JP2003188822A - 光伝送路およびその光伝送路を用いた光伝送システム - Google Patents

光伝送路およびその光伝送路を用いた光伝送システム

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wavelength
transmission line
optical transmission
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低非線形特性に優れた低累積分散型高速光伝
送路を提供する。 【解決手段】 ３０ｋｍ〜１５０、好ましくは３０ｋｍ
〜７０ｋｍの条長Ｌを有し、光伝送路のあらゆる点で波
長１．５５μｍにおける分散の絶対値が８ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ以上であり、波長１．５５μｍにおける最大累積分
散が７．５×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以下であり、波長１．５
５μｍにおける光伝送路全体の分散値が−５〜＋５ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍであることを特徴とする光伝送路。この光
伝送路は、例えば正分散光ファイバ１１と負分散光ファ
イバ１２を組み合わせて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分分野、特
に波長多重伝送用として用いられる光伝送路およびその
光伝送路を用いた光伝送システムに関する。
【０００２】
【背景技術】現在、波長分割多重伝送の研究が盛んに行
なわれており、波長分割多重伝送に適用する光伝送路の
開発が行なわれている。このような光伝送路として、Ｏ
ＦＣ’９６ ＷＫ１５や ＯＦＣ’９７ ＴｕＮ２等の
学会報告書で報告されているように、従来から非零分散
シフト光ファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ）の最適化が追求され
てきた。
【０００３】非零分散シフト光ファイバは、例えば、現
在波長分割多重伝送用に検討が行なわれている波長１．
５５μｍ帯における分散が小さくなるように、零分散波
長をシフトさせた光ファイバである。従来提案されてき
た非零分散シフト光ファイバは、波長１．５５μｍ帯に
おける波長分散値が±０〜８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるも
のである。
【０００４】しかしながら、このような非零分散シフト
光ファイバでは、一般的に自己位相変調（ＳＰＭ）や相
互位相変調（ＸＰＭ）を抑制するために光ファイバの実
効コア断面積（Ａｅｆｆ）を拡大すると、曲げ損失や分
散スロープが増大するという問題があった。また、四光
波混合（ＦＷＭ）は分散の小さなところで顕著なので、
上記のように使用波長帯で分散が小さい非零分散シフト
光ファイバは、この点で不利である。
【０００５】そこで、上記問題を解決するために、光伝
送路全体で分散をマネージメントする方法が提案されて
いる。例えば、特開平８−４２１０２号公報には、正分
散光ファイバと負分散光ファイバを、低非線形光ファイ
バ、高非線形光ファイバの順に接続することにより、最
適な線路が得られることが示されている。
【０００６】また、その具体例としては、ＥＣＯＣ’９
７ Ｖｏｌ．１ Ｐ１２７にあるような、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
分散補償光ファイバ（ＲＤＦ）を接続したＳＭＦ＋ＲＤ
Ｆの光伝送路が提案されている。ＳＭＦやＲＤＦは、波
長１．５５μｍ帯において、絶対値で１６〜２２ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ程度の大きな局所分散を有するため、ＦＷＭ
抑制の面では有利である。
【０００７】ＳＭＦ＋ＲＤＦの光伝送路は、例えば、前
段に、波長１．５５μｍで１６〜２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の分散値を有するシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）
を設け、このシングルモード光ファイバの分散あるいは
分散スロープを、後段に接続した逆分散特性光ファイバ
（ＲＤＦ）により補償する系である。ＳＭＦ＋ＲＤＦの
光伝送路において、ＳＭＦ：ＲＤＦの接続比が１：１〜
５：１位までのものが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらな
る高速伝送を考えた場合には、光伝送路において、ＳＭ
ＦやＲＤＦが有する大きな分散絶対値が大きな累積分散
を生じさせることとなり、大きく歪んだ波形が信号間相
互作用を起こすことで高速伝送の障害になることが知ら
れている。
【０００９】つまり、上記提案のＳＭＦ＋ＲＤＦの光伝
送路において、ＳＭＦ：ＲＤＦの接続比は１：１〜５：
１であり、ＳＭＦが半分以上を占めるこれらの光伝送路
において、その累積分散は、光伝送路の条長をＬとする
と、８×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以上になってしまう。これ
は、例えば、上記条長を４０ｋｍとすると、８×４０＝
３２０ｐｓ／ｎｍ以上の累積分散が溜まってしまうこと
になり、高速伝送時には不利となる。
【００１０】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、四光波混合等の非
線形光学現象の抑制と累積分散の抑制を共に達成するこ
とができ、高速伝送を可能とする光伝送路およびその光
伝送路を用いた光伝送システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、第１の発明は、３０ｋｍ〜１５０ｋｍの条長Ｌを有
し、光伝送路のあらゆる点で波長１．５５μｍにおける
分散の絶対値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長
１．５５μｍにおける最大累積分散が７．５×Ｌ（ｐｓ
／ｎｍ）以下であり、波長１．５５μｍにおける光伝送
路全体の分散値が−５〜＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるこ
とを特徴とする光伝送路を提供する。
【００１２】また、第２の発明は、３０ｋｍ〜７０ｋｍ
の条長Ｌを有し、光伝送路のあらゆる点で波長１．５５
μｍにおける分散の絶対値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上で
あり、波長１．５５μｍにおける最大累積分散が７．５
×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以下であり、波長１．５５μｍにお
ける光伝送路全体の分散値が−５〜＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍであることを特徴とする光伝送路を提供する。
【００１３】本発明の望ましい構成として、以下のもの
がある。
【００１４】（１）上記第１および第２の発明におい
て、波長１．５５μｍ帯における分散値が正の正分散光
ファイバと、波長１．５５μｍにおける分散値が負の負
分散光ファイバとを接続してなることを特徴とする光伝
送路。
【００１５】（２）上記第１および第２の発明におい
て、３種類以上の光ファイバを接続してなることを特徴
とする光伝送路。
【００１６】（３）上記（２）において、波長１．５５
μｍ帯における分散値が正である第１の正分散光ファイ
バと、波長１．５５μｍにおける分散値が負である負分
散光ファイバとを接続し、かつ該負分散光ファイバと、
波長１．５５μｍにおける分散値が正である第２の正分
散光ファイバとを接続してなることを特徴とする光伝送
路。
【００１７】（４）上記（２）において、波長１．５５
μｍ帯における分散値が正である正分散光ファイバと、
波長１．５５μｍにおける分散値が負である第１の負分
散光ファイバとを接続し、かつ該第１負分散光ファイバ
と、波長１．５５μｍにおける分散値が負である第２の
負分散光ファイバとを接続してなることを特徴とする光
伝送路。
【００１８】（５）上記（１）〜（４）において、前記
正分散光ファイバは、伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍ以
下、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が６０μ
ｍ２以上であり、前記負分散光ファイバは、伝送損失が
０．３０ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける実
効コア断面積が３０μｍ２以上であることを特徴とする
光伝送路。
【００１９】（６）上記（１）〜（５）において、前記
正分散光ファイバは、分散を分散スロープで割った値が
１００ｎｍ以上であり、前記負分散光ファイバは、分散
を分散スロープで割った値が５００ｎｍ以下であること
を特徴とする光伝送路。
【００２０】（７）上記（１）〜（６）において、前記
正分散光ファイバ及び負分散光ファイバの２ｍにおける
カットオフ波長が１６００ｎｍ以下であり、前記正分散
光ファイバ及び負分散光ファイバの波長１．５５μｍ帯
における直径２０ｍｍφの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下
であることを特徴とする光伝送路。
【００２１】（８）上記（１）〜（７）において、前記
正分散光ファイバ及び負分散光ファイバの少なくとも一
方は、クラッドの内側に少なくとも３層のコアを有し、
光ファイバ中心部の第１コアは前記クラッドより高い屈
折率を有し、前記第１コアの外周側の第２コアは前記ク
ラッドより低い屈折率を有し、前記第２コアの外周側の
第３コアは前記クラッドより高い屈折率有するＷ＋セグ
メントコア型の屈折率プロファイルを有することを特徴
とする光伝送路。
【００２２】（９）上記（１）〜（８）において、前記
正分散光ファイバは、クラッドの内側に少なくとも２層
のコアを有し、光ファイバ中心部の第１コアは前記クラ
ッドより屈折率を低く形成した凹型の屈折率プロファイ
ルを有することを特徴とする光伝送路。
【００２３】（１０）上記（１）〜（９）において、前
記負分散光ファイバは、クラッドの内側に少なくとも４
層のコアを有し、光ファイバ中心部の第１コアは前記ク
ラッドより高い屈折率を有し、前記第１コアの外周側の
第２コアは前記クラッドより低い屈折率を有し、前記第
２コアの外周側の第３コアは前記クラッドより高い屈折
率を有し、前記第３コアと前記クラッドとの間に該クラ
ッドより高い屈折率を有するΔ＋層を持つ多層構造を有
することを特徴とする光伝送路。
【００２４】第３の発明は、以上挙げたいずれかの光伝
送路を、１個以上の中継器を介して複数接続したことを
特徴とする光伝送システムを提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１には、本発明に係る
光伝送路の第１実施形態例の要部構成が示されている。
同図に示すように、本実施形態例に係る光伝送路は、波
長１．５５μｍ帯における分散値が正の正分散光ファイ
バ１１と、この正分散光ファイバ１１に接続された、波
長１．５５μｍにおける分散値が負の負分散光ファイバ
１２とを有して形成されている。
【００２６】また、本実施形態例に係る光伝送路は、３
０ｋｍ〜１５０ｋｍ、好ましくは３０ｋｍ〜７０ｋｍの
条長Ｌを有し、光伝送路のあらゆる点における波長１．
５５ｍの分散の絶対値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であ
り、波長１．５５μｍにおける最大累積分散が７．５×
Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以下であり、光伝送路全体での分散値
が、波長１．５５μｍにおいて−５〜＋５ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍの範囲内でシステムの要求に応じた所定の微小分散
値であることを特徴とする。
【００２７】中継器間隔３０〜７０ｋｍ程度で構成され
る長距離伝送用分散マネージメント線路として、ＳＭＦ
＋ＲＤＦ等が提案されている。最近では、ラマン増幅の
適用により、ＳＭＦ＋ＲＤＦ系の線路の伝送距離を１５
０ｋｍ程度まで延ばそうという検討もなされている。Ｓ
ＭＦは波長１．５５μｍにおいて１６〜２０ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍの分散値を有するが、その分散、あるいは分散ス
ロープを補償するために、後段にＲＤＦをおくという系
である。
【００２８】ＳＭＦ：ＲＤＦの接続比は１：１〜５：１
程度までのものが提案されているが、ＳＭＦが半分以上
を占めるこれらの線路においては、その累積分散は、条
長をＬとすると、８×Ｌｐｓ/ｎｍ以上になってしま
う。これは、例えば、条長を４０ｋｍとすると、８×４
０=３２０ｐｓ／ｎｍ以上の累積分散が溜まってしまう
ことになり、高速伝送時には不利となる。よって、系の
累積分散が波長１．５５μｍ帯において、７．５×Ｌ
（ｐｓ／ｎｍ）以下となるように、様々な検討を行なっ
た。
【００２９】光伝送路の累積分散がこの値であれば、互
いに間隔を介して配置した１つ以上の中継器を有する光
伝送システムにおいて、４０ｋｍの中継器間隔を仮定し
た場合に、この中継器間隔に配置される光伝送路の累積
分散を３００ｐｓ／ｎｍ以下の値に抑えることが出来
る。この累積分散は、スパン条長、システムの要求によ
って異なるが、例えば４０Ｇｂｐｓといった高速伝送を
考えた場合は、上記の３００ｐｓ／ｎｍ以下という値が
望ましい。
【００３０】なお、この観点から光伝送路に適用する光
ファイバを考えると、分散値が小さい光ファイバを用い
ればよいと言うことになるが、分散値があまりにも小さ
い場合には、四光波混合（ＦＷＭ）を生じる可能性があ
る。その点で、従来型のＮＺ−ＤＳＦのように、波長
１．５５μｍにおいて０〜８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の分
散値を有する光ファイバは好ましくない。
【００３１】そこで、光伝送路のあらゆる点で、波長
１．５５μｍ帯における分散値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以
上になることが好ましい。もちろん、トータル光伝送路
での分散（残留分散）は、零に近い低分散（例えば、−
５〜５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）で、分散による波形の歪みが
起こらないようにしておくことが重要である。こうする
ことで、トータル線路では、ほぼ零分散で累積分散も
７．５×Ｌと小さいながら、ＦＷＭを抑制することが可
能な線路を構成することができる。また、残留分散値は
必ずしも零が良いという場合だけではなく、例えば自己
位相変調（ＳＰＭ）との相殺作用を考慮して微小分散に
設定するという場合もある。
【００３２】ただし、累積分散の係数を７．５と小さく
しても、光伝送路の条長Ｌが７０ｋｍ以上となると、累
積分散が５００ｐｓ／ｎｍ以上となって非常に大きくな
ってしまうだけでなく、伝送損失も大きくなってしま
う。そのため、光伝送路の条長は７０ｋｍ以下であるこ
とが特に望ましい。ただ、ラマン増幅を用いる場合等、
スパン条長を延ばすことが優先される場合もあるが、累
積分散の問題があるので、中継器間隔は最大でも１５０
ｋｍ以下（より好ましくは７０ｋｍ以下）とする必要が
ある。但し、前述の如く、その最大累積分散値は極力小
さい値、例えば３００ｐｓ／ｎｍ以下であることが望ま
しい。
【００３３】また、光伝送路があまりにも短いと、この
光伝送路を適用して形成される光伝送システムにおい
て、中継器間隔があまりにも短くなり、光伝送システム
を構成する際に設ける中継器の数が多くなってしまうの
で、光伝送路の条長は３０ｋｍ以上であることが必要で
ある。
【００３４】また、光伝送路のトータルの分散値を微少
分散に抑えるという観点からは、正分散光ファイバと負
分散光ファイバを組み合わせることが望ましい。なお、
この組み合わせ自体は、ＳＭＦ＋ＲＤＦの光伝送路等で
提案されていたが、提案の光伝送路においては、上述の
ように、その累積分散が大きいうという問題があった。
【００３５】この光伝送路の累積分散を抑えるために、
例えば、波長１．５５μｍ帯における分散の絶対値が１
５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の正分散光ファイバと負分散光
ファイバを組み合わせることが考えられる。これらの光
ファイバを約１：１で組み合わせた場合は、正分散光フ
ァイバの占める条長は全長Ｌの１／２になるため、最大
の累積分散値を７．５×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以下に抑える
ことが可能である。
【００３６】例えば、波長１．５５μｍにおける分散値
が＋１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの正分散光ファイバと、波長
１．５５μｍにおける分散値が−１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の負分散光ファイバを約１：１で接続して、４０ｋｍの
光伝送路を構成する。そうすると、光伝送路のトータル
分散を零にしながら、その最大累積分散を１２×２０＝
２４０ｐｓ／ｎｍと小さな値に抑えることが可能であ
る。こうすることで、４０Ｇｂ／ｓ等の高速伝送にも対
応することが可能となる。
【００３７】図２の特性線ａは、本実施形態例の具体例
１の最大累積分散特性を示す。この具体例１は、上記の
ように、波長１．５５μｍにおける分散値が＋１２ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍの正分散光ファイバと、波長１．５５μｍ
における分散値が−１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの負分散光フ
ァイバを約１：１で接続して構成した、条長４０ｋｍの
光伝送路である。
【００３８】この具体例１の光伝送路によると、図２の
特性線ａに示すように、光伝送路のトータル分散を零に
しながら、その最大累積分散を小さな値に抑えることが
可能である。
【００３９】また、図２の特性線ｂと特性線ｃは、それ
ぞれ、本実施形態例の比較例として、ＳＭＦ＋ＲＤＦの
組み合わせにより構成される光伝送路の特性を示す。図
２の特性線ｂに示す特性を有する比較例１の光伝送路
は、波長１．５５μｍ帯における分散値が１８ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍのＳＭＦと、波長１．５５μｍ帯における分散
値が−５４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍのＲＤＦを、条長比３：１
の割合で組み合わせた光伝送路である。この光伝送路の
条長は４０ｋｍであり、最大累積分散値が具体例１に比
べて非常に大きくなっている。
【００４０】また、図２の特性線ｃに示す特性を有する
比較例２の光伝送路は、波長１．５５μｍ帯における分
散値が１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍのＳＭＦと、波長１．５５
μｍ帯における分散値が−１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍのＲＤ
Ｆを、条長比１：１の割合で組み合わせた光伝送路であ
る。この光伝送路の条長は４０ｋｍであり、最大累積分
散値が比較例１に比べれば小さいものの、具体例１に比
べると大きくなっている。
【００４１】なお、本実施形態例において、例えば、分
散値を非常に抑制した（例えば、８〜１０ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ）正分散光ファイバ１１を７．５×Ｌ以下のところ
まで用いて、残りを分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）の様
な分散の大きな負分散光ファイバで補償してもよい。
【００４２】次に、本発明に係る光伝送路の第２実施形
態例について説明する。第２実施形態例に係る光伝送路
は、３種類の光ファイバを接続して構成されている。３
種類の光ファイバの構成は、特に限定されるものでな
く、適宜設定可能であり、図３（ａ）は、その１つの構
成例を示す。
【００４３】図３（ａ）に示す光伝送路は、波長１．５
５μｍ帯における分散値が正である第１の正分散光ファ
イバ１１と、該第１正分散光ファイバ１１に接続された
波長１．５５μｍにおける分散値が負である負分散光フ
ァイバ１２と、該負分散光ファイバ１２に接続された波
長１．５５μｍにおける分散値が正である第２の正分散
光ファイバ１３により構成されている。
【００４４】また、図３（ｂ）には、第２実施形態例に
係る光伝送路の別の構成例が示されており、この光伝送
路は、波長１．５５μｍ帯における分散値が正である正
分散光ファイバ１１に接続された波長１．５５μｍにお
ける分散値が負である第１の負分散光ファイバ１２と、
該第１負分散光ファイバに接続された波長１．５５μｍ
における分散値が負である第２の負分散光ファイバ１４
により構成されている。
【００４５】第２実施形態例は、上記第１実施形態例と
同様の特徴を有している。また、第２実施形態例のよう
に、３種類の光ファイバを組み合わせることは、さらに
累積分散を抑制するために有効である。第２実施形態例
の構成によれば、例えば、従来のＳＭＦとＲＤＦを用い
ても累積分散を７．５×Ｌ以下に抑えることが可能と考
えられる。
【００４６】例えば、図４の特性線ａは、第２実施形態
例の具体例２の最大累積分散値を示すものであり、具体
例２の光伝送路は、波長１．５５μｍ帯における分散値
が１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるＳＭＦにより図３（ａ）
に示す第１及び第２の正分散光ファイバ１１，１３を構
成し、波長１．５５μｍにおける分散値が−１８ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍのＲＤＦにより負分散光ファイバ１２を構成
した。
【００４７】具体例２の光伝送路によると、累積分散の
最大値を１８０ｐｓ／ｎｍ以下にすることができ、図４
の特性線ｄに示す特性を有する上記比較例２の光伝送路
に比べて累積分散を小さくできることが分かった。
【００４８】また、第２実施形態例のような線路構成を
用いることにより、双方向通信も容易になるメリットも
ある。それというのは、ＳＭＦはＲＤＦに比べて、低非
線形性を有する光ファイバであり、光が入射される側
（すなわち、信号光パワーの強いところ）には、より低
非線形な光ファイバを設置することが望ましいからであ
る。
【００４９】つまり、第２実施形態例のような、正分散
光ファイバ１１、負分散光ファイバ１２、正分散光ファ
イバ１３で構成する系は、累積分散の観点からでなく、
双方向通信という観点からも有利である。
【００５０】また、これら３つ以上の光ファイバの組み
合わせによる累積分散抑制法は、通常のＳＭＦとＲＤＦ
でも十分な効果が得られるが、図４の特性線ｂに示すよ
うに、ＳＭＦやＲＤＦの代わりに、ＳＭＦやＲＤＦより
も分散値を抑制した光ファイバを用いた具体例３等は、
さらなる累積分散の抑制が可能である。
【００５１】もちろん、光伝送路を形成する光ファイバ
の組み合わせは、これらの正分散光ファイバ１１＋負分
散光ファイバ１２＋正分散光ファイバ１３に限られたも
のではなく、図３（ｂ）に示す構成でもよい。つまり、
第２実施形態例の光伝送路は、例えばＳＭＦ＋分散を抑
制した負分散光ファイバ＋ＲＤＦなど、累積分散を抑制
するためのあらゆる構成を含む。ただし、光伝送路を構
成する光ファイバ数をいくつに設定しても、分散絶対値
の抑制された光ファイバを用いることが累積分散抑制の
上で有効である。
【００５２】なお、ＳＭＦ＋分散を抑制した負分散光フ
ァイバ＋ＲＤＦにより構成した光伝送路の特性例を図４
の特性線ｃに示す。また、図４の特性線ｄは、前記比較
例２の特性を示す。
【００５３】また、上記で述べたように、ＳＭＦやＲＤ
Ｆよりも分散値を抑制したタイプの光ファイバは、累積
分散抑制に有利である。しかし、分散を抑制したこと
で、ＳＭＦやＲＤＦに比べて特性が大きく劣化したので
は意味がない。
【００５４】そこで、光伝送路を構成する正分散光ファ
イバ１１，１３や負分散光ファイバ１２，１４は、以下
のように構成することが望ましい。つまり、正分散光フ
ァイバ１１，１３は、使用波長帯（ここでは波長１．５
５μｍ帯）における実効コア断面積（Ａｅｆｆ）が通常
のＤＳＦの値（５０〜６０μｍ２程度）よりも大きく、
かつ、上記波長帯における伝送損失は０．２５ｄＢ／ｋ
ｍ以下であることが望ましい。
【００５５】また、負分散光ファイバ１２，１４は使用
波長帯（ここでは波長１．５５μｍ帯）における実効コ
ア断面積（Ａｅｆｆ）が通常のＲＤＦの値（２０〜３０
μｍ ２程度）よりも大きく、かつ、上記波長帯における
伝送損失は０．３０ｄＢ／ｋｍ以下であることが望まし
い。
【００５６】さらに、正分散光ファイバ１１，１３と負
分散光ファイバ１２，１４を接続して形成されれる光伝
送路全体の分散スロープは、波長１．５５μｍ帯におい
て両者の分散を分散スロープで割った値（Ｄｉｓｐｅｒ
ｓｉｏｎ Ｐｅｒ Ｓｌｏｐｅ；以下ＤＰＳ）が近けれ
ば近いほど、良好な特性が得られる。
【００５７】よって、正分散光ファイバ１１，１３のＤ
ＰＳが１００ｎｍ以上、負分散光ファイバ１２，１４の
ＤＰＳが５００ｎｍ以下であることが望ましい。もちろ
ん、ＤＰＳ値が互いに近ければ近いほど、より好ましい
のは言うまでもない。
【００５８】さらに、シングルモード条件や、曲げ損失
の値が劣化すると、伝送特性の劣化を招くので、カット
オフ波長（λｃ）は２ｍで１６００ｎｍ以下（全長のλ
ｃを１５００ｎｍ以下とする様に設計）、波長１．５５
μｍ帯における２０ｍｍφの曲げ損失は１０ｄＢ／ｍ以
下となることが望ましい。
【００５９】本発明者は、上記のような特性を満たす光
ファイバの最適化設計を行った。つまり、本発明者は、
正分散光ファイバ１１，１３と負分散光ファイバ１２，
１４の各々に関して、以下のようにして最適化をおこな
った。
【００６０】まず、正分散光ファイバ１１，１３の最適
化設計を行った。正分散光ファイバ１１，１３の構成と
しては様々な構成が提案されるが、まず、図５に示すよ
うな、比較的単純な構成を選択し、最適化を行った。
【００６１】この構成の正分散光ファイバは、クラッド
６の内側に少なくとも３層（ここでは３層）のコアを有
し、光ファイバ中心部の第１コア（センタコア）３は前
記クラッド６より高い屈折率を有し、第１コア１の外周
側の第２コア２はクラッド６より低い屈折率を有し、第
２コア２の外周側の第３コア（セグメントコア）３はク
ラッド６より高い屈折率有するＷ＋セグメントコア型の
光ファイバである。第１コア１の屈折率分布形状はα乗
プロファイルである。
【００６２】屈折率プロファイル最適化に際し、具体的
には、第１コア１のクラッド６に対する比屈折率差Δ
１、第２コア２のクラッド６に対する比屈折率差Δ２、
第３コア３のクラッド６に対する比屈折率差Δ３、α定
数（α指数）、第１コア１と第２コア２と第３コア３の
径比ａ：ｂ：ｃ、およびコア径等のあらゆるパラメータ
を最適化した。そして、非線形性や分散スロープ、カッ
トオフ波長等を良好な値に保ちながら、分散をなるべく
抑制してやる事を目的とした。
【００６３】例えば、図５に示す構造において、比屈折
率差Δ１を変化させていき、他のパラメータを固定して
屈折率プロファイル最適化を行なった場合の特性の変化
を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】なお、表１および以下の説明に示す各表に
おいて、分散は波長１．５５μｍにおける波長分散値、
ＤＰＳは波長１．５５μｍにおける分散値を分散スロー
プで割った値、Ａｅｆｆは波長１．５５μｍにおける実
効コア断面積、λｃはカットオフ波長、曲げ損失は波長
１．５５μｍにおける直径２０ｍｍφでの曲げ損失値を
それぞれ示す。
【００６６】表１に示すように、Δ１を大きくしていく
ことで、分散の絶対値を抑制していくことは可能だが、
分散値をあまりにも抑制するとＦＷＭ発生の弊害が生じ
るので、適切な分散範囲を選んでやることが重要であ
る。また、分散絶対値を抑制するのに伴って、ＤＰＳも
余りにも小さくなってきてしまうし、波長１．５５μｍ
における実効コア断面積も小さくなってしまうことが分
かる。
【００６７】よって、例えば表１に示す条件ならば、分
散値を８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上にするために（かつＤＰ
Ｓや実効コア断面積を余り小さな値にしない為にも）Δ
１を０．４９％以下にし、カットオフ波長を１６００ｎ
ｍ以下にするために、Δ１を０．４１％以上にしてやる
必要があることが分かる。
【００６８】同様に、表１において、比屈折率差Δ１を
０．４５とした光ファイバにおいて、分散値を１０ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍに固定し、第３コア（セグメントコア）３
に対する第１コア（センタコア）１の径比（ａ／ｃ）を
変化させ、また、他のパラメータは表１と同様にして、
ＤＰＳとカットオフ波長の変化を検討した。図６の特性
線ａにはＤＰＳの変化が示され、図６の特性線ｂにはカ
ットオフ波長の変化が示されている。
【００６９】図６に示すように、ａ／ｃを大きくしてい
くことで、カットオフ波長を下げることが可能だが、分
散スロープが大きくなり、ＤＰＳが小さくなってしまう
ことが分かった。よって、この場合ならば、ａ／ｃを
０．３５〜０．４５付近とすることが適切であることが
分かった。このような要領で、あらゆるパラメータに関
して、最適化を行った。
【００７０】上記パラメータ最適化の結果、比屈折率差
Δ１を０．３５％〜０．５５％とすること良好な特性を
得られることが分かった。比屈折率差Δ１を小さくする
ことは、実効コア断面積の拡大だけでなく、伝送損失や
偏波モ−ド分散（ＰＭＤ）の低減効果からも好ましい
が、比屈折率差Δ１が０．３５％以下になると分散絶対
値が１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上と大きくなってしまうこ
とが分かった。
【００７１】一方、比屈折率差Δ１を０．５５％以上に
すると、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積を６
０μｍ２以上とすることができなくなる事が分かった。
【００７２】同様に、比屈折率差Δ２と比屈折率差Δ３
に関しても最適化を行った。その結果、比屈折率差Δ２
が−０．２％以上でないと、波長１．５５μｍにおける
実効コア断面積が６０μｍ２未満になってしまい、逆に
比屈折率差Δ２が０．１％以上だと、ＤＰＳが１００ｎ
ｍより増大してしまうか、長さ２ｍにおけるカットオフ
波長が１６００ｎｍより増大してしまう事が分かった。
【００７３】また、比屈折率差Δ３が０．０５％以上で
ないと、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が６
０μｍ２未満になってしまうか、波長１．５５μｍ帯に
おける直径２０ｍｍφの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以上に
増大してしまう。一方、比屈折率差Δ３が０．３５％以
上だと、ＤＰＳが１００ｎｍ以上と増大してしまうか、
カットオフ波長が１６００ｎｍより増大してしまう事が
分かった。
【００７４】したがって、比屈折率差Δ２は−０．２〜
０．１％の範囲が最適値であり、比屈折率差Δ３は０．
０５〜０．３５％の範囲が最適値であることが分かっ
た。
【００７５】同様に、第１コア１と第２コア２と第３コ
アの径比、つまり、ａ／ｃとｂ／ｃの値についても最適
化を行った。その結果、ａ／ｃが０．３５以上でない
と、カットオフ波長が１６００ｎｍより大きくなってし
まい、逆にａ／ｃが０．５０以上だと、ＤＰＳが１００
ｎｍ以下となってしまう事が分かった。
【００７６】また、ｂ／ｃが０．５５以上でないと、カ
ットオフ波長が１６００ｎｍより大きくなってしまうか
ＤＰＳが１００ｎｍ以下になってしまい、逆にｂ／ｃが
０．８５以上だと、波長１．５５μｍにおける実効コア
断面積が６０μｍ２未満の値に減少してしまう事が分か
った。
【００７７】よって、ａ／ｃは０．３５〜０．５０、ｂ
／ｃは０．５５〜０．８５の範囲が最適値であることが
分かった。
【００７８】また、第１コアの形状を表すα指数は、２
以上でないと曲げ損失が１０ｄＢ／ｍを越える値になっ
てしまうことが分かったので、α≧２とした。
【００７９】続いて、負分散光ファイバ１２，１４に関
しても最適化を行った。負分散光ファイバ１２，１４に
ついても、まず、正分散光ファイバ１１，１３と同様
に、図５に示すような構成を選択し、最適化を行った。
【００８０】まず、比屈折率差Δ２について最適化を行
った。比屈折率差Δ１を０．７０％、αを４、比屈折率
差Δ３を０．２％とし、コア径比ａ／ｃを０．４０、ｂ
／ｃを０．７０にした時の、比屈折率差Δ２の絶対値に
対する特性の変化を図７に示す。特性線ａが波長１．５
５μｍにおける分散スロープ、特性線ｂが波長１．５５
μｍにおける実効コア断面積を示す。
【００８１】ただし、コア径は、波長１．５５μｍ帯に
おける直径２０ｍｍφの曲げ損失が５ｄＢ／ｍ程度にな
るように調整した。図７に示すように、比屈折率差Δ２
を低くしていくと（絶対値を大きくしていくと）、分散
スロープの低減（ＤＰＳの低減）がはかれるが、同時に
波長１．５５μｍにおける実効コア断面積も小さくなっ
てしまうことが分かる。
【００８２】そこで、あらゆるパラメータを振って、比
屈折率差Δ２の最適化を行ったところ、−０．７〜−
０．３％が最適であることが分かった。比屈折率差Δ２
が−０．７％以下だと、波長１．５５μｍにおける実効
コア断面積が３０μｍ２未満と小さくなってしまう。一
方、−０．３％以上にすると波長１．５５μｍにおける
実効コア断面積を２５μｍ２以上にしたときに、ＤＰＳ
が５００ｎｍ以上と増大してしまう。よって、比屈折率
差Δ２は−０．３％以下にする必要がある。
【００８３】ここで注意しなくてはいけないのは、この
ように大きなディプレスト層を有する光ファイバでは、
カットオフ波長の条長依存性は、若干小さくなる傾向に
ある。よって、上記構成の負分散光ファイバ１２、１４
において、２ｍのカットオフ波長が１５００ｎｍ以下で
あることが望ましい。
【００８４】また、負分散光ファイバ１２、１４につい
て、他のパラメータの最適化を行ったところ、以下のよ
うな結果が得られた。ＤＰＳを５００ｎｍ以下にする事
を前提に最適化を行ったところ、比屈折率差Δ１は０．
５５〜０．８０％である必要があることが分かった。
０．５５％以下だと、２０ｍｍφの曲げ損失が１０ｄＢ
／ｍより増大するか、カットオフ波長が１５００ｎｍよ
り増大してしまうことが分かった。また、０．８０％以
上だと波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が３０
μｍ２以下となってしてしまうことが分かった。
【００８５】また、比屈折率差Δ３は０．１〜０．３％
である必要があることが分かった。比屈折率差Δ３が
０．１％未満では、２０ｍｍφの曲げ損失が１０ｄＢ／
ｍ以上と増大し、比屈折率差Δ３が０．３％を超える
と、カットオフ波長が１５００ｎｍ以上に増大してしま
うことが分かった。
【００８６】さらに、コア径について検討し、ａ：ｂ：
ｃの値を調整した。ａ／ｃの値は０．３０〜０．４５の
時に、他の特性を良好な値に維持しながら、低曲げ損失
特性が得られた。ａ／ｃが０．３未満の時は、波長１．
５５μｍ帯における波長１．５５μｍにおける実効コア
断面積が３０μｍ２以下になってしまうことが分かっ
た。一方、ａ／ｃが０．４５を超えると、曲げ損失特性
が２０ｍｍφで１０ｄＢ／ｍ以上となってしまうことが
分かった。
【００８７】また、ｂ／ｃの値は、０．６０〜０．７５
の時に、波長１．５５μｍ帯において３０μｍ２以上の
実効コア断面積を維持したまま、波長１．５５μｍ帯に
おける曲げ損失も１０ｄＢ／ｍ（２０ｍｍφ）以下の低
い値となり、かつカットオフ波長が１５００ｎｍ以下に
保たれる事が分かった。
【００８８】よって、径比（ａ：ｂ：ｃ）は、０．３０
〜０．４５：０．６５〜０．７５：１．０が望ましい。
【００８９】また、第１コア１の形状を表すα指数は、
２以上でないと曲げ損失が１０ｄＢ／ｍより大きくなっ
てしまうことが分かったので、α≧２であるのが望まし
い。
【００９０】シミュレーションの結果から得られた良好
な特性を達成できそうな屈折率プロファイルの例および
そのようなファイバの特性を下記表２、表３に示す。表
２は正分散光ファイバの例であり、表３は負分散光ファ
イバの例である。
【００９１】
【表２】
【００９２】
【表３】
【００９３】なお、上記表２、表３および以下に示す各
表において、スロープは波長１．５５μｍにおける分散
スロープの値を示し、曲げ損は、波長１．５５μｍにお
ける直径２０ｍｍφの曲げ損失値を示す。
【００９４】上記表２に示す屈折率プロファイルの正分
散光ファイバは、カットオフ波長を１６００ｎｍ以下、
波長１．５５μｍにおける曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下
に維持しながら、波長１．５５μｍにおいて、１５ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍ以下の分散値と６０μｍ２以上の実効コア
断面積を達成している。さらに、上記表２に示す例の正
分散光ファイバは、第１コア１の比屈折率差Δ１が０．
４０〜０．４５％程度と低いので、０．２５ｄＢ／ｋｍ
以下の低損失特性が期待できる。
【００９５】さらに、上記表２に示す例の正分散光ファ
イバは、波長１．５５μｍにおいて０．０８ｐｓ／ｎｍ
２／ｋｍ以下の正分散スロープを達成できる事が分かっ
た。これにより、波長１．５５μｍ帯における分散値を
８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上にすれば、ＤＰＳ１００ｎｍ以
下が達成可能なことが分かる。
【００９６】また、負分散光ファイバにおいても、上記
表３に示すようにカットオフ波長１５００ｎｍ以下を維
持しながら、波長１．５５μｍにおける２０ｍｍφの曲
げ損失１０ｄＢ／ｍ以下と低曲げ損失特性が得られた。
波長１．５５μｍにおける実効コア断面積は３０μｍ２
以上、分散値は−１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上、分散スロ
ープは−０．０５０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下を達成して
おり、ＤＰＳ５００ｎｍ以下はもちろんの事、３００ｎ
ｍ以下も達成出来る事が分かった。
【００９７】さらに、上記表３に示す負分散光ファイバ
は、比屈折率差Δ１も低い値に抑えられている事によ
り、０．３０ｄＢ／ｋｍ以下の低損失特性も期待でき
る。よって、上記のような構造を用いることで、所望の
特性が達成可能と思われる。
【００９８】先述したように、正分散光ファイバにおい
て、図５の比較的単純な構造をもちいて、上記表２の様
な特性を達成している。しかし、図５の屈折率プロファ
イルを有する正分散光ファイバは、分散値を小さくして
いった時に、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積
は８０μｍ２以下と小さくなってしまう事が分かった。
【００９９】特に、波長１．５５μｍ帯における直径２
０ｍｍφの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下と小さくしたい
場合には、波長１．５５μｍ帯における実効コア断面積
の値が、ＤＳＦよりは大きくとも、ＳＭＦなどと比べた
場合には、十分な低非線形特性が得られないのが現状で
ある。よって、より複雑なプロファイルを用い、同様に
プロファイルの最適化を行うことで、さらなる実効コア
断面積の拡大が可能か検討してみた。
【０１００】正分散光ファイバの実効コア断面積拡大の
ために、図８に示す屈折率プロファイルを用いて最適化
された結果例を下記表４に示し、図９に示す屈折率プロ
ファイルを用いて最適化された結果例を下記表５に示
す。
【０１０１】
【表４】
【０１０２】
【表５】
【０１０３】図８、図９に示す屈折率プロファイルの正
分散光ファイバは、クラッド６の内側に少なくとも２層
のコアを有し、光ファイバ中心部の第１コア１はクラッ
ド６より屈折率を低く形成した凹型のプロファイルの光
ファイバである。
【０１０４】表４、表５に示すように、正分散光ファイ
バを、図８、図９に示すような凹型の屈折率プロファイ
ルを有する光ファイバとすることにより、波長１．５５
μｍにおける分散値を１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下と小さ
くした場合でも、カットオフ波長を１５５０ｎｍ以下に
でき、かつ、波長１．５５μｍにおける直径２０ｍｍφ
の曲げ損失を３．０ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍに
おける実効コア断面積を１００μｍ２以上と拡大できる
事が分かった。
【０１０５】また、図８、図９に示す屈折率プロファイ
ルの正分散光ファイバは、第１コア１がディプレスト層
になっていることにより、レイリー散乱ロスの低減効果
も期待できる。
【０１０６】一方、負分散光ファイバであるが、表３に
示したように、図５に示した屈折率プロファイルの構成
においては、分散値が小さくなっていくに従って、実効
コア断面積はわずかながらに大きくなっていくが、分散
スロープの絶対値が、どうしても小さくなってしまうこ
とが分かる。よって、実効コア断面積特性を損なうこと
なく（可能ならば、さらに拡大して）、分散スロープ絶
対値を大きくする検討を行った。
【０１０７】この検討は、図１０、図１１に示すような
複雑な屈折率プロファイルの負分散光ファイバについて
行なった。その結果、下記表６、表７に示すような特性
が得られることが分かった。
【０１０８】
【表６】
【０１０９】
【表７】
【０１１０】図１０、図１１に示す屈折率プロファイル
の負分散光ファイバは、クラッド６の内側に少なくとも
４層のコアを有し、光ファイバ中心部の第１コア１はク
ラッド６より高い屈折率を有し、第１コア１の外周側の
第２コア２はクラッド６より低い屈折率を有し、第２コ
ア２の外周側の第３コア３はクラッド６より高い屈折率
有し、第３コア３とクラッド６との間に、クラッド６よ
り高い屈折率を有するΔ＋層を持つ多層構造の光ファイ
バである。
【０１１１】図１０に示す構成においては、第３コア３
の外周側に、第３コア３に隣接させて、クラッド６より
高い屈折率を有する第４コア４を形成し、この第４コア
４をΔ＋層としている。図１０に示す構成を用いて最適
化された結果例が表６に示す結果である。
【０１１２】また、図１１に示す構成においては、第３
コア３の外周側にクラッド６と屈折率が等しい第４コア
４を設け、この第４コア４の外周側に、クラッド６より
高い屈折率を有する第５コア５を形成し、この第５コア
５をΔ＋層としている。図１１に示す構成を用いて最適
化された結果例が表７に示す結果である。
【０１１３】上記表６、表７に示すように、負分散光フ
ァイバにおいても、図１０や図１１の様な複雑な構造を
もちいることで、波長１．５５μｍにおける実効コア断
面積を３５μｍ２以上した場合でも、カットオフ波長を
１５００ｎｍ以下、波長１．５５μｍにおける直径２０
ｍｍφの曲げ損失を３．０ｄＢ／ｍ以下として、波長
１．５５μｍにおける分散スロープを−０．０６ｐｓ／
ｎｍ２／ｋｍ以下と小さくできる事が分かった。
【０１１４】また、図１０、図１１に示す構成は、第１
コア１の比屈折率差Δ１が低めの値になっていることに
より、低伝送損失特性も期待できる。
【０１１５】上記に示すように、図８〜図１１に示す構
成は、屈折率プロファイルは複雑になるが特性が良好で
あるので、特性を重視して、上記のような構成を用いて
も構わない。よって、本発明は、図８〜図１１の様なプ
ロファイルを用いて分散を抑制した光ファイバも同時に
提案する。上記に述べたような分散を抑制するための光
ファイバを状況に応じて用いることにより、優れた高速
伝送路の構築が可能となると思われる。
【０１１６】つまり、本発明者は、上記実施形態例に示
したような新しいタイプの正分散光ファイバ、負分散光
ファイバを発明し、分散抑制、低分散スロープ、実効コ
ア断面積拡大、低曲げ損失の、シングルモード光伝送路
を達成することができた。
【０１１７】この新規光伝送路の特性は、将来の高速波
長多重伝送路として最適なものである。正分散光ファイ
バと、この負分散光ファイバを用いて構成された新しい
タイプの光伝送路により、長距離大容量伝送に適した光
伝送路が容易に作製できることになった。
【０１１８】図１２には、上記各実施形態例の光伝送路
を適用した光伝送システムの例が示されており、同図に
おいて、光伝送路は符号８により示している。同図に示
す光伝送システムは、上記各実施形態例の光伝送路のう
ち少なくとも１種の光伝送路を、１個以上の中継器（こ
こでは光増幅器）９を介して複数接続して形成してい
る。
【０１１９】光伝送システムの一端側と他端側には、そ
れぞれ、光伝送部、光受信部、光送受信部等が適宜設け
られる。また、光伝送システムにおいて、光伝送路８の
本数、中継器９の個数、種類等は特に限定されるもので
はなく、適宜設定されるものである。
【０１２０】この光伝送システムは、上記各実施形態例
の光伝送路を適用することにより、低非線形性を有し、
低分散、低損失の、長距離大容量伝送に適した優れた光
伝送システムを実現できる。
【０１２１】（実施例）以下、実施例により、本発明の
有効性を確認する。実際に、上記各実施形態例の光伝送
路を形成するために、上記特性を満たすように正分散光
ファイバと負分散光ファイバの試作を行ってみた。
【０１２２】はじめに、図５に示すような比較的単純な
構造であるＷ＋セグメントコア型プロファイルを用い
て、正分散光ファイバ、および負分散光ファイバを得る
べく試作を行った。シミュレーションの結果を参考にし
て行った試作結果として、正分散光ファイバの試作結果
を下記表８に示し、負分散光ファイバの試作結果を下記
表９に示す。
【０１２３】なお、下記表８、表９および以下に示す表
において、Ｎｏ．は試作例の光ファイバ番号であり、Ｎ
ｏ．１は試作例１を示す。
【０１２４】
【表８】
【０１２５】
【表９】
【０１２６】シミュレーションの結果を参考に試作を行
ったことにより、各試作例１、２の正分散光ファイバ
は、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が８０μ
ｍ２以上となっており、試作例３、４の負分散光ファイ
バは、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が３０
μｍ２以上になっている。つまり、試作例１〜４の光フ
ァイバは、従来のＤＳＦやＲＤＦよりも拡大された実効
コア断面積の値を得ている。
【０１２７】また、試作例１〜４の光ファイバは、波長
１．５５μｍにおける伝送損失も０．２２ｄＢ／ｋｍ以
下と小さめの値に抑えられている。さらに、試作例１〜
４の光ファイバは、波長１．５５μｍにおけるＰＭＤも
０．０５ｐｓ／ｋｍ１／２以下と抑制されており、波長
１．５５μｍにおける分散絶対値が１５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ以下に抑制されているので、高速伝送に適した特性が
期待達成されている。
【０１２８】さらに、試作例１〜４の光ファイバは、カ
ットオフ波長、曲げ損失等の他の特性も良好であった。
【０１２９】次に、図１３に示すように、本発明者は、
試作例２の正分散光ファイバと試作例４の負分散光ファ
イバを接続して光伝送路を形成した場合の光伝送路全体
における分散値と伝送損失の波長特性を求めた。図１３
に示すように、波長１５００ｎｍから１６２０ｎｍにわ
たる広い波長帯域で、分散値は−０．４〜＋４ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ、伝送損失は０．２３ｄＢ／ｋｍ以下に抑えら
れていることが分かる。
【０１３０】つまり、上記試作例２の正分散光ファイバ
と試作例４の負分散光ファイバを用いて本実施形態例の
光伝送路を形成することにより、広帯域にわたって、フ
ラットな特性が達成できることが分かった。また、各々
の分散絶対値は１０〜１１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度なの
で、累積分散も小さな値に抑制できる。
【０１３１】さらに、図８〜図１１の様なプロファイル
を用いて、正分散光ファイバおよび負分散光ファイバの
特性改善を行うべく試作を行った。この試作は、主に、
実効コア断面積のさらなる拡大を目標に試作を行った。
表４、表５に示したシミュレーションの結果を参考にし
て行った正分散光ファイバの試作結果を下記表１０に示
し、上記表６、表７に示したシミュレーションの結果を
参考にして行った正分散光ファイバの試作結果を下記表
１１に示す。
【０１３２】
【表１０】
【０１３３】
【表１１】
【０１３４】上記表１０に示すように、試作例５〜８の
正分散光ファイバは、より複雑な構造を用いて試作を行
ったことにより、波長１．５５μｍにおける分散絶対値
が１０〜１１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍに抑制されているにも関
わらず、おのおの波長１．５５μｍにおける実効コア断
面積が１００μｍ２以上、３５μｍ２以上になってお
り、さらに拡大された値を得ている。
【０１３５】さらに、上記表１１に示すように、試作例
９〜１２の負分散光ファイバの分散スロープ特性も、波
長１．５５μｍにおいて、−０．０６ｐｓ／ｎｍ２／ｋ
ｍ以下と非常に良好であった。試作例９〜１２における
伝送損失は０．２１〜０．２５ｄＢ／ｍと若干高めにな
っているが、それでも十分小さめの値に抑えられてい
る。ＰＭＤも若干大きめになっているが、それでも０．
１０ｐｓ／ｋｍ１／２以下と抑制されている。
【０１３６】負分散光ファイバにおける伝送損失やＰＭ
Ｄは、今後の条件最適化で、さらなる低減が可能と思わ
れる。例えば、ディプレストクラッドを用いることで、
プロファイル全体の屈折率を下げたりすることも有効で
ある。
【０１３７】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
光伝送路によれば、ＳＰＭ、ＸＰＭ、ＦＷＭ等に対する
低非線形特性に優れた低累積分散型高速光伝送路の構築
が可能となった。
【０１３８】また、本発明の光伝送路において、３種類
以上の光ファイバを接続したり、正分散光ファイバと負
分散光ファイバとを接続したりすることにより、上記優
れた効果を奏する光伝送路を容易に構成することが出来
る。
【０１３９】更に、本発明の光伝送路において、正分散
光ファイバや負分散光ファイバの伝送損失、実効コア断
面積を設定値にした構成によれば、光伝送路の低損失
性、低非線形特性をより一層確実に達成することが出来
る。
【０１４０】更にまた、本発明の光伝送路において、正
分散光ファイバや負分散光ファイバのＤＰＳを設定値に
した構成によれば、光伝送路全体の低分散性を確実に達
成することが出来る。
【０１４１】また、本発明の光伝送路において、正分散
光ファイバや負分散光ファイバのカットオフ波長や曲げ
損失特性を設定値にした構成によれば、波長１．５５μ
ｍ帯において確実にシングルモードで低曲げ損失の光伝
送路を達成することが出来る。
【０１４２】更に、本発明の光伝送路において、正分散
光ファイバや負分散光ファイバの屈折率プロファイルを
定めた構成によれば、正分散光ファイバや負分散光ファ
イバを容易に作製でき、かつ、上記優れた特性の光伝送
路を達成することが出来る。
【０１４３】更にまた、本発明の光伝送システムによれ
ば、上記優れた効果を奏する光伝送路を用いることによ
り、長距離大容量伝送に適した優れた光伝送システムを
実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光伝送路の第１実施形態例を示す
要部構成図である。
【図２】上記第１実施形態例の具体例の累積分散を比較
例における値と共に示す模式図である。
【図３】本発明に係る光伝送路の第２実施形態例を示す
要部構成図である。
【図４】上記第２実施形態例の具体例の累積分散を比較
例における値と共に示す模式図である。
【図５】コア３層構造（Ｗ＋セグメントコア型）プロフ
ァイルを示す説明図である。
【図６】図５の構成を有する正分散光ファイバにおける
コア径比ａ／ｃとＤＰＳおよびカットオフ波長の関係を
示すグラフである。
【図７】図５の構成を有する負分散光ファイバにおける
Δ２の絶対値と波長１．５５μｍにおける実効コア断面
積、及びスロープの関係を示すグラフである。
【図８】凹型プロファイルの一例を示す説明図である。
【図９】凹型プロファイルの別の例を示す説明図であ
る。
【図１０】４層コア型のプロファイル例を示す説明図で
ある。
【図１１】５層コア型のプロファイル例を示す説明図で
ある。
【図１２】本発明に係る光伝送システムの例を示す説明
図である。
【図１３】正分散光ファイバと負分散光ファイバを接続
して形成される光伝送路全体の、波長１．５〜１．６２
μｍにおける分散と伝送損失を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・第１コア ２・・・第２コア ３・・・第３コア ４・・・第４コア ５・・・第５コア ６・・・クラッド ８・・・光伝送路 ９・・・中継器

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】３０ｋｍ〜１５０ｋｍの条長Ｌを有し、光
    伝送路のあらゆる点で波長１．５５μｍにおける分散の
    絶対値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長１．５５
    μｍにおける最大累積分散が７．５×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）
    以下であり、波長１．５５μｍにおける光伝送路全体の
    分散値が−５〜＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴
    とする光伝送路。
  2. 【請求項２】３０ｋｍ〜７０ｋｍの条長Ｌを有し、光伝
    送路のあらゆる点で波長１．５５μｍにおける分散の絶
    対値が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長１．５５μ
    ｍにおける最大累積分散が７．５×Ｌ（ｐｓ／ｎｍ）以
    下であり、波長１．５５μｍにおける光伝送路全体の分
    散値が−５〜＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴と
    する光伝送路。
  3. 【請求項３】波長１．５５μｍ帯における分散値が正の
    正分散光ファイバと、波長１．５５μｍにおける分散値
    が負の負分散光ファイバとを接続してなることを特徴と
    する請求項１または２に記載の光伝送路。
  4. 【請求項４】３種類以上の光ファイバを接続してなるこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の光伝送路。
  5. 【請求項５】波長１．５５μｍ帯における分散値が正で
    ある第１の正分散光ファイバと、波長１．５５μｍにお
    ける分散値が負である負分散光ファイバとを接続し、か
    つ該負分散光ファイバと、波長１．５５μｍにおける分
    散値が正である第２の正分散光ファイバとを接続してな
    ることを特徴とする請求項４に記載の光伝送路。
  6. 【請求項６】波長１．５５μｍ帯における分散値が正で
    ある正分散光ファイバと、波長１．５５μｍにおける分
    散値が負である第１の負分散光ファイバとを接続し、か
    つ該第１負分散光ファイバと、波長１．５５μｍにおけ
    る分散値が負である第２の負分散光ファイバとを接続し
    てなることを特徴とする請求項４に記載の光伝送路。
  7. 【請求項７】前記正分散光ファイバは、伝送損失が０．
    ２５ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける実効コ
    ア断面積が６０μｍ２以上であり、前記負分散光ファイ
    バは、伝送損失が０．３０ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５
    ５μｍにおける実効コア断面積が３０μｍ２以上である
    ことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の光伝
    送路。
  8. 【請求項８】前記正分散光ファイバは、分散を分散スロ
    ープで割った値が１００ｎｍ以上であり、前記負分散光
    ファイバは、分散を分散スロープで割った値が５００ｎ
    ｍ以下であることを特徴とする請求項３〜７のいずれか
    に記載の光伝送路。
  9. 【請求項９】前記正分散光ファイバ及び負分散光ファイ
    バの２ｍにおけるカットオフ波長が１６００ｎｍ以下で
    あり、前記正分散光ファイバ及び負分散光ファイバの波
    長１．５５μｍ帯における直径２０ｍｍφの曲げ損失が
    １０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする請求項３〜８
    のいずれかに記載の光伝送路。
  10. 【請求項１０】前記正分散光ファイバ及び負分散光ファ
    イバの少なくとも一方は、クラッドの内側に少なくとも
    ３層のコアを有し、光ファイバ中心部の第１コアは前記
    クラッドより高い屈折率を有し、前記第１コアの外周側
    の第２コアは前記クラッドより低い屈折率を有し、前記
    第２コアの外周側の第３コアは前記クラッドより高い屈
    折率有するＷ＋セグメントコア型の屈折率プロファイル
    を有することを特徴とする請求項３〜９のいずれかに記
    載の光伝送路。
  11. 【請求項１１】前記正分散光ファイバは、クラッドの内
    側に少なくとも１２層のコアを有し、光ファイバ中心部
    の第１コアは前記クラッドより屈折率を低く形成した凹
    型の屈折率プロファイルを有することを特徴とする請求
    項３〜１０のいずれかに記載の光伝送路。
  12. 【請求項１２】前記負分散光ファイバは、クラッドの内
    側に少なくとも４層のコアを有し、光ファイバ中心部の
    第１コアは前記クラッドより高い屈折率を有し、前記第
    １コアの外周側の第２コアは前記クラッドより低い屈折
    率を有し、前記第２コアの外周側の第３コアは前記クラ
    ッドより高い屈折率を有し、前記第３コアと前記クラッ
    ドとの間に該クラッドより高い屈折率を有するΔ＋層を
    持つ多層構造を有することを特徴とする請求項３〜１１
    のいずれかに記載の光伝送路。
  13. 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の光伝
    送路を、１個以上の中継器を介して複数接続したことを
    特徴とする光伝送システム。
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