JP2004271904A - Negative dispersion optical fiber, optical transmission path, and method for measuring characteristics of optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送用の負分散光ファイバ、ＷＤＭ光伝送用の光伝送路、及び光ファイアの測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長１．３１μｍで零分散を有するシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）は、非線形性や光伝送損失、偏波モード分散（ＰＭＤ）等の点で大変優れた光伝送路である。しかしながら、波長１．５５μｍ帯で大きな正の分散値と分散スロープを有するため、分散を補償してやらないと、波長１．５５μｍ帯での光伝送は困難である。そこで、モジュール型の分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）が盛んに検討されている。例えば、海底光伝送用等においては、分散補償を短い光ファイバで達成させるために、クラッドの屈折率に対するセンターコアの比屈折率差（Δ１）を２．０％以上に高くして、波長１．５５μｍ帯でマイナス１００ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の大きな分散補償を達成したものが開発されている。
【０００３】
また、新しいアプローチとして、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）が提案された（非特許文献１）。この提案以来、様々なタイプのＲＤＦが開発されてきた。これらの光ファイバは−１５〜−６０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の分散値を有しており、ＳＭＦと繋いで光伝送路として用いる事を目的として開発されてきた。
【０００４】
このようなＲＤＦは、ＤＣＦに比べ、光伝送損失やＰＭＤが小さく、有効コア断面積Ａｅｆｆが拡大されている為、光伝送路として有利な特性を有している。それでも、その光伝送損失は、一般的に０．２３ｄＢ／ｋｍ以上と、従来の光伝送路と比べると、まだ大きな値であった。
【０００５】
また、従来のＲＤＦは、有効コア断面積Ａｅｆｆが２５μｍ２程度であり、ＤＣＦに比べると拡大されているが、通常のＮＺ‐ＤＳＦ（５０μｍ２程度）に比べると半分程度の値であった。又その後に、有効コア断面積Ａｅｆｆが４０μｍ２程度に拡大された低非線形性の分散補償光ファイバ（Ｎ−ＭＤＦ）も提案された（例えば非特許文献２）。しかし、これを上回る分散補償光ファイバは未だ提案されていなかった。
【０００６】
【非特許文献１】
ＥＣＯＣ’９７ Ｖｏｌ．１ Ｐ１２７
【非特許文献２】
ＥＣＯＣ’００ ２−４−２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
よって、従来のＲＤＦと同程度の負分散、負分散スロープ特性を持たせながら、波長１．５５μｍでの有効コア断面積Ａｅｆｆを大幅に拡大し、光伝送特性やＰＭＤを抑制する新たな開発が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、係る課題を、シングルモード光ファイバの後にマルチモード（ＭＭ）光伝送型光ファイバ（ＭＭＦ）を縦続接続し、光伝送路を構成した場合、伝搬光信号が前段のシングルモード光ファイバを伝搬する間に、高次モードの伝搬が行われなくなるため、マルチモード（ＭＭ）設計の後段光ファイバでも最下位の基本モード（基底モード）のみが伝搬するという知見に基づくものである。
【０００９】
従って、後段の光ファイバとしてマルチモード型の光ファイバが使用でき、シングルモード型を必須としていた従来の設計に比較してより自由度の増した光伝送路の設計を行うことができる。勿論、このような光伝送路であっても従来と同様に、光信号をシングルモードで光伝送することができるものである。
【００１０】
本発明は、後段の光ファイバが１．５５μｍ帯で１５５０ｎｍ以上の実効的なカットオフ波長を有することで、有効コア断面積Ａｅｆｆが５０ｕｍ２以上の新しいタイプの後段の光ファイバを構築することができる。本発明は、実効的なカットオフ波長を信号帯域よりも短く設計するという従来の手法とは、明らかに異なるものである。以下は、その例として、ＳＭＦとＲＤＦを用いた光伝送路を中心に説明する。
【００１１】
光伝送路を正分散光ファイバと負分散光ファイバとを接続して構成すると、光伝送路全体の分散が０近辺にマネージされるので、分散による光伝送特性の劣化を抑制できるという観点から有利である。
【００１２】
もちろん、ＷＤＭ光伝送に対応するため、分散だけでなく、分散スロープも補償することが要求されるので、正分散スロープファイバと負分散スロープファイバを組み合わせることがさらに有利である。
【００１３】
光伝送帯域は、光ファイバの低損失帯、エルビュームドープ型光ファイバ（ＥＤＦＡ）の動作波長帯と言うことを考えると、１．５μｍ帯（例えば、１５２０ｎｍ−１６２０ｎｍ）が好ましい。波長１５２０ｎｍ以下は、ＯＨによる光ファイバの損失増加が懸念されるし、また、波長１６２０ｎｍは、光ファイバの曲げ損失による損失増加が懸念されるためである。更に、この波長領域においては、従来のＥＤＦＡを用いて、高効率な光増幅を行うことが可能である。その信号帯域で、ＳＭＦの様な正分散ファイバと、ＲＤＦを用いた系が、本発明の効果を非常に発揮できる構成の一つであるので、以下に詳述する。しかし本発明は係る構成を限定するものではない。
【００１４】
各種正分散光ファイバの特性を表１に示す。いずれの正分散光ファイバも、λｃが１５００ｎｍ以下になっており、信号帯域でのＳＭ動作が補償されている。本発明は、このような、正分散光ファイバをペアの光ファイバとして用いることを想定する。
【００１５】
【表１】
前述の様なＳＭＦと組み合わされて用いられるＲＤＦは、分散スロープを負にするため、ディプレスト層を有した屈折率プロファイルを用いることが多い。そこで、図１、または図２の様な屈折率プロファイルが、用いられることが多い。図１、図２において、１はセンターコア、２は第１サイドコア、３は第２サイドコア、４はクラッド層の領域を示す。
【００１７】
クラッド層４の屈折率に対するセンターコア１の比屈折率差（Δ１）は、一般的に、１．５％−２．５％のＤＣＦと比べると小さく、概ね０．７％−１．５％の範囲である。図１の屈折率プロファイルにおいて、センターコア１の径（２ａ）／第１サイドコア２の径（２ｂ）で定義される径比Ｒａとセンターコア１の径（１ａ）を調整しながら、１．５５μｍの分散／分散スロープ（ＤＰＳ）を３００ｎｍ一定にして、Δ１を変化させた場合の、１．５５μｍの特性の変化を図３に示す。
【００１８】
図３から明らかな様に、Δ１を小さくしていけば、Ａｅｆｆは拡大し、光伝送損失は低減していく事が分かる。このように、Δ１を小さくしていくことは、Ａｅｆｆ拡大、光伝送損失低減の面から、有利な特性である。では、Δ１をずっと下げていけば行くほど、有利な特性が得られる、と言うことになりそうであるが、実際はそう言うわけにはいかない。実際に、さらにΔ１を低くしていった場合の光伝送損失特性を調べているので、その結果を図４に示すが、１％付近を境に、光伝送損失が逆に増大してしまっている。
【００１９】
これは、１．０％以下のところで、ＤＰＳ ３００ｎｍ程度を保とうとすると、曲げ損失が増大してしまい、長波長側の損失が増大する傾向にある為である。その長波長損失増加が、１．５５μｍの光伝送損失も大きくしていると考えられる。しかし、Δ１を小さくしていく事は、Ａｅｆｆを拡大できるという点から魅力がある。そこで、図２の屈折率プロファイルが有効になる。
【００２０】
図５に、図１のＷ型ＲＤＦと図２のＷ−Ｓｅｇ型ＲＤＦの損失特性を示すが、図５から明らかなように、Ｗ型屈折率プロファイルではΔ１の小さいところで、先ほど述べた様な、曲げ損失に起因する損失の増加が起きている。一方のＷ−Ｓｅｇ型では、Δ１を小さくしていっても、さらに光伝送損失が低減できていることが示されている。よって、このＷ−Ｓｅｇ型屈折率プロファイルを使うことは、曲げ損失を抑制しながら、Ａｅｆｆの拡大と光伝送損失低減を実現する際には、有効な手段である。しかし、Ｗ−Ｓｅｇ型でもΔ１が０．７−０．８％以下になってくると、さすがに曲げ損失による光伝送損失の増大が徐々に起こってくる。
【００２１】
ここで、曲げ損失を増大させない為には、カットオフ波長を調整することが必要となってくる。例えば、曲げ損失を２０ｍｍφで５ｄＢ／ｍ一定としたときの、Δ１とλｃの関係を図６に示す。図６から明らかなように、ＲＤＦのＡｅｆｆ拡大という観点からは、Δ１を小さくしていくことが、非常に有効である事が分かる。確かにλｃは大きくなってしまうが、本発明はカットオフ波長を長波長側に移動できるので、その点は問題にならない。このように、従来のＲＤＦの範囲外であったΔ１が０．７％以下の時の様なλｃが２２ｍでもＳＭにならないであろうと思われる領域が、当発明の領域である。
【００２２】
本発明は、上記の様な領域を用いることで、曲げ損失を増大させることなく、従来、達成できなかったような特性が達成できる。これは、前段にＳＭ光伝送する光ファイバを設置し、後段には、ＭＭ設計の光ファイバをおくという、当発明の概念から可能となった光伝送特性と言える。
【００２３】
図２のＷ−Ｓｅｇ型屈折率プロファイルで、低非線形性の可能性を追求してみた。Δ１を０．４５％にして、ＤＰＳを３００ｎｍ程度にした場合は、λｃを例えば１５５０ｎｍに保とうとすると、曲げ損失は、２０ｍｍφで１０００ｄＢ／ｍ以上と大きくなってしまい損失増加を招いていた。よって、λｃは３０００ｎｍ以上になってしまうが、曲げ損失を５ｄＢ／ｍとして、最適化設計をした場合の、屈折率プロファイルを表２に、（基底モードの伝搬）特性を表３に示す。
【００２４】
【表２】
【表３】
表２，３から明らかな様に、従来のＲＤＦでは４０μｍ２程度が限界だったが、その限界を遙かに上回るＡｅｆｆ特性を得ている。よって、本発明により、今まで不可能であった光伝送特性の実現が可能となることが確認された。先述したように、この手法は、ＲＤＦに限らず、あらゆる２種類の光ファイバ以上で構成される光中継区間の光伝送路に適用可能である。
【００２７】
本発明のＭＭ−ＲＤＦを用いたシステムの実施形態は、図７に示すようなＳＭＦ＋ＲＤＦで構成する光伝送路が考えられる。図７において、ＴＸは光送信局、ＥＤＦＡはエルビュームドープ光ファイバを用いた光増幅装置、ＲＸは光受信局であり、図には、シングルモード光ファイバＳＭＦと負分散光ファイバＲＤＦとが縦続接続されて光伝送路が構成されている例が示されている。ＳＭＦ伝搬中にＳＭ動作が補償されるだけでなく、長さを適切量に調整することで、ＷＤＭ光伝送用のフラットな分散特性も得られる。なお、ＳＭＦ＋ＲＤＦで構成される光伝送路は、一中継区間（ＴＸ−ＥＤＦＡ２間、ＥＤＦＡ２−ＲＸ間）内に複数組存在しても良い。
【００２８】
このように、超低非線形性を有する新しいタイプのＲＤＦ（ＭＭ−ＲＤＦ）が開発された。このＲＤＦで開発された手法は、ＷＤＭ光伝送路として盛んに検討されている２種類以上の光ファイバで構成されるあらゆる系の光伝送路に適応可能である。よって、伝送容量を格段に改善する際に有効な新たな手法が確定されたと言える。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により、本発明の有効性を確認する。表２、３に示したＷ−Ｓｅｇ型屈折率プロファイルのシミュレーション結果のうち、Ｎｏ．２のシミュレーション結果を参考に、ＶＡＤ法で光ファイバの試作を行った。試作の結果を、従来型のＲＤＦの特性と合わせて、表４に示す。
【００３０】
【表４】
これにより、−１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の分散と２６０ｎｍ程度のＤＰＳ（ＳＭＦと接続した場合に、１５５０ｎｍの分散スロープをほぼ０ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍにする事が可能な特性）を維持しながら、従来達成不可能であった、１．５５ｍｍにおいて８０ｍｍ２程度の大Ａｅｆｆと、０．２０ｄＢ／ｋｍ以下の超低光伝送損失の特性を得ることができた。
よって、本発明により、従来提案された負分散光ファイバ（ＤＣＦ、ＲＤＦ）においては、到底達成不可能であると思われてきた特性を達成することができた。
【００３２】
係る開発された長さ１０．０ｋｍの試作負分散光ファイバＲＤＦの前に、分散が１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるＳＭＦを１０．０ｋｍ、縦続接続して光伝送路を光ファイバボビン上に作成し、その光伝送路を下記測定法により測定してみた。その結果、試作ＲＤＦにおいて基底モードのみの伝搬が達成されるのを確認できた。
【００３３】
なお、上記試作例の負分散光ファイバＲＤＦは、λｃは３０００ｎｍ以上であるが、前段のＳＭ光ファイバを通して光伝送させることにより、試作ＲＤＦにおいて基底モードのみの伝搬が達成された。
試作ＲＤＦが基底モードの伝送を行うことは、下記本発明の測定法により確認することができた。
【００３４】
本発明の測定方法は、図８に概略図を示すが、始めに、ＳＭＦ（１０ｋｍ以上が必要）とＲＤＦとを縦続接続し、ＳＭＦ＋ＲＤＦの特性を評価する。その後、ＳＭＦの特性を差し引きし、ＲＤＦの特性とする。
また、短尺でのモードフィールド径などのモードフィルド分布などを測定する場合は、始め、ＳＭＦ＋ＲＤＦを光伝送させた後のＲＤＦ出射端で測定を行う事により、求めた。
【００３５】
本発明は、上記のように、ＳＭＦとＭＭＦを組み合わせる光伝送路という新規概念、及びその概念を用いた光ファイバ、光システムはもちろんのこと、それに付随するあらゆる技術、測定法自体等を含むものである。
【００３６】
【効果】
本発明は、上述のように、光信号波長よりも短波長側にカットオフ波長を持つ前段光ファイバと光信号伝搬波長よりも長波長側にカットオフ波長を持つ後段光ファイバとを縦続接続して構成してなることを特徴とする光伝送路である。従って、本発明は、後段光ファイバとして、波長１．５５μｍでの基底モードの分散が負で、分散スロープが負で、且つ有効コア断面積Ａｅｆｆが５０μｍ２以上の光ファイバをシングルモード伝送路用として用いることができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による屈折率プロファイル。
【図２】本発明の他の実施例による屈折率プロファイル。
【図３】Δ１の変化に対する１．５５μｍのＡｅｆｆ、および光伝送損失を示す特性図。
【図４】Δ１の変化に対する１．５５μｍでの光伝送損失を示す特性図。
【図５】Δ１の変化に対するＷ型ＲＤＦとＷ−Ｓｅｇ型ＲＤＦの１．５５μｍにおける光伝送損失を示す特性図。
【図６】Δ１の変化に対するＷ−Ｓｅｇ型ＲＤＦのλｃ及び１．５５μｍのＡｅｆｆを示す特性図。
【図７】本発明の一実施形態の光伝送路を用いたシステムの形態を示す構成図。
【図８】本発明の一実施形態による光ファイバの測定法を示す測定法概念図。
【符号の説明】
１ センターコア
２ 第１サイドコア
３ 第２サイドコア
４ クラッド層[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a negative dispersion optical fiber for wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission, an optical transmission line for WDM optical transmission, and an optical fire measuring method.
[0002]
[Prior art]
A single mode optical fiber (SMF) having a wavelength of 1.31 μm and having zero dispersion is a very excellent optical transmission line in terms of nonlinearity, optical transmission loss, polarization mode dispersion (PMD) and the like. However, since it has a large positive dispersion value and a large dispersion slope in the wavelength band of 1.55 μm, it is difficult to transmit light in the wavelength band of 1.55 μm unless dispersion is compensated. Therefore, a modular dispersion compensating optical fiber (DCF) has been actively studied. For example, in undersea optical transmission, etc., in order to achieve dispersion compensation with a short optical fiber, the relative refractive index difference (Δ1) of the center core with respect to the refractive index of the cladding is increased to 2.0% or more, and the
[0003]
As a new approach, a line-type dispersion-compensating optical fiber (RDF) having an inverse dispersion characteristic with SMF has been proposed (Non-Patent Document 1). Since this proposal, various types of RDF have been developed. These optical fibers have a dispersion value of about -15 to -60 ps / nm / km, and have been developed for the purpose of being used as an optical transmission line by connecting to an SMF.
[0004]
Such an RDF has advantageous characteristics as an optical transmission line because the optical transmission loss and PMD are smaller than the DCF and the effective core area Aeff is enlarged. Nevertheless, the optical transmission loss is generally 0.23 dB / km or more, which is still a large value as compared with the conventional optical transmission line.
[0005]
Further, the conventional RDF has an effective core area Aeff of about 25 μm 2, which is larger than that of DCF, but is about half that of normal NZ-DSF (about 50 μm 2 ). Thereafter, a dispersion compensation optical fiber (N-MDF) with low nonlinearity in which the effective core area Aeff is enlarged to about 40 μm 2 has also been proposed (for example, Non-Patent Document 2). However, a dispersion compensating optical fiber exceeding this has not been proposed yet.
[0006]
[Non-patent document 1]
ECOC '97 Vol. 1 P127
[Non-patent document 2]
ECOC'00 2-4-2
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, a new development that suppresses optical transmission characteristics and PMD by greatly increasing the effective core area Aeff at a wavelength of 1.55 μm while providing the same negative dispersion and negative dispersion slope characteristics as those of the conventional RDF. Was desired.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a multimode (MM) optical transmission type optical fiber (MMF) that is cascaded after a single mode optical fiber to form an optical transmission line. Since the propagation of the higher-order mode is not performed during the propagation of the multimode (MM), only the lowest fundamental mode (fundamental mode) propagates in the post-stage optical fiber of the multi-mode (MM) design.
[0009]
Therefore, a multi-mode optical fiber can be used as an optical fiber at the subsequent stage, and an optical transmission line with more flexibility can be designed as compared with a conventional design that requires a single-mode optical fiber. Of course, even in such an optical transmission line, an optical signal can be optically transmitted in a single mode as in the related art.
[0010]
According to the present invention, a new type of post-stage optical fiber having an effective core area Aeff of 50 μm 2 or more can be constructed because the post-stage optical fiber has an effective cutoff wavelength of 1550 nm or more in the 1.55 μm band. it can. The present invention is clearly different from the conventional method of designing the effective cutoff wavelength shorter than the signal band. Hereinafter, as an example, an optical transmission line using SMF and RDF will be mainly described.
[0011]
When the optical transmission line is configured by connecting a positive dispersion optical fiber and a negative dispersion optical fiber, the dispersion of the entire optical transmission line is managed near 0, which is advantageous from the viewpoint that deterioration of optical transmission characteristics due to dispersion can be suppressed. It is.
[0012]
Of course, in order to cope with WDM optical transmission, it is required to compensate not only dispersion but also dispersion slope. Therefore, it is more advantageous to combine a positive dispersion slope fiber and a negative dispersion slope fiber.
[0013]
The optical transmission band is preferably a 1.5 μm band (for example, 1520 nm to 1620 nm) in consideration of the low loss band of the optical fiber and the operating wavelength band of the erbium-doped optical fiber (EDFA). At a wavelength of 1520 nm or less, there is a concern about an increase in loss of the optical fiber due to OH, and at a wavelength of 1620 nm, there is a concern about an increase in loss due to bending loss of the optical fiber. Further, in this wavelength region, highly efficient optical amplification can be performed using a conventional EDFA. In the signal band, a system using a positive dispersion fiber such as an SMF and an RDF is one of the configurations that can greatly exhibit the effects of the present invention, and will be described in detail below. However, the present invention does not limit such a configuration.
[0014]
Table 1 shows the characteristics of various positive dispersion optical fibers. In each of the positive dispersion optical fibers, λc is 1500 nm or less, and the SM operation in the signal band is compensated. The present invention assumes that such a positive dispersion optical fiber is used as a pair of optical fibers.
[0015]
[Table 1]
The RDF used in combination with the SMF as described above often uses a refractive index profile having a depressed layer in order to make the dispersion slope negative. Therefore, a refractive index profile as shown in FIG. 1 or FIG. 2 is often used. 1 and 2,
[0017]
The relative refractive index difference (Δ1) of the
[0018]
As is clear from FIG. 3, it can be understood that if Δ1 is reduced, Aeff is increased and the optical transmission loss is reduced. As described above, decreasing Δ1 is an advantageous characteristic from the viewpoint of Aeff expansion and reduction of optical transmission loss. Then, it is likely that as the value of Δ1 is further reduced, more advantageous characteristics will be obtained, but in practice this is not the case. Actually, the optical transmission loss characteristics when Δ1 is further reduced are shown in FIG. 4. The results are shown in FIG. 4. However, the optical transmission loss increases around 1%. I have.
[0019]
This is because, if the DPS is set to about 300 nm at 1.0% or less, the bending loss increases, and the loss on the long wavelength side tends to increase. It is considered that the increase in the long wavelength loss also increases the optical transmission loss of 1.55 μm. However, reducing Δ1 is attractive in that Aeff can be increased. Then, the refractive index profile of FIG. 2 becomes effective.
[0020]
FIG. 5 shows the loss characteristics of the W-type RDF of FIG. 1 and the W-Seg type RDF of FIG. 2. As is clear from FIG. 5, where the Δ1 is small in the W-type refractive index profile, as described above, However, an increase in loss due to bending loss has occurred. On the other hand, it is shown that the optical transmission loss can be further reduced in the W-Seg type even when Δ1 is reduced. Therefore, using this W-Seg type refractive index profile is an effective means for realizing expansion of Aeff and reduction of optical transmission loss while suppressing bending loss. However, when Δ1 becomes 0.7-0.8% or less even in the W-Seg type, the optical transmission loss due to the bending loss gradually increases.
[0021]
Here, in order not to increase the bending loss, it is necessary to adjust the cutoff wavelength. For example, FIG. 6 shows the relationship between Δ1 and λc when the bending loss is constant at 5 dB / m at 20 mmφ. As is clear from FIG. 6, from the viewpoint of expanding the Aeff of the RDF, it is understood that reducing Δ1 is very effective. Although λc certainly increases, the present invention does not pose a problem since the cutoff wavelength can be shifted to the longer wavelength side. As described above, the region where the λc is 22 m, which is considered to be not SM even when Δ1 is 0.7% or less, which is outside the range of the conventional RDF, is the region of the present invention.
[0022]
According to the present invention, by using such a region, characteristics that could not be achieved conventionally can be achieved without increasing bending loss. This can be said to be an optical transmission characteristic made possible by the concept of the present invention, in which an optical fiber for transmitting SM light is installed at the front stage and an optical fiber of MM design is installed at the rear stage.
[0023]
In the W-Seg type refractive index profile of FIG. 2, the possibility of low nonlinearity was pursued. When Δ1 is set to 0.45% and the DPS is set to about 300 nm, if λc is to be kept at, for example, 1550 nm, the bending loss becomes as large as 1000 dB / m or more at 20 mmφ, causing an increase in loss. Therefore, although λc becomes 3000 nm or more, Table 2 shows the refractive index profile and Table 3 shows the characteristics (propagation of the fundamental mode) when the bending loss is 5 dB / m and the optimization design is performed.
[0024]
[Table 2]
[Table 3]
As is clear from Tables 2 and 3, the limit was about 40 μm 2 in the conventional RDF, but an Aeff characteristic far exceeding the limit was obtained. Therefore, it has been confirmed that the present invention makes it possible to realize optical transmission characteristics that have been impossible up to now. As described above, this method is not limited to the RDF, and can be applied to an optical transmission line in an optical repeater section including at least two types of optical fibers.
[0027]
In the embodiment of the system using the MM-RDF of the present invention, an optical transmission line configured by SMF + RDF as shown in FIG. 7 can be considered. In FIG. 7, TX is an optical transmitting station, EDFA is an optical amplifier using an erbium-doped optical fiber, and RX is an optical receiving station. In the figure, a single mode optical fiber SMF and a negative dispersion optical fiber RDF are shown. An example in which an optical transmission line is configured by cascade connection is shown. Not only is the SM operation compensated during SMF propagation, but also by adjusting the length to an appropriate amount, a flat dispersion characteristic for WDM optical transmission can be obtained. Note that a plurality of optical transmission lines configured by SMF + RDF may exist in one relay section (between TX and EDFA2, between EDFA2 and RX).
[0028]
Thus, a new type of RDF having ultra-low nonlinearity (MM-RDF) has been developed. The method developed by this RDF is applicable to any type of optical transmission line composed of two or more types of optical fibers which are being actively studied as WDM optical transmission lines. Therefore, it can be said that a new method effective for significantly improving the transmission capacity has been determined.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be confirmed by examples. Among the simulation results of the W-Seg type refractive index profile shown in Tables 2 and 3, among the simulation results of No. An optical fiber was prototyped by the VAD method with reference to the simulation result of No. 2. Table 4 shows the results of the prototype together with the characteristics of the conventional RDF.
[0030]
[Table 4]
Thereby, while maintaining the dispersion of -16 ps / nm / km or less and the DPS of about 260 nm (a characteristic that the dispersion slope of 1550 nm can be made almost 0 ps / nm 2 / km when connected to the SMF), It was possible to obtain characteristics of a large Aeff of about 80 mm 2 at 1.55 mm and an ultra-low optical transmission loss of 0.20 dB / km or less, which could not be achieved conventionally.
Therefore, according to the present invention, it was possible to achieve the characteristics that were considered to be impossible to achieve in the conventionally proposed negative dispersion optical fibers (DCF, RDF).
[0032]
Before such a developed negative dispersion optical fiber RDF having a length of 10.0 km, an SMF having a dispersion of 16 ps / nm / km was cascaded for 10.0 km to form an optical transmission line on the optical fiber bobbin. The optical transmission line was measured by the following measurement method. As a result, it was confirmed that propagation of only the fundamental mode was achieved in the prototype RDF.
[0033]
Note that, in the negative dispersion optical fiber RDF of the above-mentioned prototype, although λc is 3000 nm or more, by propagating light through the SM optical fiber at the preceding stage, propagation of only the fundamental mode was achieved in the prototype RDF.
The fact that the prototype RDF transmits in the fundamental mode could be confirmed by the measurement method of the present invention described below.
[0034]
The measurement method of the present invention is schematically shown in FIG. 8. First, SMF (requiring 10 km or more) and RDF are cascaded, and the characteristics of SMF + RDF are evaluated. Thereafter, the characteristics of the SMF are subtracted to obtain the characteristics of the RDF.
In the case of measuring the mode field distribution such as the mode field diameter in a short length, the measurement was first performed by performing the measurement at the RDF emission end after the SMF + RDF was optically transmitted.
[0035]
As described above, the present invention includes a novel concept of an optical transmission line that combines SMF and MMF, and includes not only an optical fiber and an optical system using the concept, but also all the accompanying technologies and measurement methods themselves. .
[0036]
【effect】
As described above, the present invention cascade-connects a pre-stage optical fiber having a cut-off wavelength on a shorter wavelength side than an optical signal wavelength and a post-stage optical fiber having a cut-off wavelength on a longer wavelength side than an optical signal propagation wavelength. An optical transmission line characterized by being configured with: Accordingly, the present invention provides an optical fiber having a negative fundamental mode dispersion at a wavelength of 1.55 μm, a negative dispersion slope, and an effective core area Aeff of 50 μm 2 or more as a post-stage optical fiber for a single mode transmission line. There is an excellent effect that can be used as.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refractive index profile according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a refractive index profile according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing 1.55 μm Aeff and optical transmission loss with respect to a change in Δ1.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing an optical transmission loss at 1.55 μm with respect to a change in Δ1.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing optical transmission loss at 1.55 μm of a W-type RDF and a W-Seg type RDF with respect to a change in Δ1.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing λc of the W-Seg type RDF and Aeff of 1.55 μm with respect to a change in Δ1.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an embodiment of a system using an optical transmission line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a conceptual diagram of a measuring method showing an optical fiber measuring method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
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