(57)【要約】偏光モード分散（ＰＭＤ）を減少させるために、光ファイバーが線引きされている間に衝撃的スピンを光ファイバーに与えるための方法および装置。
2006519158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバーを光ファイバープリフォームから製造する方法であって、前記光ファイバーを前記光ファイバープリフォームから線引きする間に、スピンを前記ファイバーの複数の選択した部分に与える工程を有してなり、前記選択した部分は前記ファイバーのビート長の５分の１よりも短い長さを有し、ここで、各選択した部分に対するスピンは、最大の非ゼロ角速度を含む非ゼロ角速度で与えられ、前記最大の非ゼロ角速度と、スピンが前記選択した部分の両端に直接隣接した前記ファイバーの領域に与えられる、角速度との差の絶対値は、０．５回転／ｍよりも大きく、前記選択した部分の前記端に直接隣接した各領域は、前記選択した部分の長さの２倍よりも長い長さを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記選択した部分の前記端に直接隣接した各領域が、前記選択した部分の長さの１００倍よりも短い長さを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記選択した部分の前記端に直接隣接した各領域が、２０メートルよりも短い長さを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記最大の非ゼロ角速度と、スピンが選択した部分の端に直接隣接した前記ファイバーの領域の少なくとも１つに与えられる、角速度との差の最小絶対値が、１回転／ｍよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記選択した部分が、前記ファイバーのビート長の１０分の１よりも短い長さを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００３年２月２８日に出願した米国仮特許出願第６０／４５０，６４３号の米国特許法第１１９（ｅ）条に基づく優先権の利益を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本発明は光ファイバーにスピンを与えることに関し、より詳細には、ファイバーが線引きされている間にスピンを光ファイバーに与えることに関する。
【背景技術】
【０００３】
光ファイバー中を進む光は２つの偏光を有する。形状、ならびに内部および負荷応力の両方において完全に環状に対称である光ファイバーの場合は、ある波長、または「単一モード」と見なされる波長範囲における動作が、２つの直交する偏光モードを実際に支え、ここで２つの偏光モードは縮退し、同じ群速度で伝播し、そして光ファイバーを同じ距離進んだ後に時間遅延の差が全くない。しかしながら、実際には、光ファイバーは完全に環状に対称ではない。例えば、形状の変形および応力の非対称のような不完全さが２つのモードの縮退を破壊する。例えば、非特許文献１を参照されたい。結果として、２つの偏光モードは異なる伝播定数β１およびβ２で伝播する。伝播定数の差は複屈折Δβと呼ばれ、複屈折の大きさは２つの直交するモードの伝播定数の差によって与えられる。
【数１】
2006519158.tif 000003
【０００４】
複屈折は、ファイバーを進む光の偏光状態をファイバーの長さに沿って周期的に変化させる。偏光がその最初の状態に戻るのに要する距離はファイバービート長ＬＢであり、ビート長はファイバー複屈折に反比例する。具体的に言えば、ビート長ＬＢは次式によって与えられる。
【数２】
2006519158.tif 000004
【０００５】
従って、より大きな複屈折を有するファイバーはより短いビート長を有し、逆もまた同様である。かかるファイバーの形状および応力の非対称がファイバーの長さに沿って、そして異なるファイバーの間で変化するので、市販のファイバーは多種多様のビート長を示す。実際に観測される典型的なビート長は、２〜３ミリ位の短さ（大複屈折ファイバー）から１０〜５０メートル位の長さ（小複屈折ファイバー）に及ぶ。
【０００６】
ファイバー中を進む光の偏光状態に周期的変化を引き起こすことに加えて、複屈折の存在は、２つの偏光モードは異なる群速度で進み、複屈折が大きくなるにつれて、その差は増大することを意味する。２つの偏光モード間の時間遅延差または群遅延差（ＤＧＤ）は偏光モード分散、またはＰＭＤと呼ばれる。ＰＭＤは信号歪みを引き起こし、従ってＰＭＤは高ビットレート装置およびアナログ通信装置において非常に有害である。摂動、すなわち外部から与えられた摂動の無い、一定の線形複屈折ファイバーの場合は、ファイバーの長さが大きくなるにつれて、ファイバーのＰＭＤは通常直線的に増大する。また一方、より長い長さでは、任意のモード結合が外部から与えられた摂動によってファイバーに必然的に導入され、従ってファイバーに沿ったＰＭＤの増大はファイバーの長さの平方根に統計的に比例する。
【０００７】
ＰＭＤを減少させるための種々の試みが行われた。ＰＭＤを減少させるための公知の方法は、ファイバー線引きプロセス中にプリフォームおよび／またはファイバーをスピンさせる工程を含む。スピニングはファイバーの複屈折軸をファイバーに沿って回転させる。線引き中、すなわちファイバーがプリフォームの加熱部分から線引きされている場合に、スピニングを実施することによって、ファイバーが冷却されるときでさえも、ファイバーに与えられたスピンはファイバー内にあり続ける傾向があるであろう。本明細書で用いられる際に、「スピニング」または「スピンを加える」は、ファイバーが線引き中のファイバーの温度よりもかなり低い温度に冷えた後、線引き後の段階中にファイバーを「捻じる」ことと区別される。例えば、いったん加えられたトルクが解放されると、捻じられたファイバーは通常緩んで捻じられない状態になるであろう。加えて、機械的応力のために、捻じられたファイバーは、それらのＰＭＤ特性を、スピンされたファイバーと著しく異なるものにする弾性・光効果を有する。
【０００８】
正弦波スピンプロファイルが、光ファイバーのＰＭＤを減少させるために広く用いられてきた。現在、製造プロセスで、かなりのＰＭＤ減少が所定のスピンパラメータを用いて予測されるけれども、ファイバーＰＭＤはかかるスピンプロファイルを用いて２分の１から５分の１に改善され得る。大きいＰＭＤ減少を達成するために、スピンの大きさおよびスピン期間が正確に制御される必要がある。知られているスピンデバイスでは、スピンの大きさは通常規定のスピンプロファイルから約±０．５回転／ｍの変動を有し、ここで結果として起こるＰＭＤは実際に変動の領域にわたって平均ＰＭＤである。他方、正弦波スピンプロファイルは、比較的小さい固有複屈折を有する光ファイバー、典型的には、数メートルよりも長いビート長を有する光ファイバーに最も有効である。比較的大きい固有複屈折を有する光ファイバーの場合は、特定のスピンプロファイルによるＰＭＤ減少はビート長に依存する。しかも、例えば、ファイバー固有複屈折は通常一定ではなく、および／またはスピンの大きさは通常正確に十分に制御され得ないので、ますます向上したＰＭＤ減少は達成するのが困難である。
【０００９】
空間回転関数が、例えば、近接場共鳴後方散乱光を用いて、完成した光ファイバーで見つけられ得る。非特許文献２を参照されたい。
【非特許文献１】ラシュレー  Ｓ．Ｃ．（Ｒａｓｈｌｅｉｇｈ，Ｓ．Ｃ．）著「ジャーナル・オブ・ライトウェーヴ・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、ＬＴ−１、１９８３年、ｐ．３１２−３３１
【非特許文献２】Ａ．アシュキン（Ａ．Ａｓｈｋｉｎ）ら著「アプライド・オプティックス（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ）」第２０巻、１９８１年、ｐ．２２９９−２３０３
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
光ファイバーを光ファイバープリフォームから製造する方法が本明細書に開示され、この方法は、ファイバーが線引きされているときに衝撃的スピンをファイバーに与える工程を含む。衝撃的スピニング方法は広範囲のファイバー固有複屈折に適用可能である。
【００１１】
実施形態の１つの好ましい組では、この方法は、光ファイバーを光ファイバープリフォームから線引きする間に、スピンをファイバーの複数の選択した部分に与える工程を含み、選択した部分はファイバーのビート長の１０分の１よりも短い長さを有し、ここで、各選択した部分に対するスピンは、最大の非ゼロ角速度を含む非ゼロ角速度で与えられ、最大の非ゼロスピン速度（または最大の非ゼロ角速度）と、スピンが前記選択した部分の両端に直接隣接したファイバーの領域に与えられる、スピン速度（または角速度）との差の絶対値は、０．５回転／ｍよりも大きく、前記選択した部分の端に直接隣接した各領域は、選択した部分の長さの２倍よりも長い長さを有する。
【００１２】
好ましい実施形態では、選択した部分の端に直接隣接した各領域は、選択した部分の長さの１００倍よりも短い長さを有する。別の好ましい実施形態では、選択した部分の端に直接隣接した各領域は、２０メートルよりも短い長さを有する。
【００１３】
好ましい実施形態では、最大の非ゼロスピン速度と、スピンが選択した部分の端に直接隣接したファイバーの領域の少なくとも１つに与えられるスピン速度との差の最小絶対値は、１回転／ｍよりも大きい。最大の非ゼロスピン速度と、スピンがそれぞれの選択した部分の両端に直接隣接したファイバーの領域に与えられるスピン速度との差の最小絶対値は、１回転／ｍよりも大きいことがより好ましい。
【００１４】
好ましい実施形態では、選択した部分は０．５メートルよりも短い長さを有する。選択した部分は約０．２メートルよりも短い長さをそれぞれ有することがより好ましい。少なくとも１つの選択した部分が約０．１メートルよりも短い長さをそれぞれ有することがさらにより好ましい。別の好ましい実施形態では、選択した部分は０．０５メートルよりも短い長さを有する。
【００１５】
好ましい実施形態では、選択した部分に与えられた最大の非ゼロスピン速度は２回転／ｍよりも大きい。少なくとも１つの選択した部分に与えられた最大の非ゼロスピン速度は２回転／ｍよりも大きいことがより好ましい。
【００１６】
好ましい実施形態では、選択した部分に与えられた最大の非ゼロスピン速度は２．５回転／ｍよりも大きい。少なくとも１つの選択した部分に与えられた最大の非ゼロスピン速度は２．５回転／ｍよりも大きいことがより好ましい。
【００１７】
好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも１つに直接隣接した領域の少なくとも１つに与えられたスピンのスピン速度は１回転／ｍよりも小さい。別の好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも１つに直接隣接した領域の少なくとも１つに与えられたスピンのスピン速度は０．５回転／ｍよりも小さい。
【００１８】
１つの好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも１つに直接隣接した領域の少なくとも１つに与えられたスピンのスピン速度はゼロである。別の好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも１つのそれぞれの端に直接隣接した両領域に与えられたスピンの角速度またはスピン速度はゼロである。
【００１９】
１つの好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも２つは異なる最大の非ゼロ角速度でスピンさせられる。別の好ましい実施形態では、選択した部分の少なくとも２つが少なくとも０．５メートルだけ間隔を空けている。
【００２０】
１つの好ましい実施形態では、選択した部分はファイバーの長さに沿って周期的間隔で配置され、好ましくはファイバーの長さに沿って等間隔に存在する。別の好ましい実施形態では、選択した部分はファイバーの長さに沿って断続的に配置され、等間隔でない選択した部分、または不規則な間隔で存在する選択した部分を含む。さらに別の好ましい実施形態では、選択した部分はファイバーの長さに沿って散発的に配置され、すなわち、間隔の頻度の少ない、または散在した状態で存在する。さらにまた別の好ましい実施形態では、選択した部分は、ファイバーの長さに沿って、それぞれの任意の大きさ、または任意に選択した大きさを有する。任意の大きさでは、ＰＭＤは間隔を短縮することによって減少させられ、ここで間隔はモード結合長さに相当する。本明細書に開示したような光ファイバーに与えられたモード結合長さは、約１０メートルより短いことが好ましく、約５メートルより短いことがさらに好ましく、約１メートルより短いことがなおさらに好ましい。好ましい実施形態では、光ファイバーは本明細書に開示した方法に従って作られる。好ましい実施形態では、光ファイバー通信装置が本明細書に開示した方法に従って作られた光ファイバーを備える。
【００２１】
１組の好ましい実施形態では、光ファイバーが光ファイバープリフォームから線引きされているとき、光ファイバーを衝撃的にスピンするための装置が本明細書に開示される。この装置は、旋回軸を中心に旋回可能であるレバー部材と、レバー部材に取り付けた摩擦接触部材と、従動部分に係合可能であるカム部分を有する回転シャフトと、を備え、レバー部材は従動部分を備え、光ファイバーが摩擦接触部材に沿って線引きされる間に、摩擦接触部材は光ファイバーに摩擦係合するように構成され、シャフトの回転がカム部分をレバー部材の従動部分に係合させたり、解除させたりし、それによってレバー部材をアーク内で旋回させ、それによって摩擦接触部材を光ファイバーの進む方向に対して横方向にアーク内で旋回させ、それによってカム部分の従動部分との係合は、摩擦接触部材が光ファイバーにスピンを与えることを可能にする。
【００２２】
好ましい実施形態では、摩擦接触部材はレバー部材が旋回するアーク内で一般に旋回する。
【００２３】
本発明の装置はマウントをさらに備えることが好ましく、ここでレバー部材は旋回軸でマウントに枢止される。
【００２４】
摩擦接触部材はレバー部材に回転可能に取り付けられることが好ましい。
【００２５】
好ましい実施形態では、摩擦接触部材は光ファイバーに係合するように構成された外面を有するホイールを備える。光ファイバーがホイールの外面に沿って回転するとき、ホイールはスピンを光ファイバーに与えることが可能であることが好ましい。ホイールの軸は光ファイバーの進む方向に略垂直であることが好ましい。
【００２６】
本発明の装置は、回転シャフトに接続し、それを駆動するように構成したモーターをさらに備えることが好ましい。モーター制御装置がモーターに接続されることが好ましい。シャフトは少なくとも１つの選択した回転に駆動されることが好ましい。シャフトは少なくとも１つの選択した回転速度に駆動されることが好ましい。シャフトは少なくとも１つの選択した回転方向に駆動されることが好ましい。
【００２７】
回転シャフトは、カム部分から成る外周および略一定した直径部分を有する長手方向部分を備えることが好ましく、ここでカム部分は可変直径を有する。従動部分と回転シャフトの略一定した直径部分との係合が、スピンを光ファイバーに実質上全く与えないことが好ましい。
【００２８】
好ましい実施形態では、カム部分は略一定した直径部分の直径よりも大きい直径を有する突起を備える。
【００２９】
別の好ましい実施形態では、カム部分は略一定した直径部分の直径よりも小さい直径を有するくぼみを備える。
【００３０】
別の好ましい実施形態では、回転シャフトは複数のカム部分を備える。さらに別の好ましい実施形態では、複数のカム部分は少なくとも１つの突起および少なくとも１つのくぼみを備える。
【００３１】
いくつかの好ましい実施形態では、回転シャフトの軸に垂直な面にカム部分を内包する角度は４５度以下である。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態への参照がこれから詳細に行われ、その実施形態の例が添付図面に示される。本発明に従った、セグメント化されたコア屈折率プロファイルの例示的な実施形態が、図の各々に示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明のさらなる特徴および利点が、次の詳細な説明に述べられ、説明によって当業者に明らかであるか、または特許請求の範囲および添付図面と共に次の説明に述べるように本発明を実施することによって認められるであろう。
【００３４】
導波ファイバー通信リンク、または簡単に略してリンクは、光信号の送信器、光信号の受信器、および１本の導波ファイバー、または光信号を送信器と受信器との間で伝播するためにそれらに光学的に結合した端部をそれぞれに有するファイバーで構成されている。１本の導波ファイバーは、端と端を接した直列配置で共に継ぎ合わされるか、または接続される、複数のより短い長さで構成され得る。リンクは、光増幅器、光減衰器、光ファイバーアイソレータ、光スイッチ、光フィルター、あるいは多重または逆多重デバイスのような追加の光部品を含むことができる。相互接続したリンクのグループを通信装置として示すことがある。
【００３５】
本明細書で用いた光ファイバーのスパンが、１本の光ファイバー、あるいは光デバイスの間に、例えば２つの光増幅器の間に、または多重デバイスと光増幅器との間に延びる、直列に互いに融着された複数の光ファイバーを含む。スパンは、本明細書に開示した光ファイバーの１つ以上の部分を備え、そして、例えば、スパンの端部における残留分散のような所望のシステム性能またはパラメータを達成するために選択した、他の光ファイバーの１つ以上の部分をさらに備え得る。
【００３６】
用語「スピンプロファイル」（または「スピン関数」）は、スピン速度を距離ｚの関数、すなわちα（ｚ）として、または時間ｔの関数、すなわちα（ｚ（ｔ））として記述するために本明細書に用いられ、ファイバーに適用される時間スピン関数は、相当する距離スピン関数からファイバー線引き速度によって直接導き出せ、このファイバー線引き速度は一定であることが好ましいが、一般には可変である。以下により完全に説明されるように、例えば、ファイバーと、スピン関数をファイバーおよび／またはプリフォームに適用するために用いられる装置との間の界面における機械的影響、例えば滑りの故に、距離の関数として表されようと時間の関数として表されようと、ファイバーを製造するのに用いられるスピン関数、および距離の関数として表される、完成したファイバーに存在する、結果として生じるスピン関数は、一般に同一ではない。従って、本発明者らが提案されたスピンを与えられたファイバーのＰＭＤ性能を評価する場合に、本発明者らはまたプロセス変動を考慮し、これは以下にさらに詳細に示される。
【００３７】
本明細書で用いられる際に、スピン速度は１メートル当たりの回数で表され、ここで、例えば、１回転／ｍ＝１メートル当たり２πラジアン＝１メートル当たり３６０°である。
【００３８】
本明細書で用いられる際に、衝撃的「スピン」は光ファイバーのある部分の光ファイバーの別の部分に対する回転を示し、ここでファイバーが光ファイバープリフォームから線引きされている間に、すなわち、ファイバーがそれでも少なくともいくらか加熱され、非弾性回転変位を受けることが可能であり、ファイバーが完全に冷却された後に回転変位を実質的に保持することが可能である間に、スピンが与えられる。その一方、ファイバーが完全に冷却され、通常リールまたはスプールに巻かれた後に、衝撃的「スピン」は光ファイバーの回転によって与えられない。
【００３９】
いかなる理論にも束縛されずに、スピンされたファイバーのＰＭＤ特性は結合モード理論によって説明され得る。Ｍ．Ｊ．リー（Ｍ．Ｊ．Ｌｉ）ら著「オプティクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ）」、第２３巻、１９９８年、ｐ．１６５９−１６６１を参照されたい。スピンパラメータが適切に選択され得る場合は、ファイバーが線引きされている間に複数の衝撃的スピンを光ファイバーに与えることによって、ファイバーにおける良好なＰＭＤ性能を達成できることを本発明者らは見出した。
【００４０】
衝撃的スピニングのような複屈折摂動によるファイバーの電界は、摂動を受けないファイバーの２つの直交する偏光モード、
【数３】
2006519158.tif 000005
【００４１】
および
【数４】
2006519158.tif 000006
【００４２】
の電界の１次結合によって表すことができる。
【数５】
2006519158.tif 000007
【００４３】
ここで、βは２つの偏光モードの伝播定数であり、偏光の変化を表す複素振幅Ａｘ（ｚ）およびＡｙ（ｚ）は以下の結合モード式を満たす。
【数６】
2006519158.tif 000008
【００４４】
ここで、δβはファイバーの複屈折であり、これはδβ＝２π／ＬＢの簡単な形でファイバーのビート長ＬＢに連結され、そしてα（ｚ）はファイバースピンプロファイルである。スピンされたファイバーのジョーンズ（Ｊｏｎｅｓ）マトリックスが、Ａｘ（０）＝１、およびＡｙ（０）＝０の初期条件の場合、式（４）を解くことによって得ることができる。ジョーンズマトリックスは、解ＡｘおよびＡｙを用いることによってさらにまた構成され得る。
【数７】
2006519158.tif 000009
【００４５】
いかなる理論にも束縛されずに、スピンされたファイバーのＰＭＤは、上で得られるジョーンズマトリックスからさらに計算することができる。長さの関数としての群遅延差（ＤＧＤ）が次式のように表され得る。
【数８】
2006519158.tif 000010
【００４６】
ＰＭＤ減少を表すために、本発明者らは、ＰＭＤ減少係数（ＰＭＤＲＦ）と呼ばれるパラメータをスピンされたファイバーのＰＭＤ（τ）のスピンされないファイバーのＰＭＤ（τ０）に対する比、すなわちＰＭＤＲＦ＝τ／τ０として規定する。通常、ＰＭＤ減少係数はファイバーの長さに依存する。また一方、ＰＭＤ減少係数はファイバーの長さが長いほど一定の値に近づき、この一定の値は比較のためのファイバーＰＭＤ減少性能の良い基準として役立つことが可能であり、ここで計算されたＰＭＤ減少係数が一定の値に十分に近いように、結合モード式は十分に長い長さのために積分され得る。
【００４７】
本明細書に開示した方法は、適切な力をファイバーおよび／またはプリフォームに加えることによって、時間の関数として衝撃的スピンを光ファイバーに与える工程を含む。かかる力を加えるための装置が以下に説明される。ファイバーが線引きされているとき、ファイバーに適用された一時的スピン関数がファイバーにおける空間スピン関数に変わる。
【００４８】
ファイバーにおける、適用されたスピン関数と結果として生じたスピン関数との間の一対一対応が達成されることが好ましい。ファイバーにおける、適用されたスピン関数と結果として生じたスピン関数との間の一対一対応は、全ての場合に必要ではないが、しかしファイバーに組み込まれた、結果として生じたスピンが適用されたスピン関数と異なるけれども、ＰＭＤの十分な減少が光ファイバーで達成されるように、十分な対応を、例えば、線引きプロセス中にスピンをファイバーに与えるためにどの装置が用いられるかに応じて、実施すべきである。本明細書に特に断りのない限り、スピン、またはスピン関数、およびスピン速度は、ファイバーで実際に観測されるか、またはファイバーに実際に与えられる、スピンまたはスピン速度に関連している。さらに、適用されたスピン速度は、時間に対する（本明細書に述べるように、またはファイバーの長さに沿った距離に対する）線引きされている光ファイバーと光ファイバーが線引きされている光ファイバープリフォームとの間のスピンの相対的変化に相当する。
【００４９】
好ましい実施形態では、選択した部分がファイバーの長さに沿って等間隔に衝撃的にスピンされる。ファイバーの衝撃的にスピンされた部分の間の最大間隔が、ＰＭＤ減少を達成するために約２０メートルの距離よりも短いことが好ましい。ＰＭＤ性能が、より長い長さにわたるファイバー複屈折の不均一性の導入によって、悪化させられ得るけれども、より長い間隔が使用され得る。
【００５０】
図１はかかるスピンプロファイル（またはスピン速度プロファイル）の例を示し、そしてそこで２つの連続したスピニング間の間隔は２メートルであり、各衝撃的スピニングは９０度の回転を生じる。理想的または理論的状況では、衝撃的スピニングは理論的に理想的な衝撃を実施するだろう、すなわち、ファイバーの回転がファイバーに沿ってゼロの距離または長さの内ですぐに起きる。実際には、スピニングはかかる回転を生じるために、すなわちスピンをファイバーに与えるために、有限の距離を常に必要とする。例えば、本発明者らは、線引き速度のような要因に応じて約１〜２ｃｍの距離にわたって起きるスピンを生じた。衝撃の幅は出来るだけ小さいことが好ましい。従って、衝撃は、測定精度に応じて、鋭いスパイクまたは丸い隆起として現れることもあり得る。
【００５１】
衝撃的スピニングのモデル化において、本発明者らは、原理を明示するために、数値シミュレーションの便宜上簡単な解析関数を用いて鋭いスパイクを近似した。本発明者らの数値シミュレーションによって、本発明者らは位置ｘｉにおける衝撃を考える。
【数９】
2006519158.tif 000011
【００５２】
ここで、２つのパラメータα０ｉおよびｗｉが衝撃を表すために使用される。ｘｉを中心とした衝撃の場合、スピニングはｘｉ−ｗ／２で始まり、ｘｉ＋ｗ／２で終わるように、パラメータｗｉは衝撃の幅を表す。パラメータα０ｉは衝撃的スピニング中の最大スピン速度を表し、これは時計回り方向の回転を表す正の値か、あるいは反時計回り方向の回転を表す負の値を有することができる。衝撃によって生じる全回転は、式
【数１０】
2006519158.tif 000012
【００５３】
でα０ｉおよびｗｉの両方に関連している。従って、回転は２つのパラメータのいずれかを用いて調整され得る。位置（または「スピンプロファイル」）の関数としてのスピン速度は次の形になる。
【数１１】
2006519158.tif 000013
【００５４】
図１において、衝撃の幅は０．２ｍであるように選択され、９０度の回転を達成するために、スピン速度１．９６回転／ｍの最大値が必要である。図１のファイバーに関するファイバー長さの関数としてのＤＧＤが、１０ｍのビート長について図２に示される。図２は、ファイバーの第１の断片（すなわち初めの２メートル）で累積したＤＧＤは、ファイバーの第２の断片によって大部分は取り消されることを示す。局部的最大ＤＧＤが衝撃的回転の直前の位置で達成される。局部的最小ＤＧＤが、２つのファイバー断片の長さが等しい（またはほぼ等しい）場合に、ファイバーが約４メートルであるときに達成される。ＤＧＤの次の展開において、全体のＤＧＤ増大が略線形に増大する傾向に従うのに対して、１つのファイバー断片内のＤＧＤの変動が減少する。ファイバーＤＧＤのかかる略線形な増大は、より長いファイバー長さにおいて一定のＰＭＤ減少係数をもたらす。１０ｍのビート長を有するファイバーの場合、スピニングの関与なしの長さの関数としてのＤＧＤは、１５５０ｎｍの波長でＤＧＤ＝０．５１７（ｆｓ／ｍ）＊ｚの形になることに留意されたい。従って、この場合ＰＭＤ減少係数は０．０５２であり、これはＰＭＤの１９分の１の減少になる。
【００５５】
衝撃的スピニングはどちらの方向（ファイバーの長手方向軸に向かって見て時計回り方向または反時計回り方向）にも生じ得る。図１に示した例では、「正」のスピニングだけが用いられた。
【００５６】
別の例として、図３は「正」および「負」の衝撃的スピニングの両方を示す。図３のファイバーに沿ったＤＧＤ展開が図４に示される。図４の詳細なＤＧＤ展開が図２に示した場合と異なるのに、０．０２５のさらに小さいＰＭＤ減少係数または４０分の１のＰＭＤ減少が達成されることもあり得る。
【００５７】
実際のプロセスでは、ファイバーに沿った各スピンサイトにおける回転の実際の量のような、１つ以上のスピンパラメータが変動する。別の例では、図１の構成に類似の構成が、衝撃的スピニングによって引き起こされた回転が、９０度または１／４回転の周りに±１０％の偶然の変動を有することが可能であったことを除いて用いられた。かかる偶然の例の２００を超えて計算した平均ＰＭＤ減少係数は０．０６であり、これはスピンされないファイバーに比べてＰＭＤ性能の１６．７倍の改善を表す。
【００５８】
上の例では、１０ｍのビート長および０．２ｍの衝撃の幅が評価された。０．２ｍのファイバー長さにわたって、たった７．２度の遅延特性が累積された（これはゼロという理想に近い）。より大きい程度の遅延特性が、より大きいファイバー複屈折またはより短いファイバービート長の場合に期待され、ここでそれらの場合もまた本明細書に開示したように衝撃的スピニングから利益を得ることもあり得る。
【００５９】
図５は、０．２ｍの固定衝撃幅を有する９０度の衝撃的回転を用いて、１ｍ、３ｍ、および１０ｍのビート長について、衝撃間隔に対するＰＭＤ減少係数を示す。図５で分かるように、ＰＭＤ減少係数はより短いビート長（例えば、図示したように１．０ｍのビート長）に対してより強いビート長依存性を有し、すなわち、そこで衝撃幅を超える複屈折変化がより大きい。反対に、より長いビート長（ここで、例えば１０ｍ）の場合、ＰＭＤ減少係数の衝撃間隔に対する依存性はかなり小さい。図５に示した値の場合、より長いビート長について、衝撃間隔の効果が衝撃間隔にほぼ依存しなかったのに、より短いビート長について、衝撃間隔の効果が衝撃間隔により多く依存した。
【００６０】
図６は、０．０５ｍ、０．１ｍ、および０．２ｍの衝撃幅、ならびに２．０ｍのファイバービート長について、衝撃間隔に対するＰＭＤ減少係数を示し、より短い衝撃幅ではＰＭＤ減少係数は衝撃間隔にあまり依存しないことを示す。
【００６１】
図５および６に示すように、いくつかの状態でＰＭＤ減少係数はゼロに非常に近い値に達することができ、この状態は最適状態または位相整合状態と呼ばれ（Ｘ．チェン（Ｘ．Ｃｈｅｎ）ら著「スピンされたファイバーの偏光モード分散：分析的解明（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  ｓｐｕｎ  ｆｉｂｅｒｓ：ａｎ  ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）」、オプティックス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ，Ｌｅｔｔｅｒｓ）、第２７巻（第５号）、２００２年、ｐ．２９４を参照のこと）、この文献では長さの関数としてのＤＧＤ展開は、０．２ｍの衝撃幅、３．０ｍのファイバービート長、および２．０ｍの衝撃間隔について図７に示したように、有界値を有し、周期的であり得る。
【００６２】
図８は、２．０ｍの衝撃間隔について、ならびに０．１ｍおよび０．２ｍの衝撃幅それぞれについて、ファイバービート長の関数としてのＰＭＤ減少係数を示す。
【００６３】
ＰＭＤ減少性能はファイバーおよびスピンパラメータに依存する。衝撃的スピニングパターンが、例えば、衝撃的スピニングの固定幅について予め規定した回転Ｒｉの場合、ｘｉ＝ｉ＊ｘ０（ｉ＝０、１、・・・Ｎ）であるように、パターンを等間隔の位置ｘｉに生成することによって調整され得る。次いでこのパターンは何回も繰り返され得る。最も簡単な場合、本発明者らはＮを２に選択できる。固定衝撃幅に対する最適な最大スピン速度が、パラメータ空間を貫いてスキャンすることによって決定され得る。−１８０度と１８０度との間の回転を通じてスキャンすることによって、最適な回転は、０．２ｍの固定衝撃幅および２ｍの衝撃間隔について、Ｒ１＝−１５５°およびＲ２＝７５°であることが分かり、ここで結果として生じるＰＭＤは、ファイバーの長さにかかわらず２５フェムト秒（ｆｓ）より小さく、上述の最適化されない場合における劇的な改善である。図９は、最適の衝撃的スピンプロファイルに相当するファイバー長さ（メートル単位）の関数としてのＤＧＤ（ｆｓ単位）を示す（ここで、Ｒ１＝−１５５°およびＲ２＝７５°）。ファイバービート長は０．８ｍであると仮定した。衝撃幅は０．２ｍであり、衝撃間隔は２ｍであった。図９に示すように、ＤＧＤ展開は有限範囲に限られ、従ってＰＭＤ減少係数はほとんどゼロである。ここで再び、位相整合状態が満たされる。
【００６４】
表１は、ファイバーパラメータ（ビート長）の変動および種々の衝撃的スピニングパラメータ（最適な最大スピン速度Ｒ１およびＲ２、衝撃幅ｗ、ならびに衝撃間隔）についてＰＭＤ減少を示す。
【表１】
2006519158.tif 000014
【００６５】
表１は、ＰＭＤ減少性能は回転および衝撃幅の量の変動にあまり影響されないが、ファイバービート長および衝撃間隔の変動により影響されやすいことを示す。ビート長および／または衝撃間隔に対する影響されやすさが、例えば、衝撃幅を小さくすることによって減らされ得る。
【００６６】
好ましい実施形態の別の組では、選択した部分は周期的間隔または等間隔に配置され、スピンの量が各選択した部分について無作為に選択され、および／またはスピン速度は各選択した部分について無作為に選択される。擬似乱数発生器が無作為の設定を達成するために用いられる。各スピニングサイトにおけるかかる衝撃的スピニングは、無作為モード結合を制御された方法で導入する。制御されないモード結合の挙動が文献に理論的にモデル化されている。例えば、Ｎ．ギシン（Ｎ．Ｇｉｓｉｎ）ら著「短および長単一モードファイバーの偏光モード分散（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｏｆ  ｓｈｏｒｔ  ａｎｄ  ｌｏｎｇ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ）」、ジャーナル・オブ・ライトウェーヴ・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第９巻（第７号）、１９９１年、ｐ．８２１−８２７を参照されたい。また、Ｎ．ギシンらによる上述の論文に述べられたモデルを用いて、長さｌのファイバーのＤＧＤは次式に統計的に従う。
【数１２】
2006519158.tif 000015
【００６７】
ここで、Δは単位長さでのＤＧＤであり、これはファイバービート長ＬＢ、光の速度Ｃ、および波長λに関連しており、
【数１３】
2006519158.tif 000016
【００６８】
である。Ｎ．ギシンらの理論的モデルの場合、本明細書に開示したように、ｈは２つの連続する衝撃的スピニングまたは衝撃間隔の間の間隔である一方で、ｈはモード結合長さである。典型的なファイバーでは、モード結合長さは制御可能なパラメータではなく、ファイバーケーブリングプロセスのような、ファイバーが配置される方法によって大体決定される。各衝撃的スピニングサイトにおいて任意の量の回転で本明細書に開示したように衝撃的スピニングを実施することによって、そして２つの連続するスピニングの間の間隔を制御することによって、モード結合長さは制御され得る。制御されないモード結合を有する典型的なファイバーにおいて、モード結合長さは数メートルから数十メートルの間で変化する。本明細書に開示したように、衝撃的スピニング間隔は、減少したモード結合長さによってＰＭＤを減少させるように、十分に短く設定され得る。例えば、上の式（８）を参照して、ファイバーモード結合長さが１０ｍである場合は、そして１ｍの間隔を有する任意の衝撃的スピニングが加えられる場合は、ファイバーＰＭＤの３倍より大きい改善が達成される。制御されたモード結合長さが、配置されたファイバーについて制御されないモード結合長さよりも短くされ得るので、無作為に衝撃的にスピンされたファイバーは配置に対してあまり影響されなくなり、ファイバーＰＭＤ性能をより予測可能にする。
【００６９】
例示するために、無作為の衝撃的スピニングによって作り出されたファイバーのＰＭＤ挙動が、式（８）による理論的予測と比較され、図１０および１１に描かれた。モード結合長さ（理論的なものに対応する）または衝撃間隔（本明細書に開示したような）が１．０ｍであるように選択され、衝撃幅は０．２ｍであるように選択された。各衝撃的スピニングにおける回転の量が、−９０度と９０度との間にある回転から無作為に選択された。
【００７０】
図１０は、１．０ｍの固定ファイバーモード結合長さについて、ファイバー長さの関数としてのＤＧＤを示す。図１１は、３０ｍの固定ファイバー長さについて、ファイバーモード結合長さの関数としてのＤＧＤを示す。ＤＧＤ結果が１００の無作為に生じた例にわたるＤＧＤの求積平均から計算される。
【００７１】
図１０および１１は、無作為の衝撃的スピニングは式（８）によって予測された挙動を生じることを示す。従って、モード結合長さは衝撃間隔を制御することによって短くされることが可能であり、それによってファイバーＰＭＤを減少させる。
【００７２】
図１２は、約３ｍ／秒の線引き速度でファイバー線引き中に、３００ｃｍの長さの光ファイバーに適用された、実線によって表した目標スピン関数を示す。図１２のグラフ上の点が、結果として生じたファイバーにおけるスピンの測定値を示す。図１２で分かるように、約５０ｃｍと７０ｃｍとの間で、ファイバーに与えられたスピンは約−６５°の角度から約＋８０°の角度まで変化し、従って１ｃｍ当たり約７°または１メートル当たり約２回の衝撃スピン速度が、ファイバーのその選択した部分に加えられた。３ｍ／秒の線引き速度において、対応する衝撃幅は約６７ミリ秒であった。約７０ｃｍと約１３０ｃｍとの間で、衝撃スピン速度はゼロであり、ファイバーの回転は約８０°でほぼ一定のままであって、約６０ｃｍの衝撃間隔、すなわち３ｍ／秒の線引き速度において、前の衝撃と次の衝撃との間で２００ミリ秒を生じた。約１３０ｃｍと１７０ｃｍとの間で、ファイバーに与えられたスピンは約＋８０°の角度から約＋２７０°の角度まで変化し、従って１ｃｍ当たり約５°または１メートル当たり約１．３回転の衝撃スピン速度が、ファイバーのその選択した部分に加えられた。３ｍ／秒の線引き速度において、対応する衝撃幅は約１３３ミリ秒であった。約１７０ｃｍと約１９０ｃｍとの間で、衝撃スピン速度はゼロであり、ファイバーの回転は約２８０°でほぼ一定のままであって、約２０ｃｍの衝撃間隔、すなわち３ｍ／秒の線引き速度において、前の衝撃と次の衝撃との間で６７ミリ秒を生じた。約１９０ｃｍと２３０ｃｍとの間で、ファイバーに与えられたスピンは約＋２７０°の角度から約＋４３５°の角度まで変化し、従って１ｃｍ当たり約４°または１メートル当たり約１．１回転の衝撃スピン速度が、ファイバーのその選択した部分に加えられた。対応する衝撃幅は約６７ミリ秒であった。
【００７３】
図１３は、ファイバーが線引きされているとき、衝撃的スピンを光ファイバーに与えることが可能である、本明細書に開示した装置１０の実施形態の等角図を示す。マウント１２が基板部材１４および支持部材１６を備える。ロッド１８が基板部材に取り付けられ、そこから延びる。レバー部材２０が軸Ａ−Ａを中心に旋回可能であるように、レバー部材２０は支持部材に枢止される。レバー部材２０は、ロッド１８を受け入れられるように構成したスルーホール２２を備え、ここでスルーホール２２は、レバー部材２０の軸Ａ−Ａに対する限定した旋回運動を可能にするような大きさにされる。図１３〜１５に示したばねのような、偏き部材２４がロッド１８の先端部分２６の周囲に配置されることが好ましく、ここで偏き部材２４は、ロッド１８の上部およびレバー部材２０の先端面２８に接触可能である。他の偏き部材、ならびに偏き部材２４、ロッド１８、およびレバー部材２０の間の取り付けまたは係合の手段が使用され得る。ホイールマウント３０がレバー部材２０に取り付けられ、ホイール３２が軸Ｂ−Ｂを中心に回転可能であるように、ホイール３２はホイールマウント３０に枢止される。本発明の装置はシャフト３４をさらに備え、シャフト３４は、カム部分３６を含むシャフト３４の断面に位置するシャフト３４の残部の外径の上に延びるカム部分３６を備える。シャフト３４は、軸Ｃ−Ｃを中心としたシャフト３４の回転を与えるために、電気モーターのようなモーター３８によって駆動され得る。レバー部材２０は、示すように軸Ｃ−Ｃに平行に、かつ軸Ａ−Ａに平行に延びる従動部分４０を備える。シャフト３４が軸Ｃ−Ｃを中心に回転させられると、カム部分３６は従動部分４０と係合して、レバー部材２０を軸Ａ−Ａを中心に回転させ、それによってばねを圧縮させ、ホイールマウント３０およびホイール３２の軸Ｂ−Ｂを回転させる。従ってホイール３２が線引きされている光ファイバーに摩擦接触させられる場合に、ホイール３２の偏揺れ回転が光ファイバーを突然、すなわち衝撃的にスピンさせる。
【００７４】
シャフト３４がさらに回転すると、カム部分３６は従動部分４０から離脱し、偏き部材２４は、カム部分３６と従動部分４０の係合によって引き起こされる方向と反対の方向に軸Ａ−Ａを中心にレバー部材２０を強制回転させることが好ましい。
【００７５】
従動部分４０は、シャフト３４の周囲を形成する、シャフト３４の外面の残部をカム部分３６と係合させるか、あるいは従動部分４０は、シャフト３４から離脱させられるか、またはシャフト３４と接触しないようになり、例えば、止め部材（図示せず）が、偏き部材２４と反対側のレバー部材２０の側でロッド１８に取り付けられ、この止め部材はレバー部材２０のロッド１８に対する運動を、例えば、図１３に示すようにレバー部材２０の下に制限する。
【００７６】
１つ以上の光ファイバーガイドがホイール３２と組み合わせて使用されることが好ましい。図１３は、ガイド支持部材５６に回転可能に取り付けた、第１および第２のホイール５２、５４を備えるガイドアセンブリ５０を示す。使用中、第１および第２のホイール５２、５４が光ファイバーと係合し、ホイール３２とファイバーとの間の接触を引き起こすのに役立つように、ガイド支持部材５６はホイール３２に接近させられる。
【００７７】
図１４は、図１３と類似している本明細書に開示した装置の実施形態の上面図である。マウント１２の支持部材１６が調整可能な横行支持体６０に取り付けられて示され、この支持体は、ホイール３２を動かしてファイバーと接触させるための位置決めシャフト６２および滑動可能なマウント６４を備える。図１４はロッドの先端も偏き部材も示さない。図１５は図１４の装置の正面図である。図１４および１５は、カム部分３６付きのシャフトもレバー部材２０の従動部分４０も示さない。
【００７８】
モーター３８は所望のスピンプロファイルを達成するのを支援するように制御される。例えば、モーター３８は一定速度または可変速度で動作させられる。モーター３８は連続的または断続的に動作させられる。さらに、シャフトの回転の発生および／または持続時間、すなわち光ファイバーに加えられる衝撃スピンが無作為に与えられるように、モーター３８は乱数発生器または擬似乱数発生器を備える制御装置によって駆動され得る。無作為に選択したスピンまたはスピン速度が無作為のモード結合によく似ているので、それはＰＭＤの減少をもたらし、間隔を制御することによって、モード結合長さは減少され得る。無作為に選択したスピンまたはスピン速度は、より長いモード結合長さの特徴を有する光ファイバーにとって好ましい。
【００７９】
本明細書に開示した１つの実施形態では、光ファイバーは、同じ符号すなわち回転方向を有する、複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８０】
本明細書に開示した別の実施形態では、光ファイバーは、同じ符号すなわち回転方向を有する、少なくとも２つの同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８１】
本明細書に開示した別の実施形態では、光ファイバーは、全て同じ符号を有する、複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８２】
本明細書に開示したさらに別の実施形態では、光ファイバーは、第１の符号を各々有する、第１の複数の同時に起こるスピン衝撃、および第１の複数の同時に起こるスピン衝撃の反対の符号を各々有する、第２の複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８３】
本明細書に開示したさらになお別の実施形態では、光ファイバーは、第１の符号を各々有する、第１の複数の同時に起こるスピン衝撃、および第１の複数の同時に起こるスピン衝撃の反対の符号を各々有する、第２の複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられ、ここで光ファイバーの平均回転の絶対値が、少なくともその一部にわたって、６０°未満、より好ましくは３０°未満、さらに好ましくは１０°未満、そしてなおさらに好ましくは約０°の平均回転を有する。
【００８４】
本明細書に開示した別の実施形態では、光ファイバーは、交互性符号を有する、複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８５】
本明細書に開示したさらに別の実施形態では、光ファイバーは、回転の無作為に選択した符号を有する、複数の同時に起こるスピン衝撃を与えられる。
【００８６】
図１６は、光ファイバーを衝撃的にスピンするためにスピン速度を発生するためのカム部分を有する、シャフトの実施形態の断面図を示す。図示されたシャフトは、突出部であるカム部分を備えた略円形の外面を有している。
【００８７】
図１７は、突出部であるカム部分によって与えられるスピンと反対の方向に、スピンを光ファイバーに発生するために使用され得るくぼみである、カム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図を示す。
【００８８】
図１８は複数のカム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図を示し、ここで第１のカム部分は突出部であり、第２のカム部分はくぼみであり、これらはスピンを光ファイバーにおいて２つの方向に発生するために使用され得る。
【００８９】
図１９は、くぼみであるカム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図を示す。
【００９０】
上に述べたように、回転可能なシャフトは、カム部分から成る外面を有する長手部分と、略一定の直径部分と、を備え、ここでカム部分は可変直径を有する。
【００９１】
別の好ましい実施形態では、カム部分は略一定の直径部分の直径よりも小さい直径を有するくぼみを備える。
【００９２】
別の好ましい実施形態では、回転可能なシャフトは複数のカム部分を備える。さらに別の好ましい実施形態では、複数のカム部分は少なくとも１つの突出部および少なくとも１つのくぼみを備える。
【００９３】
いくつかの好ましい実施形態では、回転可能なシャフトの軸に垂直な面内にカム部分を内包する角度は４５度以下である。
【００９４】
回転可能なシャフトの回転速度および／またはカム部分の幅が、衝撃幅を調整するように選択され得る。カム部分の高さ、またはカム部分の深さ（カム部分を含むシャフトの横断面において回転可能なシャフトの外面の残部に対するものであり、このカム部分は略一定の直径を有することが好ましい）が、衝撃スピンの大きさを調整するように選択され得る。さらに、カム部分の形状またはプロファイルが、所望の衝撃形状またはスピンプロファイル形状を達成するように選択され得る。
【００９５】
本明細書に開示した好ましい実施形態では、光ファイバーを衝撃的にスピンするための装置が、レバー部材に取り付けた摩擦接触部材、好ましくはホイールを備える。レバー部材はマウントに枢止される。レバー部材は、回転可能なシャフトのカム部分と係合するように構成した従動部分を備える。シャフトの回転が、カム部分をレバー部材の従動部分と係合させたり、それから離脱させたりし、それによってホイールの軸を一般にレバー部材が旋回するアーク内で旋回させる。線引きプロセス中、すなわち光ファイバーが線引きされているとき、ホイールの回転軸が、そこを過ぎて進む光ファイバーの長手方向軸および進む方向に好ましくは垂直であるように、ホイールは光ファイバーと摩擦係合させられることが好ましい。モーターがシャフトを駆動し、モーターは制御装置を含むか、またはそれによって駆動されることが好ましく、ここでシャフトは選択した回転または一連の回転によって駆動される。
【００９６】
実施形態の１つの好ましい組では、本明細書に開示した方法は、光ファイバーを光ファイバープリフォームから製造する方法に関連し、光ファイバーはビート長ＬＢおよび長手方向軸ｚを有し、この方法は、（ａ）長さＬ１のファイバーの第１の部分を光ファイバープリフォームから線引きし、スピンθ１（ｚ）を第１の部分に角速度θ’１（ｚ）で与える工程と、（ｂ）第１の部分に直接隣接した長さＬ２のファイバーの第２の部分を線引きし、スピンθ２（ｚ）を第２の部分に与える工程であって、スピンθ２（ｚ）は最大角速度θ’２、ＭＡＸ＞０を有する角速度θ’２（ｚ）で与えられ、ここでＬ２＜０．１ＬＢ、Ｌ１＞２Ｌ２、そして第１の部分の任意のｚについて|θ’２、ＭＡＸ−θ’１（ｚ）|＞０．５回転／メートルである工程と、（ｃ）第２の部分に直接隣接した長さＬ３のファイバーの第３の部分を線引きし、スピンθ３（ｚ）を第３の部分に角速度θ’３（ｚ）で与える工程であって、ここでＬ３＞２Ｌ２、そして第３の部分の任意のｚについて|θ’２、ＭＡＸ−θ’３（ｚ）|＞０．５回転／メートルである工程と、を有してなる。本発明の方法は工程（ａ）〜（ｃ）を繰り返す工程をさらに含むことが好ましい。１つの好ましい実施形態では、θ１（ｚ）は一定のスピン角度である。別の好ましい実施形態では、θ１（ｚ）＝０、すなわち第１の部分にはスピンが全くない。従って、θ’１、ＭＡＸ（ｚ）は０である。別の好ましい実施形態では、θ３（ｚ）は一定のスピン角度である。さらに別の実施形態では、θ３（ｚ）＝０、すなわち第３の部分にはスピンが全くない。従って、θ’３、ＭＡＸ（ｚ）は０である。
【００９７】
図２０に示すように、光ファイバー通信装置２００が本明細書に開示した光ファイバー２２０を備える。装置２００は送信器２１０および受信器２３０を含み、ここでは光ファイバー２２０は送信器２１０と受信器２３０との間の光信号の送信を可能にする。装置２００は双方向通信が可能であることが好ましく、送信器２１０および受信器２３０はあくまで例として示される。装置２００は、本明細書に開示したように光ファイバーの部分またはスパンを有するリンクを含むことが好ましい。装置２００はまた、本明細書に開示したように光ファイバーの１つ以上の部分またはスパンに光学的に接続した、１つ以上の光デバイス、例えば１つ以上の再生器、増幅器、または分散補償モジュールを含む。少なくとも１つの好ましい実施形態では、本発明による光ファイバー通信装置が、光ファイバーによって接続した送信器および受信器を備え、それらの間に再生器がない。別の好ましい実施形態では、本発明による光ファイバー通信装置が、光ファイバーによって接続した送信器および受信器を備え、それらの間に増幅器がない。さらに別の好ましい実施形態では、本発明による光ファイバー通信装置が、光ファイバーによって接続した送信器および受信器を備え、それらの間に増幅器も再生器もリピーターもない。
【００９８】
本明細書に開示した光ファイバーの全てが光信号送信装置で用いられることが可能であり、本発明の装置は送信器、受信器、および光伝送回線を備えることが好ましい。光伝送回線は送信器および受信器に光学的に結合される。光伝送回線は少なくとも１つの光ファイバースパンを備えることが好ましく、この光ファイバースパンは光ファイバーの少なくとも１つの部分を備えることが好ましい。
【００９９】
本発明の装置は少なくとも１つの増幅器、例えば、光ファイバー部分に光学的に結合したラマン（Ｒａｍａｎ）増幅器をさらに備えることが好ましい。
【０１００】
本発明の装置は、光信号を光伝送回線で伝えることが可能である、複数のチャンネルを相互に接続するためのマルチプレクサをさらに備えることが好ましく、ここで少なくとも１つ、より好ましくは少なくとも３つ、そして最も好ましくは少なくとも１０の光信号が、約１２６０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長で伝播する。
【０１０１】
いくつかの好ましい実施形態では、本発明の装置は粗波長分割多重モードで動作可能であり、ここで１つ以上の信号が、次の波長領域の少なくとも１つ、より好ましくは少なくとも２つで伝播する：１３１０ｎｍウィンドウ、１３８３ｎｍウィンドウ、Ｓ−バンド、Ｃ−バンド、およびＬ−バンド。
【０１０２】
１つの好ましい実施形態では、本発明の装置は約１ギガビット／秒以下で動作する。別の好ましい実施形態では、本発明の装置は約２ギガビット／秒以下で動作する。さらに別の好ましい実施形態では、本発明の装置は約１０ギガビット／秒以下で動作する。さらになお別の好ましい実施形態では、本発明の装置は約４０ギガビット／秒以下で動作する。さらに別の好ましい実施形態では、本発明の装置は約４０ギガビット／秒以上で動作する。
【０１０３】
本明細書に開示した衝撃的スピニングを受けたファイバーが、知られているスピニング技術、例えば、正弦波スピンプロファイルスピニングを、連続的に線引きされているファイバーに通常加えるそれらの技術と比べて、様々な特性、例えば、かかるプロファイルで線引きしたファイバーのＰＭＤ減少係数、ならびにプロセス変化およびファイバービート長変化によるＰＭＤ減少性能を示すことができることを、本発明者らは見出した。例えば、知られている正弦波スピンプロファイルによるＰＭＤ減少性能は、スピンの大きさのようなスピンパラメータの小さな変化に非常に影響されやすい。本明細書に開示した衝撃的スピニングは、知られているスピンプロファイルに比べて、より有効であり、プロセス変化にあまり影響されない。
【０１０４】
上述の説明は本発明の例示に過ぎず、本発明が特許請求の範囲によって規定されるとき、本発明の性質および特性について概要を示すことが目的であることが理解されるべきである。添付図面は、本発明についてさらなる理解を与えるために含まれ、組み込まれ、そして本明細書の一部を構成する。図面は、それらの説明と共に、本発明の原理および動作を説明するのに役立つ、本発明の種々の特徴および実施形態を示す。本明細書に記載した本発明の好ましい実施形態に対する種々の変更態様が、添付の特許請求の範囲によって規定した本発明の精神または範囲を逸脱することなしに行われ得ることが、当業者に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本明細書に開示したスピンプロファイル（またはスピン速度プロファイル）の例を示し、ここで２つの連続したスピニング間の間隔は２メートルであり、各衝撃的スピニングは９０度の回転を生じる。
【図２】図１のファイバーについて、ファイバー長さの関数としてのＤＧＤを示す図である。
【図３】「正」および「負」の衝撃的スピニングの両方を示す図である。
【図４】図３のファイバーに沿ったＤＧＤ展開を示す図である。
【図５】０．２ｍの固定衝撃幅を有する９０度の衝撃的回転を用いて、１ｍ、３ｍ、および１０ｍのビート長について、衝撃間隔に対するＰＭＤ減少係数を示す図である。
【図６】０．０５ｍ、０．１ｍ、および０．２ｍの衝撃幅、ならびに２．０ｍのファイバービート長について、衝撃間隔に対するＰＭＤ減少係数を示す図であり、より短い衝撃幅ではＰＭＤ減少係数は衝撃間隔にあまり依存しないことを示す。
【図７】０．２ｍの衝撃幅、３．０ｍのファイバービート長、および２．０ｍの衝撃間隔について、長さの関数としてのＤＧＤ展開を示す図である。
【図８】２．０ｍの衝撃間隔について、ならびに０．１ｍおよび０．２ｍの衝撃幅それぞれについて、ファイバービート長の関数としてのＰＭＤ減少係数を示す図である。
【図９】最適の衝撃的スピンプロファイルに相当するファイバー長さの関数としてのＤＧＤを示す図である（ここで、Ｒ１＝−１５５°およびＲ２＝７５°）。
【図１０】１．０ｍの固定ファイバーモード結合長さについて、ファイバー長さの関数としてのＤＧＤを示す図である。
【図１１】３０ｍの固定ファイバー長さについて、ファイバーモード結合長さの関数としてのＤＧＤを示す図である。
【図１２】本明細書に開示したように衝撃的にスピンさせられた光ファイバーの部分における目標スピン関数（実線）および測定された回転を示す図である。
【図１３】ファイバーが線引きされているとき、衝撃的スピンを光ファイバーに与えることが可能である、本明細書に開示した装置の実施形態の等角図である。
【図１４】図１３と類似している本明細書に開示した装置の実施形態の上面図である。
【図１５】図１４の装置の実施形態の正面図である。
【図１６】図１３、１４および／または１５の装置と共に使用される、カム部分を有するシャフトの実施形態の断面図である。
【図１７】カム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図である。
【図１８】カム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図である。
【図１９】カム部分を有するシャフトの別の実施形態の断面図である。
【図２０】本明細書に開示した光ファイバーを備える光ファイバー通信装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０    装置
１２    マウント
１４    基板部材
１６    支持部材
１８    ロッド
２０    レバー部材
３０    ホイールマウント
３２，５２，５４    ホイール
４０    従動部材
５０    ガイドアセンブリ
【図１】
2006519158.tif 000017
【図２】
2006519158.tif 000018
【図３】
2006519158.tif 000019
【図４】
2006519158.tif 000020
【図５】
2006519158.tif 000021
【図６】
2006519158.tif 000022
【図７】
2006519158.tif 000023
【図８】
2006519158.tif 000024
【図９】
2006519158.tif 000025
【図１０】
2006519158.tif 000026
【図１１】
2006519158.tif 000027
【図１２】
2006519158.tif 000028
【図１３】
2006519158.tif 000029
【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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【国際調査報告】
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