JP2000162461A - Wdm transmitting optical fiber having low non-linear coefficient - Google Patents

Wdm transmitting optical fiber having low non-linear coefficient

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JP2000162461A
JP2000162461A JP11174298A JP17429899A JP2000162461A JP 2000162461 A JP2000162461 A JP 2000162461A JP 11174298 A JP11174298 A JP 11174298A JP 17429899 A JP17429899 A JP 17429899A JP 2000162461 A JP2000162461 A JP 2000162461A
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refractive index
optical transmission
optical
index difference
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Bartolomeo Italo Tirloni
バルトロメオ・イタロ・ティルローニ
Francesco Gabriele Sartori
フランチェスコ・ガブリエーレ・サルトリ
Davide Sarchi
ダヴィデ・サルキ
Giacomo Stefano Roba
ジャコモ・ステファノ・ロバ
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Pirelli Cavi e Sistemi SpA
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitting fiber having a low non-linear coefficient and a high effective cross sectional area by setting a refraction index difference of a first glass layer to be lower than a maximum refraction index difference of a second glass layer by a specific % in an absolute value. SOLUTION: A first glass layer 14 surrounds an inner core 12 and has a refraction index difference Δn2 lower than a maximum refraction index difference Δn1 of the inner core 12. The refraction index difference means a difference of refraction indexes of a given glass layer and a clad 18. A second glass layer 16 surrounds the first glass layer 14 and has a maximum refraction index difference Δn3 above the maximum refraction index difference Δn1 of the inner core 12. The low-loss clad 18 surrounds the second glass layer 16. The refraction index difference Δn2 of the first glass layer 14 is improved by a dopant concentration in the first glass layer 14 so that the refraction index difference Δn2 lower than 10% of the refraction index difference Δn3 of the second glass layer 16 in an absolute value is generated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非線形効果を最小
限に抑えるために屈折率分布を改善した光伝送ファイバ
に関し、特に外部コア領域に配置された最大屈折率差を
持つ2つの屈折率ピーク値を有する波長分離多重化(W
DM)システムにおいて使用される光ファイバに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission fiber having an improved refractive index distribution in order to minimize nonlinear effects, and more particularly to two refractive index peaks having a maximum refractive index difference disposed in an outer core region. Wavelength division multiplexing (W
DM) optical fibers used in systems.

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信システムにおいては、ある状況に
おいて標準的な伝送光ファイバに沿った伝送品質を光の
非線形効果が劣化させることが知られている。4光波混
合(FWM)、自己位相変調(SPM)、交差位相変調
(XPM)、変調の不安定性(MI)、誘導ブリュアン
散乱(SBS)および誘導ラマン散乱(SRS)を含む
これらの非線形効果は、特に高出力システムにおいて歪
みを生じる。
2. Description of the Related Art In an optical communication system, it is known that the nonlinear effect of light deteriorates the transmission quality along a standard transmission optical fiber in a certain situation. These nonlinear effects, including four-wave mixing (FWM), self-phase modulation (SPM), cross-phase modulation (XPM), modulation instability (MI), stimulated Brillouin scattering (SBS) and stimulated Raman scattering (SRS) Especially in high power systems, distortion occurs.

【0003】光ファイバにおけるパルス伝搬において作
用する非線形効果の強さは、非線形係数γとパワーPの
積と関連付けられる。Y.Kodama等の論文「単モ
ード誘電導波路における非線形パルスの伝搬(Nonl
inear pulse propagation i
n a monomode dielectricgu
ide)」(IEEE Journal of Qua
ntum Electronics、第QE−23巻、
第5部、1987年)において示される如き非線形係数
の定義は、下記のとおりである。
[0003] The strength of the nonlinear effect acting on pulse propagation in an optical fiber is related to the product of the nonlinear coefficient γ and the power P. Y. Kodama et al., Propagation of Nonlinear Pulses in Single-Mode Dielectric Waveguides (Nonl
inner pulse propagation i
na monomode dielectric
ide) "(IEEE Journal of Qua
ntum Electronics, Vol. QE-23,
The definition of the non-linear coefficient as shown in Part 5, 1987) is as follows.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】但し、rはファイバの放射状座標、neff
は実効モード屈折率、λは信号波長、n(r)は屈折率
の放射状分布、n2(r)は非線形指数係数、およびF
(r)は基準モード放射状分布である。
Where r is the radial coordinate of the fiber, n eff
Is the effective mode refractive index, λ is the signal wavelength, n (r) is the radial distribution of the refractive index, n 2 (r) is the nonlinear exponential coefficient, and F
(R) is the normal mode radial distribution.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】出願人は、式(1)が
純シリカの屈折率に関して屈折率を上昇(あるいは、低
下)させるため用いられるファイバのドーパントの変動
する濃度による非線形指数係数(non−linear
index coefficient)n2の半径方
向依存を考慮に入れたものであることを確認した。
Applicants have reported that Equation (1) is a non-linear exponential coefficient (non) due to varying concentrations of fiber dopants used to raise (or lower) the refractive index with respect to the refractive index of pure silica. -Linear
It has been confirmed that the index dependency takes into account the radial dependence of n 2 .

【0007】非線形指数係数n2の半径方向依存を無視
すると、係数γに対して広く用いられる式を得る。
Neglecting the radial dependence of the nonlinear exponential coefficient n 2 yields a widely used equation for the coefficient γ.

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】ここで、いわゆる実効コア領域、即ち要約
すると、下記の実効断面積を導いた。
Here, the so-called effective core area, that is, in summary, the following effective sectional area was derived.

【0010】[0010]

【数3】 (Equation 3)

【0011】近似(2)は、定義(1)とは対照的に、
同じ実効コア領域Aeff値であるが異なるγ値を持つ屈
折率の半径方向特性間を弁別するものではない。1/A
effはしばしば伝送ファイバにおける非線形効果の強さ
の測定値として用いられるが、式(1)により定義され
る如きγは実際にかかる効果の強さのより優れた測定値
を提供する。
The approximation (2), in contrast to the definition (1),
It does not discriminate between the radial characteristics of the refractive index with the same effective core area A eff value but different γ values. 1 / A
While eff is often used as a measure of the magnitude of the nonlinear effect in a transmission fiber, γ as defined by equation (1) actually provides a better measure of the magnitude of such an effect.

【0012】群速度の分散(group veloci
ty dispersion)もまた、長い距離にわた
る光信号の品質の伝送に対する制限を提供する。群速度
の分散は、パルスに対して割当てられたタイム・スロッ
ト外の光エネルギの散布を導く長い距離にわたるその伝
送中に光パルスを拡げる。光パルスの分散は伝送システ
ムにおける再生器間の間隔を減じることによって幾分避
けることができるが、この試みはコスト高となり、中継
器のない光増幅の利点を調べることを許さない。
Group velocity dispersion (group velocity)
Ty dispersion also provides a limit on the transmission of optical signal quality over long distances. Group velocity dispersion spreads an optical pulse during its transmission over long distances, leading to a distribution of optical energy outside the time slot allocated to the pulse. Although dispersion of optical pulses can be somewhat avoided by reducing the spacing between regenerators in the transmission system, this approach is costly and does not allow one to explore the benefits of repeaterless optical amplification.

【0013】相互に作用する分散の1つの公知の方法
は、格子または分散補償ファイバの如き適切な分散補償
装置を遠隔通信システムに付設することによる。更にま
た、分散を補償するため、光通信における1つの傾向
は、群速度の分散効果を自己位相変調の非線形現象と均
衡させることによって、比較的長い距離にわたるそのパ
ルス幅を維持する特定タイプのRZ(帰ゼロ)変調信号
であるソリトン・パルス(soliton pulse
s)を使用することである。単一モード光ファイバにお
けるソリトン伝搬を支配する基本的関係は、下記のとお
りである。
One known method of interacting dispersion is by attaching a suitable dispersion compensator, such as a grating or dispersion compensating fiber, to the telecommunications system. Furthermore, to compensate for dispersion, one trend in optical communications is to balance the dispersion effect of group velocity with the non-linear phenomenon of self-phase modulation, thereby maintaining a particular type of RZ that maintains its pulse width over relatively long distances. A soliton pulse that is a (return-to-zero) modulation signal.
s). The basic relationship governing soliton propagation in a single mode optical fiber is as follows.

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】但し、P0はソリトン・パルスのピーク・
パワー、T0はパルスの持続時間、Dは全分散、λはソ
リトン信号の中心波長、γは前に紹介したファイバの非
線形係数である。パルスが伝搬中ソリトン条件に維持さ
れるためには、式(4)を満足することが必要である。
式(4)によるソリトン伝送において生じるあり得る問
題は、従来の光伝送ファイバが損失が多く、これがソリ
トン・パルスのピーク・パワーP0を光増幅器間のファ
イバ全長に沿って指数的に減じさせることである。この
ような低減を補償するため、ソリトン・パワーP0をそ
の発射点で伝送線に沿ったパワーの実質的な減少を補償
するに充分な値に設定することができる。例えば、F.
M.Knox等の論文WeC.3.2、3.101〜1
04ページ,、ECOC’96、オスロー(ノルウエ
ー)に開示される如き別の試みは、(ファイバ・ブラッ
グ格子もまた用いることもできるが、分散補償ファイバ
を用いて)パルスのピーク・パワーがソリトン伝搬条件
を下回る伝送線の全長に沿ってパルスにより累積される
分散を補償することである。
Where P 0 is the peak of the soliton pulse
Power, T 0 is the duration of the pulse, D is the total dispersion, λ is the center wavelength of the soliton signal, and γ is the nonlinear coefficient of the fiber introduced earlier. In order for the pulse to be maintained at the soliton condition during propagation, it is necessary to satisfy Expression (4).
A possible problem that arises in soliton transmission according to equation (4) is that conventional optical transmission fibers are lossy, which causes the peak power P 0 of the soliton pulse to decrease exponentially along the length of fiber between the optical amplifiers. It is. To compensate for such a reduction, the soliton power P 0 can be set to a value sufficient to compensate for a substantial decrease in power along the transmission line at its launch point. For example, F.
M. Knox et al., WeC. 3.2, 3.101 to 1
Another approach, such as that disclosed on page 04, ECOC'96, Oslo (Norway), is to use pulsed soliton propagation (using a fiber Bragg grating, but dispersion compensating fibers can also be used). To compensate for the dispersion accumulated by the pulses along the entire length of the transmission line below the condition.

【0016】非ゼロ復帰(NRZ)の光増幅WDMシス
テムならびに非増幅システムの如き伝送システムにおけ
る使用のためには、先に述べた非線形効果を避けあるい
は制限するため低い非線形係数を持つ光ファイバが選好
される。更にまた、低い非線形係数を持つファイバが、
非線形効果を同じレベルに維持しながら発射パワー(l
aunch power)の増加を可能にする。増加し
た発射パワーは更に、増幅器の間隔を増すことによって
レシーバにおける優れたS/N比(低いBER)、そし
て(または)より長い伝送距離に達する可能性を意味す
る。従って、出願人は、低い非線形係値γを持つ光ファ
イバに対する必要性に取り組んできた。
For use in non-return-to-zero (NRZ) optically amplified WDM systems and transmission systems such as non-amplified systems, optical fibers with low nonlinear coefficients are preferred to avoid or limit the aforementioned nonlinear effects. Is done. Furthermore, a fiber with a low nonlinear coefficient
The firing power (l
allow for an increase in the launch power. The increased launch power also means that by increasing the spacing of the amplifiers, a better signal-to-noise ratio (lower BER) at the receiver and / or the possibility of reaching longer transmission distances. Accordingly, Applicants have addressed the need for an optical fiber having a low nonlinear coefficient γ.

【0017】また、ソリトン・システムの場合には、増
幅器間の間隔を増加するために、更に強力な増幅器を用
いてパルスに対する発射パワーを増すことができる。し
かし、この場合は、式(4)は、発射パワーが増加され
ソリトン・パルスの持続時間が一定のままであるなら
ば、比Dλ2/γが然るべく増加されねばならないこと
を示唆する。従って、ソリトン伝送システムにおける線
路増幅器間の増加した距離を提供するには非線形係数γ
の低い値もまた望ましい。
In the case of a soliton system, more powerful amplifiers can be used to increase the launch power for a pulse in order to increase the spacing between amplifiers. However, in this case, equation (4) suggests that if the firing power is increased and the soliton pulse duration remains constant, the ratio Dλ 2 / γ must be increased accordingly. Therefore, to provide an increased distance between line amplifiers in a soliton transmission system, the nonlinear coefficient γ
Low values of are also desirable.

【0018】特許ならびに刊行物は、区分されたコアま
たは2重クラッド屈折率特性および大きな実効断面積を
持つファイバを用いる光伝送ファイバの設計について論
述している。例えば、米国特許第5,579,428号
は、光集中型(optical lumoed)または
光分布型(optical distributed)
増幅器を用いるWDMソリトン遠隔通信システムに使用
するよう設計された単一モード光ファイバを開示してい
る。予め選定された波長範囲にわたり、開示された光フ
ァイバに対する全分散が、WDMソリトン伝搬に対する
自己位相変調を均衡させるに充分に高い予め選定された
正値の範囲内に存在する。同様に、分散勾配は、WDM
間の衝突を防止しかつその時間およびスペクトルのシフ
トを減じるのに充分な低い値の予め選定された範囲内に
存在する。米国特許第5,579,428号の堤案され
たファイバは、ファイバのコアに最大屈折率の領域を持
つ区分コアである。
[0018] Patents and publications discuss the design of optical transmission fibers using fibers with sectioned core or double cladding refractive index characteristics and a large effective area. For example, U.S. Pat. No. 5,579,428 discloses optically lumped or optically distributed.
Disclosed is a single mode optical fiber designed for use in a WDM soliton telecommunications system using an amplifier. Over the pre-selected wavelength range, the total dispersion for the disclosed optical fiber lies within a pre-selected positive range that is high enough to balance self-phase modulation for WDM soliton propagation. Similarly, the dispersion gradient is WDM
Be within a preselected range of low enough values to prevent collisions between them and reduce their time and spectral shifts. The proposed fiber in U.S. Pat. No. 5,579,428 is a segmented core with a region of maximum index of refraction in the core of the fiber.

【0019】米国特許第4,715,679号は、低分
散、低損失の導波路を作るためディプレストクラッド屈
折率(depressed refractive i
ndex)の区分コアを持つ光ファイバを開示してい
る。米国特許第4,715,679号は、ファイバの内
部コア外であるが外部コアの環状領域内の環状領域にお
ける最大屈折率領域を持つ理想化された特性を含む複数
の屈折率分布(refractive index p
rofile)を開示している。
US Pat. No. 4,715,679 teaches a depressed refractive index to produce a low dispersion, low loss waveguide.
(ndex) are disclosed. U.S. Pat. No. 4,715,679 teaches a plurality of refractive index profiles that include an idealized characteristic with a maximum index region in the annular region outside the inner core of the fiber but within the annular region of the outer core. p
(file).

【0020】米国特許第4,877,304号は、クラ
ッドの屈折率より大きな最大屈折率を持つコア特性(c
ore profile)を有する光ファイバを開示し
ている。米国特許第4,889,404号は、光ファイ
バを含む非対称的2方向性光通信システムを開示してい
る。前記特許第4,877,304号および同第4,8
89,404号もまた、おそらくは増加した屈折率を持
つ外部環状領域を持つ理想化された屈折率分布を記述し
ているが、これらの特性に対応する特定の事例は開示さ
れず、当該特許はかかる特性を持つ光ファイバの非線形
特性については言及していない。
US Pat. No. 4,877,304 describes a core characteristic (c) having a maximum index of refraction greater than that of the cladding.
An optical fiber having an ore profile is disclosed. U.S. Pat. No. 4,889,404 discloses an asymmetric two-way optical communication system including optical fibers. The above-mentioned Patent Nos. 4,877,304 and 4,8,304.
No. 89,404 also describes an idealized refractive index profile, possibly with an outer annular region with increased refractive index, but no specific case corresponding to these properties is disclosed, and the patent does not disclose. No mention is made of the non-linear characteristics of an optical fiber having such characteristics.

【0021】米国特許第5,684,909号、ヨーロ
ッパ特許第789,255号および同第724,171
号は、区分された屈折率のコア特性により作られた大き
な実効断面積を持つ単一モード光ファイバを開示してい
る。前記特許および出願は、長い距離の、高いビット・
レートの光システムで用いられる大きな実効断面積を持
つファイバを得るためのコンピュータ・シミュレーショ
ンを記載している。米国特許第5,684,909号
は、正の屈折率を持つ2つの隣接しない特性のセグメン
トと、負の屈折率を持つ2つの更に他の隣接しないセグ
メントとを有するコア特性を示している。前記特許第
5,684,909号は、区分コア特性から実質的にゼ
ロの分散勾配を持つファイバを達成することを目的とす
る。ヨーロッパ特許第789,255号に開示されたフ
ァイバは、区分コアにおける屈折率分布により達成され
た非常に大きな実効断面積を有するが、負の屈折差を持
つ少なくとも2つの隣接しないセグメントを有する。ヨ
ーロッパ特許第724,171号は、ファイバの中心に
存在する最大屈折率を持つ光ファイバを開示している。
US Pat. Nos. 5,684,909, EP 789,255 and 724,171.
Discloses a single mode optical fiber having a large effective area created by the core properties of the index of refraction. The patents and applications describe long distance, high bit
A computer simulation is described for obtaining a fiber with a large effective area used in a rate optical system. U.S. Pat. No. 5,684,909 shows a core characteristic having two non-contiguous segments with a positive refractive index and two further non-contiguous segments with a negative refractive index. No. 5,684,909 aims to achieve a fiber with a substantially zero dispersion slope from the segmented core properties. The fiber disclosed in EP 789,255 has a very large effective area achieved by the refractive index distribution in the segmented core, but has at least two non-adjacent segments with a negative refractive index difference. European Patent No. 724,171 discloses an optical fiber having a maximum index of refraction present in the center of the fiber.

【0022】米国特許第5,555,340号は、分散
補償を達成するための区分コアを持つ分散補償型光ファ
イバを開示している。当該特許第5,555,340号
は、クラッドを包囲する樹脂膜がファイバの内部コアよ
り高い屈折率を持つ屈折率分布を開示している。しか
し、この樹脂は、ファイバ構造における低損失の光伝導
層としては働かない。
US Pat. No. 5,555,340 discloses a dispersion-compensating optical fiber having a segmented core to achieve dispersion compensation. No. 5,555,340 discloses a refractive index distribution in which the resin film surrounding the cladding has a higher refractive index than the inner core of the fiber. However, this resin does not act as a low loss photoconductive layer in the fiber structure.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】出願人は、ファイバの断
面における屈折率修正ドーパントの分布が非線形特性に
対して著しい影響を持つことに注目した。出願人は、非
線形指数n2が純シリカのため定数項を持ちかつ指数修
正ドーパントの濃度に比例する半径方向変動項を持つ非
線形係数γに寄与することを確認した。屈折率を増すた
め(例えば、GeO2)あるいはこれを減じるため(例
えば、フッ素)純シリカ・ガラスに添加されるドーパン
トが共に、純シリカの非線形値を越えてガラスの非線形
性を増す傾向を呈する。出願人は、公知の大きな実効断
面積のファイバが、実効断面積の全体的な増加は達成し
ながら、光フィールドが比較的大きな強さを持つファイ
バ断面領域におけるドーパントの影響によりγにおける
最適な低減を達成できないことを発見した。
SUMMARY OF THE INVENTION Applicants have noted that the distribution of refractive index modifying dopants in the cross-section of the fiber has a significant effect on nonlinear properties. Applicants have determined that the nonlinear index n 2 has a constant term due to pure silica and contributes to the nonlinear coefficient γ with a radial variation term proportional to the concentration of the index modifying dopant. Both dopants added to pure silica glass to increase (eg, GeO 2 ) or reduce (eg, fluorine) the refractive index tend to increase the nonlinearity of the glass beyond the nonlinear values of pure silica. . Applicants have noted that while a fiber with a known large effective area achieves an overall increase in the effective area, the optical field has an optimum reduction in γ due to the effect of dopants in the fiber cross-sectional area where the optical field has a relatively large intensity. Has not been achieved.

【0024】更にまた、出願人は、屈折率修正ドーパン
トが、特に増加した散乱損失によりファイバ損失を増加
する傾向を持つことに注目した。このことから、出願人
は、低い非線形係数γおよび制限された損失を持つ光フ
ァイバを開発する作業を提案した。
Furthermore, Applicants have noted that refractive index modifying dopants tend to increase fiber loss, especially due to increased scattering losses. For this reason, the applicant has proposed to develop an optical fiber having a low nonlinear coefficient γ and a limited loss.

【0025】出願人は、光フィールド強さがより高い比
較的低いドーパント濃度と、光フィールド強さがより低
い比較的高いドーパント濃度とを持つ光ファイバを開発
した。
Applicants have developed an optical fiber having a relatively low dopant concentration with a higher light field strength and a relatively high dopant concentration with a lower light field strength.

【0026】出願人は、ファイバの中心断面領域におけ
る第1のピーク値を持ち、第1のピーク値より大きい第
2のピーク値を持つ外部リングと、2つのピーク値間の
断面領域における少なくとも低いドーパント成分領域と
を持つファイバに対する屈折率分布(index pr
ofile)を選定することによって、光ファイバにお
いて低い非線形係数γを達成できることを発見した。当
該ファイバにおいては、内部コア領域外の光フィールド
強さが増加される。比較的高いフィールド強さと組合わ
された低いドーパント成分領域の存在が、ファイバ損失
に対する制限された影響と共に、非線形係数における実
質的な減少を達成した。
Applicants have an outer ring having a first peak value in the central cross-sectional area of the fiber and a second peak value greater than the first peak value, and at least a lower in the cross-sectional area between the two peak values. Index pr for a fiber with a dopant component region (index pr)
It has been found that by selecting (file), a low nonlinear coefficient γ can be achieved in the optical fiber. In the fiber, the light field strength outside the inner core region is increased. The presence of a low dopant component region combined with a relatively high field strength has achieved a substantial reduction in the nonlinear coefficient with a limited effect on fiber loss.

【0027】1つの特質において、本発明による低い非
線形係数γと大きな実効断面積とを持つ光伝送ファイバ
は、コア領域とこのコア領域を包囲する低損失のクラッ
ドとを含んでいる。前記コア領域は、第1の最大屈折率
差Δn1と屈折率分布α(profile α)と半径
r1とを持つガラス内部コアと、内部コアを放射状に包
囲するΔn1より小さな実質的に一定の屈折率差Δn2
(refractive index differe
nce)と外部半径r2とを持つ第1のガラス層と、前
記第1の層を放射状に包囲しΔn1より大きな第2の最
大屈折率差Δn3を持ちかつ基部における幅wを持つ第
2のガラス層とを含み、ここでγは予め選定された動作
波長範囲にわたり約2W-1km-1より小さい。第1のガ
ラス層の屈折率差Δn2は、前記第2の最大屈折率差Δ
n3の10%より絶対値において小さい。更に望ましく
は、Δn2はΔn3の5%より絶対値において小さい。
望ましくは、Δn2は第1のガラス層全体において実質
的に一定である。
In one aspect, an optical transmission fiber according to the present invention having a low nonlinear coefficient γ and a large effective area includes a core region and a low-loss cladding surrounding the core region. The core region includes a glass inner core having a first maximum refractive index difference Δn1, a refractive index distribution α (profile α) and a radius r1, and a substantially constant refractive index smaller than Δn1 radially surrounding the inner core. Difference Δn2
(Refractive index differe
and a second glass layer radially surrounding the first layer and having a second maximum refractive index difference Δn3 greater than Δn1 and a width w at the base. Wherein γ is less than about 2 W −1 km −1 over a preselected operating wavelength range. The refractive index difference Δn2 of the first glass layer is equal to the second maximum refractive index difference Δn.
It is smaller in absolute value than 10% of n3. More preferably, Δn2 is smaller in absolute value than 5% of Δn3.
Desirably, Δn2 is substantially constant throughout the first glass layer.

【0028】2つのガラス層のピーク屈折率Δn3が内
部コアに対するピーク屈折率Δn1を5%以上越えるこ
とが望ましい。第2の特質において、本発明による光伝
送システムにおいて用いられる大きな実効断面積と約2
-1km-1より小さい非線形係数γとを持つ光伝送ファ
イバは、コア領域と、このコア領域を包囲する低損失の
クラッドとを有する。コア領域は、第1の最大屈折率差
Δn1と屈折率分布αと半径r1とを有するガラス内部
コアと、内部コアを放射状に包囲しΔn1より小さい屈
折率差Δn2を持ちかつ外部半径r2を持つ第1のガラ
ス層と、前記第1の層を放射状に包囲しΔn1より大き
い第2の最大屈折率差Δn3を持ちかつ幅wを持つ第2
のガラス層とを含んでいる。前記第1のガラス層は、小
さなドーパント成分の領域を含んでいる。
It is desirable that the peak refractive index Δn3 of the two glass layers exceed the peak refractive index Δn1 for the inner core by 5% or more. In a second characteristic, the large effective area used in the optical transmission system according to the invention and about 2
An optical transmission fiber having a nonlinear coefficient γ smaller than W −1 km −1 has a core region and a low-loss cladding surrounding the core region. The core region has a glass inner core having a first maximum refractive index difference Δn1, a refractive index distribution α, and a radius r1, a radially surrounding inner core, a refractive index difference Δn2 smaller than Δn1, and an outer radius r2. A first glass layer and a second glass layer radially surrounding the first layer and having a second maximum refractive index difference Δn3 greater than Δn1 and a width w.
And a glass layer. The first glass layer includes regions of a small dopant component.

【0029】更に他の特質において、本発明による光伝
送システムは、光信号を出力する光トランスミッタと、
前記信号を伝送する光伝送線とを含む。光伝送線は、フ
ァイバの中心断面領域における第1の屈折率ピーク値を
持つ光伝送ファイバと、第1のピーク値より大きい第2
の屈折率ピーク値を持つ外部リングと、2つのピーク値
間の小さなドーパント成分領域とを含んでいる。
In still another aspect, an optical transmission system according to the present invention comprises: an optical transmitter that outputs an optical signal;
An optical transmission line for transmitting the signal. The optical transmission line has an optical transmission fiber having a first refractive index peak value in a central cross-sectional area of the fiber, and a second optical transmission fiber having a second refractive index peak value larger than the first peak value.
And a small dopant component region between the two peak values.

【0030】前記小さなドーパント成分領域は、ファイ
バのピーク屈折率差、即ち外部リングの屈折率差の絶対
値において約15%またはそれ以下の屈折率差を有す
る。望ましい実施の形態において、光伝送システムは更
に、各々が特定の波長を持つ複数の光信号を出力する複
数の光トランスミッタと、光信号を組合わせて波長分離
多重化光通信信号を形成し組合わされた信号を前記第1
の光伝送線へ出力する光コンバイナとを含んでいる。
The small dopant component region has a refractive index difference of about 15% or less in absolute value of the peak refractive index difference of the fiber, that is, the refractive index difference of the outer ring. In a preferred embodiment, the optical transmission system is further combined with a plurality of optical transmitters, each outputting a plurality of optical signals having a specific wavelength, to combine the optical signals to form a wavelength division multiplexed optical communication signal. The first signal
And an optical combiner for outputting to the optical transmission line.

【0031】前記光伝送ファイバが50kmより大きな
長さを持つことが望ましい。前記光伝送線が少なくとも
1つの光増幅器を含むことが望ましい。更に他の特質に
おいて、光ファイバ伝送における非線形効果を制御する
本発明による方法は、光信号を生成し、非線形係数を持
つシリカ光ファイバにおける光信号を結合し、第1の屈
折率ピーク値を生じるようにファイバの中心断面領域を
ドープし、第1のピーク値より大きな第2の屈折率ピー
ク値を生じるように前記ファイバの環状ガラスリングを
ドープすることにより前記中心断面領域外のファイバ断
面領域における光信号と関連するフィールド強さを強化
するステップを含んでいる。当該方法は、ファイバの非
線形係数を減じるため、2つのピーク値間のファイバ断
面領域のドーパント濃度を予め定めた値より低く選定す
るステップを含む。
Preferably, the optical transmission fiber has a length greater than 50 km. Preferably, the optical transmission line includes at least one optical amplifier. In still another aspect, a method according to the present invention for controlling non-linear effects in optical fiber transmission generates an optical signal and combines the optical signals in a silica optical fiber having a non-linear coefficient to produce a first refractive index peak value. In the fiber cross-sectional area outside the central cross-sectional area by doping the central cross-sectional area of the fiber and doping the annular glass ring of the fiber to produce a second refractive index peak value greater than the first peak value. Enhancing the field strength associated with the optical signal. The method includes the step of selecting a dopant concentration in the fiber cross-sectional area between the two peak values below a predetermined value to reduce the nonlinear coefficient of the fiber.

【0032】上記の一般的記述および以降の詳細な記述
は共に例示でありかつ説明のみに過ぎず請求項に記載さ
れる如き本発明の限定ではいことを理解すべきである。
以降の記述は、本発明の実施と共に、本発明の更なる利
点および目的を記述し示唆する。
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as set forth in the following claims.
The following description describes and suggests further advantages and objects of the present invention, as well as the practice of the present invention.

【0033】本文の記述に盛込まれその一部をなす添付
図面は、本発明の実施の形態を例示し、本文の記述と共
に、本発明の利点および原理を説明するものである。
The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, explain the advantages and principles of the invention.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】まず、事例が添付図面に示され、
本発明の記述から明らかになるであろう本発明による種
々の実施の形態を参照する。図面において、可能な限り
同じ参照番号が異なる図面における同じか同様な要素を
表わす。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, an example is shown in the accompanying drawings,
Reference will be made to various embodiments according to the invention which will become apparent from the description of the invention. In the drawings, wherever possible, the same reference numbers represent the same or similar elements in different figures.

【0035】本発明による光ファイバは、ファイバの半
径方向寸法におけるピーク屈折率差の2つの領域を含む
屈折率分布(refractive index pr
ofile)を有し、ここで2つのピークの大きい方が
第1のピークから半径方向外方に置かれる。出願人は、
このような性質の屈折率分布を持つ光ファイバが、比較
的低い非線形係数γと比較的高い実効断面積とを含む1
520ないし1620nmの波長の動作範囲における光
特性を生じ得ることを発見した。かかる特性により、本
発明のファイバは、特に長大な長さ(例えば、50km
以上)の光伝送線および(または)高パワーの信号(例
えば、光増幅器を持つ光伝送線における)において有効
に使用することができる。更に、出願人は、かかる屈折
率分布を含む光ファイバが、非ゼロの正の分散と非ゼロ
の負の分散の両者に対して、WDMシステムにおける4
光波混合の非線形効果を最小限に抑えるように非ゼロ分
散ファイバとして有効に動作し得ることを発見した。更
にまた、出願人は、かかる屈折率分布を含む光ファイバ
が、光伝送システムにおける非線形効果を最小限に抑え
るように分散シフト・ファイバとして有効に動作し得る
ことを確認した。
An optical fiber according to the present invention has a refractive index profile including two regions of peak refractive index difference in the radial dimension of the fiber.
file, where the larger of the two peaks is located radially outward from the first peak. Applicant:
An optical fiber having such a refractive index distribution has a relatively low nonlinear coefficient γ and a relatively high effective area.
It has been discovered that optical properties in the operating range of wavelengths from 520 to 1620 nm can be produced. Due to such characteristics, the fiber of the present invention is particularly long (for example, 50 km).
Above) and / or high power signals (eg, in optical transmission lines with optical amplifiers). In addition, Applicants have shown that an optical fiber containing such a refractive index profile can be used in a WDM system for both non-zero positive dispersion and non-zero negative dispersion.
It has been found that it can operate effectively as a non-zero dispersion fiber so as to minimize the nonlinear effects of light wave mixing. Furthermore, Applicants have determined that an optical fiber containing such a refractive index profile can operate effectively as a dispersion-shifted fiber to minimize nonlinear effects in optical transmission systems.

【0036】図1において10として全体的に示される
ように、低い非線形係数γを持つ光伝送ファイバは、異
なる屈折率を持つガラスの複数の光伝導層を含んでい
る。図1におけるファイバ10の断面に示されるよう
に、ファイバの軸方向中心が、第1の最大屈折率差Δn
1と半径r1とを持つ内部コア12である。当業者には
容易に判るように、屈折率差とは、所与のガラス層とク
ラッドガラスとの間の屈折率の差を指す。即ち、屈折率
n1を持つ内部コア12の屈折率差Δn1は、n1−n
クラッドに等しい。ガラス・コア12は、GeO2の如
き純SiO2の屈折率を増加する物質でドープされたS
iO2から作られることが望ましい。屈折率を増す他の
ドーパントは、例えば、Al23、P25、TiO2
ZrO2およびNb23である。
As shown generally at 10 in FIG. 1, an optical transmission fiber having a low nonlinear coefficient γ includes a plurality of glass photoconductive layers having different refractive indices. As shown in the cross section of the fiber 10 in FIG. 1, the axial center of the fiber is the first maximum refractive index difference Δn.
1 and an inner core 12 having a radius r1. As will be readily appreciated by those skilled in the art, index difference refers to the index difference between a given glass layer and the cladding glass. That is, the refractive index difference Δn1 of the inner core 12 having the refractive index n1 is n1-n
Equivalent to cladding. Glass core 12 is doped with a substance that increases the net SiO 2 having a refractive index such as GeO 2 S
It is preferably made from iO 2. Other dopants that increase the refractive index include, for example, Al 2 O 3 , P 2 O 5 , TiO 2 ,
ZrO 2 and Nb 2 O 3 .

【0037】第1のガラス層14は、内部コア12を包
囲し、ガラス層14の幅方向の屈折率が内部コア12の
半径r1に沿った屈折率より小さいことを特徴とする。
望ましくは、かつ以下に更に詳細に述べるように、第1
のガラス層14は、0に略々等しい屈折率差Δn2を持
つ純SiO2から作られる。
The first glass layer 14 surrounds the inner core 12, and is characterized in that the refractive index in the width direction of the glass layer 14 is smaller than the refractive index along the radius r1 of the inner core 12.
Preferably, and as described in more detail below, the first
The glass layer 14 is made of pure SiO 2 having a refractive index difference Δn2 substantially equal to zero.

【0038】第2のガラス層16は、ファイバ10の長
手方向に沿って第1のガラス層14を包囲する。第2の
ガラス層16はその幅内において、内部コア12におけ
るガラスの最大屈折率Δn1を越える最大屈折率Δn3
を有する。最後に、低損失のクラッド18が、ファイバ
10の軸方向に沿う光伝搬案内を助けるように周知の方
法で第2のガラス層16を包囲している。クラッド18
は、実質的に0に等しい屈折率差を持つ純SiO2ガラ
スを含む。クラッド18がある屈折率修正ドーパントを
含むならば、クラッドはその幅方向において、内部コア
12と第2のガラス層16の両者における最大屈折率よ
り屈折率を持つはずである。
[0038] The second glass layer 16 surrounds the first glass layer 14 along the length of the fiber 10. The second glass layer 16 has a maximum refractive index Δn3 exceeding the maximum refractive index Δn1 of the glass in the inner core 12 within the width thereof.
Having. Finally, a low-loss cladding 18 surrounds the second glass layer 16 in a well-known manner to help guide light propagation along the axial direction of the fiber 10. Clad 18
Include pure SiO 2 glass with a refractive index difference substantially equal to zero. If the cladding 18 includes a refractive index modifying dopant, the cladding should have a refractive index in its width direction greater than the maximum refractive index in both the inner core 12 and the second glass layer 16.

【0039】図2は、本発明の第1の実施の形態におけ
るファイバ10の半径方向の屈折率分布を示している。
全体的に示されるように、ファイバ10は、内部コア1
2と第2のガラス層16にそれぞれ位置される2つの屈
折率のピーク20および22を有する。内部コア12と
第2のガラス層16との間に半径方向に配置される第1
のガラス層14は、その2つの隣接層12および16に
関して屈折率くぼみ(refractive inde
x dip)を生じる。その結果、内部コア12、第1
の層14および第2の層16の組合わせが、一般に、フ
ァイバの断面における最大屈折率を持つ外部層を含む区
分コアを有する光ファイバの屈折率分布(optica
l fiber profile)を提供する。
FIG. 2 shows the refractive index distribution in the radial direction of the fiber 10 according to the first embodiment of the present invention.
As shown generally, the fiber 10 comprises an inner core 1
It has two refractive index peaks 20 and 22 located on the second and second glass layers 16, respectively. A first radially disposed first inner layer between the inner core and the second glass layer;
Glass layer 14 has a refractive index depression with respect to its two adjacent layers 12 and 16.
x dip). As a result, the inner core 12, the first
The combination of the first layer 14 and the second layer 16 generally provides an optical fiber with a sectioned core that includes an outer layer having a maximum refractive index in the cross section of the fiber.
l fiber profile).

【0040】図2に示されるように、本発明の第1の実
施の形態によれば、内部コア12は、約3.6μmない
し4.2μmであるが望ましくは約3.9μmである半
径r1を有する。ファイバの中心と3.9μmにおける
半径方向位置との間で、内部コア12が、ファイバ10
の軸方向中心あるいはその付近におけるピーク屈折率と
外側半径における内部コアに対して最小値とを生じるG
eO2などの如き屈折率を増すドーパントを含んでい
る。ピーク値では、内部コア12に対する屈折率差が約
0.0082ないし0.0095であるが、望ましくは
約0.0085である。屈折率を増すドーパントの濃度
は、実質的に放物線形状に似た曲線勾配を持つ屈折率分
布を生じるように、内部コア12の中心から約3.9μ
mの外側半径まで減少する。望ましい実質的な放物線形
状は、約1.7ないし2.0間、望ましくは約1.9の
屈折率分布α(profileα)に対応する。一般
に、内部コア12の屈折率分布は、下式に対応する屈折
率分布αである。
As shown in FIG. 2, according to the first embodiment of the present invention, the inner core 12 has a radius r1 of about 3.6 μm to 4.2 μm, preferably about 3.9 μm. Having. Between the center of the fiber and the radial position at 3.9 μm, the inner core 12
G which produces a peak refractive index at or near the axial center of and a minimum for the inner core at the outer radius.
It contains a dopant that increases the refractive index, such as eO 2 . At the peak value, the refractive index difference with respect to the inner core 12 is about 0.0082 to 0.0095, but preferably about 0.0085. The concentration of the index-enhancing dopant is about 3.9 μm from the center of the inner core 12 so as to produce a refractive index profile having a substantially parabolic curve slope.
m to the outer radius. A desirable substantially parabolic shape corresponds to a refractive index profile α of between about 1.7 and 2.0, preferably about 1.9. Generally, the refractive index distribution of the inner core 12 is a refractive index distribution α corresponding to the following equation.

【0041】[0041]

【数5】 (Equation 5)

【0042】当業者には容易に判るように、屈折率分布
αは、コアの屈折率分布に対する丸み即ち曲率の大きさ
を示し、ここで、α=1はガラスのコアに対する三角形
状に対応し、α=2は放物線に対応する。α値が2より
大きくなり6に近づくに従い、屈折率分布は階段状屈折
率分布に更に近づく。真の階段状分布は、無限大のαに
よって規定されるが、約4ないし6のαが実用目的の階
段状屈折率分布である。屈折率分布αは、その中心線に
沿って、例えばファイバがOVD法またはMCVD法で
作られるならば、倒置円錐の形状におけるインデックス
低下(屈折率低下)(index depressio
n)を生じる。
As will be readily appreciated by those skilled in the art, the refractive index distribution α indicates the magnitude of the radius or curvature to the refractive index distribution of the core, where α = 1 corresponds to the triangular shape for the glass core. , Α = 2 corresponds to a parabola. As the α value becomes larger than 2 and approaches 6, the refractive index distribution further approaches the step-like refractive index distribution. The true step distribution is defined by an infinite α, but about 4 to 6 α is a step refractive index distribution for practical purposes. The refractive index distribution α is determined along its center line, for example, if the fiber is made by OVD or MCVD, in the form of an inverted cone (index depressio).
n).

【0043】第1のガラス層14は、Δn1より小さい
24として示される屈折率差Δn2を有する。図2に示
されるように、第1のガラス層14に対する望ましい屈
折率差Δn2は約0の一定値を持ち、これは純SiO2
ガラスの層に対応する。しかし、第1のガラス層の屈折
率差Δn2は、第1のガラス層14のドーパント成分が
低いことを前提として、屈折率修正ドーパント(ref
ractive index modifying d
opant)の存在によりゼロではない。屈折率差が第
1のガラス層に跨がって変動することが判る。いずれの
場合も、内部コア12あるいは第2のガラス層16から
の屈折率修正ドーパントがファイバ製造中に第1のガラ
ス層14内へ拡散する。
The first glass layer 14 has a refractive index difference Δn2, indicated as 24 which is smaller than Δn1. As shown in FIG. 2, the refractive index difference Δn2 desirable for first glass layer 14 has a constant value of about 0, which is pure SiO 2
Corresponds to the glass layer. However, the refractive index difference Δn2 of the first glass layer is based on the assumption that the dopant component of the first glass layer 14 is low.
active index modifying d
non-zero due to the presence of an (operant). It can be seen that the difference in the refractive index varies across the first glass layer. In either case, index modifying dopants from the inner core 12 or the second glass layer 16 diffuse into the first glass layer 14 during fiber fabrication.

【0044】出願人は、例えばファイバの低損失および
低線形性に照らして、上記利点を第1のガラス層14に
おける比較的高いフィールド強さと組合わせて達成する
ため、第1のガラス層14における低いドーパント成分
がファイバのピーク屈折率差の約15%あるいは望まし
くはそれより少ない、即ち、第2のガラス層16の屈折
率差Δn3の第1のガラス層14に対する屈折率差Δn
2を生じる如きドーパント成分に対応することを確認し
た。当業者は、結果として得る光ファイバが光伝送線の
長さのように増幅器数および間隔および(または)伝送
信号の電力、数および波長間隔を決定しようとする光シ
ステムの特性を整合する非線形および(または)損失特
性を有するように、この値を適用することができる。
Applicants have realized that in order to achieve the above advantages in combination with the relatively high field strength in the first glass layer 14, for example in light of the low loss and low linearity of the fiber, The low dopant component is about 15% or desirably less than the peak refractive index difference of the fiber, ie, the refractive index difference Δn3 of the second glass layer 16 relative to the first glass layer 14 Δn.
2 corresponded to a dopant component that produced 2. One skilled in the art will recognize that the resulting optical fiber will match the characteristics of the optical system in which the number of amplifiers and spacing and / or the power, number and wavelength spacing of the transmitted signal are to be determined, such as the length of an optical transmission line. This value can be applied to have a (or) loss characteristic.

【0045】望ましい実施の形態によれば、第2のガラ
ス層16の屈折率差Δn3の10%より絶対値において
低い屈折率差Δn2を生じるように、第1のガラス層1
4におけるドーパント濃度によって改善されたファイバ
特性を達成することができる。第1のガラス層における
かかる低いドーパント成分は、当該領域における比較的
高いフィールド強さと組合わせて、ファイバの非線形係
数および損失に対する非常に限られた影響を与える。
According to a preferred embodiment, the first glass layer 1 is formed such that a refractive index difference Δn2 that is lower in absolute value than 10% of the refractive index difference Δn3 of the second glass layer 16 is generated.
Improved fiber properties can be achieved with a dopant concentration of 4. Such a low dopant content in the first glass layer, combined with the relatively high field strength in that region, has a very limited effect on the non-linearity and loss of the fiber.

【0046】第2のガラス層16の屈折率差Δn3の5
%より絶対値において低い屈折率差Δn2により、更に
望ましいファイバ特性を達成することができる。第1の
ガラス層14は、図2に示されるように、約9.0μm
ないし12.0μmの間、望ましくは9.2μmである
外径r2を有する。その結果、第1のガラス層14は、
本発明の第1の実施の形態に対して約4.8μmないし
約8.4μmに至る幅を有する。
The refractive index difference Δn 3 of the second glass layer 16 is 5
%, A more desirable fiber characteristic can be achieved. The first glass layer 14, as shown in FIG.
It has an outer diameter r2 between 1 and 12.0 μm, preferably 9.2 μm. As a result, the first glass layer 14
It has a width ranging from about 4.8 μm to about 8.4 μm for the first embodiment of the present invention.

【0047】第2のガラス層16は、内部コア12のよ
うに、その屈折率差がガラス層の幅をGeO2および
(または)他の周知のドーパントでドープすることによ
って増加する。第2のガラス層16は、内部コア12の
最大屈折率差Δn1および第1のガラス層14の屈折率
差Δn2を越える図2に22として示される最大屈折率
差Δn3において最高点に達するその半径方向の実質的
に放物線屈折率分布を有する。放物線以外の屈折率分
布、例えば、アーチ状又は階段状等が第2のガラス層6
に対して考えられる。
The second glass layer 16, like the inner core 12, has its refractive index difference increased by doping the width of the glass layer with GeO 2 and / or other known dopants. The second glass layer 16 has its radius reaching a maximum at a maximum refractive index difference Δn3 shown as 22 in FIG. 2 that exceeds the maximum refractive index difference Δn1 of the inner core 12 and the refractive index difference Δn2 of the first glass layer 14. It has a substantially parabolic refractive index distribution in the direction. The refractive index distribution other than a parabola, for example, an arched shape or a stepped shape, has a second glass layer 6.
It is thought about.

【0048】第2のガラス層16のピーク時の屈折率の
Δn3は、5%より多く内部コア12に対するピーク屈
折率のΔn1を越えることが望ましい。第2のガラス層
16のピーク時の屈折率のΔn3は、約0.009ない
し0.012であるが、約0.0115であることが望
ましい。第2のガラス層16は、約0.6μmないし
1.0μmに等しい幅Wを有するが、望ましくは約0.
9μmである。
It is preferable that the peak refractive index Δn3 of the second glass layer 16 exceeds 5% and exceeds the peak refractive index Δn1 for the inner core 12. The refractive index Δn3 of the second glass layer 16 at the peak is about 0.009 to 0.012, and preferably about 0.0115. The second glass layer 16 has a width W equal to about 0.6 μm to 1.0 μm, but desirably about 0.2 μm.
9 μm.

【0049】光ファイバ10のクラッド18は、0に実
質的に等しい屈折率差を持つ屈折率分布26を有する。
先に述べたように、クラッド26は純SiO2であるこ
とが望ましいが、内部コア12および第2のガラス層1
6の最大屈折率20および22の屈折率よりその屈折率
が増加しないドーパントを含む。
The cladding 18 of the optical fiber 10 has a refractive index distribution 26 having a refractive index difference substantially equal to zero.
As mentioned earlier, the cladding 26 is preferably made of pure SiO 2 , but the inner core 12 and the second glass layer 1
6 includes a dopant whose refractive index does not increase more than the maximum refractive indices 20 and 22 of 6.

【0050】出願人は、図2の屈折率分布を持つ光伝送
ファイバ10がWDM送信において用いられる幾つかの
望ましい光学的特性を有することを発見した。光伝送フ
ァイバ10は、ファイバが1530nmないし1565
nmの動作波長範囲で5ないし10ps/nm/kmの
全分散を提供する波長範囲にわたり動作する送信システ
ムにおいて用いられることが望ましい。特に、ファイバ
10は、前記の波長範囲において括弧内の最も望ましい
実施の形態の特性を含む下記の光学的特性を呈する。即
ち、分散=5〜10ps/nm/km(1550nmに
おいて5.65ps/nm/km) 1550nmにおける分散勾配≦0.06ps/nm2
/km(0.056ps/nm2/km) 1550nmにおけるマイクロベンド減衰係数<1dB
/km 実効断面積>45μm2 γ<2W-1km-1(1550nmにおいて1.4W-1
-1) λcutoff<1480nm(国際電気通信連合.T G.
650によるファイバ遮断波長) これらの光学的特性は、ソリトンと非ソリトンの両タイ
プのWDMシステム用の伝送ファイバに対する所望品質
を満たしている。
Applicants have discovered that the optical transmission fiber 10 having the index profile of FIG. 2 has some desirable optical properties used in WDM transmission. The optical transmission fiber 10 has a fiber of 1530 nm to 1565.
It is desirable to be used in a transmission system operating over a wavelength range that provides a total dispersion of 5 to 10 ps / nm / km in the operating wavelength range of nm. In particular, the fiber 10 exhibits the following optical characteristics in the aforementioned wavelength range, including those of the most preferred embodiment in parentheses. That is, dispersion = 5 to 10 ps / nm / km (5.65 ps / nm / km at 1550 nm) Dispersion gradient at 1550 nm ≦ 0.06 ps / nm 2
/ Km (0.056 ps / nm 2 / km) Microbend attenuation coefficient at 1550 nm <1 dB
/ Km Effective area> 45 μm 2 γ <2 W −1 km −1 (1.4 W −1 k at 1550 nm)
m -1 ) λ cutoff <1480 nm (International Telecommunication Union, TG.
These optical properties meet the desired qualities for transmission fibers for both soliton and non-soliton WDM systems.

【0051】先に述べたように、非線形係数γは、非線
形効果に対するファイバの感受性の表示を行う。2W-1
km-1より小さいγを持つファイバ10は、さもなけれ
ば自己位相変調、交差位相変調などからきびしい問題を
生じることがある、高出力光伝送システムにおける送良
好な応答を呈する。同様に、ファイバ10は、1530
nmから1565nmの動作範囲にわたる非ゼロ分散値
を含み、これは望ましくない4光波混合の回避に役立
つ。更に、動作波長範囲における全分散の比較的小さな
勾配は、ファイバ10がWDMシステムにおけるキャリ
ア波長間の分散の比較的小さな差を生じることを可能に
する。
As previously mentioned, the nonlinear coefficient γ provides an indication of the sensitivity of the fiber to nonlinear effects. 2W -1
Fibers 10 with γ less than km −1 exhibit good transmission in high power optical transmission systems, which can otherwise cause severe problems from self-phase modulation, cross-phase modulation, and the like. Similarly, fiber 10
Includes non-zero dispersion values over the operating range of nm to 1565 nm, which helps to avoid unwanted four-wave mixing. Further, the relatively small slope of the total dispersion in the operating wavelength range allows the fiber 10 to produce a relatively small difference in dispersion between carrier wavelengths in a WDM system.

【0052】図3ないし図6は、ファイバ10の物理的
特性と光学的特性間の関係を更に詳細に示している。こ
れらの図は、6つのパラメータ、即ち内部コア12の半
径r1、内部コア12の最大屈折率Δn1、内部コア1
2に対する屈折率分布形状(profile shap
e)α、第1のガラス層14の外径r2、第2のガラス
層16の幅wおよび第2のガラス層16の最大屈折率Δ
n3を考察する時、種々の物理的および光学的関係に対
するファイバ10に対するコンピュータ・シミュレーシ
ョンからの結果を提示している。図3ないし図6の各グ
ラフにより表わされるシミュレーションにおいては、こ
れら6つのパラメータが実質的に先に述べた当該6つの
パラメータ、即ち、3.6〜4.2μmのr1、0.0
082〜0.0095のΔn1、1.7〜2.0のα、
9.0〜12.0μmのr2、0.6〜1.0μmの
w、および0.009〜0.012のΔn3に対する範
囲にわたり略々ランダムに変動させられた。各点は、こ
の6つのパラメータの異なる組を表わす。当該シミュレ
ーションは、Δn1<Δn3を持つパラメータの組のみ
を考察した。従って、全ての点は、内部屈折率のピーク
値より高い外部屈折率のピーク値を持つファイバに対応
している。
FIGS. 3-6 illustrate the relationship between the physical and optical properties of the fiber 10 in more detail. These figures show six parameters: radius r1 of inner core 12, maximum refractive index Δn1 of inner core 12, inner core 1
2 profile profile (profile shape)
e) α, outer diameter r2 of first glass layer 14, width w of second glass layer 16, and maximum refractive index Δ of second glass layer 16
When considering n3, we present results from computer simulations on fiber 10 for various physical and optical relationships. In the simulations represented by the graphs of FIGS. 3 to 6, these six parameters are substantially the same as the previously described six parameters, ie, r1, 0.0 of 3.6 to 4.2 μm.
Δn1 from 082 to 0.0095, α from 1.7 to 2.0,
It was varied almost randomly over the range for r2 of 9.0-12.0 [mu] m, w of 0.6-1.0 [mu] m, and [Delta] n3 of 0.009-0.012. Each point represents a different set of these six parameters. The simulation considered only a set of parameters with Δn1 <Δn3. Thus, all points correspond to fibers having a peak external refractive index higher than the peak internal refractive index.

【0053】図3ないし図6のシミュレーション結果に
示されるように、低い非線形因子を持つ光ファイバを得
るためには、内部コア12に対する屈折率分布の領域を
下げねばならない。屈折率が増加された外部リング、特
に第2のガラス層16が、ファイバ10に対する高い実
効断面積および低い非線形係数の取得を助けるために付
設される。特に、出願人は、増加した屈折率の第2のガ
ラス層の付設が低いドーパント成分を含む領域において
ファイバの断面における電界の分布を高めてファイバの
中心で前記ドーパント成分を下げ、その結果非線形係数
γが低いままとなることを発見した。
As shown in the simulation results of FIGS. 3 to 6, in order to obtain an optical fiber having a low nonlinear factor, the area of the refractive index distribution with respect to the inner core 12 must be reduced. An outer ring with an increased index of refraction, particularly a second glass layer 16, is provided to help obtain a high effective area and a low nonlinear coefficient for the fiber 10. In particular, Applicants have found that the application of an increased refractive index second glass layer increases the distribution of the electric field in the cross-section of the fiber in the region containing the lower dopant component, thereby lowering the dopant component at the center of the fiber, thereby reducing the nonlinear coefficient. It has been found that γ remains low.

【0054】更にまた、出願人は、増加した屈折率の第
2のガラス層の付設が全ファイバの分散に対する影響が
小さいこと、およびファイバの分散が内部コア12の屈
折率分布の半径寸法r1により実質的に決定されること
を発見した。
[0054] Furthermore, Applicants have noted that the provision of a second glass layer of increased refractive index has a small effect on the dispersion of the entire fiber, and that the dispersion of the fiber is reduced by the radius r1 of the refractive index distribution of the inner core 12. Has been found to be substantially determined.

【0055】図3は、ファイバ10の半径r1と分散と
の間の関係を示す。r1の値は、所与の波長λにおける
単一モードの挙動を達成するためには3λより小さいこ
とが望ましい。所与の分散範囲に対して、屈折率分布に
対する半径寸法r1の適切範囲を決定することができ
る。
FIG. 3 shows the relationship between the radius r1 of the fiber 10 and the dispersion. Desirably, the value of r1 is less than 3λ to achieve single mode behavior at a given wavelength λ. For a given dispersion range, an appropriate range of the radius dimension r1 for the refractive index distribution can be determined.

【0056】非線形効果を決定しかつ大きな電力を可能
にするためには、ファイバ10の実効断面積は、比較的
高く保持され、望ましくは45μm2を越えるべきであ
る。2つの方法、即ち、内部コアに対する屈折率分布の
面積(即ち、図2におけるピーク値20と座標軸間の領
域の面積)(図4〜図5)を減じることか、あるいは第
2の外部ピーク値(図6)の屈折率を増すことにおい
て、非線形係数を下げることが可能である。図4および
図5は、一連のコンピュータ・シミュレーションに対す
る前述の影響を示している。明瞭にするため、シミュレ
ーションにおける半径寸法が一定に保持され、従って分
散がこれらの図において実質的に決定される。内部コア
に対する屈折率分布の面積を減じるために、所与の半径
寸法r1に対する屈折率差Δn1を減じることが有効で
ある。内部コア12における電界の閉込めが弱くなるの
で、屈折率Δn1が低減される時の実効断面積における
増加が図4に示されるように生じる。
In order to determine the non-linear effects and allow for large power, the effective area of the fiber 10 should be kept relatively high, and should desirably exceed 45 μm 2 . Two methods are available: reducing the area of the refractive index profile for the inner core (ie, the area of the region between the peak value 20 and the coordinate axes in FIG. 2) (FIGS. 4-5) or a second outer peak value. Increasing the refractive index (FIG. 6) can reduce the nonlinear coefficient. 4 and 5 illustrate the above-described effects on a series of computer simulations. For clarity, the radial dimensions in the simulation are kept constant, so the variance is substantially determined in these figures. In order to reduce the area of the refractive index distribution with respect to the inner core, it is effective to reduce the refractive index difference Δn1 for a given radial dimension r1. Since the confinement of the electric field in the inner core 12 is weakened, an increase in the effective area when the refractive index Δn1 is reduced occurs as shown in FIG.

【0057】内部コアに対する屈折率分布の面積の減少
がファイバに対する実効断面積の増加をもたらすので、
図5に示されるように、面積の減少もまたより比較的低
い非線形係数γを生じる。このため、比較的低い非線形
係数γを持つファイバ10が、増加した電力を取扱うこ
とができ、そして(または)減少した非線形効果を持つ
ことができる。
Since a decrease in the area of the index profile relative to the inner core results in an increase in the effective area for the fiber,
As shown in FIG. 5, a reduction in area also results in a lower nonlinear coefficient γ. Thus, a fiber 10 having a relatively low nonlinear coefficient γ can handle increased power and / or have reduced nonlinear effects.

【0058】同様に、出願人は、内部コアから半径方向
外方に位置する比較的高い屈折率の外側面積を付加する
ことが比較的大きな実効断面積、従って低い非線形係数
γを得ることに役立つことを認識した。このような外側
ピーク屈折率区域を付加することが、電界分布を大きく
することに役立ちながら分散には実質的に影響を及ぼす
ことはない。
Similarly, applicants have found that adding a relatively high refractive index outer area located radially outward from the inner core helps to obtain a relatively large effective area, and thus a low nonlinear coefficient γ. I realized that. Adding such an outer peak refractive index area does not substantially affect dispersion while helping to increase the electric field distribution.

【0059】第2のガラス層16の半径方向位置、その
幅およびそのピーク屈折率は全て、ファイバの全実効断
面積に影響を及ぼす。例えば、図6は、実効断面積と第
2のガラス層16に対するピーク屈折率差とを比較する
コンピュータ・シミュレーション結果を示している。こ
こでは、明瞭にするため他のファイバ・パラメータが一
定に保持される。
The radial position of the second glass layer 16, its width, and its peak refractive index all affect the total effective area of the fiber. For example, FIG. 6 shows a computer simulation result comparing the effective area and the peak refractive index difference for the second glass layer 16. Here, other fiber parameters are kept constant for clarity.

【0060】図6から明らかなように、外部リング16
に対する増加する屈折率差がファイバ10に対する実効
断面積を生成する。図7は、外部リング16の付加によ
るファイバ10の断面内の電界の広がりを示す。図7に
おいて、参照番号20および22は内部コアおよび外部
リングをそれぞれ示し、番号23はファイバ半径にわた
る電界分布を示す。外部ピークの存在が、ファイバにお
ける電界分布を拡張する。
As is apparent from FIG.
An increasing refractive index difference with respect to produces the effective area for the fiber 10. FIG. 7 shows the spread of the electric field in the cross section of the fiber 10 due to the addition of the outer ring 16. In FIG. 7, reference numbers 20 and 22 indicate the inner core and outer ring, respectively, and number 23 indicates the electric field distribution over the fiber radius. The presence of external peaks extends the electric field distribution in the fiber.

【0061】出願人はまた、図2の特性における如きコ
アの外部リングにおける最大屈折率領域を持つ光ファイ
バが低いAeff・γの積、即ち、同じ実効断面積を持つ
他のファイバと比較して小さなγを呈することを確認し
た。図8は、第1の実施の形態によるファイバ10に対
するγと実効断面積との間のシミュレートされた関係を
示す。対照的に、図9は、従来の2重形状の分散シフト
型光ファイバに対するγと実効断面積間のシミュレート
された関係を示し、これはあまり望ましくない(即ち、
より高い)Aeff・γの積を呈する。
Applicants also compare the optical fiber with the highest index region in the outer ring of the core as in the characteristic of FIG. 2 with a lower A eff γ product, ie, with other fibers having the same effective area. It was confirmed that a small γ was exhibited. FIG. 8 shows a simulated relationship between γ and the effective area for the fiber 10 according to the first embodiment. In contrast, FIG. 9 shows a simulated relationship between γ and the effective area for a conventional duplex-shape dispersion-shifted optical fiber, which is less desirable (ie,
(Higher) A eff · γ product.

【0062】要約すると、ファイバ10は、非ゼロ分散
と比較的低い非線形係数を持つ光WDM信号の伝送のた
めの一義的な屈折率分布を持つ光導波路を提供する。こ
れらの特徴は、ファイバ10が、4光波混合による信号
劣化を最小化すること、および(または)より高い電力
の使用を可能にすることを可能にする。
In summary, fiber 10 provides an optical waveguide with a unique index profile for the transmission of optical WDM signals with non-zero dispersion and relatively low nonlinear coefficients. These features allow the fiber 10 to minimize signal degradation due to four-wave mixing and / or to enable the use of higher power.

【0063】図10は、図1の光ファイバ10に対する
本発明の第2の実施の形態を示している。この第2の実
施の形態においては、内部コア12が、約2.3μmな
いし3.6μmであり、望ましくは約2.77μmであ
る半径r1を有する。ファイバの中心と2.77μmの
半径位置との間に、ファイバ10の軸心またはその付近
にピーク屈折率を生じ、かつその外部半径における内部
コアに対して最小値を生じるGeO2などのような1つ
以上の屈折率増加ドーパント(refracive−i
ndex−increasing dopant)を含
む。ピーク値では、第2の実施の形態における内部コア
12に対する屈折率Δn1は約0.010ないし約0.
012であり、望ましくは約0.0113である。第1
の実施の形態におけるように、内部コア12における屈
折率修正ドーパントの濃度は、約1.4ないし約3.
0、望ましくは約2.42の屈折率分布αを持つ屈折率
分布を生じるように中心から外部半径約2.77μmへ
かけて減少する。第2の実施の形態における第1のガラ
ス層14は、ドープされないシリカ・ガラスにより約0
である24として示される実質的に一定の屈折率差Δn
2を有する。しかし、図2の第1の実施の形態に関して
先に述べたように、低いドーパント濃度は第1のガラス
層14に存在し得る。第1のガラス層14は、約4.4
μmないし6.1μm間に等しく、望ましくは5.26
μmに等しい外部半径r2まで延長している。結果とし
て、第1のガラス層14は、本発明の第2の実施の形態
の場合、約0.8μmないし約3.8μmまで、望まし
くは約2.49μmだけ延長する幅を有する。
FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention for the optical fiber 10 of FIG. In this second embodiment, the inner core 12 has a radius r1 between about 2.3 μm and 3.6 μm, and preferably about 2.77 μm. Between the radial position of the center and 2.77μm fiber, cause the axis or the peak refractive index near the fiber 10, and such as GeO 2 caused the minimum value for the inner core at its outer radius One or more refractive index increasing dopants (refractive-i
dex-increasing dopant). At the peak value, the refractive index Δn1 for the inner core 12 in the second embodiment is about 0.010 to about 0.5.
012, preferably about 0.0113. First
As in the embodiment, the concentration of the refractive index modifying dopant in the inner core 12 is between about 1.4 and about 3.
0, desirably from the center to an outer radius of about 2.77 μm to produce a refractive index profile having a refractive index α of about 2.42. The first glass layer 14 in the second embodiment is made of undoped silica
A substantially constant refractive index difference Δn, shown as 24
2 However, a low dopant concentration may be present in the first glass layer 14, as described above with respect to the first embodiment of FIG. The first glass layer 14 has a thickness of about 4.4
μm to 6.1 μm, preferably 5.26
It extends to an outer radius r2 equal to μm. As a result, the first glass layer 14 has a width extending from about 0.8 μm to about 3.8 μm, and preferably about 2.49 μm, in the second embodiment of the present invention.

【0064】第1の実施の形態におけるように、第2の
実施の形態は、内部コア12のように、ガラス層の幅を
GeO2および(または)他の周知の屈折率増加ドーパ
ントでドープすることによってその屈折率差が増加する
外部リング16を含んでいる。第2のガラス層16は、
図10に22として示される最大屈折率差Δn3に達す
るその半径領域に実質的に放物線屈折率分布を有する。
放物線以外、例えば丸みあるいは階段状の屈折率分布も
また、第2のガラス層16に対して考慮される。
As in the first embodiment, the second embodiment does, like the inner core 12, dope the width of the glass layer with GeO 2 and / or other well-known index increasing dopants. It includes an outer ring 16 whose refractive index difference is thereby increased. The second glass layer 16 is
It has a substantially parabolic refractive index distribution in its radial region reaching the maximum refractive index difference Δn3 shown as 22 in FIG.
Apart from parabolas, for example rounded or stepped refractive index profiles are also considered for the second glass layer 16.

【0065】ピーク値における第2のガラス層16の屈
折率Δn3は、内部コア12に対するピーク屈折率Δn
1を5%より多く越えることが望ましい。第2のガラス
層16のピーク値における屈折率Δn3は、約0.01
2ないし0.014、望ましくは約0.0122であ
る。
The refractive index Δn 3 of the second glass layer 16 at the peak value is the peak refractive index Δn with respect to the inner core 12.
It is desirable to exceed 1 by more than 5%. The refractive index Δn3 at the peak value of the second glass layer 16 is about 0.01
It is 2 to 0.014, preferably about 0.0122.

【0066】第2のガラス層16は、約1.00μmな
いし約1.26μmに等しく、望ましくは約1.24μ
mである幅wを有する。光伝送ファイバ10は、ファイ
バが正の非ゼロ分散特性を生じる、1530nmないし
1565nmの波長範囲にわたり動作する伝送システム
において使用されることが望ましい。非ゼロ分散ファイ
バについては、ITU−T推奨事項G.655に記載さ
れている。
The second glass layer 16 is equal to about 1.00 μm to about 1.26 μm, preferably about 1.24 μm.
has a width w that is m. Optical transmission fiber 10 is preferably used in transmission systems operating over a wavelength range of 1530 nm to 1565 nm, where the fiber produces a positive non-zero dispersion characteristic. For non-zero dispersion fibers, see ITU-T Recommendation G. 655.

【0067】図10の第2の実施の形態により構成され
るファイバ10は、下記の望ましい光学的特性を呈する
(他に表示がなければ、数値は1550nmの値に対し
て示される)。即ち、 1530nmにおける色分散≧0.5ps/nm/km 0.07ps/nm2/km≦分散勾配≦0.11ps
/nm2/km 45μm2≦Aeff≦100μm2 1W-1km-1≦γ≦2W-1km-1 マイクロベンド減衰係数≦0.01dB/km(30n
mの曲がり半径で100 回緩やかに巻かれたファイ
バ) マイクロベンド感度≦10(dB/km)/(g/m
m) λcutoff≦1600nm(ITU−T G.650によ
いるファイバ遮断波長) 上記の光学的特性を持つファイバ10に対する第2の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両WDMシス
テムの伝送のため受入れ得る条件を提供する。
The fiber 10 constructed according to the second embodiment of FIG. 10 exhibits the following desirable optical properties (unless otherwise indicated, the values are given for a value of 1550 nm). That is, chromatic dispersion at 1530 nm ≧ 0.5 ps / nm / km 0.07 ps / nm 2 / km ≦ dispersion gradient ≦ 0.11 ps
/ Nm 2 / km 45 μm 2 ≦ A eff ≦ 100 μm 2 1W −1 km −1 ≦ γ ≦ 2W −1 km -1 Microbend attenuation coefficient ≦ 0.01 dB / km (30n
(a fiber gently wound 100 times with a bend radius of m) Microbend sensitivity ≦ 10 (dB / km) / (g / m
m) λ cutoff ≦ 1600 nm (fiber cutoff wavelength according to ITU-T G.650) A second embodiment for fiber 10 with the above optical properties is for transmission of both soliton and non-soliton WDM systems. Provide acceptable terms.

【0068】図11は、断面が図1に示される光ファイ
バ10に対する本発明の第3の実施の形態の屈折率分布
を示している。当該第3の実施の形態は、第1および第
2の実施の形態と同様に、ファイバの断面において比較
的低い屈折率差Δn2を持つ第1のガラス層と最大屈折
率差Δn3を持つ第2のガラス層と共に、高い屈折率差
Δn1と屈折率分布形状(profile shap
e)αとを持つ内部コアを含んでいる。以下は、図11
に示される如き本発明の第3の実施の形態によるファイ
バ10に対する望ましい物理的パラメータを記載する。
即ち、 内部コアの半径r1=2.387μm 内部コアの屈折率差Δn1=0.0120 第1の層の半径r2=5.355μm 第1層の屈折率差Δn2=0.0 第2層の幅w=1.129μm 第2層の屈折率差Δn3=0.0129 無論、これら最適な構造的数値からのばらつきは、その
一般的な発明特徴に影響を及ぼすことはない。本発明の
第3の実施の形態によるファイバ10は、(1550n
mの波長における)下記の最適な特性を有利に取得す
る。即ち、 分散=3.4ps/nm/km 分散勾配=0.11ps/nm2/km モード・フィールド径=9.95μm 実効断面積=90μm2 γ=1.00W-1km-1 上記の光学的特性を持つファイバ10に対する第3の実
施の形態は、ソリトンおよび非ソリトンの両WDMシス
テムにおける伝送のための受入れ得る条件を提供する。
FIG. 11 shows the refractive index distribution of the third embodiment of the present invention with respect to the optical fiber 10 whose cross section is shown in FIG. The third embodiment is, like the first and second embodiments, a first glass layer having a relatively low refractive index difference Δn2 and a second glass layer having a maximum refractive index difference Δn3 in the cross section of the fiber. Together with a high refractive index difference Δn1 and a refractive index distribution profile (profile shape)
e) Includes an inner core with α. The following is shown in FIG.
Preferred physical parameters for the fiber 10 according to the third embodiment of the present invention as shown in FIG.
That is, the radius r1 of the inner core = 2.387 μm The refractive index difference Δn1 of the inner core = 0.0120 The radius r2 of the first layer = 5.355 μm The refractive index difference Δn2 of the first layer = 0.02 The width of the second layer w = 1.129 μm Refractive index difference Δn3 = 0.129 of the second layer Of course, variations from these optimal structural values do not affect its general inventive features. The fiber 10 according to the third embodiment of the present invention has (1550n
The following optimal properties (at a wavelength of m) are advantageously obtained: That is, dispersion = 3.4 ps / nm / km Dispersion gradient = 0.11 ps / nm 2 / km Mode field diameter = 9.95 μm Effective area = 90 μm 2 γ = 1.00 W −1 km −1 The third embodiment for the characteristic fiber 10 provides acceptable conditions for transmission in both soliton and non-soliton WDM systems.

【0069】図12は、非ゼロの正の分散の光学的特性
を生じる光ファイバ10に対する第4の屈折率分布を示
している。図12の本発明のファイバの物理的特性は、
約3.2μmの内部コア12に対する半径r1と、約
2.9の内部コア12に対する屈折率分布α、約0.0
088の内部コア12に対して番号20における最大屈
折率差Δn1、約0の番号24における屈折率Δn2を
持つ約7.2μmの第1のガラス層14の外部半径、約
0.8μmの第2のガラス層16の幅、および約0.0
119の第2のガラス層16の番号22における最大屈
折率Δn3を含む。図2の屈折率分布におけるように、
非ゼロの正の分散型ファイバに対する図12の分布は高
い屈折率の特徴的な多数のピーク値を持ち、外方ピーク
値が第2のガラス層16にある場合は実質的に放物線形
状を持ち、その最大値22において内部コア12におけ
る最大屈折率20を越える。
FIG. 12 shows a fourth refractive index profile for an optical fiber 10 that produces a non-zero positive dispersion optical characteristic. The physical properties of the fiber of the invention of FIG.
A radius r1 for the inner core 12 of about 3.2 μm and a refractive index distribution α for the inner core 12 of about 2.9, about 0.0
The outer radius of the first glass layer 14 of about 7.2 μm with the maximum refractive index difference Δn 1 at number 20 relative to the inner core 12 of 088, the refractive index Δn 2 at number 24 of about 0, the second radius of about 0.8 μm The width of the glass layer 16 and about 0.0
119 includes the maximum refractive index Δn3 at the number 22 of the second glass layer 16. As in the refractive index distribution of FIG.
The distribution in FIG. 12 for a non-zero positive dispersion fiber has a characteristic number of peak values of high refractive index, and has a substantially parabolic shape when the outer peak value is in the second glass layer 16. Exceeds the maximum refractive index 20 of the inner core 12 at its maximum value 22.

【0070】図12の屈折率分布を持つファイバ10
は、1530nmないし1565nmの動作波長帯域に
おける正の全ファイバ分散を提供する。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ光システムにおける所望
の用途を有し、さもなければ有害な4光波混合の諸結果
を生じる。図13は、図12の屈折率分布を持つ光ファ
イバ10におけるシミュレートされた全分散と波長の関
係を示している。同図に示されるように、図12の屈折
率分布は、約0.76ps/nm/kmないし3.28
ps/nm/km間に延びる約1530nmないし15
65nmの波長帯域にわたり分散を生じる。特に、図1
2に示された屈折率分布を持つファイバは、1550n
mにおける下記の光学的特性を提供する。即ち、 分散=2.18ps/nm/km 分散勾配=0.072ps/nm2/km マイクロベンド減衰係数=0.01dB/km モード・フィールド径=9.0μm 実効断面積=62μm2 γ=1.8W-1km-1 これら全ての特性は、非ゼロ分散型ファイバに対するI
TU−T G.655推奨事項により記載される範囲内
に該当する。
The fiber 10 having the refractive index distribution shown in FIG.
Provides positive total fiber dispersion in the operating wavelength band from 1530 nm to 1565 nm. Such performance has the desired application in optical systems with relatively high optical power and would otherwise result in deleterious four-wave mixing. FIG. 13 shows the relationship between the simulated total dispersion and the wavelength in the optical fiber 10 having the refractive index distribution of FIG. As shown in the figure, the refractive index distribution in FIG. 12 is about 0.76 ps / nm / km to 3.28.
about 1530 nm to 15 extending between ps / nm / km
Dispersion occurs over a 65 nm wavelength band. In particular, FIG.
The fiber having the refractive index profile shown in FIG.
The following optical properties at m are provided: That is, dispersion = 2.18 ps / nm / km Dispersion gradient = 0.072 ps / nm 2 / km Microbend attenuation coefficient = 0.01 dB / km Mode field diameter = 9.0 μm Effective area = 62 μm 2 γ = 1. 8W -1 km -1 All of these properties are related to the non-zero dispersion fiber
TU-T G. This falls within the range described by 655 recommendations.

【0071】図14は、比較的低い非線形係数を持つ非
ゼロの負の分散の光学的分布を生じる光ファイバ10に
対する第5の屈折率分布を示している。図14の本発明
のファイバの物理的特性は、約2.4μmないし3.2
μm、望ましくは約2.6μmの内部コア12に対する
半径r1と、約1.6ないし3.0、望ましくは約2.
48の内部コア12に対する屈折率分布α、約0.01
06〜0.0120、望ましくは約0.0116の内部
コア12に対する番号20における最大屈折率差Δn
1、望ましくは約0の番号24における屈折率Δn2を
持つ約5.3μmないし6.3μm、望ましくは約5.
9μmの第1のガラス層14の外部半径、約1.00μ
mないし1.08μm、望ましくは約1.08μmの第
2のガラス層16の幅、および約0.0120ないし
0.0132、望ましくは約0.0129の第2のガラ
ス層16の番号22における最大屈折率Δn3を含む。
先に述べたように、低いドーパント濃度は、第1のガラ
ス層14に存在し得る。図2、図10、図11および図
12の屈折率分布におけるように、非ゼロの負の分散型
ファイバに対する図14の屈折率分布は高い屈折率の特
徴的な多数のピーク値を持ち、外部ピーク値が第2のガ
ラス層16に存在する場合、実質的に放物線状の勾配を
持ち、その最大値22において内部コア12における最
大屈折率20を越える。放物線状以外の屈折率分布、例
えば円形あるいは階段状の屈折率分布もまた、第2のガ
ラス層16に対して考慮される。第2のガラス層16の
屈折率Δn3はピーク値において、内部コア12に対す
るピーク屈折率Δn1を5%より多く越える。
FIG. 14 shows a fifth refractive index profile for an optical fiber 10 that produces a non-zero negative dispersion optical distribution with a relatively low nonlinear coefficient. The physical properties of the inventive fiber of FIG. 14 range from about 2.4 μm to 3.2 μm.
μm, preferably about 2.6 μm, and a radius r1 for the inner core 12 of about 1.6 to 3.0, preferably about 2.
Index distribution α for the inner core 12 of about 48, about 0.01
06 to 0.0120, desirably about 0.0116, the maximum refractive index difference Δn at number 20 for the inner core 12.
1, preferably about 5.3 μm to 6.3 μm, preferably about 5.
9 μm outer radius of the first glass layer 14, about 1.00 μm
m to 1.08 μm, preferably about 1.08 μm, the width of the second glass layer 16, and about 0.0120 to 0.0132, preferably about 0.0129, the maximum in the number 22 of the second glass layer 16. Includes refractive index Δn3.
As mentioned earlier, a low dopant concentration may be present in the first glass layer 14. As with the refractive index profiles of FIGS. 2, 10, 11 and 12, the refractive index profile of FIG. 14 for a non-zero negative dispersion fiber has a characteristic number of peak values of high refractive index, When a peak value is present in the second glass layer 16, it has a substantially parabolic slope, at a maximum value 22 that exceeds the maximum refractive index 20 in the inner core 12. Non-parabolic refractive index distributions, for example circular or stepped refractive index distributions, are also considered for the second glass layer 16. The refractive index Δn3 of the second glass layer 16 at the peak value exceeds the peak refractive index Δn1 for the inner core 12 by more than 5%.

【0072】図14の屈折率分布を持つ光ファイバ10
は、1530nmないし1565nmの動作波長帯域に
おける負の全ファイバ分散を生じる。このような性能
は、比較的高い光パワーを持つ水中伝送システムで使用
される光システムにおける所望の用途を有し、さもなけ
れば有害な4光波混合の諸結果を生じることになる。特
に、図14に示された屈折率分布を持つファイバは、最
も望ましい実施の形態の特性を括弧内に示す、1550
nmにおける下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散≦−0.5ps/nm/km(−2.46ps/n
m/km) 0.07ps/nm2/km≦分散勾配≦0.12ps
/nm2/km(0.11ps/nm2/km) マイクロベンド減衰係数≦0.01dB/km(0.0
004dB/km) モード・フィールド径=9.1μm 45μm2≦実効断面積≦75μm2(68μm2) 1.2W-1km-1≦γ≦2W-1km-1(1.3W-1km
-1) λcutoff≦1600nm(ITU−T G.650によ
るファイバ遮断波長) 比較的低い非線形係数を持つ分散シフト型光学的特性を
生じる光ファイバ10に対する第6の屈折率分布につい
て次に記述する。分散シフト型ファイバは、ITU−T
の推奨事項G.653において記載される。第6の実施
の形態によるファイバの物理的特性は、約3.2μmの
内部コア12に対する半径r1、約2.8の内部コア1
2に対する屈折率分布α、約0.0092の内部コア1
2に対する番号20における最大屈折率差Δn1、約0
の屈折率Δn2を持つ約7.8μmの第1のガラス層1
4の外部半径、約0.8μmの第2のガラス層16の
幅、および約0.0118の第2のガラス層16の最大
屈折率Δn3を含む。図2、図10、図11、図12お
よび図14の屈折率分布におけるように、分散シフト型
ファイバに対する第6の実施の形態による屈折率分布
は、高い屈折率の特徴的な多数のピーク値を有し、外部
ピークが第2のガラス層16に存在する場合、実質的に
放物線状の形状を持ち、その最大値22において、内部
コア12における番号20の最大屈折率を越える。放物
線状以外の屈折率分布、例えば円形または階段状屈折率
分布もまた、第2のガラス層16に対して考慮される。
第2のガラス層16の屈折率Δn3は、そのピークにお
いて、内部コア12に対するピーク屈折率Δn1を5%
より多く越えることが望ましい。
The optical fiber 10 having the refractive index distribution shown in FIG.
Produces negative total fiber dispersion in the operating wavelength band from 1530 nm to 1565 nm. Such performance has the desired application in optical systems used in underwater transmission systems with relatively high optical power, or would otherwise result in deleterious four-wave mixing results. In particular, the fiber with the index profile shown in FIG. 14 has the characteristics of the most preferred embodiment in parentheses, 1550.
The following optical properties in nm result: That is, dispersion ≦ −0.5 ps / nm / km (−2.46 ps / n)
m / km) 0.07 ps / nm 2 / km ≦ dispersion gradient ≦ 0.12 ps
/ Nm 2 /km(0.11ps/nm 2 / km) microbend attenuation coefficient ≦ 0.01dB / km (0.0
004dB / km) Mode Field Diameter = 9.1μm 45μm 2 ≦ effective area ≦ 75μm 2 (68μm 2) 1.2W -1 km -1 ≦ γ ≦ 2W -1 km -1 (1.3W -1 km
-1 ) λ cutoff ≦ 1600 nm (fiber cutoff wavelength according to ITU-T G.650) A sixth refractive index distribution for the optical fiber 10 that produces a dispersion-shifted optical characteristic having a relatively low nonlinear coefficient will be described below. Dispersion shift type fiber is ITU-T
Recommendation G. 653. The physical properties of the fiber according to the sixth embodiment are as follows: the radius r1 for the inner core 12 of about 3.2 μm;
Inner core 1 with a refractive index distribution α of about 0.0092 for 2
2, the maximum refractive index difference Δn1 at number 20 for about 0
7.8 μm first glass layer 1 having a refractive index Δn2 of
4, a width of the second glass layer 16 of about 0.8 μm, and a maximum refractive index Δn3 of the second glass layer 16 of about 0.0118. As in the refractive index profiles of FIGS. 2, 10, 11, 12 and 14, the refractive index profile according to the sixth embodiment for a dispersion shifted fiber has a characteristic multiple peak values of high refractive index. When the outer peak is present in the second glass layer 16, it has a substantially parabolic shape and at its maximum value 22 exceeds the maximum index of refraction of number 20 in the inner core 12. Non-parabolic index profiles, such as circular or stepped index profiles, are also considered for the second glass layer 16.
The refractive index Δn3 of the second glass layer 16 has a peak refractive index Δn1 with respect to the inner core 12 at its peak of 5%.
It is desirable to exceed more.

【0073】図14の屈折率分布を持つ光ファイバ10
は、1530nmないし1565nmの動作波長範囲に
おける低い絶対値の全ファイバ分散を提供する。特に、
このファイバは、他の表示がなければ1550nmにお
いて示される下記の光学的特性を生じる。即ち、 分散=0.42ps/nm/km 分散勾配=0.066ps/nm2/km 1525nmにおける分散=−1.07ps/nm/k
m 1575nmにおける分散=+2.22ps/nm/k
m マイクロベンド減衰係数=0.6dB/km モード・フィールド径=8.8μm 実効断面積=58μm2 γ=1.56W-1km-1 λcutoff=1359nm(ITU−T G.650によ
るファイバ遮断波長) 当業者には、本発明の趣旨または範囲から逸脱すること
なく本発明のシステムおよび方法に対して種々の修正お
よび変化を生じることができることが明らかであろう。
例えば、前記各図に示される屈折率特性は、望ましい実
施の形態の例示となるように意図される。正確な形状、
半径方向距離および屈折率差は、本発明の趣旨または範
囲から逸脱することなく本文に開示される如き相当ファ
イバを取得するために当業者により容易に変更される。
1530nmないし1565nmの波長範囲におけるフ
ァイバ動作について所与の実施の形態に対して開示され
たが、特定の波長要件が現在または将来の光通信システ
ムにおいて生じても、異なる波長範囲の信号を本発明に
従ってファイバへ伝送することができる。特に、当業者
は、シリカが低い減衰特性を保持する1520nmない
し約1620nmの拡張された波長範囲において動作す
るように、本文に述べたファイバあるいはその簡単な修
正例の使用について考慮することができる。
The optical fiber 10 having the refractive index distribution shown in FIG.
Provides low absolute value total fiber dispersion in the operating wavelength range from 1530 nm to 1565 nm. In particular,
This fiber produces the following optical properties, shown at 1550 nm, unless otherwise indicated. That is, dispersion = 0.42 ps / nm / km Dispersion gradient = 0.066 ps / nm 2 / km Dispersion at 1525 nm = −1.07 ps / nm / k
m Dispersion at 1575 nm = + 2.22 ps / nm / k
m Microbend attenuation coefficient = 0.6 dB / km Mode field diameter = 8.8 μm Effective area = 58 μm 2 γ = 1.56 W −1 km −1 λ cutoff = 1359 nm (fiber cutoff wavelength according to ITU-T G.650) It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the system and method of the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.
For example, the refractive index characteristics shown in the above figures are intended to be exemplary of preferred embodiments. Exact shape,
Radial distances and refractive index differences can be readily varied by those skilled in the art to obtain equivalent fibers as disclosed herein without departing from the spirit or scope of the invention.
Although disclosed for a given embodiment for fiber operation in the wavelength range of 1530 nm to 1565 nm, signals of different wavelength ranges may be used in accordance with the present invention, even if specific wavelength requirements arise in current or future optical communication systems. Can be transmitted to fiber. In particular, those skilled in the art may consider the use of the fiber described herein or a simple modification thereof, such that silica operates in the extended wavelength range of 1520 nm to about 1620 nm, which retains low attenuation characteristics.

【0074】本発明は、請求の範囲およびその相等内容
の範囲内に該当するならば、その修正および変更を網羅
する。
The present invention covers modifications and alterations thereof that fall within the scope of the appended claims and their equivalents.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による光伝送ファイバを示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an optical transmission fiber according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態による図1のファイ
バの断面の屈折率分布を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a refractive index distribution of a cross section of the fiber of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に対する分散と内部
コア半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーション
のグラフである。
FIG. 3 is a computer simulation graph showing the relationship between the variance and the inner core radius for the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態における内部コアの
実効断面積と屈折率分布領域の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
FIG. 4 is a computer simulation graph showing a relationship between an effective cross-sectional area of an inner core and a refractive index distribution region according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態における非線形係数
γと内部ピーク領域の関係を示すコンピュータ・シミュ
レーションのグラフである。
FIG. 5 is a graph of a computer simulation showing a relationship between a nonlinear coefficient γ and an internal peak region according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施の形態における第2のガラ
ス層における実効断面積と屈折率の関係を示すコンピュ
ータ・シミュレーションのグラフである。
FIG. 6 is a computer simulation graph showing a relationship between an effective area and a refractive index in a second glass layer according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施の形態における電界と光フ
ァイバの半径の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
FIG. 7 is a graph of a computer simulation showing a relationship between an electric field and a radius of an optical fiber in the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態における非線形係数
と実効断面積の関係を示すコンピュータ・シミュレーシ
ョンのグラフである。
FIG. 8 is a graph of a computer simulation showing a relationship between a non-linear coefficient and an effective area in the first embodiment of the present invention.

【図9】従来の2重形状の分散シフト型光ファイバにお
ける非線形係数と実効断面積の関係を示すコンピュータ
・シミュレーションのグラフである。
FIG. 9 is a computer simulation graph showing a relationship between a nonlinear coefficient and an effective area in a conventional double-shape dispersion-shifted optical fiber.

【図10】本発明の第2の実施の形態による図1のファ
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a refractive index distribution of a cross section of the fiber of FIG. 1 according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第3の実施の形態による図1のファ
イバの断面の屈折率分布を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a refractive index distribution of a cross section of the fiber of FIG. 1 according to a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4の実施の形態による図1の光フ
ァイバの屈折率分布を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a refractive index distribution of the optical fiber of FIG. 1 according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施の形態によるファイバの
総分散量と波長の関係を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a relationship between a total dispersion amount of a fiber and a wavelength according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第5の実施の形態による図1のファ
イバの屈折率分布を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a refractive index profile of the fiber of FIG. 1 according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光伝送ファイバ 12 内部コア(ガラス・コア) 14 第1のガラス層 16 第2のガラス層 18 クラッド 20 屈折率のピーク値 22 屈折率のピーク値 Reference Signs List 10 optical transmission fiber 12 inner core (glass core) 14 first glass layer 16 second glass layer 18 cladding 20 peak value of refractive index 22 peak value of refractive index

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Pirelli Cavi e Sist emi S.p.A (72)発明者 フランチェスコ・ガブリエーレ・サルトリ イタリア共和国 20125 ミラノ,ヴィア ーレ・サルカ 87 (72)発明者 ダヴィデ・サルキ イタリア共和国 20153 ミラノ,ヴィ ア・マナレシ 10/6 (72)発明者 ジャコモ・ステファノ・ロバ イタリア共和国ミラノ,20052 モンツァ, ヴィア・アルノ 5/10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 591011856 Pirelli Cavies System e. p. A (72) Inventor Francesco Gabriele Sartori, Italy 20125 Viale Sarca, Milan 87 (72) Inventor David Sarchi Italy 20153 Via Manaresi, Milan 10/6 (72) Inventor Giacomo Stefano Donkey Milan, Italy, 20052 Monza, Via Arno 5/10

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光伝送システムにおいて使用される低い
非線形係数γと高い実効断面積とを有する光伝送ファイ
バであって、 第1の最大屈折率差Δn1と屈折率分布αと半径r1と
を持つガラス内部コアと、 前記内部コアを半径方向に包囲し、前記最大屈折率差Δ
n1より小さい屈折率差Δn2を持ち、かつ外側半径r
2を持つ第1のガラス層と、 前記第1のガラス層を半径方向に包囲し、前記最大屈折
率差Δn1より大きい第2の最大屈折率差Δn3を持
ち、かつ幅wを持つ第2のガラス層とを含むコア領域
と、 前記コア領域を包囲する低損失のクラッドとを含み、前
記非線形係数γが約2W-1km-1より小さい光伝送ファ
イバにおいて、 前記屈折率差Δn2が、前記第2の最大屈折率差Δn3
の10%より絶対値において少ないことを特徴とする光
伝送ファイバ。
1. An optical transmission fiber used in an optical transmission system and having a low nonlinear coefficient γ and a high effective area, having a first maximum refractive index difference Δn1, a refractive index distribution α, and a radius r1. A glass inner core, radially surrounding the inner core, wherein the maximum refractive index difference Δ
having a refractive index difference Δn2 smaller than n1 and an outer radius r
A second glass layer having a second maximum refractive index difference Δn3 larger than the maximum refractive index difference Δn1 and having a width w. A core region including a glass layer, and a low-loss cladding surrounding the core region, wherein the nonlinear coefficient γ is smaller than about 2 W −1 km −1 , wherein the refractive index difference Δn2 is Second maximum refractive index difference Δn3
An optical transmission fiber characterized in that the absolute value is less than 10% of the optical transmission fiber.
【請求項2】 r1が約3.6μmないし4.2μmで
あり、r2が約9.0μmないし12.0μmであり、
wが約0.6μmないし1.0μmである請求項1記載
の光伝送ファイバ。
2. r1 is between about 3.6 μm and 4.2 μm, r2 is between about 9.0 μm and 12.0 μm,
The optical transmission fiber according to claim 1, wherein w is about 0.6 µm to 1.0 µm.
【請求項3】 αが約1.7ないし2.0である請求項
2記載の光伝送ファイバ。
3. The optical transmission fiber according to claim 2, wherein α is about 1.7 to 2.0.
【請求項4】 Δn3が約0.009ないし0.012
である請求項2または3のいずれかに記載の光伝送ファ
イバ。
4. Δn3 is about 0.009 to 0.012
The optical transmission fiber according to claim 2, wherein
【請求項5】 Δn1が約0.0082ないし0.00
95である請求項4記載の光伝送ファイバ。
5. Δn1 is about 0.0082 to 0.00
The optical transmission fiber according to claim 4, wherein the number is 95.
【請求項6】 1530nmないし1565nmの波長
範囲内のファイバの全分散が約5ps/nm/kmない
し10ps/nm/kmである請求項1ないし5のいず
れか一つに記載の光伝送ファイバ。
6. The optical transmission fiber according to claim 1, wherein the total dispersion of the fiber within a wavelength range of 1530 nm to 1565 nm is about 5 ps / nm / km to 10 ps / nm / km.
【請求項7】 r1が約2.3μmないし3.6μmで
あり、r2は約4.4μmないし6.1μmであり、w
が約1.00μmないし1.26μmである請求項1記
載の光伝送ファイバ。
7. r1 is about 2.3 μm to 3.6 μm, r2 is about 4.4 μm to 6.1 μm, w
The optical transmission fiber of claim 1, wherein is between about 1.00 μm and 1.26 μm.
【請求項8】 αが約1.4ないし3.0である請求項
7記載の光伝送ファイバ。
8. The optical transmission fiber according to claim 7, wherein α is about 1.4 to 3.0.
【請求項9】 Δn3が約0.0120ないし0.01
40である請求項7または8のいずれかに記載の光伝送
ファイバ。
9. When Δn3 is about 0.0120 to 0.01
The optical transmission fiber according to claim 7, wherein the number is 40.
【請求項10】 Δn1が約0.0100ないし0.0
120である請求項9記載の光伝送ファイバ。
10. When Δn1 is about 0.0100 to 0.0
The optical transmission fiber according to claim 9, wherein the number is 120.
【請求項11】 1530nmないし1565nmの波
長範囲内におけるファイバに対する全分散が約0.5p
s/nm/kmより大きい請求項1または7ないし10
のいずれか一つに記載の光伝送ファイバ。
11. The total dispersion for the fiber in the wavelength range from 1530 nm to 1565 nm is about 0.5 p.
11. The method according to claim 1 or 7 to 10 which is larger than s / nm / km.
The optical transmission fiber according to any one of the above.
【請求項12】 r1が約2.4μmないし3.2μm
であり、r2が約5.3μmないし6.3μmであり、
wが約1.00μmないし1.08μmである請求項1
記載の光伝送ファイバ。
12. r1 is about 2.4 μm to 3.2 μm
And r2 is about 5.3 μm to 6.3 μm,
2. The method of claim 1, wherein w is between about 1.00 μm and 1.08 μm.
An optical transmission fiber as described.
【請求項13】 αが約1.8ないし3.0である請求
項12記載の光伝送ファイバ。
13. The optical transmission fiber according to claim 12, wherein α is about 1.8 to 3.0.
【請求項14】 Δn3が約0.0120ないし0.0
132である請求項12または13のいずれかに記載の
光伝送ファイバ。
14. When Δn3 is about 0.0120 to 0.0
The optical transmission fiber according to any one of claims 12 and 13, wherein the optical transmission fiber is 132.
【請求項15】 Δn1が約0.0106ないし0.0
120であり、Δn2が約0.0である請求項14記載
の光伝送ファイバ。
15. When Δn1 is about 0.0106 to 0.0
15. The optical transmission fiber of claim 14, wherein said fiber is 120 and? N2 is about 0.0.
【請求項16】 1530nmないし1565nmの波
長範囲内におけるファイバに対する全分散が約0.5p
s/nm/kmより小さい請求項1、12ないし15の
いずれか一つに記載の光伝送ファイバ。
16. The total dispersion for the fiber in the wavelength range from 1530 nm to 1565 nm is about 0.5 p.
16. The optical transmission fiber according to claim 1, wherein the optical transmission fiber is smaller than s / nm / km.
【請求項17】 Δn2がΔn3より絶対値において5
%小さい請求項1ないし16のいずれか一つに記載の光
伝送ファイバ。
17. Δn2 is 5 in absolute value from Δn3.
The optical transmission fiber according to any one of claims 1 to 16, wherein the optical transmission fiber is smaller by%.
【請求項18】 Δn2が約0.0である請求項17記
載の光伝送ファイバ。
18. The optical transmission fiber of claim 17, wherein Δn2 is about 0.0.
【請求項19】 第2のガラス層の最大屈折率差Δn3
が、前記コアの最大屈折率差Δn1を5%より多く越え
る請求項1ないし18のいずれか一つに記載の光伝送フ
ァイバ。
19. The maximum refractive index difference Δn3 of the second glass layer
The optical transmission fiber according to any one of claims 1 to 18, wherein the optical fiber exceeds a maximum refractive index difference Δn1 of the core by more than 5%.
【請求項20】 光伝送システムにおいて使用される、
高い実効断面積と約2W-1km-1より小さい非線形係数
γとを持つ光伝送ファイバであって、 第1の最大屈折率差Δn1と屈折率分布αと半径r1と
を持つガラス内部コアと、 前記内部コアを半径方向に包囲し、Δn1より小さい屈
折率差Δn2を持ち、かつ外側半径r2を持つ第1のガ
ラス層と、 前記第1の層を半径方向に包囲し、Δn1より大きい第
2の最大屈折率差Δn3を持ち、かつ幅wを持つ第2の
ガラス層とを含むコア領域と、 前記コア領域を包囲する低損失のクラッドとを有する光
伝送ファイバにおいて、 前記第1のガラス層が少ないドーパント成分の領域を含
むことを特徴とする光伝送ファイバ。
20. Use in an optical transmission system,
An optical transmission fiber having a high effective area and a non-linear coefficient γ less than about 2 W -1 km -1 , comprising: a glass inner core having a first maximum refractive index difference Δn1, a refractive index distribution α, and a radius r1; A first glass layer radially surrounding the inner core, having a refractive index difference Δn2 smaller than Δn1, and having an outer radius r2; and a first glass layer radially surrounding the first layer and larger than Δn1. An optical transmission fiber having a core region including a second glass layer having a maximum refractive index difference Δn3 of 2 and a width w, and a low-loss cladding surrounding the core region; An optical transmission fiber, wherein the layer comprises regions of a low dopant component.
【請求項21】 光信号を出力する光トランスミッタと
前記光信号を伝送する光伝送線とを含む光伝送システム
であって、 前記光伝送線が、ファイバの中心断面領域における第1
の屈折率ピーク値を持つ光伝送ファイバと、該第1のピ
ーク値より高い第2の屈折率ピーク値を持つ外部リング
と、前記2つのピーク値間の低いドーパント成分領域と
を有することを特徴とする光伝送システム。
21. An optical transmission system including an optical transmitter that outputs an optical signal and an optical transmission line that transmits the optical signal, wherein the optical transmission line is a first optical transmission line in a central cross-sectional area of a fiber.
An optical transmission fiber having a refractive index peak value, an outer ring having a second refractive index peak value higher than the first peak value, and a low dopant component region between the two peak values. Optical transmission system.
【請求項22】 前記低いドーパント成分領域が、絶対
値において、前記ファイバのピークの屈折率差の15%
に等しいかあるいはこれより小さい屈折率差を有する請
求項21記載の光伝送システム。
22. The low dopant component region has an absolute value of 15% of the fiber's peak refractive index difference.
22. The optical transmission system according to claim 21, having a refractive index difference equal to or less than:
【請求項23】 各々が特定の波長を持つ複数の光信号
を出力する複数の光トランスミッタと、 波長分離多重化光通信信号を形成するため光信号を組合
わせて、該組合わせ信号を前記光伝送線へ出力する光コ
ンバイナとを更に備える請求項21記載の光伝送システ
ム。
23. A plurality of optical transmitters each outputting a plurality of optical signals having a specific wavelength, and an optical signal for forming a wavelength-division multiplexed optical communication signal, and combining the combined signal with the optical signal. 22. The optical transmission system according to claim 21, further comprising: an optical combiner that outputs to a transmission line.
【請求項24】 前記光伝送ファイバが50kmより大
きい長さを有する請求項21記載の光伝送システム。
24. The optical transmission system according to claim 21, wherein said optical transmission fiber has a length greater than 50 km.
【請求項25】 前記光伝送線が光増幅器を含む請求項
21記載の光伝送システム。
25. The optical transmission system according to claim 21, wherein said optical transmission line includes an optical amplifier.
【請求項26】 光ファイバ伝送において非線形効果を
制御する方法であって、 光信号を生成するステップと、 非線形係数を持つシリカ光ファイバにおける光信号を結
合するステップと、 第1の屈折率ピーク値を生じるように前記ファイバの中
心断面領域をドーピングするステップと、 前記第1のピーク値より高い第2の屈折率ピーク値を生
じるように前記ファイバの環状ガラス・リングをドーピ
ングすることによって、前記中心中心領域より外側のフ
ァイバ断面領域における光信号と関連する電界強さを強
化するステップとを含む方法において、 前記ファイバの非線形係数を減じるため、2つのピーク
値間のファイバ断面領域のドーパント濃度を予め定めた
値より低く選定するステップを更に含むことを特徴とす
る方法。
26. A method for controlling non-linear effects in optical fiber transmission, the method comprising: generating an optical signal; combining the optical signal in a silica optical fiber having a non-linear coefficient; Doping a central cross-sectional area of the fiber to produce the center of the fiber by doping an annular glass ring of the fiber to produce a second refractive index peak value higher than the first peak value. Enhancing the electric field strength associated with the optical signal in the fiber cross-sectional area outside the central region, wherein the dopant concentration in the fiber cross-sectional area between the two peak values is reduced by reducing the nonlinear coefficient of the fiber. The method further comprising the step of selecting a value lower than the determined value.
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