CN100367054C - 多模光纤传送线路中模式色散补偿方法 - Google Patents

Abstract

为能够在由多模光纤形成的光传送线路中，高速传送宽带的光信号，且低成本价进行长距离的传送，而减少光传送线路的模式色散。当为减少模式色散，而连接多个多模光纤来形成了传送线路时，求出该光传送线路的频带成为最大的各多模光纤的长度比，且以该长度比来进行连接。此外，采用具有特定的折射率分布的多模光纤来作为模式色散补偿光纤。此外，以特定长度来连接被补偿光纤与补偿光纤。

Description

多模光纤传送线路中模式色散补偿方法

技术领域

本发明涉及对利用多模光纤来构筑的光传送线路中的模式色散进行补偿的方法，其可减少该光传送线路的模式色散，并获得宽传送频带。

背景技术

一般来说，在FA(工厂自动化)及OA(办公自动化)等通过光传送线路来连接计算机及其关联设备的LAN(局域网络)等中，在该光传送线路中，广泛采用可实现受光面的大口径化，且可容易地进行与发光·受光装置的结合操作的多模光纤。

该多模光纤中，渐变折射率型光纤(以下称为GI光纤)为如下述光纤，纤芯的折射率分布形成为折射率随着半径的增大而逐渐减小，且信号光的各模式的到达时间达到一致，模式色散减少，而可获得宽频带。为能得到宽频带，该GI光纤用于LAN等光传送线路中，由此可实现传送速度的高速化。

近年来，在LAN的国际标准规格的以太网(注册商标)中，确定了一种传送率为10Gb/s的以太网(注册商标)(以下称10GbE)，且期待着其实用化。为实现该10GbE，如以下文献所述，要求在其光传送线路中，尽量将模式色散抑制到较低，且可稳定地得到宽传送频带。

“IEC 60793-2-10光纤部分2-10：产品规格-分规范Al多模光纤分类(Optical fibers-Part 2-10：Product specifications-Sectionalspecification for category Al multimode fibres)”，国际电子技术委员会(International Electrotechnical Commission)，2002年3月，p.3-30

此外，由于GI光纤的传送频带由折射率分布来决定，因而为实现该10GbE中所要求的宽频带，有必要按照在纤芯中心具有最大折射率，且随着半径的增大折射率逐渐降低的形状，来极其精密地形成纤芯的折射率分布。

这样，GI光纤折射率分布的误差容许范围便极小，难以进行合格率良好的制造，且导致制造成本提高。此外，由于折射率分布的误差容许范围狭小，因而难以稳定地形成一定的折射率分布，且难以制造长尺寸的GI光纤。

此外，由于折射率分布的误差容许范围狭小，因而难以稳定地形成一定的折射率分布，且难以得到设为目标的宽频带。此外，由于能得到最大频带的折射率分布因信号光的波长而异，因而在利用采用了现有GI光纤的光传送线路，来传输与该光传送线路的规格不同的波长频带的信号光的场合下，则不能得到宽频带。

不过，在GI光纤的折射率分布不成为设为目的的形状，且不能得到宽频带的场合下，已知如以下文献所述的技术，即：将具有与该GI光纤(被补偿光纤)不同折射率分布的GI光纤作为模式色散补偿光纤，且连接于被补偿光纤，由此来补偿模式色散。

然而，该文献没有明确示出具体的模式色散补偿条件，而且也没有提出比如为效率良好地补偿被补偿光纤的模式色散而所需的模式色散补偿光纤的折射率分布的最佳值等。

W.F.拉布(W.F.Love)著，欧洲光通信国际会议’81预稿文集(Proceedings of European Conference on Optical Communication’81)，(丹麦)，丹麦技术大学电磁学院，(Electromagnetics Institute，TechnicalUniversity of Denmark)，1981年，第4卷，p.4-1-4-4

此外，在日本特表2001-52205号公报中，提出了一种下述技术，即：在利用模式色散补偿光纤来补偿GI型光纤的模式色散的场合下，由以下方法，来计算出连接的模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比。

在该提案涉及的方法中，首先由下式(1)，来近似计算模式色散补偿光纤的折射率分布以及被补偿光纤的折射率分布，并算出各个折射率分布幂数α。

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1{[1-2\mathrm{\&Delta;}{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}]}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1{[1-2\mathrm{\&Delta;}]}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，关于相距光纤纤芯中心距离r处的折射率，n₁表示纤芯中心的折射率，Δ₁表示纤芯中心对覆层的比折射率差，a表示纤芯半径，α表示折射率分布幂数。

然后，利用各个折射率分布幂数α，按照模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比满足下式(2)的方式，来决定模式色散补偿光纤的长度。

L_comp/L_target＝(α_target-α_opt)/(α_opt-α_comp)(2)

其中，L_comp表示模式色散补偿光纤的长度，L_target表示被补偿光纤的长度，α_comp表示模式色散补偿光纤的折射率分布幂数，α_target表示被补偿光纤的折射率分布幂数，α_opt表示规定波长中可得到最大频带的折射率分布中的折射率分布幂数。

现有的模式色散补偿光纤的长度计算方法，是基于经验法则，而且误差较大。此外，有必要用前述式(1)，来近似计算模式色散补偿光纤与被补偿光纤的折射率分布，因而更易于产生误差。因此，不能对模式色散进行充分的补偿，比如难以得到与高速传送速度对应的宽频带。

此外，还提出了一种下述方法，即：由电磁场解析，来算出在模式色散补偿光纤与被补偿光纤中传输的信号光的群速度，并基于该算出值，通过模拟来算出模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比L_comp/L_target的最佳值。

然而，该方法需要进行复杂的计算，不易于编成电子计算的程序。而且用于模拟的计算需要较长时间，比如不能用于敷设光传送线路的现场等中。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种利用GI光纤来以廉价且即使是长距离也容易地形成具有宽频带的光传送线路的方法、以及具有宽频带并可实现10GbE这样的高速传送速度、且即使是长距离也可容易廉价地形成的光传送线路及光LAN。

此外，课题在于提供一种可对模式色散进行效率良好且精度良好的补偿的模式色散补偿方法、以及几乎没有模式色散且具有宽频带的光传送线路及光LAN。

为解决前述课题，本申请提供以下三组发明组。

·第一发明组

方案1涉及的是一种光传送线路形成方法，其中，连接第一多模多模光纤和第二多模光纤而形成光传送线路，该方法的特征在于：为了使该光传送线路的频带在0.85μm带及/或1.3μm带下达到最大，以所述第一多模光纤与所述第二多模光纤的长度比率处于0.16～0.83的范围的方式，连接所述第一多模光纤和所述第二多模光纤。

方案2涉及的发明，是一种光传送线路，具有第一多模光纤和第二多模光纤，其特征在于：为了使该光传送线路的频带在0.85μm带及/或1.3μm带下达到最大，对所述第一多模光纤与所述第二多模光纤的长度比率进行调整，使得该长度比率处于0.16～0.83的范围内。

方案3涉及的发明，是根据方案2所述的光传送线路，其特征在于，所述第一多模光纤和所述第二多模光纤的一方是，以多个传输模式在多模光纤中传输的信号光中、高幂模式的到达时间早于低幂模式的多模光纤；另一方是高幂模式的到达时间迟于低幂模式的多模光纤。

方案4涉及的发明是一种光LAN，其特征在于：利用上述本发明所述的光传送线路来形成。

·第二发明组

方案5涉及的发明，是一种模式色散补偿方法，其特征在于：

在由多模光纤形成的被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，来补偿被补偿光纤的模式色散，当欲使在规定波长中得到最大频带时，采用具有满足下述式(3)的折射率分布的被补偿光纤及模式色散补偿光纤，

Δ_comp(r)＝Δ_opt(r)+k{Δ_opt(r)-Δ_target(r)}(3)

其中，Δ_comp(r)表示相距模式色散补偿光纤纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_target(r)表示相距被补偿光纤纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_opt(r)表示相距连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤，且在规定波长中可得到最大频带的光纤整体纤芯中心距离r处的比折射率差，k表示比例常数。

方案6涉及的发明，是一种根据方案5所述的模式色散补偿方法，其特征在于：以频带成为最大的长度比，来连接前述模式色散补偿光纤与前述被补偿光纤。

方案7涉及的发明，是一种模式色散补偿光纤，其连接于由多模光纤形成的被补偿光纤，且补偿该被补偿光纤的模式色散，从而在规定波长中可得到最大频带，其特征在于：折射率分布满足上述式(3)。

方案8涉及的发明是一种光传送线路，其特征在于：由多模光纤形成的被补偿光纤与折射率分布满足上述式(3)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大的长度比来连接而构成。

方案9涉及的发明，是根据方案8所述的光传送线路，其特征在于：其是传送0.85μm带及/或1.3μm带信号光的光传送线路。

方案10涉及的发明是一种光LAN，其特征在于：采用方案8或9所述的光传送线路来形成。

·第三发明组

方案11涉及的发明，是一种模式色散补偿方法，其特征在于：

在由多模光纤形成的被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，来补偿被补偿光纤的模式色散，当欲使在规定波长中得到最大频带时，以满足下述式(4)的长度比来连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤，

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{{\&Integral;}_0^{a_{t\arg \mathrm{et}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{t\arg \mathrm{et}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}{{\&Integral;}_0^{a_{\mathrm{comp}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{comp}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}---\left(4\right)$

其中，L_comp表示模式色散补偿光纤的长度，L_target表示被补偿光纤的长度，a_comp表示模式色散补偿光纤的纤芯半径，a_target表示被补偿光纤的纤芯半径，Δ_comp(r)表示相距模式色散补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_target(r)表示相距被补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_opt(r)表示相距连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤，且在规定波长中可得到最大频带的光纤整体的纤芯中心距离r处的比折射率差。

方案12涉及的发明，是一种模式色散补偿方法，其特征在于：

在由多模光纤形成的被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，来补偿被补偿光纤的模式色散，当欲使在规定波长中得到最大频带时，采用具有满足下述式(5)的折射率分布的被补偿光纤及模式色散补偿光纤，以满足下述式(6)的长度比，来连接模式色散补偿光纤及被补偿光纤。

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}\}}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1\}}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，n(r)表示相距光纤的纤芯中心距离r处的纤芯半径方向的折射率分布，n₁表示纤芯中心的折射率，Δ₁表示纤芯中心相对覆层的比折射率差，a表示纤芯半径，α表示折射率分布幂数。

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\left(\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}}{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}\right)\&times;\left(\frac{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}}\right)---\left(6\right)$

其中，L_comp表示模式色散补偿光纤的长度，L_target表示被补偿光纤的长度，α_comp表示模式色散补偿光纤的折射率分布幂数，α_target表示被补偿光纤的折射率分布幂数，α_opt表示连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤、且在规定波长中可得到最大频带的光纤整体的折射率分布幂数。

方案13涉及的发明是一种光传送线路，其特征在于：由多模光纤形成的被补偿光纤与模式色散补偿光纤，以满足上述式(4)的长度比被连接。

方案14涉及的发明，是一种光传送线路，连接由多模光纤形成的被补偿光纤与模式色散补偿光纤而构成，其特征在于：模式色散补偿光纤与被补偿光纤，具有满足上述式(5)的折射率分布，且以满足上述式(6)的长度比被连接。

方案15涉及的发明，是根据方案13所述的光传送线路，其特征在于：前述模式色散补偿光纤及前述被补偿光纤中，折射率分布幂数α_comp、α_target大于等于0.5，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1comp、Δ_1target为0.005～0.025，纤芯半径a_comp、a_target为5～50μm。

方案16涉及的发明，是根据方案13至15任意一项所述的光传送线路，其特征在于：是传送0.85μm带或1.3μm带信号光的光传送线路。

方案17涉及的发明是一种光LAN，其特征在于：采用上述本发明所述的光传送线路来形成。

附图说明

图1是表示GI光纤的折射率分布、与各传输模式的传输路径的概略模式图。

图2是表示本发明的光传送线路的一例的概略模式图。

图3是表示图2中的GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的附图。

图4是表示图2的光传送线路的频带的图。

图5是表示图2的光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图6是表示折射率分布幂数为最佳值α₀的GI光纤的DMD特性的图。

图7A、图7B、图7C是表示将路径长设为0.3km时的DMD特性的图。

图8是表示将GI光纤的连接位置设为相反的光传送线路的频带的图。

图9是表示将GI光纤的连接位置设为相反的光传送线路的Inner/Outer DMD特性的图。

图10是表示具体例1-1中光传送线路的频带的图。

图11是表示具体例1-1中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图12A、图12B、图12C是表示具体例1-1中GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的图。

图13是表示具体例1-2中光传送线路的频带的图。

图14是表示具体例1-2中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图15A、图15B、图15C是表示具体例1-2中GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的图。

图16是表示具体例1-3中光传送线路的频带的图。

图17是表示具体例1-3中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图18A、图18B、图18C是表示具体例1-3中GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的图。

图19是表示具体例1-4中光传送线路的频带的图。

图20是表示具体例1-4中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图21是表示具体例1-5中光传送线路的频带的图。

图22是表示具体例1-5中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图23是表示具体例1-5中GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的图。

图24A、图24B是表示具体例1-6中GI光纤1、2的折射率分布的图。

图25是表示具体例1-6中光传送线路的频带的图。

图26是表示具体例1-6中光传送线路的Inner/Outer DMD的图。

图27A、图27B、图27C是表示具体例1-6中GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性的图。

图28是表示GI光纤的折射率分布及各传输模式的传输路径的概略模式图。

图29是表示被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布、以及所用信号光的波长中得到最大频带的折射率分布一例的概略图。

图30是表示本发明光传送线路一例的概略构成图。

图31是表示具体例2-1中被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布、以及所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布的图。

图32是表示具体例2-1中光传送线路的频带与模式色散补偿光纤的长度的关系的图。

图33A、图33B是表示具体例2-1中光传送线路的Inner/Outer DMD与模式色散补偿光纤的长度的关系的图。

图34A、图34B是表示具体例2-1中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图35是表示具体例2-2中光传送线路的频带的图。

图36A、图36B是表示具体例2-2中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图37是表示具体例2-3中光传送线路的频带的图。

图38A、图38B是表示具体例2-3中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图39是表示具体例2-4中光传送线路的频带的图。

图40A、图40B是表示具体例2-4中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图41是表示具体例2-5中光传送线路的频带的图。

图42A、图42B是表示具体例2-5中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图43是表示具体例2-6中光传送线路的频带的图。

图44A、图44B是表示具体例2-6中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图45是表示具体例2-7中光传送线路的频带的图。

图46A、图46B是表示具体例2-7中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图47是表示具体例2-8中模式色散补偿光纤与已制造的被补偿光纤的折射率分布、以及所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布的图。

图48是表示具体例2-8中光传送线路的频带的图。

图49A、图49B是表示具体例2-8中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图50是表示具体例2-9中光传送线路的频带的图。

图51A、图51B是表示具体例2-9中(a)被补偿光纤及(b)光传送线路的DMD特性的图。

图52是表示在具体例3-1中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图53A、图53B、图53C是表示具体例3-1中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图54是表示在具体例3-2中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图55A、图55B、图55C是表示具体例3-2中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图56是表示在具体例3-3中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图57A、图57B、图57C是表示具体例3-3中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图58是表示在具体例3-4中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图59A、图59B、图59C是表示具体例3-4中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图60是表示在具体例3-5中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图61A、图61B、图61C是表示具体例3-5中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图62是表示在具体例3-6中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图63A、图63B、图63C是表示具体例3-6中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图64是表示具体例3-7中已制造的被补偿光纤的折射率分布的图。

图65是表示在具体例3-7中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图66A、图66B、图66C是表示具体例3-7中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图67是表示在具体例3-8中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图68A、图68B、图68C是表示具体例3-8中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图69是表示在具体例3-9中算出的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系的图。

图70A、图70B、图70C是表示具体例3-9中(a)被补偿光纤、(b)按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路、(c)按用本发明方法算出的长度比L_comp/L_target来构成的光传送线路的DMD特性的图。

图71是表示用现有方法的电磁场解析模拟来算出的光传送线路的频带与模式色散补偿光纤长度的关系的图。

图72A、图72B是表示现有方法中连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤来形成光传送线路时的Inner/Outer DMD、与模式色散补偿光纤长度的关系的图。

具体实施方式

以下，对本发明作详细说明。

首先，详细说明第一发明组。

[光传送线路的形成方法、光传送线路]

入射到GI光纤等多模光纤的信号光，以多个传输模式来传输。在信号光到达输出端的时间因各传输模式的不同而产生差异的场合下，所传输的信号光由于该到达时间差的不同，而会发生色散(以下称为模式色散)。

在模式色散较大的场合下，传送容量高的信号光(脉冲宽度窄小的信号光)在传输后，其脉冲宽度将因模式色散而扩大，信号光彼此之间会发生重叠，从而无法检测出来。如这样，可传输的信号光的传送速度因模式色散而受到限制，将该可传输的信号光的极限值称为该光纤的频带。

光纤中信号光的传送速度，受可传输的信号光的频率的左右，因而它由该光纤的频带来决定。通过使各传输模式下的信号光到达输出端的时间达到一致，可以使模式色散大部分消失，使光纤的频带变宽，且可提高信号光的传送速度。

图1是表示GI光纤的折射率分布、以及以多种传输模式在该GI光纤中传输的信号光的各传输模式的传输路径的模式图。该GI光纤的折射率分布n(r)，是在纤芯中心具有最大折射率的形状，且由下式(7)来近似计算。其中，式(7)中，n1表示纤芯中心的折射率，Δ₁表示比折射率差，a表示纤芯半径，r表示相距纤芯中心的距离，α表示折射率分布幂数。

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}\}}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1\}}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(7\right)$

传输模式中的低幂模式，按照在纤芯中心处的光强度达到最大的方式，在纤芯中心附近传播。与此相对，高幂模式中，则按照光强度分布在离开纤芯中心处达到最大的方式来传播，因而在纤芯与覆层的边界部以大角度而全反射并传播，所以与低幂模式相比，传输路径会加长。

如上所述，GI光纤的折射率分布具有以下形状，即：在纤芯中心具有最大折射率，且折射率随着半径的加大而逐渐降低，因而以低幂模式传输的信号光，虽然传输路径变短，但以慢速传输。与此相对，以高幂模式传输的信号光，虽然传输路径较长，但在纤芯外周附近处折射率小，且以高速传输。

GI光纤的折射率分布的形状，是在前述式(7)中，由折射率分布幂数α来决定。因此，可以通过调整该折射率分布幂数α，来使以各传输模式传输的信号光到达输出端的时间达到一致。此时，模式色散在理论上达到最小，可实现宽频带。将此时的折射率分布幂数设为最佳值α₀。

此外，增大折射率分布幂数α后，折射率分布便成为以下形状，即：在纤芯的中心部分缓慢变化，而在纤芯的外周折射率急剧减小。因此，在折射率分布幂数α大于最佳值α₀的场合下，以高幂模式传输的信号光到达输出端的时间将延迟。反之，如果减小α，则以高幂模式传输的信号光到达输出端的时间将提早。

图2表示本发明的光传送线路一例。在该光传送线路中，将折射率分布幂数α小于最佳值α₀的GI光纤1、与折射率分布幂数α大于最佳值α₀的GI光纤2相连接。

关于这些GI光纤，可采用以公知方法制造的光纤。此外，折射率分布幂数α大于还是小于最佳值α₀均可，不必严密调整折射率分布幂数α来制造GI光纤。

图3A、图3B、图3C表示通过模拟算出的图2中的GI光纤1、2及光传送线路的DMD特性(DMD：Differential Mode Delay/差模延迟)。该DMD特性，是在使脉冲状入射光的中心偏离GI光纤中心的同时，激励各传输模式，且在时间区域内描绘输出波形的曲线，其表示各模式间的传输时间差。此外，所谓偏置，表示入射信号光中心与纤芯中心的半径方向距离。

入射信号光的中心比纤芯中心向半径方向越偏离，信号光便越以更高幂模式传输。因此，偏置为0的波形是较多含有低幂模式的信号光，而偏置越大，则表示以更高幂模式传输的信号光的波形。

GI光纤1的折射率分布幂数α为1.94，GI光纤2的折射率分布幂数α为2.14，GI光纤1、2的折射率分布幂数最佳值α₀为2.04。此外，GI光纤1、2的半径均为62.5μm，纤芯半径为25μm，比折射率差Δ为0.01，全长为1km。

另外，该例中的光传送线路，是将0.48km的GI光纤1与0.52km的GI光纤2相连接而构成的。

此外，信号光的中心波长为0.85μm，频谱半宽度为0.25nm，脉冲半宽度为0.08ns。

对折射率分布幂数α小于最佳值α₀的GI光纤1而言，如图3A所示，越是高幂模式，到达出射端便越早。因此，如果将以最低幂模式传输的信号光的到达时间作为基准，则以高幂模式传输的信号光的到达时间的相对值便成为负值。

与此相对，对折射率分布幂数α大于最佳值α₀的GI光纤2而言，如图3B所示，越是高幂模式，到达出射端便越延迟。因此，如果将以最低幂模式传输的信号光的到达时间作为基准，则以高幂模式传输的信号光的到达时间的相对值便成为正值。

在该光传送线路中，将该GI光纤1与GI光纤2相连接，且可以用GI光纤2的高幂模式到达时间的正的相对值来补偿在GI光纤1中产生的高幂模式到达时间的负的相对值。

此外，以该高幂模式传输的信号光的到达时间的相对值，与GI光纤的长度成比例来增大。因此，对该光传送线路而言，调整GI光纤1与GI光纤2的长度比率，使得在该GI光纤1中产生的高幂模式的到达时间的相对值、与在GI光纤2中产生的高幂模式的到达时间的相对值达到一致，并如图3C所示，对所有的传输模式而言，使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

该GI光纤1与GI光纤2的长度比率由以下方法来求出。

首先，测定各GI光纤1、2的折射率分布，并利用该折射率分布的测定值，通过模拟来算出各传输模式中的信号光的传输速度。这里，作为模拟方法，比如采用L.Raddtz，et.，al，J，Lightwave Technol.，Vol.16，p.324-331(1998)中公开的方法，来算出从入射光被激励的各模式的功率。此外，由对应的传输模式的电磁场分布，来计算从GI光纤1向GI光纤2的模式激励。

接下来，利用K.Okamoto，Appl.Opt.，vol.18，p.2199-2206(1979)中所公开的方法，来算出GI光纤1与GI光纤2中各传输模式的传输速度。

利用该理论计算法，通过模拟来算出以各种长度比率来连接2个GI光纤1、2而形成的光传送线路的频带。此时，假设在一个GI光纤中传输的信号光，以另一个GI光纤可传输的各传输模式来传输。

此外，对光传送线路的频带而言，对输出信号光进行付里叶转换，而形成频率频谱，并将该频率频谱的振幅作为成为零频率振幅的一半以下的频带来求出。

图4是通过模拟来算出前述光传送线路的所有模式激励状态(以下称为OFL。OFL：Over-filled Launch)的频带，并以GI光纤1的长度比率L₁来进行描绘的曲线图。从中可看出，光传送线路的频带是相对于GI光纤1的长度比率L₁向上凸起的曲线，且具有最大值。这里，图4中的频带最大值，发生于当相对于光传送线路的GI光纤1的长度比率L₁为0.48之时。

如上所述，形成该光传送线路的GI光纤1、2的长度比率，是算出以各种长度比率来连接该GI光纤1、2而形成的光传送线路的频带，并作为该频带成为最大时的各GI光纤的长度比率来求出。

图5是通过模拟来算出以各种长度比率来连接该GI光纤1、2而形成的光传送线路中，以各种传输模式传输到出射端的信号光的到达时间中的、最迟到达时间与最早到达时间之差，并以GI光纤1的长度比率L₁来进行描绘的曲线图。图5中，Inner DMD，是偏置为5～18μm的最迟到达时间与最早到达时间之差，Outer DMD，是偏置为0～23μm的最迟到达时间与最早到达时间之差。

从中可看出，当光传送线路的频带成为最大的GI光纤1的光传送线路中的长度比率L₁为0.48时，Inner DMD与Outer DMD均成为最小，且几乎一致。

图6是通过模拟来算出折射率分布幂数为最佳值α₀的GI光纤的DMD特性的图。

如图3C及图6所示，当按照频带成为最大的方式来调整GI光纤1、2的长度比率并连接成光传送线路时，便可得到与折射率分布幂数达到最佳值α₀的GI光纤几乎相同的DMD特性。

这样，如图4所示，来算出以各种长度比率来连接折射率分布幂数α小于最佳值α₀的GI光纤1、与折射率分布幂数α大于最佳值α₀的GI光纤2而形成的光传送线路的频带，并求出该频带成为最大时的各GI光纤的长度比率。然后，以该算出的长度比率，来将各GI光纤连接而形成光传送线路。这样，如图3C所示，对于所有传输模式，传输到出射端的信号光的到达时间便达到一致，由此可实现具有宽频带的光传送线路。

图7A、图7B、图7C表示将传送线路长设为0.3km时的DMD特性，图7A表示GI光纤1，图7B表示GI光纤2，图7C表示以与图3A～图3C所示同样的长度比率来连接GI光纤1、2而成的光纤。即使传送线路长不同，但如果长度比率相同，则对于所有的传输模式，传输到出射端的信号光的到达时间也可一致。

图8是以入射端一侧的GI光纤2的长度比率L₂，来描绘将GI光纤1设置到出射端一侧、且将GI光纤2设置到入射端一侧时的光传送线路的OFL下的频带的曲线图，图9是以GI光纤2的长度比率L₂来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。

当GI光纤2的长度比率L₂为0.52时，光传送线路的频带便达到最大，且Inner DMD与Outer DMD均达到最小，且几乎一致。此时，GI光纤1的长度比率L₁为0.48，通过与GI光纤1、2的连接顺序无关地，来对长度比率进行最佳化，从而对于所有的传输模式，可使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

此外，在该光传送线路中，不需要严密地形成折射率分布的GI光纤，可以采用以公知方法来制造的光纤。因此，可以以高成品率来制造光传送线路中所使用的GI光纤，由此可廉价地形成光传送线路。

此外，对于任意的折射率分布的GI光纤，可以算出形成具有宽频带的光传送线路所需的最佳长度比率并加以使用，而且可有效利用已经制造出的GI光纤。比如，也可以在已敷设的GI光纤上，另外连接长度比率得到调整的GI光纤，由此来形成宽频带的光传送线路。由于也可以如此来使用已敷设的GI光纤，因而可有效地利用已有的GI光纤。

[光LAN]

本发明的光LAN，采用前述的光传送线路。其它构成没有特别限定，可适用公知的产品。比如，可举出用前述光传送线路来连接计算机及其附属设备的产品等。

如上所述，前述光传送线路的频带较宽，由此可实现传送速度的高速化。这样，可实现比如10GbE这类的传送速度为10Gb/s的以太网(注册商标)。

以下表示本发明的具体例。利用具有表1所示的折射率分布幂数的GI光纤，来形成了本发明的光传送线路。当信号光的波长为0.85μm时，折射率分布幂数的最佳值α₀为2.04。

表1

具体例	GI光纤1的折射率分布幂数	GI光纤2的折射率分布幂数	信号光的波长(μm)	GI光纤1的长度比率(算出值)
					/-1	1.94	2.06	0.85	0.16
/-2	2.02	2.14	0.85	0.83
					/-3	2.02	2.06	0.85	0.51
/-4	1.94	2.02	0.85	0
					/-5	1.84	2.04	1.3	0.48
/-6	-	-	0.85	0.43

图10是通过模拟来算出以各种长度比率来连接具体例1-1的GI光纤而形成的光传送线路的OFL下的频带，并以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图11是以GI光纤1的长度比率L₁来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。

从图中可看出，当GI光纤1的长度比率L₁为0.16时，光传送线路的频带达到最大，且Inner DMD与Outer DMD均达到最小，且几乎达到一致。在具体例1-1中，按照GI光纤1的长度比率L₁成为0.16的方式，连接GI光纤1、2来形成了光传送线路。

图12A、图12B、图12C表示通过模拟来算出的具体例1-1的DMD特性，图12A表示GI光纤1，图12B表示GI光纤2，图12C表示以前述长度比率来连接而形成光路径时的特性。

如该图12C所示，求出频带成为最大的长度比率，并以该长度比率来连接GI光纤1、2，由此，对于所有的传输模式，可使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

图13是通过模拟来算出以各种长度比率来连接具体例1-2的GI光纤而形成的光传送线路的OFL下的频带，并以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图14是以GI光纤的长度比率来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。

从图中可看出，当GI光纤1的长度比率L₁为0.83时，光传送线路的频带达到最大，且Inner DMD与Outer DMD均达到最小，且几乎一致。在具体例1-2中，按照GI光纤1的长度比率L₁成为0.83的方式，连接GI光纤1、2来形成光传送线路。

图15A、图15B、图15C表示通过模拟来算出的具体例1-2的DMD特性，图15A表示GI光纤1，图15B表示GI光纤2，图15C表示以前述长度比率来连接而成光路径时的特性。

如该图15C所示，求出频带成为最大的长度比率，并以该长度比率来连接GI光纤1、2，由此，对于所有的传输模式，可使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

图16是通过模拟来算出以各种长度比率来连接具体例1-3的GI光纤而形成的光传送线路的OFL下的频带，并以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图17是以GI光纤的长度比率来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。

从图中可看出，当GI光纤1的长度比率L₁为0.51时，光传送线路的频带达到最大，且Inner DMD与Outer DMD均达到最小，且几乎一致。在具体例1-3中，按照GI光纤1的长度比率L₁成为0.51的方式，连接GI光纤1、2来形成光传送线路。

图18A、图18B、图18C表示通过模拟来算出的具体例1-3的DMD特性，图18A表示GI光纤1，图18B表示GI光纤2，图18C表示以前述长度比率来连接而形成光传送线路时的特性。

即使在GI光纤1、2的折射率分布幂数接近于最佳值2.04的场合下，如图18C所示，通过求出频带成为最大的长度比率，并以该长度比率来连接GI光纤1、2，由此对于所有的传输模式，也可以精度良好地使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

图19是通过模拟来算出以各种长度比率来连接具体例1-4的GI光纤而形成的光传送线路的OFL下的频带，且以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图20是以GI光纤的长度比率来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。

由于GI光纤1、2的折射率分布幂数，均小于折射率分布幂数的最佳值2.04，因而即使连接该GI光纤1、2来形成光传送线路，也不能由GI光纤2来补偿在GI光纤1中产生的由传输模式引起的到达时间的偏差。因此，如图19所示，光传送线路的频带不成为向上凸起的曲线。

当GI光纤1的长度比率L₁为0时，光传送线路的频带成为最大，且Inner DMD与Outer DMD均成为最小。因此，在具体例1-4中，不采用GI光纤1，而只采用GI光纤2来形成光传送线路，由此可得到更宽的频带。如此可判断出，预先通过模拟来算出光传送线路的频带，由此连接2个GI光纤来形成光传送线路，从而可得到宽频带。

图21是通过模拟来算出以各种长度比率来连接具体例1-5的GI光纤而形成的光传送线路的OFL下的频带，且以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图22是以GI光纤的长度比率来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。在该具体例1-5中，对信号光而言，波长为1.3μm，频谱半宽度为1.0nm，脉冲半宽度为0.05ns，此时的GI光纤的折射率分布幂数的最佳值α₀为1.94。

当GI光纤1的长度比率L₁为0.48时，光传送线路的频带成为最大，且Inner DMD与Outer DMD均成为最小，且几乎一致。在具体例1-5中，按照GI光纤1的长度比率L₁成为0.48的方式，连接GI光纤1、2而形成光传送线路。

图23A、图23B、图23C表示通过模拟来算出的具体例1-5的DMD特性，图23A表示GI光纤1，图23B表示GI光纤2，图23C表示以前述长度比率来连接而形成光路径时的特性。

如图23C所示，求出频带成为最大的长度比率，并以该长度比率来连接GI光纤1、2，由此，对于所有的传输模式，可使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致。

图24A、图24B表示具体例1-6中GI光纤的折射率分布的测定结果，图24A表示GI光纤1，图24B表示GI光纤2。比折射率差Δ(r)定义如下。

Δ(r)＝(n₁ ²(r)-n₂ ²)/2n₁ ²(r)(其中，n₁是纤芯的折射率，n₂是覆层的折射率。)

图25是利用该折射率分布的测定结果，通过模拟来算出以各种长度比率来连接GI光纤1、2而形成的光传送线路的OFL下的频带，且以GI光纤1的长度比率L₁来描绘的曲线图，图26是以GI光纤的长度比率来描绘该光传送线路的Inner/Outer DMD的曲线图。在该具体例1-6中，光传送线路的路径长为4km。此外，对信号光而言，波长为0.85μm，频谱半宽度为0.25nm，脉冲半宽度为0.08ns，此时的GI光纤的折射率分布幂数的最佳值α₀为2.04。

可知当GI光纤1的长度比率L₁为0.43时，光传送线路的频带成为最大，且Inner DMD与Outer DMD均成为最小，且几乎一致。

图27A、图27B、图27C表示具体例1-6中实际测定的DMD特性，图27A只表示路径长为2km的GI光纤1，图27B只表示路径长为2.22km的GI光纤2。此外，图27C表示连接图27A及图27B所示的GI光纤1、2而形成的光路径。该图27C中光传送线路中，GI光纤1的长度比率L₁为0.47，且与通过模拟来算出的光传送线路的频带成为最大的GI光纤1的长度比率L₁为0.43时几乎相同的长度比率。

因此，如图27C所示，对于所有的传输模式，可使传输到出射端的信号光的到达时间几乎一致。

如上所述，对于任意的折射率分布的GI光纤，可算出用于形成具有宽频带的光传送线路的最佳长度比率。通过以该长度比率来连接GI光纤而形成光传送线路，从而可实现对于所有的传输模式，使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致的光传送线路。此时，几乎没有由基传输模式引起的到达时间偏差而产生的模式色散，可实现宽频带。

如上所述，对于所有的传输模式，均可使传输到出射端的信号光的到达时间达到一致，由此可实现具有宽频带的光传送线路。此外，不必采用严密地形成折射率分布的GI光纤，可以采用以公知方法来制造的光纤。因此，可以以高成品率来制造光传送线路中所使用的GI光纤，且由此可廉价地形成光传送线路。此外，由于不必采用严密地形成折射率分布的GI光纤，因而即使是长距离的光传送线路也可容易形成。

进而，对于任意的折射率分布的GI光纤，可以算出形成具有宽频带的光传送线路所需的最佳长度比率并加以使用，且可有效利用已经制造出的GI光纤。

此外，可容易廉价地实现具有宽频带的光传送线路，可提高信号光的传送率。

接下来，对第二发明组作详细说明。

首先，对渐变折射率型光纤(以下称为GI光纤。)的折射率分布、以及在该GI光纤中传输的信号光的各种传输模式下的到达时间作以说明。

图28是表示GI光纤的折射率分布、以及在该GI光纤中以多种传输模式传输的信号光的各传输模式下的传输路径的模式图。

传输模式中的低幂模式中，按照纤芯中心处的光强度达到最大的方式，在纤芯中心附近传播。与此相对，高幂模式中，则按照光强度分布在离开纤芯中心处达到最大的方式来传输，因而在纤芯与覆层的边界部以小角度来全反射并传输，所以与低幂模式相比，传输路径会加长。

由于GI光纤的折射率分布具有如下形状，即：在纤芯中心处具有最大折射率，且折射率随着半径的加大而逐渐降低的形状，因而，以低幂模式来传输的信号光，虽然传输路径较短，但以慢速来传输。与此相对，以高幂模式来传输的信号光，虽然传输路径较长，但在纤芯外周附近处折射率较小，且以高速来传输。

因此，可通过调整折射率分布，来使以各传输模式传输的信号光到达输出端的时间达到一致。此时，模式色散在理论上成为最小，可实现信号光波长中的最大频带。

在折射率分布与在信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布不同的场合下，在以低幂模式传输的信号光、与以高幂模式传输的信号光到达输出端的时间之间，将由该折射率分布之差而产生差异，由此会发生模式色散。

在本发明中，将具有与在信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布不同的折射率分布的光纤作为被补偿光纤，将该被补偿光纤与具有规定的折射率分布的模式色散补偿光纤相连接，而对被补偿光纤的模式色散进行补偿，从而得到宽频带。以下对该模式色散补偿光纤的折射率分布作以说明。

图29是表示被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布、以及在所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布一例的概略图。在这里，将相距被补偿光纤纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δt_arget(r)，将相距模式色散补偿光纤纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δ_comp(r)。此外，将相距在信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布上的纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δ_opt(r)。该Δ_opt(r)是通过模拟来算出的计算值。

如上所述，由于Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差δ，而使在被补偿光纤中传输的信号光的高幂模式与低幂模式的到达时间上产生相差。该低幂模式与高幂模式的到达时间相对差，为与差值δ大致成比例的值。

这里，将具有Δ_comp(r)的光纤用作模式色散补偿光纤，其中，Δ_comp(r)与Δ_opt(r)之差相对于Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差符号相反，且绝对值满足比例关系。由此，在模式色散补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，便成为与Δ_comp(r)与Δ_opt(r)之差kδ成比例的值。

这样的Δ_comp(r)，用Δ_target(r)与Δ_opt(r)并通过下式(8)表示。

Δ_comp(r)＝Δ_opt(r)+k{Δ_opt(r)-Δ_target(r)}(8)

接下来，如图30所示，按照模式色散补偿光纤的长度L_comp与被补偿光纤的长度L_target之比L_comp/L_target成为l/k的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤来形成光传送线路。

由于信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，也与传输光纤的长度成比例，因而按照L_comp/L_target成为l/k的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤来形成光波导路，由此，可以用在模式色散补偿光纤的路径中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，来补偿在被补偿光纤的路径中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差。

前述光传送线路中，该传送线路整体的相距纤芯中心距离r处的比折射率差成为Δ_opt(r)，以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间几乎达到一致，可得到宽频带。

这里，可通过按照常数k成为大值的方式来确定Δ_comp，来缩短所连接的L_comp。

利用图29所示的各折射率分布Δ_target(r)、Δ_opt(r)、Δ_comp(r)，来具体说明前述的补偿原理。

与Δ_opt(r)相比，Δ_target(r)具有纤芯外周处的折射率较小的形状，在被补偿光纤中传输的信号光中，越是高幂模式，其传输速度便越快，到达输出端的时间便越早。因此，在被补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差便成为负值。

该低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差的绝对值，是与Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差δ成比例的值。

与此相对，Δ_comp(r)满足上式(8)，与Δ_opt(r)相比，纤芯外周处的折射率大，所传输的信号光中，越是高幂模式，到达出射端便越延迟。因此，在被补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差便成为正值。

该低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差的绝对值，是与Δ_comp(r)与Δ_opt(r)之差kδ成比例的值。

由于低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，也与所传输的光纤长度成比例，因而按照长度比L_comp/L_target成为l/k的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤来形成光传送线路。

这样，可以用模式色散补偿光纤的低幂模式与高幂模式的到达时间的正的相对差，来几乎完全地补偿在被补偿光纤中所产生的低幂模式与高幂模式的到达时间的负的相对差。

如上所述，在本发明中，将具有式(8)所表示的折射率分布的光纤用作模式色散补偿光纤。通过将该模式色散补偿光纤与被补偿光纤连接而形成光传送线路，可以由该模式色散补偿光纤来效率良好地补偿被补偿光纤的模式色散，并可实现具有宽频带的光传送线路。

通过在这种光传送线路上连接计算机及其关联设备等，可形成光LAN。由于前述光传送线路具有宽频带，因而可实现传送率高速化成为可能的光LAN。由此，可实现比如10GbE之类的通信速度达到10Gb/s的以太网。

接下来，利用具体例来作更详细的说明。

[具体例2-1]

图31表示具体例2-1中被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布、以及在所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布。

被补偿光纤，是相距其纤芯中心距离r处的折射率n_target(r)用下式(9)来近似算出而形成的。

其中，n(r)表示相距光纤纤芯中心距离r处的折射率，n₁表示纤芯中心处的折射率，Δ₁表示纤芯中心相对覆层的比折射率差，a表示纤芯半径，α表示折射率分布幂数。

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}\}}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1\}}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(9\right)$

通过用上式(9)来近似计算n_target(r)而得到的折射率分布幂数α_target为1.90。此外，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1target为0.01，纤芯半径a为25μm。

此外，对信号光而言，中心波长为0.85μm，频谱半宽度为0.16nm，脉冲半宽度为0.09ns。该信号光的波长0.85μm下的Δ_opt(r)对应于前述式(9)中折射率分布幂数α为2.04。

利用图31所示的Δ_target及Δ_opt，由前述式(8)来算出Δ_comp(r)。图31中，示出式(8)中的常数k为1、5、10的图。纤芯中心相对模式色散补偿光纤的覆层的比折射率差Δ_1comp及纤芯半径a，与被补偿光纤相同。

接下来，求出连接具有由前述方法算出的Δ_comp的模式色散补偿光纤、与前述被补偿光纤时的长度比的最佳值。

图32是通过模拟来算出连接前述模式色散补偿光纤与被补偿光纤而构成的光传送线路的所有模式激励状态(以下称为OFL。OFL：Over-filled Launch)的频带，且以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。被补偿光纤的长度L_target为1km。

该光传送线路的所有模式激励状态的频带是指，考虑到输入信号光通过可均匀传输的所有传输模式来被传送的情况，且对从被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布求出的输出信号光进行付里叶转换而设为频率频谱，并作为该频率频谱的功率小于零频率功率的一半的频带来算出。

可知光传送线路的频带，是相对于模式色散补偿光纤的长度L_comp而向上凸起的曲线，且具有最大值。这是因为低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差与光纤长度成比例来增大，当在被补偿光纤中产生的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，与在模式色散补偿光纤中产生的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差达到一致时，光传送线路的频带成为最大。此时的长度比L_comp/L_target大约成为l/k。

比如，在采用具有式(8)的常数k为2的Δ_comp的模式色散补偿光纤的场合下，根据图32，当模式色散补偿光纤的长度L_comp为0.54km时，光传送线路的频带达到最大。

如上所述，利用被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布，并通过模拟来算出以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤而构成的光传送线路的频带的曲线，而求出该频带成为最大的模式色散补偿光纤的长度L_comp。

这样，与求出按照长度比L_comp/L_target成为l/k的方式来连接的模式色散补偿光纤的长度L_comp的方法相比，可以更正确地求出可得到最大频带的模式色散补偿光纤的长度L_comp。

然后，以该模式色散补偿光纤长度L_comp来连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤。

图33A、图33B是以模式色散补偿光纤长度L_comp来描绘光传送线路的Inner DMD与Outer DMD的曲线图。Inner DMD，是算出了以低幂模式来传输的信号光的到达时间中，最迟到达时间与最早到达时间之差的值。此外，Outer DMD，是算出了以还包含高幂模式的各传输模式来传输到了出射端的信号光的到达时间中，最迟到达时间与最早到达时间之差的值。

这是由以下方法来算出的。首先，通过模拟来算出在偏离纤芯中心来入射信号光且由此以特定的传输模式来传输信号光时，传输到出射端的信号光的到达时间。

在入射到光纤的信号光的中心与纤芯中心的距离(以下称为偏置)为5～18μm的情况下，算出以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间中，最迟到达时间与最早到达时间之差，并将从该值减去了输入脉冲宽度的值作为Inner DMD。由于偏置越小，便以越低幂模式来传输信号光，因而由该Inner DMD，可看出以低幂模式传输的信号光的到达时间是否达到一致。

此外，在偏置为0～23μm的情况下，算出以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间中，最迟到达时间与最早到达时间之差，并将从该值减去了输入脉冲宽度的值作为Outer DMD。对还包含高幂模式的传输模式，由该Outer DMD可看出信号光的到达时间是否一致。

可知Inner DMD与Outer DMD，在光传送线路的频带成为最大的模式色散补偿光纤的长度为L_comp时，均成为最小值，且以各传输模式来传输到出射端的信号光的到达时间几乎达到一致。

图34A、图34B表示通过模拟来算出的被补偿光纤及光传送线路的DMD特性(DMD：Differential Mode Delay/差模延迟)。DMD特性，是通过模拟来算出偏离纤芯的中心来入射信号光时向出射端传输的信号光的波形的。

入射信号光中心越偏离纤芯中心，信号光便以越高幂模式来传输。因此，该DMD特性，是用到达时间的相对差来描绘了以各传输模式传输的信号光的光强度的。偏置为0的波形是以低幂模式传输的信号光，表示偏置越大便以越高幂模式传输的信号光的波形。

图34A表示被补偿光纤，图34B表示在该被补偿光纤1km上，连接0.54km的具有k＝2的折射率分布的模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

可知被补偿光纤如图34A所示，越是以高幂模式传输的信号光，便越先到达出射端，且各传输模式之间信号光不一致。与此相对，通过以光传送线路的频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp，来将具有满足前述式(8)的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤连接于前述被补偿光纤，从而如图34B所示，可以使以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

此外，尽管前述式(8)中的常数k可以取任意值，但为了更有效地对被补偿光纤的波长色散进行补偿，并决定可形成为具有宽频带的光传送线路的模式色散补偿光纤的Δ_comp(r)，也可以采用以下所示的方法。

如图32所示，可知表示Δ_comp(r)的式(8)的常数k越大，光传送线路的频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp便越短，但该光传送线路的频带最大值将变小。

为此，首先对各种常数k算出Δ_comp(r)，对于各模式色散补偿光纤，如图32所示，通过模拟来算出光传送线路的频带与模式色散补偿光纤的长度L_comp的关系。由此，对各常数k，求出光传送线路的频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp、及其频带的最大值。

在该光传送线路的频带最大值中，求出可得到所要求的目标值及较大值的模式色散补偿光纤的常数k的范围，在该范围中，将频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp为最短的常数k设为最佳值。

比如，在图32中可知，表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越小，但常数k为2以下后，频带的最大值便不再显著变小，而是几乎一定。为此，采用具有式(8)的常数k为2的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以0.54km的长度L_comp连接于被补偿光纤，而用作光传送线路。由此，可以以最短的长度来有效地实现可得到宽频带的光传送线路。

如上所述，首先对各种常数k求出Δ_comp(r)，并算出连接该模式色散补偿光纤而形成的光传送线路的频带、与模式色散补偿光纤的长度L_comp的关系。然后，最好求出频带成为最大时的长度L_comp与该频带的最大值，且考虑到该长度L_comp与该频带的最大值，并求出Δ_comp(r)与长度L_comp的最佳值。

这样，比如可以按照以最短的长度来获得设为目的的频带的方式，来求出Δ_comp(r)与长度L_comp。

[具体例2-2]

利用具有表2所示的折射率分布幂数的被补偿光纤及模式色散补偿光纤，与具体例2-1同样地形成光传送线路。当信号光的波长为0.85μm时，可得到最大频带的折射率分布的折射率分布幂数α_opt为2.04。

表2

具体例	信号光的波长(μm)	被补偿光纤的折射率分布幂数α<sub>target</sub>	模式色散补偿光纤的折射率分布常数k	模式色散补偿光纤的长度L<sub>comp</sub>(km)
					2-2	0.85	1.90	2	0.162
2-3	0.85	2.00	10	0.11
					2-4	0.85	2.03	20	0.05
2-5	0.85	2.05	20	0.05
					2-6	0.85	2.10	10	0.09
2-7	0.85	2.20	2	0.47
					2-8	0.85	-	10	0.11
2-9	1.3	1.84	5	0.22

图35是通过模拟来算出采用了具体例2-2中被补偿光纤的光传送线路的OFL频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。

与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的长度L_target为0.3km。在连接具有式(8)的常数k为2的折射率分布的模式色散补偿光纤的场合下，当模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.162km时，频带成为最大。

前述光传送线路的频带成为最大时，模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比L_comp/L_target为0.164/0.3＝0.54，与图32所示的具体例2-1相同，可知即使被补偿光纤的长度L_target发生变化，光传送线路的频带成为最大时的模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比L_comp/L_target也相同。

图36A、图36B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图36A表示被补偿光纤，图36B表示在该0.3km的被补偿光纤上，连接0.164km的具有k＝2的折射率分布的模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。如图36B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

如上所述，比如在延长了被补偿光纤场合等下，按照光传送线路的频带成为最大时的模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比L_comp/L_target达到相同的方式，对模式色散补偿光纤进行进一步连接即可。

[具体例2-3]

图37是通过模拟来算出利用了具体例2-3中被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为2.00。

可知尽管具有表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越小的倾向，但常数k为10以下后，频带的最大值下降倾向便不显著，而是几乎保持一定。

因此，在对具体例2-3的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为10的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.11km，来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图38A、图38B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图38A表示被补偿光纤，图38B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.11km的具有k＝10的折射率分布的模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。如图38B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-4]

图39是通过模拟来算出利用了具体例2-4的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为2.03。

具有表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越增加的倾向。这是因为被补偿光纤的比折射率差，非常接近于可得到最大频带的光纤的比折射率差，且光传送线路的频带主要由模式色散补偿光纤的长度来左右。

因此，在对具体例2-4的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为20的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的长度L_comp＝0.05km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图40A、图40B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图40A表示被补偿光纤，图40B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.05km的具有k＝20的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图40B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-5]

图41是通过模拟来算出利用了具体例2-5的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为2.05。

与具体例2-4同样，具有表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越增加的倾向。这也是因为被补偿光纤的比折射率差，非常接近于可得到最大频带的光纤的比折射率差，且光传送线路的频带主要由模式色散补偿光纤的长度来左右。

因此，在对具体例2-5的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为20的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.05km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图42A、图42B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图42A表示被补偿光纤，图42B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.05km的具有k＝20的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图42B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-6]

图43是通过模拟来算出利用了具体例2-6的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为2.10。

可知与具体例2-3同样，尽管表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越小，但常数k为10以下后，频带的最大值下降倾向便不显著，而是几乎保持一定。

因此，在对具体例2-6的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为10的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.09km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图44A、图44B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图44A表示被补偿光纤，图44B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.09km的具有k＝10的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图44B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-7]

图45是通过模拟来算出利用了具体例2-7的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为2.20。

可知与具体例2-2同样，尽管表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越小，但常数k为2以下后，频带的最大值下降倾向便不显著，而是几乎保持一定。

因此，在对具体例2-7的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为2的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.47km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图46A、图46B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图46A表示被补偿光纤，图46B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.47km的具有k＝2的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图46B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-8]

具体例2-8，是以已制造的光纤作为被补偿光纤，在该被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

图47表示具体例2-8的模式色散补偿光纤、已制造的被补偿光纤的折射率分布、以及在所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布。被补偿光纤的折射率分布是对测定结果进行平滑后的曲线。

图48是通过模拟来算出利用了具体例2-8的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。

可知与具体例2-3同样，尽管具有表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越减小的倾向，但常数k为10以下后，频带的最大值下降倾向便不显著，而是几乎保持一定。

因此，在对具体例2-8的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为10的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.11km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图49A、图49B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图49A表示被补偿光纤，图49B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.11km的具有k＝10的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图49B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，即使在采用已有的GI光纤的场合下，也可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

[具体例2-9]

具体例2-9，是使用中心波长为1.3μm、频谱半宽度为1.0nm、脉冲半宽度为0.05ns的信号光的场合。在信号光的波长为1.3μm时可得到最大频带的光纤，是折射率分布幂数α_opt为1.94的光纤。此外，与具体例2-1的不同点在于，被补偿光纤的折射率分布幂数α_target为1.84。

图50是通过模拟来算出利用了具体例2-9的被补偿光纤的光传送线路的OFL的频带，并以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘的曲线图。

尽管具有表达Δ_comp(r)的式(8)中的常数k越大，频带的最大值便越减小的倾向，但常数k为5以下后，频带的最大值下降倾向便不显著，而是几乎保持一定。

因此，在对具体例2-9的被补偿光纤的模式色散进行补偿的场合下，采用具有式(8)的常数k为5的Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，以频带成为最大时的模式色散补偿光纤的长度L_comp＝0.22km来连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图51A、图51B表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图51A表示被补偿光纤，图51B表示在该1km的被补偿光纤上，连接0.22km的具有k＝5的折射率分布的模式色散补偿光纤，而成为光传送线路。如图51B所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间达到一致。

由此，可实现以最短的长度来可有效地获得大频带的光传送线路。

如具体例所示，通过在被补偿光纤上连接前述的模式色散补偿光纤，可以对被补偿光纤的模式色散进行有效且精度良好的补偿，尤其作为传输中心波长为0.85μm或1.3μm的信号光的光传送线路，可实现宽频带。

此外，比如即使是Δ_target(r)不能由前述式(9)精度良好地近似的被补偿光纤，也可通过采用由前述式(8)表示Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，来与本实施方式同样来对被补偿光纤的模式色散进行补偿。

如上所述，通过采用由式(8)表示Δ_comp(r)的模式色散补偿光纤，可以有效地对被补偿光纤的模式色散进行补偿，且可实现具有宽频带的光传送线路。此外，通过采用该光传送线路，可实现可得到宽频带且可对应于高速通信的光LAN。

接下来，对第三发明组进行详细说明。

在本发明中，将具有与在信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布相异的折射率分布的光纤作为被补偿光纤，在该被补偿光纤上，以规定的长度比连接模式色散补偿光纤，对被补偿光纤的模式色散进行补偿，而可得到宽频带。以下对所连接的模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比作以说明。

图29是表示被补偿光纤与模式色散补偿光纤的折射率分布、以及在所用信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布的一例的概略图。这里，将相距被补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δ_target(r)，将相距模式色散补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δ_comp(r)。此外，将在信号光的波长中可得到最大频带的折射率分布上的相距纤芯中心距离r处的比折射率差称为Δ_opt(r)。该Δ_opt(r)是通过模拟来算出的计算值。

如上所述，由于Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差，而使在被补偿光纤中传输的信号光的高幂模式与低幂模式的到达时间产生差异。该低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，与Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差成比例。

这里，将具有Δ_comp(r)与Δ_opt(r)之差对Δ_target(r)与Δ_opt(r)之差而言其符号相反的Δ_comp(r)的光纤用作模式色散补偿光纤。因此，在模式色散补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差的符号，便与在被补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差的符号相反。

接下来，如图30所示，按照模式色散补偿光纤的长度L_comp与被补偿光纤的长度L_target之比L_comp/L_target满足下式(10)的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤而形成光传送线路。

式(10)中，a_comp表示模式色散补偿光纤的纤芯半径，a_target表示被补偿光纤的纤芯半径。

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{{\&Integral;}_0^{a_{t\arg \mathrm{et}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{t\arg \mathrm{et}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}{{\&Integral;}_0^{a_{\mathrm{comp}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{comp}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}---\left(10\right)$

信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差，还与所传输光纤的长度成比例。因此，该低幂模式与高幂模式的到达时间的相对差与下列乘积成比例，该乘积是相距光纤纤芯中心距离r处的比折射率差与Δ_opt(r)之差、与光纤长度之积。

因此，当按照长度比L_comp/L_target满足前述式(10)的方式来连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤，而形成光波导路时，在被补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差的绝对值、与在模式色散补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差的绝对值达到一致，且可补偿被补偿光纤的模式色散，可实现宽频带。

前述光传送线路，在该整个传送线路中相距纤芯中心距离r处的比折射率差为Δ_opt(r)，以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间几乎一致，可得到宽频带。

这里，在被补偿光纤与模式色散补偿光纤的相距纤芯中心距离r处的折射率分布n(r)由下式(11)来近似的场合下，前述式(10)可按下述来进行计算式变形。

式(11)中，n(r)表示相距光纤纤芯中心距离r处的纤芯半径方向的折射率分布，n₁表示纤芯中心处的折射率，Δ₁表示纤芯中心相对覆层的比折射率差，a表示纤芯半径，α表示折射率分布幂数。

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}\}}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1{\{1-2{\mathrm{\&Delta;}}_1\}}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(11\right)$

此时，被补偿光纤与模式色散补偿光纤的相距纤芯中心距离r处的比折射率差Δ(r)，由下式(13)来进行近似。

$\mathrm{\&Delta;}\left(r\right)=\frac{n^2\left(r\right)-n^2\left(a\right)}{2n^2\left(r\right)}\&ap;{\mathrm{\&Delta;}}_1\{1-{(r/a)}^{\mathrm{\&alpha;}}\}---\left(13\right)$

由于在以相距纤芯中心的距离r来对前述式(13)的Δ(r)进行积分时，便成为下式(14)，因而前述式(10)便成为下式(12)。

${\&Integral;}_0^a\mathrm{\&Delta;}\left(r\right)\mathrm{dr}\&ap;a{\mathrm{\&Delta;}}_1\frac{\mathrm{\&alpha;}}{1+\mathrm{\&alpha;}}---\left(14\right)$

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\left(\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}}{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}\right)\&times;\left(\frac{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}}\right)---\left(12\right)$

由上所述，在被补偿光纤与模式色散补偿光纤的相距纤芯中心距离r处的折射率分布n(r)近似于前述式(11)的场合下，按照长度比L_comp/L_target满足式(12)的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤而形成光传送线路。

因此，在被补偿光纤的路径中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差的绝对值、与在模式色散补偿光纤的路径中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差的绝对值达到一致，可补偿被补偿光纤的模式色散，可实现宽频带。

通过在这种光传送线路上连接计算机及其关联设备等，可以形成光LAN。由于该光传送线路的频带较宽，因而可实现传送率高速化的光LAN。由此可实现比如10GbE之类的通信速度为10Gb/s的以太网。

接下来，利用具体例作详细说明。

[具体例3-1]

利用具有表3所示的折射率分布幂数的被补偿光纤与模式色散补偿光纤，按如下所示，来形成光传送线路。

表3

具体例	信号光的波长(μm)	被补偿光纤的折射率分布幂数α<sub>target</sub>	模式色散补偿光纤的折射率分布常数kα<sub>target</sub>	模式色散补偿光纤的长度L<sub>comp</sub>(km)
					3-1	0.85	1.90	3.00	0.201
3-2	0.85	2.00	2.60	0.086
					3-3	0.85	2.03	2.20	0.066
3-4	0.85	2.05	1.90	0.068
					3-5	0.85	2.10	1.00	0.037
3-6	0.85	2.20	1.40	0.187
					3-7	0.85	-	1.50	0.092
3-8	0.85	1.90	2.30	0.494
					3-9	1.3	1.84	2.80	0.156

对被补偿光纤而言，相距其纤芯中心距离r处的折射率n_target(r)用前述式(12)来近似，且其折射率分布幂数α_target为1.90。此外，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1target为0.01，纤芯半径a为25μm。

所使用的信号光，其中心波长为0.85μm，频谱半宽度为0.16nm，脉冲半宽度为0.09ns。在该信号光的波长0.85μm中可得到最大频带的光纤的折射率分布幂数α_opt为2.04。

因此，与Δ_opt(r)相比，Δ_target(r)成为在纤芯外周处折射率较小的形状，所传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差成为负值。

模式色散补偿光纤，与被补偿光纤同样，其折射率分布用式(12)来近似计算，α_target的值大于α_opt，与Δ_opt(r)相比，Δ_target(r)成为在纤芯外周处折射率较大的形状。由此，在模式色散补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差成为正值。

由此，可用在模式色散补偿光纤的路径中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差，来补偿在被补偿光纤中传输的信号光的低幂模式与高幂模式的到达时间相对差。

这里，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1comp以及纤芯半径a，与被补偿光纤相同。

这样，按照长度比L_comp/L_target满足前述式(12)的方式，连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤而形成光传送线路。

图52是以α_comp来描绘在前述式(12)中输入具体例3-1的条件(α_target＝1.90，α_opt＝2.04)而得到的长度比L_comp/L_target的曲线图。

此外，在图52中，为进行比较，对利用基于现有的经验法来算出的值、以及由采用了电磁场解析模拟的方法算出的值，绘出了曲线图。

所谓基于现有经验法的方法，是由下式(15)算出的方法。

L_comp/L_target＝(α_target-α_opt)/(α_opt-α_comp)(15)

此外，以下表示求出利用现有的电磁场解析模拟来可得到最大频带的模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比L_comp/L_target的方法。

图71是利用电磁场解析模拟来算出连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤而构成的光传送线路的全模式激励状态的频带，且以长度L_comp来描绘的曲线图。长度L_target为1km。

利用该图71所示的光传送线路的频带与长度L_comp的关系，来求出频带成为最大的长度比L_comp/L_target。

图72A、图72B是以模式色散补偿光纤的长度L_comp来描绘光传送线路的Inner DMD与Outer DMD的曲线图。Inner DMD是如下值，即：在入射到光纤的信号光的中心与纤芯中心的距离(以下称为偏置)为5～18μm的情况下，算出信号光到达时间中最迟到达时间与最早到达时间的差值，并从该算出值减去了输入脉冲宽度的值。此外，Outer DMD是如下值，即：在偏置为0～23μm的情况下，算出信号光到达时间中最迟到达时间与最早到达时间的差，并从该算出值减去了输入脉冲宽度的值。

这里，以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间，是作为在通过偏离纤芯中心入射信号光来以特定的传输模式传输信号光时传输到出射端的到达时间，而通过模拟来算出的值。

从图71可看出，当光传送线路的频带成为最大的模式色散补偿光纤的长度为L_comp时，图24A、图24B的Inner DMD与Outer DMD均达到最小，以各传输模式传输到出射端的信号光的到达时间几乎达到一致。

这样，在利用了现有的电磁场解析模拟法的方法中，可算出信号光的到达时间几乎达到一致且模式色散被完全补偿了的光传送线路的长度比L_comp/L_target。

在以下具体例中，将通过利用了前述现有的电磁场解析模拟的方法而算出的长度比L_comp/L_target作为理论解析值，来与在具体例中得到的长度比L_comp/L_target进行比较。

如图53A～图53C所示，可知在具体例3-1中算出的长度比L_comp/L_target，是与前述的理论解析值几乎相同的值。与此相比，由基于现有的经验法算出的值，与理论解析值有较大的差异。

作为一例，说明在具体例3-1中被补偿光纤上连接具有α_comp＝2.60的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target后，长度比L_comp/L_target便成为0.201。它也可以由图52的长度比L_comp/L_target与α_comp的关系，作为α_comp＝2.60时的长度比L_comp/L_target来求出。

以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图53A、图53B、图53C表示通过模拟来算出的被补偿光纤及光传送线路的DMD。DMD特性，是一种通过模拟来算出了偏离纤芯中心来入射信号光时的传输到出射端的信号光的波形的特性。

入射信号光的中心越偏离纤芯中心，信号光便以越高幂模式来传输。因此，该DMD特性，便成为以到达时间的相对差来描绘以各传输模式传输的信号光的光强度的曲线。当信号光中心与纤芯中心的距离(以下称为偏置)较小时，信号光以低幂模式来传输，而当偏置较大时，则以高幂模式来传输。因此，偏置越大，表示以越高幂模式来传输的信号光的波形。

图53A表示被补偿光纤。图53B、图53C表示在该被补偿光纤1km上连接前述α_comp＝3.00的模式色散补偿光纤而构成的光传送线路，图53B表示按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.146来连接的场合，图53C表示按具体例3-1中算出的长度比L_comp/L_target＝0.201来连接的场合。

在按具体例3-1中算出的长度比L_comp/L_target＝0.201来连接的场合下，如图53C所示，可知以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，且被补偿光纤的模式色散得到补偿。与此相对，在按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.146来连接的场合下，如图53B所示，以各模式传输的信号光的到达时间没有达到完全一致。

这样，与按用基于现有经验法而算出的长度比L_comp/L_target＝0.146来连接而形成光传送线路的场合相比，通过按具体例3-1中算出的长度比L_comp/L_target＝0.201来连接，而使以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，且可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。因此，可实现具有宽频带的光传送线路。

此外，通过利用前述式(13)来算出模式色散补偿光纤的长度，可以得到与由电磁场解析模拟算出的理论解析值几乎相同的值，且不必像电磁场解析模拟那样需要复杂的计算，可简便地算出。因此，可容易地补偿模式色散。

[具体例3-2]

图54是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-2的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target，是与用采用了电磁场解析模拟的方法算出的理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝2.60的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-2中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.086。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图55A、图55B、图55C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图55A表示被补偿光纤。图55B、图55C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图55B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.071来连接的场合，图55C为按具体例3-2中算出的长度比L_comp/L_target＝0.086来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图55C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。

[具体例3-3]

图56是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-3的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝2.20的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-3中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.066。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图57A、图57B、图57C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图57A表示被补偿光纤。图57B、图57C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图57B表示按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.063来连接的场合，图57C表示按具体例3-3中算出的L_comp/L_target＝0.066来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图57C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。

[具体例3-4]

图58是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-4的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝1.90的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-4中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.068。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图59A、图59B、图59C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图59A表示被补偿光纤。图59B、图59C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图59B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.071来连接的场合，图59C为按具体例3-4中算出的长度比L_comp/L_target＝0.068来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，以各模式来传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。

[具体例3-5]

图60是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-5的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有A_comp＝1.00的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-5中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.037。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图61A、图61B、图61C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图61A表示被补偿光纤。图61B、图61C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图61B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.058来连接的场合，图61C为按具体例3-5中算出的长度比L_comp/L_target＝0.037来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图61C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。与按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target连接而构成光传送线路的场合相比，可得到明显更佳的频带。

[具体例3-6]

图62是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-6的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝1.40的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-6中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.187。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图63A、图63B、图63C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图63A表示被补偿光纤。图63B、图63C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图63B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.250来连接的场合，图63C为按具体例3-6中算出的长度比L_comp/L_target＝0.187来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图63C所示，以各模式来传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。与按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target连接而构成光传送线路的场合相比，可得到明显更佳的频带。

[具体例3-7]

具体例3-7，是将已制造的光纤作为被补偿光纤，且在该被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

图64表示在具体例3-7中对已制造的被补偿光纤的比折射率差Δ_comp的测定值进行了平滑后的曲线。

图65是在将模式色散补偿光纤连接于前述被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝1.50的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-7中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.092。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图66A、图66B、图66C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图66A表示被补偿光纤。图66B、图66C表示前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图66B表示按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.115来连接的场合，图66C表示按具体例3-7中算出的L_comp/L_target＝0.092来连接的场合。

如上所述，即使在采用了已有的GI光纤的场合下，在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图66C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。与按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target连接而构成光传送线路的场合相比，可得到更佳的频带。

[具体例3-8]

具体例3-8的被补偿光纤中，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ₁为0.02，纤芯半径a为31.25μm。因此，在信号光波长0.85μm下可得到最大频带的折射率分布的折射率分布幂数α_opt为2.02。

图67是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-8的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝2.30的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-8中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.494。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图68A、图68B、图68C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图68A表示被补偿光纤。图68B、图68C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图68B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.434来连接的场合，图68C为按具体例3-3中算出的长度比L_comp/L_target＝0.494来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图68C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。与按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target连接来构成光传送线路的场合相比，可得到明显更佳的频带。

[具体例3-9]

具体例3-9中，采用中心波长为1.3μm，频谱半宽度为1.0nm，脉冲半宽度为0.05ns的信号光。在信号光的波长为1.3μm的情况下可得到最大频带的折射率分布的折射率分布幂数α_opt为1.94。

图69是在将模式色散补偿光纤连接于表3所示的具体例3-9的被补偿光纤的场合下，以α_comp来描绘由式(12)算出的长度比L_comp/L_target的曲线图。可知用该式(12)算出的长度比L_comp/L_target是与理论解析值几乎相同的值。

作为一例来说明将具有α_comp＝2.80的折射率分布幂数的模式色散补偿光纤连接于具体例3-9中被补偿光纤，而形成光传送线路的场合。

在利用前述式(12)，来求出所连接的长度比L_comp/L_target时，长度比L_comp/L_target便成为0.156。以该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤，而形成光传送线路。

图70A、图70B、图70C表示通过模拟来算出的被补偿光纤与光传送线路的DMD特性。图70A表示被补偿光纤。图70B、图70C表示将前述模式色散补偿光纤连接于1km的该被补偿光纤而构成的光传送线路，图70B为按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target＝0.116来连接的场合，图70C为按具体例3-9中算出的长度比L_comp/L_target＝0.156来连接的场合。

在按用该方法算出的长度比L_comp/L_target来连接的场合下，如图70C所示，以各模式传输的信号光的到达时间几乎完全一致，可精度良好地补偿被补偿光纤的模式色散。与按用现有方法算出的长度比L_comp/L_target连接而构成光传送线路的场合相比，可得到明显更佳的频带。

这样，通过采用式(12)，可以简便地算出所连接的长度比L_comp/L_target，通过以该长度比来连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤，可以对被补偿光纤的模式色散有效且精度良好地进行补偿，尤其是作为传输中心波长为0.85μm或1.3μm的信号光的光传送线路，可实现宽频带。

此外，对这些具体例中的模式色散补偿光纤与被补偿光纤而言，折射率分布幂数α_comp、α_target为大于等于0.5，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1comp、Δ_1target为0.005～0.025，纤芯半径a_comp、a_target为5～50μm，此时，可有效且精度良好地对被补偿光纤的模式色散进行补偿，可实现具有宽频带的光传送线路。

此外，对被补偿光纤与模式色散补偿光纤而言，即使在其折射率分布不能按前述式(12)来精度良好地近似的场合下，也可适用本发明。在该场合下，求出模式色散补偿光纤与被补偿光纤的长度比满足前述式(11)的模式色散补偿光纤的长度，且按该长度来将模式色散补偿光纤连接于被补偿光纤。这样，可以几乎完全地补偿被补偿光纤的模式色散，可实现具有宽频带的光传送线路。

如上所述，通过采用式(10)或式(12)，可以简便地算出所连接的被补偿光纤与模式色散补偿光纤的长度比L_comp/L_target，通过按该长度比来连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤，可以有效且精度良好地对被补偿光纤的模式色散进行补偿，可实现具有宽频带的光传送线路。

通过采用该光传送线路，可实现具有宽频带且对应于高速通信的光LAN。

产业上的利用领域

本发明可用于采用了多模光纤的LAN等光传送线路，可适用于组建高速、宽频带的信号光的传送线路等的系统。

Claims (11)

1.一种光传送线路形成方法，其中，连接第一多模光纤和第二多模光纤来形成光传送线路，该方法的特征在于：

为了使该光传送线路的频带在0.85μm带及/或1.3μm带下达到最大，以所述第一多模光纤与所述第二多模光纤的长度比率处于0.16～0.83的范围的方式，连接所述第一多模光纤和所述第二多模光纤。

2.一种光传送线路，具有第一多模光纤和第二多模光纤，其特征在于：

为了使该光传送线路的频带在0.85μm带及/或1.3μm带下达到最大，对所述第一多模光纤与所述第二多模光纤的长度比率进行调整，使得该长度比率处于0.16～0.83的范围内。

3.根据权利要求2所述的光传送线路，其特征在于，

所述第一多模光纤和所述第二多模光纤的一方是，以多个传输模式在多模光纤中传输的信号光中、高幂模式的到达时间早于低幂模式的多模光纤；另一方是高幂模式的到达时间迟于低幂模式的多模光纤。

4.一种光LAN，其特征在于：

利用权利要求2或3所述的光传送线路来形成。

5.一种模式色散补偿方法，其特征在于：

在由多模光纤形成的被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，来补偿被补偿光纤的模式色散，当欲使在规定波长中得到最大频带时，以满足下述式(2)的长度比来连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤，

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{{\&Integral;}_0^{a_{t\arg \mathrm{et}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{t\arg \mathrm{et}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}{{\&Integral;}_0^{a_{\mathrm{comp}}}\{{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{opt}}\left(r\right)-{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{comp}}\left(r\right)\}\mathrm{dr}}---\left(2\right)$

其中，L_comp表示模式色散补偿光纤的长度，L_target表示被补偿光纤的长度，a_comp表示模式色散补偿光纤的纤芯半径，a_target表示被补偿光纤的纤芯半径，Δ_comp(r)表示相距模式色散补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_target(r)表示相距被补偿光纤的纤芯中心距离r处的比折射率差，Δ_opt(r)表示相距连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤、且在规定波长中可得到最大频带的光纤整体的纤芯中心距离r处的比折射率差。

6.一种模式色散补偿方法，其特征在于：

在由多模光纤形成的被补偿光纤上连接模式色散补偿光纤，来补偿被补偿光纤的模式色散，当欲使在规定波长中得到最大频带时，采用具有满足下述式(3)的折射率分布的被补偿光纤及模式色散补偿光纤，且以满足下述式(4)的长度比，来连接模式色散补偿光纤与被补偿光纤，

$n\left(r\right)=\left\{\begin{array}{cc}{n}_1\{1-{2\mathrm{\&Delta;}}_1{(r/a)}^a{\}}^{1/2}& (0\&le;r\&le;a)\\ n_1\{1-{2\mathrm{\&Delta;}}_1{\}}^{1/2}& (a<r)\end{array}\right.---\left(3\right)$

其中，n(r)表示相距光纤的纤芯中心距离r处的纤芯半径方向的折射率分布，n₁表示纤芯中心的折射率，Δ₁表示纤芯中心相对覆层的比折射率差，a表示纤芯半径，α表示折射率分布幂数。

$L_{\mathrm{comp}}/L_{t\arg \mathrm{et}}=\left(\frac{{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}}{{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{opt}}-{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}\right)\&times;\left(\frac{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{\mathrm{comp}}}{1+{\mathrm{\&alpha;}}_{t\arg \mathrm{et}}}\right)---\left(4\right)$

其中，L_comp表示模式色散补偿光纤的长度，L_target表示被补偿光纤的长度，α_comp表示模式色散补偿光纤的折射率分布幂数，α_target表示被补偿光纤的折射率分布幂数，α_opt表示连接被补偿光纤与模式色散补偿光纤、且在规定波长中可得到最大频带的光纤整体的折射率分布幂数。

7.一种光传送线路，其特征在于：

由多模光纤形成的被补偿光纤与模式色散补偿光纤，以满足上述式(2)的长度比被连接。

8.一种光传送线路，连接由多模光纤形成的被补偿光纤与模式色散补偿光纤来构成，其特征在于：

模式色散补偿光纤与被补偿光纤，具有满足上述式(3)的折射率分布，且以满足上述式(4)的长度比被连接。

9.根据权利要求8所述的光传送线路，其特征在于：

前述模式色散补偿光纤及前述被补偿光纤中，折射率分布幂数α_comp、α_target为大于等于0.5，纤芯中心相对覆层的比折射率差Δ_1comp、Δ_1target为0.005～0.025，纤芯半径a_comp、a_target为5～50μm。

10.根据权利要求7至9的任意一项所述的光传送线路，其特征在于：

是传送0.85μm带及/或1.3μm带的信号光的光传送线路。

11.一种光LAN，其特征在于：

采用权利要求7至10任意一项所述的光传送线路而成。

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