"多モードファイバレーザ伝送システムにおける材料または色分散効果およびモード分散効果の両方を補償するための方法であって、基準多モード光ファイバケーブルと接続された前記多モードファイバレーザ伝送機のファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することと、前記多モードファイバレーザ伝送機のファイバ結合空間スペクトル分布からもたらされる前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する前記色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モード光ファイバケーブルを設計することと、を含むことを特徴とする方法。前記多モード光ファイバレーザ伝送機は、レーザ出力放出パターンを多モードファイバに結合するための光サブアセンブリを備える、請求項1に記載の方法。前記ファイバ結合空間スペクトル分布を測定することは、電源が多モードファイバレーザ伝送機の入力に接続された状態で光信号を生成することと、前記多モードファイバレーザ伝送機の出力を、基準多モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、マイクロポジショニングステージを使用して、前記基準多モード光ファイバケーブルの出力を、単一モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、前記単一モード光ファイバケーブルの出力を、光スペクトルアナライザの入力に結合することと、少なくとも第1および第2のファイバコア半径に対するスペクトル分布を判定することと、第1および第2のファイバコア半径の間のスペクトル分布の変化を計算することと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。前記改善された多モード光ファイバケーブルを、前記多モードファイバレーザ伝送機と共にパッケージ化することをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。各径方向オフセット光スペクトルに対する離散波長およびその相対振幅は、前記モード分散の少なくとも一部を色分散と平衡化するためのDMD補償を計算するために使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。多モードファイバ伝送機光サブアセンブリにおける色分散効果およびモード分散効果の両方を補償するための方法であって、基準多モード光ファイバケーブルと接続された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリのファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することと、含むことを特徴とする方法。前記多モード光ファイバ伝送機光サブアセンブリの出力は、前記多モードファイバ伝送機光サブアセンブリからもたらされる前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する前記色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モード光ファイバケーブルを選択するために使用されることを特徴とする請求項6に記載の方法。前記ファイバ結合空間スペクトル分布を測定することは、電源が前記多モードファイバ伝送機光サブアセンブリの入力に接続された状態で光信号を生成することと、前記多モードファイバ伝送機光サブアセンブリの出力を、前記基準多モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、マイクロポジショニングステージを使用して、前記基準多モード光ファイバケーブルの出力を、単一モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、前記単一モード光ファイバケーブルの出力を、光スペクトルアナライザの入力に結合することと、少なくとも第1および第2のファイバコア半径に対するスペクトルを判定することと、前記第1および第2のファイバコア半径の間のスペクトル分布の変化を計算することと、を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。前記改善された多モード光ファイバケーブルを、前記多モードファイバ伝送機光サブアセンブリと共にパッケージ化することをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリにおける色分散効果およびモード分散効果の両方を補償するための方法であって、基準多モード光ファイバケーブルと接続された前記基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリのファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する前記色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリを設計することと、を含むことを特徴とする方法。前記基準多モード光ファイバケーブルを、前記改善された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリと共にパッケージ化することをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。前記ファイバ結合空間スペクトル分布を測定することは、電源が前記基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリの入力に接続された状態で光信号を生成することと、前記基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリの出力を、前記基準多モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、マイクロポジショニングステージを使用して、前記基準多モード光ファイバケーブルの出力を、単一モード光ファイバケーブルの入力に結合することと、前記単一モード光ファイバケーブルの出力を、光スペクトルアナライザの入力に結合することと、少なくとも第1および第2のファイバコア半径に対するスペクトル分布を判定することと、前記第1および第2のファイバコア半径の間の前記スペクトル分布の変化を計算することと、を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。MMF伝送システムにおける色およびモード分散の効果を補償するため、前記基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリの出力空間スペクトル分布を判定するために画像化システムが使用されることを特徴とする請求項12に記載の方法。多モード光ファイバケーブルにおける色分散効果およびモード分散効果の両方を補償するための方法であって、基準多モード光ファイバケーブルへの光信号を生成することと、前記基準多モード光ファイバケーブルにおける前記光信号の複数の導波モードに対する波長依存飛行時間を測定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することと、前記基準多モード光ファイバケーブルに存在する前記色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モード光ファイバケーブルを設計することと、を含むことを特徴とする方法。前記改善された多モード光ファイバケーブルのディファレンシャルモード遅延DMDが、光ファイバ伝送システムにおける前記色分散およびモード分散を補償するように設計されたDMDを有することを特徴とする請求項14に記載の方法。DMD波形プロファイルにおける測定されたシフトが、OM4タイプ多モード光ファイバケーブルに対して-0.14ps/m<19μmにおける遅延-5μmにおける遅延<0.0ps/mの間の値を有し、OM3タイプ多モード光ファイバケーブルに対して-0.33ps/m<19μmにおける遅延-5μmにおける遅延<0.0ps/mの間の値を有することを特徴とする請求項14に記載の方法。単一ファイバ設計に対して容易に補償することができる材料または色分散をもたらす所定のファイバ結合空間スペクトル分布を生成する送受信機を有することが必要とされている。結果として、制御されたファイバ結合光スペクトル分布を生成するTOSAを製造するための改善された方法を提供することが望ましい。一態様において、多モードファイバ伝送システムにおける材料または色分散およびモード分散効果の両方を補償するための方法が提供される。方法は、これに限定されないが、基準多モード光ファイバケーブルと接続された多モードファイバレーザ伝送機のファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することとを含む。方法はまた、これに限定されないが、伝送機のファイバ結合空間スペクトル分布からもたらされる基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モード光ファイバケーブルを設計することも含む。一態様において、多モードファイバ伝送機光サブアセンブリにおける色分散およびモード分散効果の両方を補償するための方法が提供される。方法は、これに限定されないが、基準多モード光ファイバケーブルと接続された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリのファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することとを含む。一態様において、基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリにおける色分散およびモード分散効果の両方を補償するための方法が提供される。方法は、これに限定されないが、基準多モード光ファイバケーブルと接続された基準多モードファイバ伝送機光サブアセンブリのファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することとを含む。また、方法は、これに限定されないが、基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリを設計することも含む。一態様において、多モード光ファイバケーブルにおける色分散およびモード分散効果の両方を補償するための方法が提供される。方法は、これに限定されないが、基準多モード光ファイバケーブルへの光信号を生成することと、基準多モード光ファイバケーブルにおける光信号の複数の導波モードに対する波長依存飛行時間を測定することとを含む。方法はまた、これに限定されないが、基準多モードファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の量を判定することと、基準多モード光ファイバケーブルに存在する色分散およびモード分散の少なくとも一部を補償する、改善された多モード光ファイバケーブルを設計することとも含む。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定義され、この発明の概要内の記述により影響されない。本発明は、VCSELの径方向依存性波長放出パターン、および光がファイバに結合される様式に起因して、ファイバ結合モードが、ファイバ半径に依存するスペクトル成分を有し、無視できない色または材料分散効果をもたらすという発見を利用する。図1は、ファイバコアにわたる5つの径方向オフセットに対するMMFにおいて伝搬するモードの光スペクトルを示す。各径方向スペクトルに対する中心波長、または中央波長は、下矢印により示されている。図1に示されるように、この特定の光伝送機において、平均的に、ファイバモードの中央波長は、より大きな径方向オフセットに対してより短波長側にシフトする。この径方向波長依存性は、ファイバモードを、モード分散に加えて、互いに対し色または材料分散させる。その結果、屈折率プロファイルは、この材料分散効果を補償し、それによりファイバおよび伝送機の組合せにより実現される全分散を最小化するように修正されなければならない。また、本発明は、高次VCSELモードが、図17に示されるように、材料分散およびモード分散の効果を考慮するために、製造プロセス中により正確なTOSAコンポーネントおよびTOSAコンポーネントのより正確な整列を必要とすることにより、高次ファイバモードに結合される場合があるという発見も利用する。一態様において、本発明は、ファイバモードの波長における径方向依存性シフトによりもたらされるモードおよび材料分散効果を補償するレーザ最適化多モードファイバの新たなDMD仕様を説明する。必要とされる補償は、VCSELの空間スペクトル特性、VCSELモードのファイバモードへの結合、およびファイバのモード分散特性に依存する。波長における径方向シフトを補償するように設計されたMMFは、低減された全分散および改善されたシステム性能を示す。現在のDMDおよび有効モード帯域幅EMB試験法は、ファイバモードの径方向波長依存性を無視しているため、伝送システムにおいて実現されるモード分散または帯域幅性能を正確に特性決定しない。新たなDMD仕様を検証するために、我々は、特許文献1に開示されるように、DMDおよび帯域幅を計算するための改善されたアルゴリズムを適用して、様々な量の材料分散補償のためにVCSELのサンプルの組に対するDMDおよびEMBを計算した。レーザ最適化MMFの帯域幅を特性決定するために使用される試験法は、TIA-455-220-A標準に指定されるDMDである。DMDは、MMFを横断する最も速いモードと最も遅いモードとの間の伝搬遅延の差のps/m単位で表現される尺度であり、一方で、色分散の効果は最小化される。モード間の相対遅延が大きいほど、分散すなわち、モード分散が大きい。DMDを測定するために、単一モード励振ファイバの端部から放出された光基準パルスが、試験下のMMFのコアにわたりステップ化される。各径方向オフセットに対して、結果的な出力パルスの伝搬遅延は、図2に示されるようにサンプリングオシロスコープにより記録される。出力波形は、所与の径方向オフセットに対する励振パルスにより励起されるそれらのモードのみを含有する。この測定において、励起パルスのスペクトル特性は、一定のままである。DMDを演算するために、径方向オフセット0μmから24μmのそれぞれに対する出力波形の組がまず記録される。波形のプロットを図3に示す。プロットは、コア中心から測定される、励振パルスの径方向オフセットy軸の関数としてのファイバの出力端部におけるピコ秒毎メートルps/mでの相対パルス遅延、または相対時間x軸を示す。DMDは、最も速いパルスの前縁と最も遅いパルスの後縁との間のパルス遅延の差を測定することにより判定される。この差から、励振パルスの時間幅を差し引くと、ファイバのモード分散が得られる。ファイバをOM3またはOM4と指定するために、DMDは、コアのいくつかの径方向領域内の最小分散値を満たさなければならない。現在、一般的に、モード分散を最小化するDMD波形プロットは、図4Aに示されるように、全ての径方向オフセット波形が同時にファイバの出力に到達する場合であると考えられている。これは、径方向ファイバモード出力波形のそれぞれが、同じスペクトル特性を有する励振パルスにより励起された場合に成り立つ。しかしながら、より大きな励振角度に放出されたより高次のVCSELモードは、平均的に、より小さい励振角度に放出されたそれらのモードよりも短い波長を有するため図5を参照されたい、その仮定は有効ではない。VCSELモードがファイバに結合される場合、低次モードおよび高次モードは、モード分散に加えて異なる量の材料分散を示す。材料分散は、材料の屈折率が波長と共に変化する、すなわち以下であるために生じる。すなわち、特許文献1に開示されるアルゴリズムを使用して、我々は、理想的なDMD波形を有する模擬的ファイバに対して、ビット誤り率BER試験システムにおいて使用された伝送機のDMDを計算した。このVCSELのファイバのコアにわたる中心波長の差は、0.72nmである。新たなアルゴリズムを適用すると、より大きな径方向オフセットでの計算されたDMD波形図4Bが、材料分散により右にシフトするすなわち、遅延がより長いことが分かる。したがって、全ての波形が時間的に整列したDMDをもたらす従来の理想的な放物線状屈折率プロファイルは、このVCSELに対しては最適ではない。全分散を最小化するまたはシステム帯域幅を最大化するために、MMFのコア屈折率プロファイルは、ファイバモードの相対的材料分散または色分散を補償するように修正されなければならない。レーザのスペクトル特性を考慮して、必要とされる補償は、特許文献1に開示されるアルゴリズムを使用して計算することができる。特許文献1に開示されるアルゴリズムは、MMFチャネルリンクのシステム性能のより正確な特性決定を提供する。一般に、高速データ通信ネットワークにおいて使用されるVCSEL送受信機は、ファイバに結合されると、サポートされた導波モードにおける波長依存性を生成する空間依存性波長放出パターンを示す。ファイバ結合スペクトルの径方向依存性を定量するための他のパラメータを使用してもよいが、我々は、新たなパラメータΔλcを、MMFのコアにわたる径方向スペクトルの間の中心波長における最大差として定義する。10Gbpsイーサネット10GBASE-SR用光送受信機および8Gb/sファイバチャネルの代表的な組に対するΔλcの統計的分布に基づき、レーザ最適化MMFの設計および製造のための新たなDMD仕様が提案される。新たなDMD仕様は、光チャネルの波長における径方向依存性シフトを補償する。例として、図5において、サンプル10Gb/s送受信機に対するΔλcが示されるが、ここで、Δλc=0.53nmである。結合された光出力がファイバコアの狭い領域に限定される場合、補償は、低減された径方向領域に対するΔλcに基づいて調節されなければならないことが留意される。屈折率プロファイルを修正することにより、波長の分布に基づき材料分散の効果を補償するために導波モードの速度を調節することができる。その結果、低減された全分散を有する改善されたMMFを実現することができる。屈折率プロファイルに対する修正は、ファイバにおけるモード伝搬遅延を特徴付けるDMD波形データを使用して定量化することができる。導波モードの波長依存性飛行時間を測定することにより、MMFにおける材料分散を定量化することができる。本明細書において使用される1つの方法は、DMD測定試験ベッドにおいて使用されるチタン-サファイアレーザの波長を調整することである。明らかに、調整可能および固定波長レーザを含む他のレーザデバイスを使用することができる。ファイバコアにわたる屈折率の最大差は小さいため<1、一般に、1つの径方向オフセットに対応するファイバ結合モードに対する波長依存性飛行時間を特性決定することのみが必要である。図6を参照すると、550m長のMMFを通って伝搬する2つの径方向励振オフセット、5μmおよび19μmに対して飛行時間がプロットされている。図6中の2つの曲線のそれぞれは、ファイバの材料分散nλを定量化する。より長い波長は、より短い遅延時間を有し、したがってより速く移動する。曲線における垂直シフトは、2つの径方向モード間のモード伝搬遅延、またはモード分散の差に起因するものであり、物質分散に関連しない。データは、2つの曲線の傾きがほぼ同じであることを示している。図6に示される絶対飛行時間を、ピコ秒毎メートルps/mでの相対遅延に変換することにより、材料およびモード分散の効果を関連付けることができ、モード分散に起因する遅延は、DMD波形データから得られる。図7を参照すると、5μmオフセットに対する材料分散に起因する遅延がプロットされている。19μmに対するデータ点は、ほぼ同一であるため、図7には示されていない。図6および7における飛行時間は、現在のDMDおよびEMBメトリクスにより予測されるものより大幅に高いシステム性能を示す試験ファイバに対するものである。図3を参照すると、ファイバのDMDデータの分析は、19μmオフセットでの高次モードが、5μmオフセットでの低次モードよりも、モード分散である約0.066ps/mだけ速くファイバを横断することを示している。VCSEL伝送機により励起される場合、これらの2つの径方向オフセット5μmおよび19μmオフセットに対するモードは、中心波長において異なる。使用されるVCSELにより励起される場合、ファイバモードのスペクトル分析は、19μmオフセットでのモードが、約848.1nmの中央波長を有し、一方5μmオフセットでのモードが、848.8nmの中央波長を有することを明らかにしている。図7に示される飛行時間TOF曲線から、この中央波長の差は、0.070ps/mの相対時間遅延の差に対応することが分かる。しかしながら、19μmでの高次モードの光スペクトルは、より短い中心波長を有することから、平均的にモードはより遅く移動する。したがって、負の材料分散-0.070ps/mは、正のモード分散0.066ps/mを補償し、全システム分散を0.004ps/mに低減する。ゆえに、ファイバはほとんど分散を導入せず、従来のDMDおよびEMB測定法により予測されるよりも良好に機能する。DMD波形径方向遅延におけるこの非対称性は、現在の標準試験法においては考慮されていない。所与のレーザ光源またはTOSAおよび結合ファイバモードの中央波長における径方向の変動に対して、ファイバモードが材料分散に起因して受ける相対遅延を計算することができる。次いで、材料分散を補償するために、モードが平均的により速く、またはより遅く移動するように、ファイバの屈折率を修正することができる。より短い波長をより大きい角度に放出する放出パターン例えば、VCSELに対して、ファイバに結合されると、高次ファイバモードは、低次モードよりも比較的遅く移動する。この場合、屈折率は、高次モードがより速く移動するように、より大きい径方向オフセットで低減されなければならない。目的は、最終的な全分散が最小化されるように、導波ファイバモードの相対遅延を、モードが受けることになる波長依存性材料分散と平衡化することである。材料分散を補償するために必要な相対遅延を知れば、屈折率プロファイルに対する必要な調節を行うことができる。屈折率における必要な変化は、以下のモード位相速度との関係により計算することができる。式中、cは、光の速度299,792,458m/sであり、vは、モード位相速度m/sである。各送受信機は、一意の空間スペクトル分布を示すため、径方向スペクトル中央波長の差Δλcは、材料または色分散の効果を最小限化する名目上の送受信機に対して推定されなければならない。VCSELの波長依存性空間放出パターンのMMFへの結合を正確に理解すれば、改善された設計パラメータが得られる。異なるクラスのVCSEL送受信機例えば、ファイバチャネルに使用されるもの、およびイーサネットに使用されるものが異なる径方向依存性波長放出パターンを示す場合、各アプリケーションに対して最適ファイバ設計パラメータを判定することができる。特定用途向けの性能のためのファイバ調整されたMMFを分類することが実用的である場合がある。例として、材料分散の効果は、0.53nmのΔλcを有する無作為に選択されたVCSELに対して補償されている。このVCSELに対して、屈折率プロファイルは、DMD波形ピークが、0μmから24μmで約-0.04ps/mの遅延の全体的な相対シフトを示すように調節されるべきであり、より大きな半径に対してはより短い遅延となる。補償は、Δλc、およびモードが励起されるコアの径方向領域の両方に依存する。修正された屈折率プロファイルの一実施形態は、図8Aに示されるように、ファイバのコアにわたる遅延における単調なシフトに対して設計することである。図8Aに示されるシフトは、0μmから24μmで0.09ps/mの遅延をもたらす左に傾いたシフト。しかしながら、レーザ光源波長放出パターンおよびファイバ結合特性に依存して、他の径方向シフトがより適切となる場合がある。計算されたDMD波形特許文献1に開示される時間領域アルゴリズムを使用を、図8Bに示す。計算された波形を厳密に検査すると、相対遅延がほぼ整列し、低い全分散をもたらすことが示される。新たなDMD仕様を検証するために、DMD波形が図9Aおよび9Bに示される2つのサンプルファイバに対して、新たなアルゴリズムを適用した。現在の試験法に基づき、これらの2つのファイバに対する測定されたDMDおよびEMBは、事実上同一であるEMBは約4543MHzkmが、その測定されたビット誤り率BERシステム性能は、2桁超異なり、ファイバaがより高いシステム性能を示す。これらの2つのファイバに対するDMDは同じであるが、それらの径方向波形ピークは、より大きい半径において、反対方向にシフト遅延する左対右シフトファイバことが留意される。アルゴリズムを使用して、我々のBER試験システムVCSELのスペクトル特性に関するこれら2つのファイバの計算DMD波形を、図10Aおよび10Bに示す。図10AにおけるDMD波形は、図9AにおけるDMD波形よりも整列している。一方、図10BにおけるDMD波形は、図9BにおけるDMD波形よりも右側により大きな半径でよりシフトしている。これらの2つのファイバに対する最小計算帯域幅minEMBcは、3524MHzkmおよび2913MHzkmであり、帯域幅における20の差を予測している。ファイバの特定の帯域幅EMBは、1.13倍だけ計算最小EMBminEMBcに関連しており、すなわち、EMB=1.13×minEMBcである。この計算帯域幅における差はまた、新たに計算されたDMDにおいても観察される。したがって、特許文献1に開示されるアルゴリズムは、これらの2つのファイバ間のシステム性能における観察される差を正確に予測する。ケーブル内の全てのファイバにアルゴリズムを適用して、図11A、11B、11C、および11Dに示されるように、BERシステム性能を有する標準的および予測minEMBcおよびDMDInnerMask仕様メトリクスを比較することができる。図11Bおよび11Dの予測メトリクスは、測定されたシステム性能R2=0.58対R2=0.93およびDMDR2=0.76対R2=0.96へのはるかに改善された相関を示す。図11Aは、本発明の一実施形態による、標準試験法を用いて測定されたminEMBcのグラフを示す。図11Bは、本発明の一実施形態による、新たに計算され畳み込まれたminEMBcのグラフを示す。図11Cは、本発明の一実施形態による、標準試験法を用いて測定されたDMD、InnerMask仕様のグラフを示す。図11Dは、本発明の一実施形態による、新たに計算され畳み込まれたDMD、InnerMask仕様のグラフを示す。特許文献1に開示される新たなアルゴリズムは、平均的VCSELおよび結合ファイバモードにおける径方向波長分布を補償するために必要とされるDMDにおけるシフトを特性決定することにより、MMFファイバの設計仕様に拡張することができる。補償は、ファイバのコアにわたる、0μmから24μmオフセットのDMD波形ピークにおける単調なシフトとして定義される。Δλcの効果を補償するために必要なシフトを判定するために、異なる量の線形DMDシフトを有する模擬ファイバの組に対して、minEMBcが計算される0μmから24μmの0.09ps/mのシフトに関して図8Aに示されるように。図12を参照すると、計算されたminEMBc図8においてサンプリング範囲をカバーするように選択された3つの代表的送受信機に対しては、様々な程度のDMD補償に対してプロットされている。畳み込みなしと標示された曲線は、補償の量DMD波形におけるシフトの増加に伴うminEMBcの減少を示す。標準的アルゴリズムは、全ての波形が並列した場合にminEMBcのより高い値を予測する畳み込みなしの曲線に対してはDMD補償なし。図13を参照すると、図12中の曲線のそれぞれに対して最大の新たに計算されたminEMBcを抽出することにより、所与の送受信機に対する最適DMD補償Δλcを判定することができる。我々の10GBASE-SR適合送受信機のサンプルの組18のデバイスに基づき、我々は、0.4nmの平均Δλcを補償すべきである。図13を使用して、0~24μmの必要な補償は、10Gbpsイーサネットに対して-0.04ps/mである。上述のサンプルファイバに対するDMD補償は、この予測最適補償値-0.04ps/m0~24μmに近い。このファイバに対する3dB帯域幅は、5つの異なるVCSEL送受信機を使用して測定された。VCSELのそれぞれの光スペクトルは、ファイバのコアにわたり測定された。5つの異なるVCSEL送受信機を使用して測定された帯域幅とサンプルファイバのΔλcとの間の相関は、図14にプロットされる。データは、このファイバの最大計算帯域幅が、0.4nmのΔλcに対して得られることを実証している。本明細書において開示される新たなDMD仕様は、現在の理想的DMD設計メトリクスに置き換わるべきである。実際には、典型的DMD波形プロットは、製造プロセスにおける変動の結果、複数の径方向遅延シフトおよびモード分裂を示すことが認識される。これは、本明細書において提案されるように、新たな目標屈折率プロファイルに対する基本設計要件を損なうことがない。我々が名目上の送受信機を設計することを仮定して、改善されたMMFシステム性能の基礎的要件は、結果的なDMD波形プロットがより大きな径方向オフセットにおいてより低い伝搬遅延への相対シフトを見せるように左シフト、屈折率プロファイルがバイアスされることである。1つの許容されるメトリクスは、19μmと5μm径方向オフセットとの間の遅延の差が負の数であることを保証することである。明らかに、他の径方向オフセットを使用することができるが、我々は、これらの値が、測定されるシステム性能に最善の相関を提供することを見出した。改善されたチャネルリンク性能のためには、レーザ最適化MMFの屈折率プロファイルが、VCSEL送受信機により励起された場合のファイバモードの中心波長における径方向依存性変動を補償するように修正されてもよいことが提案される。10GBASE-SR適合VCSEL送受信機に対しては、屈折率プロファイルは、DMD波形ピークが、増加する径方向オフセットに対してより短い遅延への単調なシフトを示すように修正されるべきである。DMD波形ピークにおける提案されるシフトは、0μmから24μmの範囲にわたり-0.04ps/mである。この値は、平均的VCSEL伝送機および結合ファイバモードの波長分布を補償する。異なる径方向依存性放出パターンを示すVCSEL送受信機または他の源に対して、波長の径方向変動を補正するために異なる補償が必要となることが理解される。ファイバ結合モードが逆の径方向依存性波長分布すなわち、高次モードに結合されるより長い波長を示す場合、DMD補償は、負ではなく正であるべきである。一般に、いかなる径方向依存性波長分布も、低減された全分散のために補償することができる。製造プロセスにおける変動に起因して、本明細書において指定されるようなレーザ最適化MMFに対する10Gb/sイーサネットまたは高速ファイバチャネルに対する分散補償は、OM4タイプMMFに対しては0ps/mと0.-0.14ps/mとの間、OM3タイプファイバに対しては0ps/mと-0.33ps/mとの間の左シフトメトリクスのDMD波形プロファイル要件を満たすべきであり、すなわち、OM4に対しては-0.14ps/m<19μmにおける遅延-5μmにおける遅延<0.0ps/mおよび-0.33ps/m<19μmにおける遅延-5μmにおける遅延<0.0ps/mとなるべきである。このようにして、このDMD波形プロファイル要件を使用して、MMFは、材料分散およびモード分散を補償するMMFを製造することができる。10GBASE-SRおよび2G/4G/8Gファイバチャネル送受信機の代表的なサンプル母集団に基づき、伝送機およびファイバシステムの全分散が、-0.01ps/mから-0.04ps/mの間のOM4タイプファイバのDMD遅延シフトに対して最小化することができることが、経験的に判定された。一態様において、本発明は、材料分散およびモード分散効果を補償する、一連のファイバ結合光出力および特定のファイバ結合空間スペクトル分布の両方を生成する伝送機光サブアセンブリTOSAを備える光送受信機を提供する。ファイバコアにわたりかなりの傾斜を有する任意のファイバ結合空間スペクトル分布は、適切に設計されたファイバにより補償されてもよい材料分散をもたらす場合があるが、本発明の1つの好ましい実施形態は、図17に示されるように、高次VCSELモードを高次ファイバモードに結合することである。これは、製造プロセス中にTOSA内のより正確なコンポーネントおよびTOSA整列のより正確な制御を必要とすることにより達成することができる。好ましくは、TOSA内のコンポーネントの整列は、1mm以下以内の許容差までであり、TOSA内のコンポーネントは、1mm以下以内の許容差まで製造される。実験データは、この特定の実施形態が、ファイバコアにわたるより大きなスペクトル分布をもたらし、それにより、補償に使用されてもよいより大きな材料分散効果を提供することを示唆している。材料分散は、モード分散により補償されてもよいことが述べられたが、8GHzkm未満の有効モード帯域幅EMBを有する中程度帯域幅レーザ最適化ファイバおよび市販の送受信機に対しては、モード分散の効果は材料分散よりも程度が大きく、したがって、モード分散は材料分散により少なくとも部分的に補償されると言うのが通例となる場合がある。図19、20、および21を参照すると、10Gb/sイーサネットおよび8Gb/sファイバチャネル標準に適合する短波長高ビットレート多モードファイバ送受信機のファイバ結合空間スペクトル分布を定量化する、一連の実験が示されている。これらの実験において、未修正送受信機142に電源が投入され、10Gb/sまたは8Gb/s擬似ランダム2進法シーケンスPRBSで変調された。送受信機142の出力は、適切なコネクタLCを有するMMFパッチコード148を送受信機142に嵌合することにより結合した。MMFパッチコード148の遠位端の端面を整列させ、次いで、マイクロポジショニングステージ144を使用して単一モードファイバSMFパッチコード150でスキャンし、光スペクトルアナライザOSA146に結合した。この実験構成により、ファイバ結合スペクトルをMMFパッチコード148のコアにわたり定量化した。図20は、特定の送受信機に対する、2つの異なるファイバコア半径:r=0μmおよびr=24μmにおける測定されたファイバ結合スペクトルを示す。スペクトル成分は大体同じであるが、その大きさは同じではなく、したがって計算される中央波長λcは異なることに留意されたい。r=0μmにおけるλcは849.7nmであり、一方r=24μmにおけるλcは849.2nmである。図21を参照すると、2つの異なる送受信機に対するファイバコアにわたる中央波長の計算された変化ΔλcΔλc=λcλcminimumが示されている。ファイバ結合波長変動を特性決定するために、他のメトリクスを使用することもできることが理解される。送受信機Aに対するファイバ結合モードは、送受信機Bに対するファイバコアオフセットに対し減少するλcを示しており、スペクトルはより短い波長のより高い振幅を有している。この情報から、送受信機Aの第1のTOSA内のコンポーネントが正確であり、良好に整列していることが推察される場合がある。逆に、送受信機Bのファイバ結合モードは、ファイバコアオフセットに対し増加するλcを示しており、これは、より低次のVCSELモードがより高次のファイバモードに結合される状況に対応する。さらに、送受信機Bの第2のTOSA内のコンポーネントが不正確であり、かつ/または良好に整列していないことを推察することができる。要約すると、中心波長変動の大きさおよび均一性は、VCSELおよび光サブアセンブリ整列に依存する。このファイバ結合空間スペクトル分布は、屈折率を波長と共に変動させるガラスの固有分散特性と共に、材料分散をもたらす。従来のMMFにおいて、850nmの波長領域内で、屈折率は波長の増加と共に減少し、したがってより短波長の放射線は、増加した屈折率に起因して、より長波長の放射線よりも若干遅く移動する。特定のファイバ結合空間スペクトル分布の知識を使用して、材料分散、ならびに、材料分散を完全に補償して無効化し得る特定量方向および大きさのモード分散の両方の効果を判定するために使用されてもよい。したがって、ファイバは、特定のファイバ結合スペクトル分布からもたらされる材料分散を効果的に平衡化する特定量のモード分散を有するように、意図的に設計および製造することができる。特定の送受信機/TOSAからもたらされる材料分散効果は、特別設計ファイバ屈折率プロファイルで十分に補償される場合があるが、ファイバおよび送受信機の組合せを個別に最適化するのは商業的に実用的ではなく、その代わりに、この補償は一体として行われなければならない。送受信機ファイバ結合空間スペクトル分布の範囲をより良く理解するために、38の短波長高ビットレート多モードファイバ送受信機に対し、0μmから5μmの内部ファイバコア領域と、19μmから24μmの外部ファイバコア領域との間のファイバ結合中央波長の差を判定した。24個の送受信機は、10Gb/sイーサネットに適合し、14個の送受信機は8Gb/sファイバチャネルに適合していた。これらの送受信機は、米国カリフォルニア州サニーベールのFinisarCorporation、米国カリフォルニア州サンノゼのAvagoTechnologies、FiberxonInc.、および米国カリフォルニア州ミルピタスのJDSUniphaseを含む、いくつかの供給業者により製造された。このデータのヒストグラムを、図22に示す。Δλcの符号規約は、λcが内部領域内にあるとき、0μmから10μmの、>λcが外部領域内にあるとき、11μmから24μmであり、Δλcは正であるように定義された。図21中の送受信機Aは、Δλc=0.621nmを有し、図21中の送受信機Bは、Δλc=-0.29nmを有していた。残念ながら、図22に示されるように、試験した送受信機の集団に対するファイバコアにわたる計算されたデルタ中央波長における著しい広がりが存在し、したがって、それに対応したファイバのモード分散により補償されなければならない分散の大きな広がりが存在する。その結果、良好に補償されたシステムには、この集団の多様性に対応するように多くのファイバを設計および製造する必要があることになる。さらに、ファイバおよび送受信機は、典型的には、異なる時点で設置されるため、特定のファイバを特定の送受信機に整合させることは実用的ではない。代替のより有利でない実施形態は、特定のファイバ結合空間スペクトル分布が最小空間依存性を有するように、VCSELモードを結合することである。この特定の実施形態は、ファイバが最小モード分散を有し、システムが材料分散の効果により制限されることになる場合に、最小限の全分散を実現することになる。しかしながら、良好に補償されたシステムは、モードおよび材料分散効果の両方を効果的に補償することができることにより、全分散の低減を実現することに留意されたい。本発明の利点は、モードおよび材料効果を含む全分散が、正確な分散補償を介して最小化することができるという事実によって、より高性能の光リンクを促進することである。あるいは、ファイバ結合空間スペクトル分布における広い変動によって、モードおよび材料分散が、集団全体にわたり性能を最適化するようにファイバを設計することにより部分的にのみ補償することができる。図23を参照すると、1ファイバ結合空間スペクトル分布を特定的に制御しない、したがって図22により示されるTOSA、および全般的にこの広い分布を補償するように設計されたファイバを備えるリンク、ならびに2特定的に制御されたファイバ結合空間スペクトル分布を有するTOSAおよびモード分散によりこの材料分散を正確に補償するように設計されたファイバを備えるリンクに対する、最小光リンク距離の計算された確率分布が示されている。その結果、本発明の一態様は、多モードファイバ伝送機光サブアセンブリにおける材料分散およびモード分散の両方の効果を補償するための方法を可能にする。方法は、基準多モード光ファイバケーブルと接続された多モードファイバ伝送機光サブアセンブリのファイバ結合空間スペクトル分布を測定することと、基準多モード光ファイバケーブルに存在する材料分散およびモード分散の量を判定することとを含む。存在する材料分散およびモード分散の量が判定されたら、多モードファイバ伝送機光サブアセンブリからもたらされる基準多モード光ファイバケーブルに存在する材料分散およびモード分散の少なくとも一部を補償するTOSAまたは改善されたMMFを設計することができる。これにより、増加した帯域幅を有するMMF内の光信号の伝送が可能となる。本明細書に記載の本主題の特定の態様を示し説明したが、本明細書における教示に基づき、本明細書に記載の主題およびそのより広い態様から逸脱することなく変更および修正を行うことができ、したがって添付の特許請求の範囲は、全てのそのような変更および修正を、本明細書に記載の主題の真の精神および範囲内であるとしてその範囲内に包含することは、当業者には明らかであろう。さらに、本発明は、添付の特許請求の範囲により定義されることを理解されたい。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物を考慮する以外は制限されない。"