(57)【要約】複数のユーザ機器（４２）に信号を分配するためのネットワーク（１００）が、分配ユニット（４０）と、前記分配ユニット（４０）を前記複数のユーザ機器（４２）と通信させるように適合された複数の光ケーブル（１）とを備える。このとき、各光ケーブル（１）が、コア（１４）と、クラッド（１２）と、所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）とを有する光ファイバ（１０）を備える。各光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを保証するように適合されており、各光ファイバが、約０．５ｄＢよりも低い１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτとを保証するような屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する。
2004508600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユーザ機器（４２）に信号を分配するためのネットワーク（１００）であって、
分配ユニット（４０）と、
前記分配ユニット（４０）を前記複数のユーザ機器（４２）と通信させるように適合された複数の光ケーブル（１）であって、各光ケーブル（１）が、コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する光ファイバ（１０）を備え、ここで、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、各光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを提供するように適合されている複数の光ケーブル（１）と
を備え、各光ファイバ（１０）の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とするネットワーク（１００）。
【請求項２】
８５０ｎｍでの多モード遅延Δτが約０．５ｎｓ／Ｋｍ未満である請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項３】
８５０ｎｍでの多モード遅延Δτが約０．０５ｎｓ／Ｋｍ未満である請求項２に記載の分配ネットワーク。
【請求項４】
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失が約０．２ｄＢ未満である請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項５】
光ファイバの１５５０ｎｍでのマイクロベンド損失が約１５［（ｄＢ／Ｋｍ）／（ｇ／ｍｍ）］未満である請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項６】
光ファイバの１５５０ｎｍでのマイクロベンド損失が約１０［（ｄＢ／Ｋｍ）／（ｇ／ｍｍ）］未満である請求項５に記載の分配ネットワーク。
【請求項７】
各光ファイバが、約３．０と３．６の間に含まれる８５０ｎｍでの正規化周波数値Ｖを有する請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項８】
各光ファイバが、約３．２と３．６の間に含まれる８５０ｎｍでの正規化周波数値Ｖを有する請求項７に記載の分配ネットワーク。
【請求項９】
光ファイバが、ＯＶＤ（ｏｕｔｓｉｄｅ　ｖａｐｏｕｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて製造される請求項７、８のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項１０】
光ファイバが、ＶＡＤ（ｖａｐｏｕｒ　ａｘｉａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて製造される請求項７、８のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項１１】
各光ファイバが、約５＊１０−３と７＊１０−３の間に含まれるΔｎ０の値を有する請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項１２】
屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域が約０．０１７μｍよりも大きい請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項１３】
屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域が約０．０１８μｍよりも大きい請求項１２に記載の分配ネットワーク。
【請求項１４】
各光ファイバのコア半径が約３μｍと６μｍの間に含まれる請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項１５】
各光ファイバが、クラッドの外側に、ポリマー材料からなる外部保護コーティングを備える請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項１６】
クラッドに接触する前記外部コーティングの一部が、約１０℃と６０℃の間に含まれる温度範囲でクラッドの屈折率よりも大きい屈折率を有する請求項１５に記載の分配ネットワーク。
【請求項１７】
外部保護コーティングが、電磁放射線を強く吸収することができる材料からなる請求項１５に記載の分配ネットワーク。
【請求項１８】
各光ケーブルが第２の光ケーブルも備える請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項１９】
複数の光ケーブルと通信する複数の光電子変換デバイスも備える請求項１に記載の分配ネットワーク。
【請求項２０】
各光電子変換デバイスが光検出器を備える請求項１９に記載の分配ネットワーク。
【請求項２１】
各光電子変換デバイスが光源を備える請求項１９または２０に記載の分配ネットワーク。
【請求項２２】
前記光源が、約８２０と８７０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合されている請求項２１に記載の分配ネットワーク。
【請求項２３】
前記光源が、約８３０と８６０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合されている請求項２２に記載の分配ネットワーク。
【請求項２４】
数モード伝搬条件において、約３００ｍの長さのリンクで２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上のビットレートで光信号を伝送するように適合されている請求項２２、２３のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項２５】
光電子変換デバイスの少なくとも一部の光源が、約１３００ｎｍと１６２５ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合されている請求項２１から２４のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項２６】
分配ユニットが、様々な波長での複数の信号を単一ＷＤＭ光信号として多重化し、前記光ケーブルの少なくとも１つに沿って前記ＷＤＭ信号を送信するように適合されている前記請求項のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項２７】
対応する光ケーブルに接続され、光ケーブルから来る信号を複数のユーザ機器に送信するように適合された少なくとも１つの家庭内ネットワークをユーザ側に備える前記請求項のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項２８】
家庭内ネットワークがスタートタイプのものである請求項２７に記載の分配ネットワーク。
【請求項２９】
家庭内ネットワークがバスタイプのものである請求項２７に記載の分配ネットワーク。
【請求項３０】
家庭内ネットワークが、その入力で、入ってくるＷＤＭ光信号を波長逆多重化するように適合されている波長選択性光カプラを備える請求項２６または２７に記載の分配ネットワーク。
【請求項３１】
家庭内ネットワークが、その入力で、入ってくるＷＤＭ光信号のパワーを分割するように適合されている光カプラを備える請求項２６または２７に記載の分配ネットワーク。
【請求項３２】
各光ファイバ（１０）が、値２０、１９、１８、１７、および１６ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）の１つ以下の、１５５０ｎｍでの色分散値を有する請求項１から３１のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項３３】
各光ファイバ（１０）が、１５．４ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の、１５５０ｎｍでの色分散値を有する請求項１から３１のいずれか一項に記載の分配ネットワーク。
【請求項３４】
コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する少なくとも１つの光ファイバ（１０）を備える信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ケーブル（１）であって、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、前記少なくとも１つの光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを提供するように適合されており、
前記少なくとも１つの光ファイバ（１０）が、１５．４ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の１５５０ｎｍでの色分散値を有すること、および所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とする光ケーブル（１）。
【請求項３５】
コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ファイバ（１０）であって、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、前記光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを提供するように適合されており、
１５．４ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の１５５０ｎｍでの色分散値を有すること、および所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とする光ファイバ（１０）。
【請求項３６】
コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する少なくとも１つの光ファイバ（１０）を備える信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ケーブル（１）であって、Δｎ（ｒ）は、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、前記少なくとも１つの光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬を提供するように適合されており、
前記少なくとも１つの光ファイバ（１０）が、１６ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の１５５０ｎｍでの色分散値を有すること、および所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とする光ケーブル（１）。
【請求項３７】
コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ファイバ（１０）であって、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、前記光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを提供するように適合されており、
１６ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の１５５０ｎｍでの色分散値を有すること、および所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とする光ファイバ（１０）。
【請求項３８】
複数のユーザ機器（４２）に信号を分配するための信号分配ネットワークを製造するための光ファイバ（１０）の使用であって、前記光ファイバ（１０）が、コア（１４）、クラッド（１２）、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有し、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコア（１４）とクラッド（１２）の屈折率差を表し、前記光ファイバ（１０）が、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを提供するように適合されており、
所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を提供するようなものであることを特徴とする使用。
【請求項３９】
前記信号分散ネットワークが、８２０と８７０ｎｍの間で選択された波長を有する光信号を用いて動作するのに適している請求項３８に記載の光ファイバ（１０）の使用。
【請求項４０】
前記光ファイバ（１０）が、値２０、１９、１８、１７、および１６ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）の１つ以下の、１５５０ｎｍでの色分散値を有する請求項３８または３９に記載の光ファイバ（１０）の使用。
【請求項４１】
前記光ファイバ（１０）が、１５．４ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）以下の１５５０ｎｍでの色分散値を有する請求項３８または３９に記載の光ファイバ（１０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（詳細）
本発明は、分配ユニットおよび複数の光ファイバケーブルを備える、共通の分岐点から複数のユーザ機器への信号分配ネットワークに関する。
【０００２】
本発明はまた、信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ファイバケーブルおよび光ファイバに関する。
現在、遠隔通信の分野では、光ファイバによって提供される既知の広帯域特性を使用して、光信号の長距離伝送に関して光技術が主に使用されている。逆に、複数のユーザに信号（例えば、テレビジョンおよび／またはアナログおよび／またはデジタル電話信号）を分配するため、および電子機器（例えばＬＡＮネットワークのパーソナルコンピュータ）間でデジタルデータを伝送するための最も良く使用されている技術は、電気ケーブル、例えば同軸ケーブルや、銅線対からなるケーブルを利用する。
【０００３】
それにもかかわらず、電気ケーブルは比較的狭い帯域を有し、伝送される信号の帯域に関するネックとなる。さらに、電磁干渉およびインピーダンスマッチングの問題を示し、また、剛性を有するのでビルディングの特別なレースウェイ内に導入するのが困難である。さらに、電気ケーブルは大きく、レースウェイに挿入することができるケーブルの数を大幅に低減する。さらに、電気安全性の要件により、電気エネルギーを分配するために使用されるものとは個別のレースウェイの構成を必要とする。
【０００４】
したがって、信号の長距離伝送だけでなく、共通の分岐点から複数のユーザへの信号分配ネットワークでも光学系を使用することができる可能性に研究が向けられている。実際、光ファイバケーブルは、それほど大きくなく、可撓性があり、軽量であり、電磁干渉を受けないので、ビルディングの特別なレースウェイに挿入するのに適している。さらに、電気エネルギーを分配するのに使用されるのと同じレースウェイ内に挿入するのに適している。さらに、光ファイバは、潜在的には非常に広い帯域、および低い減衰値を有し、ビットレート、フォーマット、および伝送コードに対してトランスペアレントである。
【０００５】
さらに、様々なタイプの光ファイバのうち、従来のシングルモード光ファイバは、それ自体、費用があまりかからず、より低い吸収損失を有するので、マルチモードのものよりも好ましい。これらは、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送に使用するように適合されており、より広い帯域を有する。
【０００６】
典型的には、ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準によれば、従来のシングルモード光ファイバは、１１００と１２８０ｎｍの間に含まれるカットオフ波長を有し、第２または第３の光ファイバ伝送窓での伝送および（カットオフ波長よりも大きな信号波長での）シングルモード伝搬を可能にするために約１３００および／または１５５０ｎｍで動作するレーザ源および検出器と共に使用される。
【０００７】
それにもかかわらず、約１３００および／または１５５０ｎｍで動作する光電子および光学構成要素（例えば光源および検出器）の比較的高いコストにより、シングルモード伝搬条件で動作する従来のシングルモード光ファイバを備える分配ネットワークは、電気ケーブルを使用する従来のネットワークにあまり匹敵するものでない。
【０００８】
したがって、従来のシングルモード光ファイバはいくつかの利点を示すが、それらを信号分配ネットワークにおいて複数のユーザに使用することはこれまで大きく制限されてきた。
【０００９】
前記欠点を克服するために、１３００での従来のシングルモード光ファイバおよび約８００ｎｍで動作するレーザ源および検出器を備える、すなわちマルチモード伝搬条件で動作する光ファイバを備える信号伝送ラインを実装することが提案されている［Ｇ．Ａ．Ｂｏｇｅｒｔ（「Ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｃａｒｒｉｅｒｓ　ｉｎ　ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｒｅｓ」，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｊａｎｕａｒｙ　１９８７，Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．２，７１−７３ページ）；Ｆ．Ｊ．Ｇｉｌｌｈａｍ等（「Ｓｉｎｇｌｅ　ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒ　ｏｐｔｉｃ　ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｓｈｏｒｔ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ａｃｔｉｖｅ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｉｎ　ｌｏｎｇ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｆｉｂｅｒ」ＳＰＩＥ　Ｆｉｂｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１９８９，Ｖｏｌ．１１７９，２６−３３ページ）；Ｖ．Ｃ．Ｙ．Ｓｏ等（「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　ｌｏｏｐ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｊａｎｕａｒｙ　１９８９，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１，１６−１９ページ）、およびＫｏ−ｉｃｈｉ　Ｓｕｔｏ等（「０．７８−μｍ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｕｓｉｎｇ　１．３−μｍ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒ　ｆｏｒ　ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　ｌｏｏｐ」，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｊａｐａｎ，Ｐａｒｔ　１，１９９２，Ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．２，３８−４７ページ）］。
【００１０】
実際、前記ラインは、シングルモード光ファイバの上述の利点を利用し、同時に、約８００ｎｍで動作するレーザ源および検出器は約１３００または１５５０ｎｍで動作するものよりもはるかに費用がかからないので、コストを低減することができる。
【００１１】
それにもかかわらず、マルチモード伝搬条件で使用されるとき、光ファイバは、既知の多モード分散（ｉｎｔｅｒｍｏｄａｌ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）の現象を示し、それに従って、２つの異なる伝搬モードが異なる群速度で進み、それによりファイバ中を伝播する光パルスの一時的な広がりをもたらす。
【００１２】
したがって、マルチモード伝搬条件で動作する光ファイバ伝送ラインでは、多モード分散が、ラインの最大データ伝送速度（すなわちビットレート）または最大長さを制限する。
【００１３】
多モード分散現象を低減するためのいくつかの方法が提案されている。
Ｍ．Ｒｏｍｅｉｓｅｒ等（「Ｓｏｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ：８００ｎｍ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｎ　１３００ｎｍ　ＳＭ　ｆｉｂｅｒ」，　ＦＯＣ／ＬＡＮ　’８７＆ＭＦＯＣ−ＷＥＳＴ　３８８−３８９１ページ）；Ｍ．Ｓｔｅｒｎ等（「Ｔｈｒｅｅ−ｃｈａｎｎｅｌ，ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｖｅｒ　８　Ｋｍ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ，１３００　ｎｍ　ｏｐｔｉｍｉｓｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｒｅ　ｕｓｉｎｇ　８００　ｎｍ　ＣＤ　ｌａｓｅｒ　ａｎｄ　１３００／１５００　ｎｍ　ＬＥＤ　ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ」，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ　１９８８，Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．３，１７６−１７７ページ）；Ｊ．Ｌ．ＭｃＮａｕｇｈｔｏｎ等（「Ａ　ｃｏｍｐａｃｔ−ｄｉｓｃ　ｌａｓｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｖｉｄｅｏ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　ｌｏｏｐ」，ＦＯＣ／ＬＡＮ　’８８，２３１−２３３ページ）；Ｍ．Ｓｔｅｒｎ等（「Ｓｈｏｒｔ−ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｎ　１３００　ｎｍ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒ」，Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｏｃｔｏｂｅｒ　１９８８，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．１０，９０１−９０８ページ）；およびＨ．Ｊｏｒｒｉｎｇ（「Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｒｅ　ｆｏｒ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ａｔ　８００　ｎｍ」，Ｅ−ＦＯＣ／ＬＡＮ　’９１，１０５−１０８ページ）は、１３００ｎｍでの従来の光ファイバシングルモードを備えるローカル伝送システムと、８００／８５０ｎｍでの放出を行うレーザ源（例えば、コンパクトディスクすなわちＣＤ用のレーザ）と、高次モードをなくすためのモードフィルタとを開示する。
【００１４】
Ｋ．Ａ．Ｈ．ｖａｎ　Ｌｅｅｕｗｅｎ等（「Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈｅｒ−ｏｒｄｅｒ　ｍｏｄｅ　ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒｓ：ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｃｕｔｏｆｆ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ」，Ｏｐｔｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｊｕｎｅ　１９８４，Ｖｏｌ．９，Ｎｏ．６，２５２−２５４ページ）は、ＬＰ１１モードで伝送される光の減衰が、モードノイズおよび多モード分散の効果を低減するのに十分高い場合に、シングルモード光ファイバ通信システムが、ＬＰ１１モードの理論上のカットオフ波長よりも下で動作することができることを述べている。このために、著者は、シングルモード光ファイバでのＬＰ１１モードの波長に応じて減衰効率を求めるための方法を紹介している。
【００１５】
Ｋ．Ｋｉｔａｙａｍａ等（「Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｏｄａｌ　ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　ｆｒｅｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎ　ａ　ｔｗｏ−ｍｏｄｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ」，ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｊａｎｕａｒｙ　１９７９，Ｖｏｌ．ＱＥ−１５，Ｎｏ．１，６−８ページ）は、光ファイバが２モードのみをガイドする波長領域に沿ってステップインデックス光ファイバでＬＰ０１およびＬＰ１１の群遅延を求めるように適合された理論上の計算および実験測定の結果を開示する。得られた結果は、２モードの群遅延が一致する波長が存在することを示す。
【００１６】
米国特許第４９５５０１４号は、加入者領域での光導波管通信システムを提案し、１３００〜１６００ｎｍの範囲での伝搬に最適化された従来のシングルモード光導波管が光送信機および受信機と共に使用され、送信機および受信機の動作波長は、導波管カットオフ波長未満である。導波管は、シングル伝搬モードを励起するようにレーザに結合され、それにより高ビットレートデジタル信号伝送を可能にする。
【００１７】
米国特許第４２０４７４５号は、
【００１８】
【数１】
2004508600.tif 000003
によって与えられる、コア軸からの半径方向距離ｒの関数として屈折率ｎの分布を有する屈折率分布（ｇｒａｄｅｄ−ｉｎｄｅｘ）光ファイバを開示し、ここで、ｎ０はコア軸での屈折率であり、ａはコア半径であり、αはパワー指数であり、Δ＝（ｎ０−ｎｅ）／ｎｅであり、ｎｅはクラッド屈折率である。前記ファイバでは、パワー指数αおよび正規化周波数ν［ν＝（２πａｎ０／λ）＊（２Δ）１／２］は、基本モードの群遅延が第１の高次モードの群遅延と等しくなるように選択される。
【００１９】
本出願人は、前記特許が、特に１．２５μｍの波長でのマルチモード、特に２モードの伝搬条件での放射伝送に関するものであり、シングルモード伝搬条件でのファイバの使用を開示せず、提案もしていないことに注目している。
【００２０】
米国特許第４８７７３０４号は、コア軸での屈折率ｎ０、クラッドの屈折率ｎ１、コア半径ａ、およびコア屈折率プロフィルが、（ａ）第ｊのモード（ｊ＝１または２）の正規化遅延時間と基本モードの正規化遅延時間との差が、正規化周波数Ｖ［Ｖ＝（ｎ１２−ｎ０２）１／２＊（２πａ）／λ］の値の広い範囲にわたって約５＊１０−２未満となり、かつ（ｂ）正規化導波管分散が、第１の高次モードの正規化カットオフ周波数付近のＶ値で０．２以下となるように選択された光ファイバを開示する。この特許の説明では、ステップインデックス屈折プロフィルまたはαタイプの設計での限られた数の変数により、前記屈折率プロフィルを有するファイバが条件（ａ）および（ｂ）の両方を満たすことが予想されないと述べられている。前記条件を満たすことができるファイバの例は、例えば、セグメント化されたコア屈折率プロフィルを有するもの、およびＷタイプのものである。上の特徴（ａ）および（ｂ）を有する光ファイバは、２〜４ＧＨｚ＊Ｋｍの間に含まれる帯域幅を有する８００〜９００ｎｍの間の波長範囲にわたる２つまたは３つのモードを有する信号、および１２５０ｎｍよりも大きい波長での低分散シングルモード信号（５ｐｓ／Ｋｍ＊ｎｍ未満の総分散）を伝搬することができる。
【００２１】
上の特許では、前記ファイバを、いくつかの数のシステム適用例で使用することができると述べられている。例えば、第１に、帯域幅要件が２〜４ＧＨｚ＊Ｋｍの間に含まれているとき、前記光ファイバを使用するシステムは、８００〜９００ｎｍの間に含まれる波長で動作することができ、光ファイバが数モードをガイドし、それにより低価格の光源およびコネクタを使用するという利点を利用できる。他方、後で帯域幅要件が増大するとき、システムは、より高いビットレートで動作する端末機器、および光ファイバの低分散シングルモード領域で動作する光源および検出器を使用することによってアップグレードすることができる。
【００２２】
それにもかかわらず、本出願人は、米国特許第４８７７３０４号によって開示されている光ファイバが、実用上、作成が困難であり、費用がかかることに注目している。したがって、コスト要因が非常に重要な光ファイバ分配ネットワークで使用するようには適合されていない。
【００２３】
Ｊｕｎ−ｉｃｈｉ　Ｓａｋａｉ等（「Ｌａｒｇｅ−ｃｏｒｅ，ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｆｉｂｅｒ」，ＯＰＴＩＣＳ　ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．１，Ｎｏ．５，１９７７，１６９−１７１ページ）は、従来のシングルモード光ファイバのコア直径よりも大きなコア直径を有する２モードブロードバンド光ファイバを開示する。４．６に等しい正規化周波数と、４．５に等しい屈折率プロフィルパラメータαとを選択することによって、１．２５μｍ波長で０．３％の屈折率差を有する１６．３μｍ程の大きさのコア直径が達成可能であると述べている。
【００２４】
本出願人は、はじめ、帯域要件が比較的制限されるときに、数モード伝搬条件で約８５０ｎｍで広帯域幅で使用するのに適しており、電気ケーブルを使用する従来の分配ネットワークに関してコスト面で匹敵し、後で、帯域幅要件が増大されるときに、約１３００ｎｍおよび１５５０ｎｍでの非常に広い帯域のシングルモード伝搬条件で動作するようにアップグレードするのに適している信号分配ネットワークを簡単に効果的に提供する技術的問題に直面した。
【００２５】
したがって、本発明の第１の態様で、本発明は、複数のユーザ機器に信号を分配するためのネットワークであって、
分配ユニットと、
前記分配ユニットを前記複数のユーザ機器と通信させるように適合された複数の光ケーブルであって、各光ケーブルが、コア、クラッド、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する光ファイバを備え、ここで、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてのコアとクラッドの屈折率差であり、各光ファイバが、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを保証するように適合されている複数の光ケーブルと
を備え、各光ファイバが、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延（ｉｎｔｅｒｍｏｄａｌ　ｄｅｌａｙ）Δτと
を保証するような屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有することを特徴とするネットワークに関する。
【００２６】
本説明および頭記の特許請求の範囲において、
＊表現「数モード伝搬」は、基本モードＬＰ０１および第１の高次モードＬＰ１１、ならびに任意選択で第２の高次モードＬＰ０２の光ファイバ伝搬を示すために使用される。それにもかかわらず、第２の高次モードは、存在するとき、典型的な使用条件で受ける高い減衰により非常に不利である。好ましくは、表現「数モード伝搬」を使用して、第２のモードＬＰ０２の減衰によって生じるパワー損失を防止するための（基本モードＬＰ０１、および第１の高次モードＬＰ１１の）２モード光ファイバ伝搬を示す。さらに、
＊表現「単純な屈折率プロフィル」は、製造プロセス、小さな凹部、または拡散テールによって生じ得る変動を受けないファイバの単一半径方向セグメントによって画定された屈折率プロフィルを示すために使用される。
【００２７】
本出願人の知見によれば、数モード伝搬条件での８５０ｎｍでの伝送能力と、シングルモード伝搬条件での１５５０ｎｍでの伝送能力との両方を最適化することによって、非常に広い帯域幅を有するアップグレード可能なマルチ波長光分配ネットワークを得ることができる。
【００２８】
本発明の分配ネットワークの光ファイバは、約１ｎｓ／Ｋｍ未満の多モード遅延Δτを有する８５０ｎｍでの数モード伝搬条件で動作するように適合されており、それにより広い帯域幅で８５０ｎｍで動作する低価格の光学構成要素および／または光電子構成要素の使用を効果的に可能にする。
【００２９】
さらに、本発明の分配ネットワークの光ファイバは、有利には、（約２６ｄＢ／Ｋｍに対応する）６０ｍｍ直径マンドレル（ｍａｎｄｒｅｌ）の周りに巻き付けられた１００回巻きファイバの後に０．５ｄＢ未満である基本伝搬モードＬＰ０１に関する１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を有する。
【００３０】
さらに、波長が増加するとき、伝搬モードに関係するマクロベンド損失が増大することが実証されているので、本発明のネットワークの光ファイバは、１３００ｎｍおよび８５０ｎｍでも０．５ｄＢ未満である基本伝搬モードに関するマクロベンド損失を有する。
【００３１】
本出願人は、１５５０ｎｍで０．５ｄＢ未満の曲げ損失を有する本発明の光ファイバが、数モード伝搬条件とシングルモード伝搬条件の両方で分配ネットワーク内のファイバが受ける厳しい条件の望ましくない効果を大幅に低減できるようにすることを見出した。実際、ビルディング内に設置された分配ネットワークでは、光ファイバが挿入されるレースウェイの巻付け経路により、レースウェイ内への他の電気または光ケーブルの存在により、かつレースウェイ内壁によって及ぼされる圧力により、光ファイバは、強い応力、曲げ、捩れ、粗い面に対する横方向圧力を受け、これらは、ファイバ内に伝播する信号の大きな減衰をもたらす。
【００３２】
特に、本出願人は、上の特徴をもつファイバが、少なくとも１６２５ｎｍ波長まで、ビルディングへの設置に典型的な条件など頻繁使用条件で低い曲げ損失を提供し、それにより１５５０ｎｍでの伝送帯域の上側限界まで伝送を可能にすることを見出した。
【００３３】
したがって、本発明の分配ネットワークは、有利には、数モード伝搬条件で、（約８５０ｎｍで）低コストで、かつ効果的に（１ｎｓ／Ｋｍ未満のΔτ、および８５０ｎｍで０．５ｄＢ未満の曲げ損失）動作するように適合され、シングルモード伝搬条件で効果的に動作するようにアップグレード可能である（０．５ｄＢ未満の１３００および１５５０ｎｍでの曲げ損失）。
【００３４】
まず、帯域幅要件が比較的制限されているとき、本発明の分配ネットワークは、広帯域幅の数モード伝搬条件で低コストで使用するのに適合されており、電気ケーブルを使用する従来の分配ネットワークにコスト面で匹敵する。さらに、後で帯域要件が高まったときに、非常に広い帯域幅のシングルモード伝搬条件で動作するようにアップグレードされるように適合されている。
【００３５】
特に、本発明の分配ネットワークは、８５０ｎｍ、１３００ｎｍ、１５５０ｎｍでの３つの帯域の１つまたは複数での任意の波長で、１つまたは複数のプロバイダによって最終ユーザに直接伝送される信号の光伝送を可能にする。
【００３６】
さらに、本発明の光ファイバは単純な屈折率プロフィルを有するので、やはり単純な屈折率プロフィルを有するＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準によるシングルモード光ファイバと十分に互換性がある。
【００３７】
さらに、単純な屈折率プロフィルを有する本発明の光ファイバは、簡単に製造され、製造コストが安いこと、および不良品がほとんどないことを保証する。
好ましくは、８５０ｎｍでの多モード遅延Δτは約０．５ｎｓ／Ｋｍ未満である。より好ましくは、８５０ｎｍでの多モード遅延Δτは約０．０５ｎｓ／Ｋｍ未満である。
【００３８】
好ましくは、６０ｍｍ直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失は、約０．２ｄＢ未満である。
好ましくは、本発明の分配ネットワークの光ファイバは、約１５［（ｄＢ／Ｋｍ）／（ｇ／ｍｍ）］未満である１５５０ｎｍでのマイクロベンド損失を有するようなものである。より好ましくは、約１０［（ｄＢ／Ｋｍ）／（ｇ／ｍｍ）］未満である。
【００３９】
マクロベンド損失は、伸張性コイルの方法を用いて測定することができ、例えば、Ｇ．ＧｒａｓｓｏおよびＦ．Ｍｅｌｉによって「Ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ　ｌｏｓｓｅｓ　ｏｆ　ｃａｂｌｅｄ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｆｉｂｅｒｓ」ＥＣＯＣ　’８８，ｐａｇｅ　５２６−ｏｎで、あるいはＧ．Ｇｒａｓｓｏ等によって、「Ｍｉｃｒｏｂｅｎｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｃａｂｅｌｓ」，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｗｉｒｅ　ａｎｄ　Ｃａｂｌｅ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，１９８８，ｐａｇｅｓ　７２２−ｏｎで開示されている。
【００４０】
各光ファイバのクラッドは、コアの屈折率よりも低い屈折率を有し、それにより伝送される信号をコア内に閉じ込める。
典型的には、コアとクラッドはどちらもシリカベースのガラス材料（ｎが約１．４６である）からなり、コアとクラッドの屈折率差は、所定の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が得られるようにコアおよび／またはクラッドのガラスマトリックスに適切な添加剤（ドーパント）を混入することによって得られる。
【００４１】
前記ドーパントの典型的な例は、フッ素、リン、およびゲルマニウムである。
実際のファイバ、特に、ＯＶＤ（ｏｕｔｓｉｄｅ　ｖａｐｏｕｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＶＡＤ（ｖａｐｏｕｒ　ａｘｉａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）の製造方法で製造されるファイバの屈折率プロフィルの（既知の方法に従って行われる）測定から、本説明で以下に開示する方法に従って（以下に定義する）正規化周波数値ＶおよびΔｎ０値を求めることができる。
【００４２】
好ましくは、各光ファイバは、約３．０と３．６の間に含まれる（以下で定義する）８５０ｎｍでの正規化周波数値Ｖを有する。より好ましくは、約３．２と３．６の間に含まれる。
【００４３】
典型的には、各光ファイバは、５＊１０−３と７＊１０−３の間に含まれるΔｎ０の値を有する。
有利には、屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域（すなわち、ゼロからクラッド部分に対応する半径方向値まで変化するｒによってコアとクラッドの屈折率の差の値を積分することによって求められる領域）は、約０．０１７μｍよりも大きい。好ましくは、約０．０１８μｍよりも大きい。
【００４４】
有利には、各光ファイバのＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５０基準に従って定義されるコア半径は、３μｍと６μｍの間に含まれる。これは、本発明の光ファイバを、有利には、通常４μｍと６μｍの間に含まれる半径を有するＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準に従うシングルモード光ファイバ、ならびに従来の光ファイバ遠隔通信システムで使用される機器、測定器具、および光電子構成要素（例えば、従来技術光ファイバピグテールを有するレーザ源や、従来のシングルモード光ファイバに接続するように最適化された光コネクタ）と十分に互換性があるものにする。
【００４５】
有利には、各光ファイバが、クラッドの外側に、典型的には２つの層からなるポリマー材料からなる外部保護コーティングを備える。
通常、外部保護コーティングの直径は約２５０μｍである。さらに、クラッドの外径は通常、約１２５μｍである。
【００４６】
前記外部コーティング、またはクラッドと接触する前記外部コーティングの少なくとも一部の材料が、クラッドよりも高い屈折率を有することが好ましい。これは、有利には、例えば、溶接、接続、または曲げの存在下で光ファイバで通常励起され、受信機まで伝搬される伝播したままであるときにシステム性能を劣化させるクラッドモード（「モードストライピング」）のストライピングを可能にする。
【００４７】
より好ましくは、前記外部コーティングを構成する材料の屈折率は、温度が変化するときに、典型的には１０℃と６０℃の間に含まれる温度範囲でクラッドよりも高い。これは、可変温度条件でもクラッドモードの抑制を保証できるようにする。これは、ビルディング内に設置された信号分配ネットワークで、光ファイバが、例えば電気ケーブル、家庭用加熱のための熱源、温水管、または電気機器の近くに配置されることにより通常は温度変動を受けるので有利である。
【００４８】
代替形態によれば、外部保護コーティングは、関係する波長で電磁放射線を強く吸収することができる材料からなり、それにより、生じ得るクラッドモードを抑制する。
【００４９】
有利には、本発明のネットワークの光ファイバは、数モード伝搬条件で、約３００ｍ長のリンクで２．５Ｇｂｉｔ／ｓ以上のビットレートで光信号を伝送できるようにする。
【００５０】
有利には、各光ケーブルが第２の光ファイバも備える。
前記第２の光ファイバの構造的特徴および機能的特徴に関しては、第１の光ファイバに関して上で開示したものを参照されたい。
【００５１】
典型的には、本発明のネットワークは、ユーザの側に、複数の光ケーブルと通信する複数の光電子変換デバイスも備える。
各光電子変換デバイスは、関連付けられた光ケーブルから来る光信号を対応する電気信号に変換して、対応するユーザ機器に送信するように適合されている。
【００５２】
典型的には、各光電子変換デバイスが光検出器を備える。
双方向実施形態では、各光電子変換デバイスはまた、関連付けられたユーザ機器から来る電気信号を対応する光信号に変換して、対応する光ケーブルに送信するように適合されている。この場合、各光電子変換デバイスは光源も備える。
【００５３】
典型的には、光ファイバの数モード伝搬条件で動作するように、前記光源は、８２０ｎｍと８７０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合される。好ましくは、約８３０ｎｍと８６０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合される。より好ましくは、約８５０ｎｍの波長で動作するように適合される。
【００５４】
代替形態によれば、光ファイバのシングルモード伝搬条件で動作するように、前記光源は、約１３００ｎｍと１６２５ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合される。
【００５５】
典型的には、本発明のネットワークは、分配ユニットの側に、複数の光ケーブルと通信する複数の光電子変換器を備える。
各光電子変換器は、分配ユニットから来る電気信号を対応する光信号に変換して、対応する光ケーブルを介して当該のユーザ機器に送信するように適合されている。
【００５６】
典型的には、各光電子変換デバイスが従来の光源を備える。
典型的には、光ファイバの数モード伝搬条件で動作するように、前記光源は、約８２０ｎｍと８７０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合される。好ましくは、約８３０ｎｍと約８６０ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合される。より好ましくは、約８５０ｎｍの波長で動作するように適合される。
【００５７】
代替形態によれば、光ファイバのシングルモード伝搬条件で動作するように、前記光源は、約１３００ｎｍと１６２５ｎｍの間に含まれる波長で動作するように適合されている。
【００５８】
双方向実施形態では、各光電子変換器が、ユーザ電気機器から当該の光ケーブルを介して来る光信号を対応する電気信号に変換するようにも適合されている。
この場合、各光電子変換デバイスは通常、光検出器を備える。
【００５９】
従来の光源の典型的な例は、約８５０ｎｍまたは約１３１０ｎｍでの放出を行うＶＣＳＥＬ光源（垂直キャビティ表面発光レーザ）である。さらに、１３００〜１３５０ｎｍまたは１４８０〜１６２５ｎｍの範囲での放出を行う従来の光源の典型的な例は、ファブリペローレーザおよびＤＦＢまたはＤＢＲ半導体レーザである。
【００６０】
従来の光検出器の典型的な例は、特にＰＩＮタイプのフォトダイオードである。
典型的には、分配される信号がデジタルである。
【００６１】
典型的には、共通の分岐点から開始して最終ユーザに信号を分配するために提供される使用に鑑みて、光ケーブル長は２Ｋｍ未満である。好ましくは、その長さが１Ｋｍ未満である。より好ましくは、３００ｍ未満である。
【００６２】
一実施形態によれば、本発明の分配ネットワークは、ユーザ側に、対応する光ケーブルに接続された少なくとも１つの家庭内ネットワークを備える。典型的には、家庭内ネットワークは、スタータイプまたはバスタイプのものである。
【００６３】
家庭内ネットワークは、それが接続されている光ケーブルから来る信号を複数のユーザ機器に送信するように適合されている。例えば、ユーザの家の中に位置付けられた複数のユーザ機器に送信するように適合されている。
【００６４】
この場合、本発明のネットワークの分配ユニットは、有利には、様々な波長で複数の信号を単一の波長分割多重化（すなわちＷＤＭ）光信号に多重化し、それを光ケーブルに沿って送信するように適合されている。
【００６５】
典型的には、家庭内ネットワークは、入力で、入ってくるＷＤＭ光信号を異なる波長での複数の信号に波長逆多重化し、異なるユーザ機器に関連付けられた光電子変換デバイスに経路指定するように適合された（従来タイプの）波長選択性光カプラを備える。
【００６６】
代替形態によれば、家庭内ネットワークは、入力で、入ってくるＷＤＭ光信号のパワーを分割し、ＷＤＭ光信号の得られたパワーフラクションを、異なるユーザ機器に関連付けられた光電子変換デバイスに送信するように適合された（従来タイプの）光カプラを備える。この場合、光電子変換デバイスは、有利には、関連付けられたユーザ機器のために意図されている情報を搬送する波長をＷＤＭ光信号から抽出するためのフィルタも備える。
【００６７】
本発明の第２の態様では、本発明はまた、コア、クラッド、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する少なくとも１つの光ファイバを備える信号分配ネットワークで使用されるように適合された光ケーブルであって、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてのコアとクラッドの屈折率差であり、前記少なくとも１つの光ファイバが、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを保証するように適合されており、
前記少なくとも１つの光ファイバが、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を保証するような屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有することを特徴とする光ケーブルに関する。
【００６８】
好ましくは、前記ケーブルは第２の光ファイバも備える。
光ファイバおよび光ケーブルの構造的特徴および機能的特徴に関しては、本発明の分配ネットワークに関して上で開示したことを参照されたい。
【００６９】
本発明の第３の態様では、本発明はまた、コア、クラッド、および所定の単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有する光ファイバであって、Δｎ（ｒ）が、半径方向距離ｒの関数としてコアとクラッドの屈折率差を表し、光ファイバが、約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの数モード伝搬とを保証するように適合されており、
光ファイバが、
６０ｍｍの直径を有するマンドレルでの１００回巻き後の約０．５ｄＢ未満の１５５０ｎｍでのマクロベンド損失と、
約１ｎｓ／Ｋｍ以下の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτと
を保証するような屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を有することを特徴とする光ファイバに関する。
【００７０】
光ファイバの構造的特徴および機能的特徴に関しては、本発明の分配ネットワークに関して上で開示したことを参照されたい。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照して、好ましい実施形態の以下の詳細な説明からより明らかになろう。
【００７１】
図９に、内部に光信号が伝送されるコアと呼ばれる内側領域１４と、クラッドと呼ばれる外側環状領域１２とを備える本発明による光ファイバ１０の一実施形態を例示する。クラッド１２は、コア１４の屈折率に比べて低い屈折率を有し、それにより、伝送される信号をコア内に閉じ込める。
【００７２】
典型的には、コア１４とクラッド１２はどちらもシリカベースのガラス材料からなり、コア１４とクラッド１２の屈折率差は、コア１４および／またはクラッド１２のガラスマトリックス中に適切な添加物（ドーパント）を混入することによって得られる。
【００７３】
光ファイバ１０のコア１４およびクラッド１２中へのドーパントの半径方向分布に基づいて、ある屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）が得られ、ここでΔｎ（ｒ）は、光ファイバ１０の長手方向軸ｘｘからの半径方向距離ｒの関数としてコア１４とクラッド１２の屈折率差を表す。
【００７４】
典型的には、以下に開示する例で示すように、クラッド１２は、実質的には純粋なシリカからなり、軸ｘｘからの半径方向距離が変化するときに実質的に一定の屈折率ｎ０を有する。
【００７５】
本発明による光ファイバ１０が、第１の高次モードＬＰ１１および第２の高次モードＬＰ０２に関するカットオフ波長と、
−約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬、すなわち約１２６０ｎｍよりも短い第１の高次モードＬＰ１１の２ｍファイバカットオフ波長（ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２）、
−約８５０ｎｍでの数モード伝搬、すなわち約８５０ｎｍよりも長い第１の高次モードＬＰ１１の２ｍファイバカットオフ波長（ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２）、
−（２６ｄＢ／Ｋｍに対応する）６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りでの１００回巻きファイバの後の、約０．５ｄＢよりも小さい１５５０ｎｍでのマクロベンド損失、および
−約１ｎｓ／Ｋｍ以下の、８５０ｎｍでの基本伝搬モードＬＰ０１と第１の高次モードＬＰ１１との間の多モード遅延Δτ
を提供するように選択された単純な屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）とを有する。
【００７６】
さらに、第２の高次モードＬＰ０２の２ｍファイバカットオフ波長（ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２）が約８００ｎｍよりも短いことが好ましい。
例えば、本明細書で以後「ベータプロフィル」と呼ぶ典型的な理論上の単純な屈折率プロフィル（ＯＶＤ法（ｏｕｔｓｉｄｅ　ｖａｐｏｕｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）およびＶＡＤ法（ｖａｐｏｕｒ　ａｘｉａｌ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）と呼ばれる光ファイバを製造するための従来の方法を用いて得られる実際の屈折率プロフィルと同様のプロフィル）は、後で直線状になる初期放物線パターンを有する（ＯＶＤ製造プロセスで典型的な）コア１４の中心での小さな凹部と、スーパーガウスパターンを有する中心部分およびローレンツパターンを有する外部テールとを備え、ここでスーパーガウスパターンは、関係
【００７７】
【数２】
2004508600.tif 000004
によって定義される曲線によって与えられ、ｒは、光ファイバ１０の長手方向軸ｘｘからの半径方向距離であり、ａおよびｇは、パターンの半径方向寸法および形状の２つのパラメータであり、ローレンツパターンは、関係
【００７８】
【数３】
2004508600.tif 000005
によって定義される曲線によって与えられ、ｒは、光ファイバ１０の長手方向軸ｘｘからの半径方向距離であり、パラメータＡ、ｗ、ｘｃは、ローレンツテールが中心スーパーガウス部分の反曲点で中心スーパーガウス部分に交差するように選択された形状パラメータである。
【００７９】
本出願人は、基本伝搬モードＬＰ０１と第１の高次モードＬＰ１１との間の８５０ｎｍでの多モード遅延Δτが、正規化周波数Ｖと、ベータプロフィルの中心スーパーガウス部分の形状パラメータｇと、一般に、ベータプロフィルの小さな凹部、スーパーガウス部分、およびローレンツテールを定義するパラメータとに依存することに注目している。
【００８０】
正規化周波数Ｖは、
【００８１】
【数４】
2004508600.tif 000006
と定義され、ここでΔｎ０は、コア１４とクラッド１２の最大屈折率差であり、ｎは、シリカの屈折率（約１．４６）であり、ａはコア半径である。
【００８２】
ベータプロフィルに関して、Δｎ０は、ゼロに等しいｒの値に関して補間スーパーガウス曲線（関係Ａ）によって取られる値に対応し、ａは、スーパーガウス曲線の半径方向寸法パラメータである。
【００８３】
さらに、本出願人は、マクロベンド損失が、単純な屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域と、ベータプロフィルの小さな凹部、スーパーガウス部分、およびローレンツテールを定義するパラメータとに依存することに注目している。
【００８４】
したがって、ベータプロフィルのスーパーガウスパターンを有する中心部分の形状パラメータｇの値を求めるためにコンピュータシミュレーションが行われており、これは、８５０ｎｍでの正規化周波数Ｖがベータプロフィルパラメータの様々な値に関して変化するときに、８５０ｎｍで１ｎｓ／Ｋｍ以下の多モード遅延Δτを得ることができるようにする。
【００８５】
さらに、前記プロフィルによって範囲を定められた半領域がベータプロフィルパラメータの様々な値に関して変化するときに、ベータ屈折率プロフィルを有するファイバに関して６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられた１００回巻きファイバで得られる１５５０ｎｍでのマクロベンド損失を求めるために、コンピュータシミュレーションが行われる。
【００８６】
図１３は、シミュレーションによって得られた、正規化周波数が変化するときの形状パラメータｇの値を示す。
前記図で、ライン５００は、第１の高次モードＬＰ１１の正規化カットオフ周波数を表し、ライン５０１は、第２の高次モードＬＰ０２の正規化カットオフ周波数を表し、すなわち、２つのライン５００、５０１が、それらの内側に、（基本モードＬＰ０１と第１の高次モードＬＰ１１の）２モード伝搬領域を画定する。さらに、ライン５０２は、１ｎｓ／Ｋｍ以下の多モード遅延を有するベータプロフィルに対応する点（Ｖ，ｇ）が集中する領域の境界を定め、ライン５０３は、０．５ｎｓ／Ｋｍ以下の多モード遅延を有するベータプロフィルに対応する点（Ｖ，ｇ）が集中する領域の境界を定め、ライン５０４は、約０．０５ｎｓ／Ｋｍ以下の多モード遅延を有するベータプロフィルに対応する点（Ｖ，ｇ）が集中する領域の境界を定める。
【００８７】
注目することができるように、１ｎｓ／Ｋｍ未満の多モード遅延Δτを有するようにベータタイプの屈折率プロフィルを有する光ファイバでは、８５０ｎｍでの正規化周波数Ｖが約２．８５と約３．９５の間に含まれなければならない。好ましくは、正規化周波数Ｖが約３．０と３．６の間に含まれる。より好ましくは、約３．２と３．６の間に含まれる。この最後の場合には、形状パラメータｇの値は、好ましくは９以下である。
【００８８】
次に、図１４に、上のシミュレーションで得られる、プロフィルによって範囲を定められた半領域（Ａ）が変化するときの、（６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられた１００回巻きファイバの後の、ｄＢ単位で表現された）１５５０ｎｍでのマクロベンド損失（Ｌ）を示す。
【００８９】
前記図で２つの区域に注目することができる。６０ｍｍマンドレルの周りに巻き付けられた１００回巻きファイバの後で０．５ｄＢよりも高いマクロベンド損失を有するベータプロフィルに対応する点（Ａ，Ｌ）が含まれる上側区域と、０．５ｄＢよりも低いマクロベンド損失を有するベータプロフィルに対応する点（Ａ，Ｌ）が含まれる下側区域とである。
【００９０】
注目することができるように、０．５ｄＢよりも低いマクロベンド損失を有するようにベータタイプの屈折率プロフィルを有する光ファイバでは、プロフィルによって範囲を定められた半領域が、約０．０１７μｍよりも高い値を有さなければならない。好ましくは、プロフィルによって範囲を定められた半領域が、約０．０１８μｍよりも高い値を有する。
【００９１】
図１１（ａ）〜（ｃ）、１５（ａ）〜（ｃ）、１６（ａ）〜（ｃ）、および１７（ａ）〜（ｂ）が、
−約１２６０ｎｍよりも高い波長でのシングルモード伝搬、
−約８５０での数モード伝搬、
−６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りでの１００回巻きファイバの後の、約０．５ｄＢよりも小さい１５５０ｎｍでのマクロベンド損失、および
−約１ｎｓ／Ｋｍ以下の、８５０ｎｍでの基本伝搬モードＬＰ０１と第１の高次モードＬＰ１１との間の多モード遅延Δτ
を提供するベータプロフィルの１１の例を示す。
【００９２】
図１１（ａ）〜（ｃ）、１５（ａ）〜（ｃ）、１６（ａ）〜（ｃ）、および１７（ａ）〜（ｂ）に示されるベータプロフィルの主な特徴を表１〜４に示す。
【００９３】
【表１】
2004508600.tif 000007
【００９４】
【表２】
2004508600.tif 000008
【００９５】
【表３】
2004508600.tif 000009
【００９６】
【表４】
2004508600.tif 000010
ここで、
−「ＭＦＤ」（モードフィールド直径）は、ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５０基準に従ったモードフィールド直径を表し、
−「６０ｍｍの直径φでのマクロベンド」は、６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに１００回巻き付けられた光ファイバが受けるｄＢ単位での減衰を表し、
−「マイクロベンド」は、上述した伸張性コイル方法に従って測定された基準の粗い面での圧力（ｇ／ｍｍ単位で表される）を受ける光ファイバによって導入される減衰（ｄＢ／Ｋｍ単位）を表す。
【００９７】
表１〜４から、色分散値が、ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準に従う光ファイバの色分散値よりも良いことに注目することができる。これは、例えば大都市システムでの中長距離光通信システムでの光ファイバの適用に有利である。
【００９８】
さらに、ＭＦＤ値は、低い接合、接続、および結合損失を提供するように適合されている。
したがって、本発明による光ファイバは、約８５０ｎｍで動作する低コストの光電子構成要素（光源および検出器）を備える信号分配ネットワークを効果的に実装することを可能にし、約１３００および／または１５５０ｎｍでのシングルモード伝搬領域で効果的に動作するようにアップグレード可能である。
【００９９】
図１および２は、光ファイバ１０の軸ｘｘからの半径方向距離ｒが変化するときの、光ファイバ１０に関する本発明による屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の２つのさらなる例を示す。
【０１００】
前記図では、屈折率プロフィルが、約４．６５μｍに等しいｒの値で１０−４よりも低い値を取ることに注目することができる。
さらに、図１および２の屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域が、それぞれ０．１９および０．０１７９μｍに等しい値を有する。
【０１０１】
数値シミュレーションは、第１の高次伝搬モードＬＰ１１に関する理論上のカットオフ波長（λｃ）が、図１の光ファイバに関しては約１０９８ｎｍであり、図２の光ファイバに関しては約１０９５ｎｍであることを示している。また、第２の高次伝搬モードＬＰ０２に関する理論上のカットオフ波長（λｃ）は、図１の光ファイバに関しては約７１５ｎｍであり、図２の光ファイバに関しては約７１４ｎｍである。
【０１０２】
したがって、図１および２の屈折率プロフィルを有する光ファイバ１０は、（それぞれ約１３１０ｎｍおよび１５５０ｎｍの波長の周りに中心を取られた）第２および第３の伝送窓における光信号のシングルモード伝搬と、約８５０ｎｍでの（基本モードＬＰ０１と第１の高次モードＬＰ１１の）２モード伝搬とを可能にする。
【０１０３】
光ファイバでの光信号の伝搬の数値シミュレーションは、図１および２の屈折率プロフィルを有する光ファイバの（約８５０ｎｍの信号波長での）２モード伝搬条件で、
・２つのモードＬＰ０１とＬＰ１１の伝搬遅延の差Δτが、図１の場合には０．３４ｎｓ／Ｋｍに等しく、図２の場合には０．２３ｎｓ／Ｋｍに等しいこと、および
・モードＬＰ０１に関して６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに１００回巻き付けられたファイバで計算されるマクロベンドによる減衰が、図１の場合には約０．０５９ｄＢ／Ｋｍであり、図２の場合には約１．１７ｄＢ／Ｋｍであること
を示している。
【０１０４】
したがって、前記光ファイバは、約８５０ｎｍで動作する低コストの光電子構成要素（光源および検出器）を備える信号分配ネットワークを効果的に実装することを可能にする。
【０１０５】
さらに、数値シミュレーションは、（約１３１０および１５５０ｎｍの信号波長での）シングルモード伝搬条件で、図１および２の屈折率プロフィルを有する光ファイバが、表５および６にそれぞれ要約した特徴を有することを示している。
【０１０６】
【表５】
2004508600.tif 000011
【０１０７】
【表６】
2004508600.tif 000012
ここで、「実効面積」は、ＩＴＵ−ＴＧ６５０基準に従って定義される。
【０１０８】
表５および６から、マクロベンド値は、どちらの場合にも、６０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに巻き付けられた１００回巻きファイバの後、０．５ｄＢ未満であることに注目することができる。
【０１０９】
さらに、表５および６から、色分散および色分散勾配値が、ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準に従う光ファイバに匹敵する、またはそれよりも良いことに注目することができる。これは、例えば大都市システムにおける中長距離光通信システムでの光ファイバの適用に有利である。
【０１１０】
有利には、１５５０ｎｍでの色分散が、優先度が高くなっていくような順序で列挙した値２０、１９、１８、１７、１６ｐｓ／（ｎｍ＊Ｋｍ）の１つよりも低い、またはそれに等しい値を有する。
【０１１１】
さらに、ＭＦＤおよび実効面積値は、低い接合、接続、および結合損失を保証するように適合されている。
したがって、本発明による光ファイバは、約８５０ｎｍで動作する低コストの光電子構成要素（光源および検出器）を備える信号分配ネットワークを効果的に実装することが可能であり、約１３００および／または１５５０ｎｍでのシングルモード伝搬領域で動作するようにアップグレード可能である。
【０１１２】
図１０は、本出願人によって製造される本発明による光ファイバ１０の、実験によって測定された実際の屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を示す。
注目することができるように、前記プロフィルは、ベータタイプのプロフィルと同様である。
【０１１３】
この屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域は、約０．０１８６μｍである。
図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバで実施された実験手段は、前記ファイバの第１の高次伝搬モードＬＰ１１に関する２ｍファイバカットオフ波長（ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２）が約１０６９ｎｍであり、第２の高次伝搬モードＬＰ０２に関する２ｍファイバカットオフ波長（ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２）が約６９０ｎｍであることを示している。
【０１１４】
さらに、実験手段は、図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバの（約８５０ｎｍの信号波長での）２モード伝搬条件で、
＊２つのモードＬＰ０１とＬＰ１１の伝搬遅延の差Δｔが約０．８ｎｓ／Ｋｍであること、
＊４０ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに１回転巻き付けられたファイバで計算されるマクロベンドによる減衰が、モードＬＰ１１に関して約０．２８ｄＢであり、モードＬＰ０１に関しては無視することができること、および
＊３２ｍｍの直径を有するマンドレルの周りに１回転巻き付けられたファイバで計算されるマクロベンドによる減衰が、モードＬＰ１１に関して約０．４２ｄＢであり、モードＬＰ０１に関しては無視することができること
を示している。
【０１１５】
他方、（約１３１０および１５５０ｎｍの信号波長での）シングルモード伝搬条件に関して、実験手段は、図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバが表７に要約した特徴を有することを示している。
【０１１６】
【表７】
2004508600.tif 000013
表７から、６０ｍｍ直径マンドレルに巻き付けられた１００回巻きファイバの後で測定されたマクロベンド値が０．５ｄＢ未満であることに注目することができる。
【０１１７】
さらに、表７から、図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバが、ＩＴＵ−Ｔ　Ｇ６５２基準に従う光ファイバに匹敵する、またはそれよりも良い色分散および色分散勾配値を有することに注目することができる。
【０１１８】
さらに、ＭＦＤおよび実効面積値は、低い接合、接続、および結合損失を保証するようなものである。
したがって、本発明の光ファイバは、約８５０ｎｍで動作する低コストの光電子構成要素（光源および検出器）を備える信号分配ネットワークを効果的に実装することを可能にし、約１３００および／または１５５０ｎｍでのシングルモード伝搬領域で効果的に動作するようにアップグレード可能である。
【０１１９】
実験手段は、ビルディング内の設備の典型的な巻付け経路をシミュレートした試験レースウェイ内に挿入された図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバを備える長さ約６０ｍのケーブルで実施された。
【０１２０】
前記実験試験は、光ファイバが１５５０ｎｍで０．２ｄＢの総減衰を有することを示している。
さらに、実験手段は、光ケーブルとして構成された図１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバの減衰を（熱サイクルの存在時に）測定するように実施され、適合されている。前記実験試験は、１３１０および１５５０ｎｍでの前記ファイバの減衰値（ｄＢ／Ｋｍ）がＩＴＵ−Ｔ基準によって提供される値に合致することを示している。
【０１２１】
ベータプロフィルとして、（ＯＶＤ製造プロセスに典型的な）コア１４の中心での小さな凹部と、スーパーガウスと同様のパターンを有する中心部と、外部テールとを有する実際の屈折率プロフィル（例えば図１０のものなど）に関して、本出願人は、以下に開示するステップに従ってパラメータｇ、Ｖ、ａ、およびΔｎ０を求めることができることを見出した。
ａ）例えば、低域フィルタ（数値）または移動平均プロセスを用いて、測定ノイズによって測定される実際のプロフィルをフィルタするステップ。
ｂ）小さな凹部の最長延長部を画定する半径ｒ＿ｄｉｐを求めるステップ。典型的には、プロフィルによって取られる最大値（Δｎｍａｓｓｉｍｏ）が対応する半径として求めることができる。前記半径ｒ＿ｄｉｐは通常、約０．３ミクロンと２．５ミクロンの間の範囲内にある。
ｃ）器具の感度に従って、プロフィルの測定可能な最小値Δｎが対応する半径ｒ＿ｍａｘを求めるステップ。通常、Δｎ＝０．０００１。
ｄ）パラメータΔｎ０、ａ、ｇが変化するときに、スーパーガウス関数Δｎ（ｒ）＝Δｎ０ｅｘｐ［−（１／２）（ｒ／ａ）ｇ］のファミリを使用して、ｒ＿ｄｉｐとｒ＿ｍａｘの間で、測定されたプロフィルの最も適合する方法に従った補間を実施するステップ。この補間プロセスは、スーパーガウスプロフィルと測定プロフィルとの偏差を最小限に抑える３つのパラメータの値を求めることを可能にする。
ｅ）Ｖ＝（２πａ／λ）√２＊（ｎΔｎ０）を計算するステップ。
【０１２２】
例えば、図１０の実際の屈折率プロフィルにこの方法を適用することによって、ｇ、Ｖ、ａ、およびΔｎ０の以下の値が得られた。
ｇ＝３．８５
ａ＝３．２７（μｍ）
Δｎ０＝５．６２＊１０−３
Ｖ＝３．０９
図１３から、点（Ｖ＝３．０９；ｇ＝３．８５）が、ライン５０２によって境界を定められた区域内にあることに注目することができる。
【０１２３】
上述した方法は、小さな凹部を有さないベータタイプの実際の屈折率プロフィルに関しても使用することができる。この場合、ステップｂ）は省略しなければならず、ステップｄ）を、ｒ＝０とｒ＿ｍａｘの間で測定されるプロフィルに対して行わなければならない。
【０１２４】
本発明の光ファイバ１０は、複数のユーザ機器に信号を分配するためのネットワークで使用されるように適合されている。
図３は、分配ユニット４０と、複数の光ケーブル１と、複数の光電子変換デバイス６２とを備える複数のユーザ電気機器４２に信号を分配するためのネットワーク１００の本発明による一実施形態を示す。
【０１２５】
図を簡単にするため、図３の実施形態では、３つの光ケーブル６２と３つのユーザ電気機器４２が示されている。
光ケーブル１は、分配ユニット４０をユーザ電気機器４２と通信させる。
【０１２６】
より詳細には、光ケーブル１は、前記ユニットから光電子変換デバイス６２に向けて光信号を移送するための分配ユニット４０の３つの入出力ポート４３に接続される。前記光電子変換デバイス６２は、分配ユニット４０から来る光信号を対応する電気信号に変換し、その電気信号を対応するユーザ電気機器４２に送信するための従来の光検出器（図示せず）を備える。
【０１２７】
典型的には、光電子変換デバイス６２は、物理的要件と、ユーザ機器４２が必要とするプロトコル、例えばインターネットプロトコル、あるいはデジタルまたはアナログテレビジョン信号もしくは電話信号の典型的なプロトコルとに従って、光検出器からの出力として電気信号を適合させるように意図されたデバイスも備える。
【０１２８】
さらに、光ケーブル１は、本発明による少なくとも１つの光ファイバ１０を備える。
光ファイバ１０の２つの端部の一端が、光電子変換デバイス６２の光検出器の光ポートに結合されており、他端が、前記分配ユニット４０の光ポート４３の１つに結合されている。
【０１２９】
代替形態によれば、光ケーブル１は有利には双方向性であり、それにより、ユーザ電気機器４２から分配ユニット４０への信号、および分配ユニット４０からユーザ機器４２への信号の伝搬を可能にする。
【０１３０】
双方向の場合には、各光電子変換デバイス６２は、ユーザ機器４２から来る電気信号を対応する光信号に変換し、その光信号を光ケーブル１を介して分配ユニット４０に送信するための従来のレーザ源と、分配ユニット４０から来る光信号を対応する電気信号に変換し、その電気信号をユーザ電気機器４２に提供するための光検出器との両方を備える。
【０１３１】
典型的には、レーザ源は、ユーザ機器４２から来る電気信号によって搬送される情報に従って、レーザ供給電流を変調することによって、または従来の振幅変調器によって振幅変調された電磁放射線を放出する。
【０１３２】
さらに、双方向の場合には、各光ケーブル１は通常、本発明による第１および第２の光ファイバ１０を有する。第１の光ファイバは、光電子変換デバイス６２のレーザ源に接続され、対応するユーザ機器４２から分配ユニット４０に光信号を伝送するように適合されている。このとき、第２の光ファイバは、光電子変換デバイス６２の光検出器に接続され、分配ユニット４０から対応するユーザ機器４２に光信号を伝送するように適合されている。
【０１３３】
代替形態によれば、各光ケーブル１が、２方向で光信号を伝送するように適合され、従来の光カプラまたは従来の光サーキュレータを介して光電子変換デバイス６２の光源と光検出器との両方に接続される本発明による単一の光ファイバ１０を有する。
【０１３４】
別の代替形態によれば、２方向で進む光信号が様々な波長を有し、カプラは、有利には波長選択性があり、例えば従来の波長多重／分離デバイスである。
この最後の代替形態では、光信号の２つの伝搬方向での２つの異なる波長を、例えば、光ファイバ１０の第１の高次モードＬＰ１１に関するカットオフ波長を下回る波長として選択して数モード伝搬条件で操作し、かつ光ファイバ１０の第１の高次モードＬＰ１１に関するカットオフ波長を上回る他の波長として選択してシングルモード伝搬条件で操作することができる。例えば、図１、２、および１０の屈折率プロフィルを有する光ファイバ１０の場合、２つの波長を、約８５０、および１３１０または１５５０ｎｍにすることができる。
【０１３５】
光ファイバ１０の数モード伝搬条件の場合、光電子変換デバイス６２のレーザ源は、例えば、約８５０ｎｍの波長での放出を行うＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ表面発光レーザ）タイプのレーザ源である。
【０１３６】
ここで、光電子変換デバイス６２の光検出器は、例えば、約８５０ｎｍに中心を取られた波長の帯域での受取りを行うＰＩＮタイプの従来のフォトダイオードである。
【０１３７】
前記タイプのレーザおよび光検出器は、低価格で市販されている。
光ファイバ１０のシングルモード伝搬条件の場合、レーザ源は、例えば、１３００〜１３５０ｎｍまたは１４８０〜１６２５ｎｍの帯域での放出を行うファブリペロータイプの従来レーザ、あるいはＤＦＢまたはＤＢＲタイプの従来の半導体レーザである。
【０１３８】
一例では、約８５０ｎｍの波長で最大５ｋｍの伝送をカバーするために、−２０ｄＢｍよりも高いパワー、特に約−１６ｄＢｍのパワーが光ファイバ１０に結合されている。
【０１３９】
この例では、光検出器の感度は、−３２ｄＢｍよりも良く、特に約−３４ｄＢｍであった。
したがって、この例の光ファイバ１０におけるリンクでの利用可能な光パワー（パワーバジェット）は、１２ｄＢよりも大きく、特に約１８ｄＢであった。
【０１４０】
光電子変換デバイス６２のレーザ源および光検出器は通常、従来の光コネクタによって本発明の光ファイバ１０に接続されている。
光電子変換デバイス６２は、電気ケーブル（図示せず）を介して、好ましくはコネクタを介して、当該のユーザ電気機器４２に接続されている。
【０１４１】
電気ケーブルは通常、典型的にはＲＪ−４５タイプの従来のコネクタで終端する従来のＵＴＰ−５タイプのものであり、あるいは、対応するコネクタを有する従来の同軸ケーブルである。
【０１４２】
光ファイバ１０に加えて、光ケーブル１はまた、ファイバを被覆するためのプラスチックコーティングと、外側プラスチックシースとを備える。
さらに、光ケーブル１は、光ファイバ１０のプラスチックコーティングと外側プラスチックシースとの間に補強部材、例えば、可撓性があり引張り強度耐性があるＫｅｖｌａｒ（商標）からなる複数の長手方向ヤーン（図示せず）も備える。
【０１４３】
例えば、光ケーブル１は、本出願人によって出願される特許出願ＥＰ０８２９７４２号に開示されているタイプのものであり、あるいはリボンタイプのものである。
【０１４４】
代替形態によれば、光ケーブル１は、例えば供給電流を搬送するように適合された１つまたは複数の導電体も備える。
それにもかかわらず、導電体を用いない光ケーブル１の代替形態が好ましい。これは、電気安全性の問題を伴わずに、電気エネルギー分配に関して使用されるのと同じレースウェイに挿入されるという利点を有するからである。
【０１４５】
図４の実施形態では、分配ネットワーク１００は、光ファイバライン４６から来る（好ましくはデジタル情報を搬送する）光信号をユーザ電気機器４２に送信するように適合されている。
【０１４６】
この実施形態では、分配ユニット４０は、例えば、光ファイバライン４６から来る光信号を３つの光入出力ポート４３に経路指定するように適合された従来のスプリッタを備える光学装置である。
【０１４７】
この実施形態では、３つの光ケーブル１の光ファイバ１０が、好ましくは、融合ジョイントによって前記分配ユニット４０の光ポート４３に固定される。
代替形態によれば、前記光ファイバ１０は、従来の光コネクタを介して前記分配ユニット４０の光ポート４３に機械的に接続される。
【０１４８】
図５の実施形態では、分配ネットワーク１００は図４のものと同様であり、ただし、分配ユニット４０が光電子機器４８および４９を備えるように適合されている点が異なる。
【０１４９】
より詳細には、分配ユニット１００は、複数の電気ケーブル４４から来る（好ましくはデジタルタイプの）複数の電気入力信号を複数の電気入出力ポート４７から受け取り、その電気入力信号を、本出願に従ってそれらを処理する電気処理ユニット４８に送信し、複数の電気出力信号を提供し、その電気出力信号を、光電気変換器４９によって対応する光信号に変換し、その光信号を光入出力ポート４３に提供し、光信号を、光ケーブル１での伝送によって光電子変換デバイス６２へ、したがってユーザ電気機器４２へ送信するように適合されている。
【０１５０】
さらに、分配ユニット４０はまた、有利には、ユーザ機器４２から（光ケーブル１を介して）来る光信号を光ポート４３から受信し、その光信号を、光電子変換器４９によって対応する電気信号に変換し、その電気信号を、本出願に従ってそれらを処理する電気処理ユニット４８に送信し、複数の電気出力信号を電気入出力ポート４７に提供するように適合されている。
【０１５１】
例えば、電気処理ユニット４８は、入出力ポート４７から来る電気デジタル信号を復調し、それらを増幅し、任意選択で、従来の変調フォーマットに従ってそれらを変調し、かつ／または各光ケーブル１で送信すべき（１つまたは複数の）信号を選択するように適合されている。さらに、例えば、光電子変換器４９から来る電気デジタル信号を復調し、それらを増幅し、任意選択で、従来の変調フォーマットに従ってそれらを変調し、かつ／または各入出力ポート４７で送信すべき（１つまたは複数の）信号を選択するようにも適合されている。
【０１５２】
典型的には、光電子変換器４９は、前記処理ユニット４８からの出力としての電気信号によって搬送される情報に従って、レーザ供給電流を変調することによって、または従来の振幅変調器によって振幅を変調される電磁放射線を放出するレーザ源を備える。
【０１５３】
さらに、双方向の場合、有利には、光ポート４３から来る光信号を受け取り、その光信号を対応する電気信号に変換し、その電気信号を処理ユニット４８に提供するように適合された従来の光検出器も備える。
【０１５４】
光ファイバ１０の数モード伝搬条件の場合、光電子変換器４９の光源は、例えば、約８５０ｎｍの波長での放出を行うＶＣＳＥＬタイプの光源である。
一方、光電子変換器４９の光検出器は、例えば、約８５０ｎｍに中心を取られた波長の帯域での受取りを行うＰＩＮタイプの従来のフォトダイオードである。
【０１５５】
前記タイプのレーザおよび光検出器は、低価格で市販されている。
光ファイバ１０のシングルモード伝搬条件の場合、レーザ源は、例えば、１３００〜１３５０ｎｍまたは１４８０〜１６２５ｎｍの帯域での放出を行うファブリペロータイプの従来レーザ、あるいはＤＦＢまたはＤＢＲタイプの従来の半導体レーザである。
【０１５６】
一方、光検出器は、例えば、１３００〜１３５０ｎｍまたは１４８０〜１６２５ｎｍの波長の帯域での受取りを行うＰＩＮタイプの従来のフォトダイオードである。
【０１５７】
光電子変換器４９のレーザ源および光検出器は通常、従来の光コネクタによって本発明の光ファイバ１０に接続されている。
図６の実施形態では、分配ネットワーク１００は、図５のものと同様であり、ただし、分配ユニット４０が光電子変換器５０も備え、入出力ポート４７が、電気ポートではなく光ポートである点が異なる。
【０１５８】
より詳細には、分配ユニット４０は、複数の光入出力ポート４７への入力として、複数の光ファイバ４６から来る（好ましくはデジタル情報を搬送する）複数の光信号を受け取り、前記光信号を、光電子変換器５０によって対応する電気信号に変換し、その電気信号を電気処理ユニット４８に送信し、電気処理ユニット４８が、本出願に従ってそれらを処理して、出力として複数の電気信号を提供し、前記電気信号を、光電子変換器４９によって対応する光信号に変換し、前記光信号を光入出力ポート４３に提供して、それらを、光ケーブル１での伝送によってユーザ電気機器４２に送信するように適合されている。
【０１５９】
さらに、分配ユニット４０はまた、有利には、ユーザ機器４２から（光ケーブル１での伝送によって）来る光信号を光ポート４３から受け取り、その光信号を光電子変換器４９によって対応する電気信号に変換し、その電気信号を、それらを処理する電気処理ユニット４８に送信し、複数のデジタル電気信号を、それらを対応する光信号に変換する光電子変換器５０に提供し、前記光信号を入出力ポート４７に提供し、それらを複数の光ファイバ４６に沿って送信するように適合されている。
【０１６０】
図７は、ネットワーク１００が、Ｆａｓｔｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）１００Ｍｂｉｔ／ｓプロトコルに従って複数のユーザにデジタル信号を分配するためのネットワークである図６の実施形態の一例を示す。前記信号は、光の形で、光入力ファイバ５１から光ポート４７に到達し、それらは、光電子変換器５０によって対応する電気信号に変換される。電気信号は、処理ユニット４８によって処理され、この処理ユニット４８は、各ユーザのために意図されたデジタル信号（例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）１０Ｍｂｉｔ／ｓプロトコルに従うデジタル信号）を選択し、それを対応する光電子変換器４９に送信するように適合されている。前記変換器は、ユーザのために意図されたデジタル電気信号を対応する光信号に変換し、それを、当該の光ケーブル１を介して、そのユーザの電気機器４２に送信する。
【０１６１】
さらに、図７のこの代替形態では、各ユーザ電気機器４２が、Ｆａｓｔｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）１０Ｍｂｉｔ／ｓプロトコルに従ってデジタル信号を分配ユニット４０に送信するように適合されている。光ケーブル１から光ポート４３の１つへ来る各デジタル信号は、当該の光電子変換器４９によって対応する電気信号に変換され、処理ユニット４８に送信され、処理ユニットが、その信号を本出願に従って処理する。処理ユニット４８は、とりわけ、異なるユーザ機器４２から来る上述の信号を時間多重化し、Ｆａｓｔｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）１００Ｍｂｉｔ／ｓプロトコルに従って、単一の時間多重化電気信号を光電子変換器５０に提供する。前記変換器５０は、前記多重化電気信号を対応する光信号に変換し、それを、光出力ファイバ５２に接続された光ポート４７に送信する。
【０１６２】
図７の例では、処理ユニット４８は、例えばＣＩＳＣＯ　ＳＹＳＴＥＭＳによって製造されているＲＯＵＴＥＲ　ＣＡＴＡＬＹＳＴ　２９００　ＸＬである。
図１２の実施形態では、分配ネットワーク１００は、図６のものと同様であり、ただし、分配ユニット４０が、電気入出力ポート４７と家庭内（または屋内）ネットワーク６０１および６０３とを備え、さらに、分配ネットワーク４０と家庭内ネットワーク６０１、６０３との間に延びる複数の光ケーブル１からなるビルディングまたはローカルネットワークも備える点が異なる。
【０１６３】
より詳細には、分配ユニット４０は、複数の入出力ポート４７への入力として、複数の光ファイバ４６、４６’から来る（好ましくはデジタル情報を搬送する）複数の光信号と、複数の電気ケーブル４４から来る（好ましくはこれもデジタルの）複数の電気信号とを受け取るように適合されている。
【０１６４】
様々な電気ケーブル４４および光ファイバ４６、４６’によって搬送される信号は、例えば、電話、テレビジョン、インターネットサービスプロバイダなど様々なプロバイダから来る信号である。
【０１６５】
光ファイバ４６から来る光信号は、光電子変換器５０によって対応する電気信号に変換され、電気処理ユニット４８に送信される。電気処理ユニット４８は、光電子変換器５０から来る電気信号と、電気ケーブル４４から来る電気信号とを本出願に従って処理し、複数の電気信号を各光電子結合器４９に提供する。
【０１６６】
より詳細には、電気処理ユニット４８は、各光電子結合器４９に、そこに関連付けられているユーザのために時間ごとに意図されており、様々なプロバイダから来る信号を提供する。
【０１６７】
このとき、各光電子結合器４９は、そこへの入力として様々なプロバイダから来る電気信号を（光電子変換器４９’によって）様々な波長（典型的には、各プロバイダ、または各サービスタイプに関する波長）での対応する光信号に変換し、その光信号を、従来の波長選択性をもつ、または波長選択性をもたないカプラ４１によって波長多重化し、波長分割多重化（すなわちＷＤＭ）光信号を入出力光ポート４３に提供し、その光信号を、それに関連付けられているユーザに、光ケーブル１の光ファイバ１０での伝送によって送信するように適合されている。
【０１６８】
このとき、（分配ネットワークにおける他のプロバイダまたはサービスに関連付けられたものとは異なる）所定の波長を有する光ファイバ４６’から来る光信号は、従来の光カプラ３８によってパワーを分割され、カプラ４１に直接送信され、カプラ４１が、それを様々な波長での他の信号と多重化する。
【０１６９】
単一の光ファイバ４６’および単一の光カプラ３８が図１２に示されているが、ネットワークは、様々なプロバイダまたはサービスに関連付けられた対応する数の光ファイバ４６’に接続するためにより多くの光カプラ３８を備えることもできる。
【０１７０】
各光電子結合器４９からの出力としてのＷＤＭ信号が、光ケーブル１を介して、対応する家庭内ネットワーク６０１、６０３に送信される。
家庭内ネットワーク６０１は、スタータイプのものであり、カプラ３９と、複数の光ケーブル１と、例えばユーザの家の様々な部屋に配置された複数の電気ユーザ機器４２に接続されるように適合された複数の光電子変換デバイス６２とを備える。例えば、前記ユーザ機器４２は、電話、テレビジョンセット、および／またはパーソナルコンピュータであってよい。
【０１７１】
一実施形態によれば、カプラ３９は、様々なユーザ機器４２に関連付けられた光ケーブル１に接続された出力に入力ＷＤＭ光信号の光パワーを分割する従来の光ビームスプリッタである。さらに、各光電子変換デバイス６２（さらに従来の光検出器を備え、任意選択で、双方向伝搬の場合には光源を備える）は、それに対応するユーザ機器に関連付けられた情報を搬送する波長をＷＤＭ光信号から抽出し、それを光検出器に送信するように適合された光フィルタを備える。このフィルタは固定することも、例えば機械的、熱的、または電気的制御によって自動的にまたは手動で調整可能にすることもできる。調整可能フィルタの使用は、光電子変換デバイス６２に関するユニバーサルモジュールの構成を可能にし、光電子変換デバイス６２は、時間ごとに所望の波長で使用することができる。前記モジュールはまた、ユーザ機器４２のプロトコルに従う信号プロトコル変換のための電子回路も備えることができる。
【０１７２】
代替形態によれば、カプラ３９は、入ってくる入力ＷＤＭ光信号を様々な波長で複数の光信号に逆多重化し、それらを、様々なユーザ機器４２に関連付けられた光ケーブル１に経路指定するように適合された従来の波長逆多重化デバイスである。この場合、事前選択された波長が各光電子変換デバイス６２に到達し、光フィルタの存在は必要なくなる。
【０１７３】
家庭内ネットワーク６０３はバスタイプのものである。全体的には、家庭内ネットワーク６０１と同様であり、ただし、そこに接続された光ケーブル１から到達するＷＤＭ信号が光電子変換デバイス６２に送信される点が異なる。光電子変換デバイス６２は、ＷＤＭ信号を処理し、それを光電子変換デバイス６３に送信し、次いで光電子変換デバイス６３がＷＤＭ信号を処理し、それを光電子変換デバイス６４に送信する。
【０１７４】
より詳細には、各光電子変換デバイス６２、６３、６４が、上述したタイプのフィルタを有し、デバイスに対応するユーザ機器に関連付けられた情報を搬送する波長を入力ＷＤＭ光信号から抽出し、それを光検出器に送信する。
【０１７５】
代替形態では、各光電子変換デバイス６２、６３、６４は、入力ＷＤＭ光信号からのパワーフラクションをタップし、前記パワーフラクションから所望の波長を抽出し、ＷＤＭ光信号の残りのパワーフラクションを、接続されている光電子変換デバイスに送信するように適合されている。代替形態によれば、各光電子変換デバイス６２、６３、６４は、入力光信号から所望の波長を直接抽出し、それにより、残りの波長を有するＷＤＭ光信号を、接続されている光電子変換デバイスに送信するように適合されている。
【０１７６】
まず、帯域要件が高くないとき、光ケーブル１の光ファイバ１０でのＷＤＭ伝送は、約８５０ｎｍでの数モード伝搬領域内で有利に実施することができる。例えば、複数の波長多重化光信号の波長を、２０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍ、または２ｎｍのスペーシングをもって８２０〜８７０ｎｍの間に含まれる帯域で選択することができる。
【０１７７】
後で、帯域要件がより高くなると、ＷＤＭ伝送を光ファイバ１０のシングルモード伝搬領域で実施することができ、複数の波長多重化光信号の波長を、例えば２０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍ、または２ｎｍのスペーシングをもって１３００〜１３５０ｎｍおよび／または１４８０〜１６２５ｎｍの間に含まれる帯域で選択することができる。
【０１７８】
さらに、ＷＤＭ伝送を、光ファイバ１０の数モード伝搬領域と、シングルモード伝搬領域との両方で実施することができる。
図１２の分配ネットワークのユーザ側から分配ユニット４０側への光ファイバ１０での伝送に関して、これは、分配ユニット４０側からユーザ側への伝送に関して前に開示したものと全般的には同様にＷＤＭ伝送によって実施することができる。それにもかかわらず、ユーザ側から分配ユニット４０側に伝送される情報の量は制限されているので（通常、これは、受け取られる情報を制御し、かつ／または選択することを狙いとしている）、ユーザ側から分配ユニット４０側への光ファイバ１０での伝送は、従来のあまり費用のかからない時分割多重（すなわちＴＤＭ）伝送に従って実施されることが好ましい。この場合、分配ネットワークは、各ユーザ側に従来のＴＤＭ伝送管理電子回路も備える。
【０１７９】
故障および／または警告状況を取り扱うため、および／または逆方向でのＴＤＭ伝送の同期を可能にするためのサービスチャネルの、分配ユニット４０からユーザ機器４２への伝送に利用可能な１つまたは複数の波長を使用することができる。前記サービスチャネルは、適切な制御電子回路および電子光学変換器によって分配ユニット４０に向けて作動され、パワー分割によって各光電子変換デバイス６２に分配される。
【０１８０】
一般に、本発明の信号分配ネットワーク１００を使用して、複数の電子ユーザ機器４２に、長距離衛星および／または同軸ケーブルおよび／または光ファイバおよび／または空気伝送から来る複数のテレビジョンおよび／または電話および／またはインターネットデジタル信号を分配することができる。
【０１８１】
さらに、例えばＬＡＮ分配ネットワークで使用することができる。
図８は、ビルディング内に設置された本発明の分配ネットワーク１００を示す。より詳細には、分配ユニット４０が、ビルディングの地下室または地階４５内に配置され、ビルディングの適切なレースウェイ５３内に収容された光ケーブル１が、任意選択で、図１２を参照して開示したタイプの家庭内光ネットワークを介して、分配ユニット４０をビルディングの様々なフロア内に位置付けられたユーザ機器４２に接続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による光ファイバの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の第１の例を示す図である。
【図２】
本発明による光ファイバの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の第２の例を示す図である。
【図３】
本発明による信号分配ネットワークの概略図を示す図である。
【図４】
本発明の信号分配ネットワークの第１の実施形態の概略図を示す図である。
【図５】
本発明の信号分配ネットワークの第２の実施形態の概略図を示す図である。
【図６】
本発明の信号分配ネットワークの第３の実施形態の概略図を示す図である。
【図７】
図６の第３の実施形態に対する代替形態の概略図を示す図である。
【図８】
光ケーブルを通すためのレースウェイを有するビルディング内に設置された本発明の分配ネットワークを示す図である。
【図９】
本発明による光ファイバの一実施形態を示す図である。
【図１０】
本出願によって作成された本発明による光ファイバの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）を示す図である。
【図１１】
図１１（ａ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の一例を示す図である。
図１１（ｂ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の一例を示す図である。
図１１（ｃ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）の一例を示す図である。
【図１２】
本発明の信号分配ネットワークの第４の実施形態の概略図である。
【図１３】
ベータタイプの屈折率プロフィルと共に得られる、１ｎｓ／Ｋｍｓ以下の多モード遅延値に関する、正規化周波数が変化するときの形状因子ｇのパターンを示す図である。
【図１４】
ベータタイププロフィルと共に得られる、屈折率プロフィルによって範囲を定められた半領域が変化するときの曲げ損失のパターンを示す図である。
【図１５】
図１５（ａ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１５（ｂ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１５（ｃ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
【図１６】
図１６（ａ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１６（ｂ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１６（ｃ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
【図１７】
図１７（ａ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１７（ｂ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
図１７（ｃ）は、ベータタイプの屈折率プロフィルΔｎ（ｒ）のさらなる例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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