(57)【要約】  光ファイバは、前記光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードの第１のモードフィールド径が、該光ファイバの光強度分布の第２のモードフィールド径と異なる。また、この光ファイバを用いてアナログ信号伝送又はベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送を行うように伝送システムが構成されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバであって、前記光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードの第１のモードフィールド径が、該光ファイバの光強度分布の第２のモードフィールド径と異なる光ファイバ。
【請求項２】
前記第１のモードフィールド径が前記第２のモードフィールド径の１．６倍以上又は２／３以下である請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
前記第１のモードフィールド径が、直径で１０μｍ以上又は６μｍ以下である請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項４】
前記光ファイバの前記音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを小さくすることによって、同等の光学特性を持つ光ファイバよりも誘導ブリルアン散乱の発生を少なくした請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項５】
前記光ファイバの前記音響フィールド分布を前記光のパワー分布よりも拡張したことによって、前記音響フィールド分布と前記光のパワー分布の重なりを小さくした請求項４に記載の光ファイバ。
【請求項６】
前記光ファイバの前記音響フィールド分布を前記光パワー分布よりも縮小したことによって、前記音響フィールド分布と前記光のパワー分布の重なりを小さくした請求項４に記載の光ファイバ。
【請求項７】
同等の光学特性を持つ光ファイバに比して１．５倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有する請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項８】
同等の光学特性を持つ光ファイバに比して２倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有する請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項９】
ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ以上１０．２μｍ以下、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍの範囲である請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
中心部にコア、該コアの外周部にクラッドを有し、該クラッドが屈折率の異なる２層以上からなる請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１１】
前記クラッドが２層からなり、前記コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、前記第１クラッドの屈折率をｎｃ１、前記第２クラッドの屈折率をｎｃ２としたとき、ｎｃ１＜ｎｃ２である請求項１０に記載の光ファイバ。
【請求項１２】
前記クラッドが３層からなり、前記コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、該第２クラッドの外周に隣接するクラッドを第３クラッド、前記第１クラッドの屈折率をｎｃ１、前記第２クラッドの屈折率をｎｃ２、前記第３クラッドの屈折率をｎｃ３としたとき、ｎｃ２＜ｎｃ１＜ｎｃ３である請求項１０に記載の光ファイバ。
【請求項１３】
ブリルアンスペクトルの周波数の低い側からｉ番目のピークゲインをｇ（ｉ）、存在する複数のピークの中の最大ゲインをＭａｘ（ｇ）としたとき、ｇ（ｉ）≧［０．１×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在する請求項１に載の光ファイバ。
【請求項１４】
ブリルアンスペクトルの周波数の低い側からｉ番目のピークゲインをｇ（ｉ）、存在する複数のピークの中の最大ゲインをＭａｘ（ｇ）としたとき、ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが２つ以上存在する請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１５】
ブリルアンスペクトルの周波数の低い側からｉ番目のピークゲインをｇ（ｉ）、存在する複数のピークの中の最大ゲインをＭａｘ（ｇ）としたとき、ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在する請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１６】
請求項１に記載の光ファイバを用いてアナログ信号伝送又はベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送を行うように構成された伝送システム。
【請求項１７】
請求項１に記載の光ファイバを用いてアナログ信号伝送および／またはベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送とともに、データ伝送および／または音声伝送を行うように構成された波長多重伝送システム。
【請求項１８】
ブリルアンスペクトルの周波数の低い側からｉ番目のピークゲインをｇ（ｉ）、存在する複数のピークの中の最大ゲインをＭａｘ（ｇ）としたとき、ｇ（ｉ）≧［０．１×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが２つ以上存在する光ファイバ。
【請求項１９】
前記光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードの第１のモードフィールド径が、該光ファイバの光強度分布の第２のモードフィールド径の１．６倍以上又は２／３以下である請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２０】
前記第１のモードフィールド径が、直径で１０μｍ以上又は６μｍ以下である請求項１９に記載の光ファイバ。
【請求項２１】
前記光ファイバの音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを小さくすることによって、同等の光学特性を持つ光ファイバよりも誘導ブリルアン散乱の発生を少なくした請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２２】
前記光ファイバの前記音響フィールド分布を前記光のパワー分布よりも拡張したことによって、前記音響フィールド分布と前記光のパワー分布の重なりを小さくした請求項２１に記載の光ファイバ。
【請求項２３】
前記光ファイバの前記音響フィールド分布を前記光パワー分布よりも縮小したことによって、前記音響フィールド分布と前記光のパワー分布の重なりを小さくした請求項２１に記載の光ファイバ。
【請求項２４】
同等の光学特性を持つ光ファイバに比して１．５倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有する請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２５】
同等の光学特性を持つ光ファイバに比して２倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有する請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２６】
ケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ以上１０．２μｍ以下、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍの範囲である請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２７】
中心部にコア、該コアの外周部にクラッドを有し、該クラッドが屈折率の異なる２層以上からなる請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項２８】
前記クラッドが２層からなり、前記コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、前記第１クラッドの屈折率をｎｃ１、前記第２クラッドの屈折率をｎｃ２としたとき、ｎｃ１＜ｎｃ２である請求項２７に記載の光ファイバ。
【請求項２９】
前記クラッドが３層からなり、前記コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、該第２クラッドの外周に隣接するクラッドを第３クラッド、前記第１クラッドの屈折率をｎｃ１、前記第２クラッドの屈折率をｎｃ２、前記第３クラッドの屈折率をｎｃ３としたとき、ｎｃ２＜ｎｃ１＜ｎｃ３である請求項２７に記載の光ファイバ。
【請求項３０】
ｇ（ｉ）≧［０．１×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在する請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項３１】
ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが２つ以上存在する請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項３２】
ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在する請求項１８に記載の光ファイバ。
【請求項３３】
請求項１８に記載の光ファイバを用いてアナログ信号伝送又はベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送を行うように構成された伝送システム。
【請求項３４】
請求項１８に記載の光ファイバを用いてアナログ信号伝送および／またはベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送とともに、データ伝送および／または音声伝送を行うように構成された波長多重伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導ブリルアン散乱（以下、ＳＢＳと記す。）の発生を抑制し、より高パワーの信号で伝送が可能な光ファイバに関する。
本願は、２００４年１１月５日に出願された特願２００４−３２１９１２号、２００５年３月１７日に出願された特願２００５−７７００８号、ならびに２００５年７月６日に出願された特願２００５−１９７６３９号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ファイバを各家庭に延線し、それを用いて各種の情報をやり取りする、ファイバトゥザホーム（Fiber To The Home；以下、ＦＴＴＨと記す。）サービスが開始されている。【０００３】
様々な情報を伝送するＦＴＴＨの一つの形態として、放送信号と、その他の通信信号をそれぞれ異なる方式で一本の光ファイバを用いて同時に伝送するシステムがある（ＩＴＵＴ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  Ｇ．９８３．３）。一般に、このシステムにおいて、放送信号はアナログ信号かベースバンド信号又は光ＳＣＭ信号であることが多い。【０００４】
伝送媒体である光ファイバの観点から見た該システムの特徴は、次のようになる。
・ＦＴＴＨは通常ダブルスター型のＰＯＮ（Passive Optical Network）であり、分配ロスが大きい（通常最大３２分岐が想定されている）。
・アナログ信号かベースバンド信号又は光ＳＣＭ信号を伝送するので、受信機におけるＣＮＲ（Carrier Noise Ratio）を大きくする必要があり、必要となる受光部における最低信号光パワーが通信で用いられるデジタル伝送に比して大きい。【０００５】
これらのことから、このシステムにおいては、信号入力部における必要信号光パワーを大きくする必要がある。特に、信号光の伝送中の減衰や分配ロスを考えると、より長距離の線路やより多分岐の線路においては、より高パワーが必要になる。当然のことながら、信号はなるべく遠距離まで伝送でき、また一度に多くの加入者に同時に分配できる方が様々な観点（建設コスト、メンテナンス性、システム設計など）からメリットがある。【０００６】
本発明に関する従来技術として、非特許文献１〜３及び特許文献１が挙げられる。
【非特許文献１】A.R.Charaplyvy, J.Lightwave Technol., vol.8, pp.1548-1557(1990)
【特許文献１】米国特許第５，２６７，３３９号
【非特許文献２】K.Shiraki, et al., J. Lightwave Technol., vol.14, pp.50-57(1996)
【非特許文献３】Y.Koyamada, et al., J. Lightwave Technol., vol.22, pp.631-639(2004)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、光ファイバを用いる光伝送においては、非線形現象の一種であるＳＢＳによって、光ファイバにあるパワー以上の光を入射しようとしても、ある一定光量（以下、ＳＢＳしきいパワーと呼ぶ。）までしか入射できず、残りは後方散乱光となって入射光側に戻ってきてしまうという現象が起こり、入力部における信号光パワーに制限を与えてしまうケースがあり、問題となっていた（例えば、非特許文献１参照。）。【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、より高パワー光を光ファイバに入射するために、ＳＢＳの発生を抑制し、ＳＢＳしきいパワーを従来の光ファイバと比べてより高めることができる光ファイバとそれを用いた伝送システム並びに波長多重伝送システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、ファイバであって、光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードの第１のモードフィールド径が、該光ファイバの光強度分布の第２のモードフィールド径と異なる光ファイバを提供する。【００１０】
本発明の光ファイバにおいて、第１のモードフィールド径が第２のモードフィールド径の１．６倍以上又は２／３以下であってもよい。【００１１】
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードの第１のモードフィールド径が、直径で１０μｍ以上又は６μｍ以下であってもよい。【００１２】
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバの音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを小さくすることによって、同等の光学特性を持つ光ファイバよりも誘導ブリルアン散乱の発生が少なくすることができる。【００１３】
本発明の光ファイバにおいて、光ファイバの音響フィールド分布を光のパワー分布よりも拡張したことによって、音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを小さくすることができる。【００１４】
或いは、光ファイバの音響フィールド分布を光パワー分布よりも縮小したことによって、音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを小さくすることもできる。【００１５】
本発明の光ファイバにおいて、同等の光学特性を持つ光ファイバに比して１．５倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有してもよい。【００１６】
本発明の光ファイバにおいて、同等の光学特性を持つ光ファイバに比して２倍以上の誘導ブリルアンしきいパワーを有してもよい。【００１７】
本発明の光ファイバにおいて、そのケーブルカットオフ波長が１２６０ｎｍ以下、波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径が７．９μｍ以上１０．２μｍ以下、零分散波長が１３００ｎｍ〜１３２４ｎｍの範囲であってもよい。【００１８】
本発明の光ファイバにおいて、中心部にコア、該コアの外周部にクラッドを有し、該クラッドが屈折率の異なる２層以上からなる構成を有してもよい。【００１９】
前記光ファイバにおいて、クラッドが２層からなり、コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、第１クラッドの屈折率をｎｃ１、第２クラッドの屈折率をｎｃ２としたとき、ｎｃ１＜ｎｃ２であってもよい。【００２０】
前記光ファイバにおいて、クラッドが３層からなり、コアに隣接するクラッドを第１クラッド、該第１クラッドの外周に隣接するクラッドを第２クラッド、該第２クラッドの外周に隣接するクラッドを第３クラッド、第１クラッドの屈折率をｎｃ１、第２クラッドの屈折率をｎｃ２、第３クラッドの屈折率をｎｃ３としたとき、ｎｃ２＜ｎｃ１＜ｎｃ３であってもよい。【００２１】
また本発明は、ブリルアンスペクトルの周波数の低い側からｉ番目のピークゲインをｇ（ｉ）、存在する複数のピークの中の最大ゲインをＭａｘ（ｇ）としたとき、ｇ（ｉ）≧［０．１×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが２つ以上存在する光ファイバを提供する。【００２２】
前記光ファイバにおいて、ｇ（ｉ）≧［０．１×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在してもよい。【００２３】
前記光ファイバにおいて、ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが２つ以上存在してもよい。【００２４】
前記光ファイバにおいて、ｇ（ｉ）≧［０．５×Ｍａｘ（ｇ）］となるピークが３つ以上存在してもよい。【００２５】
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバを用いてアナログ信号伝送又はベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送を行うように構成された伝送システムを提供する。【００２６】
また本発明は、前述した本発明に係る光ファイバを用いてアナログ信号伝送および／またはベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送とともに、データ伝送および／または音声伝送を行うように構成された波長多重伝送システムを提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ＳＢＳの発生を抑制し、より高パワーの信号で伝送が可能な光ファイバと、それを用いた多分岐・長距離の伝送が可能な伝送システム並びに波長多重伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】しきいパワーを説明するグラフである。
【図２】一般の光ファイバの構造を示す端面図である。
【図３】光パワー分布と音響モードフィールド分布の重なり状態を示すグラフである。
【図４Ａ】ＳＢＳ抑制を実現する光パワーと音響モードフィールド分布の例示である。
【図４Ｂ】ＳＢＳ抑制を実現する光パワーと音響モードフィールド分布の例示である。
【図４Ｃ】ＳＢＳ抑制を実現する光パワーと音響モードフィールド分布の例示である。
【図５】音響ＭＦＤと光ＭＦＤの相対値とブリルアンゲインの関係を示すグラフである。
【図６】従来型の光ファイバの屈折率分布を例示するグラフである。
【図７】図６の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図８】図６の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図９】第１の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１０】第１の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図１１】第１の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図１２】第２の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１３】第２の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図１４】第２の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図１５】第３の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１６】第３の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図１７】第３の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図１８】第４の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図１９】第４の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図２０】第４の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図２１】第５の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図２２】第５の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図２３】第５の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図２４】第６の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図２５】第６の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図２６】第６の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図２７】第７の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図２８】第７の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図２９】第７の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図３０】第８の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図３１】第８の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図３２】第８の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図３３】第９の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図３４】第９の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図３５】第９の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図３６】第１０の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図３７】第１０の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図３８】第１０の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図３９】第１１の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図４０】第１１の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図４１】第１１の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図４２】第１２の実施例の光ファイバの屈折率分布を示すグラフである。
【図４３】第１２の実施例の光ファイバの光強度分布と音響モードの分布を示すグラフである。
【図４４】第１２の実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを示すグラフである。
【図４５】本発明の光ファイバを使用して構成した伝送システム（波長多重伝送システム）を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…光ファイバ、２…コア、３…クラッド、１０…光伝送システム（波長多重伝送システム）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明に係る光ファイバは、光ファイバ中に発生する音響モードの基本モードのモードフィールド径が、該光ファイバの光強度分布のモードフィールド径と異なる構成を有し、これによってＳＢＳの発生を抑制し、より高パワーの信号で伝送を可能となる。【００３１】
ＳＢＳは、光ファイバを構成する石英ガラスなどの媒質の音響フォノンと入射光との相互作用によって起こる、非弾性散乱の一種である。ハイパワー信号光入力という観点からすると、ＳＢＳは、・しきいパワーが他の非弾性散乱と比較し低い、・ブリルアン散乱光の大部分が後方散乱光となる、という特徴を持っている。【００３２】
図１は、通常の光ファイバにおけるＳＢＳしきいパワーを例示するグラフである。ＳＢＳしきいパワーの測定方法は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０．２，Definitions and test methods for statistical and non-linear attributed of single-mode fiber and cable, Appendix IIに記載されている。
このしきいパワーは、ＳＢＳ効率が急激に増大する光強度を意味する。従ってしきいパワーが低いと、即ち他の非弾性散乱に比してより低い入射光パワーでＳＢＳが発生する。さらには、発生したＳＢＳ光のほとんどが後方（入射側）に散乱されてしまい、前方（受光側）にＳＢＳ光は伝搬せず、ＳＢＳによって減じられた入射信号光のみが伝搬する。これらの２つの作用により、高パワー光を光ファイバに入射しようとしても、前方にはＳＢＳしきいパワー以上の光は伝搬しない（図１中、透過光のパワーを示す曲線参照。）。【００３３】
ＳＢＳしきいパワーは、信号光のスペクトル線幅が狭い場合には、近似的に次式（１）で示される。【００３４】
【数１】
2006049279.tif 000002
【００３５】
式（１）中、ＰｔｈはＳＢＳしきいパワー、Ａｅｆｆは実効コア断面積、ｇＢＯはブリルアンゲイン係数をそれぞれ表している。またＬｅｆｆは実効作用長であり、次式（２）で求められる。【００３６】
【数２】
2006049279.tif 000003
【００３７】
式（２）中、αは光ファイバの損失、Ｌは実ファイバ長（線路長）をそれぞれ表している。【００３８】
式（１）からわかるように、ＳＢＳしきいパワーを向上させるには、実効コア断面積Ａｅｆｆを大きくするか、ブリルアンゲイン係数ｇＢＯを小さくすればよい。しかしながら、Ａｅｆｆは、例えば分散特性などのその他の光学特性と密接に関連するため、Ａｅｆｆを大きくするという選択はなるべく避けたい。となると、実質的にとり得る手段としては、ブリルアンゲイン係数を小さくすることが考えられる。【００３９】
ブリルアンゲイン係数は、信号光のスペクトル線幅が狭い場合には、ブリルアンスペクトルがローレンツ型であるとの仮定のもと、次式（３）で表される。【００４０】
【数３】
2006049279.tif 000004
【００４１】
式（３）中、ｎ０は光ファイバ媒質（本例では石英ガラス）の屈折率、ｐ１２はポッケルス（Pockels）の光弾性係数、ｃは光速、λは信号光波長、ρ０は光ファイバ媒質（本例では石英ガラス）の密度、ｖＡは光ファイバのクラッドにおける音速、ΔνＢはブリルアンスペクトルの半値全幅（ＦＷＨＭ）をそれぞれ表している。なお、ここまでの一般的なＳＢＳの説明については、例えば非特許文献１等にて参照できる。【００４２】
式（３）を見ると、ΔνＢ以外のパラメータは、材料もしくはシステム固有のものであるので、大幅な変更・改善は困難である。つまり、しきいパワーを高めるためには、ブリルアンスペクトル幅を拡げることが一つの解となる。【００４３】
ブリルアンスペクトル幅拡大を実現する方法としては、光ファイバ長手方向に光学特性やドーパント濃度、残留応力を変化させることにより、ブリルアンゲインが最大となる周波数（ピーク周波数）を長手方向に変化させることによって、光ファイバ伝送路全体としてのブリルアンスペクトル幅を拡大する手法が報告されている（例えば、特許文献１，非特許文献２参照。）。しかしながら、この従来技術による手法によると、必然的に長手方向に光ファイバの光学特性も変化してしまうことになり、実用上は好ましくない。【００４４】
ブリルアンスペクトルは、一方で、別の表式として、相互作用をする（複数の）音響フォノンモードの空間広がりと光学モードの空間的パワー分布との重なりの総和として、次式（４），（５）で表されることもある（例えば、非特許文献３参照。）。【００４５】
【数４】
2006049279.tif 000005
【００４６】
【数５】
2006049279.tif 000006
【００４７】
式（４），（５）中、Ｓｉ（ν）は各音響モードの周波数νにおけるブリルアンゲイン、ｉは各音響モード番号、ν０はピーク周波数、ｆｉは各音響モードの音響周波数、Γｉは音響波減衰係数（減衰緩和時間の逆数）をそれぞれ表している。またＧｉは、次式（６）で求められる。【００４８】
【数６】
2006049279.tif 000007
【００４９】
式（６）中、ｐ１２はポッケルス（Pockels）の光弾性係数、ω０は入射光の角振動数、βｉは各音響モードの伝搬定数をそれぞれ表している。また、Ｘ（ｒ）及びＹｚｉ（ｒ）は、それぞれ、光ファイバ中の伝搬光の電界分布、及び各音響モードの軸（ｚ）方向振動の変位量分布である。なお、ここで、ピーク周波数でのＳ（ν）（＝Ｓ（ν０））が式（３）中のｇＢ０に相当する。【００５０】
式（４）〜式（６）に従えば、Ｇｉを小さく、即ち、伝搬光の電界分布と各音響モードの軸（ｚ）方向の振動変位量分布との、分布の重なりを小さくすることで、ブリルアンゲインを小さく（＝しきいパワーを大きく）することができることを本発明者らは見出した。
そこで、本発明者らは、前記重なりを小さくするための具体的方法について鋭意検討を行った。以下に検討結果を示す。【００５１】
既存の光ファイバの構造を図２に例示する。この光ファイバ１は、屈折率の高い石英ガラスからなるコア２と、その外周に設けられた石英ガラスからなるクラッド３とからなっている。コア２の部分には、屈折率を高めるドーパント（例えば、ゲルマニウム）が添加されている。クラッド３には意図的なドーパントの添加は行われていない。光ファイバ１の構造は図２に示す通り同心状であり、中央のコア２の屈折率がクラッド３に比べ相対的に高められ、そのコア２に光が閉じ込められて導波する。【００５２】
一方、ＳＢＳに関連する音響モードも、同様に光ファイバ中を伝搬する。音響波にとって、石英ガラスへの異元素添加は、いずれも音速低下（＝音響波を閉じ込める）効果を持つ。故に、図２に示す構造の場合、音響波も光と同様にコア２の部分に閉じ込められて導波する。【００５３】
図３に、図２の構造での音響モードの変位量分布（フィールド分布）と、光のパワー分布（電界分布の２乗分布）の計算結果の一例を示す。ここに例示されるように、特にＳＢＳ低減を意図しない従来の光ファイバにおいては、音響モードフィールド分布と、光のパワー分布はほぼ同じ分布を有している。【００５４】
音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを減らすには、図４Ａ〜４Ｂに示す通り、（ａ）音響フィールド分布中心と光パワー分布中心とをずらす（図４Ａ参照）、（ｂ）音響フィールド分布を光パワー分布よりも拡げる（図４Ｂ参照）、又は（ｃ）光パワー分布を音響フィールド分布よりも拡げる（図４Ｃ参照）、という方法が考えられる。【００５５】
しかしながら、前記（ａ）については、図２に示す通り光ファイバの構造上、音響モードと光パワーの分布は同心状にならざるを得ず、実施が困難である。
故に、前記（ｂ）及び（ｃ）の手法によれば、音響フィールド分布と光のパワー分布の重なりを減らし、ＳＢＳの抑制とＳＢＳしきいパワーの増加を達成することができる。【００５６】
さらに詳細に説明するために、フィールド分布の拡がりを定義付けする。一般に、光ファイバのような中心に最大値をもつ分布に対して、その空間的拡がりの指標として、フィールド径なるものを用いる。フィールド径の定義は、それぞれの分野でまちまちである。光ファイバの分野では、Petermann IIの定義のモードフィールド径（ＭＦＤ）を用いることが一般的であるが、本発明においては、光強度の空間分布として、ピークパワーの１／ｅとなる直径をもってフィールド径とする（以下、これを光ＭＦＤと呼ぶ。）。
一般的なＭＦＤを用いない理由は、式（６）において、重なり積分を行う直接の分布がモードフィールド分布Ｘの２乗、即ち光パワー分布であるので、音響モード分布との比較において直感的に理解しやすいためである。【００５７】
一方、音響モードに関するフィールド径については、ピーク変位量の１／ｅとなる直径をもってＭＦＤとする（以下、これを音響ＭＦＤと呼ぶ。）。【００５８】
この定義によれば、図３に示す場合の光ＭＦＤと音響ＭＦＤは、それぞれ７．５μｍ、７．１μｍと計算される。【００５９】
図５に、光ＭＦＤを固定して、音響ＭＦＤを変化させたときの、ブリルアンゲインの変化のシミュレーション例を示す。ここで、しきいパワーを１．５倍以上改善する（＝ブリルアンゲインを１／１．５倍にする）には、音響ＭＦＤを光ＭＦＤのおよそ１．６倍以上とするか、又は２／３以下とすればよいことが判る。また、しきいパワーを２倍以上改善する（＝ブリルアンゲインを１／２倍にする）には、音響ＭＦＤを光ＭＦＤのおよそ２．２倍以上とするか、または１／２以下とすればよいことも図５から判断できる。ここでは光ＭＦＤを固定したが、光ＭＦＤを変化させる場合でも、光ＭＦＤと音響ＭＦＤとの相対的な関係さえ満足すれば、図５の関係が導かれる。【００６０】
さらに好ましくは、音響ＭＦＤのみを変化させてＳＢＳ抑制を実現することが望ましい。というのも、本発明の対象が光ファイバである以上、光ファイバの光学特性にはＳＢＳ以外にも様々な要求性能が存在するからである。これらの要求性能を満足しつつ、ＳＢＳ抑制を達成するには、光ＭＦＤを変化させることなく、音響ＭＦＤを変化させる必要がある。【００６１】
通常、情報通信に用いられる光ファイバの本定義における光ＭＦＤは、波長１５５０ｎｍ程度だと、６〜１０μｍ程度である。故に、この光ＭＦＤを持つ光ファイバで、音響ＭＦＤを光ＭＦＤの１．６倍以上又は２／３以下を実現するには、実質的には音響ＭＦＤを１０μｍ以上とするか、又は６μｍ以下とすればよい。【００６２】
光ファイバの音響ＭＦＤを光ＭＦＤの１．６倍以上又は２／３以下とするための手段としては、例えば、コアの屈折率分布やドーパント濃度分布を複雑にしたり、コアに複数のドーパントを添加し、その濃度分布を径方向に変化させたり、クラッドにドーパントを添加したりする方法などが挙げられる。【００６３】
次に、本発明に係る伝送システムについて記す。
前述した本発明の光ファイバを用いる利点は、より高パワーの信号光を導入できることである。故に、比較的高パワーの必要なアナログ伝送やベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送を本発明の光ファイバを用いて行うことによって、より多分岐・長距離の伝送が可能になり、最も大きな恩恵を享受できる。特に、伝送距離で１５ｋｍ以上、および／または分岐数が３２分岐以上であるようなシステムの場合、最も大きな恩恵を享受できる。【００６４】
また、本発明に係る光ファイバを用いて、前述したアナログ伝送やベースバンド伝送又は光ＳＣＭ伝送に加えてその他の伝送も同時に行う、波長多重伝送を行うこともできる。波長多重伝送としては、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．３に示されているようなＦＴＴＨの一形態として、あるいはＣＷＤＭ等が考えられる。
勿論、伝送システムとしてこれら用途に限定する必要はない。例えば、通常の公衆データ通信ばかりでなく、デジタル長距離無中継伝送システムや、ＩＴＳ、センサ用途、遠隔レーザ切断システム等にも使用できる。【００６５】
最後に、本例においては、音響モードは全て基本モードを対象として説明したが、実際には、音響モードは単一モードであるとは限らず、複数のモードが存在する場合もある。しかし、その場合においても、光のモードが基本モードである関係上、最も式（６）の重なりの大きい音響モードは基本モードである場合が殆どである。故に、ＳＢＳ抑制を考える際には、音響モードは基本モードのみを対象としても一般的には問題のないことを付記しておく。
【実施例】
【００６６】
［従来例］
図２，図３で示した従来例をさらに詳しく説明する。
図６は、従来型屈折率分布の例である。このような屈折率分布を用いることにより以下のような特性を得ることができる。また、本従来例における光パワーと音響モードの分布を図７に示す。【００６７】
・ファイバカットオフ波長が１．２７μｍ。
・ケーブルカットオフ波長が１．２１μｍ。
・モードフィールド径（Petermann II）が、波長１３１０ｎｍで９．４３μｍ、波長１５５０ｎｍで１０．５７μｍ。
・零分散波長が１３０７．０ｎｍ。
・波長分散値が、波長１３１０ｎｍで０．２６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍで１７．４３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ。
・曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が、波長１３１０ｎｍで１．０ｄＢ／ｍ、波長１５５０ｎｍで１９．７ｄＢ／ｍ。
・光ＭＦＤが波長１５５０ｎｍで７．６０μｍ。
・音響ＭＦＤが７．１０μｍ。【００６８】
本従来例は、ＩＵＴ−Ｔ  Ｇ．６５２で規定される一般的なシングルモード光ファイバの特性を有する。（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）は、０．９３であった。この従来例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図８に示す。図８に示す通り、単一のピークを持つブリルアンスペクトルが測定された。【００６９】
［第１の実施例］
第１の実施例の屈折率分布を図９に示す。第１の実施例の光ファイバは、中央付近に屈折率最大値を持ち、半径に対してほぼ一定の傾きをもって、屈折率が減少する分布をもつ。図９に示す屈折率分布をとる光ファイバの光学特性を以下に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図１０に示す。【００７０】
・ファイバカットオフ波長が１．２５μｍ。
・ケーブルカットオフ波長が１．２０μｍ。
・モードフィールド径（Petermann II）が、波長１３１０ｎｍで９．４６μｍ、波長１５５０ｎｍで１０．８６μｍ。
・零分散波長が１３３０．５ｎｍ。
・波長分散値が、波長１３１０ｎｍで−１．９０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍで１６．２７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ。
・曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が、波長１３１０ｎｍで２．６ｄＢ／ｍ、波長１５５０ｎｍで３９．５ｄＢ／ｍ。
・光ＭＦＤが波長１５５０ｎｍで６．７６μｍ。
・音響ＭＦＤが３．１８μｍ。【００７１】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバとほぼ同一の光学特性を有することがわかる。（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）は、０．４７であり、従来例の半分程度となっている。図１０からも音響モードの広がりが、光学パワーに比べて狭くなっていることが分かる。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図１１に示す。図１１から、スペクトルのピークが半分程度に低減されていることが分かる。測定されたＳＢＳしきいパワーは従来例に対して３．０ｄＢ改善された。【００７２】
［第２の実施例］
第２の実施例の屈折率分布を図１２に示す。第２の実施例の光ファイバは、コアが２層からなる屈折率分布となっている。図１２に示す屈折率分布をとる光ファイバの光学特性を以下に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図１３に示す。【００７３】
・ファイバカットオフ波長が１．２９μｍ。
・ケーブルカットオフ波長が１．２２μｍ。
・モードフィールド径（Petermann II）が、波長１３１０ｎｍで９．２７μｍ、波長１５５０ｎｍで１０．５３μｍ。
・零分散波長が１３２６．３ｎｍ。
・波長分散値が、波長１３１０ｎｍで−１．５５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍで１６．７７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ。
・曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が、波長１３１０ｎｍで０．５ｄＢ／ｍ、波長１５５０ｎｍで１２．８ｄＢ／ｍ。
・光ＭＦＤが波長１５５０ｎｍで６．５９μｍ。
・音響ＭＦＤが２．４９μｍ。【００７４】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバとほぼ同一の光学特性を有することがわかる。（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）は、０．３８であり、従来例の半分程度となっている。図１３からも音響モードの広がりが、光学パワーに比べて狭くなっていることが分かる。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図１４に示す。図１４から、スペクトルのピークが半分程度に低減されていることが分かる。測定されたＳＢＳしきいパワーは従来例に対して３．２ｄＢ改善された。【００７５】
［第３の実施例］
第３の実施例の屈折率分布を図１５に示す。第３の実施例の光ファイバは、コアが２層からなる屈折率分布となっている。図１５に示す屈折率分布をとる光ファイバの光学特性を以下に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図１６に示す。【００７６】
・ファイバカットオフ波長が１．２６μｍ。
・ケーブルカットオフ波長が１．２０μｍ。
・モードフィールド径（Petermann II）が、波長１３１０ｎｍで９．３１μｍ、波長１５５０ｎｍで１０．７０μｍ。
・零分散波長が１３３５．３ｎｍ。
・波長分散値が、波長１３１０ｎｍで−２．４３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍで１６．１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ。
・曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が、波長１３１０ｎｍで２．１ｄＢ／ｍ、波長１５５０ｎｍで３４．８ｄＢ／ｍ。
・光ＭＦＤが波長１５５０ｎｍで６．８３μｍ。
・音響ＭＦＤが３．８１μｍ。【００７７】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバとほぼ同一の光学特性を有することがわかる。（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）は、０．５６であり、従来例の半分程度となっている。図１６からも音響モードの広がりが、光学パワーに比べて狭くなっていることが分かる。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図１７に示す。図１７から、スペクトルのピークが半分程度に低減されていることが分かる。測定されたＳＢＳしきいパワーは従来例に対して３．７ｄＢ改善された。【００７８】
［第４の実施例］
第４の実施例の屈折率分布を図１８に示す。図１８は、コア近傍の拡大図であり、図１８の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第４の実施例の光ファイバは、３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表１に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図１９に示す。【００７９】
【表１】
2006049279.tif 000008
【００８０】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバよりも小さなＭＦＤを有しているが、式（１）によるとＳＢＳしきいパワーＰｔｈは、実効コア断面積Ａｅｆｆに比例する。またＡｅｆｆは、ＭＦＤ２に比例することが知られている。つまり、一般的にはＭＦＤが小さくなるにつれてＳＢＳしきいパワーは小さくなる。しかしながら、本実施例の光ファイバにおいて、図１９からも分かるように音響モードの広がりは、光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３７と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図２０に示す。１０９８０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８３０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１２．９ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．２ｄＢの改善が確認できた。【００８１】
［第５の実施例］
第５の実施例の屈折率分布を図２１に示す。図２１は、コア近傍の拡大図であり、図２１の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第５の実施例の光ファイバは、３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表２に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図２２に示す。零分散波長は１３１８．４ｎｍであり、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２を満足する。【００８２】
【表２】
2006049279.tif 000009
【００８３】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバと同程度のＭＦＤを有している。本実施例の光ファイバにおいて、図２２からも分かるように音響モードの広がりは、光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３３と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図２３に示す。１１１３０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０９００、１０９９０ＭＨｚ付近にも最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１３．４ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．７ｄＢの改善が確認できた。【００８４】
［第６の実施例］
第６の実施例の屈折率分布を図２４に示す。図２４は、コア近傍の拡大図であり、図２４の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第６の実施例の光ファイバは、３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表３に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図２５に示す。零分散波長は１３１４．０ｎｍであり、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２を満足する。【００８５】
【表３】
2006049279.tif 000010
【００８６】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバよりも小さなＭＦＤを有している。第４の実施例と同様に、従来の構成では本ファイバのＭＦＤでは、ＳＢＳしきいパワーの劣化が予想される。しかしながら、本実施例の光ファイバにおいて、図２５からも分かるように音響モードの広がりは、光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３９と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図２６に示す。１０７５０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８３０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１３．０ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．３ｄＢの改善が確認できた。【００８７】
［第７の実施例］
第７の実施例の屈折率分布を図２７に示す。図２７は、コア近傍の拡大図であり、図２７の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第７の実施例の光ファイバは、最大比屈折率差Δ１を有する中心コア、中心コアに隣接し最低比屈折率差Δ２を有する第２コア、および第２コアに隣接し最大比屈折率差Δ３を有する第３コアからなり、第３〜第６の実施例と同様に３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。しかしながら、本実施例の光ファイバは、第３〜第６の実施例とは異なり、緩やかな分布を有する構造となっており、その境界があいまいとなっている。ここでは、比屈折率差の径方向変化率（ｄ比屈折率差／ｄ半径）を用いて、それぞれの層の径を規定した。コア領域において、変化率が０になる点をそれぞれ第２、第３コアの径、ｒ２，ｒ３とした。またｒ２の内側で変化率が最小となる径を中心コアの半径ｒ１とした。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表４に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図２８に示す。【００８８】
【表４】
2006049279.tif 000011
【００８９】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバよりも小さなＭＦＤを有している。第４の実施例と同様に、従来の構成では本ファイバのＭＦＤでは、ＳＢＳしきいパワーの劣化が予想される。しかしながら、本実施例の光ファイバにおいて、図２８からも分かるように音響モードの広がりは、光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３９と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図２９に示す。１１０８０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１１０１０，１０８４０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１３．５ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．８ｄＢの改善が確認できた。【００９０】
［第８の実施例］
第８の実施例の屈折率分布を図３０に示す。図３０は、コア近傍の拡大図であり、図３０の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第８の実施例の光ファイバは、最大比屈折率差Δ１を有する中心コア、中心コアに隣接し最低比屈折率差Δ２を有する第２コア、および第２コアに隣接し最大比屈折率差Δ３を有する第３コアからなり、第３〜第６の実施例と同様に３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。しかしながら、本実施例の光ファイバは、第３〜第６の実施例とは異なり、緩やかな分布を有する構造となっており、その境界の定義は第７の実施例と同一とした。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表５に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図３１に示す。【００９１】
【表５】
2006049279.tif 000012
【００９２】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバと同程度のＭＦＤを有している。本実施例の光ファイバにおいて、図３１からも分かるように音響モードの広がりは光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３３と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図３２に示す。１１０１０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８６０，１１０９０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１２．６ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、３．９ｄＢの改善が確認できた。【００９３】
［第９の実施例］
第９の実施例の屈折率分布を図３３に示す。図３３は、コア近傍の拡大図であり、図３３の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第９の実施例の光ファイバは、最大比屈折率差Δ１を有する中心コア、中心コアに隣接し最低比屈折率差Δ２を有する第２コア、および第２コアに隣接し最大比屈折率差Δ３を有する第３コアからなり、第３〜第６の実施例と同様に３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。しかしながら、本実施例の光ファイバは、第３〜第６の実施例とは異なり、緩やかな分布を有する構造となっており、その境界の定義は第７の実施例と同一とした。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表６に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図３４に示す。零分散波長は１３１４．５ｎｍであり、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２を満足する。【００９４】
【表６】
2006049279.tif 000013
【００９５】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバと同程度のＭＦＤを有している。本実施例の光ファイバにおいて、図３４からも分かるように音響モードの広がりは光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３２と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図３５に示す。１０９６０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８７０，１１０９０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１２．６ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、３．９ｄＢの改善が確認できた。【００９６】
［第１０の実施例］
第１０の実施例の屈折率分布を図３６に示す。図３６は、コア近傍の拡大図であり、図３６の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第１０の実施例の光ファイバは、最大比屈折率差Δ１を有する中心コア、中心コアに隣接し最低比屈折率差Δ２を有する第２コア、および第２コアに隣接し最大比屈折率差Δ３を有する第３コアからなり、第３〜第６の実施例と同様に３層構造のコアとほぼ一定の屈折率を有するクラッドにより構成されている。しかしながら、本実施例の光ファイバは、第３〜第６の実施例とは異なり、緩やかな分布を有する構造となっており、その境界の定義は第７の実施例と同一とした。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表７に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図３７に示す。【００９７】
【表７】
2006049279.tif 000014
【００９８】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバと同程度のＭＦＤを有している。本実施例の光ファイバにおいて、図３７からも分かるように音響モードの広がりは光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３３と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図３８に示す。１１０００ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８３０，１１１２０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１４．３ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、５．６ｄＢの改善が確認できた。【００９９】
［第１１の実施例］
第１１の実施例の屈折率分布を図３９に示す。図３９は、コア近傍の拡大図であり、図３９の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第１１の実施例の光ファイバは、最大比屈折率差Δ１を有する中心コア、中心コアに隣接し最低比屈折率差Δ２を有する第２コア、および第２コアに隣接し最大比屈折率差Δ３を有する第３コアからなり、第３〜第６の実施例と同様に３層構造のコアを有する。しかしながら、本実施例の光ファイバは、第３〜第６の実施例とは異なり、緩やかな分布を有する構造となっており、その境界の定義は第７の実施例と同一とした。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表８に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図４０に示す。零分散波長は１３２３．９ｎｍであり、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２を満足する。【０１００】
【表８】
2006049279.tif 000015
【０１０１】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバと同程度のＭＦＤを有している。本実施例の光ファイバにおいて、図４０からも分かるように音響モードの広がりは光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３０と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図４１に示す。１１１２０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０８２０，１０９２０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１３．１ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．４ｄＢの改善が確認できた。【０１０２】
［第１２の実施例］
第１２の実施例の屈折率分布を図４２に示す。図４２は、コア近傍の拡大図であり、図４２の屈折率分布において、クラッド半径は６２．５μｍである。第１２の実施例の光ファイバは、第１１の実施例と同様な３層構造のコアを有した上で、クラッドが３層からなることを特徴としている。コア側の第１クラッドの比屈折率差をΔ４、その外側の低屈折率の第２クラッドの比屈折率差をΔ５とすると、Δ５＜Δ４＜０なる関係を有する。本構造の構造パラメータ（各層の半径及び比屈折率差）および光学特性を表９に示す。また、本実施例における光パワーと音響モードの分布を図４３に示す。零分散波長は１３１９．８ｎｍであり、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２を満足する。また、ほぼ同じＭＦＤを有する第１１の実施例と比較して、一桁程度小さな曲げ損失を有する。【０１０３】
【表９】
2006049279.tif 000016
【０１０４】
本実施例の光ファイバは、従来例の光ファイバよりも小さなＭＦＤを有している。第４の実施例と同様に、従来の構成では保ファイバのＭＦＤでは、ＳＢＳしきいパワーの劣化が予想されるが、本実施例の光ファイバにおいて、図４３からも分かるように音響モードの広がりは光学パワーに比べて狭くなっており、（音響ＭＦＤ）／（光ＭＦＤ）も０．３０と従来例の半分程度となっている。本実施例の光ファイバのブリルアンスペクトルを図４４に示す。１１０３０ＭＨｚ付近の最大のピークは、従来例の半分程度に低減されている。更に、１０７４０，１０８４０ＭＨｚ付近には最大ピークと同程度の高さのピークが存在しており、ＳＢＳしきいパワーの改善に有効である。測定されたＳＢＳしきいパワーは、長さ２０ｋｍの光ファイバにおいて１３．２ｄＢｍであり、通常のファイバに対して、４．５ｄＢの改善が確認できた。【０１０５】
図４５に、本発明による光ファイバ１を使用した、ＰＯＮ構成による伝送システム（波長多重伝送システム）１０を示す。伝送システム１０は、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．９８３．３の規定に準じ波長１．３１μｍと波長１．４９μｍでデータ信号の伝送を行い、波長１．５５μｍで映像信号の伝送を行う。図４５は、データ伝送の例として、インターネットやストリーミングによるデジタル映像配信の例を示している。しかし、適切な装置を追加することにより、音声信号の伝送を行うことも可能である。また、１．５５μｍ波長帯の映像伝送には通常の放送波をそのままアナログ信号の形で伝搬させる方式が広く用いられている。このような方式では、加入者側の放送系受信部において、元の放送波の信号に復調することが可能であり、従来のテレビジョン受像機をそのまま用いることが可能である。
図４５のシステムでは、１本の光ファイバ１でデータ信号とアナログ信号（映像信号）を伝送する。しかし、本発明の伝送システムにおいて、データ信号用の光ファイバとアナログ信号の光ファイバをそれぞれ使用してもよい。このようなシステムでは、本発明の光ファイバを用いることによって、伝送距離の延長等の効果を得ることができる。【０１０６】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【国際調査報告】
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