CN1148589C - 色散补偿光纤和使用色散补偿光纤的波分多路复用传输线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种色散补偿光纤，色散补偿光纤连接到在1.55微米波长带有正色散值的光纤，并且同时具有补偿具有正色散值的光纤的色散的功能和用作光传输线的功能。本发明还涉及利用这种色散补偿光纤的波分多路复用光传输线。色散补偿光纤的折射率分布是W形状的。建立了关系1.0%≤Δ1≤1.4%和-0.45≤Δ2/Δ1≤-0.285，这里中央纤芯(1)相对于所说包层(3)的相对折射率差是Δ1，侧纤芯(2)相对于包层(3)的相对折射率差是Δ2，并且进一步建立了关系0.4≤Ra≤0.5，这里Ra是中央纤芯(1)的外径a相对于侧纤芯(2)的外径b的比值a/b。在1.55微米波长带，色散斜率是负的，色散值σ是：-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km，其中传输损耗是0.25分贝或更小，偏振模色散值是0.15ps/km1/2或更小，模场直径是5.5微米或更大。

Description

色散补偿光纤和使用色散补偿光纤的波分多路复用传输线
本发明涉及例如用在波分多路复用传输中的色散补偿光纤，和使用色散补偿光纤的波分多路复用传输线(wuvelength division mnltiplexingtransmission line)。
在1.3微米波长带具有零色散的单模光纤作为光传输的传输网络已经在全世界的范围内广为敷设。近来，随着信息社会的发展，传输信息的数量已经大幅度地增加。此外，随着信息量的这种增加，波分多路复用传输(WDM传输)在传输领域已被广为接受，现在，波分多路复用传输的时代已经到来。波分多路复用传输是一个系统，其中光传输的波长不是单模，而是分割波长使之成为多个部分，借此来传输光信号；这个系统是一个适于高比特率和高速率传输的光传输系统。
然而，在波分多路复用传输是使用1.3微米波长带实现的同时又使用在1.3微米波长带具有零色散的现有的单模光纤的情况下，由于1.55微米的波长带(如1.52-1.62微米)是普通的光放大器的增益带，它和1.3微米的波长带不符合，所以不可能使用普通的光放大器。进而，由于在1.3微米波长带的传输是大量的，所以仍然存在一个妨碍远距离光传输的问题。为了避免这个问题，已经进行了研究，使用现有的在1.3波长带具有零色散的单模光纤在1.55微米波长带进行波分多路复用传输。
然而，如果使用现有的在1.3微米波长带具有零色散的单模光纤在1.55微米波长带进行波分多路复用传输，则因为在1.55微米波长带现有的单模光纤的正色散和正色散斜率都有所增加，所以当在传输的单模光纤中的光信号传播时，对应的波分多路复用波长的信号色散也将增加。因此，在接收侧分离信号变得很困难，由此恶化了光传输的质量，并且产生了损失光传输的可靠性这样的问题。
因此，近来，为了解决这些问题，已经开发了一种色散补偿光纤。该色散补偿光纤具有负的色散。如果将该色散补偿光纤连接到单模光纤的接收侧，则通过单模光纤传输的光信号的正色散将被色散补偿光纤的负色散抵消，光信号在接收侧光信号的色散几乎为0色散的状态下得到接收。因此，通过把色散补偿光纤连接到单模光纤，就可在接收侧分离对应的波分多路复用光信号，借此可实现高质量的高比特率和高速率的光传输。
当使用这种类型的色散补偿光纤时，通过连接尽可能短的色散补偿光纤到单模光纤的接收侧，补偿了色散。为适应这种用法，一般按模块形式制作先前已经开发过的色散补偿光纤。作为一个例子，提出一种光纤构思，这种构思适用于例如在日本专利公开出版物No.11620/1994中公开的色散补偿光纤模块。
然而，日本专利公开出版物No.11620/1994没有提供有关色散补偿光纤的详细的折射率分布。为此，不可能规定如以上所述的这种色散补偿光纤的最佳折射率分布。
进而，为了用模块形式的色散补偿光纤以短的光纤长度补偿色散，模块形式的色散补偿光纤必须具有高的负色散和高的色散斜率。如果尝试使色散补偿光纤具有高的负色散和高的色散斜率，那么确定色散补偿光纤的折射率分布的各种类型的参数的状态就要严格，从而使产生这样的色散补偿光纤极其困难。然而，如果色散补偿光纤具有这样一种折射率分布结构，即具有高的负色散和高的负色散斜率，那么就很可能发生非线性现象，并且减小了光纤的模场直径(MFD)。如果非线性现象发生，信号波形可能发生失真，这将引起在波分多路复用传输中实现高比特率和高速率的另一个问题。
进而，由于减小了光纤的模场直径，还要产生另外的问题，即，当色散补偿光纤连接到单模光纤时，可能发生非线性现象，或者增加了连接损失。
另一方面，还提出了另一种光传输系统，其中的光传输是通过使用一种色散位移光纤实现的，其中的零色散波长从1.3微米波长带位移到1.55微米波长带。通过使用在1.55微米波长带具有零色散的色散位移光纤在1.55微米波长带传输光信号，就有可能在没有任何色散的情况下传输信号。然而，一般来说，由于色散位移光纤有色散斜率，所以如果波分多路复用传输是使用在1.55微米波长带的信号实现的，则在1.55微米波长带对于零色散波长不产生任何色散，但对于1.55微米的波长带附近的信号将会产生色散。因此，使用色散位移光纤的光传输系统不适用于高比特率和高速率的波分多路复用传输。还有，这种类型的色散位移光纤有会产生非线性现象的趋势，和单模光纤不同。
因此，本发明人把色散补偿光纤构成只对光纤进行色散补偿的模块式光纤这种常规的思路，改变成了具有两种功能的光纤一即色散补偿和作为光传输线的一部分起传输线的作用的光纤的思想。这就是说，为了使色散补偿光纤起光传输线的作用，要使色散补偿光纤的长度是在1.55微米波长带具有正色散值的光纤(如单模光纤)的长度的1/3或更长；色散补偿光纤连接到在1.55微米波长带具有正色散值的光纤；使色散补偿光纤起色散补偿和光传输线两个作用，光传输线在补偿通过在1.55微米波长带具有正色散值的光纤传播的光信号的色散的同时传输光信号；使在1.55微米波长带具有正色散的光纤和色散补偿光纤相互连接的线成为波分多路复用传输线的一个新线；并且本发明人的思路是，色散补偿光纤允许构成这样的一个新线，并且一个新的波分多路复用传输线使用了这个色散位移光纤。
本发明是依据上述构思开发出来的，因此本发明的第一个目的是提供一种同时具有色散补偿功能和用作传输线功能的色散补偿光纤，本发明的第二个目的是提供一种波分多路复用传输线，这个波分多路复用传输线是通过相互连接在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤构成的，这个波分多路复用传输线和现有技术相比具有较低的非线性、较低的损耗特征，并且具有优秀的光传输性质。
为了实现上述目的，本发明的特征在于以下的结构。即，本发明的第一色散补偿光纤是补偿在1.55微米波长带有正色散值的光纤的色散特性的色散补偿光纤，其特征是在1.55微米波长带的色散值和色散斜率是负值，传输损耗是0.3分贝或更小，偏振模色散值是0.15ps/km1/2或更小，模场直径是5.5微米或更大。
本发明的第二色散补偿光纤的特征是，除了第一色散补偿光纤的结构特征外，在1.55微米波长带的色散值σ是：-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km。
本发明的第三色散补偿光纤的特征是，除了第一色散补偿光纤的结构特征外，在1.55微米波长带的色散值σ是：-20ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km。
此外，本发明的第四色散补偿光纤的特征是，除了第二色散补偿光纤的结构特征外，在1.55微米波长带的传输损耗是0.25分贝/km或更小。
此外，本发明的第五色散补偿光纤的特征是，除了第三色散补偿光纤的结构特征外，在1.55微米波长带的传输损耗是：0.25分贝/km或更小。
本发明的第六色散补偿光纤的特征是，除了本发明的第一至第五色散补偿光纤中的任何一个的结构特征外，中央纤芯的外周侧包有一个侧纤芯，侧纤芯的折射率小于中央纤芯的折射率，并且侧纤芯的外周侧有包层覆盖，包层的折射率大于侧纤芯的折射率，但小于中央纤芯的折射率，其中得到如下关系：1.0％≤Δ1≤1.4％和-0.45≤Δ2/Δ1≤-0.285，其中中央纤芯相对于包层的相对折射率差是Δ1，侧纤芯相对于包层的相对折射率差是Δ2，并且0.4≤Ra≤0.5，其中中央纤芯的外径a和侧纤芯的外径b的比值a/b被定义为Ra。
此外，本发明的第七色散补偿光纤的特征是，除了本发明的第一至第五色散补偿光纤中的任何一个的结构特征外，模场直径是6.2微米或更大。
此外，本发明的第八色散补偿光纤的特征是，除了第六色散补偿光纤的结构特征外，模场直径是6.2微米或更大。
还有，本发明的第一波分多路复用传输线是其结构可使在1.55微米波长带具有正色散值的光纤和第一至第八色散补偿光纤中的任何一个相互连接的波分多路复用传输线，其中在1.55微米波长带的色散值大于等于-1ps/nm/km但小于等于1ps/nm/km。
本发明的第二波分多路复用传输线是其结构可使在1.55微米波长带具有正色散值的光纤和第一至第八色散补偿光纤中的任何一个相互连接的波分多路复用传输线，其中在1.55微米波长带的色散值为1ps/nm/km或更小。
本发明的第三波分多路复用传输线是其结构可使在1.55微米波长带具有正色散的光纤和第一至第八色散补偿光纤中的任何一个相互连接的波分多路复用传输线，其中具有正色散值的光纤是在1.31微米波长带具有零色散的单模光纤，并且色散补偿光纤的长度约为单模光纤的长度的1/3或更长。
此外，本发明的第四波分多路复用传输线的特征是，除了第一波分多路复用传输线的结构特征外，在连接具有正色散值的光纤到一个色散补偿光纤的部位的损耗是0.4分贝或更小。
还有，本发明的第五波分多路复用传输线的特征是，除了第二波分多路复用传输线的结构特征外，在连接具有正色散值的光纤到一个色散补偿光纤的部位的损耗是0.4分贝或更小。
此外，还有，本发明的第六波分多路复用传输线的特征是，除了第三波分多路复用传输线的结构特征外，在连接具有正色散值的光纤到一个色散补偿光纤的部位的损耗是0.4分贝或更小。
此外，本发明的第七波分多路复用传输线的特征是，除了第一至第六波分多路复用传输线的任何一个结构特征外，在具有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间连接一个中间模场光纤，中间模场光纤的模场直径在具有正色散值的光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间，并且使中间模场光纤的长度为直接连接到中间模场光纤的具有正色散值的光纤的长度的1/1000或更小。
本发明的第八波分多路复用传输线的特征是，除了第一至第六波分多路复用传输线的任何一个结构特征外，在具有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间连接一个中间模场光纤，中间模场光纤的模场直径在具有正色散值的光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间，并且使中间模场光纤的长度为1毫米或更长但在5毫米以下。
此外，本发明的第九波分多路复用传输线的特征是，除了第七波分多路复用传输线的结构特征外，中间模场光纤是一个在1.55微米波长带有零色散的色散位移光纤。
此外，本发明的第十波分多路复用传输线的特征是，除了第八波分多路复用传输线的结构特征外，中间模场光纤是一个在1.55微米波长带有零色散的色散位移光纤。
在本发明中，例如，一个波分多路复用传输线是通过连接本发明的色散补偿光纤到在1.33微米波长带有零色散的单模光纤形成的，其长度等效于单模光纤的长度的约1/3(例如约1/3倍到1倍)。在利用波分多路复用传输线传输1.55微米波长带的光信号从而实现波分多路复用传输的情况下，随着在单模光纤中的传播，波长带1.55微米的对应波长逐渐增加了正的色散。
虽然使对应波长的波分多路复用光信号进行传播，把单模光纤改变成波长补偿光纤，但本发明的色散补偿光纤在1.55微米波长带具有一个负的色散斜率，并且在上述波长带的色散值σ是一个负的色散值，其范围是：-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km，或-20ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km。单模光纤在1.55微米波长带的色散值是17ps/nm/km。因此，通过连接本发明的色散补偿光纤到单模光纤，其长度按照色散值超过单模光纤的长度的约1/3，就可以借助于在抵消方向的色散补偿光纤的色散值σ补偿在单模光纤中通过传播所增加的色散。并且，接收的光信号处于如下的状态：在色散补偿光纤的终端抵消并补偿了在多路复用波长分割中的对应波长的色散。
进而，由于本发明的色散补偿光纤在1.55微米波长带有一个负的色散斜率，所以通过本发明的色散补偿光纤可以抵消单模光纤在1.55微米波长带的正的色散斜率。
还有，本发明的色散补偿光纤不像现有技术那样是一个短的模块式光纤，不仅起补偿单模光纤的色散的作用，而且起用于光传输的光纤的作用。因此，要使上述的在1.55微米波长带的色散值的绝对值小于现有技术的短模块式光纤的色散值的绝对值，借此可放松调节折射率分布的条件，并且借此可能形成一个具有非线性的色散补偿光纤，这是因为可增加模场直径的缘故。因而，本发明色散补偿光纤可以抑制波分多路复用传输中的波形失真，并且适合于敷设光缆。
还有，由于在本发明的色散补偿光纤中，在1.55微米波长带的传输损耗是0.3分贝或更小(优选地，是0.25分贝或更小)，在1.55微米波长带的偏振模色散值是0.15ps/km1/2或更小，模场直径是5.5微米或更小，对应的性质(如传输损耗性质、偏振模色散性质)作为色散补偿光纤来说都是优秀的。因此，当使波分多路复用的光通过色散补偿光纤时，可能在没有任何阻碍的情况下传输这种光；这是因为在这种情况下的损耗和失真(由于色散和偏振模色散引起的失真)等效于当使波分多路复用光通过在1.55微米波长带有零色散波长的当前正在使用的色散位移光纤时的损耗和失真的缘故。因而，就此而论，本发明的色散补偿光纤适合于敷设光缆。
另外，由于本发明的色散补偿光纤的模场直径为5.5微米或更大些(更优选的值为6.2微米)，所以有可能减小连接损耗，因为在单模光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间存在差别。因此，可以减小通过连接单模光纤和色散补偿光纤构成的波分多路复用传输线的传输损耗，借此可以实现高质量的高比特率和高速率的波分多路复用传输。
进而，所形成的本发明的色散补偿光纤的中央纤芯的外周边上覆盖有一个侧纤芯，侧纤芯的折射率小于中央纤芯的折射率，侧纤芯的外周边上覆盖包层，包层的折射率大于侧纤芯的折射率但小于中央纤芯的折射率，并且，色散补偿光纤的折射率分布例如是一个W形的分布。因此，有可能很容易地产生有一定折射率分布的光纤，这种光纤符合以上建立的色散补偿光纤的条件。进而，如果建立了色散补偿光纤的折射率分布，使得Δ1的范围是1.0％≤Δ1≤1.4％并且Δ2/Δ1的范围是-0.45≤Δ2/Δ1≤-0.285，其中中央纤芯相对于包层的相对折射率差是Δ1，侧纤芯相对于包层的相对折射率差是Δ2，并且Ra的范围是0.4≤Ra≤0.5，其中中央纤芯的外径a和侧纤芯的外径b之比值(a/b)定义为Ra，那么，就有可能廉价地提供色散补偿光纤，这种色散补偿光纤容易制造并具有上述的优秀的特征，并且有可能廉价地提供使用这种色散补偿光纤的波分多路复用传输线。并且，能够可靠地同时实现低的非线性和低的弯曲损耗性。因此，有可能充分地提高通过相互连接本发明的色散补偿光纤和在1.55微米波长带有正色散值的光纤构成的波分多路复用传输线的光传输性。
还有，由于使用本发明的色散补偿光纤的波分多路复用传输线是通过相互连接例如在1.3微米波长带有零色散的单模光纤和长度超过单模光纤的长度的约1/3的本发明的色散补偿光纤形成的，所以这个波分多路复用传输线可极大地有助于构建特优秀的波分多路复用传输系统，在这种结构中，在1.55微米波长的色散特性是平坦的，并且有低的非线性特性和低的弯曲损耗，并且借此明显降低了传输的波分多路复用光的失真。
此外，通过使在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间的连接部分的损耗小于0.4分贝，可以使整个光传输线的损耗很小。例如，在1.55微米波长带有正色散值的光纤的长度为20到30km、色散补偿光纤的长度为20-10km、光传输线的整个长度为40km、并且在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤的传输损耗分别约为0.2分贝/km的情况下，以上所述的连接损耗是光传输线的整个长度的传输损耗的1/20。因此，相对于光传输线的损耗水平而言，连接损耗小到可以忽略不计。
换言之，在连接损耗为0.4分贝的情况下，当光纤的整个长度是40km时，这相当于传输损耗约为0.2分贝的2km长度的光纤，，而2km长度的光纤等效于光传输线的的整个长度的1/20。因此，相对于光传输线整体的损耗水平而言，连接损耗小到可以忽略不计。
还有，按照本发明的一个波分多路复用传输线，其中：在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间连接一个中间模场光纤，中间模场光纤的模场直径在1.55微米波长带有正色散值的光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间，通过把由于中间模场光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间的差产生的连接损耗加到由于在1.55微米波长带有正色散值的光纤的模场直径和中间模场光纤的模场直径之间的差产生的连接损耗上所获得的值，变得小于由于在1.55微米波长带有正色散值的光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间的差产生的连接损耗。
因此，通过把中间模场光纤插入所说的在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间，可使波分多路复用传输线的损耗很小。具体来说，使中间模场光纤的长度小于直接连接到中间模场光纤的在1.55微米波长带有正色散值的光纤的长度的1/1000，在这种情况下，中间模场光纤具有的色散斜率对于由在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤形成的波分多路复用传输线没有影响。因此，有可能在1.55微米波长带保持低损耗性和平坦的色散特性，并且有可能构成具有上述色散补偿光纤的优秀特性的一种优秀的波分光传输系统。
此外，将中间模场光纤连接在在1.55微米波长带有正色散值的光纤和色散补偿光纤之间，并且使对应的中间模场光纤的长度大于约1m但小于约5m，在这种情况下，能够可靠地抑制由在1.55微米波长带有正色散值的光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间的差引起的连接损耗的效果，并且使得在一个光传输线中插入一个中间模场光纤作为连接部分更加容易。具体来说，中间模场光纤的长度很短，从约为1m以上到约为5m以下，并且中间模场光纤按模块形式形成，从而使中间模场光纤的加入更加容易。
此外，可以利用在1.55微米波长带有零色散的色散位移光纤作为中间模场光纤。尤其是，在1.3微米波长带有零色散波长的单模光纤用作在1.55微米波长带有正色散值的光纤的情况下，可能增强所说的减小连接损耗的效果。
图1是一个示意图，表示按照本发明的色散补偿光纤的一个优选实施例的折射率分布；
图2是一个曲线图，表示在上述优选实施例中色散补偿光纤的ΔI值的关系；
图3是一个曲线图，表示当色散补偿光纤熔融并连接到单模光纤上时色散补偿光纤的模场直径和连接损耗之间的关系；
图4是一个说明性的示意图，表示使用上述优选实施例的色散补偿光纤的一个波分多路复用传输线；
图5是一个曲线图，表示一个光传输线在1.55微米波长带的色散性质，并且图中还表示出色散补偿光纤本身在同一波长带的相应的独立的色散性质和单模光纤本身的独立的色散性质，所说的光传输线是通过在上述优选实施例的色散补偿光纤和单模光纤之间连接一个短的色散位移光纤作为中间模场光纤而形成的；
图6是一个示意图，表示本发明的另一个优选实施例提色散补偿光纤的折射率分布；
图7是一个曲线图，表示一个光传输线在1530纳米到1570纳米的波长带的色散性，在光传输线中色散补偿光纤和单模光纤是进行了连接的。
为了详细描述本发明，根据附图进行了描述。图1表示的是本发明的色散补偿光纤的一个优选实施例的折射率分布。虽然色散补偿光纤的折射率分布可以有各种类型，但在优选实施例中，使用的是一个如图1所示的W形的折射率分布，其理由是：结构简单、容易设计和控制折射率分布、传输损耗低、和容易实现负色散和负色散斜率。
一种色散补偿光纤的W形分布的折射率结构是这样构成的：侧纤芯2的折射率小于中央纤芯1的折射率，侧纤芯2包围着中央纤芯1，中央纤芯1的折射率是最高的，并且包层3包围侧纤芯2，包层3的折射率大于侧纤芯2的折射率但小于中央纤芯1的折射率，从而使折射率分布呈现出一个W形状。
包层3由纯二氧化硅(SiO2)层形成，侧纤芯2通过在纯二氧化硅(SiO2)中掺杂可降低折射率的氟(F)而形成，中央纤芯1通过在在纯二氧化硅(SiO2)中掺杂可增加折射率的锗(Ge)而形成。
在图1所示的折射率结构中，由下面的公式(1)定义中央纤芯1相对于包层3的相对折射率差Δ1，其中中央纤芯的折射率是nc，侧纤芯2的折射率是nS，包层的折射率是nL；
      Δ1＝{(nC 2-nL 2)/2nC 2}×100..........................(1)
此外，由下面的公式(2)定义侧纤芯2相对于包层3的相对折射率差Δ2；
      Δ2＝{(nS 2-nL 2)/2nS 2}×100.........(2)
在优选实施例中，按常规的想法，使色散补偿光纤像模块式光纤在现有技术中那样只具有色散补偿的功能，这种构思现在转变成一个新的概念，新的构思，其中该实施例具有两个功能：补偿由于在单模光纤中的传播产生的色散和起传输光信号的传输线的作用。因此，色散补偿光纤的色散值σ定为：-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km，更为优选的是是：-20ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km。因此，在优选实施例的色散补偿光纤中，将色散值的绝对值定为比现有技术中模块形式的色散补偿光纤的色散值小的一个值，因此放松了对于设计W形状的折射率分布进行调节的要求，并且可能形成有低非线性的光传输线。
此外，在1.31微米波长带有零色散的用于传输的单模光纤在1.55微米波长带有一个约为17ps/nm/km的正色散，并且在1.55微米波长带有一个约为0.6ps/nm2/km正的色散斜率。
一种色散补偿光纤要求的重点是：在1.55微米波长带的一个宽的范围内能实现低的色散，并且在1.55微米的同一个波长带的相应的波长信号的色散值的偏差很小，小于1ps/nm/km。因此，本发明试图优化W形状的折射率分布，并且，为了均匀地抵消和补偿通过单模光纤传播的在1.55微米波长带多路复用的相应波长的光信号的色散，使其几乎成为零色散，要使1.55微米波长带的色散斜率为负值，并且更为可取的是，要对色散斜率进行研究，以使色散的补偿比率尽可能接近100％的值。此外，通过下边的公式(3)来定义这个色散的补偿比率：
补偿比率＝{S(DCF)/S(SMF)}/{D(DCF)/D(SMF)}×100............(3)
在上述的公式(3)中，S(DCF)是在1.55微米波长带色散补偿光纤的色散斜率的平均值，S(SMF)是在1.31微米波长带具有零色散的在1.55微米波长带用于传输的单模光纤的色散斜率的平均值，D(DCF)是在1、55微米波长带色散补偿光纤的色散值，D(SMF)是在1.31微米波长带有零色散的用于传输的单模光纤在1.55微米波长带的色散值。
换言之，接近100％的补偿比率意味着：已经确立了在1.55微米波长带色散补偿光纤中色散值与色散斜率的比率的绝对值，这个绝对值与上述单模光纤的色散值与色散斜率的比率的绝对值相等，只是正号和负号相反。通过在定位条件下连接色散补偿光纤到现有的在1.31微米波长带有零色散的单模光纤，就能在色散补偿光纤的终端均匀地抵消和补偿从单模光纤产生并传播的在1.55微米波长带的对应波长的波分多路复用光信号的色散。
在具有W形状折射率分布的色散补偿光纤中，在Δ2与Δ1的相对比值RΔ(RΔ＝Δ2/Δ1)定为-0.285或更小，其中中央纤芯1相对于包层3的相对折射率差是Δ1，侧纤芯2相对于包层3的相对折射率差是Δ2，由此在色散补偿光纤的生产过程中，不可能排除不方便性，并且如果确定1.0≤Δ1≤1.4，已经证实：获得了有这样高的补偿比率因此可以补偿在1.55微米波长带的色散和色散斜率的一个色散斜率。如果注意到这一点，则优选实施例的色散补偿光纤的RΔ已确定为小于-0.285。
在RΔ为-0.285和Δ1为1.11％的情况下，表1显示了色散补偿光纤的补偿比率，其中对于不同的Ra(在色散补偿光纤中中央纤芯的外径a和侧纤芯2的外径b之比值，即值a/b)的补偿比率相互进行了比较。此外，表1还显示了模场直径(MFD)、有效纤芯横截面积(Aeff)、传播折射率(β/k，表示传播条件的满意程度的系数)、和截止波长λc。
                                                                  表1
    Ra     纤芯直径[μm]     λc[nm]     色散值[ps/nm/km]   色散斜率[ps/nm2/km]   MFD[μm]   Aeff[μm2]   β/k     补偿比率[％]
    0.35     14.24     768     -18.34   -0.0662   5.54   22.65   1.44532     99.6
    0.40     12.65     779     -20.90   -0.0763   5.58   23.06   1.44551     99.3
    0.45     11.32     785     -24.91   -0.0903   5.65   23.78   1.44562     100.0
    0.5     9.98     770     -36.32   -0.1297   5.86   25.90   1.44546     101.5
表1中所示的色散值是在1.55微米波长的实际测量值，色散斜率是用在1.53微米-1.57微米波长带的色散值的平均值表示的。
根据表1的结果可以看出，在补偿比率约为100％时的传播条件是Ra定在从0.35到0.50的范围内。此外，在弯曲损耗小的条件下(截止波长λc在长波长的一侧)，Ra的范围是从0.40到0.50，并且，总括起来看，可以理解，Ra＝0.45是最优秀的。
因此，在Ra固定在0.45，并且Δ1为1.18％的条件下，随着RΔ(RΔ＝Δ2/Δ1)的改变来考察色散补偿光纤的传播特性。在这时，可以看出，色散补偿光纤的传播特性变为最令人满意。
接下去，在Ra定为约0.45并且RΔ定为约-0.38的条件下，考察在Δ1改变时色散补偿光纤的色散和模场直径是如何变化的。图2表示的就是这个结果。在同一个图中的特性曲线s表示色散的变化，该图中的特性曲线t表示模场直径的变化。进而，在进行考察时，Ra围绕靠近0.45的一个值进行微量调节，RΔ也是围绕靠近-0.38的一个值进行微量调节的，因此色散补偿光纤的补偿比率接近100％。
如从图2清晰可见，Δ1越小，模场直径变得越大，而色散变得越小。如在该附图中表示的在Δ1＝0.8％到1.6％的范围内，不管在哪种情况，都可理解，色散值都在-10ps/nm/km到-50ps/nm/km的范围内。
还有，一般来说，虽然模场直径随着Δ1的减小而增加，但色散值的绝对值却变得越来越小，并且与此同时，截止波长也变小。当截止波长变为800nm或更小时，一般来说，弯曲损耗要增加；并且，尤其是，当截止波长变为700nm或更小时，在例如20mm的弯曲直径的弯曲损耗值大于10分贝/m。因此，在优选实施例中，如果考虑到这一点，则Δ1被确定为1.0到1.4％(优选地，为1.1到1.3％)。
此外，如图3所示，通过改变色散补偿光纤的模场直径(表示传输1.55微米波长带的光时的值)考察在色散补偿光纤和单模光纤在熔融和相互连接时的连接损耗，其中如果使模场直径为5.5微米或更大，则连接损耗为1分贝或更小，并且能够获得满意的连接损耗性质。尤其是，可以看出，如果模场直径为6.2微米或更大，则连接损耗为0.4分贝或更小，并且可以获得更加满意的连接损耗性质。另外，在传输1.55微米波长带的光时，单模光纤的模场直径约为10微米。
根据以上考察得到的结果，本发明人考察了色散补偿光纤的折射率分布的优化，因而当优选实施例的色散补偿光纤连接到一个单模光纤(单模光纤和色散补偿光纤相连接，色散补偿光纤的长度大于单模光纤的长度的1/3或更长)时，可以在1.55微米波长带的一个宽的范围内实现低色散，并且，通过连接该实施例的色散补偿光纤到单模光纤形成的光传输线适于用作波分多路复用传输线。结果，当如同在优选实施例中那样使色散补偿光纤的折射率分布为W形状的折射率分布时，本发明人得到的结果是足以把Δ1、Δ2/Δ1、和Ra分别设定为1.0％≤Δ1≤1.4％，-0.45≤Δ2/Δ1≤-0.285，和0.4≤Ra≤0.5(优选地，0.45≤Ra≤0.5)，并且在优选实施例中，Δ1、Δ2/Δ1、和Ra都被确定设在这个范围内。
通过像这样确定优选实施例的色散补偿光纤的折射率分布，有可能产生一种色散补偿光纤，其中：它在1.55微米波长带的色散斜率是负的，它的色散斜率的绝对值几乎等于单模光纤的色散斜率的绝对值，在上述波长带的色散值σ是：-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km，在这个波长带的传输损耗是0.25分贝或更小，在这个波长带的偏振模色散值是0.15ps/km1/2，在1.55波长带的色散值的偏差是1ps/nm/km或更小，模场直径是5.5微米或更大。
还有，为使现有技术的模块形式的色散补偿光纤能够补偿通过这样短的长度的单模光纤传播产生的色散，要求有高的负色散值和高的负色散斜率。因此，具有W形状的折射率分布的色散补偿光纤的中央纤芯的相对折射率差(即中央纤芯相对于包层的相对折射率差)是一个接近2％的大值，况且，还存在必须使纤芯直径小(窄)的情况。因此，由于在现有技术中模块形式的色散补偿光纤的模场直径即使加大顶多也只能是15微米，所以由于非线性现象引起的波形失真变成一个大值。与此相反，优选实施例的色散补偿光纤有一个低的负色散值和低的负色散斜率，从而放松了用于确定W形状折射率分布的设计参数的调节要求。因此，可以增加模场直径，并且可以产生一个低的非线性。
根据本发明人的实验可以确认，按照优选实施例的色散补偿光纤在1.55微米波长带可以充分地满足模场直径是5.5微米或更大的条件，同时又能保持由于20mm直径的弯曲所致的传输为10分贝或更小。这个值可以充分满足具有低非线性的波分多路复用传输的用于传输的最佳光纤的条件，它可以充分满足光传输线的弯曲要求。
进而，由于优选实施例色散补偿光纤是这样的：在1.55微米波长带的传输损耗是0.25分贝或更小，在1.55微米波长带的偏振模色散值是0.15ps/km1/2，所以可以传输穿过色散补偿光纤的波分多路复用光而没有任何阻碍，其损耗或更小偏转(由于偏振模色散引起的应变)等效于光通过单模光纤(如现有的色散位移光纤等)的情况。
图4(a)表示按照优选实施例的由色散补偿光纤形成的波分多路复用传输线的一个例子。如图中所示，按照下面的连接模式构成这个光传输线。即，一个掺铒光纤放大器(EDFA)8a连接到一个光传输部分(TX)9，一个单模光纤6a的输入端连接到EDFA 8a的发射端，本发明的色散补偿光纤7a输入端连接到单模光纤6a的发射端，其中依次地进行：EDFA8a连接到色散补偿光纤7a的发射端，单模光纤6b连接到EDFA8a的发射端，色散补偿光纤7b连接到单模光纤6b的发射端，此外，一个光接收部分(RX)连接到色散补偿光纤7b的发射端。
一般来说，本发明的用于波分多路复用传输的光传输线的长度约为40-60km。本发明人认为，其中本发明的色散补偿光纤约为40-60km的一个波分多路复用光传输线的总长度应该和当前一般使用的光传输线的长度相同。本发明人还认为，本发明的色散补偿光纤和单模光纤的长度之比例如是1∶1到1∶3。在图4a所示的波分多路复用传输线中，单模光纤6a和6b以及色散补偿光纤7a和7b彼此相等。
和现有技术的色散补偿光纤相比，在上述优选实施例的色散补偿光纤中，有效纤芯横截面积(Aeff)在模场直径上改善了1.3倍。然而，和单模光纤的有效纤芯横截面积相比，只有1/3左右的改进。因此，当如以上所述构成一个光传输线时，优选的作法是，单模光纤6a和6b如图4a所示分别连接到EDFA8a和8b的发射端，以便抑制波分多路复用传输中的非线性现象，并且优选实施例的色散补偿光纤连接到单模光纤6a和6b的发射端。
这就是说，随着入射到一个光纤内的波分多路复用光的强度的增加，产生上述的非线性现象的可能性也加大。但是，由于单模光纤6a和6b是低非线性类型的，所以即使由EDFA8a和8b增加了强度的波分多路复用光进入单模光纤6a和6b并通过单模光纤6a和6b传播，也不会产生非线性现象。波分多路复用光在通过单模光纤6a和6b时强度减小。因此，即使波分多路复用光入射到色散补偿光纤7a和7b中，也不会产生大的非线性现象。所构成的如图4(a)所示的波分多路复用光传输线应使从EDFA输出的光依次通过单模光纤和色散补偿光纤进行传播。因而，可使上述的非线性现象极其轻微。
并且，在1.55微米波长带，单模光纤6a和6b的色散和色散斜率由色散补偿光纤7a和7b的色散和色散斜率所补偿。因此，在这个波长带，可以获得一个平直的低色散特性。因此图4(a)所示的波分多路复用光传输线是适用于波分多路复用光传输系统的光传输线。
图4(b)表示通过使用按照本发明的优选实施例的色散补偿光纤形成的波分多路复用光传输线的另一个例子。如该图所示，通过使本发明的优选实施例的色散补偿光传输线在两个单模光纤6a和6b之间产生干扰来形成光传输线，并且将光传输和接收部分11分别连接到单模光纤6a和6b。图4(b)所示的光传输线是一个用于双向传输系统的光传输线，双向传输系统双向传输从光传输和接收部分11传输的波分多路复用光传输。当构成这样一个光传输线时，可以肯定，通过调节单模光纤6a和6b的长度与色散补偿光纤7a和7b的长度之比，和在图4(a)中一样，能够获得在1.55微米波长带的一个平直的低色散性。
下面，更加详细地描述本发明的色散补偿光纤。本发明人获得了色散补偿光纤的试验样品，这些试验样品具有如表2所示的Δ1、RΔ、Ra、和纤芯直径，这是第一实施例。在这些色散补偿光纤中，测量了在1.55微米波长带的色散值和在1.55微米波长带的色散斜率值(在这里，是在1.53-1.57微米波长带的色散值的平均值)。还有，当确定作为试验样品产生的Δ1、RΔ、Ra、和纤芯直径时，将RΔ、Ra设定在模拟中获得的最佳值的附近，并且使Δ1很小，借此在实现低的非线性和高的补偿比率之间进行尝试。
                                           表2
Δ1 RΔ  Ra  纤芯直径 色散值 色散斜率
1.11％ -0.385  0.45  11.2[μm] -16.64[ps/nm/km] -0.057[ps/nm2/km]
1.28％ -0.365  0.45  9.1[μm] -19.41[ps/nm/km] -0.069[ps/nm2/km]
在表2所示的两个色散补偿光纤中，模场直径在每种情况下都是5.8微米左右，并且由于Δ1很小，非线性折射率很小(正比于纤芯直径中的锗的数量)，并且可期望得到一个低的非线性。
下面，作为第二实施例，本发明人附带地还产生几种色散补偿光纤，它们的折射率分布接近表2所示的折射率分布，其中对于这些附带产生的色散补偿光纤的性质进行了测量。表3表示出测量结果。
                                      表3
  样品   线长度[km]   传输损耗[dB/km]     色散值[ps/nm/km]    色散斜率[ps/nm2/km]   MFD[μm]   弯曲损耗[dB/m]  λc[nm]   补偿比率[％]
  #1   20.0   0.245     -15.1    -0.050   5.83   8.9  847   93.0
  #2   22.0   0.250     -22.1    -0.095   5.84   9.8  834   120.7
  #3   20.0   0.230     -26.1    -0.068   5.71   6.2  829   72.9
  #4   10.0   0.245     -16.8    -0.062   5.77   9.9  836   101.3
  #5   10.0   0.225     -30.2    -0.090   5.75   7.5  810   83.8
  #6   19.0   0.240     -27.4    -0.075   5.73   5.3  829   76.7
  #7   12.0   0.250     -43.8    -0.120   5.55   9.8  784   76.7
  #8   5.0   0.250     -11.9    -0.031   5.65   4.1  831   72.0
  #9   11.0   0.230     -23.4    -0.055   5.68   3.5  835   66.2
  #10   20.0   0.265     -20.7    -0.078   5.77   9.7  847   103.7
  #11   14.0   0.250     -13.2    -0.038   5.77   9.0  856   80.0
  #12   8.0   0.235     -11.7    -0.028   5.75   2.6  871
此外，在表3中，#1-#12分别表示色散补偿光纤的样品号。还有，“传输损耗”表示的是当1.55微米的光入射时的值，“色散值”表示的是在1.55微米波长的色散值，“色散斜率”表示的是在1.55微米波长的色散斜率值(是在1.53-1.57微米波长带的平均值，“模场直径”表示的是当传输1.55微米波长带的光时的值，并且“弯曲损耗”表示的是在20mm的弯曲损耗时的弯曲损耗值。此外，λc表示截止波长。
如在表3中所示，优选实施例的色散补偿光纤#1-#12的补偿比率从约65％到约120％。这就是说，表3中表示的所有的色散补偿光纤的2/3包括在从约75％-约125％的范围内，这就是补偿比率的目标值，借此有可能产生在实际应用中无任何问题的色散补偿光纤。
进而，在表3中所示的色散补偿光纤在1.55微米波长的色散值σ是：-50ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km，这是一个比较接近一个负值的值。因此，补偿单模光纤的色散值的色散补偿光纤的长度必然变得很长。因此，通过连接色散补偿光纤到单模光纤，其中的色散补偿光纤的长度是单模光纤的长度的1/3或更大(例如，色散补偿光纤和单模光纤的长度之比为1∶3-1∶1)，并且所说单模光纤的色散值对应于在1.55微米波长带单模光纤的色散值σ＝17ps/nm/km，就能几乎完全补偿(抵消)单模光纤的色散值。
还有，在这些色散补偿光纤中，在1.55微米波长带的传输损耗是很小的，并且模场直径大于现有技术中色散补偿光纤的模场直径(约5.0微米)。此外还有，传输损耗和弯曲损耗也很小。所以，这些色散补偿光纤可能成为极优秀的色散补偿光纤，并且适合于波分多路复用传输。
接下去，熔融并相互连接色散补偿光纤(#1-#12)和在131微米波长带有零色散的单模光纤，并且测量它们的连接损耗。结果表明，平均连接损耗约为0.8分贝。
还有，本发明人使用在1.55微米波长带有零色散并且模场直径约为8微米的色散位移光纤作为中间模场光纤，并且将这个中间模场光纤连接在对应的色散补偿光纤(#1-#12)和单模光纤之间。并且本发明人还测量了把色散位移光纤和色散补偿光纤之间的连接损耗加到色散位移光纤和单模光纤之间的连接损耗上的总损耗值。所得的结果是；平均值约为0.5分贝，这个值小于色散补偿光纤和单模光纤直接相互连接的情况。
接下去，本发明人通过在色散补偿光纤和单模光纤之间连接上述的色散位移光纤，形成了一个波分多路复用光传输线，并且测量了色散特性。还有，在这时，色散补偿光纤和单模光纤的长度分别被确定为20km，色散位移光纤的长度被确定为2km。这个结果在图5中由特性曲线b表示。此外，在同一个图中的特性曲线a表示单模光纤的色散特性，特性曲线c表示色散补偿光纤的色散特性。
如图5所示，通过连接本实施例的色散斜率到具有同一长度的单模光纤，可以肯定，能够得到其色散和色散值在1.55微米波长带都是平直的波分多路复用光传输线。
此外，当通过在单模光纤和色散补偿光纤之间连接一个在1.55微米波长带有零色散的色散位移光纤而产生一个波分多路复用光传输线时，对于色散位移光纤的长度没有特殊限制，而是可以适当地确定该长度。然而，由于上述色散位移光纤的色散斜率在上述的波长带约为0.1ps/nm2/km，所以优选的作法是，色散位移光纤的长度小于直接连接到色散位移光纤的单模光纤的长度的1/1000，从而使把连接单模光纤连接到色散补偿光纤获得的色散特性是平坦的(即色散值接近于0，色散斜率变为平坦的)。
如以上所述，本发明人认为，通过使用本发明的色散补偿光纤形成的波分多路复用光传输线的长度例如约为40km到约为60km。然而，如果考虑到如下的情况，一种情况是比以上所述的还要长的几百公里的情况，另一种情况是比以上所述的要短的情况，则认为单模光纤的最短长度是5公里。在这种情况下，即使使色散位移光纤的长度小于约5公里，也不可能失去通过连接单模光纤和色散补偿光纤获得的平坦的色散特性。
还有，在色散位移光纤的长度大于约1km但小于约5km的情况下，有可能可靠地产生抑制连接损耗的效果，所说的连接损耗是由于如以上所述在单模光纤的模场直径和色散补偿光纤的模场直径之间的差引起的；并且有可能轻松地在一个光传输线中加入一个色散位移光纤，形成一个模块。因此，优选的作法是，在单模光纤和色散补偿光纤之间加入的色散位移光纤的长度大于约1km但小于约5km。
下面，描述具有不同的折射率分布的色散补偿光纤的一个优选实施例。色散补偿光纤的折射率分布是如图6所示的W形状的和分段型的驵合形式。即，中央纤芯1的周边覆盖有侧纤芯2，侧纤芯2的周边覆盖一个第二侧纤芯15，并且，第二侧纤芯15的外部覆盖一个包层3。
此外，在图6中，Δ1表示中央纤芯1相对于包层3的相对折射率差，Δ2表示侧纤芯2相对于包层3的相对折射率差，Δ3表示第二侧纤芯15相对于包层3的相对折射率差。并且在Δ1、Δ2、和Δ3之间建立Δ1＞Δ2＞Δ3的关系。
此外，中央纤芯1的外径a相对于侧纤芯2的外径b的比值a/b和上述具有W形折射率分布的色散补偿光纤(图1所示的光纤)的比值a/b相同，并且，被确定侧纤芯2的外径b相对于第二侧纤芯15的外径c的比值b/c。
优选实施例的色散补偿光纤连接到具有正色散值的一个光纤，这个光纤具有两个功能，一个功能是补偿具有正色散值的光纤的色散，另一个功能是象在上述的具有W形状的折射率分布的色散补偿光纤中那样传输信号。为使色散补偿光纤具有两个功能，优选实施例的色散补偿光纤应该是这样的：在1.55微米波长带有负的色散斜率旦色散值σ是-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km(更加优选地，-20ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km)，传输损耗定为.0.3分贝/km或更小(更加优选地，0.25分贝/km或更小)，偏振模色散值是0.15ps/km1/2或更小，模场直径是5.5微米或更大。
表4表示的是在模场直径是6.2微米的情况下色散补偿光纤的折射率分布和传播特性的模拟结果。
                                              表4
  Δ1     α Δ2  Δ3     纤芯直径     色散值     色散斜率     MFD     λc
   ％ ％  ％     μm     Ps/nm/km     Ps/nm2/km     μm     nm
  0.92     2.0 -0.30  0.25     12.15     -29.47     -0.085     6.48     1156
  0.80     2.0  0.25  0.20     17.69     -15.30     -0.051     6.72     1155
  0.77     2.0 -0.25  0.20     17.83     -15.98     -0.051     6.95     1183
在具有如表4所示的模拟结果的色散补偿光纤中，可以在Δ1＝0.75到0.95％和Δ3＝020到0.30％的范围内加大模场直径到6.2微米或更大，其中在20mm的弯曲直径的弯曲损耗约为10分贝/m。
图7显示了其中的优选实施例的色散补偿光纤连接到用于传输的具有正色散值的单模光纤的一个光传输线的色散特性曲线。在此例中，单模光纤的长度几乎等于色散补偿光纤的长度，总长度约为200km。如在该图中清晰可见的，在波长从1530nm到1570nm的一个范围内，通过从最大值(0.13ps/nm/km)减去最小值(0.01ps/nm/km)所获得的值约为0.12ps/nm/km，在这个波长的平均色散斜率在正的倾斜角时是0.003ps/nm2/km，在负的倾斜角时是-0.008ps/nm2/km。
于是，已经证实，优选实施例的色散补偿光纤具有作为色散补偿光纤的优秀性质。
还有，本发明不限于上述的实施例和例子，而是可以进行各种改进。例如，虽然在上述优选实施例中，如图4(a)和4(b)所示的波分多路复用传输线是利用色散补偿光纤形成的，但波分多路复用传输线不一定是如在所说图中表示的光传输线。例如。通过连接本发明的色散补偿光纤到在1.31微米波长带有零色散的单模光纤，并且所说的色散补偿光纤的长度是单模光纤的长度的1/3左右，就可以形成一个足够长的传输线。
因此还有，当通过连接本发明的色散补偿光纤到在1.31微米波长带有零色散的单模光纤、并且所说的色散补偿光纤的长度是单模光纤的长度的1/3左右从而形成一个波分多路复用光传输线时，优选的是，在单模光纤和色散补偿光纤之间的连接部分的连接损耗是0.4分贝或更小。
因为例如假定：单模光纤的长度是20-30km、色散补偿光纤的长度是20-10km、光传输线的总长度是40km、并且在1.55微米波长带在单模光纤和色散补偿光纤之间的传输损耗约为0.2分贝，所以光传输性的总长度的传输损耗约为8分贝。这里，如果使单模光纤和色散补偿光纤之间的连接损耗变为0.4分贝或更小，则这个连接损耗变为光传输线的总长度中的传输损耗(8分贝)的1/20，因此连接损耗相对于光传输线的损耗水平而言可以忽略不计。
进而，由于在使用本发明的色散补偿光纤的同时还将其连接到单模光纤，所以有可能获得适合于波分多路复用传输线的光传输线。然而，对于本发明的色散补偿光纤的用法没有特定的限制，可以将其应用到其它的足够长的使用场合。例如，本发明的色散补偿光纤可以连接到具有正色散值的光纤上而不是连到单模光纤上。由此可以形成一个光传输线。
如以上所述，按照本发明的色散补偿光纤适合于传输远程的光信号，同时通过连接到所说的光纤可以补偿在1.55微米波长带有正色散值的光纤的色散。还有，使用本发明的色散补偿光纤的波分多路复用光传输线适合于抑制信号随非线性的增加而变差，并且适合于经长距离的高速率地传输低色散的波分多路复用的高密度的光信号。

Claims (16)

1.一种色散补偿光纤，用于补偿在1.3微米波长带有零色散值的光纤的色散，其特征在于在1.55微米波长带，色散值和色散斜率是负的，传输损耗是0.3分贝以下，偏振模色散值是0.15ps/km1/2以下，模场直径是5.5微米以上。
2.根据权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该色散值σ是-50ps/nm/km≤σ＜-20ps/nm/km。
3.根据权利要求1所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该色散值σ是-20ps/nm/km≤σ＜-10ps/nm/km。
4.根据权利要求2所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该传输损耗是0.25分贝以下。
5.根据权利要求3所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该传输损耗是0.25分贝以下。
6.根据权利要求1-5中任何一个权利要求所述的色散补偿光纤，其特征在于：所说的色散补偿光纤包括以侧纤芯包围的中央纤芯和用包层包围的所说侧纤芯，所说的侧纤芯的折射率小于所说中央纤芯的折射率，该包层的折射率大于所说侧纤芯的折射率但小于所说中央纤芯的折射率，满足关系
1.0％≤Δ1≤1.4％和-0.45≤Δ2/Δ1≤-0.285，这里所述中央纤芯相对于所说包层的相对折射率差是Δ1，所说侧纤芯相对于所说包层的相对折射率差是Δ2，并且进一步满足关系0.4≤Ra≤0.5，这里中央纤芯的外径是a，侧纤芯的外径是b，而比值a/b是Ra。
7.根据权利要求1-5中任何一个权利要求所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该模场直径是6.2微米以上。
8.根据权利要求6所述的色散补偿光纤，其特征在于在1.55微米波长带的该模场直径是6.2微米以上。
9.一种波分多路复用光传输线，包括在1.3微米波长带具有零色散值的光纤和色散补偿光纤，该色散补偿光纤在1.55微米波长带具有色散值和负的色散斜率，0.3分贝以下的传输损耗，偏振模色散值为0.15ps/km1/2以下和模场直径为5.5微米以上，其特征在于：该波分多路复用光传输线在1.55微米波长带具有-1ps/nm/km～1ps/nm/km的色散值。
10.根据权利要求9所述的波分多路复用光传输线，其特征在于：使在1.3微米波长带具有零色散值的光纤和该色散补偿光纤之间的连接部分的损耗为0.4分贝以下。
11.一种波分多路复用光传输线，包括在1.3微米波长带具有零色散值的光纤和色散补偿光纤，在1.55微米波长带的该色散补偿光纤具有色散值和负的色散斜率，0.3分贝以下的传输损耗，0.15ps/km1/2以下的偏振模色散值和5.5微米以上的模场直径，其特征在于：该波分多路复用光传输线在1530nm～1570nm的波长范围内具有最小色散和最大色散之间的差值为1ps/nm/km以下。
12.根据权利要求11所述的波分多路复用光传输线，其特征在于：使在1.3微米波长带具有零色散值的光纤和该色散补偿光纤之间的连接部分的损耗为0.4分贝以下。
13.根据权利要求9-12中任何一个权利要求所述的波分多路复用光传输线，其特征在于：中间模场光纤连接在1.3微米波长带具有零色散值的光纤和色散补偿光纤之间，该中间模场光纤具有在1.3微米波长带具有零色散值的光纤的模场直径和所说色散补偿光纤的模场直径之间的模场直径，所述的中间模场光纤的长度确定为直接连接到所说中间模场光纤在1.3微米波长带具有零色散值的所述光纤长度的1/1000以下。
14.根据权利要求9-12中任何一个权利要求所述的波分多路复用光传输线，其特征在于：中间模场光纤连接在1.3微米波长带具有零色散值的所述光纤和所述色散补偿光纤之间，该中间模场光纤具有在1.3微米波长带具有零色散值的光纤的模场直径和该色散补偿光纤的模场直径之间的模场直径，所述的中间模场光纤的长度确定为1～5m。
15.根据权利要求13的波分多路复用光传输线，其特征在于：该中间模场光纤是在1.55微米波长带具有零色散的色散位移光纤。
16.根据权利要求14的波分多路复用光传输线，其特征在于：该中间模场光纤是在1.55微米波长带有零色散的色散位移光纤。
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