(57)【要約】分極モード分散補償器は、速波分極モード成分、遅波分極モード成分及びこれら成分間の時間差を有する光信号の分極モード分散を修正する。補償器は、位相シフター及び可変遅延セクションを含む。位相シフターの入力は、分極モード分散を呈する光信号を与える光素子に接続される。位相シフターは所望の方向に分極の光信号の主状態を回転させる機能を有する。位相シフターは照射硬化コーティングで被覆された光ファイバのセグメントに作用する。コーティング組成物は、約80℃でコーティングに約80MPaの応力を与える前負荷に対応して、約80℃で少なくとも約１時間の応力緩和期間後、コーティングによって呈される残留応力が少なくとも約60MPaとなるように選択される。このコーティングは横方向応力をファイバに伝達してファイバの複屈折を制御可能に変化させる能力を有する。
2005508510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッドによって包囲されたコアと、少なくともクラッドの外表面のセグメントに適用される照射硬化コーティングと、を有する光ファイバを含む被覆光ファイバであって、前記コーティングの組成は、約80℃で前記コーティングに約80MPaの応力を与える前負荷に応答して、80℃で少なくとも約１時間の応力緩和期間の後、前記コーティングによって呈される残留応力が少なくとも約60MPaとなるように選択されていることを特徴とする被覆光ファイバ。
【請求項２】
前記コーティングは約０から90重量パーセントのオリゴマー成分と、約５から97重量パーセントの単量体成分と、を含み、前記コーティングは少なくとも約100MPaのヤング係数を有することを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項３】
前記残留応力が少なくとも約68ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項４】
前記残留応力が少なくとも約76ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項５】
前記コーティングの厚さが約35μmよりも大であることを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項６】
ヤング係数が少なくとも約100ＭＰａであることを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項７】
前記クラッドの前記外表面の第２セグメントに二重コーティングシステムが適用されることを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項８】
前記光ファイバが偏波保持ファイバを含むことを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項９】
前記コーティングが少なくとも約700℃のＴｇを有することを特徴とする請求項１記載のファイバ。
【請求項１０】
速波分極モード成分、遅波分極モード成分及び前記成分間の時間差を有する光信号の分極モード分散を修正するための分極モード分散補償器であって、前記補償器は、
入力及び出力を含む位相シフターと、全ての入力、出力及び少なくとも１つの光ファイバ遅延線を含む可変遅延セクションと、を含み、
前記位相シフターの前記入力は分極モード分散を呈する光信号を与える単一モード光ファイバに接続され、位相シフターは所望の配向に分極の前記光信号の主状態を回転させる機能を有し、前記ファイバのセグメントは少なくとも組成物で被覆され、前記組成物は約80℃で前記コーティングに約80MPaの応力を与える前負荷に対応して、約80℃で少なくとも約1時間の応力緩和期間の後、前記コーティングによって呈される残留応力が少なくとも約60MPaとなるように選択され、前記コーティングは前記ファイバに横応力を伝達可能であって前記ファイバの複屈折を制御自在に変化させ、前記組成物が前記ファイバの外表面に与えられ、
前記可変遅延セクションの入力は前記位相シフターの出力に接続され、分極の前記光信号の主状態の前記所望の配向が実質的に各々の前記ファイバ遅延線の速波軸及び遅波軸の１つと一直線上に位置するように回転せしめられ、前記可変遅延セクションは、前記分極の主状態が所与の光ファイバ遅延線の前記速波軸及び遅波軸の１つを横切るかどうかの関数として、互いについて前記光信号の分極の主状態を遅延せしめられるように機能して、それら間の時間差を縮小することを特徴とする分極モード分散補償器。
【請求項１１】
前記組成物は、約５から90重量パーセントのオリゴマー成分と、約５から97重量パーセントの単量体成分とを含み、前記コーティングは少なくとも約600MPaのヤング係数を有することを特徴とする請求項10記載の分極モード分散補償器。
【請求項１２】
光素子が分極依存特性を呈するかどうかを決定するための分極スクランブラであって、
前記分極スクランブラは入力及び出力を含み、前記スクランブラは第１及び第２光ファイバを含み、前記第１光ファイバは機械的応力を第１制御信号に対応して第１光ファイバに与えるための第１機械スクイーザを含み、前記第１光ファイバは第１端部、第２端部、速波軸及び遅波軸を有し、前記第１光ファイバの前記第１端部は、前記分極スクランブラの前記入力として作用し、前記第１機械スクイーザは、前記第１光ファイバと一直線上に配置されて前記第１光ファイバのセグメントを係合し、前記第１光ファイバの前記セグメントは前記第１コーティングによって包囲され、前記組成物は、約80℃で前記第１コーティングに約80MPaの応力を付与する前負荷に対応して、約80℃で少なくとも約１時間の応力緩和期間の後、前記第１コーティングによって呈される残留応力が少なくとも約60MPaとなるように選択され、
前記第２光ファイバは機械的応力を第２制御信号に対応して第２光ファイバに与えるための第２機械スクイーザを含み、前記第２光ファイバは第１端部、第２端部、速波軸及び遅波軸を有し、前記第１光ファイバの前記第２端部は、前記第１光ファイバの前記分極軸に関して約45度の角度で前記第２光ファイバの第１端部に接続され、前記第２光ファイバの前記第２端部は、前記分極スクランブラの前記出力を提供することを特徴とする分極スクランブラ。
【請求項１３】
前記第１コーティングは、約０から90重量パーセントのオリゴマー成分と、約５から97重量パーセントの単量体成分とを含む組成物からなり、前記第１コーティングは、横方向応力を前記ファイバに伝達可能であって、前記ファイバの複屈折を制御自在に変化させ、前記第１コーティングは少なくとも約100MPaのヤング係数を有することを特徴とする請求項12記載の分極スクランブラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバに関し、詳細には、単一モード光ファイバの分極モード分散（ＰＭＤ）補償器に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一モード光ファイバの分極モード分散（ＰＭＤ）は、高速光通信システムにおけるビットエラー発生源として知られている。ＰＭＤによって一般的に光学パルスの広幅化やパルスの変形が生じ得るので、ＰＭＤ補償がなされていない既存の光通信システムでは、達成可能なビットレートが制限され得る。パルスが広幅化するに従って、最終的には個々のビットがもはや識別不可能となって、通信システムは適切に機能しなくなる。
【０００３】
所与の光パルスを２つの分極の主状態（ＰＳＰ）を有する信号に分割するモデルを通じて、単一モード光ファイバのＰＭＤが説明されてきた。一次オーダーのＰＭＤによって生ずる伝達された光シグナルのパルスの広幅化は、単一モード光ファイバの１つのスパンにおける互いに直行する２つの分極軸（すなわちＰＳＰ）の上、若しくは、相互接続された単一モード光ファイバのＰＳＰの上へ投影される入力パルス間の伝播時間差によって生じる。差分群遅延（ＤＧＤ）として知られる伝搬時間差は、単一モード光ファイバの１つのスパンや、相互接続された単一モード光ファイバの平方根キロメータあたりのピコ秒を単位にして通常、表現されている。
【０００４】
当業者にとって周知の如く、一次オーダーＰＭＤは、一般的に複屈折として知られている光ファイバの特性によって生じる。ファイバ内で定義される一組の軸について異なる屈折率を光ファイバが有するときに複屈折が生じる。例えば、光がファイバに沿って（例えば、デカルト座標系のＺ軸に沿って）伝播しているとき、分極の２つの主状態は、（例えば、Ｘ及びＹ軸に沿って放射されて）互いに直行し且つファイバの長さ方向に直角である。一般的に、Ｘ軸及びＹ軸に関して測定される屈折率は、ファイバの幾何学的特性及び／又は環境性効果によりわずかな違いを呈する。
【０００５】
光ファイバの多くの幾何学的図形の偏差は光ファイバ製造プロセスに起因し、一般的に不完全な円形断面のファイバを生じることによる。応力負荷の如き環境性効果は、応力を負荷された領域の屈折率を変化させることができて、ファイバの複屈折を変化させることができる。応力の負荷による複屈折の変化は、応力光学の分野において広く調査されてきた。応力値、応力のタイプ及び所与の光ファイバの応力特性が判明しているとき、複屈折の変化量は一般的に正確に算出することができる。より高い屈折率を有するファイバ軸は、「遅波軸」として知られる。より低い屈折率を有するファイバ軸は、「速波軸」として知られる。「速波軸」及び「遅波軸」の術語は、直交軸に沿った光伝播の相対的な速度に関連する。当業者には周知の如く、一般的に、応力が光ファイバの速波軸又は遅波軸のいずれかに対して横（交差）方向に与えられるとき、印加応力の関数としての複屈折の変化が最も大きい。
【０００６】
光ファイバの複屈折を変化させるいくつかの技術が知られている。例えば、光ファイバの複屈折は、軸方向歪（引っ張り）を与えたり、圧電アクチュエータや電磁ファイバスクイーザでファイバに横方向応力を与えることで変化させることができる。しかしながら、ファイバを引っ張ることは、亀裂やコーティング損傷を含む機械的制約を受ける故に、横方向応力を与える方が幾分望ましい。圧電アクチュエータと比較すると、典型的な電磁ファイバスクイーザは動作が緩慢であって、より多くの力を使用し、且つ、よりノイズが多い（すなわち、電磁スペクトルにおける雑音源となる）。
【０００７】
様々な装置が光ファイバの可能なＰＭＤ補償器として提案された。他のＰＭＤ補償器はどのように分極変換や補償が達成されるかによって一般的に分類され得る。例えば、分極変換は、機械的回転素子、液晶及びファイバスクイーザによって達成された。当業者には周知の如く、光ファイバをスクイージング（圧迫）すると応力複屈折を誘発する。これが分極を制御するのに利用される。現在のＰＭＤ補償器設計は、互いに関して１つの分極状態の遅延を許容する光複屈折素子若しくは光電子複屈折素子を利用する。特定の実験的なＰＭＤ補償器が示されてはいるが、光ファイバの一次オーダーＰＭＤを十分に補償する実際的なＰＭＤ補償器は商業的には市販されていない。
【０００８】
このように、単一モード光ファイバの一次オーダー分極モード分散を補償する実際的な素子が望まれた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、速波分極モード成分、遅波分極モード成分及びこれら成分間の時間差を有する光信号の分極モード分散を修正するための分極モード分散補償器に関する。補償器は、位相シフター及び可変遅延セクションを含む。位相シフターの入力は、分極モード分散を呈する光信号を与える光素子に接続される。位相シフターは所望の方向に分極の光信号の主状態を回転させる機能を有する。可変遅延セクションは、入力、出力及び少なくとも１つの光ファイバ遅延線を含む。可変遅延セクションの入力は、位相シフターの出力に接続され、そして、分極の光信号の主状態の所望の方向は、１つ以上のファイバ遅延線の各々の速波軸及び遅波軸のうちの１つと直線上に位置するように実質的に回転させられる。このように、可変遅延セクションは、分極の主状態が所与の光ファイバ遅延線の速波軸及び遅波軸の一つを横切るかどうかの関数として、互いに関して光信号の分極の主状態を遅延させるように作用し、それら間の時間差を減じる。
【００１０】
本発明はまた分極モード分散補償器に含まれる光ファイバのためのコーティングを含む。本発明のコーティングは、好ましくは、少なくともファイバの外表面のセグメントに適用される照射硬化コーティングである。好ましくは、本発明のコーティング組成物は、約80℃でコーティングに約80MPaの応力を与えるような前負荷に対応して、約80℃で少なくとも約１時間の応力緩和期間後、コーティングによって呈される残留応力が少なくとも約60MPaとなるように選択される。
【００１１】
本発明のコーティングの効果は、コーティングに与えられた横方向応力をガラスファイバに伝達する能力を含む。このコーティングは、実質的に弾性体であって、時間の経過に対してファイバへの応力の伝達を実質的に維持する。好ましくは、伝達される応力は時間の関数として実質的に減衰しない。コーティングが横方向応力をファイバに伝達してファイバの複屈折を制御可能に変化させる能力を有することもこのコーティングの効果である。更なる効果は、コーティングがクリープ期間の後、応力を維持する能力を有することである。実際的には、「クリープ期間」は、素子の実際の強化が生ずる時間であって、静荷重が手動でスクイーザ板及びセットスクリューを介して被覆ファイバに与えられて所望の光出力が達成される。
【００１２】
任意の実施例において、発明のコーティングは、約０から90重量パーセントのオリゴマー成分と約５から97重量パーセントの単量体成分とを含む。好ましくは、コーティングの上記実施例のヤング係数は、少なくとも100MPaである。
【００１３】
本発明によるＰＭＤ補償板は、製造が比較的簡単で、低損失、低コストであって且つ高い信頼性をもってＰＭＤを解決する。
【００１４】
本発明の追加の特徴および効果は、後述の詳細な説明に記載され、当業者であればその記載から明らかであろうし、また、特許請求の範囲及び添付図面と共に後述の詳細な説明にて記載されたように本発明を実施することによっても認識されるであろう。
【００１５】
上記記載は、本発明の典型例にすぎず、特許請求の範囲によって定義される本発明の性質及び特性の理解のための概要を与えることを目的としているにずぎないと理解されたい。添付図面は、本発明の更なる理解を与えるために含まれており、取り入れられて、本願明細書の一部を構成する。図面は、本発明の原理及び動作を説明を与える発明の詳細な説明とともに、本発明のさまざまな特徴および実施例を具体的に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例は、典型的には、単一モード光ファイバの一次オーダーＰＭＤを補償するための機械スクイーザ（例えば圧電アクチュエータ）と連動して、好ましくは偏波保持（ＰＭ）光ファイバを利用した全てファイバの分極モード分散（ＰＭＤ）補償器に関する。適当なリアルタイム検出及びフィードバック制御システム（図４）と連動して実装されるときに、本発明によるＰＭＤ補償器は高速光ファイバ通信システムの一次オーダーのＰＭＤを実際的に解決する。本発明による位相シフター（ＰＳ）は分極スクランブラとしても機能し得る。これは分極依存損失（ＰＤＬ）若しくは他の分極依存効果を特徴づける光学素子の試験に役立つ。当業者は、分極スクランブラが通常の光ファイバ又はＰＭ光ファイバを利用することができることを認識されるであろう。
【００１７】
図１に図示するように、ＰＳ100は、好ましくは、直列接続（例えば市販のスプライサを使用して溶融接続）されており、３つの機械スクイーザ110、112及び114によって作用を受ける３つの機械的にスクイーズされるＰＭ光ファイバ102、104及び106を含む。好ましくは、機械スクイーザ110、112及び114は、１ミリ秒未満の応答時間を典型的に有する圧電アクチュエータである。ファイバ102、104及び106を接合後、ファイバ102、104及び106がＰＭＤ補償器の寿命（例えば最高20年）に亘って当該ファイバに与えられる機械的応力に耐えられるように材料（例えば金属若しくはポリマー）をファイバ102、104及び106に再被覆することが一般的に望ましい。好適な実施例において、ファイバ102、104及び106は下記のように本発明のコーティングで被覆されている。各ファイバ102、104及び106の速波軸は、０度、45度及び０度の方位角にそれぞれ機械的に向けられる。ここで使用されるように、方位角は各々のファイバ102、104及び106の速波軸が、Ｚ軸の周囲に機械的に回転の後、Ｙ軸で被覆される角として定義される。
【００１８】
好適な実施例において、ＰＳ100は３個のＰＳ：ファイバ102及び機械スクイーザ110を含むＰＳ１と、ファイバ104及び機械スクイーザ112を含むＰＳ２と、ファイバ106及び機械スクイーザ114を含むＰＳ３とを含む。上記したように、機械スクイーザ110、112および114を作動させるために使用される特定の方法によってＰＳ100は分極スクランブラとしても機能することができる。当業者は、機械的に、ＰＳ１に対して45度の角度にＰＳ２を機械的に配置することがＰＳ１とＰＳ２の間に90度の光位相差を提供すると認めるだろう。ＰＳ１及びＰＳ２が光信号に対して直交する故、ＰＳ１及びＰＳ２の組み合わせはポアンカレ球のすべての位置にたどり着くことができる。当業者は、ＰＳ１及びＰＳ２が45度に機械的にずれているとき、分極状態のサブセットだけがポアンカレ球にたどり着くことが出来ることを認識されるであろう。他の実施例において、補償器100は４個以上のＰＳを含み得る。
【００１９】
図２は、ポアンカレ球の赤道面に沿って存在する軸とＰＳ１、ＰＳ２及びＰＳ３を光学的に図示したポアンカレ球を示す。ＰＳ２は、ＰＳ１及びＰＳ３に直角である。ＰＳ１、ＰＳ２及びＰＳ３の速波軸と遅波軸との間の位相リターデイション（遅延）の量は、関連する機械スクイーザによって印加される機械的応力の大きさを変化させることによってポアンカレ球上のゼロ度と360度の間で変化させることができる。当業者は、ＰＳ１及びＰＳ２だけがポアンカレ球のすべての場所にたどり着くことを必要とされると認識されるであろう。しかしながら、ＰＳ３は例えば機械スクイーザ・アクチュエータ・ワインドアップや飽和に関連するさまざまなリセット問題を解決するために好適に利用され得る。
【００２０】
補償されるＰＭＤである光信号の分極の遅い方の主状態は、ポアンカレ球上の分極状態「Ｓ１」によって示される。任意の入力状態はそれが状態「Ｓ２」に達するまでＰＳ２軸の周りに（ＰＳ２によって）φ2の角度だけ第１の回転をなされる。最終的な状態「Ｓ２」はそれから（ＰＳ１によって）φ1の角度だけ垂直状態「Ｓ３」と一致するまでＰＳ１軸の周りに回転させられる。このように、分極「Ｓ１」の任意の入力主状態は、可変遅延セクション（ＶＤＳ）300の入力と一直線上に並べられる。速波軸が「Ｓ３」状態と一直線上に合わせられたＶＤＳ 300は、遅波軸と速波軸間の可変遅延を生成し、これは入力された光信号のＤＧＤにほぼ等しい。このように、ＶＤＳ 300によって与えられる遅延が入力光信号のＰＭＤ遅延に実質的に一致するように、補償はＶＤＳ 300の遅延線（例えばＤＬ１、ＤＬ２及びＤＬ３）のうちの１つ以上の速波軸と入力光信号の遅い方のＰＳＰを一列に配置することによって達成される。
【００２１】
図３に示すように、分極状態が、互いに調整され得るＰＭＤ補償器402の一部（図４）が可変遅延セクション300である。ＶＤＳは、遅延線としての偏波保持（ＰＭ）光ファイバの１つ以上のセクションを含む。図３のＶＤＳ 300は、全体の遅延の一定量を表す３つの遅延線302、304及び306（ＤＬ１、ＤＬ２及びＤＬ３）を有する。これにより、ＶＤＳ 300が遅延線302、304及び306と関連する遅延の組み合わせに等しい差分群遅延（ＤＧＤ）の最大量を補償することができる。ＤＬ１、ＤＬ２若しくはＤＬ３は、ＰＭファイバか単一モード光ファイバかのいずれかを任意に含むことができる。当業者は、遅延線のいかなる組み合わせであっても所望とする総遅延を達成するために利用され得ると認識されるであろう。例えば、各遅延線は、同じ遅延を加えるか、２Ｎ若しくは他のいくつかの因子を多重化して遅延を加えてもよい。
【００２２】
各遅延線は、機械スクイーザによって作用を受けるＰＭファイバの短いセクションによって、他の遅延線に結ばれる。ＰＭファイバ及び機械スクイーザの組み合わせは、可変位相板（ＶＰＰ）として機能する。図３において、遅延線302はＶＰＰ 308（すなわちＶＰＰ１）によって遅延線304に接続され、遅延線304はＶＰＰ310（すなわちＶＰＰ２）によって遅延線306に結合される。ＶＰＰ１は、機械スクイーザ307によって圧迫（スクイーズ）されるＰＭ光ファイバ305を含む。ＶＰＰ２は、機械スクイーザ311によって圧迫されるＰＭ光ファイバ309を含む。好ましくは、機械スクイーザ307及び311は、典型的には１ミリ秒未満の応答時間の圧電アクチュエータである。好適な実施例において、ファイバ305及び309は隣接した遅延線に対して約45度だけ機械的に回転した分極軸を有する。実質的に、ＶＰＰは、隣接した遅延線に関して入射光信号をゼロ度若しくは180度の位相角に置くように機能するアクチュエータのＰＳである。所与のアクチュエータが「オフ」のときに関連するＶＰＰはゼロ度の位相角を有する。所与のアクチュエータが「オン」のときに関連するＶＰＰは180度の位相角を有する。動作時において、当業者は180度位相シフト位置にあるときに各々のＶＰＰは半波長板に光学的に等しいと認識されるであろう。
【００２３】
ＶＤＳ300の全体の遅延は、ＶＰＰ１及びＶＰＰ２のいずれかがオン又はオフにスイッチングすることで変化する。「オフ」位置では、所与のＶＰＰは分極状態を回転させず、且つ続く遅延線の遅延はその前の遅延線の遅延に加えられる。「オン」位置では、180度位相シフトを達成することによってＶＰＰは垂直分極トランスフォーマと水平方向に作用する。これは、次のＰＭセクションの遅延を実質的に前のセクション（s）の遅延から減じさせられるのである。すなわち、後のＰＭセクションの遅延が分極の他の主状態に加えられるのである。適当なリアルタイム検出器及び制御システムとの組み合わせにおいて、本発明は１秒あたり10ギガバイト以上で動作する光ファイバ通信システムの一次オーダーＰＭＤ補償に使用され得る。
【００２４】
上記のように、遅延線は実質的にすべての値を取り得る。例えば、続く遅延線の各々がすぐ１つ前の遅延線の二倍の時間遅延を提供する複数の遅延線をＶＤＳ300は含むことができる。このように形成されたＶＤＳ300は、ＰＭＤ補償器に「Ｌ」の分割、「Ｌ」の遅延の最小量及び遅延の（（２Ｎ−１）*Ｌ）ユニットの最大値までの「Ｌ」の可変ステップを与える。ここで、「Ｎ」は段数である。例えば、「Ｌ」が４ピコ秒である場合、Ｌ、２Ｌ、４Ｌ、８Ｌ及び１６Ｌの５つの遅延セクションは、４、８、16、32および64ピコ秒の遅延を与え、これは、最高124ピコ秒のＤＧＤの補償をなす。
【００２５】
図４は、閉ループ・フィードバック制御システム400を表す。本発明によるＰＭＤ補償器402は可変遅延セクション（ＶＤＳ）300（図３）との結合に使用される位相シフター（ＰＳ）100（図１）を含む。ＰＳ100は入力光信号の分極の主状態（ＰＳＰ）をＶＤＳ 300のＰＳＰと一列に整列配置するように機能する。システム400は、メモリ・サブシステム404、ＰＭＤ検出器406及びＰＭＤ補償器402に接続されるプロセッサ402を含む。ここで、プロセッサなる術語は、汎用性プロセッサ、マイクロコントローラ（すなわち、１つの集積回路内に集積されたメモリ等を有する実行ユニット）若しくはデジタル信号プロセッサを含み得る。
【００２６】
ＰＭＤを経る光素子408（例えば単一モード光ファイバ）は、ＰＭＤ補償器402の入力401に接続される。ＰＭＤ補償器402の出力403は、光ファイバ410に補償光信号を出力する。検出器406は、タップ412（例えば、光スプリッタ／カプラ）を介してＰＭＤ補償器402の出力403に接続され、補償光信号の一部分（例えば30パーセント）を受信する。
【００２７】
検出器406は、選択された位置（例えば2.5GHz、5.0GHz及び7.5GHz）でパワースペクトル（すなわち、光自己相関関数をなす）を再構築するように機能する。選択された位置での出力は、（例えば、300kHzのＬＰフィルタを使用して）直流電圧を与えるようにローパスフィルタリングされる。ＰＭＤ補償器402を出る補償光信号が生じさせるＰＭＤの量は、直流電圧から決定することができる。検出器406の出力はプロセッサ402に与えられ、検出器406からの出力に応答して、これは好ましくは補償器402（すなわち補償器の圧電アクチュエータ）を制御して、補償光信号のＰＭＤ量を低下させる。適切なＰＭＤ検出器は、1998年のエレクトロニクス・レターズ誌の第34巻第23号第2258頁及び2259頁のサンデル(D. Sandel)氏、ヨシダ-ディエロルフ(M. Yoshida-Dierolf)氏、ノエ(R. Noe)氏、ショフリン(A. Schopflin)氏、ゴットワルド(E.Gottwald)氏及びフィッシャー(G.Fischer)氏による「40Gbit/s光伝送システムの自動分極モード分散補償(Automatic Polarization Mode Dispersion Compensation in 40Gbit/s Optical Transmission System)」に記載されていることに注意されたい。かかる文献は引用によりここに包含されるものとする。
【００２８】
メモリサブシステム404は、ＰＭＤ補償器402の出力403で補償光信号によって呈されるＰＭＤの量によってＰＭＤ補償器402を制御するソフトウェアルーチンを含む揮発性メモリ及び不揮発性メモリの適当な量のアプリケーションを含む。上記したように、これは、メモリサブシステム404内に格納されたソフトウェアルーチンにより、ＰＳ100及びＶＤＳ300の機械スクイーザ（例えば圧電アクチュエータ）を制御することによって達成される。好ましくは、圧電アクチュエータは典型的には１ミリ秒未満の応答時間を有する。適切な圧電アクチュエータは、日本のトーケン社によって製造され、市販されている(部品番号 no. ASB090CB01lWP1-A1)。
【００２９】
概要において、本発明の実施例は、実質的に全てファイバからなる一次オーダーＰＭＤ補償器を提供する。ＰＭＤ補償器は、例えばＰＭファイバや機械スクイーザ（例えば圧電アクチュエータ）のような市販の部品による。コントロールループがフィードバックコンフィグレーションを利用する時、全ファイバＰＭＤ補償器は素子のミスアライメントやキャリブレーション誤差に相対的に敏感ではない。好適な実施例において、本発明は回転部を有しない故に、本発明は単一モード光ファイバにおいて一次オーダーＰＭＤの相対的に迅速な解決を与えることができる。位相シフター及び可変位相板のＰＭファイバが耐久性の高いポリマーや金属性の光ファイバコーティングを利用するとき、非常に信頼できるＰＭＤ補償器が達成され得る。特定の実施例において、ポリマー内にＰＭファイバを埋め込むことが好ましい。１つに、ＰＭＤ補償器の高い信頼性は、メインテナンスを必要とする機械的に回転する部材を有しないという事実による。
【００３０】
適切なポリマーで被覆された光ファイバが図５に示される。好ましくは、機械スクイーザによって圧迫（スクイーズ）されるファイバのセグメントは後述するコーティングで被覆される。図５に示すように、被覆ファイバ50は、クラッド54によって囲まれたコア52を含む。ファイバ50は、光ファイバのいずれのタイプにも限定されない。図示する目的のために、ファイバ50は、例えばニューヨーク州コーニングのコーニング社から販売されているSMF-28単一モードファイバ（約10μm以下のコア直径を有するファイバ）や、多モードファイバ（少なくとも約50μmのコア直径を有するファイバ）や、高データ信号速度のファイバ（大なる有効面積を有するファイバであって、ファイバの有効面積は約60μm2よりも大、より好ましくはファイバの有効面積は約65μm2よりも大、最も好ましくはファイバの有効面積は70μm2よりも大である）であり得る。約80から90μm2よりも大なる有効断面積を有するファイバを有することが可能であって好ましい。有効面積は、
【数１】
2005508510.tif 000003
ここで積分範囲は０から∞、Ｅは導波路を伝搬する光に関する電場である。有効直径ＤeffはＡeff＝以下の如く定義される。
【数２】
2005508510.tif 000004
例えば、コーニング社から入手可能なＬＥＡＦ（登録商標）や、偏波保持ファイバ（以下では「ＰＭファイバ」と称する）、また例えば、コーニング社のＡｔｌａｓや、コーニング社のＰａｎｄａ（米国特許No.5,149,349の明細書は引用により本願明細書に包含されるものとする）、フロリダ州セントピーターズバーグのメトロテック・インダストリーズ（Metrotek Industries, Inc.）社からのＢｏｗ−Ｔｅｅである。好ましくは、ＰＭファイバは、約11.5μm程度、任意には少なくとも約4.5μmのモードフィールド直径を有する。好ましくは、ＰＭファイバは、約3.0dB/kmを越えない、より好ましくは約1.0dB/km越えない、最も好ましくは約0.5dB/kmを越えない減衰を呈する。好ましくは、ＰＭファイバによって呈されるカットオフ波長は、約1450nmを越えない、任意には少なくとも約650nmである。好ましくは、ＰＭファイバの最大ビート長は約５mmである。好ましくは、100mでの最大クロストークは、約-25dB程度であって、２mでは約-40dBである。
【００３１】
図５に示すように、コーティング56はファイバ50のクラッド54に適用される。コーティング56は、硬化時に分子が重合して架橋されたウレタンアクリレート液体を含むコーティング組成の硬化物である。コーティング56に使用される他の適切な材料は、これらの材料の精選品に関する考慮と同様に公知である。例えば、米国特許第4,962,992号及び第5,104,433号に記載されており、これらの明細書は引用によりここに包含される。コーティングの１つ以上の性質を強化する、本発明の組成物に含まれる下記の添加剤を含むさまざまな添加剤がまた含まれ得る。
【００３２】
コーティング56は、好ましくは少なくとも１つのＵＶ硬化単量体成分と好ましくは少なくとも１つの光重合開始剤とを含む。単量体成分は、重量で好ましくは約５から97％、より好ましくは少なくとも約90％である。コーティング56は、約０から90wt％の少なくとも１つのＵＶ硬化オリゴマー成分を含み得る。実質的にオリゴマー成分が欠けているコーティング56の場合には、好ましくは単量体成分は少なくとも約２つのモノマーから成る。他の実施例において、コーティング56は熱硬化性樹脂コーティング樹脂であり得る。コーティング56は、横方向応力をファイバに伝えて、ファイバ50の複屈折率を制御自在に変化させる。このような横方向応力に対して、ファイバにクッションを形成することによって応力をファイバに伝達しない従来の二重コーティングシステムとは異なる。また、コーティング56はファイバに与えられた従来の金属コーティングのように疲労しない。
【００３３】
コーティング56は熱可塑性樹脂でないことが好ましい。好ましくは、単量体及びオリゴマー成分の双方が付加重合に関与することができる。適切な単量体若しくはオリゴマー成分の例としてエチレン系不飽和化合物がある。エチレン系不飽和単量体若しくはオリゴマー成分は、それらの架橋を可能にするさまざまな官能基を含むことができる。エチレン系不飽和のモノマーは好ましくはポリ官能基（すなわち２つ以上の官能基をそれぞれ含む）であるが、モノ官能基モノマーも組成物に導入され得る。したがって、エチレン系不飽和単量体及びオリゴマー成分は、ポリ官能基、モノ官能基及びそれらの混合物である。本発明に使用されるエチレン系不飽和モノマーの適切な官能基は、これに限定されるものではないが、アクリレート（acrylates)、メタクリレート（methacrylates)、アクリルアミド(acrylamides)、N-ビニールアミド、スチレン、ビニールエーテル、ビニールエステル、酸性エステル及びこれらの組み合わせ（すなわち、ポリ官能基モノマー）が挙げられる。
【００３４】
一般に、少なくとも約60％の変換（すなわち、硬化するとき）、より好ましくは80％以上の変換可能な個々のモノマーがより低い変換率を有するものよりも望ましい。低い変換率のモノマーを組成物に導入し得る割合は、最終硬化製品の特定の必要条件（すなわち強度）に依存する。一般的に、より高い変換率ではより高い硬化製品を生じるであろう。
【００３５】
適切なポリ官能基エチレン系不飽和のモノマーとしては、これに限定されるものではないが、例えば、ペンシルベニア州ウェスト・チェスターのサートマー社（Sartomer Company, Inc.）から入手可能なSR349及びSR601、ペンシルベニア州アンブラーのコグニス社（Cognis Corp.）から入手可能なPhotomer4025及びPhotomer4028の如き、２以上、好ましくは２から約30の範囲内のエトキシ化部分を有するエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート(ethoxylated bisphenol A diacrylate)の如き、アルコキシル化ビスフェノールＡジアクリレート(alkoxylated bisphenol A diacrylates)や、例えば、コグニス社のPhotomer 4149や、サートマー社のSR499の如き、２以上、好ましくは２から約30の範囲内のプロポキシル化部分を有するプロポキシルビスフェノールＡジアクリレート(propoxylated bisphenol A diacrylate)や、３以上、好ましくは３から約30の範囲内のエトキシ化部分を有するエトキシ化トリメチルオルプロパントリアクリレート(ethoxylated trimethylolpropane triacrylate)の如き、アルコキシル化されている及びされていないメチルオルプロパンポリアクリレート(methylolpropane polyacrylates)や、例えば、コグニス社のPhotomer 4072や、サートマー社のSR492の如き、３以上、好ましくは３から30の範囲内のプロポキシル化部分を有するプロポキシル化されたトリメチロイプロパン(trimethyloipropane)や、例えば、コグニス社のPhotomer 4355や、サートマー社のSR355の如き、ジトリメチロイプロパンテトラアクリレート(ditrimethyloipropane tetraacrylate)や、例えば、コグニス社のPhotomer 4096や、サートマー社のSR9020の如き、３以上のプロポキシル化部分を有するプロポキシル化されたグリセリントリアクリレート(propoxylated glyceryl triacrylate)の如き、アルコキシル化されたグリセリントリアクリレートや、例えば、サートマー社から入手可能なSR295の如き、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(pentaerythritol tetraacrylate)の如き、アルコキシル化部分を有する及び有しないエリスリトルポリアクリレート(erythritol polyacrylates)や、例えば、サートマー社から入手可能なSR494の如き、エトキシ化されたペンタエリスリトールテトラアクリレート(ethoxylated pentaerythritol tetra acrylate)や、サートマー社のSR444のペンタエリスリトールトリアクリレート(pentaerythritol triacrylate)、例えば、コグニス社のPhotomer 4399や、サートマー社のSR4399の如き、ジペンタエリトリトールアクリレート(dipentaerytritol pentaacrylate)や、例えば、サートマー社のSR368の如き、トリ-（2-ハイドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート（tris-(2-hydroxyethyl)isocyanurate triacrylate）の如き、適当な官能基のイソシアヌレートをアクリル酸若しくはアクリロイルクロライド(acryloyl chloride)と作用させて形成されるイソシアヌレートポリアクリラート（isocyanurate polyacrylates）や、トリ-（2-ハイドロキシエチル）イソシアヌレートジアクリレート（tris-(2-hydroxyethyl) isocyanurate diacrylate）や、例えば、サートマー社のCD406の如き、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（tricyclodecane dimethanol diacrylate）の如き、アルコキシル部分を有する及び有しないアルコールポリアクリレート（alcohol polyacrylates）や、２以上、より好ましくは約２から30の範囲のエポキシ部分を有するエトキシ化されたポリエチレングリコールジアクリレート（ethoxylated polyethylene glycol diacrylate）や、例えば、コグニス社のPhotomer 3016の如き、アクリレートをビスフェノールＡジグリシジルエーテル（bisphenol A diglycidylether）などに加えることによって形成されるエポキシアクリレートや、例えばジシクロペンタジエンジアクリレート(dicyclopentadiene diacrylate)及びジシクロペンタンジアクリレート(dicyclopentane diacrylate)の如き、単環及び多環周期的芳香族若しくは非芳香族ポリアクリラートを含む。コーティング56の単量体成分は、１つ以上の上述したモノマーを含むことができる。
【００３６】
また、モノ官能基エチレン系不飽和モノマーの一定量を使用することが望ましい。これは、硬化後の生成物が水を吸収し、他のコーティングに付着したり若しくは応力の影響を受ける程度に影響を与えるために導かれ得る。これに限定されるものではないが、典型的なモノ官能基エチレン系不飽和のモノマーとしては、2-ヒドロキシエチルアクリレート(2-hydroxyethyl-acrylate)、2-ヒドロキシプロピル-アクリレート(2-hydroxypropyl-acrylate)及び2-ヒドロキシブチルアクリレート(2-hydroxybutyl-acrylate)の如き、ヒドロキシアルキル・アクリレート(hydroxyalkyl acrylates)や、例えばメチルアクリレート(methyl acrylate)、エチルアクリレート(ethyl acrylate)、プロピルアクリレート(propyl acrylate)、イソプロピルアクリレート(isopropyl acrylate)、ブチルアクリレート(butyl acrylate)、アミルアクリレート(amyl acrylate)、イソブチルアクリレート(isobutyl acrylate)、t-ブチルアクリレート(t-butyl acrylate)、ペンチルアクリレート(pentyl acrylate)、イソアミルアクリレート(isoamyl acrylate)、ヘキシルアクリレート(hexyl acrylate)、ヘプチルアクリレート(heptyl acrylate)、オクチルアクリレート(octyl acrylate)、イソオクチルアクリレート(isooctyl acrylate)、2-エチルヘキシルアクリレート(2-ethylhexyl acrylate)、ノニルアクリレート(nonyl acrylate)、デシルアクリレート(decyl acrylate)、イソデシルアクリレート(isodecyl acrylate)、ウンデシルアクリレート(undecyl acrylate)、ドデシルアクリレート、ラウリルアクリレート、オクタデシルアクリレート(dodecyl acrylate)及びステアリルアクリレート(stearyl acrylate)の如き長鎖及び短鎖アルキルアクリレート(alkyl acrylates)や、例えばジメチルアミノエチルアクリレート(dimethylaminoethyl acrylate)、ジエチルアミノエチルアクリレート(diethylaminoethyl acrylate)及び7-アミノ-3,7-ジメチルオクチルアクリレート(7-amino-3,7-dimethyloctyl acrylate)の如き、アミノアルキルアクリレート(amino alkyl acrylates)や、例えば、サートマー社のSR339の如き、ブトキシエチルアクリレート（butoxyethyl acrylate）、フェノキシエチルアクリレート（phenoxyethyl acrylate）のようなアルコキシアクリレート（alkoxyalkyl acrylates）や、エトキシエトキシエチルアクリレート(amino alkyl acrylates)や、例えばサートマー社のSR423の如き、シクロヘキシルアクリレート(cyclohexyl acrylate)、ベンジルアクリレート(benzyl acrylate)、ジシクロペンタジエンアクリレート(dicyclopentadiene acrylate)、ジクロペンタニルアクリレート(dicyclopentanyl acrylate)、トリシクロデカニルアクリレート(tricyclodecanyl acrylate)、ボニルアクリレート(bornyl acrylate)、イソボニルアクリレート(isobornyl acrylate)の如き単一及び複数の環周期的芳香族若しくは非芳香族アクリレートや、例えばサートマー社のSR285の如き、テトラヒドロフルフリルアクリレート（tetrahydrofurfuryl acrylate）や、例えばサートマー社のSR495の如き、カプロラクタムアクリレート（caprolactone acrylate）や、アクリロイルモルフォリン(acryloyl morpholine)や、例えば、コグニス社のPhotomer 4003の如き、ポリエチレングリコールモノアクリレート(polyethylene glycol monoacrylate)、ポリプロピレングリコールモノアクリレート(polypropylene glycol monoacrylate)、メトキシエチレングリコールアクリレート(methoxy polypropylene glycol acrylate)、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート(methoxy polypropylene glycol acrylate)、メトキシポリエチレングリコールアクリレート(methoxy polyethylene glycol acrylate)、エトキシジエチレングリコールアクリレート(ethoxy diethylene glycol acrylate)、例えばエトキシ化された(4)ノニルフェノールアクリレート(nonylphenol acrylate)の如き、さまざまなアルコキシル化されたアルキルフェノールアクリレート(alkoxylated alkylphenol acrylates)、の如きアルコール基アクリレートや、ジアセトンアクリルアミド(diacetone acrylamide)、イソブトキシメチルアクリルアミド(iso butoxy methyl acrylamide)、N,N'-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(N,N'-dimethyl-aminopropyl acrylamide)、N,N-ジメチルアクリルアミド(N,N-dimethyl acrylamide)、N,N-ジエチルアクリルアミド(N,N-diethyl acrylamide)、t-オクチルアクリルアミド(t-octyl acrylamide)の如きアクリルアミド(acrylamides)や、例えばN-ビニルピロリドン(N-vinylpyrrolidone)及びN-ビニルカプロラクタム(N-vinylcaprolactam)の如きビニル化合物や、例えばマレイン酸エステル(maleic acid ester)及びフマル酸エステル(fumaric acid ester)の如き酸性エステルを含む。コーティング56の単量体成分は、上述したポリ官能基エチレン系不飽和モノマーに加えて若しくは代わりに、１つ以上の上述したモノ官能基エチレン系不飽和のモノマーを含むことができる。好ましくは、単量体成分は、化合物を含む少なくとも１つのエポキシアクリレートから成る。
【００３７】
最も適切なモノマーは、公知技術の反応スキームを使用した市販品若しくはすぐに合成できるものである。例えば、上記したモノ官能基モノマーの大部分は、適当なアルコール若しくはアミンをアクリル酸若しくはアクリロイル塩化物と作用させることによって合成され得る。
【００３８】
上記したように、コーティング組成物の任意の構成物質は、オリゴマー成分である。オリゴマー成分は、オリゴマーの１つのタイプを含むことができるが、若しくは、２つ以上のオリゴマの組み合わせからなり得る。使用時には、好ましくは本発明の組成物に導入されるオリゴマー成分は、エチレン系不飽和のオリゴマーからなる。
【００３９】
使用時に、適切なオリゴマーはモノ官能基オリゴマーかポリ官能基オリゴマーであるが、ポリ官能基オリゴマーが好まれる。オリゴマー成分は、また、モノ官能基オリゴマー及びポリ官能基オリゴマーの組み合わせでありえる。
【００４０】
二官能基オリゴマーは、好ましくは以下の化学式（Ｉ）に従う構造を有する。
【００４１】
【化１】
2005508510.tif 000005
【００４２】
ここで、Ｆ１は例えばアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、N-ビニールアミド、スチレン、ビニールエーテル、ビニールエステル若しくは公知の他の官能基の如きそれぞれに反応性の官能基である。Ｒ１は、それぞれ-C2-12O-、-(C2-4-O)n-、-C2-12O-(C2-4-O)n-、-C2-12O-(CO-C2-5O)n-、又は、-C2-12O-(CO-C2-5NH)n-を含む。ここで、ｎは１から30までの整数であって、好ましくは１から10であって、Ｒ２は、ポリエーテル(polyether)、ポリエステル(polyester)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリアミド(polyamide)、ポリウレタン(polyurethane)、ポリ尿素(polyurea)又はそれらの組み合わせであって、ｍは１から10までの整数であって、好ましくは１から５である。化学式Ｉの構造において、ジイソシアナート基は、Ｒ２及び／若しくはＲ１にジイソシアネートを結合させた後に形成される反応生成物である。
【００４３】
他のポリ官能基オリゴマーは好ましくは化学式（II）若しくは化学式（III）に従う以下の構造を有する：
【００４４】
【化２】
2005508510.tif 000006
【００４５】
【化３】
2005508510.tif 000007
ここでＦ２は、例えばアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、N-ビニールアミド、スチレン、ビニールエーテル、ビニールエステル若しくは公知の他の官能基の如き、それぞれ１つから３つの官能基である。Ｒ１は、-C2-12O-、-(C2-4-O)n-、-C2-12O-(C2-4-O)n-、-C2-12O-(CO-C2-5O)n-、又は、-C2-12O-(CO-C2-5NH)n-を含むことができる。ここで、ｎは１から10までの整数、好ましくは１から５である。Ｒ２は、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ尿素又はこれらの組み合わせであり得る。ここで、ｘは１から10までの整数、好ましくは２から５である。またｍは１から10までの整数、好ましくは１から５である。化学式IIの構造において、マルチイソシアナート基は、Ｒ２にマルチイソシアネートの結合に続いて形成される反応生成物である。同様に、化学式IIIの構造のジイソシアナート基はＲ２及び／又はＲ１にジイソシアナートの結合後、形成される反応生成物である。
【００４６】
ウレタンオリゴマーは、ジハイドリックポリエーテル(dihydric polyether)若しくはポリエステル(polyester)と脂肪族ジイソシアナート(aliphatic diisocyanate)を反応させることで好適に与えられ、最も一般的にはポリエチレングリコールのようなポリオキシアルキレングリコール(polyoxyalkylene glycol)である。このようなオリゴマーは、一般的に、約４から約10の間でウレタン基を有しており、高い分子量、例えば2000から8000であり得る。約15000までの分子量を有するオリゴマーが適当である。しかしながら、500から2000の範囲の分子量を有する低分子量オリゴマーもまた使用され得る。コディ(Coady)氏らの米国特許第4,608,409号及びビショップ(Bishop)氏らの米国特許第4,609,718号の明細書は、詳細に上記の合成を記載するために引用することで本願明細書に包含されるものとする。
【００４７】
湿気に耐性のあるオリゴマーを使用することが好まれるときであっても、極性ポリエーテル若しくはポリエステルグリコールが支配的に飽和して且つ支配的に無極性の脂肪族ジオールのために避けられること以外、それらは類似した方法で合成され得る。これらのジオールは、例えば約２から250の炭素原子のアルカン若しくはアルキレンジオールを含み、好ましくは実質的にエーテル若しくはエステル基を含まない。
【００４８】
ポリ尿素化合物は、これらの方法によって、合成の間にジオール若しくはポリオールにジアミン若しくはポリアミンを単に置換することによって調合されたオリゴマーに取り入れられることができる。合成時に使用されるジアミン若しくはポリアミンが十分に非極性であって、系の水分耐性障害を生じさせることを避けるように飽和していれば、現在のコーティングシステムのポリ尿素成分の軽微な比率の存在は、コーティングの性能に有害であるとは考えられない。
【００４９】
適切なオリゴマーは、ボーマースペシャリティ社（Bomar Specialty Co.）から入手可能な芳香族ウレタンアクリレートオリゴマであるBR301や、ヘンケル社（Henkel Corp.）から入手可能な脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマであるPhotomer 6010、ボーマースペシャリティ社から入手可能な脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーであるKW55021、ヘンケル社から入手可能な多機能の脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーであるRCC12-892、ヘンケル社から入手可能な芳香族ウレタンジアクリレートオリゴマーであるRCC13-572、及び、ボーマースペシャリティ社から入手可能な脂肪族ウレタンアクリレートオリゴマーであるKWS4131を含む。
【００５０】
コーティング56は、グラスファイバ若しくは前もって被覆されたガラスファイバに塗布の後に組成物の重合する（すなわち、硬化）に適した重合開始剤を含むことができる。本発明の組成物に使用される適切な重合開始剤は、熱開始剤、化学開始剤、電子ビーム開始剤、マイクロ波開始剤、光化学照射開始剤及び光重合開始剤を含む。特に光学開始剤が好ましい。多くのアクリレート基コーティングの調製のためには、公知のケトン系光学開始剤及び／又はホスフィンオキシド添加剤のような従来の光重合開始剤が好ましい。本発明の組成物において使用されるときに、光学開始剤が急速な紫外線硬化を提供するのに十分な量だけ存在する。通常、これは約0.5から10.0重量パーセント、より好ましくは、約1.5から約7.5重量パーセントを含む。
【００５１】
光重合開始剤は、放射線硬化を進めるためには少ないが効果的な量において使用されるとき、コーティング組成物の早発ゲル化が生じることのない合理的な硬化速度を与えなければならない。望ましい硬化速度は、コーティング組成物の実質的な硬化（すなわち、約90％より大、より好ましくは95％）を生じるのに十分な速度である。弾性率曲線に対する照射線量の測定によると、約25から35μmのコーティング厚さの硬化速度は、例えば、1.0J/cm2未満であって、好ましくは0.5J/cm2未満である。コーティング組成物がモノマーの約10から90％、オリゴマーの約０から90％、及び、光学開始剤の約0.5から10％を含むことが好ましい。
【００５２】
適切な光学開始剤としては、これに限定されるものではないが、例えば、ニューヨーク州タリータウン(Tarrytown)のチバ・スペシアルティ・ケミカル(Ciba Specialty Chemical)社から入手可能なIrgacure 184の如き、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(1-hydroxycyclohexylphenyl ketone)、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル社の商用のブレンド材Irgacure 1800, 1850, and 1700の如き、2,6-ジメトキシベンゾイル-2,4,4-トリメチルペンチルオキサイド((2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide)、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル社のIrgacure 651の如き、2,2-ジメトキシル-2-フェニルアセトフェノン(2,2-dimethoxyl-2-phenyl acetophenone)、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル社のIrgacure 819の如き、第２-2,4,6-トリメチルベンゾイル-フェニルフォスフィンオキサイド(2,2-dimethoxyl-2-phenyl acetophenone)、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル社の商用ブレンドDarocur 4265の如き、2,4,6-トリメチルベンゾイル・ジフェニルｐホスファインオキサイド((2,4,6-trimethylbenzoyl)diphenyl phosphine oxide)、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル社の商用ブレンドDarocur 4265の如き、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロペン1-1(2-hydroxy-2-methyl-1 -phenylpropane- 1-one)、及びこれらの組み合わせ物である。他の光学開始剤が絶えず開発されており、ガラスファイバのコーティング組成物に使用されている。すべての適切な光学開始剤も本発明の組成物に導入され得る。
【００５３】
上記の成分に加えて、本発明のコーティング組成物は、任意に添加物や、添加物の組み合わせを含むことができる。適切な添加物としては、抗酸化剤、触媒、潤滑剤、低分子量非架橋レジン、接着促進剤、強度添加剤及び安定剤が挙げられるが、これに限定されるものではない。若干の添加物は重合プロセスを制御することができる。故に、これによって組成物から形成された重合物の物性（例えば弾性率、ガラス遷移温度）に影響を及ぼす。他は、組成物の重合物の完全性（例えば、解重合若しくは酸化分解からの保護）に影響を及ぼし得る。
【００５４】
ここで使用されているように、特定の成分の重量パーセントは、接着促進剤及び他の添加物以外のバルク成分に導入される量に関連する。本発明の組成物を生産するためにバルク組成物に導入される接着促進剤及びさまざまな他の添加物の量は、百あたりの部数でリストされた。たとえば、これらの成分の全体の重量パーセントが100パーセントに等しいように、オリゴマー、モノマー及び光学開始剤が混合されてバルク組成を形成する。このバルク組成において、例えば百について1.0部の接着促進剤がバルク組成の100重量パーセントよりも過剰に導入される。
【００５５】
好ましい抗酸化剤は、例えば、チバ・スペシアルティ・ケミカル(Ciba Specialty Chemical)社から入手可能なイルガノックス(Irganox) 1035の如き、チオ・ジ・エチレン・ビス(3,5-ジ-トリブチル)-4-ハイドロキシ・ハイドロシンナメート（thiodiethylene bis(3,5-di-tert-butyl)-4-hydroxyhydrocinnamate）である。
【００５６】
コーティング組成物は、また、接着促進剤を含むことができる。適切な化合物の例は、ペンシルベニア州ブリストルのユナイテッド・ケミカル・テクノロジー(United Chemical Technologies)社から入手可能なビス・トリメトキシシリルエチル・ベンゼン（bis (trimethoxysilylethyl)benzene）、メタクリル・オキシ・プロピル・トリメトキシシラン(methacryloxypropyltrimethoxysilane)、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(mercaptopropyltrimethoxy silane)や、ビストリエトキシリルエチルベンゼン（bis(triethoxysilylethyl)benzene）を含む。ビス(トリメトキシルエチル)ベンゼン（Bis(trimethoxysilylethyl)benzene）は、ペンシルベニア州テリータウンの(Tellytown)のゲレスト(Gelest)社やユナイテッドケミカルテクノロジー社から入手可能である。ビス(トリエトキシリルエチル)ベンゼン（Bis(triethoxysilylethyl)benzene）は、エタノールとエステル化によってビス(トリメトキシリルエチル)ベンゼン（bis(trimethoxysilylethyl)benzene）から合成され得る。
【００５７】
あるいは、接着促進剤は少なくとも約１つのチオール官能基、ジルコン酸基、チタン酸塩基若しくはハロアルキルシラン(haloalkylsilane）化合物を含む有機化合物であってもよい。
【００５８】
接着促進剤が化合物を含むチタン酸塩を含む場合には、適切な化合物は以下の群のうちの少なくとも１つからなる。テトラ(2,2ジアリルオキシメチル)ブチル（tetra (2, 2 diallyloxymethyl)butyl）や、ニュージャージ州バイオンのケンリッヒペトロケミカル（Kenrich Petrochemcials）社（以下では、ケンリッヒ社と称する）からKR 55として入手可能なジ（ジトリデシル)チタネート（di(ditridecyl)phosphito titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 01として入手可能なネオペンチル（ジアリル）オキシトリネオデカノニルチタネート（neopentyl(diallyl)oxy trineodecanonyl titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 09として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリ（ドデシル）ベンゼン-スルホニルチタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy tri (dodecyl) benzene-sulfony titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 12として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリ（ジオクチル）ホスファト・チタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy tri (dioctyl) phosphato titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 38として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリ（ジオクチル）ピロホスファトチタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy tri (dioctyl) pyro phosphato titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 44として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリ（N-エチレンジアミノ）エチルチタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy tri (N-ethylene diamino)ethyl titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 97として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリ（m-アミノ）フェニルチタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy tri (m-amino) phenyl titanate）や、ケンリッヒ社からLICA 99として入手可能なネオペンチル（ジアリル）酸化トリヒドロキシカプロイルチタン酸塩（neopentyl (diallyl) oxy trihydroxy caproyl titanate）や、その混合物を含む。
【００５９】
好ましくは、化合物を含むチタン酸塩は、少なくとも一つのＵＶ硬化官能基を含む。より好ましくは、当該官能基は（メタ)アクリレート若しくはアクリレート官能基である。
【００６０】
接着促進剤が化合物を含むジルコン酸からなる場合、好ましくは、カップリング剤は化合物を含む少なくとも１つのエチレン系不飽和ジルコン酸からなり、更に好ましくは、化合物を含む少なくとも１つのネオアルコキシジルコン酸である。最も好ましくは、化合物を含むジルコン酸は、以下の化合物の群の少なくとも１つからなる。ケンリッヒ(Kenrich)社からＫＺ55として入手可能なテトラ・2,2-ジアリルオキシメチル・ブチル-ジ（ジトリデシル)ホスファイトジルコン酸テトラ（2,2-diallyloxymethyl)butyl-di(ditridecyl) phosphitozirconate)、ケンリッヒ社からNZ01として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリネオデカノイルジルコンネート（neopentyl(diallyl)oxy trineodecanoyl zirconate）、ケンリッヒ社からNZ09として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリ・ドデシル・ベンゼン-スルフォニジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy tri(dodecyl)benzene-sulfony zirconate）、ケンリッヒ社からNZ12として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリ・ジオクチル・フォスフェートジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy tri(dioctyl)phosphato zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ38として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリ・ジオクチル・フィロフォスフェートジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy tri(dioctyl)pyrophosphato zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ44として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリ・N-エチレンジアミノ・エチルジルコン酸(neopentyl(diallyl)oxy tri(N-ethylenediamino)ethyl zirconate)、ケンリッヒ社からＮＺ97として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリ・m-アミノ・フェニルジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy tri(m-amino)phenyl zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ33として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリメタクリルジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy trimethacryl zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ39として入手可能なネオペンチル・ジアリル・オキシトリアクリルジルコン酸（neopentyl(diallyl)oxy triacryl zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ37として入手可能なジネオペンチル・ジアリル・オキシジパラアミノベンゾイルジルコン酸（dineopentyl(diallyl)oxy diparamino benzoyl zirconate）、ケンリッヒ社からＮＺ66Aとして入手可能なジネオペンチル・ジアリル・オキシジ・3-メルカプト・プロピオニックジルコン酸（dineopentyl(aiallyl)oxy di(3-mercapto) propionic zirconate、及び、これらの混合物からなる。
【００６１】
好ましくは、化合物を含むジルコン酸塩は、少なくとも一つのＵＶ硬化可能な官能基を含む。より好ましくは、当該官能基は（メタ)アクリレート若しくはアクリレート官能基である。
【００６２】
好ましくは、接着促進剤は百に対して約0.1から約10重量部、より好ましくは百に対して約0.25から４重量部、最も好ましくは百に対して約0.5から3重量部の間の量だけ存在する。
【００６３】
本発明の組成物に含まれる上述の添加物を含む、コーティングの一つ以上の性質を強化するさまざまな添加物も含まれ得る。。
【００６４】
好ましくは、コーティング56は使用温度領域において時間に対して顕著な応力緩和もクリープも生じない特徴的な粘弾性特性を呈する。使用温度範囲は、当該素子がフィールドで使用される時に素子が曝される温度の範囲である。当業者は、ポリマ材料は一定の歪みを与えられると、最終的な応力が時間とともに減少する（すなわち緩和する）粘弾性となり得ることを認識されるであろう。同様に、一定応力が与えられるとき、最終的な歪みは時間とともに増加すること（クリープ）も認識されるであろう。緩和及びクリープ速度は、化学成分、架橋密度、加硫度、ガラス転移、ガラス転移領域に亘る弾性係数の減少、及びガラス遷移温度に関する使用温度のような因子に依存している。現在のスクイーザ設計はコーティングの応力を誘発して順次、ガラスファイバに伝達する歪制御のうちの１つである。前負荷が素子の形成の間にコーティングに与えられた場所でクリープ期間の後にコーティングは最小の応力緩和を呈するものとする。現在の設計においては、50℃で20年後の残留応力は、初期値の75％、好ましくは初期値の少なくとも80％、より好ましくは初期値の少なくとも90％、更により好ましくは初期値の少なくとも95％、更に最も好ましくは初期値の少なくとも99％であることが好ましい。
【００６５】
ポリマーの応力緩和の速度を特徴づける３つの方法がある。第１は、一定時間一定歪、所定温度下での応力減衰の実測値である。これは本願においては50℃で20年である。
【００６６】
第２は、線形歪領域の動的粘弾性（典型的には１％未満）の測定及び動的データからの応力緩和のモデル化である。当業者であれば、対応応力（若しくは歪）が測定されると共に、ポリマ材料の弾性係数（Ｅ’）及び粘着性係数（Ｅ”）は正弦歪（若しくは応力）をサンプルに与えることによって温度及び時間の関数として得ることができることを認識されるであろう。これは、動的機械分析法若しくはＤＭＡとして知られている。ポリマーが変形して応力が除去された後、歪部分が回復する。応力と歪（δ）の間の位相遅れが直接測定される。応力と歪（δ）の間のこの位相遅れの正接がtanθである。tanδのピークに達する温度が一般的にガラス遷移温度（Ｔｇ）として定義される。tanδがＥ’に対するＥ”の比である故に、Ｅ”及びＥ’の双方は、合成応力レスポンス（Ｅ*）及び測定されたtanδから直ちに導かれる。周波数-温度多重化の実験は、時間及び温度の関数として全ての粘弾性パラメータを得るために行われる。異なる温度の対数時間に対するパラメータの複数の曲線の水平方向へのシフトによって、時間軸は対数的に効果的に延長される。これは時間-温度重畳法として公知である。拡張時間曲線は、従来は、Ｅ’，Ｅ”及びtan δのマスター曲線と称された。温度に関するシフト因子は、ＷＬＦ方程式（ウィリアムズ(Williams)氏、ランデル(Landel)氏及びフェリー(Ferry)氏(1955)）として公知の式による。大部分のポリマ材料では、時間と温度の等価性の一般的な傾向は、10年につき７から10℃であるとされている。時間と温度の関係（ＷＬＦ方程式）は、高温で短時間の実験的反応から長時間に亘る挙動を反映するのに役立つ。動的モードの弾性係数及び粘性係数は、線形粘弾性理論（ニノミヤ(Ninomiya)氏及びフェリー(Ferry)氏（1959））によって、過渡挙動について応力緩和係数Ｅ(t)に更に変換され得る。
【００６７】
第３は、一定歪で、実際の応用よりもより短い時間且つ高い温度での応力減衰を測定することである。印加された歪振幅は、同様に素子の非線形範囲内であって、例えば約25％であり得る。サンプルの不完全性の影響を避けるために曲げモード（すなわち３ポイント曲げ、単一曲げ、または片持梁）において、歪はフィルムよりむしろ被覆を取り除かれたコーティングチューブまたは硬化被覆ロッドに適用されることが好ましい。時間-温度等価の一般法則（７乃至10℃増加毎に時間スケールは10倍増加する）に従うと、77℃で24時間（若しくは10℃則によって保守的に推定される89℃）の後の応力応答は、50℃で20年後の応力応答に相当するであろう。このためには、クリープ期間の後の応力緩和挙動を測定することとが好ましい。
【００６８】
好ましくは、約80℃でコーティングに約80MPaの応力を与える前負荷に応答して、80℃で少なくとも約１時間の応力-緩和期間後、コーティングによって呈される残留応力は少なくとも約60MPaであるように、本発明のコーティング組成物は選択される。より好ましくは、残留応力は少なくとも約64MPaであって、さらにより好ましくは少なくとも約68MPaであって、最も好ましくは少なくとも約72MPaである。本発明のコーティングの特定の実施例において、残留応力は少なくとも約76MPa若しくは約79MPaである。
【００６９】
好ましくは、クリープ期間の終わり及び応力-緩和期間の初めにコーティングに維持される初期応力は、前負荷（例えば80MPa）の間、コーティングに与えられる応力とほぼ同じである。
【００７０】
好ましくは、応力緩和期間は少なくとも約１時間、より好ましくは少なくとも約２時間、さらにより好ましくは少なくとも約３時間、最も好ましくは少なくとも約18時間である。
【００７１】
「前負荷」の術語は、本願明細書においては、コーティング中で呈されるクリープ歪（a.k.a.クリープ）が定常状態に達するように、少なくとも予め定められた振幅の応力が充分な長さの時間だけコーティングに与えられる状態を意味するために使用される。「クリープ期間」の術語は、本願明細書においては、サンプルに前負荷が与えられて、クリープが定常状態に達するまでの時間を意味する。「応力緩和」期間の術語は、本願明細書においては、一定の歪がサンプルに与えられ、緩和（a.k.a.減衰）が測定される期間を意味する。残留応力の術語は、本願明細書においては応力-緩和期間の後、サンプルに適用された応力を意味するために用いる。図16に関して、前負荷は80MPaの固定された応力下（Ｉ）にある図16の領域によって表され、応力緩和期間は固定された歪（II）を有する図16の領域によって表される。以下の実施例に関して、約80MPaの応力が、80℃で約40秒未満、約30秒で定常状態（クリープ期間）に達するパーセント歪で各コーティング・サンプルに適用された。クリープ期間は、歪が付与される温度によって変化し得る。例えば、約80MPaの応力が60℃でコーティングに付与された場合にあっては、クリープ期間は約３分である。好ましくは、「前負荷」の最終でのクリープ速度は、１秒あたり約0.03％未満である。
【００７２】
好ましくは、ファイバに与えられる応力の応力緩和減衰に関して、残留応力は、初期応力の約25％以内であって、好ましくは、約15％以内に、最も好ましくは約５％以内である。
【００７３】
好ましくは、本発明の組成物は、流れ特性を呈しない。流れを呈する組成物の例は、上記記載の通り、約25％以上の応力-緩和減衰を呈する組成物である。コーティング上に一定の歪みを与える観点から、コーティングによって呈される応力は約１時間以上経てから実質的に減少し続けるだろうし、コーティング上に一定の荷重を与える観点から、コーティングは約１時間以上増加し続ける歪を呈するだろう。
【００７４】
任意に、コーティング56は少なくとも約100MPaのヤング係数を有し、好ましくは少なくとも約600MPaであって、より好ましくは少なくとも約1000MPaであって、最も好ましくは少なくとも約1200MPaである。コーティング56のヤング係数は、約2500から約2800MPaまで程度であり得る。コーティング56の適切なヤング係数の例は、150MPa、300MPa、1500MPa、2000MPa及び2500MPaを含む。コーティング56のヤング係数は、ASTM 882-97に従って決定される。ファイバ50の１つの実施例において、コーティング56の外径は、約245から約250μmである。好ましくは、コーティング56は少なくとも厚さ約35μmであって、より好ましくは少なくとも約40μmである。１つの好適な実施例において、コーティング56の厚さは約62.5μmまでである。しかしながら、本発明はコーティング56の特定の厚さに限られず、コーティング56は特定の応用のためには62.5μmよりも厚くてもよい。
【００７５】
好ましくは、コーティング56は約20℃、より好ましくは少なくとも約50℃、最も好ましくは少なくとも約70℃よりも高いＴｇを有する。適切なＴｇは、また、90℃及び100℃を含む。好ましくは、動的機械分析は、約０℃から約250℃の温度範囲に亘って約１ヘルツの周波数でＴｇを決定するために使用される。なお、温度は1分あたり約2℃の割合で増加する。
【００７６】
本発明のコーティングの１つの実施例において、少なくとも約10年、より好ましくは少なくとも20年の間、温度が約50から55℃のとき、99％以上の時間、約０から70℃の使用温度領域において、コーティングは、約30MPaから約60MPaまでのオーダの横方向加重を伝達し、維持するだろう。
【００７７】
コーティング56の好適な実施例は、以下の表Ａ乃至Ｇに示す。
【表Ａ】
2005508510.tif 000008
【表Ｂ】
2005508510.tif 000009
【表Ｃ】
2005508510.tif 000010
【表Ｄ】
2005508510.tif 000011
【表Ｅ】
2005508510.tif 000012
【表Ｆ】
2005508510.tif 000013
【表Ｇ】
2005508510.tif 000014
【００７８】
好ましくは、コーティング56はコーティングに与えられた応力をファイバ50に伝達して、ファイバ50の屈折率を変化させ、ファイバ内に伝達した光の分極を変換する。また好ましいことにコーティング56は機械的消耗、機械的摩耗及び環境性効果に対する優れた耐性を示した。
【００７９】
任意的に機械スクイーザによって圧迫されていない光ファイバのセグメント50は、例えばイリノイ州エルギン（Elgin）のＤＳＭデソテック（DSM-Desotech）社又はオハイオ州コロンバスのボーデンケミカル（Borden Chemical）社から市販されている二重のコーティングシステムの如き、二重のコーティングシステムを含み得る。この種の二重コーティングシステムは2000年11月27日に出願の米国特許出願第09/722,895号に記載され、当該明細書及びその優先権書類は本願明細書に引用したものとする。二重コーティングシステムを有するファイバの横断面が図６に示される。ファイバ60は、プライマリ（第１）コーティング66及びセカンダリ（第２）コーティング68を有する被覆である。各コーティング66及び68は、照射硬化型ポリウレタン・コーティングである。プライマリ・コーティング66は、好ましくは約10MPa未満のヤング係数を有しており、ファイバ60のクラッド64に適用される。セカンダリコーティング68は、好ましくは少なくとも400MPaのヤング係数を有しており、プライマリ・コーティング66に適用される。
【００８０】
偏波保持ファイバの例は、図７及び８に図示される。図７に示すように、ファイバ70は偏波保持ファイバである。ファイバ70は、コア72及び複数の応力ロッド74を含む。コア72および応力ロッド74は、クラッド76によって包囲される。ファイバ70に関する更なる説明において、米国特許第5,149,349号明細書は図７のファイバ70及び図８のファイバ80に関して本願明細書に引用したものとする。図８にて図示したように、ファイバ80はクラッド84によって包囲された楕円コア82を有する。
【００８１】
本発明の光ファイバは、マトリックス材料によってカプセル化された複数の実質的に整列配置され、実質的に同一平面上にある光ファイバを含む光ファイバ・リボンをまた形成し得る。マトリックス物質は、単層若しくは複合構造とすることができる。適切なマトリックス材料は、二次コーティング材料として有効であることが知られている材料と同様に、ポリ塩化ビニル若しくは他の熱可塑性プラスチック材料を含む。実施例において、マトリックス材料は二次コーティング材料を形成するために使用される組成物の重合生成物でありえる。
【００８２】
本発明による被覆光ファイバを作るための実施例は、ガラスファイバ50を形成するステップと、本発明のコーティング56の本発明の組成物で光ファイバをコーティングするステップと、コーティング56を形成するために組成物を重合させるステップとを含む。
【００８３】
本発明のコーティングを適用する第２実施例は、コーティングを光ファイバのセグメントに与えるステップを含む。ファイバが少なくとも１つの光ファイバコーティングを有するように被覆された場合、このコーティングはファイバのセグメントから除去されて、本発明のコーティング56を被覆される。コーティングは、ファイバコーティングストリッパーによって除去され得る。例えばファイバコーティングストリッパーは、コネチカット州クロムウェル・ノックスヒルロード（46 Nooks Hill Road, Cromwell, MT 06415）のリプリー(Ripley)社のミラーツール部からのModel OF 103-Sや、マサチューセッツ州シークオンク（70 Case Street, Seekonk, MA 02771）のマイクロエレクトロニクス(Micro-Electronics)社のModel MS-1-FSや、オハイオ州フレモントのクラウス(Clauss)社のModel No-Nikなどがある。
【００８４】
本発明のコーティング56は、図９に図示された装置90をファイバの被覆されていないセグメントに適用され得る。例えば、このような装置はニュージャージー州モーガンビル(1400 Campus Drive West, Morganville, NJ 07751)のビトラン(Vytran)社によって提供されるモデルＰＴＲ-200シリーズユニット、若しくはＦＦＳ-2000スプライス・リコータユニットである。ファイバの被覆されていないセグメントは、下部ダイ94の下部ファイバ溝92に配置される。上部ダイ96がファイバ（図示せず）の周囲に垂れ下がるように装置90の上部ダイ96が閉じて、下部ファイバ溝92及び上部ファイバ溝98がファイバの非被覆セグメントを含む管状の開口を形成する。上部ダイ96は好ましくは紫外線を発する材料から形成される。本発明のコーティング56は、液状コーティングが裸ガラスを包囲して、ファイバの全ての裸ガラス部分を覆って、上部ダイ96の中央開口100を介してこの管状開口（92、98）にこの管状の開口を満たすように注入される。紫外線が管状開口（92、98）に侵入できるように上部ダイ96が形成される。紫外線が上部ダイ96を通して印加され、注入されたコーティングを光重合させる。一度重合が終了すると、上部ダイ96が開けられて被覆ファイバが除去される。任意に、装置90はヒンジ102を含む。
【００８５】
本発明のコーティングをファイバに適用する方法の他の実施例は、図10において具体的に説明されて、参照番号110によって図示される。この実施例の好ましい塗布は、本発明のコーティングを有する被覆ファイバを長手方向に覆うことである。被覆ファイバ112（ファイバ112は、少なくとも一つのコーティング層を含む）は、発熱体114に通される。発熱体114の温度は、少なくとも250℃、好ましくは少なくとも約300℃、より好ましくは約350℃を越える温度である。該ファイバはストリッピング素子116を通されて、被加熱ファイバコーティングがファイバからはぎとられる。ファイバストリッピング素子116は、上記のファイバコーティングストリッパーのいずれかであってもよい。当該ファイバは、クリーニング素子120を貫通することによって掃除される。好ましきクリーニング素子の例は、アルコールをしみ込ませたフェルトパッドで覆われた一対のキャプスタンである。本発明のコーティングの組成物は、コーティングダイ122でファイバに適用される。ファイバが発光源124を通されて組成物が硬化される。好ましくは、発光源124は少なくとも１つのＵＶランプを含む。発光源124から出たファイバ126は、硬化された状態の本発明のコーティング56を含む。
【実施例】
【００８６】
本発明は、以下の実施例によって更に明らかにされる。
（コーティング・サンプル）
13個のコーティング・サンプルは、表ＡからＧの上に記載されたコーティング組成物から準備された。テストコーティング組成物は、表１の下に示した。
【００８７】
【表１】
2005508510.tif 000015
【００８８】
（本発明によるコーティングの粘弾性試験）
コーティングの粘弾性試験は、温度の関数としてＴｇ及びモジュラス（以下では、動的機械解析ＤＭＡと称する）、クリープ期間後の応力緩和、及び、応力（応力-歪み曲線）を含む。試験されるコーティング・サンプルは、約0.62mmの外径を有するロッド（桿）状体に形成された。レオメトリックＤＭＴＡ−Ｗ（ニュージャージー州ピスケートウェイ(Piscataway)のレオメトリック社から入手可能）が下記のＤＭＴＡ試験のために用いられた。特別に断りのない限り、周波数は１Hz、温度は約０℃から約250℃の温度領域に亘って１分あたり約２℃の割合で上昇させた。
【００８９】
（ＤＭＡ）
ガラス遷移温度（Ｔｇ）が得られる。ここで、減衰率は最大となり、強剛性は温度を伴って劇的な変化を示す。Ｅ’，Ｅ”及び減衰率（tanδ）曲線の例は、本発明のコーティング１、５及び６について図11乃至13に示される。コーティング番号１乃至11の25℃及び80℃での弾性率Ｅ’が図14に示される。また、コーティング番号１乃至11の（各減衰率のピーク温度からの）Ｔｇが図15に示される。
【００９０】
（80℃でのクリープ＋応力緩和）
コーティングがＰＭＤＣ素子内に生ずる応力及び歪のシナリオをシミュレーションするため、２つの基本試験モードが順番に結合された。第１コーティング・サンプルは、約30秒間、約80℃で約80MPaの定荷重下（「前負荷」ステップをシミュレーションするために）に最初おかれる一方、結果として生じるクリープ歪がモニタされた。クリープ期間の終了時点で応力緩和が直ちに始まった。緩和期間の間、約80MPaの初期応力から減少するように応力がモニタされると共に、歪みは（クリープステップから続けられるように）一定に維持された。クリープ及び緩和試験の３つの例が図16及び17に示される。
【００９１】
コーティング１乃至11の最終的な歪み及びクリープ速度、すなわちクリープ期間の終わりでの％歪み対時間の勾配は、図18で比較された。テストコーティングに関して、コーティング１は相対的に80℃で柔軟であるので最大の歪を呈した。しかしながら、コーティング１は30秒のクリープ期間の終わり近傍で最も安定化する、すなわち最も低いクリープ速度を有した。
【００９２】
コーティングサンプル１乃至11の１時間の応力緩和期間の最終時点での最終的な応力が図19において比較された。コーティング１が最も高い応力（コーティング５の68MPaと比較して79MPa）を維持していることが分かる。
【００９３】
（室温での応力-歪（強度））
相対的に剛性的なコーティングは取り扱いによって破壊される危険性がある。従来の応力-歪み試験モードは、破壊時の破壊強度及び歪みを比較するために使用した。また、破壊エネルギーは応力-歪み曲線の下で領域を統合することによって比較され得る。コーティング１は本発明のコーティングの全ての中で最も厳しいものであることがわかった。図20は、コーティング１，５及び６の応力-歪み曲線の実施例のプロットである。図21および22で示すコーティングサンプル１乃至11の破壊強度及び歪み、相対的強さは、コーティング１が強靱なコーティングであることを確認させる。
【００９４】
図23は、コーティング１、コーティング12,13の２つのサンプルの応力緩和曲線である。図23に示すように、コーティング１は１時間以上、非常に明確な上述の応力緩和性質を呈する。事実、コーティング１は少なくとも約18時間まで明確な応力緩和特性を示した。コーティング12及び13に関して、これらのコーティングも、図23において示される約１時間以上の良好な応力-緩和特性を示した。
【００９５】
加速条件（80℃、80MPa）下で、本発明のコーティング調製による３つの好ましい計測方法がＰＭＤＣ塗布のために研究された。クリープに続く応力緩和からのデータは、全てのコーティングが横方向応力を維持し、最も適切なコーティング１に適切であることを示した。応力-歪み挙動からのデータは、コーティング１が評価された最も厳しいコーティングのうちの１つであることを示した。本発明は、実施例のコーティング１に限定されない。特許請求の範囲に定義されるように、実質的にファイバに与えられる応力を維持するすべてのコーティングが適切なコーティングである。
【００９６】
本願明細書において記載された如き本発明の好適な実施例の多様な変更態様は、ここに添付の特許請求の範囲に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなくなされ得ることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の１つの実施例によって形成される分極モード分散（ＰＭＤ）補償器内に含まれる位相シフター（ＰＳ）のブロック線図である。
【図２】図１のＰＳの動作を示すポアンカレ球の図である。
【図３】本発明の１つの実施例によって形成されるＰＭＤ補償器内に含まれる３つの遅延線（ＤＬ１、ＤＬ２及びＤＬ３）及び２つの可変位相板（ＶＰＰ１及びＶＰＰ２）を含む可変遅延セクション（ＶＤＳ）のブロック線図である。
【図４】図１及び３によって構成されるＰＭＤ補償器を含むリアルタイム検出及びフィードバック制御システムのブロック線図である。
【図５】本発明によるコーティング光ファイバの断面図である。
【図６】二重コーティングシステムで被覆された光ファイバの断面図である。
【図７】偏波保持ファイバの異なる２つのタイプのコア及びクラッドの断面図である。
【図８】偏波保持ファイバの異なる２つのタイプのコア及びクラッドの断面図である。
【図９】本発明による光ファイバの非コーティングセグメントを被覆する装置の斜視図である。
【図１０】本発明によるコーティングで光ファイバを覆うプロセスの図である。
【図１１】本発明のコーティングのうちの３つ（１、５及び６）における温度に対するパスカル弾性率（Ｅ’）の対数プロット図である。
【図１２】本発明のコーティングのうちの３つ（１、５及び６）における温度に対するパスカル粘性率（Ｅ”）の対数プロット図である。
【図１３】本発明のコーティングのうちの３つ（１、５及び６）における温度に対するtanδのプロット図である。
【図１４】本発明のコーティング１乃至11における25℃及び80℃でのパスカル粘性率（Ｅ”）の対数プロット図である。
【図１５】本発明のコーティング１乃至11におけるガラス遷移温度のプロット図である。
【図１６】80℃で80MPaの静荷重下での時間の関数としての本発明のコーティング１、５及び６で呈されるパーセント・クリープ歪のプロット図である。
【図１７】図16のクリープ期間に続く時間の関数としての本発明のコーティング１、５及び６で呈される80MPaの前負荷からの応力緩和のプロット図である。
【図１８】クリープ期間の終点での本発明のコーティング１乃至11で呈されるパーセントクリープ歪及びクリープ速度のプロット図である
【図１９】クリープ期間に続く80℃で１時間の後、本発明のコーティング１乃至11で呈される残留応力のプロット図である。
【図２０】本発明のコーティング１、５及び６の室温での応力対パーセント歪のプロット図である。
【図２１】本発明のコーティング１乃至11の室温での破断時の応力及びパーセント歪のプロット図である。
【図２２】本発明のコーティング１乃至11の室温での総合した応力-歪のプロット図である。
【図２３】本発明のコーティング1、12及び13の時間の関数としての応力緩和のプロット図である。
【図１】
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【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2005508510.tif 000089
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