JP2004029439A - 減衰ファイバおよびこれを備えた分散補償ファイバモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、長波長側で吸収損失が低下する減衰ファイバ、分散補償量が変化しても損失波長特性の安定した分散補償ファイバモジュールを提供する。
【解決手段】コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上である減衰ファイバ。この減衰ファイバを備えた分散補償ファイバモジュール。
【選択図】 なし
【解決手段】コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上である減衰ファイバ。この減衰ファイバを備えた分散補償ファイバモジュール。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送装置の損失調整用に使用する減衰ファイバおよびこれを備えた分散補償ファイバモジュールに関するものであり、特に１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲における損失の傾斜が負の減衰ファイバおよびこれを備えた分散補償ファイバモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムでは、設計段階で多くの装置や光部品における損失を見込んでいるために、最終的には光伝送システムの多くの部分で光のパワーを減衰させる必要がある。光減衰器としては、金属膜を用いたタイプの固定減衰器もあるが、入力パワーの増大により金属膜が発熱して破損するという問題があることから、使用波長帯で大きな吸収特性を有するドーパントを添加したファイバ（以下、「減衰ファイバ」と称す。）を用いる方法が知られている。この減衰ファイバは、光を減衰させるドーパントが添加されたものである以外は、通常のファイバと同じである。そのため、この減衰ファイバは、伝送用ファイバと適合性がよく、光部品として使用しやすい、信頼性が高いなどの利点を有している。
【０００３】
ファイバに減衰性のドーパントを添加する技術は、例えば特開昭５４−２７５４号公報、実開昭６３−９６５０４号公報、特開平６−１０９９２３号公報、特開平７−４３５３３号公報、特開平８−１３６７３６号公報、特開平８−１３６７３７号公報、特開平９−１８４９１９号公報、特開平９−３１１２２１号公報、特開平１０−２０６６４０号公報、特開平１１−２６４９０８号公報、特開２００１−６６４５２号公報などに開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エルビウム添加ファイバ増幅器が実用化されたことによって、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍ帯では、超長距離無再生中継など、光増幅器を用いたシステムが既に商品化されている。波長多重伝送における伝送容量のさらなる向上には、伝送帯域の拡大と波長間隔を狭くすることによる波長多重数の増加や、１波長当たりの伝送速度の向上が有効である。高速伝送を前提とすると、光伝送路としては、伝送帯域で光伝送路全体としての波長分散はできる限り小さいことが望ましい。しかし、非線形光学効果を抑制するためには、波長分散が局所的に零になる部分が長くならない光伝送路が望ましい。
【０００５】
現在、１．３μｍ帯シングルモードファイバ網は、世界中に広がっている。このファイバ網を用いて１．５５μｍ帯の伝送を行うと、約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散が生じている。また、１．５５μｍ帯での数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有するノン零分散シフトファイバを用いて１．５５μｍ帯の伝送を行うと、＋３〜６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、長波長帯では、＋６〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の波長分散が生じる。そのため、このファイバを用いて光信号を伝送すると、波長分散の影響で、伝送特性が大きく劣化する。
図７は、光伝送路の累積波長分散と伝送速度の関係を示す図である。この累積波長分散を補償するために分散補償ファイバの開発が進められ、すでに商用化されている。例えば、特開平６−１１６２０号公報に、この分散補償ファイバについて開示されている。この分散補償ファイバは、１．５５μｍ帯において、負の大きな波長分散を有しており、伝送用ファイバと適切な長さで接続することで、伝送用シングルモードファイバで生じた正の波長分散を相殺することができる。そのため、高速通信が可能となる。
【０００６】
さらに、最近では前述のように通信容量の増大に伴って、波長多重化が進められている。例えば、１．３μｍ帯伝送用ファイバに負の大きな波長分散と正のスロープを有する分散補償ファイバを用いて分散を補償する場合、複数の波長のうち、１つの光信号については分散を補償することが可能であるが、その周辺の波長に対する分散補償効果は小さくなり、波長が離れるほど伝送特性は劣化する。そのため、図８に示すように、負の分散スロープが得られるセグメント付きのＷ型屈折率分布を有する分散スロープ補償型の分散補償ファイバも開発されている。例えば、特開平９−１３０１４３号公報に、このような分散補償ファイバに関する技術が開示されている。
【０００７】
分散スロープ補償型の分散補償ファイバは、このファイバ自体が光伝送路としてケーブル化されるか、もしくは既存の光伝送路の受信側または送信側に小型のモジュールとして挿入され、波長分散および分散スロープを補償する。
光伝送システムを構築する光部品の１つの分散補償ファイバモジュールは、光伝送路の累積波長分散や、使用する波長により必要な分散補償量（ｐｓ／ｎｍ）の値が異なっている。それに伴って、分散補償ファイバモジュールを製造するために必要なファイバの長さが異なるので、各々の分散補償ファイバモジュールの損失が異なる。しかし、分散補償量が変化しても、分散補償ファイバモジュールの損失は変化しない方が、多くの光部品を用いる光伝送路を設計、構築する際には簡便である。そこで、分散補償ファイバモジュールの損失を調整するために、損失が一定の減衰ファイバの長さを調整して巻き込む方法が用いられている。
【０００８】
図９は、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ（以下、「１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ」とも言う。）４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＮｏ．１〜Ｎｏ．４の損失波長特性を示す図である。波長１５３０〜１５６５ｎｍのＣ−ｂａｎｄでは、長波長側にいくにしたがって単調に挿入損失が低くなっている。そして、Ｎｏ．１とＮｏ．３では、１６１０ｎｍ付近まで単調に挿入損失が減少しているのが分かる。しかし、Ｎｏ．２やＮｏ．４では、１５８０〜１５９０ｎｍ付近で最も挿入損失が低くなり、その後、挿入損失が高くなっている。この長波長における挿入損失の増加は、分散補償ファイバの曲げ損失に起因するものであり、分散補償ファイバ毎にばらつきを生じてしまう。これらの分散補償ファイバモジュールの挿入損失を調整して、ある波長で一定の挿入損失にするには、損失を調整しやすい数ｄＢ／ｍ程度の減衰ファイバを用いるのが有効である。
【０００９】
減衰ファイバを用いた技術としては、種々の技術が開示されている。
例えば、特開平８−１３６８３６号公報では、使用波長帯における損失の波長依存性を無くすことを目的とした光減衰器が開示されている。
また、特開平８−１３６８３７号公報では、モードフィールド径の波長依存性と、添加されたドーパントに起因する減衰特性の波長依存性を相殺して、２種類以上の波長の光信号に対する光減衰特性をほぼ等しくすることを目的とした光減衰器が開示されている。
また、特開平９−１８４９１９号公報や特開平９−３１１２２１号公報には、接続時に生じるクラッドモードの影響を低減し、特性安定性に優れた光減衰器が開示されている。
また、特開平１０−２０６６４０号公報には、安価で高精度な光減衰器を提供するために、光固定減衰装置の技術が開示されている。
これらの技術は、１．３μｍ帯と１．５５μｍ帯の減衰量を出来る限り等しくするためのものであり、１．５５μｍ帯においても、平坦な波長特性を有しているものである。
【００１０】
図１０は、分散補償ファイバモジュールの損失を、従来の減衰ファイバを用いて調整し、波長１５７５ｎｍにおける損失を一定とした場合に、分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。Ｎｏ．１とＮｏ．３は、ほぼ同様の損失波長特性を示し、波長が長くなるほど単調に損失が減少している。Ｎｏ．２とＮｏ．４は分散補償ファイバの曲げ損失に起因する長波長側の損失劣化がそのまま残ってしまい、波長１５９０ｎｍよりも長い波長では損失が増加している。
【００１１】
図１１は、従来の減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
この損失波長特性は、比較的平坦であるが、波長１６１５ｎｍ付近まではわずかに損失が増加している。したがって、長波長側における損失を低くするという分散補償ファイバモジュールの目的に対しては望ましくない。そのため、このような減衰ファイバを用いて分散補償ファイバモジュールを作製すると、図１０に示したような長波長側で損失が増加するものとなってしまう。
さらに、特開２００１−６６４５２号公報には、入力される２種類の光信号の光減衰量の差を大きくする光減衰器の技術が開示されている。
しかし、これらの既に開示された技術を用いても分散補償ファイバモジュールに適した減衰ファイバを得ることが出来なかった。
【００１２】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、長波長側で吸収損失が低下する減衰ファイバ、およびこれを備えた分散補償ファイバモジュールであって、分散補償量が変化しても損失が変化しない分散補償ファイバモジュールを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低くなる減衰ファイバによって解決できる。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、１の波長と、２の波長との損失差が−０．０３ｄＢ／ｎｍ以上０．００ｄＢ／ｎｍ未満であることが好ましい。
上記減衰ファイバであって、シングルモードファイバ中に金属ドーパントが含有されてなることが好ましい。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍであることが好ましい。
コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、コアの外径が４．０μｍ以下、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることが好ましい。
コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることが好ましい。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、モードフィールド径が５μｍ〜７μｍであることが好ましい。
前記課題は、上記減衰ファイバを備えた分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続され、前記減衰ファイバと、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続において、軸ずれ接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明の減衰ファイバについて説明する。
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低くなっているファイバである。
このような長波長側において次第に吸収損失が低下する減衰ファイバを用いることにより、多くの光部品が適用される光伝送システムを設計、構築する際に、この光伝送システム全体の損失波長特性を非常に狭い範囲に納めることができるから、光伝送システムの設計を容易にすることができる。
【００１５】
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、１の波長と２の波長との損失差が−０．０３ｄＢ／ｎｍ以上０．００ｄＢ／ｎｍ未満のファイバである。
このような負の損失傾斜を有する減衰ファイバは、分散補償ファイバの損失傾斜に起因する損失波長特性と同等の損失波長特性を示す。したがって、この減衰ファイバを用いて製造された分散補償ファイバモジュールは、これに用いられる分散補償ファイバのファイバ条長が変化しても、損失を一定に保ちながら、減衰ファイバを用いずに製造された分散補償ファイバモジュールと同等の損失傾斜に調整することが可能となる。
【００１６】
本発明の減衰ファイバは、シングルモードファイバ中に金属ドーパントが含有されてなるものである。ここで、金属ドーパントが含有されたシングルモードファイバとは、所定量（濃度）の金属ドーパントが、シングルモードファイバ中に添加されたものである。
シングルモードファイバに添加することにより、このファイバを伝送する光を減衰させる効果を発揮する金属ドーパントとしては、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）などが挙げられる。
また、上記のような所望の損失波長特性を得るための金属ドーパントのコア中の含有量は、０．０１〜０．１０重量％程度が好ましい。含有量が０．０１重量％未満では、吸収損失が小さくなってしまい、所望の減衰量を得るためのファイバ長が長くなってしまう。含有量が０．１０重量％を超えると、吸収損失が大きくなっていまい、ファイバ条長誤差、接続作業のやり直しから、所望の減衰量を得ることが困難になる。
【００１７】
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍのファイバである。
減衰ファイバの吸収損失を上記範囲とすれば、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動を小さくすることができる上に、数ｄＢの損失調整をするために必要なファイバ条長を数ｍ程度とすることができる。
吸収損失が２ｄＢ／ｍ未満では、数ｄＢの損失調整をするためには、数ｍを超えるファイバ条長が必要となる。一方、吸収損失が１０ｄＢ／ｍを超えると、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動が大きくなる。
【００１８】
本発明の減衰ファイバは、コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアの外径が４．０μｍ以下、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％以上のファイバである。減衰ファイバをこのような構造とすることにより、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、長波長側で吸収損失が低下するファイバとなる。
コアの外径が４．０μｍを超え、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％未満では、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、平坦な損失波長特性か、長波長側で吸収損失が増加するファイバとなり、分散補償ファイバと同等の波長特性を持ちながら、損失を調整することが可能な減衰ファイバが得られなくなる。
【００１９】
さらに、本発明の減衰ファイバは、コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径、すなわちコアの外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％以上のファイバである。
【００２０】
ここで、本発明の減衰ファイバの屈折率分布の一例を図１に示す。図１中、２ｂは中心コア部の外径、２ａは外側コア部の外径を示す。
また、クラッドに対するコアの比屈折率差Δ０．６〜０．８％のときの１．５５μｍ帯における吸収損失特性が平坦となる外側コア部外径（μｍ）、１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍおよび１６１０ｎｍの各波長におけるモードフィールド径（μｍ）、波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失（ｄＢ／ｍ）を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
図１および表１から、本発明の減衰ファイバは、曲げ損失が許容できる範囲の１０ｄＢ／ｍ以下の範囲内で、波長特性が負になる構造を選択することが可能である。
すなわち、曲げ損失が許容できる範囲内で、コアの外径を細くして、光の染み出し量をクラッド側において多くなるように、減衰ファイバの構造を最適化することによって、分散補償ファイバモジュールに適した減衰ファイバを製造することができる。
なお、このような減衰ファイバの構造は、クラッドに対するコアの比屈折率差Δ、コアの外径が前述の組み合わせの範囲内であれば、所望の損失波長特性を満たすというものではない。したがって、曲げ損失、中心コア部と外側コア部の比率、損失波長特性が最適となるように組み合わせて、減衰ファイバを設計する。
【００２３】
そして、本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、モードフィールド径が５μｍ〜７μｍのファイバである。一般的に、分散補償ファイバのモードフィールド径は５μｍ〜７μｍの範囲であるから、減衰ファイバのモードフィールド径を５μｍ〜７μｍとすることにより、長波長側の接続損失を低くすることが可能となる。したがって、この減衰ファイバを用いて、分散補償ファイバモジュールを製造すれば、減衰ファイバと分散補償ファイバとの接続部分の損失波長特性により、損失傾斜が負となる分散補償ファイバモジュールを得ることができる。
【００２４】
次に、本発明の分散補償ファイバモジュールについて説明する。
本発明の分散補償ファイバモジュールの第１の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたファイバモジュールである。
また、本発明の分散補償ファイバモジュールの第２の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、この分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、この中間ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたファイバモジュールである。
このような第１および第２の実施形態の分散補償ファイバモジュールは、損失傾斜が負であり、分散補償量が変化しても、ある波長で損失がほぼ一定であり、損失の波長特性のばらつきを狭い範囲に抑えたファイバモジュールである。
【００２５】
さらに、本発明の分散補償ファイバモジュールの第３の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、この分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、この中間ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続され、減衰ファイバと、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続において、軸ずれ接続されたファイバモジュールである。
このような第３の実施形態の分散補償ファイバモジュールは、減衰ファイバと、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続部分における損失が増大されている上に、損失傾斜が負のファイバモジュールである。したがって、第３の実施形態の分散補償ファイバモジュール全体として、損失傾斜が負の分散補償ファイバモジュールとなる。
【００２６】
以下、具体的な実施例を示して、本発明の効果を明らかにする。
（実施例１）
ＭＣＶＤ法とＣＯＣｌ２のエタノール溶液の液浸方法により、図２に示すような屈折率分布を有する減衰ファイバを作製した。
得られた減衰ファイバのクラッドに対するコアの比屈折率差Δは０．８％であり、コア外径３．５μｍであった。
この減衰ファイバの損失波長特性を図３に示す。また、この減衰ファイバの光学特性を表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】
図３および表２の結果から、この実施例の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲において、使用可能な曲げ損失を維持しつつ損失傾斜が負であることが確認された。
【００２９】
（実施例２）
ＭＣＶＤ法とＣＯＣｌ２のエタノール溶液の液浸方法により、図１に示すような屈折率分布を有する減衰ファイバを作製した。
得られた減衰ファイバのクラッドに対するコアの比屈折率差Δは０．８％であり、コア外径４．０μｍであった。また、中心コア部に対する外側コア部の外径比は２．０であった。
この減衰ファイバの損失波長特性を図４に示す。また、この減衰ファイバの光学特性を表３に示す。
【００３０】
【表３】
【００３１】
図４および表３の結果から、この実施例の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲において、使用可能な曲げ損失を維持しつつ損失傾斜が負であることが確認された。
【００３２】
（実施例３）
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法により、図８に示すような屈折率分布を有するセグメント付きＷ型分散補償ファイバを作製した。
得られた分散補償ファイバと、実施例１で作製した減衰ファイバを用いて、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを作製した。
得られた分散補償ファイバモジュールに関して、波長１５７５ｎｍにおける損失が１１．５ｄＢとなるように、減衰ファイバで損失の調整を行った。
この分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を図５に示す。また、この分散補償ファイバモジュールの光学特性を表４に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】
図５および表４の結果から、この実施例の分散補償ファイバモジュールは４とも、損失傾斜が負であり、安定した損失波長特性を示すことが確認された。
【００３５】
（実施例４）
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法により、図８に示すような屈折率分布を有するセグメント付きＷ型分散補償ファイバを作製した。
得られた分散補償ファイバと、実施例１で作製した減衰ファイバを用いて、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを作製した。
得られた分散補償ファイバモジュールに関して、波長１５７５ｎｍにおける損失が１１．５ｄＢとなるように、減衰ファイバと１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバとを軸ずれ接続させて損失の調整を行った。
この分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を図６に示す。また、この分散補償ファイバモジュールの光学特性を表５に示す。
【００３６】
【表５】
【００３７】
図６および表５の結果から、この実施例の分散補償ファイバモジュールは４とも、損失傾斜が負であり、安定した損失波長特性を示すことが確認された。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低下するから、分散補償ファイバの損失傾斜に起因する損失波長特性と同等の損失波長特性を示す。また、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍであるため、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動を小さくすることができる上に、数ｄＢの損失調整をするために必要なファイバ条長を数ｍ程度とすることができる。
また、本発明の分散補償ファイバモジュールは、本発明の減衰ファイバを用いて製造されたファイバモジュールであるから、これに用いられる分散補償ファイバのファイバ条長が変化しても、損失を一定に保ちながら、減衰ファイバを用いずに製造された分散補償ファイバモジュールと同等の損失波長特性に調整することが可能となる。したがって、多くの光部品を用いる光伝送システムを設計、構築する際のシステム設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減衰ファイバの屈折率分布の一例を示す図である。
【図２】実施例１で作製した減衰ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図３】実施例１で作製した減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
【図４】実施例２で作製した減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
【図５】実施例３で作製した分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図６】実施例４で作製した分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図７】光伝送路の累積波長分散と伝送速度の関係を示す図である。
【図８】分散スロープ補償型の分散補償ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図９】１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバを補償する分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図１０】分散補償ファイバモジュールの損失を、従来の減衰ファイバを用いて調整し、波長１５７５ｎｍにおける損失を一定とした場合に、分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図１１】従来の減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光伝送装置の損失調整用に使用する減衰ファイバおよびこれを備えた分散補償ファイバモジュールに関するものであり、特に１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲における損失の傾斜が負の減衰ファイバおよびこれを備えた分散補償ファイバモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送システムでは、設計段階で多くの装置や光部品における損失を見込んでいるために、最終的には光伝送システムの多くの部分で光のパワーを減衰させる必要がある。光減衰器としては、金属膜を用いたタイプの固定減衰器もあるが、入力パワーの増大により金属膜が発熱して破損するという問題があることから、使用波長帯で大きな吸収特性を有するドーパントを添加したファイバ（以下、「減衰ファイバ」と称す。）を用いる方法が知られている。この減衰ファイバは、光を減衰させるドーパントが添加されたものである以外は、通常のファイバと同じである。そのため、この減衰ファイバは、伝送用ファイバと適合性がよく、光部品として使用しやすい、信頼性が高いなどの利点を有している。
【０００３】
ファイバに減衰性のドーパントを添加する技術は、例えば特開昭５４−２７５４号公報、実開昭６３−９６５０４号公報、特開平６−１０９９２３号公報、特開平７−４３５３３号公報、特開平８−１３６７３６号公報、特開平８−１３６７３７号公報、特開平９−１８４９１９号公報、特開平９−３１１２２１号公報、特開平１０−２０６６４０号公報、特開平１１−２６４９０８号公報、特開２００１−６６４５２号公報などに開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エルビウム添加ファイバ増幅器が実用化されたことによって、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍ帯では、超長距離無再生中継など、光増幅器を用いたシステムが既に商品化されている。波長多重伝送における伝送容量のさらなる向上には、伝送帯域の拡大と波長間隔を狭くすることによる波長多重数の増加や、１波長当たりの伝送速度の向上が有効である。高速伝送を前提とすると、光伝送路としては、伝送帯域で光伝送路全体としての波長分散はできる限り小さいことが望ましい。しかし、非線形光学効果を抑制するためには、波長分散が局所的に零になる部分が長くならない光伝送路が望ましい。
【０００５】
現在、１．３μｍ帯シングルモードファイバ網は、世界中に広がっている。このファイバ網を用いて１．５５μｍ帯の伝送を行うと、約＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散が生じている。また、１．５５μｍ帯での数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散を有するノン零分散シフトファイバを用いて１．５５μｍ帯の伝送を行うと、＋３〜６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、長波長帯では、＋６〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の波長分散が生じる。そのため、このファイバを用いて光信号を伝送すると、波長分散の影響で、伝送特性が大きく劣化する。
図７は、光伝送路の累積波長分散と伝送速度の関係を示す図である。この累積波長分散を補償するために分散補償ファイバの開発が進められ、すでに商用化されている。例えば、特開平６−１１６２０号公報に、この分散補償ファイバについて開示されている。この分散補償ファイバは、１．５５μｍ帯において、負の大きな波長分散を有しており、伝送用ファイバと適切な長さで接続することで、伝送用シングルモードファイバで生じた正の波長分散を相殺することができる。そのため、高速通信が可能となる。
【０００６】
さらに、最近では前述のように通信容量の増大に伴って、波長多重化が進められている。例えば、１．３μｍ帯伝送用ファイバに負の大きな波長分散と正のスロープを有する分散補償ファイバを用いて分散を補償する場合、複数の波長のうち、１つの光信号については分散を補償することが可能であるが、その周辺の波長に対する分散補償効果は小さくなり、波長が離れるほど伝送特性は劣化する。そのため、図８に示すように、負の分散スロープが得られるセグメント付きのＷ型屈折率分布を有する分散スロープ補償型の分散補償ファイバも開発されている。例えば、特開平９−１３０１４３号公報に、このような分散補償ファイバに関する技術が開示されている。
【０００７】
分散スロープ補償型の分散補償ファイバは、このファイバ自体が光伝送路としてケーブル化されるか、もしくは既存の光伝送路の受信側または送信側に小型のモジュールとして挿入され、波長分散および分散スロープを補償する。
光伝送システムを構築する光部品の１つの分散補償ファイバモジュールは、光伝送路の累積波長分散や、使用する波長により必要な分散補償量（ｐｓ／ｎｍ）の値が異なっている。それに伴って、分散補償ファイバモジュールを製造するために必要なファイバの長さが異なるので、各々の分散補償ファイバモジュールの損失が異なる。しかし、分散補償量が変化しても、分散補償ファイバモジュールの損失は変化しない方が、多くの光部品を用いる光伝送路を設計、構築する際には簡便である。そこで、分散補償ファイバモジュールの損失を調整するために、損失が一定の減衰ファイバの長さを調整して巻き込む方法が用いられている。
【０００８】
図９は、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ（以下、「１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ」とも言う。）４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＮｏ．１〜Ｎｏ．４の損失波長特性を示す図である。波長１５３０〜１５６５ｎｍのＣ−ｂａｎｄでは、長波長側にいくにしたがって単調に挿入損失が低くなっている。そして、Ｎｏ．１とＮｏ．３では、１６１０ｎｍ付近まで単調に挿入損失が減少しているのが分かる。しかし、Ｎｏ．２やＮｏ．４では、１５８０〜１５９０ｎｍ付近で最も挿入損失が低くなり、その後、挿入損失が高くなっている。この長波長における挿入損失の増加は、分散補償ファイバの曲げ損失に起因するものであり、分散補償ファイバ毎にばらつきを生じてしまう。これらの分散補償ファイバモジュールの挿入損失を調整して、ある波長で一定の挿入損失にするには、損失を調整しやすい数ｄＢ／ｍ程度の減衰ファイバを用いるのが有効である。
【０００９】
減衰ファイバを用いた技術としては、種々の技術が開示されている。
例えば、特開平８−１３６８３６号公報では、使用波長帯における損失の波長依存性を無くすことを目的とした光減衰器が開示されている。
また、特開平８−１３６８３７号公報では、モードフィールド径の波長依存性と、添加されたドーパントに起因する減衰特性の波長依存性を相殺して、２種類以上の波長の光信号に対する光減衰特性をほぼ等しくすることを目的とした光減衰器が開示されている。
また、特開平９−１８４９１９号公報や特開平９−３１１２２１号公報には、接続時に生じるクラッドモードの影響を低減し、特性安定性に優れた光減衰器が開示されている。
また、特開平１０−２０６６４０号公報には、安価で高精度な光減衰器を提供するために、光固定減衰装置の技術が開示されている。
これらの技術は、１．３μｍ帯と１．５５μｍ帯の減衰量を出来る限り等しくするためのものであり、１．５５μｍ帯においても、平坦な波長特性を有しているものである。
【００１０】
図１０は、分散補償ファイバモジュールの損失を、従来の減衰ファイバを用いて調整し、波長１５７５ｎｍにおける損失を一定とした場合に、分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。Ｎｏ．１とＮｏ．３は、ほぼ同様の損失波長特性を示し、波長が長くなるほど単調に損失が減少している。Ｎｏ．２とＮｏ．４は分散補償ファイバの曲げ損失に起因する長波長側の損失劣化がそのまま残ってしまい、波長１５９０ｎｍよりも長い波長では損失が増加している。
【００１１】
図１１は、従来の減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
この損失波長特性は、比較的平坦であるが、波長１６１５ｎｍ付近まではわずかに損失が増加している。したがって、長波長側における損失を低くするという分散補償ファイバモジュールの目的に対しては望ましくない。そのため、このような減衰ファイバを用いて分散補償ファイバモジュールを作製すると、図１０に示したような長波長側で損失が増加するものとなってしまう。
さらに、特開２００１−６６４５２号公報には、入力される２種類の光信号の光減衰量の差を大きくする光減衰器の技術が開示されている。
しかし、これらの既に開示された技術を用いても分散補償ファイバモジュールに適した減衰ファイバを得ることが出来なかった。
【００１２】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、長波長側で吸収損失が低下する減衰ファイバ、およびこれを備えた分散補償ファイバモジュールであって、分散補償量が変化しても損失が変化しない分散補償ファイバモジュールを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低くなる減衰ファイバによって解決できる。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、１の波長と、２の波長との損失差が−０．０３ｄＢ／ｎｍ以上０．００ｄＢ／ｎｍ未満であることが好ましい。
上記減衰ファイバであって、シングルモードファイバ中に金属ドーパントが含有されてなることが好ましい。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍであることが好ましい。
コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、コアの外径が４．０μｍ以下、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることが好ましい。
コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることが好ましい。
１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、モードフィールド径が５μｍ〜７μｍであることが好ましい。
前記課題は、上記減衰ファイバを備えた分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
前記課題は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、上記減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続され、前記減衰ファイバと、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続において、軸ずれ接続された分散補償ファイバモジュールによって解決できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
まず、本発明の減衰ファイバについて説明する。
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低くなっているファイバである。
このような長波長側において次第に吸収損失が低下する減衰ファイバを用いることにより、多くの光部品が適用される光伝送システムを設計、構築する際に、この光伝送システム全体の損失波長特性を非常に狭い範囲に納めることができるから、光伝送システムの設計を容易にすることができる。
【００１５】
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、１の波長と２の波長との損失差が−０．０３ｄＢ／ｎｍ以上０．００ｄＢ／ｎｍ未満のファイバである。
このような負の損失傾斜を有する減衰ファイバは、分散補償ファイバの損失傾斜に起因する損失波長特性と同等の損失波長特性を示す。したがって、この減衰ファイバを用いて製造された分散補償ファイバモジュールは、これに用いられる分散補償ファイバのファイバ条長が変化しても、損失を一定に保ちながら、減衰ファイバを用いずに製造された分散補償ファイバモジュールと同等の損失傾斜に調整することが可能となる。
【００１６】
本発明の減衰ファイバは、シングルモードファイバ中に金属ドーパントが含有されてなるものである。ここで、金属ドーパントが含有されたシングルモードファイバとは、所定量（濃度）の金属ドーパントが、シングルモードファイバ中に添加されたものである。
シングルモードファイバに添加することにより、このファイバを伝送する光を減衰させる効果を発揮する金属ドーパントとしては、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、バナジウム（Ｖ）などが挙げられる。
また、上記のような所望の損失波長特性を得るための金属ドーパントのコア中の含有量は、０．０１〜０．１０重量％程度が好ましい。含有量が０．０１重量％未満では、吸収損失が小さくなってしまい、所望の減衰量を得るためのファイバ長が長くなってしまう。含有量が０．１０重量％を超えると、吸収損失が大きくなっていまい、ファイバ条長誤差、接続作業のやり直しから、所望の減衰量を得ることが困難になる。
【００１７】
本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍのファイバである。
減衰ファイバの吸収損失を上記範囲とすれば、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動を小さくすることができる上に、数ｄＢの損失調整をするために必要なファイバ条長を数ｍ程度とすることができる。
吸収損失が２ｄＢ／ｍ未満では、数ｄＢの損失調整をするためには、数ｍを超えるファイバ条長が必要となる。一方、吸収損失が１０ｄＢ／ｍを超えると、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動が大きくなる。
【００１８】
本発明の減衰ファイバは、コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアの外径が４．０μｍ以下、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％以上のファイバである。減衰ファイバをこのような構造とすることにより、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、長波長側で吸収損失が低下するファイバとなる。
コアの外径が４．０μｍを超え、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％未満では、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、平坦な損失波長特性か、長波長側で吸収損失が増加するファイバとなり、分散補償ファイバと同等の波長特性を持ちながら、損失を調整することが可能な減衰ファイバが得られなくなる。
【００１９】
さらに、本発明の減衰ファイバは、コアとその外周上に設けられたクラッドとからなり、コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径、すなわちコアの外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差Δが０．７％以上のファイバである。
【００２０】
ここで、本発明の減衰ファイバの屈折率分布の一例を図１に示す。図１中、２ｂは中心コア部の外径、２ａは外側コア部の外径を示す。
また、クラッドに対するコアの比屈折率差Δ０．６〜０．８％のときの１．５５μｍ帯における吸収損失特性が平坦となる外側コア部外径（μｍ）、１５３０ｎｍ、１５５０ｎｍおよび１６１０ｎｍの各波長におけるモードフィールド径（μｍ）、波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失（ｄＢ／ｍ）を表１に示す。
【００２１】
【表１】
図１および表１から、本発明の減衰ファイバは、曲げ損失が許容できる範囲の１０ｄＢ／ｍ以下の範囲内で、波長特性が負になる構造を選択することが可能である。
すなわち、曲げ損失が許容できる範囲内で、コアの外径を細くして、光の染み出し量をクラッド側において多くなるように、減衰ファイバの構造を最適化することによって、分散補償ファイバモジュールに適した減衰ファイバを製造することができる。
なお、このような減衰ファイバの構造は、クラッドに対するコアの比屈折率差Δ、コアの外径が前述の組み合わせの範囲内であれば、所望の損失波長特性を満たすというものではない。したがって、曲げ損失、中心コア部と外側コア部の比率、損失波長特性が最適となるように組み合わせて、減衰ファイバを設計する。
【００２３】
そして、本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、モードフィールド径が５μｍ〜７μｍのファイバである。一般的に、分散補償ファイバのモードフィールド径は５μｍ〜７μｍの範囲であるから、減衰ファイバのモードフィールド径を５μｍ〜７μｍとすることにより、長波長側の接続損失を低くすることが可能となる。したがって、この減衰ファイバを用いて、分散補償ファイバモジュールを製造すれば、減衰ファイバと分散補償ファイバとの接続部分の損失波長特性により、損失傾斜が負となる分散補償ファイバモジュールを得ることができる。
【００２４】
次に、本発明の分散補償ファイバモジュールについて説明する。
本発明の分散補償ファイバモジュールの第１の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたファイバモジュールである。
また、本発明の分散補償ファイバモジュールの第２の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、この分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、この中間ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたファイバモジュールである。
このような第１および第２の実施形態の分散補償ファイバモジュールは、損失傾斜が負であり、分散補償量が変化しても、ある波長で損失がほぼ一定であり、損失の波長特性のばらつきを狭い範囲に抑えたファイバモジュールである。
【００２５】
さらに、本発明の分散補償ファイバモジュールの第３の実施形態は、分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、この分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、この中間ファイバの少なくとも片端に、本発明の減衰ファイバが融着接続され、この減衰ファイバに、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続され、減衰ファイバと、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続において、軸ずれ接続されたファイバモジュールである。
このような第３の実施形態の分散補償ファイバモジュールは、減衰ファイバと、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続部分における損失が増大されている上に、損失傾斜が負のファイバモジュールである。したがって、第３の実施形態の分散補償ファイバモジュール全体として、損失傾斜が負の分散補償ファイバモジュールとなる。
【００２６】
以下、具体的な実施例を示して、本発明の効果を明らかにする。
（実施例１）
ＭＣＶＤ法とＣＯＣｌ２のエタノール溶液の液浸方法により、図２に示すような屈折率分布を有する減衰ファイバを作製した。
得られた減衰ファイバのクラッドに対するコアの比屈折率差Δは０．８％であり、コア外径３．５μｍであった。
この減衰ファイバの損失波長特性を図３に示す。また、この減衰ファイバの光学特性を表２に示す。
【００２７】
【表２】
図３および表２の結果から、この実施例の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲において、使用可能な曲げ損失を維持しつつ損失傾斜が負であることが確認された。
【００２９】
（実施例２）
ＭＣＶＤ法とＣＯＣｌ２のエタノール溶液の液浸方法により、図１に示すような屈折率分布を有する減衰ファイバを作製した。
得られた減衰ファイバのクラッドに対するコアの比屈折率差Δは０．８％であり、コア外径４．０μｍであった。また、中心コア部に対する外側コア部の外径比は２．０であった。
この減衰ファイバの損失波長特性を図４に示す。また、この減衰ファイバの光学特性を表３に示す。
【００３０】
【表３】
図４および表３の結果から、この実施例の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの使用波長範囲において、使用可能な曲げ損失を維持しつつ損失傾斜が負であることが確認された。
【００３２】
（実施例３）
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法により、図８に示すような屈折率分布を有するセグメント付きＷ型分散補償ファイバを作製した。
得られた分散補償ファイバと、実施例１で作製した減衰ファイバを用いて、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを作製した。
得られた分散補償ファイバモジュールに関して、波長１５７５ｎｍにおける損失が１１．５ｄＢとなるように、減衰ファイバで損失の調整を行った。
この分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を図５に示す。また、この分散補償ファイバモジュールの光学特性を表４に示す。
【００３３】
【表４】
図５および表４の結果から、この実施例の分散補償ファイバモジュールは４とも、損失傾斜が負であり、安定した損失波長特性を示すことが確認された。
【００３５】
（実施例４）
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法により、図８に示すような屈折率分布を有するセグメント付きＷ型分散補償ファイバを作製した。
得られた分散補償ファイバと、実施例１で作製した減衰ファイバを用いて、１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバ４０ｋｍを補償する分散補償ファイバモジュールＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを作製した。
得られた分散補償ファイバモジュールに関して、波長１５７５ｎｍにおける損失が１１．５ｄＢとなるように、減衰ファイバと１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバとを軸ずれ接続させて損失の調整を行った。
この分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を図６に示す。また、この分散補償ファイバモジュールの光学特性を表５に示す。
【００３６】
【表５】
図６および表５の結果から、この実施例の分散補償ファイバモジュールは４とも、損失傾斜が負であり、安定した損失波長特性を示すことが確認された。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の減衰ファイバは、１５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍの波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低下するから、分散補償ファイバの損失傾斜に起因する損失波長特性と同等の損失波長特性を示す。また、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍであるため、損失調整を行う際のファイバ条長の誤差や、融着接続作業に起因するファイバ条長の変動による損失変動を小さくすることができる上に、数ｄＢの損失調整をするために必要なファイバ条長を数ｍ程度とすることができる。
また、本発明の分散補償ファイバモジュールは、本発明の減衰ファイバを用いて製造されたファイバモジュールであるから、これに用いられる分散補償ファイバのファイバ条長が変化しても、損失を一定に保ちながら、減衰ファイバを用いずに製造された分散補償ファイバモジュールと同等の損失波長特性に調整することが可能となる。したがって、多くの光部品を用いる光伝送システムを設計、構築する際のシステム設計を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減衰ファイバの屈折率分布の一例を示す図である。
【図２】実施例１で作製した減衰ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図３】実施例１で作製した減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
【図４】実施例２で作製した減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
【図５】実施例３で作製した分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図６】実施例４で作製した分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図７】光伝送路の累積波長分散と伝送速度の関係を示す図である。
【図８】分散スロープ補償型の分散補償ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図９】１．３μｍ帯零分散シングルモードファイバを補償する分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図１０】分散補償ファイバモジュールの損失を、従来の減衰ファイバを用いて調整し、波長１５７５ｎｍにおける損失を一定とした場合に、分散補償ファイバモジュールの損失波長特性を示す図である。
【図１１】従来の減衰ファイバの損失波長特性を示す図である。
Claims (11)
- １５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、波長が長くなるにしたがって次第に吸収損失が低くなることを特徴とする減衰ファイバ。
- １５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、１の波長と、２の波長との損失差が−０．０３ｄＢ／ｎｍ以上０．００ｄＢ／ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の減衰ファイバ。
- 請求項１または２記載の減衰ファイバであって、
シングルモードファイバ中に金属ドーパントが含有されてなることを特徴とする減衰ファイバ。 - １５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、吸収損失が２ｄＢ／ｍ〜１０ｄＢ／ｍであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の減衰ファイバ。
- コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、
コアの外径が４．０μｍ以下、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の減衰ファイバ。 - コアとその外周上に設けられたクラッドとからなる減衰ファイバにおいて、
コアは少なくともクラッドよりも大きな屈折率を有する中心コア部と、このコア中心部の外周上に設けられ、中心コア部と同等の屈折率を有する外側コア部とからなり、外側コア部の外径が４．５μｍ以下、中心コア部に対する外側コア部の外径比が１．０〜２．０であり、中心コア部のみに金属ドーパントが含有され、クラッドに対するコアの比屈折率差が０．７％以上であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の減衰ファイバ。 - １５３０ｎｍ〜１６２５ｎｍから選択された波長範囲において、モードフィールド径が５μｍ〜７μｍであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の減衰ファイバ。
- 請求項１ないし７のいずれかに記載の減衰ファイバを備えたことを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
- 分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの少なくとも片端に、請求項１ないし６のいずれかに記載の減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたことを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
- 分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、請求項１ないし７のいずれかに記載の減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続されたことを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
- 分散補償ファイバコイルを構成する分散補償ファイバの両端に、該分散補償ファイバと同等のモードフィールド径を有する中間ファイバが融着接続され、該中間ファイバの少なくとも片端に、請求項１ないし７のいずれかに記載の減衰ファイバが融着接続され、該減衰ファイバに、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバが接続され、前記減衰ファイバと、１．３μｍ帯に零分散波長を有するシングルモードファイバ、分散シフトファイバまたはノン零分散シフトファイバから選択される１つのファイバとの接続において、軸ずれ接続されたことを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
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|---|---|---|---|---|
| WO2009081902A1 (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-02 | Fujikura Ltd. | 光導波路型波長分散補償デバイスとその製造方法 |
| EP2224269A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-09-01 | Fujikura, Ltd. | Optical waveguide-type wavelength dispersion compensation device and manufacturing method thereof |
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