【手続補正書】
【提出日】平成25年8月16日(2013.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチモード光ファイバーケーブルであって、
中央及び最大半径を有するコアを備え、
前記コアが、前記マルチモード光ファイバーケーブル内におけるモード分散を最小化するために、前記マルチモード光ファイバーケーブルに結合されるレーザー発射モードのラジアル依存型波長分布を補償するように設計された、変更された屈折率プロファイルを有し、
ｒが前記コアの中央からの半径である場合に、前記変更された屈折率プロファイルがΔｎ（ｒ）の量だけ変更された放物屈折率プロファイルを備え、
前記Δｎ（ｒ）が、前記変更された屈折率プロファイルを有する前記マルチモード光ファイバーケーブルが、半径が増加するにつれて、ラジアルパルス波形内において左側へのシフトを有するディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを生成するような関数を従っており、
前記コアの前記中央から５マイクロンから１９マイクロンのラジアル窓内において、前記左側へのシフトが前記窓の５０％より多い窓で発生し、
１９ミクロンでの波形ピークが５ミクロンでの波形ピークから０．０１〜０．１ｐｓ／ｍだけオフセットされている、マルチモード光ファイバーケーブル。
【請求項２】
前記Δｎ（ｒ）は少なくともいくつかのラジアル窓にわたって負である、請求項１に記載のマルチモード光ファイバーケーブル。
【請求項３】
半径が大きくなるにつれて、ラジアルパルス波形における左側へのシフトが単調なシフトとなる、請求項１に記載のマルチモード光ファイバーケーブル。
【請求項４】
前記関数は、線形的に減少する関数である、請求項１に記載のマルチモード光ファイバーケーブル。
【請求項５】
中央を有するコアを備える、向上したマルチモード光ファイバーケーブルを設計する方法であって、
レーザー発射モードのラジアル依存型波長分布に起因する基準マルチモード光ファイバーケーブル内の材料及びモード分散の量を決定するステップであって、前記基準マルチモード光ファイバーケーブルが基準屈折率プロファイルを有するステップと、
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルのための向上した屈折率プロファイルを設計するステップであって、
ｒが前記コアの中央からの半径である場合に、前記向上された屈折率プロファイルがΔｎ（ｒ）の量だけ変更された前記基準屈折率プロファイルを有し、
前記向上された屈折率プロファイルを有する前記向上されたマルチモード光ファイバーケーブルが前記決定された材料及びモード分散のうち少なくとも一つの少なくとも一部分を補償するように、前記Δｎ（ｒ）の量が前記決定された材料及びモード分散の量のうち少なくとも一つに基づいて調節されるステップと、
前記変更された屈折率プロファイルを有する前記向上されたマルチモード光ファイバーケーブルを設計するステップと、を備える、方法。
【請求項６】
前記ラジアル依存型波長分布がレーザーの使用により前記基準屈折率プロファイル内に発生する光放射のパルスに起因する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記材料及びモード分散の量を決定するステップが、前記基準マルチモード光ファイバーケーブル内のディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを測定する工程を含み、
前記向上した屈折率プロファイルを設計するステップが、前記向上した屈折率プロファイルを有する向上したマルチモード光ファイバーケーブルが前記基準マルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルに対してシフトされたディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを示すように前記Δｎ（ｒ）の量を調節する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルが、前記基準マルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルに対して単調なシフトを示すように、前記量Δｎ（ｒ）が調節される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルが、コアの中央から５ミクロン〜１９ミクロンのラジアル窓内において、半径が増加するにつれて、ラジアルパルス波形における左側へのシフトを示す、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記左側へのシフトが５ミクロン〜１９ミクロンのラジアル窓の５０％より多い窓で発生し、
１９ミクロンでの波形ピークは５ミクロンでの波形ピークから０．０１〜０．１ｐｓ／ｍだけオフセットされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
中央を有するコアを備える、向上したマルチモード光ファイバーケーブルを設計する方法であって、
基準マルチモード光ファイバーケーブルのディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを測定するステップであって、前記基準マルチモード光ファイバーケーブルが基準屈折率プロファイルを有するステップと、
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルのための向上した屈折率プロファイルを設計するステップであって、
ｒが前記コアの前記中央からの半径である場合に、前記向上した屈折率プロファイルが量Δｎ（ｒ）だけ変更された前記基準屈折率プロファイルを有し、
前記Δｎ（ｒ）の量は少なくともいくつかのラジアル窓にわたって負であり、
前記Δｎ（ｒ）は前記変更された屈折率プロファイルを有する前記マルチモード光ファイバーケーブルが、半径が増加するにつれて、ラジアルパルス波形内において左側へのシフトを有するディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを生成するような関数を従うステップと、
前記変更された屈折率プロファイルを有する前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルを設計するステップと、を備える、方法。
【請求項１２】
ラジアルパルス波形における前記左側へのシフトが前記コアの中央から５ミクロン〜１９ミクロンのラジアル窓内において発生する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ラジアルパルス波形における前記左側へのシフトが前記５ミクロン〜１９ミクロンのラジアル窓内の５０％より多い窓で発生する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
１９ミクロンでの波形ピークが５ミクロンでの波形ピークから０．０１〜０．１ｐｓ／ｍだけオフセットされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記関数は、線形的に減少する関数である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記方法が、基準マルチモード光ファイバーケーブルに結合されるレーザー発射モードのラジアル依存型波長分布を補償する方法であり、
前記基準マルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを測定するスッテプが、レーザーの使用により前記基準マルチモード光ファイバーケーブル内に発生する光放射のパルスに起因する前記基準マルチモード光ファイバーケーブル内の材料及びモード分散の量を決定し、
前記向上した屈折率プロファイルが前記基準マルチモード光ファイバーケーブルに結合されるレーザー発射モードの前記ラジアル依存型波長分布のうち少なくとも一部を補償する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
ラジアルパルス波形における前記左側へのシフトは、半径が増加するにつれて、前記左側への単調なシフトとなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
発射モードの波長分布を補償するため、前記Δｎ（ｒ）の量が別のラジアル窓内で正であると共に、半径距離が増加するにつれて大きさが低減するように、前記向上した屈折率プロファイルが前記基準屈折率プロファイルを変更することによって設計される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記Δｎ（ｒ）の量は、ｒ0が前記Δｎ（ｒ）が零であるときの半径である場合に、r0未満で正であり、半径距離が増加するにつれて大きさが低減し、前記Δｎ（ｒ）の量がｒ0より大きいときに負であり、半径距離が増加するにつれて大きさが増加するように、前記向上した屈折率プロファイルが前記基準屈折率プロファイルを変更することによって設計される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法が、材料分散及びモード分散を補償する方法であり、
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルの前記向上した屈折率プロファイルが前記基準マルチモード光ファイバーケーブルにおけるある材料分散の少なくとも一部を補償する、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
前記測定されたディファレンシャルモード遅延波形プロファイルが左側へのシフト又は右側へのシフトを示すかと、前記測定されたディファレンシャルモード遅延波形プロファイルが右側へのシフトを示すかと、を決定するステップと、
前記向上した屈折率プロファイルの設計において前記基準屈折率プロファイルの低下を適用するステップと、を更に備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
光学波長のラジアル依存性のために修正が必要とされる半径を低減するために、前記Δｎ（ｒ）の量を増加させることによって、前記基準屈折率プロファイルが調節されて、前記向上した屈折率プロファイルが設計される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２３】
開始モードの波長変動を補償するために、前記量Δｎ（ｒ）が負であり、ラジアル距離が増加するにつれての大きさが増加するように、前記基準屈折率プロファイルを変更することによって、前記基準屈折率プロファイルが調節され、前記向上された基準屈折率プロファイルが設計される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２４】
コアと中央を有する、向上したマルチモード光ファイバーケーブルを設計する方法であって、
基準マルチモード光ファイバーケーブルにおけるディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを測定するステップであって、前記基準マルチモード光ファイバーケーブルが基準屈折率プロファイルを有するステップと、
前記向上したマルチモード光ファイバーケーブルのための向上した屈折率プロファイルを設計するステップであって、
ｒが前記コアの中央からの半径である場合に、前記向上された屈折率プロファイルがΔｎ（ｒ）の量だけ変更された前記基準屈折率プロファイルを有し、
前記向上された屈折率プロファイルを有する前記向上されたマルチモード光ファイバーケーブルが、前記基準マルチモード光ファイバーケーブルの前記ディファレンシャルモード遅延波形プロファイルに対して、半径が増加するにつれて、ラジアルパルス波形おける左側へのシフトを有するディファレンシャルモード遅延波形プロファイルを生成するステップと、
前記変更した屈折率プロファイルを有する向上したマルチモード光ファイバーケーブルを設計するステップと、を備える、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による、駆動電流を増加させるために代表的ＶＣＳＥＬにおいて励起された多様なモードの画像を示す。各横モードにおいては２つの可能な偏光状態（０°および９０°として示す）がある。これら２つの偏光状態を合算すると、全体的なモード出力分布が得られる。
【図２】本発明の一実施形態による、ＶＣＳＥＬモードと光波長との間の相関を示す公開データのグラフを示す（「Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  ＶＣＳＥＬ’ｓ」、Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  ＷＩＴｅｃ  Ｗｉｓｓｅｎｓｃｈａｆｔｌｉｃｈｅ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅ  ｕｎｄ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅＧｍＢＨ  ２０００）。より高次のモードは、より短い波長を有する。より高次のモードは、前記デバイスのより大きなラジアル領域を占有する。
【図３】本発明の一実施形態による、ＭＭＦにおける光学スペクトルをラジアルオフセットの関数として５ミクロン単位で示すグラフである。より高次のモードにおいては、より低次のモードよりも波長がより短くなる。各ラジアルオフセットのＲＭＳ中央波長を矢印によって示す。
【図４】本発明の一実施形態による、ビット誤り率（ＢＥＲ）試験システムＶＣＳＥＬ用のＭＭＦにおいて測定されたＲＭＳ中央波長のグラフを示す。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による、ＶＣＳＥＬの近似光強度（ガウス）分布のグラフを示す。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による、ＶＣＳＥＬの正規化光パワー（パワー＝強度×面積）のグラフを示す。
【図６】本発明の一実施形態による、光源のラジアル波長依存性の修正に必要な、屈折率Δｎの低減のグラフを示す。
【図７】本発明の一実施形態による、実線（α＝α0）によって示す、単一の波長におけるディファレンシャルモード遅延（ＤＭＤ）を最小化させる標準的な放物屈折率プロファイルのグラフを示す。モード分散と色分散（すなわち材料分散）とを加えた全体的分散を最小化させる、提案される向上した屈折率プロファイルを点線によって示す。これは誇張して図示されている点について留意されたい。なぜならば、この変化は、提案値の場合はグラフ内において視認できないからである。本明細書中、色分散および材料分散は同義に用いられ得る点について留意されたい。
【図８】本発明の一実施形態による、ＭＭＦに結合されるＶＣＳＥＬの空間スペクトル分布に合わせて最適化された提案のＤＭＤパルス波形分布のグラフを示す。このＤＭＤパルス波形分布は、色または材料の分散を補償し、全体的分散を低減させる。
【図９】本発明の一実施形態による、スペクトル幅および光モード波長のラジアル依存性の修正に必要な半径を低減させるための、屈折率Δｎの直線的増加のグラフを示す。
【図１０】本発明の一実施形態による、実線（α＝α0）によって示す、単一の波長におけるＤＭＤを最小化させる標準的な放物屈折率プロファイルのグラフを示す。全体的分散を最小化させる、提案の向上した屈折率プロファイル（点線で示す）において、光波長のラジアル依存性の修正に必要な半径を低減させるために、屈折率Δｎの変化を増加させる。
【図１１】本発明の一実施形態による、所定のラジアル位置に対する屈折率Δｎの直線的変化のグラフを示す。Δｎは、半径が低下してｒ0を下回るのと共に増加し、半径がｒ0を上回るのと共に低下する。全体的変化Δｎは、スペクトル幅および発光波長ＶＣＳＥＬのラジアル依存性を修正するように選択する必要がある。
【図１２】本発明の一実施形態による、実線（α＝α0）によって示す、単一の波長においてＤＭＤを最小化させる標準的な放物屈折率プロファイルのグラフを示す。点線で示しているのは、Δｎの直線的変動に対する、提案の向上した屈折率プロファイルであり、これにより、ｒ0を超える半径およびｒ0を下回る半径に対して、最適化された屈折率がより高くなる。
【図１３】本発明の一実施形態による、高光パワーの領域における屈折率プロファイルの別の変化のグラフを示す。
【図１４】本発明の一実施形態による、実線（α＝α0）によって示す、単一の波長におけるＤＭＤを最小化させる標準的な放物屈折率プロファイルのグラフを示す。点線で示すのは、Δｎの段階的直線変動における、提案の向上した屈折率プロファイルであり、これにより、ｒ0を上回る半径に対して、最適化された屈折率がより小さくなる。
【図１５】本発明の一実施形態による、予測よりも高いシステム性能を示すＯＭ３ＭＭＦにおける、測定されたＤＭＤパルス波形分布のグラフを示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図７を参照して、向上した屈折率プロファイル（実線で示す）において、コアのラジアル寸法は２５ミクロン未満である。しかし、ΔｎおよびΔｒの実際の値は、この差が完全に無視できるくらい（Δｒ／ｒ＝０．１１％）に小さい。ＴＩＡ−４９２ＡＡＡＣおよびＴＩＡ−４９２ＡＡＡＤにおいて規定されているように、ＭＭＦの公差は６％である。