分散補償システムであって、光信号伝送のための光領域バルク分散補償を行う、高い性能指数を有する分散補償ファイバを含むバルク分散補償モジュールを備え、前記光信号伝送のための残留分散補償がコヒーレント検出および電気領域分散補償によって提供される、分散補償システム。前記分散補償ファイバが、LP02モードまたは他の高次モードを伝搬するように構成される数モードファイバである、請求項1に記載の分散補償システム。シングルモード入力ファイバとシングルモード出力ファイバ、前記入力ファイバからの伝送信号を分散補償ファイバのより高次の伝搬モードに結合する入力モード変換器、及び、前記分散補償の前記より高次の伝搬モードからの前記伝送信号を前記出力ファイバに結合することを提供する出力モード変換器をさらに備える、請求項2に記載の分散補償システム。前記入力モード変換器および前記出力モード変換器がそれぞれ、長周期グレーティングが書き込まれているより高次モードの分散補償ファイバのそれぞれの長さを含む、請求項3に記載の分散補償システム。前記入力ファイバを前記入力モード変換器に接続する入力ブリッジファイバ、及び、前記出力ファイバを前記出力モード変換器に接続する出力ブリッジファイバをさらに備え、前記入力ブリッジファイバおよび前記出力ブリッジファイバの各々が、前記分散補償ファイバのLP01モードのモードフィールド径に適合するモードフィールド径を有する、請求項4に記載の分散補償システム。分散補償ファイバであって、アップドープコア領域、ダウンドープトレンチ、アップドープリング、及び外側クラッドを備え、前記分散補償ファイバが、高い性能指数を有するように構成され、前記性能指数FOMが、式によって定義され、ただし、DDCFが分散係数であり、αDCFが前記分散補償ファイバの減衰係数であり、前記性能指数が500ps/nmdBより大きい、分散補償ファイバ。前記ファイバが、前記LP02モード、または他の高次モードで動作するように構成される数モードファイバを含む、請求項6に記載の分散補償ファイバ。分散補償モジュールであって、請求項6に記載の1本の分散補償ファイバ、前記分散補償ファイバの入力に結合される入力ファイバ、及び、前記分散補償ファイバの終点から結合される出力ファイバを備える、分散補償モジュール。前記入力ファイバおよび前記出力ファイバがそれぞれ、それぞれの長さのシングルモードファイバを含み、前記分散補償ファイバが、前記入力ファイバおよび前記出力ファイバを前記分散補償ファイバの高次モードに結合するための入力モード変換器および出力モード変換器をさらに備える、請求項8に記載の分散補償モジュール。前記入力モード変換器および前記出力モード変換器が、それぞれの長さの高次モード分散補償ファイバに書き込まれた長周期グレーティングを備える、請求項9に記載の分散補償モジュール。入力を前記入力モード変換器に接続する入力ブリッジファイバ、及び、出力を前記出力モード変換器に接続する出力ブリッジファイバをさらに備え、前記入力ブリッジファイバおよび前記出力ブリッジファイバが、前記分散補償ファイバの基本モードのモードフィールド径に等しいそれぞれのモードフィールド径を有する、請求項10に記載の分散補償モジュール。これらおよび他の問題は、本発明によって対処され、それらの態様は、分散補償システム、ならびに改善された性能指数および有効面積を有する分散補償ファイバに関する。本発明の一態様によれば、分散補償システムは、光信号伝送のための光領域optical-domainバルク分散補償を行うバルク分散補償モジュールを備える。本明細書で用いられる場合、バルク分散bulkdispersionは、システムの全分散波長および材料の過半数、すなわち、少なくとも50パーセント以上として定義される。このシステムは、好ましくは光信号の振幅と位相の両方のコヒーレント検出の後に電気領域に生じる、残留分散補償residualdispersioncompensationをさらに含んでもよい。本発明のさらなる一態様によれば、分散補償ファイバは、アップドープコア領域up-dopedcoreregionと、ダウンドープトレンチdown-dopedtrenchと、アップドープリングup-dopedringと、外側クラッドとを備える。分散補償ファイバは、高い性能指数を有するように構成され、性能能指数FOMは、式によって定義され、ただし、DDCFが分散係数であり、αDCFが分散補償ファイバの減衰係数である。本発明の態様は、コヒーレント検出伝送システムに用いる分散補償モジュールDCM、および上記の分散補償モジュールに用いるのに適している分散補償ファイバDCFに関連する。他のシングルモード高FOMDCFに比べて有効面積が4.5倍増加している本発明のDCFを利用して、他の知られたモジュールに比べてFOMが5倍近く改善したDCMが示されている。具体的には、実現技術は、LP02またはより高いモードで働く数モードファイバfew-modedfiberを含む。複数のモードをサポートするファイバは、しばしば、個々のモードの異なる伝搬定数に起因するマルチパス干渉MPIによって生成されるノイズに関連する。しかし、本発明のファイバは単一モードではなく、モード変換器がモジュールシステムに必要であり得るものであるが、-37dBの低MPIが得られた。本発明のファイバを用いると、10dB未満の挿入損失で1000kmの標準的な単一モードファイバ全分散は17000ps/nmを補償するDCFモジュールを作製することが可能である。加えて、従来のシングルモードDCFモジュールを用いるモジュールに比べて、有効面積の増加により、約6.5dBのより高いパワーをDCFモジュールに放つことが可能である。本発明のDCFモジュールは、分散スロープ補償dispersionslopecompensationを行わず、従来のシングルモードDCFモジュールに比べてより高いPMDを有するが、これは、コヒーレント検出およびデジタル信号処理を用いるシステムにおける適用についての問題ではない。本説明は、以下の節で構成される。1.概要2.理論構成3.例示的な分散補償ファイバ4.例示的なバルク分散補償モジュール5.結び1.概要図1は、本発明の一態様による例示的な分散補償システム10の全体図を示す。システム10は、光伝送信号を入力101として受信し、分散補償された電気伝送信号を入力102として供給する。入力101は、バルク分散補償モジュールDCM11に接続され、バルクDCM11は、光領域opticaldomainにおいてバルク分散補償を行うように構成される。バルクDCM11は、後述の本発明の一態様による、1本の分散補償ファイバDCF111を含む。本発明の一実践法によれば、DCF111は、高次モードで動作するように構成される。本発明の別の実践法によれば、DCF111は、シングルモード動作のために、すなわちLP01モードで構成される。図1に示す例では、DCF111は、LP02モードで動作するように構成される。バルクDCM11は、DCF111の高次モードへの結合およびDCF111の高次モードからの結合を行うための第1のモード変換器112および第2のモード変換器113を含む。以下に述べるように、本発明の一態様によれば、適宜、ブリッジファイバbridgefiberは、バルクDCM11の様々な構成要素の様々なモードフィールド径から生じる接続損失を減少させるために使用することができる。バルクDCM11は、デマルチプレクサ120による個々の波長分割多重WDMチャンネルの任意の逆多重化の後に配置される。バルクDCM111は、残留DCM12に接続することができ、残留DCM12は、電気領域において、残留分散だけのための補償を行うように構成される。残留DCM12は、コヒーレント検出器121と、分散補償デジタルシグナルプロセッサDSP122とを備える。コヒーレント検出器121は、振幅と位相の両方の情報を含む光信号伝送の全部の電界を検出する。DSP122は、PMD補償を含む任意の必要な残留分散補償を実行するようにプログラムされる。バルクDCM11が、光信号についてのバルク分散補償をすでに行っているので、分散補償が電気領域においてのみ行われるシステムに比べて、かなり少ない計算しかDSPから求められないことを理解されよう。したがって、DSPは、全ての分散補償が電気領域において行われるときに比べて、構成要素の大きさを小さくでき、個数もずっと少なくすることができ、それによって消費電力をかなり減少させる。図2および図3に示す本発明のさらなる一態様によれば、DCFが伝送システムの分散の大半の部分を補償するが、DCFの挿入損失が終端において1つの増幅器だけで補償できるほど依然として十分低くなるように、十分に高い性能指数FOMを有するDCFが使用される。そのような構成は、直列形のDCFなしに単純なリピータsimplerepeaterの利点を利用する。加えて、残留分散が、電気領域において補償されるので、1つのDCFを使用して、多重化された伝送信号における全てチャンネルについて大半の補償を行うことができる。図2は、始点端子21と、終点端子22と、それらの間の光リンク23とを備える、コヒーレント検出のない従来技術による伝送システム20の図である。様々な波長211a~nの複数の入力チャンネルが、始点端子21に送り込まれ、単一の光信号に多重化され、この単一の光信号は光リンク23に放たれる。光リンク23は、複数の長さのシングルモード伝送ファイバSMF231a~nを含む。SMFの各長さは、分散補償ファイバDCF232a~nの対応する長さと対をなす。DCFは、SMFの各長さの間に設けられる増幅器233a~nの一部である。チャンネルごとの分散補償の必要性を少なくするために、各DCF232a~nは、分散と分散スロープの両方の補償を行うことが好ましい。終点端子22で、光信号は、入力チャンネル222a~nに対応する別個の出力チャンネル222a~nに逆多重化される。適宜、各出力チャンネルは、必要ならば、残留分散補償を行うためにそれぞれの分散補償モジュールDCM1~DCMnを備えてもよい。増幅器ごとの直列形の分散補償が、いくつかの理由により好ましい。現在知られているDCMは、分散補償と分散スロープ補償の両方、ならびに低PMDを含むが、端子だけでフルの分散補償を行うことができるように非常に高い挿入損失を有する。加えて、コヒーレント検出を使用しない現在の伝送システムは、蓄積した分散が低く保たれることを必要とする。図3は、本発明の例示的な一実践法による伝送システム30の図である。システム30は、始点端子31と、端部受信端子32と、それらの間の光リンク33とを備える。様々な波長311a~nの複数の入力チャンネルが、始点端子31に送り込まれ、単一の光信号に多重化され、この単一の光信号は光リンク33に放たれる。光リンク33は、複数の長さのシングルモード伝送ファイバSMF331a~nを含む。増幅器333a~nは、SMFの各長さの間に設けられる。バルク分散補償は、図1バルクDCM11に示されたタイプの単一の分散補償システムDCM322によって行われる。DCM321は、個々のチャンネル321a~nの中に伝送される信号の逆多重化の前の終点端子32に位置する。残留分散補償は、個々の波長チャンネルの逆多重化の後に、図1残留DCM12に示されるタイプのデジタル領域残留分散補償モジュールDDR/DCM323a~nによって行われる。あるいは、上記のような受信機の一部としてバルクDCM11を実行する代わりに、バルクDCM11は、入力端子31の一部であってもよく、一方、残留電気領域分散補償DCM12が、受信機での逆多重化後にさらに実行される。さらなる代替例として、バルクDCM11は、1つが入力端子31にあり、もう1つが出力端子32にある、2つの部分に分割されてもよい。バルク分散補償がDCM322によって行われる図3に示すタイプのシステムを使用することによって、全ての分散補償が電気領域において実行される同等のシステムと比べてかなりの節約が実現可能であることが理解されよう。2.理論構成次に、コヒーレント検出伝送システムにおいて光領域におけるバルクターミナル補償bulkterminalcompensationを行うのに用いるのに適している分散補償ファイバDCFの理論構成を与える。そのようなDCFの要求は、典型的な直列形のDCFの要求とは異なる。分散スロープ補償は、必要とされない。加えて、より高いPMDが、残留分散として許容可能であり、PMDは、残留DCMにおけるDSPによって容易に補償することができる。しかし、一方で、低損失についての要求は、いっそう重要と考える。モジュールの個数は、エルビウム添加ファイバ増幅器EDFAまたは同様の装置によって補償できる損失量すなわち、約10~20dBによって決定される。所与のDCMによってもたらされる損失がこの量を超える場合、追加の構成要素が必要とされることになる。DCFモジュールの全損失、αMは、式1に述べるように表すことができる。ただし、Dtotはモジュールの全分散、αDは、離散的な損失、典型的には接続損失およびコネクタ損失の合計である。前述のように、性能指数FOMは、その代替例に対する装置、システムまたは方法の性能を特徴付けるために使用される量である。DCFについてのFOMは、本明細書では、式2によって定義される。ただし、DDCFは分散係数、αDCFはDCFの減衰係数である。DCFについて今までに報告されている最も高いFOMは、約480ps/nmdBである。DCFは、LP01モードを利用する数モード設計few-modeddesignにおいて数値的に大きい分散係数-1800ps/nmkmを有することが報告されている。しかし、これらの報告は、減衰係数の正確な測定を報告しておらず、マルチパス干渉MPIの評価を行っていない。後述のように、本明細書に記載された本発明の様々な態様によれば、2000ps/nmdBより大きいFOMで分散補償ファイバを実現することが可能となっている。3.例示的なDCFしたがって、次に、バルクターミナル補償に用いるのに適した本発明の一態様によるDCFを説明する。説明するDCFは、LP02モードを利用する数モードファイバfew-modedfiber設計を用いる。一般的に言えば、数モードファイバFMFは、マルチモードファイバのコア径未満のコア径を有する光ファイバであるが、シングルモードファイバのコア径より大きく、数モードだけが、ファイバコアに案内できるようになっている。シングルモード設計に比べて、数モードファイバ設計は、設計の融通性をより大きくすることが可能である。さらに、LP02モードなどの好ましいより高次のモードが、基本のLP01モードの代わりに、より大きい分散係数およびより大きい有効面積を可能にする伝搬モードとして使用される。より大きい有効面積は、これによってDCFへのより高い入力パワーが可能になるので好ましい。説明したDCF設計はLP02モードで動作することができ、性能指数は2200ps/nmdBであり、有効面積が90μm2、およびMPIが-37dBである。後述のように、このDCFの入出力に関するモード変換器は、接続ファイバのLP02モードとLP01モードの間の変換に用いられる。図4は、本発明の一実践法によるDCF40の断面を示しており、図5は、DCF40の直径Dにわたっての屈折率分布50を示す。DCF40は、適切な光伝送材料、例えばシリカSiO2などから製造され、ドープされて、図4と図5の両方を参照するとそれらのそれぞれの屈折率によって特徴付けられる以下の複数の領域、すなわち、外径r0、屈折率n0、および屈折率差Δn0=n0-n0=0を有する純シリカ外側クラッド400、500、外径r1、屈折率n1、および正の屈折率差Δn1=n1-n0を有するアップドープコア領域401、501、外径r2、屈折率n2、および負の屈折率差Δn2=n2-n0を有するダウンドープトレンチ402、502、外径r3、屈折率n3、および正の屈折率差Δn3=n3-n0を有するアップドープリング403、503を生成する。図5Aは、DCF40のコアおよびクラッド領域について例示的な半径および屈折率差Δnを説明する表51を示す。表51に示されるように、コア領域401は、外径r1=4.5μm、および屈折率差Δn1=35×10-3であり、トレンチ402は、内径r1=4.5μm、外径r2=6.1μm、および屈折率差Δn2=-10×10-3であり、リング403は、内径r2=6.1、および外径μmr3=13.0μm、および屈折率差Δn3=4×10-3であり、外側クラッド400は、内径r3=13.0、外径μmr4=62.5μm、および屈折率差Δn0=0である。本発明の今説明している例では、DCF40は、改良された化学蒸着MCVD技法によって製造された母材から線引きされた。コア401、501およびリング403、503は、適切な屈折率増加ドーパントindex-raisingdopant、例えば酸化ゲルマニウムGeO2などでドープされる。トレンチ402、502は、適切な屈折率減少ドーパントindex-loweringdopant、例えばフッ素Fなどでドープされる。他の技法および材料を用いる本発明の態様を実践することも可能であることが理解されよう。図4および図5に示すDCF設計は、以下のものが含まれるいくつかの異なる要求のバランスをとる。1分散係数は、Cバンドにわたってあまりにたくさん変化しない、できる限り負とすべきである。2減衰係数は、できる限り低くすべきである。3好ましい伝搬モードの伝搬定数は、モード結合を抑制するために他の案内されるモードの伝搬定数とは十分に異なるべきである。4好ましい伝搬モードの曲げ損失敏感性bend-losssensitivityは、低くあるべきである。5長周期グレーティングLPGに基づいて広帯域モード変換器を製造することを容易にするために、位相整合曲線phasematchingcurveは、動作波長範囲内で転換点を有するべきである。他のモード変換器およびモード変換技法を使用する場合、項目5は、必要ではない可能性があることに留意されたい。モード変換は、例えば位相板、空間光変調器などを用いることによって行うことができる。上記の要求は、DCF40の設計に達する際に全て考慮に入れられている。図6は、DCF40のCバンド内の目標分散曲線61および目標有効面積Aeff曲線62を例示するグラフ60を示す。4.例示的なバルク分散補償モジュール図7は、本発明の一態様による組み立てたバルク分散補償モジュールDCM70の例示的な構成を示す図を示す。バルクDCM70は、光伝送入力701についての光領域においてバルク分散補償を行う。バルクDCM70は、直列に接続され、隣接する構成要素間の接続を表すXを有する以下の構成要素、すなわち、標準的な単一モードファイバ71の第1の長さを備える入力ファイバと、入力ブリッジファイバ72と、第1の長周期グレーティングLPG731が書き込まれている、本明細書に上述したタイプの、高次モードDCF73の第1の長さを備える入力モード変換器と、ファイバ長が意図される伝送ファイバのものとは反対の分散を有するように構成される、本明細書に上述したタイプの、高次モードDCF74の第2の長さを備えるバルク分散補償ファイバと、第2のLPG751が書き込まれている、高次モードDCF75の第3の長さを備える出力モード変換器と、出力ブリッジファイバ76と、任意で、標準的なシングルモードファイバ77の第2の長さを備える出力ファイバとを含んでいる。一般的に言えば、HOMDCF73とHOMDCF74の間の接続において、およびHOMDCF74とHOMDCF75の間の接続において接続損失およびMPIを最小にするために、HOMDCF74が、HOMDCF73および75と同じまたはそれらに近いことが好ましい。LPG731および751は、振幅マスクを通じてDCF40を紫外線照射することによって作製された。1540nmを中心とする16nmの帯域幅内のLP01とLP02の間の99より高い結合効率で、強いグレーティングstronggratingが得られた。入力ブリッジファイバ72および出力ブリッジファイバ76は、それぞれ、約2メートルの長さを有しSSMFの入力および出力ファイバのファイバ71、77をそれぞれHOMDCF73、75に接続するのに用いられる。入力ブリッジファイバ72および出力ブリッジファイバ76はそれぞれ、HOMファイバのLP01モードに整合するモードフィールド径を有する。上述のように、所与の波長におけるバルク分散補償モジュールについてのFOMは、その波長における分散と減衰の間の比である。したがって、接続損失図8、挿入損失図9、分散図10、およびMPI図11を測定するために、バルクDCM70は、いくつかのテストを受けた。加えて、バルクDCM70の合わせた全体の減衰は、光時間領域の反射率計OTDRを用いて測定された。1550nmにおけるこれらの測定の結果は、表120中の図12に記載されている。図8は、1SSMF71、77とブリッジファイバ72、76の間、2ブリッジファイバ72、76とHOMDCF73、75の間、および3HOMDCF73、75とHOMDCF74の間で得られたモジュール70図7の接続損失を説明する表80を示す。99を超える結合効率が0.04dB未満の損失に対応するので、離散的な損失の合計1.9dBが得られる。図9は、2.1kmのHOMDCFファイバを用いる組み立てたモジュールについて測定した挿入損失軌跡91を示すグラフ90である。1540nmにおいて挿入損失3.1dBが測定され、1550nmにおいて挿入損失4.4dBが測定された。ファイバの減衰は、光時間領域反射率計OTDRを用いて1550nmにおける0.58dB/kmまで測定された。図10は、図6に示す2.1kmのモジュール70について測定した分散曲線110を示すグラフ100である。母材から測定した屈折率分布から計算される分散も、参考のために示す点120。測定した分散と母材の分布からのシミュレーションとの間に比較的良好な一致があることが観察される。しかし、図6中の目標分散曲線点61に比べて、分散曲線110は、より長い波長およびわずかにより深にわずかにシフトされる。結果として、Cバンドにわたっての分散の変化が増加する。これは、母材の分布の少しの調整によって補正することができる。図11は、モジュールについて測定したマルチパス干渉MPI軌跡1103を示すグラフ110である。図7中のモード変換器に用いられるLPG731およびLPG751の伝送スペクトルも参考のために示す軌跡1101、1102。MPIは、特定の線幅150kHzを有する調整可能な外部の共振器レーザcavitylaserから光をモジュールと通じて伝送し、レーザが0.01nmの増分で階段状にされるときに受信したパワーの変動を測定することによるものである。次いで、MPIは、以下の式3から計算することができる。ただし、σは、2nmのスキャンウィンドウscanningwindowに関して計算された受信パワーの標準偏差であり、Pavgは、2nmのウィンドウのスキャンの平均パワーである。LPGの伝送スペクトルは、入力のLP01から出力のLP01への伝送である。図12は、試験結果の要約を説明する表120を示す。1550nmにおけるFOMは、約2200、すなわち-12751550nmにおける分散と0.58OTDRによって測定された1550nmにおける減衰の間の比の絶対値であることが計算された。表120において、PMDは、1535~1545nmの波長範囲内でジョーンズ計算法JonesMatrixmethodを用いて測定されたことをさらに留意されたい。コアの非円形性の減少に注意が払われており、線引き中にファイバのスピンが用いられているが、PMDは、かなり高い。これは、とても高い導波路分散に起因するものであり、これによってとても小さい非円形性についてでも高いPMD値がもたらされている。しかし、さらにプロセスを最適化することによってPMDを減少させることができる可能性もある。5.結び前述の説明は、当業者が発明を実施することを可能にする詳細を含むが、この説明は、本質的に例示であり、その多くの修正および変形が、これら教示について利益を有する当業者には明らかであろうことを認識されたい。したがって、本明細書中の本発明は、本明細書に添付した特許請求の範囲によってのみ定義され、特許請求の範囲は、従来技術によって認められるのと同じように幅広く解釈されることが意図される。