CN1217209C - 光纤及光学传输路径 - Google Patents

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Abstract

一种光纤,其在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及1450nm或更小的截止波长,其中RDS与波长λ的关系是-1.67×10-5λ+0.0300≥RDS(λ)≥-1.67×10-5λ+0.0285,RDS是色散斜率与色散的比值。

Description

光纤及光学传输路径
发明领域
本发明涉及一种用于波分复用(此后被缩写成“WDM”)的非零色散移位光纤(此后被缩写成“NZ-DSF”),并且更具体地,涉及一种显示出确保在S-带(短波长带,1460至1530nm)至C-带(常规带,1530到1565nm)至L-带(长波长带,1565到1625nm)传输的色散特征、并且显示出一个相对色散斜率(此后被缩写成“RDS”)的NZ-DSF,所述RDS几乎与传统上用于单模光纤的斜率补偿色散补偿光纤(此后被缩写成“SC-DCF”)的RDS相同。
发明背景
利用WDM方法,光学传输系统的能力一直在显著地增加。在WDM方法中,在传输光纤中需要降低非线性效应并且控制色散。
总体上,光纤中的非线性效应由n2/Aeff来表示,其中n2是光纤的非线性折射率且Aeff是光纤的有效芯面积。因此,非线性效应与Aeff成反比。从而,研制出各种光纤,如具有扩大的有效面积Aeff的光纤、具有减少的色散斜率的光纤以及对色散斜率进行补偿的光纤。
为了增加基于WDM方法的传输能力,主要采用两种方法。第一种方法是增加复用波数的方法,并且第二种方法是改善传输速度的方法。
作为增加复用波数的方法,存在加宽传输用波长带的趋势。1550nm-带主要用作WDM方法的波长带。在1550nm-带中,被公知为C-带的带已经被广泛使用,但是在近些年,一直存在使用L-带及S-带用于通讯的趋势。
因此,推荐使用各种光纤如用于C-带和L-带的光纤,以及用在S-、C-及L-带具有较大色散的光纤。
此外,为了增加传输速度,传输系统被从2.5Gb/s移位到10Gb/s,以及还被移位到高速传输系统的20Gb/s或40Gb/s。
已经推荐了几个用于在S-至C-至L-带传输的光纤。这种光纤的色散特征实例由图12所示。
一个是与用于1.3μm段的单模光纤(此后被缩写为“1.3SMF”)相组合的SC-DCF系统。通过使用与1.3SMF的RDS波长特征具有几乎相同RDS波长特征的SC-DCF,色散补偿可以处于宽的范围。RDS是一个由下述表达式1来定义的参数。
RDS=色散斜率/色散[nm-1]                 …(1)
当在系统中采用具有与1.3SMF相同RDS且具有与1.3SMF色散值异号的正或负的色散值的SC-DCF时,除了色散以外色散斜率也可以得到补偿。
然而,在1.3SMF波长1550nm带的色散是+17ps/nm/km这样的一个大数值。根据增加传输速度,则色散补偿的间隔需要变成更短。当1.3SMF具有2.5Gb/s的传输速度时,传输距离可以约为1000km。然而,当1.3SMF具有10Gb/s的传输速度时,则传输距离为50km,并且当1.3SMF具有40Gb/s的传输速度时,则传输距离为4km。
考虑到由于累积的色散从而限制了传输距离,具有如图14中的连续线(a)和虚线(b)所示特征的NZ-DSF要优于1.3SMF。然而,传统的SC-DCF具有在1500nm附近的零色散波长,并且结果是,在S-带不能够进行WDM传输。为了解决这个问题,最近将S-传输加以考虑的光纤被研制出来。
  例如,在具有图14中链式线(c)所示特征的光纤(商标:“TeralightTM”商标)中,在波长1550nm带的色散被设置为约+8ps/nm/km,从而导致S-带传输。然而,在S-带至C-带至L-带,所述光纤较传统的NZ-DSF具有较大的色散。结果是,所述光纤若没有得到色散补偿,则较传统的NZ-DSF具有较短的可传输距离。
此外,作为其中WDM传输可以被扩展到S-带范围进行的光纤,其中色散斜率被降低直至0.02ps/nm/km的NZ-DSF得到报导。色散特征被示于图14中的链式双虚线。所述光纤在L-带显示出小于传统NZ-DSF色散的色散,并且可以灵活地被用于宽带及高速传输中。
然而,即使采用上述类型的光纤,当进行40Gb/s的高速传输时,则有必要对SC-DCF进行色散补偿。光纤的RDS为0.036至0.040nm-1,有必要仅为这个光纤设计一个SC-DCF。使用SC-DCF造成在整个光纤传输路径中增加的制造成本。
发明概述
本发明是考虑了上述问题而被加以提供,并且一个目的是提供一种非零色散移位光纤,所述光纤具有确保在S-带至C-带至L-带传输的色散,并且在C-带至L-带具有与普通单模光纤几乎相同的RDS,以便于提供一个光学传输路径,其中可以执行高速传输而不用SC-DCF仅对于非零色散移位光纤。
为了取得上述目的,本发明的第一方面是一个这样的光纤,其在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及1450nm或更小的截止波长,其中RDS与波长λ的关系是-1.67×10-5λ+0.0300≥RDS(λ)≥-1.67×10-5λ+0.0285,RDS是色散斜率与色散的比值。
根据上述方面,所获得的光纤具有确保在S-带至C-带至L-带上进行光学传输的色散特征,从而导致波长复用传输,并且所获得的光纤在C-带至L-带具有与普通单模光纤及其SC-DCF几乎相同的RDS,结果是,在C-带至L-带利用用于普通单模光纤的SC-DCF,色散和色散斜率可以得到补偿。
本发明的第二方面是一个这样的光纤,其在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/ks或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率以及具有1450nm或更小的截止波长,其包括这样的波长带宽,即在其中进行色散补偿的波长带宽中,具有包含高出色散斜率补偿系数115%或低于色散斜率补偿系数115%的波长带宽,或具有包含高出色散斜率补偿系数100%或低于色散斜率补偿系数100%的波长带宽;在其中进行色散补偿的波长带宽中,在长波长侧的色散斜率补偿系数为80%至150%或为100%至130%;以及在其中利用色散补偿光纤进行色散补偿的波长带宽中,在短波长侧的色散斜率补偿系数为170%或更小或者为150%或更小。
根据上述方面,在所述光纤中,由于光纤具有其中在S-带至C-带至L-带进行光学传输的色散特征,所以在S-带至C-带至L-带可以执行波长复用传输,并且此外,由于光纤在C-带到L-带具有与普通单模光纤及其SC-DCF几乎相同的RDS,因此利用用于普通单模光纤的SC-DCF,色散和色散斜率可以得到补偿。
在根据所述第二方面的光纤中,色散补偿光纤可以用于对单模光纤如在1.3μm使用的单模光纤进行色散补偿。
在根据所述第一或第二方面的光纤中,有效芯面积可能是35至60μm2,或者模场直径为7至9μm。
根据所述第一或第二方面的光纤包括中心芯、被提供在所述中心芯周围的两个或更多环形芯、以及被提供在最外面的环形芯周围的包覆层,其中所述的两个或多个环形芯具有不同的折射率,并且当中心芯的折射率被指定为n1、从中心芯侧向外的环形芯的折射率被指定为n2、n3、…、并且所述包覆层的折射率被指定为nc时,其中的关系可为n1>n3>nc>n2
在上述光纤中,中心芯的相对折射率差可能是0.4至0.6%。
在上述光纤中,当Δn(r)表示第n个芯的相对折射率差(%)、r表示光纤的半径(μm)、rn表示第n个芯的半径(μm)、并且rn-1表示第(n-1)个芯的半径(μm)时,在由等式(2)所定义的折射率体积Vn中,在与中心芯相邻的环形芯面积中的折射率体积V2与在中心芯面积中的折射率体积V1的比率(V2/V1)可能为-3.0至-1.0。
V n = &Integral; r n - 1 r n &Delta; n ( r ) &CenterDot; rdr - - - ( 2 )
在具有中心芯相对折射率差为0.4至0.6%的光纤中,在与中心芯相邻的环形芯面积中的折射率体积V2与在中心芯面积中的折射率体积V1的比率(V2/V1)可能为-2.0至-1.0。
此外,通过将上述光纤中任何一个与色散补偿光纤相组合,形成了一个光学传输路径。
根据所述光学传输路径,可以进行在C-带至L-带上具有40Gb/s的高速传输。
在上述光纤中,更优选地,存在大于100%色散斜率补偿系数的波长带宽以及小于100%色散斜率补偿系数的波长带宽;并且在即将经受色散补偿的波长带宽的长波长侧处,色散斜率的补偿系数为100至130%,并且在即将经受色散补偿的波长带宽的短波长侧处,色散斜率的补偿系数为150%或更小。因而,在S-带至C-带至L-带上可以进行波分复用传输,并且利用用于普通单模光纤的SC-DCF,光纤可以在C-带至L-带补偿色散及色散斜率。此外,由于光学传输路径是通过将上述光纤中的任何一个与色散补偿光纤相组合,所以在C-带至L-带可以进行具有40Gb/s的高速传输。
附图的简要说明
图1为示出根据本发明光纤的折射率分布实例的视图。
图2为示出根据本发明光纤的折射率分布实例的视图。
图3为示出中心芯相对折射率差Δ1、中心芯的折射率体积V1、凹陷芯的折射率体积V2、以及有效芯面积Aeff之间关系的视图。
图4为示出光纤以及根据本发明的SC-DCF的RDS的波长依赖性。
图5为示出由样品1光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的残余色散的视图,其中样品1光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图6为示出由样品2光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的残余色散的视图,其中样品2光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图7为示出由样品3光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的残余色散的视图,其中样品3光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图8为示出由样品4光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的残余色散的视图,其中样品4光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图9为在根据本发明光纤中所要求的RDS范围的视图。
图10为由样品1光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的色散斜率补偿系数的视图,其中样品1光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图11为由样品2光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的色散斜率补偿系数的视图,其中样品2光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图12为由样品3光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的色散斜率补偿系数的视图,其中样品3光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图13为由样品4光纤及色散补偿光纤所组成光学传输路径的色散斜率补偿系数的视图,其中样品4光纤是根据本发明光纤的一个实例。
图14为用于WDM光纤的色散特征实例的视图。
本发明的详细说明
本发明将详细说明如下。
根据本发明第一实施例的光纤由中心芯、被提供在所述中心芯周围具有不同折射率的两个或多个环形芯、以及被提供在最外面环形芯周围的包覆层。当中心芯的折射率被指定为n1、从中心芯侧向外面的环形芯的折射率被指定成n2、n3、…、并且所述包覆层的折射率被指定为nc时,所述光纤具有关系为n1>n3>nc>n2的折射率分布。
图1示出根据本发明光纤的折射率分布实例。
图1示出中心芯1、被提供在所述中心芯1外围的凹陷芯2、被提供在所述凹陷芯2外围的环形芯3、被提供在所述环形芯3外围的具有低折射率的芯4、以及包覆层5。术语“凹陷芯”在本发明中被定义为:被提供在中心芯1周围的芯。
在图1中,中心芯1的半径被指定为r1、凹陷芯2的半径被指定为r2、环形芯3的半径被指定为r3、具有低折射率的芯4的半径被指定为r4、中心芯1与包覆层5的相对折射率差被指定为Δ1、凹陷芯2与包覆层的相对折射率差被指定为Δ2、环形芯3与包覆层5的相对折射率差被指定为Δ3、以及具有低折射率的芯4与包覆层5的相对折射率差被指定为Δ4
如图1所示,中心芯1具有高于包覆层5的折射率、凹陷芯2具有低于包覆层5的折射率、环形芯3具有高于包覆层5的折射率、以及具有低折射率的芯4具有低于包覆层5的折射率。
优选地,这个实施例光纤的折射率分布处于如表1所示的下述范围内。
表1
  芯1     芯2     芯3     芯4
相对折射率差(%)   0.40到0.60     -0.05到-0.60     0.05到0.50     0到-0.25
芯半径(μm)   2.5到4.5     4.5到10     6到18     8到25
此外,优选地每个芯的半径和相对折射率差满足下述关系。
为了规定参数的关系,引入由等式(2)所定义的折射率体积Vn。在等式(2)中,Δn(r)表示第n个芯的相对折射率差(%)、r表示光纤的半径(μm)、rn表示第n个芯的半径(μm)、以及rn-1表示第n-1个芯的半径(μm)。第n-1个芯及第n个芯的折射率分布如图2所示。在图2中,n表示第n个芯。每个芯的折射率体积Vn被示意性地由斜线所示。根据由斜线所填充部分所估算的圆柱体芯的视在体积不同于实际的体积,即,由等式(2)所定义的其中没有2π的折射率体积Vn
图3为中心芯1的相对折射率差Δ1、中心芯1的折射率体积V1、凹陷芯2的折射率体积V2、以及有效芯面积Aeff之间的关系,并且示出当Δ1变化到0.45%、0.50%或0.55%时,有效芯面积Aeff对V2/V1的变化。
如上所说明,优选地Δ1处于0.4至0.6%内。当Δ1小时,Aeff可以增加,然而,在实际使用中考虑到宏曲折及微曲折,Δ1小于0.40%不可取。当Δ1大于0.60%时,难以确保35μm2或更大的Aeff,考虑到降低非线性效应,其不可取。
此外,优选地V2/V1为-3.0至-1.0,并且更优选地,V2/V1为-2.0至-1.0。因而,可以设计表明Aeff进一步增加的折射率分布。当V2/V1小于-3.0时,难以在实际范围内设置曲折损耗。另一方面,当V2/V1大于-1.0时,难以在1460nm或更小波长处设置截止波长。
存在满足上述要求的半径与折射率关系的许多模式,并且存在进一步包括环形芯3及具有低折射率4芯的更多关系模式。基于在日本专利申请提交号2001-306689所公开的折射率分布的设计算法,用于实际使用的制造设备的可控制性及所要求的光学特征被加以考虑,并且最终,从许多模式中选择出最佳的模式。
具有满足上述要求的折射率的四个光纤样品被制备。这些光纤的光学特征被示于表2。
                                       表2
  波长     样品1     样品2     样品3     样品4
传输损失[dB/km]   1550nm     0.201     0.195     0.202     0.198
光缆截止波长λcc[nm]   -     1350     1426     1335     1344
有效芯面积Aeff[μm2]   1550nm     45.83     42.98     45.96     46.65
MFD[μm]   1550nm     7.62     7.40     7.63     7.69
色散[ps/nm/km]   1460nm1550nm1625nm     3.866.007.32     3.756.017.39     2.994.986.29     2.845.026.57
色散斜率[ps/nm2/km]   1460nm1550nm1625nm     0.03010.01900.0178     0.03120.02020.0177     0.02780.01800.0185     0.02930.02080.0219
RDS[nm-1]   1460nm1550nm1625nm     0.00780.00320.0024     0.00830.00340.0024     0.00930.00360.0029     0.01030.00410.0033
曲折损耗(dB/m)   1550nm     7.6     5.0     9.6     8.5
PMD[ps/√km]   1550nm带     0.05     0.06     0.05     0.02
MFD:模场直径
PMD:偏振模色散
如表2所示,每个光纤具有在S-带上在1460nm波长处为+1.0ps/nm/km或更大的色散、在C-带上在1550nm波长处具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及1450nm或更小的截止波长。由于在S-带上色散为+2ps/nm/km或更大,所以优选地这些光纤被用于WDM传输。
此外,在L-带上每个色散为+8ps/nm/km或更小,此色散是比传统NZ-DSF较小的一个值。因而,在10Gb/s的传输中,在色散未被补偿时,在C-带中传输可以进行约200km且在L-带中约为100km。
这些光纤具有从35μm2至60μm2的有效芯面积,并且模场直径为从7μm到9μm。
图4示出用于1.3SMF的典型SC--DCF的色散特征及RDS的波长特征。样品1、2、3和4是根据本发明光纤的所准备的实例,并且SC-DCF1、2和3是用于补偿1.3SMF的斜率补偿色散补偿光纤。1.3SMF的实例也被示于图4。图4示出样品1、2、3和4中的每个光纤具有与1.3SMF或SC-DCF相同的RDS波长特征。
结果是,利用通常用来对1.3SMF进行色散补偿的斜率补偿色散补偿光纤,这个光纤实例可以补偿色散斜率。
其次,将在下面说明通过将上述光纤与用于1.3SMF的色散补偿光纤相组合所形成的光学传输路径。
图5至8示出光纤传输路径的残余色散的评估结果,所述光纤传输路径通过将根据本发明的光纤与具有如表3所示长度比率的SC-DCF相组合而形成。
                      表3
    SC-DCF1(类型1)     SC-DCF2(类型2)     SC-DCF3(类型3)
    样品1     11.8     11.0     13.0
    样品2     11.7     11.0     13.0
    样品3     14.0     13.1     15.7
    样品4     13.6     12.9     15.4
长度比=(样品光纤的长度)/(SC-DCF的长度)
图5示出用三种类型SC-DCF对样品1的光纤进行色散补偿的光学传输路径的残余色散。同样,图6示出用三种类型SC-DCF对样品2光纤进行色散补偿的光学传输路径的残余色散,图7示出用三种类型SC-DCF对样品3光纤进行色散补偿的光学传输路径的残余色散,以及图8示出用三种类型SC-DCF对样品4光纤进行色散补偿的光学传输路径的残余色散。在具有40Gb/s的高速传输系统中,总体上,所允许的残余色散值约为60ps/nm。如图5、6、7和8所示,将每个光纤与适合的SC-DCF进行组合保证所降低的残余色散值为±2ps/nm/km或更小。在使用本发明光纤和SC-DCF的光学传输路径中,具有40Gb/s的传输可以被进行约300km。
此外,在样品光纤1至3中,在C-带至L-带区域上的残余色散值可以被降低到±0.1ps/nm/km。在这种情况下,具有40Gb/s的传输可以进行约600km。如果所述被使用的区域被限制到或者C-带或者L-带,则残余色散可以进一步得到降低。
在上述数据被加以分析时,在1460nm波长处具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长上具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及具有1450nm或更小的截止波长的光纤中,通过考虑下述两个参数,可以利用对1.3SMF进行色散补偿的SC-DCF,进行在S-带至C-带至L-带上的宽范围色散补偿。
一个参数是相对色散斜率(RDS)(λ)。考虑到图4所示的RDS和图5至8所示的残余色散,要被满足的RDS(λ)范围可以由下述等式(3)来表达。
-1.67×10-5λ+0.0300≥RDS(λ)≥-1.67×10-5λ+0.0285    …(3)
RDS和波长的关系被示于图9。在图9中所示的下限是在等式(3)中的下限,并且同样,在图9中的上限是在等式(3)中的上限。
此外,色散斜率补偿系数的条件被确定以为了将根据本发明光纤的色散特征方便地优化成用于1.3SMF色散补偿的SC-DCF。
色散斜率的补偿系数由等式(4)来定义。
色散斜率的补偿系数=被补偿光纤的RDS/SC-DCF的RDS  …(4)
例如,100%的色散斜率补偿系数意味着完全地补偿要被补偿光纤的色散和色散斜率。
通过将样品光纤与SC-DCF组合所形成光学传输路径的色散斜率补偿系数的波长依赖性被示于图10至13。图10示出当样品1光纤被三种类型,即类型1、类型2和类型3的SC-DCF进行色散补偿时,色散斜率补偿系数的波长可靠性。图11示出当实例光纤被三种类型,即类型1、类型2和类型3的SC-DCF进行色散补偿时,色散斜率补偿系数的波长可靠性。图12示出当样品3光纤被三种类型,即类型1、类型2和类型3的SC-DCF进行色散补偿时,色散斜率补偿系数的波长可靠性。图13示出当样品4光纤被三种类型,即类型1、类型2和类型3的SC-DCF进行色散补偿时,色散斜率补偿系数的波长可靠性。
如图10至13所示,当利用用于1.3SMF色散补偿的SC-DCF对C-带和L-带中的一个或其两者进行色散补偿时,所要满足的色散斜率补偿系数的条件如下。
首先,在要经受色散补偿的波长带宽中,优选地,存在大于115%色散斜率补偿系数的波长带宽以及小于115%色散斜率补偿系数的波长带宽,并且更优选地,存在大于100%色散斜率补偿系数的波长带宽以及小于100%色散斜率补偿系数的波长带宽。
第二,在要经受色散补偿的波长带宽的长波长侧,优选地,色散斜率的补偿系数为80至150%,且更优选地,为100至130%。要经受色散补偿的波长带宽的长波长侧为1580至1620nm。
第三,在要经受色散补偿的波长带宽的短波长侧,优选地,色散斜率的补偿系数为170%或更小,且更优选地,为150%或更小。要经受色散补偿的波长带宽的短波长侧为1530至1580nm。
根据上述光纤,由于在1460nm波长处具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及具有1450nm或更小截止波长的光纤中的RDS被调节到满足等式(3)中与波长λ的关系,所以所述光纤可以具有保证在S-带至C-带至L-带上进行光学传输的色散特征,这样在S-带至C-带至L-带上可以进行波分复用传输。此外,由于光纤具有与用于普通单模光纤的SC-DCF相同的RDS,所以获得这样的光纤,即利用用于普通单模光纤的SC-DCF,所述光纤可以在C-带至L-带上补偿色散及色散斜率。
此外,当光纤在1460nm波长处具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及具有1450nm或更小截止波长时;包括使色散斜率补偿系数大于115%的波长带宽以及使其小于115%的波长带宽;以及在要经受色散补偿的波长带宽的长波长侧的色散斜率补偿系数为80至150%,以及在要经受色散补偿的波长带宽的短波长侧的色散斜率补偿系数为170%或更小,在利用色散补偿光纤对即将经受色散补偿的波长带宽处,所述光纤可以具有保证在S-带至C-带至L-带上进行光学传输的色散特征,这样在S-带至C-带至L-带上可以进行波分复用传输。此外,由于光纤具有与用于普通单模光纤的SC-DCF相同的RDS,所以获得这样的光纤,即利用用于普通单模光纤的SC-DCF,所述光纤可以在C-带至L-带上补偿色散及色散斜率。
在上述光纤中,更优选地,存在大于100%色散斜率补偿系数的波长带宽以及小于100%色散斜率补偿系数的波长带宽;并且在要经受色散补偿的波长带宽的长波长侧,色散斜率的补偿系数为100至130%,以及在要经受色散补偿的波长带宽的短波长侧,色散斜率的补偿系数为150%或更小。因而,S-带至C-带至L-带上可以进行波分复用传输,并且利用用于普通单模光纤的SC-DCF,所述光纤可以在C-带至L-带上补偿色散及色散斜率。此外,由于光学传输路径是通过将任一个上述光纤与色散补偿光纤相组合而形成,所以可以在C-带至L-带上进行具有40Gb/s的高速传输。

Claims (13)

1.一种光纤,其在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及1450nm或更小的截止波长,其中RDS与波长λ的关系是-1.67×10-5λ+0.0300≥RDS(λ)≥-1.67×10-5λ+0.0285,RDS是色散斜率与色散的比值。
2.一种光纤,其在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率以及具有1450nm或更小的截止波长,其包括这样的波长带宽,即在其中进行色散补偿的波长带宽中,具有包含高出色散斜率补偿系数115%或低于色散斜率补偿系数115%的波长带宽,或具有包含高出色散斜率补偿系数100%或低于色散斜率补偿系数100%的波长带宽;在其中进行色散补偿的波长带宽中,在长波长侧的色散斜率补偿系数为80%至150%或为100%至130%;以及在其中利用色散补偿光纤进行色散补偿的波长带宽中,在短波长侧的色散斜率补偿系数为170%或更小或者为150%或更小。
3.根据权利要求2的光纤,其中所述的色散补偿光纤用于对在1.3μm使用的单模光纤进行色散补偿。
4.根据权利要求1的光纤,包括35至60μm2的有效芯面积、或7至9μm的模场直径。
5.根据权利要求2的光纤,包括35至60μm2的有效芯面积、或7至9μm的模场直径。
6.根据权利要求1的光纤,包括中心芯、被提供在所述中心芯周围的两个或更多环形芯、以及被提供在最外面的环形芯周围的包覆层,其中所述的两个或多个环形芯具有不同的折射率,并且当中心芯的折射率被指定为n1、从中心芯侧向外的环形芯的折射率被指定为n2、n3、...、并且所述包覆层的折射率被指定为nc时,其中的关系为n1>n3>nc>n2
7.根据权利要求2的光纤,包括中心芯、被提供在所述中心芯周围的两个或更多环形芯、以及被提供在最外面的环形芯周围的包覆层,其中所述的两个或多个环形芯具有不同的折射率,并且当中心芯的折射率被指定为n1、从中心芯侧向外的环形芯的折射率被指定为n2、n3、...、并且所述包覆层的折射率被指定为nc时,其中的关系为n1>n3>nc>n2
8.根据权利要求6的光纤,包括0.4%至0.6%的所述中心芯的相对折射率差。
9.根据权利要求7的光纤,包括0.4%至0.6%的所述中心芯的相对折射率差。
10.根据权利要求8或9的光纤,当Δn(r)表示第n个芯的相对折射率差(%)、r表示光纤的半径(μm)、rn表示第n个芯的半径(μm)、并且rn-1表示第n-1个芯的半径(μm)时,在由等式(2)所定义的折射率体积Vn中,在与中心芯相邻的环形芯面积中的折射率体积V2与在中心芯面积中的折射率体积V1的比率V2/V1为-3.0至-1.0,
V n = &Integral; r n - 1 r n &Delta; n ( r ) &CenterDot; rdr - - - ( 2 ) .
11.根据权利要求8或9的光纤,其中在与中心芯相邻的环形芯面积中的折射率体积V2与在中心芯面积中的折射率体积V1的比率V2/V1为-2.0至-1.0。
12.一个光学传输路径,其包括一种光纤和一种色散补偿光纤,其中所述光纤在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率、以及1450nm或更小的截止波长,其中RDS与波长λ的关系是-1.67×10-5λ+0.0300≥RDS(λ)≥-1.67×10-5λ+0.0285,RDS是色散斜率与色散的比值。
13.一个光学传输路径,其包括一种光纤和一种色散补偿光纤,其中所述光纤在1460nm波长带具有+1.0ps/nm/km或更大的色散、在1550nm波长带具有0.04ps/nm2/km或更小的色散斜率以及具有1450nm或更小的截止波长,其包括这样的波长带宽,即在其中进行色散补偿的波长带宽中,具有包含高出色散斜率补偿系数115%或低于色散斜率补偿系数115%的波长带宽,或具有包含高出色散斜率补偿系数100%或低于色散斜率补偿系数100%的波长带宽;在其中进行色散补偿的波长带宽中,在长波长侧的色散斜率补偿系数为80%至150%或为100%至130%;以及在其中利用色散补偿光纤进行色散补偿的波长带宽中,在短波长侧的色散斜率补偿系数为170%或更小或者为150%或更小。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1246380A3 (en) * 2001-03-30 2004-01-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fibre dispersion compensating device
JP2003287642A (ja) * 2002-01-22 2003-10-10 Fujikura Ltd 光ファイバ及び光伝送路
US6856744B2 (en) * 2002-02-13 2005-02-15 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber and optical transmission line and optical communication system including such optical fiber
EP1474712A1 (en) 2002-02-15 2004-11-10 Corning Incorporated Low slope dispersion shifted optical fiber
US7103251B2 (en) * 2002-12-31 2006-09-05 Corning Incorporated Dispersion flattened NZDSF fiber
KR100584951B1 (ko) * 2003-07-23 2006-05-29 엘에스전선 주식회사 고속, 대용량의 파장분할다중화 시스템에 적합한 광섬유,이를 이용한 광전송선 및 광통신 시스템
US7558480B2 (en) 2003-07-31 2009-07-07 Corning Incorporated Unrepeatered optical communication system with suppressed SBS
US7024083B2 (en) * 2004-02-20 2006-04-04 Corning Incorporated Non-zero dispersion shifted optical fiber
KR100735239B1 (ko) * 2004-05-28 2007-07-03 삼성전자주식회사 메트로 망용 광섬유
FR2871899B1 (fr) * 2004-06-22 2006-09-15 Alcatel Sa Fibre optique a compensation de dispersion chromatique
KR100668284B1 (ko) * 2004-12-14 2007-01-16 한국전자통신연구원 S밴드 분리형 라만 증폭기를 위한 분산보상광섬유
US8107784B2 (en) * 2007-06-15 2012-01-31 Ofs Fitel, Llc Reduced bend sensitivity and catastrophic bend loss in single mode optical fibers and method of making same
US8396340B2 (en) * 2007-11-19 2013-03-12 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Optical fiber and method for fabricating the same
US8107783B2 (en) * 2008-07-07 2012-01-31 Ofs Fitel, Llc Stretcher fiber and module
US8428413B2 (en) * 2008-07-07 2013-04-23 OFS Fitel , LLC Stretcher fiber and module
EP2533082B1 (en) * 2011-06-09 2013-12-25 Draka Comteq BV Single mode optical fiber
CN110058350A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 桂林电子科技大学 一种低损耗大有效面积色散位移单模光纤及其制造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483612A (en) 1994-10-17 1996-01-09 Corning Incorporated Increased capacity optical waveguide
KR100353755B1 (ko) * 1997-12-05 2002-09-27 스미토모덴키고교가부시키가이샤 분산플랫 광파이버
US5905838A (en) * 1998-02-18 1999-05-18 Lucent Technologies Inc. Dual window WDM optical fiber communication
WO2000017681A1 (fr) 1998-09-17 2000-03-30 Alcatel Fibre optique a rapport optimise entre l'aire effective et la pente de dispersion pour systemes de transmission a fibre optique a multiplexage en longueurs d'onde
ES2313804T3 (es) * 1998-12-18 2009-03-01 Prysmian S.P.A. Fibra optica para sistemas de redes de acceso o redes metropolitanas.
TW451088B (en) 1999-04-16 2001-08-21 Sumitomo Electric Industries Optical fiber and optical transmission line including the same
JP4134468B2 (ja) 1999-12-13 2008-08-20 住友電気工業株式会社 光ファイバ
FR2805620B1 (fr) * 2000-02-24 2002-05-31 Cit Alcatel Fibre optique monomode en cable pour reseau de transmission a fibre optique a multiplexage en longueur d'onde
US6813430B2 (en) * 2000-02-29 2004-11-02 Fujikura, Ltd. Dispersion-compensating optical fiber and hybrid transmission line
KR100349320B1 (ko) 2000-08-25 2002-08-21 엘지전선 주식회사 좁은 간격의 광채널을 이용한 파장분할 다중화 방식의광전송장치용 광섬유
JP2002162529A (ja) 2000-11-28 2002-06-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバおよびその光ファイバを用いた光通信システム
US6483975B1 (en) * 2001-04-27 2002-11-19 Fitel Usa Corp. Positive dispersion optical fiber having large effective area
US6633715B2 (en) * 2001-12-06 2003-10-14 Fitel Usa Corp. Optical fiber having negative dispersion, negative dispersion slope and large effective area
JP2003287642A (ja) * 2002-01-22 2003-10-10 Fujikura Ltd 光ファイバ及び光伝送路
US6707976B1 (en) * 2002-09-04 2004-03-16 Fitel Usa Corporation Inverse dispersion compensating fiber

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Publication number Publication date
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EP1329751A1 (en) 2003-07-23
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US6819847B2 (en) 2004-11-16
JP2003287642A (ja) 2003-10-10
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US20030152347A1 (en) 2003-08-14

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