対する屈折率Δn1は好適には約0.0060と0.0090の間である。より
好適には、Δn1は約0.0071である。屈折率増加ドーパントの濃度は、実
質的に放物線形状に似た曲線のスロープを有するプロフィールを作り出すように
、内部コア170の中心から約3.2μmの外側半径へと減少する。好適には、
グレーデッド・インデックスαプロフィールによると、曲線のスロープは約2と
3の間のαを有する。より好適には、αは約2.6である。
72およびクラッド174を有する。内部コア170は、好適には約2.0μm
と4.0μmの間である半径「a」を有する(図9aを参照)。より好適には、
約302μmである。ファイバの中心と3.2μmの放射状位置の間で、内部コ
ア170は、GeO2またはそれと同様のもの等のような屈折率増加ドーパント
を含み、それが、ファイバ14の軸中心またはその近くでピーク屈折率を作り出
し、外側半径で内部コアに対する最小を作り出す。ピークで、内部コア170に
対する屈折率Δn1は好適には約0.0060と0.0090の間である。より
好適には、Δn1は約0.0071である。屈折率増加ドーパントの濃度は、実
質的に放物線形状に似た曲線のスロープを有するプロフィールを作り出すように
、内部コア170の中心から約3.2μmの外側半径へと減少する。好適には、
グレーデッド・インデックスαプロフィールによると、曲線のスロープは約2と
3の間のαを有する。より好適には、αは約2.6である。
【0117】 第1ガラス層172は内部コア170を囲み、その幅に沿っての屈折率により
特徴付けられ、それは内部コア170の半径に沿った屈折率よりも小さい。第1
ガラス層172はファイバ14の長さに沿って内部コア170を囲む。第1ガラ
ス層172は、好適には約3.0μmと5.0μmの間である外側半径Rを有す
る。より好適には、Rは約3.8μmである。図9aに示すように、第1ガラス
層172は、その半径を横切っての実質的に一定の屈折率Δn2を有する。第1
ガラス層172は、内部コア170と同様に、ガラス層の幅に対してGeO2ま
たは他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングすることにより、その屈折率
差が増加される。好適には、第1ガラス層172は約0.0020ないし0.0
050の屈折率差Δn2を有する。より好適には、屈折率差Δn2は約0.002
5である。
特徴付けられ、それは内部コア170の半径に沿った屈折率よりも小さい。第1
ガラス層172はファイバ14の長さに沿って内部コア170を囲む。第1ガラ
ス層172は、好適には約3.0μmと5.0μmの間である外側半径Rを有す
る。より好適には、Rは約3.8μmである。図9aに示すように、第1ガラス
層172は、その半径を横切っての実質的に一定の屈折率Δn2を有する。第1
ガラス層172は、内部コア170と同様に、ガラス層の幅に対してGeO2ま
たは他の周知の屈折率増加ドーパントでドーピングすることにより、その屈折率
差が増加される。好適には、第1ガラス層172は約0.0020ないし0.0
050の屈折率差Δn2を有する。より好適には、屈折率差Δn2は約0.002
5である。
【0118】 最後に、光伝導クラッド174は、従来の様式で第1ガラス層172を囲み、
ファイバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド174の
屈折率差Δnは、好適には0に等しい(図9aには示さず)。
ファイバ14の軸に沿って伝播する光の案内の手助けをする。クラッド174の
屈折率差Δnは、好適には0に等しい(図9aには示さず)。
【0119】 表11は、図9aおよび9bに示したインデックス・プロフィールを有するフ
ァイバのパラメータをまとめたものである。
ァイバのパラメータをまとめたものである。
【0120】
【表11】 上述のコンピュータ・シミュレーションは、ファイバのこの実施形態の送信特
性を決定するために行われた。以下のテーブル12に示されたように、図9aお
よび9bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい
分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さい
シミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1
モード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−6.0ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+10.9ps/nm/kmの155
0nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1385nmであった。シ
ミュレーションの結果に基づいて、出願人は、図9aおよび9bのファイバ14
は、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮
したときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レート
と、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした
、ということを判断した。表12は、これらの結果をまとめたものである。
性を決定するために行われた。以下のテーブル12に示されたように、図9aお
よび9bのファイバ14は、第1および第2の波長帯域の両方において望ましい
分散特性を示した。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nmよりも小さい
シミュレートされたカット・オフ波長を有し、両方の送信ウインドウにおいて1
モード動作を確かなものとした。また、屈折率プロフィールは、−6.0ps/
nm/kmの1310nmあたり、および+10.9ps/nm/kmの155
0nmあたりで分散を発生した。零分散波長λ0は約1385nmであった。シ
ミュレーションの結果に基づいて、出願人は、図9aおよび9bのファイバ14
は、分散の補償をせず且つ外部変調を用いての50kmの長さのファイバを考慮
したときに、第1波長帯域を通じての10ギガビット/秒の最大ビット・レート
と、第2波長帯域を通じての1565nmより大きい波長までとをサポートした
、ということを判断した。表12は、これらの結果をまとめたものである。
【0121】
【表12】 図10aに示されるように、ファイバ14の屈折率プロフィール140は、ピ
ーク・リングプロフィールである。このピーク・リングプロフィールは第1のピ
ーク142と第2のリングピーク146で特徴づけられる。第1の屈折率差Δn 1 を有する第1のピークは、一定の屈折率144を有するエリアで、第2の屈折
率差Δn3を有する第2のピークから分離される。第1のピーク142の屈折率
差は、第2のピーク146の屈折率差より大きい。以下に同様に示す様に、ピー
ク・リングプロフィールを有するファイバは、分散補償なしに10Gbit/s
のデータ伝送レートをサポートする。
ーク・リングプロフィールである。このピーク・リングプロフィールは第1のピ
ーク142と第2のリングピーク146で特徴づけられる。第1の屈折率差Δn 1 を有する第1のピークは、一定の屈折率144を有するエリアで、第2の屈折
率差Δn3を有する第2のピークから分離される。第1のピーク142の屈折率
差は、第2のピーク146の屈折率差より大きい。以下に同様に示す様に、ピー
ク・リングプロフィールを有するファイバは、分散補償なしに10Gbit/s
のデータ伝送レートをサポートする。
【0122】 図10bに示す様に、ファイバ14は、内部コア150、第1のガラス層15
2、第2のガラス層154、クラッド156を含む。内部コア150は、約2.
0と4.5μmの間の半径(radius)“a”(図10a)を有する。最も
好ましくは、約3.4μmである。ファイバの中心と3.4μmの放射状位置の
間で、内部コア150は、ファイバの中心軸またはその近辺のピークインデック
スを発生するGeO2等の屈折率増加ドーパントと、その外部半径で内部コアに
対する最小を含む。ピークで、内部コア150に対する屈折率Δn1は、約0.
0070と0.0090の間である。最も好ましくは、Δn1は約0.0085
である。屈折率増加ドーパントは、内部コア150の中心から外部半径の約3.
4μmへ増加し、実質的に放物線になる曲線スロープを有するプロフィールを発
生する方法で行われる。好ましくは、グラッド型インデクスαプロフィールに従
って、曲線スロープは2と3の間のαを有する。最も好ましくは、αは2.3で
ある。
2、第2のガラス層154、クラッド156を含む。内部コア150は、約2.
0と4.5μmの間の半径(radius)“a”(図10a)を有する。最も
好ましくは、約3.4μmである。ファイバの中心と3.4μmの放射状位置の
間で、内部コア150は、ファイバの中心軸またはその近辺のピークインデック
スを発生するGeO2等の屈折率増加ドーパントと、その外部半径で内部コアに
対する最小を含む。ピークで、内部コア150に対する屈折率Δn1は、約0.
0070と0.0090の間である。最も好ましくは、Δn1は約0.0085
である。屈折率増加ドーパントは、内部コア150の中心から外部半径の約3.
4μmへ増加し、実質的に放物線になる曲線スロープを有するプロフィールを発
生する方法で行われる。好ましくは、グラッド型インデクスαプロフィールに従
って、曲線スロープは2と3の間のαを有する。最も好ましくは、αは2.3で
ある。
【0123】 第1のガラス層152は、内部コア150を囲み、内部コア150の半径に沿
った屈折率未満のその幅に沿った屈折率により特徴づけられる。好ましくは、第
1の層は、Δn=0のガラスで製造される。第1のガラス層152は、好ましく
は3.μmと5.0μmとの間の外部半径Rを有する。
った屈折率未満のその幅に沿った屈折率により特徴づけられる。好ましくは、第
1の層は、Δn=0のガラスで製造される。第1のガラス層152は、好ましく
は3.μmと5.0μmとの間の外部半径Rを有する。
【0124】 第2のガラス層154は、ファイバ14の長さに沿って第1のガラス層152
を囲む。第2のガラス層154は、好ましくは約2.0μmと4.0μmの間の
半径δRを有する。最も好ましくは、δRは約2.2μmであり、第2のガラス
層154の外部半径は約6.4μmである。図10aに示すように、第2のガラ
ス層154は、内部コア150の範囲内でガラスΔn1の最大屈折率未満の幅内
で屈折率Δn3を有する。内部コア150の様な第2のガラス層154は、ガラ
ス層の幅をGeO2または周知の屈折率増加ドーパントでドープして増加した屈
折率差を有する。好ましくは、第2のガラス層154は、αプロフィールを有す
る。ここで、αは1と4の間で、最大屈折率差Δn3は約0.0010と0.0
030の間である。最も好ましくは、第2のガラス層74は、α=2と、約0.
0022の最大の屈折率差Δn3を有する。
を囲む。第2のガラス層154は、好ましくは約2.0μmと4.0μmの間の
半径δRを有する。最も好ましくは、δRは約2.2μmであり、第2のガラス
層154の外部半径は約6.4μmである。図10aに示すように、第2のガラ
ス層154は、内部コア150の範囲内でガラスΔn1の最大屈折率未満の幅内
で屈折率Δn3を有する。内部コア150の様な第2のガラス層154は、ガラ
ス層の幅をGeO2または周知の屈折率増加ドーパントでドープして増加した屈
折率差を有する。好ましくは、第2のガラス層154は、αプロフィールを有す
る。ここで、αは1と4の間で、最大屈折率差Δn3は約0.0010と0.0
030の間である。最も好ましくは、第2のガラス層74は、α=2と、約0.
0022の最大の屈折率差Δn3を有する。
【0125】 最後に、光伝導クラッド156は、ファイバ14の軸に沿ったガイド光伝搬を
助ける一般的な方法で第2のガラス層154を囲む(図10aの148)。 表13は、図10aおよび10bに示されたインデクスプロフィールを有する
ファイバのパラメントを要約する。
助ける一般的な方法で第2のガラス層154を囲む(図10aの148)。 表13は、図10aおよび10bに示されたインデクスプロフィールを有する
ファイバのパラメントを要約する。
【0126】
【表13】 前述したように、コンピュータシュミレーショウンは、ファイバの実施例の伝
送特徴を決定するように作用した。以下の表14に示すように、10a及び10
bは、第1及び第2の波長帯域の両方の好ましい分散特徴を示している。特に、
ケーブル化ファイバは、約1250nm未満のシュミレートされた(simul
ated)カット・オフ波長を有し、これが両方の伝送ウインド(window
)でシングル・モード動作を保証する。尚、屈折率プロフィールあ−11.3p
s/nm/kmの1310nm周囲及び+8.0ps/nm/kmの1550n
m周囲で分散を発生した。零分散波長λ0は約1440nmであった。シュミレ
ーショウンの結果に基づいて、出願人は、分散補償なして内部修正したファイバ
の50kmの長さを考慮した時、図10aと図10bのファイバ14が第1の波
長帯域にまたがる10Gbit/sの最大レートをサポートし、第2の波長帯域
にまたがる1600nmより大きな波長までサポートすることを決定した。表1
4は、この結果を集積した。
送特徴を決定するように作用した。以下の表14に示すように、10a及び10
bは、第1及び第2の波長帯域の両方の好ましい分散特徴を示している。特に、
ケーブル化ファイバは、約1250nm未満のシュミレートされた(simul
ated)カット・オフ波長を有し、これが両方の伝送ウインド(window
)でシングル・モード動作を保証する。尚、屈折率プロフィールあ−11.3p
s/nm/kmの1310nm周囲及び+8.0ps/nm/kmの1550n
m周囲で分散を発生した。零分散波長λ0は約1440nmであった。シュミレ
ーショウンの結果に基づいて、出願人は、分散補償なして内部修正したファイバ
の50kmの長さを考慮した時、図10aと図10bのファイバ14が第1の波
長帯域にまたがる10Gbit/sの最大レートをサポートし、第2の波長帯域
にまたがる1600nmより大きな波長までサポートすることを決定した。表1
4は、この結果を集積した。
【0127】
【表14】 ピーク・リングプロフィール ディプレスト トレンチ(peak−and−r
ing profile with depressed trench) 図11aに示す様に、ファイバ14の屈折率プロフィール180は、ディプレ
スト トレンチを伴うピーク・リングプロフィールを有する。このプロフィール
は、αプロフィール形状を有し、第1のピークを囲み、且つ第2のピーク184
で包囲された負の分散Δn2インデクスのエリアにより特徴ずけられる。第1の
ピーク182は、第2のピーク184の最大の屈折率Δn3より大きい第1の屈
折率Δn1を有する。以下にシュミレーショウンを示す様に、ディプレスト ト
レンチを伴うピーク・リングプロフィールを有するファイバが10Gbit/s
ecまでのデータ伝送レートをサポートする。
ing profile with depressed trench) 図11aに示す様に、ファイバ14の屈折率プロフィール180は、ディプレ
スト トレンチを伴うピーク・リングプロフィールを有する。このプロフィール
は、αプロフィール形状を有し、第1のピークを囲み、且つ第2のピーク184
で包囲された負の分散Δn2インデクスのエリアにより特徴ずけられる。第1の
ピーク182は、第2のピーク184の最大の屈折率Δn3より大きい第1の屈
折率Δn1を有する。以下にシュミレーショウンを示す様に、ディプレスト ト
レンチを伴うピーク・リングプロフィールを有するファイバが10Gbit/s
ecまでのデータ伝送レートをサポートする。
【0128】 図11bに示されるように、内部コア190は、第1のガラス層192、第2
のガラス層194及びクラッド196を有する。内部コア190は、好ましくは
約2.5μmと5.5μm、最も好ましくは3.4μmと4.μmの間の半径w 1 を有する。もっと好ましくは、半径w1は約3.5μmである。ファイバの中心
と3.5μmの放射位置との間で、内部コア190は、GeO2等のファイバ1
4の中心軸またはその付近でのピーク屈折率を発生する屈折率増加ドーパントと
、その外部半径での内部コアに対する最小を含む。ピークにおいて、内部コア1
90に対する屈折率Δn1は、約0.0060と0.0090、もっと好ましく
は0.0065と0.0075の間である。最も好ましくは、Δn1は約0.0
070である。屈折率増加ドーパントの集積は、内部コア190の中心から外部
半径に実質的にαプロフィールに対応した曲線スロープを有するプロフィールを
発生する方法で増加する。 好ましくは、α1は1と10の間、もっと好ましくは4と6の間である。更に、
好ましくはα1=5である。
のガラス層194及びクラッド196を有する。内部コア190は、好ましくは
約2.5μmと5.5μm、最も好ましくは3.4μmと4.μmの間の半径w 1 を有する。もっと好ましくは、半径w1は約3.5μmである。ファイバの中心
と3.5μmの放射位置との間で、内部コア190は、GeO2等のファイバ1
4の中心軸またはその付近でのピーク屈折率を発生する屈折率増加ドーパントと
、その外部半径での内部コアに対する最小を含む。ピークにおいて、内部コア1
90に対する屈折率Δn1は、約0.0060と0.0090、もっと好ましく
は0.0065と0.0075の間である。最も好ましくは、Δn1は約0.0
070である。屈折率増加ドーパントの集積は、内部コア190の中心から外部
半径に実質的にαプロフィールに対応した曲線スロープを有するプロフィールを
発生する方法で増加する。 好ましくは、α1は1と10の間、もっと好ましくは4と6の間である。更に、
好ましくはα1=5である。
【0129】 第1のガラス層192は、ファイバ14の幅に沿って内部コア190を囲み、
内部コア190の屈折率差Δn1未満のラウンデッドーディプレスト(roun
ed−depressed)屈折率差Δn2により特徴づけられる。好ましくは
、第1の層は、Δn=0のガラスで製造される。第1のガラス層は、ガラス層の
幅をフッ素如き屈折率増加ドーパントでドープすることにより増加した屈折率を
有する。好ましくは、第1のガラス層の最小の屈折率差Δn2は、約0.005
0と−0.0002、もっと好ましくは−0.0030と−0.0015との間
である。最も好ましくは、Δn2は、−0.0017である。好ましくは、第1
のガラス層192は、その半径に沿ったプロフィールαを有し、α2は1と10
、もっと好ましくは1と3の間である。最も好ましくは、α2=2である。好ま
しくは、第1のガラス層192は、約0.5μmと5.5μm、もっと好ましく
は1.5.5μmと2.5μmの間の幅w2を有する。最も好ましくは、w2は約
1.8μmで、第1のガラス層192は約5.3μmまで延長する。
内部コア190の屈折率差Δn1未満のラウンデッドーディプレスト(roun
ed−depressed)屈折率差Δn2により特徴づけられる。好ましくは
、第1の層は、Δn=0のガラスで製造される。第1のガラス層は、ガラス層の
幅をフッ素如き屈折率増加ドーパントでドープすることにより増加した屈折率を
有する。好ましくは、第1のガラス層の最小の屈折率差Δn2は、約0.005
0と−0.0002、もっと好ましくは−0.0030と−0.0015との間
である。最も好ましくは、Δn2は、−0.0017である。好ましくは、第1
のガラス層192は、その半径に沿ったプロフィールαを有し、α2は1と10
、もっと好ましくは1と3の間である。最も好ましくは、α2=2である。好ま
しくは、第1のガラス層192は、約0.5μmと5.5μm、もっと好ましく
は1.5.5μmと2.5μmの間の幅w2を有する。最も好ましくは、w2は約
1.8μmで、第1のガラス層192は約5.3μmまで延長する。
【0130】 第2のガラス層194は、ファイバ14の長さに沿って第1のガラス層192
を囲む。第2のガラス層194は、好ましくは約0.5μmと5.5μm、もっ
と好ましくは1.5μmと3.5μmの間の幅w3を有する。最も好ましくは、
w3は約2.2μmであり、第2のガラス層194の外部半径は約7.5μmで
ある。図11aに示すように、第2のガラス層194は、内部コア190の範囲
内でガラスΔn1の最大屈折率未満の幅内で最大の屈折率Δn3を有する。内部コ
ア190の様な第2のガラス層194は、ガラス層の幅をGeO2または周知の
屈折率増加ドーパントでドープして増加した屈折率差を有する。 好ましくは、第2のガラス層194は、、約0.0010と0.0080の間、
もっと好ましくは0.0020と0.0060の間の最大屈折率差Δn3になる
、1と10の間、もっと好ましくは1と3の間のα3を有するその半径にまたが
るαプロフィールを有する。最も好ましくは、α3=2で、最大の屈折率差Δn3 は約0.0055である。
を囲む。第2のガラス層194は、好ましくは約0.5μmと5.5μm、もっ
と好ましくは1.5μmと3.5μmの間の幅w3を有する。最も好ましくは、
w3は約2.2μmであり、第2のガラス層194の外部半径は約7.5μmで
ある。図11aに示すように、第2のガラス層194は、内部コア190の範囲
内でガラスΔn1の最大屈折率未満の幅内で最大の屈折率Δn3を有する。内部コ
ア190の様な第2のガラス層194は、ガラス層の幅をGeO2または周知の
屈折率増加ドーパントでドープして増加した屈折率差を有する。 好ましくは、第2のガラス層194は、、約0.0010と0.0080の間、
もっと好ましくは0.0020と0.0060の間の最大屈折率差Δn3になる
、1と10の間、もっと好ましくは1と3の間のα3を有するその半径にまたが
るαプロフィールを有する。最も好ましくは、α3=2で、最大の屈折率差Δn3 は約0.0055である。
【0131】 最後に、光伝導クラッド196は、ファイバ14の軸に沿ったガイド光伝搬を
助ける一般的な方法で第2のガラス層154を囲む。クラッド196の屈折率差
Δnは好ましくは零に等しい。(図11aの188)。
助ける一般的な方法で第2のガラス層154を囲む。クラッド196の屈折率差
Δnは好ましくは零に等しい。(図11aの188)。
【0132】 表53は、図11aおよび11bに示されたインデクスプロフィールを有する
ファイバのパラメントを要約する。
ファイバのパラメントを要約する。
【0133】
【表15】 前述したように、コンピュータシュミレーショウンは、ファイバの実施例の伝
送特徴を決定するように作用した。以下の表16に示すように、図11a及び1
1bのファイバ14は、第1及び第2の波長帯域の両方の好ましい分散特性を示
している。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nm未満のシュミレートさ
れた(simulated)カット・オフ波長を有し、これが両方の伝送ウイン
ド(window)でシングル・モード動作を保証する。尚、屈折率プロフィー
ルは、−10.0ps/nm/kmの1310nm周囲及び+7.2ps/nm
/kmの1550nm周囲で分散を発生した。零分散波長λ0は約1440nm
であった。シュミレーショウンの結果に基づいて、出願人は、分散補償なして内
部修正したファイバの50kmの長さを考慮した時、図11aと図11bのファ
イバ14が第1の波長帯域にまたがる10Gbit/sの最大レートをサポート
し、第2の波長帯域にまたがる1600nmより大きな波長までサポートするこ
とを決定した。表16は、この結果を集積した。
送特徴を決定するように作用した。以下の表16に示すように、図11a及び1
1bのファイバ14は、第1及び第2の波長帯域の両方の好ましい分散特性を示
している。特に、ケーブル化ファイバは、約1250nm未満のシュミレートさ
れた(simulated)カット・オフ波長を有し、これが両方の伝送ウイン
ド(window)でシングル・モード動作を保証する。尚、屈折率プロフィー
ルは、−10.0ps/nm/kmの1310nm周囲及び+7.2ps/nm
/kmの1550nm周囲で分散を発生した。零分散波長λ0は約1440nm
であった。シュミレーショウンの結果に基づいて、出願人は、分散補償なして内
部修正したファイバの50kmの長さを考慮した時、図11aと図11bのファ
イバ14が第1の波長帯域にまたがる10Gbit/sの最大レートをサポート
し、第2の波長帯域にまたがる1600nmより大きな波長までサポートするこ
とを決定した。表16は、この結果を集積した。
【0134】
【表16】 ここに開示される様に、本願は約1300nmと1350nmの間の第1の波長
帯域と約1450nmと1625nmとの間の第2の波長帯域の両方で利用され
るように改良されたシングル・モード光ファイバを提供する。ファイバは、両方
の伝送ウインドウで、穏やかな分散値を有し、好ましくは、第1の波長帯域内で
わずかに負の値と、第2の波長帯域内でわずかに正の値を伴う。 ファイバの帯域幅にまたがる分散の好ましい単調な分散特性は、1400nm周
囲での零分散波長と、1550nmでの比較的に小さいスロープの分散を生じる
。従って、本願発明の光ファイバは、穏やか分散を伴う改良された1550nm
及び1625nmシステムばかりでなく、存在している1310nmシステムの
両方に適する。
帯域と約1450nmと1625nmとの間の第2の波長帯域の両方で利用され
るように改良されたシングル・モード光ファイバを提供する。ファイバは、両方
の伝送ウインドウで、穏やかな分散値を有し、好ましくは、第1の波長帯域内で
わずかに負の値と、第2の波長帯域内でわずかに正の値を伴う。 ファイバの帯域幅にまたがる分散の好ましい単調な分散特性は、1400nm周
囲での零分散波長と、1550nmでの比較的に小さいスロープの分散を生じる
。従って、本願発明の光ファイバは、穏やか分散を伴う改良された1550nm
及び1625nmシステムばかりでなく、存在している1310nmシステムの
両方に適する。
【0135】 ここに開示された内容により、本願の他の実施例は当業者には明瞭である。明
細書示した例は、特許請求の範囲に示された範囲に基づいた例示である。
細書示した例は、特許請求の範囲に示された範囲に基づいた例示である。
本明細書に組み込まれ、かつその1部を成す添付図面は、説明と共に本発明の
いくつかの実施形態を示し、本発明の原理を明らかにするものである。
いくつかの実施形態を示し、本発明の原理を明らかにするものである。
【図1】 本発明で用いられる光通信システムのブロック図である。
【図2】 本発明のファイバの1実施形態の場合における分散値と動作波長との関係の概
略を示すグラフである。
略を示すグラフである。
【図3】 スミトモのPure Silica:FOS、SM−R;Lucent、TR
UWAVE(+);Corning、LEAF;FOS、SM−DS;Luce
nt、TRUEWAVE(−);およびCorning、SMF LS(−)を
含む複数の従来のファイバの場合の色分散値を示すグラフである。
UWAVE(+);Corning、LEAF;FOS、SM−DS;Luce
nt、TRUEWAVE(−);およびCorning、SMF LS(−)を
含む複数の従来のファイバの場合の色分散値を示すグラフである。
【図4】 図4aは、そのプロフィールがリング形状を有する、本発明による送信特性を
有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図4bは、図4aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図4bは、図4aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図5】 図5aは、そのプロフィールが二重ピーク形状を有する、本発明による送信特
性を有するファイバの屈折率プロフィールの示すグラフである。 図5bは、図5aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
性を有するファイバの屈折率プロフィールの示すグラフである。 図5bは、図5aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図6】 図6aは、そのプロフィールが押下された溝を有する、本発明による送信特性
を有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図6bは、図6aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
を有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図6bは、図6aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図7】 図7aは、そのプロフィールが丸い押下溝を有する、本発明による送信特性を
有するファイバの屈折率を示すグラフである。 図7bは、図7aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
有するファイバの屈折率を示すグラフである。 図7bは、図7aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図8】 図8aは、そのプロフィールがギャップステップ形状を有する、本発明による
送信特性を有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図8bは、図8aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
送信特性を有するファイバの屈折率プロフィールを示すグラフである。 図8bは、図8aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図9】 図9aは、本発明による送信特性を有するファイバのピークオンペデスタル屈
折率プロフィールを示すグラフである。 図9bは、図9aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
折率プロフィールを示すグラフである。 図9bは、図9aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
【図10】 図10aは、本発明による送信特性を有するファイバのピークアンドリング屈
折率プロフィールを示すグラフである。 図10bは、図10aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である
。
折率プロフィールを示すグラフである。 図10bは、図10aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である
。
【図11】 図11aは、本発明による送信特性を有するファイバの押下溝を持つピークア
ンドリング屈折率プロフィールを示すグラフである。 図11b、図11aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
ンドリング屈折率プロフィールを示すグラフである。 図11b、図11aの屈折率プロフィールを有するファイバの断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AU,BR,C A,CN,IN,JP,KR,NZ,RU,US (71)出願人 Pirelli Cavi e Sist emi S.p.A Fターム(参考) 2H050 AB05X AC09 AC13 AC14 AC16 AC28 AC71 AC73 AC75 AC76 5K002 AA01 AA03 FA01
Claims (28)
- 【請求項1】 1310nmでの第1の動作波長と、1550nmでの第2の動
作波長の少なくとも1つを囲む波長帯域で動作する光信号送信器と、 該光信号送信器の一端に接続された光送信ラインと、 該光送信ラインの一端に接続された受信器と、 を備え、 該送信ラインが、ファイバのガラス層に配置された最大屈折率差を有する少な
くとも1つのケーブルシングル・モード光ファイバを含み、 該ケーブル化ファイバが、1300nm未満のカット・オフ波長と、約5ps
/nm/kmと約15ps/nm/kmとの間の絶対値の正の分散と、該第1の
動作波長と第2の動作波長の他方で約5ps/nm/kmと約15ps/nm/
kmの間の絶対値の負の分散と、該第1の動作波長と第2の動作波長の間の波長
での零分散と、約60μm2より大きい1550nm付近の波長での有効エリア
とを含む、 ことを特徴とする高速大都市圏またはアクセス光通信システム。 - 【請求項2】 前記光送信ラインが約150km以下の長さを有する請求項1記
載のシステム。 - 【請求項3】 前記光送信ラインが約80km以下の長さを有する請求項2記載
のシステム。 - 【請求項4】 前記第1の動作波長での分散が負の分散であり、前記第2の動作
波長での分散が正の分散であり、前記分散が該第1の動作波長から該第2の動作
波長に単調に増加する請求項1記載のシステム。 - 【請求項5】 前記波長帯域が、前記第1の動作波長領域が約1300nmから
1350nmを囲み、前記第2の動作波長領域が約1450nmから1625n
mを囲む請求項1に記載のシステム。 - 【請求項6】 前記ファイバが約1550nmで約65μm2より大きい有効エ
リアを有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項7】 前記ファイバが、前記第2の波長帯域で1.5W-1m-1未満の非
線形係数を有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項8】前記ファイバが、前記第2の波長帯域で約0.08ps/nm/k
m未満の分散スロープを有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項9】 前記ファイバが、前記第2の波長帯域で約10(dB/km)(
g/mm)未満のマイクロベンド感度を有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項10】 前記ケーブル化ファイバが、約1250nm未満の伝送カット
・オフ波長を有する請求項1に記載のシステム。 - 【請求項11】 更に、前記光伝送ラインに沿って接続された少なくとも1つの
光増幅器を備えた請求項1に記載のシステム。 - 【請求項12】 コアと、クラッドとを有し、大都市圏及びアクセスネットワー
クに使用されるシングル・モード光伝送ファイバにおいて、該コアが、 第1の屈折率差を有する内部コアと、 該内部コアを囲み、第1の屈折率差より大きく、約0.0140未満の最大の
第2の屈折率差を有する第1のガラス層とを備え、 ケーブル化ファイバが、1300nm未満のカット・オフ波長と、約1310
nmの第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方で、約5ps/nm/k
mと約15ps/nm/kmとの間の分散の絶対値と、約1350nmと145
0nmとの間の波長で零値の分散と、約60μm2より大きい1550nm付近
の波長での有効エリアとを含む、 ことを特徴とする該ファイバ。 - 【請求項13】 前記内部コアが、実質的に零である屈折率差と、約0.5nm
と2.5nmとの間の半径Rを有する請求項12に記載のファイバ。 - 【請求項14】 前記第1のガラス層が約0.0090と0.0140との間の
最大屈折率差と、1と3の間のプロフィールαと、約0.5μmと2.0μmと
の間の幅δRを有する請求項13のファイバ。 - 【請求項15】 更に、前記内部コアと前記第1のガラス層との間に放射状に備
えられる第2のガラス層と、実質的に零の屈折率差を有する第2のガラス層と、
約1.0μmと2.0μmとの間の外部半径Rを含む請求項12に記載のファイ
バ。 - 【請求項16】 前記内部コアが、約0.0020と0.0060との間の最大
屈折率差と、1と4の間のプロフィールαと、約0.5μmと2.0μmとの間
の半径を有する請求項15のファイバ。 - 【請求項17】 前記第1のガラス層が、約0.0090と0.0140との間
の最大屈折率差と、約1.0μmと2.0μmとの間の幅δRを有する請求項1
6のファイバ。 - 【請求項18】 更に、前記内部コアを囲み、ディプレストされた屈折率を有す
る第2のガラス層を含む請求項12のファイバ。 - 【請求項19】 前記内部コアが、約0.0060と0.0120との間の最大
屈折率差と、約1と10との間のプロフィールαと、約2.5μmと5.5μm
との間の半径w1を有する請求項18のファイバ。 - 【請求項20】 前記第2のガラス層が、約0.5μmと5.5μmとの間の半
径w2と、約0.0050と−0.0002との間の最低屈折率差とを有する請
求項19に記載のファイバ。 - 【請求項21】 前記第1のガラス層が、約0.0060と0.0120との間
の最大屈折率差と、約0.4μmと3.0μmとの間の幅w3を有する請求項2
0のファイバ。 - 【請求項22】 コアと、クラッドとを有し、大都市圏及びアクセスネットワー
クに使用されるシングル・モード光伝送ファイバにおいて、該コアが、 第1の屈折率差を有する内部コアと、 該内部コアを囲む第1の第1のガラス層であって、該内部コアの屈折率差が該
第1のガラス層の屈折率差より大きく、該第1のガラス層の屈折率差が零より大
きく、該内部コアは約0.0060と0.0090との間の最大の屈折率差を有
し、 ケーブル化ファイバが、1300nm未満のカット・オフ波長と、約1310
nmの第1の波長と約1550nmの第2の波長の両方で、約5ps/nm/k
mと約15ps/nm/kmとの間の分散の絶対値と、約1350nmと145
0nmとの間の波長で零値の分散と、約60μm2より大きい1550nm付近
の波長での有効エリアとを含む、 ことを特徴とする該ファイバ。 - 【請求項23】 前記内部コアが、約2.0と4.0μmとの間の外部半径に延
長し、前記第1のガラス層が内部コアの外部半径から約3.0と5.0μmの間
の外部半径に延長し、約0.0020と0.0050の間の最大屈折率差を有す
る請求項22に記載のファイバ。 - 【請求項24】 前記第2のガラス層が、前記内部コアと前記第1のガラス層と
の間に配置され、前記第2のガラス層が実質的に零の屈折率差を有する請求項2
2に記載のシステム。 - 【請求項25】 前記内部コアが、約2.0と4.5μmの間の外部半径に延長
し、約0.0070と0.0090の間の最大の屈折率差を有し、前記第2のガ
ラス層が、該内部コアの該外部半径から約3.0と5.0μmの間の外部半径に
延長し、前記第1のガラス層が該第2のガラス層の該外部半径から放射状に約2
.0と4.0μmの間で延長し、約0.0010と0.0030の間の最大の屈
折率差を有する請求項24に記載のファイバ。 - 【請求項26】 前記第2の内部コアが、該内部コアと前記第1のガラス層との
間に配置され、前記第2のガラス層がディプレストされた屈折率差を有する請求
項22に記載のファイバ。 - 【請求項27】 前記内部コアが、約2.5と5.5μmの間の外部半径に延長
し、前記第2のガラス層が、該内部コアの該外部半径から約0.5と5.5μm
の間の幅に延長し、約0.0050と−0.0002の間の最小の屈折率差を有
し、前記第1のガラス層が該第2のガラス層の該外部半径から放射状に約0.5
と5.5μmの間で延長し、約0.0010と0.0080の間の最大の屈折率
差を有する請求項26に記載のファイバ。 - 【請求項28】 約1300nmと1350nmの間の第1の波長と、約145
0nmと1625nmの間の第2の波長の範囲内の伝送チャネルの領域にわたっ
て光信号を伝送するステップと、 光信号を、内部コアと少なくとも1つの第1のガラス層を有する少なくとも1
つのシングル・モード光ファイバへカップリングするステップであって、該ケー
ブル化ファイバが、1300nm未満のカット・オフ波長と、約1550nmの
波長で約15ps/nm/km未満の絶対値の正の分散と、約1310nmの波
長で約15ps/nm/km未満の絶対値の負の分散と、約1350nmと14
50nmの間の波長での零分散と、約60μm2より大きい1550nm付近の
波長での有効エリアとを含むことと、 該シングル・モード光ファイバからの信号を受信するステップと、 を備えた波長分割多重光伝送方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP98124064 | 1998-12-18 | ||
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US98124064.1 | 1999-02-19 | ||
US60/120,761 | 1999-02-19 | ||
PCT/EP1999/009963 WO2000037977A1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-15 | Optical fiber for metropolitan and access network systems |
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JP2000589981A Pending JP2002533744A (ja) | 1998-12-18 | 1999-12-15 | 大都市ネットワークシステムおよびアクセスネットワークシステム用の光ファイバ |
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