(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スーパーコンティニューム発生用のテーパ形光ファイバであって、前記テーパ形光ファイバは、第１要素直径ｄｆを有しピッチΛで配置されている複数の第１タイプの要素を含むテーパ形微細構造光ファイバであり、
前記光ファイバの前後軸に沿って光を第１波長で導くように構成されたコア領域と、
前記コア領域を取り巻くクラッド領域と、
第１長手方向位置と第２長手方向位置の間に配置されたテーパ部分と
を備え、
前記テーパ部分は、前記光ファイバがテーパのウエストまで縮小テーパ化する第１長さＬ１を有する第１テーパ部分と、前記光ファイバが拡大テーパ化する第２長さＬ２を有する第２テーパ部分とを備え、
前記第１長さＬ１は１ｍ超であり、
前記テーパ部分のウエストのコア領域は２０μｍ２未満である、テーパ形光ファイバ。
【請求項２】
Ｌ２＝ｙ・Ｌ１であり、
ｙは０．８未満である、
請求項１に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項３】
前記コア領域は、前記第１長手方向位置における第１コア領域Ａ１から前記テーパのウエストにおけるウエストのコア領域Ａｗまでの前記第１テーパ部分にわたって縮小テーパ化され、
前記コア領域は、前記テーパのウエストにおけるウエストのコア領域Ａｗから前記第２長手方向位置における第２コア領域Ａ２わたって拡大テーパ化され、
前記ファイバはさらに、入力コア領域Ａｉｎを有する入力端および出力コア領域Ａｏｕｔを有する出力端を備え、
前記入力コア領域が前記第１コア領域と実質的に等しいことと、前記出力コア領域が前記第２コア領域と実質的に等しいこととの少なくとも一方である、
請求項１又は２に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項４】
前記テーパのウエストは、前記テーパ形光ファイバの前後軸に沿ってウエスト長Ｌｗにわたって延在するウエスト部分に含まれ、
前記ウエスト部分は、前記第１テーパ部分と前記第２テーパ部分の間に配置されており、
前記ウエスト部分にわたるフィーチャのいかなる変化も、前記テーパのウエストにおける前記フィーチャの最小値の２５％未満である、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項５】
比ｄｆ／Λは、前記第１テーパ部分と前記第２テーパ部分とウエスト部分とのうちの少なくとも１つに沿って実質的に一定であり、
前記光ファイバの少なくともに一部分に沿った前記比ｄｆ／Λは０．３から０．９５の範囲内にある、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項６】
前記ウエスト部分のピッチと前記第１長手方向位置のピッチの間の比が０．９未満であるように、前記縮小テーパ化は、前記ピッチを縮小する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項７】
前記ウエスト部分のウエスト長Ｌｗは、前記第２テーパ部分の長さＬ２よりも長い、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項８】
前記第２長さＬ２は１０ｍ未満である、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項９】
前記ウエスト長Ｌｗは０．００１ｍ超である、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項１０】
前記テーパ形光ファイバは、シリカガラス、カルコゲナイド・ガラス、軟質ガラス、及び高分子材料からなる群から選択された材料を含んでなる、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項１１】
スーパーコンティニューム光源を提供するべく、秒の範囲、ミリ秒範囲、マイクロ秒範囲、ナノ秒範囲、またはピコ秒範囲のｃｗ光または光パルスを放出するように構成されたポンプ源と組み合わせられた、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のテーパ形光ファイバ。
【請求項１２】
少なくとも第１材料を備えるファイバプリフォームから、請求項１に記載のテーパ形光ファイバを製造するための方法において、前記テーパ形光ファイバはテーパ形微細構造光ファイバであり、前記方法は、
前記ファイバプリフォームをプリフォーム保持具に固定することと、
キャプスタンと、前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱するように構成された加熱装置とを備える線引タワーに、前記プリフォーム保持具を配置することと、
前記加熱装置の中で前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱することと、
前記ファイバプリフォームを、前記加熱装置の中へ、或る送り速度で送ることと、
キャプスタンによって第１終端に引張り力を印加することによって、加熱された前記ファイバプリフォームの前記第１終端から前記光ファイバを或るライン速度で線引することと
を有し、
前記キャプスタンは、前記ライン速度が短い時間間隔中に第１ライン速度から第２ライン速度へと変化するように、加速または減速をもたらし、
前記第１ライン速度の前記第２ライン速度からの違いは、約１０％超である、方法。
【請求項１３】
より短い時間間隔中に線引される光ファイバの長さは、第１経路を辿るものから、前記第１経路と長さが異なる第２経路を辿るものへと置換される、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ファイバプリフォームは、少なくとも第１気孔を備え、
前記ファイバプリフォームの第２終端は、少なくとも前記第１気孔と少なくとも第１圧力コントローラとに流体連絡する実質的に気密の第１内腔を含むプリフォーム保持具内に配置され、
前記第１気孔は、前記テーパ形光ファイバを線引する工程の少なくとも一部分を通じて第１圧力に加圧される、
請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ファイバプリフォームは、少なくとも気孔の第１群を備え、前記光ファイバは、前記気孔の第１群を加圧するための圧力制御システムを備える線引タワーシステムを用いて線引され、
前記圧力制御システムは、第１エンクロージャと、流路を介して前記第１エンクロージャを前記気孔の第１群に接続する流れシステムとを備え、
前記圧力制御システムは、前記第１エンクロージャに加圧するためのポンプを備え、
前記流れシステムは、第１期間Δｔ１以内で開くことできるオンオフ弁を備え、
前記方法は、弁が開かれたとき、前記第１エンクロージャを前記気孔の第１群に流体接触させる工程を備え、
Δｔ１は、約１０秒未満である、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記置換はライン速度変更装置に備わっている置換装置によって実現され、該置換装置は、前記より短い時間間隔にわたって加速または減速をもたらす、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバと、例えば線引タワーを使用したこのようなテーパ形光ファイバの製造とに関する。光ファイバのテーパ化は、スーパーコンティニューム発生（ＳＣＧ：ｓｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕｕｍ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）用のシステムなどいくつかのシステムにおいて有利であり、例えば本発明による非直線状ファイバのテーパ化は、従来技術のシステムに対して顕著な改善をもたらし得る。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、光ファイバのテーパ化は、光ファイバが線引された後に、光ファイバの後処理用のマシンであるいわゆるテーパ化ステーションで遂行されている。ファイバは、一般にコーティングを除去され、テーパ化され、再コーティングされる。一般に、このようなテーパの最大長は、約０．５メートルである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２７１４９号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０２３２０１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
テーパは、ファイバの製造中に、すなわち線引タワーにおける引出し工程の一部分として生成されてもよい。引出し速度を制御するキャプスタンが、元来非常に均一なファイバ直径をもたらすように構成されているので、これらのテーパは長く、短距離にわたって制御するのが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に説明されるように、本発明は、線引タワーでテーパを形成する新規のやり方を提供するものである。本発明により、このようなテーパには、スーパーコンティニューム発生における特定の用途があることが判明しており、その理由は、本発明者が、好ましくは比較的短い（大抵の場合０．３ｍ〜１ｍの）拡大テーパ化と組み合わせた比較的長い（大抵の場合１〜１０ｍの）テーパを設ける可能性に加えたテーパの可制御性が、この用途に対して特に有利であると発見したためである。
【０００６】
本発明の目的の１つは、スーパーコンティニューム発生用のテーパ形光ファイバを提供することであり、前記テーパ形光ファイバは、前記光ファイバの前後軸に沿って光を導くように構成されたコア領域と、前記コア領域を取り巻くクラッド領域とを備える。この光ファイバは、第１長手方向位置と第２長手方向位置の間に配置されたテーパ部分を備え、前記テーパ部分は、光ファイバがテーパのウエストまで縮小テーパ化する第１長さＬ１を有する第１テーパ部分と、前記光ファイバが拡大テーパ化する第２長さＬ２を有する第２テーパ部分とを備える。前記光ファイバの、前記第２テーパ部分の主要部など少なくとも一部分に沿ったフィーチャの平均傾斜は、前記第１テーパ部分の主要部など少なくとも一部分に沿ったフィーチャの平均傾斜より大きい。
【０００７】
本発明によるファイバは、１実施形態では中間産物である。このファイバは、例えば線引タワーで作製され、その後テーパ化ステーションで後処理されてよい。本発明は、１実施形態では、スーパーコンティニューム光源などの中間産物としての本発明によるファイバに基づくファイバを利用するシステムに関する。
【０００８】
テーパ部分の第１長手方向位置が、第１テーパ部分が始まる位置、すなわち前記光ファイバのフィーチャの縮小が始まるところとして定義されてよい。テーパ部分の第２長手方向位置が、第２テーパ部分が終了する位置、すなわち、前記光ファイバのフィーチャの値が、ウエストにおける値から、前記光ファイバの第２テーパ部分から出力端までの長さなどの光ファイバの長さにわたって実質的に維持される値まで、増加する位置として定義されてよい。光ファイバのフィーチャの変化は、光ファイバの寸法およびフィーチャが実質的に変化し得る前テーパ部分または後テーパ部分など、テーパ部分の外部で生じてよい。１実施形態では、前テーパまたは後テーパは、０．４ｍ未満など、０．３ｍ未満など、０．２ｍなど、０．５ｍ未満であることによって識別可能である。１実施形態では、前テーパまたは後テーパは、例えば１ｍ超など、１．５ｍ超など、０．５ｍ超の実質的にテーパ化されていないファイバによって第１または第２テーパ部分から分離されていることによって識別可能である。例えばテーパ化されていないファイバは、１メートル当たり１％未満など、１メートル当たり０．５％未満など、１メートル当たり２％未満の傾斜を有する。１実施形態では、前テーパは、第１テーパ部分の長さを効果的に拡張している、第１テーパ部分の一部分と見なされてよい。１実施形態では、第２テーパ部分の終端は、ファイバのフィーチャが、（例えば効率的に結合するために）ウエストから十分に増加した位置と定義される（以下を参照されたい）。
【０００９】
第１長手方向位置は、前記フィーチャの値が、入力端における値からテーパのウエストにおける値への縮小の割合が生じた位置と定義されてよい。この割合は、約１％から約９％の範囲内など、約２％から約８％の範囲内など、約３％から約６％の範囲内など、約０％から約１０％の範囲内でよい。１実施形態では、この割合は１０％である。１実施形態では、この割合は８％である。１実施形態では、この割合は６％である。１実施形態では、この割合は４％である。１実施形態では、この割合は２％である。１実施形態では、この割合は１％である。１実施形態では、この割合は０．５％である。
【００１０】
第２長手方向位置は、前記フィーチャの値が、テーパのウエストにおける値からファイバの出力における値への増大の割合が生じた位置と定義されてよい。この割合は、約９１％から約９９％の範囲内など、約９２％から約９８％の範囲内など、約９３％から約９６％の範囲内など、約９０％から約１００％の範囲内でよい。１実施形態では、この割合は９０％である。１実施形態では、この割合は９２％である。１実施形態では、この割合は９４％である。１実施形態では、この割合は９６％である。１実施形態では、この割合は９８％である。１実施形態では、この割合は９９％である。１実施形態では、この割合は９９．５％である。
【００１１】
本発明によるファイバは、フィーチャにおける局所的な最小値であるウエストをそれぞれが有する複数のテーパを備えてよい。本発明に照らして、慣用句「テーパのウエスト」は、光ファイバのフィーチャが最小値になる、光ファイバに沿った位置を指してよい。このフィーチャが、例えば横断面積または光ファイバの直径であれば、ウエストは、テーパの最も細いポイントと定義されてよい。１実施形態では、ウエストは、テーパの最も細いポイントなど、光ファイバのフィーチャが最小値になる、光ファイバに沿った位置と定義される。
【００１２】
慣用句「拡大テーパ化」および「縮小テーパ化」は、特許請求の範囲を、光が第１長手方向位置から第２長手方向位置に向かって伝搬する状況に限定するようには意図されていない。本発明によるテーパ形光ファイバ、この方法、および線引タワーは、光が第２長手方向位置から第１長手方向位置に向かって伝搬する状況で、光ファイバが、第２テーパ部分で縮小テーパ化され、第１テーパ部分で拡大テーパ化される実施形態にも関連し得る。しかし、１実施形態では、ファイバの用途は、光が第１部分から第２部分へ伝搬する用途
に限定される。
【００１３】
慣用句「〜の始端」および「〜の終端」は、テーパ形光ファイバの別々の部分の長手方向延長部を説明するためにのみ用いられ、必ずしも光が光ファイバを通って伝搬する方向の限定を示すものではない。本発明によるテーパ形光ファイバ、この方法、および線引タワーは、光が終端から始端へと伝搬する実施形態にも関連し得る。これは、例えば本発明による線引タワーが光ファイバを作製するのにも使用され得て、短い縮小テーパ化の後に長い拡大テーパ化が続く場合のことである。しかし、１実施形態では、ファイバの用途は、光が始端部分から終端部分に向かって伝搬する用途に限定される。
【００１４】
これらの注釈は、慣用句「入力端」および「出力端」ならびに慣用句「入力部分」および「出力部分」の使用についても同様に当てはまる。しかし、１実施形態では、ファイバの用途は、光が第１部分から第２部分へ伝搬する用途に限定される。
【００１５】
本発明に照らして、慣用句「スーパーコンティニューム」はスペクトル的に幅の広い信号を指してよい。スーパーコンティニュームは、スペクトルの下側の境界を定義する「青色端」およびスペクトルの上側の境界を定義する「赤色端」を有するとされる。石英光ファイバでは、青色端は、３５０ｎｍから５５０ｎｍの範囲内の波長など、３００ｎｍから６００ｎｍの範囲内の波長にあってよく、赤色端は、１６００ｎｍから２４００ｎｍの範囲内の波長など、１３００ｎｍから２４００ｎｍの範囲内にあってよい。１実施形態では、ブルース端は、５００ｎｍ未満など、４５０ｎｍ未満など、４３０ｎｍ未満など、４２０ｎｍ未満など、４００ｎｍ未満など、３８０ｎｍ未満など、３６０ｎｍ未満など、３４０ｎｍ未満など、３２０ｎｍ未満など、５５０ｎｍ未満の波長にある。スーパーコンティニュームのスペクトル幅は、赤色端の波長と青色端の波長の間の差として定義され得る。スペクトルの幅は、１５０ｎｍ超など、３００ｎｍ超など、５００ｎｍ超など、７５０ｎｍ超など、１０００ｎｍ超など、１５００ｎｍ超など、２０００年ｎｍ超など、２５００ｎｍ超など、３０００ｎｍ超など、１００ｎｍ超であってよい。１実施形態では、「青色端」および「赤色端」は、光のコンティニュームが、０ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度など、−５ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度など、−１０ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度など、−１５ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度など、−２０ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度など、５ｄＢｍ／ｎｍ未満のスペクトル密度に低下する波長と定義される。いくつかの実施形態では、スーパーコンティニュームはスペクトルのくぼみを含んでよく、スーパーコンティニュームがこのようなくぼみにわたって広がると考えられる。一方、出力は、一般に青色端未満に比較的低パワーの各スペクトル線を含み得る。これらのスペクトル線は、スペクトルの一部分とは見なされない。１実施形態では、スーパーコンティニュームは、青色端の波長より、５０ｎｍ超など、１００ｎｍ超など、２００ｎｍ超など、５００ｎｍ超など、１０００ｎｍ超など、１０ｎｍ超である波長において、青色端のスペクトル密度よりも高いスペクトル密度を有する。１実施形態では、このような各スペクトル線はマルチモードである。１実施形態では、実質的な単一モードの（横モードの）光だけがスーパーコンティニュームの一部分と見なされる。実質的な単一のモード光は、その波長において、その９０％超が光ファイバの最低次数のモードに存在する光など、その９５％超が光ファイバの最低次数のモードに存在する光など、その９８％超が光ファイバの最低次数のモードに存在する光など、その９９％超が光ファイバの最低次数のモードに存在する光など、その１００％が光ファイバの最低次数のモードに存在する光など、その８０％超が光ファイバの最低次数のモードに存在する光である。
【００１６】
本発明に照らして、慣用句「傾斜」は、コア領域の断面積の１メートル当たりの変化など、前記光ファイバの所与のフィーチャの値の、前後軸に沿った長さ当たりの変化を指す。傾斜は、絶対値で、すなわち符号なしで表わされる。変化の割合が実質的に一定の部分については、傾斜は、実質的に一定の値を有し得る。テーパ部分は、変化の割合がテーパ
部分に沿って変化するものもある。この場合、傾斜は依然として局所値を有する。テーパ部分の平均傾斜は、単位長さについての、測定されたテーパ部分にわたる平均的な変化でよい。１実施形態では、第１テーパ部分に関して、平均傾斜は、前記フィーチャの第１長手方向位置からウエストまでの差を、第１テーパ部分の長さで割ったものと定義される。同様に、第２テーパ部分に関して、平均傾斜は、前記フィーチャのウエストから第２長手方向位置までの差を、第２テーパ部分の長さで割ったものと定義される。
【００１７】
本発明の目的の１つにはＳＣＧ用のテーパ形光ファイバを提供することがあり、前記テーパ形光ファイバは、前記光ファイバの前後軸に沿って光を導くように構成されたコア領域と、前記コア領域を取り巻くクラッド領域とを備える。ＳＣＧ用の適切なファイバは、ＳＣＧを生成するのに十分な長さに関連して実質的な帯域幅にわたって低損失をもたらす。この光ファイバは、第１長手方向位置と第２長手方向位置の間に配置されたテーパ部分を備え、前記テーパ部分は、光ファイバがテーパのウエストまで縮小テーパ化する第１長さＬ１を有する第１テーパ部分と、前記光ファイバが拡大テーパ化する第２長さＬ２を有する第２テーパ部分とを備え、Ｌ２＝ｙ・Ｌ１であり、ｙは１未満である。
【００１８】
１実施形態では、本発明の目的の１つは、光を、実質的な帯域幅にわたって前記光ファイバの前後軸に沿って低損失で導くように構成されたコア領域と、前記コア領域を取り巻くクラッド領域とを備えるテーパ形光ファイバを提供することである。この光ファイバは、第１長手方向位置と第２長手方向位置の間に配置されたテーパ部分を備え、前記テーパ部分は、光ファイバがテーパのウエストまで縮小テーパ化する第１長さＬ１を有する第１テーパ部分と、前記光ファイバが拡大テーパ化する第２長さＬ２を有する第２テーパ部分とを備え、前記第１長さと前記第２長さの和Ｌ２＋Ｌ１は、約０．５ｍより大きい。
【００１９】
１実施形態では、本発明の目的は、本発明によるテーパ形光ファイバを備えるスーパーコンティニューム光源およびポンプ源を提供することである。前記光ファイバの前記コア領域は、前記光ファイバの入力端における入力コア領域Ａｉｎおよび前記光ファイバの出力端における出力コア領域Ａｏｕｔを有し、前記コア領域は、第１波長λ１における光に関する少なくとも基本モードに対応する。ポンプ源は、前記光ファイバの前記入力端において前記コア領域にポンプ光を導入するように構成されており、前記ポンプ光は、光ピークパワーＰ、中心波長λｃｅｎｔｒｅ、およびスペクトル幅Δλを有する。
【００２０】
１実施形態では、本発明の目的は、少なくとも第１材料を含むファイバプリフォームからテーパ形光ファイバを作製する方法を提供することであり、前記方法は、前記ファイバプリフォームをプリフォーム保持具に固定するステップと、キャプスタンと前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱するように構成された加熱装置とを備える線引タワーに対して前記プリフォーム保持具を配置するステップとを含む。この方法は、前記ファイバプリフォームを、ある送り速度で前記加熱装置に送るステップと、前記加熱装置の中で前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱するステップとをさらに含む。光ファイバは、キャプスタンによって与えられる引張り力を前記第１終端に加えることにより、前記加熱されたファイバプリフォームの第１終端から、あるライン速度で線引される。キャプスタンは、前記ライン速度が、より短い時間間隔で第１ライン速度から第２ライン速度まで変化するように加速および／または減速をもたらし、前記第１ライン速度と前記第２ライン速度の差は約１０％を上回るものであり、前記より短い時間間隔は約１０秒未満である。以下で論じられる製造および線引タワーに関する特徴は、この方法にも同様に当てはまる。
【００２１】
１実施形態では、本発明の目的は、少なくとも第１材料を含むファイバプリフォームからテーパ形光ファイバを作製するための線引タワーシステムを提供することであり、前記線引タワーは、加熱装置、プリフォーム保持具、送り装置、およびキャプスタンを備える
。プリフォーム保持具は、ファイバプリフォームの第２終端を固定することができ、送り装置は、前記プリフォーム保持具を前記加熱装置に対してある送り速度で移動させることができ、加熱装置は、前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱することができる。キャプスタンは、前記ファイバプリフォームの第１終端に引張り力を加え、前記ファイバプリフォームの前記第１終端から光ファイバをあるライン速度で線引し、前記キャプスタンは、前記ライン速度が、より短い時間間隔で第１ライン速度から第２ライン速度まで変化するように加速または減速をもたらすことができ、前記第１ライン速度と前記第２ライン速度の差は約１０％を上回るものであり、前記より短い時間間隔は約１０秒未満である。
【００２２】
１実施形態では、本発明の目的は、少なくとも第１材料および少なくとも気孔の第１グループを含むファイバプリフォームからテーパ形光ファイバを作製するための線引タワーシステムを提供することであり、前記線引タワーは、加熱装置、プリフォーム保持具、送り装置、キャプスタン、および前記気孔の第１グループに加圧するための圧力制御システムを備える。プリフォーム保持具は、ファイバプリフォームの第２終端を固定することができ、送り装置は、前記プリフォーム保持具を前記加熱装置に対してある送り速度で移動させることができ、加熱装置は、前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱することができる。キャプスタンは、前記ファイバプリフォームの第１終端に引張り力を加え、前記ファイバプリフォームの前記第１終端から光ファイバをあるライン速度で線引する。圧力制御システムは、第１エンクロージャと、流路を介して前記第１エンクロージャと気孔の第１グループを接続する流れシステムとを備え、前記圧力制御システムは、前記第１エンクロージャに加圧するためのポンプを備え、前記流れシステムは、第１期間Δｔ１以内で開くことできるオンオフ弁を備え、前記弁が開かれたとき、前記第１エンクロージャが前記気孔の第１グループに流体接触し、Δｔ１は約１０秒未満である。第１エンクロージャは、オンオフ弁が開かれたときの流れシステムにおける高速の圧力調節を容易にする緩衝貯蔵器として働く。
【００２３】
１実施形態では、本発明の目的は、少なくとも第１材料および少なくとも気孔の第１グループを含むファイバプリフォームからテーパ形光ファイバを作製するための線引タワーシステムを提供することであり、前記線引タワーは、加熱装置、プリフォーム保持具、送り装置、キャプスタン、および前記気孔の第１グループに加圧するための圧力制御システムを備える。プリフォーム保持具は、ファイバプリフォームの第２終端を固定することができ、送り装置は、前記プリフォーム保持具を前記加熱装置に対してある送り速度で移動させることができ、加熱装置は、前記ファイバプリフォームの少なくとも一部分を加熱することができる。キャプスタンは、前記ファイバプリフォームの第１終端に引張り力を加え、前記ファイバプリフォームの前記第１終端から光ファイバをあるライン速度で線引する。圧力制御システムは、前記気孔の第１グループに流体接触するように配置されたボリュームの圧力を、第１期間Δｔ１において第１倍数だけ変化させることができ、Δｔ１は約１０秒未満である。
【００２４】
１実施形態では、テーパ形フィーチャは、コア領域の最大の断面の寸法と、コア領域の断面積と、クラッド領域の直径などクラッド領域の最大の断面の寸法と、クラッド領域の断面積と、光ファイバの断面の外側の最大寸法と、光ファイバの断面積と、微細構造光ファイバの要素の最大の断面の寸法と、微細構造光ファイバの要素の格子のピッチとのグループから選択される。
【００２５】
光ファイバのいくつかのフィーチャは、縮小テーパ部分および拡大テーパ部分において同時に変化してよい。例えば、光ファイバが縮小テーパ化されるとき、コア領域の直径とファイバの直径が同時に縮小されてよい。場合によっては、縮小テーパ部分においてコア径が縮小されているのにファイバの直径が実質的に一定であってよいなど、互いに無関係
に変化するフィーチャが存在する。このような構成は、例えば、テーパ形光ファイバの製造中にファイバプリフォームのホールに圧力を加えることによって実現され得る。
【００２６】
本出願の文脈では、コア領域など光ファイバの領域の慣用句「最大の断面の寸法」は、領域の円形断面の直径または領域の非円形断面を囲む円の直径を指す。円形のコア領域の最大の断面の寸法は、したがってコア径でよく、円形のクラッド領域の最大の断面の寸法は、したがってクラッド径でよい。例えば楕円形のコア領域を有する光ファイバでは、コア領域の最大の断面の寸法は、コア領域を描く楕円の長軸に沿ったコア領域の断面の延長部でよい。
【００２７】
１実施形態では、前記第２テーパ部分の主要部（すなわち全長の少なくとも５０％を上回る部分）にわたる前記フィーチャの平均傾斜は、前記第１テーパ部分の主要部にわたる前記フィーチャの平均傾斜より大きい。前記第１テーパ部分の前記フィーチャの縮小テーパ化は、第１平均傾斜Ｇ１を有してよく、前記第２テーパ部分の前記フィーチャの拡大テーパ化は、第２平均傾斜Ｇ２を有してよく、ここで、Ｇ１＝ｘ・Ｇ２であり、ｘは、約０．９０未満など、約０．８未満など、約０．７未満など、約０．６未満など、約０．５未満など、約０．４未満など、約０．３未満など、約０．２５未満など、約０．２未満など、約０．１５未満など、約０．１未満など、約０．０５未満など、約０．０２未満など、約０．０１未満など、約０．００５未満など、約０．００２未満など、約０．００１未満など、約０．０００５未満など、１未満である。
【００２８】
１実施形態では、フィーチャに関するＧ１および／またはＧ２は、１メートル当たり１００％未満など、１メートル当たり７５％未満など、１メートル当たり５０％未満など、１メートル当たり２５％未満など、１メートル当たり１０％未満など、１メートル当たり５％未満など、１メートル当たり２％未満など、１メートル当たり１％未満など、１メートル当たり０．１％未満など、１メートル当たり約１５０％未満であってよい。１実施形態では、Ｇ１および／またはＧ２は、１メートル当たり１％超など、１メートル当たり２％超など、１メートル当たり５％超など、１メートル当たり１０％超など、１メートル当たり２５％超など、１メートル当たり５０％超など、１メートル当たり７５％超など、１メートル当たり１００％超など、１メートル当たり１５０％超など、１メートル当たり０．１％超であってよい。
【００２９】
フィーチャが、コアの最大の断面の寸法または微細構造光ファイバの要素の格子のピッチなど、長さとして測定される１実施形態では、Ｇ１および／またはＧ２は、約２００μｍ／ｍ未満など、約１５０μｍ／ｍ未満など、約１００μｍ／ｍ未満など、約５０μｍ／ｍ未満など、約２０μｍ／ｍ未満など、約１５μｍ／ｍ未満など、約１２μｍ／ｍ未満など、約１０μｍ／ｍ未満など、約８μｍ／ｍ未満など、約６μｍ／ｍ未満など、約４μｍ／ｍ未満など、約２μｍ／ｍ未満など、約１μｍ／ｍ未満など、約０．５μｍ／ｍ未満など、約０．２μｍ／ｍ未満など、約０．１μｍ／ｍ未満など、約０．０５μｍ／ｍ未満など、約０．０１μｍ／ｍ未満など、約０．００１μｍ／ｍ未満など、約３００μｍ／ｍ未満であってよい。
【００３０】
同時に、第１平均傾斜Ｇ１および／またはＧ２は、約０．０１μｍ／ｍ超など、約０．１μｍ／ｍ超など、約０．２μｍ／ｍ超など、約０．５μｍ／ｍ超など、約１μｍ／ｍ超など、約１．５μｍ／ｍ超など、約２μｍ／ｍ超など、約５μｍ／ｍ超など、約８μｍ／ｍ超など、約１０μｍ／ｍ超など、約１２μｍ／ｍ超など、約１５μｍ／ｍ超など、約２０μｍ／ｍ超など、約３０μｍ／ｍ超など、約５０μｍ／ｍ超など、約１００μｍ／ｍ超など、約１５０μｍ／ｍ超など、約２００μｍ／ｍ超など、約０．００１μｍ／ｍ超であってよい。ここで、前述の「〜超」および「〜未満」という値は、例えば１μｍ／ｍ＜Ｇ１＜１０μｍ／ｍおよび０．１μｍ／ｍ＜Ｇ２＜５μｍ／ｍなど、組み合わせられて間隔
を形成してよい。本文の他の個所で説明されるように、Ｇ１は、例えばソリトンとＤＷの間の効率的な結合を容易にするために、相対的な適度の傾斜を一般に有することになり、一方、Ｇ２は、生成されたスーパーコンティニュームの時間的広がりを低減するために、短いテーパをもたらすように、一般に相対的に大きい傾斜を有する。
【００３１】
一般に、より大きな寸法は、より小さなフィーチャと比較して、比較的より大きい傾斜を有する。１実施形態では、クラッドの微細構造は、約１０μｍ／ｍ未満など、約５μｍ／ｍ未満など、約２μｍ／ｍ未満など、約１μｍ／ｍ未満など、約０．７５μｍ／ｍ未満など、約０．５μｍ／ｍ未満など、約０．２５μｍ／ｍ未満など、約０．１μｍ／ｍ未満など、約０．０１μｍ／ｍ未満など、１５μｍ／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。１実施形態では、コア径は、約２５μｍ／ｍ未満など、約１０μｍ／ｍ未満など、約５μｍ／ｍ未満など、約２μｍ／ｍ未満など、約１μｍ／ｍ未満など、約０．７５μｍ／ｍ未満など、約０．５μｍ／ｍ未満など、約０．２５μｍ／ｍ未満など、約０．１μｍ／ｍ未満など、約０．０１μｍ／ｍ未満など、５０μｍ／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。１実施形態では、クラッド径は、約２００μｍ／ｍ未満など、約１５０μｍ／ｍ未満など、約１００μｍ／ｍ未満など、約５０μｍ／ｍ未満など、約２５μｍ／ｍ未満など、約１０μｍ／ｍ未満など、約５μｍ／ｍ未満など、約２μｍ／ｍ未満など、約１μｍ／ｍ未満など、３００μｍ／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。１実施形態では、ピッチすなわちクラッドの微細構造の間の距離は、約１０μｍ／ｍ未満など、約５μｍ／ｍ未満など、約２μｍ／ｍ未満など、約１μｍ／ｍ未満など、約０．７５μｍ／ｍ未満など、約０．５μｍ／ｍ未満など、約０．２５μｍ／ｍ未満など、約０．１μｍ／ｍ未満など、約０．０１μｍ／ｍ未満など、１５μｍ／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。上記に類似して、傾斜Ｇ１および／またはＧ２は、上記で引用された値より大きくてもよく、これらの値を組み合わせて間隔を形成してよい。
【００３２】
フィーチャが、コアの面積または微細構造光ファイバの一部分を形成する要素の面積など、面積として測定される実施形態では、Ｇ１および／またはＧ２は、約５００００μｍ２／ｍ未満など、約２００００μｍ２／ｍ未満など、約１００００μｍ２／ｍ未満など、約５０００μｍ２／ｍ未満など、約１０００μｍ２／ｍ未満など、約５００μｍ２／ｍ未満など、約４００μｍ２／ｍ未満など、約２００μｍ２／ｍ未満など、約１５０μｍ２／ｍ未満など、約１２５μｍ２／ｍ未満など、約１００μｍ２／ｍ未満など、約７５μｍ２／ｍ未満など、約５０μｍ２／ｍ未満など、約２５μｍ２／ｍ未満など、約１０μｍ２／ｍ未満など、約５μｍ２／ｍ未満など、約１μｍ２／ｍ未満など、約０．１μｍ２／ｍ未満など、約０．０１μｍ２／ｍ未満など、約０．００１μｍ２／ｍ未満など、約７００００μｍ２／ｍ未満であってよい。上記に類似して、傾斜Ｇ１および／またはＧ２は、上記で引用された値より大きくてもよく、これらの値を組み合わせて間隔を形成してよい。
【００３３】
一般に、より大きな寸法は、より小さなフィーチャと比較して、比較的より大きい傾斜を有する。１実施形態では、クラッドの微細構造は、約１００μｍ２／ｍ未満など、約５０μｍ２／ｍ未満など、約２５μｍ２／ｍ未満など、約１５μｍ２／ｍ未満など、約１０μｍ２／ｍ未満など、約５μｍ２／ｍ未満など、約２．５μｍ２／ｍ未満など、約１μｍ２／ｍ未満など、約０．５μｍ２／ｍ未満など、約０．１μｍ２／ｍ未満など、約０．０１μｍ２／ｍ未満など、１５０μｍ２／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。１実施形態では、コア径は、約１５００μｍ２／ｍ未満など、約１０００μｍ２／ｍ未満など、約５００μｍ２／ｍ未満など、約２００μｍ２／ｍ未満など、約１００μｍ２／ｍ未満など、約５０μｍ２／ｍ未満など、約２５μｍ２／ｍ未満など、約１５μｍ２／ｍ未満など、約１０μｍ２／ｍ未満など、約５μｍ２／ｍ未満など、約２．５μｍ２／ｍ未満など、約１μｍ２／ｍ未満など、約０．５μｍ２／ｍ未満など、約０．１μｍ２／ｍ未満など、約０．０１μｍ２／ｍ未満など、２０００μｍ２／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。１実施形態では、クラッド径は、約５００００μｍ２／ｍ未満など、約
２５０００μｍ２／ｍ未満など、約１００００μｍ２／ｍ未満など、約５０００μｍ２／ｍ未満など、約２５００μｍ２／ｍ未満など、約１５００μｍ２／ｍ未満など、約１０００μｍ２／ｍ未満など、約５００μｍ２／ｍ未満など、約２００μｍ２／ｍ未満など、約１００μｍ２／ｍ未満など、約５０μｍ２／ｍ未満など、約２５μｍ２／ｍ未満など、約１５μｍ２／ｍ未満など、約１０μｍ２／ｍ未満など、約５μｍ２／ｍ未満など、約２．５μｍ２／ｍ未満など、約１μｍ２／ｍ未満など、約０．５μｍ２／ｍ未満など、約０．１μｍ２／ｍ未満など、約０．０１μｍ２／ｍ未満など、７００００μｍ２／ｍ未満の傾斜Ｇ１および／またはＧ２を有する。上記に類似して、傾斜Ｇ１および／またはＧ２は、上記で引用された値より大きくてもよく、これらの値を組み合わせて間隔を形成してよい。フィーチャは、前記ウエスト部分の少なくとも一部分に沿って変化してよい。ウエスト部分のフィーチャの変化の平均傾斜は、第１テーパ部分の傾斜の、少なくとも約１／１．５未満など、少なくとも約１／２未満など、少なくとも約１／３未満など、少なくとも約１／５未満など、少なくとも約１／７未満など、少なくとも約１／１０未満など、少なくとも約１／１５未満など、少なくとも約１／２０未満など、少なくとも約１／５０未満など、少なくとも約１／１００未満など、第１テーパ部分のフィーチャの変化の平均傾斜未満であってよい。
【００３４】
１実施形態では、第１テーパ部分および／または第２テーパ部分は、テーパ部分の、少なくとも約５０％に沿ってなど、少なくとも約６０％に沿ってなど、少なくとも約７０％に沿ってなど、少なくとも約８０％に沿ってなど、少なくとも約９０％に沿ってなど、少なくとも約９５％に沿ってなど、実質的にテーパ部分の全長に沿ってなど、テーパ部分の主要部に沿って実質的に一定の傾斜を有する。
【００３５】
１実施形態では、フィーチャの傾斜は第１テーパ部分および／または第２テーパ部分に沿って変化する。例えば第１テーパ部分のコア領域における傾斜の変化は、第１長手方向位置の近くの傾斜が、ウエスト部分の近くの傾斜より大きくなっていてよい。テーパのウエストの近くの傾斜が、第１長手方向位置の近くの傾斜より大きくなるような反対の場合もあり得る。傾斜は、第１テーパ部分の中央部で最大になってもよい。例えば第２テーパ部分のコア領域における傾斜の変化は、第２長手方向位置の近くの傾斜が、ウエスト部分の近くの傾斜より大きくなっているようなものであってよい。テーパのウエストの近くの傾斜が、第２長手方向位置の近くの傾斜より大きくなるような反対の場合もあり得る。傾斜は、第２テーパ部分の中央部で最大になってもよい。
【００３６】
前記光ファイバの所与のフィーチャの第１テーパ部分に沿った値は、関数ｆによって説明され得て、この関数は、テーパの第１長手方向位置で第１値ｆ１を有し、テーパのウエストにおいてウエスト値ｆｗを有し、ｆａ＝（ｆ１＋ｆｗ）／２によって定義される平均値ｆａを有する。関数がこの平均値を有する位置は、平均位置と称されてよい。
【００３７】
前記第１テーパ部分のフィーチャの傾斜が、テーパのウエストの近くで、第１長手方向位置の近くより大きいとき、関数がその平均値ｆａを有する平均位置は、第１長手方向位置よりウエスト部分に、より近く配置されていてよい。平均位置は、平均位置からテーパのウエストへの距離と平均位置から第１長手方向位置への距離の間の比が、約０．９未満など、約０．８５未満など、約０．８未満など、約０．７未満など、約０．６未満など、約０．５未満など、約０．４未満など、約０．３未満など、約０．２未満など、約０．１未満など、約０．９５未満であるように配置されてよい。
【００３８】
前記第１テーパ部分のフィーチャの傾斜が、テーパのウエストの近くで、第１長手方向位置の近くより大きいとき、傾斜は、２つの位置ａとｂの間に配置された前記第１テーパ部分の少なくとも一部分に沿って徐々に増加してよく、第１テーパ部分のこの部分が凹形状になる。
【００３９】
前記第１テーパ部分の凹部のくぼみは、［０，１］内の任意のｔに関して、また、位置ａとｂの間に配置された第１テーパ部分の一部分における任意の２つのポイントｘおよびｙに関して、前記光ファイバのフィーチャに関する関数ｆは、次式に従い得るようなものであってよい。
ｆ（ｔｘ＋（１−ｔ）ｙ）≧ｔｆ（ｘ）＋（１−ｔ）ｆ（ｙ）
フィーチャの傾斜が第１テーパ部分に沿って実質的に一定の直線状テーパと比較して、上記で与えられた式は、ｘとｙの間に配置された第１テーパ部分の一部分に沿ったすべての位置ｚに関して、ｆのグラフ上のポイント（ｚ、ｆ（ｚ））が、直線状テーパのポイント（ｘ、ｆ（ｘ））と（ｙ、ｆ（ｙ））をつなぐ直線上にあることを明示する。
【００４０】
図６には、曲線ｆと一定の傾斜を有する直線状テーパに対応する直線の間の関係が示されている。
傾斜が増加している部分から傾斜が実質的にゼロである部分への、急激な変化のない滑らかな移行をもたらすために、ウエストに近づくとき傾斜の変化は均一になってよい。以下の理論によれば、特定の赤色端への群速度整合によって青色端波長を見いだすことができる。この赤色端は、１）石英に関する２２００〜２４００ｎｍなど、ファイバ材料の長波長の損失端と、２）ファイバの第２長波長のゼロ分散波長から約５０ｎｍを減じたもの、との２つの波長のうち短い方である。図１９には、これらの特性波長がピッチに対して示されている（図１８をも参照されたい）。次に、青色端波長は、一般に、大抵の場合は比較的平坦である所与のピッチのあたりに最小値を有する。この平坦さは、最低の青色端波長を有する最適のピッチが例えば２．０マイクロメートルであったとしても、例えば２．４マイクロメートルのピッチがかなり最小値に近い青色端を示し得ることを意味する。これは、凹形のテーパが、テーパ入口において可能な限り小さい群加速度不整合（ＧＡＭ：ｇｒｏｕｐ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｍｉｓｍａｔｃｈ）を有するという点で有利であり得ることを意味する。そのＧＡＭは、次いで、テーパを下降すると増加することになり、これは、ＤＷのパワーが減少することになることを意味する。しかし、ＤＷの過大なパワー損失が始まるピッチが最適ピッチに十分に近い場合は、前述の平坦さが、たまたま達成可能な最小限の青色端に近いことを意味する。
【００４１】
スペクトル端が、ファイバへの入力とテーパのウエストの間のいくつかのポイントにおける群速度（ＧＶ）整合により、分散波（ＤＷ：ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  ｗａｖｅ）の青色端に連結されたソリトンの赤色端によって主として求められる、ポンプ源とファイバの組合せに対して、テーパ形光ファイバのＳＣＧの基礎をなす物理的特性を説明するための理論構造の１つが有効である。これは、一般に、ファイバが異常領域の波長で、すなわちゼロ分散波長（ＺＤＷ：ｚｅｒｏ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）を上回る波長で、または異常領域未満であるがＺＤＷに比較的近い波長で、ポンプ光のスペクトルの幅のいくらかがＺＤＷを上回るように、または大量のポンプ光が、例えば自己位相変調により、ＺＤＷを上回ってレッドシフトするように、光をポンピングされる場合である。この波長は、例えば、ＺＤＷから１００ｎｍ未満を減じたものなど、ＺＤＷから５０ｎｍ未満を減じたものなど、ＺＤＷから２５ｎｍ未満を減じたものなど、ＺＤＷから１０ｎｍ未満を減じたものなど、ＺＤＷから１ｎｍ未満を減じたものなど、ＺＤＷから１５０ｎｍ未満を減じたものであり得る。１実施形態では、ファイバは、通常様式においてＺＤＷ未満でポンピングされ、ＺＤＷを、ポンプ波長の近くに持って来るように、または異常様式にさえ持ち込むように、ＺＤＷが、より短い波長へとシフトされる。利点の１つには、長いＺＤＷを有するファイバは、一般により大きなコアを有し、ファイバへのより簡単な結合を助長することがあり得る。１実施形態では、ＺＤＷのこのシフトは、例えば第１テーパ部分の傾斜と異なる傾斜を有する、第１長手方向位置より以前のテーパによってもたらされる。１実施形態では、非常に短いテーパが利用され、その後では、ファイバには第１長手方向位置までテーパがない。１実施形態では、これは、より短い初期ＺＤＷを有
するファイバへの結合を改善するのに効果的に対応する。１実施形態では、ＺＤＷのシフトは、第１長手方向位置の後で、例えば縮小テーパの初期部分にかなり小さな傾斜を与えることにより遂行される。出力光を生成するために本発明によるファイバを備えるスーパーコンティニューム光源の場合には、前記第１長手方向位置および／または前記ウエストおよび／または前記入力端における、ポンプ源の中心波長と基本のコア・モードのゼロ分散波長の間の差は、約１００ｎｍ未満など、約５０ｎｍ未満など、約２５ｎｍ未満など、約１５ｎｍ未満など、約１０ｎｍ未満など、約５ｎｍ未満など、約２ｎｍ未満など、約１ｎｍ未満など、約２００ｎｍ未満であり得る。１実施形態では、ゼロ分散波長は、２つのうち短い方である。１実施形態では、ゼロ分散波長は、２つのうち長い方である。この理論構造では、レッドシフト・ソリトンとＤＷが互いに追いつくとき端が形成され、それらが衝突して、相互位相変調（ＸＰＭ：ｃｒｏｓｓ−ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により相互作用することが可能になる。ＤＷは、群速度（ＧＶ：Ｇｒｏｕｐ−Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のプロファイルがソリトン波長の近くよりも急峻な短波長に存在するので、衝突させるにはソリトンを減速する必要があり、このことは、衝突によって、ＤＷがソリトンより低いＧＶへと押されるはずであることを意味する。この減速は、ソリトンをより低いＧＶへとレッドシフトさせるパルス内ラマン散乱に由来し得る。ファイバをテーパ化することにより、同様に減速を実現することができ、この場合、ＧＶの変化がソリトンの減速をもたらし得る。減速するソリトンが最終的にＤＷと衝突し、それらがＸＰＭによって相互作用する。それによって、ＤＷの一部分が青色にさらに押し下げられる。ＤＷの特定の部分だけがブルーシフトされるという事実は、ソリトンとＤＷが衝突するときのソリトンとＤＷの間のＧＶ不整合（ＧＶＭ：ＧＶ  ｍｉｓｍａｔｃｈ）によるものである。ＤＷの残りの部分はそのままにされて、青色端より長い波長でスーパーコンティニュームに寄与する。
【００４２】
本発明者は、光ファイバの第１テーパ部分におけるフィーチャの傾斜が、青色端で利用可能なパワーに対して大きな影響を及ぼすこと、また、定義された群加速度不整合（ＧＡＭ）が、この影響を定量化するのに適切であることを理解した。
【００４３】
テーパでは、ソリトンのＧＶとＤＷのＧＶは、別の割合で変化する。したがって、ソリトンとＤＷがテーパの前でＧＶ整合していたとしても、次いでテーパによってＧＶＭが強制されることになり、これは、やはりソリトンがＤＷの小部分だけを捕えてブルーシフトし得ることを意味する。テーパによってソリトンとＤＷに与えられるＧＶＭが、当初はテーパの入口でＧＶ整合されている様子が図７に示されている。図７の光ファイバは、要素として気孔を有する微細構造光ファイバに選択される。気孔は、テーパ部分の入口（長手方向のｚ＝ｚ０）でピッチΛ＝３．７μｍを有し、テーパの中への距離ΔｚでピッチΛ＝１．８μｍを有する三角形の格子に配置されている。図７では、テーパは、傾斜が一定の直線状であって、気孔径対ピッチの比が一定である。しかし、この考察は、光ファイバのテーパ部分のテーパ化に応答して変化するパラメータを描写する任意のフィーチャに対して有効である。ソリトンに関する群加速度（ＧＡ）は、光ファイバの前後軸に沿った位置（ｚ）に対するソリトンＧＶの導関数として次式で定義され得て、
【００４４】
【数１】
0005882328.tif 000002
【００４５】
ＤＷに関する群加速度も同様に定義され得る。この表現では、波長は一定であると想定されているが、これは短い距離にしかあてはまり得ない。ＤＷとソリトンの群加速度不整合（ＧＡＭ）は、次式で近似され得る。
【００４６】
【数２】
0005882328.tif 000003
【００４７】
ＧＡＭパラメータは、図７に示されるように計算することができ、図７ではＧＡＭが第１テーパ部分のソリトン波長および傾斜に依拠することが理解される。ＤＷ波長は、ＧＶＭによって決定される。図８は、傾斜およびΔｚ＝１０ｍｍのソリトン波長に伴ってＧＡＭが増加する様子を示す（図７では、「傾斜」の代わりに慣用句「峻度」が用いられている）。
【００４８】
長波長および非常に急峻なテーパについては、長波長のゼロ分散波長（ＺＤＷ）の近傍ではＧＡＭが減少する。
したがって、ソリトンとＤＷの間の相互作用は、テーパのプロファイルに依拠し得る。図９ａに示されたテーパのプロファイルに関して、最もブルーシフトされた捕捉ＤＷのエネルギーを求めるために、シミュレーションが遂行された。これらのテーパのプロファイルは、全長は同一であるが、第１テーパ部分の傾斜が一様ではない。図９ｂは、第１テーパ部分で最大の傾斜を有するテーパのウエストでのエネルギーに対して正規化された、計算されたエネルギーを示す。破線はテーパのウエストでの値を示し、実線はファイバ終端での値を示す。図９のグラフにより、最もブルーシフトされた捕捉ＤＷのエネルギーが、第１テーパ部分の傾斜の増加に伴って減少することが確認される。このケースでは、傾斜が１／６に低減されると、ブルーシフトされたエネルギーは、ほぼ１５倍に増加される。これら２つのグラフは、青色ＳＣ発生に関して、所与の長さのテーパに対する最適のプロファイルはＧＡＭを最小化するものであり、すなわち第１テーパ部分の傾斜が、好ましくは最小化されるべきであることを示す。
【００４９】
このモデルを用いて達した結論は、（１）ソリトンとＤＷは、テーパに入るときＧＶ整合されている、および（２）ソリトンは、長波長のＺＤＷまたはファイバ材料の損失端に近づかない、という２つの仮定に依存するものである。第２仮定が、第１テーパ部分の長さに対して効果的に上限を強制し得る。このモデルは、第１テーパ部分の傾斜が下降されるとき、ソリトンがＤＷからより大きなエネルギーを捕捉しておくことができ、より大きなエネルギーがスーパーコンティニューム・スペクトルの青色端で見いだされると予測する。このモデルは、ソリトンに対するＧＶＭが壊れる、テーパのウエストの少し後で、捕捉されたＤＷがブルーシフトされることも示す。これは、ソリトンの後部が、ＧＶＭが完全に壊れる前に、拡大テーパ化がちょうど始まるところで、ＤＷに小さなブルーシフトを与えることによるものであり得る。
【００５０】
本発明の有効性にとって不可欠ではなく、また、どのような形でも本発明の範囲を限定するものではないが、上記で提供されたモデルは、結果を説明することができる理論構造をもたらすのに有用であると判明している。したがって、このモデルは本発明の実施形態を定義すると考えられる。
【００５１】
上記で説明された理論的理解に基づいて、スーパーコンティニュームの用途に関するファイバの重要な実施形態が、長さＬ０、Ｌ１と、ファイバのパラメータに対するフィーチャの傾斜プロファイル（分散プロファイルなど）およびポンプ源のパルス特性とのバランスをとることにより見いだされる。この理論構造によれば、第１テーパ部分の長さＬ１は、変化する群速度プロファイルと、テーパに沿って群速度整合されたソリトンによるＤＷの連続的なブルーシフトとを利用することにより、青色端をより短い波長の方へシフトするのに使用される。次いで、テーパ以前の部分が、ポンプ光を受け取るように設計される。テーパ以前の部分は、一般に変調不安定性によってポンプ・パルスからソリトン・パル
スを生成し、ならびにソリトンのレッドシフトの一部分をもたらし、それによってスーパーコンティニュームの一部分を生成するのにさらに使用されてもよい。１実施形態では、長さＬ０は、テーパによって操作されることになるソリトンおよびＤＷのかなりの部分を生成するように十分に長く選択される。１実施形態では、長さＬ０は短く、またはゼロでさえあり、それによって初期の発生が第１テーパ部分で遂行される。上記で説明されたように、ポンプ・パルスの持続時間は、多くの場合テーパの長さにとって重要であり、また、Ｌ０の最適の長さは、Ν２＝γΡ０Τ０２／｜β２｜で与えられるソリトン数Ｎによるポンプ・パルス長に依拠するものと予期され、この式で、γは非線形性パラメータであり、Ｐ０はポンプのピークパワーであり、Ｔ０はポンプ・パルス長であり、β２は群速度分散である。ソリトン数がより大きければ、ＳＣＧ工程がより効率的になり、Ｌ０および／またはＬ１の長さがより短くなくてはならない。大抵の場合、Ｌ０の長さは、第１テーパ部分の長さを犠牲にする必要なく不完全なスプライシングを補正することができるように、非ゼロにされることになる。テーパのウエストの長さは、１実施形態では、縮小テーパの傾斜Ｇ１を最小化するように、利用可能な長さをすべて用いるために、また、あまりにも多くのソリトンが損失端にレッドシフトするのを防止するために、好ましくは短い。１実施形態では、Ｌ２およびＬ３は、損失および一時的なパルス分散を最小化するために、できるだけ短くすることになる。
【００５２】
上記に基づいて、Ｌ０の長さは、１実施形態では、１００ｍ未満など、５０ｍ未満など、３０ｍ未満など、２０ｍ未満など、１０ｍ未満など、５ｍ未満など、２ｍ未満など、１ｍ未満など、０．７５ｍ未満など、０．５ｍ未満など、０．３ｍ未満など、０．１ｍ未満など、１５０ｍより短い。Ｌ２は、１実施形態では、３０ｍ未満など、２０ｍ未満など、１０ｍ未満など、５ｍ未満など、２ｍ未満など、１ｍ未満など、０．７５ｍ未満など、０．５ｍ未満など、０．３ｍ未満など、０．１ｍ未満など、５０ｍより短い。Ｌ３は、１実施形態では、３０ｍ未満など、２０ｍ未満など、１０ｍ未満など、５ｍ未満など、２ｍ未満など、１ｍ未満など、０．７５ｍ未満など、０．５ｍ未満など、０．３ｍ未満など、０．１ｍ未満など、５０ｍ未満である。
【００５３】
１実施形態では、Ｌ１は、１００ｍ未満など、５０ｍ未満など、３０ｍ未満など、２０ｍ未満など、１０ｍ未満など、５ｍ未満など、２ｍ未満など、１ｍ未満など、０．７５ｍ未満など、０．５ｍ未満など、０．３ｍ未満など、１５０ｍ未満である。しかし、上記で論じたように、比較的小さな傾斜は、ソリトンとＤＷの間の効率的な結合を得るのに好ましいものであり得る。したがって、Ｌ１は、１実施形態では、０．７５ｍ超など、１ｍ超など、１．５ｍ超など、２ｍ超など、３ｍ超など、４ｍ超など、５ｍ超など、６ｍ超など、７ｍ超など、８ｍ超など、９ｍ超など、１０ｍ超など、１３ｍ超など、１５ｍ超など、１７ｍ超など、２０ｍ超など、０．３ｍ超である。ここで、「〜未満」および「〜超」に関する上記の値は、１実施形態では、間隔を形成するために結合可能であるように意図されている。
【００５４】
１実施形態では、Ｌ１およびＬ２に関して上記で引用された値は、上記で引用された傾斜を用いて結合可能である。
第１テーパ部分と第２テーパ部分の長さが異なる実施形態では、長さの差は式Ｌ２＝ｙ・Ｌ１によって表わされ得て、ここで、ｙは、約０．９未満など、約０．８未満など、約０．７未満など、約０．６未満など、約０．５未満など、約０．４未満など、約０．３未満など、約０．２５未満など、約０．２未満など、約０．１５未満など、約０．１未満など、約０．０５未満など、約０．０４未満など、約０．０３未満など、約０．０２未満など、約０．０１未満など、約０．００５未満など、約０．００２未満など、約０．００１未満など、約０．０００５未満など、１未満である。
【００５５】
第２テーパ部分は、ファイバが、例えば他の光ファイバまたはファイバの構成要素に比
較的容易に結合され得るような寸法への拡大テーパ化をもたらしてよい。
第１テーパ部分と第２テーパ部分が別々の長さを有することの利点の１つには、広帯域光を生成するように構成されたポンプ光信号が、例えばコア径が縮小するテーパ部分を通って伝搬するとき、電磁スペクトルの青色部分の波長など、より短い波長における光の発生が、コア径が、数メートルなど、比較的長い縮小テーパ化にわたって縮小するとき、より効率的であり得ることがあってよい。しかし、本発明者は、第２テーパ部分における元のコア径への比較的長い拡大テーパ化が、例えば第１テーパ部分で生成されたスペクトル的に広範な信号の、例えば波長分散に関連した一時的広がりをもたらし得ることを理解した。本発明者は、かなり短い拡大テーパ部分が続く長い縮小テーパ部分を有する光ファイバを実現するための方法および装置をさらに発明した。
【００５６】
この装置により、最初に光ファイバのコーティングを取り除き、次いでテーパ・ステーションでテーパ化してから再コーティングする従来技術のテーパと比較して、テーパ形ファイバを直接コーティングするという利点がもたらされ得る。本発明の装置および方法により、ファイバの製造中にテーパ化が直接遂行され、それによって、いわゆるテーパ・ステーションでファイバのテーパを製造するいくつかの従来技術の方法で必要とされる、コーティング除去および再コーティングなどの後処理ステップの必要性が解消される。
【００５７】
コア領域は石英コアなど単一材料のコアでよく、これを、別々の有効屈折率を有するクラッド領域が取り巻く。
１実施形態では、コア領域は、前記第１長手方向位置における第１コア領域Ａ１から前記テーパのウエストにおけるウエストのコア領域Ａｗへと、前記第１テーパ部分にわたって縮小テーパ化され、前記コア領域は、前記第２長手方向位置における第２コア領域Ａ２へと、前記第２テーパ部分にわたって拡大テーパ化される。ウエストのコア領域は、テーパ部分に沿って見いだされる最も小さな断面のコア領域でよい。
【００５８】
微細構造光ファイバでは、コア領域は、直接コアを取り巻くように配置されたファイバの要素に内接する円の領域として定義されてよい。
１実施形態では、光ファイバは入力端および出力端を備える。コア領域は、入力端に入力コア領域Ａｉｎを有し、出力端に出力コア領域Ａｏｕｔを有する。
【００５９】
１実施形態では、ＡｉｎはＡｏｕｔと実質的に同一である。
１実施形態では、ＡｉｎはＡｏｕｔより大きい。
１実施形態では、ＡｉｎはＡｏｕｔより小さい。
【００６０】
前記入力端における光ファイバの外径は、前記出力端における前記光ファイバの外径と実質的に等しくてよい。
本発明に照らして、慣用句、光ファイバの「外径」は、そうでないことが明確な場合を除いて、いかなる保護コーティングも含まない最も外側のクラッドの最大断面の寸法を指す。場合によっては、この直径を指すとき、慣用句「クラッド径」も用いられてよい。
【００６１】
この光ファイバは、前記入力端と前記テーパ部分の間に配置された入力部分および／または前記テーパ部分と前記出力端の間に配置された出力部分を備えてよい。
１実施形態では、光ファイバ部分は、入力端と第１長手方向位置の間に配置される。この部分の長さは、０．１ｍｍ超など、０．５ｍｍ超など、１ｍｍ超など、５ｍｍ超など、１０ｍｍ超など、２０ｍｍ超など、５０ｍｍ超など、１００ｍｍ超など、約０．０１ｍｍ超であってよい。
【００６２】
１実施形態では、光ファイバ部分は、第２長手方向位置と出力端の間に配置される。この部分の長さは、０．１ｍｍ超など、０．５ｍｍ超など、１ｍｍ超など、５ｍｍ超など、
１０ｍｍ超など、２０ｍｍ超など、５０ｍｍ超など、１００ｍｍ超など、約０．０１ｍｍ超であってよい。
【００６３】
これらの入力部分および出力部分は、それぞれ前記フィーチャおよび／または部分の、実質的に一定の値を有する部分を備えてよく、光ファイバは、例えば第１テーパ部分の前に配置された前テーパ部分および／または前記第２テーパ部分の後に配置された後テーパ部分を有し、前テーパ部分および後テーパ部分では、前記フィーチャの値が変化してよい。
【００６４】
光ファイバはテーパ部分からなってよく、すなわち、テーパ部分が光ファイバの入力端から出力端に延在してよい。
１実施形態では、クラッド領域は、第１クラッド領域Ａｃｌ，１から、ウエストのクラッド領域Ａｃｌ，ｗへと、前記第１長さにわたって縮小テーパ化され、かつ／または第２クラッド領域Ａｃｌ，２へと、前記第２長さにわたって拡大テーパ化される。
【００６５】
縮小テーパ化と拡大テーパ化は、前記フィーチャの値がテーパ部分の両側で実質的に同一になるものでよい。１実施形態では、第１コア領域は、前記第２コア領域と実質的に等しい。１実施形態では、第１クラッド領域は、前記第２クラッド領域と実質的に等しい。１実施形態では、実質的に等しいとは、２０％未満の範囲内など、１０％未満の範囲内など、５％未満の範囲内など、１％未満の範囲内など、３０％未満の範囲内である。
【００６６】
テーパのウエストは、光ファイバの長手方向に沿った単一のポイントで実質的に局地化されてよい。このような局所的なテーパのウエストは、第１テーパ部分と第２テーパ部分が実質的に互いに直接連続するように配置されたとき、得られてよい。
【００６７】
テーパのウエストは、テーパ形光ファイバの前後軸に沿ってウエスト長Ｌｗにわたって延在するウエスト部分に含まれてよく、ウエスト部分は、第１テーパ部分と第２テーパ部分の間に配置されている。フィーチャは、前記ウエスト部分の主要部にわたって、最小値またはこの値と実質的に等しい値を有してよく、前記ウエスト部分の主要部にわたるフィーチャの値の変化が、前記テーパのウエストにおける前記フィーチャの最小値の、約１５％未満など、約１０％未満など、約８％未満など、約５％未満など、約２％未満など、約１％未満など、約２５％未満になり得るように、前記フィーチャが、ウエスト部分の長さの前記主要部に沿って一定であるなどでよい。主要部は、ウエスト部分の、少なくとも約６０％など、少なくとも約７０％など、少なくとも約８０％など、少なくとも約９０％など、少なくとも約９５％など、少なくとも約１００％など、少なくとも約５０％でよい。このようなウエスト部分は、均一のウエスト部分と称されてよい。
【００６８】
１実施形態では、ウエストは、テーパ長がウエストにおいて光ファイバの外径と同等になるなど、テーパ形構造体の実質的に単一のポイントである。ウエストの長さは、約０．５ｍｍ未満など、約０．２ｍｍ未満など、約０．１ｍｍ未満など、約１ｍｍ未満であってよい。
【００６９】
１実施形態では、ウエスト長Ｌｗは、０．０１ｍ超など、０．１ｍ超など、約０．２ｍ超など、約０．３ｍ超など、約０．５ｍ超など、約１ｍ超など、約２ｍ超など、約５ｍ超など、約１０ｍ超など、約２０ｍ超など、約３５ｍ超など、約５０ｍ超など、約１００ｍ超など、約２００ｍ超など、約０．００１ｍ超である。ウエスト長は、約５ｋｍ未満など、約１ｋｍ未満など、約１０ｋｍ未満であってよい。
【００７０】
本発明による光ファイバの多くの用途に関して、光ファイバは非線形ファイバである。このようなファイバは、例えば白色光源など広帯域光源のＳＣＧにおいて有益な、相対的
に大きな非線形効果を示すことが知られている。
【００７１】
１実施形態では、前記入力端におけるコア領域の非線形係数は、１０６４ナノメートルの波長の信号に関して、約１Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２Ｗ−１ｋｍ−１超など、約５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約８Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１２Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約７５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約４００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約０．５Ｗ−１ｋｍ−１超である。１実施形態では、前記入力端におけるコア領域の非線形係数は、１０６４ナノメートルの波長の信号に関して、約２５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１００Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約２５Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約５Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約４００Ｗ−１ｋｍ−１未満である。上記で引用された「〜未満」の値および「〜超」の値は、間隔を形成するように結合可能である。
【００７２】
１実施形態では、前記テーパのウエストにおけるコア領域の非線形係数は、１０６４ナノメートルの波長の信号に関して、約１Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２Ｗ−１ｋｍ−１超など、約５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約８Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１２Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約７５Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約１５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約２５０Ｗ−１ｋｍ−１超など、約４００Ｗ−１ｋｍ−１超など、約０．５Ｗ−１ｋｍ−１超である。１実施形態では、前記テーパのウエストにおけるコア領域の非線形係数は、１０６４ナノメートルの波長の信号に関して、約２５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１００Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約５０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約２５Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１０Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約５Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約１Ｗ−１ｋｍ−１未満など、約４００Ｗ−１ｋｍ−１未満である。上記で引用された「〜未満」の値および「〜超」の値は、間隔を形成するように結合可能である。
【００７３】
１実施形態では、ファイバへの簡単な結合を助長する大きなコアに一般に接続される入力において、比較的低い非線形性を有し、テーパのウエストにおいて、非線形の特性を増強するために大きな非線形性を有することが有利である。１実施形態では、光ファイバは、その長さの少なくとも一部分に沿って微細構造を備える微細構造光ファイバであり、前記微細構造は、複数の微細構造要素を備える。微細構造は、前記第１テーパ部分の少なくとも一部分および／または前記第２テーパ部分の少なくとも一部分および／または前記ウエスト部分の少なくとも一部分に沿って、少なくとも部分的に維持されてよい。
【００７４】
それ自体が埋め込まれている背景材料の屈折率と異なる屈折率を有する材料を含む要素など、微細構造には様々なタイプの微細構造要素が備わっていてよい。微細構造要素は、気孔および／またはＦ、Ｇｅ、Ｐ、Ｂまたはそれらの組合せなど屈折率を変化させる材料でドープされた石英材料など、背景材料に対してアップドープおよび／またはダウンドープされた材料を含んでよい。
【００７５】
光ファイバの屈折率のプロファイルは、コア領域が、前記微細構造により、少なくとも部分的に光を導くようにされてよい。微細構造は、コア領域とクラッドの微細構造部分の間に屈折率の差をもたらすように、クラッド領域内に配置されてよく、前記屈折率の差は、少なくとも約２・１０−３など、少なくとも約５・１０−３など、少なくとも約１・１
０−２など、少なくとも約２・１０−２など、少なくとも約５・１０−２など、少なくとも約１・１０−１など、少なくとも約１・１０−３である。
【００７６】
微細構造要素は、第１要素直径ｄｆなど第１最大断面の寸法を有する複数の第１タイプの要素を備えてよく、前記第１タイプの要素は、２つの隣接する要素の中心間の距離がΛに等しいと定義された、ピッチΛを有する実質的に周期的な格子に配置されている。
【００７７】
１実施形態では、第１テーパ部分および／または第２テーパ部分および／またはウエスト部分は、前記第１要素直径と前記ピッチの間の比ｄｆ／Λが、第１テーパ部分および／または第２テーパ部分および／またはウエスト部分に沿って実質的に一定になるように配置される。
【００７８】
強い制限が有利である用途については、気孔の相対的サイズは、比ｄｆ／Λが大きくなるように比較的大きくてよいが、場合によっては、例えば大きなモード領域を有する光ファイバの単一モードの動作をもたらすために、より小さな比が好まれることがある。用途に依拠して、比ｄｆ／Λは、少なくとも前記光ファイバの一部分に沿って、約０．４から約０．９の範囲内など、約０．５から約０．８の範囲内など、約０．３から約０．９５の範囲内にある。１実施形態では、ｄｆ／Λが約０．４２未満であるので、ファイバはすべての波長において単一のモードである。１実施形態では、ファイバは、好ましくはポンプ波長において単一のモードであり、このことは、一般的なポンプ波長の１０６４ｎｍにおいて、ｄｆ／Λが約０．５２未満であることを意味する。１実施形態では、これらの値は、少なくとも入力端において、例えばポンプ光がより高次のモードに結合することができる否か制御するためのものであり、より高次のモードが望ましい／望ましくないということは、用途次第である。例えば、より高次のモードは、別の分散プロファイルおよび／またはＺＤＷを経験する可能性があり、それによって、基本のモードの光とは別のやり方でスーパーコンティニューム発生に寄与する。一方、より高次のモードは、生成されるスーパーコンティニュームがマルチモードであることが、いくつかの用途では望ましくない可能性がある。１実施形態では、ｄｆ／Λに関して上記で引用された値は、少なくとも出力端において、例えば後続のファイバに整合させるため、および／または出力光のモード成分をフィルタリングするためものである。
【００７９】
さらに、気孔など、相対的に大きなサイズで屈折率の小さい要素は、群速度整合により、スーパーコンティニュームのスペクトルの青色端の波長を縮小し得る。
前記第１テーパ部分の縮小テーパ化は、前記ウエスト部分のピッチと前記第１長手方向位置のピッチの間の比が、約０．８未満など、約０．７未満など、約０．６未満など、約０．５未満など、約０．４未満など、約０．３未満など、約０．２未満など、約０．１未満など、約０．９未満であるように前記ピッチを縮小してよい。
【００８０】
１実施形態では、ウエストのコア領域と第１コア領域の間の比は、約０．１から約０．７の範囲内など、約０．１５から約０．６の範囲内など、約０．２から約０．５の範囲内など、約０．２５から約０．４の範囲内など、約０．０５から約０．８の範囲内にある。
【００８１】
光ファイバの別々の部分の長さは、前記ウエスト部分のウエスト長Ｌｗが前記第１テーパ部分の長さＬ１より短いものでよい。前記ウエスト部分のウエスト長Ｌｗは、前記第２テーパ部分の長さＬ２より長い、Ｌ２より短い、または実質的にＬ２と等しいものでよい。
【００８２】
１実施形態では、ウエストのコア領域は、約１５μｍ２未満など、約１２μｍ２未満など、約１０μｍ２未満など、約８μｍ２未満など、約６μｍ２未満など、約５μｍ２未満など、約４μｍ２未満など、約３μｍ２未満など、約２μｍ２未満など、約１未満μｍ２
など、約２０μｍ２未満である。
【００８３】
コア領域は、前記第１長手方向位置および／または前記ウエストおよび／または前記入力端において、約３００ｎｍから約２６００ｎｍの範囲内など、約３００ｎｍから約２２００ｎｍの範囲内など、約４５０ｎｍから約１８００ｎｍの範囲内など、約６００ｎｍから約１６００ｎｍの範囲内など、約３００ｎｍから約３０００ｎｍの範囲内のゼロ分散波長λＺＤＷを有し得る基本コア・モードに対応してよい。
【００８４】
１実施形態では、ゼロ分散波長は、第１テーパ部分で縮小され、かつ／または前記第２テーパ部分で増大される。
第１波長λ１で導かれた光に関して、基本のコア・モードは、前記第１長手方向位置においておよび／または前記ウエストにおいておよび／または前記入力端において、約１０μｍ未満など、約８μｍ未満など、約６μｍ未満など、約５μｍ未満など、約４μｍ未満など、約３μｍ未満など、約２μｍ未満など、約１μｍ未満など、約２０μｍ未満のモード・フィールドの全幅半値の直径を有してよい。
【００８５】
１実施形態では、第１長さは、約３ｍ超など、約５ｍ超など、約８ｍ超など、約１０ｍ超など、約１５ｍ超など、約２０ｍ超など、約３０ｍ超など、約５０ｍ超など、約７５ｍ超など、約１００ｍ超など、約１５０ｍ超など、約２００ｍ超など、約１ｍ超である。
【００８６】
１実施形態では、第２長さは、約８ｍ未満など、約５ｍ未満など、約４ｍ未満など、約３ｍ未満など、約２ｍ未満など、約１．５ｍ未満など、約１ｍ未満など、約０．８ｍ未満など、約０．６ｍ未満など、約０．４ｍ未満など、約０．２ｍ未満など、約０．１ｍ未満など、約１０ｍ未満である。
【００８７】
１実施形態では、第１テーパ部分の長さと第２テーパ部分の長さの和Ｌ１＋Ｌ２は、約２ｍ超など、約３ｍ超など、約４ｍ超など、約５ｍ超など、約６ｍ超など、約７ｍ超など、約８ｍ超など、約９ｍ超など、約１０ｍ超など、約１５ｍ超など、約２０ｍ超など、約３０ｍ超など、約５０ｍ超など、約７５ｍ超など、約１００ｍ超など、約１５０ｍ超など、約２００ｍ超など、約１ｍ超である。１実施形態では前記第１長さと前記第２長さの和Ｌ２＋Ｌ１は、約１５０ｍ未満など、約１００ｍ未満など、約５０ｍ未満など、約３０ｍ未満など、約１５ｍ未満など、約１０ｍ未満など、約９ｍ未満など、約８ｍ未満など、約７ｍ未満など、約６ｍ未満など、約５ｍ未満など、約４ｍ未満など、約３ｍ未満など、約２ｍ未満など、約１．５ｍ未満など、約１ｍ未満など、約２００ｍ未満である。ここで、１．５ｍと２５ｍの間の長さなど、範囲の任意の組合せが基本的に可能である。この和は、前記ファイバプリフォームから線引するように構成された光ファイバの全長によって制限されてよい。また、コストを低減し、ならびにファイバで生成された光のファイバによる損失を制限するために、大抵の場合はファイバの長さを制限するのが望ましい。したがって、ファイバ長を、ファイバを通る光のスペクトルが、さらなる進行によって実質的に拡大することがないような、また、ファイバが、必要とされる何らかのテーパ化により、光ファイバなど後続の光学系に結合され得るような、長さに制限するのが大抵の場合最適である。本発明者は、より長いポンプ・パルスを用いるのに伴って、必要なファイバ長が増大すると予期する。したがって、和Ｌ１＋Ｌ２は、数ピコ秒の様式におけるポンプ・パルスについては、１ｍから１５ｍの間など、１ｍから１０ｍの範囲など、３ｍから１０ｍの範囲内など、５ｍから１０ｍの範囲内など、５ｍから８ｍの範囲内など、１ｍから２０ｍの範囲内が最適であると予期される。１実施形態では、数ピコ秒の範囲は、０．６ピコ秒から５００ピコ秒など、０．７ピコ秒から３００ピコ秒など、０．８ピコ秒から１００ピコ秒など、０．９ピコ秒から５０ピコ秒など、１ピコ秒から２５ピコ秒など、０．５ピコ秒から７５０ピコ秒であると理解される。しかし、このような長さは、１実施形態では、０．５ナノ秒から１０００ナノ秒など、０．５ナノ秒から７５０ナノ秒など、０．６ピ
コ秒から５００ピコ秒など、０．７ピコ秒から３００ピコ秒など、０．８ピコ秒から１００ピコ秒など、０．９ピコ秒から５０ピコ秒など、１ピコ秒から２５ピコ秒などといった、より長いパルスに対して十分であり得る。マイクロ秒のパルスおよびＣＷに関して、Ｌ１＋Ｌ２の最適の長さは、１０ｍ以上など、３０ｍ以上など、５０ｍ以上など、７５ｍ以上など、１００ｍ以上など、２００ｍ以上など、約１ｍ以上であると予期される。１実施形態では、第１テーパ部分の長さと第２テーパ部分の長さの和Ｌ１＋Ｌ２は、約５ｋｍ未満など、約１ｋｍ未満など、５００ｍ未満など、３００ｍ未満など、２００ｍ未満など、１００ｍ未満など、約１０ｋｍ未満であってよい。
【００８８】
本発明の斬新な概念は、いかなる特定のファイバ材料にも限定されない。したがって、このテーパ形光ファイバは、シリカガラス、カルコゲナイド・ガラス、軟質ガラス、高分子材料および光ファイバの製造用に適切なその他の材料の群から選択された材料を含んでよい。
【００８９】
第１波長は、約６００ｎｍから約１４００ｎｍの範囲内など、約８００ｎｍから約１２００ｎｍの範囲内など、約９００ｎｍから約１１００ｎｍの範囲内など、約４００ｎｍから約１６００ｎｍの範囲内でよい。
【００９０】
１実施形態では、第１コア領域は、前記入力コア領域と実質的に同一である。１実施形態では、第２コア領域は、前記出力コア領域と実質的に同一である。
ポンプ源は、秒の範囲、ミリ秒範囲、マイクロ秒範囲、ナノ秒範囲、またはピコ秒範囲の、ｃｗまたは疑似ｃｗの光または光パルスを放出するように構成されている。この技法により、短いタワーのテーパが利用可能になれば、本発明によるファイバは、フェムト秒の範囲にも適切であり得る。それぞれのポンプ・パルスのエネルギーは、約１００ミリ秒未満など、約５０ミリ秒未満など、約１０ミリ秒未満など、約１ミリ秒未満など、約１００マイクロ秒未満など、約５０マイクロ秒未満など、約１０マイクロ秒未満など、約１マイクロ秒未満など、約１００ナノ秒未満など、約１０ナノ秒未満など、１ナノ秒未満など、７５０ピコ秒未満など、５００ピコ秒未満など、２５０ピコ秒未満など、１００ピコ秒未満など、５０ピコ秒未満など、２５ピコ秒未満など、１０ピコ秒未満など、５ピコ秒未満など、３ピコ秒未満など、１ピコ秒未満など、約１秒より短い時間スケールでテーパ形光ファイバのコアに結合され得る。本発明に照らして、検討されるパルス持続時間は、全幅半値の持続時間である。それぞれのパルスを、相対的に長い持続時間で光ファイバの中に送り出すのに適切ないくつかのポンプ・システムが、特許文献２に説明されている。
【００９１】
１実施形態では、前記第１波長および／または前記中心波長で伝搬する光については、コア領域は、光ファイバの全長に沿って実質的に単一のモードである。
線引タワーのライン速度が増加される、より短い時間間隔は、約３秒未満など、約２秒未満など、約１秒未満など、約０．５秒未満など、約０．２秒未満など、約０．１秒未満など、約５秒未満でよい。
【００９２】
前記加速または前記減速に起因するライン速度の変化は、前記第１ライン速度と前記第２ライン速度の差が、約３０％超など、約５０％超など、約６０％超など、約７５％超など、約１００％超など、約１５０％超など、約２００％超など、約３００％超など、約４００％超など、約２０％超になり得る。
【００９３】
光ファイバの、ファイバ径、コアの面積、および例えば気孔または固体ロッドを備える微細構造クラッドのピッチなどのいくつかのフィーチャが、テーパ部分で変化されてよい。フィーチャの値は、大体において、キャプスタン装置がファイバプリフォームの第１終端に印加する引張り力によって制御され得る。この引張り力により、線引される光ファイバの断面の寸法が質量保存の法則によって決まるライン速度で、光ファイバが線引される
。送り速度により、供給されるプリフォーム材料のボリューム、すなわち光ファイバの線引用に利用可能な材料のボリュームが、少なくとも部分的に決定され、一方、ライン速度により、供給されるプリフォーム材料のボリュームから線引される光ファイバの長さが、少なくとも部分的に決定される。したがって、送り速度およびライン速度が、ともに光ファイバのフィーチャの断面の寸法を決定し、これら２つが変化すると、断面の寸法が変化し得る。実質的に一定の送り速度については、ライン速度が増加すると、光ファイバの断面の寸法が減少し得て、一方、ライン速度を低下させることにより、光ファイバの断面の寸法が増加し得る。実質的に一定のライン速度では、光ファイバの断面の寸法は実質的に一定になり得る。ライン速度が増加するとき、すなわちライン速度が加速している間は、光ファイバの断面の寸法の減少が起こり得る。ライン速度が減少するとき、すなわちライン速度が減速している間は、光ファイバの断面の寸法の増加が起こり得る。
【００９４】
光ファイバを製造するように設計された線引タワーは、長いファイバ長にわたって高度に均一な光ファイバ、すなわち、例えば数キロメートルのファイバ長にわたって一定の外側寸法を有する光ファイバを供給するために、大抵は非常に安定したライン速度をもたらすことに集中する。したがって、このようなシステムは、光ファイバの断面の寸法の数メートルまたは数十メートルにわたる顕著な減少または増加を必要とする、拡大テーパ化および／または縮小テーパ化を含むテーパ形光ファイバの生成には適していない可能性がある。
【００９５】
本発明の発明者は、ライン速度の制御が改善される新規の方法および線引タワーの構成を実現した。
ライン速度ｖは、長い時間間隔を通じて実質的に一定のライン速度ｖ１を与えるように構成された第１キャプスタン装置からの寄与と、前記より短い時間間隔中に前記加速および／または減速をもたらすように構成されたライン速度変更装置からの寄与の和であり得て、すなわちｖ＝ｖ１＋ｖ２であり、ｖ２はライン速度変更装置からの寄与である。
【００９６】
本発明の１実施形態では、ライン速度変更装置は、前記第１キャプスタン装置が、いくつかの時間間隔中に実質的に一定のライン速度をもたらし、他の時間間隔中に前記加速および／または減速をもたらすように、前記第１キャプスタン装置に含まれる。
【００９７】
本発明の１実施形態では、ライン速度変更装置および前記第１キャプスタン装置は個々の装置であり、前記第１キャプスタン装置は、前記より長い時間間隔にわたって前記ライン速度に対して実質的に一定の寄与をもたらし、一方、前記ライン速度変更装置は、前記より短い時間間隔にわたって加速または減速をもたらす。ライン速度変更装置は、ライン速度に対する実質的に一定の寄与ももたらしてよく、すなわち、ｖ２は光ファイバの全長にわたって実質的に一定かつ有限の値を有する。
【００９８】
１実施形態では、ライン速度変更装置は、前記プリフォームの第１終端から前記第１キャプスタン装置へと、線引される光ファイバが辿るファイバ経路の長さを増減することにより、ライン速度への寄与を変化させる。
【００９９】
本発明に照らして、慣用句「ファイバ経路」は、前記ファイバプリフォームの第１終端から前記第１キャプスタン装置へと続く経路を指してよい。
この経路は、実質的に直線状の部分と、例えばホイールなどの回転する支持体によってもたらされる曲がりおよび方向転換とを含む。
【０１００】
１実施形態では、より短い時間間隔中に線引される光ファイバの長さは、第１経路を辿るものから、前記第１経路と長さが異なる第２経路を辿るものへと置換される。この置換は、前記ライン速度変更装置に備わっている置換装置によって実現されてよい。この置換
装置は変位装置とも称される。１実施形態では、ライン速度は、線引される光ファイバの長さの置換中に、前記第１ライン速度から前記第２ライン速度へと変化する。
【０１０１】
第２経路は、第１経路より長くてよく、また、ファイバの経路の変化は加速を含んでよく、その間、この置換が、（線引されるファイバが第１経路を辿るときに対して）経路の変化を伴うライン速度の増加をもたらす。この置換に、前記ライン変更装置からのライン速度に対する一定の寄与を有する部分が含まれる場合には、ファイバは、第１キャプスタン装置からの寄与とライン速度変更装置からの寄与の和と等しい速度による断面の寸法を有して線引される。変位が、ある期間にわたって維持されるレベルに到達すると、ライン速度変更装置からの寄与がゼロになり、ライン速度は、光ファイバが第１経路を辿ったときのライン速度に戻される。
【０１０２】
以下では、光ファイバのテーパ化を説明するとき、ファイバ径および／またはコア面積の変化が、実例としてしばしば用いられるが、光ファイバの他のフィーチャも用いられ得て、これらの２つのフィーチャの一方または両方を用いるあらゆる説明は、これらのフィーチャに限定されるものではなく、クラッドの面積など他のフィーチャに対して同様に有効であり得る。
【０１０３】
１実施形態では、置換装置は、線引されたファイバを支持するように構成された少なくとも１つの支持体と、線引された光ファイバが、平行移動デバイスによる移動前に前記第１経路を辿り、前記平行移動デバイスによる移動後に前記第２経路を辿るように支持体を移動させる少なくとも１つの平行移動デバイスとを備える。
【０１０４】
支持体の移動が停止すると、ライン速度変更装置からの引張り力に対する寄与がなくなって、ライン速度が支持体の移動前の値に低下し、このことにより、ファイバ径は、移動中のファイバ経路の長さの変化に依拠して、移動前の値に縮小される、または増大される。
【０１０５】
平行移動デバイスにより、支持体が加速される間にファイバ経路の長さが増す場合には、ファイバプリフォームの第１終端に印加される引張り力が増大し得て、ファイバ径が縮小してよく、すなわちファイバが縮小テーパ化される。これを説明する別のやり方では、送り速度が実質的に一定でありながらライン速度が増加するので、供給されるプリフォーム材料から、ファイバのより長い部分が線引され、質量保存によって光ファイバの直径が低減される。
【０１０６】
平行移動デバイスにより、支持体が加速されているときファイバ経路の長さが縮小する場合には、ファイバプリフォームの第１終端に印加される引張り力が低下し得て、ファイバ径が増大し得る。
【０１０７】
ファイバ経路の長さが増大するように支持体が移動されると、ライン速度変更装置からの寄与はプラスであり、ファイバ径は、ライン速度装置が動いていないときと比較してより小さくなり得る。次いで、支持体が減速されると、ライン速度変更装置からのプラスの寄与が低減されて、ファイバ径および／またはコア面積が増加し得る。支持体が減速して停止すると、このプラスの寄与はゼロになる。
【０１０８】
ファイバ経路の長さが縮小するように支持体が移動されると、ライン速度変更装置からの寄与はマイナスであり、ファイバ径は、ライン速度装置が動いていないときと比較してより大きくなり得る。支持体が減速されると、ライン速度変更装置からのマイナスの寄与が低減されて、ファイバ径が減少し得る。支持体が減速して停止すると、このマイナスの寄与はゼロになる。
【０１０９】
ライン速度は、線引される光ファイバの長さの置換中に、前記第１ライン速度から前記第２ライン速度へと変化してよい。
１実施形態では、平行移動デバイスは、前記支持体を所定の速度プロファイルで移動させることができ、この所定の速度プロファイルが、ライン速度に対する前記ライン速度変更装置からの寄与を少なくとも部分的に決定する。この所定の速度プロファイルは、支持体が加速されたり、減速されたり、実質的に等速で移動したり、実質的に一定の位置を維持したりする、１または複数の部分を含んでよい。
【０１１０】
この所定の速度プロファイルは、ライン速度に対する前記ライン速度変更装置からの寄与がプラスになる部分など、前記支持体の加速を伴う部分を含んでよい。
前記所定の速度プロファイルは、ライン速度が、第１キャプスタン装置からの寄与と異なる実質的に一定のレベルに保持されるように、実質的に一定の速度を伴う部分を含んでよい。これにより、テーパ部分においてウエスト部分が定義され得る。
【０１１１】
この所定の速度プロファイルは、ライン速度に対する前記ライン速度変更装置からの寄与が低減する部分など、前記支持体の減速を伴う部分を含んでよい。
１実施形態では、加熱装置が、前記第１ファイバ材料を、その融解温度に近い温度、またはそれより高い温度へと加熱する。
【０１１２】
プリフォーム保持具と加熱装置は、互いに対して移動するように構成され、すなわち、プリフォーム保持具が移動されてよく、および／または加熱装置が移動されてよい。
この所定の速度プロファイルは、ライン速度に対する前記ライン速度変更装置からの寄与が実質的にゼロである部分など、前記支持体が実質的に移動しない部分を含んでよい。
【０１１３】
この所定の速度プロファイルは、ライン速度に対する前記ライン速度変更装置からの寄与がマイナスである、前記支持体の移動を伴う部分を含んでよい。１実施形態では、線引された光ファイバは第１経路を辿り、所定の速度プロファイルには、ファイバが、より短い経路長さを有する第２経路へと変位され、この移動がライン速度の減速および光ファイバの拡大テーパ化をもたらすような動きが含まれる。
【０１１４】
この所定の速度プロファイルは、基本的に、例えば加速と減速の組合せを伴う１または複数の部分からなり、多種多様なテーパのプロファイルが、この方法および本発明による線引タワーを用いて実現され得る。
【０１１５】
１実施形態では、この所定の速度プロファイルは、経路の長さおよびライン速度が、前記支持体の前記加速中に増加し、前記支持体が実質的に移動しない部分を通じて実質的に一定に保たれるように、支持体を加速する部分と、それに続く、前記支持体が実質的に移動しない部分とを含む。
【０１１６】
１実施形態では、この所定の速度プロファイルは、経路長さおよびライン速度が、前記支持体の前記加速中には増加し、前記支持体が実質的に移動しない部分を通じて実質的に一定に保たれるように、支持体の前記加速部分と、それに続く、前記支持体が実質的に移動しない前記部分とを含む。このような所定の速度プロファイルは、加速の持続時間に依拠して、長い第１テーパ部分および短い第２テーパ部分をもたらし得る。
【０１１７】
ファイバプリフォームは、少なくとも第１気孔を含んでよく、前記ファイバプリフォームの第２終端は、少なくとも前記第１気孔と少なくとも第１圧力コントローラとに流体連絡する実質的に気密の第１内腔を含むプリフォーム保持具内に配置され、本発明によるこの方法は、テーパ形光ファイバを線引するステップの少なくとも一部分を通じて前記第１
気孔を第１圧力に加圧するステップを含んでよい。本発明に照らして、実質的に気密の内腔とは、内腔の内側に周囲と異なる圧力を保つことができることを意味する。
【０１１８】
ファイバプリフォームは、少なくとも第２気孔をさらに備えてよく、プリフォーム保持具は、少なくとも前記第２気孔および少なくとも第２圧力コントローラに流体連絡した実質的に気密の第２内腔を備えてよく、本発明によるこの方法は、テーパ形光ファイバを線引するステップの少なくとも一部分の間に前記第２気孔を第２圧力へと加圧するステップを含んでよい。
【０１１９】
１実施形態では、第１圧力と第２圧力は、光ファイバを線引するステップの少なくとも一部分を通じて異なる。
１実施形態では、第１圧力および／または前記第２圧力は、光ファイバを線引するステップにおいて実質的に一定である。
【０１２０】
１実施形態では、第１圧力および／または前記第２圧力は、光ファイバを線引するステップの間に変化する。
１実施形態では、所定の速度プロファイルは、前記支持体の加速を伴う部分を含む。支持体が加速されるとき、前記ライン速度変更装置からのライン速度への寄与は、速度プロファイルのこの部分の間の経路長さの変化に依拠してプラスまたはマイナスになり得る。加速が、経路長さを縮小する運動の一部分であるとき、前記加速からライン速度への寄与はマイナスであり得て、ファイバ径は、加速中に増大し得る。加速が、経路長さを増大する運動の一部分であるとき、前記加速からライン速度への寄与はプラスであり得て、ファイバ径は、加速中に縮小し得る。支持体が加速の始めで既に動いており、支持体の速度がさらに増加する場合、この加速により、ライン速度変更装置からのマイナスまたはプラスの寄与のサイズがさらに増大され得て、ファイバ径は、それぞれさらに増大または縮小し得る。
【０１２１】
１実施形態では、所定の速度プロファイルは、前記支持体の減速を伴う部分を含む。所定の速度プロファイルが加速を伴う部分を含む場合に類似して、前記ライン速度変更装置からのライン速度への寄与は、減速中の経路長さの変化に依拠してプラスまたはマイナスになり得る。減速が、経路長さを縮小する運動の一部分であるとき、この減速が、前記ライン速度変更装置からのライン速度に対するマイナスの寄与を低減し、ファイバ径は、減速中に縮小し得る。減速が、経路長さを増大する運動の一部分であるとき、この減速が、前記ライン速度変更装置からのライン速度に対するプラスの寄与を低減し、ファイバ径は、減速中に増大し得る。
【０１２２】
１実施形態では、所定の速度プロファイルは、実質的に一定の速度を有する部分を含む。第１キャプスタン装置が、この部分のライン速度に対して実質的に一定の寄与をもたらす場合、ライン速度は実質的に一定であり得て、ファイバ径は、それに応じて実質的に一定であり得る。実質的に一定の速度を有する移動により、ファイバ経路の長さが縮小する場合、ファイバ径は、ライン速度変更装置からの寄与がゼロであるときより大きくなり得る。実質的に一定の速度を有する移動により、ファイバ経路の長さが増大する場合、ファイバ径は、ライン速度変更装置からの寄与がゼロであるときより小さくなり得る。
【０１２３】
１実施形態では、所定の速度プロファイルは、前記ライン速度変更装置からのライン速度に対する寄与が実質的にゼロである部分など、前記支持体が実質的に移動しない部分を含む。
【０１２４】
ライン速度変更装置からの寄与の変化は、第１キャプスタン装置からの寄与が実質的に一定の時間スケール上に生じる可能性がある。
１実施形態では、支持体は、線引された光ファイバの支持体に対する変位を可能にしながら同光ファイバを支持するように構成された少なくとも１つのホイールを備える。
【０１２５】
１実施形態では、置換装置は、１または複数の平行移動デバイス上に配置されたホイールなど複数の支持体を備え、同平行移動デバイスは、前記複数の支持体の少なくとも一部分を互いに対して移動させることができる。平行移動デバイスは、線引されたファイバが２つの隣接する支持体によって第１経路に対して反対方向に変位するように、前記複数の支持体を移動させるように構成されてよい。変位装置は、例えば、線引されたファイバが支持体の加速前の変位を通じて実質的に直線の経路を辿り、一方、加速後は、変位装置によって経路が蛇行パターンに従うように構成されてよい。反対の状況も、支持体の加速および移動が、ファイバが変位装置によって蛇行経路から実質的に直線の経路を辿るように用いられてもよい。このような構成は、比較的コンパクトであり得て、支持体の移動に対して経路長さの大きな変化をもたらし得る。
【０１２６】
本発明による方法および線引タワーは、光ファイバの長手方向に沿ってフィーチャの多種多様なプロファイルを有する光ファイバを製造するのに用いられてよい。例えば、光ファイバの第１終端および／または第２終端におけるコア領域に対して、光ファイバのコア領域が光ファイバの長さにわたって増大するプロファイルを実現することできる。このようなプロファイルは、線引される光ファイバを、線引タワーの最短のファイバ経路より長いファイバ経路を辿るように最初に配置することによって実現され得る。次いで、線引する間に、光ファイバの長さは最短の経路を辿るように変位され、この変位の加速中にコア領域が増大してよい。次に、線引される光ファイバは、より長いファイバ経路を再び辿るように変位され、この変位の加速中にコア領域が縮小してよい。
【０１２７】
１実施形態では、線引タワーは、少なくとも送り装置および／または加熱装置を制御するための制御システムを備える。
平行移動デバイスは制御装置によって制御されてよく、制御装置は、個別の装置または前記制御システムの一部分である。
【０１２８】
圧力制御は、光ファイバのテーパ化と同期されてよい。
圧力制御と同期させることにより、コア領域がテーパ部分にわたってテーパ形でありながら外側のファイバ径が実質的に一定に保たれている光ファイバが実現され得る。
【０１２９】
圧力制御の同期により、気孔の少なくとも第１群における圧力が、光ファイバのテーパ化の前に、および／またはテーパ化中に、および／またはテーパ化の後に変化されてよい。
【０１３０】
気孔の第１群の圧力を、テーパ化の前に変化させる、すなわちライン速度が増加する前に変化させる実施形態では、光ファイバの、外側のファイバ径および／または気孔の第１群の気孔の断面積が、テーパ化に先立って増大されてよい。
【０１３１】
１実施形態では、線引タワーは、第１エンクロージャを備える圧力制御システムと、流路を介して前記第１エンクロージャおよび気孔の第１群に接続する流れシステムとを備え、前記圧力制御システムは、前記第１エンクロージャに加圧するためのポンプを備え、前記流れシステムは、第１期間Δｔ１以内で開くことできるオンオフ弁を備え、前記弁が開かれたとき、前記第１エンクロージャが前記気孔の第１グループに流体接触し、Δｔ１は、約５秒未満など、約２秒未満など、約１秒未満など、約０．５秒未満など、約０．２秒未満など、約０．１秒未満など、約０．０５秒未満など、約０．０１秒未満など、約０．００１秒未満など、約１０秒未満である。
【０１３２】
線引タワーは、前記テーパ形光ファイバに保護コーティングを与えるように構成されたコーティング装置を備えてよい。１実施形態では、コーティング装置は、前記ライン速度変更装置と前記第１キャプスタン装置の間の位置で前記コーティングを施すように構成される。１実施形態では、コーティング装置は、前記ライン速度変更装置と前記プリフォーム保持具の間の位置で前記コーティングを施すように構成される。
【０１３３】
１実施形態では、送り速度と、ライン速度に対する第１キャプスタン装置からの寄与とは、光ファイバの線引中に独立して変化させることができる。
気孔の第１群は、１または複数の気孔を含んでよい。
【０１３４】
１実施形態では、第１エンクロージャに接続されているポンプは、前記オンオフ弁が開かれたとき、前記流れシステムにおける圧力が、約１．５倍、例えば約２倍、例えば約２．５倍、例えば約３倍、例えば約３．５倍、例えば約４倍、例えば約５倍、例えば約７倍、例えば約８倍、例えば約１０倍、例えば約１２倍、例えば約１５倍、例えば約２０倍だけ上昇するように、前記第１エンクロージャ内の空気圧を十分に高く確立することができる。
【０１３５】
１実施形態では、前記第１エンクロージャ内に確立される圧力は、２０ｋＰａ超など、２５ｋＰａ超など、３０ｋＰａ超など、４０ｋＰａ超など、５０ｋＰａ超など、６０ｋＰａ超など、７０ｋＰａ超など、８０ｋＰａ超など、１００ｋＰａ超など、１５ｋＰａ超である。
【０１３６】
１実施形態では、第１エンクロージャは、第１エンクロージャに接続する流れシステムの部分および気孔の第１群のボリュームＶｆｓと比較して大きなボリュームを有する。第１エンクロージャのボリュームとＶｆｓの間の比は、約２超など、約３超など、約４超など、約５超など、約７超など、約１０超など、約２０超など、約１．５超であってよい。この比の値が大きいと、オンオフ弁が開かれた後に気孔に印加される圧力は、オンオフ弁が開かれるとき第１エンクロージャ内に確立されている圧力と実質的に同一になる。
【０１３７】
１実施形態では、第１エンクロージャに接続されるポンプは、前記オンオフ弁が開かれたとき、前記流れシステムの圧力が、約１／１．５に、例えば約１／２、例えば約１／２．５、例えば約１／３、例えば約１／３．５、例えば約１／４、例えば約１／５、例えば約１／７、例えば約１／８、例えば約１／１０、例えば約１／１２、例えば約１／１５、例えば約１／２０に低下するように、前記第１エンクロージャ内の空気圧を十分に低いレベルへ低下させることができる。
【０１３８】
オンオフ弁は、基本的に、前記第１期間内に開くように構成された電磁弁など、任意のタイプの弁を備える。
圧力制御システムは、前記オンオフ弁と前記プリフォームの間の流路内に配置された圧力ヘッドを備えてよく、前記圧力ヘッドは、第１エンクロージャに接続するための第１入口と、第２圧力源に接続するための第２入口と、前記気孔の第１群に接続するための出口とを備える。
【０１３９】
１実施形態では、前記第２圧力源によって前記圧力ヘッド内に確立される圧力は、前記オンオフ弁が開かれる前および／または開かれた後に前記第１エンクロージャ内に確立される圧力を下回る。第２圧力源によって前記第１エンクロージャ内に確立される圧力と圧力ヘッド内に確立される圧力の間の比は、約１．５超など、約１．８超など、約２超など、約２．５超など、約３超など、約３．５超など、約４超など、約５超など、約６超など、約７超など、約１０超など、約１５超など、１．２超であってよい。
【０１４０】
１実施形態では、流れシステムは、前記オンオフ弁が開かれたとき、前記気孔の第１群から前記第２圧力源を切り離すことができる。第２オンオフ弁は、前記圧力ヘッドに対して、前記気孔の第１群から前記第２ボリュームを切り離すことができるように構成されてよい。
【０１４１】
１実施形態では、ライン速度および第１期間Δｔ１は、長さＬｐを有するファイバ部分が、第１期間Δｔ１中にプリフォームから線引されるように設定され、Ｌｐは、５０ｍ未満など、２０ｍ未満など、１０ｍ未満など、８ｍ未満など、６ｍ未満など、５ｍ未満など、４ｍ未満など、３ｍ未満など、２ｍ未満など、１ｍ未満など、０．５ｍ未満など、０．１ｍ未満など、１００ｍ未満である。
【０１４２】
１実施形態では、圧力制御システムは、前記気孔の第１群に流体接触するように配置された前記ボリュームの圧力を前記第１期間内に変化させるように構成されたポンプを備える。ポンプは、前記ボリュームの圧力を、前記第１期間内に、約１．５倍に、例えば約２倍、例えば約２．５倍、例えば約３倍、例えば約３．５倍、例えば約４倍、例えば約５倍、例えば約７倍、例えば約８倍、例えば約１０倍、例えば約１２倍、例えば約１５倍、例えば約２０倍に変化させることができてよい。
【０１４３】
微細構造光ファイバ用プリフォームの孔に流体連通する流れシステムに供給される空気圧を高速で変化させるように構成された圧力制御システムを用いると、線引される光ファイバの数メートル長さにわたって光ファイバのいくつかのフィーチャが変化され得る。例えば、気孔の断面の寸法が、数メートルにわたって増大されてよい。
【０１４４】
流れシステムは、前記プリフォーム保持具の第１内腔および／または第２内腔に流体連通であってよい。
１実施形態では、相対的孔サイズ（ピッチに対する孔径）を小さな値に調節するために、プリフォームの気孔の第１群には相対的に低い圧力が接続される。相対的に低い圧力は、前記第２圧力源によって供給されてよい。一方、内腔とも称され得る前記第１エンクロージャ内には、相対的に高い圧力が確立されてよい。オンオフ弁を開くと、流れシステムの圧力が、この相対的に高い圧力へと上昇し、相対的な孔サイズが大きな値に増大してよい。
【０１４５】
本発明による線引タワーを利用する、本発明による方法では、初期の相対的孔サイズは、例えば前記第２圧力源によって供給される相対的に低い圧力により、少なくとも部分的に制御される。所定の時間にオンオフ弁が開かれ、流れシステムの圧力が、線引される微細構造光ファイバの気孔およびピッチを全長にわたって増大させるように上昇する。このファイバは、一定のライン速度およびプリフォーム送り速度を用いて作製されてよく、すなわちガラスの断面積が一定である。相対的に小さい気孔から相対的に大きい気孔への変化が生じるこの長さは、ライン速度によって制御されてよい。ライン速度が比較的低いと、相対的に短い長さにわたって変化が生じ得る。１実施形態では、オンオフ弁が開かれた後に、前記第１エンクロージャ内には、流れシステムの圧力を、所望の相対的な孔サイズを得るのに必要な定常状態の圧力より高くするような圧力が確立される。これにより、より短い長さＬｐにわたって変化が生じ得る。
【０１４６】
１実施形態では、相対的な孔サイズは、最初に、流れシステムに対して相対的に低い圧力を供給することにより、相対的に小さい値を有するように調節される。第１エンクロージャ内に高圧が確立される。所定の時間にオンオフ弁が開かれ、流れシステムの圧力が上昇し、それによって、線引された光ファイバの気孔の断面寸法およびピッチが光ファイバの全長にわたって増大する。ファイバは、一定の長さの後に、外側のファイバ径または格子ピッチなど光ファイバのフィーチャのウエスト値へと縮小テーパ化されてよい。テーパ
は、本発明による線引を用いて実現されてよい。
【０１４７】
より短い長さにわたる変化を達成するために、線引速度は低くてよく、第１エンクロージャ内に確立される圧力は、相対的に大きい孔サイズ向けの定常状態より高いものでよい。第１テーパ部分には第２テーパ部分が続いてよい。１実施形態では、外径など光ファイバのフィーチャの値は、テーパ部分の前後で実質的に同一である。
【０１４８】
１実施形態では、ピッチは、プリフォームの気孔の空気圧が上昇している間にライン速度を変更することによって調節されてよい。例えば、相対的な孔サイズが増大している間、ピッチが維持されてよい。
【０１４９】
本発明を、好ましい実施形態に関連して、図面を参照ながら、以下でより十分に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明による線引タワーのライン速度を変化させる装置の実施形態を示す図。
【図２】線引されたテーパ形光ファイバに沿ったクラッド径の測定値を示す図。
【図３】線引されたテーパ形光ファイバの入力端およびウエストの画像を示す図。
【図４】本発明による線引タワーを使用して実現され得るテーパのプロファイルを示す図。
【図５】本発明による線引タワーを使用して実現され得る、図４のものとは別のテーパのプロファイルを示す図。
【図６】凹曲面を示す図。
【図７】微細構造光ファイバのピッチの２つの値に関するＧＡＭ曲線を示す図。
【図８】別々の波長に関して、ＧＡＭ対第１テーパ部分に沿ったピッチの傾斜を示す図。
【図９ａ】第１テーパ部分に沿ったピッチの別々の傾斜を示す図。
【図９ｂ】第１テーパ部分に沿ったピッチの別々の傾斜に関して、青色端における別々のテーパのプロファイルおよびエネルギーを示す図。
【図１０】本発明によるテーパ形ファイバに関するスーパーコンティニュームのスペクトルを示す図。
【図１１】微細構造光ファイバのプリフォームの気孔にかかる圧力を急速に変化させるための圧力制御システムの概略の構成を示す図。
【図１２】光ファイバに沿っていくつかのフィーチャが変化し得る様子の１例を示す図。
【図１３】微細構造光ファイバのクラッド径の変化を示す図。
【図１４】線引タワーを使用して線引された微細構造光ファイバの１例の入力端における断面を示す図。
【図１５】線引タワーを使用して線引された微細構造光ファイバの１例のテーパウエストにおける断面を示す図。
【図１６】本発明による微細構造ファイバの長手方向位置の関数としてピッチを示す図。
【図１７ａ】ファイバに沿った長手方向位置の関数として直径を示す図。このファイバは、本発明によるテーパを用いてファイバから小部分が形成されるように、いくつかのテーパを備える。
【図１７ｂ】テーパ部分の再現性の１例を示すために重ね描きされた図１７ａの２つのテーパ部分を示す図。
【図１８】３角形のパターンに配置された微細構造の気孔のクラッドを有する純粋な石英から作製された微細構造ファイバに関する可能な青色端のマップを示す図。
【図１９】ｄｆ／Λ＝０．５２で３角形のパターンに配置された微細構造の気孔のクラッドを有する純粋な石英から作製された微細構造ファイバに関する、青色端、ＺＤＷおよび赤色端の、ピッチに対する変化の１例を示す図。
【図２０ａ】本発明によるテーパの形状を示す図。
【図２０ｂ】本発明によるテーパが、刻み目をさらに備え得る様子を示す図。
【図２１】本発明によるテーパ形ファイバからのスペクトルと、対応する実質的に等量のポンプ光を有するテーパ化されていないファイバからのスペクトルとの比較を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０１５１】
これらの図は概略図であり、明確にするために簡易化されたものであり得る。全体にわたって、同一の参照数字は同一の部分または対応する部分に対して用いられる。
本発明のさらなる適用可能性の範囲が、以下に示される詳細な説明から明らかになるはずである。しかし、当業者には、この詳細な説明から、本発明の趣旨および範囲内で様々な変更および変更形態が明らかになるはずであるため、詳細な説明および特定の実例は、本発明の好ましい実施形態を示すものであるが、説明としてのみ示されることを理解されたい。
【０１５２】
本発明は、１または複数の独立請求項の特徴によって定義される。好ましい実施形態は、従属請求項で定義される。特許請求の範囲におけるいかなる参照数字も、それらの範囲に対する限定ではないように意図されている。
【０１５３】
いくつかの好ましい実施形態が上記で示されたが、本発明はこれらに限定されず、以下の特許請求の範囲で定義される内容の範囲内の他のやり方で実施され得ることが強調されるべきである。
【０１５４】
図１を参照すると、キャプスタンの構成が説明されており、ライン速度変更装置１０、１１は、プリフォームの第１終端からファイバ経路に沿って第１キャプスタン装置まで配置された独立した装置である。ライン速度変更装置は、平行移動ステージを有する変位装置を備え、平行移動ステージには、共通のプレート１３上に２つの支持体が配置されており、これらはレール１２に沿って移動されてよい。プレート１３が、図の上側の部分「ａ」に見られる位置から図の下側の部分「ｂ」に見られる位置に移動するとき、ファイバは、第１経路１４を辿ることから第２経路１５に変位される。２つの支持体（ホイール）が共通のプレートに配置され、また、３つのホイールが第１経路に沿って固定して配置され、第１経路と第２経路の長さの差は、変位装置の移動プレート上に支持体が１つしかない構成と比較して増大する。第１経路と第２経路の長さの差は、移動プレートおよび固定部分にさらなる支持体を付加することによって増大し得る。さらに、示された構成において安定している支持体が、例えば第１共通のプレート１３に対して反対方向に移動される第２共通のプレート上に実装された場合には、この差が増大し得る。
【０１５５】
図２および図３は、本発明による線引された光ファイバの部分からの結果を示しており、この部分自体が、本発明によるファイバを形成する。図２には、光ファイバに沿ったクラッド径の変化がプロットされている。入力端は０にあり、約１５０μｍの直径を有する。テーパ以前の部分は約１．６ｍの長さＬ０を有する。クラッド径は、１．６ｍから始まって約２．６ｍでウエストにて終了する、すなわち約１ｍの長さＬ１の第１テーパ部分にわたって１５０μｍから１１８μｍへと縮小テーパ化される。２．６ｍから３．２ｍまでの第２テーパ部分では、クラッド径は再び１５０μｍに拡大テーパ化される、すなわち約０．６ｍの長さＬ２にわたって拡大テーパ化される。この拡大テーパに続く、４ｍのところの出力端までの部分は、約０．８ｍの長さＬ３を有する。図３は、入力端（左側の画像）およびウエスト（右側の画像）における光ファイバの断面の画像を示す。
【０１５６】
大抵の場合、Ｌ３の長さは、第２テーパ部分の長さを犠牲にすることなく不完全な接続を補正することができるように、非ゼロにすることになる。いくつかの可能なテーパ設計の概略図である図４および図５に示されたものなど、他のテーパ設計が実現され得る。これらの図は、クラッド径対光ファイバに沿った位置を示す。ファイバの、１５０μｍのクラッド径および４．４μｍのピッチを有する１０ｍの長い部分が、テーパ部分の前に配置され、光ファイバは、テーパ部分で、７０μｍのクラッド径および２．０μｍのピッチへと縮小テーパ化される。ファイバは実質的に純粋な石英から製造された微細構造ファイバ（微細構造要素）であり、クラッド（クラッド領域）は、約０．８５のｄｆ／Λで三角形のパターンにレイアウトされた気孔によって形成され、相対的に大きなサイズは、短い波長において青色端をもたらすのに適切である（図１８に関する以下の議論を参照されたい）。以下で論じられるファイバに類似して、比ｄｆ／Λは実質的に一定である。図１８から、このような大きなコア（コア領域）については、約２μｍのピッチが、約３５０ｎｍになるはずの短い波長で青色端を生成するのに最適であると理解することができる。第１テーパ部分では、変位装置は、光ファイバの縮小テーパ化をもたらす、より長いファイバ経路を与えるように加速される。場合によっては、変位装置は、一定の位置で即時停止され、それによって、ファイバが、１５０μｍのクラッド径へと短い長さにわたって拡大テーパ化される。変位装置がこの一定の位置にある限り（さらにはライン速度に対する第１キャプスタン装置の寄与が一定である限り）、クラッド径は１５０μｍに保たれる。それぞれの曲線の右側には、第１長手方向位置におけるファイバ径と比較したファイバ径の増加が示されている。この増加は、置換装置が初期位置に戻され、それによって経路長さが縮小したとき生じることになる。線引中にいくつかのテーパ部分を作製するとき、増大されたクラッド径を有するこの部分は、光ファイバが、それぞれテーパ部分を含んでいるより小さな部片に切られてよいところを識別するのに用いられ得る。
【０１５７】
図１０は、スペクトルの４つの別々の構成に関するスーパーコンティニュームのスペクトルを示し、挿入図は青色端に注目している。これらの測定に使用されたすべてのファイバは、実質的に０．５２の相対的孔サイズ（孔径対ピッチの比）および３．３μｍのピッチを有する略六方格子に配置された気孔を有する、石英ベースの微細構造光ファイバであった。テーパ形ファイバでは、ピッチは、テーパのウエストで２．５μｍに縮小テーパ化される。基準測定１０１が、長さ１０ｍの均一のファイバ（ファイバ１と称される）に対して行なわれた。示された２つのスペクトル１０３、１０４は、第１テーパ部分の長さが１．２５ｍであり、ウエストの長さが０．２５ｍであり、第２テーパ部分の長さが０．５ｍであるテーパを有する第２ファイバ（ファイバ２と称される）に対して測定されたものである。ファイバ２は、テーパの前後に長さ５ｍの均一な部分を有するものであった。スペクトル１０３は、ファイバ２が出力端からポンピングされたときの、すなわち、ポンプ光が第１テーパ部分に到達する前に第２テーパ部分に到達するようにファイバ内で伝搬する、スーパーコンティニュームを示す。スペクトル１０４は、ファイバ２が入力端からポンピングされたときの、すなわち、ポンプ光が第２テーパ部分に到達する前に第１テーパ部分に到達するようにファイバ内で伝搬する、スーパーコンティニュームを示す。スペクトル１０２は、長さ１４ｍの第１テーパ部分および長さ１ｍの第２テーパ部分を伴うより長いテーパ部分を有する第３のファイバ（ファイバ３と称される）に対する測定を示す。ファイバ３は、テーパ部分の前後に、長さが２ｍと１ｍのファイバの均一な部分がそれぞれ配置されているものであった。ファイバ３の入力端から光を発するとき、スペクトル１０２が測定される。
【０１５８】
一般に、図１０のスペクトルは、スペクトル１０２、１０３および１０４を均一な光ファイバのスペクトル１０１と比較したとき、青色端と称される短い波長端が、テーパ部分により、より短い波長の方へ（すなわち約４９０ｎｍから約４３０ｎｍへ）シフトすることを実証するものである。端（ここでは約４５０ｎｍ未満）よりも短い波長に関して約−
２０ｄＢｍ／ｎｍ未満の値で測定された急激に変動する光／スパイクは、スーパーコンティニュームの一部分とは見なされない。この光は、マルチモードの影響および測定のアーチファクトに起因するものである。ファイバは、８０ＭＨｚの繰返し率で１４Ｗの平均出力を有する、１０６４ｎｍで１０ピコ秒のパルスを放出するポンプ源によってポンピングされた。得られた結果は、適用されたポンプ源に限定されるものではない。例えば、約９００ｎｍから約１３００ｎｍで、約１ピコ秒から５０ピコ秒のパルス長を有する光を発するポンプ源から、類似の結果が予期される。さらに、以前に論じられたように、他のポンプ・レーザも適切であり得る。
【０１５９】
挿入図において明白に見られるように、青色端では、ファイバ２が出力端からポンピングされたときの信号（スペクトル１０３）より、入力端からポンピングされたときの信号（スペクトル１０４）の方がかなり強い。この観測は、第１テーパ部分の傾斜がより小さいことで、スーパーコンティニュームの青色端において、より強い信号がもたらされ得るという証拠を与える。すなわち、青色端における有効な光パワーが重要なパラメータであるとき、ゆっくりした縮小テーパが好ましいと言える。
【０１６０】
さらに、ファイバ３（最長の第１テーパ部分を有する）のスペクトル１０２は、他のファイバと比較して、青色端において最も強い信号を有することが明らかである。
図１１は、圧力制御システムを備える線引タワーの１例を示す。第１エンクロージャ内にＰ１が確立されている間、流れシステムには圧力Ｐ２が連続的に印加されてよい。電磁弁が開かれたとき、圧力Ｐ１が流れシステムにおける圧力を支配し、ＰＣＦプリフォーム（慣用句のＰＣＦと微細構造は、互換性があるように用いられる）に印加される圧力の高速の変化が得られてよい。
【０１６１】
図１２は、本発明による線引タワーの圧力制御およびテーパ化が適用されたとき、いくつかのフィーチャが光ファイバに沿って変化し得る様子の１例を示す。
図１３は、本発明による圧力制御システムを備える線引タワーを用いて線引された微細構造光ファイバのクラッド径の変化を示す。炉の温度は摂氏１８２０℃であり、プリフォームの送り速度は１．６５ｍｍ／ｍｉｎであり、プリフォームからファイバを線引するライン速度は７．８ｍ／ｍｉｎであった。第１エンクロージャの圧力は４０ｋＰａであり、第２圧力源によって印加される圧力は１１．７ｋＰａである。線引された光ファイバの外側クラッド径は、圧力／テーパの工程より以前には２６２μｍである。クラッド径が次の６メートルにわたって増大するように、図の３ｍに対応する位置でオンオフ弁が開かれる。図の９ｍに対応する位置では、テーパが始まってクラッド径が縮小される。テーパの始端における相対的な孔サイズは０．５１６であり、終端では０．８１０へと増大される。内側のピッチは、テーパの始端で３．２６μｍであり、終端では２．２０μｍである。
【０１６２】
図１４および図１５は、それぞれ図１３で説明されたテーパ光ファイバの始端および終端の画像を示す。
図１６は、本発明によるテーパ形ファイバを示す。このファイバは、実質的に純粋な石英から作製された微細構造ファイバであり、ファイバの全長に沿って走る気孔によってクラッドが形成されている。ファイバの断面では、孔は、図１４のレイアウト・パターンに類似して、三角形のパターンにレイアウトされている。入力端における気孔の直径ｄｆと気孔の間のピッチΛとの比は０．５２である。この特性は、テーパを通して実質的に一定であるが、ピッチは、入力端で３．３μｍであり、ウエストでは約２．５μｍである。マッピングされたフィーチャは、長さの関数としてのコーティング・ファイバの直径である。テーパ形ファイバの断面の検査により、コーティングされたファイバの直径は、ピッチの形状によく沿っているが、ピッチの大きさは、コーティングされたファイバの直径と直線的に比例するものではないことが明らかになった。例えば、ピッチは、ウエストで２５％縮小され得るが、コーティングされたファイバの直径は、１０％しか縮小されない。し
かし、実験により、少なくともウエストにおけるピッチの大きさはクラッドの外径（すなわちコーティングされるガラスの直径）とよく比例するが、テーパ部分の傾斜はずれる傾向があることが示される。したがって、クラッドの外径の例えば５０％の縮小は、実質的にピッチの５０％の縮小に相当する。このグラフでは、入力端は０ｍのところにある（図示せず）。縮小テーパ化の長さＬ１は約１．８ｍであり、拡大テーパ化の長さＬ２は約０．４メートルである。縮小テーパ化は、上記で論じたように、青色端に対する結合を向上するためにかなり小さい傾斜を最初に有する。最終的に、テーパＬ３の後のファイバの長さは約０．８ｍである。このようなファイバの、スーパーコンティニューム発生への多くの実用的応用では、Ｌ３は、一般にテーパのウエストの近くにその最大のスペクトル幅がある、スペクトル的に非常に広範なスーパーコンティニュームが一時的に広がるのを防止するために、大抵の場合より短い。類似のテーパが、ファイバの他の寸法を用いて達成され得る。
【０１６３】
図１７ａは、複数のテーパ（部分Ｂ）を有するファイバを示す。テーパは、比較的長い縮小テーパおよび短い拡大テーパを有して配向される。部分ＡおよびＣは実質的に一定の部分をもたらし、これらはファイバの入力端および出力端を得るのに適切である。このファイバは、図１によるライン速度変更装置を有する線引タワーで製造されたものである。部分Ａが、図１ａによる初期位置で休止している変位装置に対応する。変位装置は、部分Ｂの縮小テーパ化中に、図１ｂに示されるように新規の位置へ移動され、次いで停止され、これによって、ファイバを、実質的に同一のライン速度および寸法に再調整させる。大きな直径を有する部分Ｄは、ライン速度変更装置をその初期位置へと再初期化した結果である。通常、本発明によるファイバは、線引されたファイバから切断され、部分Ａ、部分Ｂおよび部分Ｃの一部分を含むが、部分Ｄは一般に廃棄される。１実施形態では、部分Ｄがファイバ上に残され、これが拡大テーパ化の長さＬ２の決定に影響を及ぼすことはない。１実施形態では、Ｄは、拡大テーパ化の計算に影響を及ぼさず、その理由は、部分Ｄが、実質的に一定の直径を有するファイバのかなりの長さ（すなわち、２メートル超など、５メートル超など、１０メートル超など、２０メートル超など、１メートル超の長さ）の後に存在するからである。１実施形態では、Ｄの寸法が初期寸法よりも大きいので、Ｄは、拡大テーパ化の計算に影響を及ぼさない。テーパ長の決定におけるこれらの配慮は、他の実施形態にも適用されてよい。図１７ｂは、テーパの再現性を観測することができるように、図１７ａのファイバからの２つのテーパを重ね描きしたものである。外側のクラッド径（すなわちコーティング前のガラス・ファイバの直径）は、製造中に測定された。ｘ軸上の位置は、一定のライン速度をもたらすキャプスタン上の位置を反映しており、経路長変更装置によって与えられる経路長の増加を考慮に入れていないので、ｘ軸はファイバ長の真の表現ではないことに留意されたい。外側のクラッド径がテーパのウエストで約２４％縮小しているのが観測され、これはファイバのピッチにおける類似の縮小に対応する。ファイバの初期のピッチは３．２μｍであり、これがテーパのウエストで約２．４μｍに縮小される。類似のテーパが、ファイバの他の寸法を用いて達成され得る。
【０１６４】
図１８は、気孔の六角形の配列によって形成されたクラッドを有する純粋な石英の微細構造ファイバに関して、青色端の波長を、ｄｆ／ΛおよびピッチΛの関数として理論的に計算したマップを示す。本発明によるファイバは、テーパの端から端まで実質的に一定のピッチを保つことが多く、したがって、分散波の青色端（上記で説明されたもの）は、ｙ軸に沿って実質的に垂直に移動される。類似のマップが、他の基材、コア用材料、クラッド材、および／または、任意の微細構造の構造体など、光ファイバの他の構成に対して作成されてよい。このようにして、最適の設計パラメータが得られてよい。この場合、本実例の大部分で適用される０．５２のｄｆ／Λに対して、約２．５の最小ピッチが、短い青色端向けに最適であると思われることが注目される。上記で論じたように、特に縮小テーパの形状が、青色端に結合される光の量を制御するために重要である。
【０１６５】
図１９は、ＺＤＷ、青色端および対応する赤色端を示し、これらの間で、０．５２の一定のｄｆ／Λに関するピッチの関数として群速度整合（ＧＶＭ）が確立される。青色端は、ピッチが縮小されるとき最小値に達し、その後に再び増大する。図１８に関連して述べたように、この実例の短い青色端については約２．５の最小ピッチが最適であると思われる。
【０１６６】
図２０は、本発明によるテーパが採用してよい形状のいくつかの実例を示す。図２０ａで、縮小テーパは、長さＬ１に沿って、例えばａに沿った一定の傾斜、ａ２に沿った凹形状、またはａ１に沿った凸形状を有してよい。同様に、拡大テーパは、長さＬ２に沿って、例えばｂに沿った一定の傾斜、ｂ２に沿った凹形状、またはｂ１に沿った凸形状を有してよい。図２０ｂは、本発明のテーパが、テーパの長さの決定に影響を及ぼすことのないｃ１またはｃ２などの「バンプ」を備えてよいことを示す。１実施形態では、テーパ・ステーションにおける後処理によって生成されるフィーチャの変化（ここではピッチによって例示されている）は、テーパの長さの決定において無視される。１実施形態では、４０ｃｍ未満など、３０ｃｍ未満など、２０ｃｍ未満など、１０ｃｍ未満など、５０ｃｍ未満の存在範囲を有するフィーチャは、テーパの長さの決定において無視される。ここで、存在範囲は、例えば点線表示ｃ１の長さなど、全体の形状からの偏差として定義される。
【０１６７】
図２１は、本発明によるテーパを用いて生成されたスーパーコンティニュームを示す。長さは、Ｌ０＝１ｍ、Ｌ１＝７ｍ、Ｌ２＝１ｍ、およびＬ３＝１ｍである。テーパ化されていない部分についてはｄｆ／Λ＝０．５２、Λ＝３．２であり、ウエストではｄｆ／Λ＝０．５２、Λ＝２．４５である。比較のために、ｄｆ／Λ＝０．５２、Λ＝３．２５を有するテーパ化されていないファイバ（点線）が使用された。どちらのファイバも、１０６４ｎｍで１０ピコ秒のパルス（ＦＷＨＭ）を有するパルス化された光源を用いて、８０ＭＨｚの繰返し割合でポンピングされた。テーパ形ファイバについては１４．７Ｗの平均パワー、テーパ化されていないファイバについては１３Ｗの平均パワーと、同等のパルス・パワーが用いられた。この図は、テーパ化が、示された可視範囲の光の再分配をもたらすことを示している。青色端ピークが、増強され、約３０ｎｍシフトされる。図１８から予測されるように、テーパ形ファイバ（Λ＝２．４５のピッチに対応する）に関する青色端の位置は、約４５０ｎｍに見いだされるが、テーパ化されていないファイバの青色端は約４８０ｎｍに見られる。
【０１６８】
上記の本文に見られるように、いくつかの実施形態が本発明の範囲内にあり、いくつかの実施形態が、本発明によるファイバ、光源および線引タワーのそれぞれの機能向けに利用可能である。このような実施形態のすべては、これらの機能が互いに排他的であることが明確でなければ、併合可能であるように意図されていることに留意されたい。本発明およびその実施形態は、添付の特許請求の範囲の組によってさらに定義される。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１】
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【図１】
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【図１１】
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【図１８】
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