JP2005181911A - Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line - Google Patents
Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005181911A JP2005181911A JP2003426062A JP2003426062A JP2005181911A JP 2005181911 A JP2005181911 A JP 2005181911A JP 2003426062 A JP2003426062 A JP 2003426062A JP 2003426062 A JP2003426062 A JP 2003426062A JP 2005181911 A JP2005181911 A JP 2005181911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dispersion
- fiber
- wavelength
- photonic crystal
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、使用波長域において正の波長分散を有する伝送用光ファイバの累積波長分散を補償するために用いられるフォトニック結晶ファイバ及び分散補償ファイバモジュールに関するものであり、特に分散補償後の四次分散を小さくし、広い波長範囲において残留分散を小さく抑えることが可能なフォトニック結晶ファイバ、分散補償ファイバモジュール及び光ファイバ伝送路に関する。 The present invention relates to a photonic crystal fiber and a dispersion-compensating fiber module used for compensating the cumulative chromatic dispersion of a transmission optical fiber having positive chromatic dispersion in a used wavelength range, and in particular, a fourth-order after dispersion compensation. The present invention relates to a photonic crystal fiber, a dispersion compensating fiber module, and an optical fiber transmission line that can reduce dispersion and suppress residual dispersion in a wide wavelength range.
エルビウム添加光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用化されている。また、通信容量の増大に伴い、波長多重伝送の開発が急速に進められ、既にいくつかの伝送路では商用化されている。今後は、波長帯域の広帯域化、波長多重数の増加が急速に進むものと思われる。 With the practical use of erbium-doped optical fiber amplifiers, systems using optical amplifiers such as ultra-long distance non-regenerative repeaters have already been commercialized at wavelengths of 1.53 μm to 1.63 μm. In addition, with the increase in communication capacity, development of wavelength multiplexing transmission has been rapidly advanced, and some transmission paths have already been commercialized. In the future, it is expected that the widening of the wavelength band and the increase in the number of wavelength multiplexing will proceed rapidly.
高速伝送を前提とすると、これらの伝送線路としては、伝送帯域で波長分散ができるだけ小さく、かつ、非線形効果を抑制するために零にはならない光ファイバ伝送路が望ましい。 Assuming high-speed transmission, these transmission lines are desirably optical fiber transmission lines that have as little chromatic dispersion as possible in the transmission band and that do not become zero in order to suppress nonlinear effects.
そして、波長多重伝送システムにおいて伝送容量を増やすためには、使用波長領域の広帯域化と1チャンネル当たりの伝送速度の高速化が有効である。伝送速度を高めるためには、伝送路の累積分散の低減が必要である。伝送速度の高速化が進めば進むほど、許容される残留分散は小さくなる。そのため、伝送距離が長くなり、伝送速度を上げようとすると、スパン毎の分散補償は必須となる。これは使用波長帯域全てにわたって要求されるので、伝送路の累積分散スロープを同時に補償することも必要となる。 In order to increase the transmission capacity in the wavelength division multiplexing transmission system, it is effective to widen the used wavelength region and increase the transmission rate per channel. In order to increase the transmission speed, it is necessary to reduce the cumulative dispersion of the transmission path. As the transmission speed increases, the allowable residual dispersion decreases. Therefore, dispersion compensation for each span becomes indispensable when the transmission distance becomes long and the transmission speed is increased. Since this is required over the entire wavelength band to be used, it is necessary to simultaneously compensate for the accumulated dispersion slope of the transmission line.
波長1.3μm帯シングルモード光ファイバ網は、早くから普及し、低価格であるために広範囲に敷設され利用されている。また、波長1.55μm帯で波長分散の値をほぼゼロにした分散シフト光ファイバや、使用波長帯から僅かに零分散波長をずらして使用波長帯で数ps/nm/km前後の分散を有する各種のノン零分散シフト光ファイバ(NZ−DSF)も使用されている。これらの光ファイバは、C−band(波長1.525μm〜1.565μm)、L−band(波長1.565μm〜1.625μm)、U−band(1.625μm〜1.675μm)において、数ps/nm/km〜10ps/nm/km程度の波長分散を有している。これらのファイバを用いると、波長分散が累積するが、この累積した波長分散を分散補償ファイバモジュールで補償することで、10Gb/sや40Gb/sなどの伝送をすることが可能となる。 Wavelength 1.3 μm band single-mode optical fiber networks have been widely used since early and are inexpensive and have been laid and used extensively. Also, a dispersion-shifted optical fiber in which the value of chromatic dispersion is almost zero in the 1.55 μm wavelength band, or a dispersion of around several ps / nm / km in the used wavelength band by slightly shifting the zero dispersion wavelength from the used wavelength band Various non-zero dispersion shifted optical fibers (NZ-DSF) are also used. These optical fibers are several ps in C-band (wavelength 1.525 μm to 1.565 μm), L-band (wavelength 1.565 μm to 1.625 μm), U-band (1.625 μm to 1.675 μm). It has a wavelength dispersion of about 10 nm / km / km to 10 ps / nm / km. When these fibers are used, chromatic dispersion is accumulated. By compensating the accumulated chromatic dispersion with a dispersion compensating fiber module, it becomes possible to transmit 10 Gb / s or 40 Gb / s.
ノンゼロ分散シフト光ファイバ(以下、NZ−DSFと記す。)の波長分散と分散スロープを補償するための分散補償ファイバとしては、例えば特許文献1,2及び非特許文献1に開示された分散補償ファイバがある。これらの文献に開示されている分散補償ファイバを用いることで、NZ−DSFの波長1.525μm〜1.625μmにおける累積波長分散を補償することが可能である。
ここで簡単に分散スロープ補償について説明する。分散スロープ補償の性能を求める時に用いる値として、波長分散に対する分散スロープの比(RDS;Relative Dispersion Slope)がある。波長分散をD、分散スロープをSとすると、RDSは次式(1)のように表すことができる。
RDS=S/D ・・・(1)
Here, the dispersion slope compensation will be briefly described. A value used when obtaining the performance of dispersion slope compensation is a ratio of dispersion slope to chromatic dispersion (RDS: Relative Dispersion Slope). If the chromatic dispersion is D and the dispersion slope is S, RDS can be expressed as the following equation (1).
RDS = S / D (1)
分散補償ファイバのRDSを伝送用光ファイバのRDSと等しくすると、波長分散を補償したときに分散スロープも完全に補償することが可能となる。
そして、分散スロープ補償率は、伝送用光ファイバのRDSをRDSTMF、分散補償ファイバのRDSをRDSSC−DCFとすると、次式(2)のように表すことができる。
分散スロープ補償率=RDSSC−DCF/RDSTMF×100 ・・・(2)
If the RDS of the dispersion compensating fiber is equal to the RDS of the transmission optical fiber, the dispersion slope can be completely compensated when the chromatic dispersion is compensated.
The dispersion slope compensation rate can be expressed as the following equation (2), where RDS of the transmission optical fiber is RDS TMF and RDS of the dispersion compensation fiber is RDS SC-DCF .
Dispersion slope compensation ratio = RDS SC-DCF / RDS TMF × 100 (2)
分散補償ファイバのRDSが伝送用光ファイバのRDSに等しいとき、波長分散を完全に補償するようにすると、その波長においては分散スロープを完全に補償することができる。これを模式的に示すと図1のようになる。しかし、これは、伝送用光ファイバの分散スロープと分散補償ファイバの分散スロープが波長に対して一定の場合である。実際の伝送用光ファイバや分散補償ファイバには、分散スロープに波長依存性がある。すなわち分散特性は直線ではなく、湾曲した曲線である。伝送用光ファイバの分散スロープの波長依存性は分散補償ファイバのそれと比べて小さいが、分散補償ファイバは比較的大きい。特に、RDSの大きな分散補償ファイバほど、分散スロープの波長依存性は大きくなる。NZ−DSF用分散補償ファイバの分散曲線を図2に示す。RDSの大きな分散補償ファイバの分散曲線を見ると、上に凸の分散曲線になっていることが分かる。このような分散補償ファイバを用いて中心波長で残留分散を小さくしようとすると、図3のように短波長と長波長側では分散過補償となってしまい、伝送特性の劣化をもたらす。通常は、帯域内でできるだけ残留分散が小さくなるような調整を行うので、図4や図5に示すように、中心波長付近では、残留分散をプラス側にして、使用波長全体で残留分散の絶対値が小さくなるように調整している。
なお、図4及び図5は、各伝送用光ファイバ80kmと、帯域内で残留分散の絶対値が小さくなるように長さを調整した分散補償ファイバモジュールを接続したときの残留分散である。
When the RDS of the dispersion compensating fiber is equal to the RDS of the transmission optical fiber, if the chromatic dispersion is completely compensated, the dispersion slope can be completely compensated at that wavelength. This is schematically shown in FIG. However, this is a case where the dispersion slope of the transmission optical fiber and the dispersion slope of the dispersion compensation fiber are constant with respect to the wavelength. In actual transmission optical fibers and dispersion compensating fibers, the dispersion slope has wavelength dependency. That is, the dispersion characteristic is not a straight line but a curved curve. Although the wavelength dependence of the dispersion slope of the transmission optical fiber is smaller than that of the dispersion compensating fiber, the dispersion compensating fiber is relatively large. In particular, the dispersion compensation fiber having a larger RDS has a greater wavelength dependency of the dispersion slope. A dispersion curve of the dispersion compensating fiber for NZ-DSF is shown in FIG. Looking at the dispersion curve of the dispersion compensating fiber having a large RDS, it can be seen that the dispersion curve is convex upward. If an attempt is made to reduce the residual dispersion at the center wavelength using such a dispersion compensating fiber, dispersion overcompensation occurs on the short wavelength and long wavelength sides as shown in FIG. 3, resulting in deterioration of transmission characteristics. Normally, adjustment is made so that the residual dispersion becomes as small as possible within the band. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the residual dispersion is set to the plus side near the center wavelength, and the absolute value of the residual dispersion is obtained over the entire wavelength used. The value is adjusted to be smaller.
4 and 5 show the residual dispersion when each transmission
分散補償ファイバは、例えば図6のような屈折率分布を有する。この屈折率分布のデルタは、各層の半径の比を調整することによって、RDSを含む各種光学特性を調整することが可能となる。このRDSは、RDSが小さい範囲では比較的容易に設計し、製造することが可能であり、分散曲線の湾曲は小さいが、RDSが0.01nm−1を超えるような分散補償ファイバについては、波長分散の絶対値を大きくしながら製造しようとすると、この分散曲線は湾曲しやすくなる。
そのため、図2に示したような分散補償ファイバを用いて、NZ−DSFの累積波長分散を補償すると、図4〜6に示すように、上に凸の残留分散を生じてしまう。
The dispersion compensating fiber has a refractive index profile as shown in FIG. 6, for example. The delta of the refractive index distribution can adjust various optical characteristics including RDS by adjusting the ratio of the radius of each layer. This RDS can be designed and manufactured relatively easily in the range where the RDS is small, and the dispersion compensation fiber having a small dispersion curve but a RDS exceeding 0.01 nm −1 has a wavelength of If an attempt is made to produce while increasing the absolute value of the dispersion, this dispersion curve tends to bend.
For this reason, if the chromatic dispersion of the NZ-DSF is compensated using the dispersion compensating fiber as shown in FIG. 2, an upward convex residual dispersion is generated as shown in FIGS.
RDSの小さな分散補償ファイバの特性を改善する方法としては、非特許文献2のような技術が開示されている。しかし、これは、SMF用分散補償ファイバに適用するものであり、四次分散改善のために接続するための分散補償ファイバ(凹の分散曲線)の分散の絶対値が、接続されて改善される側の分散補償ファイバ(凸型の分散曲線)に対して3倍程度の分散値を有していることから、大きなRDSの劣化を伴うことになり望ましくない。
As a method for improving the characteristics of a dispersion compensating fiber having a small RDS, a technique such as Non-Patent
また、非特許文献3には、フォトニック結晶構造を用いたファイバにおいて、L−bandやU−bandで下に凸の分散曲線を示すファイバが報告されている。しかし、これは、分散フラットファイバを得るための方法であって、分散補償ファイバモジュールで補償した後の残留分散を補償するという点で最適化されていない。
Further, Non-Patent
本発明は前記事情に鑑みてなされ、RDSの大きな分散補償ファイバに接続して、四次分散を改善するものであり、特にRDSの大きな分散補償ファイバのRDSを劣化させることなく改善できるフォトニック結晶ファイバ、それを用いた分散補償ファイバモジュール及び該モジュールを用いた光ファイバ伝送路の提供を目的とする。 The present invention is made in view of the above circumstances, and is connected to a dispersion compensating fiber having a large RDS to improve fourth-order dispersion. In particular, the photonic crystal can be improved without degrading the RDS of the dispersion compensating fiber having a large RDS. An object of the present invention is to provide a fiber, a dispersion compensating fiber module using the fiber, and an optical fiber transmission line using the module.
前記目的を達成するため、本発明は、コア部を囲むクラッド部に設けられた同一径の格子孔が六方最密構造に配置されたフォトニック結晶ファイバであって、前記コア部の周囲に配置される6個の格子孔形成部のうち、隣り合わせていない3つの格子孔形成部が空孔でなく、前記格子孔の間隔Λが1.0〜1.5μmの範囲であり、前記格子孔の直径dが0.6〜0.8μmの範囲であるフォトニック結晶ファイバを提供する。
本発明のフォトニック結晶ファイバは、1.525μm〜1.565μmの波長域において、分散スロープがゼロになる波長を有し、その波長よりも短い波長では分散スロープがマイナスであり、前記分散スロープがゼロになる波長よりも長波長では分散スロープが正になることが好ましい。このフォトニック結晶ファイバは1.525μm〜1.565μmの波長域において、伝送損失が1.0dB/km以下であることが好ましい。
また本発明のフォトニック結晶ファイバは、1.565μm〜1.625μmの波長域において、分散スロープがゼロになる波長を有し、その波長よりも短い波長では分散スロープがマイナスであり、前記分散スロープがゼロになる波長よりも長波長では分散スロープが正になるものでもよい。このフォトニック結晶ファイバは、1.565μm〜1.625μmの波長域において、伝送損失が1.0dB/km以下であることが好ましい。
また本発明のフォトニック結晶ファイバは、1.625μm〜1.675μmの波長域において、分散スロープがゼロになる波長を有し、その波長よりも短い波長では分散スロープがマイナスであり、前記分散スロープがゼロになる波長よりも長波長では分散スロープが正になるものでもよい。このフォトニック結晶ファイバは、1.625μm〜1.675μmの波長域において、伝送損失が1.0dB/km以下であることが好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention provides a photonic crystal fiber in which lattice holes of the same diameter provided in a cladding portion surrounding a core portion are arranged in a hexagonal close-packed structure, and arranged around the core portion. Among the six lattice hole forming portions that are not adjacent to each other, three lattice hole forming portions that are not adjacent to each other are not holes, and the lattice hole interval Λ is in the range of 1.0 to 1.5 μm. A photonic crystal fiber having a diameter d in the range of 0.6 to 0.8 μm is provided.
The photonic crystal fiber of the present invention has a wavelength at which the dispersion slope becomes zero in the wavelength range of 1.525 μm to 1.565 μm, the dispersion slope is negative at a wavelength shorter than that wavelength, and the dispersion slope is It is preferable that the dispersion slope is positive at a wavelength longer than the wavelength at which it becomes zero. This photonic crystal fiber preferably has a transmission loss of 1.0 dB / km or less in a wavelength range of 1.525 μm to 1.565 μm.
The photonic crystal fiber of the present invention has a wavelength at which the dispersion slope becomes zero in a wavelength range of 1.565 μm to 1.625 μm, and the dispersion slope is negative at a wavelength shorter than that wavelength. The dispersion slope may be positive at a wavelength longer than the wavelength at which becomes zero. This photonic crystal fiber preferably has a transmission loss of 1.0 dB / km or less in a wavelength range of 1.565 μm to 1.625 μm.
The photonic crystal fiber of the present invention has a wavelength at which the dispersion slope becomes zero in a wavelength range of 1.625 μm to 1.675 μm, and the dispersion slope is negative at a wavelength shorter than the wavelength, and the dispersion slope The dispersion slope may be positive at a wavelength longer than the wavelength at which becomes zero. This photonic crystal fiber preferably has a transmission loss of 1.0 dB / km or less in a wavelength range of 1.625 μm to 1.675 μm.
また本発明は、1.525μm〜1.675μmの範囲の波長域全てにわたって波長分散及び分散スロープが負である分散補償ファイバと、前述した本発明のフォトニック結晶ファイバとを接続してなるファイバを有することを特徴とする分散補償ファイバモジュールを提供する。
この分散補償ファイバモジュールにおいて、分散スロープの値を波長分散の値で割った値が0.003nm−1〜0.03nm−1の範囲であることが好ましい。
Further, the present invention provides a fiber formed by connecting a dispersion compensating fiber having negative chromatic dispersion and dispersion slope over the entire wavelength range of 1.525 μm to 1.675 μm and the above-described photonic crystal fiber of the present invention. A dispersion compensating fiber module is provided.
In this dispersion compensating fiber module, the value obtained by dividing the value of the dispersion slope by the value of chromatic dispersion is preferably in the range of 0.003 nm −1 to 0.03 nm −1 .
また本発明は、前述した本発明の分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続してなる光ファイバ伝送路を提供する。 The present invention also provides an optical fiber transmission line formed by connecting the above-described dispersion compensating fiber module of the present invention to a transmission optical fiber.
本発明のフォトニック結晶ファイバは、コア部を囲むクラッド部に設けられた同一径の格子孔が六方最密構造に配置されたフォトニック結晶ファイバであって、前記コア部の周囲に配置される6個の格子孔形成部のうち、隣り合わせていない3つの格子孔形成部が空孔でなく、前記格子孔の間隔Λが1.0〜1.5μmの範囲であり、前記格子孔の直径dが0.6〜0.8μmの範囲である構成としたことによって、1.525μm〜1.675μmの使用波長域において、分散スロープがゼロになる波長を有し、その波長よりも短い波長では分散スロープがマイナスであり、前記分散スロープがゼロになる波長よりも長波長では分散スロープが正になる。このように分散曲線が下に凸なフォトニック結晶ファイバを用いることによって、上に凸な分散特性を平坦に補償することができる。
また本発明の分散補償ファイバモジュールは、1.525μm〜1.675μmの範囲の波長域全てにわたって波長分散及び分散スロープが負である分散補償ファイバと、本発明の前記フォトニック結晶ファイバとを接続してなるファイバを有するものなので、広帯域で残留分散を低く抑えることが可能となり、高速伝送可能な光ファイバ伝送路を構築することができる。
また本発明の光ファイバ伝送路は、前記分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続してなるものなので、広帯域で残留分散を低く抑えることが可能となり、高速伝送可能なものとなる。
The photonic crystal fiber of the present invention is a photonic crystal fiber in which lattice holes of the same diameter provided in a cladding portion surrounding a core portion are arranged in a hexagonal close-packed structure, and is arranged around the core portion. Of the six lattice hole forming portions, three lattice hole forming portions that are not adjacent to each other are not holes, and the lattice hole interval Λ is in the range of 1.0 to 1.5 μm, and the diameter d of the lattice holes is Has a wavelength in which the dispersion slope is zero in the wavelength range of 1.525 μm to 1.675 μm, and is dispersed at wavelengths shorter than that wavelength. The slope is negative and the dispersion slope is positive at wavelengths longer than the wavelength at which the dispersion slope is zero. By using a photonic crystal fiber having a downward convex dispersion curve, the upward convex dispersion characteristic can be flatly compensated.
The dispersion compensating fiber module of the present invention connects a dispersion compensating fiber having negative chromatic dispersion and dispersion slope over the entire wavelength range of 1.525 μm to 1.675 μm and the photonic crystal fiber of the present invention. Therefore, the residual dispersion can be kept low over a wide band, and an optical fiber transmission line capable of high-speed transmission can be constructed.
Further, since the optical fiber transmission line of the present invention is formed by connecting the dispersion compensating fiber module to a transmission optical fiber, the residual dispersion can be kept low in a wide band, and high-speed transmission is possible.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図8は本発明のフォトニック結晶ファイバの断面構造の一例を示す図である。本発明のフォトニック結晶ファイバは、コア部を囲むクラッド部に設けられた同一径の格子孔が六方最密構造に配置され、前記コア部の周囲に配置される6個の格子孔形成部のうち、隣り合わせていない3つの格子孔形成部が空孔でなくクラッド部が存在し、前記格子孔の間隔Λが1.0〜1.5μmの範囲であり、前記格子孔の直径dが0.6〜0.8μmの範囲であることを特徴としている。格子孔の間隔Λが1.0μm未満であると分散曲線の湾曲が大きくなり残留分散が大きくなる。また格子孔の間隔Λが1.5μmを超えると分散曲線の湾曲が小さくなり、残留分散を広帯域で小さくすることができなくなるので好ましくない。格子孔の直径dが0.6μm未満であると分散曲線の湾曲のボトムが短波長にシフトしてしまい、本発明の波長帯の4次分散補償に適さない。また格子孔の直径dが0.8μmを超えると分散曲線の湾曲のボトムが長波長にシフトしてしまい、本発明の波長帯の4次分散補償には好ましくない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of the photonic crystal fiber of the present invention. In the photonic crystal fiber of the present invention, lattice holes of the same diameter provided in the clad portion surrounding the core portion are arranged in a hexagonal close-packed structure, and six lattice hole forming portions arranged around the core portion. Among them, the three lattice hole forming portions that are not adjacent to each other are not vacant holes but have cladding portions, the lattice hole interval Λ is in the range of 1.0 to 1.5 μm, and the diameter d of the lattice holes is 0. It is characterized by being in the range of 6 to 0.8 μm. If the gap Λ of the lattice holes is less than 1.0 μm, the curve of the dispersion curve becomes large and the residual dispersion becomes large. Further, if the lattice hole interval Λ exceeds 1.5 μm, the curve of the dispersion curve becomes small, and the residual dispersion cannot be reduced in a wide band, which is not preferable. If the diameter d of the grating holes is less than 0.6 μm, the bottom of the curve of the dispersion curve shifts to a short wavelength, which is not suitable for the fourth-order dispersion compensation in the wavelength band of the present invention. If the diameter d of the grating hole exceeds 0.8 μm, the bottom of the curve of the dispersion curve shifts to a long wavelength, which is not preferable for the fourth-order dispersion compensation in the wavelength band of the present invention.
本発明のフォトニック結晶ファイバは、前述した構造としたことにより、C−band(波長1.525μm〜1.565μm)、L−band(波長1.565μm〜1.625μm)、U−band(1.625μm〜1.675μm)などの様々な波長域において、分散スロープがゼロになる波長を有し、その波長よりも短い波長では分散スロープがマイナスであり、前記分散スロープがゼロになる波長よりも長波長では分散スロープが正になる分散特性を有している。 Since the photonic crystal fiber of the present invention has the above-described structure, C-band (wavelength 1.525 μm to 1.565 μm), L-band (wavelength 1.565 μm to 1.625 μm), U-band (1 .625 μm to 1.675 μm) and the like, the dispersion slope has a wavelength that becomes zero, the dispersion slope is negative at a wavelength shorter than that wavelength, and the wavelength at which the dispersion slope becomes zero. It has a dispersion characteristic that the dispersion slope becomes positive at a long wavelength.
このように、分散曲線が下に凸な(図11,図16,図22参照。)フォトニック結晶ファイバを用いることによって、上に凸な残留分散を平坦に補償することが可能になる。
また本発明のフォトニック結晶ファイバは、1.525μm〜1.675μmの波長域において、伝送損失が1.0dB/km以下であることが望ましい。伝送損失が1.0dB/km以下であれば、分散補償ファイバモジュールに接続して用いてもモジュールの損失を大きく劣化させずに、残留分散特性を改善させることができる。
Thus, by using a photonic crystal fiber whose dispersion curve is convex downward (see FIGS. 11, 16, and 22), it is possible to compensate for the residual dispersion that is convex upward.
The photonic crystal fiber of the present invention desirably has a transmission loss of 1.0 dB / km or less in a wavelength region of 1.525 μm to 1.675 μm. If the transmission loss is 1.0 dB / km or less, the residual dispersion characteristics can be improved without greatly degrading the loss of the module even when connected to the dispersion compensating fiber module.
図9及び図10は、本発明のフォトニック結晶ファイバの製造方法の一例を説明するための図である。
この方法では、まず多数本の石英棒7と石英管8とを用意する。これらはほぼ同じ外径とすることが望ましい。次に、石英棒7を中心として、その周囲に3本の石英棒7と3本の石英管8とを交互に配置し、六方最密構造とし、さらにその周囲に12本の石英管8を配置して、図9に示す構造の集合体9とする。
9 and 10 are diagrams for explaining an example of a method for producing a photonic crystal fiber according to the present invention.
In this method, first, a large number of
これとは別に、集合体9を挿入するための孔を穿設した石英管10を用意し、図10に示すように前記集合体9をこの石英管10の孔に挿入する。次いで、この複合体をプリフォームとして、光ファイバ線引き炉に装着し、通常の光ファイバと同様に線引きすることによって、所望外径のフォトニック結晶ファイバを製造する。
Separately, a
本発明の分散補償ファイバモジュールは、波長1.525μmから1.675μmの波長域全てにわたって波長分散、及び分散スロープが負である分散補償ファイバと、使用する波長帯で下に凸である分散特性を有する本発明のフォトニック結晶ファイバとを接続してなるファイバを備えていることを特徴としている。本発明の分散補償ファイバモジュールに使用される分散補償ファイバとしては、例えば、図6に示すように、コア1とクラッド2とからなり、該コア1が高屈折率の中心コア部3と、その外周に設けられクラッド2よりも低屈折率の中間コア部4と、該中間コア部4の外周に設けられクラッド2より高く中心コア部3よりも低い屈折率を持ったリングコア部5と、該リングコア部5の外周に設けられ中間コア部4とクラッド2との間の屈折率を持つディプレストコア部6とからなる構造の分散補償ファイバや、図7に示すように、ディプレストコア部6を設けていない以外は図6の分散補償ファイバと同様の構造を持った分散補償ファイバなどが挙げられる。
The dispersion compensating fiber module of the present invention has a dispersion compensating fiber having a negative chromatic dispersion and dispersion slope over the entire wavelength range from 1.525 μm to 1.675 μm, and a dispersion characteristic that is convex downward in the wavelength band to be used. It is characterized by having a fiber formed by connecting the photonic crystal fiber of the present invention. For example, as shown in FIG. 6, the dispersion compensating fiber used in the dispersion compensating fiber module of the present invention comprises a
本発明の分散補償ファイバモジュールを用いることで、残留分散の波長特性を平坦にすることができ、使用する波長域全域にわたって残留分散を小さく抑えることが可能となる。そして、10Gbit/sや40Gbit/sといった高速伝送が可能な伝送路を提供することができる。 By using the dispersion compensating fiber module of the present invention, the wavelength characteristics of residual dispersion can be flattened, and the residual dispersion can be kept small over the entire wavelength range to be used. A transmission path capable of high-speed transmission such as 10 Gbit / s or 40 Gbit / s can be provided.
本発明の分散補償ファイバモジュールは、分散スロープの値を波長分散の値で割った値(RDS)が0.003nm−1〜0.03nm−1であることを特徴としている。このRDSが0.003nm−1未満であると分散スロープ補償が不十分となり、またRDSが0.03nm−1を超えると分散スロープが過補償となるので好ましくない。 The dispersion compensating fiber module of the present invention is characterized in that a value (RDS) obtained by dividing the dispersion slope value by the chromatic dispersion value is 0.003 nm −1 to 0.03 nm −1 . If this RDS is less than 0.003 nm −1 , dispersion slope compensation is insufficient, and if RDS exceeds 0.03 nm −1 , the dispersion slope is overcompensated, which is not preferable.
このRDSの値は、本発明のフォトニック結晶ファイバと、公知の分散補償ファイバを組み合わせることにより得られる。組み合わせる際には、目標とするRDSに対して、下に分散曲線が凸なフォトニック結晶ファイバと分散補償ファイバとを、それぞれのRDS、波長分散の値を調整し、さらにそれぞれ使用するファイバ長を適宜調整することが必要である。 This RDS value can be obtained by combining the photonic crystal fiber of the present invention with a known dispersion compensating fiber. When combining the photonic crystal fiber and the dispersion compensating fiber with a convex dispersion curve below the target RDS, adjust the RDS and chromatic dispersion values, and set the fiber length to be used for each. It is necessary to adjust appropriately.
本発明の光ファイバ伝送路は、前記の分散補償ファイバモジュールを接続してなるものである。これらのモジュールを使用し、光ファイバ伝送路とすることで、使用する波長域全域にわたって残留分散が小さいため、10Gbit/sや40Gbit/sといった高速伝送が可能となる。 The optical fiber transmission line of the present invention is formed by connecting the dispersion compensating fiber modules. By using these modules as an optical fiber transmission line, since the residual dispersion is small over the entire wavelength range to be used, high-speed transmission such as 10 Gbit / s and 40 Gbit / s becomes possible.
以下、実施例により本発明の効果を実証するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。なお、各比較例、実施例のうち、[比較例1]はAeff(実効断面積)拡大型NZ−DSF、低分散スロープ型NZ−DSFを従来の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(C−band)であり、[比較例2]はAeff拡大型NZ−DSF、低分散スロープ型NZ−DSF、DSFを従来の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(L−band)であり、[比較例3]はDSFを従来の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(U−band)である。また[実施例1]はAeff拡大型NZ−DSF、低分散スロープ型NZ−DSFを本発明の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(C−band)であり、[実施例2]はAeff拡大型NZ−DSF、低分散スロープ型NZ−DSF、DSFを本発明の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(L−band)であり、[実施例3]はDSFを本発明の分散補償ファイバモジュールで補償した時の例(U−band)である。 Hereinafter, the effects of the present invention will be demonstrated by examples, but the present invention is not limited to the following examples. Of the comparative examples and examples, [Comparative Example 1] is an example when Aeff (effective cross-sectional area) expansion type NZ-DSF and low dispersion slope type NZ-DSF are compensated with a conventional dispersion compensating fiber module ( [Comparative Example 2] is an example (L-band) when Aeff expansion type NZ-DSF, low dispersion slope type NZ-DSF, and DSF are compensated by a conventional dispersion compensating fiber module. [Comparative Example 3] is an example (U-band) when DSF is compensated by a conventional dispersion compensating fiber module. [Embodiment 1] is an example (C-band) when Aeff expansion type NZ-DSF and low dispersion slope type NZ-DSF are compensated by the dispersion compensating fiber module of the present invention, and [Embodiment 2] is Aeff. The expanded NZ-DSF, the low dispersion slope type NZ-DSF, and the DSF are compensated by the dispersion compensating fiber module of the present invention (L-band), and [Example 3] is the DSF of the dispersion compensation of the present invention. It is an example (U-band) when compensating with a fiber module.
[比較例1]
VAD法、MCVD法等の公知の方法により、図6のような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバA,B(以下、ファイバA,Bと記す。)を作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c、ディプレストコア半径dは表1の値となるように製造した。
これらのファイバA,Bの光学特性を表2に示す。それぞれのファイバA,Bの波長分散特性は図2中の曲線A,Bのようになった。
これらのファイバA,Bを用いた分散補償ファイバモジュールを用いて、80kmのNZ−DSFの累積波長分散を補償したときの残留分散特性は、図4,5中でそれぞれ太線で示すような特性となった。
それぞれの帯域内における残留分散は、低分散スロープ型NZ−DSFにファイバAを用いたモジュールを接続した場合は、最大残留分散5ps/nm以下であり、大Aeff型NZ−DSFにファイバBを用いたモジュールを接続した場合は、最大残留分散20ps/nm以下であった。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、低スロープ型NZ−DSFにファイバAを用いたモジュールを接続した場合は、208kmでさらに分散補償が必要となり、大Aeff型NZ−DSFにファイバBを用いたモジュールを接続した場合は、52kmでさらに分散補償が必要となるので、分散補償回数が増え、光ファイバ伝送路の全体の構成が複雑となり望ましくない。
[Comparative Example 1]
Dispersion compensating fibers A and B (hereinafter referred to as fibers A and B) having a refractive index profile as shown in FIG. 6 were produced by a known method such as VAD method or MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, b / a, c / b, d / c, and depressed core radius d were manufactured so as to have the values shown in Table 1.
Table 2 shows the optical characteristics of these fibers A and B. The chromatic dispersion characteristics of the fibers A and B are as shown by the curves A and B in FIG.
Using the dispersion compensating fiber module using these fibers A and B, the residual dispersion characteristics when the accumulated chromatic dispersion of 80 km of NZ-DSF is compensated are as shown by thick lines in FIGS. became.
The residual dispersion within each band is 5 ps / nm or less when the module using the fiber A is connected to the low dispersion slope type NZ-DSF, and the fiber B is used for the large Aeff type NZ-DSF. When the module was connected, the maximum residual dispersion was 20 ps / nm or less.
Assuming that the allowable residual dispersion limit of 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, when a module using fiber A is connected to a low slope NZ-DSF, further dispersion compensation is required at 208 km, and a large Aeff type When a module using the fiber B is connected to the NZ-DSF, further dispersion compensation is required at 52 km, which increases the number of dispersion compensations and complicates the overall configuration of the optical fiber transmission line, which is not desirable.
[実施例1]
図9、図10は本発明の光ファイバの製造方法である。まず、格子孔の間隔、格子孔の直径が所定の値となるように石英管を選択し、図9に示すように石英管、及び石英棒を並べる。それを図10に示すようにさらに大きな石英管に挿入、セットし、これを溶融して紡糸することにより本発明のフォトニック結晶ファイバ(ファイバC)が得られる。コア部は図8に示すようにコア部を囲むクラッド部に設けた同一の格子孔(格子構造の空孔)が六方最密構造に配置されたフォトニック結晶構造ファイバであって、前記格子孔の間隔(格子間隔)Λが1.2μm、前記格子孔の直径dが0.66μmであった。
本発明のファイバCの波長分散特性を図11に示す。伝送損失は0.32dB/km(1.55μm)であった。
VAD法、MCVD法等の公知の方法により図6に示すような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバを作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c、ディプレストコア半径dは表3の値となるように製造した。
この分散補償ファイバD、E(以下、ファイバD,Eと記す。)の光学特性を表4に示す。
それぞれのファイバD,Eに本発明のファイバCをそれぞれ接続し、分散補償ファイバモジュールD,E(以下、モジュールD,Eと記す。)を得た。使用したファイバ長は、モジュールDでは、ファイバCが7.2km、ファイバDが10.3km、モジュールEでは、ファイバCが8.3km、ファイバEが9.0kmであった。
これらの分散補償ファイバモジュールを用いて、80kmのNZ−DSFの累積波長分散を補償した時の残留分散特性は図12,13のような特性となった。
それぞれの帯域内における残留分散は、低スロープ型NZ−DSFにモジュールDを用いた場合は、最大残留分散3.5ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(5ps/nm)に対して、70%に低減することができた。また、大Aeff型NZ−DSFにモジュールEを用いた場合は、最大残留分散10ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(20ps/nm以下)に対して1/2に低減することができた。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、低スロープ型NZ−DSFにファイバDを用いたモジュールを接続した場合は、297kmまでは伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を1.4倍まで長くすることが可能となった。
また、大Aeff型NZ−DSFにファイバEを用いたモジュールを接続した場合は、104kmまで伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を2倍まで長くすることが可能となった。
[Example 1]
9 and 10 show a method for manufacturing an optical fiber according to the present invention. First, the quartz tube is selected so that the interval between the lattice holes and the diameter of the lattice hole become predetermined values, and the quartz tube and the quartz rod are arranged as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the photonic crystal fiber (fiber C) of the present invention is obtained by inserting and setting it in a larger quartz tube, melting it and spinning it. As shown in FIG. 8, the core portion is a photonic crystal structure fiber in which the same lattice holes (holes of lattice structure) provided in the cladding portion surrounding the core portion are arranged in a hexagonal close-packed structure. The spacing (lattice spacing) Λ was 1.2 μm, and the diameter d of the lattice holes was 0.66 μm.
FIG. 11 shows the chromatic dispersion characteristics of the fiber C of the present invention. The transmission loss was 0.32 dB / km (1.55 μm).
A dispersion compensating fiber having a refractive index profile as shown in FIG. 6 was manufactured by a known method such as VAD method or MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, b / a, c / b, d / c, and depressed core radius d were manufactured so as to have the values shown in Table 3.
Table 4 shows optical characteristics of the dispersion compensating fibers D and E (hereinafter referred to as fibers D and E).
The fibers C of the present invention were connected to the fibers D and E, respectively, to obtain dispersion compensating fiber modules D and E (hereinafter referred to as modules D and E). The fiber length used in module D was 7.2 km for fiber C, 10.3 km for fiber D, 8.3 km for fiber C and 9.0 km for fiber E in module E.
When these dispersion compensating fiber modules were used to compensate the accumulated chromatic dispersion of 80 km of NZ-DSF, the residual dispersion characteristics were as shown in FIGS.
The residual dispersion in each band is a maximum residual dispersion of 3.5 ps / nm or less when the module D is used for the low slope NZ-DSF, and the residual dispersion characteristic using the conventional module (5 ps / nm). On the other hand, it could be reduced to 70%. In addition, when module E is used for a large Aeff type NZ-DSF, the maximum residual dispersion is 10 ps / nm or less, and the residual dispersion characteristic (20 ps / nm or less) using a conventional module is reduced to 1/2. We were able to.
Assuming that the allowable residual dispersion limit of 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, when a module using fiber D is connected to a low-slope NZ-DSF, transmission up to 297 km is possible. The distance that can be transmitted by compensation can be increased up to 1.4 times.
In addition, when a module using fiber E is connected to a large Aeff type NZ-DSF, transmission up to 104 km is possible, and the transmission distance can be increased up to twice as long as one dispersion compensation. .
[比較例2]
VAD法、MCVD法等の公知の方法により、図6のような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバF,G,H(以下、ファイバF,G,Hと記す。)を作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c、ディプレストコア半径dは表5の値となるように製造した。
これらのファイバF,G,Hの光学特性を表6に示す。それぞれのファイバF,G,Hの波長分散特性は図2中の曲線F,G及び図14に示すようになった。
これらのファイバF,G,Hを用いた分散補償ファイバモジュールを用いて、80kmの低分散スロープ型のNZ−DSF、及びDSFの累積波長分散を補償したときの残留分散特性は、図4,5中でそれぞれ細線及び図15で示すような特性となった。
それぞれの帯域内における残留分散は、低分散スロープ型NZ−DSFにファイバFを用いたモジュールを接続した場合は、最大残留分散7ps/nm以下であり、大Aeff型NZ−DSFにファイバGを用いたモジュールを接続した場合は、最大残留分散20ps/nm以下であった。また、DSFにファイバHを用いたモジュールを接続した場合は、最大残留分散40ps/nm以下であった。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、低スロープ型NZ−DSFにファイバFを用いたモジュールを接続した場合は、149kmでさらに分散補償が必要となり、大Aeff型NZ−DSFにファイバGを用いたモジュールを接続した場合は、52kmでさらに分散補償が必要となり、DSFにファイバHを用いたモジュールを接続した場合は、26kmでさらに分散補償が必要となるので、分散補償回数が増え、光ファイバ伝送路の全体の構成が複雑となり望ましくない。
[Comparative Example 2]
Dispersion compensating fibers F, G, and H (hereinafter referred to as fibers F, G, and H) having a refractive index profile as shown in FIG. 6 were manufactured by a known method such as the VAD method and the MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, b / a, c / b, d / c, and depressed core radius d were manufactured so as to have the values shown in Table 5.
Table 6 shows the optical characteristics of these fibers F, G, and H. The chromatic dispersion characteristics of the fibers F, G, and H are as shown by the curves F and G in FIG. 2 and FIG.
Using the dispersion compensating fiber module using these fibers F, G, and H, the residual dispersion characteristics when compensating the accumulated chromatic dispersion of the low dispersion slope type NZ-DSF of 80 km and DSF are shown in FIGS. Among them, the characteristics shown in FIG.
The residual dispersion in each band is 7 ps / nm or less when the module using the fiber F is connected to the low dispersion slope type NZ-DSF, and the fiber G is used for the large Aeff type NZ-DSF. When the module was connected, the maximum residual dispersion was 20 ps / nm or less. Further, when a module using the fiber H was connected to the DSF, the maximum residual dispersion was 40 ps / nm or less.
Assuming that the allowable residual dispersion limit of 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, when a module using fiber F is connected to a low slope NZ-DSF, further dispersion compensation is required at 149 km, and a large Aeff type When a module using the fiber G is connected to the NZ-DSF, further dispersion compensation is required at 52 km, and when a module using the fiber H is connected to the DSF, further dispersion compensation is required at 26 km. The number of times of dispersion compensation increases, and the entire configuration of the optical fiber transmission line becomes complicated, which is not desirable.
[実施例2]
実施例1と同様の方法でフォトニック結晶ファイバIを作製した。コア部は図8に示すようにコア部を囲むクラッド部に設けた同一径の格子孔(格子構造の空孔)が六方最密構造に配置されたフォトニック結晶構造ファイバであって、前記格子孔の間隔(格子間隔)Λが1.2μm、前記格子孔の直径dが0.68μmであった。
このファイバIの波長分散特性を図16に示す。伝送損失は0.33dB/km(1.55μm)であった。
VAD法、MCVD法等の公知の方法により図6に示すような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバを作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、Δ4、b/a、c/b、d/c、ディプレストコア半径dは表7の値となるように製造した。
この分散補償ファイバJ,K,L(以下、ファイバJ,K,Lと記す。)の光学特性を表8に示す。
それぞれのファイバJ,K,Lに本発明のファイバIをそれぞれ接続し、分散補償ファイバモジュールJ,K,L(以下、モジュールJ,K,Lと記す。)を得た。使用したファイバ長は、モジュールJでは、ファイバIが6.7km、ファイバJが7.5km、モジュールKでは、ファイバIが7.8km、ファイバKが11.0km、モジュールLではファイバIが7.4km、ファイバLが6.7kmであった。
これらのモジュールJ,K,Lを用いて、80kmのNZ−DSFの累積波長分散を補償した時の残留分散特性は図17,18のような特性となった。また80kmのDSFの累積波長分散を補償したときの残留分散特性は図19に示すような特性となった。
それぞれの帯域内における残留分散は、低スロープ型NZ−DSFにモジュールJを用いた場合は、最大残留分散3.5ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(7ps/nm)に対して、1/2に低減することができた。また、大Aeff型NZ−DSFにモジュールKを用いた場合は、最大残留分散11ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(20ps/nm以下)に対して、約1/2に低減することができた。さらに、DSFにモジュールLを用いた場合は、最大残留分散15ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(40ps/nm以下)に対して、約38%に低減することができた。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、低スロープ型NZ−DSFにモジュールJを接続した場合は、297kmまでは伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を約2倍まで長くすることが可能となった。
また、大Aeff型NZ−DSFにモジュールKを接続した場合は、95kmまで伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を約1.8倍まで長くすることが可能となった。
さらに、DSFにモジュールLを接続した場合は、69kmまで伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を約2.7倍まで長くすることが可能となった。
[Example 2]
A photonic crystal fiber I was produced in the same manner as in Example 1. As shown in FIG. 8, the core part is a photonic crystal structure fiber in which lattice holes of the same diameter (holes of the lattice structure) provided in the cladding part surrounding the core part are arranged in a hexagonal close-packed structure. The hole interval (lattice interval) Λ was 1.2 μm, and the diameter d of the lattice hole was 0.68 μm.
The chromatic dispersion characteristics of this fiber I are shown in FIG. The transmission loss was 0.33 dB / km (1.55 μm).
A dispersion compensating fiber having a refractive index profile as shown in FIG. 6 was manufactured by a known method such as VAD method or MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, b / a, c / b, d / c, and depressed core radius d were manufactured so as to have the values shown in Table 7.
Table 8 shows optical characteristics of the dispersion compensating fibers J, K, and L (hereinafter, referred to as fibers J, K, and L).
The fibers I of the present invention were connected to the fibers J, K, and L, respectively, to obtain dispersion compensating fiber modules J, K, and L (hereinafter referred to as modules J, K, and L). The fiber length used for module J is 6.7 km for fiber I, 7.5 km for fiber J, 7.8 km for fiber I for module K, 11.0 km for fiber K, and 7. I for module L. It was 4 km and the fiber L was 6.7 km.
Using these modules J, K, and L, the residual dispersion characteristics when the accumulated chromatic dispersion of the 80 km NZ-DSF was compensated were as shown in FIGS. Further, the residual dispersion characteristic when the accumulated chromatic dispersion of the 80 km DSF is compensated is as shown in FIG.
The residual dispersion within each band is a maximum residual dispersion of 3.5 ps / nm or less when the module J is used for the low slope NZ-DSF, and the residual dispersion characteristic using the conventional module (7 ps / nm). On the other hand, it was possible to reduce to 1/2. Further, when the module K is used for the large Aeff type NZ-DSF, the maximum residual dispersion is 11 ps / nm or less, which is about 1/2 of the residual dispersion characteristics (20 ps / nm or less) using the conventional module. It was possible to reduce it. Furthermore, when module L is used for DSF, the maximum residual dispersion is 15 ps / nm or less, which can be reduced to about 38% of the residual dispersion characteristics (40 ps / nm or less) using conventional modules. It was.
Assuming that the allowable residual dispersion limit of 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, when module J is connected to a low slope NZ-DSF, transmission is possible up to 297 km, and transmission is possible with one dispersion compensation. Long distances can be increased up to about twice.
Further, when the module K is connected to the large Aeff type NZ-DSF, it is possible to transmit up to 95 km, and the distance that can be transmitted by one dispersion compensation can be increased to about 1.8 times.
Further, when the module L is connected to the DSF, transmission up to 69 km is possible, and the distance that can be transmitted by one dispersion compensation can be increased up to about 2.7 times.
[比較例3]
VAD法、MCVD法等の公知の方法により、図7のような屈折率プロファイルを有する、DSFをU−bandで補償するための分散補償ファイバM(以下、ファイバMと記す。)を作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、b/a、c/b、コア半径cは表9の値となるように製造した。
このファイバMの光学特性を表10に示す。また、波長分散特性は図20に示すようになった。また。このファイバMを用いた分散補償ファイバモジュールを用いて、80kmのDSFの累積波長分散をU−bandにおいて補償した時の残留分散特性は図21に示す通りであった。
帯域内における残留分散は、最大残留分散20ps/nm以下であった。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、52kmでさらに分散補償が必要となるので、分散補償回数が増え、光ファイバ伝送路の構成が複雑となり望ましくない。
[Comparative Example 3]
A dispersion compensating fiber M (hereinafter referred to as a fiber M) having a refractive index profile as shown in FIG. 7 for compensating DSF with U-band was prepared by a known method such as VAD method or MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, b / a, c / b, and core radius c were manufactured so as to have the values shown in Table 9.
Table 10 shows the optical characteristics of the fiber M. Further, the wavelength dispersion characteristic is as shown in FIG. Also. Using the dispersion compensating fiber module using the fiber M, the residual dispersion characteristics when the accumulated chromatic dispersion of the 80 km DSF is compensated in the U-band are as shown in FIG.
The residual dispersion within the band was a maximum residual dispersion of 20 ps / nm or less.
If the allowable residual dispersion limit for 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, further dispersion compensation is required at 52 km, which increases the number of dispersion compensations and complicates the configuration of the optical fiber transmission line, which is not desirable.
[実施例3]
実施例1,2と同様の方法でフォトニック結晶ファイバNを作製した。コア部は図8に示すようにコア部を囲むクラッド部に設けた同一径の格子孔(格子構造の空孔)が六方最密構造に配置されたフォトニック結晶構造ファイバであって、前記格子孔の間隔(格子間隔)Λが1.2μm、前記格子孔の直径dが0.70μmであった。
このファイバNの波長分散特性を図22に示す。伝送損失は0.34dB/km(1.55μm)であった。
VAD法、MCVD法等の公知の方法により図7に示すような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバを作製した。このときのΔ1、Δ2、Δ3、b/a、c/b、コア半径cは表11の値となるように製造した。
この分散補償ファイバP(以下、ファイバPと記す。)の光学特性を表12に示す。
このファイバPに本発明のファイバNを接続し、分散補償ファイバモジュールP(以下、モジュールPと記す。)を得た。使用したファイバ長は、ファイバPが9.0km、ファイバNが8.3kmであった。
これらのモジュールPを用いて、80kmのDSFの累積波長分散を補償した時の残留分散特性は図23のような特性となった。
帯域内における残留分散は、最大残留分散3.5ps/nm以下であり、従来のモジュールを用いた残留分散特性(5ps/nm)に対して、70%に低減することができた。
10Gbit/s伝送の許容される残留分散の限界を1040ps/nmとすると、低スロープ型NZ−DSFにモジュールPを接続した場合は、297kmまでは伝送が可能となり、1回の分散補償で伝送可能な距離を約1.4倍まで長くすることが可能となった。
[Example 3]
A photonic crystal fiber N was produced in the same manner as in Examples 1 and 2. As shown in FIG. 8, the core part is a photonic crystal structure fiber in which lattice holes of the same diameter (holes of the lattice structure) provided in the cladding part surrounding the core part are arranged in a hexagonal close-packed structure. The hole interval (lattice interval) Λ was 1.2 μm, and the diameter d of the lattice hole was 0.70 μm.
The chromatic dispersion characteristics of the fiber N are shown in FIG. The transmission loss was 0.34 dB / km (1.55 μm).
A dispersion compensating fiber having a refractive index profile as shown in FIG. 7 was manufactured by a known method such as VAD method or MCVD method. At this time, Δ1, Δ2, Δ3, b / a, c / b, and core radius c were manufactured so as to have values shown in Table 11.
Table 12 shows the optical characteristics of the dispersion compensating fiber P (hereinafter referred to as fiber P).
The fiber N of the present invention was connected to the fiber P to obtain a dispersion compensating fiber module P (hereinafter referred to as module P). The fiber length used was 9.0 km for fiber P and 8.3 km for fiber N.
Using these modules P, the residual dispersion characteristics when compensating for the accumulated chromatic dispersion of the 80 km DSF were as shown in FIG.
The residual dispersion within the band is a maximum residual dispersion of 3.5 ps / nm or less, and can be reduced to 70% with respect to the residual dispersion characteristic (5 ps / nm) using the conventional module.
Assuming that the allowable residual dispersion limit of 10 Gbit / s transmission is 1040 ps / nm, when module P is connected to a low slope NZ-DSF, transmission is possible up to 297 km, and transmission is possible with one dispersion compensation. Long distances can be increased up to about 1.4 times.
以上の通り、本発明に係る実施例1〜3のフォトニック結晶ファイバは、特定波長域(C−band,L−band,U−band)で下に凸の波長分散を示し、これを分散補償ファイバと接続して得られた分散補償ファイバモジュールは、特定波長域で上に凸の波長分散を有する伝送用光ファイバの累積波長分散を平坦化でき、1回の分散補償で伝送可能な距離を延長することが可能であった。 As described above, the photonic crystal fibers according to the first to third embodiments of the present invention show downward chromatic dispersion in a specific wavelength region (C-band, L-band, U-band), and this is compensated for dispersion. The dispersion-compensating fiber module obtained by connecting to the fiber can flatten the accumulated chromatic dispersion of the transmission optical fiber having convex chromatic dispersion upward in a specific wavelength range, and can increase the distance that can be transmitted by one dispersion compensation. It was possible to extend.
1…コア、2…クラッド、3…中心コア部、4…中間コア部、5…リングコア部、6…ディプレストコア部、7…石英棒、8…石英管、9…集合体、10…石英管。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
An optical fiber transmission line formed by connecting the dispersion compensating fiber module according to claim 8 or 9 to a transmission optical fiber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003426062A JP2005181911A (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003426062A JP2005181911A (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005181911A true JP2005181911A (en) | 2005-07-07 |
Family
ID=34785696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003426062A Pending JP2005181911A (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005181911A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008047791A1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical communication system, and dispersion compensating optical fiber |
JP2009540546A (en) * | 2006-06-02 | 2009-11-19 | ピコメトリクス、エルエルシー | Dispersion and nonlinear compensator for optical distribution fiber |
-
2003
- 2003-12-24 JP JP2003426062A patent/JP2005181911A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009540546A (en) * | 2006-06-02 | 2009-11-19 | ピコメトリクス、エルエルシー | Dispersion and nonlinear compensator for optical distribution fiber |
WO2008047791A1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical communication system, and dispersion compensating optical fiber |
JP2008096933A (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical communication system and dispersion compensating optical fiber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20020176678A1 (en) | Optical fiber and wavelength division multiplex transmission line | |
KR101558257B1 (en) | Dispersion compensation fiber | |
WO2007034923A1 (en) | Optical fiber | |
US6937805B2 (en) | Dispersion compensating fiber and dispersion compensating fiber module | |
US7164832B2 (en) | Optical fiber and optical communication system employing the optical fiber | |
JP2002524765A (en) | Single mode optical fiber | |
JP4101497B2 (en) | Optical fiber for in-line compensation of chromatic dispersion in optical fiber with positive chromatic dispersion | |
JP2002031736A (en) | Dispersion compensation optical fiber | |
JP2001296444A (en) | Dispersion compensating optical fiber, optical transmission line and dispersion compensating module | |
JP2005181911A (en) | Photonic crystal fiber, dispersion compensation fiber module and optical fiber transmission line | |
JP2002082251A (en) | Optical fiber, optical transmission line and dispersion compensation module | |
JP4481014B2 (en) | Optical fiber transmission line | |
JP2005257774A (en) | Dispersion compensated fiber module and optical fiber transmission line | |
KR100666433B1 (en) | Dispersion controlling optical fiber and manufacturing method thereof | |
JP2003188822A (en) | Optical transmission line and optical transmission system using the optical transmission line | |
JP3446944B2 (en) | Dispersion slope compensating optical fiber | |
JP3857211B2 (en) | Dispersion compensating optical fiber and dispersion compensating optical fiber module | |
JP3643012B2 (en) | Dispersion compensating optical fiber | |
JP4134547B2 (en) | Optical transmission line | |
JP3479272B2 (en) | Dispersion shifted optical fiber and optical communication system | |
US7046433B2 (en) | Optical fiber, and optical module and Raman amplifier using the optical fiber | |
JP2004093935A (en) | Optical fiber | |
JP4216298B2 (en) | Dispersion compensating optical fiber and dispersion compensating optical fiber module | |
CN100406933C (en) | Optical fiber, optical module and Raman amplifier using the same | |
Lee et al. | Design and fabrication of dispersion-managed fibers by periodic etching during the MCVD process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080624 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |