JP2002341170A - 光ファイバおよび波長分割多重伝送用線路 - Google Patents
光ファイバおよび波長分割多重伝送用線路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長分割多重化伝送のため、シングルモード
光ファイバと接続して好適な光ファイバを提供する。 【解決手段】 当該光ファイバは、線路型分散補償ファ
イバ（ＲＤＦ）であり、センターコア11とサイドコア層
12とクラッド13とを有する。ＲＤＦにおいて、センタコ
アの比屈折率差が1.15〜1.40(%) であり、センタコアの
屈折率分布の形状を表すα定数が1.0〜5.0であり、サイ
ドコア層の比屈折率差が-0.60〜-0.35(%)であり、セン
タコアの径（ａ）に対するサイドコア層の径（ｂ）の径
比率(b/a)が1.6〜2.4である。センタコアを伝播する光
の波長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60〜-35(ps/nm/k
m) で、分散スロープが-0.10(ps/nm2/km) 以下であり、
光の波長が1.55μｍのとき、伝送損失が0.35(dB/km) 以
下で、ＦＯＭ（分散／損失）が120以上であり、偏光モ
ード分散（ＰＭＤ）が0.15(ps/√km) 以下であり、実効
コア断面積（Aeff）が19μｍ2以上であり、直径20mmの
曲げ損失が5(dB/km)以下である。
光ファイバと接続して好適な光ファイバを提供する。 【解決手段】 当該光ファイバは、線路型分散補償ファ
イバ（ＲＤＦ）であり、センターコア11とサイドコア層
12とクラッド13とを有する。ＲＤＦにおいて、センタコ
アの比屈折率差が1.15〜1.40(%) であり、センタコアの
屈折率分布の形状を表すα定数が1.0〜5.0であり、サイ
ドコア層の比屈折率差が-0.60〜-0.35(%)であり、セン
タコアの径（ａ）に対するサイドコア層の径（ｂ）の径
比率(b/a)が1.6〜2.4である。センタコアを伝播する光
の波長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60〜-35(ps/nm/k
m) で、分散スロープが-0.10(ps/nm2/km) 以下であり、
光の波長が1.55μｍのとき、伝送損失が0.35(dB/km) 以
下で、ＦＯＭ（分散／損失）が120以上であり、偏光モ
ード分散（ＰＭＤ）が0.15(ps/√km) 以下であり、実効
コア断面積（Aeff）が19μｍ2以上であり、直径20mmの
曲げ損失が5(dB/km)以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバに関する
ものであり、特定的には、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）と接続して伝送路を構成した場合に好適な特
性を実現する線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ：Relay
Dispersion-compensation type optical Fiber ）に関
する。より特定的には、本発明は、波長分割多重（ＷＤ
Ｍ：Wave Division Multiplexing) 伝送用の光ファイ
バ、および、その光ファイバとシングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）とを接続した場合に好適な波長分割多重
（ＷＤＭ）伝送路に関する。
ものであり、特定的には、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）と接続して伝送路を構成した場合に好適な特
性を実現する線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ：Relay
Dispersion-compensation type optical Fiber ）に関
する。より特定的には、本発明は、波長分割多重（ＷＤ
Ｍ：Wave Division Multiplexing) 伝送用の光ファイ
バ、および、その光ファイバとシングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）とを接続した場合に好適な波長分割多重
（ＷＤＭ）伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、波長分割多重（ＷＤＭ) 伝送に代
表されるように、１本の光ファイバ伝送路に異なる高周
波の多数のパルス信号を長距離通信を行う広帯域通信の
実現化の要求が強い。そのような広帯域通信において
は、長距離通信に要求される伝送損失の低下に加えて、
分散が小さいことなど、種々の要求が強く課せられてい
る。
表されるように、１本の光ファイバ伝送路に異なる高周
波の多数のパルス信号を長距離通信を行う広帯域通信の
実現化の要求が強い。そのような広帯域通信において
は、長距離通信に要求される伝送損失の低下に加えて、
分散が小さいことなど、種々の要求が強く課せられてい
る。
【０００３】そのような要求を満足させる１方法とし
て、これまで広く使用されてきたシングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ：Single Mode optical Fiber）と、分散
補償光ファイバ（ＤＣＦ：Dispersion Compensation o
ptical Fiber ）とを接続して全体として上述した要求
を満足させるという構想が提案されている。そのような
分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）は、従来のモジュール型
分散補償型光ファイバではなく、ＳＭＦと接続して線路
として用いる線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ）と呼ば
れており、その実用化が鋭意検討されている。
て、これまで広く使用されてきたシングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ：Single Mode optical Fiber）と、分散
補償光ファイバ（ＤＣＦ：Dispersion Compensation o
ptical Fiber ）とを接続して全体として上述した要求
を満足させるという構想が提案されている。そのような
分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）は、従来のモジュール型
分散補償型光ファイバではなく、ＳＭＦと接続して線路
として用いる線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ）と呼ば
れており、その実用化が鋭意検討されている。
【０００４】波長１．３１μｍにおいて分散が０(ps/nm
/km)である1.31零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）は、非線形性や伝送損失、偏光モード分散（ＰＭ
Ｄ：Polarization Mode Dispersion）などの特性で大変
優れた線路（光ファイバ）であるが、波長1.55μm帯で
大きな正の分散値と正の分散勾配（または分散スロープ
とも言い、波長の変化に対する分散の変化の割合を示
す）とを有するため、ＳＭＦ単独で１．５５μｍ帯の波
長の光信号を長距離、分散による波形歪みを生じること
なく伝送することが困難であるので、ＳＭＦ単独では波
長分割多重化（ＷＤＭ）の実現は困難である。そこで、
分散の補償が必要となる。そこで1.31零分散ＳＭＦの特
性の利点を活用を図りながら、モジュール型のＳＭＦと
接続したとき、分散を補償して1.55μm帯での伝送を可
能にする分散補償ファイバ（ＤＣＦ）の研究と実用化が
鋭意行われている。
/km)である1.31零分散シングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）は、非線形性や伝送損失、偏光モード分散（ＰＭ
Ｄ：Polarization Mode Dispersion）などの特性で大変
優れた線路（光ファイバ）であるが、波長1.55μm帯で
大きな正の分散値と正の分散勾配（または分散スロープ
とも言い、波長の変化に対する分散の変化の割合を示
す）とを有するため、ＳＭＦ単独で１．５５μｍ帯の波
長の光信号を長距離、分散による波形歪みを生じること
なく伝送することが困難であるので、ＳＭＦ単独では波
長分割多重化（ＷＤＭ）の実現は困難である。そこで、
分散の補償が必要となる。そこで1.31零分散ＳＭＦの特
性の利点を活用を図りながら、モジュール型のＳＭＦと
接続したとき、分散を補償して1.55μm帯での伝送を可
能にする分散補償ファイバ（ＤＣＦ）の研究と実用化が
鋭意行われている。
【０００５】そのような分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）
としては、たとえば、1.31零分散シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）の持つ正の分散を補償するため、ＳＭＦ
と接続したとき、センターコアの比屈折率差を2.0％以
上と高くして負の大きな分散を稼ぐことで、ＳＭＦと接
続したとき、全体として高い性能指数（（ＦＯＭ：Figu
re Of Merit ）、分散に対する損失の比率（分散／伝送
損失））、たとえば、200(ps/nm/dB) 程度のＦＯＭを達
成する分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）が開発されてい
る。
としては、たとえば、1.31零分散シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）の持つ正の分散を補償するため、ＳＭＦ
と接続したとき、センターコアの比屈折率差を2.0％以
上と高くして負の大きな分散を稼ぐことで、ＳＭＦと接
続したとき、全体として高い性能指数（（ＦＯＭ：Figu
re Of Merit ）、分散に対する損失の比率（分散／伝送
損失））、たとえば、200(ps/nm/dB) 程度のＦＯＭを達
成する分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）が開発されてい
る。
【０００６】また分散スロープも同時に補償するスロー
プ補償型分散補償ファイバが、波長分割多重（ＷＤＭ）
伝送用として注目されている。このようなスロープ補償
型の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）では、性能指数（Ｆ
ＯＭ）だけでなく、分散スロープの制御が重要となる。
プ補償型分散補償ファイバが、波長分割多重（ＷＤＭ）
伝送用として注目されている。このようなスロープ補償
型の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）では、性能指数（Ｆ
ＯＭ）だけでなく、分散スロープの制御が重要となる。
【０００７】1.31零分散シングルモード光ファイバ（Ｓ
ＭＦ）と上述した分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）とを接
続したときの分散補償性能は、下記式に定義した補償率
ＣＲで表現すると判りやすい。
ＭＦ）と上述した分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）とを接
続したときの分散補償性能は、下記式に定義した補償率
ＣＲで表現すると判りやすい。
【０００８】
【数１】 補償率(%)=[(Slope DCF /SlopeSMF )/ (DispersionDCF /Dispersion SMF )] ×100 ・・・（１）
【０００９】式１において、記号Slope DCF は分散補償
光ファイバの分散スロープ（ps/nm2/km)を示し、記号Sl
ope SMF はシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、たと
えば、1.31零分散ＳＭＦの分散スロープ（ps/nm2/km)を
示し、記号DispersionDCF は分散補償光ファイバの分散
（ps/nm/km) を示し、記号DispersionSMF は1.31零分散
ＳＭＦの分散（ps/nm/km) を示す。
光ファイバの分散スロープ（ps/nm2/km)を示し、記号Sl
ope SMF はシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、たと
えば、1.31零分散ＳＭＦの分散スロープ（ps/nm2/km)を
示し、記号DispersionDCF は分散補償光ファイバの分散
（ps/nm/km) を示し、記号DispersionSMF は1.31零分散
ＳＭＦの分散（ps/nm/km) を示す。
【００１０】式１の補償率ＣＲが100%に近いほど、広帯
域零分散が可能となる。言い換えると、分散補償光ファ
イバ（ＤＣＦ）のＤＰＳがシングルモード光ファイバの
ＤＰＳに近いほど、広帯域にわたって補償が可能になる
ことを意味している。なお、ＤＰＳはDispersion Per S
lopeの略称であり、分散に対する分散スロープの割合、
すなわち、（分散／分散スロープ）(nm)を示す。
域零分散が可能となる。言い換えると、分散補償光ファ
イバ（ＤＣＦ）のＤＰＳがシングルモード光ファイバの
ＤＰＳに近いほど、広帯域にわたって補償が可能になる
ことを意味している。なお、ＤＰＳはDispersion Per S
lopeの略称であり、分散に対する分散スロープの割合、
すなわち、（分散／分散スロープ）(nm)を示す。
【００１１】特開平8-136758号公報は、このモジュール
型分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の最適設計について提
案している。しかし、特開平8-136758号公報に開示され
ている光ファイバのような光ファイバは、これまで、短
尺化を目指してきたモジュール型分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）であり、その実効コア断面積Aeffは、一般的
に18μｍ2 以下と小さく、しかも比屈折率差が高い。そ
のため、非常に非線形現象が生じ易くなっている。さら
に、そのようなモジュール型（ＤＣＦ）の伝送損失や偏
光モード分散（ＰＭＤ）の値は、一般的に大きい。した
がって、本発明の主題とする波長分割多重伝送を実現す
るためには、特開平8-136758号公報に開示されたような
モジュール型ＤＣＦは、シングルモード光ファイバ（Ｓ
ＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦと接続して線路を構
成することには適していない。
型分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の最適設計について提
案している。しかし、特開平8-136758号公報に開示され
ている光ファイバのような光ファイバは、これまで、短
尺化を目指してきたモジュール型分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）であり、その実効コア断面積Aeffは、一般的
に18μｍ2 以下と小さく、しかも比屈折率差が高い。そ
のため、非常に非線形現象が生じ易くなっている。さら
に、そのようなモジュール型（ＤＣＦ）の伝送損失や偏
光モード分散（ＰＭＤ）の値は、一般的に大きい。した
がって、本発明の主題とする波長分割多重伝送を実現す
るためには、特開平8-136758号公報に開示されたような
モジュール型ＤＣＦは、シングルモード光ファイバ（Ｓ
ＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦと接続して線路を構
成することには適していない。
【００１２】最近では、新しいアプローチとして、文
献、ECOC’97 Vol.1 P127 に、シングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）と逆分散特性を有する線路型の分散補償フ
ァイバ（ＲＤＦ）を接続して分散を補償する方法が提案
されている。しかしながら、そのような線路型分散補償
ファイバ（ＲＤＦ）の分散値は-15〜-30(ps/nm/km) 程
度にすぎず、ＳＭＦと接続する場合に、ＳＭＦとＲＤＦ
との長さの比率を約１：１にして線路を構成することを
想定している。しかしながら、そのような分散値のＲＤ
ＦをＳＭＦに接続しても本発明の主題とする性能を達成
できない。
献、ECOC’97 Vol.1 P127 に、シングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）と逆分散特性を有する線路型の分散補償フ
ァイバ（ＲＤＦ）を接続して分散を補償する方法が提案
されている。しかしながら、そのような線路型分散補償
ファイバ（ＲＤＦ）の分散値は-15〜-30(ps/nm/km) 程
度にすぎず、ＳＭＦと接続する場合に、ＳＭＦとＲＤＦ
との長さの比率を約１：１にして線路を構成することを
想定している。しかしながら、そのような分散値のＲＤ
ＦをＳＭＦに接続しても本発明の主題とする性能を達成
できない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）の正の分散値と補償しあう分散値を有す
る線路型の分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が注目される
が、そのような要望を満足させる、分散値、分散スロー
プ、非線形性、伝送損失、偏光モード分散（ＰＭＤ）も
含めた最適特性および最適設計についてはこれまで好ま
しい報告がない。
イバ（ＳＭＦ）の正の分散値と補償しあう分散値を有す
る線路型の分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が注目される
が、そのような要望を満足させる、分散値、分散スロー
プ、非線形性、伝送損失、偏光モード分散（ＰＭＤ）も
含めた最適特性および最適設計についてはこれまで好ま
しい報告がない。
【００１４】本願発明者の研究によれば、そのような線
路型の分散補償ファイバ（ＲＤＦ）では、線路の約半分
をＲＤＦが占めるため、比較的大きなパワーが長距離に
わたってＲＤＦ中を伝播することになり、その結果とし
て、非線形現象の問題が生じることが判った。シングル
モード光ファイバ（ＳＭＦ）と線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）とを接続する場合、ＲＤＦの分散の絶対値が
大きい方がより低非線形のＳＭＦの長さ（条長）を長く
でき、ＲＤＦに対するＳＭＦの長さの割合（条長比）を
大きくできるから、ＳＭＦとＲＤＦとを接続した場合の
トータルの線路の非線形性を低減出来る点で有利な特性
である。
路型の分散補償ファイバ（ＲＤＦ）では、線路の約半分
をＲＤＦが占めるため、比較的大きなパワーが長距離に
わたってＲＤＦ中を伝播することになり、その結果とし
て、非線形現象の問題が生じることが判った。シングル
モード光ファイバ（ＳＭＦ）と線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）とを接続する場合、ＲＤＦの分散の絶対値が
大きい方がより低非線形のＳＭＦの長さ（条長）を長く
でき、ＲＤＦに対するＳＭＦの長さの割合（条長比）を
大きくできるから、ＳＭＦとＲＤＦとを接続した場合の
トータルの線路の非線形性を低減出来る点で有利な特性
である。
【００１５】そこで従来の分散補償光ファイバ（ＤＣ
Ｆ）の様な大きな分散値、たとえば-60(ps/nm/km) 以下
の分散値を有する光ファイバを、シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）と接続して線路を構成する試みも行った
が、上述したように、伝送損失や偏光モード分散（ＰＭ
Ｄ）などの点で問題が残る。
Ｆ）の様な大きな分散値、たとえば-60(ps/nm/km) 以下
の分散値を有する光ファイバを、シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）と接続して線路を構成する試みも行った
が、上述したように、伝送損失や偏光モード分散（ＰＭ
Ｄ）などの点で問題が残る。
【００１６】たとえば従来の分散補償光ファイバ（ＤＣ
Ｆ）は、波長帯域1.55μｍ帯での伝送損失が0.4(dB/km)
以上、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0.2(ps/ √km) 以上
となっている。また累積分散による波形歪みが増大する
という欠点も孕んでいる。このような従来の分散補償光
ファイバ（ＤＣＦ）をシングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）と接続する光ファイバ（線路）として用いること
は、現実的な面からみて難しい。
Ｆ）は、波長帯域1.55μｍ帯での伝送損失が0.4(dB/km)
以上、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0.2(ps/ √km) 以上
となっている。また累積分散による波形歪みが増大する
という欠点も孕んでいる。このような従来の分散補償光
ファイバ（ＤＣＦ）をシングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）と接続する光ファイバ（線路）として用いること
は、現実的な面からみて難しい。
【００１７】上述した考察から、本発明の目的はシング
ルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散Ｓ
ＭＦと接続して用いた場合、種々の特性を満足し、好適
な性能を発揮しうる線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
を提供することにある。本発明の他の目的はシングルモ
ード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦ
とそのような好適な線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
とを接続して、波長分割多重化伝送、広帯域多重伝送な
どを実現しうる、光ファイバ伝送路を提供することにあ
る。
ルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散Ｓ
ＭＦと接続して用いた場合、種々の特性を満足し、好適
な性能を発揮しうる線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
を提供することにある。本発明の他の目的はシングルモ
ード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦ
とそのような好適な線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
とを接続して、波長分割多重化伝送、広帯域多重伝送な
どを実現しうる、光ファイバ伝送路を提供することにあ
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、光ファイバ
の伝送に用いる光の波長が1.55μｍ帯で-60 〜-35(ps/n
m/km) の分散値と、-0.10(ps/nm2/km)以下の分散スロー
プを有する新しいタイプの線路型分散補償ファイバ（Ｒ
ＤＦ）を提案する。
の伝送に用いる光の波長が1.55μｍ帯で-60 〜-35(ps/n
m/km) の分散値と、-0.10(ps/nm2/km)以下の分散スロー
プを有する新しいタイプの線路型分散補償ファイバ（Ｒ
ＤＦ）を提案する。
【００１９】本願発明者は、非線形性や損失の点で有利
な分散値として-60 〜-35(ps/nm/km) を選択し、線路型
分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の最適設計を求めた。その
結果、センタコアの比屈折率差が1.2 〜1.4 ％、センタ
コアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.0 〜5.0 、サ
イドコアの比屈折率差が-0.60 〜-0.35 ％で、センタコ
アの径ａに対するサイドコアの径ｂとの比率（径比率）
が1.6 〜2.4 倍の形状（プロファイル）の光ファイバを
用いることで、実効コア断面積Aeffが19μｍ2 以上であ
りながら、伝送損失が0.27(dB/km) 以下の低損失、0.15
(ps/√km) 以下の低ＰＭＤ（偏光モード分散）、曲げが
20mmφで損失が5(dB/m) 以下の低曲げ損失特性を有する
線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が実現できた。
な分散値として-60 〜-35(ps/nm/km) を選択し、線路型
分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の最適設計を求めた。その
結果、センタコアの比屈折率差が1.2 〜1.4 ％、センタ
コアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.0 〜5.0 、サ
イドコアの比屈折率差が-0.60 〜-0.35 ％で、センタコ
アの径ａに対するサイドコアの径ｂとの比率（径比率）
が1.6 〜2.4 倍の形状（プロファイル）の光ファイバを
用いることで、実効コア断面積Aeffが19μｍ2 以上であ
りながら、伝送損失が0.27(dB/km) 以下の低損失、0.15
(ps/√km) 以下の低ＰＭＤ（偏光モード分散）、曲げが
20mmφで損失が5(dB/m) 以下の低曲げ損失特性を有する
線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が実現できた。
【００２０】またセンターコアに外周に第２のサイドコ
ア層を付加させた構造で、センターコア、第１サイドコ
ア層および第２のサイドコア層の比屈折率差や、サイド
コア層の径比率等を最適化する事によって実効コア断面
積Aeffを23μｍ2 以上と拡大できることが分かった。
ア層を付加させた構造で、センターコア、第１サイドコ
ア層および第２のサイドコア層の比屈折率差や、サイド
コア層の径比率等を最適化する事によって実効コア断面
積Aeffを23μｍ2 以上と拡大できることが分かった。
【００２１】実効コア断面積Aeffとは、ＬＰ01モードの
実効的な伝搬領域を意味し、光ファイバ中の電界分布を
Ｅ(r) （ｒは光ファイバの半径方向の位置を示す）で表
したとき、下記式２で定義される。
実効的な伝搬領域を意味し、光ファイバ中の電界分布を
Ｅ(r) （ｒは光ファイバの半径方向の位置を示す）で表
したとき、下記式２で定義される。
【００２２】
【数２】
【００２３】本発明の第１の観点によれば、センタコア
と、該センタコアの外側に形成された第１サイドコアと
を有し、前記センタコアの比屈折率差が1.15〜1.40(%)
であり、センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が
1.0 〜5.0 であり、前記第１サイドコア層の比屈折率差
が-0.60 〜-0.35(%)であり、前記センタコアの径（ａ）
に対する前記第１サイドコア層の径（ｂ）の径比率(b/
a) が1.6 〜2.4 であり、前記センタコアを伝播する光
の波長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60 〜-35(ps/nm/
km) で、分散スロープが-0.40 〜-0.10(ps/nm2/km)であ
り、前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯の
とき、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対す
る損失の比率（性能指数（ＦＯＭ：Figure Of Merit
）、（分散／損失））が120 〜500((ps/nm)/dB) であ
り、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15(ps/√km) で
あり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50( μｍ2)であ
り、直径20mmの曲げ損失が0 〜5(dB/m) であることを特
徴とする光ファイバが提供される。
と、該センタコアの外側に形成された第１サイドコアと
を有し、前記センタコアの比屈折率差が1.15〜1.40(%)
であり、センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が
1.0 〜5.0 であり、前記第１サイドコア層の比屈折率差
が-0.60 〜-0.35(%)であり、前記センタコアの径（ａ）
に対する前記第１サイドコア層の径（ｂ）の径比率(b/
a) が1.6 〜2.4 であり、前記センタコアを伝播する光
の波長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60 〜-35(ps/nm/
km) で、分散スロープが-0.40 〜-0.10(ps/nm2/km)であ
り、前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯の
とき、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対す
る損失の比率（性能指数（ＦＯＭ：Figure Of Merit
）、（分散／損失））が120 〜500((ps/nm)/dB) であ
り、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15(ps/√km) で
あり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50( μｍ2)であ
り、直径20mmの曲げ損失が0 〜5(dB/m) であることを特
徴とする光ファイバが提供される。
【００２４】本発明の第２の観点によれば、センタコア
と、該センタコアの外側に形成された第１サイドコアと
を有し、前記センタコアの比屈折率差が0.9 〜1.4(%)で
あり、センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.
0 〜5.0 であり、前記第１サイドコア層の比屈折率差が
-0.65 〜-0.35(%)であり、前記センタコアの径（ａ）に
対する前記第１サイドコア層の径（ｂ）の径比率(b/a)
が1.6 〜2.4 であり、前記センタコアを伝播する光の波
長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60 〜-35(ps/nm/km)
で、分散スロープが-0.40 〜-0.05(ps/nm2/km)であり、
前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対する
損失の比率（性能指数（ＦＯＭ））が120 〜500((ps/n
m)/dB) であり、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15
(ps/√km) であり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50(
μｍ2)であり、直径20mmの曲げ損失が0 〜20(dB/m)であ
ることを特徴とする光ファイバが提供される。
と、該センタコアの外側に形成された第１サイドコアと
を有し、前記センタコアの比屈折率差が0.9 〜1.4(%)で
あり、センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.
0 〜5.0 であり、前記第１サイドコア層の比屈折率差が
-0.65 〜-0.35(%)であり、前記センタコアの径（ａ）に
対する前記第１サイドコア層の径（ｂ）の径比率(b/a)
が1.6 〜2.4 であり、前記センタコアを伝播する光の波
長が1.55μｍ帯のとき、分散値が-60 〜-35(ps/nm/km)
で、分散スロープが-0.40 〜-0.05(ps/nm2/km)であり、
前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対する
損失の比率（性能指数（ＦＯＭ））が120 〜500((ps/n
m)/dB) であり、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15
(ps/√km) であり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50(
μｍ2)であり、直径20mmの曲げ損失が0 〜20(dB/m)であ
ることを特徴とする光ファイバが提供される。
【００２５】好ましくは、前記センタコアの比屈折率差
が1.0 〜1.4(%)であり、直径20mmの曲げ損失が0 〜10(d
B/m)である。
が1.0 〜1.4(%)であり、直径20mmの曲げ損失が0 〜10(d
B/m)である。
【００２６】また好ましくは、前記センタコアの比屈折
率差が1.15 〜1.4(%)であり、直径20mmの曲げ損失が0
〜 5(dB/m)である。
率差が1.15 〜1.4(%)であり、直径20mmの曲げ損失が0
〜 5(dB/m)である。
【００２７】前記1.55μm 帯の波長は、1.40〜1.65μm
の波長の帯域である。
の波長の帯域である。
【００２８】好ましくは、前記光ファイバの分散に対す
る分散スロープの比率（分散／分散スロープ，ＤＰＳ）
は1.31零分散シングルモード光ファイバのＤＰＳと実質
的に等しいか近似していることを特徴とする。
る分散スロープの比率（分散／分散スロープ，ＤＰＳ）
は1.31零分散シングルモード光ファイバのＤＰＳと実質
的に等しいか近似していることを特徴とする。
【００２９】また好ましくは、前記センタコアを伝播す
る光の波長が1.55μｍのとき、実効コア断面積（Aeff）
が23〜50( μｍ2)であることを特徴とする。
る光の波長が1.55μｍのとき、実効コア断面積（Aeff）
が23〜50( μｍ2)であることを特徴とする。
【００３０】さらに好ましくは、前記センタコアを伝播
する光の波長が1.55μｍのとき、伝送損失が0.27(dB/k
m) 以下であり、性能指数（ＦＯＭ）が170 (ps/nm/dB)
以上である。
する光の波長が1.55μｍのとき、伝送損失が0.27(dB/k
m) 以下であり、性能指数（ＦＯＭ）が170 (ps/nm/dB)
以上である。
【００３１】好ましくは、前記センタコアを伝播する光
の波長が1.58μｍのとき、伝送損失が0.30(dB/km) 以下
であり、（前記センタコアを伝播する光の波長1.58μｍ
における伝送損失）−（前記センタコアを伝播する光の
波長1.55μｍにおける伝送損失）の絶対値が0.01(dB/k
m) 以下であることを特徴とする。
の波長が1.58μｍのとき、伝送損失が0.30(dB/km) 以下
であり、（前記センタコアを伝播する光の波長1.58μｍ
における伝送損失）−（前記センタコアを伝播する光の
波長1.55μｍにおける伝送損失）の絶対値が0.01(dB/k
m) 以下であることを特徴とする。
【００３２】本発明の第３の観点によれば、前記第１サ
イドコア層の外側に形成され、比屈折率差が0.05〜0.35
％、前記第１サイドコアの径（ｂ）に対する径（ｃ）の
径比率(c/b) が1.3 〜1.7 の第２サイドコア層をさらに
有することを特徴とする。
イドコア層の外側に形成され、比屈折率差が0.05〜0.35
％、前記第１サイドコアの径（ｂ）に対する径（ｃ）の
径比率(c/b) が1.3 〜1.7 の第２サイドコア層をさらに
有することを特徴とする。
【００３３】本発明の第４の観点によれば、1.31零分散
シングルモード光ファイバまたは当該シングルモード光
ファイバ（ＳＭＦ）の特性と類似する特性を有する正分
散光ファイバと、上述した第１〜３観点の光ファイバと
を接続して、1.5 μｍ帯の特定波長の分散を低分散に抑
えたことを特徴とする、波長分割多重伝送用線路が提供
される。
シングルモード光ファイバまたは当該シングルモード光
ファイバ（ＳＭＦ）の特性と類似する特性を有する正分
散光ファイバと、上述した第１〜３観点の光ファイバと
を接続して、1.5 μｍ帯の特定波長の分散を低分散に抑
えたことを特徴とする、波長分割多重伝送用線路が提供
される。
【００３４】好ましくは、前記シングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）の特性と類似する正分散光ファイバは、カ
ットオフ波長を長波長側にシフトさせたＣＳＦ、クラッ
ド層をフッ素層とした純シリカコアファイバ、ＦＦファ
イバ、実効コア断面積拡大シングルモード光ファイバを
含む。
バ（ＳＭＦ）の特性と類似する正分散光ファイバは、カ
ットオフ波長を長波長側にシフトさせたＣＳＦ、クラッ
ド層をフッ素層とした純シリカコアファイバ、ＦＦファ
イバ、実効コア断面積拡大シングルモード光ファイバを
含む。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の光ファイバの実施の形態
について添付図面、図１〜図５を参照して述べる。
について添付図面、図１〜図５を参照して述べる。
【００３６】第１実施の形態 図１（Ａ）は本発明の第１実施の形態の線路型分散補償
ファイバ（ＲＤＦ）の断面図であり、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）に図解したＲＤＦの屈折率分布を図解した図であ
る。本発明の第１実施の形態の線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）１は、波長分割多重伝送を行う場合など、シ
ングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接続して伝送路を
構成するための好適な光ファイバである。
ファイバ（ＲＤＦ）の断面図であり、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）に図解したＲＤＦの屈折率分布を図解した図であ
る。本発明の第１実施の形態の線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）１は、波長分割多重伝送を行う場合など、シ
ングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接続して伝送路を
構成するための好適な光ファイバである。
【００３７】図１（Ａ）に図解した線路型分散補償ファ
イバ（ＲＤＦ）１は、センターコア１１と、その外周に
形成されたサイドコア層（または、ディプレスト層）１
２と、サイドコア層１２の外周に形成されたクラッド層
１３とを有する。図１（Ｂ）に図解したように、センタ
ーコア１１は比屈折率差Δ１、サイドコア層１２は比屈
折率差Δ２であり、屈折率の分布はＷ型をしている。セ
ンターコア１１の屈折率分布（または比屈折率差分布）
のプロファイルの形状を、パラメータαで示す。パラメ
ータαは下記式３で定義される。
イバ（ＲＤＦ）１は、センターコア１１と、その外周に
形成されたサイドコア層（または、ディプレスト層）１
２と、サイドコア層１２の外周に形成されたクラッド層
１３とを有する。図１（Ｂ）に図解したように、センタ
ーコア１１は比屈折率差Δ１、サイドコア層１２は比屈
折率差Δ２であり、屈折率の分布はＷ型をしている。セ
ンターコア１１の屈折率分布（または比屈折率差分布）
のプロファイルの形状を、パラメータαで示す。パラメ
ータαは下記式３で定義される。
【００３８】
【数３】
【００３９】センターコア１１の直径を2aとし、サイド
コア層１２の直径を2bとする。センターコア１１の直径
とサイドコア層１２との直径の比率、b/a を径比率（ま
たは径倍率) と呼ぶ。
コア層１２の直径を2bとする。センターコア１１の直径
とサイドコア層１２との直径の比率、b/a を径比率（ま
たは径倍率) と呼ぶ。
【００４０】図１（Ａ）、（Ｂ）に図解したように、セ
ンターコア１１の外周にサイドコア層１２を有するＷ型
をベースとした比屈折率差（または屈折率）プロファイ
ルを持つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）は、高い分
散補償性能を持ちながら、構造が単純であるため、比較
的製造容易であるという利点を持つ。本願発明者は、そ
のようなＲＤＦを、シングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）、たとえば波長１．３１μｍの光を伝播したときに
分散が０（零）である１．３１分散ＳＭＦと接続して波
長分割多重化（ＷＤＭ）伝送などに使用する場合のＲＤ
Ｆの最適条件を求めた。その最適条件を下記に述べる。
ンターコア１１の外周にサイドコア層１２を有するＷ型
をベースとした比屈折率差（または屈折率）プロファイ
ルを持つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）は、高い分
散補償性能を持ちながら、構造が単純であるため、比較
的製造容易であるという利点を持つ。本願発明者は、そ
のようなＲＤＦを、シングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）、たとえば波長１．３１μｍの光を伝播したときに
分散が０（零）である１．３１分散ＳＭＦと接続して波
長分割多重化（ＷＤＭ）伝送などに使用する場合のＲＤ
Ｆの最適条件を求めた。その最適条件を下記に述べる。
【００４１】光ファイバの諸元を下記表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】基本条件 （１）線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散絶対値
はなるべく大きなこと。その理由は、分散絶対値が大き
いと、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接続した
とき短い条長でも分散を充分補償できるからである。特
に、大きな正分散のシングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）との接続が可能となる。さらに、上述したように、
絶対分散値が大きいと種々の利点かある。 （２）補償率の指標である分散に対する分散スロープ比
率（分散／分散スロープ、ＤＰＳ）が良好であること。
目標としては、ＤＰＳは、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）のＤＰＳと同程度の200 〜400 (nm)が好まし
い。そうすると、ＳＭＦとＲＤＦとを接続した場合、補
償率が１００％に近くなり、好ましい補償率が得られる
からである。 （３）実効コア断面積Aeffは従来の分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）の実効コア断面積Aeffよりも大きいこと。た
とえば、線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散補償
光ファイバ（ＤＣＦ）は19μm2以上あること。従来、モ
ジュールで用いられてきたＤＣＦのAeffは19μm2以下だ
ったが、それでは非線形性の面で好ましくない。本実施
の形態で、１．３１零分散ＳＭＦの実効コア断面積Aeff
（μm2) は、50〜19μm2である。実効コア断面積Aeffは
大きいことが望ましいが、50μm2より大きくしようとす
ると、曲げ損失が格段に大きくなる。したがって、実効
コア断面積Aeffはこのような範囲の値が好ましい。
はなるべく大きなこと。その理由は、分散絶対値が大き
いと、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接続した
とき短い条長でも分散を充分補償できるからである。特
に、大きな正分散のシングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）との接続が可能となる。さらに、上述したように、
絶対分散値が大きいと種々の利点かある。 （２）補償率の指標である分散に対する分散スロープ比
率（分散／分散スロープ、ＤＰＳ）が良好であること。
目標としては、ＤＰＳは、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）のＤＰＳと同程度の200 〜400 (nm)が好まし
い。そうすると、ＳＭＦとＲＤＦとを接続した場合、補
償率が１００％に近くなり、好ましい補償率が得られる
からである。 （３）実効コア断面積Aeffは従来の分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）の実効コア断面積Aeffよりも大きいこと。た
とえば、線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散補償
光ファイバ（ＤＣＦ）は19μm2以上あること。従来、モ
ジュールで用いられてきたＤＣＦのAeffは19μm2以下だ
ったが、それでは非線形性の面で好ましくない。本実施
の形態で、１．３１零分散ＳＭＦの実効コア断面積Aeff
（μm2) は、50〜19μm2である。実効コア断面積Aeffは
大きいことが望ましいが、50μm2より大きくしようとす
ると、曲げ損失が格段に大きくなる。したがって、実効
コア断面積Aeffはこのような範囲の値が好ましい。
【００４４】上記条件（１）、（２）から、1.55μｍ帯
での線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散の値を-3
5(ps/nm/km) 以下、分散スロープの値を-0.10(ps/nm2/k
m)以下にした。分散値の範囲は-35 〜-60 (ps/nm/km)で
ある。分散スロープの範囲は、-0.30 〜-0.10(ps/nm2/k
m)である。このような分散値および分散スロープ値の場
合、ＳＭＦと接続したとき、式１に示した補償率が高く
維持できる。補償率は１００〜８５％程度の範囲が好ま
しい。
での線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散の値を-3
5(ps/nm/km) 以下、分散スロープの値を-0.10(ps/nm2/k
m)以下にした。分散値の範囲は-35 〜-60 (ps/nm/km)で
ある。分散スロープの範囲は、-0.30 〜-0.10(ps/nm2/k
m)である。このような分散値および分散スロープ値の場
合、ＳＭＦと接続したとき、式１に示した補償率が高く
維持できる。補償率は１００〜８５％程度の範囲が好ま
しい。
【００４５】一般的にＷ型をベースにしたプロファイル
において、センターコア１１の比屈折率差△１を大きく
すると、分散絶対値を大きくすることが可能である。そ
こで、本願発明者はセンターコア１１の比屈折率差△１
が1.1 ％程度と記載されているECOC’97 Vol.1 P127に
開示されている線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）より
も分散を拡大する為に、センターコア１１の比屈折率差
△１は1.15％以上と決定した。なお、曲げ損失の影響を
完全に取り除くために、好ましくは、比屈折率差△１は
1.20％以上が好ましい。設計の結果、こうすることで分
散値が-35(ps/nm/km) 以下の線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）が得られることが確認できた。またセンター
コア１１の比屈折率差△１が1.15％未満の場合、分散を
-35(ps/nm/km) 以下にしようとすると、曲げ損失か分散
補償率が損なわれることが判った。
において、センターコア１１の比屈折率差△１を大きく
すると、分散絶対値を大きくすることが可能である。そ
こで、本願発明者はセンターコア１１の比屈折率差△１
が1.1 ％程度と記載されているECOC’97 Vol.1 P127に
開示されている線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）より
も分散を拡大する為に、センターコア１１の比屈折率差
△１は1.15％以上と決定した。なお、曲げ損失の影響を
完全に取り除くために、好ましくは、比屈折率差△１は
1.20％以上が好ましい。設計の結果、こうすることで分
散値が-35(ps/nm/km) 以下の線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）が得られることが確認できた。またセンター
コア１１の比屈折率差△１が1.15％未満の場合、分散を
-35(ps/nm/km) 以下にしようとすると、曲げ損失か分散
補償率が損なわれることが判った。
【００４６】その意味では、センターコア１１の比屈折
率差△１をあげていけば、良好な（絶対値の大きな）分
散特性が得られるが、比屈折率差△１を上げると伝送損
失と偏光モード分散（ＰＭＤ）が大きくなるというデメ
リットに遭遇する。比屈折率差Δ１を大きくすると補償
率を大きくするのも難しくなる傾向にある。このような
関係を分析した結果を図２に図解する。
率差△１をあげていけば、良好な（絶対値の大きな）分
散特性が得られるが、比屈折率差△１を上げると伝送損
失と偏光モード分散（ＰＭＤ）が大きくなるというデメ
リットに遭遇する。比屈折率差Δ１を大きくすると補償
率を大きくするのも難しくなる傾向にある。このような
関係を分析した結果を図２に図解する。
【００４７】図２は図１（Ｂ）に図解した光ファイバ１
において、センターコア１１の比屈折率差△１とシング
ルモード光ファイバ（ＳＭＦ）に対する分散補償率およ
び伝送損失を調査した結果を示すグラフである。この調
査結果において、Ｗ型プロファイルの他のパラメータは
固定している。図２において、曲線ＣＶCRは分散補償率
の変化を示し、曲線ＣＶL は伝送損失の変化を示す。
において、センターコア１１の比屈折率差△１とシング
ルモード光ファイバ（ＳＭＦ）に対する分散補償率およ
び伝送損失を調査した結果を示すグラフである。この調
査結果において、Ｗ型プロファイルの他のパラメータは
固定している。図２において、曲線ＣＶCRは分散補償率
の変化を示し、曲線ＣＶL は伝送損失の変化を示す。
【００４８】図２に図解したグラフから明らかなよう
に、センターコア１１の比屈折率差△１を上げると、分
散補償率が低下し伝送損失が増加することが判った。し
たがって、センターコア１１の比屈折率差Δ１を無条件
に大きくすることはできないことが判った。
に、センターコア１１の比屈折率差△１を上げると、分
散補償率が低下し伝送損失が増加することが判った。し
たがって、センターコア１１の比屈折率差Δ１を無条件
に大きくすることはできないことが判った。
【００４９】以上の観点から、適切な比屈折率差Δ１の
範囲としては、伝送損失が緩やかに上がっていく領域で
かつ高補償率がある程度維持されている領域として、セ
ンターコア１１の比屈折率差△１を1.15％以上で 1.40
％以下とした。この時の補償率は、図２から判るとお
り、約１００〜９７％と高い。こうすることで、センタ
ーコア１１の比屈折率差△１に大きく依存する偏光モー
ド分散（ＰＭＤ）の値も、例えば0.15(ps/√km) 以下の
小さい値に抑えられることが期待できる。
範囲としては、伝送損失が緩やかに上がっていく領域で
かつ高補償率がある程度維持されている領域として、セ
ンターコア１１の比屈折率差△１を1.15％以上で 1.40
％以下とした。この時の補償率は、図２から判るとお
り、約１００〜９７％と高い。こうすることで、センタ
ーコア１１の比屈折率差△１に大きく依存する偏光モー
ド分散（ＰＭＤ）の値も、例えば0.15(ps/√km) 以下の
小さい値に抑えられることが期待できる。
【００５０】１例としてセンターコア１１の比屈折率差
△１を1.30％に設定し、センターコア１１の屈折率分布
の形状を表す定数αと、サイドコア層１２の比屈折率差
△２と、センターコア１１の径２ａと、サイドコア層１
２の径２ｂとの比率、径比率、b/a を変数として特性の
変化を調べた。その結果を表２に示す。
△１を1.30％に設定し、センターコア１１の屈折率分布
の形状を表す定数αと、サイドコア層１２の比屈折率差
△２と、センターコア１１の径２ａと、サイドコア層１
２の径２ｂとの比率、径比率、b/a を変数として特性の
変化を調べた。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】表２は、例えば、αを2.0、サイドコア層
１２の比屈折率差△２を-0.50%にした時の、センターコ
ア１１の径ａに対するサイドコア層１２の径ｂの径比率
（径倍率）である（ｂ／ａ）に対する、分散、分散スロ
ープ、ＤＰＳ、実効コア断面積Aeff、カットオフ波長λ
c などの特性の変化の例を示す。センターコア１１の径
は、曲げ損失が一定の値になるように調整した。
１２の比屈折率差△２を-0.50%にした時の、センターコ
ア１１の径ａに対するサイドコア層１２の径ｂの径比率
（径倍率）である（ｂ／ａ）に対する、分散、分散スロ
ープ、ＤＰＳ、実効コア断面積Aeff、カットオフ波長λ
c などの特性の変化の例を示す。センターコア１１の径
は、曲げ損失が一定の値になるように調整した。
【００５３】表２の結果から明らかなように、径比率
（ｂ／ａ）が1.70近くになると分散スロープが-0.10(ps
/nm2/km)以上となり、ＤＰＳが400 (nm)以上となるから
シングルモード光ファイバのＤＰＳと離れるので式１か
ら判るように補償率ＣＲを高くすることが難しくなり、
その実用化は厳しくなる。径比率（ｂ／ａ）が2.00に近
づいていくと、分散値が-30(ps/nm/km) 程度となり、分
散値の絶対値が目標とする35(ps/nm/km)以下になる。ま
た、実効コア断面積Aeffも19μｍ2 以下と小さい。この
ように、径比率（ｂ／ａ）が大きくなると、分散値およ
び補償率など分散特性の面および実効コア断面積Aeffの
面で問題が生じることが分かる。以上の考察から、この
プロファイル範囲では、径比率（ｂ／ａ）は1.80〜1.90
のところが最適値であることが分かる。
（ｂ／ａ）が1.70近くになると分散スロープが-0.10(ps
/nm2/km)以上となり、ＤＰＳが400 (nm)以上となるから
シングルモード光ファイバのＤＰＳと離れるので式１か
ら判るように補償率ＣＲを高くすることが難しくなり、
その実用化は厳しくなる。径比率（ｂ／ａ）が2.00に近
づいていくと、分散値が-30(ps/nm/km) 程度となり、分
散値の絶対値が目標とする35(ps/nm/km)以下になる。ま
た、実効コア断面積Aeffも19μｍ2 以下と小さい。この
ように、径比率（ｂ／ａ）が大きくなると、分散値およ
び補償率など分散特性の面および実効コア断面積Aeffの
面で問題が生じることが分かる。以上の考察から、この
プロファイル範囲では、径比率（ｂ／ａ）は1.80〜1.90
のところが最適値であることが分かる。
【００５４】このような方法で種々のパラメータに関し
て最適化を行った。さらに、その最適化をセンターコア
１１の比屈折率差△１を変えながら行ってみた。その結
果、センターコア１１の比屈折率差△１が1.15〜1.4
％、好ましくは△１が1.2 〜1.4 ％、αが1.0 〜5.0 、
サイドコア層１２の比屈折率差△２が-0.60 〜-0.35
％、径比率（ｂ／ａ）が1.6 〜2.4 の範囲の時に、分散
が-60 〜-35(ps/nm/km) で、ＤＰＳが200 〜400 (nm)の
範囲で高補償率、実効コア断面積Aeffが19μｍ2 以上
（具体的には、19〜50μｍ2 の範囲）で、低曲げ損失特
性の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が達成できる事
が判った。さらに20mmφの曲げ損失を3(dB km)と小さい
値に設定して設計を行っているため、長波長側の伝送損
失の増加の抑制も期待できる。
て最適化を行った。さらに、その最適化をセンターコア
１１の比屈折率差△１を変えながら行ってみた。その結
果、センターコア１１の比屈折率差△１が1.15〜1.4
％、好ましくは△１が1.2 〜1.4 ％、αが1.0 〜5.0 、
サイドコア層１２の比屈折率差△２が-0.60 〜-0.35
％、径比率（ｂ／ａ）が1.6 〜2.4 の範囲の時に、分散
が-60 〜-35(ps/nm/km) で、ＤＰＳが200 〜400 (nm)の
範囲で高補償率、実効コア断面積Aeffが19μｍ2 以上
（具体的には、19〜50μｍ2 の範囲）で、低曲げ損失特
性の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）が達成できる事
が判った。さらに20mmφの曲げ損失を3(dB km)と小さい
値に設定して設計を行っているため、長波長側の伝送損
失の増加の抑制も期待できる。
【００５５】αが1.0 以下の場合は、他のパラメータを
最適化しても曲げ損失が3(dB/ m)以上になり、αを5.0
以上にした場合には、ＤＰＳが400 (nm)以上となり補償
率が低下した。比屈折率差△２を-0.60%以下にすると曲
げ損失の増大が起こり、比屈折率差△２を-0.35%以上に
すると補償率の低下が起こった。径比率（径倍率）ｂ／
ａは1.6 以下の時には分散絶対値が35(ps/nm/km)以上あ
り、実効コア断面積Aeffも22μｍ2 以上あるが、ＤＰＳ
が60（nm）にもなってＳＭＦのＤＰＳとかけ離れて補償
率が低下してしまう。他方、2.0 以上の時には、分散絶
対値が35(ps/nm/km)以下で不足し、ＤＰＳが400 (nm)以
下となり、実効コア断面積Aeffも19μｍ2 以下であり、
必要条件を同時に満たすことが出来なくなる事が分かっ
た。したがって、径比率ｂ／ａの最適値は、約1.8 〜1.
9 の範囲が好ましい。なお許容範囲としては径比率ｂ／
ａは上記最適値の２５％程度広い範囲の1.6 〜2.4 にす
ることができる。
最適化しても曲げ損失が3(dB/ m)以上になり、αを5.0
以上にした場合には、ＤＰＳが400 (nm)以上となり補償
率が低下した。比屈折率差△２を-0.60%以下にすると曲
げ損失の増大が起こり、比屈折率差△２を-0.35%以上に
すると補償率の低下が起こった。径比率（径倍率）ｂ／
ａは1.6 以下の時には分散絶対値が35(ps/nm/km)以上あ
り、実効コア断面積Aeffも22μｍ2 以上あるが、ＤＰＳ
が60（nm）にもなってＳＭＦのＤＰＳとかけ離れて補償
率が低下してしまう。他方、2.0 以上の時には、分散絶
対値が35(ps/nm/km)以下で不足し、ＤＰＳが400 (nm)以
下となり、実効コア断面積Aeffも19μｍ2 以下であり、
必要条件を同時に満たすことが出来なくなる事が分かっ
た。したがって、径比率ｂ／ａの最適値は、約1.8 〜1.
9 の範囲が好ましい。なお許容範囲としては径比率ｂ／
ａは上記最適値の２５％程度広い範囲の1.6 〜2.4 にす
ることができる。
【００５６】第２実施の形態 上記のように、第１実施の形態によればＷ型のプロファ
イルを最適化することで、従来の分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）よりも実効コア断面積Aeffが19μm2以上に拡
大された線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）を達成する
ことが出来た。しかしながら、径比率b/a が1.70でも実
効コア断面積Aeffは大きいものでも22μm2程度であり、
より大きな実効コア断面積Aeffが望まれる。図３
（Ａ）、（Ｂ）を参照してより大きな実効コア断面積Ae
ffを実現する第２実施の形態について述べる。
イルを最適化することで、従来の分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）よりも実効コア断面積Aeffが19μm2以上に拡
大された線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）を達成する
ことが出来た。しかしながら、径比率b/a が1.70でも実
効コア断面積Aeffは大きいものでも22μm2程度であり、
より大きな実効コア断面積Aeffが望まれる。図３
（Ａ）、（Ｂ）を参照してより大きな実効コア断面積Ae
ffを実現する第２実施の形態について述べる。
【００５７】図３（Ａ）に図解した光ファイバ１Ａは、
図１（Ａ）に図解した、サイドコア層１２とクラッド１
３との間に第２のサイドコア層１４を付加している。以
下、サイドコア層１２を第１サイドコア層１２と呼ぶ。
光ファイバ１Ａのセンターコア１１は図１（Ａ）に図解
したセンターコア１１と実質的に同じである。
図１（Ａ）に図解した、サイドコア層１２とクラッド１
３との間に第２のサイドコア層１４を付加している。以
下、サイドコア層１２を第１サイドコア層１２と呼ぶ。
光ファイバ１Ａのセンターコア１１は図１（Ａ）に図解
したセンターコア１１と実質的に同じである。
【００５８】図３（Ｂ）に屈折率分布のプロファイルを
図解したように、この光ファイバ１Ａの屈折率のフロフ
ァイルは、第２のサイドコア層１４の付加により、（Ｗ
＋サイドコア）型プロファイルとなる。この光ファイバ
１Ａについて実効コア断面積Aeffの拡大の検討を行っ
た。
図解したように、この光ファイバ１Ａの屈折率のフロフ
ァイルは、第２のサイドコア層１４の付加により、（Ｗ
＋サイドコア）型プロファイルとなる。この光ファイバ
１Ａについて実効コア断面積Aeffの拡大の検討を行っ
た。
【００５９】本願発明者は、センターコア１１の径を2
a、センターコア１１の比屈折率差を△１、第１のサイ
ドコア層１２の径を2b、第１のサイドコア層１２の比屈
折率差を△２、第２のサイドコア層１４の径を2c、第２
のサイドコア層１４の比屈折率差を△３とした時に、こ
れらのパラメータの組合せを最適化することにより、実
効コア断面積Aeffの拡大の検討を行った。基本的には上
記の様に最適化されたＷ型プロファイルの外側に第２サ
イドコア層を付加した場合の特性の変化を調べてみた。
a、センターコア１１の比屈折率差を△１、第１のサイ
ドコア層１２の径を2b、第１のサイドコア層１２の比屈
折率差を△２、第２のサイドコア層１４の径を2c、第２
のサイドコア層１４の比屈折率差を△３とした時に、こ
れらのパラメータの組合せを最適化することにより、実
効コア断面積Aeffの拡大の検討を行った。基本的には上
記の様に最適化されたＷ型プロファイルの外側に第２サ
イドコア層を付加した場合の特性の変化を調べてみた。
【００６０】１例としてセンターコア１１の比屈折率差
△１を1.25％、αを2.0 、第１のサイドコア層１２の比
屈折率差△２を-0.50%、第１の径比率、ａ：ｂ＝0.5:1.
0（ｂ／ａ＝２．０）とした場合の、第２のサイドコア
層１４の付加による特性の変化をシミュレーションした
結果を表３に示す。
△１を1.25％、αを2.0 、第１のサイドコア層１２の比
屈折率差△２を-0.50%、第１の径比率、ａ：ｂ＝0.5:1.
0（ｂ／ａ＝２．０）とした場合の、第２のサイドコア
層１４の付加による特性の変化をシミュレーションした
結果を表３に示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】表３の結果から明らかなように、第２のサ
イドコア層１４を付加することにより、分散絶対値、Ｄ
ＰＳ（換言すれば、補償率）、実効コア断面積Aeffの点
で良好な特性が得られる。すなわち、表３に例示した分
散値の絶対値は表２に例示した分散値の絶対値より大き
く35(ps/nm/km)以上あり、ＤＰＳも約300 〜400(nm) の
範囲にあり、実効コア断面積Aeffも20〜24μm2の範囲に
ある。特に、第２実効コア断面積Aeffの実効コア断面積
Aeffは表２に例示した第１実施の形態の実効コア断面積
Aeffより大きくなっている。今回は、曲げ損失一定の条
件で他の特性の比較を行っているが、逆に、分散補償や
実効コア断面積Aeffを緩和すると曲げ損失を小さく抑制
することが可能である。しかしながら、第２のサイドコ
ア層１４を広くしすぎたり（第２の径比率ｃ／ｂの値が
大きくなると）、あるいは、第２のサイドコア層１４の
比屈折率差Δ３の大きさを大きくしすぎると、カットオ
フ波長λc が大きくなり、シングルモード光ファイバと
接続したときの補償率（式１）も少しづつ悪くなってい
く。
イドコア層１４を付加することにより、分散絶対値、Ｄ
ＰＳ（換言すれば、補償率）、実効コア断面積Aeffの点
で良好な特性が得られる。すなわち、表３に例示した分
散値の絶対値は表２に例示した分散値の絶対値より大き
く35(ps/nm/km)以上あり、ＤＰＳも約300 〜400(nm) の
範囲にあり、実効コア断面積Aeffも20〜24μm2の範囲に
ある。特に、第２実効コア断面積Aeffの実効コア断面積
Aeffは表２に例示した第１実施の形態の実効コア断面積
Aeffより大きくなっている。今回は、曲げ損失一定の条
件で他の特性の比較を行っているが、逆に、分散補償や
実効コア断面積Aeffを緩和すると曲げ損失を小さく抑制
することが可能である。しかしながら、第２のサイドコ
ア層１４を広くしすぎたり（第２の径比率ｃ／ｂの値が
大きくなると）、あるいは、第２のサイドコア層１４の
比屈折率差Δ３の大きさを大きくしすぎると、カットオ
フ波長λc が大きくなり、シングルモード光ファイバと
接続したときの補償率（式１）も少しづつ悪くなってい
く。
【００６３】このように各種の設計を行ってみたとこ
ろ、今回のプロファイル範囲で、他の特性を維持したま
ま、実効コア断面積Aeffが23μｍ2 以上の解が得られる
第２のサイドコア層１４は、表３に例示した結果を参照
して比屈折率差△３が0.05（c/b が大きいとき）〜0.35
% （c/b が小さいとき）、第２の径比率c/b が1.3 〜1.
7 であることが分かった。
ろ、今回のプロファイル範囲で、他の特性を維持したま
ま、実効コア断面積Aeffが23μｍ2 以上の解が得られる
第２のサイドコア層１４は、表３に例示した結果を参照
して比屈折率差△３が0.05（c/b が大きいとき）〜0.35
% （c/b が小さいとき）、第２の径比率c/b が1.3 〜1.
7 であることが分かった。
【００６４】第３実施の形態 本発明の光ファイバについて、光ファイバの利用形態に
適した光ファイバについてさらに最適化を試みた。最
近、光ファイバのケーブル化工程の最適化などにより、
曲げ損失が多少大きくても、光ファイバが実用上使用可
能であることが検証されてきた。特に、Ｃバンドのみを
用いる場合などは、多少光ファイバの曲げ損失を大きく
しても、分散補償率と伝送損失を重視して、センターコ
ア１１の比屈折率差Δ１を小さくしたほうが好ましい場
合もある。サイドコア型光ファイバにおいては、さらに
センターコア１１の比屈折率差Δ１を小さくしても曲げ
損失を抑制できる。
適した光ファイバについてさらに最適化を試みた。最
近、光ファイバのケーブル化工程の最適化などにより、
曲げ損失が多少大きくても、光ファイバが実用上使用可
能であることが検証されてきた。特に、Ｃバンドのみを
用いる場合などは、多少光ファイバの曲げ損失を大きく
しても、分散補償率と伝送損失を重視して、センターコ
ア１１の比屈折率差Δ１を小さくしたほうが好ましい場
合もある。サイドコア型光ファイバにおいては、さらに
センターコア１１の比屈折率差Δ１を小さくしても曲げ
損失を抑制できる。
【００６５】ただし、センターコア１１の比屈折率差Δ
１を0.9%以下にすると、曲げ損失が20(dB/m)以上になり
光ファイバの使用可能な範囲を逸脱する。したがって、
センターコア１１の比屈折率差Δ１は0.9%以上であるこ
とが判った。さらに、一般的に光ファイバのケーブル化
の指標として用いられている曲げ径20mmφで10(dB/m)以
下の曲げ損失の条件を満たすためには、センターコア１
１の比屈折率差Δ１は1.0%以上であることが判った。こ
のように、センターコア１１の比屈折率差Δ１は、使用
する光の帯域と光ファイバのケーブル化の条件に適合さ
せて、適切に選択すべきことが判った。ただし、基本的
条件として、センターコア１１の比屈折率差Δ１は0.9
〜1.4%の範囲であることが判った。1.4%の根拠について
は上述した。
１を0.9%以下にすると、曲げ損失が20(dB/m)以上になり
光ファイバの使用可能な範囲を逸脱する。したがって、
センターコア１１の比屈折率差Δ１は0.9%以上であるこ
とが判った。さらに、一般的に光ファイバのケーブル化
の指標として用いられている曲げ径20mmφで10(dB/m)以
下の曲げ損失の条件を満たすためには、センターコア１
１の比屈折率差Δ１は1.0%以上であることが判った。こ
のように、センターコア１１の比屈折率差Δ１は、使用
する光の帯域と光ファイバのケーブル化の条件に適合さ
せて、適切に選択すべきことが判った。ただし、基本的
条件として、センターコア１１の比屈折率差Δ１は0.9
〜1.4%の範囲であることが判った。1.4%の根拠について
は上述した。
【００６６】上述した事項は、図１（Ａ）、（Ｂ）およ
び図３（Ａ）、（Ｂ）に図解した構造を持つ光ファイバ
の両者に適合できる。
び図３（Ａ）、（Ｂ）に図解した構造を持つ光ファイバ
の両者に適合できる。
【００６７】後述する実施例によれば、波長1.55μm 帯
で、-60 〜- 35(ps/nm/km)の分散値と、−0.05(ps/nm2/
km) 以下の分散スロープを持つ線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）が実現できた。
で、-60 〜- 35(ps/nm/km)の分散値と、−0.05(ps/nm2/
km) 以下の分散スロープを持つ線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）が実現できた。
【００６８】第４実施の形態 この線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）を用いたシステ
ムの例を図４（Ａ）、（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は、単
位伝送路として、１本のシングルモード光ファイバ（Ｓ
ＭＦ）と１本の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）とを
接続した基本構成を図解している。図４（Ｂ）は図４
（Ａ）に図解したＳＭＦとＲＤＦとの単位線路を複数連
続していく場合の構成図である。記号ＴＸは光信号送信
装置を示し、ＲＸは光信号受信装置を示し、ＥＤＦＡは
増幅器を示す。
ムの例を図４（Ａ）、（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は、単
位伝送路として、１本のシングルモード光ファイバ（Ｓ
ＭＦ）と１本の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）とを
接続した基本構成を図解している。図４（Ｂ）は図４
（Ａ）に図解したＳＭＦとＲＤＦとの単位線路を複数連
続していく場合の構成図である。記号ＴＸは光信号送信
装置を示し、ＲＸは光信号受信装置を示し、ＥＤＦＡは
増幅器を示す。
【００６９】シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と線
路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）との長さｌ１，ｌ２を
適切に調整することで、波長分割多重化（ＷＤＭ）伝送
用のフラットな分散特性が得られる。より低非線形な
（高パワーでも非線形現象の起こりにくい）ＳＭＦに最
初に信号光が入射されるため、非線形現象も抑制するこ
とが可能である。
路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）との長さｌ１，ｌ２を
適切に調整することで、波長分割多重化（ＷＤＭ）伝送
用のフラットな分散特性が得られる。より低非線形な
（高パワーでも非線形現象の起こりにくい）ＳＭＦに最
初に信号光が入射されるため、非線形現象も抑制するこ
とが可能である。
【００７０】またシンドルモード光ファイバ（ＳＭＦ）
の例示として述べた1.31零分散ＳＭＦに代えて、1.55μ
ｍで正の大きな分散を有している他のファイバを用いる
ことができる。そのような光ファイバとしては、たとえ
ば、（１）カットフ波長を長波長側にシフトさせたＣＳ
Ｆ（Cutoff Shifted optical-Fiber ）や、クラッド層
をフッ素（Ｆ）層とした純シリカコアファイバ、ＦＦフ
ァイバ（Fully fluoride doped optical-fiber)を用い
ることができる。また特開平11-364609 号公報等に開示
されている実効コア断面積拡大型シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）を用いることができる。
の例示として述べた1.31零分散ＳＭＦに代えて、1.55μ
ｍで正の大きな分散を有している他のファイバを用いる
ことができる。そのような光ファイバとしては、たとえ
ば、（１）カットフ波長を長波長側にシフトさせたＣＳ
Ｆ（Cutoff Shifted optical-Fiber ）や、クラッド層
をフッ素（Ｆ）層とした純シリカコアファイバ、ＦＦフ
ァイバ（Fully fluoride doped optical-fiber)を用い
ることができる。また特開平11-364609 号公報等に開示
されている実効コア断面積拡大型シングルモード光ファ
イバ（ＳＭＦ）を用いることができる。
【００７１】シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）以外
のそのような正分散ファイバの特性例を表４に示す。
のそのような正分散ファイバの特性例を表４に示す。
【００７２】
【表４】
【００７３】表４に示したように、シングルモード光フ
ァイバ（ＳＭＦ）に代わる光ファイバとしては、たとえ
ば、分散が10〜25(ps/nm/km)程度の正分散ファイバが適
切である。その理由は、分散が10(ps/nm/km)より小さい
とＦＷＭ（四光波混合）の問題も生じるし、ＤＰＳも小
さい値になる。一方、分散が25(ps/nm/km)よりも大きい
と正分散ファイバの条長比が短くなり、せっかく線路型
分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散を大きくしても意味
がなくなる。
ァイバ（ＳＭＦ）に代わる光ファイバとしては、たとえ
ば、分散が10〜25(ps/nm/km)程度の正分散ファイバが適
切である。その理由は、分散が10(ps/nm/km)より小さい
とＦＷＭ（四光波混合）の問題も生じるし、ＤＰＳも小
さい値になる。一方、分散が25(ps/nm/km)よりも大きい
と正分散ファイバの条長比が短くなり、せっかく線路型
分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の分散を大きくしても意味
がなくなる。
【００７４】以上のとおり、本願発明者は、線路として
用いることができる新しいタイプの線路型分散補償ファ
イバ（ＲＤＦ）を開発した。ＲＤＦの低非線形性（高い
直線性）、低伝送損失、低ＰＭＤという特性は、波長分
割多重（ＷＤＭ）伝送路として最適な特性である。また
この線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）は、将来の波長
分割多重（ＷＤＭ）伝送の本命になりうる光ファイバで
あり、それが達成できるプロファイルが完成したことに
より、高速大容量伝送に適した光ファイバが容易に作製
できることになった。
用いることができる新しいタイプの線路型分散補償ファ
イバ（ＲＤＦ）を開発した。ＲＤＦの低非線形性（高い
直線性）、低伝送損失、低ＰＭＤという特性は、波長分
割多重（ＷＤＭ）伝送路として最適な特性である。また
この線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）は、将来の波長
分割多重（ＷＤＭ）伝送の本命になりうる光ファイバで
あり、それが達成できるプロファイルが完成したことに
より、高速大容量伝送に適した光ファイバが容易に作製
できることになった。
【００７５】
【実施例】以下、実施例により、本発明の有効性を確認
する。シミュレーション結果を参考に光ファイバの試作
を行った。その結果、表５〜表８に示す。表５〜表８に
おける各パラメータは、シミュレーションで求めた最適
値の付近とし、センターコア１１の比屈折率差△１を小
さくすることで低損失化と低ＰＭＤを狙った。
する。シミュレーション結果を参考に光ファイバの試作
を行った。その結果、表５〜表８に示す。表５〜表８に
おける各パラメータは、シミュレーションで求めた最適
値の付近とし、センターコア１１の比屈折率差△１を小
さくすることで低損失化と低ＰＭＤを狙った。
【００７６】第１実施例 第１実施例は、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して述べた第
１実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）につ
いての実施例である。
１実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）につ
いての実施例である。
【００７７】第１実施例のシングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）と、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の寸法を
下記に示す。ＳＭＦのコア径は１０μｍであり、クラッ
ド径は１２５μｍである。ＤＣＦのコア径（実効コア断
面積Aeff) は表６、８に例示した値であり、クラッド径
は１２５μｍである。
（ＳＭＦ）と、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の寸法を
下記に示す。ＳＭＦのコア径は１０μｍであり、クラッ
ド径は１２５μｍである。ＤＣＦのコア径（実効コア断
面積Aeff) は表６、８に例示した値であり、クラッド径
は１２５μｍである。
【００７８】表５は、図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して述
べた光ファイバに関係する補償率の高いＷ型線路型分散
補償ファイバ（ＲＤＦ）の実施例の結果である。シミュ
レーションの結果を元に、表５の２つのプロファイルを
選択した。表５に示した結果より、低非線形で高補償率
な線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）特性が期待でき
る。
べた光ファイバに関係する補償率の高いＷ型線路型分散
補償ファイバ（ＲＤＦ）の実施例の結果である。シミュ
レーションの結果を元に、表５の２つのプロファイルを
選択した。表５に示した結果より、低非線形で高補償率
な線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）特性が期待でき
る。
【００７９】
【表５】
【００８０】上記のプロファイルに近いプロファイルで
いくつかの試作を行った。試作したＷ型線路型分散補償
ファイバ（ＲＤＦ）の特性を表６に示す。
いくつかの試作を行った。試作したＷ型線路型分散補償
ファイバ（ＲＤＦ）の特性を表６に示す。
【００８１】
【表６】
【００８２】表６の結果から、線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）は、分散値-35 〜-55(ps/nm/km) 程度の大き
な値を維持しながら、高い補償率（適切なＤＰＳ）を得
ている事により、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）
と接続したときに、広い波長範囲にわたって低分散が得
られることが期待できる。また損失も低いレベルに抑え
られている。さらに、実効コア断面積Aeffの値も20.0μ
ｍ2 以上と従来の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）に比べ
て拡大されている。しかも比較的センターコア１１の比
屈折率差△１が小さいので、低非線形性が達成されてい
ることが分かる。ＰＭＤ、曲げ損失等の他の値も非常に
良好なものであった。
（ＲＤＦ）は、分散値-35 〜-55(ps/nm/km) 程度の大き
な値を維持しながら、高い補償率（適切なＤＰＳ）を得
ている事により、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）
と接続したときに、広い波長範囲にわたって低分散が得
られることが期待できる。また損失も低いレベルに抑え
られている。さらに、実効コア断面積Aeffの値も20.0μ
ｍ2 以上と従来の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）に比べ
て拡大されている。しかも比較的センターコア１１の比
屈折率差△１が小さいので、低非線形性が達成されてい
ることが分かる。ＰＭＤ、曲げ損失等の他の値も非常に
良好なものであった。
【００８３】伝送損失は、目標である0.35(dB/km) 以下
の0.27(dB/km) 以下となった。さらに、曲げ損失も4(dB
/ m)以下と小さいため、長波長側（L-Band帯）の伝送損
失も0.35(dB/km) 以下、波長1580nm(1.58 μm)の伝送損
失の代表値は0.30(dB/km) 以下が得られた。
の0.27(dB/km) 以下となった。さらに、曲げ損失も4(dB
/ m)以下と小さいため、長波長側（L-Band帯）の伝送損
失も0.35(dB/km) 以下、波長1580nm(1.58 μm)の伝送損
失の代表値は0.30(dB/km) 以下が得られた。
【００８４】性能指数（ＦＯＭ）、すなわち分散に対す
る伝送損失の比率、分散／伝送損失は、146 〜194(ps/n
m/dB) であった。従来のＲＤＦのＦＯＭは100 〜120(ps
/nm/dB) であったので、本実施例はＦＯＭが改善されて
いることが判る。ＦＯＭは大きい程良い。特に本実施例
のＲＤＦはＳＭＦと接続して使用する場合を想定してい
るが、ＦＯＭが大きければ低い伝送損失でも同じ分散値
を得ることができる。ＦＯＭが170(ps/nm/dB) の本実施
例では同じ伝送損失の時、１．４倍程度の良好な分散値
が得られた。
る伝送損失の比率、分散／伝送損失は、146 〜194(ps/n
m/dB) であった。従来のＲＤＦのＦＯＭは100 〜120(ps
/nm/dB) であったので、本実施例はＦＯＭが改善されて
いることが判る。ＦＯＭは大きい程良い。特に本実施例
のＲＤＦはＳＭＦと接続して使用する場合を想定してい
るが、ＦＯＭが大きければ低い伝送損失でも同じ分散値
を得ることができる。ＦＯＭが170(ps/nm/dB) の本実施
例では同じ伝送損失の時、１．４倍程度の良好な分散値
が得られた。
【００８５】図５は上記第１実施例の線路型分散補償フ
ァイバ（ＲＤＦ）の波長損失特性を示すグラフである。
図５から光信号の波長1500nm〜1600nmにわたり、伝送損
失が0.30(dB/km) 以下であることが分かる。本発明の光
ファイバは、1.55μm 帯として1400〜1650nmの波長の光
を伝播することを意図しており、このような広範囲の帯
域でも、伝送損失が低いことが証明できた。
ァイバ（ＲＤＦ）の波長損失特性を示すグラフである。
図５から光信号の波長1500nm〜1600nmにわたり、伝送損
失が0.30(dB/km) 以下であることが分かる。本発明の光
ファイバは、1.55μm 帯として1400〜1650nmの波長の光
を伝播することを意図しており、このような広範囲の帯
域でも、伝送損失が低いことが証明できた。
【００８６】波長1.58μｍにおける伝送損失と波長1.55
μｍにおける伝送損失との差を評価する根拠について述
べる。1.55μｍ帯はＣ−Ｂａｎｄの中心波長であり、1.
58μｍ帯はＣ−Ｂａｎｄの端（Ｌ−Ｂａｎｄの始まり）
である。この両者の損失差が少ないと、Ｃ−Ｂａｎｄで
のフラットが補償される、Ｌ−Ｂａｎｄを使用できる可
能性が高いという利点があるからである。
μｍにおける伝送損失との差を評価する根拠について述
べる。1.55μｍ帯はＣ−Ｂａｎｄの中心波長であり、1.
58μｍ帯はＣ−Ｂａｎｄの端（Ｌ−Ｂａｎｄの始まり）
である。この両者の損失差が少ないと、Ｃ−Ｂａｎｄで
のフラットが補償される、Ｌ−Ｂａｎｄを使用できる可
能性が高いという利点があるからである。
【００８７】第２実施例 上記の結果により、第１実施例の線路型分散補償ファイ
バ（ＲＤＦ）は、従来の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）
よりも大きな実効コア断面積Aeffを達成出来たが、さら
なる実効コア断面積Aeffの拡大の検討として、図３
（Ａ）、（Ｂ）を参照して述べた、第２のサイドコア層
１４が付加されて（Ｗ＋サイドコア型）プロファイルを
持つ第２実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤ
Ｆ）について試作を行った。プロファイルは、表７に示
すシミュレーションで良好な結果が得られているものを
用いた。表７は補償率の高い、第２実施の形態の（Ｗ＋
サイドコア型）線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）につ
いてシミュレーションした結果のプロファイルを示す。
バ（ＲＤＦ）は、従来の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）
よりも大きな実効コア断面積Aeffを達成出来たが、さら
なる実効コア断面積Aeffの拡大の検討として、図３
（Ａ）、（Ｂ）を参照して述べた、第２のサイドコア層
１４が付加されて（Ｗ＋サイドコア型）プロファイルを
持つ第２実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤ
Ｆ）について試作を行った。プロファイルは、表７に示
すシミュレーションで良好な結果が得られているものを
用いた。表７は補償率の高い、第２実施の形態の（Ｗ＋
サイドコア型）線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）につ
いてシミュレーションした結果のプロファイルを示す。
【００８８】
【表７】
【００８９】上記のプロファイルに近いプロファイルで
いくつかの試作を行った。試作したＷ＋サイドコア型線
路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の特性を表８に示す。
表８は第２実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤ
Ｆ）について試作したファイバ（Ｗ＋サイドコア型）の
特性表である。
いくつかの試作を行った。試作したＷ＋サイドコア型線
路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）の特性を表８に示す。
表８は第２実施の形態の線路型分散補償ファイバ（ＲＤ
Ｆ）について試作したファイバ（Ｗ＋サイドコア型）の
特性表である。
【００９０】
【表８】
【００９１】表８によれば、実効コア断面積Aeffの値が
23.0μｍ2 以上とＷ型の構造に比べて大きな値が得られ
たことが分かる。ＦＯＭも170(ps/nm/dB) 以上である。
他の特性も全て非常に良好なものであった。上記より実
施された結果も良好であることが確認された。
23.0μｍ2 以上とＷ型の構造に比べて大きな値が得られ
たことが分かる。ＦＯＭも170(ps/nm/dB) 以上である。
他の特性も全て非常に良好なものであった。上記より実
施された結果も良好であることが確認された。
【００９２】
【発明の効果】本発明の線路型分散補償ファイバ（ＲＤ
Ｆ）を用いてシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接
続すると高速大容量伝送に適した低非線形な波長分割多
重化（ＷＤＭ）伝送路の構築が可能となった。
Ｆ）を用いてシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と接
続すると高速大容量伝送に適した低非線形な波長分割多
重化（ＷＤＭ）伝送路の構築が可能となった。
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の光ファイバの
第１実施の形態として、Ｗ型の屈折率プロファイルを持
つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）を図解した図であ
り、図１（Ａ）は本発明の第１実施の形態のＲＤＦの断
面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に図解したＲＤＦ
の屈折率分布を図解した図である。
第１実施の形態として、Ｗ型の屈折率プロファイルを持
つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）を図解した図であ
り、図１（Ａ）は本発明の第１実施の形態のＲＤＦの断
面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に図解したＲＤＦ
の屈折率分布を図解した図である。
【図２】図２は図１（Ｂ）に図解した光ファイバ１にお
いて、センターコアの比屈折率差とシングルモード光フ
ァイバ（ＳＭＦ）に対する分散補償率、および、伝送損
失を調査した結果を示すグラフである。
いて、センターコアの比屈折率差とシングルモード光フ
ァイバ（ＳＭＦ）に対する分散補償率、および、伝送損
失を調査した結果を示すグラフである。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の光ファイバの
第２実施の形態として、（Ｗ型＋サイドコア）の屈折率
プロファイルを持つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
を図解した図であり、図３（Ａ）は本発明の第２実施の
形態のＲＤＦの断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）
に図解したＲＤＦの屈折率分布を図解した図である。
第２実施の形態として、（Ｗ型＋サイドコア）の屈折率
プロファイルを持つ線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）
を図解した図であり、図３（Ａ）は本発明の第２実施の
形態のＲＤＦの断面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）
に図解したＲＤＦの屈折率分布を図解した図である。
【図４】図４（Ａ）はシングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）と線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）とを１対１で
接続した基本構成を図解しており、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）に図解したＳＭＦとＲＤＦとの単位線路を複数連
続していく場合の構成図である。
Ｆ）と線路型分散補償ファイバ（ＲＤＦ）とを１対１で
接続した基本構成を図解しており、図４（Ｂ）は図４
（Ａ）に図解したＳＭＦとＲＤＦとの単位線路を複数連
続していく場合の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態の線路型分散補償ファイバ
（ＲＤＦ）の波長損失特性を図解したグラフである。
（ＲＤＦ）の波長損失特性を図解したグラフである。
１１・・センターコア １２・・サイドコア層（第１サイドコア層） １３・・クラッド １４・・第２のサイドコア層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１２月１７日（２００１．１２．
１７）
１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバに関する
ものであり、特定的には、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）と接続して伝送路を構成した場合に好適な特
性を実現する線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ：Revers
e Dispersion (optical) Fiber）に関する。より特定的
には、本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ：Wave Divisio
n Multiplexing) 伝送用の光ファイバ、および、その光
ファイバとシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）とを接
続した場合に好適な波長分割多重（ＷＤＭ）伝送路に関
する。
ものであり、特定的には、シングルモード光ファイバ
（ＳＭＦ）と接続して伝送路を構成した場合に好適な特
性を実現する線路用分散補償ファイバ（ＲＤＦ：Revers
e Dispersion (optical) Fiber）に関する。より特定的
には、本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ：Wave Divisio
n Multiplexing) 伝送用の光ファイバ、および、その光
ファイバとシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）とを接
続した場合に好適な波長分割多重（ＷＤＭ）伝送路に関
する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】特開平8-136758号公報は、このモジュール
型分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の最適設計について提
案している。しかし、特開平8-136758号公報に開示され
ている光ファイバのような光ファイバは、これまで、短
尺化を目指してきたモジュール型分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）であり、その実効コア断面積Aeffは、一般的
に18μｍ2 以下と小さく、しかも比屈折率差が高い。そ
のため、非常に非線形現象が生じ易くなっている。さら
に、そのようなモジュール型分散補償ファイバ（ＤＣ
Ｆ）の伝送損失や偏光モード分散（ＰＭＤ）の値は、一
般的に大きい。したがって、本発明の主題とする波長分
割多重伝送を実現するためには、特開平8-136758号公報
に開示されたようなモジュール型ＤＣＦは、シングルモ
ード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦ
と接続して線路を構成することには適していない。
型分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の最適設計について提
案している。しかし、特開平8-136758号公報に開示され
ている光ファイバのような光ファイバは、これまで、短
尺化を目指してきたモジュール型分散補償光ファイバ
（ＤＣＦ）であり、その実効コア断面積Aeffは、一般的
に18μｍ2 以下と小さく、しかも比屈折率差が高い。そ
のため、非常に非線形現象が生じ易くなっている。さら
に、そのようなモジュール型分散補償ファイバ（ＤＣ
Ｆ）の伝送損失や偏光モード分散（ＰＭＤ）の値は、一
般的に大きい。したがって、本発明の主題とする波長分
割多重伝送を実現するためには、特開平8-136758号公報
に開示されたようなモジュール型ＤＣＦは、シングルモ
ード光ファイバ（ＳＭＦ）、たとえば1.31零分散ＳＭＦ
と接続して線路を構成することには適していない。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｊ 14/02
Claims (12)
- 【請求項１】センタコアと、 該センタコアの外側に形成された第１サイドコアとを有
し、 前記センタコアの比屈折率差が1.15〜1.40(%) であり、 センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.0 〜5.
0 であり、 前記第１サイドコア層の比屈折率差が-0.60 〜-0.35(%)
であり、 前記センタコアの径（ａ）に対する前記第１サイドコア
層の径（ｂ）の径比率(b/a) が1.6 〜2.4 であり、 前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、分散値が-60 〜-35(ps/nm/km) で、分散スロープが
-0.40 〜-0.10(ps/nm2/km)であり、 前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対する
損失の比率（性能指数（ＦＯＭ））が120 〜500((ps/n
m)/dB) であり、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15
(ps/√km) であり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50(
μｍ2)であり、 直径20mmの曲げ損失が0 〜5(dB/m) であることを特徴と
する光ファイバ。 - 【請求項２】センタコアと、 該センタコアの外側に形成された第１サイドコアとを有
し、 前記センタコアの比屈折率差が0.9 〜1.4(%)であり、 センタコアの屈折率分布の形状を表すα定数が1.0 〜5.
0 であり、 前記第１サイドコア層の比屈折率差が-0.65 〜-0.35(%)
であり、 前記センタコアの径（ａ）に対する前記第１サイドコア
層の径（ｂ）の径比率(b/a) が1.6 〜2.4 であり、 前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、分散値が-60 〜-35(ps/nm/km) で、分散スロープが
-0.40 〜-0.05(ps/nm2/km)であり、 前記センタコアを伝播する光の波長が1.55μｍ帯のと
き、伝送損失が0 〜0.35(dB/km) であり、分散に対する
損失の比率（性能指数（ＦＯＭ））が120 〜500((ps/n
m)/dB) であり、偏光モード分散（ＰＭＤ）が0 〜0.15
(ps/√km) であり、実効コア断面積（Aeff）が19〜50(
μｍ2)であり、 直径20mmの曲げ損失が0 〜20(dB/m)であることを特徴と
する光ファイバ。 - 【請求項３】前記センタコアの比屈折率差が1.0 〜1.4
(%)であり、 直径20mmの曲げ損失が0 〜10(dB/m)である、 請求項２記載の光ファイバ。 - 【請求項４】前記センタコアの比屈折率差が1.15 〜1.
4(%)であり、 直径20mmの曲げ損失が0 〜 5(dB/m)である、 請求項２または３記載の光ファイバ。 - 【請求項５】前記1.55μm 帯の波長は1.40〜1.65μm の
波長の帯域である、 請求項１〜４いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項６】前記光ファイバの分散に対する分散スロー
プ比率（分散／分散スロープ，ＤＰＳ）は1.31零分散シ
ングルモード光ファイバのＤＰＳと実質的に等しいか近
似している、 請求項１〜５いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項７】前記センタコアを伝播する光の波長が1.55
μｍのとき、実効コア断面積（Aeff）が23〜50( μｍ2)
である、 請求項１〜６いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項８】前記センタコアを伝播する光の波長が1.55
μｍのとき伝送損失が0.27(dB/km)以下であり、ＦＯＭ
が170 (ps/nm/dB)以上である 請求項１〜７いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項９】前記センタコアを伝播する光の波長が1.58
μｍのとき、伝送損失が0.30(dB/km) 以下であり、 （前記センタコアを伝播する光の波長1.58μｍにおける
伝送損失）−（前記センタコアを伝播する光の波長1.55
μｍにおける伝送損失）の絶対値が0.01(dB/km) 以下で
ある 請求項１〜８いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項１０】前記第１サイドコア層の外側に形成さ
れ、比屈折率差が0.05〜0.35％、前記第１サイドコアの
径（ｂ）に対する径（ｃ）の径比率(c/b) が1.3 〜1.7
の第２サイドコア層をさらに有する、 請求項１〜９いずれか記載の光ファイバ。 - 【請求項１１】1.31零分散シングルモード光ファイバま
たは当該シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）の特性と
類似する特性を有する正分散光ファイバと、 請求項１〜１０いずれか記載の光ファイバとを接続し
て、1.5 μｍ帯の特定波長の分散を低分散に抑えたこと
を特徴とする、 波長分割多重伝送用線路。 - 【請求項１２】前記シングルモード光ファイバ（ＳＭ
Ｆ）の特性と類似する正分散光ファイバは、カットオフ
波長を長波長側にシフトさせたＣＳＦ、クラッド層をフ
ッ素層とした純シリカコアファイバ、ＦＦファイバ、実
効コア断面積拡大シングルモード光ファイバを含む、 請求項１１記載の波長分割多重伝送用線路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376138A JP2002341170A (ja) | 2001-03-16 | 2001-12-10 | 光ファイバおよび波長分割多重伝送用線路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-76969 | 2001-03-16 | ||
| JP2001076969 | 2001-03-16 | ||
| JP2001376138A JP2002341170A (ja) | 2001-03-16 | 2001-12-10 | 光ファイバおよび波長分割多重伝送用線路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341170A true JP2002341170A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=26611479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001376138A Pending JP2002341170A (ja) | 2001-03-16 | 2001-12-10 | 光ファイバおよび波長分割多重伝送用線路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002341170A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004100409A1 (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-18 | Fujitsu Limited | 波長分散補償方法及びそれを用いた波長分割多重伝送システム |
| WO2014038512A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ |
-
2001
- 2001-12-10 JP JP2001376138A patent/JP2002341170A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004100409A1 (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-18 | Fujitsu Limited | 波長分散補償方法及びそれを用いた波長分割多重伝送システム |
| WO2014038512A1 (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-13 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバ |
| JP2014067020A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-04-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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