JPH11218623A - ソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法 - Google Patents
ソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法Info
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- JPH11218623A JPH11218623A JP10018987A JP1898798A JPH11218623A JP H11218623 A JPH11218623 A JP H11218623A JP 10018987 A JP10018987 A JP 10018987A JP 1898798 A JP1898798 A JP 1898798A JP H11218623 A JPH11218623 A JP H11218623A
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 ソリトンパルスを低パワーで効率よく圧縮で
きるソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 コアとコアより低屈折率のクラッドより
なる光ファイバにおいて、分散が長手方向に変化し、コ
アの屈折率分布が略ステップ形状で、コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%であり、コア径
が変化しているソリトンパルス圧縮用光ファイバおよび
コアの屈折率分布が略ステップ状で、コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%であるコアとク
ラッドよりなる光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方
向に変化させて線引きする製造方法。
きるソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 コアとコアより低屈折率のクラッドより
なる光ファイバにおいて、分散が長手方向に変化し、コ
アの屈折率分布が略ステップ形状で、コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%であり、コア径
が変化しているソリトンパルス圧縮用光ファイバおよび
コアの屈折率分布が略ステップ状で、コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%であるコアとク
ラッドよりなる光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方
向に変化させて線引きする製造方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はソリトンパルス圧縮
用光ファイバ、特にパルスを効率よく圧縮できるソリト
ンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法に関す
る。
用光ファイバ、特にパルスを効率よく圧縮できるソリト
ンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】パルスのソリトン断熱圧縮方法としては
分散減少光ファイバ(DDF、以下同じ)を用いること
が有望であると報告されており(1995年電子情報通信学
会通信ソサエティ大会、報文B−731)、これに用い
られるDDF光ファイバの製造方法としては、プリフォ
ームのクラッドを切削して長手方向にテーパー状のロッ
ドを作り、均一な外径の光ファイバに線引きする方法が
知られている(特開平7-157324号公報参照)。
分散減少光ファイバ(DDF、以下同じ)を用いること
が有望であると報告されており(1995年電子情報通信学
会通信ソサエティ大会、報文B−731)、これに用い
られるDDF光ファイバの製造方法としては、プリフォ
ームのクラッドを切削して長手方向にテーパー状のロッ
ドを作り、均一な外径の光ファイバに線引きする方法が
知られている(特開平7-157324号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし比較的幅の広い
光パルスを圧縮する場合には、DDF光ファイバの分散
値を長手方向に13.7ps/nm/kmから2.3 ps/nm/kmに大幅に
変化させる必要がある(上記通信学会報文B−731参
照)が、通常の分散シフトファイバ用プリフォームから
クラッド厚さを変えて作製し線引きしたDDF光ファイ
バには、分散値が大きい領域では下記の問題がある。図
7はクラッド厚さを変えて作製した上記DDF光ファイ
バのカットオフ波長(λc)と分散(D)およびモード
フィールド径(MFD径)の関係を示したもので、図に
おいて、λc大はクラッド厚さ小に、λc小はクラッド
厚さ大に相当する。図中A領域では、分散(D)が大き
い領域で、コア径が小さいため光の閉じ込め効果が弱く
なり、MFD径が大きくなるため、曲げ損失が大きくな
りファイバ中に光を通すことができなくなる。またB領
域では、分散(D)が大きい領域で、λcが1.55μmを
超えるため2次モードが発生し、ソリトンパルスが安定
しないので、波長1.55μm帯以下のシングルモード用と
して使用できないという問題がある。
光パルスを圧縮する場合には、DDF光ファイバの分散
値を長手方向に13.7ps/nm/kmから2.3 ps/nm/kmに大幅に
変化させる必要がある(上記通信学会報文B−731参
照)が、通常の分散シフトファイバ用プリフォームから
クラッド厚さを変えて作製し線引きしたDDF光ファイ
バには、分散値が大きい領域では下記の問題がある。図
7はクラッド厚さを変えて作製した上記DDF光ファイ
バのカットオフ波長(λc)と分散(D)およびモード
フィールド径(MFD径)の関係を示したもので、図に
おいて、λc大はクラッド厚さ小に、λc小はクラッド
厚さ大に相当する。図中A領域では、分散(D)が大き
い領域で、コア径が小さいため光の閉じ込め効果が弱く
なり、MFD径が大きくなるため、曲げ損失が大きくな
りファイバ中に光を通すことができなくなる。またB領
域では、分散(D)が大きい領域で、λcが1.55μmを
超えるため2次モードが発生し、ソリトンパルスが安定
しないので、波長1.55μm帯以下のシングルモード用と
して使用できないという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
を解決するためになされたもので、本発明は、コアとク
ラッドとよりなる光ファイバにおいて、分散が長手方向
に変化し、コアの屈折率分布が略ステップ形状で、コア
とクラッドの最大比屈折率差△nmax が 1.2〜2.5%で
あり、コア径が長手方向に変化していることを特徴とす
るソリトンパルス圧縮用光ファイバ、および、コアの屈
折率分布が略ステップ形状で、コアとクラッドの最大比
屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%である、コアとクラッ
ドとよりなる光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方向
に変化させて線引きすることを特徴とする製造方法を要
旨とするものである。
を解決するためになされたもので、本発明は、コアとク
ラッドとよりなる光ファイバにおいて、分散が長手方向
に変化し、コアの屈折率分布が略ステップ形状で、コア
とクラッドの最大比屈折率差△nmax が 1.2〜2.5%で
あり、コア径が長手方向に変化していることを特徴とす
るソリトンパルス圧縮用光ファイバ、および、コアの屈
折率分布が略ステップ形状で、コアとクラッドの最大比
屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%である、コアとクラッ
ドとよりなる光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方向
に変化させて線引きすることを特徴とする製造方法を要
旨とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明の光ファイバは、使用波長
の1.55μm以下にカットオフ波長(λc)を設定し、曲
げ損失の生じない範囲でコア径を長手方向に変化させ
て、ソリトンパルス圧縮に必要な長手方向の分散変化を
形成させ、コアの屈折率分布が略ステップ形状で、コア
とクラッドの最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%で
ある光ファイバとするので、MFD径が小さいため曲げ
損失が小さく、低パワーでソリトンパルス圧縮ができ
る。本発明のソリトンパルス圧縮用光ファイバでは、波
長1.55μm帯以下でソリトンパルスを効率良く圧縮する
ためには、カットオフ波長(λc)が1.55μm以下の範
囲で、分散(D)を長手方向に十数ps/nm/kmから0ps/n
m/kmに徐々に変化させるのが好ましい。本発明の光ファ
イバはコアの屈折率分布は略ステップ形状であることが
必要で、屈折率分布が略ステップ形状でない場合はソリ
トンパルスが安定しない。コア径は1〜20μmの範囲で
長手方向に徐々に変化させればよい。コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax は 1.2〜2.5 %の範囲であるこ
とが必要で、1.2 %未満では分散(D)が0ps/nm/km付
近でMFD径が大きくなり曲げ損失が増大する問題があ
り、また最大比屈折率差△nmax が2.5 %を超えるとカ
ットオフ波長(λc)が1.55μm以上となり、2次以上
のモードが発生し、ソリトンパルスが安定しない。本発
明の光ファイバの製造方法では、コアの屈折率分布が略
ステップ形状で、コアとクラッドの最大比屈折率差△n
max が 1.2〜 2.5%である、コアとクラッドとよりなる
光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方向に変化させて
線引きすればよい。またファイバ径は、分散(D)及び
コア径との関係を予め調べておき、それに基づいて線引
き条件を制御すれば良い。以下本発明の実施態様を具体
例について説明する。
の1.55μm以下にカットオフ波長(λc)を設定し、曲
げ損失の生じない範囲でコア径を長手方向に変化させ
て、ソリトンパルス圧縮に必要な長手方向の分散変化を
形成させ、コアの屈折率分布が略ステップ形状で、コア
とクラッドの最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5%で
ある光ファイバとするので、MFD径が小さいため曲げ
損失が小さく、低パワーでソリトンパルス圧縮ができ
る。本発明のソリトンパルス圧縮用光ファイバでは、波
長1.55μm帯以下でソリトンパルスを効率良く圧縮する
ためには、カットオフ波長(λc)が1.55μm以下の範
囲で、分散(D)を長手方向に十数ps/nm/kmから0ps/n
m/kmに徐々に変化させるのが好ましい。本発明の光ファ
イバはコアの屈折率分布は略ステップ形状であることが
必要で、屈折率分布が略ステップ形状でない場合はソリ
トンパルスが安定しない。コア径は1〜20μmの範囲で
長手方向に徐々に変化させればよい。コアとクラッドの
最大比屈折率差△nmax は 1.2〜2.5 %の範囲であるこ
とが必要で、1.2 %未満では分散(D)が0ps/nm/km付
近でMFD径が大きくなり曲げ損失が増大する問題があ
り、また最大比屈折率差△nmax が2.5 %を超えるとカ
ットオフ波長(λc)が1.55μm以上となり、2次以上
のモードが発生し、ソリトンパルスが安定しない。本発
明の光ファイバの製造方法では、コアの屈折率分布が略
ステップ形状で、コアとクラッドの最大比屈折率差△n
max が 1.2〜 2.5%である、コアとクラッドとよりなる
光ファイバ母材を、ファイバ径を長手方向に変化させて
線引きすればよい。またファイバ径は、分散(D)及び
コア径との関係を予め調べておき、それに基づいて線引
き条件を制御すれば良い。以下本発明の実施態様を具体
例について説明する。
【0006】図1〜図6は光ファイバにおいて略ステッ
プ状のコアを有しコアとクラッドの最大比屈折率差△n
max を1.0 %〜3.0 %とした場合における、コア径を変
えたときのカットオフ波長(λc)と分散(D)、MF
D径との関係を示したものである。図5の△nmax が1.
0 %の光ファイバでは、MFD径が長手方向に6.0 μm
から7.6 μmと変化し、分散(D)は長手方向に13ps/n
m/kmから0ps/nm/kmと変化するが、分散(D)が0ps/n
m/km付近の領域でMDF径が7.6 μmと大きくなり、光
の閉じ込めが悪くなり曲げ損失が増加する。
プ状のコアを有しコアとクラッドの最大比屈折率差△n
max を1.0 %〜3.0 %とした場合における、コア径を変
えたときのカットオフ波長(λc)と分散(D)、MF
D径との関係を示したものである。図5の△nmax が1.
0 %の光ファイバでは、MFD径が長手方向に6.0 μm
から7.6 μmと変化し、分散(D)は長手方向に13ps/n
m/kmから0ps/nm/kmと変化するが、分散(D)が0ps/n
m/km付近の領域でMDF径が7.6 μmと大きくなり、光
の閉じ込めが悪くなり曲げ損失が増加する。
【0007】図1の△nmax が1.2 %の光ファイバで
は、MFD径が長手方向に5.8 μmから5.4 μmを経て
5.8 μmと変化し、カットオフ波長(λc)1.55μm以
下において、分散(D)は長手方向に17ps/nm/kmから0
ps/nm/kmと変化する。分散(D)が0ps/nm/km付近の領
域でのMDF径の増加は5.8 μmとあまり大きくなく、
曲げ損失の増加は生じない。またパルスのソリトン圧縮
性も良好である。
は、MFD径が長手方向に5.8 μmから5.4 μmを経て
5.8 μmと変化し、カットオフ波長(λc)1.55μm以
下において、分散(D)は長手方向に17ps/nm/kmから0
ps/nm/kmと変化する。分散(D)が0ps/nm/km付近の領
域でのMDF径の増加は5.8 μmとあまり大きくなく、
曲げ損失の増加は生じない。またパルスのソリトン圧縮
性も良好である。
【0008】図2の△nmax が1.5 %の光ファイバで
は、MFD径が長手方向に5.0 μmから4.8 μmと変化
し、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、分
散(D)は長手方向に17ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変化
する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パルス
のソリトン圧縮性も良好である。
は、MFD径が長手方向に5.0 μmから4.8 μmと変化
し、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、分
散(D)は長手方向に17ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変化
する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パルス
のソリトン圧縮性も良好である。
【0009】図3の△nmax が2.0 %の光ファイバで
は、MFD径が長手方向に4.5 μmから4.2 μmと変化
して、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、
分散(D)が長手方向に13ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変
化する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パル
スのソリトン圧縮性も良好である。
は、MFD径が長手方向に4.5 μmから4.2 μmと変化
して、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、
分散(D)が長手方向に13ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変
化する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パル
スのソリトン圧縮性も良好である。
【0010】図4の△nmax が2.5 %の光ファイバで
は、MFD径が長手方向に4.0 μmから3.8 μmと変化
し、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、分
散(D)が長手方向に11ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変化
する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パルス
のソリトン圧縮性も良好である。
は、MFD径が長手方向に4.0 μmから3.8 μmと変化
し、カットオフ波長(λc)1.55μm以下において、分
散(D)が長手方向に11ps/nm/kmから0ps/nm/kmと変化
する。MDF径も小さいので曲げ損失も小さく、パルス
のソリトン圧縮性も良好である。
【0011】図6の△nmax が3.0 %の光ファイバで
は、MFD径が長手方向に3.8 μmから3.5 μmと変化
し、分散(D)が長手方向に13ps/nm/kmから0ps/nm/km
に変化するが、カットオフ波長(λc)が長手方向に1.
65μmから1.35μmとなり、1.55μm帯のシングルモー
ド用として用いることが出来ない。
は、MFD径が長手方向に3.8 μmから3.5 μmと変化
し、分散(D)が長手方向に13ps/nm/kmから0ps/nm/km
に変化するが、カットオフ波長(λc)が長手方向に1.
65μmから1.35μmとなり、1.55μm帯のシングルモー
ド用として用いることが出来ない。
【0012】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
これらは本発明を限定するものではない。 (実施例)コアとクラッドの最大比屈折率差△nmax が
1.7%でコアの屈折率分布が略ステップ形状のコア径4.
3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mmの光ファイバ用
プリフォームをファイバ径を長手方向に 140μmから 1
10μmに徐々に変えて、15km線引きしたところ、カット
オフ波長(λc)が1.55μm以下で分散が14ps/nm/kmか
ら2ps/nm/kmに変化した、曲げ損失が 0.35dB/kmの光フ
ァイバが得られた。この光ファイバに1.55μmの15psの
パルスを入射したところ、7psに圧縮されたパルスが得
られた。
これらは本発明を限定するものではない。 (実施例)コアとクラッドの最大比屈折率差△nmax が
1.7%でコアの屈折率分布が略ステップ形状のコア径4.
3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mmの光ファイバ用
プリフォームをファイバ径を長手方向に 140μmから 1
10μmに徐々に変えて、15km線引きしたところ、カット
オフ波長(λc)が1.55μm以下で分散が14ps/nm/kmか
ら2ps/nm/kmに変化した、曲げ損失が 0.35dB/kmの光フ
ァイバが得られた。この光ファイバに1.55μmの15psの
パルスを入射したところ、7psに圧縮されたパルスが得
られた。
【0013】(比較例1)コアとクラッドの最大比屈折
率差△nmax が 1.0%でコアの屈折率分布が略ステップ
形状のコア径4.3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mm
の光ファイバ用プリフォームをファイバ径が 125μmの
ファイバに線引きしたところ、分散値が2ps/nm/kmにな
り、曲げ損失が大きくなり、これに波長1.55μmの光を
入射したが通らなかった。
率差△nmax が 1.0%でコアの屈折率分布が略ステップ
形状のコア径4.3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mm
の光ファイバ用プリフォームをファイバ径が 125μmの
ファイバに線引きしたところ、分散値が2ps/nm/kmにな
り、曲げ損失が大きくなり、これに波長1.55μmの光を
入射したが通らなかった。
【0014】(比較例2)コアとクラッドの最大比屈折
率差△nmax が 3.0%でコアの屈折率分布が略ステップ
形状のコア径4.3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mm
の光ファイバ用プリフォームをファイバ径が 125μmの
ファイバに線引きをしたところ、分散値(D)が12ps/n
m/km、λcが 1.7μmとなり、1.55μm帯用のシングル
モード光ファイバとして用いることができなかった。
率差△nmax が 3.0%でコアの屈折率分布が略ステップ
形状のコア径4.3mm 、クラッド部外径30mm、長さ110 mm
の光ファイバ用プリフォームをファイバ径が 125μmの
ファイバに線引きをしたところ、分散値(D)が12ps/n
m/km、λcが 1.7μmとなり、1.55μm帯用のシングル
モード光ファイバとして用いることができなかった。
【0015】
【発明の効果】本発明のソリトンパルス圧縮用光ファイ
バは、MFD径が小さいため曲げ損失が生ぜず、低パワ
ーでソリトンパルス圧縮ができ、しかも使用波長の1.55
μm以下にカットオフ波長(λc)を設定できる。
バは、MFD径が小さいため曲げ損失が生ぜず、低パワ
ーでソリトンパルス圧縮ができ、しかも使用波長の1.55
μm以下にカットオフ波長(λc)を設定できる。
【図1】△nmax が1.2 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図2】△nmax が1.5 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図3】△nmax が2.0 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図4】△nmax が2.5 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図5】△nmax が1.0 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図6】△nmax が3.0 %の光ファイバのカットオフ波
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
長(λc)と分散値(D)とMFD径との関係を示すグ
ラフである。
【図7】従来法のDDF光ファイバのカットオフ波長
(λc)と分散値(D)とMFD径の関係を示すグラフ
である。
(λc)と分散値(D)とMFD径の関係を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 枝川 登 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 鈴木 正敏 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国際 電信電話株式会社内 (72)発明者 森田 逸郎 東京都新宿区西新宿2丁目3番2号 国際 電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 コアとクラッドとよりなる光ファイバに
おいて、分散が長手方向に変化し、コアの屈折率分布が
略ステップ形状で、コアとクラッドの最大比屈折率差△
nmax が 1.2〜 2.5%であり、コア径が長手方向に変化
していることを特徴とするソリトンパルス圧縮用光ファ
イバ。 - 【請求項2】 コアの屈折率分布が略ステップ形状で、
コアとクラッドの最大比屈折率差△nmax が 1.2〜 2.5
%である、コアとクラッドとよりなる光ファイバ母材
を、ファイバ径を長手方向に変化させて線引きすること
を特徴とする請求項1に記載のソリトンパルス圧縮用光
ファイバの製造方法。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP10018987A JPH11218623A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10018987A JPH11218623A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法 |
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JPH11218623A true JPH11218623A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=11986946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10018987A Pending JPH11218623A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | ソリトンパルス圧縮用光ファイバおよびその製造方法 |
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- 1998-01-30 JP JP10018987A patent/JPH11218623A/ja active Pending
-
1999
- 1999-02-01 US US09/240,593 patent/US6549711B1/en not_active Expired - Fee Related
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