JP2000338351A - 分散補償光ファイバおよびこれを用いた分散補償光ファイバケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送用シングルモード光ファイバの波長分散
と分散スロープを補償し、かつ伝送距離に寄与しない素
子を排除できる分散補償光ファイバを提供する。 【解決手段】 中心の高屈折率のセンタコア１ａと、そ
の外周上に設けられた低屈折率のサイドコア１ｂと、こ
のサイドコア１ｂの外周上に設けられた前記センタコア
１ａよりも低屈折率で、かつ前記サイドコア１ｂよりも
高屈折率のクラッド２が設けられたＷ型の屈折率分布形
状を有する分散補償光ファイバにおいて、Δ２、ｂおよ
びｂ／ａの値を適切に設定することにより、１．５５μ
ｍよりも短波長側に零分散波長を有する伝送用シングル
モード光ファイバの波長分散と分散スロープを補償可能
で、かつ曲げ損失の小さい分散補償光ファイバを構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分散補償光ファイバ
に関し、特にケーブル化しても問題ないレベルまで曲げ
損失を低減したものである。

【０００２】

【従来の技術】エルビウム添加光ファイバ増幅器が実用
化されたことによって、波長１．５５μｍ帯では超長距
離無再生中継などのシステムが既に商用化されている。
また、通信容量の増大に伴い、波長多重伝送の開発が急
速に進められ、既にいくつかの伝送路では商用化されて
いる。今後は波長多重数の増加が急速に進むと考えられ
る。波長多重伝送において、伝送用のシングルモード光
ファイバは、使用する帯域でエルビウム添加光ファイバ
増幅器による利得差ができるだけ小さく、波長分散があ
る程度小さく、さらに各波長間での波長分散値の差をで
きるだけ小さくするために、分散スロープ（波長に対す
る波長分散の傾き）が小さいことが重要である。

【０００３】一方、１．３μｍ帯シングルモード光ファ
イバ網は世界中に構築されている。この光ファイバ網に
おいて１．５５μｍ帯の伝送を行うと、約＋１７ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍの波長分散を生じ、この波長分散の影響で伝
送特性は大きく劣化する。そこで、このような波長分散
を補償する分散補償光ファイバの開発が進められ、既に
商用化されている。分散補償光ファイバは１．５５μｍ
帯で比較的大きな負の分散を有し、伝送用の１．３μｍ
帯シングルモード光ファイバと適切な長さで接続するこ
とによって、この１．３μ帯シングルモード光ファイバ
において生じた正の分散を相殺（補償）することができ
る。

【０００４】しかしながら、一般的な分散補償光ファイ
バで補償できる波長幅は狭い。そのため、分散補償可能
な波長と離れている波長程、伝送特性が劣化し、波長多
重化の妨げとなる。

【０００５】そこで、負の分散スロープを有する分散補
償光ファイバが開発されている。１．３μｍ帯シングル
モード光ファイバなどの伝送用シングルモード光ファイ
バの分散スロープは正の値を有するため、負の分散スロ
ープを有する分散補償光ファイバを用いて伝送用シング
ルモード光ファイバの分散スロープを補償することによ
って、広い波長帯における分散補償効果が得られる。

【０００６】図１はこの分散補償光ファイバの屈折率分
布形状の一例を示したものである。この分散補償光ファ
イバは、コア１が、中心の高屈折率のセンタコア１ａ
と、このセンタコア１ａの外周上に設けられた低屈折率
のサイドコア１ｂとからなり、このコア１（サイドコア
１ｂ）の外周上に、前記センタコア１ａよりも低屈折率
で、かつ前記サイドコア１ｂよりも高屈折率のクラッド
２が設けられた屈折率分布形状を有している。

【０００７】Δ１は、クラッド２の屈折率を零としたと
きのクラッド２とセンタコア１ａとの比屈折率差、Δ２
は、クラッド２の屈折率を零としたときのクラッド２と
サイドコア１ｂとの比屈折率差であって、Δ１は正の
値、Δ２は負の値となる。ａはセンタコア１ａの半径、
ｂはサイドコア１ｂの半径である。この分散補償光ファ
イバにおいては、ａとｂとの比率、Δ１およびΔ２を調
節することによって、負の分散スロープが得られる。

【０００８】このような分散補償光ファイバは、例えば
既存の伝送路の受信側に、小型のモジュールとして挿入
され、波長分散と分散スロープの補償に用いられてい
る。このモジュールは、例えば適当な筺体内に、分散補
償光ファイバを巻き回した状態で収納したものである。
分散補償光ファイバのモジュールを受信側に挿入するの
は、伝送用シングルモード光ファイバの波長分散が蓄積
したところで波長分散を補償するためである。また、エ
ルビウム添加光ファイバ増幅器を挿入した通信システム
においては、増幅直後は光信号の光パワーが非常に大き
く、ここに分散補償光ファイバを挿入すると非線形効果
が発生して伝送特性が劣化しやすくなる。そこで、光パ
ワーが低下した受信側に分散補償光ファイバを挿入する
と、非線形効果を防ぐことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにモジュール化した分散補償光ファイバは、伝送距離
に殆ど寄与しない。このため、必要な伝送距離に相当す
る長さの伝送用シングルモード光ファイバを用意し、適
当な間隔毎にモジュールを挿入して波長分散、分散スロ
ープを補償するシステムが構築されている。しかし、分
散補償光ファイバを透過することによっても伝送損失が
蓄積されるため、システム全体の伝送損失が大きくなる
という問題があった。本発明は前記事情に艦みてなされ
たもので、伝送用シングルモード光ファイバの波長分散
と分散スロープを補償し、かつ伝送距離に寄与しない素
子を排除できる分散補償光ファイバを提供することを課
題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の分散補償光ファイバは、１．５５μｍより
も短波長側に零分散波長を有する伝送用シングルモード
光ファイバの波長分散と分散スロープを補償する分散補
償光ファイバであって、１．５３〜１．６０μｍから選
択した使用波長帯において、波長分散が−１５０〜−１
０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、かつ前記伝送用シングルモ
ード光ファイバの波長分散を零に補償できる長さで該伝
送用シングルモード光ファイバを補償したときの分散ス
ロープの補償率が８０％以上であり、かつ曲げ損失が５
ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする。この分散補償光
ファイバは、中心の高屈折率のセンタコアと、このセン
タコアの外周上に設けられた低屈折率のサイドコアと、
このサイドコアの外周上に設けられた、前記センタコア
よりも低屈折率で、かつ前記サイドコアよりも高屈折率
のクラッドとからなる屈折率分布形状を有すると好まし
い。また、本発明の分散補償光ファイバは、ケーブル化
して分散補償光ファイバケーブルとして用いることがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明者らは、分散補償光ファイ
バをケーブル化することによって、分散補償光ファイバ
自体も伝送線路として用いることができるのではないか
と考えた。すなわち、伝送用シングルモード光ファイバ
ケーブルの長さと分散補償光ファイバケーブルの長さと
の合計を所望の伝送距離に設定して伝送距離を確保する
とともに、波長分散と分散スロープを補償するシステム
を構築する。その結果、伝送距離に寄与しない素子を排
除でき、システム全体の伝送損失を小さくすることがで
きる。また、伝送用シングルモード光ファイバの使用長
さを短くすることができるため、低コストである。

【００１２】しかしながら、本発明者らの検討の結果、
光ファイバにケーブル用の被覆を施すと、この被覆層に
よって光ファイバの長さ方向に不規則な歪みが生じた
り、ケーブルの敷設時や敷設後に加えられる任意の曲げ
やマイクロベンドによって伝送損失が大きくなる場合が
あり、モジュール化する場合よりも分散補償光ファイバ
の曲げ損失が小さくならなければ実用化が困難であるこ
とがわかった。そこで、本発明者らは、従来の分散補償
光ファイバの波長分散と分散スロープの補償効果を損な
わず、かつケーブル化が可能な程度に曲げ損失が小さい
分散補償光ファイバについて検討し、本発明を完成させ
た。

【００１３】本発明の分散補償光ファイバの使用波長帯
は１．５３〜１．６０μｍの範囲から選択される。例え
ば、エウビウム添加光ファイバ増幅器の増幅波長帯によ
って、１．５３〜１．５７μｍ、あるいは１．５７〜
１．６０μｍなどが適宜選択される。本発明の分散補償
光ファイバの使用波長帯における波長分散は、−１５０
〜−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとされる。−１０ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍよりも大きく、零に近い場合は、伝送用シングル
モード光ファイバの分散補償光ファイバの使用長さが必
要以上に長くなるなどの不都合がある。−１５０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍよりも小さいものは製造が困難である。

【００１４】本発明の分散補償光ファイバは、１．５３
〜１．６０μｍから選択される使用波長帯において大き
な波長分散を有する伝送用シングルモード光ファイバの
波長分散と分散スロープを補償することを目的としてい
る。よって、本発明の分散補償光ファイバが補償対象と
する伝送用シングルモード光ファイバは、１．３μｍ帯
シングルモード光ファイバのみならず、１．５５μｍよ
りも短波長側に零分散波長を有し、その長波長側で波長
分散が大きくなる伝送用のシングルモード光ファイバが
含まれる。

【００１５】本発明の分散補償光ファイバの分散スロー
プは、伝送用シングルモード光ファイバの波長分散を零
にできる長さの分散補償光ファイバを用いてこの伝送用
シングルモード光ファイバの分散スロープを補償すると
き、補償率が８０％以上であると好ましい。８０％未満
の場合は分散スロープが十分に補償できず、波長多重化
が困難となる。

【００１６】この補償率は以下のようにして求める。使
用波長帯において、伝送用シングルモード光ファイバの
単位長さ当たりの波長分散と分散スロープの絶対値をそ
れぞれｄ1（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）、ｓ1（ｐｓ／ｎｍ²／
ｋｍ）、分散補償光ファイバの単位長さ当たりの波長分
散と分散スロープの絶対値をそれぞれｄ2（ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ）、ｓ2（ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ）とする。伝送用シ
ングルモード光ファイバの波長分散と分散スロープは正
の値、分散補償光ファイバの波長分散と分散スロープは
負の値である。

【００１７】まず、単位長さの伝送用シングルモード光
ファイバを補償できる分散補償光ファイバの長さは、ｄ
1／ｄ2で表される。この長さにおける分散補償光ファイ
バの分散スロープはｄ1／ｄ2＊ｓ2となる。 そして、
この長さの分散補償光ファイバによる単位長さの伝送用
シングルモード光ファイバの分散スロープｓ1の補償率
（％）は（ｄ1／ｄ2＊ｓ2）／ｓ1＊１００となる。

【００１８】このように分散スロープの補償率は、使用
波長帯における補償対象の伝送用シングルモード光ファ
イバの波長分散と分散スロープ、および分散補償光ファ
イバ自体の波長分散によって変化するため、目的とする
使用波長帯や伝送用シングルモード光ファイバにあわせ
て分散補償光ファイバの設計条件を設定する必要があ
る。例えば１．５５μｍにおける１．３μｍ帯シングル
モード光ファイバの波長分散は例えば約＋１７ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ、分散スロープは約＋０．０５８ｐｓ／ｎｍ²
／ｋｍ、１．６０μｍにおける１．３μｍ帯シングルモ
ード光ファイバの波長分散は例えば約＋２０ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ、分散スロープは約＋０．０５７ｐｓ／ｎｍ²／
ｋｍである。

【００１９】また、曲げ損失は、使用波長帯において、
曲げ直径（２Ｒ）が２０ｍｍの条件の値をいうものとす
る。本発明の分散補償光ファイバにおいては、使用波長
帯における曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であると好まし
い。５ｄＢ／ｍをこえるとケーブル化が困難となる場合
がある。

【００２０】本発明の分散補償光ファイバを実現するた
めの第１の条件は、図１に示したものと同様の屈折率分
布形状を有することである。センタコア１ａは、例えば
屈折率を上昇させる作用を有するゲルマニウムをドーパ
ントとして添加した石英ガラスから形成され、サイドコ
ア１ｂは屈折率を低下させる作用を有するフッ素を添加
した石英ガラスから形成され、クラッド２は純石英ガラ
スから形成される。ただし、本発明においては、Δ２、
ｂおよびｂ／ａの値を適切に設定することによって、上
述の波長分散、分散スロープおよび曲げ損失の好ましい
値を設定することができる。

【００２１】なお、Δ１は通常１．５〜３．０％とされ
る。１．５％未満の場合は波長分散の絶対値が小さく、
分散補償光ファイバの必要長が長くなってしまい、３．
０％をこえると分散補償光ファイバの母材製造時に割れ
が生じたり、伝送損失の劣化を引き起こすことがある。
また、Δ２、ｂおよびｂ／ａの範囲は特に限定するもの
ではないが、通常、Δ２は−０．３〜−０．５％とされ
る。−０．３％よりも大きい場合（−０．３％＜Δ２≦
０％）は分散スロープ補償率が低くなり、−０．５％よ
りも小さくなると（−０．５％＞Δ２）伝送損失が劣化
する。また、通常ｂはｂ／ａの値によって異なるが、
２．０〜６．０μｍとされる。６．０μｍをこえると分
散値の絶対値が小さくなり、２．０μｍ未満の場合は曲
げ損失が劣化する。また、通常ｂ／ａは２．５〜４．５
とされる。この範囲外の場合はサイドコア１ｂを設けた
効果が得られない。

【００２２】図２〜５は、使用波長１．５５μｍにおい
て、それぞれΔ２を−０．３０％、−０．４０％、−
０．４５％、−０．５０％に固定した場合において、ｂ
とｂ／ａを変化させたときの波長分散と分散スロープお
よび曲げ損失の関係を示したグラフである。グラフ中に
示されている直線Ｓは、使用波長１．５５μｍにおい
て、この分散補償光ファイバが１．３μｍ帯シングルモ
ード光ファイバの波長分散を零に補償できる長さで、分
散スロープを１００％補償できるときの波長分散と分散
スロープとの関係を示しており、この直線Ｓに近い程理
想的な補償効果が得られる。

【００２３】また、グラフ中にはｂ／ａの比率を一定と
してｂの値を変化させたときの点が、ｂ／ａの比率ごと
にまとめて示されている。例えば図２中のｂ／ａ＝２．
５を示す□は、ｂを２．４〜３．１μｍの範囲で、０．
１μｍ間隔で変化させた際の分散スロープと波長分散の
値を示している。ｂの値が小さくなるにしたがって波長
分散の値の絶対値が大きくなる傾向があるため、このグ
ラフ中の□のうち、最も波長分散の絶対値が小さいもの
は、ｂを前記範囲の上限値付近に設定したときの値を示
し、最も波長分散の絶対値が大きいものは、ｂを前記範
囲の下限値付近に設定したときの値を示している。

【００２４】また、曲げ損失はグラフ中に曲線、あるい
は数値で示されている。曲げ損失は、等高線状になって
おり、波長分散の絶対値が大きくなるにしたがって大き
くなる傾向がある。

【００２５】本発明の分散補償光ファイバを設計するに
おいては、使用波長帯のうちの最も長い波長を使用波長
とし（長波長の方が曲げ損失が大きくなるので、より安
全サイドで計算する）、図２〜５に示したグラフを作成
し、波長分散と分散スロープとの関係から、その使用波
長帯におけるΔ２とｂ／ａの好ましい範囲を決定すると
ともに、曲げ損失について５ｄＢ／ｍ以下の値が得られ
る条件を決定する。

【００２６】使用波長帯の波長幅が通常の波長多重伝送
で用いられる２０〜４０ｍｍ程度であれば、実際の設計
時には、使用波長帯の範囲内の任意の値、例えば使用波
長帯の上限値、または中心値で分散スロープが十分に補
償されていれば、使用波長帯における波長毎の波長分散
のばらつきを抑制することができる。好ましくは使用波
長帯の範囲の中心の値についてこのようなグラフを作成
し、この波長において条件を満足する設計条件を求め
る。曲げ損失に関しては使用波長帯の上限値での値も確
認する必要がある。

【００２７】その結果、１．５３〜１．６０μｍから選
択される任意の使用波長帯において、１．３μｍ帯シン
グルモード光ファイバのみならず、１．５５μｍよりも
短波長側に零分散波長を有する伝送用のシングルモード
光ファイバの波長分散と分散スロープを補償することが
でき、かつケーブル化に耐え得る曲げ損失を有する分散
補償光ファイバを得ることができる。

【００２８】なお、使用波長帯や伝送用シングルモード
光ファイバの波長分散および分散スロープによって、分
散補償光ファイバに要求される波長分散と分散スロープ
の値が異なるため、本発明の分散補償光ファイバにおい
ては、一概にΔ２、ｂおよびｂ／ａの好ましい数値範囲
を定めることは困難である。よって、本発明において
は、使用波長帯における波長分散、分散スロープの補償
率および曲げ損失の値を限定することによって、発明を
特定するものである。このように、波長分散と分散スロ
ープの補償効果と小さな曲げ損失を備えた特性は、従来
の屈折率分布形状を有する分散補償光ファイバでは得ら
れていないものである。

【００２９】本発明の分散補償光ファイバは、公知のＶ
ＡＤ法などによって製造することができる。なお、実際
の分散補償光ファイバの屈折率形状はなだらかな曲線状
になり、図１に示したもののように、各構成部分の境界
がはっきりしていない。よって、図２〜５に示したよう
なグラフから、予めΔ２，ｂ，ｂ／ａの値を設定した上
で、実際の製造時には、光学特性をモニタして微調整し
ながら製造すると好ましい。

【００３０】また、本発明の分散補償光ファイバは、公
知のケーブル構造を適用して光ファイバケーブルとして
用いることができる。図６は、本発明の分散補償光ファ
イバをケーブル化した構造（光ユニット）の一例を示し
たもので、分散補償光ファイバ１１の外周上に、順次、
紫外線硬化型樹脂などからなる一次被覆層１２と二次被
覆層１３が設けられて光ファイバ素線１４が形成され、
この光ファイバ素線１４の外周上に、さらに紫外線硬化
型樹脂からなる被覆層１５が設けられて光ファイバ心線
１６が形成されている。

【００３１】そして、この光ファイバ心線１６が４本集
合せしめられ、この集合体が、エチレン−酢酸ビニル共
重合体などからなる中間被覆層１７にて一括被覆され、
さらにこの中間被覆層１７の上にポリエチレンフォーム
などからなる最外層１８が設けられてこの光ユニット
（光ファイバケーブル）が構成されている。この例にお
いて、分散補償光ファイバ１１の外径は約１２５μｍ、
光ファイバ素線１４の外径は約２５０μｍ、光ファイバ
心線１６の外径は約５００μｍである。また、中間被覆
層１７の外径は１．４ｍｍ最外層１８の外径は２．０ｍ
ｍである。ケーブルの構造、あるいは１本のケーブル内
に収める分散補償光ファイバの本数などは限定するもの
ではなく、任意の構成とすることができる。

【００３２】そして、補償対象とする伝送用シングルモ
ード光ファイバケーブルに、その波長分散を零に補償で
きる長さの分散補償光ファイバケーブルを接続して光通
信システムを構築することによって、使用波長帯におけ
るシステム全体の波長分散が小さく、かつ使用波長帯に
おける波長分散にばらつきがなく、波長多重伝送に適し
た低損失の光通信システムを提供することができる。伝
送用シングルモード光ファイバケーブルの構造は、特に
限定せず、図６に示したものと同様の構成とすることも
できるし、他の公知の構造とすることもできる。このと
き、長距離通信用のシステムにおいては、好ましくはエ
ルビウム増幅器を所定の伝送距離毎に挿入する。そし
て、分散補償光ファイバは、伝送用シングルモード光フ
ァイバの受信側に接続し、上述のように非線形効果を防
ぐようにすると好ましい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。 （実施例１）ＶＡＤ法により、中心がゲルマニウム添加
石英ガラスの微粒子からなり、外周部が純石英ガラス微
粒子からなる円柱状の多孔質体を形成した。この多孔質
体を、およそ１０００℃の温度条件で、塩素系ガス含有
ヘリムガス雰囲気中にて脱水処理した。ついで、ヘリウ
ムガス雰囲気中、１１５０℃の温度条件で、中心のゲル
マニウム添加石英ガラス微粒子のガラス化を進行させ、
かさ密度を上昇させた。その後、１４２０℃の温度条件
で、ヘリウムガス ５ｌ／ｍｉｎとＳｉＦ₄ガス ３０
０ｃｃ／ｍｉｎの混合雰囲気中で、外周部の純石英ガラ
ス微粒子を、フッ素添加するとともに、透明ガラス化し
てロッドを得た。

【００３４】このロッドを延伸してコア母材とし、その
外周上に、ＶＡＤ法により純石英ガラス微粒子を積層さ
せ、再び１０００℃の温度条件で、塩素系ガス含有ヘリ
ムガス雰囲気中にて脱水処理し、さらにヘリウムガス雰
囲気中、１５００℃の温度条件で透明ガラス化を進行さ
せ、プリフォームを得た。最後にこのプリフォームを線
引きして、Ｗ型の屈折率分布形状を有する外径約１２５
μｍの分散補償光ファイバを得た。表１に、この分散補
償光ファイバの設計条件と１．５５μｍにおける光学特
性を示した。分散スロープの補償率は、１．５５μｍに
おける、１．３μｍ帯シングルモード光ファイバ（波長
分散 ＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープ ＋０．
０５８ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ）に対する値である。

【００３５】

【表１】

【００３６】この分散補償光ファイバを、実際にこの分
散補償光ファイバで波長分散が補償可能な長さの１．３
μｍ帯シングルモード光ファイバに接続して１．５３〜
１．５７μｍにおける光の伝送実験を行ったところ、こ
の波長帯における波長分散は殆ど零で、全体の平均伝送
損失が波長１．５５μｍで０．２２４ｄＢ／ｋｍであ
り、良好な伝送を行なうことができた。ついで、この分
散補償光ファイバを、図６に示したものと同様の構造の
ケーブルとし、同様にケーブル化した１．３μｍ帯シン
グルモード光ファイバに接続して同様の伝送実験を行っ
たところ、全体の平均伝送損失は波長１．５５μｍで
０．２２６ｄＢ／ｋｍであった。

【００３７】（比較例１）実施例１と同様にして分散補
償光ファイバを製造した。表２に、この分散補償光ファ
イバの設計条件と、実施例１と同様の測定条件による光
学特性を示した。

【００３８】

【表２】

【００３９】この分散補償光ファイバについて、実施例
１と同様の伝送実験を行ったところ、この波長帯におけ
る波長分散は殆ど零で、全体の平均伝送損失が波長１．
５５μｍで０．２１９ｄＢ／ｋｍであり、良好な伝送を
行なうことができた。ついで、この光ファイバを実施例
１と同様にしてケーブル化して同様の伝送実験を行った
ところ、全体の平均伝送損失は波長１．５５μｍで０．
２８０ｄＢ／ｋｍに劣化した。

【００４０】（実施例２）実施例１と同様にして分散補
償光ファイバを製造した。表３に、この分散補償光ファ
イバの設計条件と１．６０μｍにおける光学特性を示し
た。分散スロープの補償率は、１．６０μｍにおける
１．３μｍ帯シングルモード光ファイバ（波長分散 ＋
２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープ ＋０．０５７ｐ
ｓ／ｎｍ²／ｋｍ）に対する値である。

【００４１】

【表３】

【００４２】この分散補償光ファイバを、実際に１．３
μｍ帯シングルモード光ファイバに接続して１．５７〜
１．６０μｍにおける光の伝送実験を行ったところ、こ
の波長帯における波長分散は殆ど零で、全体の平均伝送
損失が波長１．６０μｍで０．２３６ｄＢ／ｋｍであ
り、良好な伝送を行なうことができた。ついで、この光
ファイバを、実施例１と同様にしてケーブル化して同様
の伝送実験を行ったところ、全体の平均伝送損失は波長
１．６０μｍで０．２４０ｄＢ／ｋｍであった。

【００４３】（比較例２）実施例２と同様にして分散補
償光ファイバを製造し、表４に、この分散補償光ファイ
バの設計条件と実施例２と同様の測定条件による光学特
性を示した。

【００４４】

【表４】

【００４５】この分散補償光ファイバについて、実施例
２と同様の伝送実験を行ったところ、この波長帯におけ
る波長分散は殆ど零で、全体の平均伝送損失が波長１．
６０μｍで０．２２９ｄＢ／ｋｍであり、良好な伝送を
行なうことができた。ついで、この光ファイバを実施例
２と同様にしてケーブル化して同様の伝送実験を行った
ところ、全体の平均伝送損失は波長１．６０μｍで０．
２９０ｄＢ／ｋｍに劣化した。

【００４６】実施例１〜２、比較例１〜２より、本発明
に係る実施例１〜２においては、曲げ損失が小さいた
め、ケーブル化しても伝送損失が劣化しにくいことが明
らかとなった。

【００４７】（実施例３）実施例１と同様の１．３μｍ
帯シングルモード光ファイバのケーブルと分散補償光フ
ァイバのケーブルを用いて光通信システムを構築した。
この１．３μｍ帯シングルモード光ファイバのケーブル
と分散補償光ファイバのケーブルの１．５５μｍにおけ
る伝送損失は、それぞれ０．１９ｄＢ／ｋｍ、０．４５
ｄＢ／ｋｍであった。

【００４８】分散補償光ファイバは、６倍の長さの伝送
用シングルモード光ファイバの波長分散を補償できるも
のであった。そのため、５１．４ｋｍの伝送用シングル
モード光ファイバケーブルの受信側に８．６ｋｍの分散
補償光ファイバケーブルを接続したものを一組とし、同
様のものを１０組接続し、かつ伝送距離６０ｋｍ毎にエ
ルビウム添加光ファイバ増幅器を挿入して光通信システ
ムを構築した。この光通信システムの伝送距離は１．３
μｍ帯シングルモード光ファイバケーブルと分散補償光
ファイバケーブルの長さの合計、すなわち６００ｋｍで
あった。このシステム全体のエルビウム添加光ファイバ
増幅器以外の伝送路の１．５５μｍにおける損失を測定
したところ、１３６．４ｄＢであった。

【００４９】（比較例３）比較例１の分散補償光ファイ
バを巻き回して１８０ｍｍ×２００ｍｍ×３０ｍｍのサ
イズの筺体内に収めてモジュール化した。このモジュー
ルと実施例３に用いたものと同様の１．３μｍ帯シング
ルモード光ファイバケーブルを用いた。

【００５０】また、この分散補償光ファイバは、６倍の
長さの伝送用シングルモード光ファイバの波長分散を補
償できる。そのため、６０ｋｍの伝送用シングルモード
光ファイバケーブルの受信側に１０ｋｍの分散補償光フ
ァイバを収めたモジュールを接続したものを一組とし、
同様のものを１０組接続し、かつ伝送距離６０ｋｍ毎に
エルビウム添加光ファイバ増幅器を挿入して光通信シス
テムを構築した。

【００５１】この場合分散補償光ファイバはモジュール
化され、伝送距離に寄与しないため、伝送距離は１．３
μｍ伝送用シングルモード光ファイバケーブルの長さの
合計、すなわち６００ｋｍであった。なお、この分散補
償光ファイバのモジュールの損失は、５．１ｄＢであっ
た。このシステム全体のエルビウム添加光ファイバ増幅
器以外の伝送路の１．５５μｍにおける損失を測定した
ところ、１６５．０ｄＢであった。

【００５２】実施例３と比較例３の伝送距離は等しい
が、実施例３においては分散補償光ファイバケーブルが
伝送距離に寄与するため、分散補償光ファイバをモジュ
ール化した比較例３と比べて光信号が透過する光ファイ
バの長さが全体として短くなりシステム全体の伝送損失
の増加を低減することができることが確認できた。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の分散補償光
ファイバは、使用波長帯において、伝送用シングルモー
ド光ファイバの波長分散と分散スロープを十分に補償す
ることができるため、波長多重伝送に適している。さら
に、曲げ損失が小さいため、ケーブル化することができ
る。そのため、分散補償光ファイバ自体も伝送線路とし
て用いることができ、システム全体の伝送損失を小さく
することができる。また、伝送用シングルモード光ファ
イバの使用長さを短くすることができる。その結果、伝
送用シングルモード光ファイバケーブルと本発明の分散
補償光ファイバケーブルを接続して光通信システムを構
築することによって、波長多重伝送に適し、低損失で、
かつ低コストなシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 分散補償光ファイバの屈折率分布形状の一例
を示したグラフである。

【図２】 Δ２を−０．３０％に固定した場合におい
て、ｂとｂ／ａを変化させたときの波長分散と分散スロ
ープと、曲げ損失の関係を示したグラフである。

【図３】 Δ２を−０．４０％に固定したときの図２と
同様のグラフである。

【図４】 Δ２を−０．４５％に固定したときの図２と
同様のグラフである。

【図５】 Δ２を−０．５０％に固定したときの図２と
同様のグラフである。

【図６】 本発明の分散補償光ファイバを用いた光ファ
イバケーブルの構造の一例を示した断面図である。

【符号の説明】

１…コア、１ａ…センタコア、１ｂ…サイドコア、２…
クラッド、Δ１…クラッドとセンタコアとの比屈折率
差、Δ２…クラッドとサイドコアとの比屈折率差、ａ…
センタコアの半径、ｂ…サイドコアの半径。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 山内 良三 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 Ｆターム(参考） 2H050 AB04Y AB05X AB10X AC09 AC14 AC28 AC71 AD00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １．５５μｍよりも短波長側に零分散波
   長を有する伝送用シングルモード光ファイバの波長分散
   と分散スロープを補償する分散補償光ファイバであっ
   て、 １．５３〜１．６０μｍから選択した使用波長帯におい
   て、波長分散が−１５０〜−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであ
   り、かつ前記伝送用シングルモード光ファイバの波長分
   散を零に補償できる長さで該伝送用シングルモード光フ
   ァイバを補償したときの分散スロープの補償率が８０％
   以上であり、かつ曲げ損失が５ｄＢ／ｍ以下であること
   を特徴とする分散補償光ファイバ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分散補償光ファイバにお
   いて、中心の高屈折率のセンタコアと、このセンタコア
   の外周上に設けられた低屈折率のサイドコアと、このサ
   イドコアの外周上に設けられた、前記センタコアよりも
   低屈折率で、かつ前記サイドコアよりも高屈折率のクラ
   ッドとからなる屈折率分布形状を有することを特徴とす
   る分散補償光ファイバ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の分散補償光フ
   ァイバをケーブル化したことを特徴とする分散補償光フ
   ァイバケーブル。