JP2006525551A - 大なる有効面積の高sbs閾値光ファイバ - Google Patents

大なる有効面積の高sbs閾値光ファイバ Download PDF

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Abstract

【目的】大なる有効面積を与える高SBS閾値光ファイバを提供する。
【解決手段】コアは最大相対屈折率Δ1MAXを有する中央領域、中央領域を包囲し且つこれに直に隣接し、最小相対屈折率Δ2MINを有する中間領域、及び、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接し、最大相対屈折率Δ3MAXを有する外側領域を含む。ここで、Δ1MAX>Δ2MIN、及び、Δ3MAX>Δ2MINである。コアの屈折率は、Lをkm単位の長さ、αを1550nmでのdB単位の減衰とすると、dB単位で約9.3+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]より大なる絶対SBS閾値を有するように選択されており、1550nmで減衰を有することを特徴とする。

Description

関連出願についてのクロス・リファレンス
本願は、2003年5月2日出願の米国仮特許出願第60/467,676号、2003年9月29日出願の米国仮特許出願第60/507,313号、2003年12月11日出願の米国仮特許出願第60/528,953号、及び2004年2月20日出願の米国仮特許出願第60/546,490号に基づく米国特許法第119条(e)の利益を請求する。
本発明は高SBS閾値光ファイバに関する。より詳細には、本発明は大なる有効面積を有する高SBS閾値光ファイバに関する。
誘導ブリルアン散乱(SBS)は、多くの光伝送システムにおいて支配的な非線形ペナルティである。多くのシステムにおいて、高いSN比(SNR)を維持するとともに光ファイバに大なるパワーを発射できることが望まれる。しかしながら、光ファイバに入射した入射信号の発射パワー若しくは信号パワーが増加するにつれて、発射パワーは一定の閾値パワーを上回ってしまい、信号パワーの一部は反射信号としてSBSにより反射されるのである。つまり、信号パワーの望ましからざる大なる量がSBSによって送信機へ向けて反射され得るのである。加えて、散乱プロセスは、信号波長での雑音レベルを増加させる。信号パワーの減少と及びノイズの増加との組み合わせにより、SNRがより低下して性能の低下を導く。
一定の温度で、結晶内のフォノンと同様に、ガラス状態でも熱励起が生じる。そして、低強度信号光での振動モードの相互作用が自然発生的なブリルアン散乱を生じるのである。高強度光学場は、圧力または音波を上昇させる高強度入射光及び自然発生的な反射光のビーティングによる電気ひずみを介して、圧力波又は音波を生成する。圧力の変化によって材料密度が変化し、これにより屈折率の変化を生じる。最終的に、光波の高強度電界成分が密度のゆらぎを生じさせる圧力波若しくは音波を生じさせるのである。音波は、屈折率を変化させて、ブラッグ回折による反射光振幅を強める。光ファイバのSBS閾値よりも高く励起された光子の数が非常に多くなると、送信光パワーを制限してSNRを減じる強い反射場を生じさせるのである。
誘導ブリュアン散乱に対する高閾値を有する光導波路ファイバがここに開示される。光ファイバは、好ましくは大なる光有効面積を有する。光ファイバは少なくとも1つの光モード及びL01音響モード及びL02音響モードを含む複数の音響モードをガイドする。光ファイバは、屈折率分布及び中心線を有するコア及びコアを包囲し直に隣接するクラッド層を含む。
実施例の1つのグループにおいて、ここに開示の光ファイバは、一定長と、屈折率分布及び中心線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド領域とを含む。コアは、最大相対屈折率Δ1MAXを有する中央領域と、中央領域を包囲し且つこれに直に隣接して最小相対屈折率Δ2MINを有する中間領域と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接して最大相対屈折率Δ3MAXを有する中間領域とを含む。ここで、Δ1MAX>Δ2MIN及びΔ3MAX>Δ2MINである。また、光ファイバは1550nmで減衰を有する。コアの屈折率は、約9.3+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/ (1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大なるデシベルで表される絶対SBS閾値を提供するように選択される。ここで、Lはkmで表される長さ、αは1550nmでのdB/kmで表される減衰である。好ましくは、コアの屈折率は80μm2よりも大なる1550nmでの光有効面積を提供するように選択される。好ましくは、コアの屈折率は1400nm以下でゼロ分散波長を提供するように選択される。好ましくは、コアの屈折率は1550nmの波長で15ps/nm−kmをよりも大なる分散を提供するように選択される。好ましくは、コアの屈折率は1550nmで0.07ps/nm2−km未満の分散スロープを提供するように選択される。好適な実施例では、Δ1MAX>0.4%である。好ましくは、約9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大なるdB単位の絶対SBS閾値である。好ましくは、1550nmでの減衰は、0.23dB/km未満、より好ましくは0.22dB/km未満、さらにより好ましくは0.21dB/km未満、さらにより好ましくは0.2dB/km未満である。
好ましくはΔ1MAX>0、Δ3MAX>0及びΔ2MIN>0である。好ましくは、クラッドに対する全コアの屈折率は、0よりも大きい。
実施例の1つのサブセットでは、Δ1MAXはΔ3MAXよりも大である。他のサブセットでは、Δ3MAXは実質的にΔ1MAXに等しい。他のサブセットでは、Δ1MAXはΔ3MAX未満である。
好ましくは、|Δ1MAX−Δ2MIN|>0.25%であって、より好ましくは、Δ1MAX−Δ2MIN>0.25%である。好ましくはΔ2MIN<0.4%であって、より好ましくはΔ2MINは0.1から0.4%までの間にある。ある好適な実施例において、Δ2MINは0.1から0.3%までの間にある。ある好適な実施例において、Δ2M1Nは0.2から0.3%までの間にある。
好ましくは|Δ3MAX−Δ2MIN|>0.10%、より好ましくは、Δ3MAX−Δ2MIN>0.10%である。好適な実施例では、Δ1MAX>0.4%、Δ1MAX−Δ2MIN>0.25%であり、Δ2MINは、0.1から0.4%までの間にあって、Δ3MAX−Δ2MIN>0.10%である。
好適な実施例において、デシベルで表された絶対SBS閾値は、約9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大である。
ある好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は、90μm2よりも大きい。ある好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は、100μm2よりも大きい。
ある好適な実施例において、ゼロ分散波長は、1230から1400nmまでの間にある。他の好適な実施例において、ゼロ分散波長は、1230から1340nmまでの間にある。更に他の好適な実施例において、ゼロ分散波長は、1280から1340nmまでの間にある。
好ましくは、光ファイバは、L01音響モード及びL02音響モードを含む少なくとも1つの光モード及び複数の音響モードをガイドする。L01音響モードは、第1の音響光学部品有効面積AOEAL01を有する。光ファイバのブリルアン周波数で少なくとも170μm2、L02音響モードは第2の音響光学部品有効面積AOEAL02を有し、光ファイバのブリルアン周波数で少なくとも170μm2である。好ましくは、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。
好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は、80μm2よりも大且つ120μm2未満である。
ここで開示される光通信システムは、送信機、受信機及び送信機及び受信機を光学的に接続する光伝送線を含む。該光伝送線は、第2の光ファイバに光学的に接続されたここに開示の光ファイバ、及び、1550nmで−70から−150ps/nm−kmの間の分散を有する第2の光ファイバとを含む。
実施例の他のグループにおいて、ここに開示される光ファイバは、一定の長さと、屈折率分布及び中心線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層とを含む。コアは、最大相対屈折率ΔMAXを有する。ここで、ΔMAX>0.4%である。この光ファイバは、1550nmで減衰を有する。ここでコアの屈折率は、約9.8+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)よりも大なるデシベル単位での絶対SBS閾値を与えるように選択されている。ここで、Lはkm単位の長さ、Δは1550nmでのdB/km単位の減衰である。好適な実施例において、ΔMAXは0から1μmとの間の半径に位置する。好ましくは、コアの屈折率は、1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積を与えるように選択される。好適な実施例において、デシベル単位での絶対SBS閾値は、約10.0+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大である。好ましくは、1550nmでの減衰は0.23dB/km、より好ましくは0.22dB/km未満、更により好ましくは0.21dB/km未満、更により好ましくは0.2dB/km未満である。ある好適な実施例において、1550nmでの減衰は、0.19dB/km未満である。
ある好適な実施例において、光ファイバは、1310μmでの減衰よりも0.3dBよりも大きくない1380μmでの減衰を有する。
好ましくは、クラッドに対する全コアの屈折率は0%よりも大である。
ある好適な実施例において、実質的にコアの全て、好ましくはコアの全てはアルファ<1を有するアルファ分布を有する相対屈折率を有する。
他の好適な実施例において、コアは、中央領域及びこの中央領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域を含み、中央領域はΔMAXからなる。
更に他の好適な実施例において、コアは最大相対屈折率Δ1MAXを有する中央領域と、この中央領域を包囲し且つ直に隣接する中間領域とを含む。中間領域は、最小相対屈折率Δ2MINと、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域と、最大相対屈折率Δ3MAXを有する外側領域とを有する。Δ1MAX>Δ2MIN、且つ、Δ3MAX>Δ2MINである。好ましくは、Δ1MAX>0、Δ3MAX>0及びΔ2MIN>0である。
実施例の1つのサブセットにおいて、Δ1MAXはΔ3MAXよりも大である。他の1つのサブセットにおいて、Δ1MAXは実質的にΔ3MAXに等しい。また他の1つのサブセットにおいて、Δ1MAXはΔ3MAX未満である。
好ましくは、|Δ1MAX−Δ2MIN|>0.25%、より好ましくは、Δ1MAX−Δ2MIN>0.25%である。好ましくは、Δ2MIN<0.4%であり、より好ましくは、Δ2MINは0.1から0.4%までの間にある。ある好適な実施例において、Δ2MINは0.1から0.3%までの間にある。ある好適な実施例において、Δ2MINは0.2から0.3%までの間にある。
好ましくは、|Δ3MAX−Δ2MIN|>0.10%、より好ましくは、Δ3MAX−Δ2MIN>0.10%である。
ここに開示される光通信システムは、送信機、受信機、及び、送信機と受信機とを光学的に接続している光伝送線を含む。光伝送線は、ここに記載されている光ファイバを第2の光ファイバに光学的に接続する光ファイバを含む。第2の光ファイバは、1550nmで−70から−150ps/nm−kmの分散を有する。
好ましくは、光ファイバは、L01音響モード及びL02音響モードを含む少なくとも1つの光モード及び複数の音響モードをガイドする。L01音響モードは、第1の音響光学有効面積AOEAL01を有し、光ファイバのブリルアン周波数でこれは少なくとも170μm2である。L02音響モードは、第2の音響光学有効面積AOEAL02を有し、光ファイバのブリルアン周波数でこれは少なくとも170μm2である。好ましくは、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。
好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は、80μm2よりも大且つ120μm2未満である。
光ファイバは、好ましくは1400nm未満のゼロ分散波長(または分散ゼロ若しくはλ0)を有し、より好ましくは、1340nm未満である。好ましくは、光ファイバは、1550nmの波長で15から21ps/nm−kmまでの間の分散を有する。
好適な実施例において、1550nmの光学モードの有効面積は80μm2よりも大である。L01音響モードは、第1の音響光学有効面積AOEAL01を有し、光ファイバのブリルアン周波数でこれは少なくとも170μm2である。L02音響モードは、第2の音響光学有効面積AOEAL02を有し、光ファイバのブリルアン周波数でこれは少なくとも170μm2である。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。好ましくは、AOEAL01及びAOEAL02は、光ファイバのブリルアン周波数で180μm2未満である。より好ましくは、AOEAL01及びAOEAL02は、光ファイバのブリルアン周波数で、190μm2未満でない。好ましくは、1550nmでの減衰は、0.23dB/km未満であり、より好ましくは、0.22dB/km、更により好ましくは、0.21dB/km未満、更により好ましくは、0.2dB/km未満である。ある好適な実施例において、1550nmでの減衰は、0.19dB/kmである。
好適な実施例において、光ファイバは、1310から1340nmまでの間の範囲内の波長でゼロ分散を有し、好ましくはこれは1320nmから1340nmまでの間である。他の好適な実施例において、光ファイバは、1320nmより低い波長でゼロ分散を有し、より好ましくはこれは1290nmから1320nmまでの間である。
ある好適な実施例において、光ファイバは、1550nmの波長で15から17ps/nm−kmまでの間の分散を有する。他の好適な実施例において、光ファイバは、1550nmの波長で17から20ps/nm−kmの間の分散を有する。
ある好適な実施例において、光ファイバは、85μm2よりも大なる光有効面積を有する。他の好適な実施例において、光ファイバは、95μm2よりも大なる光有効面積を有する。更に他の好適な実施例において、光ファイバは、100μm2よりも大なる光有効面積を有する。
好ましくは、光ファイバは、1550nmで15dB未満のピン配列曲げ損失を有し、より好ましくはこれは10dB未満である。
好ましくは、光ファイバは、1dB/m未満の横方向負荷減衰を有し、より好ましくはこれは0.7dB/m未満である。
好適な実施例において、コアは、中心線から1μmの半径まで拡がる第1の部分を含み、第1の部分は、0.25%よりも大且つ0.5%未満の相対屈折率を有する。
好ましくは、ここに記載及び開示される光ファイバは、約1260nmから約1650nmまでの間の複数の動作波長窓に好適な性能を示す。より好ましくは、ここに記載及び開示される光ファイバは、約1260nmから約1650nmまでの間の複数の動作波長窓に好適な性能を示す。好適な実施例において、ここに記載及び開示される光ファイバは、少なくとも1310nm窓及び1550nm窓で動作するように適応させることができる二重窓ファイバである。
本発明の現時点での好適な実施例が詳細に開示される。これらの実施例は、添付の図面において図示される。
本発明の追加の特徴及び効果は、後述する発明の詳細な説明の記載に述べられるとともに、当業者であれば、特許請求の範囲及び添付の図面とともに発明の詳細な説明に記載される本発明を実施することによって明らかになるであろう。
「屈折率分布」は、屈折率若しくは相対屈折率と導波路ファイバの半径との関係である。
「相対屈折率パーセント」は、
Δ%=100×(ni 2−nc 2)/2ni 2
として定義される。niは領域iの最大屈折率、特に明記されない限り、ncはクラッド領域の平均屈折率である。ここで使用されるように、相対屈折率はΔで表され、特に明記されない限り、その値は「%」を単位にして与えられる。
領域の屈折率がクラッド領域の平均屈折率未満であるとき、相対屈折率パーセントは負であって、低下領域若しくは低められた屈折率と称され、特に明記されない限り、相対屈折率が最も負である点で計算される。
領域の屈折率がクラッド領域の平均屈折率よりも大である場合、相対屈折率パーセントは正であって、この領域は高められた領域若しくは正の屈折率を有する領域と称される。
「屈折率上昇ドーパント」は、純粋な無ドープSiO2に対して屈折率を上げる傾向を有するドーパントを称する。
「屈折率下降ドーパント」は、純粋な無ドープSiO2に対して屈折率を下げる傾向を有するドーパントを称する。
1つ以上の屈折率上昇ドーパントでない他のドーパントを伴うなら、屈折率上昇ドーパントは負の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してもよい。同様に、1つ以上の屈折率上昇ドーパントでない他のドーパントは正の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してもよい。
1つ以上の屈折率下降ドーパントでない他のドーパントを伴うなら、屈折率下降ドーパントは正の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してもよい。同様に、1つ以上の屈折率下降ドーパントでない他のドーパントは、負の相対屈折率を有する光ファイバの領域に存在してもよい。
特記されない限り「分散」と称される「クロマチック分散」は、材料分散、導波路分散及び多モード分散の合計である。シングルモード導波路ファイバの場合、多モード分散はゼロである。ゼロ分散波長は、分散がゼロの値を有する波長である。分散スロープは、波長に対する分散の変化率である。
「有効面積」は、以下の如く定義される。
Figure 2006525551
ここで積分範囲は0から無限大、導波路を伝播する光に関連する電界を横切る成分である。ここで使用されるように、「有効面積」若しくは「Aeff」は、特に明記されない限り、1550nm波長での光有効面積で参照される。
「α分布」の術語は、「%」を単位にしたΔ(r)で表される相対屈折率分布で参照される。ここで、rを半径とすると、
Figure 2006525551
である。r0はΔ(r)の最大位置、r1はΔ(r)%のゼロ点である。rはri以上rf以下の範囲内、Δは上記したと同様、riはα分布の始点、rfは、α分布の終点、αは実数の指数である。
モードフィールド径(MFD)は、ピーターマンII法を使用して測定される。ここで、2W=MFDであり、
Figure 2006525551
積分範囲は0から無限大である。
導波路ファイバの曲げ抵抗は、一定のテスト条件の下で誘起された減衰によって測定され得る。
1つの曲げ試験は、横方向負荷マイクロ曲げテストである。このいわゆる「横方向の負荷」テストでは、一定長の導波路ファイバが2枚の平らなプレートの間に配置される。#70のワイヤ・メッシュがプレートの一方に取り付けられる。一定長の導波路ファイバがプレートに挟まれて、プレートが30ニュートンの力で押しつけられて基準減衰が測定される。次に、70ニュートンの力がプレートに加えられて、dB/m単位で減衰の増加が測定される。減衰の増加が導波路の横方向の負荷減衰である。
「ピン配列」曲げ試験は、曲げに対する導波路ファイバの相対抵抗を比較するために用いられる。このテストを実行するために、導波路ファイバの減衰損失が実質的に曲げ損失を有さない状態で測定される。導波路ファイバがピン配列の周囲に沿って織り込まれて、減衰が再び測定される。曲げによって誘発される損失は、2つの測定された減衰の間の差である。ピン配列は、一直線上に並べられた一組10本の円筒形のピンであって、平らな表面上に垂直接固定されている。中心から中心のピン間隔は5mmである。ピン直径は0.67mmである。テストの間において、導波路ファイバをピンの表面の一部に適合させるように張力が与えられる。
所与のモードでの理論ファイバ・カットオフ波長、若しくは、「理論ファイバ・カットオフ」、若しくは、「理論カットオフ」は、ガイドされた光がそのモードにおいて伝播させることができなくなる波長である。
1990年にニューヨークのマルセル・デカー社から発行されたヤンホーム氏のシングルモード光ファイバの第39頁乃至第41頁に数学的定義が記載されている。理論的なファイバ・カットオフは、モード伝搬定数が外側クラッド内の平面波伝搬定数に等しくなる波長として記述される。この理論波長は、直径変差を有しない無限に長く、且つ、完全にまっすぐなファイバに適切である。
曲げ及び/又は機械的圧力によって誘導される損失による実効ファイバ・カットオフは、理論的なカットオフ未満である。ここでは、カットオフはLP11及びLP02モードよりも高いものと参照される。LP11及びLP02は、一般的に測定値において区別されないが、両方とも、スペクトルの測定値においてステップとして明らかである。すなわち、測定されたカットオフよりも長波長のモードではパワーは観測されない。
実際のファイバ・カットオフは、「ファイバ・カットオフ波長」を生じさせる標準の2mのファイバ・カットオフ・テスト、FOTP−80(EIA−TIA−455−80)で測定され得る。また、これは「2mのファイバ・カットオフ」若しくは「測定されたカットオフ」として公知である。FOTP−80標準テストは、制御された曲げ量を使用した高次数モードを取り除く、若しくは、多モードファイバのスペクトル反応にファイバのスペクトル反応を正規化するようにして実行される。
ケーブル化カットオフ波長、若しくは、「ケーブル化カットオフ」は、ケーブル環境での高い曲げレベル及び機械的圧力において測定されたファイバ・カットオフよりも小さい。
実際のケーブル化条件は、EIA−445光ファイバ光学テスト手順に記載されたケーブル化カットオフ・テストによって近似的に求められる。これは、EIA−TIA光ファイバ標準化、すなわち、エレクトロニクス・インダストリ・アライアンス−テレコミュニケーション・インダストリ・アソシエーション光ファイバ標準化、より一般的にはFOTPとして知られている。ケーブル化カットオフ測定値は、送信パワーによるシングルモードファイバのEIA−455−170のケーブルカットオフ波長、又は、「FOTP−170」で記載される。
カッパは、特別な波長において分散スロープで割られた分散の比である。特記しない限り、カッパは1550nmの波長で求められる。
特記しない限り、光学的性質(例えば分散、分散スロープ、その他)はLP01モードで求められる。
導波路ファイバ・テレコミュニケーション・リンクまたは単にリンクは、光信号の送信機と、光信号の受信機と、その間で光信号を伝播させるために送信機及び受信機に光学的に連結される各端部を有する一定長さの導波路ファイバ又はファイバとを含む。一定長さの導波路ファイバはスプライスされた複数の短い長さを含み、若しくは、端部と端部を直列に配列して互いに接続される。リンクは、例えば光増幅器、光減衰器、光アイソレータ、光スイッチ、光学フィルタ、若しくは、マルチプラクサ又はデマルチプラクサ装置の如き、追加の光学部品を含むことができる。これはテレコミュニケーション・システムとして一群の相互接続リンクを意味し得る。
ここで使用される光ファイバのスパンは、一定長さの光ファイバと、若しくは、光学装置との間、例えば、2つの光増幅器の間、若しくは、マルチプレクサ装置と光増幅器との間において互いに直列に融着せしめられた複数の光ファイバとを含む。ここに開示のスパンは、光ファイバの1つ以上のセクションを含み、更に他の光ファイバの1つ以上のセクションを含み得て、例えば、スパンの終点における残余分散の如き所定のシステム性能若しくはパラメータを達成するように選択される。
多くの波長バンド、若しくは、動作波長範囲、若しくは、波長窓は、次のように定義することができる:
「1310nmバンド」は、1260nmから1360nmである。
「E−バンド」は、1360nmから1460nmである。
「Sバンド」は、1460nmから1530nmである。
「Cバンド」は、1530nmから1565nmである。
「Lバンド」は、1565nmから1625nmである。
「U−バンド」は、1625nmから1675nmである。
光波が音響モードの存在する光導波路を伝播するときに、散乱光の周波数は以下の位相及び波動ベクトル・マッチング条件によって決定される:
Figure 2006525551
ここで、E1及びE2はそれぞれ入射及び反射光波の電界、ω1及びω2はそれぞれの周波数、κ1及びκ2はそれぞれの光波動ベクトル、ρは材料密度、Ωは音響周波数、qは音響波ベクトルである。
位相整合条件は、以下の通りである。
Figure 2006525551
ブリルアン周波数は、以下の通りである。
Figure 2006525551
バルク・シリカのブリルアン周波数は約11GHzであり、vは音速である。
三次元ブリルアン散乱を記述する電界は、以下の通りである。
Figure 2006525551
ここで、f(r)は基本モード場に対応する電界の横成分であり、A1(z,t)は電界のエンベロープである。「c.c.」は第1項の複素共役を意味する。材料密度変化は以下の如く表される:
Figure 2006525551
ここで、qnは波数、ρoは平均材料密度、Ωnは音響モードL01の音響周波数、c.c.は複素共役である。材料密度変化において、合計は第「n」の弱ガイド音響モードに亘ってのもの、fn3(r)は音響エンベロープ関数、anはモード「n」のモーダル係数である。材料密度は、以下の音響波式に従う:
Figure 2006525551
Γ’は減衰パラメータ、γεは電場定数、vは音速である。
音響場は、以下によって与えられる。
Figure 2006525551
ここで、
Figure 2006525551
Figure 2006525551
ここで、
Figure 2006525551
は音響モードL0nの横成分、kはファイバの電気ひずみ係数に対する比例定数、ρa(r)は音響場の全横成分である。
音響場によって生じる屈折率変化は、音響場の振幅とほぼ比例している:
Figure 2006525551
標準の摂動理論を使用すると、伝搬定数の変化は、
Figure 2006525551
である。
この工程での非線形・実効カー係数は、以下の通りである:
Figure 2006525551
ここで、L0nモードの音響光有効面積は以下の如く定義される:
Figure 2006525551
音響光学有効面積の値は、光ファイバのブリルアン周波数で算出される。
光有効面積は、以下の通りである:
Figure 2006525551
これら2つの有効面積は同じ分母を有する。しかしながら、音響光学有効面積の分母は音響及び光学場間で重複して計測される。この重複項が分母にあるから、重複が小さいと大なる音響光学有効面積となる。
SBS利得係数は、ラマン増幅のそれらと同様の方程式によって決定される:
Figure 2006525551
ここで、κ0は光波数、γ2 eは電歪係数、ρ0は密度、nは屈折率、Ωはブリルアン周波数、Γはブリルアン配線幅である。SBS閾値はSBS利得係数及び配線幅Γの積に反比例するので、SBS利得係数及び配線幅は、できるだけ大きくなければならない。
我々は、強い光学的性質及び大なる音響光学有効面積を有する導波路を設計した。製造した多数の光ファイバを測定して、音響光学有効面積と与えられるSBS利得係数との間の関係を検査した。
特定の波長で光学的にシングルモード化された光導波ファイバは、同じ光波長で音響的にマルチモード化されてもよい。つまり、ブリルアン周波数に対応する音響波長が0.55ミクロンオーダーであって、典型的な光導波ファイバ大きさと比較して非常に小さいからである。比較的低い発射パワーでの自然ブリルアン散乱の場合、入射光学場は、各音響モード毎にブリルアン散乱され、ブリルアン増加スペクトルは、各音響モードとの光学場相互作用に対応するピークを示す。比較的高い発射パワーで、SBS閾値は限度を越えると音響モードのうちの1が典型的には支配的になって、他の音響モードがモード競合を生き残らずに、誘導ブリュアン散乱の開始に至る。
光学モード場及び音響モード場間の結合が増加するにつれ、光信号伝送の方向と反対側への望ましからざる光パワーの反射が生じる。
ここに開示されるように、光及び音響モード間の結合は、ここに開示される光ファイバの屈折率分布を経て好ましくは減少する。好ましくは、音響場は光モード場及び音響場の間の重複を減じるためにより限定されると共に、光学モード場は延長されたままである。
ここに開示される光ファイバは、光ファイバの中央線の方向に支配的な音響モード場(典型的にはL01)のモード場を引き入れる傾向があって、結果として、音響及び光学場の間の結合を減じるのである。更に、ここに開示される光ファイバは、光ファイバの中央線の方向に次に支配的な音響モード場(典型的にはL02)のモード場を引き入れる傾向があって、結果として、次に支配的な音響及び光学場の間の結合を減じるのである。
通常、光ファイバの音響場は、光学場と比較してファイバの中央線の近傍でより局在化(典型的には、極端に局在化)する。したがって、音響場の挙動は、光ファイバのコアの中心部において、例えば、光ファイバの中央2ミクロン半径領域のファイバのコアの屈折率分布内の密度変化によって、非常に影響を受ける。
高SBS閾値光ファイバを達成するために、光ファイバの最小音響光学面積ができる限り大でなければならないことを我々は見いだした。しかしながら、支配的な音響モード(一般的にL01)の音響光学面積と、第2に最も支配的な音響モード(一般的にL02)の音響光学面積とが一般的にできるだけ互いの大きさにおいて近くなければならないことも我々は見いだした。いかなる特定の理論にも制限されずに、これらの2つのモードの音響・光学面積の値が相対的に近いと2つの音響モード間の光学音響結合を分割するように現れて、他の音響光学面積が非常に大なる音響光学面積よりも非常に小さい故に、大きさにおいて非常に大なる1の音響光学面積を単に有することによっては可能とならない方法で、全体的な相乗効果的な結合を減じる。また、反射された信号の消散のための追加のパスを与えることにより、光学場は2以上の音響モードを連結することができる。
ここに開示される光ファイバのブリルアン周波数は好ましくは約10から12GHzの間である。
ここに開示される光ファイバは、コア及びこのコアを包囲し且つ直接接するクラッド層(又は、クラッド)を含む。クラッドは、屈折率分布ΔCLAD(r)を有する。好ましくは、クラッド全体に亘ってΔCLAD(r)=0である。コアは、屈折率分布ΔCORE(r)を含む。コアは半径rΔMAXにおける%単位の最大相対屈折率ΔMAXを有する。好適な実施例において、コアは複数のコア部分を含み、各コア部分は、例えばΔCORE1(r)、ΔCORE2(r)等の屈折率分布を含む。各コア部分は、そのコア部分での最大相対屈折率を有し、すなわち、%単位での局所的な最大値、例えば第1のコア部分のΔ1MAX、第2の部分のΔ2MAX等である。同様に、コア部分は、Δ2MIN等の最小相対屈折率を有し得る。最大若しくは最小相対屈折率は、例えばrΔ1MAX若しくはrΔ2MINの特定の半径で生じ得る。ここで開示される実施例では、コアは半径rcoreでその端部を画定させる。
我々は、光ファイバ中心線上又はその近傍でのより高いドーパント濃縮によって、特に、光ファイバのコアの中心線でより厳しく音響モードを制限することを見いだした。
好ましくは、コアはゲルマニウムを添加されたシリカ、すなわちゲルマニア添加シリカからなる。コアのドーピンング、特に、好ましくは、コアの中央部におけるドーピングは、そのクラッドに対する相対的な光ファイバ・コア内の音速を減じ、音響場の全反射を引き起こす。コア内、特にここに開示される光ファイバの中央線上若しくはその近傍には、所定の屈折率及び密度を得るためのゲルマニウム以外のドーパントを単独若しくは組み合わせて使用され得る。高屈折率値(又は、屈折率上昇ドーパントの高いレベル)は中心線の方向に音響モード場を持ってくる傾向があるが、このような値も光有効面積を減少させる傾向がある。好適な実施例において、ここに開示される光ファイバのコアは、負でない屈折率分布、より好ましくは、正の屈折率分布を有し、コアはクラッドによって直に隣接するようにして包囲されている。
好ましくは、ここで開示される光ファイバの屈折率分布は、中心線からコアの外側の半径rcoreまで負ではない。好適な実施例において、光ファイバは、コア内の非屈折率減少ドーパントを含まない。
ある好適な実施例において、コアの相対屈折率は、値ΔCORE(r)を有し、これは、上部境界曲線と下部境界曲線との間にある。例えば、上部境界曲線(図1及び2内の「U1」によって示されている。)は少なくとも2点で定義される直線であって、これは半径ゼロで0.6%のΔを有する第1の上限点、及び、半径14.25μmで0%のΔを有する第2の上限点を含む。例えば、下部境界曲線(図1及び2内の「L」によって示されている。)は少なくとも2点で定義される直線であって、これは半径ゼロで0.25%のΔを有する第1の下限点、及び、半径6μmで0%のΔを有する第2の下限点を含む。
コアは、中心線から約1μmの半径まで展開する第1の部分を含む。
好適な実施例において、Δ1MAX>0.4%、且つ、好ましくは、1550nmでの光有効面積が80μm2、より好ましくは80から120μm2、更に好ましくは、80から110μm2である。いかなる特定の理論にも制限されずに、Δ1MAXの値は、ファイバの中央線の方向への音響モードの局地化若しくは「引き込みを」を強めるように現れる。加えて、我々はファイバのミクロ曲げ損失を減じるΔ1MAXの値を発見した。
好適な実施例の第1組
表1は、実施例1及び2の好適な実施例の第1の組の一覧を示す。図1は、それぞれ曲線1及び2の実施例の屈折率分布に対応する。
Figure 2006525551
ここに開示される実施例1及び2によって図示される光ファイバは、90μm2よりも大なる1550nmでの光モード有効面積と、ファイバのブリルアン周波数で170μm2よりも小さくない第1の音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、ファイバのブリルアン周波数で170μm2よりも小さくない第2の音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL02と、を有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。
好適な実施例において、ここに開示される実施例1及び2によって図示される光ファイバは、好ましくは以下の特性を有する。
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から21ps/nm−kmの間、更により好ましくは、15から17ps/nm−kmの間にある分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmの間にある分散スロープ、
230から290nmの間にあるカッパ、
1400nm未満、好ましくは1340nm未満、更により好ましくは1310から1340nmの間、更に好ましくは1320から1340nmの間にある分散ゼロ波長、
1550nmで90μm2よりも大、好ましくは90μm2から100μm2の間の光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から11μmの間の光モードフィールド径、
1550nmで20dB未満、好ましくは15dB未満、より好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。好ましくは、1550nmでの減衰は0.2dB/km未満であり、好ましくは0.195dB/km未満、より好ましくは0.190dB/km未満、更により好ましくは0.188dB/km未満である。好ましくは、コアはα<1、より好ましくは0.5から1の間のαを有するアルファ分布を有する。
好適な実施例の第2組
表2A及び2Bは、好適な実施例の第2組(実施例3乃至7及び7A乃至7E)の一覧を示す。図2は、実施例3の対応する屈折率分布をそれぞれ曲線3乃至7に示した。図2A、2B及び2Cは実施例7A、7B−7C、及び7D−の7Eの対応する屈折率分布を示す。
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
ここに開示の実施例3乃至7及び7A乃至7Eに図示される光ファイバは、90μm2よりも大なる1550nmでの光モード有効面積と、170μm2よりも小さくない第1の音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、170μm2よりも小さくない第2の音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL02と、を有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2であり、より好適には、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。好ましくは、ΔCORE(r)は、少なくとも2点で定義される直線である上部境界曲線(図1及び2内の「U2」によって示されている。)と、少なくとも2点で定義される直線である下部境界曲線(図1及び2内の「L」によって示されている。)の間にある。ここで、上部境界曲線は、ΔCORE(r=0)=0.6%を有する第1上限点及びΔCORE(r=14.25μm)=0%を有する第2上限点を有し、より好ましくは、ΔCORE(r=0)=0.5%を有する第1上限点及び11.25μmの半径でΔCORE(r=11.25μm)=0%を有する第2上限点を含む。ここで、下部境界曲線は、ΔCORE(r=0)=0.25%を有する第1下限点及びΔCORE(r=6μm)=0%を有する第2下限点を含む。好ましくは、コアは中心線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、相対屈折率ΔCORE(r)は、第1の部分の全体に亘って、0.25%よりも大且つ0.5%未満(上部境界未満である)である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は第1の部分の全体に亘って0.3%よりも大且つ0.5%未満(上部境界未満である)である。好ましくは、コアは、第1の部分を包囲するとともに直接接する第2の部分を含む。この第2の部分は、2.5μmの半径まで延在している。ここで、ΔCORE2(r)は、第2の部分の全体に亘って0.20%から0.45%(上部境界未満である)までの間にある。好適な実施例において、ΔCORE2(r)は、r=1〜1.5μmで0.3%よりも大且つ0.45%未満(上部境界未満である)である。また、好適な実施例において、ΔCORE2(r)は、r=1.5〜2.5μmで0.2%よりも大且つ0.35%未満(上部境界未満である)である。好ましくは、コアは、更に第2の部分を包囲するとともに直に隣接する第3の部分を含む。この第3の部分は、4.5μmの半径まで延在している。ここで、ΔCORE3(r)は、第3の部分の全体に亘って0.15%から0.35%(上部境界未満である)までの間にある。好適な実施例において、ΔCORE3(r)は第3の部分の全体に亘って0.20%から0.30%までの間にある。好適な実施例において、第3の部分の全ての半径の間でΔCORE3(r)の差の絶対的大きさは、0.1%未満である。好適な実施例において、r=2〜4μmで平均値dΔ/dRは0.1%/μm未満の絶対大きさを有し、より好ましくは、0.5%/nm未満である。好適な実施例において、平均dΔ/dRは、r=2.5〜3.5μmで0.1%未満の絶対大きさを有し、より好ましくは、0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。好ましくは、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.1%よりも大、より好ましくは、0.15%よりも大、更により好ましくは0.2%よりも大である。好適な実施例において、(ΔMAX−Δ(3.5))は、約0.1%から0.3%までの間にある。他の好適な実施例において、(ΔMAX−Δ(3.5))は、約0.15%から0.25%までの間にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は6μmの半径まで延在する。ここで、ΔCORE4(r)は、0.10%から0.30%までの間にあって、より好ましくは、第4の部分に亘って、0.2%から0.3%まで(上部境界未満)の間にある。好適な実施例において、ΔCORE4(r)は、r=4.5〜5で0.15%から0.30%まで(上部境界未満)の間にある。好適な実施例において、ΔCORE4(r)は、r=5〜6までで、0.15%から0.30%までの間、好ましくは0.2%から0.3%まで(上部境界未満)の間にある。好ましくは、特により大なる光有効面積では、ΔCORE(r=5.5)>0.1%、より好ましくは0.15%よりも大、さらにより好ましくは0.2%よりも大である。特により大なる光有効面積の実施例では、好ましくは、ΔCORE(r=6)>0.0%、より好ましくは、ΔCORE(r=6)>0.05%である。好ましくは、コアは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第5の部分を含み、第5の部分は9μmの半径まで展開し、0.0%から0.2%まで(上部境界未満)の間のΔCORE5(r)を有し、少なくとも、第5の部分の一部のΔCORE5(r)は0%よりも大である。好適な実施例において、ΔCORE5(r)は、第5の部分内で0.0%から0.15%までの間にある。好適な実施例において、Δ(r=5.5μm)は0.1%よりも大である。好ましくは、Δ(r=6μm)は0%よりも大である。好ましくは、コアの最も外側の半径rcoreは6μmよりも大であり、より好ましくは6μmよりも大且つ15μm未満、更により好ましくは6μmよりも大且つ12μm未満である。好適な実施例において、rcoreは6μmから10μmの間にある。
好適な実施例において、ここに開示された実施例3乃至7及び7A乃至7Eによって示される光ファイバは好ましくは以下を有する。
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープ、
270から330nmまでの間にあるカッパ、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1220から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで90μm2よりも大、より好ましくは95μm2よりも大、更により好ましくは90μm2から120μm2までの間にある光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12.5μmとの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。好ましくは、1550nmでの減衰は、0.20dB/km未満、より好ましくは0.19dB/km未満、更により好ましくは0.187dB/km未満である。
図3は、実施例1乃至7による光ファイバのファイバ半径に対する屈折率の変化、すなわち、dΔ/dRを示した図である。
好ましくは、ここに開示される光ファイバの第1の部分の相対屈折率は、減衰及び偏波モード分散(PMD)に影響を及ぼし得る密度変化を減じるようにゆっくりと変化している。すなわち、相対屈折率分布のスロープ(dΔ/dR)は、第1の部分内の全ての半径で、好ましくは−0.20%/μmよりも大、第1の部分内の全ての半径(r=0〜1μm)で、好ましくは−0.15%/μmよりも大である。ある実施例では、ΔMAX及びΔCORE(r=1μm)の間の差の絶対大きさは、好ましくは0.2%未満、より好ましくは0.15%未満、より好ましくは0.1%未満である。好ましくは、ここに開示される光ファイバのコアの第3の部分内の相対屈折率は、相対的に平坦であって、すなわちほぼ一定の値であり、曲げを改善して、約1310nm近傍の波長から離れたゼロ分散波長のシフトを最小にする。好ましくは、r=2.5から4.5の間の全ての半径の間でΔ(r)の絶対大きさは、0.1%未満である。好ましくは、平均dΔ/drは、r=2〜4μmの間で、0.1%/μm未満の絶対大きさを有する。好ましくは、平均dΔ/dRは、r=2.5〜3.5μmの間で、0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02よりも大であって、若しくは、AOEAL02はAOEAL01より大であり得る。若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しくてもよい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも300μm2未満である。
好適な実施例では、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。他の好適な実施例では、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
図1及び2に示すクラッド又はクラッド層は、ΔCLAD=0であり、コアの外側領域を包囲するとともに、これに直に隣接する。
実施例3乃至7及び7A乃至7Eは、内側領域(若しくは、中央領域)と、内側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する外側領域とを含むコアを有するように記載されている。コアの外側領域は、全ての位置で好ましくは正の屈折率を有する。好適な実施例において、内側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する外側領域の存在によって、所定波長若しくは所定波長内で所定の分散値を与えるのである。好ましくは、コアは中心線から1μmの半径まで展開する第1の部分を含み、第1の部分は、0.25%よりも大且つ0.6%未満の相対屈折率を有し、より好ましくは、0.25%よりも大且つ約0.5%未満の相対屈折率を有する。第1の部分において、屈折率は、ΔMAX=Δ1MAXに達した後は好ましくはなめらかに減少する。好適な実施例において、第1の部分は、全ファイバで最大ΔCOREを含み、第1の部分内の相対屈折率分布は実質的に平坦部分を含み、第3の部分は、ΔMAX未満のΔ3MAXを含み、第3の部分内の相対屈折率分布は、実質的に平坦部分を含む。好適な実施例において、第3の部分の実質的部分は、実質的に平らな相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
表3は、ここに開示される2つのサンプル光ファイバの特性の一覧を示す。ここで実施例8及び9は外付け法(OVD)によって製造されている。
Figure 2006525551
実施例8及び9の相対屈折率分布は実質的に上記した実施例5に記載されている分布と同様であって、図2の曲線5によって参照される。約11.9dBの絶対SBS閾値は、互いにスプライスされて、48kmの長さのファイバで計測された実施例8及び9で得られた。これは、登録商標SMF−28、若しくは、登録商標SMF−28e光ファイバの同様の長さに亘って約5.1dBのSBS閾値改良を与える。
好適な実施例の第3の組
表4A及び4Bは、好適な実施例の第3の組(実施例10乃至15及び15A乃至15D)の一覧を示す。図6乃至11は、各々、曲線10乃至15の実施例10乃至15の対応する屈折率分布を示す。また図11A乃至11Dは、各々、曲線15A乃至15Dの実施例15A乃至15Dの対応する屈折率分布を示す。
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
ここに開示される実施例10乃至15及び15A乃至15Dによって図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、170μm2未満でない第1の音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、170μm2未満でない第2の音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響のモードL02と、を有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02 <2.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約85μm2よりも大、より好ましくは約85から110μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光モード有効面積は、約85から100μm2の間にある。ある好適な実施例において、例えば図10乃至13において、コアはいわゆる中央線ディップを有する屈折率分布を含み得る。中央線ディップは、光ファイバを製造する1つ以上の方法の結果として形成され得る。好ましくはコアは、中央線から1μmの半径まで延在し、中央線上若しくはそこから離間した位置の半径rΔMAXで0.7%未満、より好ましくは0.6%未満の最大相対屈折率ΔMAX=Δ1MAX(パーセント単位)を好ましくは有する第1の部分を含む。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔMAXからr=1μmまでの間の全ての半径で好ましくは0.25%よりも大且つ0.7%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)はrΔMAXからr=1μmまでの間の全ての半径で0.3%よりも大且つ0.6%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第2の部分は2.5μmの半径まで展開し、ΔCORE2(r)は、第2の部分の全体にわたって0.15%から0.5%、好ましくは0.15%から0.45%の間にある。好適な実施例において、ΔCORE2(r)は、r=1〜1.5μmまでで0.3%よりも大且つ0.45%未満、好適な実施例において、ΔCORE2(r)は、r=1.5〜2.5μmまでで0.2%よりも大且つ0.35%未満である。好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を含み、第3の部分は、4.5μmの半径まで展開しており、ΔCORE3(r)は第3の部分全体に亘って0.15%から0.35%までの間にある。好適な実施例において、ΔCORE3(r)は第3の部分の全体に亘って0.20%から0.30%の間にある。r=4μmで、好ましくはΔCORE3>0.2%である。好ましくは、ΔCORE3(r)は、第3の部分の全体に亘って、0.15%から0.35%まで、好ましくは0.15%から0.3%までの範囲内にある。好適な実施例において、第3の部分の全ての半径間においてΔCORE3(r)の差の絶対大きさは0.1%未満である。他の好適な実施例において、第3の部分の全ての半径間においてΔCORE3(r)の差の絶対大きさ0.05%未満である。好適な実施例において、平均dΔ/dRは、r=2〜4μmで0.1%/μm未満の絶対大きさを有する。好適な実施例において、平均dΔ/dRは、r=2.5〜3.5μmで0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。好ましくは(ΔMAX−Δ(3.5))は0.1%よりも大、より好ましくは、0.15%よりも大、更により好ましくは0.2%よりも大である。好適な実施例では、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.10%から0.5%の間にある。他の好適な実施例では、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.15%から0.4%の間にある。他の好適な実施例では、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.20%から0.4%の間にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、5から12μmまでの間の半径、好ましくは5から10μmまでの間の半径に展開しており、ΔCORE4(r)は第4の部分全体に亘って0%から0.30%までの間にある。好適な実施例において、第4の部分の半径が増えるとΔCORE4(r)は0から0.03%の間の最小値まで0.30%以下の最大正相対屈折率から減少する。好ましくは、クラッドは、第4の部分を包囲するとともにこれに直に隣接している。好ましくは、コア・エンド及びクラッド層の始点は、5μmよりも大、好ましくは5から12μmの範囲内、更により好ましくは、5から10μmの範囲内にあるrcoreに位置する。
好適な実施例において、ここに開示された実施例10乃至15及び15A乃至15Dによって示される光ファイバは好ましくは以下を有する。
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープ、
250から300nmまでの間にあるカッパ、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1290から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで80μm2よりも大、より好ましくは85μm2よりも大、更により好ましくは85μm2から110μm2までの間にある光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmとの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1330nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。好ましくは、1550nmでの減衰は、0.2dB/km未満、好ましくは0.195dB/km未満、より好ましくは0.190dB/km未満、更により好ましくは0.185dB/km未満である。
好ましくは、ここに開示される光ファイバのコアの第3の部分の相対屈折率は、相対的に平坦であり、すなわち、相対的に一定の値であって、曲げを改良して、約1310nmの波長から離れたゼロ分散波長のシフトを最小にするのである。好ましくは、r=2.5〜4.5の間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満である。好ましくは、平均dΔ/drは、少なくとも0.5μmの半径方向距離及びr=2〜4μmの位置で絶対大きさ0.1%/μm未満を有する。好ましくは、dΔ/drは、r=2.5〜3.5μmの間で0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02より大きくてもよく、またはAOEAL02はAOEAL01より大きくてもよい。若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しくてもよい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも300μm2未満である。
好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。他の好適な実施例において、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
図6乃至11に示すΔCLAD=0を有するクラッド若しくはクラッド層は、rcoreでコアの外側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する。
実施例10乃至15及び15A乃至15Dは、内側領域(若しくは中央領域)と、内側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する外側領域とを含むコアを有するものとして記載されている。コアの外側領域は、好ましくは正の屈折率である。好適な実施例において、内側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する外側領域の存在が所望の波長若しくは所望の波長範囲内で所望の分散値を提供する際の助けとなる。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、この第1の部分は0.25%よりも大且つ0.7%未満の最大相対屈折率を有する。図10乃至13に図示される曲線10乃至13は、1つ以上の光ファイバ製造法による生じ得るいわゆる「中央線ディップ」を示す。中央線ディップは、0.1%から0.3%の間の最小相対屈折率を有するように示されている。但し、中央線ディップは最大相対屈折率未満である他の値を仮定することができる。なお、第1の部分屈折率は、好ましくは最大値ΔMAXに達した後、減少する。好ましくは、第1の部分は、全ファイバで最大ΔCOREを含む。好ましくは、第3の部分は、ΔMAX(及びΔ1MAX)未満であるΔ3MAXを含み、第3の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。より好ましくは、第3の部分の実質的部分(例えば1μmよりも大なる半径方向幅)は、実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好適な実施例の第4の組
表5A及び5Bは、好適な実施例16乃至20及び20C乃至20Fの第4の組の一覧を示す。図12乃至15は、曲線16乃至20の実施例16乃至20の対応する屈折率分布を示す。図15A乃至15Fは、曲線20A乃至20Fの実施例20A乃至20Fの対応する屈折率分布を示す。
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
Figure 2006525551
曲線20Aの実施例20Aの屈折率分布を示す図15Aにおいて、好適な実施例の第4の組の他の好適な実施例が図示される。この光ファイバは以下の特性を有する:
1310nmで2.06ps/nm−kmの分散、
1550nmで19.7ps/nm−kmの分散、
1550nmで0.061ps/nm2−kmの分散スロープ、
323nmのカッパ、
1550nmで10.65μmのモードフィールド径(MFD1550)、
1550nmで0.193dB/kmの減衰、
1550nmで7.2dBのピン配列、
1578nmのLP11のカットオフ(理論上)、
1287nmのゼロ分散波長、
1550nmで111.9μm2のAeff
3.75μm2のAOEAL01
349μm2のAOEAL02
349μm2のAOEAMIN
1.07のAOEAL01/AOEAL02比、
0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5の各半径で、0.50、0.43、0.36、0.30、0.25、0.22、0.22、0.22、0.35、0.37、0.37、0.04、0、0%の相対屈折率差Δ、
0.14%のΔMAX−Δ(r=1)、
0.50%のΔMAX
0μmのrΔMAX、及び
5.7μmのrcoreである。
曲線20Bで実施例20Bの屈折率分布を示す図15Bにおいて、好適な実施例の第4の組の他の好適な実施例が図示される。この光ファイバは以下の特性を有する:
1310nmで−0.64ps/nm−kmの分散、
1310nmで0.0889ps/nm2−kmの分散スロープ、
1550nmで16.6ps/nm−kmの分散、
1550nmで0.0596ps/nm2−kmの分散スロープ、
279nmのカッパ、
1625nmで20.9ps/nm−kmの分散、
10.65μmの1550nmでのモードフィールド径(MFD1550)、
1196mのケーブル化カットオフ、
1380nmで0.293dB/kmの減衰、
1550nmで0.191dB/kmの減衰、
1550nmで11.4dBでのピン配列、
1550nmで0.73dBの横方向負荷減衰、
1333nmのLP11のカットオフ(理論上)、
1317nmのゼロ分散波長、
1550nmで86.8μm2のAeff
216μm2のAOEAL01
200μm2のAOEAL02
200μm2のAOEAMIN
1.08のAOEAL01/AOEAL02比、
0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8μmの各半径で、0.40、0.54、0.45、0.32、0.23、0.23、0.36、0.38、0.30、0.06、0.03、0.02、0.01、0.01、0.01、0.01、0.01%の相対屈折率差Δ、
0.09%のΔMAX−Δ(r=1)、
0.54%のΔMAX
0.43μmのrΔMAX、及び
8.2μmのrcoreである。
実施例20BはOVD法を用いて製造される。50kmの長さのファイバで測定されたSBS閾値は10.45dBであった。若しくは、コーニング社によって製造される登録商標SMF−28及びSMF−28eの同じ長さに亘って約3.65dB改良された。
OVD法を用いて製造された曲線20Gの実施例20Gの屈折率分布を示す図15Eにおいて、好適な実施例の第4の組の他の好適な実施例が図示される。実施例20Gは、実施例20Cと同様の光特性を呈した。実施例20Gの光ファイバの測定値は以下の如きである:
1310nmで0.334dB/kmの減衰、
1380nmで0.310dB/kmの減衰、
1550nmで0.192dB/kmの減衰、
1310nmで9.14μm2のMFD、
1180nmのケーブル化カットオフ、
1317nmのゼロ分散、
0.0884ps/nm2−kmのゼロ分散での分散スロープ、
5mのサンプルを20mmの直径マンドレルの周囲に5回巻いたときに1.27dB/mのマクロ曲げ損失、
5mのサンプルで0.55 dB/mの横方向加重マイクロ曲げ損失、
11dBの絶対SBS閾値、コーニング社によって製造される登録商標SMF−28及びSMF−28eの同じ長さに亘って約4.2dB改良されたSBS閾値を有する。実施例20Gは、r=0で0.64%のΔMAX(=Δ1MAX)、約r=3.6で0.49%のΔ3MAXを有する。
OVD法を用いて製造された曲線20Hの実施例20Hの屈折率分布を示す図15Fにおいて、好適な実施例の第4の組の他の好適な実施例が図示される。実施例20Hは、実施例20dと同様の光特性を呈した。実施例20Hの光ファイバの測定値は以下の如きである:
1310nmで0.335dB/kmの減衰、
1380nmで0.320dB/kmの減衰、
1550nmで0.195dB/kmの減衰、
1310nmで9.10μm2のMFD、
1185nmのケーブル化カットオフ、
1314nmのゼロ分散、
0.0878ps/nm2−kmのゼロ分散での分散スロープ、
5mのサンプルで2,0mmの直径マンドレルの周囲を5回巻回したとき3.24dB/mのマクロ曲げ損失、
5mのサンプルで0.53dB/mの横方向負荷マイクロ曲げ損失、
11.0dBの絶対SBS閾値、
登録商標SMF−28又はSMF−28e光ファイバの同様の長さに亘り、約4.2dBのSBS閾値改良を有する。実施例20Hは、r=0.4μmで0.56%のΔMAX(=Δ1MAX)、約r=3.6で0.51%のΔ3MAXを有する。
実施例16乃至20及び20A乃至20Hで図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、170μm2未満でない第1音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、170μm2未満でない第2音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL021とを有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大、より好ましくは約80から110μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から110μm2の間にある。他の好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から95μm2の間にある。ある好適な実施例において、例えば図12、13、15B、15C、15E及び15Fにおいて、コアは1つ以上の光ファイバ製造法の結果として得られるいわゆる中央線ディップを有する相対屈折率分布を含むことができる。しかしながら、ここに開示される屈折率分布の全ての中央線ディップは任意である。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、好ましくはこの第1の部分は、0.7%未満、好ましくは0.6%未満の第1の部分における最大相対屈折率ΔMAX=Δ1MAX(パーセント単位)を有する。なおこれは半径rΔMAXで生じる。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔMAXからr=1μmまでの全ての半径で好ましくは0.25%よりも大且つ0.7%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は、rΔMAXからr=1μmまでの間の全ての半径で0.3%よりも大且つ0.6%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第2の部分は2.5μmの半径、ΔCORE2(r)は、第2の部分の全体に亘って、0.15%から0.5%まで、好ましくは0.15%から0.45%までの間である。好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1〜1.5μmの範囲で0.3%よりも大且つ0.45%未満、好適な実施例において、ΔCORE2(r)は r=1.5〜2.5μmの範囲で約0.1%よりも大且つ約0.35%未満である。第2の部分は、好ましくは0.3%未満、より好ましくは0.25%未満の最小相対屈折率Δ2MIN(パーセント単位)を含む。好ましくは、(Δ1MAX−Δ2MINは、0.25%よりも大である。好適な実施例において、Δ1MAX及びΔ2MINの間の差(Δ1MAX−Δ2MIN)は、0.3%よりも大きい。他の好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.35%よりも大である。ある好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は約0.3%から約0.5%の間にある。他の好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は約0.3%から約0.4%の間にある。好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を含み、第3の部分は4.5μmの半径まで展開している。好適な実施例において、r=4μmでΔCORE3は約0.2%よりも大である。第3の部分は、Δ2MINよりも大且つΔ1MAX未満の最大相対屈折率Δ3MAX(パーセント単位)を含む。好ましくは、Δ3MAXからΔ2MINの間の差(Δ3MAX−Δ2MIN)は、0.10%よりも大である。ある好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN)は約0.1%から約0.3%の間にある。他の好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN)は約0.1%から約0.2%の間にある。他の好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN)は約0.2%から約0.3%の間にある。好適な実施例の1のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN)は約0.3%から0.4%の間であって、(Δ3MAX−Δ2MIN)は約0.1%から0.2%の間である。他の好適な実施例の1のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN)は約0.3%から0.4%の間であって、(Δ3MAX−Δ2MIN)は約0.2%から0.3%の間である。好ましくは、ΔCORE3(r)は、0%から約0.6%まで、好ましくは0%から0.55%まで、更に好ましくは0%から0.5%までの範囲内にある。ある好適な実施例において、ΔCORE3(r)は第3の部分において約0.1%から約0.5%の間にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、4.5から12μmまでの間にある半径、より好ましくは4.5から10μmまでの間にある半径まで展開している。ΔCORE4(r)は第4の部分全体に亘って0%から0.4%の間にある。好適な実施例において、半径が増加するとΔCORE4(r)は、0.4%以下の最大正相対屈折率から、0から0.03%までの間の最低相対屈折率まで減少する。好ましくは、相対屈折率は6μmから25μmの間の全ての半径で0.03%未満である。好ましくは、クラッドは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する。好ましくは、コアの終点、すなわちクラッドの始点位置は、4.5μmよりも大であり、好ましくは4.5から12μmまでの間であり、より好ましくは5から10μmまでの間である。
好適な実施例において、ここに開示された実施例16乃至20及び20A乃至20Hによって示される光ファイバは好ましくは以下を有する:
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散と、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープと、
270から330nmのカッパと、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1270から1320nmまでの間にある分散ゼロと、
1550nmで80μm2よりも大、より好ましくは85μm2よりも大、更により好ましくは85μm2から110μm2までの間にある光有効面積と、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmの間にある光モードフィールド径と、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失と、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散と、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープとを有する。好ましくは、横方向荷重曲げ損失は、1dB/m未満、より好ましくは、0.7dB/m未満である。好ましくは、20mmのマクロ曲げ損失は、5dB/m未満、より好ましくは、2dB/m未満である。
好ましくは、コアの第3の部分にΔ3MAXを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、r=3.5〜4μmの間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であり、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ2MINを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、dΔ/drは、r=2〜3の間で0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01は、AOEAL02より大きい。若しくは、AOEAL02は、AOEAL01よりも大きい、若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、ともに400μm2未満である。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、ともに300μm2未満である。
好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。他の好適な実施例において、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
図12乃至15及び図15A乃至15Fに示すΔCLAD=0を有するクラッド若しくはクラッド層は、rcoreでコアの外側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する。
実施例16乃至20及び20A乃至20Hは、内側領域(中央領域)と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域(モート領域)と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域(リング領域)と、を含むコアを有するように記載されている。コアは、好ましくは全体に正の屈折率を有する。好ましくは、内側領域は全ファイバで最大ΔCORE(すなわち、Δ1MAX)を含み、中間領域はΔ2MINを含み、外側領域はΔ3MAXを含む。ここで、Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MIN>0である。好ましくは、第1の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。第3の部分は、Δ1MAX未満であるΔ3MAXを含む。好ましくは、第3の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含み、より好ましくは、第3の部分の実質的な部分は、実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好適な実施例の1のサブセットにおいて、ここに開示される光ファイバは、内側領域又は中央コア領域と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域又はモート領域と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域またはリング領域とを有する。ここで、1550nmでの光有効面積は、好ましくは80μm2より大であって、好ましくは80μm2から90μm2の間であって、1550nmで16ps/nm−kmよりも大、より好ましくは16から19ps/nm−kmの間の分散、好ましくは1320nm未満、好ましくは1270から1320nmまでの間のゼロ分散波長、好ましくは0.07ps/nm2−km未満の1550nmでの分散スロープを含む。好ましくは、クラッド(Δ=0%)は外側領域若しくはリング領域の外周を包囲し且つこれに直に隣接している。
ここで開示されるように、表6は2つのサンプル光ファイバの測定された特性の一覧を示す。実施例21乃至23は外付け法(OVD)によって得られた。
Figure 2006525551
実施例21乃至23の相対屈折率分布は実質的に上記した実施例16及び17に記載されている分布と同様であって、図12の曲線16及び17によって参照される。
好適な実施例の第5の組
図16は、実施例24の対応する屈折率分布を有する好適な実施例の第5の組を曲線24で表す。実施例24の光ファイバは、以下の特性を有する:
1310μmで0.07ps/nm−kmの分散、
1310nmで0.0877ps/nm2−kmの分散スロープ、
1550nmで17.0ps/nm−kmの分散、
1550nmで0.058ps/nm2−kmの分散スロープ、
293nmのカッパ、
1625nmで21.2ps/nm−kmの分散、
1550nmで10.40μmのモードフィールド径(MFD1550)、
1550nmで0.198dB/kmの減衰、
1550nmで8.2dBのピン・アレイ、
1550nmで0.5dBの横方向荷重損失、
1344nmでLP01カットオフ(理論値)、
1312nmでゼロ分散波長、
1550nmで83.5μm2のAeff
202μm2のAOEAL01
283μm2のAOEAL02
202μm2のAOEAMIN
0.71のAOEAL01/AOEAL02比、
10.3dBの絶対SBS閾値、
登録商標SMF−28又はSMF−28e光ファイバの同様の長さに亘って約3.5dBのSBS閾値改良;
0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、及び、4.5の各半径で、0.24、0.50、0.41、0.34、0.28、0.26、0.26、0.48、0.43、0.00%の相対屈折率差Δ、
0.10%のΔMAX−Δ(r=1)、
0.51%のΔMAX
3.725μmのrΔMAX
4.5μmのrcoreである。実施例24は、r=約0.45μmで0.51%のΔ1MAX、約0.26%のΔ2MIN、r3MAX=約3.7μmで約0.51%のΔMAX=Δ3MAX、0.25%のΔ1MAX−Δ2MIN、0.25%のΔ3MAX−Δ2MIN、及び0%の|Δ1MAX−Δ3MAX|である。
実施例24で図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、170μm2未満でない第1音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、170μm2未満でない第2音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL021とを有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大、より好ましくは約80から100μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から90μm2の間にある。他の好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から85μm2の間にある。ある好適な実施例において、例えば図16において、コアは、1つ以上の光ファイバ製造法の結果として得られるいわゆる中央線ディップを有する相対屈折率分布を含むことができる。しかしながら、ここに開示される屈折率分布の全ての中央線ディップは、任意である。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、好ましくはこの第1の部分は、0.7%未満、好ましくは0.6%未満の第1の部分における最大相対屈折率Δ1MAX(パーセント単位)を有する。なおこれは0から1μmの間の半径rΔ1MAXで生じる。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔMAXからr=1μmまでの全ての半径で好ましくは0.15%よりも大且つ0.7%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は、rΔMAXからr=1μmまでの全ての半径で0.3%よりも大且つ0.6%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第2の部分は、2.5μmの半径まで展開している。ΔCORE2(r)は、第2の部分の全体に亘って、0.15%から0.5%まで、好ましくは0.15%から0.45%までの間である。好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1〜1.5μmの範囲で0.3%よりも大且つ0.45%未満、好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1.5〜2.5μmの範囲で約0.1%よりも大且つ0.35%未満である。第2の部分は、好ましくは0.3%未満、より好ましくは0.25%未満の最小相対屈折率Δ2MIN(パーセント単位)を含む。好適な実施例において、Δ1MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ1MAX−Δ2MIN)は、0.1%よりも大であり、好ましくは、0.1%よりも大である。他の好適な実施例では、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.35%よりも大である。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第3の部分は、4.5μmの半径まで展開している。r=4μmで、ΔCORE3は0.2%よりも大、好ましくは0.3%よりも大である。第3の部分は、Δ2MINよりも大且つΔ1MAXにほぼ等しい最大相対屈折率Δ3MAX(パーセント単位)を含む。好ましくは、Δ1MAXからΔ3MAXの範囲内の間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であり、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ3MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ3MAX−Δ2MIN)は、0.10%よりも大であり、好ましくは、0.2%よりも大である。好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.2%よりも大、且つ、(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.2%よりも大である。好適な実施例のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.2%から0.3%までの間にあって、(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.2%から0.3%までの間にある。好ましくは、ΔCORE3(r)は、0%から0.6%までの間にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、4.5から12μmまで、より好ましくは4.5から10μmまでの間の半径まで展開している。第4の部分は、減少相対屈折率のいわゆる拡散テールを含み得る。図16の実施例は、ごくわずかな拡散テールを有することを特徴とする。ΔCORE4(r)は、第4の部分全体に亘って0%から0.4%までの間にある。好適な実施例において、半径が増加するとΔCORE4(r)は、0.1%以下の最大正相対屈折率から、0から0.03%までの間の最低相対屈折率まで減少する。好ましくは、相対屈折率は、6μmから25μmまでの間の全ての半径で0.03%未満である。好ましくは、クラッドは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接している。好ましくは、コア・エンド、つまりクラッディングの開始点であるrcoreは、4μmよりも大、より好ましくは4.5から12μmまでの間、更により好ましくは5から10μmまでの間にある。
好適な実施例において、ここに好ましくは開示される実施例24によって図示される光ファイバは、
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、より好ましくは16から21ps/nm−kmまでの間にある分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、より好ましく0.05から0.07ps/nm2−kmまでの分散スロープ、
270nmから330nmのカッパ、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1270から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで80μm2よりも大、
より好ましくは80μm2から100μm2まで、更により好ましくは80μm2から90μm2までの間にある光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。
好ましくは、横方向荷重曲げ損失は、1dB/m未満、より好ましくは、0.7dB/m未満である。
好ましくは、コアの第3の部分にΔ3MAXを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、r=3.5〜4μmの範囲内の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であり、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ2MINを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、dΔ/drは、r=2〜3μmの間で生じる0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02より大であり得るが、AOEAL02がAOEAL01より大であってもよい。また、AOEAL01が実質的にAOEAL02に等しくあってもよい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも300μm2未満である。
好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。他の好適な実施例において、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
図16に示すΔCLAD=0を有するクラッド若しくはクラッド層は、rcoreでコアの外側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する。
実施例24は、内側領域(中央領域)と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域(モート領域)と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域(リング領域)と、を含むコアを有するように記載されている。コアは、好ましくは全体に正の屈折率を有する。好ましくは、内側領域若しくは外側領域は全ファイバで最大ΔCORE(すなわち、ΔMAX=Δ1MAX、又は、ΔMAX=Δ3MAX)を含み、中間領域はΔ2MINを含む。ある好適な実施例では、Δ1MAX>Δ3MAXである。他の好適な実施例では、Δ3MAX>Δ1MAXである。他の好適な実施例では、Δ1MAXはほぼΔ1MAXに等しい。他の好適な実施例において、Δ1MAX=Δ3MAXである。好ましくは、Δ1MAX>0、Δ3MAX>0、Δ2MIN>0、Δ1MAX>Δ2MIN、Δ3MAX>Δ2MIN、及び|Δ1MAX−Δ3MAX|<0.10% 、より好ましくは|Δ1MAX−Δ3MAX|<0.05%、すなわちΔ1MAXはほぼΔ3MAXに等しい。好ましくは、第1の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。より好ましくは、第3の部分の実質的部分(例えば1μmよりも大なる半径方向幅)は、実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好適な実施例の第6の組
表7は、実施例25乃至27の好適な実施例の第6の組の一覧を示す。図17は、それぞれ、曲線25乃至27の実施例25乃至27の対応する屈折率分布である。
Figure 2006525551
Figure 2006525551
実施例25乃至27で図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、170μm2未満でない第1音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、170μm2未満でない第2音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL02とを有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大、より好ましくは約80から110μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から100μm2の間にある。他の好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から95μm2の間にある。図17に記載のある好適な実施例において、コアは、1つ以上の光ファイバ製造法の結果として得られるいわゆる中央線ディップを有する相対屈折率分布を含むことができる。しかしながら、ここに開示される屈折率分布の全ての中央線ディップは、任意である。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、好ましくはこの第1の部分は、0.7%未満、好ましくは0.6%未満の最大相対屈折率Δ1MAX(パーセント単位)を有する。なおこれは半径rΔ1MAXで生じる。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で好ましくは0.25%よりも大且つ0.7%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で0.3%よりも大且つ0.6%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第4の部分は、2.5μmの半径まで延在している。ここで、ΔCORE2(r)は、第2の部分全体に亘って、0.15%から0.5%の間、好ましくは0.15%から0.45%の間である。好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1〜1.5で0.25%よりも大且つ0.45%未満であって、好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1.5〜2.5で0.1%よりも大且つ0.4%未満である。第2の部分は、好ましくは最小相対屈折率Δ2MIN(パーセント単位)を含み、好ましくは0.3%未満、より好ましくは0.30%未満且つ0.1%よりも大である。好ましくは、Δ1MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.10%よりも大であり、好ましくは0.15%よりも大である。好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.2%よりも大である。好適な実施例のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN) は0.1%から0.3%までの間にある。好適な実施例の他のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN) は0.15%から0.25%までの間にある。好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を含み、第3の部分は、4.5μmの半径まで延在している。r=3.5μmで、ΔC0RE3は0.3%よりも大、好ましくは0.4%よりも大、更に好ましくは0.5%よりも大である。r=4μmで、好ましくは、ΔCORE3は0.1%よりも大である。第3の部分は、Δ2MINよりも大且つΔ1MAXよりも大の最大相対屈折率Δ3MAX(パーセント単位)を含む。Δ3MAXは、全コアで最大相対屈折率(ΔMAX=Δ3MAX)である。好ましくは、Δ3MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.20%よりも大であり、好ましくは0.25%よりも大である。好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.2%から0.6%の間にある。他の好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN) は0.25%から0.5%までの間にある。好適な実施例のサブセットにおいて、(Δ1MAX−Δ2MIN) は0.15%から0.25%までの間にあって、(Δ3MAX−Δ2MIN) は0.25%から0.5%までの間にある。好ましくは、ΔCORE3(r)は、第3の部分で0%から約0.7%までの範囲内にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、4.5から12μmまで、より好ましくは4.5から10μmまでの間にある半径まで展開している。第4の部分は、低下する相対屈折率の拡散テールを含むことができる。図17の実施例は、無視できる拡散テールについて記載されている。ΔCORE4(r)は、第4の部分全体に亘って0%から0.4%までの間にある。好適な実施例において、半径が増加するとΔCORE4(r)は、0.4%以下の最大正相対屈折率から、0から0.03%までの間の最低相対屈折率まで減少する。好ましくは、相対屈折率は6μmから25μmの間の全ての半径で0.03%未満である。好ましくは、クラッドは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する。好ましくは、コアの終点、すなわちクラッドの始点位置は、4μmよりも大であり、好ましくは4.5μmよりも大であり、好ましくは4.5から12μmまでの間であり、更により好ましくは5から10μmまでの間である。
好適な実施例において、ここに開示された実施例25乃至27によって示される光ファイバは好ましくは以下を有する:
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープ、
270nmから330nmのカッパ、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1270から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで80μm2よりも大、好ましくは80から100μm2の間、より好ましくは、80から90μm2の間の光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。
好ましくは、コアの第3の部分にΔ3MAXを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、rΔ3MAXの0.25μm内の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であり、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ2MINを含む相対屈折率の部分は平らであって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、dΔ/drは、r=2.5〜3の間で生じる0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02より大きくてもよく、またはAOEAL02はAOEAL01より大きくてもよい。若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しくてもよい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも300μm2未満である。
好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。その他、好適な実施例において、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
図17に示すΔCLAD=0を有するクラッド若しくはクラッド層は、コアの外側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する。
すなわち、実施例25乃至27は、内側領域(中央領域)と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域(モート領域)と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域(リング領域)と、を含むコアを有するものとして記載されている。コアは、好ましくは全体に亘って正の屈折率を有する。好ましくは、外側領域は全ファイバで最大Δcore(すなわち、ΔMAX=Δ3MAX)を含む。中間領域はΔ2MINを含み、内側領域はΔ1MAXを含む。ここでΔ3MAX>Δ1MAX、Δ1MAX>0、Δ3MAX>0、Δ2MIN>0、Δ1MAX>Δ2MIN及びΔ3MAX>Δ2MINである。好ましくは、第1の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。好ましくは、第3の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含み、より好ましくは、第3の部分の大部分が実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好適な実施例の第7の組
図18は、実施例28の対応する屈折率分布を有する好適な実施例の第7の組を曲線28で表す。実施例28の光ファイバは、以下の特性を有する:
1310nmで−0.004ps/nm−kmの分散、
1310nmで0.0868ps/nm2−kmの分散スロープ、
1550nmで16.8ps/nm−kmの分散、
1550nmで0.058ps/nm2−kmの分散スロープ、
1550nmで290nmのカッパ、
1625nmで20.9ps/nm−kmの分散、
1550nmで10.29μmのでのモードフィールド径(MFD1550)、
1550nmで0.193dB/kmでの減衰、
1550nmで8.3dBのピン・アレイ、
1550nmで0.49のdBの横方向荷重損失、
1327nmのLP11カットオフ(理論上)、
1313nmのゼロ分散波長、
1550nmで81.6μm2のAeff
324μm2のAOEAL01
143μm2のAOEAL02
143μm2のAOEAMIN
2.26のAOEAL01/AOEAL02比、
12.1dBの絶対SBS閾値、
登録商標SMF−28又はSMF−28e光ファイバの同様の長さに亘って約5.3dBのSBS閾値改良、
0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、及び、5の各半径で、0.63、0.53、0.34、0.25、0.29,0.37、0.39、0.38、0.24、0.05、及び、0.00%の相対屈折率差Δ、
0.29%のΔMAX−Δ(r=1)、
0.63%のΔMAX=Δ1MAX
0.0μmのrΔMAX=rΔ1MAX
約1.6μmのrΔ2MINで約0.25%のΔ2MIN
約3.1μmのr3MAXで約0.395%のΔ3MAX
0.38%のΔ1MAX−Δ2MIN
0.145%のΔ3MAX−Δ2MIN
0.235%の|Δ1MAX−Δ3MAX|、
4.9μmのrcoreである。
実施例24で図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、200μm2未満でない第1音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、100μm2未満でない第2音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL02とを有する。ここで、0.25<AOEAL01/AOEAL02 <3.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大、より好ましくは約80から110μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から100μm2の間にある。他の好適な実施例において、1550nmでの光学モード有効面積は、約80から95μm2の間にある。好適な実施例において、コアは、1つ以上の光ファイバ製造法の結果として得られるいわゆる中央線ディップを有する相対屈折率分布を含むことができる。しかしながら、ここに開示される屈折率分布の全ての中央線ディップは、任意である。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、好ましくはこの第1の部分は、0.8%未満、好ましくは0.7%未満の最大相対屈折率Δ1MAX(パーセント単位)を有する。なおこれは半径rΔ1MAXで生じる。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で好ましくは0.25%よりも大且つ0.7%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で0.3%よりも大且つ0.6%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第2の部分は、2μmの半径まで延在している。ここで、ΔCORE2(r)は、第2の部分全体に亘って、0.15%から0.5%の間、好ましくは0.15%から0.4%の間である。好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1〜1.5で0.2%よりも大且つ0.4%未満であって、好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1.5〜2.5で0.2%よりも大且つ0.4%未満である。第2の部分は、好ましくは最小相対屈折率Δ2MIN(パーセント単位)を含み、好ましくは0.35%未満、より好ましくは0.3%未満である。好ましくは、Δ1MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.2%よりも大であり、好ましくは0.3%よりも大である。好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.3%よりも大である。好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を含み、第3の部分は、4.5μmの半径まで延在している。r=3μmで、ΔC0RE3は0.3%よりも大である。第3の部分は、Δ2MINよりも大且つΔ1MAX未満の最大相対屈折率Δ3MAX(パーセント単位)を含む。好ましくは、Δ3MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.10%よりも大である。好適な実施例において、(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.1%から0.2%の間にある。好ましくは、ΔCORE3(r)は、0.1%から0.5%までの範囲内にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、4.5から12μmまで、より好ましくは4.5から10μmまでの間の半径まで展開している。ΔCORE4(r)は、第4の部分全体に亘って0%から0.4%までの間にある。好適な実施例において、半径が増加するとΔCORE4(r)は、0.4%以下の最大正相対屈折率から、0から0.03%までの間の最低相対屈折率まで減少する。好ましくは、相対屈折率は6μmから25μmの間の全ての半径で0.03%未満である。好ましくは、クラッドは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する。好ましくは、コアの終点、すなわちクラッドの始点位置は、4.5μmよりも大であり、好ましくは4.5から12μmまでの間であり、更により好ましくは5から10μmまでの間である。
好適な実施例において、ここに開示された実施例28によって示される光ファイバは好ましくは以下を有する:
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープ、
270nmから330nmのカッパと、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1270から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで80μm2よりも大、より好ましくは80μm2から100μm2の間の光学有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。好ましくは、横方向荷重曲げ損失は、1dB/m未満、より好ましくは、0.7dB/m未満である。
好ましくは、コアの第3の部分にΔ3MAXを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、rΔ3MAXの範囲内で0.5μm内の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であって、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ2MINを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、dΔ/drは、r=1〜2μmの間で生じる0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02より大きくてもよく、またはAOEAL02はAOEAL01より大きくてもよい。若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しくてもよい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。
好適な実施例において、0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5である。他の好適な実施例において、0.3<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。
図18に示すΔCLAD=0を有するクラッド若しくはクラッド層は、rcoreでコアの外側領域を包囲するとともにこれに直に隣接する。
すなわち、実施例28は、内側領域(または中央領域)と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域(またはモート領域)と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域(またはリング領域)と、を含むコアを有するものとして記載されている。コアは、好ましくは全体に亘って正の屈折率を有する。好ましくは、内側領域は全ファイバで最大ΔCORE(すなわち、Δ1MAX)を含み、中間領域はΔ2MINを含み、外側領域はΔ3MAXを含む。ここで、Δ1MAX>0、Δ3MAX>0、Δ2MIN>0、Δ1MAX>Δ2MIN、Δ3MAX>Δ2MIN、及び、Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MAX>0である。好ましくは、第1の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。好ましくは、第3の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含み、より好ましくは第3の部分の実質的な部分は実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好適な実施例の第8の組
図19は、実施例29の対応する屈折率分布を有する好適な実施例の第7の組を曲線29で表す。実施例29の光ファイバは、以下の特性を有する:
1310nmで−0.47ps/nm−kmの分散、
1310nmで0.0895ps/nm2−kmの分散スロープ、
1550nmで16.8ps/nm−kmの分散、
1310nmで0.095ps/nm2−kmの分散スロープ、
1625nmで21.1ps/nm−kmの分散、
1550nmで10.8μmのでのモードフィールド径(MFD1550)、
1550nmで0.191dB/kmの減衰、
1550nmで8.2dBのピン・アレイ、
1550nmで0.57dBの横方向荷重損失、
1335nmのLP11カットオフ(理論上)、
1318nmのゼロ分散波長、
1550nmで83.4μm2のAeff
359μm2のAOEAL01
118μm2のAOEAL02
118μm2のAOEAMIN
3.04のAOEAL01/AOEAL02比、
12.5dBの絶対SBS閾値、
登録商標SMF−28又はSMF−28e光ファイバの同様の長さに亘って約5.3dBのSBS閾値改良、
0、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、及び、5の各半径で、0.19、0.77、0.30、0.29、0.31,0.31,0.31、0.31,0.31,0.18、及び、0.00%の相対屈折率差Δ、
0.80%のΔMAX=Δ1MAX
0.50%のΔMAX−Δ(r=1)、
0.50%のΔMAX−Δ(r=3.5)、
0.45μmのrΔMAX=rΔ1MAX
約1.2μmのrΔ2MINで約0.25%のΔ2MIN
約0.31%のΔ3MAX
0.52%のΔ1MAX−Δ2MIN
0.03%のΔ3MAX−Δ2MIN
0.49%の|Δ1MAX−Δ3MAX|、
4.85μmのrcoreである。
実施例29で図示される光ファイバは、約80μm2よりも大なる1550nmでの光学モード有効面積と、170μm2未満でない第1音響光学有効面積AOEAL01を有する第1の音響モードL01と、100μm2未満でない第2音響光学有効面積AOEAL02を有する第2の音響モードL021とを有する。ここで、0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5である。好ましくは、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大、より好ましくは約80から110μm2の間にある。ある好適な実施例において、1550nmでの光モード有効面積は、約80から100μm2の間にある。他の好適な実施例において、1550nmでの光モード有効面積は、約80から95μm2の間にある。ある好適な実施例において、図19に図示したように、コアは、一つ以上の光ファイバ製造技術により得られるいわゆる中心線ディップを有する相対屈折率分布を含み得る。しかしながら、ここに開示される屈折率分布のすべてにおいて中心線ディップは、オプションとされる。好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、好ましくはこの第1の部分は、1.0%未満、好ましくは0.9%未満、より好ましくは0.6%から0.9%の間、更により好ましくは0.7%から0.85%の間の最大相対屈折率Δ1MAX(パーセント単位)を有する。なおこれは半径rΔMAXで生じる。相対屈折率ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で好ましくは0.15%よりも大且つ0.9%未満である。好適な実施例において、ΔCORE1(r)は、rΔ1MAXからr=1μmまでの間の全ての半径で0.2%よりも大且つ0.85%未満である。好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を含み、第2の部分は、2μmの半径まで展開している。ここで、ΔCORE2(r)は、第2の部分の全体に亘って、0.15%から0.5%までの間、好ましくは0.2%から0.4%までの間である。好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1〜1.5μmの範囲で0.25%よりも大且つ0.35%未満、好適な実施例において、ΔCORE2(r)はr=1.5〜2μmの範囲で約0.25%よりも大且つ0.3%未満である。第2の部分は、好ましくは0.4%未満、より好ましくは0.3%未満の最小相対屈折率Δ2MIN(パーセント単位)を含む。好適な実施例において、Δ1MAX及びΔ2MINの間の差、すなわち(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.4%よりも大である。他の好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.45%よりも大である。好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を含み、第3の部分は、4.5μmの半径まで展開している。r=3μmで、ΔCORE3は0.2%よりも大である。第3の部分はΔ2MINよりも大且つΔ1MAX未満である最大相対屈折率Δ3MAX(パーセント単位)を含む。好ましくは、Δ3MAX及びΔ2MINの差、すなわち(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.1%未満である。好ましくは、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.4%よりも大であり、より好ましくは、0.45%よりも大である。好ましくは、(ΔMAX−Δ3MAX)は0.4%よりも大、より好ましくは0.45%よりも大である。好適な実施例において、(Δ1MAX−Δ2MIN)は0.4%から0.6%の間にあり、(Δ1MAX−Δ3MAX)は0.4%から0.6%の間にあり、(ΔMAX−Δ(3.5))は0.4%から0.6%の間にあり、(Δ3MAX−Δ2MIN)は0.10%未満である。好ましくは、ΔCORE3(r)は0.1%から0.4%までの間にある。好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、4.5から12μmまで、より好ましくは4.5から10μmまでの間にある半径まで展開している。ΔCORE4(r)は、第4の部分全体に亘って0%から0.4%の間にある。好適な実施例において、半径が増加するとΔCORE4(r)は、0.4%以下の最大正相対屈折率から、0から0.03%までの間の最低相対屈折率まで減少する。好ましくは、相対屈折率は6μmから25μmの間の全ての半径で0.03%未満である。好ましくは、クラッドは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する。好ましくは、コアの終点、すなわちクラッドの始点位置は、4μmよりも大であり、好ましくは4.5から12μmまでの間であり、更により好ましくは5から10μmまでの間である。
好適な実施例において、ここに開示された実施例29によって示される光ファイバは好ましくは以下を有する:
1550nmで15ps/nm−kmよりも大、より好ましくは15から22ps/nm−kmまでの間、更により好ましくは、16から21ps/nm−kmまでの間の分散、
1550nmで0.07ps/nm2−km未満、好ましくは0.05から0.07ps/nm2−kmまでの間にある分散スロープ、
1340nm未満、より好ましくは1320nm未満、更により好ましくは1270から1320nmまでの間にある分散ゼロ、
1550nmで80μm2よりも大、好ましくは80μm2から90μm2との間にある光有効面積、
1550nmで10μmよりも大、好ましくは10から13μmの間、より好ましくは10から12μmの間にある光モードフィールド径、
1550nmで約20dB未満、より好ましくは15dB未満、更により好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失、
1310nmで5ps/nm−km未満、より好ましくは3ps/nm−km未満の大きさを有する分散、
1310nmで0.10ps/nm2−km未満の分散スロープを有する。好ましくは、横方向荷重損失は、1dB/m未満、より好ましくは、0.7dB/m未満である。
好ましくは、コアの第3の部分にΔ3MAXを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、r=2〜4の間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満であり、より好ましくは0.05%未満である。好ましくは、Δ2MINを含む相対屈折率の部分は平坦であって、すなわち相対的に一定の値である。好ましくは、dΔ/drは、r=1〜2μmの間で生じる0.05%/μm未満の絶対大きさを有する。
AOEAL01はAOEAL02より大きくてもよく、またはAOEAL02はAOEAL01より大きくてもよい。若しくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02に等しくてもよい。好ましくは、AOEAL01は実質的にAOEAL02よりも大きい。
好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、いずれも400μm2未満である。
好適な実施例において、0.25<AOEAL01/AOEAL02<3.5である。他の好適な実施例において、0.3<AOEAL01/AOEAL02<3である。
図19に示す如く、ΔCLAD=0のクラッドまたはクラッド層は、rcoreでのコアの外側領域を包囲し且つこれに直に隣接する。
すなわち、実施例29は、内側領域(または中央領域)と、内側領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域(またはモート領域)と、中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域(またはリング領域)と、を含むコアを有するものとして記載されている。コアは、好ましくは全体に正の屈折率を有する。好ましくは、内側領域は全ファイバで最大ΔCORE(すなわち、Δ1MAX)を含み、中間領域はΔ2MINを含み、外側領域はΔ3MAXを含む。ここで、Δ1MAX>Δ3MAX>Δ2MIN>0、Δ1MAX>Δ2MIN、Δ3MAX>Δ2MINである。好ましくは、第1の部分の相対屈折率分布は、実質的に平坦な部分を含む。好ましくは、第3の部分の相対屈折率分布は実質的に平坦な部分を含み、より好ましくは第3の部分の実質的な部分は実質的に平坦な相対屈折率分布ΔCORE3(r)を有する。
好ましくは、ここで開示される光ファイバは、約50km以上の長さの光ファイバで、9.5dBよりも大、より好ましくは10.0dBよりも大、更により好ましくは、10.5dBよりも大なる絶対閾値を有する。
好ましくは、ここで開示される光ファイバは、1380μmの減衰において1310μmでの減衰よりも0.3dB/kmよりも大きくなく、より好ましくは0.1dB/kmよりも大きくなく、より好ましくは0.05dB/kmよりも大きくない。好適な実施例において、1380nmでの減衰は1310nmでの減衰を超えない。他の好適な実施例において、1380nmでの減衰は0.3dB/km未満である。実施例の好適な組において、絶対SBS閾値は、8.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]dB、好ましくは9+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]dB、より好ましくは9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]dBである。(ここで、Lはkm単位でのファイバの長さ、αは1550nmでのファイバの減衰である。)1380μmの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.3dB/kmよりも大きくなく、より好ましくは0.1dB/kmよりも大きくなく、より好ましくは0.05dB/kmよりも大きくない。他の好適な実施例において、1380nmでの減衰は、0.3dB/kmよりも小さい。ある好適な実施例において、1550nmでの光モード有効面積は、約80μm2よりも大であり、他の好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は80μm2よりも大且つ110μm2未満である。
ここに開示される光ファイバは、好ましくは0.1ps/sqrt(km)未満、より好ましくは、0.05ps/sqrt(km)未満、更により好ましくは、0.02ps/sqrt(km)未満のPMDを呈する。好適な実施例において、1550nmでのピン配列曲げ損失は、5dB未満、より好ましくは、3dB未満である。好適な実施例において、1620nmでのピン配列曲げ損失は、10dB未満、より好ましくは7dB未満、更により好ましくは5dB未満である。
好ましくは、ここに開示される光ファイバは、1300nm未満、好ましくは1200から1300nmの間にあるケーブル化カットオフを有する。
好ましくは、ここに開示される光ファイバは、1260nmから1625nmの波長範囲内の光信号を伝送するのに適している。
好ましくは、ここに開示されるファイバは、気相蒸着法によって製造される。更により好ましくは、ここに開示されるファイバは、外付けCVD(OVD)によって形成される。すなわち、例えば、周知のOVDレイダウン、圧密化及び線引き技術が適宜ここに開示される光導波ファイバを生産するために使用され得る。他の工程、例えば改良化学蒸着法(MCVD)や気相軸付け法(VAD)やプラズマ化学蒸着(PCVD)によっても良い。このように、ここに開示される光導波ファイバの屈折率分布及び断面プロファイルは、当業者にとって公知の製造法を使用することで達成され得るが、OVD、VAD、MCVDなどに限定されるものではない。
好適な実施例の第1のサブグループにおいて、光ファイバは、少なくとも1つの光学モードと、L01音響モード及びL02音響モードを含む複数の音響モードとを導くとここに開示される。このようなファイバは、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層とを含む。ここで、1550nmでの上記光学モード有効面積は、90μm2よりも大である。また、L01音響モードは光ファイバのブリルアン周波数で少なくとも170μm2の第1の音響光学有効面積AOEAL02を有する。また、L02音響モードは光ファイバのブリルアン周波数で少なくとも170μm2の第1の音響光学有効面積AOEAL02を有する。ここで、0.4<AOEAL01/AOEAL02<2.5である。
ある好適な実施例において、コアの相対屈折率は、上部境界曲線及び下部境界曲線の間の値を有する。上部境界曲線は、半径0で0.6%のΔを有する第1の上部位置と、14.25μmの半径で0%のΔを有する第2の上部位置と、を含む少なくとも2点で定義される直線である。下部境界曲線は、半径0で0.25%のΔを有する第1の下部位置と、6μmの半径で0%のΔを有する第2の下部位置と、を含む少なくとも2点で定義される直線である。
ある好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、光ファイバのブリルアン周波数で180μm2未満でない。他の好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、光ファイバのブリルアン周波数で190μm2未満でない。
ある好適な実施例において、光ファイバは1340nm以下の波長でゼロ分散を有し、より好ましくは、ゼロ分散は1320から1340nmの間の範囲内にある。他の好適な実施例において、ゼロ分散は1320nm以下の波長であって、より好ましくは、1290から1320nmの間の範囲内にある。
好ましくは、光ファイバは1550nmの波長で15から21ps/nm−kmの間の分散を有する。ある好適な実施例において、分散は1550nmの波長で15から17ps/nm−kmの間にある。他の好適な実施例において、分散は1550nmの波長で17から20ps/nm−kmの間にある。
好ましくは、光ファイバは95μm2よりも大なる光有効面積を有する。好ましくは、光ファイバは100μm2よりも大なる光有効面積を有する。
好ましくは、光ファイバは1550nmで15dB未満、より好ましくは10dB未満のピン配列曲げ損失を有する。
ある好適な実施例において、上部境界曲線は、半径0で0.5%のΔを有する第1の上部位置と、11.25μmの半径で0%のΔを有する第2の上部位置と、を含む少なくとも2点で定義される直線である。
好ましくは、コアは中央線から1μmの半径まで延在する第1の部分を含み、この第1の部分は0.25%よりも大且つ0.5%未満の相対屈折率を有する。好ましくは、r=0〜1μmの全ての半径でdΔ/dR>−0.15%/μmである。好ましくは、Δ(r=0μm)及びΔ(r=1μm)の間の差の絶対大きさは0.1%未満である。
好ましくは、コアは第1の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第2の部分を更に含む。第2の部分は、2.5μmの半径まで延在し、0.20%から0.45%のΔを有する。好ましくは、第2の部分は、1から1.5μmの間の全ての半径で0.3%から0.45%のΔを有する。ある好適な実施例において、第2の部分は、1.5から2.5μmの間の全ての半径で0.2%から0.35%のΔを有する。
好ましくは、コアは第2の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第3の部分を更に含む。第3の部分は、4.5μmの半径まで延在し、0.15%から0.35%のΔを有する。好ましくは、第3の部分は、2.5から4.5μmの間の全ての半径で0.2%から0.3%のΔを有する。好ましくは、第3の部分の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満である。好ましくは、r=2.5〜4.5の間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満である。好ましくは、第3の部分の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満である。好ましくは、r=2.5〜4.5の間の全ての半径の間でΔ(r)の差の絶対大きさは、0.1%未満である。
好ましくは、コアは第3の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第4の部分を含み、第4の部分は、6μmの半径まで展開し、0.1%から0.3%までの間のΔを有する。ある好適な実施例において、4.5から5μmまでの間の全ての半径で0.2%から0.3%までの間のΔを有する。好ましくは、第4の部分は、5から6μmまでの間の全ての半径で0.15%から0.3%までの間のΔを有する。
好ましくは、コアは第4の部分を包囲し且つこれに直に隣接する第5の部分を含み、第4の部分は、9μmの半径及び0.0%から0.15%までの間にあるΔを有する。好ましくは、Δ(r=5.5μm)>0.1%である。好ましくは、Δ(r=6μm)>0%である。
ある好適な実施例において、AOEAL01及びAOEAL02は、400μm2未満である。
ある好適な実施例において、0.5<AOEAL01/AOEAL02<2である。他の好適な実施例において、0.6<AOEAL01/AOEAL02<1.5である。
好適な実施例の第2のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。ここで、1550nmでの光有効面積は80μm2よりも大であって、絶対SBS閾値は、約50kmよりも長いファイバで9.5dBよりも大である。好ましくは、光有効面積は、80から110μm2までの間にある。好ましくは、1380nmでの減衰は、1310nmでの減衰よりも0.3dBよりも高くはない。好ましくは、このファイバは、1550nmで0.03dB/(一巻き)よりも大でない32mm径曲げ損失を呈する。好ましくは、ファイバは1300nm未満のケーブル化カットオフを有する。
好適な実施例の第3のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。コアの屈折率は、以下となるように選択される:
1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積、
約50kmよりも長いファイバで9.5dBよりも大なる絶対SBS閾値、
1300nm未満のケーブル化カットオフ、
1550nmで0.03dB/(一巻き)よりも大でない32mm径曲げ損失を有する。
好適な実施例の第4のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、一定の長さと、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。ここで、絶対SBS閾値は、約50kmよりも長いファイバで8.5dBよりも大である。また、好ましくは、1380nmでの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.3dBよりも高くはない。好ましくは、1380μmでの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.1dBよりも高くはない。より好ましくは、1380μmでの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.05dBよりも高くはない。好適な実施例において、1380μmでの減衰は、1310μmでの減衰を超えない。ある好適な実施例において、1380μmでの減衰は、0.3dB未満である。好ましくは、絶対SBS閾値は9.0dBより大であって、より好ましくは9.5dBよりも大である。好ましくは、1550nmでの光有効面積は、80μm2よりも大であり、より好ましくは80μm2よりも大且つ120μm2未満である。
好適な実施例の第5のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、一定の長さと、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。ここで、光ファイバは1550nmで減衰を有する。コアの屈折率は、以下となるように選択される:
1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積、
約9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大(ここで、Lはkm単位の長さ、αは1550nmでのdB/km単位の減衰である。)dB単位での絶対SBS閾値、である。好ましくは、光有効面積は、80から110μm2までの間にある。好ましくは、1380nmでの減衰は、1310nmでの減衰よりも0.3dBよりも高くはない。好ましくは、このファイバは、1550nmで0.03dB/(一巻き)よりも大でない32mm径曲げ損失を呈する。好ましくは、ファイバは1300nm未満のケーブル化カットオフを有する。
好適な実施例の第6のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、一定の長さと、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。ここで、光ファイバは1550nmで減衰を有する。コアの屈折率は、以下となるように選択される:
1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積、
約9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)](ここでLはkm単位の長さ、αは1550nmでのdB/km単位の減衰である。)よりも大なるdB単位での絶対SBS閾値、
1300nm未満のケーブル化カットオフ、
1550nmで0.03dB/(一巻き)よりも大でない32mm径曲げ損失を有する。
好適な実施例の第7のサブグループにおいて、ここに開示される光学ファイバは、屈折率分布及び中央線を有するコアと、コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層と、を含む。dB単位での絶対SBS閾値は、約8.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大である。ここで、Lはkm単位の長さ、αは1550nmでのdB/km単位の減衰である。好ましくは、1380μmでの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.3dBよりも高くはない。好ましくは、1380μmでの減衰は、1310μmでの減衰よりも0.1dBよりも高くはなく、好ましくは1310μmでの減衰よりも0.05dBよりも高くはない。ある好適な実施例において、1380μmでの減衰は、1310mでの減衰よりも大ではない。好適な実施例において、1380μmでの減衰は、0.3dB未満である。dB単位での絶対SBS閾値は、約9.0+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大である。ここで、Lはkm単位の長さ、αは1550nmでのdB/km単位の減衰である。他の好適な実施例において、dB単位での絶対SBS閾値は、約9.5+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大である。ここで、Lはkm単位の長さ、αは1550nmでのdB/km単位の減衰である。
好ましくは、1550nmでの光有効面積は、80μm2よりも大である。好適な実施例において、1550nmでの光有効面積は、80μm2よりも大且つ120μm2未満である。
図4は、ここに開示される光導波ファイバ300の図である(スケール通りではない)。光導波ファイバ300は、コア100と、コア100に直に隣接するとともにこれを包囲する外側環状クラッド若しくは外側クラッド層若しくはクラッド層200とを含む。
好ましくは、クラッディングはゲルマニア、又は、フッ素ドーパントを中に含まない。より好ましくは、ここに開示される光ファイバのクラッド200は、純シリカ若しくは実質的に純なシリカである。クラッド層200は例えばレイダウン工程の如きによってクラッド材料を堆積して形成され得る。例えばロッド・イン・チューブ光プリフォーム内にチューブを配置するような、ジャケット形成を与えられても良く、また、堆積材料とジャケットを組合せてもよい。クラッド層200は、1つ以上のドーパントを含むことができる。クラッド層200は、プライマリコーティングP及びセカンダリコーティングSによって包囲される。クラッド200の屈折率は、上記した相対屈折率パーセントを計算するために使用される。
図を参照すると、クラッド層200は、コアを包囲して、ncの屈折率を有し、Δ(r)=0%を定義する。これは、光ファイバ若しくは光ファイバ・プリフォームの各部分又は領域の屈折率パーセントを計算するために使用される。
図5に示すようにここに開示される光ファイバ300は光ファイバ通信システム30内に使用され得る。システム30は送信機34及び受信機36を含む。ここで、光ファイバ300は送信機34及びレシーバ36間で光信号を伝送する。システム30は好ましくは双方向通信ができて、送信機34及び受信機36は図面のためだけに図示される。システム30は好ましくはここに開示される光ファイバのセクション若しくはスパンを有するリンクを含む。システム30は、ここに開示の光ファイバの1つ以上のセクション又はスパンに光学的に接続している、例えば1つ以上の再生器、増幅器若しくは分散補正モジュールなどの1つ以上の光デバイスを含み得る。少なくとも1つの好適な実施例において、本発明による光ファイバ通信システムは、その間に再生器を含むことなしに光ファイバによって接続される送信機及び受信機を含む。他の好適な実施例において、本発明による光ファイバ通信システムはその間に増幅器を含むことなしに光ファイバによって接続される送信機及び受信機を含む。更に、他の好適な実施例において、本発明による光ファイバ通信システムはその間に増幅器も再生機もリピーターも含むことなしに光ファイバによって接続される送信機及び受信機を含む。
図22は、ここで開示される光ファイバ通信システム400の他の実施例である。システム400は、光伝送線440によって光学的に接続された送信機434及び受信機436を含む。光伝送線440は、第1のファイバ442と、−70から−150ps/nm−kmまでの間の1550nmでの分散を有する第2の光ファイバ444とを含み、第1のファイバ442は、ここに開示されるような大なる有効面積の高SBS閾値光ファイバである。好適な実施例において、第2のファイバは、正の相対屈折率を有する中央コア・セグメントと、中央セグンメントを包囲し且つこれに接する負の相対屈折率を有するモートセグメントと、モートセグメントを包囲し且つこれに接する正の相対屈折率を有するリングセグメントとを有する相対屈折率分布を有する。好ましくは、第2のファイバの中央セグメントは、1.6%から2%までの間の最大相対屈折率を有し、モート・セグメントは、−0.25%から−0.44%までの間の最小相対屈折率を有し、リング・セグメントは、0.2%から0.5%までの間の最大相対屈折率を有する。好ましくは、第2のファイバの中央セグメントは、1.5μmから2μmまでの間の外側半径を有し、モート・セグメントは4μmから5μmの間の外側半径を有し、リング・セグメントは6μmから7μmの間の最大相対屈折率を有する。第2のファイバの例は、2003年3月20日に公開された米国特許出願第2003/0053780号、シリアル番号第10/184,377号の特に図4若しくは図6に記載される。図22内の記号「X」で示されるように、第1のファイバ442及び第2のファイバ444は溶融スプライス、光コネクタ等によって光学的に接続され得る。好ましくは、第1のファイバのカッパκ1は、第2のファイバのカッパκ2に合わせられる。ここで、好ましくはκ1/κ2は、好ましくは0.8から1.2までの間、より好ましくは0.9から1.1までの間、更に好ましくは0.95から1.05までの間である。光伝送線440は、1つ以上のコンポネント及び/又は他の光ファイバ(例えばファイバ及び/又は各コンポネントとファイバとの接続する1つ以上の「ピグテールファイバ」445)を含むことができる。好適な実施例において、第2の光ファイバ444の少なくとも一部分は、選択的に分散補償モジュール446内に配置される。光伝送線440は、送信機434及び受信機436の間で光信号を透過する。好ましくは、光伝送線内の残余分散は、100kmのファイバあたり約5ps/nm未満である。
好ましくは、ここで開示される光ファイバは低水含有であって、及び、好ましくは低水ピーク光ファイバである。すなわち特定の波長領域、特にEバンド内で低水ピーク若しくは非水ピークを呈する減衰曲線を有する。
低水ピーク光ファイバの製造方法が、PCT出願WO00/64825号、WO01/47822号及びWO02/051761号に開示されており、これらの内容は引用によりここに包含されるものとする。
シリカベース反応生成物を形成する酸化物である少なくとも1つのガラス形成プリカーサ化合物を含む動流体混合物の成分の少なくともいくつかを化学反応させることによってスート・プリフォーム又はスート・ボディが好ましくは形成される。この反応生成物の少なくとも一部が基板の方向へ向けられて、多孔質シリカボディを形成する、このシリカボディの少なくとも一部は一般的に酸素に結合する水素を含む。例えば、スート・ボディは、OVD法によってベイトロッドの上へスート層を堆積させることによって形成され得る。
基板、ベイトロッド、若しくは、マンドレルは中空の管状ハンドルのようなガラス・ボディに挿入されて、旋盤に取り付けられる。旋盤は、スート生成バーナーに近接するマンドレルを回転・移動せしめるように設計されている。マンドレルが回転して移動すると、一般的に「スート」と称される公知のシリカベース反応生成物はマンドレルの方向へ向けられる。少なくとも、シリカベース反応生成物の一部は、マンドレル及びハンドルの一部分に与えられて、その上にボディを形成する。
所定の量のスートがマンドレルに堆積されるとスート堆積は終了し、マンドレルがスート・ボディから除去される。
マンドレルの除去後にスート・ボディは軸方向に延在する中心穴が出来る。好ましくは、スート・ボディは、下降供給装置上のハンドルによって吊されて、圧密化炉内に配置される。好ましくは、ハンドルから離れた側の中心穴端部には圧密化炉内にスート・ボディを配置する前に底部プラグを取り付けられる。好ましくは、底部プラグが配置されて、摩擦によってスート・ボディに対して固定される。プラグは、挿入を容易にするとともに、スート・ボディ内に少なくとも一時的に固定され、ゆるめられるように好ましくは先細りにされる。
好ましくは、圧密化炉内の高い温度においてスート・ボディを塩素含有雰囲気に曝してこれを化学的に乾燥させる。塩素含有雰囲気は、スート・ボディから製造される光導波路ファイバの特性に望ましくない影響を及ぼす水分及び他の不純物を効果的にスート・ボディから除去する。スート・ボディを形成するOVD法において、塩素はスートを通すようにして充分な量だけ流されて、効果的に中心穴を包囲する中心線領域を含むプリフォーム全体を乾燥させる。
化学的乾燥工程に続いて、炉の温度は充分な温度、好適には1500℃まで昇温されて、焼結ガラスプリフォームにスート・ブランクを圧密化する。中心穴の閉塞の前に水素化合物によって再度濡らされることがないようにして、中心穴は圧密化工程の間に閉塞される。好ましくは、中心線領域は、約1ppb未満の重量平均OH濃度を有する。
水素化合物を含む雰囲気への中心穴の暴露が減少、若しくは、圧密化の間に中心穴が閉塞することで終了する。
上記したように、プラグは、例えば石英ガラス・プラグの如き、好ましくは重量で約31ppm未満の水含有のガラス・ボディであって、好ましくは、重量で5ppbよりも少ない、例えば化学的に乾燥させたシリカ・プラグである。典型的には、このようなプラグは塩素含有雰囲気で乾燥されるが、他の乾燥剤を含む雰囲気であっても同様に適用できる。理想的には、ガラス・プラグは、重量で1ppb未満の水含有である。加えて、ガラス・プラグは、約200μmから約2mmの厚さの薄壁プラグである。更に好ましくは、上部プラグの少なくとも一部分は、約0.2mmから約0.5mmまでの壁厚さを有する。より好ましくは、細長部分66は、約0.3mmから約0.4mmまでの盤厚さを有する。より薄い壁は拡散を促進させるが、処理の間、破損されやすくなってしまう。
つまり、中心穴内に受動真空をつくるように中心穴が封止された後に不活性ガスが中心穴から好ましくは拡散され、薄壁ガラス・プラグは中心穴からの不活性ガスの急速な拡散を容易化するのである。より薄い壁のプラグであればあるほど、拡散速度は大である。圧密化ガラス・プリフォームは、好ましくはガラス・プリフォームを線引きするのに十分な高温まで加熱される。好ましくは約1950℃から2100℃である。これによって、例えばコア・ケーン又は光ファイの如き、円柱形ガラス・ボディを形成するようにプリフォームの直径を減じ、中心穴は中実中心領域を形成するようにつぶれるのである。圧密化の間、受動的に形成された密封された中心穴内に維持される減圧は、一般的に線引き(若しくは再線引き)工程の間、中心穴の閉塞を達成するのに十分な圧力である。故に、全てに亘って低いO−Hオーバートーン減衰が達成されるのである。例えば、950nm若しくは1240nmの如き、水ピークを誘起する他のOHと同様に、1383nmでの水ピークは低減され得て、実質的には除去され得る。
低水ピークは一般に、特に、約1340nmから約1470nmまでの伝送信号でより低い減衰損失を提供する。さらに、低水ピークは、例えば1つ以上のポンプ波長で動作するラマンポンプ若しくはラマン増幅器の如き、光ファイバに光学的に連結されるポンプ発光素子の改良されたポンプ効率を提供する。好ましくは、所定の動作波長若しくは波長域よりも約100nmより低い1つ以上の波長でラマン増幅器はポンプされる。例えば、約1550μm近傍の波長で動作信号を運ぶ光ファイバは、約1450nm近傍のポンプ波長でラマン増幅器でポンプされる。したがって、約1400nmから約1500nmまでの波長域内で、特に1400nm近傍のポンプ波長で、より低いファイバ減衰は、ポンプ減衰を減少させ、ポンプ効率を向上、すなわちポンプパワーのmW当たりのゲインを上昇させる。一般的に、ファイバのより大なるOH不純物により、水ピークは高さと同様に幅においても成長する。故に、ポンプ波長で動作する信号波長若しくは増幅機で効率的な操作のより広い選択はより少ない水によって提供されるのである。故に、減じられたOH不純物は、約1260nmから約1650nmまでの波長で両者間に損失を減じ得る。特に、減じられた損失は、より効率的なシステム動作において結果としてなる1383nm水ピーク領域に得られ得る。
OVD法によって製造されるとき、ここに開示されるファイバは低PMD値を呈する。光ファイバのスピニングがここに開示されるファイバのためのPMD値を下げ得る。
ここに開示される光ファイバ、特に、Ge添加光ファイバのブリュアン散乱損失は、線引き工程の間、ファイバに与えられる引っ張り力を調整することで更に減じ得る。光ファイバを線引きできるように、少なくとも光ファイバ・プリフォームの一部分、好ましくは端部領域が高温に加熱される。例えばRF誘導炉へプリフォームを降下して溶解温度に加熱する。プリフォームは、高純度・低損失ゲルマニウムシリケートガラス・コアを含み、当該コアはより低い屈折率を有するガラス・クラッドの外側層によって包囲される。ファイバは、適切に調整された張力によって加熱されたプリフォームから線引きされる。充分に加熱すると、ガラスストランドを支持しているプリフォームの溶解端部が落下して、ストランドがファイバ線引きステーションに嵌入される。所望の直径及び一定のファイバを生産するようにパラメータ調整される。ファイバ線引き速度及び張力は、コンピュータ制御下にある。ファイバ線引き張力は、正弦波、三角形、好ましくは台形の波形にファイバ長に関して、実質的に、10gから50gの範囲内の最低値と、150gから250gの最大値との間で調整される。正弦波の波形は、実正弦波の正の半分であって、ここに参照する波長は、最小張力範囲から最大へ、そして最小へ戻る。正弦波の好適な波長は3から30kmの範囲内である。好適な三角形波形は、3から30kmの範囲で長さ方向に沿った基部によって特徴づけられる。好適な台形波形は、ファイバ長に沿って一組の基部を有する。主基部は3kmから15km、副基部は1kmから13kmの範囲内である。最終生成物は、Ge添加コアとコアを包囲するクラッドを有する線引き光ファイバである。コアは、調整される歪の繰り返しパターンによって特徴づけられる。歪は、10乃至50gの低線引き応力から150乃至250gの高線引き応力の間の波長で変調される。変調パターンは、3kmから30kmまでの範囲内で反復長さによって特徴づけられる。パターン波形は、好ましくは正弦波、三角形若しくは台形である。また、ここに引用により包含される米国特許第5,851,259号を参照されたい。
ここに開示される光ファイバの全ては光信号伝送システムに使用され得て、好ましくは送信機、受信機及び光伝送線を含む。光伝送線は、光学的に送信機及び受信機に連結される。光伝送線は好ましくは少なくとも1つの光ファイバ・スパンを含み、好ましくは光ファイバの少なくとも1つのセクションを含む。
このシステムは、好ましくは例えばラマン増幅器の如き、少なくとも1つの増幅器を含み、光学的に光ファイバ・セクションに連結される。
システムは、更に好ましくは光伝送線上へ光信号を運ぶことができる複数のチャネルを相互接続するためのマルチプレクサを含む。ここで、少なくとも1、より好ましくは少なくとも3、最も好ましくは少なくとも10の光信号が約1260nmから1625nmまでの間の波長で伝播する。ここで、1つ以上の信号は、少なくとも1つ、より好ましくは、1310nmバンド、Eバンド、Sバンド、Cバンド、Lバンドの波長域のうちの少なくとも2で伝播する。
好適な実施例において、このシステムは、粗い波長分割多重モードにおいて動作することができる。ここで、1つ以上の信号は、少なくとも1つ、より好ましくは、1310nmバンド、Eバンド、Sバンド、Cバンド、Lバンドの波長域のうちの少なくとも2で伝播する。
1つの好適な実施例において、システムは、20km程度の長さを有するここに開示の光ファイバのセクションを含む。他の好適な実施例において、システムは、20kmよりも大なる長さを有するここに開示の光ファイバのセクションを含む。更に他の好適な実施例において、システムは、70kmよりも大なる長さを有するここに開示の光ファイバのセクションを含む。
好適な実施例において、システムは約1Gbit/s以下で動作する。他の好適な実施例において、システムは約2Gbit/s以下で動作する。また他の好適な実施例において、システムは約10Gbit/s以下で動作する。更に他の好適な実施例において、システムは約40Gbit/sで動作する。また更に他の好適な実施例において、システムは約40Gbit/s以上で動作する。
好適な実施例において、ここに開示されるシステムは光源を含み、ここに開示の光ファイバは光源と、光ファイバによって送信された光信号を受信する光ファイバに光学的に連結された受信機とを有する。ディザリング及び/又は位相変調能力を有する光源、及び/又は、振幅変調して、光源及び光信号によって生成される光信号は、受信機によって受信される。
誘導ブリュアン散乱(SBS)は、入力パワー(Pin)を記録する測定値システムで測定されることができて、入力パワーとしての後方散乱電力(Pbs)は、入力パワーの定義される範囲に亘って変化する。さまざまなシステム及び/又は光ファイバのSBS閾値を決定する方法がファイバを特徴づけるために使用され得る。1つの好適な方法及びシステムがここで開示される。
ここで開示される測定値システムは、光源、エルビウム添加ファイバ増幅器(EDFA)、可変光減衰器(VOA)、偏波コントローラ、2×2カプラー若しくは光サーキュレータ、いくつかの光パワー検出器、及びパワーメーターの如き光パワールーティング装置を含む。FC/APCコネクタによるシングルモード・パッチコードがこれらのコンポネントに加わえられる。代表的な測定システムが図20に示される。
可変波長若しくは単波長連続発振レーザの光源は、非常に狭いスペクトル幅(約150kHz以下)を有する。波長は、1550nm近傍で好ましくは中心に配置されるが、EDFAのゲインバンド内で変化することができる。EDFAは、テストファイバ内のSBSを誘起することができるパワーレベルに光信号を増幅するために使用される。可変光減衰器(VOA)は、試験用ファイバに入力される光強度を変化させるために使用される。VOAは、入力パワー及び後方散乱パワーの測定を可能とするように十分に細いステップ幅及び充分な範囲となるように選択される。偏波制御装置は、好ましくは100%の偏光度及び偏波の安定状態を決定するために使用される。2×2方向性カップラ若しくは光サーキュレータは、パワーをテストファイバに導き、後方散乱パワー(ポートB)及び/又は入力パワー(ポートA)のモニタリングをサポートする。テストファイバ(FUT)は、溶融スプライス若しくは他の無反射接続装置又は方法でカプラー若しくはサーキュレータに接続される。第3の検出回路は、ポートCで出力パワーをモニターするために使用される。特に明記しない限り、ここで使用されるSBS閾値は、非常に狭いスペクトル幅(約150kHz以下)を有する連続発振レーザの出力に光ファイバを向けることに対応する。ディザリング化若しくはより広いスペクトル幅を有する出力光源に向けられたとき、より高い閾値が同じファイバで得られる。特に明記しない限り、ここに開示のSBS閾値は、約50kmの長さを有する光ファイバに対応する。SBS閾値測定値がファイバの異なる長さにおいて実行されてもよいと理解されなければならない。
測定値を実施するために、ファイバがシステムに接続され、カプラータップが光パワー検波器に接続される。レーザーが励起され、EDFAは固定された出力パワーを生じる。VOA減衰は、高い挿入損失値からゼロまで、小なる増加量で選択された範囲内でステップ化される。例えば、実施例において、ステップ幅は0.1dB、走査範囲は20dBである。
基準値測定が実際の入力パワーを得るために実施される。入力パワーがこのプロセスの間、モニターされている一方で、基準測定によって偏波依存損失(PDL)及びスプライス損失を測定することなく実際の入力パワーの判定を可能となる。この測定値は、テスト用の2mのファイバのサンプルで実施される。ファイバはカットバックされて、ポートCに接続される。VOA走査は、同じ範囲に亘って繰り返され、基準入力パワーがポートCで記録される。これらのパワー値が記録の入力パワーとして使用される。入力パワー及び後方散乱パワーレベルは、各段階で記録される(図21内の曲線Pを見よ)。
走査が完了すると、曲線の一次導関数及び二次導関数が計算される。データセットは一次導関数及び二次導関数を計算する前に好ましくはスムージングされる。絶対SBS閾値は、入力パワー(mW単位)の変化に関するmW単位の後方散乱パワーの変化率の最大となる位置を表す二次導関数のゼロ位置でここでは定義する。測定データ(曲線P)、一次微分(曲線P’)及び二次微分(曲線P”)のプロットを図21に示す。曲線P’は、mW単位の入力パワーに関するmW単位の後方散乱パワーの一次導関数である。曲線P”は、mW単位の入力パワーに関するmW単位の後方散乱パワーの二次導関数である。図21において、曲線P”のピークのP”ピークの横軸は、dB単位の絶対SBS閾値(SBSt)である(例えば、図21の8.22dB)。すなわち、二次導関数の最大入力パワーは、ファイバの絶対SBS閾値として定義される。
ここでは、固定された偏波状態を確立するための偏波制御装置を用いてSBS閾値を得た。しかしながら、SBS閾値を測定するためのシステム及び/又は方法の他の実施例において、SBS閾値は、偏波ランダマイザ若しくはスクランブラでも測定され得る。固定された偏波状態(100%の偏光度の偏波及び安定状態の偏波)で得られたSBSt値と比較したとき、偏波ランダマイザの使用は、約3dBだけ所与の光ファイバの測定されたSBSt値を増加せしめるだろう。
ここで使用される比較SBS閾値は、例えばここで開示される光ファイバの減衰と同様の減衰を有するコーニング社によって製造された登録商標SMF−28又はSMF−28e光ファイバでのSBS閾値改良の如き、異なるファイバを同様に測定して得られたSBS閾値との比較である(すなわち、同じ方法及び測定システムによって測定されたデータが使用される)。つまり、SBS閾値測定方法(及びシステム)は多数存在するが、2つの異なるファイバから同じ方法に従って得られた比較値は異なる方法を使用してこれらファイバから得た比較値とも実質的に同じでなければならない。
SBS閾値は、テストに供されるファイバの長さ及び減衰によって変化する。一般的に、同じファイバであっても、非常に短い長さの光ファイバは非常に長い長さのファイバよりも高いSBS閾値を有する傾向がある。また、一般的に、同じ光ファイバであっても、より高い減衰を有する光ファイバは、より低い減衰を有する光ファイバよりも高いSBS閾値を有する傾向がある。近似の解析式は、ECOC2003のG.H.BuAbbud氏らによる「広帯域WDM内のラマン及びブリルアン非線形性−オーバーレイ・シングル・ファイバ PON」で与えられている:
Figure 2006525551
ここで、
Figure 2006525551
は実効ブリルアンゲイン係数、αは減衰、Lはファイバ長、Aeffは光有効面積である。この単純な近似において、SBS閾値はファイバの実効長に対して反比例する。故に、長さL1の測定された閾値がP1のとき、長さL2の閾値は、
Figure 2006525551
例えば、ここに開示のSBS閾値の値は、約50kmの長さ(L1)のファイバ及び1550nmで約0.19dB/kmの減衰に対応する。故に、ここに開示のタイプの光ファイバのSBS閾値P2は、L2及び減衰α2を有し、これは以下から決定される:
Figure 2006525551
好ましくは、ここで開示される光ファイバは、シリカベースコア及びクラッドを有する。好適な実施例において、クラッドは約125μmの外径を有する。好ましくは、クラッドの外径は、光ファイバに沿って一定の直径を有する。好適な実施例において、光ファイバの屈折率は、半径方向に対称である。
上記した説明は、本発明の典型例であって、特許請求の範囲で定義される本発明の性質及び特徴を理解するための概要を与えることを意図していると理解されるであろう。添付の図面は、本発明の更なる理解を与えるために含まれており、ここに取り入れられて本明細書の一部を構成する。図面は、発明の詳細な説明とともに、本発明の原理及び動作の説明に寄与して、本発明の多様な特徴及び実施例を示している。ここに記載された本発明の好適な実施例の多様な変更は、添付の特許請求の範囲の記載によって定義される本発明の精神若しくは観点から逸脱することなくなされ得ることを当業者であれば明らかであろう。
ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第1の組に対応する屈折率分布である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第2の組に対応する屈折率分布である。 図2の好適な実施例の第2の組に対応する他の屈折率分布である。 図2の好適な実施例の第2の組に対応する他の屈折率分布である。 図2の好適な実施例の第2の組に対応する他の屈折率分布である。 図1及び2の好適な実施例の半径に対する屈折率の変化の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の横断面図である。 ここに開示された光ファイバを使用した光ファイバ通信システムの図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第3の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第4の組に対応する屈折率分布の図である。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第5の組に対応する屈折率分布を図示する。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第6の組に対応する屈折率分布を図示する。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第7の組に対応する屈折率分布を図示する。 ここに開示された光導波ファイバの好適な実施例の第8の組に対応する屈折率分布を図示する。 SBS閾値を測定するための代表的な測定システムの図である。 入力パワーに対する後方散乱パワー及び代表的な光ファイバSBS閾値測定値のための一次導関数及び二次導関数のプロット図である。 ここに開示された光ファイバを使用した光通信システムの図である。

Claims (33)

  1. 所定の長さと、屈折率分布及び中心線を有するコアと、前記コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層とを含む光ファイバであって、
    前記コアは、最大相対屈折率Δ1MAXを有する中央領域、
    前記中央領域を包囲し且つこれに直に隣接し、最小相対屈折率Δ2MINを有する中間領域、及び、
    前記中間領域を包囲し且つこれに直に隣接し、最大相対屈折率Δ3MAXを有する外側領域を含み、
    Δ1MAX>Δ2MIN、及び、Δ3MAX>Δ2MINであり、
    前記コアの屈折率は、Lをkm単位の長さ、αを1550nmでのdB単位の減衰とすると、dB単位で約9.3+log[(1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]より大なる絶対SBS閾値を有するように選択されており、1550nmで減衰を有することを特徴とする光ファイバ。
  2. 前記コアの屈折率は、1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積を提供するように選択されていることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  3. 前記コアの屈折率は、1400nm以下のゼロ分散波長を提供するように選択されていることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  4. 前記コアの屈折率は、1550nmの波長で15ps/nm−kmよりも大なる分散を与えるように選択されていることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  5. 前記コアの屈折率は、1550nmで0.07ps/nm2−kmよりも小なる分散スロープを与えるように選択されていることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  6. Δ1MAX>0.4%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  7. Δ1MAX>0、Δ3MAX>0及びΔ2MIN>0であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  8. 前記クラッドに対する全コアの屈折率が0よりも大であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  9. Δ1MAXがΔ3MAXよりも大であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  10. Δ1MAXが実質的にΔ3MAXに等しいことを特徴とする請求項1記載の光ファイバ
  11. Δ1MAXがΔ3MAX未満であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  12. Δ1MAX−Δ2MIN>0.25%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  13. Δ2MIN<0.4%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  14. Δ2MINは、0.1から0.4%の間にあることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ。
  15. Δ3MAX−Δ2MIN>0.10%であることを特徴とする請求項1記載の光ファイバ
  16. 送信機、受信機、及び、前記送信機と前記受信機とを光学的に接続する光伝送線を含む光通信システムであって、
    前記光伝送線は、第2の光ファイバに光学的に接続する請求項1記載の光ファイバを含み、
    前記第2の光ファイバは、1550nmで−70から−150ps/nm−kmの間にある分散を有することを特徴とする光通信システム。
  17. 所定の長さと、屈折率分布及び中心線を有するコアと、前記コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層とを含む光ファイバであって、
    前記コアは最大相対屈折率Δ1MAX>0.4%を有し、
    前記コアの屈折率は、Lをkm単位の長さ、αを1550nmでのdB単位の減衰とすると、dB単位で約9.3+log[1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大なる絶対SBS閾値を有するように選択されており、1550nmで減衰を有することを特徴とする光ファイバ。
  18. ΔMAXは、0から1μmの間の半径に位置することを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  19. 前記コアの屈折率は1550nmで80μm2よりも大なる光有効面積を与えるように選択されていることを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  20. 1380μmでの減衰が1380μmでの減衰よりも0.3dB以上大きくないことを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  21. 前記クラッドに対する前記コアの全ての屈折率は、0%よりも大であることを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  22. 実質的に前記コアの全ては、1未満のアルファのアルファ分布である相対屈折率を有することを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  23. 前記コアは、中央領域と、前記中央領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域とを含み、前記中央領域はΔMAXを含むことを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  24. 前記コアは、最大相対屈折率Δ1MAXを有する中央領域と、
    前記中央領域を包囲し且つこれに直に隣接する中間領域と、
    前記中間領域を包囲し且つこれに直に隣接する外側領域と、を含み、前記中間領域は最小相対屈折率Δ2MINを有し、
    前記外側領域は、最大相対屈折率Δ3MAX有し、Δ1MAX>Δ2MIN及びΔ3MAX>Δ2MINであることを特徴とする請求項17記載の光ファイバ。
  25. Δ1MAX>0、Δ3MAX>0、Δ2MIN>0であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  26. Δ1MAXはΔ3MAXよりも大であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  27. Δ1MAXは実質的にΔ3MAXに等しいことを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  28. Δ1MAXはΔ3MAX未満であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  29. Δ1MAX−Δ2MIN>0.25%であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  30. Δ2MIN<0.4%であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  31. Δ3MAX−Δ2MIN>0.10%であることを特徴とする請求項24記載の光ファイバ。
  32. 送信機、受信機、及び前記送信機と前記受信機とを光学的に接続している光伝送線とを含む光通信システムであって、
    前記光伝送線は、第2の光ファイバに光学的に接続している請求項17記載の光ファイバを含み、
    前記第2の光ファイバは、1550nmで−70から−150ps/nm−kmの間にある分散を有することを特徴とする光通信システム。
  33. 屈折率分布及び中心線を有するコアと、前記コアを包囲し且つこれに直に隣接するクラッド層とを含む光ファイバであって、
    Lをkm単位の長さ、αを1550nmでのdB単位の減衰とすると、dB単位で絶対SBS閾値は、約8.5+log[1−e-(0.19)(50)/4.343)/(1−e-(α)(L)/4.343)]よりも大であって、1380μmでの減衰が1310μmでの減衰よりも0.3dB以上大きくないことを特徴とする光ファイバ。
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