(57)【要約】      （修正有）【課題】高性能及び高速システムで生じるＦＷＭやＳＰＭといった非線形効果を除去するためのシングルモード光導波路を提供する。【解決手段】第１から大３のセグメント２６、２８、３０を有する３セグメントコアを有するシングルモード光導波路で、コアセグメントの相対屈折率、屈折率分布及び半径は、約1530nmから1570nmの波長窓内で高性能及び高速システムに適した特性を有する光導波路ファイバを与えるように選択される。また導波路の有効断面積が約６０μm2よりも大、より好ましくは６５μm2よりも大、最も好ましくは７０μm2よりも大である。全分散は１５３０nｍで正且つ少なくとも２ps/nm-kmで、分散勾配は約0.1ps/nm2-km未満ある。【選択図】図３
2004246375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つのセグメントを有する分割されたコアと、前記コアを包囲し且つこれに接するクラッド層と、を含むシングルモード光導波路ファイバであって、ｉをセグメント数とすると、前記セグメントの各々は、半径ｒi、屈折率分布及び相対屈折率パーセントΔi ％を有し、前記コアは少なくともΔ1からなる第１セグメントと、前記第１セグメントを包囲して且つΔ2からなる第２セグメントと、及び、前記第２セグメントを包囲して且つΔ3からなる第３セグメントとを含み、ここでΔ1＞Δ3＞Δ3であって、
ｒi、Δi ％及び屈折率分布は、1501nm以下のゼロ分散波長、1530nmから1570nm波長範囲に亘って0.08ps/nm2-km以下の全分散勾配、及び、60μm2より大なる有効断面積、を与えるように選択されていることを特徴とする光導波路ファイバ。
【請求項２】
1625nmでの前記全分散が約13ps/nm-km以下であることを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項３】
1530nmから1570nmの波長範囲に亘って、前記モードフィールド直径が約8.8μmから10.6μmであることを特徴とする請求項２記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項４】
前記ファイバが1550nm及び1625nmの双方で、0.25dB/kmの減衰を呈することを特徴とする請求項２記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項５】
前記コアは、中央線及び、前記中央線から開始し、前記中央線上の第１デルタ値及びその半径での第２デルタ値を有する屈折率分布を有し、前記屈折率分布は曲線を描き、前記曲線は前記第１及び第２屈折率デルタ値に基づく外挿カーブフィットによって決定される第１セグメントと、
前記第１セグメントに接触し且つ約0.22から0.39の範囲内のα値のα分布を有する第２セグメントと、
前記第２セグメントに接触し且つステップ屈折率分布を有する第３セグメントと、
前記第３セグメントに接触していて且つステップ屈折率分布を有する第４セグメントと、の４つのセグメントを有することを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項６】
前記コアの前記内部体積は、約1.27単位から1.89単位の範囲内にあって、前記外部体積は、約2.05単位から5.87単位の範囲内にあって、前記外側体積に対する前記内側体積の比は、約0.25から0.77の範囲内であることを特徴とする請求項５記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項７】
前記第１セグメントは、約0.12から0.72の範囲内のΔ1、約0.23から0.24の範囲内の中央線上の相対屈折率、及び、約1.13から1.39μmの範囲内半径ｒ1を有し、前記第２セグメントは、約1.68から2.38の範囲内のΔ2、約2.25から3.29μmの範囲内の半径を有し、前記第３セグメントは、約０から0.12の範囲内のΔ3を有し、前記第４セグメントは、約0.06から0.18の範囲内のΔ4、約5.29から7.39μmの範囲内の中間点半径ｒ4及び約3.38から8.03μmの範囲内の幅を有することを特徴とする請求項５記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項８】
前記セグメントのうちの少なくとも１つがα分布を有することを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項９】
1530nmから1570nmの波長範囲に亘って、前記モードフィールド直径が約8.8μmから10.6μmであることを特徴とする請求項８記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１０】
1530nmから1570nmの波長範囲に亘って、前記モードフィールド直径が約8.8μmから10.6μmであることを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１１】
1625nmでの前記ファイバの前記分散が約11.5ps/nm-km未満であることを特徴とする請求項10記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１２】
前記第１セグメントは約2.4から4.17μm、前記第３セグメントは約3.95から10.11μmの範囲内にある中間点半径と、3.10から6.52μmの範囲内にある幅とを有することを特徴とする請求項10記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１３】
1625nmでの前記ファイバの前記分散が11.5ps/nm-km未満であることを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【請求項１４】
前記ファイバが1550nm及び1625nmの双方で、0.25dB/kmの減衰を呈することを特徴とする請求項１記載のシングルモード光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願についてのクロスリファレンス】
【０００１】
本出願は、1998年9月11日出願の米国仮出願第60/099,979号、1998年10月5日出願の米国仮出願第60/103,080号、及び1999年4月23日出願の米国仮出願第60/130,652号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、シングルモード光導波路ファイバに関し、特に、全分散がファイバ長全体に亘って正に維持された導波路ファイバに関する。加えて、有効断面積が大であって且つ全分散勾配は低い値に維持されている。
【０００３】
高データ信号速度及び長い再生器間隔における必要性の故に、長距離且つ高ビットレ−トの長距離通信用に設計された高性能光導波路ファイバの探索が強調されてきた。追加の必要条件は、導波路ファイバが光増幅器と互換性を持つということである。これは、典型的には1530nmから1570nmまでの波長範囲内で、最適のゲイン曲線を示すことである。また、1570nmから1700nmのＬ-バンド範囲内、好ましくは約1570nmから1625nmの範囲内での有益な波長を拡大する可能性をも与えることが考慮される。
【０００４】
導波路情報容量が波長分割・多重化（ＷＤＭ）技術手段によって増加した場合において、追加の導波路ファイバ特性が重要となる。高ビットレートシステムでのＷＤＭ用の導波路は、非常に小さいが、零ではない全分散を有さねばならない。これによって四光波混合の非線形分散効果を制限するのである。
【０００５】
自己位相変調は、高いパワー密度、すなわち単位面積当たりに高い出力を有するシステムにおいて容認できない分散を生じ得る１つの非線形効果である。自己位相変調は大なる有効断面積を有する導波路コアを設計することによって制御され得る。これによって、パワー密度を減じるのである。導波路の全分散が自己位相変調の分散効果と反対に作用するような他の方法は、導波路の全分散の符号を制御することである。
【０００６】
正の分散（ここで、「正」とは、より短い波長信号がより長い波長信号よりも高速度で伝搬することを意味する。）を有する導波路は、自己位相変調の分散とは逆の分散効果を生じる。これによって、実質的に自己位相変調分散が実質的に取り除かれるのである。
【０００７】
この種の導波路ファイバは、米国特許出願第08/559,954号に記載されて開示されている。本明細書の新規な分布は、有効断面積を増加させることによって上記米国特許出願第08/559,954号のファイバを改良する。それに加えて、ここに開示の導波路は、動作波長窓に亘る全分散がすべての位置で正しく且つ約2.0ps/nm-kmよりも大きい下限値を有して四光波混合によるパワー損失を更に減じる。
【０００８】
したがって、光導波路ファイバの必要条件は以下である：
− 少なくとも1530nmから1570nmの波長範囲内でシングルモードである。
− 1530nmから1570nmの範囲の外側に零分散波長を有する。
− 1530nmから1570nmの範囲で正の全分散であって、約2.0ps/nm-km未満とはならないが大なる線形分散パワー損失を避ける程に十分に低い。
- 約1570nmから1625nmの範囲で使用可能な伝送窓を有する。
−通常の高性能な導波路特性、例えば高強度、低減衰及び許容される程度の曲げ誘導損失抵抗を維持する。
【０００９】
導波路ファイバ設計に融通性を与える単なる分布を有するコアセグメントによって導波路ファイバコアに構造を追加する概念は、バガバチュラ（Bhagavatula）氏による米国特許第4,715,679号に記載されている。セグメントコア概念は、例えば本願明細書において記載されているが如き、導波路ファイバ特性における特徴的な組合せを達成するために使用され得る。
【定義】
【００１０】
以下の定義は、従来技術においても共通した用法である。
− 屈折率分布は、屈折率及び導波路ファイバ半径との関係である。
− セグメントコアは、少なくとも第１及び第２の導波路ファイバコア半径セグメントを有する。半径セグメントの各々は、それぞれ屈折率分布を有する。
− コアのセグメント半径は、屈折率分布のセグメントの始点及び終点で定義される。図１は、本願明細書において使用されている半径の定義を示している。中心屈折率セグメント10の半径は、分布がセグメント12のα分布を開始する位置、すなわちα分布方程式を用いて相対屈折率の計算を開始するために選択される位置まで、導波路中央線から引いた長さ２である。セグメント12の半径は、α分布を外挿して降ろした部分が分布セグメント14の外挿線と交差した半径位置まで、中央線から引いたものである。セグメント14の半径は、セグメント16のΔ％の最大値の半値であるΔ％の半径位置まで、中央線から引いたものである。セグメント16の幅は、セグメント16の２つの半値Δ％の間で計測される。セグメント16の半径は、中央線からセグメントの中間点までで与えられる。
【００１１】
セグメント寸法の多くの他の定義が利用できることは明らかである。屈折率分布を与えられて導波路特性を予測するコンピューターモデルにおいて、ここで記載される定義が使用された。かかるモデルは、また、機能特性の予め選択された一組を有すると予想される屈折率分布のファミリーを与えるために使用され得るる。
− 有効断面積は、
Ａeff ＝ ２π（∫Ｅ2ｒｄｒ）2/(∫Ｅ4ｒｄｒ）
であって、ここで、積分範囲は０から∞であって、Ｅは伝搬光に関する電場である。有効直径Ｄeffは、
Ａeff ＝π（Ｄeff/２）2
と定義され得る。
− 分布体積は、２∫r1r2Δ％ｒｄｒとして定義される。内部分布体積は、導波路中央線（ｒ＝０）からクロスオーバー半径までで与えられる。外部分布体積は、クロスオーバー半径からコアの最後の位置までで与えられる。相対屈折率は無次元であるので、分布体積の単位は％μm2である。分布体積の単位％μm2は、本明細書の全体で「単位」の語で使用されている。
− クロスオーバー半径は、信号波長に対する信号のパワー分布の依存性から見出される。内部体積に亘って、波長が増加すると信号パワーは減少する。外部体積に亘って、波長が増加すると信号パワーは増加する。
− ＷＤＭの略語は、波長分割多重器を表す。
− ＳＰＭの略語は、自己位相変調を表し、これは、特定のパワーレベルよりも高いパワー密度を有する信号は、そのパワー密度よりも低い信号と比較して導波路を相対的に異なる速度で伝搬する非線形光学現象である。ＳＰＭは、負の符号を有する線形分散のそれと比較して信号分散を生じさせる。
− ＦＷＭの略語は、四光波混合を表し、これは、導波路内の少なくとも２つの信号が干渉して異なる周波数の信号を生じる現象である。
− Δ％の術語は、以下の式で定義される屈折率の相対値で表される。
Δ％＝100×（ｎi2−ｎc2）／２ｎi2
ここで、ｎiは特に明記しない限り、領域ｉの最大屈折率であって、ｎcは、特に明記しない限りクラッド領域の屈折率である。
− アルファ分布（α分布）の術語は、ｂを半径とすると、以下の方程式のΔ(b)％に関して表される屈折率分布を表す。
Δ(b)％＝Δ(b0)（１−[｜b−b0｜／(b1-b0)]α）
ここで、b0は分布の最大位置、b1は、Δ(b)％が零である位置であって、ｂはｂi≦ｂ≦ｂfの範囲内にある。さらに、デルタは上記定義、ｂiはα分布の最初の位置、ｂfはα分布の最後の位置であり、αは実数の指数である。α分布の最初及び最後の位置が選択されて、コンピューターモデルに組み入れられる。ここで使用しているように、α分布がステップ屈折率分布の後にある場合、α分布の最初の位置は、α分布とステップ分布の交点である。この交点での拡散は、モデルの考慮に組み入れない。したがって、拡散を含む分布においてα分布の最初の位置を与えるときは、α分布形及びステップ屈折率分布形を外挿した交差位置で与えられる。α分布の後にステップ屈折率分布が続く場合、α分布の最後の位置は、上記と同様の方法で与えられる。
【００１２】
本モデルにおいて、隣接する分布セグメントの分布とα分布とを滑らかに接続するために、方程式は、以下の如く、書き換えられる。
Δ(b)％＝Δ(ba)＋[Δ(b0)−Δ(ba)]｛（１−[｜b−b0｜／(b1-b0)]α）｝ここで、baは、隣接するセグメントの第１の位置である。
− ピン配列曲げテストは、曲げに対する導波路ファイバの相対的な抵抗を比較するために使用される。本テストを実行するにあたって、まず、誘導曲げ損失が生じないように導波路ファイバが配置されて減衰損失が計測される。さらに、この導波路ファイバをピン配列の間にジグザグに進ませてから再度、減衰を計測する。曲げによる誘導損失は、前記２つの減衰測定方法における差である。ピン配列は、一列に配置されて且つ平らな面上に垂直に固定された一組10本の円筒ピンである。ピン間隔は、中心から中心まで５mmである。ピン直径は、0.67mmである。導波路ファイバは、隣接するピンの反対側を通過させられる。テストの間、導波路ファイバは、ピンの周囲の一部にあわせて十分な張力の下に配置されている。
【発明の開示】
【００１３】
本願明細書において開示され且つ記載されている新規なシングルモード導波路ファイバは、上記した必要条件を満たすとともに、加えて、再現自在な製造に有益である。
【００１４】
新規なシングルモードファイバは、少なくとも２つのセグメントのセグメントコアを有する。各々のセグメントは、屈折率分布、相対屈折率Δ％及び半径によって特徴づけられる。コアセグメントの特徴は、1550nm窓、典型的には約1530nmから1570nmの範囲内の窓において動作するように設計された長距離通信システムに適合した特性を有する特定の一組を提供するように選択される。好適な範囲は、約1625nmまでの動作波長窓を有する。本システムは、光増幅器、ＷＤＭ動作及び相対的に高い信号の振幅を含むことができる。高性能且つ高速システムで生じる非線形効果、例えばＦＷＭ及びＳＰＭを実質的に除去するために、導波路の有効断面積は、約60μm2より大きく、より好ましくは65μm2を超える、最も好ましくは70μm2を超えるようになされる。全分散は、好ましくは、正で且つ1530nmで少なくとも２ps/nm-kmに等しい。約0.1ps/nm2-km未満の全分散勾配を有するこの全分散は、波長窓に亘って最小限のＦＷＭ効果を保証する。1530nmから1570nm及び最高1625nmまでの波長バンドに亘ってモードフィールド直径は、約8.8μmから10.6μmまでの範囲内の大きさであって、ファイバをスプライシングする際の容易さを提供する。ファイバ分布は、1550nm及び1625nmで0.25dB/kmの未満の減衰を呈する本発明に従って作られた。
【００１５】
屈折率分布、半径範囲、正の相対屈折率パーセントによって特徴づけられている各々のセグメントに加えて、新規な導波路ファイバの１つの実施例において、セグメントのうちの少なくとも１つは、α分布を有する。クラッドガラス層は、コアに接し且つこれを包囲する。
【００１６】
新規な導波路のいくつかの実施例は、２つ、３つ若しくは４つのセグメントを有するものを含むが、これに限定されるものではない。これらの実施例の特定の特徴は、以下の表及び実施例に記載される。
【００１７】
本実施例において、図５及び６に図示したように、新規な導波路ファイバは、約0.8から3.3の範囲内、より好ましくは0.95から3.16の範囲内のα分布を有する。相対屈折率Δ％は、α分布形を有するセグメントにおいて最も高くて、α分布に隣接するステップ屈折率形に亘って最も低い。最外部のセグメントは、中央及び第２のセグメントの間のΔ％を有する。
【００１８】
また、1625nmで所望の分散及びモードフィールド直径を示す実施例が含まれる。特に、1625nmで、導波路ファイバは、約13ps/nm-km未満、好ましくは約11.5ps/nm-km未満の全分散を有する。
【００１９】
また、本発明は、光ファイバプリフォームが導波路ファイバに線引きされて上記の如き屈折率分布を有するような光ファイバプリフォーム及びこの種の光ファイバプリフォームを製造する方法に関する。すなわち、導波路ファイバは、少なくとも２つのセグメントを有するセグメントコアを含み、各々のセグメントは、半径ｒi、屈折率分布及び相対屈折率パーセントΔi％を有する。ここで、ｉはセグメントの番号である。クラッド層は、コアに接し且つこれを包囲しており、屈折率ｎcを有する。ここで、ｒi、Δi％及び屈折率分布は、更に本願明細書において記載されているような特性及び特徴を有するファイバに結果として形成する。
【００２０】
かかる光ファイバプリフォームは、従来技術において公知の技術、例えばＯＶＤ、ＩＶ、ＭＣＶＤ及びＶＡＤの如き化学気相蒸着技術を含むいずれを使用しても作製し得る。好適な実施例において、スートプリフォームは、ＯＶＤ技術を使用して所望の屈折率分布を有するように作られる。このスートプリフォームは、コンソリデートされて、導波路ファイバに線引きされる。
【発明の実施の形態】
【００２１】
新規な導波路ファイバは、所望の機能パラメータの非常に特殊な組を生じるセグメントコア設計のファミリーからなる。コア設計のファミリーは、２、３及び４つのセグメントを有する実施例を含むが、これに限定されるものではない。
【００２２】
好ましき特徴は、Ｃ-バンドと称される約1530nmから1570nmまでの範囲内にある動作窓未満の零分散波長を含み、約1570nmから1625nmの波長範囲であるＬ-バンドの上端の約1625nmでの波長を含む。全分散は、好ましくは、動作窓内で約２ps/nm-km未満ではなく、分散勾配が小さく、約0.10ps/nm2-kmよりも小さく、線形分散によって限定されるパワー損失を保証する。小さい勾配は、1625nmで約13ps/nm-kmよりも大きくない全分散を与える。1625nmで10ps/nm-km未満の全分散が達成された。
【００２３】
ゼロでない全分散は効果的にＦＷＭを除去し、全分散の正の符号ＳＰＭによる信号のデグラデーションを相殺する。
【００２４】
後述する表１、２及び３は、これらの特性を有する導波路ファイバの新規なファミリーを定義する。減衰が非常に小さく、曲げ誘導損失が許容範囲であることは、以下の実施例において注目される。
【００２５】
図２のミクロン単位のコア半径対Δ％のチャート図を参照して、セグメントコアは２つのセグメントを有することがわかる。これは、第２及び第３のセグメントが等しいΔ％であって、表１に記載されている導波路ファイバの特別な場合である。セグメント18は、約１のアルファを有するアルファ分布である。第２のセグメント20はステップ屈折率分布であって、幅から決定される外側半径を有する。外側半径は表２から与えられる。この外側半径は、上記した定義の中間位置半径でって、第３のセグメントの幅の中間点まで計測される。プリフォームの中心部分のレイダウン工程の間において、ドーパント流量を増加させることによって中央線ドーパント拡散の補償がなされる。ドーパント増加量は、好ましくは異なるドーパント量をいくつかのプリフォームの中央線に添加することによって経験的に決定され、そしてプリフォームは導波路ファイバに処理される。分布の曲線部分22及び24は、ドーパント拡散によって生じている。一般に、モデル算出において含まれる半径は、この拡散を考慮に入れていない。なぜならば、図２に示されるように分布部分22及び24での拡散効果は小さいからである。いずれにせよ、拡散は屈折率分布の他の部分まで調整することによって補償され得る。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）３セグメント分布
ファイバは、図３の如くモデル化されて、以下の形状を有している。中央線で１から開始し、上記した定義を用いて連続的にセグメントをカウントすると、コア設計は、約0.70％のΔ1％、約0.39μmのｒ1、約0.74のΔ2％、約2.84μmのｒ2、約0.05％のΔ3％及び中央線からステップ20の中間点まで計測した約5.09μmのｒ3であった。セグメント３の幅は、約4.5μmであった。中央線上の相対屈折率パーセントは、約0.7であって、約0.39μmの半径まで延在し、この位置でα分布が開始する。αは、約１である。
【００２７】
この導波路ファイバは、以下の期待された特性：
− 1501μmの零分散波長λ0
− 1540nmで3.11ps/nm-kmの全分散
− 1560nmで4.71ps/nm-kmの全分散
− 0.08ps/nm2-kmの全分散勾配
− ファイバのままで計測されて970nmのカットオフ波長λc
− 72.7μm2の有効断面積Ａeff
− 1550nmで0.196dB/kmの減衰、を有していた。ピン配列曲がり損失は、87dBであった。導波路の断面は横方向に荷重を受けて、曲がり損失が1550nmで0.72dB/mであった。
（実施例２）３セグメント分布
図３の分布を有する第２の３セグメントコア導波路がモデル化された。この場合、α分布26は中央線から開始して、0.63のΔ1％、3.69μmのｒ1を有する。第２のセグメント28は、ステップ分布及び0.018のΔ2％を有している。第３のセグメント30は、ステップ分布、0.12％のΔ3％、8.2μmの上記定義による中間点半径ｒ3及び4.23μmの幅を有している。
【００２８】
この導波路ファイバは、以下の期待された特性：
− 1495μmの零分散波長λ0
− 1540nmで3.37ps/nm-kmの全分散
− 1560nmで4.88ps/nm-kmの全分散
− 0.075ps/nm2-kmの全分散勾配
− ファイバのままで計測されて1648nmのカットオフ波長λc
− 72.8μm2の有効断面積Ａeff、を有していた。ピン配列曲げ損失は、15.3dBであった。導波路の断面は横方向に荷重を受けて、曲がり損失が1550nmで0.75dB/mであった。
【００２９】
この例において、特性は優秀で、特に曲がり抵抗が実施例１の設計よりも非常に良好であった。図３の点線32及び34は、他の３セグメントコア設計を示すために包含されている。図３のこの設計は、セグメント28及び30がステップ屈折率構成から僅かにずれた屈折率分布を含んでいると理解される。例えば、セグメントは小さい正若しくは負の勾配を有していてもよい。ドーパント拡散が図３のセグメント境界で示されているが、モデル算出ではこの拡散を含んでいない。これは本願明細書に含まれている全てのモデル算出について同様にあてはまることである。
（実施例３）４セグメント分布
図４の分布を有する導波路ファイバがモデル化された。第１のセグメント36は、0.23の中央線上の相対屈折率と、上記した定義の如く、1.36μmの外側セグメント半径ｒ1で0.28のΔ1を有する。α分布38は0.388のα、1.73のΔ2％、及び3.17μmの外側セグメント半径ｒ2を有する。ステップ屈折率部分40は、0.17のΔ3％を有し、ステップ屈折率部分42は、0.17のΔ4％、7.3μmのｒ4及び3.50μmの幅を有した。
【００３０】
この導波路ファイバは、以下の期待された特性：
− 1496μmの零分散波長λ0
− 1540nmで3.47ps/nm-kmの全分散
− 1560nmで5.06ps/nm-kmの全分散
− 0.08ps/nm2-kmの全分散勾配
− ファイバのままで計測されて1750nmのカットオフ波長λc
− 72.7μm2の有効断面積Ａeff
−1550nmで0.212dB/kmの減衰、を有していた。ピン配列曲げ損失は、6.16dBであった。導波路の断面は横方向に荷重を受けて、曲がり損失が1550nmで0.74dB/mであった。
【００３１】
この例においても特性は優秀で、特に曲がり抵抗が良好である。
【００３２】
本実施例は、分布の複雑さが増加するとともに、曲げ抵抗の改善と屈折率分布対曲げ抵抗の単純さとの間に大きなトレードオフの関係があることを示している。
【００３３】
所望の特性を与える更なる分布において考えられ得るパラメータ変動の範囲を見つけ出すために、各々の分布変数に対応する軸を有する空間において一連のポイントについてモデル計算を行った。表１乃至３は、所望の特性を達成した本発明による好適な導波路関数パラメータを示した。表１に実施例１の３セグメント設計、表２に実施例２の３セグメント設計及び表３に４セグメント設計のパラメータを示している。これらの表は、導波路ファイバ屈折率分布の限定、すなわち半径及び相対屈折率Δ％に対する限定を、これらに由来する特性とともに記載している。
（実施例４）３セグメント設計
優れた結果を生じた３セグメント設計の更なる実施例をモデル化した。図５を参照すると、1.33のαのα分布であるセグメント46は、0.64のΔ1％、3.72μmのｒ1を有し、ステップ屈折率であるセグメント48は、0.008のΔ2％、4.5μmのｒ2を有し、ステップ屈折率であるセグメント50は、0.14のΔ3％、7.43μmの中間点半径ｒ3、及び、セグメント50の幅は、4.49μmである。セグメント44に与えられた中央線拡散補償は、0.39μmの半径まで延在する0.7の中央線上の相対屈折率を有する。
【００３４】
この導波路ファイバは、以下の期待された特性：
− 1501μmの零分散波長λ0
− 1530nmで2.53ps/nm-kmの全分散
− 1565nmで5.47ps/nm-kmの全分散
− 0.084ps/nm2-kmの全分散勾配
− ケーブル化されて計測されて1280nmのカットオフ波長λc
− 72.5μm2の有効断面積Ａeff
− 1550nmで0.195dB/kmの減衰
− 9.8μmのモードフィールド直径
− 1.61単位の内部体積
− 4.90単位の外部体積、を有していた。
（実施例５）製造結果
多数のファイバが図５のモデル分布に従って製造された。計測された屈折率分布を図６に示す。ファイバパラメータの目標値は、以下の通りであった。中央線上のくぼみは、0.55％の最小Δ％と0.39μmの半径を有する。α分布は、1.335のα、0.64％のΔ％及び3.72μmの半径を有する。第２のセグメントのΔ％は、0.008である。第３のセグメントのΔ％は、0.137である。中間点半径は7.43、セグメント幅は4.49μmである。ファイバの平均特性は、以下の表に示した。
【外１】
【００３５】
2004246375.tif 000003
【００３６】
これらは、所望とする導波路ファイバ特性を満たすか若しくはこれを上回る優れた結果を示す。また、この導波路ファイバの1625nmでの減衰は、0.25dB/km未満だった。
【００３７】
以下の表は、所望とする導波路ファイバ機能を生じる屈折率分布のファミリーを実質的に定義する。各々のセグメントに対応する半径riとともに、各々の特定のセグメントの最大及び最小値Δ1％が記載される。ここにおいて、セグメントの中間点まで測定された半径値については、表の上段にその旨を掲げた。全ての他の半径は、所与のセグメントの最大外側半径であって、隣接する次のセグメントの最小値である内側半径と同じである。ここでセグメントは、中心を１として外側に向けてカウントされている。これらの他の半径は、セグメント分布間の外挿された交差点までを計測される。幅は、セグメントの幅を指し、セグメントの半径は、その中間点までを計測した半径である。
【００３８】
【表１】
2004246375.tif 000004
【００３９】
【表２】
2004246375.tif 000005
【００４０】
【表３】
2004246375.tif 000006
【００４１】
新規な導波路の特定の実施例が本明細書において開示及び記載されてきたにもかかわらず、本発明は特許請求の範囲によってのみに限定される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コンピューターモデル計算で使用された半径の定義を示す本発明によるコア分布の図である。
【図２】２セグメントの実施例におけるコア半径に対する相対屈折率パーセントのチャート図である。
【図３】３セグメントの実施例におけるコア半径に対する相対屈折率パーセントのチャート図である。
【図４】４セグメントの実施例におけるコア半径に対する相対屈折率パーセントのチャート図である。
【図５】３セグメントの他の実施例におけるコア半径に対する相対屈折率パーセントのチャート図である。
【図６】図５の目標形と一致するように作成された光ファイバのコア半径に対する相対屈折率パーセントのチャート図である。
【符号の説明】
【００４３】
10、12、14、16、18、20  セグメント
22、24  曲線部
36      第１のセグメント
38      α分布
40、42  ステップ屈折率部分
【図１】
2004246375.tif 000007
【図２】
2004246375.tif 000008
【図３】
2004246375.tif 000009
【図４】
2004246375.tif 000010
【図５】
2004246375.tif 000011
【図６】
2004246375.tif 000012