JP2003255169A

JP2003255169A - 光ファイバおよびその光ファイバを用いた光伝送路ならびに光伝送リンク

Info

Publication number: JP2003255169A
Application number: JP2002057482A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Sugizaki; 隆一杉崎; Kazunori Mukasa; 和則武笠; Naomi Kumano; 尚美熊野; Takeshi Yagi; 健八木
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ラマン増幅器を用いた広帯域の波長分割多重
伝送用光伝送路を形成可能とする。【解決手段】例えば波長１３６０ｎｍから１６２５ｎ
ｍの全域における分散の絶対値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ以上９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍ
における分散スロープの絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２
／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィ
ールド径を７μｍ以下とし、ケーブルカットオフ波長を
１３６０ｎｍ未満とする。コア１１の外周側をクラッド
５で覆い、コア１１は少なくとも光ファイバ中心部に形
成された第１コア層１と第１コア層１の外周側を覆う第
２コア層２を有する構成とする。第１コア層１のクラッ
ド５を基準とした比屈折率差Δ１を０．６％以上１．６
％以下とし、第２コア層２のクラッド５を基準とした比
屈折率差Δ２を負の値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラマン増幅に最適
な光ファイバおよびその光ファイバを用いた光伝送路な
らびに光伝送リンクに関するものである。

【０００２】

【背景技術】情報社会の発展により、通信情報量が飛躍
的に増大する傾向にあり、このような情報の増大化に伴
い、波長分割多重伝送が通信分野に広く受け入れられて
いる。波長分割多重伝送は、複数の波長の光を１本の光
ファイバで伝送する方式である。

【０００３】現在、波長分割多重伝送の中継箇所に適用
される光増幅器として、エルビウム添加ファイバを用い
た光増幅器（ＥＤＦＡ）が開発され、用いられている。
このような光ファイバ型の光増幅器の開発により、前記
中継箇所において波長ごとに光信号を電気信号に変換す
ることが不要になったことが、波長分割多重伝送の発展
を加速させている。

【０００４】また、その一方で、最近では、ラマン増幅
を用いたラマン増幅器が新しい光増幅器として注目され
ている。ラマン増幅は、ラマン散乱における誘導放出を
利用して光を増幅する方式であり、その利用効率は、光
ファイバの非線形性に大きく依存する。一般に、光ファ
イバの非線形性が大きいほどラマン増幅の効率は高くな
る。

【０００５】図７には、ラマン増幅を利用した光伝送シ
ステムの一例が示されている。同図において、信号光源
４ａ１〜４ａｎは、それぞれ互いに異なる波長の信号光
を出力する。それぞれの信号光源４ａ１〜４ａｎから出
力された信号光は光合波器１５により合波される。

【０００６】また、励起光源３ａ１〜３ａｎは、それぞ
れ互いに異なる波長の励起光を出力する。一般に、励起
光源３ａ１〜３ａｎには、多モードで発振する励起光源
が用いられる。それぞれの励起光源３ａ１〜３ａｎから
出力された励起光は光合波器１６により合波される。こ
れらの励起光と前記信号光（波長多重信号光）は光合波
器１０によって合波され、光伝送路を形成する光ファイ
バ８に入力される。

【０００７】光ファイバ８に入力された波長多重信号光
はラマン増幅されながら光ファイバ８中を伝搬してい
き、光の受信側に設けられた光分波器９で波長ごとに各
信号光に分波され、光受信機７ａ１〜７ａｎで受信され
る。

【０００８】図７に示す光伝送システムは、ラマン増幅
のための励起光を光ファイバ８の前方（信号光の入力側
と同じ方向）から入力する前方向励起システムの一例で
ある。ラマン増幅器を用いた光伝送システムの別の例と
して、図８に示すように、ラマン増幅のための励起光を
光ファイバ８の後方（信号光が出力される方向）から入
力する後方向励起がある。

【０００９】同図において、それぞれの励起光源１３ａ
１〜１３ａｎから出力された励起光は光合波器２６によ
り合波される。励起光は信号光の進行方向と逆向きに伝
搬し、光ファイバ８を伝搬してくる信号光に光合波器２
０によって合波される。

【００１０】また、ラマン増幅器を用いた光伝送システ
ムのさらに別の例として、図９に示すように、ラマン増
幅のための励起光を光ファイバ８の前方と後方の両方か
ら入力する双方向励起がある。

【００１１】同図において、それぞれの励起光源３ａ１
〜３ａｎから出力された励起光は光合波器１６により合
波され、それぞれの励起光源１３ａ１〜１３ａｎから出
力された励起光は光合波器２６により合波される。これ
らの励起光は光合波器１０，２０によって信号光と合波
され光ファイバ８を伝搬する。光ファイバ８の長手方向
の光強度分布をより均一にするためには、双方向励起を
適用することが好ましい。

【００１２】光ファイバ８が石英系で作製されている場
合、ラマン増幅の最大の利得ピークは、励起光の光周波
数より１３ＴＨｚ低い周波数（約１００〜１１０ｎｍ長
波長側）に存在する。つまり、励起光によって、励起光
波長から約１００〜１１０ｎｍ長波長側の信号光が増幅
される。

【００１３】したがって、例えば波長１．５μｍ帯域の
光伝送システムでは、１５８０ｎｍの信号光が最大のラ
マン利得を得るためには、励起光を１４８０ｎｍの波長
にする必要がある。また、波長分割多重伝送システムに
おいては、波長多重される信号光の波長域のうち短波長
側の信号光を短波長側の励起光でラマン増幅し、長波長
側の信号光を長波長側の励起光でラマン増幅する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０の特
性線ａに示すように、光ファイバ８の零分散波長が信号
光Ｓ_１〜ｎと励起光Ｒ_１〜ｍとの間に存在する場合に
は、信号光Ｓ_１〜ｎの近傍に四光波混合Ｆ_１〜ｐが発生
することが知られている。また、四光波混合が発生する
光周波数をｆ_ｆｗｍとし、信号光Ｓ_１〜ｎもしくは励起
光Ｒ_１〜ｍの光周波数をｆ_ｉ、ｆ_ｊ、ｆ_ｋとしたとき、
ｆ_ｆｗｍ＝ｆ_ｉ＋ｆ_ｊ−ｆ_ｋであることが知られてい
る。ここで、ｉ≠ｋ、ｉ≠ｊである。

【００１５】発生した四光波混合Ｆ_１〜ｐの光強度は発
生効率ηに比例し、発生効率ηは（数１）で表されるこ
とが知られている。以上のことは、例えば、MARI W. MA
EDA,J. Lightwave Technology, vol.8, no.9,pp.1402,
1990に記載されている。

【００１６】

【数１】

【００１７】ここで、αは光ファイバ８の損失、Ｌは光
ファイバ８の長さである。Δβは四光波混合の位相整合
条件を表しており、（数２）により与えられる。

【００１８】

【数２】

【００１９】ここで、βは伝搬定数、ｃは光の速度、λ
は波長、Ｄｓは光ファイバ８の分散スロープ、ｆ_ｉ、ｆ
_ｊ、ｆ_ｋ（ただし、ｉ≠ｋ、ｉ≠ｊ）は信号光Ｓ_１〜ｎ
もしくは励起光Ｒ_１〜ｍの光周波数、ｆ_０は光ファイバ
８の零分散波長を周波数に換算したものである。なお、
四光波混合の発生現象は、信号光と励起光が光ファイバ
８中を同方向に伝搬する場合に顕著であり、（数２）の
近似は信号光と励起光が光ファイバ８中を同方向に伝搬
する場合の近似である。

【００２０】（数１）と（数２）から、光ファイバ８の
零分散波長が信号光Ｓ_１〜ｎと励起光Ｒ_１〜ｍの間にあ
るときには信号光Ｓ_１〜ｎと励起光Ｒ_１〜ｍで発生する
四光波混合Ｆ_１〜ｐの発生効率が大きくなることが分か
る。

【００２１】上記のように、四光波混合Ｆ_１〜ｐが発生
すると、信号光Ｓ_１〜ｎの伝送特性が劣化し、特に、四
光波混合の発生効率ηが大きくなると、四光波混合に搾
取される励起光の光強度も大きくなり、信号光は大きな
ラマン利得を得られない。

【００２２】さらに、信号光と励起光で発生する四光波
混合の発生効率は、特に信号光と励起光とが光ファイバ
中を同方向に伝搬する場合に大きくなるので、双方向励
起が不可能となり、最適な光伝送システムを構築できな
いといった問題を招く。

【００２３】したがって、ラマン増幅波長分割多重伝送
を実現するためには、光ファイバ８に発生する四光波混
合を抑制することが重要な課題の一つとなる。

【００２４】なお、現在、波長分割多重伝送は、例えば
エルビウムドープ光ファイバ型光増幅器により、主にＣ
バンドと呼ばれる波長１５３０ｎｍから１５６５ｎｍを
中心に行われているが、波長分割多重伝送の波長域を波
長１５３０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲に広げる検討が
行われている。なお、波長１５６５ｎｍから１６２５ｎ
ｍの範囲はＬバンドと呼ばれている。

【００２５】ＣバンドとＬバンドの２つのバンドを使用
したラマン伝送路を構築するためには、伝送帯域の最短
波長よりも１００ｎｍ程度低いところに励起光を入力す
る必要があり、１５３０ｎｍよりも１００ｎｍ短波長の
１４３０ｎｍ以上１６２５ｎｍ以下の範囲内に零分散波
長を有していない光ファイバとすることにより、四光波
混合を抑制することが考えられる。

【００２６】また、Ｓバンドと呼ばれる波長１４６０ｎ
ｍから１５３０ｎｍにおいて波長分割多重伝送を実現で
きるようにする要求も強く、Ｓバンドを含めたＳ、Ｃ、
Ｌの３つのバンド伝送を実現するためには、波長１３６
０ｎｍ以上１６２５ｎｍ以下の範囲内に零分散波長を持
たない光ファイバ８を形成することが望ましい。

【００２７】また、ラマン増幅を適用した波長分割多重
伝送システムを実現するためには、上記四光波混合の抑
制に加え、光ファイバ８の分散スロープ、実効コア断面
積、伝送損失、ＯＨ基に伴う吸収損失、偏波モード分散
等を的確な値にする必要がある。

【００２８】例えば分散スロープが大きいと分散による
波形歪みが生じることになり、実効コア断面積が大きい
と、十分なラマン増幅効率が得られない。また、伝送損
失が大きいと長距離伝送に支障が生じることになり、偏
波モード分散が大きいと、特に高速伝送（高速通信）の
際に偏光方向による信号光の遅延時間の差が大きくなっ
て、信号光伝送に悪影響を与えるといった問題が生じ
る。

【００２９】さらに、ＯＨ基に伴う吸収損失は、例えば
励起光が波長１３９０ｎｍ付近の光を含む場合に、十分
なラマン増幅効率が得られないため、波長分割多重伝送
の広帯域化に影響を与える。

【００３０】しかしながら、上記条件を満足できる光フ
ァイバは、従来提案されていないために、高品質、広帯
域のラマン増幅波長分割多重伝送システムを構築するこ
とができなかった。

【００３１】例えば、一般的なシングルモード光ファイ
バ（ＳＭＦ）は、波長１３６０ｎｍ以上１６２５ｎｍ以
下の範囲内に零分散波長を持たないので、上記四光波混
合の問題を回避することができるが、シングルモード光
ファイバは、ラマン利得の大きさに関与するｎ_２／Ａ
_ｅｆｆが比較的小さいため、伝送路の損失を十分補償で
きるほどのラマン利得を得ることができない。なお、ｎ
_２はカー係数Ａ_ｅｆｆは実効コア断面積ある。

【００３２】例えば、図１１に示すように、光ファイバ
の損失とラマン利得を等しくするには、ｎ_２／Ａ_ｅｆｆ
を４．４×１０^−１０／Ｗ以上にしなければならない
が、同図の斜線領域に示すように、シングルモード光フ
ァイバはこの条件を満たすことができない。

【００３３】また、シングルモード光ファイバは、波長
１．５μｍ帯域において約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの大
きな波長分散を有している。そのため、波長１．５μｍ
帯の信号光はこの大きな波長分散の影響を受けて、パル
ス広がりによる符号間非線形効果が起こるため、ラマン
増幅を適用する波長分割多重伝送にシングルモード光フ
ァイバを用いることは好ましくない。

【００３４】例えば、図１２には、光ファイバの分散の
絶対値と分散によるパルス広がりとの関係が示されてい
る。Ｔはビットレートの逆数、ｔはパルスの四光波混合
周波数である。ｔ／Ｔが０．４以下ならば符号間の重な
りが小さく、符号間非線形効果は許容できる。

【００３５】このことから、１０Ｇｂｐｓ以上のシステ
ムでは信号光が受ける光ファイバの分散の絶対値は約９
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下でなければならないが、図の斜線
領域に示すように、シングルモード光ファイバは分散が
１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であり、ｔ／Ｔが０．４を越
えてしまう。したがって、シングルモード光ファイバを
光伝送路として適用することは好適でない。

【００３６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、四光波混合を抑制可能
で、波長分散の絶対値や分散スロープの絶対値が小さ
く、効率的にラマン増幅可能であり、好ましくは、伝送
損失、偏波モード分散が小さい、ラマン増幅適用の波長
分割多重伝送に適した光ファイバおよびその光ファイバ
を用いた光伝送路ならびに光伝送システムを提供するこ
とにある。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光ファイ
バは、波長１３６０ｎｍから１６２５ｎｍの全域におけ
る分散の絶対値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上９ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおける分散ス
ロープの絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下と
し、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径を７
μｍ以下とし、ケーブルカットオフ波長を１３６０ｎｍ
未満とした構成をもって課題を解決する手段としてい
る。

【００３８】また、第２の発明の光ファイバは、波長１
４３０ｎｍから１６２５ｎｍの全域における分散の絶対
値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以
下とし、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対
値を０．０４ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下とし、波長１５５
０ｎｍにおけるモードフィールド径を７μｍ以下とし、
ケーブルカットオフ波長を１４３０ｎｍ未満とした構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００３９】さらに、第３の発明の光ファイバは、上記
第２の発明の構成に加え、波長１５５０ｎｍにおける分
散スロープの絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下
とした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４０】さらに、第４の発明の光ファイバは、上記
第１または第２または第３の発明の構成に加え、波長１
５５０ｎｍにおける伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下
とした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４１】さらに、第５の発明の光ファイバは、上記
第１または第２または第３の発明の構成に加え、波長１
３９０ｎｍにおける伝送損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下と
した構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４２】さらに、第６の発明の光ファイバは、水素
環境下における波長１３９０ｎｍの損失増加を１０％以
下にした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４３】さらに、第７の発明の光ファイバは、上記
第１乃至第５のいずれか一つの発明の構成に加え、水素
環境下における波長１３９０ｎｍの損失増加を１０％以
下にした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４４】さらに、第８の発明の光ファイバは、上記
第１乃至第７のいずれか一つの発明の構成に加え、偏波
モード分散を０．５ｐｓ／√ｋｍ以下とした構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００４５】さらに、第９の発明の光ファイバは、上記
第１乃至第７のいずれか一つの発明の構成に加え、偏波
モード分散を０．２ｐｓ／√ｋｍ以下とした構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００４６】さらに、第１０の発明の光ファイバは、上
記第１乃至第９のいずれか一つの発明の構成に加え、コ
アの外周側をクラッドで覆って形成され、前記コアは少
なくとも光ファイバ中心部に形成された第１コア層と該
第１コア層の外周側を覆う第２コア層を有しており、前
記第１コア層の前記クラッドを基準とした比屈折率差を
０．６％以上１．６％以下とし、前記第２コア層の前記
クラッドを基準とした比屈折率差を負の値とした構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００４７】さらに、第１１の発明の光ファイバは、上
記第１０の発明の構成に加え、ホストガラスを石英によ
り形成し、第１コア層には少なくともゲルマニウムをド
ープし、第２コア層には少なくともフッ素をドープして
形成した構成をもって課題を解決する手段としている。

【００４８】さらに、第１２の発明の光ファイバは、上
記第１０の発明の構成に加え、ホストガラスを石英によ
り形成し、第１コア層には少なくともゲルマニウムとフ
ッ素をドープし、第２コア層には少なくともフッ素をド
ープして形成した構成をもって課題を解決する手段とし
ている。

【００４９】さらに、第１３の発明の光ファイバは、上
記第１２の発明の構成に加え、前記第１コア層のフッ素
ドープ量と第２コア層のフッ素ドープ量をほぼ同一量と
した構成をもって課題を解決する手段としている。

【００５０】さらに、第１４の発明の光ファイバは、上
記第１０乃至第１３のいずれか一つの発明の構成に加
え、前記第１コア層と第２コア層を同時に合成した構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００５１】さらに、第１５の発明の光ファイバは、上
記第１４の発明の構成に加え、クラッドは第２コア層と
の境界から第２コア層の直径の２倍の領域に至る範囲を
第１コア層と第２コア層と同時に合成した構成をもって
課題を解決する手段としている。

【００５２】さらに、第１６の発明の光伝送路は、上記
第１乃至第１５のいずれか一つの発明の光ファイバのう
ち正の分散を有する光ファイバと負の分散を有する光フ
ァイバをそれぞれ１本以上組み合わせて形成した構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００５３】さらに、第１７の発明の光伝送路は、上記
第１６の発明の構成に加え、波長１４６０ｎｍから１６
２５ｎｍまでの範囲内の設定波長または設定波長域また
は全波長域において光伝送路の平均分散値をほぼ零とし
た構成をもって課題を解決する手段としている。

【００５４】さらに、第１８の発明の光伝送路は、上記
第１７の発明の構成に加え、信号光の送信側から受信側
にかけて光ファイバを複数縦続接続して形成し、前記複
数の光ファイバのうち最もモードフィールド径が大きい
光ファイバは信号光受信側に最も近い位置を除く位置に
設けた構成をもって課題を解決する手段としている。

【００５５】さらに、第１９の発明の光伝送リンクは、
波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の設定波長
域または全波長域における平均分散値を−１．０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とした構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００５６】さらに、第２０の発明の光伝送リンクは、
上記第１９の発明の構成に加え、信号光源と、該信号光
源から出力される信号光と異なる波長の励起光を出力す
る励起光源とを光伝送路に接続して形成した構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。図１には本発明に係る光ファイバの
第１実施形態例の屈折率分布プロファイルが示されてい
る。光ファイバの屈折率分布のプロファイルとしては、
様々な形態の屈折率プロファイルのものとすることが可
能であるが、本実施形態例では、構造が比較的単純で、
屈折率構造の設計、制御がしやすい、図１の（ａ）に示
すような屈折率プロファイルを採用している。

【００５８】本実施形態例の光ファイバは、コア１１の
外周側をクラッド５で覆って形成され、前記コア１１は
少なくとも光ファイバ中心部に形成された第１コア層と
該第１コア層の外周側を覆う第２コア層２を有してい
る。前記第１コア層１の前記クラッド５を基準とした比
屈折率差Δ１は０．６％以上１．６％以下、前記第２コ
ア層２の前記クラッド５を基準とした比屈折率差Δ２は
負の値としている。第１コア層１の直径はａ、第２コア
層２の直径はｂである。

【００５９】なお、本明細書においては、第１コア層の
屈折率最大部の屈折率をｎ1、第２コア層の屈折率最小
部の屈折率をｎ2、クラッドの屈折率をｎ５としたと
き、上記各比屈折率差Δ１、Δ２を以下の（数３）、
（数４）の近似式により定義している。

【００６０】

【数３】

【００６１】

【数４】

【００６２】表１には、本実施形態例の光ファイバの試
作例１〜１４の構成が示されており、それぞれの光ファ
イバは、上記各比屈折率差Δ１、Δ２の値を表１に示す
値としている。これらΔ１、Δ２の単位は％である。ま
た、第１コア層１のゲルマニウム（Ｇｅ）のドープ量を
Δ１（Ｇｅ）で示しており、第１コア層１のフッ素
（Ｆ）のドープ量をΔ１（Ｆ）で示している。

【００６３】

【表１】

【００６４】また、表１において、ａは第１コア層１の
直径、ｂは第２コア層２の直径を示している。分散は、
かっこ内の波長における波長分散であり、ＭＦＤは波長
１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径、ＰＭＤは偏
波モード分散、曲げ損失は波長１５５０ｎｍにおける２
０ｍｍφの曲げ損失である。カットオフ波長はケーブル
カットオフ波長を示し、光ファイバの長さ２２ｍでのカ
ットオフ波長である。

【００６５】本実施形態例の光ファイバのホストガラス
は石英である。つまり、本実施形態例の光ファイバは石
英系ガラスにより形成されている。実施形態例の光ファ
イバ８の一例は、第１コア層１が少なくともゲルマニウ
ムをドープして形成され、第２コア層２が少なくともフ
ッ素をドープして形成されている。この構成例の光ファ
イバ８は、例えば、表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．１１に示す
試作例１〜１１の光ファイバである。

【００６６】また、本実施形態例の光ファイバの別の例
は、第１コア層１が少なくともゲルマニウムとフッ素を
ドープして形成され、第２コア層２が少なくともフッ素
をドープして形成されている。この例の光ファイバ８
は、例えば、表１のＮｏ．１２〜Ｎｏ．１４に示す試作
例１２〜１４の光ファイバである。これらの構成例にお
いて、第１コア層１のフッ素ドープ量と第２コア層２の
フッ素ドープ量をほぼ同一量としている。

【００６７】表１のＮｏ．１〜Ｎｏ．１４で示す試作例
１〜１４のように、本実施形態例の光ファイバは、いず
れも、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を０．２５ｄ
Ｂ／ｋｍ以下としている。

【００６８】伝送損失は、長距離伝送路として例えば８
０ｋｍ伝送路を用いた場合、伝送路での損失を２０ｄＢ
以内に抑えるためには０．２５ｄＢ／ｋｍ以下でなけれ
ばならない。ラマン増幅を行うので多少の損失はカバー
できるが、雑音の発生等を考慮すると、信号領域での損
失は０．２５ｄＢ／ｋｍ以内に押さえる必要がある。

【００６９】本実施形態例の光ファイバは、上記のよう
に、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を０．２５ｄＢ
／ｋｍ以下としているので、波長１５５０ｎｍを中心と
した波長域における雑音発生等を抑制できる。

【００７０】また、本実施形態例の光ファイバは、波長
１３９０ｎｍにおける伝送損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下
としている。

【００７１】光ファイバには波長１３９０ｎｍ付近にＯ
Ｈ基に起因する吸収損失があることが知られており、こ
の損失は、光ファイバをＣバンドで使用しているときは
それほど大きな問題にならないが、Ｓバンドを用いる場
合には問題となる。

【００７２】つまり、Ｓバンドを用いたラマン増幅用の
光伝送路に光ファイバを適用する場合、波長１３９０ｎ
ｍ付近は励起光波長帯と重なるので、波長１３９０ｎｍ
付近に吸収損失があると、励起光のロスが発生してしま
う。波長１３９０ｎｍにおける損失が１ｄＢを越える光
ファイバは励起光の損失が大きく、高価な光源と大きな
電力を要してしまい、コスト的に問題がある。

【００７３】本実施形態例の光ファイバは、波長１３９
０ｎｍにおける伝送損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以下として
いるので、Ｓバンドを用いたラマン増幅用の光伝送路に
光ファイバを適用しても、波長１３９０ｎｍにおける損
失の影響によって生じる励起光損失を抑制できる。

【００７４】また、本実施形態例の光ファイバは、水素
環境下における波長１３９０ｎｍの損失増加が１０％以
下となるようにしている。つまり、光ファイバを１％の
水素濃度雰囲気下に９６時間放置したときの波長１３９
０ｎｍの損失増加が１０％以下となるようにしている。
なお、本明細書においては、水素環境下における損失増
加は、上記のことを意味する。

【００７５】従来は、ケーブル内に発生した水素により
波長１３９０ｎｍの損失が１０％以上増加すると、光伝
送路に入力する励起光パワーを増やさなければシステム
ダウンにつながるという問題があったが、本実施形態例
は、水素環境下における波長１３９０ｎｍの損失増加が
１０％以下となるようにしているので、この問題を回避
できる。

【００７６】また、試作例１〜１４の光ファイバは、い
ずれも、偏波モード分散を０．５ｐｓ／√ｋｍとしてい
る。

【００７７】偏波モード分散は高速伝送の妨げとなるこ
とが知られており、偏波モード分散の値が、一般的な光
ファイバケーブルと同様に、０．５ｐｓ／√ｋｍ以内で
なければ、偏波モード分散補償無しでの高速伝送は不可
能であることが知られている。

【００７８】本実施形態例の光ファイバは、いずれも、
偏波モード分散を０．５ｐｓ／√ｋｍ以下としているの
で、偏波モード分散による悪影響を抑制し、たとえ偏波
モード分散補償無しでも高速伝送を可能とする。

【００７９】特に、表１のＮｏ．１〜５、８〜１２、１
４に示す試作例１〜５、８〜１２、１４の光ファイバ
は、偏波モード分散を０．２ｐｓ／√ｋｍ以下としてい
るので、偏波モード分散による悪影響をより一層抑制
し、偏波モード分散補償無しでも、４０ＧＢ／ｓクラス
の高速伝送高速伝送を可能とする。

【００８０】また、試作例１の光ファイバ（表１のＮ
ｏ．１の光ファイバ）は、波長１３６０ｎｍから１６２
５ｎｍの全域における波長分散を正の値とし、かつ、分
散の絶対値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上９ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ以下としており、この広い波長域において零分散
波長を有していない。

【００８１】つまり、試作例１の光ファイバは、例えば
図２の（ａ）の特性線ａに示すように、波長１４６０ｎ
ｍから１６２５ｎｍの信号光Ｓ_１〜ｎを励起する励起光
Ｒ_１ _〜ｍの最短波長Ｒ_１（ここでは１３６０ｎｍ）より
も短波長側に零分散波長を有する構成である。

【００８２】試作例１の光ファイバは、上記のように、
１３６０ｎｍよりも短波長側に零分散波長を有している
ので、波長ＳバンドからＬバンドに至る広い波長範囲
（波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍ）において、四光
波混合による効率低下を生じることなく、効率的に、ラ
マン増幅適用の波長分割多重伝送を行うことができる。

【００８３】また、試作例１の光ファイバは、波長１３
６０ｎｍから１６２５ｎｍの全域における波長分散の絶
対値を９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下としているので、分散に
よる信号光のパルス広がりを抑制でき、符号間非線形効
果を低減できる。

【００８４】さらに、試作例１の光ファイバは、波長１
５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対値を０．０３ｐ
ｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下、波長１５５０ｎｍにおけるモー
ドフィールド径を７μｍ以下、ケーブルカットオフ波長
を１３６０ｎｍ未満としている。

【００８５】試作例１の光ファイバは、上記のように、
ケーブルカットオフ波長を１３６０ｎｍ未満としている
ので、励起光や信号光のシングルモード条件を満足させ
ることができる。

【００８６】また、ラマン増幅を適用して４０Ｇｂ／ｓ
程度の高速の波長分割多重伝送を行う場合、例えば光伝
送路として適用される光ファイバの単位長さあたりの分
散がそれほど大きくなくとも、その累積分散が６０ｐｓ
／ｎｍを越えると波形劣化が激しくなるため、分散補償
は必須となる。

【００８７】広帯域伝送を目的とした場合は、単一の分
散補償器で広帯域に分散補償することが望ましい。しか
し、広帯域さに利点がある分散補償光ファイバも、急崚
な分散スロープを実現するのは難しく、所望の分散と分
散スロープの比（ＤＰＳ；Dispersion/Slope）を２００
（ｎｍ）以下にするのは難しい。

【００８８】したがって、例えば分散の絶対値が８〜９
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの光ファイバを光伝送路に用いる場合
は、その光ファイバの分散スロープの絶対値は０．０４
ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍで分散と同符号であることが望まし
く、さらに、分散絶対値を４〜６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度
に低減した光ファイバを光伝送路に用いる場合は、その
光ファイバの分散スロープの絶対値は同符号で０．０３
ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下とすることが望ましい。

【００８９】試作例１の光ファイバの波長１５５０ｎｍ
における分散スロープの絶対値は０．００９ｐｓ／ｎｍ
^２／ｋｍであり、上記条件を満足でき、非常に広い範囲
で分散変化が少なく、分散補償しやすい光ファイバを実
現できている。

【００９０】また、実効コア断面積は、モードフィール
ド径と一義的に対応しており、実効コア断面積が大きす
ぎると、十分なラマン増幅効率が得られない。ＩＴＵ−
Ｔ勧告Ｇ．６５３の分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）
は、モードフィールド径が７．８〜８．５μｍとされて
おり、このモードフィールド径を有する光ファイバの実
効コア断面積は最小で４８μm^２程度である。

【００９１】トレランスを考慮して、この分散シフト光
ファイバと差別化したラマン利得を得るためには、光フ
ァイバ８の実効コア断面積を４０μm^２以下とすること
が好ましい。この実効コア断面積に対応するモードフィ
ールド径は、７μm以下である。

【００９２】試作例１の光ファイバは、波長１５５０ｎ
ｍにおけるモードフィールド径を７μｍ以下としている
ので、上記分散シフト光ファイバよりも効率的にラマン
増幅を行え、好適な波長分割多重伝送を実現できる。

【００９３】次に、試作例２〜４の光ファイバ（表１の
Ｎｏ．２〜４の光ファイバ）と試作例９〜１１（表１の
Ｎｏ．９〜１１の光ファイバ）について説明する。これ
らの光ファイバは、波長１４３０ｎｍから１６２５ｎｍ
の全域における分散の絶対値を０．５以上９以下として
おり、この広い波長域において零分散波長を有していな
い。

【００９４】つまり、試作例２〜４、９〜１１の光ファ
イバは、例えば図２の（ｂ）の特性線ａに示すように、
波長１５３０ｎｍから１６２５ｎｍの信号光Ｓ_１〜ｎを
励起する励起光Ｒ_１〜ｍの最短波長Ｒ_１（ここでは１４
３０ｎｍ）よりも短波長側に零分散波長を有する構成で
ある。

【００９５】また、試作例２〜４、９〜１１の光ファイ
バは、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対値
を０．０４ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下、波長１５５０ｎｍ
におけるモードフィールド径を７μｍ以下、ケーブルカ
ットオフ波長を１４３０ｎｍ未満としている。

【００９６】これらの試作例の中で、試作例２、４、１
０の光ファイバは、波長１５５０ｎｍにおける分散スロ
ープの絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下として
いる。また、特に、試作例４の光ファイバは、分散スロ
ープの絶対値が小さいので、広帯域において分散変化が
少なく、分散補償しやすい光ファイバを実現できてい
る。

【００９７】試作例２〜４、９〜１１の光ファイバは、
ＣバンドとＬバンドの波長域において、試作例１と同様
の効果を奏することができ、ラマン増幅を適用してＣバ
ンドとＬバンドの波長域において高品質の波長分割多重
伝送を実現することができる。

【００９８】試作例５〜８の光ファイバ（表１のＮｏ．
５〜８の光ファイバ）は、波長１４３０ｎｍから１６２
５ｎｍの全域における波長分散を負の値とし、かつ、分
散の絶対値を０．５以上９以下としており、この広い波
長域において零分散波長を有していない。

【００９９】つまり、試作例５〜８の光ファイバは、例
えば図３の特性線ａに示すように、信号光Ｓ_１〜ｎの最
長波長Ｓ_ｎ（ここでは１６２５ｎｍ）よりも長波長側に
零分散波長を有する構成である。

【０１００】また、試作例５〜８の光ファイバは、波長
１３６０ｎｍから１６２５ｎｍの全域における波長分散
の絶対値を９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下としているので、分
散による信号光のパルス広がりを抑制でき、符号間非線
形効果を低減できる。

【０１０１】さらに、試作例５〜８の光ファイバは、波
長１５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対値を０．０
３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下、波長１５５０ｎｍにおける
モードフィールド径を７μｍ以下、ケーブルカットオフ
波長を１３６０ｎｍ未満としている。

【０１０２】試作例５〜８の光ファイバの波長１５５０
ｎｍにおける分散スロープの絶対値は、いずれも０．０
０９ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下であり、非常に広い範囲で
分散変化が少なく、分散補償しやすい光ファイバを実現
できている。

【０１０３】試作例５〜８の光ファイバは、試作例１の
光ファイバと同様の効果を奏することができる。

【０１０４】図４の特性線ａは、上記試作例１の波長分
散特性を示しており、同図の特性線ｂは試作例５の波長
分散特性を示している。これらの特性線ａ、ｂに示すよ
うに、試作例１、５の光ファイバは、いずれも、励起光
波長の最短波長である１３６０ｎｍから信号光波長の最
長波長である１６２５ｎｍにかけて、零分散となる波長
が無く、四光波混合を確実に抑制できる。

【０１０５】さらに、表１に示した全試作例において、
波長１５５０ｎｍにおける２０ｍｍφの曲げ損失は５ｄ
Ｂ／m以下である。光ファイバがこの値を有していれば
ＳバンドからＬバンドに至る範囲において使用可能な光
ファイバケーブルを構成できることが知られており、試
作例１〜１４の光ファイバは、広い波長域において曲げ
による損失の小さい光ファイバケーブルを構成できる。

【０１０６】なお、本発明者は、本実施形態例の光ファ
イバの屈折率プロファイルを決定するに際し、様々な検
討を行った。そして、図１のように、比屈折率差Δ２を
負の値とすることにより、分散スロープの絶対値が低減
された光ファイバを実現できることが分かった。

【０１０７】また、比屈折率差Δ１について検討を行っ
たところ、比屈折率差Δを０．６％未満にすると波長１
５５０nmにおけるモードフィールド径を７μm以下にで
きず、比屈折率差Δ１を１．６％より大きくすると、波
長１５５０nmにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍよ
り大きくなってしまうことが分かった。

【０１０８】そこで、上記のように、比屈折率差Δ１を
０．６％以上１．６％以下とし、比屈折率差Δ２を負の
値として、本実施形態例の光ファイバの屈折率プロファ
イルを決定し、例えば表１に示した各試作例の光ファイ
バを試作した。

【０１０９】また、本発明者は、光ファイバの合成方法
を様々に検討し、以下に示す構成を本実施形態例のより
好ましい例として決定した。つまり、その第１の構成例
は、第１コア層１と第２コア層２は同時に合成されてい
ることを特徴とする。第２の構成例は、クラッド５は第
２コア層２との境界から第２コア層２の直径ｂの２倍の
領域に至る範囲（例えば図１の（ｂ）の破線枠ＣＬ内）
を第１コア層１と第２コア層２と同時に合成されている
ことを特徴とする。

【０１１０】上記好ましい構成例は、表１において、Ｎ
ｏ．１３で示す試作例１３とＮｏ．１４で示す試作例１
４であり、試作例１３が第１の構成例、試作例１４が第
２の構成例である。

【０１１１】試作例１３、１４は、いずれも、上記試作
例１と同じ屈折率プロファイルを有している。ただし、
試作例１は、第１コア層１と第２コア層２を互いに独立
に合成して形成されており、試作例１３は、第１コア層
１と第２コア層２を同時に合成して形成されている。ま
た、試作例１４は、第１コア層１と第２コア層２と、ク
ラッド５における第２コア層２との境界から第２コア層
２の直径の２倍の領域に至る範囲を同時に合成して形成
されている。

【０１１２】試作例１３、１４のような構成を適用する
と、コア１１内に界面を持たないのでＯＨ基による損失
を低減でき、波長１３９０ｎｍにおける伝送損失を低減
できる。なお、波長１３９０ｎｍにおける伝送損失の値
は、試作例１の光ファイバにおける値であっても問題の
ないレベルであるが、試作例１３、１４の光ファイバに
おける値とする方がより好ましい。

【０１１３】また、試作例１４の光ファイバは、クラッ
ド５の一部までコア１１と共に合成しているので、波長
１３９０ｎｍにおける伝送損失の値をより小さくでき
る。

【０１１４】さらに、試作例１と試作例１４とを比較し
た場合、モードフィールド径がほぼ同じであるにもかか
わらず、ｎ_２／Ａ_ｅｆｆが異なる。試作例１４は、第１
コア層１にゲルマニウムとフッ素を共ドープしているの
で、第１コア層１の屈折率が等しい試作例１に比べ、第
１コア層１のドーパント濃度が高く、ｎ_２が大きい。し
たがって、試作例１４のｎ_２／Ａ_ｅｆｆが試作例１のｎ
_２／Ａ_ｅｆｆに比べて大きくなり、ラマン利得係数の増
大効果を発揮できる。

【０１１５】次に、本発明に係る光伝送路の第１実施形
態例について説明する。第１実施形態例の光伝送路は、
表１に示した試作例１の光ファイバと試作例７の光ファ
イバを縦続接続して形成されている。試作例１の光ファ
イバを信号光の送信側に設け、試作例７の光ファイバを
信号光の受信側に設けており、試作例１の光ファイバの
長さと試作例７の長さの比は、１：１．６である。

【０１１６】累積分散という観点では、正の分散値の光
ファイバと負の分散値の光ファイバを正の分散を有する
光ファイバと負の分散を有する光ファイバをそれぞれ１
本以上組み合わせて光伝送路を形成することが望まし
く、第１実施形態例の光伝送路はこの構成を適用してい
る。

【０１１７】図５には、この光伝送路の平均分散特性が
示されている。なお、光伝送路における平均分散値は励
起光波長域には影響がないので、信号光波長範囲である
１４６０ｎｍ〜１６２５ｎｍで議論すればよい。図５に
示すように、波長１５５０ｎｍにおける平均分散は零に
なっている。

【０１１８】また、第１実施形態例の光伝送路は、波長
１４６０ｎｍ〜１６２５ｎｍの範囲内の設定波長域（こ
こでは全波長域）における平均分散値を−１．０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下としてい
る。波長１４６０ｎｍにおける分散値が−１ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍであり、波長１６２５ｎｍまでの全波長域におい
て、分散値が＋１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。

【０１１９】このように、第１実施形態例の光伝送路
は、Ｓ、Ｃ、Ｌバンドの全ての領域で、分散の絶対値が
１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、Ｓ、Ｃ、Ｌバンドの全
ての領域で分散による波形歪みを抑制できる波長分割多
重伝送用の光伝送路を実現できる。

【０１２０】したがって、この光伝送路を適用すること
により、波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の
設定波長域（ここでは全波長域）における平均分散値を
−１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
以下とした光伝送リンクを形成できる。

【０１２１】この光伝送リンクは、例えば図７〜図９に
示したように、信号光源と、該信号光源から出力される
信号光と異なる波長の励起光を出力する励起光源とを光
伝送路に接続して形成するものであり、前方向励起、後
方向励起、双方向励起のいずれも適用できる。

【０１２２】なお、第１実施形態例の光伝送路は、上記
設定波長域を全波長域としたが、設定波長域はアプリケ
ーションで用いる波長域のみとしてもよく、このように
部分的に設定した設定波長域または設定波長の分散値の
絶対値が１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下となるように光伝送路
を形成してもよい。

【０１２３】また、複合伝送路に後方励起のラマン増幅
を適用する場合、ラマン利得の小さいものを信号光受信
側に設けると利得が得られにくい。このため、光伝送路
を形成する複数の光ファイバのうち、モードフィールド
径が最大の光ファイバは、信号光受信側に最も近い位置
を除く位置に設けることがよい。

【０１２４】図６には、本発明に係る光伝送路の第２実
施形態例の平均分散特性が示されている。この光伝送路
は、上記試作例１の光ファイバと、シングルモード光フ
ァイバの分散補償用の分散補償光ファイバとを、長さ比
１２：１で組み合わせて形成されている。

【０１２５】第２実施形態例の光伝送路に適用した分散
補償光ファイバは、波長１４６０ｎｍにおける分散値が
−７２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１５５０ｎｍにおける分
散値が−８０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１６２５ｎｍにお
ける分散値が−９４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。

【０１２６】第２実施形態例の光伝送路は波長１４６０
ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の設定波長域（ここでは
全波長域）における平均分散値を−１．０ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下としており、上記
第１実施形態例の光伝送路と同様の効果を奏することが
できる。また、第２実施形態例の光伝送路を適用した光
伝送リンクも上記第１実施形態例の光伝送路を適用した
光伝送リンクと同様の効果を奏する。

【０１２７】なお、第２実施形態例の光伝送路におい
て、最大分散は、＋０．９６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ（波長１
５４０ｎｍにおける値）、最小分散は−０．９２ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ（波長１６２５ｎｍにおける値）である。

【０１２８】なお、本発明は上記各実施形態例の光ファ
イバ、光伝送路に限定されることはなく様々な実施の態
様を採り得る。例えば、本発明の光ファイバは、上記実
施形態例に示した以外の屈折率プロファイルを有してい
てもよい。

【０１２９】本発明の光ファイバは、波長１３６０ｎｍ
から１６２５ｎｍの全域における分散の絶対値、波長１
５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対値、モードフィ
ールド径、ケーブルカットオフ波長を適宜設定すること
により、ＳバンドからＬバンドにかけての広い波長域に
おいて、ラマン増幅適用の波長分割多重伝送を高品質で
行うことができる。

【０１３０】また、本発明の光ファイバは、波長１４３
０ｎｍから１６２５ｎｍの全域における分散の絶対値、
波長１５５０ｎｍにおける分散スロープの絶対値を０．
０４ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍに
おける分散スロープの絶対値、モードフィールド径、ケ
ーブルカットオフ波長を適宜設定することにより、Cバ
ンドからＬバンドにかけての広い波長域において、ラマ
ン増幅適用の波長分割多重伝送を高品質で行うことがで
きる。

【０１３１】さらに、本発明の光伝送路は、上記第１、
第２の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の
光ファイバのうち、正の分散を有する光ファイバと負の
分散を有する光ファイバをそれぞれ１本以上組み合わせ
て適宜形成されるものである。

【０１３２】さらに、本発明の光伝送リンクは、波長１
４６０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の設定波長域にお
ける平均分散値を−１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１．０
ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とすればよく、前記設定波長域は
波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の一部の波
長域としてもよい。

【０１３３】さらに、上記例では光ファイバおよび光伝
送路ならびに光伝送リンクを、ラマン増幅器を用いた波
長分割多重伝送に適用する例を述べたが、本発明の光フ
ァイバおよび光伝送路ならびに光伝送リンクは、ラマン
増幅器以外の、例えばエルビウムドープ光ファイバ型光
増幅器を用いた波長分割多重伝送にも適用できるもので
ある。

【０１３４】

【発明の効果】第１の発明の光ファイバによれば、波長
１４６０ｎｍから１６２５ｎｍにおいて、四光波混合に
よる効率低下を生じることなく、効率的にラマン増幅適
用の波長分割多重伝送を行うことができるし、分散によ
る信号光のパルス広がりを抑制でき、符号間非線形効果
を低減できるので、高品質の波長分割多重伝送を実現で
することができる。

【０１３５】また、第２の発明の光ファイバによれば、
波長１５３０ｎｍから１６２５ｎｍにおいて、上記第１
の発明の光ファイバと同様の効果を奏することができ、
高品質の波長分割多重伝送を実現ですることができる。

【０１３６】さらに、第３の発明の光ファイバによれ
ば、第２の発明の効果に加え、分散スロープの絶対値を
０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下とすることにより、よ
り一層分散補償しやすい光ファイバを得ることができ
る。

【０１３７】さらに、本発明の光ファイバにおいて、波
長１５５０ｎｍにおける伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ
以下とした構成によれば、信号光波長における伝送損失
を抑制できるので、良好な長距離伝送を行うことができ
る。

【０１３８】さらに、本発明の光ファイバにおいて、波
長１３９０ｎｍにおける伝送損失を１．０ｄＢ／ｋｍ以
下とした構成によれば、ラマン増幅において信号光波長
域を波長１４６０ｎｍ程度まで短波長側に拡大したとき
に、励起光が波長１３９０ｎｍにおける損失の影響を受
けて増幅効率の低下が生じることを抑制でき、効率的な
ラマン増幅適用の波長分割多重伝送を実現できる。

【０１３９】さらに、水素環境下における波長１３９０
ｎｍの損失増加を１０％以下にした本発明の光ファイバ
は、水素環境下における波長１３９０ｎｍの損失増加を
抑制することにより、ラマン増幅において信号光波長域
を波長１４６０ｎｍ程度まで短波長側に拡大したとき
に、励起光が波長１３９０ｎｍにおける損失の影響を受
けて増幅効率の低下が生じることを抑制でき、効率的な
ラマン増幅適用の波長分割多重伝送を実現できる。

【０１４０】さらに、本発明の光ファイバにおいて、偏
波モード分散を０．５ｐｓ／√ｋｍ以下とした構成によ
れば、特に高速伝送において問題となる偏波モード分散
による悪影響を抑制し、たとえ偏波モード分散補償無し
でも高速伝送を可能とすることができる。

【０１４１】さらに、本発明の光ファイバにおいて、偏
波モード分散を０．２ｐｓ／√ｋｍ以下とした構成によ
れば、より一層偏波モード分散による悪影響を抑制し、
良好な高速伝送を可能とすることができる。

【０１４２】さらに、本発明の光ファイバにおいて、コ
アの外周側をクラッドで覆って形成され、前記コアは少
なくとも光ファイバ中心部に形成された第１コア層と該
第１コア層の外周側を覆う第２コア層を有しており、前
記第１コア層の前記クラッドを基準とした比屈折率差を
０．６％以上１．６％以下とし、前記第２コア層の前記
クラッドを基準とした比屈折率差を負の値とした屈折率
プロファイルを有する構成によれば、上記効果を確実に
発揮できる光ファイバを製造性良く実現することができ
る。

【０１４３】さらに、本発明の光ファイバにおいて、上
記屈折率プロファイルを有し、ホストガラスを石英によ
り形成し、第１コア層には少なくともゲルマニウムをド
ープし、第２コア層には少なくともフッ素をドープして
形成した構成によれば、上記効果を確実に発揮できる光
ファイバをより一層製造性良く実現することができる。

【０１４４】さらに、本発明の光ファイバにおいて、上
記屈折率プロファイルを有し、ホストガラスを石英によ
り形成し、第１コア層には少なくともゲルマニウムとフ
ッ素をドープし、第２コア層には少なくともフッ素をド
ープして形成した構成によれば、上記効果を確実に発揮
できる光ファイバをより一層製造性良く実現することが
できるし、第１コア層にゲルマニウムとフッ素をドープ
することにより、ラマン増幅効率をより一層高めること
ができる。

【０１４５】さらに、第１コア層にゲルマニウムとフッ
素をドープした構成の本発明の光ファイバにおいて、第
１コア層のフッ素ドープ量と第２コア層のフッ素ドープ
量をほぼ同一量とした構成によれば、光ファイバの設計
性や製造性をより一層良好にできる。

【０１４６】さらに、本発明の光ファイバにおいて、第
１コア層と第２コア層は同時に合成されている構成によ
れば、コア内に界面を持たないのでＯＨ基による損失を
低減でき、波長１３９０ｎｍにおける伝送損失を低減で
きる。

【０１４７】さらに、本発明の光ファイバにおいて、ク
ラッドは第２コア層との境界から第２コア層の直径の２
倍の領域に至る範囲を第１コア層と第２コア層と同時に
合成されている構成によれば、コア内に界面を持たない
のでＯＨ基による損失を低減でき、クラッドの一部まで
コアと共に合成することにより、波長１３９０ｎｍにお
ける伝送損失の値をより小さくできる。

【０１４８】さらに、本発明の光伝送路によれば、上記
効果を奏する本発明の光ファイバのうち正の分散を有す
る光ファイバと負の分散を有する光ファイバをそれぞれ
１本以上組み合わせて形成することにより、光伝送路全
体の分散の絶対値を小さくすることができる。

【０１４９】さらに、本発明の光伝送路において、波長
１４６０ｎｍから１６２５ｎｍまでの範囲内の設定波長
または設定波長域または全波長域において光伝送路の平
均分散値をほぼ零とした構成によれば、上記設定波長ま
たは設定波長域において分散による信号光歪をほぼ完全
に抑制できる光伝送路を実現できる。

【０１５０】さらに、本発明の光伝送路において、信号
光の送信側から受信側にかけて光ファイバを複数縦続接
続して形成し、前記複数の光ファイバのうち最もモード
フィールド径が大きい光ファイバは信号光受信側に最も
近い位置を除く位置に設けた構成によれば、後方励起の
ラマン増幅を適用する場合に、信号光受信側に最も近い
位置にモードフィールド径最大の光ファイバを設ける場
合に比べ、良好な利得を得ることができる。

【０１５１】さらに、本発明の光伝送リンクによれば、
波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲内の設定波長
域または全波長域における平均分散値を−１．０ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とすること
により、光伝送リンクにおける分散による信号光歪みを
抑制できる。

【０１５２】さらに、本発明の光伝送リンクにおいて、
信号光源と、該信号光源から出力される信号光と異なる
波長の励起光を出力する励起光源とを光伝送路に接続し
て形成した構成によれば、励起光光源から発する励起光
によってラマン増幅等の適宜の光増幅を行い、良好な波
長多重伝送等の光伝送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ファイバの一実施形態例の屈折
率プロファイル構成（ａ）および光ファイバ断面構成
（ｂ）を示す説明図である。

【図２】本発明に係る光ファイバの零分散波長と励起光
および信号光の波長との関係例を示す説明図である。

【図３】本発明に係る光ファイバの零分散波長と励起光
および信号光の波長との関係の別の例を示す説明図であ
る。

【図４】本発明に係る光ファイバの波長分散特性例を示
すグラフである。

【図５】本発明に係る光伝送路の第１実施形態例におけ
る波長分散特性を示すグラフである。

【図６】本発明に係る光伝送路の第２実施形態例におけ
る波長分散特性を示すグラフである。

【図７】前方向励起のラマン増幅波長分割多重伝送シス
テム例を示す説明図である。

【図８】後方向励起のラマン増幅波長分割多重伝送シス
テム例を示す説明図である。

【図９】双方向励起のラマン増幅波長分割多重伝送シス
テム例を示す説明図である。

【図１０】従来の光ファイバの零分散波長と励起光およ
び信号光の波長との関係例を示す説明図である。

【図１１】光ファイバのｎ_２／Ａ_ｅｆｆと、光ファイバ
の信号光入出力強度との関係を示すグラフである。

【図１２】光ファイバの分散の絶対値と分散によるパル
ス広がりとの関係を説明するグラフである。

【符号の説明】

１第１コア層２第２コア層５クラッド８光ファイバ１１コア

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｓ 3/30 Ｈ０１Ｓ 3/30 Ｚ (72)発明者熊野尚美東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者八木健東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H050 AB05X AB10X AC14 AC28 AC73 AC75 AC81 AD00 2K002 AA02 AB30 CA15 DA10 HA23 5F072 AB07 AK06 QQ07 YY17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長１３６０ｎｍから１６２５ｎｍの全
域における分散の絶対値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上
９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおけ
る分散スロープの絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ
以下とし、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド
径を７μｍ以下とし、ケーブルカットオフ波長を１３６
０ｎｍ未満としたことを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】波長１４３０ｎｍから１６２５ｎｍの全
域における分散の絶対値を０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上
９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下とし、波長１５５０ｎｍにおけ
る分散スロープの絶対値を０．０４ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ
以下とし、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド
径を７μｍ以下とし、ケーブルカットオフ波長を１４３
０ｎｍ未満としたことを特徴とする光ファイバ。
【請求項３】波長１５５０ｎｍにおける分散スロープ
の絶対値を０．０３ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下としたこと
を特徴とする請求項２記載の光ファイバ。
【請求項４】波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を
０．２５ｄＢ／ｋｍ以下としたことを特徴とする請求項
１または請求項２または請求項３記載の光ファイバ。
【請求項５】波長１３９０ｎｍにおける伝送損失を
１．０ｄＢ／ｋｍ以下としたことを特徴とする請求項１
または請求項２または請求項３記載の光ファイバ。
【請求項６】水素環境下における波長１３９０ｎｍの
損失増加を１０％以下にしたことを特徴とする光ファイ
バ。
【請求項７】水素環境下における波長１３９０ｎｍの
損失増加を１０％以下にしたことを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項８】偏波モード分散を０．５ｐｓ／√ｋｍ以
下としたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいず
れか一つに記載の光ファイバ。
【請求項９】偏波モード分散を０．２ｐｓ／√ｋｍ以
下としたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいず
れか一つに記載の光ファイバ
【請求項１０】コアの外周側をクラッドで覆って形成
され、前記コアは少なくとも光ファイバ中心部に形成さ
れた第１コア層と該第１コア層の外周側を覆う第２コア
層を有しており、前記第１コア層の前記クラッドを基準
とした比屈折率差を０．６％以上１．６％以下とし、前
記第２コア層の前記クラッドを基準とした比屈折率差を
負の値としたことを特徴とする請求項１乃至請求項９の
いずれか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１１】ホストガラスを石英により形成し、第
１コア層には少なくともゲルマニウムをドープし、第２
コア層には少なくともフッ素をドープして形成したこと
を特徴とする請求項１０記載の光ファイバ。
【請求項１２】ホストガラスを石英により形成し、第
１コア層には少なくともゲルマニウムとフッ素をドープ
し、第２コア層には少なくともフッ素をドープして形成
したことを特徴とする請求項１０記載の光ファイバ。
【請求項１３】第１コア層のフッ素ドープ量と第２コ
ア層のフッ素ドープ量をほぼ同一量としたことを特徴と
する請求項１２記載の光ファイバ。
【請求項１４】第１コア層と第２コア層を同時に合成
したことを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいず
れか一つに記載の光ファイバ。
【請求項１５】クラッドは第２コア層との境界から第
２コア層の直径の２倍の領域に至る範囲を第１コア層と
第２コア層と同時に合成したことを特徴とする請求項１
４記載の光ファイバ。
【請求項１６】請求項１乃至請求項１５の光ファイバ
のうち正の分散を有する光ファイバと負の分散を有する
光ファイバをそれぞれ１本以上組み合わせて形成したこ
とを特徴とする光伝送路。
【請求項１７】波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍま
での範囲内の設定波長または設定波長域または全波長域
において光伝送路の平均分散値をほぼ零としたことを特
徴とする請求項１６記載の光伝送路。
【請求項１８】信号光の送信側から受信側にかけて光
ファイバを複数縦続接続して形成し、前記複数の光ファ
イバのうち最もモードフィールド径が大きい光ファイバ
は信号光受信側に最も近い位置を除く位置に設けたこと
を特徴とする請求項１７記載の光伝送路。
【請求項１９】波長１４６０ｎｍから１６２５ｎｍの
範囲内の設定波長域または全波長域における平均分散値
を−１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ以下としたことを特徴とする光伝送リンク。
【請求項２０】信号光源と、該信号光源から出力され
る信号光と異なる波長の励起光を出力する励起光源とを
光伝送路に接続して形成したことを特徴とする光伝送リ
ンク。