(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光遠隔通信周波数における伝搬モードの完全な正規直交基底が、異なる角運動量を持つ伝搬モードのうちのいくつかのモードを含む管状光コアを有する光ファイバを備え、前記光ファイバは管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッドを有し、前記管状光コアは前記外側光クラッドより大きな屈折率を有し、
前記管状光コアは、角運動量の大きさが最も小さい前記伝搬モードが単一群速度を有し、角運動量の大きさが二番目に小さい前記伝搬モードが単一群速度を有し、角運動量の大きさが三番目に小さい前記伝搬モードが単一群速度を有するように構成される、装置。
【請求項２】
前記管状光コアは、前記角運動量のそれぞれの特定の大きさについて、特定の大きさの角運動量を持つ前記伝搬モードが同じ群速度を有するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナと、
平面光学格子と、
Ｎ個の光導波路とをさらに備え、それぞれの光導波路が、前記光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され光学的に接続する第１の端部を有し、前記平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有し、前記平面光学格子は、前記光ファイバの端部と前記光導波路の前記第２の端部との間で光を回折するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光ファイバは、前記外側光クラッド内に配置された第２の管状光コアであって、前記第２の管状光コアに対して角運動量の大きさが最低である前記第２の管状光コアの伝搬モードが単一の群速度を有し、前記第２の管状光コアに対して角運動量の大きさが二番目に小さい前記第２の管状光コアの伝搬モードが単一の群速度を有し、前記第２の管状光コアに対して角運動量の大きさが三番目に小さい前記第２の管状光コアの伝搬モードが単一の群速度を有するように構成された、前記第２の管状光コアを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
管状光コアを有し、光遠隔通信周波数における前記コアの周りの伝搬モードの完全な直交基底が、異なる角運動量を持つ伝搬モードのいくつかのモードを含む光ファイバを備え、前記光ファイバは、管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッドを有し、前記管状光コアは前記外側光クラッドより大きな屈折率を有し、
前記管状光コアは、前記伝搬モードに対して角運動量の大きさが最も小さい前記伝搬モードが実質的に同じ一通りの半径方向強度プロファイルを有するように構成される、装置。
【請求項６】
前記角運動量の大きさは２つまたはそれ以上の異なる値を含み、
前記管状光コアは、前記角運動量のうちの１つの大きさが二番目に小さい前記伝搬モードが実質的に同じ一通りの半径方向強度プロファイルを有するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記管状コアは平均屈折率ｎｃを有し、前記外側光クラッドの前記屈折率は値ｎＯＣを有し、前記管状光コアの外半径から前記管状光コアの内半径を引いた値はλ／［２（［ｎｃ］２−［ｎＯＣ］２）１／２］よりも小さく、λは光ファイバ遠隔通信Ｌバンド内の波長である、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナと、
平面光学格子と、
Ｎ個の光導波路とをさらに備え、それぞれの光導波路は、前記光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され光学的に接続する第１の端部を有し、前記平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有し、前記平面光学格子は、前記光ファイバの端部と前記光導波路の前記第２の端部との間で光を回折することができる、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
管状光コアと、前記管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッドとを有する多モード光ファイバを備え、前記管状光コアは前記外側光クラッドより大きな屈折率を有し、
その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナと、
平面光学格子と、
Ｎ個の光導波路とをさらに備え、それぞれの光導波路は、前記光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され接続される第１の端部を有し、前記平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有し、前記平面光学格子は、前記多モード光ファイバの端部と前記光導波路の前記第２の端部との間で光を回折するように構成され、
前記管状コアは平均屈折率ｎｃを有し、前記外側光クラッドの前記屈折率は値ｎＯＣを有し、
前記管状光コアの外半径から前記管状光コアの内半径を引いた値は、λ／［２（［ｎｃ］２−［ｎＯＣ］２）１／２］よりも小さく、λは光ファイバ遠隔通信Ｌバンド内の波長である、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１１年３月５日にＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ  ＤｏｅｒｒおよびＰｅｔｅｒ  Ｊ．  Ｗｉｎｚｅｒによって出願された米国仮出願第６１／４６４，４７６号、名称「ＯＰＴＩＣＡＬ  ＦＩＢＥＲＳ  ＷＩＴＨ  ＴＵＢＵＬＡＲ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＣＯＲＥＳ」の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、光ファイバ、および光ファイバを作製し、使用するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
この節では、発明をより理解しやすくするのに役立つと思われる態様を紹介する。したがって、この節で述べる内容は、この観点から読み取られるべきであり、従来技術に含まれるものまたは従来技術に含まれないものに関して認めたものと理解されるべきでない。
【０００４】
光通信システムでは、一般に、一連の１本またはそれ以上の本数の光ファイバで、光送信機から光受信機にデータを搬送する。光ファイバは、通常の光ファイバ遠隔通信帯域、例えば、ＣバンドまたはＬバンドの波長を有する光に対して１つまたは複数の伝搬モードを有するように加工されうる。多モード光ファイバでは、複数の伝搬モードが利用可能であり、それらの伝搬モードのそれぞれは、異なるデータ・ストリームまたは異なるデータ・ストリームの一次結合を伝送することができる。したがって、多モード光ファイバは、単一モード光ファイバに比べてより高いデータ伝送速度を与えられた周波数帯域においてサポートすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願第１３／０４１３６６号
【特許文献２】米国特許出願第１３／０４１３６６号
【特許文献３】米国仮特許出願第６１／４３３４３７号
【特許文献４】米国仮特許出願第６１／４２８１５４号
【特許文献５】米国特許出願第１２／８２７６４１号
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１０／０３２９６７１号
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／０３２９６７０号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の装置の一実施形態は、光遠隔通信周波数における伝搬モードの完全正規直交基底が、異なる角運動量を持つ伝搬モードを含む光ファイバを含む。光ファイバは、管状光コア（ｔｕｂｕｌａｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｒｅ）および管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッド（ｏｕｔｅｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｌａｄｄｉｎｇ）を有する。管状光コアは、光クラッドより大きな屈折率を有する。管状光コアは、角運動量の大きさが最も小さい伝搬モードが単一群速度を有し、角運動量の大きさが二番目に小さい伝搬モードが単一群速度を有し、角運動量の大きさが三番目に小さい伝搬モードが単一群速度を有するように構成される。
【０００７】
いくつかの実施形態では、第１の装置は、管状光コアを充填する、屈折率が管状光コアの屈折率より小さい、内側光クラッドをさらに備えることができる。
【０００８】
第１の装置の実施形態のうちのどれにおいても、管状光コアは、管状光コアにわたって半径方向に変化する屈折率を有することができる。
【０００９】
第１の装置の上記の実施形態のうちのどれにおいても、管状光コアは、角運動量のそれぞれの特定の大きさについて、その特定の大きさの角運動量を持つ伝搬モードが同じ群速度を有するように構成されうる。
【００１０】
第１の装置の上記の実施形態のうちのどれにおいても、第１の装置は、その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナ、平面光学格子、およびＮ個の光導波路を備えることができる。次いで、それぞれの光導波路は、光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され、光学的に接続する第１の端部を有し、平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有する。次いで、平面光学格子は、光ファイバの隣接する端部と光導波路の第２の端部との間で光を回折するように構成される。このようないくつかの実施形態では、光第１ポートは、伝搬モードのうちのいくつかに実質的に光学的にのみ結合することができ、伝搬モードのうちのいくつかは、同じ値の角運動量を有する。このようないくつかの実施形態では、光第１ポートと光ファイバとの間で伝達される光パワーの少なくとも９０％は、光第１ポートと伝搬モードのうちのいくつかとの間で伝達される。
【００１１】
第２の装置は、光遠隔通信周波数における伝搬モードの完全正規直交基底が、異なる角運動量を持つ伝搬モードのうちのいくつかのモードを含む光ファイバを含む。光ファイバは、管状光コアおよび管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッドを有する。管状光コアは、光クラッドより大きな屈折率を有する。管状光コアは、伝搬モードに対して角運動量の大きさが最も小さい伝搬モードが実質的に同じ半径方向強度プロファイルを有するように構成される。
【００１２】
第２の装置のいくつかの実施形態では、角運動量の大きさは、２つまたはそれ以上の異なる値を含みうる。次いで、管状光コアは、角運動量のうちの１つの大きさが二番目に小さい伝搬モードが実質的に同じ半径方向強度プロファイルを有するように構成されうる。このようないくつかの実施形態では、管状光コアは、角運動量のうちの１つの大きさが三番目に小さい伝搬モードが実質的に同じ半径方向強度プロファイルを有するように構成されうる。
【００１３】
第２の装置の実施形態のうちのどれにおいても、第２の装置は、管状光コアを充填する、屈折率が管状光コアの屈折率より小さい、内側光クラッドを備えることができる。このようないくつかの実施形態では、内側クラッドは、別の光コアなどの他の構造物、例えば、中身の詰まった光コアを含みうる。
【００１４】
第２の装置の実施形態のうちのどれにおいても、角運動量の大きさは、２つまたはそれ以上の異なる値を含むことができ、管状光コアは、これらの値のうちのそれぞれの特定の１つの値について、角運動量がそれらの値のうちのその特定の１つの値の大きさを有する伝搬モードが実質的に同じ半径方向強度プロファイルを有するように構成されうる。
【００１５】
第２の装置の実施形態のうちのどれにおいても、管状コアは、平均屈折率ｎｃを有することができ、光クラッドの屈折率は、値ｎＯＣを有することができる。次いで、管状光コアの外半径から管状光コアの内半径を引いた値は、［２（［ｎｃ］２−［ｎＯＣ］２）１／２］上の光ファイバ遠隔通信Ｌバンドにおける波長よりも小さいものとしてよい。
【００１６】
第２の装置の実施形態のうちのどれにおいても、第２の装置は、その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナ、平面光学格子、およびＮ個の光導波路をさらに備えることができる。このような実施形態では、それぞれの光導波路は、光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され、光学的に接続する第１の端部を有し、平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有し、平面光学格子は、光ファイバの端部と光導波路の第２の端部との間で光を回折することができる。このようないくつかの実施形態では、光第１ポートは、角運動量が同じ値である伝搬モードのうちのいくつかに実質的に光学的にのみ結合することができる。このようないくつかの実施形態では、光第１ポートと光ファイバとの間で伝達される光パワーの約９０％以上は、光第１ポートと伝搬モードのうちのいくつかとの間で伝達されうる。このような実施形態は、光第１ポートから受信した変調された光線からデジタル・データ・ストリームを復調するか、またはデジタル・データ・ストリームで光搬送波を変調し、変調された光搬送波を光第１ポートに送信するように構成された光データ変調装置または復調装置をさらに備えることができる。
【００１７】
第３の装置は、管状光コアおよび管状光コアと接触し取り囲む外側光クラッドを有する多モード光ファイバを備える。管状光コアは、光クラッドより大きな屈折率を有する。管状コアは、平均屈折率ｎｃを有し、光クラッドの屈折率は、値ｎＯＣを有する。次いで、管状光コアの外半径から管状光コアの内半径を引いた値は、［２（［ｎｃ］２−［ｎＯＣ］２）１／２］で割った光ファイバ遠隔通信Ｌバンドにおける波長（自由空間内の）よりも小さいものとしてよい。
【００１８】
第３の装置のいくつかの実施形態は、その光第１ポートをそのＮ個の光第２ポートに光学的に接続する光学スプリッタまたはコンバイナ、平面光学格子、およびＮ個の光導波路をさらに備えることができる。次いで、それぞれの光導波路は、光第２ポートのうちの対応するポートの近くに配置され、接続される第１の端部を有し、平面光学格子の近くに配置されている第２の端部を有する。平面光学格子は、多モード光ファイバの隣接する端部と光導波路の第２の端部との間で光を回折するように構成されうる。このようないくつかの実施形態では、光遠隔通信周波数における多モード光ファイバの伝搬モードの完全正規直交基底は、異なる角運動量を持つ伝搬モードのうちのいくつかのモードを含む。次いで、光導波路は、光第１ポートが伝搬モードのうちのいくつかに実質的に光学的にのみ結合するように構成することができ、伝搬モードのうちのいくつかは、同じ値の角運動量を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】管状光コアを備える多モード光ファイバの断面図である。
【図２】図２Ａ乃至２Ｃは、屈折率が管状光コア内で一定である図１の光ファイバの例に対する屈折率の半径方向プロファイルを示す図である。
【図３】図３Ａ乃至３Ｃは、半径方向プロファイルが管状光コア内で放物線である図１の光ファイバの例に対する屈折率の半径方向プロファイルを示す図である。
【図４】図４Ａ乃至４Ｃは、半径方向プロファイルが管状光コア内で区分的に直線状である図１の光ファイバの例に対する屈折率の半径方向プロファイルを示す図である。
【図５】図１に例示されているように管状コアを持つ光ファイバの一例の伝搬モードに対する電界の大きさのプロファイルを示す概略図である。
【図６】図１に例示されているように管状コアを持つ光ファイバの別の例における伝搬モードに対する電界の大きさのプロファイルを示す概略図である。
【図７】図１に例示されているように管状コアを持つ光ファイバの別の例における伝搬モードのいくつかに対する電界の大きさおよび投影方向のプロファイルを示す概略図である。
【図８】管状光コアを備える光ファイバ、例えば、図１の光ファイバを作る一方法の概略を示す流れ図である。
【図９Ａ】多モード光ファイバ、例えば、図１の光ファイバに端部結合する光カプラを備える装置の概略を示すブロック図である。
【図９Ｂ】図９Ａの光カプラおよび多モード光ファイバの相対的構成を示す側面図である。
【図１０】さまざまな光コアが管状光コアである多芯光ファイバの一実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図および説明文において、類似の参照記号は、類似の、もしくは同じ機能および／または類似の、もしくは同じ構造を有する要素を示す。
【００２１】
図中、いくつかの特徴部（複数可）の関係する寸法（複数可）は、その中の特徴部（複数可）および／または関係する寸法（複数可）をより明確に示すために誇張されている場合がある。
【００２２】
ここでは、さまざまな実施形態について、図および発明を実施するための形態でより詳しく説明されている。しかしながら、本発明は、さまざまな形態で具現化することができ、図および発明を実施するための形態において説明されている実施形態に限定されない。
【００２３】
本出願は、２０１１年３月５日に出願した米国特許出願第１３／０４１３６６号および２０１１年３月５日に出願した米国特許出願第１３／０４１３６６号を全体として参照により本明細書に組み込む。
【００２４】
図１は、多モード光ファイバ１０を例示している。多モード光ファイバ１０は、管状光コア１２および管状光コア１２を取り囲み、接触している外側光クラッド１４を備える。管状光コア１２は、リング形の断面を有する。管状光コア１２内の屈折率ｎｃは、外側光クラッド１４内の屈折率ｎＯＯＣより大きい、つまり、ｎｃ＞ｎＯＯＣである。
【００２５】
いくつかの実施形態では、多モード光ファイバ１０は、管状光コア１２の内側を充填するオプションの内側光クラッド１６も備える。このようなオプションの内側光クラッド１６は、管状光コア１２内の屈折率ｎｃより小さい屈折率ｎＩＯＣを有する、つまり、ｎｃ＞ｎＩＯＣである。
【００２６】
図２Ａ〜２Ｃ、３Ａ〜３Ｃ、および４Ａ〜４Ｃは、図１の光ファイバ１０内の屈折率（ＲＩ）に使用されうる異なる半径方向プロファイルのいくつかの例を示している。半径方向プロファイルにおいて、半径方向距離は内側光クラッド１６については範囲［０，Ｒ１］内、管状光コア１２については範囲［Ｒ１，Ｒ２］内にあり、外側光クラッド１４についてはＲ２より大きい。ここで、半径方向距離は、光ファイバ、例えば、多モード光ファイバ１０の軸を基準とする。
【００２７】
管状光コア１２は、屈折率ｎｃを有し、光ファイバ１０の軸からの半径方向距離Ｒに対してさまざまな依存関係を有する。例えば、管状光コア１２内の屈折率ｎｃは、図２Ａ〜２Ｃに例示されているように半径方向に一定しているか、図３Ａ〜３Ｃに例示されているようにその中で半径方向に放物線を描いて変化するか、または図４Ａ〜４Ｃに例示されているように区分的に直線的に半径方向に変化しうる。
【００２８】
内側および外側の光クラッド１６、１４の屈折率は、さまざまな関係を有するものとしてよい。屈折率は、図２Ａ、３Ａ、および４Ａに例示されているように内側および外側の光クラッド１６、１４において等しくてもよい。あるいは、内側光クラッド１６の屈折率は、図２Ｂ、３Ｂ、および４Ｂに例示されているように外側光クラッド１４の屈折率より小さくてもよい。図２Ｂ、３Ｂ、および４Ｃにおいて、管状光コア１２は、例えば、空の、もしくは充填された領域１６を囲むものとしてもよい。あるいは、内側光クラッド１６の屈折率は、図２Ｃ、３Ｃ、および４Ｃに例示されているように外側光クラッド１４の屈折率より大きくてもよい。
【００２９】
管状光コア１２、外側光クラッド１４、およびオプションの内側光クラッド１６は、さまざまな種類のガラス、例えば、従来のドープもしくは非ドープ・シリカ・ガラス、実質的に透明なポリマー、またはカルコゲン・ガラスから作ることができる。例えば、管状光コア１２および光クラッド（複数可）１４、１６は、シリカもしくはカルコゲン・ガラスから形成することができるか、または管状光コア１２は、シリカもしくはカルコゲン・ガラスから形成され、外側および内側の光クラッド１４、１６のうちの一方または両方は、実質的に透明なポリマーから形成されうる。
【００３０】
光ファイバを中心とする屈折率プロファイルの軸方向対称性により、光ファイバ１０は、相互に直交し、正規化された単純な一組の伝搬モードを有し、周波数ω、例えば、光ファイバ遠隔通信ＣバンドまたはＬバンドにおける周波数で完全な基底を形成する。単純な基底では、伝搬モードのそれぞれは、例えば、Ｒｅ［Ｅ［ω，ｍ］（Ｒ）ｅｘｐ（ｉ・ｋ・ｚ＋ｉ・ｍ・φ＋ｉ・ω・ｔ）］の形の電界Ｅ（Ｒ，ｚ，φ，ｔ）、および、例えば、Ｒｅ［Ｈ［ω，ｍ］（Ｒ）ｅｘｐ（ｉ・ｋ・ｚ＋ｉ・ｍ・φ＋ｉ・ω・ｔ）］の形の磁界Ｈ（Ｒ，ｚ，φ，ｔ）を有するが、ただし、Ｒｅ［Ａ］はベクトルＡの実部である。ここで、Ｒ、ｚ、およびφは、一組の円柱座標であり、光ファイバの軸からの半径方向距離、光ファイバの軸にそった縦方向距離、および光ファイバの軸の周りの角度方向をそれぞれ定義する。それぞれの伝搬モードにおいて、ｋは、モードの波数であり、ｍは、モードの角運動量である。角運動量ｍは、角運動量演算子
【００３１】
【数１】
0005826297.tif 000002
の作用の下でのモードの角固有関数ｅｘｐ（ｉ・ｍ・φ）である。ここで、モードの角運動量は、モードのパワーが局在する光コアの中心に関して定義され、外側光クラッド１４の外面は、伝搬モードのパワー密度がその表面上で非常に小さい場合に管状光コア１２を中心として半径方向に対称性を示しえない。動径関数Ｅ［ω，ｍ］（Ｒ）およびＨ［ω，ｍ］（Ｒ）は、多モード光ファイバ１０の軸から半径方向距離Ｒ上でのモードのＥ電界およびＨ磁界を定義している。光ファイバ内の縦座標、つまり座標ｚと光ファイバ内の角座標、つまり、座標φの両方において光ファイバの屈折率の独立性は、単純な基底の伝搬モードに対して電界Ｅおよび磁界Ｈの上述の特別な固有関数をもたらす。
【００３２】
図５のプレートＡ〜Ｊおよび図６のプレートＡ’〜Ｇ’は、多モード光ファイバ１０の第１の例および第２の例のそれぞれにおける単純な基底の伝搬モードの電界の大きさに対する計算して求めた断面プロファイルの概略を示している。それぞれのプレートＡ〜ＪおよびＡ’〜Ｇ’において、領域が暗ければ暗いほど、伝搬モードの電界の大きさは大きい。
【００３３】
多モード光ファイバ１０の第１および第２の例では、管状光コア１２のサイズは異なる。第１の例では、管状光コア１２の内半径Ｒ１は、第２の例に比べて小さい。多モード光ファイバ１０のこれら２つの例の伝搬モードに対するプロファイルの比較結果から、伝搬モードの特別な基底が管状コア１２の内幅とともにどのように変化するかを示すいくつかの定性的態様が例示されうる。
【００３４】
図５および６のプレートＡ〜ＪおよびＡ’〜Ｇ’において、対応する伝搬モードの角運動量固有値ｍを推定することが可能である。特に、大きさ｜ｍ｜の角運動量固有値を持つモードは、光ファイバ１０の軸の周りに２｜ｍ｜の方位角方向にそった電界内で零点を有する。
【００３５】
この規則に基づき、図５のプレートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、およびＪは、角運動量固有値の大きさ｜ｍ｜がそれぞれ０、１、２、３、４、５、６、０、１、および２である伝搬モードの断面プロファイルを示している。図５の断面プロファイルＡ〜Ｉは、３６個の比較的直交する伝搬モードからなる一組のモードに対応する。比較的直交している伝搬モードの数え方を理解するために、それぞれの対（断面プロファイル、角運動量固有値）に対する局所的に直交する偏光を有する伝搬モードがあり、それぞれの非ゼロの角運動量固有値ｍに対して反対符号の２つの角運動量固有値、つまり、＋ｍおよび−ｍがあることに留意されたい。したがって、プレートＡおよびＨのそれぞれにおける断面プロファイルは、２つの伝搬モードに対応し、プレートＢ〜ＧおよびＩ〜Ｊのそれぞれにおける断面プロファイルは、４つの伝搬モードに対応する。
【００３６】
通常、これらの伝搬モードに対する強度プロファイルは電界の大きさに対するプロファイルに定性的に似た形態を有するはずであると疑うであろう。そのような理由から、図５は、基底が同じ角運動量固有値および実質的に異なる半径方向強度プロファイルを持つ伝搬モードを含むことを示すように見える。特に、２つの半径方向強度プロファイルは、２つのプロファイルが異なる数の最大値および／または最小値を有し、および／または光ファイバの軸から異なる半径方向距離に配置される最大値および／または最小値を有するときに実質的に異なる。特に、プレートＡおよびＨは、実質的に異なる半径方向強度プロファイルを示すが、同じ角運動量固有値、つまり、ｍ＝０を示すように見え、プレートＢおよびＩは、実質的に異なる半径方向強度プロファイルを示すが、それぞれのプロファイルについて同じ何組かの角運動量固有値、つまり、ｍ＝１および−１を示すように見え、プレートＢおよびＩは、実質的に異なる半径方向強度プロファイルを示すが、それぞれのプロファイルについて同じ何組かの角運動量固有値、つまり、ｍ＝２および−２を示すように見える。したがって、図５に例示されている一組の伝搬モードは、局所的偏光の１回転以上異なる固定値ｍに対する、いくつかの半径方向固有関数、つまり、｛Ｅ［ω，ｍ］（Ｒ），Ｈ［ω，ｍ］（Ｒ）｝を含む。同じ角運動量固有値を有するそれぞれの組の伝搬モードは、非常に異なる形態の半径方向強度プロファイル、例えば、実質的に異なる半径方向プロファイルを含む。半径方向プロファイルが非常に異なるため、同じ角運動量固有値を持つこのような何組かの伝搬モードは、典型的には、多モード光ファイバ１０において異なるモード速度も有することになる。
【００３７】
上述の理由から、図６のプレートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦは、角運動量の大きさ｜ｍ｜がそれぞれ０、１、２、３、４、５、および６である伝搬モードの断面強度プロファイルを示しているように見える。図６のプレートＡ〜Ｆのプロファイルは、２６個の比較的直交する伝搬モードからなる一組のモードに対応するように見える。特に、局所的に直交する偏光を持つ２つの伝搬モードは、電界の大きさの同じ断面プロファイルを生成し、非ゼロの角運動量固有値を有するそれぞれの伝搬モードについて、反対の角運動量固有値および電界の大きさの同じ断面プロファイルを有する別のモードがあるべきである。
【００３８】
図５に例示されている一組の伝搬モードとは異なり、図６の一組の伝搬モードは、偏光回転を除き、いくつかの角運動量固有値に対して複数の伝搬モードを示すことがないように見える。したがって、図６に例示されている一組の伝搬モードは、それぞれの値ｍに対する、固有関数の単一の半径方向の対、つまり、｛Ｅ［ω，ｍ］（ｒ），Ｈ［ω，ｍ］（ｒ）｝のみを含むように見え、２つの半径方向固有関数は、偏光が１回転だけ異なる伝搬モードに対応する。したがって、図６は、角運動量固有値のそれぞれの値について、対応する完全な一組の正規直交伝搬モードが、異なる、もしくは実質的に異なる半径方向強度プロファイルを持つ２つのこのようなモードを含むことはないことを示すように見える。
【００３９】
内半径Ｒ１が異なる多モード光ファイバ１０の上述の例において、伝搬モードの基底は、定性的に異なる形態を有するという観察は、いくつかの結論を示唆する。十分に大きな内半径Ｒ１を持つ管状光コア１２について、光ファイバ１０は、それぞれの一組の許容値（ｍ，ω）に対して高々２つの比較的直交している光伝搬モードを有する。値のそれぞれの対（ｍ，ω）について、２つの直交する伝搬モードは、局所的に直交する偏光を有する。特に、マクスウェル方程式から、高々、二組の関数（Ｅ［ω，ｍ］（ｒ），Ｈ［ω，ｍ］（ｒ））が得られ、これはそれぞれの許容された一組のインデックス（ｍ，ω）に対する伝搬モードの電界および磁界の半径方向の依存関係を定義し、この電界および磁界は、偏光の回転によって関連付けられる。実際、伝搬モードは、内半径Ｒ１の十分に大きな値に対して、同じ（ｍ，ω）、および実質的に異なる半径方向強度プロファイルを持つ複数のモードを含まないことが予想される。
【００４０】
実際、同じ（ｍ，ω）および実質的に異なる半径方向強度プロファイルの形態を有する複数の伝搬モードの準欠如は、有利である、つまり、局所的に回転する界を持つモードまでとすることができる。伝搬モードのそのような特別な完全な正規直交基底を有する多モード光ファイバ１０の特別な実施形態について、いくつかの光カプラを使用して、光を、事前に選択された角運動量固有値を有する、多芯光ファイバ１０の伝搬モードのみに実質的に端部結合することができる。対照的に、そのような光カプラは、光を、所望の半径方向強度プロファイルを持つ多モード光ファイバ１０の例に端部結合するように構成することが困難であるように見える。つまり、多モード光ファイバのいくつかの例において、そのような光カプラは、光ファイバ１０が同じ角運動量固有値、つまり同じ（ｍ，ω）、および実質的に異なる半径方向強度プロファイルを持つ伝搬モードを含む場合に異なる伝搬モードを励起することが可能である。それに加えて、そのような伝搬モードは、典型的には、光ファイバ１０内で異なるモード速度を有することが予想される、つまり、モードが同じ（ｍ，ω）を有する場合であってもそうであることが予想されるが、それは、異なる半径方向強度分布では、典型的には、異なる屈折率の多モード光ファイバの半径方向部分を異なる形でサンプリングするからである。したがって、異なる半径方向強度プロファイルを持つそのような伝搬モードは異なる時間の間に進行し、前記伝搬モードが同じ（ｍ，ω）を有する場合であってもローカルの送信機からリモートの光受信機へ多モード光ファイバ１０のそのような一例によってトランスポートされることが予想される。光通信では、同じ角運動量固有値、つまり、同じ（ｍ，ω）、および実質的に異なる半径方向強度プロファイルのそのような伝搬モードの励起に関連する干渉を取り除くには、長い時間的間隔にわたって、つまり、著しく異なるモード速度のせいで、等化を必要とすることが予想される。
【００４１】
したがって、多モード光ファイバ１０のいくつかの特別な構造は、実質的に異なる半径方向強度分布が、同じ角運動量固有値を持つ伝搬モード間で、つまり、角運動量固有値の一部または全部の値に対して、欠如している伝搬モードの完全な正規直交基底を有するように見える。このような理由から、管状コア１２が伝搬モードのそのような特別な完全な基底を有する図１の多モード光ファイバ１０のそのような構造は、多モード光ファイバ１０に端部結合する上で有利であると思われる。
【００４２】
発明者らは、図１の多モード光ファイバ１０のそのような構造が、完全な基底の伝搬モードの周波数ωが光ファイバ遠隔通信Ｃバンドおよび／または光ファイバ遠隔通信Ｌバンド内にあるときに利用可能であることを理解している。このような例は、光ファイバ１０がさまざまな種類の屈折率プロファイルに対して利用可能であると確信される場合のものであり、例えば、図２Ａ〜２Ｃ、３Ａ〜３Ｃ、および４Ａ〜４Ｃに例示されている通りである。
【００４３】
例えば、上述の特性を持つ光ファイバ１０の構造は、図２Ａに例示されているように屈折率プロファイルの区分的に平坦な半径方向プロファイルとともに形成されうる。このようないくつかの実施形態を作るために、管状光コア１２の断面寸法が
Ｒ２−Ｒ１＜λ／［２（［ｎｃ］２−［ｎＯＣ］２）１／２］
を満たすように構成されうる。上記の不等式において、λは、多光ファイバ１０によって搬送される光波長であり、ｎｃは、管状光コア１２の屈折率であり、ｎＯＣは、光クラッド１４、１６の屈折率であり、Ｒ１およびＲ２は、管状光コア１２の各内および外半径である。このような例は、ｎｃ／ｎＯＣ＜＜２のときに上述の特性を有することが予想される。このような実施形態において、発明者らは、直交伝搬モードの個数Ｎは、管状光コア１２の平均半径に比例する形でおおよそ増大すると確信している。例えば、数Ｎは、式
Ｎ＝（４π／λ）・（ｂ［ｎｃ２−ｎＯＣ２］）１／２（Ｒ１＋Ｒ２）＋２
によって近似的に与えられると考えられる。上記の式において、数「ｂ」は、超越方程式への解である。
（２π／λ）・（Ｒ２−Ｒ１）・（ｎｃ２−ｎＯＣ２）１／２（１−ｂ）１／２
＝２・ｔａｎ−１（（ｂ／［１−ｂ］）１／２）
さらに、出願人は、管状光コアの平均半径が大きければ大きいほど、モード分散を小さくすることができると確信している。
【００４４】
図１および２Ａの多モード光ファイバ１０の上述の特別な構造の特別な一例は、例えば、ドープおよび／または非ドープ・シリカ・ガラスから作ることができる。特定の例において、管状光コア１２は、例えば、光ファイバ遠隔通信ＣバンドまたはＬバンド周波数で屈折率（１．４５）・（１．００３）を有するシリカ・ガラスから形成され、外側および内側の光クラッドは、同じ周波数において屈折率１．４５のシリカ・ガラスから形成される。特定の例において、管状光コア１２は、約２０マイクロメートル（μｍ）の内半径Ｒ１および約２５μｍの外半径を有する。また、特定の例において、外側光クラッド１４は、例えば、伝搬モードの実質的にすべての光エネルギーが光ファイバ１０のシリカ・ガラスに限定されるように十分に大きな外径を有する。
【００４５】
図１および２Ａの光ファイバ１０のこの特定の特別な例に関して、発明者らは、伝搬モードのいくつかの電界分布を数値的に評価している。これらの伝搬モードのうちの異なるモードに対する電界の断面プロファイルの中心部分は、図７のプレートＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、およびＦに例示されている。プレートＡ〜Ｆにおいて、多モード光ファイバ１０の断面に投影されるような、電界の方向および大きさはベクトルによって示され、電界の大きさは、画像の暗さによって定性的に指示される。プレートＡおよびＢは、角運動量固有値ｍの値が０である、また偏光が局所的に直交している２つの伝搬モードを例示している。プレートＣおよびＤは、角運動量固有値ｍの値が＋１である、また偏光が局所的に直交している２つの伝搬モードを例示している。プレートＥおよびＦは、角運動量固有値ｍの値が−１である、また偏光プロファイルが局所的に直交している２つの伝搬モードを例示している。プレートＡ〜Ｆの一組の伝搬モードは、その角運動量固有値「ｍ」の値が異なることにより、またはその偏光の局所的直交性により、比較的直交している。
【００４６】
屈折率のさまざまな半径方向プロファイルについて、発明者らは、図１の多モード光ファイバ１０が、光ファイバ遠隔通信Ｃバンドおよび／または光ファイバ遠隔通信Ｌバンド内の周波数における伝搬モードの望ましい、定性的に異なる完全な基底を有することができると確信している。屈折率のそのような半径方向プロファイルについて、同じ角運動量固有値を持つ基底の伝搬モードは、実質的に同じ、または同じ半径方向強度プロファイルを有し、したがって、同じモード速度を有する。しかし、異なる半径方向屈折プロファイルについて、そのような望ましい何組かの伝搬モードは、最低の大きさ、最低の大きさと二番目に小さい大きさ、最低の大きさと二番目に小さい大きさと三番目に小さい大きさ、．．．、またはすべての大きさの角運動量固有値について存在しうるが、それは、基底の形式が半径方向屈折率プロファイルとともに変化するからである。したがって、屈折率プロファイルを変化させることによって、特定の角運動量固有値の伝搬モードが同じモード速度を有し、実質的に同じ半径方向強度プロファイルを有する角運動量固有値の個数を変えることができる。
【００４７】
図８は、管状光コアを備える多モード光ファイバを構成するための方法３０を例示している。多モード光ファイバは、図１の多モード光ファイバ１０の例のうちの１つであってよく、これはすでに説明されているように伝搬モードの望ましい不完全な正規直交基底を有する。つまり、基底は、一組の角運動量固有値のうちのそれぞれの角運動量固有値について単一の半径方向強度プロファイルもしくは実質的に単一の半径方向強度プロファイルを持つ伝搬モードのみを含みうる。例えば、この一組の固有値は、最も低い大きさの角運動量固有値（複数可）、二番目に小さい大きさの角運動量固有値、三番目に小さい大きさの角運動量固有値、および／またはすべての角運動量固有値を含みうる。光ファイバは、例えば、適切な値をとるように管状光コアの内半径および／または外半径を構成することによって、そのような望ましい特性を有しないように構成されうる。
【００４８】
方法３０は、内側光クラッドに対する第１の材料のコア円柱を形成するステップを含む（ステップ３２）。例えば、コア円柱の材料は、シリカ・ガラスの光予備形成ロッドを形成するため従来の非ドープもしくはゲルマニウム、水素、および／または重水素材料（複数可）を含みうる。
【００４９】
方法３０は、管状光コアに対する第２の材料の第１のチューブを形成するステップを含む（ステップ３４）。例えば、第１のチューブは、シリカ・ガラスの光学予備形成チューブ用に従来の非ドープもしくはゲルマニウム、水素、または重水素ドープ材料（複数可）を含みうる。
【００５０】
方法３０は、外側光クラッドに対する第１の材料の、または異なる第３の材料の、第２のチューブを形成するステップを含む（ステップ３６）。例えば、第２のチューブは、シリカ・ガラスの光学予備形成チューブ用に従来の非ドープもしくはゲルマニウム、水素、または重水素ドープ材料（複数可）を含みうる。
【００５１】
方法３０は、第１のチューブ内でコア円柱を位置決めするステップと、第２のチューブ内で第１のチューブを位置決めするステップと、次いで、コアおよび第１および第２のチューブを、例えば、炉内で凝固させて、選択された半径方向屈折率プロファイルを有する円柱形ガラス予備形成体を形成するステップとを含む（ステップ３８）。凝固ステップ３８は、円柱中央領域が低い屈折率ｎＩＯＣを有し、円柱中央領域の周りの第１の管状領域は高い屈折率ｎｃを有し、第１の管状領域の周りの第２の管状領域は、低い屈折率ｎＯＯＣを有する、つまり、前述の通りｎＩＯＣ＜ｎＣおよびｎＯＯＣ＜ｎＣである、光学予備形成体を形成する。
【００５２】
方法３０は、ステップ３８で形成された光学予備形成体から多モード光ファイバを引き出すステップも含む（ステップ４０）。引き出すステップは、予備形成体の溶融部分から光ファイバを引っ張れるように予備形成体の端面を徐々に溶融する従来のファイバ引き出し塔内に予備形成体の一方の端部を入れることによって実行されうる。特に、引っ張られる光ファイバ内の半径方向屈折率プロファイルは、端部が徐々におよび／または均一に溶融され光ファイバを引き出すための材料を形成する予備形成体内の半径方向屈折率プロファイルに対応する。光ファイバは、与えられた方位角および半径方向モードの範囲内の偏光モード分散を緩和するためにファイバの引き出し中に捻っても捻らなくてもよい。
【００５３】
さまざまな実施形態において、方法３０は、図１、２Ａ〜２Ｃ、３Ａ〜３Ｃ、および／または４Ａ〜４Ｃに例示されている多モード光ファイバ１０の特別な例のうちの１つである光ファイバを生産する。
【００５４】
図９Ａ〜９Ｂは、図１の多モード光ファイバ１０に、例えば、すでに説明されている特定の例に端部結合するために使用されうる光カプラ５０の概略を例示している。特に、光カプラ５０は、そのような光を、多モード光ファイバの伝搬モードのうちの個別のモードに、または界が固定された偏光回転、例えば、図７に例示されているように、プレートＡとＢ、プレートＣとＤ、またはプレートＥとＦ、によって関連付けられるそのようなモードの対に選択的に結合することができる。
【００５５】
光カプラ５０は、複数のＮ個の平面光導波路５２１、５２２、５２３、５２４、．．．、５２Ｎ、平面光学格子５４、１×Ｎの光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６を備え、適宜、光データ変調装置または復調装置５８を備える。コンポーネント５２１〜５２Ｎ、５４、５６、および５８は、単一基板の表面６０上に集積化されるか、または複数の基板上に配置されうる。
【００５６】
それぞれの光導波路５２１〜５２Ｎは、１×Ｎ光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６のＮ個の光第２ポートのうちの対応するポートに配置され、光学的に接続されている第１の端部を有し、平面光学格子５４の外周にそって配置された第２の端部を有する。光導波路５２１〜５２Ｎの第２の端部は、平面光学格子５４の外周にそって等しい、または等しくない距離のところに分布しうる。他のいくつかの実施形態では、光導波路５２１〜５２Ｎのそれぞれは、平面光導波路の密集した群によって置き換えることができる。
【００５７】
平面光学格子５４は、平面光学格子５４の中心の周りに対称的に位置決めされた、特徴（ｆ）の規則正しいパターンを有する。特徴ｆは、平面光学格子５４の中心の周りに規則正しい、規則正しい間隔で並ぶ多角形（図示せず）の同心集合体を形成することができる。あるいは、特徴ｆは、平面光学格子５４の中心の周りに同心状の、規則正しい間隔で並ぶ円（図示）の集合体を形成することができる。特徴ｆは、光導波路５２１〜５２Ｎの第２の端部から受け取った光を多モード光ファイバ１０の端部に回折し、および／または多モード光ファイバ１０の隣接する端部から受け取った光を光導波路５２１〜５２Ｎの第２の端部に回折する規則正しいパターンを形成する。平面光学格子５４の中心は、典型的には、図９Ｂに示されているような端部結合された、多モード光ファイバ１０の端部の中心と事実上横方向に揃えられる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、光パワー・スプリッタまたはコンバイナ５６は、光第１ポート６２で受け取った光線、例えば、光変調装置または復調装置５８からのデジタル・データ変調光線をパワー・スプリットすることができ、受け取った光線の一部をＮ個の光導波路５２１〜５２Ｎのそれぞれにリダイレクトする。光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６は、受け取った光線のおおよそ等しい、または等しくない部分をＮ個の光導波路５２１〜５２Ｎのそれぞれに誘導することができる。このようないくつかの実施形態では、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６は、例えば、光送信機内のそのような光分割機能を実行することができる。
【００５９】
他の実施形態では、光パワー・スプリッタまたはコンバイナ５６は、光導波路５２１〜５２Ｎの第１の端部から受け取った光に干渉し、光第１ポート６２で出射光線を、例えば、光変調装置または復調装置５８に向けた光線を発生することができる。このようないくつかの実施形態では、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６は、例えば、光受信機内のそのような光結合機能を実行することができる。
【００６０】
オプションの光データ変調装置または復調装置５８は、デジタル・データ・ストリームを光搬送波上に変調し、変調された光搬送波を、例えば、光送信機内の、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６の光第１ポート６２に出力することができる。
【００６１】
あるいは、オプションの光データ変調装置または復調装置５８は、例えば、光受信機内の、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６の光第１ポート６２から受け取ったデータ変調光搬送波からデジタル・データ・ストリームを復調することができる。
【００６２】
さまざまな実施形態において、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６、光導波路５２１〜５２Ｎ、および平面光学格子５４は、一緒になって、整合光学フィルタとして機能する。特に、これらのコンポーネント５６、５２１〜５２Ｎ、５４は、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ５６の光第１ポート６２と平面光学格子５４に隣接して配置されている多モード光ファイバ１０の端部との間にＮ個の平行な光路を形成する。
【００６３】
さまざまな実施形態において、Ｎ個の平行な光路の実効光路長は、光パワー・スプリッタもしくはコンバイナ１６の光第１ポート６２と光ファイバ１０の伝搬モードとの間に選択されて結合をもたらすように構成される。特に、Ｎ個の平行な光路の実効光路長は、光第１ポート６２と多モード光導波路１０の個別の伝搬モードとの間の光結合を固定する。Ｎ個の平行な光路の実効光路長の差によって持ち込まれる相対位相により、光ファイバ１０のさまざまな伝搬モードとの光結合が決定される。
【００６４】
ここで、光導波路の実効光路長は、モードに依存しうる、光導波路内で伝搬する光に対する同等の光路長である。光導波路において、光は、光コアおよび光クラッドの屈折率をサンプリングし、それにより、光導波路が実効屈折率を有するかのように伝搬する。光導波路の実効光路長は、光導波路の実効屈折率によって決定されるような光路長である。
【００６５】
例示的な一実施形態において、光導波路１０の隣接する端部と光第１ポート６２との間の光減衰は、個別の光導波路５２１〜５２Ｎのどれかを横断する光に対してほぼ同じである。また、光導波路５２１〜５２Ｎの第２の端部は、それ自体光ファイバ１０の中心と予行方向に揃えられる、平面光学格子５４の中心の周りに等しい角度で相隔てて並ぶ。この実施形態では、角運動量「ｍ」および角運動量固有関数ｅｉｍφを有する多モード光ファイバ１０の伝搬モードへの光第１ポート６２の結合は、
【００６６】
【数２】
0005826297.tif 000003
で与えられる。ここで、ＣｅｉＰｈ（ｎ）は、光第１ポート６２と多モード光ファイバ１０の隣接する端部との間のＮ個の平行な光路からなる一組の光路内のｎ番目の光路の光チャネル行列であり、ＣおよびＰｈ（ｎ）は、チャネル行列の大きさおよび位相である、つまり、チャネル行列の位相｛Ｐｈ（ｎ）｝は、特定の光路に依存する。一例において、一組のＮ個の経路内のｋ番目の光路が［１，Ｎ］に含まれるすべてのｋについてチャネル行列Ｃｅｉ２ｍｋπ／Ｎを有する場合、光第１ポート６２は、角運動量がｍである多モード光ファイバ１０の伝搬モードに著しく光学的に結合するのみである。しかしながら、他の実施形態では、Ｎ個の光路は、別の一組の位相｛Ｐｈ（１），Ｐｈ（２），．．．，Ｐｈ（Ｎ）｝を定義するチャネル行列を有するように構成され、それでも、角運動量「ｍ」の伝搬モードとのみの光結合を発生するように構成されうる。
【００６７】
図９Ａ〜９Ｂの光カプラ５０のいくつかの実施形態は、特徴および／または構造を備えることができ、および／または上記の本明細書に組み込まれている米国特許出願の光カプラについて説明されている方法で構成され、および／またはそのような方法とともに使用されうる。
【００６８】
図１０は、外側光クラッド１４、および外側光クラッド１４内に分布するＰ個の管状光コア１２１、１２２、．．．１２ｐを備える多芯光ファイバ１０’を例示している。ここで、Ｐは、２より大きい整数であり、例えば、Ｐは、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、．．．とすることができる。管状光コア１２１〜１２ｐのうちの個別のコアは、対応する内側クラッド１６１、１６２、．．．、１６ｐによって充填されうるか、または中空であるものとしてよい。管状光コア１２１、１２２、．．．、および１２ｐは、外側光クラッド１４の屈折率ｎＯＯＣよりすべて大きい各屈折率ｎｃ１、ｎｃ２、．．．ｎｃＰを有する。また、ｋ番目の管状光コア１４内の屈折率ｎｃｋは、存在する場合に内側光クラッド１４の屈折率ｎＩＯＣｋより大きい。最後に、光ファイバ１０’は、異なる伝搬光モードのＰ個の個別の組を有し、ｋ番目の組の伝搬モードは、ｋ番目の管状光コア１２ｋのところに、またはその近くに集中するパワーを有する、つまり、他の管状光コア１２１〜１２ｐ内の光パワーの５％未満を有し、多くの場合、１％未満を有する。
【００６９】
多芯光ファイバ１０’において、個別の管状光コア１２１〜１２ｐは、それぞれの管状光コア１２１〜１２ｐおよび光クラッド１４、１６１〜１６ｐの付近の部分が個別の多モード光ファイバとして、つまり、図１の光ファイバ１０の一実施形態として実質的に動作するように実質的な距離だけ横方向に隔てられる。実際、管状光コア１２１〜１２ｐのうちの１つに、またはその近くに集中するそれぞれの伝搬モードは、管状光コア１２１〜１２ｐのうちの他のコアにおいて実質的な光パワーを有しない、例えば、そのような伝搬モードにけるパワーの５％未満および多くの場合そのようなモードのエネルギー１％未満が別の管状光コア１２１〜１２ｐにある。したがって、それぞれの管状光コア１２ｋおよび付近の光クラッド１４、１２ｋは、図１の多モード光ファイバ１０の一実施形態を形成する。個別の管状光コアは、図２Ａ〜２Ｃ、３Ａ〜３Ｃ、および４Ａ〜４Ｃに例示されている屈折率プロファイルのどれかを有し、それぞれの管状光コア１２１〜１２ｐは、図９Ａ〜９Ｂの光カプラ５０とともに使用することができる。
【００７０】
図１０の多芯光ファイバ１０’は、図８の方法３０により作られたＰ個の光学予備形成体から形成されうる。Ｐ個の光学予備形成体のそれぞれは、例えば、１つの管状光コアを持つ多モード光ファイバを引き出すのに適している。Ｐ個の予備形成体は、炉内で次々に積み重ねられて統合され、複数の管状コアが中にある単一の光学予備形成体を形成する。図１０の多芯光ファイバ１０’は従来の方法によりこの予備形成体から光ファイバを引き出すことによって形成されうる。
【００７１】
また、図１０の多芯光ファイバ１０’は、中のステップ４２の予備形成体が本出願において説明されている方法３０のステップ３８で形成される予備形成体で置き換えられる場合に、Ｐｅｔｅｒ  Ｊ．  Ｗｉｎｚｅｒによる２０１１年１月１７日に出願された米国仮出願第６１／４３３，４３７号の方法４０によって作ることができる。この段落で言及されている、Ｐｅｔｅｒ  Ｊ．  Ｗｉｎｚｅｒの仮出願も、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００７２】
データ変調光搬送波を多モード光導波路の伝搬光モードの異なる直線的に独立している組に同時に結合するための他の方法および／構造については、例えば、２０１０年１２月２９日にＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ  ＤｏｅｒｒおよびＰｅｔｅｒ  Ｗｉｎｚｅｒによって出願された米国仮特許出願第６１／４２８，１５４号、２０１０年６月３０日にＲｅｎｅ’−Ｊｅａｎ  Ｅｓｓｉａｍｂｒｅらによって出願された米国特許出願第１２／８２７６４１号、米国特許公開第２０１００３２９６７１号、および米国特許公開第２０１０３２９６７０号のうちの１つまたは複数において説明されるものとしてよく、これらはすべて参照により本明細書に組み込まれる。この段落で述べた文献において説明されている、方法および／または構造のいくつかは、１つまたは複数の光データ変調装置または復調装置、例えば、図９Ａ〜９Ｂのコンポーネント（複数可）５８を図１または９Ｂの多モード光ファイバ１０に、および／または図１０の多芯光導波路１０’の個別の管状光コア１２１〜１２Ｎに接続するのに適しているものとしてよい。
【００７３】
開示、図面、および請求項から、本発明の他の実施形態は、当業者に明らかになるであろう。
【図１】
0005826297.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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