(57)【要約】  光信号を伝送する装置を提供する。該装置は、出力部から離れた場所に配置された少なくとも１つの負分散負傾斜ファイバのセクションを備えた光ファイバスパンのセクションを含む。該出力部の近くで該光ファイバスパンに光学的に連結されたポンプ光発光装置は、増幅信号を生成するように提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号波長で光信号を伝送する装置であって、
前記信号波長において正分散および正分散傾斜を有する第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションと前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの間に配置されかつ前記信号波長において負分散および負分散傾斜を有しているＮＤＮＳ光ファイバセクションとからなる光ファイバスパンと、
前記光ファイバスパンにラマン増幅を提供するように前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの１つに光学的に連結しているポンプ光発光装置と、を含み、
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対する前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの結合された長さの比は、略０．７より大である、ことを特徴とする信号波長で光信号を伝送する装置。
【請求項２】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対する前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの結合された長さの比は、略０．７乃至略３の間にある、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対する前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの結合された長さの比は、略１．２５乃至略１．７５の間にある、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記光ファイバセクションのうちの少なくとも１つが１５５０ｎｍの波長で略０．２ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記光ファイバセクションのうちの少なくとも１つが前記信号波長で略０．１０ｐｓ／ｋｍ1/2未満のＰＭＤを呈することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記光ファイバセクションのうちの少なくとも１つが１３８０ｎｍの波長で略０．４ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記第１ＰＤＰＳ光ファイバセクション、前記第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよび前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さが略５０ｋｍ乃至略１５０ｋｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記光ファイバスパンのラマンノイズ指数が略１０ｄＢ乃至略１５ｄＢのラマン利得に対して−２ｄＢ未満である、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記光ファイバスパンのラマンノイズ指数が略１２ｄＢ乃至略１８ｄＢのラマン利得に対して−３ｄＢ未満である、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記光ファイバスパンのラマンノイズ指数が略１８ｄＢ乃至略２８ｄＢのラマン利得に対して−４ｄＢ未満である、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記光ファイバスパンのラマンノイズ指数が略２０ｄＢより大なるラマン利得に対して−４．５ｄＢ未満である、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記第１ＰＤＰＳ光ファイバセクション、前記第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよび前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さが略７５ｋｍより大であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの少なくとも１つが１５５０ｎｍの波長で略９５μｍ2以上の有効面積を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１４】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションは１５５０ｎｍの波長で略２０乃至４０μｍ2の有効面積を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１５】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションの有効面積に対する前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの少なくとも１つの有効面積の比が略４以下であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１６】
前記光ファイバスパンの端部の間に配置された複数の光学装置が更に含まれることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１７】
前記光ファイバスパンの一方の端部に配置された分散補償モジュール（ＤＣＭ）が更に含まれることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１８】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散値と前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの１つの分散値の絶対値の比が略０．７乃至略３の間にあることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１９】
前記ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散値と前記第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの１つの分散値の絶対値の比が略１．２５乃至略１．７５の間にあることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２０】
前記スパンの全体に対する平均分散の絶対値が１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの全波長範囲において略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２１】
前記スパンの全体に対する平均分散の絶対値が１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの全波長範囲において略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２２】
前記スパンの全体に対する平均分散の絶対値が１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの全波長範囲において略０．６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２３】
略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値が０．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２４】
略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値が略０であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２５】
前記スパンの全体に対する平均分散の絶対値が０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより大であり略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小である範囲で変化し、略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値が０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２６】
略１５６０ｎｍにおいて平均分散が負であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２７】
略１５６０ｎｍにおいて平均分散が正であることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２８】
前記光伝送ラインは、２０ｄＢのラマン利得において１２ｄＢのラマン利得におけるよりも大なる２０ｌｏｇＱの値を呈することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２９】
前記ＮＤＮＳファイバセクションが前記第１および第２ＰＤＰＳファイバセクションのうちの１つに対する入口においてその幅より小さい幅に光信号を圧縮することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３０】
前記信号波長が略１５５０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３１】
信号波長で光信号を伝送する光通信システムであって、
光学的に連結された少なくとも２つの光ファイバスパンと、
第１及び第２ラマン増幅器を有するラマン増幅を提供する少なくとも２つのポンプ光発光装置と、を含み、
前記光ファイバスパンは各々第１および第２正分散光ファイバセクションと前記第１および第２正分散光ファイバセクションの間に配された負分散光ファイバセクションとを含み、。
前記第１ラマン増幅器は少なくとも２つの前記光ファイバスパンの一方のうちの一方の正分散光ファイバセクションに光学的に連結され、前記第２ラマン増幅器は少なくとも２つの前記光ファイバスパンの他方のうちの一方の正分散光ファイバセクションに光学的に連結され、
前記正分散光ファイバセクションはそれぞれ前記信号波長において正分散を呈し、
前記負分散光ファイバセクションはそれぞれ前記信号波長において負分散を呈し、
前記第１及び第２ラマン増幅器の間の光伝送線中の光ファイバの長さは略５０ｋｍよりも大である、ことを特徴とする信号波長で光信号を伝送する光通信システム。
【請求項３２】
前記第１および第２正分散光ファイバセクションのうちの少なくとも１つが前記信号波長で正分散傾斜を有することを特徴とする請求項３１記載の光通信システム。
【請求項３３】
前記負分散光ファイバセクションが前記信号波長で負分散傾斜を有することを特徴とする請求項３１記載の光通信システム。
【請求項３４】
チャンネル当り１０Ｇｂｉｔ／秒の伝送速度で動作して請求項３１に記載の光通信システムを介して光信号を伝送する方法。
【請求項３５】
チャンネル当り４０Ｇｂｉｔ／秒の伝送速度で動作して請求項３１に記載の光通信システムを介して光信号を伝送する方法。
【請求項３６】
３以上の波長で動作して請求項３１に記載の光通信システムを介して光信号を伝送する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年３月１６日に出願の米国仮特許出願第６０／２７６，１０８号と、２００１年６月１４日に出願の米国仮特許出願第６０／２９８，２５７号と、２００１年１０月９日に出願の米国仮特許出願第６０／３２８，２７９号と、２００１年１０月１０日に出願の米国仮特許出願第６０／３２８，５５０号と、２００１年１０月３０日に出願の米国仮特許出願第６０／３３９，８６４号の優先権とその利益を主張する。前述の仮出願は、本出願に組み込まれたものとする。
【０００２】
本発明は、概して長距離光ファイバネットワークに関する。より詳細には、信号増幅を備えた分散管理光ファイバを含む長距離スパンに関する。
【背景技術】
【０００３】
光信号が長距離光ファイバを通って伝送された場合に直面する信号劣化が、伝送路に沿っている光信号増幅装置を改良する必要性を非常に増大させている。具体的には、長距離光信号増幅は、光信号を有するノイズの増幅が現在欠点として有している。その結果、受信ノードにおいてＳＮ比（ＳＮＲ）が劣化する。
【０００４】
現在、長距離信号増幅の１つの方法は、ラマン増幅スキームを利用することによって達成されている。ラマン増幅は、受信ノードに光学的に連結されたポンプレーザを利用する。ラマンポンプレーザは、光信号とは反対方向へ伝送路に沿って伝播する増幅信号を提供する。増幅信号が伝送路に沿って移動する場合に、エネルギーは誘導ラマン散乱によって増幅信号からより長い波長の光信号まで徐々に移される。
【０００５】
増幅信号のパワーは、ポンプレーザが光ケーブルに入力する長距離光通信システムの出光ノードの近くで最も大である。増幅信号の光強度は、次の方程式によって表示できる。すなわち、強度  ＝  （レーザ光パワー／Ａeff）である。上記式において、Ａeffは光ファイバの有効断面積である。
【０００６】
負分散光ファイバ、特に負分散負傾斜（ＮＤＮＳ）光ファイバ（いわゆる傾斜補償光ファイバ（ＳＣＦ））が、正分散単一モード伝送ファイバにおいて１以上の波長で１以上の光の分散と分散傾斜を補償するように使用されている。光信号伝送に使用される光ファイバ（例えば１５５０ｎｍの系において正分散伝送ファイバとして使用される代表的な単一モードファイバ）の他の形態と比較した場合、ＮＤＮＳ光ファイバは、一般的に小なるＡeffを有する。この小さいＡeffによって、伝送された光信号のより大なる増幅となるより高いポンプレーザ強度が得られる。
【０００７】
１５５０ｎｍで長距離光通信システム沿って伝送される場合に、増幅信号パワーはＮＤＮＳ光ファイバ１ｋｍにつき略０．２５ｄＢの割合で低下する傾向がある。さらに、全波長のうちのある波長における最小の絶対分散は、一般的に０乃至３００ｐｓ／ｎｍの範囲にある。少なくとも部分的に、ＮＤＮＳ光ファイバが利用されており、その結果、波長間における絶対分散間の相違は非常に小さくなる。
【０００８】
従来の通信システムにおいて、光信号はまず単一モードファイバに入力され、その後にＮＤＮＳファイバを伝播する。ラマンポンプレーザは、ＮＤＮＳセクションの出力部に、光学的に連結されている。
【０００９】
ラマン増幅において、所望の入力信号が増幅されるだけでなく、光ファイバセクションに沿って入力信号が伝播する際に様々な原因によって導入された周囲ノイズも増幅される。その結果、受信ノードにおいてＳＮＲが劣化する。増幅される周囲ノイズは、２重レイリー後方散乱（ＤＲＢＳ）および増幅自然放出光（ＡＳＥ）のレイリー後方散乱からの多重通路干渉（ＭＰＩ）によって少なくとも部分的に生成される。
【００１０】
上述したノイズ劣化は、ＮＤＮＳファイバの如きＡeffが小なるファイバにおいて特に問題である。ラマン利得の大部分が長距離光通信システムのＮＤＮＳセクションにて生じるということが、その主な理由である。ＮＤＮＳファイバの小なるＡeffは、その伝搬モードとなるレイリー後方散乱の部分を劇的に増やす。従って、ラマン利得の増加と共にノイズが急速に増加するようになる。加えて、より高いラマン利得において、ファイバセクション出力部における全増幅信号パワーは、ポンプのパワーに匹敵するようになり、消耗の原因となる。これによって、次にラマンノイズ指数（ＮＦ）が大きく劣化する。分配されたラマン増幅器のノイズ特性が、「ランプノイズ指数」を用いて一般的に示される。該指数は、問題のラマン増幅器と同じ利得と光信号−ノイズ比を生成して該ファイバスパンの後に配置されている同等のランプされた増幅器のノイズ指数として定義される。偏波独立利得ＧR（増幅器の入力部における信号パワーを増幅器の出力部における信号パワーによって割った値）を有する一般的なラマン増幅器に対して、本明細書において「ノイズ指数」若しくは「ラマンノイズ指数」と呼ばれるランプされたノイズ指数は、次の式を満たす。
【００１１】
【数１】
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【００１２】
上記式中、ＰASEは、信号周波数vに中心がある光帯域幅Ｂｏ内でラマン増幅器によって発生した２つの偏波における増幅自然放出光（ＡＳＥ）のパワーであり、ｈはプランク定数（ｈ  ＝  ６．６２ × １０-34ジュール秒）である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、光信号の長距離増幅における改善および受信ノードにおけるＳＮＲの増加の改善に関する。
【００１４】
本発明のある実施例は、信号波長で光信号を伝送する装置に関し、該装置は少なくとも１つの入力部および１つの出力部を備えた光ファイバスパンと、該光ファイバスパンに光学的に接続されたポンプ光発光装置と、を含む。該光ファイバスパンは、小なる有効面積（Ａeff）ファイバの少なくとも１つのファイバセクションと、該小なるＡeffファイバのセクションと出力部との間に配された少なくとも１つの非小なるＡeffファイバのファイバセクションと、を含む。ここで小なる有効面積は、略４０μｍ2より小であることを意味する。ここで非小なる有効面積は、略８０μｍ2より大であることを意味する。
【００１５】
本発明の他の実施例は、光ファイバスパンを介して光信号を伝送し、かつ光ファイバに光学的に接続されたポンプ光発光装置を用いて光信号を増幅するために増幅信号を提供する方法に関する。該光ファイバスパンは、小なる有効面積（Ａeff）ファイバのセクションと、該小なるＡeffファイバのセクションと光ファイバの出力部との間に配された非小なるＡeffファイバのファイバセクションと、を含む。
【００１６】
本発明の他の実施例は、光ファイバを含む光通信システムに関し、該光通信システムは所定の波長範囲（好ましくは実質的な中心波長を有する）で光を伝送し、該システムは光ファイバスパンとポンプ光発光装置とを含む。該光ファイバスパンは、信号波長において正分散および正分散傾斜を有する正分散正傾斜（ＰＤＰＳ）光ファイバの２つのセクションと、当該２つのＰＤＰＳ光ファイバセクションの間で光学的に接続されて該信号波長において負分散および負分散傾斜を有しているＮＤＮＳ光ファイバセクションと、を含む。該信号波長は略１５５０ｎｍであることが好ましい。該ポンプ光発光装置は、ＰＤＰＳ光ファイバのセクション群のうちの１つに光学的に連結されている。該システムは光ファイバスパンのセクションに光学的に接続されたポンプレーザを含むことが好ましい。該ポンプレーザは、ファイバスパンに沿って増幅信号を提供するポンプレーザ等のＰＤＰＳファイバセクションに光学的に接続されることが好ましい。
【００１７】
本発明の他の実施例は、長距離伝送中に光信号の増幅を行う装置に関する。該装置は、光ファイバと増幅信号発生装置とを含み、当該光信号（若しくは複数の光信号）を増幅するようにＰＤＰＳファイバのセクション群の１つに光学的に接続されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の他の実施例は、光ファイバを備えた長距離光信号増幅システムに関する。該システムは、少なくとも１つの入力ノードおよび１つの出力ノードと、該出力ノードから離れた位置に配置されたＮＤＮＳファイバセクションと、該出力ノードにおいて増幅信号を生成する手段と、該出力ノードとＮＤＮＳファイバセクションとの間でパワー損失を削減せしめて増幅信号を伝送する手段と、を含む。
【００１９】
本発明の他の実施例は、長距離伝送中に光信号の増幅を行う装置に関する。該装置は、光ファイバスパンとポンプ光発光装置とを含む。該光ファイバスパンは、第１光ファイバセクションと、該第１光ファイバセクションと光学的に接続された第２光ファイバセクションと、該第２光ファイバセクションと光学的に接続された第３光ファイバセクションと、を含む。該第２光ファイバセクションはその第１端部において該第１光ファイバセクションと連結されており、該第２光ファイバセクションは該第１光ファイバセクションよりも小なる有効面積を有する。該第３光ファイバセクションは該第２光ファイバセクションの第２端部において該第２光ファイバセクションと連結されており、該第３光ファイバセクションは該第１光ファイバセクションよりも小でありかつ該第２光ファイバセクションよりも大である有効面積を有する。ポンプ光発光装置は、該光ファイバに増幅信号を提供するように第３光ファイバセクションに光学的に接続されている。
【００２０】
このように、長距離光ファイバ通信システムは、本発明において記載された信号増幅を備えた光ファイバの代替セクションを含む。多くの変形と変更が、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本明細書において記載されて示された技術および構造に対して行われる。したがって、本明細書に記載された方法と装置が、本発明の範囲を単に示しているに過ぎず、これに限定されないことを理解されなければならない。
【００２１】
前述した本発明の利点および特徴が、以下の詳細な説明および添付図面を参照して明確に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
添付図面が本発明の好適な現在の実施例を詳細に説明する。同一若しくは類似部分を参照するために、同一符号が全図面にわたって可能な限り使用されている。
【００２３】
セグメントの相対的なインデックス若しくは相対的な屈折率であり本明細書において使用されるΔ％は、次の式によって定義される。
【００２４】
【数２】
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【００２５】
上記式において、ｎiはｉとして示されるインデックスプロファイルセグメントの最大屈折率であり、ｎc（基準屈折率）は、クラッド層の最小屈折率を示す。セグメントにおけるあらゆる部分は、関連する相対的な屈折率を有する。「屈折率プロファイル」は、屈折率（若しくは相対的屈折率）と導波路ファイバ半径との間の関係である。
【００２６】
環形領域若しくはセグメントの屈折率がクラッド領域の平均屈折率よりも小である場合、相対屈折率が負でありかつ押し下げ領域若しくは押し下げ屈折率を有すると呼ばれ、相対屈折率が特に明記しない限り最も負である点で計算される。環形領域若しくはセグメントの屈折率がクラッド領域の平均屈折率よりも大である場合、相対屈折率が正であり、該領域は正の屈折率を有する若しくは上昇されたと呼ばれる。「ダウンドーパント（downdopant）」は、純粋な無添加ＳｉＯ2に対して屈折率を引き下げる傾向を有するドーパントとして、本明細書において記載されている。
【００２７】
導波路ファイバの「色分散」（本明細書において特に明記しない限り「分散」と称する）は、材料分散、導波路分散および多モード（inter-modal）分散の和である。単一モード導波路ファイバの場合、多モード分散はゼロである。
【００２８】
本明細書において使用される光ファイバのスパンは、連続的に光ファイバ若しくは光学的に接続された（好ましくは一体に連結された若しくはスプライスされた）複数の光ファイバの長さを含む。スパンは、本明細書に開示される如き１以上の光ファイバセクションを含むことができて、かつ例えばスパンの端部における残留分散（residual dispersion）などの所望のシステム特性若しくはパラメータを得るために選択された１以上の他の光ファイバのセクションを含むことができる。したがって、複数の光ファイバ若しくは光ファイバセクションは、光学装置の間（例えば２つの光増幅器の間）又は多重結合装置と光増幅器の間を伸長できる。
【００２９】
光通信システムは、光信号の送信機と、該光信号の受信機と、該送信機と該受信機とを端部において光学的に連結して該光信号がこれらの間を伝播する所定の長さの光導波路ファイバ若しくは光ファイバを有する。光導波路ファイバの長さは、端部から端部へとを連続的に配列して一体的に接続されるか若しくはスプライスされた複数の短い長さのファイバから形成できる。システムは、付加的な光学構成部品（例えば光増幅器、光減衰器、オプティカルアイソレータ、光スイッチ、光学フィルタまたは多重化装置または多重分離装置）を含むことができる。
【００３０】
有効面積は、次の式にて一般に定義される。
【００３１】
【数３】
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【００３２】
上記式において、積分の限界がゼロ乃至∞である場合に、Ｅは伝播光の電界に関する。
【００３３】
光信号を伝送する装置の第１実施例が、図１のブロック図に示されている。該装置は、光ファイバの入力端から出力端まで伝送される入力光信号を生成する光送信機１を含む。光カプラ２０は、光受信機２およびポンプ光発光装置（好ましくはラマンポンプレーザ３）を、光ファイバの出力端部へ光学的に連結する。
【００３４】
光ファイバの「α−プロファイル」若しくはアルファプロファイルという用語は、屈折率プロファイルと呼ばれ、Δ（ｒ）％の記号で表現されている。ここで、ｒは半径を示し、次の式で示される。
【００３５】
【数４】
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【００３６】
上記式においてｒ0はΔ（ｒ）％が最大になる位置であり、ｒ1はΔ（ｒ）％がゼロになる位置であり、ｒはｒi≦ｒ≦ｒfの範囲にある。ここで、デルタは上記式で規定され、ｒiはαプロファイルの始点であり、ｒfはαプロファイルの終点である。αは実数で示される指数である。
【００３７】
図１を参照すると、光ファイバスパンは、ＰＤＰＳファイバ４のセクションに光学的に接続されたＮＤＮＳファイバ５のセクションを含むことが好ましい。ＮＤＮＳファイバ５は、４０μｍ2以下のＡeffを有する光ファイバからなることが好ましい。
【００３８】
光送信機１は、ＮＤＮＳファイバ５のセクションの光ファイバの入力部に、光学的に連結されている。光送信機１によって発せられる入力光信号は、一般的に１５２０ｎｍ乃至１６１０ｎｍの範囲の波長を含む。
【００３９】
光カプラ２０は、ＰＤＰＳファイバ４のセクションの光ファイバの出力部に光学的に連結されている。ポンプ光発光ダイオード（ＬＥＤ）（図示せず）が、増幅信号を提供するためのラマンポンプレーザ３に代えて（若しくは加えて）、使用できる。
【００４０】
光受信機２は、光カプラ２０によってＰＤＰＳファイバ４のセクションに連結されている。光受信機２は、光信号を受信するための一般的な装置としても良い。
【００４１】
ラマンポンプレーザ３は光増幅信号を生成し、該信号は光ファイバ中の光信号の方向に対して反対に伝播する方向へ進行する。増幅信号は、１４００ｎｍ乃至１５００ｎｍの範囲の波長を一般的に有する。
【００４２】
光増幅信号の強度は、次の方程式によって記載できる。すなわち、強度＝（ラマンポンプレーザ光パワー／Ａeff）である。単一モードファイバ４は、ＮＤＮＳファイバ５より大なるＡeffを有する。その結果、光増幅信号の強度は、ラマンポンプレーザ３によって提供される同一量のパワーに対してＰＤＰＳファイバ４において著しく低減される。ＰＤＰＳファイバ４に沿って光増幅信号の強度を減らすことによって、入力光信号の非常に低い増幅が、ＰＤＰＳファイバ４に沿って達成される。逆に、光増幅信号がＮＤＮＳファイバ５に到達するときに、光ファイバのＡeffは大幅に減らされる。その結果、光増幅信号の強度が上昇し、入力光信号の大なる増幅がＮＤＮＳファイバ５に沿って達成される。
【００４３】
より小なるＡeffを有するＮＤＮＳファイバ５をスパンの出力部から更に移動すること（または送信機若しくは信号源に近づけること）によって、ラマン利得は、光信号に対してより早い段階で提供され、ラマンノイズ指数が改善する。更に、ＮＤＮＳファイバ５において生成されるラマン利得の比率は、より小さく、多重通路干渉（multi-path interference）（ＭＰＩ）を削減する。必要とされるラマンポンプパワーが増加されて、その結果、ポンプ消耗（depletion）の可能性を削減する。したがって、従来の光通信システムにおいてされるようにＮＤＮＳファイバのセクションをラマンポンプレーザ３に光学的に連結するよりはむしろ、ラマンポンプレーザ３に大なるＡeffを有するＰＤＰＳ光ファイバ４を光学的に連結することによって改善が達成される。
【００４４】
光信号を伝送するための装置の第２実施例が、図２のブロック図によって示される。光ファイバがＰＤＰＳファイバ１０および１１の２つのセクションの間で光学的に連結されたＮＤＮＳファイバ５のセクションを含むという点において、この実施例は第１実施例と異なる。大なるＡeff単一モードファイバ１０および１１は、略同等の長さであることが好ましい。
【００４５】
小なるＡeffファイバを出力部からさらに動かす（若しくは送信機に近づける）として上述した利点は、ＮＤＮＳファイバ５にの代わりにＰＤＰＳファイバ１１のセクションにポンプレーザ３を連結することによって、この第２実施例にも維持される。しかし、第１実施例に記載された改良された結果は、ＮＤＮＳファイバ５と光送信機１の間にＰＤＰＳファイバ１０の第２セクションを導入することによってより高度に達成される。概して、増幅は、入力信号のその信号強度がいくらか失われた後（光送信機１から幾らか離れて発生する）に望まれる。光送信機１に光学的に連結されるＰＤＰＳファイバ１０のセクションを提供することによって、ＰＤＰＳファイバのより大なるＡeffは、ＰＤＰＳファイバ１０の第１セクションにおいて入力光信号のごくわずかな増幅にしか結果としてならない。したがって、大なる増幅が所望される位置にＮＤＮＳファイバ５を配置することによって、光ファイバの特定のセクションに沿って目標とする増幅が許容される。光ファイバの入力部でＰＤＰＳファイバのより大きいＡeffを使用することは、非線形光学効果による信号劣化を減らす。
【００４６】
該ＮＤＮＳファイバは、ＰＤＰＳよりも小なる有効面積を有し、ＮＤＮＳのそれよりも大であることが好ましい。ポンプ光発光装置は、光ファイバのセクション群のうちの１つに光学的に接続され、ここでポンプ光発光装置は、光ファイバに沿って増幅信号を提供する。
【００４７】
ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対するＰＤＰＳ光ファイバセクション群の結合された長さの比は、略０．７より大であることが好ましく、略０．７乃至略３の間であることがより好ましく、略１．２５乃至略３の間であることが更に好ましく、略１．２５乃至略略１．７５の間であることがさらにより好ましい。ある好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対するＰＤＰＳ光ファイバセクション群の結合された長さの比は、略１．４乃至略１．６の間である。他の好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対するＰＤＰＳ光ファイバセクション群の結合された長さの比は、略１．５である。
【００４８】
光ファイバセクション群のうちの少なくとも１つは、１５５０ｎｍの波長で略０．２ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することが好ましい。
【００４９】
ＮＤＮＳ光ファイバセクションは、１５５０ｎｍの波長で略０．３ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することが好ましく、１５５０ｎｍの波長で略０．２６ｄＢ／ｋｍ未満であることがより好ましい。ファイバセクション群の少なくとも1つ（好ましくはその両方）が、略０．１０ｐｓ／ｋｍ1/2未満のＰＭＤを呈することが好ましく、略０．０５ｐｓ／ｋｍ1/2未満であることがより好ましく、略０．０１ｐｓ／ｋｍ1/2未満であることが更に好ましい。
【００５０】
該ファイバセクション群の少なくとも１つ（好ましくはその両方）が、１３８０ｎｍの波長において略０．４ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することが好ましく、１３８０ｎｍの波長において略０．３５ｄＢ／ｋｍ未満の減衰を呈することがより好ましい。
【００５１】
第１ＰＤＰＳ光ファイバセクション、第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さは、略５０ｋｍ乃至略１５０ｋｍの範囲にあることが好ましく、略７５ｋｍ乃至略１３０ｋｍの範囲にあることがより好ましく、略９５ｋｍ乃至略１００ｋｍの範囲にあることが更に好ましい。好ましい実施例において、第１ＰＤＰＳ光ファイバセクション、第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さは、略７５ｋｍよりも大であり、より好ましくは略１００ｋｍよりも大である。ある好ましい実施例において、第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションは、略等しい長さを有する。
【００５２】
ＮＤＮＳ光ファイバセクションの有効面積に対するＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの少なくとも一方の有効面積の比は、略４以下であることが好ましい。ある好適な実施例において、第１および第２のＰＤＰＳ光ファイバセクションは、同等の有効面積を有する。好適な実施例において、所定の波長において、第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションは、第１ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションの各々の有効面積の中間の有効面積を有する。
【００５３】
装置は、光ファイバスパンの端部の間に配される複数の光学装置を更に含むことができる。例えば、装置は光ファイバスパンの一方の端部に配置される分散補償モジュール（ＤＣＭ）を更に含むことができる。
【００５４】
光信号を伝送するための装置の第３実施例が、少なくとも１０ｐｓ／ｎｍのローカル分散を有することが好ましい光ファイバ（好ましくはＰＤＰＳファイバ）の第１セクションを含む。光ファイバの第１セクションは、少なくとも８０μｍ2のＡeffを有することが好ましい。光ファイバの第２セクションは、ＮＤＮＳファイバからなることが好ましく、３０μｍ2未満のＡeffを有することが好ましい。光ファイバの第３セクションは、該ＮＤＮＳ光ファイバセクションよりも大でありかつ該ＰＤＰＳ光ファイバセクションよりも小であるＡeffを呈する光ファイバからなる。光ファイバの第３セクションは、３０μｍ2乃至８０μｍ2の範囲のＡeffを有することが好ましい。
【００５５】
上述した第１実施例の利点が、この第３実施例にも適用できる。ＰＤＰＳファイバおよびＮＤＮＳファイバを使用することによって、光伝送路に沿った光ファイバ中で分散が部分的に補償されて、ノイズの増幅を減らすためにに伝送路の早い段階で増幅が提供される。
【００５６】
図３は、ラマン利得対ノイズ指数（ＮＦ）のグラフを示しており、光ファイバの２つの構造に対する実験測定から得られた結果を比較している。
【００５７】
本明細書において用いられる「＋Ｄ」はＰＤＰＳファイバ若しくはファイバセクションを示し、「−Ｄ」はＮＤＮＳファイバ若しくはファイバセクションを示す。
【００５８】
タイプＡおよびタイプＣ構造体は、５０ｋｍのＮＤＮＳファイバに光学的に連結された５０ｋｍのＰＤＰＳファイバに、光送信機を光学的に連結して利用した。
【００５９】
タイプＢおよびタイプＤ構造体はそれぞれ、２つの２５ｋｍのＰＤＰＳファイバセクション（うち一方が光送信機に光学的に連結されている）の間に光学的に接続された５０ｋｍのＮＤＮＳファイバを有する光ファイバを備えていた。
【００６０】
タイプＡおよびＤの構造体において利用されるＰＤＰＳファイバは、ゲルマニウムが添加されているシリカステップインデックスファイバであり、１５５０ｎｍにおいて略１１０μｍ2の有効面積と、１５５０ｎｍにおいて１８乃至１９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散と、０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散傾斜と、１５５０ｎｍにおいて略０．１９ｄＢ／ｋｍの減衰と、を有していた。タイプＡおよびＤ構造体におけるＰＤＰＳファイバの屈折率プロファイルは、図８に示されており、後述する。
【００６１】
タイプＡおよびＤ構造体において利用されるＮＤＮＳファイバは、ゲルマニウムが添加されている中心コアセグメントとフッ素が添加されたモートセグメントと添加されていない（デルタ％＝０）内側部分を有することが好ましい環形セグメントとクラッドとを有するセグメント化されたコアシリカファイバであった。ＮＤＮＳファイバは、１５５０ｎｍにおいて略２５乃至２７μｍ2の有効面積と、１５５０ｎｍにおいて略−１４．４乃至略−２０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散と、１５５０ｎｍにおいて略−０．０４乃至−０．０８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散傾斜と、１５５０ｎｍにおいて略０．２３乃至０．２８ｄＢ／ｋｍの減衰と、を有していた。タイプＡおよびＤ構造体におけるＮＤＮＳファイバの屈折率プロファイルは、図１３に示されており、後述する。
【００６２】
タイプＢおよびタイプＣ構造体において利用されるＰＤＰＳファイバは、ゲルマニウムが添加されているシリカステップインデックスファイバであり、略１００μｍ2の有効面積と、１５５０ｎｍにおいて１８乃至１９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散と、０．０６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散傾斜と、１５５０ｎｍにおいて略０．１９ｄＢ／ｋｍの減衰と、を有していた。タイプＢおよびＣ構造体におけるＰＤＰＳファイバの屈折率プロファイルは、図９に示されており、後述する。
【００６３】
タイプＢおよびＣ構造体において利用されるＮＤＮＳファイバは、ゲルマニウムが添加されている中心コアセグメントとフッ素が添加されたモートセグメントと添加されていない（デルタ％＝０）内側部分を有することが好ましい環形セグメントとクラッドとを有するセグメント化されたコアシリカファイバであった。ＮＤＮＳファイバは、略２６乃至２８μｍ2の有効面積と、１５５０ｎｍにおいて略−４０乃至略−４５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散と、略−０．０９乃至−０．１０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散傾斜と、１５５０ｎｍにおいて略０．２５乃至０．２６ｄＢ／ｋｍの減衰と、を有していた。タイプＢおよびＣ構造体におけるＮＤＮＳファイバの屈折率プロファイルは、図１１に示されており、後述する。
【００６４】
該グラフに示される如く、改良されたＮＦは、タイプＢおよびタイプＤ構造体、すなわちＮＤＮＳファイバセクションが２つのＰＤＰＳファイバセクションの間で光学的に接続された構造体を使用して達成された。故に、上記の如く少なくとも３つのセクション光ファイバを使用することが好ましい。
【００６５】
図４の曲線ＢとＤによって示される如く、好適な実施例において、光ファイバスパンのラマンノイズ指数が、略１０ｄＢ乃至略１５ｄＢの間のラマン利得に対して−２ｄＢ未満である。他の好適な実施例において、光ファイバスパンのラマンノイズ指数が、略１２ｄＢ乃至略１８ｄＢの間のラマン利得に対して−３ｄＢ未満である。他の好適な実施例において、光ファイバスパンのラマンノイズ指数が、略１８ｄＢ乃至略２８ｄＢの間のラマン利得に対して−４ｄＢ未満である。他の好適な実施例において、光ファイバスパンのラマンノイズ指数が、略２０ｄＢより大であるラマン利得に対して−４．５ｄＢ未満である。他の好適な実施例において、光ファイバスパンのラマンノイズ指数が、略２０ｄＢより大であるラマン利得に対して−５ｄＢ未満である。
【００６６】
他の実施例において、本発明は光信号を伝送する装置に関する。該装置は、第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションと該第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの間に配置されたＮＤＮＳ光ファイバセクションとを含む光ファイバスパンと、該光ファイバスパンに対してラマン増幅を提供するように該第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションのうちの１つに光学的に連結されたポンプ光発光装置と、を含む。該光ファイバスパンのラマンノイズ指数は、略１０乃至略１５ｄＢの間のラマン利得に対して−２ｄＢ未満である。変形例として、光ファイバスパンのラマンノイズ指数は、略１２乃至略１８ｄＢの間のラマン利得に対して−３ｄＢ未満である。該装置は、２０ｄＢのラマン利得において１２ｄＢのラマン利得におけるよりも高い２０ｌｏｇＱの値を呈する。
【００６７】
ＮＤＮＳセクションの長さに対するＰＤＰＳファイバセクション（もしくは複数のＰＤＰＳファイバセクション）の全長さの比は、上述した改善と発現する非線形光学劣化とを比較考慮して最適化されることが好ましい。略１：１乃至略２：１のＰＤＰＳ長さ対ＮＤＮＳ長さ比によって、上述した改善を有する動作がうまく示された。他の長さの比が、当業者にとって直ちに明らかになる。好適な比は、０．７：１乃至３：１の範囲に入る。ＰＤＰＳ長さ対ＮＤＮＳ長さ比の他の好適な範囲は、略１．２５：１より大であり、より好ましくは１．２５：１乃至３：１であり、さらに好ましくは１．２５：１乃至１．７５：１であり、よりさらに好ましくは１．４：１乃至１．６：１である。設計の結果によって、略１．２５：１乃至１．７５：１の間（例えば１．５：１）の比が、１０Ｇｂｉｔ／ｓのビット伝送速度で非線形的に減少されるように改善されたスペクトル特性を得ることを示し、４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上においてもより好ましい特性が得られることを示す。
【００６８】
スパンにおけるファイバセクションは、先のＰＤＰＳファイバセクションに入力される光信号の状態に対して、ＮＤＮＳセクションの信号出力端部における光信号の状態が圧縮されるように選択されかつ調整された。したがって、ＮＤＮＳファイバセクションは、信号波長において光信号パルスを該ＮＤＮＳファイバに光学的に接続されたＰＤＰＳファイバへの入力された元々の幅と比較して、小なる幅に圧縮するのに十分な分散と長さを有する。
【００６９】
本発明の実施例による光ファイバスパンの全長さは、また、特定の通信システムを最適化することもできる。好適な全長の範囲は、５０乃至１５０ｋｍであり、より好ましくは、７５乃至１３０ｋｍである。
【００７０】
ある好適な実施例において、本発明は光通信システムに関する。該光通信システムは、少なくとも２つの光学的に連結された光ファイバスパンを含み、各スパンは、所定の波長に対して正分散を有する第１および第２正分散光ファイバセクションと、所定の波長に対して負分散を有しかつ該第１および第２正分散光ファイバセクションの間に配された負分散光ファイバセクションと、を含む。また、該光通信システムは、第１及び第２ラマン増幅器を有するラマン増幅を提供する少なくとも２つのポンプ光発光装置を含む。第１ラマン増幅器は該ファイバスパン群の一方のうちのある正分散光ファイバセクションに光学的に連結され、第２ラマン増幅器は該ファイバスパン群の他方のうちのある正分散光ファイバセクションに光学的に連結される。該第１及び第２ラマン増幅器の間の光ファイバの長さは、略５０ｋｍよりも大である。該ラマン増幅器は、各スパンにおいて第２正分散光ファイバに接続される。
【００７１】
幾つかの光学装置が、光通信システムに組み込まれてもよい。かかる装置は、光中継器、光増幅器、交差接続ノード（cross-connect nodes）、光学再生器、アイソレータ、アド−ドロップマルチプレクサ、分岐ユニット、ラマン増幅器および利得平衡装置を含むものの、これに限定されない。
【００７２】
光ファイバ通信システムは、５以下のエルビウムドープ増幅器を含むことが好ましく、３以下のエルビウムドープ増幅器を含むことがより好ましく、エルビウムドープ増幅器を含まないことが最も好ましい。光ファイバ通信システムは、全てラマンポンプされることが好ましい。
【００７３】
他の実施例において、本発明は、チャンネル当り１０Ｇｂｉｔ／秒のビット伝送速度で動作してかかる光通信システムを介して光信号を伝送する方法に関する。
【００７４】
他の実施例において、本発明は、チャンネル当り４０Ｇｂｉｔ／秒のビット伝送速度で動作してかかる光通信システムを介して光信号を伝送する方法に関する。
【００７５】
他の実施例において、本発明は、３以上の波長で動作して光通信システムを介して光信号を伝送する方法に関する。
【００７６】
システムおよび（または）スパンは、例えば、１つのスパン若しくは複数のスパンに対して所望の残留分散を達成するように使用できる１以上のトリムファイバセクションを含むことができる。
【００７７】
例として、第１ＰＤＰＳ光ファイバセクションは＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と３０ｋｍの長さを有し、第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションは＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と３０ｋｍの長さを有し、ＮＤＮＳ光ファイバセクションは−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と４０ｋｍの長さを有する。第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションとＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さは、１００ｋｍである。ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対するＰＤＰＳ光ファイバセクションの結合された長さの比は、略１．５である。ＰＤＰＳ光ファイバセクションの分散に対するＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散の比は、略１．５である。スパンの残留分散は、+１２００ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍに対して６０ｋｍ）と、−１２００ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍに対して４０ｋｍ）の合計であり、すなわち略０である（共鳴地図（resonant map）に対して）。
【００７８】
他の典型的なスパンにおいて、第１ＰＤＰＳ光ファイバセクションが＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と３１ｋｍの長さを有し、第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションが＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と３１ｋｍの長さを有し、ＮＤＮＳ光ファイバセクションが−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と３８ｋｍの長さを有する。第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションとＮＤＮＳ光ファイバセクションの結合された長さは、１００ｋｍである。ＮＤＮＳ光ファイバセクションに対するＰＤＰＳ光ファイバセクション群の結合された長さの比は、略１．６３である。ＰＤＰＳ光ファイバセクションの分散に対するＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散の比は、略１．５である。スパンの残留分散は、+１２４０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（＋２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍに対して６２ｋｍ）と、−１１４０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍに対して３８ｋｍ）の合計であり、すなわち＋１００ｐｓ/ｋｍである（共鳴地図に対して）。１ｋｍの長さと−１１０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散の分散補償ファイバ（ＤＣＦ）の如きトリムファイバは、スパンの一方の端部（すなわちＰＤＰＳファイバセクション群の一方）に（たとえば分散補償モジュールの形で）、−１０ｐｓ／ｎｍの全分散が達成できるように光学的に連結されてもよい。
【００７９】
したがって、ＮＤＮＳ光ファイバセクションの長さに対する第１および第２ＰＤＰＳ光ファイバセクションの結合した長さの比は、ＰＤＰＳ光ファイバセクションの分散に対するＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散の比から異なることとしても良い。例えば、トリムファイバは、ファイバからファイバまでの分散においてあらゆる製造の変化の説明に使用できる。更に、概して、より少ない残留分散は、スパン距離を増やすことと同様に、１０Ｇｂｉｔ／秒と比較して４０Ｇｂｉｔ／秒で送信しているスパンにおいて望まれる。
【００８０】
したがって、１以上のトリムファイバが、光学スパンに対して、所望の残留分散若しくは残留分散の範囲を達成するように提供されても良い。
【００８１】
スパンに包含されることに最適な光ファイバ若しくは光ファイバセクションの例は、後述される。該光ファイバセクションの少なくとも１つが、ＯＶＤプロセスによって形成されることが好ましく、全部が形成されることが最も好ましい。
【００８２】
低水ピーク光ファイバ若しくは光ファイバセクションが、スパンに含まれることが好ましい。低水ピーク光ファイバを生産する方法は、２００１年１１月２７日に出願の米国特許出願第０９／７２２，８０４号、２０００年４月１１日に出願の米国特許出願第０９／５４７，５９８号、２０００年１２月２２日に出願の米国仮特許出願第６０／２５８，１７９号、および２００１年２月２８日に出願の米国仮特許出願第６０／２７５，０１５号に記載されており、これらが本明細書に組み込まれたものとする。
【００８３】
図４に例示される如く、スートプリフォームまたはスート体２１が、シリカベースの反応生成物を形成するように、酸化媒体中に少なくとも１つのガラス形成前駆体化合物を含む移動混合流体の少なくともいくつかの組成物で、化学的に反応することによって形成されることが好ましい。かかる反応生成物の少なくとも１部は、多孔質シリカ体を形成するように、基体の方向に向けられる。そして、少なくとも１部は、酸素に結合された水素を含む。たとえば、スート体は、ＯＶＤプロセスによってベイトロッド（bait rod）上にスート層を配することによって形成できる。かかるＯＶＤプロセスは、図４に示されている。
【００８４】
図４に示される如く、基体若しくはベイトロッド若しくはマンドレル３０が、中空若しくは管形ハンドル３２などのガラス体に挿入され、かつ旋盤（図示せず）に載置される。該旋盤は、スート生成バーナー３４にきわめて接近してマンドレル３０を回転しかつ移動せしめるように設計されている。マンドレル３０が回転させられかつ移動されることによって、概してスートとして公知のシリカベースの反応生成物３６がマンドレル３０に向かって方向付けられる。少なくとも１部のシリカベースの反応生成物３６は、マンドレル３０およびハンドル３２の１部に堆積されて、これらの上にスート体２１が形成される。
【００８５】
所望量のスートがマンドレル３０に置かれると、スートの堆積は終了し、マンドレル３０がスート体２１から取外される。
【００８６】
図５および図６においてマンドレル３０の除去が示されるように、スート体２１は軸方向にこれを貫通している中心孔４０を規定している。スート体２１は、ダウンフィード（downfeed）装置４２上のハンドル３２によって懸架されて、硬化炉４４の内に配設されることが好ましい。ハンドル３２から離れた中心孔４０の端部は、硬化炉４４内でスート体２１が位置決めされる前に底部プラグ４６が取付けられることが好ましい。底部プラグ４６は摩擦ばめによってスート体２１に対して位置決めされて保持されることが好ましい。プラグ４６は、挿入が容易になり、かつスート体２１の内で少なくとも一時的に（および少なくとも緩く）固定されるように、さらに傾斜を有することが好ましい。
【００８７】
たとえば、スート体２１は、硬化炉４４内で高温にされて大気を含む塩素にスート体２１を曝すことによって、化学的に乾燥されることが好ましい。大気４８を含んでいる塩素は、スート体２１から製造された光導波路ファイバの特性に望ましくない影響を与える水その他不純物などをスート体２１から効率よく除去する。ＯＶＤ形成されたスート体２１において、中心孔４０を囲繞している中心領域を含む空洞部全体を効果的に乾燥せしめるためにスートを介して塩素が十分に流れる。
【００８８】
化学的な乾燥ステップの後に、該スートブランクを焼結ガラスプリフォームに硬化するのに充分な温度（好ましくは略１５００℃）にまで炉の温度が上げられる。中心孔４０は硬化ステップの間、閉じられる。好適な実施例において、中心領域は、略１ｐｐｂ未満の重量平均ＯＨ濃度を有する。
【００８９】
水素化合物を含む大気に対して中心孔を露出することを、硬化の間において中心孔を閉じることによって低減若しくは防止されることが好ましい。
【００９０】
好適な実施例において、底部プラグ４６などのガラス体がハンドル３２から離れてスートガラス体２１の端部において中心孔４０に配されており、開放端６４を有する中空の管形ガラスプラグ若しくは上部プラグ６０などのガラス体がプラグ４６の反対側でスート体２１の中心孔４０に配されており、これが図５に示されている。上部プラグ６０が、管形ハンドル３２の空洞内に配されて示されている。塩素乾燥に続いて、スート体２１は、中心孔４０を密封しかつ焼結ガラスプリフォームにスート体２１を固めるために、硬化炉４４のホットゾーン内へ下方に駆動される。乾燥および硬化は、同時に任意に行うことができる。硬化の間、スート体２１は、いくぶん縮小して、底部プラグ４６および上部プラグ６０の下端部とをかみ合わう。それによって、プラグ４６およびプラグ６０に対して当該焼結ガラスプリフォームが溶融し、中心孔４０が密封される。中心孔４０の上部および底部の双方の密閉は、ホットゾーンをスート体２１が１回通過することによって達成できる。密閉された中心孔４０内で受動的な真空を形成するように中心孔４０から不活性ガスが拡散することを許容するように、高い温度で（好ましくは保持オーブンにおいて）焼結ガラスフォームが保持されることが好ましい。上部プラグ６０は、不活性ガスの拡散がより効率よく発生することができるように、比較的薄い壁部を有することが好ましい。図６に示されるように、上部プラグ６０は、ハンドル３２内でプラグ６０を支持するように拡大された部分６２と、ガラス体２１の中心孔４０に伸長している狭い部分６４を有することが好ましい。プラグ６０は、ハンドル３２の実質的に１部を占めることができる伸長した中空部分６６を有することが好ましい。中空部分６６は中心孔４０に付加体積を提供し、それによって不活性ガスの拡散に続いて中心孔４０内により良い真空を提供する。
【００９１】
プラグ６０の伸長部分６６によって提供される体積は、密封された中心孔４０に追加の体積を提供し、その利点を更に詳細に後述する。
【００９２】
本明細書に記載および上記の如く、底部プラグ４６および上部プラグ６０は、融解石英プラグ等の３０重量ｐｐｍ未満の水分含量を有するガラス体であることが好ましく、化学的に乾燥されたシリカプラグなどの５重量ｐｐｂ未満のガラス体であることがより好ましい。一般的に、かかるプラグは塩素を含有する大気において乾燥されるものの、他の化学的な乾燥剤を含む大気が等しく適用できる。理想としては、ガラスプラグは、１重量ｐｐｂ未満の水分含量を有することが好ましい。加えて、ガラスプラグは、略２００μｍ乃至略２ｍｍの厚さの範囲にある薄い壁にされたプラグが好ましい。少なくともプラグ６０の１部は、略０．２ｍｍ乃至略０．５ｍｍの厚さの壁を有することがさらにより好ましい。伸長部分６６は、略０．３ｍｍ乃至略０．４ｍｍの厚さの壁を有することがより好ましい。薄い壁は、拡散を促進するものの、処理の間の破損に対して影響を受け易い。
【００９３】
したがって、中心孔内において受動的な減圧を作るように中心孔が密閉された後、不活性ガスが中心孔から拡散されることが好ましい。薄い壁のガラスプラグによって、中心孔からの不活性ガスの急速な拡散を促進することができる。薄いプラグは、拡散の速度をより大とする。硬化されたガラスプリフォームは、ガラスプリフォームを引き延ばすのに十分な温度（好ましくは略１９５０℃乃至略２１００℃）に、加熱されることが好ましい。その結果、円柱形のガラス体（例えばコアケーネ（core cane）または光ファイバ）を形成するためにプリフォームの直径が減らされる。ここで、中心孔は固形の中心部を形成するために圧壊される。硬化の間に受動的につくられた密封中心孔の範囲内で維持される減圧は、概して、線引き（若しくは再線引き）工程の間、完全に中心孔を塞ぐことを促進するのに十分である。図７は、中心軸２８と、オーバクラッディング部分８２によって囲繞された半径Ｒjを有する内部クラッド部分８４によって囲繞されていて半径Ｒiを有するコア部分８６と、を有する光ファイバ８０の代表的な等大セクションを示す。
【００９４】
故に、全体的に低いＯ−Ｈ上音光減衰が、達成できる。たとえば、９５０ｎｍ若しくは１２４０ｎｍ等の他のＯＨ起因の水ピークと同様に、１３８３ｎｍにおける水ピークは、本発明によって下げることができて、実際に排除することができる。
【００９５】
少なくとも１つの好ましい実施例において、中心領域８４はフッ素ドーパントを含まない。他の好適な実施例において、ドーパント含有領域８６は、フッ素ドーパントを含まない。また他の好適な実施例において、中心領域８４を囲繞する領域は、フッ素ドーパントを含まない。さらに別の好適な実施例において、円柱形のガラス体２１は、フッ素ドーパントを含まない。
【００９６】
少なくとも１つの好ましい実施例において、円柱形のガラス体２１はリンを含まない。
【００９７】
他の好適な実施例において、コアおよびクラッドが各々ステップインデックスプロファイルを形成するそれぞれの屈折率を有する。
【００９８】
本明細書において記載される光ファイバは、低偏波モード分散（ＰＭＤ）値を呈し、ＯＶＤ工程によって製造されることによって達成される。ＯＶＤ工程は、例えば、２００１年７月３１日に出願の米国仮特許出願第６０／３０９，１６０号に記載された方法と装置によって実施される。プリフォームの中心開口領域の圧力を調整する方法と装置が、２０００年４月２６日に出願されて「低偏波モード分散および低減衰光ファイバおよびその製造方法（An Optical Fiber and a Method for Fabricating a Low Polarization-Mode Dispersion and Low Attenuation Optical Fiber）」という発明の名称が付された米国特許出願第０９／５５８，７７０号と、１９９９年４月２６日に出願されて「低水ピーク光導波路とこれを製造する方法（Low Water Peak Optical Waveguide and Method of Manufacturing Same）」という発明の名称が付された米国仮特許出願第６０／１３１，０３３号と、において記載されており、これらは本明細書に組み込まれたものとする。
【００９９】
正分散単一モードファイバは、ゲルマニウムが添加されたシリカコアを有するステップインデックス屈折率プロファイルを有することが好ましい。ＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの少なくとも１つは、フッ素を有しないことが好ましい。
【０１００】
正分散単一モードファイバの有効面積は、略８０μｍ2以上であることが好ましく、略９０μｍ2以上であることがより好ましく、略９５μｍ2乃至略１１０μｍ2の間にあることが更に好ましく、略９５μｍ2乃至１０５μｍ2の間にあることがより更に好ましい。正分散単一モードファイバのかかる有効面積は、１５５０ｎｍの波長に対応する。
【０１０１】
ＰＤＰＳファイバは、略１５５０ｎｍの波長において、略０．２ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を呈することが好ましく、略０．１９ｄＢ／ｋｍ以下の減衰を呈することがより好ましい。
【０１０２】
好適な実施例において、正分散単一モードファイバは、略１５６０ｎｍの波長において略１６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至略２２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの範囲内に全分散を呈することが好ましい。全分散（通常は分散と称される）は、導波路分散および材料分散の代数和として定義される。単一モードファイバに対する全分散は、従来技術において色分散と称される。全分散の単位は、ｐｓ／ｎｍ−ｋｍである。
【０１０３】
ＰＤＰＳファイバの略１５５０ｎｍの波長における全分散傾斜は、略０．０９ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ以下であることが好ましく、略０．０４５ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ乃至略０．０７５ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの間にあることがより好ましい。
【０１０４】
ＰＤＰＳファイバの略１３８０ｎｍの波長における減衰は、０．４ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましく、０．３５ｄＢ／ｋｍ以下であることがより好ましい。略１３８０ｎｍの波長での減衰が略１３１０ｎｍの波長における減衰以下であることがさらにより好ましい。
【０１０５】
ＰＤＰＳファイバによって呈される偏波モード分散（ＰＭＤ）は、略０．１ｐｓ／ｋｍ1/2未満（アンスパン（unspun））であり、略０．０５ｐｓ／ｋｍ1/2未満（アンスパン）であることがより好ましい。ファイバを紡ぐことは、よりＰＭＤ値を下げる。
【０１０６】
ＰＤＰＳファイバは、蒸着工程によって製造されることが好ましい。さらにより好ましくは、ファイバは、外付け（ＯＶＤ）工程によって製造される。このように、たとえば、ＯＶＤレイダウン（laydown）および線引き技術が、本発明のファイバの製造に用いられてもよい。内付け法（ＭＣＶＤ）の如き他の工程が、使用されても良い。このように、正分散単一モードファイバの屈折率および断面プロファイルは、ＯＶＤおよびＭＣＶＤ工程を含む当業者に公知の製造方法を用いることによって達成できるものの、これに限定されない。
【０１０７】
屈折率プロファイルの好ましい実施例の１つが図８に示されている。図８は、導波路半径に対する相対的な屈折率パーセント（Δ％）のグラフを示している。本明細書において称されているコア１１２は、屈折率プロファイル、すなわち相対的な屈折率パーセント（Δ1％）と外半径（ｒi）とによって示すことができる。図８に示されるように、クラッド層はコアを囲繞して屈折率ｎcを有する。該コアの外半径ｒ1は、最大値の半分の値の位置において測定される。すなわち、図示されているコア１１２の外半径１１８（ｒ1）は、ファイバ中心線からコア１１２の減少部分の最大値の半分の値の屈折率位置が属している垂直線まで測られて、略５．１５μｍである。最大値の半分の値の位置は、クラッド層、すなわち基準としてΔ％＝０を用いて決定され、破線１１７によって示されている。図８において、コア１１２は、略０．２９５％の大きさのピーク屈折率若しくは最大相対屈折率を有する。すなわち、クラッド層のΔ％＝０に対して大きさが略０．２９５％である。破線で示された垂直線２０は、０．１４７５％、すなわちΔ1％の最大値の半分の値の位置から引かれる。
【０１０８】
図８中の線１１４は、クラッドの屈折率を示し、セグメントの屈折率を計算するために使用される。導波路ファイバの製造中にドーパントが拡散することよって、図８に示される如く、プロファイルのコーナーに丸みが生じ、点線１１６によって示されるように中心線屈折率が押し下げられる。ドーピングステップなどにおいて、かかる拡散のいくらかを補償することができるものの、必ずしも必要ではない。
【０１０９】
他の好適な実施例において、ＰＤＰＳファイバは、図９に示された屈折率プロファイルを有する。コア１３２の外半径１３８（ｒ1）は、ファイバ中心線からコア１３２の減少部分の最大値の半分の値の屈折率位置が属している垂直線まで測られて、略５．５７μｍである。最大値の半分の値の位置は、クラッド層、すなわち基準としてΔ％＝０を用いて決定され、破線１３７によって示されている。図９において、コア１３２は、略０．２７％の大きさのピーク屈折率若しくは最大相対屈折率Δ1％を有する。すなわち、クラッド層のΔ％＝０に対して大きさが略０．２７％である。破線で示された垂直線１４０は、０．１３５％、すなわちΔ1％の最大値の半分の値である位置から引かれる。
【０１１０】
２０００年１２月１２日に出願の米国仮特許出願第６０／２５４，９０９号と、２００１年３月１６日に出願の米国仮特許出願第６０／２７６，３５０号と、において、正分散単一モードファイバの他の好適な実施例が記載されており、この両方は本明細書に組み込まれたものとする。
【０１１１】
ＮＤＮＳファイバまたはファイバセクションは、動作波長において負分散および負分散傾斜を有することが好ましい。適切なＮＤＮＳファイバの好適な実施例は、図１０乃至１３に示された相対的な屈折率プロファイルによって表示される。かかるファイバは、さまざまなドーパントから形成されるインデックスプロファイルを有することができる。図１０乃至１３において表示されるファイバは、ゲルマニウムおよびフッ素が共にコア領域に添加されて形成されることが好ましい。図１０乃至１３に示されるファイバは、少なくとも３つのセグメントとクラッドとを有する。制御セグメントおよび第２環形コアセグメントは、Ｇｅが添加されることが好ましく、その一方で、第１環形コアセグメントはＦが添加されることが好ましい。第１環形セグメントは、一般的に「モート（moat）」領域と称される。クラッドは、（無添加）シリカであることが好ましい。
【０１１２】
図１０を参照すると、ＮＤＮＳは、中心コアセグメント２２０と中心コアセグメント２２０と隣り合ってこれを囲繞している第１環形コアセグメント（若しくはモート）２２２と第１環形コアセグメント２２２と隣り合ってこれを囲繞している第２環形コアセグメント２２３とを含む中心コア領域と、第２環形コアセグメント２２３と隣り合ってこれを囲繞している外側環形クラッド領域２２４と、を含むことが好ましい。第２環形コアセグメントは、第１環形コアセグメントに隣り合う平坦領域を含むことが好ましい。ＮＤＮＳ光ファイバセクションは、１５５０ｎｍで略２０乃至略４０μｍ2の有効面積を有することが好ましい。ある好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションは、１５５０ｎｍで略２５乃至略３０μｍ2の間の有効面積を有することが好ましい。
【０１１３】
ＮＤＮＳによって呈される偏波モード分散（ＰＭＤ）は、略０．１ｐｓ／ｋｍ1/2（アンスパン）未満であることが好ましく、略０．０５ｐｓ／ｋｍ1/2（アンスパン）未満であることがより好ましい。ファイバを紡ぐことによって、ＰＭＤ値をより下げることとしても良い。低ＰＭＤを備えたＮＤＮＳは、例えば、外付け法（ＯＶＤ）工程によって効率的に製造することができる。
【０１１４】
ゲルマニウムおよびシリカスートは、スートプリフォームを生産するためにレイダウンの間、基材上に配される。スートプリフォームは、その後に加熱されて、乾燥されて、硬化されて、小径プリフォーム若しくはケーネプリフォームに引張られる。プリフォームは、加熱されて複数回引張られて漸次小なる径のプリフォームにすることができる。
【０１１５】
フッ素が添加されたシリカスートの１以上の層からなる付加物質が、例えば、ＣＦ4を用いてふっ素ドーピングに続くシリカスートのレイダウンによって、小径プリフォームに配される。該付加物質は、ファイバコアの他のセグメント、すなわちモートを形成する。硬化されたガラスおよびシリカスートからなるプリフォームは、その後に加熱されて、乾燥されて、硬化されて、小径プリフォームまたはケーネプリフォームに引張られる。該シリカスートに、硬化の前のレイダウンの間または硬化の間に、不純物が添加できる。シリカスートおよび／またはゲルマニウムが添加されたシリカスートの１以上の層からなる追加物質が、付加レイダウンステップによって該小径プリフォームに配される。不純物が添加されていないシリカスートは、モートに隣り合うようにまたはクラッドとして作用するように該モートから離れて、たとえば、Δ％が０．０に等しい平坦領域を形成するように、配されても良い。該追加物質は、ファイバコアの他のセグメント、すなわちリングをも形成する。リングセグメントは、その周辺においてクラッドを含むことができる。硬化されたガラスおよびシリカスートからなるプリフォームは、加熱されて、乾燥されて、硬化されて、小径プリフォームまたはケーネプリフォームに引張られる。
【０１１６】
付加シリカスートは、該小径プリフォームに配され、その結果これに対してクラッド物質が加えられる。硬化されたガラスとシリカスートとからなるプリフォームは、加熱されて、乾燥されて、硬化されて、他の小径プリフォームへまたは直接に光ファイバの何れかに引張られる。
【０１１７】
したがって、ＯＶＤレイダウンおよび線引き技術が、ＮＤＮＳファイバを効率よく生産するために使用されてもよい。
【０１１８】
ＮＤＮＳファイバは、１．０乃至２．５（より好ましくは略１．５乃至略２．０）の間のアルファを有する屈折率プロファイルを呈する中心コアセグメントを含む。高いアルファ値は、より負分散、すなわち大なる絶対分散を生じ、一方アルファの低い値は低い減衰損失を生じる。減衰損失は、一般的に長距離光ファイバネットワークの有意な因子である。
【０１１９】
図１０を再度参照すると、ある好適な実施例において、ＮＤＮＳファイバは、中心コアセグメント２２０と第１環形コアセグメント（若しくはモート）２２２と第２環形コアセグメント（若しくはリング）２２３とからなる３つのコアセグメントを含む。中心コアセグメント２２０が、０．８乃至１．４の最大相対屈折率（Δ）若しくはピーク（Δ1％）を含むことが好ましく、０．９乃至１．３であることがより好ましく、１．０乃至１．２であることがさらに好ましい。また、中心コアセグメント２２０が、略１乃至２．５μｍに半ピーク値半径を有することが好ましく、略１．５乃至２．２５μｍであることがより好ましい。略１．５乃至３．５μｍの半径（略２乃至略３μｍであることがより好ましい）において、中心コアセグメントが終わって第１環形コアセグメントが始まることが好ましく、ここで相対的な屈折率が正から負へ変化する。第１環形コアセグメント２２２は、−０．１乃至−０．５の間の最小くぼみΔ若しくはΔ2％を含むことが好ましく、−０．２乃至−０．４であることがより好ましい。略３．５乃至６．５μｍの間の半径（略４乃至略６μｍであることがより好ましい）において、モートが終わってリングが始まることが好ましく、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリングは、０．０乃至０．２の相対的な屈折率を有する平坦領域を含むことが好ましく、０．０乃至０．１であることがより好ましく、略０であることがさらにより好ましい。第２環形コアセグメント若しくはリング２２３が、略０．２乃至０．５のピークΔ％またはΔ3％を有することが好ましく、略０．２５乃至０．４であることがより好ましい。Δ％が０％に低下して第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、略６μｍ乃至１２μｍの半径から始まることが好ましく、略７乃至１１μｍであることがより好ましい。
【０１２０】
第１実施例において、ＮＤＮＳファイバは、１５５０ｎｍにおける全分散が−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至−６０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであることが好ましく、−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至−５０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであることがより好ましく、１５５０ｎｍにおける全分散傾斜が−０．０９ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ乃至−０．１８ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍであることが好ましく、−０．０９ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ乃至−０．１５ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍであることがより好ましく、１５５０ｎｍにおける減衰が０．３０ｄＢ／ｋｍ以下であることが好ましく、０．２６ｄＢ／ｋｍ以下であることがより好ましく、１５５０ｎｍにおける有効面積が２４μｍ2乃至３０μｍ2の範囲にある。
【０１２１】
ある好ましい実施例において、ＮＤＮＳファイバが、略１．１％のΔ1％と略１．５のアルファを有する中心コアセグメント２２０を有する。中心コアセグメント２２０は、略１．９μｍに半ピーク高さ半径を有する。図１０において、中心コアセグメント２２０の終端部と第１環形コアセグメント２２２開始部は略２．８μｍであり、かかる部分において中心コアセグメントの相対的な屈折率プロファイルがΔ％＝０の軸と交差する。第１環形コアセグメント２２２は、略−０．３の最小くぼみΔまたはΔ2％を含む。略５μｍの半径において、モートが終わってリングが始まり、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、略５乃至６．５μｍの間の半径で、ほぼ０.０の相対的な屈折率を有する平坦部を含むことが好ましい。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、略０．２７のピークΔ％またはΔ3％を有する。Δ％が略０％に低下して第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、略１１μｍの半径において始まることが好ましい。外側環形クラッド領域２２４は、純粋なシリカからなることが好ましい。
【０１２２】
いわゆる「中心線くぼみ（centerline depression）」が、ＮＤＮＳファイバに存在しても良く、ファイバの所定の製造方法の結果として０．０乃至略０．２μｍの半径に発生することとしても良い。
【０１２３】
他の好適な実施例において、ＮＤＮＳファイバは図１１に示されるごとき屈折率プロファイルを有する。中央セグメント２２０は２μｍの外半径２１２で１．０５％のΔ0％を有し、第１環形セグメント若しくはモート２２２は４．６μｍの外半径２１４で−０．４２のΔ１％を有する。第２環形セグメント２２３は、０．３μｍ幅で相対屈折率が略ゼロの平坦領域２２５と、５．３μｍの中心半径２１６で幅が１．０μｍで対照的な丸い形状になっている０．４％の上昇屈折率領域Δ2％と、を有する。
【０１２４】
光導波路ファイバは、２６μｍ2の有効面積と、１５５０ｎｍで−４０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの全分散、１５５０ｎｍで−０．１１ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの全分散傾斜および１５５０ｎｍで０．２５５ｄＢ／ｋｍの減衰を呈した。
【０１２５】
図１２を参照すると、他の好適な実施例において、ＮＤＮＳファイバは、中心コアセグメント２２０と第１環形コアセグメント（若しくはモート）２２２と第２環形コアセグメント（若しくはリング）２２３とからなる３つのコアセグメントを含む。中心コアセグメント２２０が、０．８乃至１．７の間の最大相対屈折率（Δ）若しくはピーク（Δ1％）を含むことが好ましく、０．９乃至１．５であることがより好ましく、１．０乃至１．２であることがさらに好ましい。また、中心コアセグメント２２０が、略１乃至２．５μｍの間に半ピーク値高さ半径を有することが好ましく、略１．５乃至２．２５μｍの間であることがより好ましい。中心コアセグメント２２０は１乃至２の間のアルファを有することが好ましく、１．５乃至２であることがより好ましい。略１．５乃至４μｍの間の半径（略２．２乃至略３．２μｍであることがより好ましい）において、中心コアセグメント２２０が終わって第１環形コアセグメント２２２が始まることが好ましく、ここで相対屈折率が正から負に変化する。第１環形コアセグメント２２２は、−０．１乃至−０．５の最小くぼみΔ若しくはΔ2％を含むことが好ましく、−０．２８乃至−０．４５であることがより好ましい。略４乃至７μｍの間の半径（略４．５乃至略６．５μｍであることがより好ましい）において、モート２２２が終わってリング２２３が始まることが好ましく、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、０．０乃至０．２の間の相対的な屈折率を有する平坦領域２２５を含むことが好ましく、０．０乃至０．１であることがより好ましく、略０であることがさらにより好ましい。第２環形コアセグメント若しくはリング２２３が、略０．２３５乃至０．５５のピークΔ％またはΔ3％を有することが好ましく、略０．２７乃至０．５であることがより好ましい。Δ％が略０％に低下して第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、略６μｍ乃至１２μｍの間の半径において始まることが好ましく、略７．５乃至１１μｍの間であることがより好ましい。
【０１２６】
図１２を再度参照すると、ある好適な実施例において、ＮＤＮＳファイバは、中心コアセグメント２２０と第１環形コアセグメント（若しくはモート）２２２と第２環形コアセグメント（若しくはリング）２２３とからなる３つのコアセグメントを含む。中心コアセグメント２２０が、１．１の最大相対屈折率（Δ）若しくはピーク（Δ1％）と、略１．７のアルファと、略１．８μｍの間に半ピーク高さ半径とを有する。略２．５μｍの半径において、中心コアセグメント２２０が終わって第１環形コアセグメント２２２が始まり、ここで相対屈折率が正から負に変化する。第１環形コアセグメント２２２は、略−０．３５の最小くぼみΔまたはΔ2％を含む。略５．３μｍの半径において、モート２２２が終わってリング２２３が始まり、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、概して半径略５μｍから略６．５μｍに伸長する、ほぼ０の相対屈折率を有する平坦部２２５を含む。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、略０．２１のピークΔ％またはΔ3％を有する。Δ％が略０％に低下して、第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、略１０．５μｍの半径において始まる。付加クラッド物質が、ＣＶＤ工程、ロッド−イン−チューブ法その他公知の方法の何れかで、クラッドセグメントに付加されてもよい。
【０１２７】
かかる実施例において、ＮＤＮＳファイバは、１５５０ｎｍにおいて、全分散が−１２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至−３５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであり、全分散傾斜が−０．０４ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ乃至−０．１１ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍであり、偏波モード分散が０．１ｐｓ／ｋｍ1/2未満である、ことが好ましい。偏波モード分散が０．０５ｐｓ／ｋｍ1/2未満であることがより好ましく、０．０１ｐｓ／ｋｍ1/2未満であることが更に好ましい。１５５０ｎｍにおける減衰が０．２５ｄＢ／ｋｍ未満であり、０．２３ｄＢ／ｋｍ未満であることが好ましく、０．２２ｄＢ／ｋｍ未満であることがより好ましい。ＮＤＮＳファイバは、１５５０ｎｍにおける有効面積が２３μｍ2より大である。好ましい実施例において、有効面積は２５μｍ2より大である。より好ましくは、有効面積は２８μｍ2乃至３０μｍ2の範囲の値よりも大である。
【０１２８】
図１５を参照すると、他の好適な実施例において、ＮＤＮＳファイバは、中心コアセグメント２２０と第１環形コアセグメント（若しくはモート）２２２と第２環形コアセグメント（若しくはリング）２２３とからなる３つのコアセグメントを含む。中心コアセグメント２２０が、０．６乃至１．２の最大相対屈折率（Δ）若しくはピーク（Δ1％）を含むことが好ましく、０．８乃至１．２であることがより好ましい。略２．２乃至２．７μｍの間の半径において、中心コアセグメント２２０が終わって第１環形コアセグメント２２２が始まり、ここで相対屈折率が正から負に変化する。第１環形コアセグメント２２２は、−０．３２乃至−０．５の最小くぼみΔ若しくはΔ2％を含むことが好ましく、−０．４乃至−０．４５であることがより好ましい。略５．４乃至６．２μｍの間の半径において、モート２２２が終わってリング２２３が始まり、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、０．０乃至０．２の間の相対的な屈折率を有する平坦領域２２５を含むことが好ましく、０．０乃至０．１であることがより好ましく、略０であることがさらにより好ましい。かかる領域は略５μｍ乃至略８μｍの半径において伸長する。第２環形コアセグメント若しくはリング２２３が、略０．２８乃至０．３５のピークΔ％またはΔ3％を有する。Δ％が略０％に低下して、第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、略８．２μｍ乃至８．８μｍの半径において始まることが好ましい。
【０１２９】
好適な実施例において、図１３に示されたＮＤＮＳファイバは、１．２の最大相対屈折率（Δ）若しくはピーク（Δ1％）と略１．７のアルファとを備えた中心コアセグメント２２０を含む。略２．９４μｍの間の半径において、中心コアセグメント２２０が終わって第１環形コアセグメント２２２が始まり、ここで相対屈折率が正から負に変化する。第１環形コアセグメント２２２は、−０．３２の最小くぼみΔ若しくはΔ2％を含む。５．９μｍの半径において、モート２２２が終わってリング２２３が始まり、ここで相対屈折率が負から正に変化する。第２環形コアセグメントまたはリング２２３は、半径が略５．５μｍから略７．５μｍに伸長しておりかつほぼ０の相対屈折率を有する平坦領域２２５を含む。第２環形コアセグメント若しくはリング２２３が、０．２９のピークΔ％またはΔ3％を有する。Δ％が略０％に低下して、第２環形コアセグメント２２３が終わる。外側環形クラッド領域またはクラッドセグメント２２４は、第２環形コアセグメント２２３に隣り合ってこれを囲繞するように配されており、８．７μｍの半径から始まることが好ましい。第２環形コアの正Δ％部分の幅は、２．３３μｍであり、９．８６μｍの半径において中心を有する。
【０１３０】
図１３に示される光ファイバは、１５５０ｎｍにおいて、略−１６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの全分散と、略−０．０５９ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの傾斜分散と、略０．２１４ｄＢ／ｋｍの減衰と、略２７μｍ2の有効面積と、略２７５のカッパ（分散／分散傾斜）と、を呈する。
【０１３１】
２００１年３月３０日に出願の米国特許出願第０９／８２２，１６８号と、２００１年３月３０日に出願の米国特許出願第０９／８７０，４３２号と、において、ＮＤＮＳファイバの他の好適な実施例が記載されており、この両方は本明細書に組み込まれたものとする。
【０１３２】
図１４は、１５３９ｎｍで１０Ｇｂ／ｓのＮＲＺ調整信号の送信機を含む光ファイバ装置を概略的に示している。該送信機は、ラマン増幅器とＥＤＦＡに続く＋Ｄ／−Ｄ若しくは＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄ光ファイバの何れかの１：１光ファイバセクションの１００ｋｍのスパンを含む再循環ループに連結された。光アイソレータは、ランプされた反射を回避するように該スパンの両側部に配置された。２ｎｍ幅のフィルタが、ＥＤＦＡから帯域外ＡＳＥを除去するようにループに配置された。２つの音響光学スイッチ（ＡＯＳ１およびＡＯＳ２）、および光スペクトルアナライザ（ＯＳＡ）が該装置に含まれた。−１００ｐｓ／ｎｍに達する分散補償ファイバ（ＤＣＦ）が、各スパンの後に略ゼロの全分散を達成するように含まれた。数キロメータのＳＭＦ−２８TMファイバが、微細な分散を調整するために受信機に配置された。測定は、全ラマン利得における信号パワーレべルが両方のファイバのブリュアン閾値（Brillouin thresholds）の下にあることを示した。
【０１３３】
図１５は、ラマン利得に対するＱ因子の測定結果を示す。該結果は、図１４の装置において１４回循環した（すなわち１４００ｋｍ）後に＋３ｄＢｍのラウンチパワーで＋Ｄ／−Ｄ若しくは＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄ光ファイバ（若しくはファイバセクション群）の１：１の組合わせに対して得られた。図１５も、対応するＯＳＮＲデータ（比較が容易になるように送受信機パラメータによって定義される固定量によって垂直軸に沿った変化）に一致することを示す。ＭＰＩなしで、ＯＳＮＲおよびＱは、＋Ｄ／−Ｄの場合において同様の形状を有しなければならない。Ｑは、略１５乃至１７ｄＢまでのラマン利得に対して増加し、その後はラマン利得の増加と共にＯＳＮＲが改良されるにもかかわらず減った。該装置が分散補償を達成しクロスチャンネルの非直線性を排除するように組立てられたので、ＱおよびＯＳＮＲの分岐はＭＰＩによる劣化の証明であるとみなすことができる。すなわち、＋Ｄ／−Ｄに対して、ラマン利得は、ＤＲＢＳ  ＭＰＩに起因して１５乃至１７ｄＢを超ると減少するように見える。一方、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄの組み合わせのＱ因子は、ラマン利得の増加と共にＯＳＮＲの改善に一致して、４ｄＢから２１ｄＢのラマン利得のほぼ全範囲において、ラマン利得と共に単調に増加した。図１５に示されるように、Ｑ因子が折返し値である−２５ｄＢに近づくにつれて、Ｑ因子の増加割合は失速する。したがって、ＭＰＩに関連した性能の低下は、少なくとも２１ｄＢまでのラマン利得に対して＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄケーブルにおいて非常に削減されるように見える。＋Ｄ／−Ｄケーブルと比較して、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄの組み合わせは、ＭＰＩの傾向がある−Dファイバセクションにおいて、少ないラマン利得が得られる。したがって、スパンにおいて生成されるＤＲＢＳパワーの総量は削減され、ＭＰＩが発生する系における劣化は減少する。＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄに対する最も高いＱと＋Ｄ／−Ｄに対する最も高いＱとの間の相違は、３ｄＢであった。同様の動態が、１ｄＢｍのラウンチパワーで観察された。
【０１３４】
図１５に示される如く、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄの組合わせに対する２０ｌｏｇＱは、略１２ｄＢよりも大なるラマン利得に対して１９以上であった。また、Ｑ値は略１５ｄＢより大なるラマン利得に対して略２０以上であった。略２０のラマン利得における、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄの組み合わせに対するＱ値（２０ｌｏｇＱ）は、１２ｄＢのラマン利得におけるＱ値よりも大であった。その一方で、略２０ｄＢのラマン利得における＋Ｄ／−Ｄの組み合わせに対するＱ値は、略１２ｄＢのラマン利得におけるＱ値よりも小であった。
【０１３５】
図１６は、スパン内で１ｄＢｍのラウンチパワーおよび１６ｄＢラマン利得において、ループに沿った伝播距離に対するＱ因子の測定結果を示す。略５００ｋｍまでの伝送距離に対して、Ｑ因子は略２２以上だった。略１０００ｋｍまでの伝送距離に対して、Ｑ因子は略２０以上だった。略１４００ｋｍまでの伝送距離に対して、Ｑ因子は略１９以上だった。初期の循環において、Ｑは送受信機のペナルティに支配されるものの、他の場所で、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄおよび＋Ｄ／−Ｄ間の相違は、１．４乃至２．６ｄＢの間で変化した。３ｄＢｍおよび１６ｄＢラマン利得において、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄの組み合わせは、ループの周りを３２００ｋｍ、４０００ｋｍ、４５００ｋｍに到達するように使用され、測定されたＱ値は、それぞれ１８．２ｄＢ、１７．５ｄＢおよび１６．６ｄＢであった。
【０１３６】
上記の如く、２つの＋Ｄファイバセクションの間に挟まれた−Ｄファイバセクションを有する分散管理ケーブルが、周知の伝送ファイバおよび他の分散管理構造体に対して利点を示す。例えば、＋Ｄ／−Ｄ構造体と異なって、＋Ｄ／−Ｄ／＋Ｄ構造体が、ＭＰＩに起因する小さい若しくは重要でない系の劣化を生じることができる。反対方向に伝播する信号およびポンプに対して、はさまれた組み合わせの構造体は、ラマン利得がスパンの初期で達成できて、ラマンＮＦを大幅に改良する。光学伝送リンクは、略８００ｋｍより大なる長さ（より好ましくは略１００ｋｍを超える長さの）を有する分散管理ケーブルを含む。
【０１３７】
幾つかの好ましい実施例において、スパン中若しくは光伝送ライン中の平均分散は、動作波長において（より好ましくは動作波長範囲において）ゼロ若しくはわずかに負の平均傾斜を有する有限の負の値を得るように調整されることが好ましい。光信号を伝送するための光伝送ラインまたは装置は、所望の正味の蓄積分散を得るために、正分散光ファイバセクション（より好ましくは、正分散正傾斜（ＰＤＰＳ）光ファイバセクション）からなることこととしても良い。他の好適な実施例において、スパンのまたは光伝送ラインの平均分散は、動作波長でほぼゼロの傾斜を伴ってゼロの値を得るように調整されることが好ましい。さらに他の装置に対して、スパンのまたは光伝送ラインの平均分散は、動作波長（より好ましくは動作波長範囲において）ゼロ若しくはわずかに正の平均分散傾斜でゼロ値を得るように調整されることが好ましい。スパンにおけるゼロの平均分散は、４０Ｇｂｉｔ／秒以上での動作を必要とする装置において有効にされる。
【０１３８】
ＰＤＰＳ光ファイバセクションのカッパ（すなわち分散と分散傾斜の比）がＮＤＮＳ光ファイバセクションのカッパと同一の符号であることが好ましい。ＰＤＰＳのカッパとＮＤＮＳのカッパの比は、０．８乃至１．２にあることが好ましく、０．９乃至１．１の間にあることがより好ましく、略０．９５乃至１．０５であることがさらにより好ましい。さらにより好ましくは、ＰＤＰＳ光ファイバセクションのカッパは、ＮＤＮＳ光ファイバセクションのカッパにほぼ等しい。
【０１３９】
スパンに対する平均分散傾斜の絶対値が０．０２ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ未満であることが好ましく、０．０１ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ未満であることがより好ましい。
【０１４０】
適切なＰＤＰＳ光ファイバセクションの例は上述されており、例えば図８および９に示されている。適切なＮＤＮＳ光ファイバセクションの例は上述されており、例えば図１０乃至１３に示されている。
【０１４１】
ある好適な実施例として、たとえば、光ファイバスパンは、上述して図９に示す如きＰＤＰＳ光ファイバセクションと、上述して図１０に示す如きＮＤＮＳ光ファイバセクションと、を含む。ＰＤＰＳ光ファイバセクションの実施例は１５６０ｎｍにおいて＋１９ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と１５５０ｎｍにおいて＋０．０６ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの分散とを呈し、ＮＤＮＳ光ファイバの実施例は１５６０ｎｍにおいて−３８ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と１５５０ｎｍにおいて−０．１２ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの分散とを呈する。３０ｋｍのＰＤＰＳファイバおよび２０ｋｍのＮＤＮＳファイバからなる５０ｋｍのスパンに対して、ＰＤＰＳセクションの蓄積分散は、+５７０ｐｓ／ｎｍに等しく、ＮＤＮＳセクションの蓄積分散は、−７６０ｐｓ／ｎｍに等しく、よって、正味の蓄積分散はスパン当り−１９０ｐｓ／ｎｍとなっている。スパン全体の平均分散は１５６０ｎｍにおいて−３．８ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（−１９０ｐｓ／ｎｍ÷５０ｋｍ）である。ＰＤＰＳセクションの蓄積分散傾斜は＋１．８ｐｓ／ｎｍ2に等しく、ＮＤＮＳセクションの蓄積分散傾斜は−２．４ｐｓ／ｎｍ2に等しく、よって正味の蓄積分散傾斜はスパン当り−０．６ｐｓ／ｎｍ2となっている。スパン全体の平均分散傾斜は１５５０ｎｍにおいて−０．０１２ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ（−０．６ｐｓ／ｎｍ2÷５０ｋｍ）である。このように、ＰＤＰＳおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションの組み合わせは、平均分散傾斜を下げることが好ましい。表１は、１５６０ｎｍでのスパン全体の平均分散が−３．８ｐｓ／ｎｍ−ｋｍおよび１５５０ｎｍでのスパン全体の平均分散傾斜が−０．０１２ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍから計算された種々の波長におけるスパン全体の平均分散の一覧を示す。
【０１４２】
【表１】
2005509182.tif 000007
【０１４３】
上記表１に示される如く、スパン全体の平均分散は、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間で−３．４４から−４．６４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍへ変化する。すなわち、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲においてスパン全体の平均分散は、１．３ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。スパン全体の蓄積分散は、その後に正分散ファイバまたはファイバセクションによって補償されても良い。波長範囲に対する平均分散の変化は、平均分散の大きさに依存できる。たとえば、波長１５６０ｎｍでの−１．９ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの平均分散は、１５３０乃至１６３０ｎｍ帯域全体においてＰＤＰＳおよびＮＤＮＳファイバセクションに対するカッパ値がほぼ等しい場合に、０．６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの変化を提供する。平均分散（および平均傾斜）は、たとえば製造中に生じ得るカッパの値の変動性を説明するためにＰＤＰＳおよびＮＤＮＳファイバセクション成分の長さを変化させることによって、変化されても良い。
【０１４４】
ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散とＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの１つの分散の大きさの絶対値の比は、動作波長域の範囲内で、略０．７乃至略３の間にある。好適な実施例において、かかる比は１５５０ｎｍで略０．７乃至略３の間にある。
【０１４５】
好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散とＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの１つの分散の大きさの絶対値の比は、略１．２５乃至略３の間にある。他の好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散とＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの１つの分散の大きさの絶対値の比は、略１．２５乃至略１．７５の間にある。更に他の好適な実施例において、ＮＤＮＳ光ファイバセクションの分散とＰＤＰＳ光ファイバセクション群のうちの１つの分散の大きさの絶対値の比は、略１．４乃至略１．６の間にあり、好ましくは略１．５である。
【０１４６】
上述の如きスパン全体の１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の波長範囲における平均分散、すなわちスパン全体の１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の波長範囲にわたる平均分散の２つの値の間の最大差分の大きさ若しくはその絶対値が、０．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略３ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましく、０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましく、０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略１．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましい。
【０１４７】
１５６０ｎｍにおける平均分散の大きさ若しくはその絶対値が、０．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましく、略０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましい。
【０１４８】
好適な実施例において、１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値が、略０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小であることが好ましい。他の好適な実施例において、１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値が、略０である。
【０１４９】
他の好適な実施例において、本明細書に記載される如きスパン全体の１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の波長範囲における平均分散の変化が、略０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至略２．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの間であることが好ましく、略０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至略１．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの間であることがより好ましい。また、１５６０ｎｍにおける平均分散は、略０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの間であることが好ましく、略０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ乃至略２．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの間であることがより好ましい。平均分散値の小なる値は、低い伝送速度（特に１０Ｇｂｉｔ／ｓ）において、クロス位相変調および４波混合等の非線形性を減少させる傾向がある。また平均分散の大なる値によって、補償ファイバの長さの追加若しくは他の補償装置の何れかによるより頻繁な分散補償が要求される。
【０１５０】
２以上のスパンが、例えば光伝送ラインを形成するように互いに連結若しくは光学的に接続されてもよい。
【０１５１】
例えば、上述した実施例のごときＰＤＰＳおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションからなる１０のスパン群は、１５６０ｎｍにおいて−１９００ｐｓ／ｎｍ（−３．８ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ（分散）×５０ｋｍ×１０（スパン数））の蓄積分散と、１５６０ｎｍにおいて−６ｐｓ／ｎｍ2（−０．１２ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍ×５０ｋｍ×１０（スパン数））の蓄積分散傾斜を得る。略ゼロの全蓄積分散は、１０スパン群の端部に対して１００ｋｍの長さのＰＤＰＳ光ファイバを光学的に接続することによって得ることができる。該ＰＤＰＳ光ファイバは、１５６０ｎｍにおいて＋１９ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と１５５０ｎｍにおいて＋０．０６ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの分散傾斜とを有し、１５６０ｎｍにおいて＋１９００ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散と１５５０ｎｍにおいて＋６ｐｓ／ｎｍ2−ｋｍの分散傾斜とを与える。
【０１５２】
所定のスパン長さに対して、およびＰＤＰＳ光ファイバセクションとＮＤＮＳ光ファイバセクションの所定の光学特性に対して、スパンの平均分散が、ＰＤＰＳとＮＤＮＳ光ファイバセクションの長さの比の変化によって変動する。表２は、上述した実施例の如きＰＤＰＳ光ファイバとＮＤＮＳ光ファイバの様々な例示的な長さに対する５０ｋｍスパンあたりの蓄積分散の変化を示している。
【０１５３】
【表２】
2005509182.tif 000008
【０１５４】
上記の如く、より大なる局所的な分散がスパン若しくはライン内のファイバ若しくはファイバセクションにあるものの、スパン若しくは伝送ラインにおける全体的な分散は管理できる。
【０１５５】
光信号を伝送するための光伝送ラインまたは装置は、１以上の光ファイバセクションに光学的に連結される１以上のポンプ光発光装置を含む。好適な実施例において、少なくとも１つのスパンは、これに対して光学的に連結された複数の発光装置を有する。他の好適な実施例において、スパンは、これに対して光学的に接続された２以上のラマンポンプ装置を含む。ラマンポンプは、所定の波長で各偏波を提供する。他の好適な実施例において、２つのラマンポンプは、異なるポンプ波長で提供される。他の実施例において、少なくとも１つのエルビウムが添加された増幅器（ＥＤＦＡ）がスパンに光学的に連結される。
【０１５６】
好適な実施例において、光信号を伝送するための装置は、ＰＤＰＳ光ファイバセクションおよびＮＤＮＳ光ファイバセクションからなる光ファイバスパンを含む。該スパン全体の平均分散の絶対値は１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。
【０１５７】
他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において、０．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略３ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。
【０１５８】
他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において、０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。
【０１５９】
さらに他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において、０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略１．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。
【０１６０】
また、他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において、略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することが好ましく、略１．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することがより好ましく、略０．６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することがさらに好ましい。
【０１６１】
他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、略１５６０ｎｍにおいて、０．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化し、０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することがより好ましく、０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化することがさらにより好ましい。
【０１６２】
他の実施例において、略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値は、略ゼロである。
【０１６３】
また他の好適な実施例において、スパン全体の略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値は、０．１ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２．０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化し、略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値は、０．２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満である。
【０１６４】
さらに他の好ましい実施例において、１５６０ｎｍにおける平均分散は、負である。
【０１６５】
また他の好適な実施例において、略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値は、略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略４ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満である。
【０１６６】
さらに他の好適な実施例において、略１５６０ｎｍにおける平均分散の絶対値は、略０．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより大であり略２ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満である。
【０１６７】
他の好ましい実施例において、１５６０ｎｍにおける平均分散は、正である。
【０１６８】
また他の好適な実施例において、該スパン全体の平均分散の絶対値が、１５３０ｎｍ乃至１６３０ｎｍの間の全波長範囲において、略５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ未満で変化する。
【０１６９】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書記載されて示された構造および技術に対して多くの変形および変更を施すことができる。したがって、本明細書において記載されている装置と方法が、本発明の範囲を単に示しているに過ぎずかつこれに制限されないことは理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明による長距離光ファイバシステムの第１実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明による長距離光ファイバシステムの第２実施例を示すブロック図である。
【図３】第１および第２実施例を比較している実験データを示しているグラフである。
【図４】スートプリフォームのレイダウンの概略図である。
【図５】中心孔の両端が塞がれているプリフォームの概略図である。
【図６】図５の塞がれたプリフォームの最上部プラグを示している拡大図である。
【図７】閉じられた中心領域を有するプリフォーム若しくは光ファイバの概略図である。
【図８】ＰＤＰＳファイバの好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図９】ＰＤＰＳファイバの他の好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図１０】ＮＤＮＳファイバの好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図１１】ＮＤＮＳファイバの他の好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図１２】ＮＤＮＳファイバの他の好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図１３】ＮＤＮＳファイバの他の好適な実施例の相対屈折率プロファイルである。
【図１４】光ファイバの分散管理スパンを評価するために用いられた光ファイバ構造体の概略図である。
【図１５】さまざまなスパンに対して、ＱおよびＯＳＮＲ対ラマン利得の結果を図１４の構造体を用いて評価したグラフである。
【図１６】さまざまなスパンに対して、Ｑ対距離の結果を図１４の構造体を用いて評価したグラフである。
【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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【国際調査報告】
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