(57)【要約】【課題】トランジットネットワークとユーザの少なくとも１つの通信媒体との間で通信信号を交換するためのアクセスネットワークを提供すること。【解決手段】通信媒体は、通信信号を交換するために光接続ファイバを用いて操作可能に交換機に接続され、交換機はトランジットネットワークに接続される。接続ファイバは少なくとも１つのマルチモードファイバを含み、マルチモードファイバは、主にファイバ中に１つまたは複数の通信信号のモードを維持するために、その全長の少なくとも１つの第１の部分が少なくとも１つの完全な１巻きを含むような形で曲げられる。上述のモードは、グランドモードおよびグランドモードに近い１つまたは複数の低次モードからなるグループから選択される。【選択図】図２
2006314100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換機を介してトランジットネットワークとユーザの少なくとも１つの通信媒体との間の通信信号を交換するとともに、前記交換機と前記少なくとも１つの通信媒体との間の通信信号を交換するための光接続ファイバを含むアクセスネットワークであって、前記接続ファイバはコアと前記コアを取り囲むクラッディングを有する少なくとも１つのマルチモードファイバを含み、そのファイバはクラッディングに隣接するコアの中心周りのリング状の領域を伝搬するファイバ内の通信信号の少なくとも１つまたは複数のモードを大幅に減衰させるためにその全長の少なくとも１つの部分が曲げられていることを特徴とするアクセスネットワーク。
【請求項２】
リング状の領域が、前記少なくとも１つの曲げ部分の曲率半径に応じてコアの断面の一部に広がる請求項１に記載のアクセスネットワーク。
【請求項３】
ファイバの少なくとも第１の曲げ部分がファイバの第１の端部の近くに配置される請求項１または２のいずれか一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項４】
前記少なくとも１つの曲げ部分が、ファイバの第２の端部の近くに配置される第２の曲げ部分を含む請求項１から３の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項５】
ファイバはその第１の端部で光信号をファイバに入射するための光源に接続され、ファイバは第１の開口数を有し光源は第２の開口数を有するとともに、光信号をファイバのグランドモードに集中させるために、第２の開口数を第１の開口数と比べて十分に小さくして光信号を制限モードでファイバに入射する請求項１から４の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項６】
第２の開口数が、光信号が主にグランドモードまたはグランドモードに近いファイバの１つまたは複数の低次モードに集中するように構成される請求項５に記載のアクセスネットワーク。
【請求項７】
前記光源が半導体レーザを含む請求項５または６の少なくともいずれか一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項８】
前記半導体レーザがＶＣＳＥＬ型レーザである請求項７に記載のアクセスネットワーク。
【請求項９】
光信号を受信するために接続ファイバに光学的に接続されたレシーバをさらに含む請求項１から８のいずれか一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１０】
レシーバがファイバの第２の端部に接続される、請求項４を引用する請求項９に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１１】
第１の光信号をファイバに入射し第２の光信号をファイバから受信する第１のトランシーバに光源が組み込まれており、接続ファイバに光学的に接続されファイバから前記第１の光信号を受信するための第２のトランシーバをさらに含み、前記第２のトランシーバがファイバに前記第２の光信号を入射するための第３の開口数を有する光源を含み、第２の光信号をファイバのグランドモードに集中させるために、前記第３の開口数を第１の開口数と比べて十分に小さくして光を制限モードでファイバに入射する請求項５から８の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１２】
前記第３の開口数が、光信号が主にグランドモードまたはグランドモードに近いファイバの１つまたは複数の低次モードに集中するように構成される請求項１１に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１３】
マルチモードファイバが石英を含む材料から作られる請求項１から１２の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１４】
マルチモードファイバが、８００ｎｍを越える光信号の波長で、少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）を有する請求項１から１３の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１５】
マルチモードファイバが、１２５０ｎｍから１７００ｎｍの範囲の波長で、少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）を有する請求項１４に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１６】
ファイバの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）が、少なくとも７５ｎｍだけ異なる最小限２つの波長で少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍである請求項１４または１５に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１７】
前記少なくとも２つの波長が１２５０ｎｍから１７００ｎｍの範囲にある請求項１６に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１８】
マルチモードファイバが、少なくとも５０μｍの直径を有するコアを含む請求項１から１７の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項１９】
第１の曲げ部分が２ｃｍ未満の曲率半径を有する請求項１から１８の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【請求項２０】
第１の曲げ部分が収容カセットに収容される請求項１から１９の少なくとも一項に記載のアクセスネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換機を介してトランジットネットワークとユーザの少なくとも１つの通信媒体との間の通信信号を交換するためのアクセスネットワークに関する。このアクセスネットワークは、前述の交換機と前述の少なくとも１つの通信媒体との間で通信信号を交換するための光接続ファイバまたはファイバリンクを含む。
【背景技術】
【０００２】
「加入者回線（local  loop）」とも呼ばれるこのようなアクセスネットワークはよく知られており、一群のユーザを電気通信ネットワークに接続するために使用される。このようなネットワークでは、ユーザは「ローカルテイル（local  tail）」を用いて電気通信ネットワークの交換機に接続される。各交換機は、アクセスネットワークからのトラフィックをトランジットネットワークまたは「バックボーン」に転送すること、あるいはバックボーンからのトラフィックをアクセスネットワーク中の適切な「ローカルテイル」に送信することのいずれかによって着信トラフィックを処理する。ローカルトラフィック、例えばローカル電話通話などは、そのトラフィックを、交換機によってアクセスネットワーク内の一方の「ローカルテイル」から他方の「ローカルテイル」に直接送信することによって処理される。
【０００３】
このようなアクセスネットワーク内の「ローカルテイル」は、従来は銅線で構成されていたが、かなり前からこれらの銅導線はガラスファイバ線に置き換えられてきている。ここでの接続は、ガラスファイバを用いて通り、地域、および町の全体を接続することについて考える。この場合、既存の銅の「ローカルテイル」はガラスファイバによって置き換えられる。
【０００４】
アクセスネットワークで使用されるファイバは、通常はシングルモード光ファイバである。その理由の１つは、シングルモードファイバで達成される有効モード帯域幅（effective  modal  bandwidth）である。すなわち、シングルモードファイバの場合は、この有効モード帯域幅は十分に広い。したがって、モード分散によって引き起こされる信号の広がり（signal  broadening）は、アクセスネットワークでしばしば生じる約５ｋｍまでの距離にわたって限度内にとどまる。したがって、シングルモードファイバを使用したときには、１００Ｍｂｉｔ／ｓｅｃまでの速度が可能になる。
【０００５】
シングルモードファイバの使用についての欠点は、ファイバのコア径がかなり小さいことである。シングルモードファイバのコア径は、一般に＜１０μｍのオーダである。従って、２つのシングルモードファイバの接合（welding）は、非常に骨の折れる作業になる。なぜならば、接続に際して、２つのシングルモードファイバのコアを可能な限り正確に一直線に揃えることが好ましく、またそうしなければならないからである。アラインメントが正確でなければ、接合部においてより大きな光学的損失が生じる。一般に、アクセスネットワークにおいては非常に多くの接合部が形成されるので、シングルモードファイバに基づくアクセスネットワークの実装は、非常に時間がかかりコストのかかるプロジェクトになる。
【０００６】
さらに、アクセスネットワーク内のすべての接合部で一様な品質を実現することは不可能であり、またそのような接合部の性能は２つの接合されたファイバのコアが相互にどれぐらいうまく、またはどれぐらい不十分に接続されているのかに強く依存するので、各接合部での光学的損失はかなり大きく、また接合部ごとに変化するものである。それに加えて、接合部の存在によって引き起こされる全体の光学的損失は、接続またはリンク内の接合部の数に強く依存する。
【０００７】
シングルモードファイバのその他の欠点は、前述のファイバがその全長（の一部）を曲げられたときの曲げ損失がかなり大きいことである。アクセスネットワークでは、しばしばファイバの曲げが生じるが、曲げ損失の問題は、接合に使用されたファイバの余長が収容カセットに収容される接合部付近で特に生ずることになる。曲げ損失は、通常は接合部に存在するファイバの余長を、半径３．５〜４ｃｍ（したがって、直径約８ｃｍ以下）の収容カセットに収容することによって限度内に維持することができる。しかし、アクセスネットワークにおいては、このことにより結果的に以下で説明する他の問題が生ずることになる。
【０００８】
アクセスネットワークは、通常かなり多数の接合部を含む。理論的には、同じ経路に従う多数のファイバの余長を束ね、それらを単一の収容カセットに収容することは可能である。これにより、ファイバを収容するために必要な空間の量を限度内に維持することが可能になる。しかし、アクセスネットワークにおいてはしばしば変更がなされるので、これは通常の解決策にはならない。したがって、いくつかのファイバを含むこのような収容カセットを開けて処理することが、しばしば必要になるはずである。ファイバの１つを変更する目的で収容カセットを移動することにより、同じ収容カセットに収容された他のファイバの１つに送信の障害が生じる可能性がある。
【０００９】
したがって、アクセスネットワークにおいては、すべての接続ファイバを個別に収容カセットに収容するのが一般的な方法である。多数のファイバおよび多数の接合部を考慮すると、相当な数の収容カセットが使用され、したがって収容のために大きな空間も必要になる。しかし、建物の密度は、特に町の中心部においては増大を続け、またすべての家庭／建物に接続する必要がある（ケーブルＴＶ、ガス、水道、電気、下水道など）他のネットワークの数も増加を続けるので、使用可能な空間もやはり限られたものになる。この接続においては、道路が掘り起こされるときに交通に与える不便さを考慮して、アクセスネットワークを掘り返すときにできる限り道路に影響を与えないように考慮しなければならない。したがって、残された唯一の空間は歩道の下だけであり、その接続においては、掘る深さが制約要因になることもさらに考慮すべきである。より深く掘ることはより多くの時間を必要とし、他の深さにある他のネットワークの存在を考慮してより周到な準備が必要になる。
【特許文献１】米国特許第６１８５３４６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、接続またはリンクの光学的損失を最小にするとともに、使用可能な地下の空間を可能な限りむだ無く使用するアクセスネットワークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記および他の目的は、交換機を介してトランジットネットワークとユーザの少なくとも１つの通信媒体との間の通信信号を交換するためのアクセスネットワークを提供する本発明によって達成される。このアクセスネットワークは、前述の交換機と前述の少なくとも１つの通信媒体との間の通信信号を交換するための光接続ファイバを含んでおり、前述の接続ファイバがコアと前述のコアを取り囲むクラッディングを有する少なくとも１つのマルチモードファイバを含み、そのファイバは、クラッディングに隣接するコアの中心周りのリング状の領域を伝搬するファイバ内の通信信号の１つまたは複数のモードを大幅に減衰させるためにその全長の少なくとも１つの部分が曲げられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、曲げ損失が主に光信号の高次モードで生ずるという洞察に基づくものである。所与の曲率半径を有するマルチモードファイバの巻上げ部分では、曲げ損失は巻上げ部分の長さにわたって強く生じ、消滅または減衰しやすいより高次のモードが光信号から消滅する。この高次モードの消滅は、ファイバの曲げ部分の（光信号の所与の伝搬方向から見て）最初の部分で生ずる。高次モードの消滅が特に生じる長さは、結局は巻上げファイバのおよそ１巻きの長さになる。光信号は、（信号の伝搬の方向から見て）最初の曲げの間に既に高次モードが消滅しており、マルチモードファイバの曲げ損失の影響を受けないかまたはほとんど受けない低次モードだけを含むので、ファイバの下流での別の巻上げや別の曲げ部分では、それ以上の曲げ損失はほとんど生じないことになる。
【００１３】
前述の曲げは、信号の低次モードに影響を与えないかまたはほとんど影響を与えないので、このファイバは、例えば、その中の信号全体がファイバの曲げの影響をはるかに受けやすいシングルモードファイバよりもはるかに小さな曲率半径で巻き上げることができる。このことにより、わずか１０ｍｍの曲率半径を有する収容カセットを使用することが可能になる。これは、使用可能な地下空間のむだの無い使用に関する大きな改善になる。
【００１４】
このような方法で使用されるマルチモードファイバを含むアクセスネットワークは、そのようなネットワークの最大曲げ損失の要件を満たす。さらに、ファイバ収容の間に達成された（改善された減衰特性による）強度ゲインを使用して、マルチモードファイバの有効なモード帯域幅を補償することもできる。
【００１５】
それに加えて、マルチモードファイバを使用することの利点は、例えば、ファイバのコア径がシングルモードファイバのコア径よりもはるかに大きいことであり、したがって接合がより容易に実施できることである。結果として、多くのファイバと、より多くの接合部を含むアクセスネットワーク全体の実装は、簡単化され、したがってより安価になる。
【００１６】
コア径がはるかに大きいので、２本のファイバのコアを一直線に揃え相互に接合することはより容易になる。結果として、より高い品質の接合が実現できるので、接合損失はより小さくなる。本発明によるアクセスネットワークで送信されるのは主に低次モードの光信号なので、接合部での光学的損失に関してはさらに改善される。この低次モードは、コアを貫く中央軸でのグランドモードの近くに集中する。コアの外縁での光信号伝送はほとんど生じない。低品質接合の場合には、２本のファイバが不完全に配置されているときに、一方のファイバのコア断面が他方のファイバのコア断面と接続されていない（またはオーバラップしていない）ポイントで信号損失が生じる。このことは、特にファイバの外縁の場合にあてはまる。したがって、主に低次モードからなる光信号は、不完全になされた接合の影響をあまり受けないことになる。
【００１７】
一実施形態によれば、リング状の領域は、前述の少なくとも１つの曲げ部分の曲率半径に応じてコアの断面の一部に広がる。曲率半径を適合させることによって、曲げられたファイバの減衰効果、詳細にはどの高次信号をどの程度減衰させるかに影響を与えることが可能になる。
【００１８】
一実施形態によれば、ファイバの最初の曲げ部分はファイバの第１の端部近くに位置する。接合部近くの光ファイバの端部には通常、ある程度のファイバの余長が必要になるので、曲げ部分をファイバの余長と一致させて、ファイバの巻上げ部がファイバの曲げ部分を形成するようにすることができる。ファイバはさらに、ファイバの第２の端部近くに位置する少なくともファイバの第２の部分で曲げることができる。このことによる利点は、双方向信号の場合に、高次モードの光信号がファイバに入射されると直ぐに減衰することである。
【００１９】
好ましい実施形態によれば、本発明は以下のようなアクセスネットワークを提供する。すなわち、このネットワークでは、ファイバは光信号をファイバに入射するためにその第１の端部で光源に接続される。ファイバは第１の開口数（numeric  aperture）を有し、光源は第２の開口数を有する。光信号を可能な限りファイバのグランドモード（ground  mode）に集中するために、第１の開口数と比べて第２の開口数を十分に小さくして光信号を制限モードでファイバに入射する。
【００２０】
ファイバの開口数よりはるかに小さい開口数を有する光源を用いて直接マルチモードファイバに光を入射することによって、光は制限モードでマルチモードファイバに入射される（「制限モード入射（restricted  mode  launch）」）。これによって、トランスミッタユニットによってマルチモードファイバに入射される光信号を可能な限りファイバのグランドモードに集中することが可能になり、ファイバ中の光信号の伝搬を可能な限りファイバの中心軸に沿って生じさせることが可能になる。ファイバの曲げ損失は特にマルチモードファイバ内の高次モードで生じ、高次モードはコアの（中心軸から見た）外側部分、すなわち光ファイバのクラッディング付近で優位になるので、マルチモードファイバの曲げ部分における曲げ損失はごく僅かなものになる。さらに、ファイバは直接トランスミッタユニットに接続されるので、光接続それ自体も、損失を生じさせる可能性がある追加の接合部を含むことがなくなる。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態によれば、第２の開口数は、光信号が主にグランドモードまたはグランドモードに近いファイバの１つまたは複数の低次モードに集中するように構成される。
【００２２】
上述のように、高次モードの使用は可能な限り避けることが好ましい。グランドモードに加えてグランドモードに近い他の低次モードを使用することにより、ファイバの出力部で可能な最も高い光出力を得るために光ファイバが有効に使用されることになる。
【００２３】
本発明の他の実施形態によれば、光源は半導体レーザを含む。この目的で、例えばＶＣＳＥＬタイプのレーザを使用することができる。ＶＣＳＥＬレーザは、平均的なマルチモードファイバの開口数と比べてかなり小さい開口数を有しており、したがって本発明での使用に非常に適するものである。
【００２４】
本発明の他の実施形態は、接続ファイバまたはリンクに光学的に接続された、光信号を受信するためのレシーバをさらに含む。
【００２５】
他の好ましい実施形態では、本発明はさらに上述の光通信システムを提供する。この光通信システムでは、第１の光信号をファイバに入射し第２の光信号をファイバから受信する第１のトランシーバ内に光源が組み込まれる。この光通信システムはさらに、前述の第１の光信号をファイバから受信するための、接続ファイバに光学的に接続された第２のトランシーバを含む。この第２のトランシーバは、第３の開口数を有し前述の第２の光信号をファイバに入射するための光源を含む。第２の光信号を可能な限りファイバのグランドモードに集中させるために、前述の第３の開口数を第１の開口数と比べて十分に小さくして光を制限モードでファイバに入射する。
【００２６】
このような方法により、曲げ損失および／または接合損失の影響をあまり受けることがなく、さらにマルチモードファイバだけが使用される二重（duplex）システムを容易に提供できることを理解されたい。この接続において、このようなシステムが不要な接合部を含まないことに留意されたい。
【００２７】
他の好ましい実施形態によれば、前述の第３の開口数は、光信号が主にグランドモードまたはグランドモードに近いファイバの１つまたは複数の低次モードに集中するように選択される。上述の単方向ソリューションで既に説明したように、このような方法により、第２の光信号が受信される側で可能な最も高い光出力を得るためにファイバが有効に使用されることになる。
【００２８】
一実施形態によれば、本発明による光通信システムの応用分野を最大にするために、使用されるマルチモードファイバは光通信でよく使用される波長、例えば８００ｎｍを越える光信号波長で、少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）を有することが好ましい。マルチモードファイバは、詳細には８５０ｎｍ、１３００ｎｍ、または１５００ｎｍ付近の波長でそのような有効モード帯域幅を提供する。好ましくは、マルチモードファイバは１２５０ｎｍから１７００ｎｍの間の波長で、少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）を有する。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、少なくとも７５ｎｍだけ異なる最小限２つの波長で少なくとも１０００ＭＨｚ．ｋｍの有効モード帯域幅（ＥＭＢ）を有するファイバがマルチモードファイバとして使用される。このようなマルチモードファイバの使用により、その光通信システムに対する波長分割多重方式（ＷＤＭ）の使用が可能になる。
【００３０】
好ましくは、前述の少なくとも２つの波長は、通信ネットワークを介した光信号の伝送にしばしば使用される波長である１２５０ｎｍから１７００ｎｍの範囲に存在する。
【００３１】
使用されるマルチモードファイバは、少なくとも５０μｍのモードフィールド径（modal  field  diameter）を有することができる。５０μｍまたは６２．５μｍの直径を有するファイバは、本発明の諸実施形態での使用に適した、しばしば使用されるマルチモードファイバである。
【００３２】
ファイバの曲げ部分は、元の信号の高次モードが実質的に消滅し信号が主に低次モードを含むという事実により、曲げ損失を限度内に維持しながら非常に小さな曲率半径を有することができる。
【００３３】
マルチモードファイバの一部を比較的小さな曲率半径、例えば２ｃｍ未満、あるいはさらに小さく１ｃｍ未満の曲率半径で巻き上げることができれば、非常にコンパクトな方法でマルチモードファイバの余長を収容することが可能になる。曲率半径１５ｍｍは可能である。通常、ファイバの余長を収容するために使用可能な空間は限られている。例えば、その一例はアクセスネットワークの設置に際して使用可能な地下空間の量である。例えば、特に大都市の中心部など、場所によっては建物の密度が非常に大きく、さらに建物または家庭に接続されるインフラストラクチャネットワーク（下水道、エネルギー、水道など）の数もかなりの数に上る。いくつかのファイバを単一の収容カセットに収容することは可能であるが、アクセスネットワークでは比較的頻繁に変更を実施する必要があるので、多くの場合この方法は好ましくない。ある接続に変更が実施されるとき、収容カセットの移動により同じ収容カセット内に収容された他の接続に障害が生じる可能性がある。したがって、一般に各接続ごとに個別の収容カセットが使用される。
【００３４】
上記の例から、主要な利点が、収容カセットを可能な限りコンパクトにし、さらに接合部の数を可能な限り制限することによって達成されることは明らかである。この接続においては通常、ファイバ中に接合部を形成できるようにするために、あらゆる接合部に対してファイバの余長が使用可能でなければならないことに留意されたい。したがって、すべての接合に対して少なくとも１つの収容カセットを設置しなければならない。したがって他の実施形態によれば、マルチモードファイバは円筒型のボディ、例えば収容カセットに巻き付けられる。
【００３５】
次に、限定の意味ではない本発明の諸実施形態に関する以下の説明で、添付の図面を参照しながら本発明をより詳細に論ずる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、全長の一部分９が（１巻き）巻かれているマルチモードファイバ１のコアを示す。端部２では、光が、光素子３を用いていわゆる「全モード励振（overfilled  launch）」（ＯＦＬ）の状態でファイバ１に入射される。すなわち、光は、マルチモードファイバ１のすべてのモード、またはほとんどすべてのモードに入射される。ファイバのコアは、端部２の近くでは破線５で示され、曲げ部分９の後の下流のファイバでは破線６で示されている中心軸を有する。
【００３７】
全モード励振の状態でファイバに入射された信号は、図１では光信号のエンベロープ１０によって概略が示されている。光信号の高次モードは曲げ部分９で効果的に減衰するので、曲げ部分９の後では、信号は低次モードまたはグランドモードに集中することになる。図１では、このことは曲げ部分の後の光信号のエンベロープ１２によって示されている。
【００３８】
図２は、通信ネットワークの（概略的に示された）アクセスネットワークにおける、本発明による光通信システムの一実装を示す。この概略図として示されたアクセスネットワークでは、多数のユーザ２０、２１、２２、２３、２４、および２５が、通信ネットワークのバックボーン（図示せず）に接続されている。このことは、ガラス接続ファイバからなるローカルテイルを用いて、各ユーザ（２０、２１、２２、２３、２４、および２５）を配線盤（「主配線盤（main  distribution  frame）」、ＭＤＦ）２８に接続することによって実施される。ユーザ２０は、マルチモードファイバ４０によってＭＤＦ２８に接続される。同様に、ユーザ２１、２２、２３、２４、および２５は、それぞれマルチモードファイバ４１、４２、４３、４４、および４５によってＭＤＦ２８に接続される。ファイバ４５の光結合２７により、配線盤２８と各ファイバ４０、４１、４２、４３、４４、および４５の間の光コンタクトが提供される。
【００３９】
一般に、余長はマルチモードファイバの接続部の近くで使用されるので、収容カセット３０、３１、３２、３３、３４、および３５は、それぞれ各ユーザの接続ポイント２０、２１、２２、２３、２４、および２５の近くに存在し、そのカセット内でマルチモードファイバの余長が巻かれている。本発明による光通信システムを使用することにより、それぞれの収容カセット３０、３１、３２、３３、３４、および３５内での、巻上げファイバ４０、４１、４２、４３、４４、および４５の曲率半径は、例えば０．５ｃｍになる。したがって、各収容カセットの直径は、（巻上げファイバを含めて）１ｃｍ（を少し越える程度）より大きくなることはない。本発明による光通信システムを使用することにより、詳細には、比較的大きな開口数を有するマルチモードファイバと比較的小さな開口を有する光源を使用することにより、収容カセット内でファイバを小さな曲率半径で巻き上げることが可能になる。マルチモードファイバの高次モードは使用されないか、またはほとんど使用されないので、光信号がこのような方法でマルチモードファイバに入射された結果として、収容カセット３０、３１、３２、３３、３４、および３５内での曲げ損失はほとんど生じないことになる。
【００４０】
例えば光結合２７による、ファイバ４０、４１、４２、４３、４４、および４５の配線盤２８への接続部は、（拡大される領域を示す）点線の楕円形５０と（拡大された図を示す）点線の楕円形５１によって、図２に拡大図の形で示されている。配線盤（２８）への接続部の拡大図を示す楕円形５１では、接続された各ファイバが、配線盤の近くに収容カセット３８などの収容カセットを備えていることが識別できる。また、この場合、光信号をマルチモードファイバに入射する方法の結果として、このような収容カセットにおける曲げ損失をごく僅かなものにすることができる。配線盤２８はさらに、接続ファイバ２９によって通信ネットワークのバックボーンに接続される（バックボーンは図示されていない）。
【００４１】
図３は、光がすべての使用可能なモードでマルチモードファイバに入射される（「全モード励振」、ＯＦＬ）テスト構成で実行された実験の結果を示す。図３は、マルチモードファイバが巻かれている長さに応じた光信号の曲げ損失を示す。実験は、グレーデッドインデックス型マルチモードファイバ（graded  index  multimode  fibre）で１３００ｎｍの光信号を用いて実行された。巻かれているファイバの曲率半径は１５ｍｍである。グラフの垂直軸５４はデシベルの単位の曲げ損失を表し、水平軸５５はファイバの曲げ部分を通る光信号の経路を示す。
【００４２】
実験は、ワンアップマルチモードファイバ（one−up  multimode  fibre）の最初の４０ｃｍで最大の曲げ損失が生じることを示す。その後では、ほとんど曲げ損失は生じない。このことは、曲げ損失が、特にマルチモードファイバ中の信号の高次モードの近くで生じるということから説明される。ファイバの高次モードの光信号はクラッディング内で失われる。したがって、このプロセスは、最終的に光信号の低次モードだけがマルチモードファイバのコア中に残るまで継続する。ファイバ中の光信号の低次モードは曲げ損失の影響をほとんど受けないので、光信号中の高次モードが実質的に消滅する巻上げファイバの４０ｃｍ以降では、光信号はファイバの追加の曲げの影響を実質的に受けないことになる。
【００４３】
次に論ずる図４に示された本発明の実施形態では、（ファイバ自体の開口数と比べて）比較的小さな開口数でマルチモードファイバに光を入射して光信号を主に低次モードに集中することによってこの原理を使用する。この場合は、信号中に実質的に高次モードが存在しないので、光信号はファイバの曲げ部分や巻上げ部分の存在に影響されることはない。したがって、曲げ損失は比較的小さくなる。さらに、小さな開口数を有する光源を使用することによって、接続ファイバ中の接合部の数を最小にすることもできる。このことにより、例えば比較的多数の接合部を有するアクセスネットワークにおいて大きな利点が提供される。
【００４４】
図４は、７１で（断面図の形の）概略が示されたマルチモードファイバを含む本発明の一実施形態を示す。マルチモードファイバは、コア６３とクラッディング６５で構成される。マルチモードファイバの中心にある中心軸は、一点鎖線７６によって示されている。マルチモードファイバは光源６８に光学的に接続されている。光源６８は、例えばＶＣＳＥＬタイプのレーザを備え、マルチモードファイバに入射される光ビーム７２を提供する。光源６８は送信システム７０に接続されるか、またはその送信システム７０の一部を形成する。送信システム７０では、例えば２値電気信号を変換して光源６８を駆動し光信号を提供する。
【００４５】
光ビーム７２を提供する光源６８は、光信号がマルチモードファイバのグランドモードおよびそのグランドモードに可能な限り近い低次モードに集中するように、光をマルチモードファイバに入射する。その目的のために、光源６８は、その開口数がファイバの開口数と比較して相対的に小さくなるように選択される。
【００４６】
信号がマルチモードファイバのグランドモードと低次モード７４に集中するので、またマルチモードファイバ７１の高次モードは使用されないかまたはほとんど使用されないので、結果として、マルチモードファイバ７１は、例えばその全長の一部で曲げられている場合でも（この場合は図４には示されていない）、マルチモードファイバ７１内には小さな曲げ損失しか発生しないはずである。
【００４７】
図４では、光源とマルチモードファイバ７１の端部の間には空隙が存在するように見えるが、実際には、必ずしも空隙が存在するとは限らない。原則として、光源６８とマルチモードファイバ７１の間の光結合は、このトランジションで生ずる光学的損失が最小になるようになされる。したがって、図４に示唆された空隙は原則として存在しないことになるが、図４には、単にビーム７２を図的に示すためだけに含められている。したがって、光源６８とファイバ７１の端部は、通常は相互に密着している。
【００４８】
諸実施形態は、本発明の原理を例示する目的のためだけに示されたものである。本明細書で説明した本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。したがって、本明細書で図示し説明した諸実施形態は、限定的なものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】マルチモードファイバ内の光信号を概略的に示す図である。
【図２】本発明による光通信システムが使用されるアクセスネットワークを示す図である。
【図３】「全モード励振」の状態でファイバに入射された光信号中で測定された曲げ損失を示す図である。
【図４】光源によって光がマルチモードファイバに入射される、本発明の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、４０〜４５、７１  マルチモードファイバ
２  端部
３  光素子
５、６、７６  中心軸
９  曲げ部分
１０、１２  エンベロープ
２０〜２５  ユーザ
２７  光結合
２８  主配線盤
２９  接続ファイバ
３０〜３５、３８  収容カセット
５０  拡大される領域
５１  拡大された図
５４  垂直軸
５５  水平軸
６３  コア
６５  クラッディング
６８  光源
７０  送信システム
７２  光ビーム
７４  低次モード
【図１】
2006314100.tif 000003
【図２】
2006314100.tif 000004
【図３】
2006314100.tif 000005
【図４】
2006314100.tif 000006
【外国語明細書】
2006314100.tif 000007
2006314100.tif 000008
2006314100.tif 000009
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