JP2002185404A - 光ファイバ伝送システムにおける波長分散補償及び補償ファイバ - Google Patents

光ファイバ伝送システムにおける波長分散補償及び補償ファイバ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ伝送システムで、ラインファイバ
の波長分散と波長分散勾配とを補償する、分散補償ファ
イバの使用を提案する。 【解決手段】 分散補償ファイバは、下記条件、 【数２４】 を満足するものとする。上記条件は、１５３０ｎｍ〜１
６２０ｎｍの波長で、ブロードバンド伝送システム（例
えばＣ及びＬバンド伝送システム）で、波長分散と波長
分散勾配との補償を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ伝送分
野、より詳細には、光ファイバ伝送システムにおける波
長分散と波長分散勾配との補償に関する。
【０００２】
【従来技術】光ファイバでは、ファイバ径と屈折率を関
連付ける関数のグラフの外観に従って屈折率分布を一般
に規定している。従来の方法では、ファイバの中心まで
の距離ｒを横軸に表し、屈折率とファイバのクラッドの
屈折率との差を縦軸に表している。例えば、夫々ステッ
プ形、台形、又は三角形を示すグラフを、「ステップ
形」、「台形」、又は「三角形」屈折率分布と言う。こ
れらの屈折率分布は、一般にファイバの理論又は基本分
布を表し、ファイバの製造条件により分布はかなり異な
る。
【０００３】新しい波長多重化の高速伝送ネットワーク
では、特に４０Ｇｂｉｔ／ｓ又は１６０Ｇｂｉｔ／ｓ以
上のビットレートで、波長分散を調節すると有利であ
り、パルスの拡大を制限するように、全多重波長値でリ
ンクにほぼゼロの累積波長分散を得ることが課題とされ
ている。分散には数十ｐｓ／ｎｍの累積値が一般に許容
可能である。局所波長分散がゼロであると非線形効果が
大きくなるので、システムで使用する波長付近にゼロ値
の局所波長分散が生じないようにすることも有益であ
る。更に、多重チャネル間の歪をなくすか又は制限する
ように、多重化の範囲で累積波長分散勾配を制限するこ
とも有益である。この勾配は、一般に波長に対する波長
分散の導関数である。
【０００４】光ファイバ伝送システム用ラインファイバ
としては、ステップインデックス形ファイバ（ＳＭＦ
（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ（シングルモー
ドファイバ）」）とも言う）が、一般に使用されてい
る。本願出願人は、１３００ｎｍ〜１３２０ｎｍの波長
分散ゼロ波長λ０と、１２８５ｎｍ〜１３３０ｎｍ域で
３．５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下、１５５０ｎｍで約１
７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散をもつ、ステップイ
ンデックス形シングルモードファイバを、商品名ＡＳＭ
Ｆ２００で市販している。１５５０ｎｍの波長分散勾配
は、約０．０６ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）である。
【０００５】分散シフトファイバ即ちＤＳＦ（「Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｏｎ ｓｈｉｆｔｅｄｆｉｂｅｒ」）も市販
されている。これらのファイバは、シリカの分散がほぼ
ゼロとなる波長である１．３μｍとは一般に異なる伝送
波長で使用されており、この使用伝送波長で波長分散が
ほぼゼロとなるように構成されており、即ちファイバの
コアと光クラッドの屈折率差Δｎを増すことにより、シ
リカの非零波長分散を補償している（従って、シフトと
いう用語が使用されている）。この屈折率差は、波長分
散がなくなる波長をシフトさせることができ、プリフォ
ームの製造時にドーパントを添加することにより得ら
れ、例えばＭＣＶＤ法を利用できるが、このような方法
はそれ自体知られているため、本明細書では詳述しな
い。
【０００６】一般に１５５０ｎｍ付近の使用波長で、非
零で正の波長分散をもつ分散シフトファイバを、ＮＺ−
ＤＳＦ＋（「ｎｏｎ−ｚｅｒｏ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
ｓｈｉｆｔｅｄ ｆｉｂｅｒｓ（非零分散シフトファ
イバ）」）と言う。これらのファイバは、これらの波長
では波長分散が弱く、一般に１５５０ｎｍで１１ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ）未満の波長分散と、０．０４１ｐｓ／
（ｎｍ２・ｋｍ）〜０．１ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）の波
長分散勾配をもつ。
【０００７】ＦＲ−Ａ２７９０１０７は、チャンネル当
たりビットレート１０Ｇｂｉｔ／ｓで、１００ＧＨｚ以
下のチャンネル間隔の高密度波長多重化伝送に特に適し
たラインファイバを提案しており、このファイバは１５
５０ｎｍの波長で、６０μｍ ２以上の有効面積と、６ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）〜１０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長
分散と、０．０７ｐｓ／（ｎｍ２／ｋｍ）未満の波長分
散勾配をもつ。
【０００８】２０００年２月２４日付け仏国特許出願第
０００２３１６号（発明の名称「Ｆｉｂｒｅ ｏｐｔｉ
ｑｕｅ ｍｏｎｏｍｏｄｅ ｅｎ ｃａｂｌｅ ｐｏｕ
ｒｒｅｓｅａｕｘ ｄｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ａ ｆｉｂｒｅ ｏｐｔｉｑｕｅ ａ ｍｕｌｔｉｐｌ
ｅｘａｇｅ ｅｎ ｌｏｎｇｕｅｕｒｓ ｄ’ｏｎｄｅ
（波長多重化光ファイバ伝送ネットワーク用ケーブルシ
ングルモード光ファイバ）」）は、１５５０ｎｍの波長
分散が５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）〜１１ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ）であり、波長分散と波長分散勾配との比が、２５０
ｎｍ〜３７０ｎｍであり、有効面積の二乗と波長分散勾
配との比が、８×１０４（μｍ２・ｎｍ２・ｋｍ）／ｐ
ｓを上回るラインファイバを提案している。このライン
ファイバは、使用域１３００ｎｍ〜１６２５ｎｍであ
る。同出願の一実施形態では、−１００ｐｓ／（ｎｍ・
ｋｍ）の波長分散と、２６０ｎｍの波長分散と波長分散
勾配との比をもつ分散補償ファイバにより、分散を補償
している。
【０００９】ラインファイバとして使用するＳＭＦ又は
ＮＺ−ＤＳＦ＋ファイバで、波長分散と波長分散勾配と
を補償するために、長さの短い分散補償ファイバ又はＤ
ＣＦ（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎ
ｇ Ｆｉｂｅｒ）を使用することが知られている。ＳＭ
Ｆラインファイバにおける波長分散をＤＣＦファイバに
より補償するこのような伝送システムの一例は、Ｍ．Ｎ
ｉｓｈｉｍｕｒａら、Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｃｏｍｐ
ｅｎｓａｔｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ＯＦＣ ’９６ Ｔｅ
ｃｈｎｉｃａｌＤｉｇｅｓｔ ＴｈＡ１に記載されてい
る。このような分散補償ファイバの使用は、Ｌ．Ｇｒｕ
ｎｅｒ−Ｎｉｅｌｓｅｎら、Ｌａｒｇｅ ｖｏｌｕｍｅ
Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｄｉｓｐｅｒｓ
ｉｏｎ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｆｉｂｅｒｓ，Ｏ
ＦＣ ’９８ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｔ
ｕＤ５にも記載されている。これらの文献では、他の従
来技術文献と同様に、波長分散勾配に対する波長分散の
比が、補償ファイバとラインファイバでほぼ等しくなる
ように、ラインファイバに応じて分散補償ファイバを選
択することが提案されている。
【００１０】ＤＣＦファイバも種々の特許に記載されて
いる。これらのファイバは、ラインファイバにおける累
積波長分散を補償するために、１５５０ｎｍ付近の波長
で負の波長分散をもち、更に、ラインファイバの正の波
長分散勾配を補償するために負の波長分散勾配をもつ場
合もある。ＵＳ−Ａ−５５６８５６３又はＵＳ−Ａ−５
３６１３１９は、ＳＭＦファイバの波長分散の補償用フ
ァイバとして、１５５０ｎｍで約１７ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ）の波長分散をもつＤＣＦファイバを提案している。
【００１１】ＷＯ−Ａ−９９１３３６６は、Ｌｕｃｅｎ
ｔ社から商標名“Ｔｒｕｅ Ｗａｖｅ”で市販されてい
る型のファイバの波長分散と波長分散勾配とを補償する
ために、補償ケースで使用するように構成された、分散
補償ファイバを提案しており、このファイバは１．５ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）〜４ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分
散と、０．０７ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）の波長分散勾配
をもつ。提案された分散補償ファイバは、実施態様によ
ると、−２７ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の波長分散と、−
１．２５ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）の波長分散勾配をも
つ。
【００１２】これらの分散補償ファイバは、Ｃバンド即
ち１５３０〜１５６５ｎｍ又は１５５０ｎｍ付近で、動
作する伝送システムに好都合である。しかし、Ｃバンド
とＬバンドで同時に運転する伝送システムで、波長分散
と波長分散勾配を補償するには全く又は殆ど適していな
い。尚、Ｌバンドとは、Ｃバンドを越えて、約１６１０
ｎｍ又は１６２０ｎｍの波長まで延びる波長帯域を言
う。従って、Ｃ及びＬバンド伝送システムは一般に、１
５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍの波長を使用している。
【００１３】本願出願人の２０００年１０月２６日付け
仏国特許出願（発明の名称「Ｆｉｂｒｅ ｏｐｔｉｑｕ
ｅ ｐｏｕｒ ｌａ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｅｎ
ｌｉｇｎｅ ｄｅ ｌａ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ
ｄ’ｕｎｅ Ｆｉｂｒｅ ｏｐｔｉｑｕｅ ａ ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｉｑｕｅ ｐｏｓｉｔ
ｉｖｅ（正の波長分散をもつ光ファイバの波長分散のオ
ンライン補償用光ファイバ）」）は、Ｃ、Ｓ及び／又は
Ｌバンド伝送システムで波長分散と波長分散勾配とを補
償するために使用する光ファイバを記載しているが、波
長分散は、−１２ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）〜−４ｐｓ／
（ｎｍ・ｋｍ）である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｃ及びＬバ
ンド伝送システムで波長分散を補償するために特に使用
可能な、新規ファイバを提案する。このファイバは、Ｓ
ＭＦラインファイバとＮＺ−ＤＳＦラインファイバのど
ちらにも適している。本発明は、更にＣバンドとＬバン
ドで同時に、波長分散と波長分散勾配との良好な補償を
確保するための、ラインファイバに対する分散補償ファ
イバの新規最適化条件も提案する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】より詳細には、本発明
は、ラインファイバセクションと、ラインファイバセク
ションにおける波長分散を補償する補償ファイバセクシ
ョンをもつ、光ファイバ伝送システムとして、伝送シス
テムで使用する波長帯域の波長で、分散補償ファイバの
波長分散Ｃとこのファイバの波長に対する波長分散の導
関数Ｃ’とが、下記条件式、
【００１６】
【数７】 （式中、Ｃｇはラインファイバの波長分散を表し、Ｃ’
ｇはラインファイバの波長分散の波長に対する導関数を
表し、Ｃｃｕｍはラインファイバセクションに許容され
る累積波長分散係数の上限を表し、Δλは伝送システム
で使用する波長帯域の２分の１帯域幅を表す）を満足
し、伝送システムで使用する波長帯域のほぼ中央波長
で、波長分散勾配Ｃ’と分散補償ファイバの波長に対す
るこの勾配の一次導関数Ｃ”とが、下記条件式、
【００１７】
【数８】 を満足する、光ファイバ伝送システムを提案する。
【００１８】伝送システムで使用する波長帯域のほぼ中
央波長で、条件式（１）及び（２）を満足すると有利で
あり、この場合には前記ほぼ中央波長と伝送システムで
使用する波長帯域の中央波長との差が、平均で波長帯域
の１０％未満であることが好ましい。
【００１９】分散補償ファイバは下記伝搬特性の１つ以
上をもつことができる。
【００２０】− １５５０ｎｍで、−４０ｐｓ／（ｎｍ
・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満
の波長分散、 − 半径１０ｍｍのスリーブに巻付た場合に、伝送シス
テムで使用する全波長帯域で、４００ｄＢ／ｍ以下の曲
げ損失、 − １５５０ｎｍで１２μｍ２以上の有効面積、 − １５５０ｎｍで０．５ｐｓ／ｋｍ１／２以下の偏波
分散、 − １５５０ｎｍで１ｄＢ／ｋｍ、更には０．８ｄＢ／
ｋｍ未満の減衰。
【００２１】更に、累積波長分散係数の上限Ｃｃｕｍと
ラインファイバセクションの長さＬ ｇとの比が、０．５
ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、更には０．１ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ）未満であると有利である。
【００２２】ラインファイバは、ステップインデックス
形ファイバ又は正の波長分散をもつ分散シフトファイバ
とすることができる。
【００２３】分散補償ファイバは、凹部区間とリングと
を備える台形又は矩形屈折率分布をもつことが好まし
い。この分布は、後述するように特徴付けることができ
る。
【００２４】本発明は、更に１５５０ｎｍで、−４０ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／（ｎｍ・
ｋｍ）未満の波長分散Ｃをもち、波長分散勾配Ｃ’と波
長に対する波長分散勾配の一次導関数Ｃ”とが、約１５
７０ｎｍの波長で、下記条件式、
【００２５】
【数９】 及び
【００２６】
【数１０】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、２８０ｎｍ≦ａ≦３６０ｎ
ｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、及びｃ≦２５ｎｍを満足す
るパラメータである）を満足する光ファイバも提案す
る。
【００２７】このファイバは、分散補償ファイバについ
て上述した伝搬特性をもつことができる。このファイバ
は、凹部区間とリングとを備えた矩形、又は凹部区間と
リングとを備えた台形屈折率分布をもつことができる。
【００２８】その場合、分布特性は、下記特性の１つ以
上を含むことができる。
【００２９】− 矩形又は台形の屈折率とクラッドの屈
折率との差（Δｎ１）が、１８×１０−３〜３０×１０
−３であり、クラッドよりも屈折率の大きいファイバ部
分の半径（ｒ１）が、１．２μｍ〜２．１μｍである、 − 凹部区間の屈折率とクラッドの屈折率の差（Δ
ｎ２）とが、−８．５×１０−３〜−４．５×１０−３
であり、前記凹部区間の外径（ｒ２）が、３．４μｍ〜
６．１μｍである、 − リングの屈折率とクラッドの屈折率との差（Δ
ｎ３）が、１×１０−３〜１５×１０−３であり、前記
リングの外径（ｒ３）が、５．９μｍ〜８μｍである、 − ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大きいファイバ
中心部の外径（ｒ１）との間の、半径と屈折率の積の積
分の２倍が、４８×１０−３μｍ２〜６５×１０−３μ
ｍ２である、 − ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大きいファイバ
中心部の外径（ｒ１）との間の、半径の二乗と屈折率の
積の積分の３倍が、１１０×１０−３μｍ３未満であ
る、 − クラッドよりも屈折率の大きいファイバ中心部の外
径（ｒ１）とリングの内径（ｒ２）との間の、半径と屈
折率の積の積分の２倍が、−１５５×１０−３μｍ２〜
−７５×１０−３μｍ２である、 − リングの内径（ｒ２）と外径（ｒ３）との間の、半
径と屈折率の積の積分の２倍が、７０×１０−３μｍ２
〜２１０×１０−３μｍ２である、 − ゼロ半径とリングの外径（ｒ３）との間の、半径と
屈折率の積の積分の２倍が、２０×１０−３μｍ２より
も大きい。
【００３０】本発明は、更に１５５０ｎｍで、−４０ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／（ｎｍ・
ｋｍ）未満の波長分散Ｃをもち、波長分散勾配Ｃ’と波
長に対する波長分散勾配の一次導関数Ｃ”とが、約１５
７０ｎｍの波長で、下記条件式、
【００３１】
【数１１】 及び
【００３２】
【数１２】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、１２０ｎｍ≦ａ≦２００ｎ
ｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、及びｃ≦２５ｎｍを満足す
るパラメータである）を満足する、光ファイバを提案す
る。
【００３３】このファイバは、分散補償ファイバについ
て上述した伝搬特性をもつことができる。このファイバ
は凹部区間とリングとを備えた矩形又は凹部区間とリン
グを組合せた台形屈折率分布をもつことができる。
【００３４】その場合、分布特性は、下記特性の１つ以
上を含むことができる。
【００３５】− 矩形又は台形の屈折率とクラッドの屈
折率との差（Δｎ１）が、１８×１０−３〜３０×１０
−３であり、クラッドよりも屈折率の大きいファイバ部
分の半径（ｒ１）が、１．２μｍ〜１．９μｍである、 − 凹部区間の屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ
２）が、−１０×１０ −３〜−５．８×１０−３であ
り、前記凹部区間の外径（ｒ２）が、３．４μｍ〜６．
１μｍである、 − リングの屈折率とクラッドの屈折率との差（Δ
ｎ３）が、１×１０−３〜１７．５×１０−３であり、
前記リングの外径（ｒ３）が、６．２５μｍ〜８．３μ
ｍである、 − ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大きいファイバ
中心部の外径（ｒ１）との間の、半径と屈折率の積の積
分の２倍が、５０×１０−３μｍ２〜６０×１０−３μ
ｍ２である、 − ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大きいファイバ
中心部の外径（ｒ１）との間の、半径の二乗と屈折率の
積の積分の３倍が、１１０×１０−３μｍ３未満であ
る、 − クラッドよりも屈折率の大きいファイバ中心部の外
径（ｒ１）とリングの内径（ｒ２）との間の、半径と屈
折率の積の積分の２倍が、−２３０×１０−３μｍ２〜
−１４５×１０−３μｍ２である、 − リングの内径（ｒ２）とリングの外径（ｒ３）との
間の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、１８０×１０
−３μｍ２〜２６０×１０−３μｍ２である、 − ゼロ半径とリングの外径（ｒ３）との間の、半径と
屈折率の積の積分の２倍が、２０×１０−３μｍ２〜１
４５×１０−３μｍ２である。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の他の特徴と利点は、添付
図面を参考に例示する本発明の実施態様に関する以下の
説明から理解されよう。尚、図１は本発明の伝送システ
ムの模式図であり、図２は、本発明の第１の実施態様に
よるファイバの基本屈折率分布の模式図であり、図３
は、本発明の第２の実施態様によるファイバの基本屈折
率分布の模式図である。
【００３７】本発明は、従来技術で分散補償ファイバの
選択に使用されている条件が、Ｃバンドを越える波長帯
域で動作する伝送システムには必ずしも適していないと
いう事実の知見に基づく。特に、ラインファイバと分散
補償ファイバの波長分散と波長分散勾配との比の等式条
件は、ＣバンドとＬバンドの両者で動作する伝送システ
ムには最適と言えない。
【００３８】この現象は、波長分散と波長の間の依存関
係から説明することができ、波長分散は、ラインファイ
バでは波長のほぼ線形関数であり、Ｃバンドを越えても
同様であることが分かっている。他方、分散補償ファイ
バでは、波長分散はＣバンドを越えると必ずしも波長の
線形関数ではなくなる。
【００３９】従って、本発明の一実施態様では、伝送シ
ステムにおける分散補償を有効に規定するための新規条
件を提案し、これらの条件は、伝送システムにおける分
散補償の効果を確認するために、独立して又は相互に組
合せて使用することができ、更に、後述するように伝送
システムで分散補償ファイバとして使用するファイバを
選択するためにも使用することができる。前記条件は、
ラインファイバの波長分散と波長分散勾配だけでなく、
波長分散勾配の一次導関数とラインファイバセクション
の長さも考慮する。
【００４０】図１は、本発明の一実施態様による、波長
多重化伝送システムの模式図を示す。図１は、伝送シス
テムの送信器ＴＸ２と受信器ＲＸ４とを示し、その間に
ラインファイバが延びている。ラインファイバは、中継
器８１〜８ｎ−１により分離されたセクション６１〜６
ｎから構成され、各中継器８ｉは、増幅器１２ｉをもつ
が、増幅器の構造は本発明の作用には関係ないので本明
細書では説明しない。増幅器の出力側には、分散補償フ
ァイバセクション１２ｉが配置されている。増幅器の下
流側に分散補償ファイバを配置することにより、このフ
ァイバにおける強い減衰作用を制限することができる。
以下の説明においてＬｇは、２個の分散補償ファイバセ
クション間のラインファイバの長さを表し、図の例で
は、この長さは２個の中継器間の距離に相当する。
【００４１】図１の例では、各中継器に１個の分散補償
ファイバセクションが配置されているが、中継器毎に分
散補償ファイバを配置せずに、所定の中継器のみに配置
してもよく、例えば、Ｎ番目（Ｎは２以上の整数であ
る）毎の中継器に分散補償ファイバを配置してもよい。
このような場合には、「ラインファイバセクションの長
さ」とは、分散補償ファイバを含む２個の中継器間のラ
インファイバの長さを意味する。図１の伝送システムに
他の変更を加えてもよく、例えばフィルターを設けた
り、分散補償ファイバの下流側に増幅器を設けるなどし
てもよい。
【００４２】提案する条件は、分散補償ファイバについ
て、波長分散勾配に対する波長分散の比Ｃ／Ｃ’と、波
長分散勾配の一次導関数に対する波長分散勾配の比Ｃ’
／Ｃ”の範囲とを規定する。即ち、下記条件式、
【００４３】
【数１３】 を規定する。
【００４４】上記式中、ＣとＣ’は、分散補償ファイバ
の波長分散と波長分散勾配を夫々ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）
とｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）で表す。ＣｇとＣ’ｇは、ラ
インファイバの波長分散と波長分散勾配を夫々同一単位
で表す。Ｃｃｕｍは、伝送システムにおける累積波長分
散係数の上限をｐｓ／ｎｍで表し、累積波長分散は、長
さに対して積分した伝送システム全長における波長分散
の積分であり、巨視的には、１個のラインファイバセク
ションと１個の分散補償ファイバセクションの累積波長
分散は、ラインファイバの波長分散とこのラインファイ
バセクションの長さの積と、補償ファイバの波長分散と
この補償ファイバセクションの長さの積との和に等し
い。この累積波長分散は、所与波長で計算し、Ｃｃｕｍ
値は、伝送システムで使用する波長における累積波長分
散係数の最大値である。Ｌｇは、ラインファイバセクシ
ョンの長さを表し、Δλは、伝送システムの帯域幅の２
分の１を表す。
【００４５】式（１）は、従来技術のように波長分散だ
けではなく、Ｃ／Ｃ’比の範囲を規定している。更に、
式（１）は、累積波長分散とシステムの帯域幅も考慮し
ている。式（１）は、システムにおける累積波長分散
が、システムで使用する全波長帯域で累積波長分散係数
の許容上限Ｃｃｕｍを下回るようにするために必要な条
件であるが、十分な条件ではない。
【００４６】式（１）は、システムで使用する中央波長
付近の波長について満されることが好ましい。別の波長
について、この式を満たすことも否定しない。
【００４７】システムにおける累積波長分散係数が、シ
ステムで使用する全波長帯域で波長分散許容上限Ｃ
ｃｕｍを下回るようにするために、必要且つ十分な条件
を得るために、条件式（１）に加え、波長分散勾配と波
長分散勾配の一次導関数の比の係数に関する条件式を規
定する。この第２の条件式は下式、
【００４８】
【数１４】 で表される。
【００４９】上記式中、記号は上記と同義である。関数
Ｍａｘ（ｘ，ｙ）は、２個の実数ｘ及びｙの大きいほう
を表す関数である。式（２）中、関数Ｍａｘは、符号
「±」の可能な２値について計算した比の２値に適用さ
れる。
【００５０】従って、上記式（２）は波長分散勾配と波
長分散勾配の一次導関数との比の係数の下限を示す。同
式は、該当スペクトル域の中心又はこのスペクトル域の
中心付近で満たされる。ＣバンドとＬバンドでは、ライ
ンファイバと分散補償ファイバの全体の累積波長分散
が、１５７０ｎｍ付近でほぼ対称になるため、これらの
バンドの伝送では、上記式は１５７０ｎｍ付近で計算す
る。従って、分散は、この波長で放物線に最適に近似さ
れ、式（２）は最良の近似を与える。この値から離れる
と、下限値は変化する。実際に、スペクトル域の中心に
対して±１０ｎｍ変動する場合には、分散補償に関して
同一結果を得るためには、下限を２倍にし、即ち不等式
（２）の右項を２倍にする必要があることが判明した。
実際には、伝送システムの中央波長との差が帯域幅の１
０％未満であるような波長で、式（２）を満たせば十分
である。
【００５１】式（１）及び（２）は、補償しようとする
ラインファイバの長さに応じて局所的に計算される。従
って、これらの条件は、局所的即ちある中継器又はある
ラインファイバセクションの近傍で計算することができ
る。この場合には、上限Ｃｃ ｕｍは、先行ラインファイ
バセクションにおける累積波長分散係数の上限となる。
また、条件式を全体で計算してもよく、その場合には、
上限Ｃｃｕｍは、伝送システム全体の累積波長分散係数
に関する条件式となり、全ラインファイバセクションで
この条件式を満たす。伝送システムが周期的構造をもつ
場合には、局所計算と全体計算は、当然同一の効果をも
つ。更に、Ｃｃｕｍ値は、ラインファイバセクションの
長さに応じて変化することがあり、後述する実施形態で
は、ラインファイバセクション長１００ｋｍで、Ｃ
ｃｕｍ値は５０ｐｓ／ｎｍである。同様に、２００ｋｍ
のラインファイバセクションでは、Ｃｃｕｍ値を１００
ｐｓ／ｎｍとすることができ、平均して伝送システムの
累積波長分散は同一に保たれ、従って、各ラインファイ
バセクションで得られる絶対値のみが変化する。より一
般的に説明すると、Ｃｃｕｍ／Ｌｇ比の値は、０．５ｐ
ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下が適切であり、超高速波長多重
化伝送システムでは、０．１ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）の値
がより有利である。
【００５２】従来技術と異なり、式（１）はＣ／Ｃ’比
とＣｇ／Ｃ’ｇ比との等式に許容可能な誤差範囲を与え
る。式（２）は式（１）に加え、Ｃ’／Ｃ”比の絶対値
について制限を加える。これらの式は伝送システムの該
当スペクトル幅を考慮することができる。
【００５３】上記２式により、分散補償ファイバは、伝
送システムで使用する全スペクトル幅で、波長分散と波
長分散勾配とを有効に補償することができ、具体的に言
うと、このとき、システムは全伝送帯域幅２×Δλにわ
たって、Ｃｃｕｍ未満の絶対値の累積波長分散をもつ。
【００５４】第１式又は上記２式に加え、分散補償ファ
イバは下記特性の１つ以上をもつと有利である。
【００５５】− ファイバを半径１０ｍｍのスリーブに
巻付た場合に、１５３０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長で、
４００ｄＢ／ｍ未満、好ましくは１００ｄＢ／ｍ未満の
曲げ損失、 − ファイバを半径３０ｍｍのスリーブに１００回巻付
た場合に、１５３０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長で、０．
０５ｄＢ未満、好ましくは１０−３ｄＢ未満の曲げ損
失、 − １５３０〜１６２０ｎｍの波長で、−１００ｐｓ／
（ｎｍ・ｄＢ）以下の波長分散対減衰比、 − １５５０ｎｍの波長で、１２μｍ２以上、好ましく
は１５μｍ２以上、更には２０μｍ２の有効面積、 − １５５０ｎｍの波長で、−４０ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
ｍ）以下、好ましくは−５０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）以下
の波長分散、 − １５５０ｎｍの波長で、１以下、好ましくは０．５
以下のマイクロベンディング感度、 − ３０×１０−３以下のファイバの任意点での屈折率
とクラッドの屈折率との差、 − １５５０ｎｍの波長で、０．５ｐｓ／ｋｍ１／２以
下の偏波分散、 − １５５０ｎｍの波長で、１ｄＢ／ｋｍ、好ましくは
０．８ｄＢ／ｋｍ未満の減衰。
【００５６】波長分散値は、分散補償ファイバの長さ、
従ってこのファイバにおける減衰を制限することがで
き、曲げ損失の限度は、特に中継器で分散補償ファイバ
を巻くのに十分な値である。これらの条件は伝送システ
ムで使用する全波長帯域で満足することが好ましい。有
効面積の条件は、分散補償ファイバにおける非線形効果
を制限することができ、この条件は１５５０ｎｍ付近で
満たされると有利である。ファイバは、更に０．５ｐｓ
／ｋｍ１／２以下の偏波分散をもつと有利であり、この
偏波分散値は、高速の良好な伝送を確保し、１５５０ｎ
ｍ付近の波長で測定される。ファイバは、更に減衰を１
ｄＢ／ｋｍ、更には０．８ｄＢ／ｋｍ未満とすることが
でき、これらの減衰値は、補償ファイバにおける損失を
制限し、１５５０ｎｍ付近の波長で測定する。
【００５７】以下、ステップインデックス形ファイバ及
び正の分散シフトファイバを、ラインファイバとして夫
々使用する伝送システムの実施形態について説明する。
【００５８】ステップインデックス形ファイバ ステップインデックス形ファイバの実施形態では、以下
の特性、 − １５７０ｎｍでの波長分散、１８．５ｐｓ／（ｎｍ
・ｋｍ）、 − １５７０ｎｍでの波長分散勾配、０．０５８ｐｓ／
（ｎｍ２・ｋｍ）、 − ケーブルカットオフ波長、１３００ｎｍ未満、 − １５７０ｎｍでの有効面積、８１μｍ２ をもつファイバについて検討する。
【００５９】このようなファイバは、コアの屈折率とク
ラッドの屈折率との差を、約５×１０−３、コア半径
を、約４．５μｍとすることができる。このようなライ
ンファイバを、１５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍのＣ及びＬ
バンド伝送システムで使用する場合、ラインファイバセ
クション長１００ｋｍ及び累積波長分散５０ｐｓ／ｎｍ
未満のとき、上記式（１）及び（２）は、下式、 ２６０ｎｍ≦Ｃ／Ｃ’≦４００ｎｍ （３） 及び
【００６０】
【数１５】 で表される。
【００６１】これらの式を他の型のステップインデック
ス形ファイバに一般化すると、下式、
【００６２】
【数１６】 及び
【００６３】
【数１７】 で表される。この場合、ａ、ｂ及びｃは、ラインファイ
バと伝送システムを表すパラメータであり、２８０≦ａ
≦３６０ｎｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、及びｃ≦２５ｎ
ｍである。ｂは無次元であり、ａとｃは波長の次元であ
る。パラメータａは、補償しようとするラインファイバ
のＣ／Ｃ’比を表す。パラメータｂは、上記式の適用に
よる補正である。パラメータｃは、該当帯域のスペクト
ル幅の４分の１に対応し、１００ｎｍ未満のスペクトル
幅をもつシステム、例えば拡張Ｃ及びＬバンド伝送シス
テムに適合するように、２５ｎｍという値を選択した。
関係式（５）は伝送システムで使用する波長、一般には
１５３０ｎｍ〜１６１０ｎｍの波長で満たされる。関係
式（６）は、伝送システムで使用する中央波長付近の波
長で満たされ、１５７０ｎｍ付近又は１５６５ｎｍ〜１
５７５ｎｍの波長値が適切である。
【００６４】これらの条件は、図２又は３の分布と下表
に示す値をもつファイバで満足することができる。図２
の分布は、凹部区間とリングとを備える矩形型基本屈折
率分布である。この分布は、ファイバの中心から外側に
向かって、 − クラッドの屈折率以上のほぼ一定の屈折率をもつ中
心部と、 − クラッドの屈折率以下の屈折率をもつ環状部をも
ち、全体は所謂「凹部区間を備えた矩形」屈折率分布を
構成する。
【００６５】図２のファイバは、凹部区間の周囲にリン
グ即ちクラッドの屈折率よりも大きい屈折率の部分をも
ち、従って、凹部区間とリングとを備えた矩形分布と呼
ばれる。
【００６６】以下の明細書中において、Δｎ１はファイ
バの中心部の屈折率とクラッドの屈折率との差を表し、
Δｎ２は、ファイバの凹部区間の屈折率とクラッドの屈
折率との差を表し、Δｎ３は、ファイバのリングの屈折
率とクラッドの屈折率との差を表す。上述したように、
Δｎ１とΔｎ３は正の値をとり、Δｎ２は負の値をと
る。
【００６７】図３の分布は、凹部区間とリングとを備え
た台形型屈折率分布である。この分布と図２に示した分
布は、中心部が矩形ではなく台形であり、最小径ｒ１ａ
と最大径ｒ１ｂをもち、横軸と交差する点で中心部の径
に対応する径ｒ１をもつという点のみが相違する。ま
た、クラッドの屈折率よりも大きい一定屈折率をもつ径
ｒ１ａの中心部を、「台形の上底」ということができ
る。「台形の下底」は、凹部区間の内径まで延びている
図の径ｒ１ｂに対応する。この台形分布の場合には、ｒ
１は、ファイバの屈折率よりも大きい屈折率をもつファ
イバの中心部の半径を表す。
【００６８】分散補償ファイバの実施形態を下表に示
す。ファイバＳ１〜Ｓ４は、図２の型の分布をもち、フ
ァイバＳ５〜Ｓ８は、図３の型の分布をもつ。
【００６９】
【表１】 表１のファイバは、該当ＳＭＦファイバで、上記Ｃ
ｃｕｍ、Ｌｇ及びΔλ値のとき、上記条件（１）及び
（２）を満足する。これらのファイバは、１５７０ｎｍ
の波長で下表２に示す伝搬特性をもつ。
【００７０】
【表２】 上記表中、λｃｔｈは、ｎｍで表したファイバの理論カ
ットオフ波長であり、実際にはケーブルで測定したカッ
トオフ波長は、数百ｎｍ以下であり、ファイバは有効信
号波長帯域、特にＣ及びＬバンドで、実質的にシングル
モードであることが理解されよう。２Ｗ０２は、μｍで
表したモード径であり、Ｓｅｆｆは、μｍ２で表した有
効面積である。Ｃは、ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）で表した波
長分散である。Ｃ’は、ｐｓ／（ｎｍ２・ｋｍ）で表し
た波長分散勾配即ち波長に対する波長分散の導関数であ
り、従って、波長分散勾配に対する波長分散の比Ｃ／
Ｃ’は、波長の次元をもち、ｎｍで表される。Ｆｓは、
上記式（４）に示したＣ’／Ｃ”比の係数の下限であ
る。Ｃ”は、波長に対する波長分散勾配の一次導関数で
あり、表に示す比Ｃ’／Ｃ”の係数は、同様に波長の次
元をとり、ｎｍで表される。更に、ファイバが、１６２
０ｎｍで許容可能な曲げ損失をもつようにすると、１５
３０ｎｍ〜１６２０ｎｍの全使用域で損失を制限できる
ので有利である。ＰＣ１６２０は、ファイバの曲げ線形
損失を表し、これらの損失は、直径１０ｍｍのスリーブ
にファイバを巻付て、１６２０ｎｍの波長で測定する。
最後に、Ｓ μｃは、ファイバのマイクロベンディング感
度を表す無次元係数であり、この係数は、本願出願人に
より商品名ＡＳＭＦ２００で市販されている従来技術の
ファイバに比較測定した値を表に示す。この係数は、２
枚のグリッドの間でファイバを押しつぶすそれ自体知ら
れている方法により測定することができる。
【００７１】表から明らかなように、表１のファイバ
は、光ファイバ伝送システムの中継器又は増幅器で、分
散補償ファイバとして使用可能な伝搬特性をもつ。Ｃ／
Ｃ’及びＣ’／Ｃ”比の係数の値によると、ファイバ
は、ＳＭＦファイバの波長分散を補償するのに適してい
る。
【００７２】表１の全実施形態において、中心部の屈折
率Δｎ１を５％変動させるか又は凹部区間とリングの屈
折率Δｎ２及びΔｎ３を１０％変動させても、同様の結
果が得られる。半径についても同様であり、図１の表の
実施形態に示す値に対して、ｒ１とｒ２を１０％、ｒ３
を５％変動させても同様の結果が得られる。
【００７３】表２の値は、１５７０ｎｍの波長について
示したが、１５５０ｎｍ及び１５９０ｎｍの波長では、
ファイバは下表３に示す各種パラメータの値をもつ。
【００７４】
【表３】 分布の観点から分布補償ファイバの寸法は、上記不等式
の１つ以上を適用することにより選択することができ、
矩形又はリング中心部については、 − １８×１０−３≦Δｎ１≦３０×１０−３、及び − １．２μｍ≦ｒ１≦２．１μｍとすると有利であ
る。
【００７５】凹部区間については、 − −８．５×１０−３≦Δｎ２≦−４．５×１
０−３、 − ３．４μｍ≦ｒ２≦６．１μｍを満足するように、
屈折率差Δｎ２と外径ｒ２の値を選択することができ
る。
【００７６】リングについては、 − １×１０−３≦Δｎ３≦１５×１０−３、 − ５．９μｍ≦ｒ３≦８μｍを満足するように、屈折
率差Δｎ３と外径ｒ３の値を選択することができる。
【００７７】ファイバの他の特性も考えられる。例えば
下式、
【００７８】
【数１８】 により定義されるパラメータＳ１を使用することができ
る。このパラメータは面積と屈折率の積に同次である。
このパラメータは、矩形分布と同様に台形分布にも簡単
に適用でき、ファイバのコア付近の屈折率の増加を表
す。このパラメータは、４８×１０−３μｍ２〜６５×
１０−３μｍ２が好ましい。下記パラメータ、
【００７９】
【数１９】 は屈折率と面積の二乗の積に同次である。物理的には、
このパラメータは、等価ファイバ理論における矩形分布
と台形分布の対応を表す。このパラメータは、１１０×
１０−３μｍ３未満とすることが好ましい。
【００８０】更に、下式、
【００８１】
【数２０】 により定義されるパラメータＳ２も使用することができ
る。このパラメータは、凹部における屈折率の減少を表
す。このパラメータは−１５５×１０−３μｍ２〜−７
５×１０−３μｍ２が好ましい。
【００８２】同様に、下式、
【００８３】
【数２１】 により定義されるパラメータＳ３は、面積と屈折率の積
に同次であり、リングにおける屈折率の増加を表す。こ
のパラメータは７０×１０−３μｍ２〜２１０×１０
−３μｍ２が好ましい。
【００８４】別の考えられるパラメータは、下式、
【００８５】
【数２２】 により表されるパラメータＳ１２３である。このパラメ
ータは、分布全体におけるシリカ屈折率に対する屈折率
の平均増加を表す。このパラメータは、２０×１０−３
μｍ２よりも大きいことが好ましい。
【００８６】これらのパラメータの１つ又はこれらのパ
ラメータの多数の組合せにより、ステップインデックス
形ファイバの分散補償ファイバとして使用可能な、ファ
イバの分布を定義することができる。
【００８７】ＤＳＦ＋ファイバ正の分散シフトファイバ
の実施形態では、以下の特性、 − １５７０ｎｍでの波長分散、９．２／ｐｓ（ｎｍ・
ｋｍ）、 − １５７０ｎｍでの、波長分散勾配、０．０５８ｐｓ
／（ｎｍ２・ｋｍ）、 − ケーブルカットオフ波長、１３００ｎｍ未満、 − １５７０ｎｍ有効面積、６６μｍ２ をもつファイバについて検討する。
【００８８】このようなファイバは、本願出願人により
商品名ＴｅｒｏＬｉｇｈｔで市販されており、１９９９
年２月１８日付け仏国特許出願第９９０２０２８号に記
載されている。このようなラインファイバを、１５３０
ｎｍ〜１６１０ｎｍのＣ及びＬバンド伝送システムで使
用する場合、ラインファイバセクション長１００ｋｍ及
び累積波長分散５０ｐｓ／ｎｍ未満のとき、上記式
（１）及び（２）は、下式、 １３０ｎｍ≦Ｃ／Ｃ’≦２００ｎｍ （７） 及び
【００８９】
【数２３】 で表される。
【００９０】これらの条件も、上記一般化式（５）及び
（６）の特定適用例であり、正の分散シフトラインファ
イバの場合には、上記パラメータａ、ｂ及びｃは一般に
１２０ｎｍ≦ａ≦２００ｎｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、
ｃ≦２５ｎｍを満足する。
【００９１】これらの条件は、図２又は３の分布と下表
に示す値をもつファイバで満足することができる。これ
らの分布に使用する記号は、上記と同義である。ファイ
バＴ１〜Ｔ４は矩形コア型ファイバであり、ファイバＴ
５及びＴ６は台形コア型ファイバである。
【００９２】
【表４】 表４のファイバは、該当分散シフトファイバで、上記Ｃ
ｃｕｍ、Ｌｇ及びΔλ値のとき、上記条件（１）及び
（２）を満足する。これらのファイバは、１５７０ｎｍ
の波長で下表５に示す伝搬特性をもつ。
【００９３】
【表５】 この表で使用する記号は、ＳＭＦファイバに関する表２
と同一であるが、係数の比Ｃ’／Ｃ”の下限を、Ｆｓで
なく式（８）に示すＦｔとする。
【００９４】表から明らかなように、表４のファイバ
は、分散シフトファイバをラインファイバとして使用す
る、光ファイバ伝送システムの中継器又は増幅器で分散
補償ファイバとして使用可能な伝搬特性をもつ。Ｃ／
Ｃ’及びＣ’／Ｃ”比の係数の値によると、ファイバ
は、ラインファイバにおける累積波長分散を補償するの
に適している。
【００９５】表３の全実施形態でも、表１の実施形態と
同様に、中心部の屈折率Δｎ１を５％変動させるか、又
は凹部とリングの屈折率Δｎ２及びΔｎ３を１０％変動
させても同様の結果が得られる。半径についても同様で
あり、図１の表の実施形態に示す値に対して、ｒ１とｒ
２を１０％、ｒ３を５％変動させても同様の結果が得ら
れる。
【００９６】上述の場合と同様に、１５５０ｎｍ及び１
５９０ｎｍの波長の伝搬パラメータを表６に示す。
【００９７】
【表６】 分布の観点から分散補償ファイバの寸法は、上記不等式
の１つ以上を適用することにより選択することができ、
矩形又はリング中心部については、 − １８×１０−３≦Δｎ１≦３０×１０−３、及び − １．２μｍ≦ｒ１≦１．９μｍとすると有利であ
る。
【００９８】凹部区間については、 − −１０×１０−３≦Δｎ２≦−５．８×１０−３、 − ３．４μｍ≦ｒ２≦６．１μｍを満足するように、
屈折率差Δｎ２と外径ｒ２の値を選択することができ
る。
【００９９】リングについては、 − １×１０−３≦Δｎ３≦１７．５×１０−３、 − ６．２５μｍ≦ｒ３≦８．３μｍを満足するよう
に、屈折率差Δｎ３と外径ｒ３の値を選択することがで
きる。
【０１００】上記に定義したパラメータＳ１、Ｓ１１、
Ｓ２、Ｓ３及びＳ１２３は、下記不等式を満足すること
ができる。
【０１０１】− ５０×１０−３μｍ２≦Ｓ１≦６０×
１０−３μｍ２、 − Ｓ１１≦１１０×１０−３μｍ３、 − −２３０×１０−３μｍ２≦Ｓ２≦−１４５×１０
−３μｍ２、 − １８０×１０−３μｍ２≦Ｓ３≦２６０×１０−３
μｍ２、 − ２０×１０−３μｍ２≦Ｓ１２３≦１４５×１０
−３μｍ２。
【０１０２】当然のことながら、本発明は、上記実施形
態及び実施態様に限定されず、当業者が想到し得る多数
の変形を加えることができる。例えば、上記式（１）又
は（２）は、上記に例示したステップインデックス形フ
ァイバ及び分散シフトファイバ以外のファイバにも適用
される。また、パラメータＣｃｕｍ、Ｌｇ又はΔλは、
実施形態に提案した値以外の値でもよい。一般に、現行
の波長多重化伝送システムでは、Ｃｃｕｍは５０ｐｓ／
ｎｍ未満であるが、１００ｐｓ／ｎｍ又は２００ｐｓ／
ｎｍ程度の値でもよい。１００ｋｍの長さＬｇの例は、
従来技術の地上伝送システムの中継器間の距離に対応
し、この距離は、実際にラインファイバにおける損失に
依存し、ラインファイバの改良に伴って増加すると考え
られる。最後に、Ｃバンド及びＬバンド以外の帯域を使
用する場合には、２分の１帯域幅Δλも異なると考えら
れる。例えば、１４６０ｎｍ〜１５３０ｎｍのＣ及びＳ
バンド伝送には、Δλ値を３５ｎｍとすることができ、
Ｃ、Ｌ及びＳバンド伝送には、８０ｎｍの値とすること
ができる。
【０１０３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝送システムの模式図である。
【図２】本発明の第１の実施態様によるファイバの基本
屈折率分布の模式図である。
【図３】本発明の第２の実施態様によるファイバの基本
屈折率分布の模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/18 Ｈ０４Ｊ 14/00 14/02 (72)発明者 ルイ−アンヌ・ドウ・モンモリオン フランス国、75017・パリ、リユ・トリユ フオー、32 (72)発明者 リユドビツク・フルリー フランス国、78390・ボワ・ダルシー、リ ユ・ジヤン・ラシーヌ、17、レジダンス “ラ・フオレ" (72)発明者 フロラン・ボーモン フランス国、78700・コンフラン・サン ト・オノリヌ、アブニユ・アルフレード・ ベルナール、18 (72)発明者 パスカル・ヌキ フランス国、78600・メゾン・ラフイツト、 アブニユ・ボシユ・２ Ｆターム(参考） 2H050 AC15 AC29 AC36 AC73 AC76 AC81 AD00 5K002 AA06 CA01 CA13 DA02 FA01 FA02

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ラインファイバセクション（６ｉ）とラ
    インファイバセクションにおける波長分散を補償する補
    償ファイバセクション（１２ｉ）をもつ、光ファイバ伝
    送システムであって、光ファイバ伝送システムで使用す
    る波長帯域の波長で、分散補償ファイバの波長分散Ｃ
    と、分散補償ファイバの波長分散勾配Ｃ’とが、下記条
    件式、 【数１】 （式中、Ｃｇはラインファイバの波長分散を表し、Ｃ’
    ｇはラインファイバの波長分散の波長に対する導関数を
    表し、Ｃｃｕｍはラインファイバセクションに許容され
    る累積波長分散係数の上限を表し、Δλは伝送システム
    で使用する波長帯域の２分の１帯域幅を表す）を満足
    し、伝送システムで使用する波長帯域のほぼ中央波長
    で、波長分散勾配Ｃ’と分散補償ファイバの波長に対す
    る該波長分散勾配の一次導関数Ｃ”とが、下記条件式、 【数２】 を満足する、光ファイバ伝送システム。
  2. 【請求項２】 伝送システムで使用する波長帯域のほぼ
    中央波長で、条件式（１）及び（２）を満足する、請求
    項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記ほぼ中央波長と伝送システムで使用
    する波長帯域の中央波長の差が、伝送システムで使用す
    る波長帯域の１０％未満であることを特徴とする、請求
    項１又は２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 分散補償ファイバが、１５５０ｎｍで−
    ４０ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／
    （ｎｍ・ｋｍ）未満の波長分散をもつことを特徴とす
    る、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 分散補償ファイバが、半径１０ｍｍのス
    リーブに巻付た場合に、伝送システムで使用する全波長
    帯域で、４００ｄＢ／ｍ以下、更には１００ｄＢ／ｍ以
    下の曲げ損失をもつことを特徴とする、請求項１から４
    のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 分散補償ファイバが、半径３０ｍｍのス
    リーブに１００回巻付た場合に、伝送システムで使用す
    る全波長帯域で、０．０５ｄＢ以下、更には１０−３ｄ
    Ｂ以下の曲げ損失をもつことを特徴とする、請求項１か
    ら５のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 分散補償ファイバが、１５５０ｎｍで１
    ２μｍ２以上の有効面積をもつことを特徴とする、請求
    項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 分散補償ファイバが、１５５０ｎｍで
    ０．５ｐｓ／ｋｍ１／ ２以下の偏波分散をもつことを特
    徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のシス
    テム。
  9. 【請求項９】 分散補償ファイバが、１５５０ｎｍで１
    ｄＢ／ｋｍ、更には０．８ｄＢ／ｋｍ未満の減衰をもつ
    ことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記
    載のシステム。
  10. 【請求項１０】 累積波長分散係数の上限Ｃｃｕｍと、
    ラインファイバセクションの長さＬｇの比が、０．５ｐ
    ｓ／（ｎｍ・ｋｍ）、更には０．１ｐｓ／（ｎｍ・ｋ
    ｍ）未満であることを特徴とする、請求項１から９のい
    ずれか一項に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 ラインファイバが、ステップインデッ
    クス形ファイバであることを特徴とする、請求項１から
    １０のいずれか一項に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 ラインファイバが、正の波長分散をも
    つ分散シフトファイバであることを特徴とする、請求項
    １から１０のいずれか一項に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 分散補償ファイバが、凹部区間とリン
    グとを備えた矩形屈折率分布をもつことを特徴とする、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 分散補償ファイバが、凹部区間とリン
    グとを備えた台形屈折率分布をもつことを特徴とする、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 １５５０ｎｍで、−４０ｐｓ／（ｎｍ
    ・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満
    の波長分散Ｃをもち、波長分散勾配Ｃ’と波長に対する
    波長分散勾配の一次導関数Ｃ”とが、約１５７０ｎｍの
    波長で下記条件式、 【数３】 及び 【数４】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、２８０ｎｍ≦ａ≦３６０ｎ
    ｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、及びｃ≦２５ｎｍを満足す
    るパラメータである）を満足する、光ファイバ。
  16. 【請求項１６】 １５５０ｎｍで、−４０ｐｓ／（ｎｍ
    ・ｋｍ）未満、更には−４５ｐｓ／（ｎｍ・ｋｍ）未満
    の波長分散Ｃをもち、波長分散勾配Ｃ’と波長に対する
    波長分散勾配の一次導関数Ｃ”とが、約１５７０ｎｍの
    波長で下記条件式、 【数５】 及び 【数６】 （式中、ａ、ｂ及びｃは、１２０ｎｍ≦ａ≦２００ｎ
    ｍ、０．２≦ｂ≦０．２５、及びｃ≦２５ｎｍを満足す
    るパラメータである）を満足する、光ファイバ。
  17. 【請求項１７】 半径１０ｍｍのスリーブに巻付た場合
    に、１５３０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長で、４００ｄＢ
    ／ｍ以下、更には１００ｄＢ／ｍ以下の曲げ損失をもつ
    ことを特徴とする、請求項１５又は１６に記載のファイ
    バ。
  18. 【請求項１８】 半径３０ｍｍのスリーブに１００回巻
    付た場合に、１５３０ｎｍ〜１６２０ｎｍの波長で、
    ０．０５ｄＢ以下、更には１０−３ｄＢ以下の曲げ損失
    をもつことを特徴とする、請求項１５から１７のいずれ
    か一項に記載のファイバ。
  19. 【請求項１９】 １５５０ｎｍで１２μｍ２以上の有効
    面積をもつことを特徴とする、請求項１５から１８のい
    ずれか一項に記載のファイバ。
  20. 【請求項２０】 １５５０ｎｍで、０．５ｐｓ／ｋｍ
    １／２以下の偏波分散をもつことを特徴とする、請求項
    １５から１９のいずれか一項に記載のファイバ。
  21. 【請求項２１】 １５５０ｎｍで、１ｄＢ／ｋｍ、更に
    は０．８ｄＢ／ｋｍ未満の減衰をもつことを特徴とす
    る、請求項１５から２０のいずれか一項に記載のファイ
    バ。
  22. 【請求項２２】 凹部区間とリングとを備える矩形屈折
    率分布をもつことを特徴とする、請求項１５及び１７か
    ら２１のいずれか一項に記載のファイバ。
  23. 【請求項２３】 凹部区間とリングとを備える台形屈折
    率分布をもつことを特徴とする、請求項１５及び１７か
    ら２１のいずれか一項に記載のファイバ。
  24. 【請求項２４】 凹部区間とリングとを備える矩形屈折
    率分布をもつことを特徴とする、請求項１６から２１の
    いずれか一項に記載のファイバ。
  25. 【請求項２５】 凹部区間とリングとを備える台形屈折
    率分布をもつことを特徴とする、請求項１６から２１の
    いずれか一項に記載のファイバ。
  26. 【請求項２６】 矩形又は台形の屈折率とクラッドの屈
    折率の差（Δｎ１）が、１８×１０−３〜３０×１０
    −３であり、クラッドよりも屈折率の大きいファイバ部
    分の半径（ｒ１）が、１．２μｍ〜２．１μｍであるこ
    とを特徴とする、請求項２２又は２３に記載のファイ
    バ。
  27. 【請求項２７】 凹部区間の屈折率とクラッドの屈折率
    の差（Δｎ２）が、−８．５×１０−３〜−４．５×１
    ０−３であり、前記凹部区間の外径（ｒ２）が、３．４
    μｍ〜６．１μｍであることを特徴とする、請求項２
    ２、２３又は２６に記載のファイバ。
  28. 【請求項２８】 リングの屈折率とクラッドの屈折率の
    差（Δｎ３）が、１×１０−３〜１５×１０−３であ
    り、前記リングの外径（ｒ３）が、５．９μｍ〜８μｍ
    であることを特徴とする、請求項２２、２３、２６又は
    ２７に記載のファイバ。
  29. 【請求項２９】 ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大
    きいファイバ中心部の外径（ｒ１）との間の、半径と屈
    折率の積の積分の２倍が、４８×１０−３μｍ２〜６５
    ×１０−３μｍ２であることを特徴とする、請求項２
    ２、２３又は２６から２８のいずれか一項に記載のファ
    イバ。
  30. 【請求項３０】 ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大
    きいファイバ中心部の外径（ｒ１）との間の、半径の二
    乗と屈折率の積の積分の３倍が、１１０×１０−３μｍ
    ３未満であることを特徴とする、請求項２２、２３又は
    ２６から２９のいずれか一項に記載のファイバ。
  31. 【請求項３１】 クラッドよりも屈折率の大きいファイ
    バ中心部の外径（ｒ １）とリングの内径（ｒ２）との間
    の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、−１５５×１０
    −３μｍ２〜−７５×１０−３μｍ２であることを特徴
    とする、請求項２２、２３又は２６から３０のいずれか
    一項に記載のファイバ。
  32. 【請求項３２】 リングの内径（ｒ２）とリングの外径
    （ｒ３）との間の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、
    ７０×１０−３μｍ２〜２１０×１０−３μｍ２である
    ことを特徴とする、請求項２２、２３又は２６から３１
    のいずれか一項に記載のファイバ。
  33. 【請求項３３】 ゼロ半径とリングの外径（ｒ３）との
    間の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、２０×１０
    −３μｍ２よりも大きいことを特徴とする、請求項２
    ２、２３又は２６から３２のいずれか一項に記載のファ
    イバ。
  34. 【請求項３４】 矩形又は台形の屈折率とクラッドの屈
    折率の差（Δｎ１）が、１８×１０−３〜３０×１０
    −３であり、クラッドよりも屈折率の大きいファイバ部
    分の半径（ｒ１）が、１．２μｍ〜１．９μｍであるこ
    とを特徴とする、請求項２４又は２５に記載のファイ
    バ。
  35. 【請求項３５】 凹部区間の屈折率とクラッドの屈折率
    との差（Δｎ２）が、−１０×１０−３〜−５．８×１
    ０−３であり、前記凹部区間の外径（ｒ２）が、３．４
    μｍ〜６．１μｍであることを特徴とする、請求項２
    ４、２５又は３４に記載のファイバ。
  36. 【請求項３６】 リングの屈折率とクラッドの屈折率と
    の差（Δｎ３）が、１×１０−３〜１７．５×１０−３
    であり、前記リングの外径（ｒ３）が、６．２５μｍ〜
    ８．３μｍであることを特徴とする、請求項２４、２
    ５、３４又は３５に記載のファイバ。
  37. 【請求項３７】 ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大
    きいファイバ中心部の外径（ｒ１）との間の、半径と屈
    折率の積の積分の２倍が、５０×１０−３μｍ２〜６０
    ×１０−３μｍ２であることを特徴とする、請求項２
    ４、２５又は３４から３６のいずれか一項に記載のファ
    イバ。
  38. 【請求項３８】 ゼロ半径とクラッドよりも屈折率の大
    きいファイバ中心部の外径（ｒ１）との間の、半径の二
    乗と屈折率の積の積分の３倍が、１１０×１０−３μｍ
    ３未満であることを特徴とする、請求項２４、２５又は
    ３４から３７のいずれか一項に記載のファイバ。
  39. 【請求項３９】 クラッドよりも屈折率の大きいファイ
    バ中心部の外径（ｒ １）とリングの内径（ｒ２）との間
    の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、−２３０×１０
    −３μｍ２〜−１４５×１０−３μｍ２であることを特
    徴とする、請求項２４、２５又は３４から３８のいずれ
    か一項に記載のファイバ。
  40. 【請求項４０】 リングの内径（ｒ２）とリングの外径
    （ｒ３）との間の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、
    １８０×１０−３μｍ２〜２６０×１０−３μｍ２であ
    ることを特徴とする、請求項２４、２５又は３４から３
    ９のいずれか一項に記載のファイバ。
  41. 【請求項４１】 ゼロ半径とリングの外径（ｒ３）との
    間の、半径と屈折率の積の積分の２倍が、２０×１０
    −３μｍ２〜１４５×１０−３μｍ２であることを特徴
    とする、請求項２４、２５又は３４から４０のいずれか
    一項に記載のファイバ。
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JPN4007011996, Ｃｈｅｎｇ−Ｃｈｕｎ Ｃｈａｎｇ 他, "Ｆｉｂｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｕｂ−５００−ｆｓ Ｐｕｌｓｅｓ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ", ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＩＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ, 197709, Ｖｏｌ．３３， Ｎｏ．９, ｐ．１４５５−１４６４, US, ＩＥＥＥ *
JPN4007011997, Ｓ．Ｋａｗａｎｉｓｈｉ 他, "Ｓｉｎｇｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ ４００Ｇｂｉｔ／ｓ ｔｉｍｅ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ０．９８ｐｓ ｐｕｌｓｅｓ ｏｖｅｒ ４０ｋｍ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ", ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ, 19960509, Ｖｏｌ．３２， Ｎｏ．１０, ｐ．９１６−９１８, US, ＩＥＥＥ *
JPN4007011998, Ｃ．Ｄ．Ｐｏｏｌｅ 他, "Ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ−Ｃｏｒｅ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ", ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ, 199302, Ｖｏｌ．５， Ｎｏ．２, ｐ．１９４−１９７, US, ＩＥＥＥ *
JPN7008002871, Ｄ．Ｋｕｎｉｍａｔｓｕ 他, "Ｓｕｂｐｉｃｏｓｅｃｏｎｄ Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｖｅｒ １４４ ｋｍ Ｕｓｉｎｇ Ｍｉｄｗａｙ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｈａｓｅ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｖｉａ ａ Ｃａｓｃａｄｅｄ Ｓ", ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ, 200012, Ｖｏｌ．２， Ｎｏ．１２, ｐ．１６２１−１６２３, US, ＩＥＥＥ *
JPN7008002872, Ｓ．Ｋａｗａｎｉｓｈｉ 他, "Ｓｉｎｇｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ ４００Ｇｂｉｔ／ｓ ｔｉｍｅ−ｄｉｖｉｓｉｏｎ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｏｆ ０．９８ｐｓ ｐｕｌｓｅｓ ｏｖｅｒ ４０ｋｍ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ", ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ, 19960509, Ｖｏｌ．３２， Ｎｏ．１０, ｐ．９１６−９１８, US, ＩＥＥＥ *
JPN7008002873, Ｃ．Ｄ．Ｐｏｏｌｅ 他, "Ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ−Ｃｏｒｅ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ", ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ, 199302, Ｖｏｌ．５， Ｎｏ．２, ｐ．１９４−１９７, US, ＩＥＥＥ *
JPN7008002874, Ｃｈｅｎｇ−Ｃｈｕｎ Ｃｈａｎｇ 他, "Ｆｉｂｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｕｂ−５００−ｆｓ Ｐｕｌｓｅ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｂｅｒ", ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＩＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ, 197709, Ｖｏｌ．３３， Ｎｏ．９, ｐ．１４５５−１４６４, US, ＩＥＥＥ *

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