(57)【要約】外側クラッド領域によって囲繞されていて４未満のアルファを有している中心コア領域を含む、分散フラット非ゼロ分散シフト光導波ファイバである。該光ファイバは、略１５５０ｎｍの波長において略４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至略８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間にある分散と、略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満の分散傾斜と、を有する。
2006512615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側クラッド領域によって囲繞されていて４未満のアルファを有している中心コア領域を含み、略１５５０ｎｍの波長において略４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至略８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間の分散と、略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満の分散傾斜と、を有することを特徴とする光導波ファイバ。
【請求項２】
前記分散傾斜は略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項３】
前記分散傾斜は略１５２５ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項４】
前記分散の絶対値は略１３１０ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の全ての波長において１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項５】
前記中心コア領域に隣接して囲繞している第１の環状コア領域をさらに含み、前記第１の環状コア領域は−０．３％乃至−０．４％の間の最小相対屈折率Δ2,MINを有している、ことを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項６】
前記ファイバは略１４００ｎｍ未満のゼロ分散波長を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項７】
前記ファイバは略１２６０ｎｍ未満のケーブルカットオフ波長を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項８】
前記ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略４０μｍ2を超える有効面積を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項９】
前記ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略８ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項１０】
前記ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略５ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項１１】
前記ファイバは略１６００ｎｍの波長において略１５ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有することを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項１２】
前記中心領域を囲繞しつつ隣接していて、最小相対屈折率Δ2,MINを備えた負の相対屈折率Δ2％（ｒ）を有している第１の環状コア領域と、
前記第１の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて、最大相対屈折率Δ3,MAXを備えた正の相対屈折率Δ3％（ｒ）を有している第２の環状コア領域と、
前記第２の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて、前記第２の環状コア領域と前記外側環状クラッド領域との間に配置されており、最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）であり最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）を有している第３の環状コア領域と、を含み、
前記中心コア領域は中心線から半径方向に外側に拡張していて最大相対屈折率Δ1,MAXを備えた正の相対屈折率Δ1％（ｒ）を有し、
前記外側環状クラッド領域は前記第３の環状コア領域を囲繞しつつ隣接しており相対屈折率Δc％（ｒ）を有する、ことを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項１３】
前記中心コア領域は３．５未満のアルファを有することを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１４】
前記Δ1,MAXは略０．５％乃至０．７％の間にあることを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１５】
前記中心領域は略３μｍ乃至略５μｍの間の半径を有することを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１６】
前記Δ2,MINは略−０．２％乃至−０．５％の間にあることを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１７】
前記第１の環状コア領域は略１μｍ乃至５μｍの間の幅と略３μｍ乃至７μｍの間にある中間点とを有し、前記第２の環状コア領域は略３μｍ乃至７μｍの間の幅と略７μｍ乃至１１μｍの間にある中間点とを有し、前記第３の環状コア領域は略２μｍ乃至６μｍの間の幅と略１１μｍ乃至１５μｍの間にある中間点とを有する、ことを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１８】
前記Δ3,MAXは略０．１％乃至０．３％の間にあることを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項１９】
前記Δ4,MINは略−０．０３％乃至−０．２％の間にあることを特徴とする請求項１２記載の光導波ファイバ。
【請求項２０】
請求項１記載の前記光導波ファイバを含むことを特徴とする光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願についてのクロスリファレンス
本出願は、２００２年１２月３１日に出願された米国特許出願第６０／４３７，２９１号に対する優先権とその利益を主張するものである。
技術分野
本発明は、低い傾斜を有している非ゼロ分散シフト光ファイバ（ＮＺＤＳＦ）に関する。より好ましくは、本発明は、低い傾斜および低いゼロ分散波長を有するＮＺＤＳＦファイバに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重システム（ＷＤＭ）は、１５５０ｎｍの波長領域の近辺、すなわち略１５２５ｎｍ乃至略１５６５ｎｍの間の波長を有するＣバンドおよび略１５６５ｎｍ乃至略１６２５ｎｍの間の波長を有するＬバンドを含むものとして本明細書にて定義されている領域で作動する。公知の幾つかのファイバは、動作ウインドウの外に位置しているゼロ分散波長を有しており、非線形の損失（例えば４光波混合（ＦＷＭ）および相互位相変調（ＸＰＭ））を防止することを補助することができる。しかし、公知のＮＺＤＳＦファイバのゼロ分散波長は、より長いスパン長およびより少ない頻繁な分散補償が達成されて１５５０ｎｍ動作ウインドウにおいて伝送信号の分散の大きさを低減させるために、概して１５５０ｎｍの１００ｎｍ以内にある。
【０００３】
好ましくは、低密度波長分割多重（coarse wavelength division multiplexing）システム（ＣＷＤＭ）および装置は、ＷＤＭ１５５０ｎｍウインドウ（すなわちＣ‐およびＬ‐バンド）において、Ｓ‐バンド（略１４５０ｎｍ乃至略１５２５ｎｍの間）において、および１３１０ｎｍウインドウ（略１２８０ｎｍ乃至略１３３０ｎｍの間）において、動作する。
【０００４】
公知のファイバは、特定のウインドウにおける動作に適している光学特性を有する。たとえば、標準シングルモード伝送ファイバ（例えばコーニング社製のＳＭＦ−２８TM光ファイバ）は１３１０ｎｍにおいて又はその近傍にゼロ分散波長を有しており、かかるファイバは１３１０ｎｍウインドウにおいて最適に動作することができる。かかる光ファイバにより１５５０ｎｍにおいて示される分散は、略１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、これは典型的なＮＺＤＳＦファイバの１５５０ｎｍにおける分散よりも大であり、そして、頻繁な分散補償が必要となる。ＮＺＤＳＦ光ファイバは、１５５０ｎｍのウインドウにおいて適切に実行することができる。ＮＺＤＳＦファイバの例として、１５００ｎｍの近傍の平均ゼロ分散波長と略１５５０ｎｍにおいて略０．０８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散傾斜とを有しているコーニング社製のＬＥＡＦ（登録商標）ファイバ、１５９０ｎｍの近傍の平均ゼロ分散波長と略１５５０ｎｍにおいて略０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散傾斜とを有しているコーニング社製のＳｕｂｍａｒｉｎｅ ＬＥＡＦ（登録商標）ファイバ、１６５０ｎｍの近傍の平均ゼロ分散波長を有しているコーニング社製のＭｅｔｒｏＣｏｒTMファイバ、および略１４５０ｎｍのゼロ分散波長を有しているルーセント（Lucent）社のＴｒｕｅｗａｖｅ ＲＳTMがある。しかしながら、これらＮＺＤＳＦ光ファイバの１３１０ｎｍウインドウにおける分散の大きさは低くなく、多くのＮＺＤＳＦファイバは１２６０ｎｍよりも大なる特定のケーブルカットオフ波長を有している。アルカテル（Alcatel）社の光ファイバ、Ｔｅｒａｌｉｇｈｔ（登録商標）Ｍｅｔｒｏは１３１０ｎｍウインドウにおける分散を対象としているものの、かかるファイバはＣ‐バンドにおける４０Ｇｂ／ｓ伝送に対して高分散であることと同様に相対的に高い分散傾斜を有している。したがって、システム内のファイバの使用範囲が制限される傾向にあり、及び／又は長波長において頻繁な補償が必要となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載されている光ファイバは、外側クラッド領域によって囲繞されていて４未満のアルファ（α）を有している中心コア領域を含む。該ファイバは、略１５５０ｎｍの波長において略４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至略８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間の分散と、略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満の分散傾斜と、を有している。
【０００６】
好ましくは、該分散傾斜は、略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満である。
【０００７】
好適な実施例において、該分散傾斜は略１５２５ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満である。
【０００８】
好ましくは、該分散の絶対値は略１３１０ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の全ての波長において１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ未満である。
【０００９】
好適な実施例において、光導波ファイバは該中央コア領域に隣接して囲繞している第１の環状コア領域を含んでいる。該第１の環状コア領域は略−０．３％乃至−０．４％の間の最小相対屈折率Δ2,MINを有している。
【００１０】
該ファイバのゼロ分散波長は略１４３０ｎｍ未満であることが好ましく、略１４００ｎｍ未満であることがより好ましい。
【００１１】
好ましくは、該ファイバは略１２６０ｎｍ未満のケーブルカットオフ波長を有する。
【００１２】
好ましくは、該ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略４０μｍ2を超える有効面積を有する。
【００１３】
好ましくは、該ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略８ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有する。さらにより好ましくは、該ファイバは略１５５０ｎｍの波長において略５ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有する。該ファイバは、好ましくは略１６００ｎｍの波長において略１５ｄＢ未満のピン配列曲げ損失を有する。
【００１４】
好ましい実施例において、光ファイバは、該中心領域を囲繞しつつ隣接していて最小相対屈折率Δ2,MINを備えた負の相対屈折率Δ2％（ｒ）を有している第１の環状コア領域と、該第１の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて最大相対屈折率Δ3,MAXを備えた正の相対屈折率Δ3％（ｒ）を有している第２の環状コア領域と、該第２の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて該第２の環状コア領域と該外側環状クラッド領域との間に配置されており最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）であり最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）を有している第３の環状コア領域と、を含み、該中心コア領域は中心線から半径方向に外側に拡張していて最大相対屈折率Δ1,MAXを備えた正の相対屈折率Δ1％（ｒ）を有し、該外側環状クラッド領域は該第３の環状コア領域を囲繞しつつ隣接しており相対屈折率Δc％（ｒ）を有している。
【００１５】
好ましい実施例において、中心コア領域は３．５未満のアルファを有している。
【００１６】
好ましい実施例において、Δ1,MAXは略０．５％乃至０．７％の間にあり、中心領域は略３μｍ乃至略５μｍの間の半径を有し、Δ2,MINは略−０．２％乃至−０．５％の間にあり、第１の環状コア領域は略１μｍ乃至５μｍの間の幅と略３μｍ乃至７μｍの間にある中間点とを有し、第２の環状コア領域は略３μｍ乃至７μｍの間の幅と略７μｍ乃至１１μｍの間にある中間点とを有し、第３の環状コア領域は略２μｍ乃至６μｍの間の幅と略１１μｍ乃至１５μｍの間の中間点とを有する。
【００１７】
好ましくは、Δ3,MAXは略０．１％乃至０．３％の間にあり、Δ4,MINは略−０．０３％乃至−０．２％の間にある。
【００１８】
好適な実施例において、光伝送システムは、本明細書に開示されている該光導波ファイバを含んでいる。
【００１９】
好ましくは、本明細書に記載されかつ開示されている光ファイバは、略１２６０乃至１６５０ｎｍの間における複数の動作ウインドウにおいて適切な特性を示す。本明細書に記載されかつ開示されている光ファイバは、略１２６０ｎｍ乃至略１６５０ｎｍまで複数の波長において適切な性能を示すことがより好ましい。好適な実施例において、本明細書に記載されかつ開示されている光ファイバは少なくとも１３１０ｎｍおよび１５５０ｎｍのウインドウに適して動作し得る二重ウインドウファイバである。
【００２０】
本明細書は本発明の好適な実施例を詳細に示しており、かかる実施例が添付図面に示されている。本発明による分割されたコアの屈折率プロファイルの典型的な実施例群が、それぞれ図面に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の追加的な特徴及び利点が、以下の詳細な説明に記載されており、さらに当該記載によって当業者に明白となり若しくは特許請求の範囲および添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明に記載された本発明を実施することによって理解される。
【００２２】
「屈折率プロファイル」とは、屈折率または相対的な屈折率と導波ファイバの半径との間の関係をいう。
【００２３】
「相対屈折率」は、次の式によって定義されている。
【００２４】
【数１】
2006512615.tif 000003
【００２５】
上記式において、ｎiは特に明記しない限り領域ｉにおける最大屈折率であり、ｎcは特に明記しない限りクラッド領域の平均屈折率である。環状の領域また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小である場合、相対的な屈折率は、負であり、ディプレスト領域もしくはディプレストインデックスを有すると称され、さらに、特に明記しない限り最も負となっている位置における相対的な屈折率が算出される。環状の領域またはセグメントの屈折率がクラッド領域の平均屈折率を上回る場合、相対的な屈折率は正であり、当該領域は上昇された若しくは正の屈折率を有すると称される。本明細書において「ダウンドーパント（downdopant）」とは、純粋なドーパントを含まないＳｉＯ2に対して屈折率を低下させる傾向を有するドーパントをいう。ダウンドーパントではない１以上の他のドーパントが添加される場合、ダウンドーパントは正の相対的な屈折率を有する光ファイバの領域に存在しても良い。同様に、ダウンドーパントではない１以上の他のドーパントが、負の屈折率を有する光ファイバの領域に存在しても良い。
【００２６】
導波ファイバの「色分散」（本明細書において注記しない限り「分散」と称される）とは、材料分散、導波路分散、およびモード内分散歪みの合計をいう。シングルモードの導波ファイバの場合、モード内分散歪みはゼロである。
【００２７】
「有効面積」は次の式で定義される。
【００２８】
【数２】
2006512615.tif 000004
【００２９】
上記式において、積分限界は０から∞であり、Ｅは導波路を進行する光に関する電界である。
【００３０】
「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参照しており、Δ（ｒ）％という用語で表現される。ここでｒは半径であり、次の式に従う。
【００３１】
【数３】
2006512615.tif 000005
【００３２】
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）％がゼロになる点であり、ｒはｒi≦ｒ≦ｒfである。ここでΔは上記の如く定義され、ｒiはα−プロファイルの最初の点でありｒfはα−プロファイルの最後の点であり、αは実数のベキ指数である。
【００３３】
モードフィールド径（ＭＦＤ）は、ペーターマンII法を用いて測定され、ここで２ｗ＝ＭＦＤであり、ｗ２は、次の式によって定義される。
【００３４】
【数４】
2006512615.tif 000006
【００３５】
上記式において、積分限界は０乃至∞である。
【００３６】
導波ファイバの曲げ抵抗は、規定された試験状況の下で誘発された減衰によって評価することができる。
【００３７】
曲げ試験の種類の１つに、横方向の負荷マイクロベント試験がある。いわゆる横方向の負荷試験（"lateral load" test）において、所定の長さの導波ファイバが２枚の平坦な板の間に配置される。Ａ＃７０ワイヤメッシュが一方の板に取り付けられている。長さが判っている光ファイバが当該板の間に挟まれて、当該板が３０ニュートンの力で共に押圧されているときに参照減衰が測定される。その後に、７０ニュートンの力が当該板に加えられて、ｄＢ／ｍ単位で減衰の増加が測定される。減衰の増加分が、導波路の横方向の負荷減衰である。
【００３８】
かかる「ピン配列」曲げ試験は、曲げに対する導波ファイバの相対的な抵抗を比較するために用いられる。かかる試験を実行するために、実質的に曲げ損失が誘導されていない状態の導波ファイバに対して、減衰損失が測定される。当該導波ファイバは、その後にピン配列に編み込まれてから再度減衰が測定される。２つの減衰測定値の差分が曲げることによって誘導された損失となる。ピン配列は、単一の列に並べられて平坦面上に垂直姿勢で固定された一組の１０本の円筒状ピンである。ピン間隔は、中心‐中心間で５ｍｍである。ピンの直径は、０．６７ｍｍである。試験中、該導波ファイバをピン表面の一部に適合させるために十分な張力が加えられる。
【００３９】
所定のモードに対する理論上のファイバカットオフ波長、すなわち「理論ファイバカットオフ」または「理論カットオフ」は、案内光がかかるモードにおいて伝播できない波長である。数学的な定義は、ジェーンホーン氏、「シングルモードファイバオプティクス」、ニューヨーク、マーセルデッカー社、１９９０年、ｐｐ．３９‐４４、（Single Mode Fiber Optics, Jeunhomme, pp. 39-44, Marcel Dekker, New York, 1990）に記載されており、ここで理論ファイバカットオフは、モード伝播定数が外側クラッドにおける平面波伝播定数と等しくなる波長として記載されている。かかる理論上の波長は、無限長であり、直径に変化が無い完全にまっすぐなファイバに対して適用できる。
【００４０】
有効ファイバカットオフは、理論カットオフよりも低く、これは曲げることおよび／または機械的な圧力によって誘導される損失に起因している。かかる状況において、カットオフはより高次のＬＰ１１およびＬＰ０２モードを示している。ＬＰ１１およびＬＰ０２は測定において概して識別されない。しかし、双方はスペクトル測定におけるステップとして明白である。すなわち測定されたカットオフよりも長い波長においてモードにパワーが観察されない。実際のファイバカットオフは、「ファイバカットオフ波長」を得るために、「２ｍファイバカットオフ」または「測定カットオフ」としても知られている標準の２ｍファイバカットオフ試験、ＦＯＴＰ‐８０（ＥＩＡ‐ＴＩＡ‐４５５−８０）によって測定される。ＦＯＴＰ‐８０の標準試験は、曲げ量の制御を用いて高次モードを取除く又はマルチモードファイバのそれに対するファイバの特定の応答を標準化して、実施される。
【００４１】
ケーブルカットオフ波長、すなわち「ケーブルカットオフ」は、ケーブルの状態における機械的な圧力および曲げの高いレベルに起因して、測定されたファイバカットオフよりも充分に低い。実際のケーブルの状態は、ＥＩＡ−ＴＩＡファイバ光学標準（すなわち、米国電子工業会−米国電気通信工業会のファイバ光学標準であり、より一般的にはＦＯＴＰとして知られている）の一部であるＥＩＡ−４４５のファイバ光学試験手順に記載されているケーブルカットオフ試験によって近似することができる。ケーブルカットオフ測定は、ＥＩＡ−４５５−１７０の伝送されたパワーによるシングルモードファイバのケーブルカットオフ波長、又は「ＦＯＴＰ−１７０」に記載されている。
【００４２】
導波ファイバ電気通信リンク又は簡単なリンクは、光信号の送信機、光信号の受信機、および該送信機と該受信機との間を光信号が伝播できるように光学的に結合する端部を有している所定長の導波ファイバ若しくはファイバ群から形成されている。長い導波ファイバは、端部と端部を一列に配列して接続し若しくは結合して複数の短いファイバから形成することができる。リンクは、光増幅器、光減衰器、光ファイバアイソレータ、光スイッチ、光学フィルタまたは多重化若しくは非多重化装置等の追加の光学部品を含むことができる。例として、長距離通信システムとしての相互接続リンクのグループを示すことができる。
【００４３】
本明細書において使用されている光ファイバのスパンは、光学装置の間（例えば２つの光増幅器の間又は多重化装置と光増幅器との間）を延長している、連続して一体的に接合された複数の光ファイバ又は長い光ファイバを含んでいる。スパンは、本明細書に開示されている光ファイバの１以上の部分を含むことができ、あるいは他の光ファイバの１以上の部分を更に含むことができて、例えば所望のシステム特性若しくはパラメータ（スパンの端部における残留分散等）を達成するために選択される。
【００４４】
概して、光ファイバの「物理的な」コアは、不純物を添加することができる１つ以上のセグメントを含んでいる。かかるセグメントは、物理的に定義可能なコアの部分である。同時に、光学的に説明すると、本明細書において「光学」コアには光ファイバ内を進行する伝播光の略９９％が存在すると考えられ、伝播光の一部は物理的なコアセグメントの外側を進行し得る、ということを理解されなければならない。
【００４５】
好ましくは、本明細書に開示されているファイバは、蒸着法によって形成される。さらにより好ましくは、本明細書において開示されているファイバは、外付け蒸着（ＯＶＤ）法によって形成される。従って、たとえば、公知のＯＶＤレイダウン（laydown）、焼固および線引き技術は、本明細書に開示されている光導波ファイバを製造するために、適宜使用されても良い。他の方法、例えば内付け気相成長法（ＭＣＶＤ）または気相軸付け法（ＶＡＤ）が、使用されても良い。すなわち、本明細書において開示されている光導波ファイバの屈折率および断面プロファイルは、当業者にとって公知の製造法を使用して得ることができて、ＯＶＤ，ＶＡＤおよびＭＣＶＤ法に限定されない。
【００４６】
図１は、本発明による光導波ファイバ１０の概略図（スケールなし）であり、中心領域（または第１のコアセグメント）２０と、該中心コア領域２０を囲繞しつつ隣接している第１の環状コア領域（又は第２のコアセグメント）３０と、該第１の環状コア領域３０を囲繞しつつ隣接している第２の環状コア領域（又は第３のコアセグメント）４０と、該第２の環状コア領域４０を囲繞しつつ隣接している第３の環状コア領域（又は第４のコアセグメント）５０と、該第３の環状コア領域５０を囲繞しつつ隣接している外側環状領域又はクラッドまたはクラッド層１００と、を含んでいる。該中心領域は、ダウンドーパントを含まないことが好ましい。
【００４７】
好ましくは、本明細書に開示されている光ファイバのクラッド１００は、純粋であるかまたはほぼ純粋なシリカである。クラッドはゲルマニウムまたはフッ素ドーパントをその中に含まないことがより好ましい。外側の環状クラッド領域１００は、例えばレイダウン工程の間に堆積される又は例えばロッド・イン・チューブ光学プリフォーム配置におけるチューブなどの被覆の形で提供されるクラッド物質、又は堆積物質および被覆の組み合わせからなることとしても良い。外側環状クラッド領域１００は、１つ以上のドーパントを含み得る。クラッド１００は１次コーティングＰおよび２次コーティングＳによって囲繞されている。クラッド１００の屈折率は、本明細書の他の場所において記載されているように相対的な屈折率を計算するために使用されている。
【００４８】
図を参照すると、クラッド層１００は、コアを囲繞していて、Δ％（ｒ）＝０として定義されており、光ファイバ又は光ファイバプリフォームの様々な場所もしくは領域の屈折率を計算するために使用される屈折率ｎｃを有している。
【００４９】
中心コア領域またはコア領域等の領域のプロファイルを記載する場合、半最大点は、Δ１，ＭＡＸ等の特定の領域における最大相対屈折率又はピーク屈折率を決定し、さらにΔ１，ＭＡＸ等の該ピーク屈折率又は該最大相対屈折率の１／２値に等しい相対的な屈折率に対応する半径を決定することによって定義することができる。すなわち、半径対相対屈折率を示しているかかる曲線から従属している垂直線がΔ％（ｒ）＝０（すなわちクラッド層の相対屈折率）に対応している軸と交差している位置である。
【００５０】
図２に示す如く、本明細書に記載されている光ファイバ２２０は、光ファイバ通信システム２００に使用されても良い。システム２００は送信機２１０および受信機２３０を含む。ここで、光ファイバ２２０は送信機２１０および受信機２３０の間で光信号を伝送することができる。システム２００は２方向通信ができることが好ましく、送信機２１０および受信機２３０は図示することのみを目的として示されている。システム２００は、本明細書において開示されている光ファイバの断面またはスパンを有するリンクを含むことが好ましい。システム２００は、本明細書において開示されている光ファイバの１以上の部分またはスパンに光学的に接続された１以上の光学装置（再生器、増幅器又は分散補償モジュールなど）を含み得る。少なくとも１つの好適な実施例において、本発明の光ファイバ通信システムは、再生器が含まれることなく光ファイバによって接続されている送信機および受信機を含む。他の好適な実施例において、本発明の光ファイバ通信システムは、増幅器が含まれることなく光ファイバによって接続されている送信機および受信機を含む。また他の好適な実施例において、本発明の光ファイバ通信システムは、増幅器または再生装置または中継器の何れも有することなく光ファイバによって接続されている送信機および受信機を含む。
【００５１】
好ましくは、本明細書において開示されている光ファイバは、水分含有量が低いことが好ましく、低い水分ピークである光ファイバ、すなわち特定の波長領域（特に１３８３ｎｍウインドウ）における水分ピークが相対的に低いまたは無い減衰曲線を有する光ファイバであることが好ましい。
【００５２】
スートプリフォームまたはスート体は、シリカベース反応生成物を形成するために、酸化媒体において少なくとも１つのガラス形成前駆体化合物を含んでいる可動流体混合物の幾つかの組成物の化学反応によって作製することができる。かかる反応生成物の一部は基板に向かって多孔質シリカ体を形成し、これらの少なくとも一部は概して酸素に結合された水素を含んでいる。該スート体は、ＯＶＤプロセスを用いてベイトロッド（bait rod）上にスート層を堆積させることによって形成することができる。
【００５３】
基板またはベイトロッドまたはマンドレル（mandrel）は、中空若しくは管状のハンドル等のガラス体に挿入されて旋盤上に載置される。旋盤は、スート生成バーナーにきわめて近い位置で心棒を回転させかつ移動させるように設計されている。該マンドレルが回転しかつ移動することによって、概してスートとして知られているシリカベースの反応生成物がマンドレルに向けられる。シリカベースの反応生成物のうち少なくとも一部はマンドレルの上およびガラスハンドルの一部の上に堆積されて、スート体が形成される。
【００５４】
所定量のスートが該マンドレルの上に置かれると、スートの堆積は終了し、該マンドレルは該スート体から取り外される。
【００５５】
マンドレルを除去することによって、該スート体には軸方向においてこれを貫通している中心孔が出現する。該スート体は、ダウンフィード（downfeed）装置上のハンドルによって懸架されて、硬化炉の内に配設されることが好ましい。ハンドルから離れている中心孔の端部は、硬化炉内でスート体が位置決めされる前に底部プラグが取付けられることが好ましい。該底部プラグは摩擦ばめによってスート体に対して位置決めされて保持されることが好ましい。該プラグは、挿入が容易になるように、かつ該スート体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、先細りにされることがさらに好ましい。
【００５６】
たとえば、該スート体は、化学的に乾燥されることが好ましく、例えば、硬化炉内で高温にされて塩素を含む環境に該スート体を晒すことによって行われる。塩素を含む環境によって、該スート体から製造された光導波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該スート体から効率よく除去することができる。ＯＶＤ形成されたスート体において、塩素が該スートを通って十分に流れて、該中心孔を囲繞している中心領域を含む空洞部全体が効果的に乾燥される。
【００５７】
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焼結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。中心孔を予め閉じて該中心孔が水素化合物に再度晒されることがないように、該中心孔はかかる焼固ステップの間に閉じられる。好適な実施例において、該中心領域は、略１ｐｐｂ未満の重量平均ＯＨ濃度を有する。
【００５８】
水素化合物を含む環境に中心孔を晒すことを、焼固の間に中心孔を閉じることによって、実質的に低減若しくは防止することができる。
【００５９】
底部プラグ等のガラス体がハンドルから外されたスート体の端部において中心孔に配置され、開放端を有する中空の管状のガラスプラグ若しくは上部プラグなどのガラス体が当該プラグの反対側において該スート体の中心孔に配置される。該上部プラグは、管状のハンドルの空洞内に配置することができる。塩素乾燥に続いて、該スート体は、該中心孔を密封しかつ焼結ガラスプリフォームまたは硬化ガラスプリフォームに該スート体を固めるために、硬化炉のホットゾーン内へ下方に移動させられる。乾燥および焼固は、同時に任意に行うこととしても良い。焼固の間、該スート体は、いくぶん縮小して、該底部プラグおよび該上部プラグの下端部とかみ合う。それによって、該プラグに対して当該焼結ガラスプリフォームが溶融して、該中心孔が密封される。該中心孔の上部および底部の双方の密閉は、ホットゾーンに該スート体を１回通過させることによって達成することができる。中心孔から不活性ガスが拡散して密閉された中心孔内に受動的な真空が形成されるように、高い温度で（好ましくは保持オーブンにおいて）硬化ガラスプリフォーム若しくは焼結ガラスフォームが保持されることが好ましい。該上部プラグは、不活性ガスの拡散がより効率よく生じ得るように、比較的薄い壁部を有することが好ましい。該上部プラグは、ハンドル内で該プラグが支持されるように拡大された部分と、該スート体の中心孔内に伸長している狭い部分と、を有することが好ましい。該上部プラグは、該ハンドルのほとんどの部分を占有し得る伸長した中空部分を含むことが好ましい。該中空部分は該中心孔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該中心孔内により良い真空を提供する。該プラグの該伸長部分によって提供される体積は、密封された中心孔に追加の体積を提供する。
【００６０】
本明細書に記載および上記の如く、該底部プラグおよび該上部プラグは、融解石英プラグ等の３１重量ｐｐｍ未満の水分含量の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等の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雰囲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雰囲気を同等に適用することができる。理想としては、ガラスプラグは、１重量ｐｐｂ未満の水分含量であることが好ましい。加えて、該ガラスプラグは、略２００μｍ乃至略２ｍｍの厚さの範囲にある薄い壁を有するプラグであることが好ましい。さらに、少なくともプラグ６０の一部は、略０．２ｍｍ乃至略０．５ｍｍの厚さの壁を有することがより好ましい。さらに、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、処理の間に破損し易い。
【００６１】
したがって、該中心孔内において受動的な減圧が作られるように該中心孔が密閉された後に、不活性ガスが該中心孔から拡散されることが好ましい。更に、薄い壁のガラスプラグは、該中心孔からの不活性ガスの急速な拡散を容易にすることができる。薄いプラグは、拡散の速度がより大となっている。硬化されたガラスプリフォームは、該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く、これによって、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、該中心孔は固形の中心部を形成するために圧壊される。焼固の間に受動的につくられた密封中心孔内で維持されている減圧は、概して、線引き（若しくはいわゆる再線引き）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。
【００６２】
従って、全体的に低いＯ‐Ｈ上音光減衰が、達成できる。例えば、１３８３ｎｍにおける水ピークを、９５０ｎｍ若しくは１２４０ｎｍ等の他のＯＨ起因の水ピークと同様に、低下させることができて、実質的に排除することができる。
【００６３】
概して、低い水分ピークは、特に略１３４０ｎｍ乃至略１４７０ｎｍの間の伝送信号に対して、低い減衰損失を提供する。さらに、低い水分ピークは、光ファイバに光学的に接続されているポンプ光放出装置（例えば１以上のポンプ波長において動作し得るラマンポンプまたはラマン増幅器）により良好なポンプ効率をも提供する。あらゆる所望の動作波長若しくは波長領域よりも略１００ｎｍ低い１以上の波長において、ラマン増幅器はポンピングを行うことが好ましい。たとえば、１５５０ｎｍ近辺の波長において操作信号を運んでいる光ファイバは、１４５０ｎｍ近辺のポンプ波長においてラマン増幅器でポンプされても良い。よって、略１４００ｎｍ乃至略１５００ｎｍの波長領域における低いファイバ減衰は、ポンプ減衰を減少させて、ポンプ効率（例えばポンプパワーのｍＷあたりのゲインであり、特に１４００ｎｍ近辺におけるポンプ波長に対するもの）を向上させる傾向にある。一般に、ファイバにおけるＯＨ不純物が増加すると、水分ピークは、高さと同様に幅も大きくなる。したがって、より効率的な操作の幅広い選択は、ポンプ波長を用いた増幅に対しても信号波長の動作に対しても、水分ピークを小さくすることによって提供することができる。このように、ＯＨ不純物を減らすことによって、例えば略１２６０ｎｍ乃至略１６５０ｎｍの間の波長に対して、損失を減らすことができる。特に低減された損失を１３８３ｎｍ水分ピーク領域において得ることができて、これによって、より効率的なシステムの動作が得られる。
【００６４】
ＯＶＤプロセスによって作製される場合、本明細書に開示されているファイバは低いＰＭＤ値を有する。光ファイバのスピニングも本明細書に開示されているファイバに対してＰＭＤ値を低くし得る。
【００６５】
図３を参照すると、本明細書に開示されている光導波ファイバ１０は、中心線から中心コア領域の外側半径Ｒ1に向けて半径方向に拡張していて最大屈折率Δ1,MAXを備えた正の相対屈折率Δ1％（ｒ）を有する中心コア領域２０と、中心コア領域２０を囲繞していてこれに隣接していることが好ましくて中間点Ｒ2midにおいて配置されていて幅Ｗ2を有していて最小相対屈折率Δ2,MINを備えた負の相対屈折率Δ2％（ｒ）＜０を有する第１の環状コア領域３０と、第１の環状コア領域３０を囲繞していてこれに隣接していることが好ましくて中間点Ｒ3midにおいて配置されていてリング幅Ｗ3を有していて最大相対屈折率Δ3,MAXを備えた正の相対屈折率Δ3％（ｒ）＞０を有する第２の環状コア領域（またはリング）４０と、第３の環状コア領域４０を囲繞していてこれに隣接していることが好ましくて中間点Ｒ4midにおいて配置されていて幅Ｗ4を有していて最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）＜０を有する第４の環状コア領域５０と、第２の環状コア領域４０を囲繞していてこれに隣接していることが好ましくて相対屈折率Δc％（ｒ）を有する外側環状クラッド領域１００と、を含んでいる。第４の環状コア領域５０に隣接しているクラッド１００の少なくとも一部は、Δc％＝０を有することが好ましい。好ましくは、Δ1,MAX＞Δ3,MAX＞０である。より好ましくはΔ1,MAX＞Δ3,MAX＞０＞Δ4,MIN＞Δ2、MINである。
【００６６】
中心コア領域２０は、ファイバの中心線（ｒ＝０）から、中心コア領域Ｒ1の外側の半径まで伸長している。中心コア領域２０は、ＯＶＤプロセスなどの所定の製造方法から作製することができて、図３に示されるように中心線ディップを有することとしても良く、又はたとえば図７に示されるように中心線ディップがほとんど屈折率プロファイルに現れないこととしても良い。Ｒ1HHは、Δ1,MAXの半‐高さ又は半‐ピーク高さの半径を示している。中心コア領域２０の端部Ｒ1は、好ましくは第１の環状コア領域３０の始点となっており、屈折率プロファイルがΔ％＝０軸と交差する半径において始まると定義されている。
【００６７】
第１の環状コア領域３０は、Ｒ1から外側半径Ｒ2、すなわち屈折率プロファイルがΔ％＝０と再度交差する半径まで伸長している。幅Ｗ2はＲ1とＲ2との間の半径距離として定義される（すなわちＷ2＝Ｒ2−Ｒ1）。中間点Ｒ2midはＲ1とＲ2との中間点にある（すなわちＲ2mid＝（Ｒ1＋Ｒ2）／２）。
【００６８】
第１の環状コア領域３０は中心コア領域２０に隣接していることが好ましい。
【００６９】
第２の環状コア領域またはリング４０はＲ2から該リングの外側半径Ｒ3（すなわち屈折率プロファイルが再度Δ％＝０軸と交差する半径）まで伸長している。リング幅Ｗ3は、Ｒ2とＲ3との間の半径方向の距離として定義される。リング４０は、「ピーク」又は最大屈折率Δ3,MAXを含む正の屈折率プロファイルを有している。Ｒ3HHiはΔ3,MAXの半‐高さが生じる第１の内側半径、すなわち最も中心側の位置を示している。Ｒ3HHjはΔ3,MAXの半‐ピーク高さが生じる第１の外側半径の位置を示している。リングの半値幅ＨＨＰＷ3は、内側および外側半径、すなわちＲ3HHiおよびＲ3HHjをそれぞれ結んだものである。リングの半値幅ＨＨＰＷ3の中間点は、Ｒ3HHiとＲ3HHjとの間の半径距離の半分の位置である半径Ｒ3HHmidにおいて生じる。Δ3,MAXがＲ3HHmidで生じることが好ましい。幾つかの好適な実施例において、リング４０はその中間点に対して非対称の形である。たとえば、幾つかの好適な実施例において、Ｒ3HHmidは、リング４０，Ｒ3midの中間点と一致しない。リング４０は、図３，６および７に示す如く、第１の環状コア領域３０の近傍に配置された台形部分を含み得る。第２の環状コア領域４０は、第１の環状コア領域３０に隣接していることが好ましい。
【００７０】
第３の環状コア領域またはガター５０は、Ｒ3から外側半径Ｒ4（すなわち屈折率プロファイルがΔ％＝０軸と再度交差する半径）まで伸長している。幅Ｗ4は、Ｒ3とＲ4との間の半径方向の距離として定義される（Ｗ4＝Ｒ4−Ｒ3）。第３の環状コア領域５０は、第３の環状コア領域４０に隣接していることが好ましい。
【００７１】
光ファイバのプロファイル体積またはあらゆる部分は、次の式によって定義される。
【００７２】
【数５】
2006512615.tif 000007
【００７３】
上記式において、ｒ0およびｒfは、それぞれ、プロファイル体積が計算されるファイバの部分の始点および終点における半径である。
【００７４】
上記の物理的パラメータの定義は、他の図面に対して適切に適用される。
【００７５】
中心コア領域のプロファイル体積、又は中心領域体積はｒ＝０からｒ＝Ｒ1まで算出される。第１の環状コア領域のプロファイル体積、又は「モート体積」は、Ｒ1からＲ2まで算出される。リングプロファイル体積、又は「リング体積」は、Ｒ2からＲ3まで算出される。ガタープロファイル体積、又は「ガター体積」は、Ｒ3からＲ4まで算出される。全プロファイル体積はｒ＝０からファイバの最外半径まで計算され、ここで、定義として、相対屈折率Δ％（ｒ）＝０％を有するファイバのあらゆる部分はプロファイル体積に対する寄与度がゼロである。また、算出されたプロファイル体積は、それぞれの部分および／又は全プロファイル体積に対して％‐μｍ2で記載されても良い。
【００７６】
分散は本明細書においてｐｓ／ｎｍ／ｋｍの単位で記載され、分散傾斜または「傾斜」はｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの単位で記載されている。
【００７７】
図３‐７を参照すると、本明細書に開示されている光ファイバ１０の５つの好適な実施例が示されており、何れのファイバも中心コア領域２０と、中心コア領域２０を囲繞しつつ隣接している第１の環状コア領域３０と、第１の環状コア領域３０を囲繞しつつ隣接している第２の環状コア領域４０と、第２の環状コア領域４０を囲繞しつつ隣接している第３の環状コア領域５０と、第３の環状コア領域５０を囲繞しつつ隣接している外側環状クラッド領域１００と、を有している。すなわち、光ファイバ１０は、中心コア領域２０、第１の環状コア領域３０、第２の環状コア領域４０および第３の環状コア領域５０の４つのコアセグメントからなることが好ましい。図３‐７に示す如く、クラッドに対する相対屈折率差分は、パーセント又は相対屈折率Δ％（ｒ）によって、半径に対してプロットすることができる。中心コア領域の相対的な屈折率Δ1％（ｒ）は、アルファ（α）プロファイルを有する。好ましくはα＜５であり、より好ましくはα＜４．５であり、そして、さらにより好ましくはα＜４である。好適な実施例において、実質的に、全中心コア領域は、アルファプロファイルを有する。さらにより好ましくは、全中心コア領域は、アルファプロファイルを有する。
【００７８】
中心コア領域２０は、略０．５よりも大であることが好ましく略０．５乃至０．７の間にあることがより好ましい最大相対屈折率又はピークΔ1％（Δ1,MAX）と、略２乃至５ミクロンの間にあり、略３乃至５ミクロンの間にあることがより好ましく略３乃至４ミクロンの間にあることが更に好ましい半径Ｒ1と、を有している。半‐ピーク高さ半径は、略２乃至４ミクロンの間にあることが好ましく略２．５乃至３．５ミクロンの間にあることがより好ましい。
【００７９】
第１の環状コア領域３０は、−０．２％よりも小（すなわちより負）であることが好ましく、略−０．５％乃至−０．２％であることがより好ましく、略−０．４％乃至−０．３％にあることがさらにより好ましい最小相対屈折率を含んでいる。第１の環状コア領域３０の終点および第２の環状コア領域４０の始点は、略５ミクロン乃至略８ミクロンの間であることが好ましく、略６ミクロン乃至略７ミクロンの間であることがより好ましい。第１の環状コア領域の幅は、略１乃至５ミクロンの間であることが好ましく、略２乃至４ミクロンであることがより好ましい。第１の環状コア領域の中間点は、略３乃至７ミクロンの間にあることが好ましく、略４乃至６ミクロンの間にあることがより好ましい。
【００８０】
第２の環状コア領域４０は、略０．０８％乃至０．３％にあることが好ましく、略０．１％乃至０．３％の間にあることがより好ましく、略０．１５％乃至０．２５％の間にあることが更により好ましい最大相対屈折率又はピークΔ3％（Δ3,MAX）を有している。第２の環状コア領域４０の終点および第３の環状コア領域５０の始点は、略９ミクロン乃至略１３ミクロンの間にあることが好ましく、略１０ミクロン乃至略１２ミクロンの間にあることがより好ましい。第２の環状コア領域の幅は、略３乃至７ミクロンの間にあることが好ましく、略４乃至６ミクロンにあることがより好ましい。第２の環状コア領域の中間点は、略７乃至１１ミクロンの間にあることが好ましく、略８乃至１０ミクロンの間にあることがより好ましい。
【００８１】
第３の環状コア領域５０は、略−０．０３％乃至−０．２％の間にあることが好ましく、略−０．０５％乃至−０．１５％の間にあることがより好ましい最小相対屈折率又は最小Δ4％（Δ4,MIN）を含んでいる。第３の環状コア領域５０の終点とクラッド領域１００の始点は、略１２ミクロン乃至略１８ミクロンの間にあることが好ましく、略１３ミクロン乃至略１６ミクロンの間にあることがより好ましい。第３の環状コア領域の幅は、略２乃至６ミクロンの間にあることが好ましく、略３乃至５ミクロンの間にあることがより好ましい。第３の環状コア領域の中間点は、略１１乃至１５ミクロンの間にあることが好ましく、略１２乃至１４ミクロンの間にあることがより好ましい。
【００８２】
好ましくは、外側環状クラッド領域又はクラッドセグメント１００は第３の環状コアセグメント５０を囲繞しつつ隣接して配置されている。Δ1,MAXはΔ3,MAXよりも大である。Δ3,MAXは０．５Δ1,MAXよりも小であることが好ましく、０．４Δ1,MAXよりも小であることがさらに好ましい。
実施例１乃至５
表１は、本明細書に開示されている光ファイバ１０の第１から第５の実施例（実施例１‐５）の物理的なパラメータの一覧を示している。実施例１‐５の相対的な屈折率プロファイルは、それぞれ、図３‐７に示されているプロファイルによって示されていて、表１に示されている特定のプロファイルの物理的なパラメータに対応している項目を有している。図３‐７の相対的な屈折率プロファイルの各中心コア領域は、アルファプロファイル形状を有している。
【００８３】
【表１】
2006512615.tif 000008
【００８４】
表２‐７は、実施例１‐５の光学特性、すなわち、分散（Ｄ）、分散傾斜（Ｓ）、カッパ（κ＝所定の波長における分散を分散傾斜で割った比率）、有効面積（Ａｅｆｆ）、モードフィールド径（ＭＦＤ）、ピン配列曲げ損失（ＰＡ）、横方向の負荷損失（ＬＬ）、減衰、理論カットオフ波長ＬＰ１１、理論カットオフ波長ＬＰ０２、理論カットオフ波長ＬＰ０１、ケーブルカットオフ波長、およびゼロ分散波長（λ0）の一覧を示している。かかる特性は、表２−６の最左欄に示されている様々な波長（例えば、Ｄ＠１３１０は１３１０ｎｍにおける分散を意味している）に対して示されている。
【００８５】
【表２】
2006512615.tif 000009
【００８６】
【表３】
2006512615.tif 000010
【００８７】
【表４】
2006512615.tif 000011
【００８８】
【表５】
2006512615.tif 000012
【００８９】
【表６】
2006512615.tif 000013
【００９０】
【表７】
2006512615.tif 000014
【００９１】
分散傾斜は、１３００ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の全波長において正であることが好ましい。
【００９２】
本明細書に開示されている光ファイバの（たとえば１５５０ｎｍの近傍およびこれを超える波長における）分散および分散傾斜は、対応している又は適合している補償光ファイバ（例えば分散補償ファイバまたは分散補償型ファイバまたはＤＣＦ）の設計および／又は製造条件における要求を減らすカッパを提供し、拡張された波長範囲における光伝送が提供され易くなる。１５５０ｎｍにおけるカッパは、２００ｎｍよりも大であることが好ましく、３００ｎｍよりも大であることがより好ましく、４００ｎｍよりも大であることがさらにより好ましい。好適な実施例において、カッパは、１５２５ｎｍを超える波長（略１５２５ｎｍ乃至１７００ｎｍの間の波長を含む）に対して２５０ｎｍよりも大である。１６２５ｎｍにおけるカッパは５００ｎｍを超えることが好ましく、１６２５ｎｍにおけるカッパは６００ｎｍを超えることが更に好ましく、１６２５ｎｍにおけるカッパは７００ｎｍを超えることが更により好ましい。
【００９３】
ＬＰ０１モード（時々「基本モード」と称する）に対するカットオフ波長は、ベンドエッジ（bend edge）の出現を防止するために十分高いことが好ましい。上記の如く、測定およびケーブルカットオフ波長は、曲げ及び／又は機械的な圧力に起因して、理論カットオフ波長値よりも低くなっている。したがって、理論カットオフは、あらゆるベンドエッジが所望の動作波長よりも高くなることを確実にするために充分に高くされなければならず、例えばＬバンドにおいてあらゆる配置に対して少なくとも１６２５ｎｍとされる。
【００９４】
本明細書において開示されている光ファイバのＬＰ０１カットオフ波長は、好ましくは略４０００ｎｍを超えることが好ましく、略４５００ｎｍを超えることがより好ましく、略５０００ｎｍを超えることが更により好ましい。表７のＬＰ０１カットオフ波長の記載された値の５．０００ミクロンは、５０００ｎｍ以上のあらゆる値を示している。
【００９５】
好適な実施例において、本明細書に開示されている光ファイバは、１２８０乃至１７００ｎｍにおいて強力な特性を許容し、一方では相対的に大なる有効面積および許容され得る曲げ特性も提供する。ここで該光ファイバは、１３１０ウインドウにおいて相対的に低い非ゼロ分散値を有し、さらにＣ‐バンドにおいて４０Ｇｂ／ｓの伝送が可能となるようにより高い波長において相対的に低い非ゼロ分散および相対的に低い分散傾斜をも有している。これによって、より高波長における低分散傾斜はシステム内においてファイバの範囲を拡大することができて、これによって、より長波長における分散補償の頻度に対する条件が減らされる。
【００９６】
本明細書に開示されている全ての光ファイバは、送信機、受信機および光伝送線からなることが好ましい光信号の伝送システムに使用することができる。該光伝送線は、送信機および受信機と光学的に結合される。光伝送線は、好ましくは少なくとも１つの光ファイバスパンからなり、光ファイバの少なくとも１つの部分からなることが好ましい。
【００９７】
該システムは、該光ファイバ部分に光学的に接続されている少なくとも１つの増幅器（ラマン増幅器等）を更に含んでいる。
【００９８】
該システムは、少なくとも１つでありより好ましくは少なくとも３つであり更により好ましくは少なくとも１０の光信号が略１２６０ｎｍ乃至１６２５ｎｍの間の波長において進行する光伝送線に、光信号を伝播させることができる複数のチャンネルを相互接続するためのマルチプレクサを更に含ませることが好ましい。少なくとも１つの信号は、以下の波長領域、すなわち１３１０ｎｍウインドウ、１３８３ｎｍのウインドウ、Ｓバンド、Ｃ−バンドおよびＬバンドのうちの１つ以上の範囲において進行することが好ましい。
【００９９】
幾つかの好適な実施例において、該システムは低密度波長分割多重モードにおいて動作することができる。ここで１以上の信号が少なくとも１つ（より好ましくは少なくとも２つ）の波長領域、すなわち１３１０ｎｍウインドウ（１２８０‐１３３０ｎｍ）、１３８３ｎｍウインドウ、Ｓ‐バンド（１４５０‐１５２５ｎｍ）、Ｃ‐バンドおよびＬ‐バンド（１５７０‐１６２５または１６３０ｎｍ）において進行する。
【０１００】
好適な実施例において、該システムは１６２５ｎｍを超える波長において作動することができる全てのラマンシステムであり、本明細書に開示されている光ファイバは低減された曲げ損失および所定のスペクトル領域において所望の低い分散傾斜特性並びに分散を提供する。
【０１０１】
好適なある実施例において、該システムは、本明細書に開示されていて２０ｋｍ以下の長さを有する光ファイバの部分を含んでいる。他の好適な実施例において、該システムは、本明細書に開示されていて２０ｋｍを超える長さの光ファイバの部分を含んでいる。さらに他の好適な実施例において、該システムは、本明細書に開示されていて７０ｋｍを超える長さの光ファイバの部分を含んでいる。
【０１０２】
ある好適な実施例において、該システムは略１Ｇｂｉｔ／ｓ以下で作動する。他の好適な実施例において、該システムは略２Ｇｂｉｔ／ｓ以下で作動する。さらに他の好適な実施例において、該システムは略１０Ｇｂｉｔ／ｓ以下で作動する。さらに他の好適な実施例において、該システムは略４０Ｇｂｉｔ／ｓ以下で作動する。さらに他の好適な実施例において、該システムは略４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上で作動する。
【０１０３】
前述の説明は本発明の単なる例であり、特許請求の範囲によって定義されている本発明の本質および特性の理解を提供しかつ概観することを企図したものである。添付の図面は、本発明の更なる理解を提供するために含まれており、本明細書に組み込まれてその一部を構成している。図面は、本発明のさまざまな特徴および実施例を示しており、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。本明細書に記載されている発明の好適な実施例に対する様々な変更が、特許請求の範囲によって定義された本発明の精神および範囲から逸脱することなく実施できることは、当業者にとって明白である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本明細書に開示されている光導波ファイバの好適な実施例の概略断面図である。
【図２】本明細書に開示されている光ファイバを使用している光ファイバ通信システムの概略図である。
【図３】本明細書に開示されている光導波ファイバの好適な実施例に対応している屈折率プロファイルである。
【図４】本明細書に開示されている光導波ファイバの他の好適な実施例に対応している屈折率プロファイルである。
【図５】本明細書に開示されている光導波ファイバの他の好適な実施例に対応している屈折率プロファイルである。
【図６】本明細書に開示されている光導波ファイバの他の好適な実施例に対応している屈折率プロファイルである。
【図７】本明細書に開示されている光導波ファイバの他の好適な実施例に対応している屈折率プロファイルである。
【図８】図３‐７の光ファイバに対する様々な波長における分散を示すグラフである。
【図９】図３‐７の光ファイバに対する様々な波長における分散傾斜を示すグラフである。
【図１０】図９に示された分散傾斜の一部を拡大して示したグラフである。
【図１１】図３‐７の光ファイバに対する様々な波長におけるカッパ値を示すグラフである。
【図１】
2006512615.tif 000015
【図２】
2006512615.tif 000016
【図３】
2006512615.tif 000017
【図４】
2006512615.tif 000018
【図５】
2006512615.tif 000019
【図６】
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【図７】
2006512615.tif 000021
【図８】
2006512615.tif 000022
【図９】
2006512615.tif 000023
【図１０】
2006512615.tif 000024
【図１１】
2006512615.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月25日(2005.8.25)
【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】
外側クラッド領域によって囲繞されていて４未満のアルファを有している中心コア領域を含み、略１５５０ｎｍの波長において略４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ乃至略８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの間の分散と、略１５２５ｎｍ乃至１６５０ｎｍの間の全ての波長において０．０２５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ未満の分散傾斜と、を有することを特徴とする光導波ファイバ。
【請求項２】
前記中心領域を囲繞しつつ隣接していて、最小相対屈折率Δ2,MINを備えた負の相対屈折率Δ2％（ｒ）を有している第１の環状コア領域と、
前記第１の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて、最大相対屈折率Δ3,MAXを備えた正の相対屈折率Δ3％（ｒ）を有している第２の環状コア領域と、
前記第２の環状コア領域を囲繞しつつ隣接していて、前記第２の環状コア領域と前記外側環状クラッド領域との間に配置されており、最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）であり最小相対屈折率Δ4,MINを備えた負の相対屈折率Δ4％（ｒ）を有している第３の環状コア領域と、を含み、
前記中心コア領域は中心線から半径方向に外側に拡張していて最大相対屈折率Δ1,MAXを備えた正の相対屈折率Δ1％（ｒ）を有し、
前記外側環状クラッド領域は前記第３の環状コア領域を囲繞しつつ隣接しており相対屈折率Δc％（ｒ）を有する、ことを特徴とする請求項１記載の光導波ファイバ。
【請求項３】
前記Δ1,MAXは略０．５％乃至０．７％の間にあることを特徴とする請求項２記載の光導波ファイバ。
【請求項４】
前記Δ2,MINは略−０．２％乃至−０．５％の間にあることを特徴とする請求項２記載の光導波ファイバ。
【請求項５】
前記第１の環状コア領域は略１μｍ乃至５μｍの間の幅と略３μｍ乃至７μｍの間にある中間点とを有し、前記第２の環状コア領域は略３μｍ乃至７μｍの間の幅と略７μｍ乃至１１μｍの間にある中間点とを有し、前記第３の環状コア領域は略２μｍ乃至６μｍの間の幅と略１１μｍ乃至１５μｍの間にある中間点とを有する、ことを特徴とする請求項２記載の光導波ファイバ。
【国際調査報告】
2006512615.tif 000026
2006512615.tif 000027
2006512615.tif 000028
2006512615.tif 000029