JP2005309026A - Optical fiber and light signal processing apparatus using optical fiber - Google Patents

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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily provide an optical fiber having both high nonlinearity and low dispersion and to provide a light signal processing apparatus using the optical fiber, more concretely, an optical wavelength transducer and a pulse compressor. <P>SOLUTION: The optical fiber has the absolute value of dispersion of not more than 20 ps/nm/km at the wavelength of 1,550 nm, the effective core sectional area not more than 15 μm<SP>2</SP>at the wavelength of 1,550 nm and the nonlinear constant equal to or more than 25×10<SP>-10</SP>/W at the wavelength of 1,550 nm by using a germanium doping technique to a clad 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非線形性に優れた光ファイバ及びこの光ファイバを用いた光信号処理装置に関するものである。   The present invention relates to an optical fiber excellent in non-linearity and an optical signal processing device using the optical fiber.

近年、光信号伝送における高速化、大容量化や、より長距離にわたる伝送が益々求められており、このために光信号の処理速度の高速化や長距離伝送を達成するための信号処理技術が希求されている。
光信号処理技術の一つとして、光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号を処理して、再び光信号に戻す方法が挙げられる。しかし、この方法では光信号をわざわざ電気信号に変え、これをまた光信号に戻す処理を伴うため高速な信号処理には不向きであった。
In recent years, there has been an increasing demand for higher speeds, larger capacities, and longer distances in optical signal transmission. For this reason, signal processing techniques for increasing the processing speed of optical signals and achieving long-distance transmission have been developed. It is sought after.
As one of optical signal processing techniques, there is a method of converting an optical signal into an electric signal, processing the converted electric signal, and returning it to an optical signal again. However, this method is not suitable for high-speed signal processing because it involves processing to change an optical signal into an electrical signal and return it to an optical signal.

これに対して光信号を光のまま処理する全光信号処理技術がある。この処理技術は光信号を電気信号に変えることなく、光信号を直接光信号として扱うため高速な信号処理が可能となる。   On the other hand, there is an all-optical signal processing technique for processing an optical signal as it is. Since this processing technique handles an optical signal directly as an optical signal without changing the optical signal into an electrical signal, high-speed signal processing is possible.

ところで全光信号処理技術には、光信号を伝送する光ファイバ内で生ずる非線形光学現象を利用する方法、あるいは非線形性の高い物質からなる光導波路中で生ずる非線形現象を利用する方法等がある。
前者の光ファイバ内で生ずる非線形光学現象を利用した全光信号処理技術は、高速処理が可能であると同時に伝送損失も小さくできるため、近年、特に注目されている。この光ファイバ内で生ずる非線形現象としては四光波混合、自己位相変調、相互位相変調、ブリュリアン散乱等が挙げられる。これらのなかで四光波混合を利用した波長変換や、自己位相変調を利用したパルス圧縮、波形整形等の光信号処理技術が既に報告されている。
By the way, all-optical signal processing techniques include a method using a nonlinear optical phenomenon that occurs in an optical fiber that transmits an optical signal, or a method that uses a nonlinear phenomenon that occurs in an optical waveguide made of a highly nonlinear material.
The all-optical signal processing technique using the nonlinear optical phenomenon that occurs in the former optical fiber has attracted particular attention in recent years because it can perform high-speed processing and reduce transmission loss. Nonlinear phenomena that occur in the optical fiber include four-wave mixing, self-phase modulation, cross-phase modulation, and Brillouin scattering. Among these, optical signal processing techniques such as wavelength conversion using four-wave mixing, pulse compression using self-phase modulation, and waveform shaping have already been reported.

四光波混合は、2波長以上の光を光ファイバに導入したとき、非線形現象により特定の規則を持って新たな波長の光が生ずる現象である。前述した光信号処理技術では、この新たな波長の光が生ずる現象を波長変換に利用しようとするものである。また、この四光波混合を利用した波長変換は、多数の信号波長を一括して波長変換できるという利点を有している。
また、自己位相変調や相互位相変調を利用することにより、伝送中に劣化した波形を整形し、長距離伝送を可能とする全光信号処理が可能となる。
Four-wave mixing is a phenomenon in which when two or more wavelengths of light are introduced into an optical fiber, light of a new wavelength is generated with a specific rule due to a nonlinear phenomenon. In the optical signal processing technique described above, the phenomenon in which light having a new wavelength is generated is to be used for wavelength conversion. Further, the wavelength conversion using the four-wave mixing has an advantage that a large number of signal wavelengths can be converted at once.
In addition, by using self-phase modulation or cross-phase modulation, it is possible to reshape a waveform deteriorated during transmission and perform all-optical signal processing that enables long-distance transmission.

ところで、このような光ファイバ内での四光波混合や自己位相変調といった非線形現象を利用した波長変換、波形整形といった光信号処理技術を適用するためには、光ファイバとして非線形現象を大きく起し得る光ファイバ、すなわち高非線形性を有する光ファイバが必要となる。   By the way, in order to apply optical signal processing techniques such as wavelength conversion and waveform shaping using nonlinear phenomena such as four-wave mixing and self-phase modulation in an optical fiber, the nonlinear phenomenon can occur greatly as an optical fiber. An optical fiber, that is, an optical fiber having high nonlinearity is required.

この光ファイバの非線形性を表す指標として非線形定数がある。非線形定数は下記式(1)により示される。
非線形定数=n/Aeff (1)
尚、式(1)において、nは光ファイバの非線形屈折率を、Aeffは光ファイバの有効コア断面積を示している。
There is a nonlinear constant as an index representing the nonlinearity of the optical fiber. The nonlinear constant is represented by the following formula (1).
Nonlinear constant = n 2 / Aeff (1)
In equation (1), n 2 represents the nonlinear refractive index of the optical fiber, and Aeff represents the effective core area of the optical fiber.

上記式(1)から、光ファイバの非線形定数を大きくするためには、非線形屈折率nを大きくするか、有効コア断面積Aeff(以下、Aeffとする。)を小さくする必要があることがわかる。
これを実現するためには、光ファイバの中心部に位置する第1コアに例えば多量のゲルマニウムをドープし、非線形屈折率nを大きくする方法や、第1コアとクラッドとの比屈折率差を大きくしてAeffを小さくする方法等がある。しかしながら、第1コアとクラッドとの比屈折率差を大きくすると、分散スロープが大きくなり、カットオフ波長が長波長側にシフトしてしまう。
そこで、第1コアの外周にクラッドよりも屈折率が低い第2コアを設けたいわゆるW型屈折率プロファイルとすることで、分散スロープを低減し、カットオフ波長を短波長側にシフトすることができることが知られている。
From the above formula (1), in order to increase the nonlinear constant of the optical fiber, it is necessary to increase the nonlinear refractive index n 2 or decrease the effective core area Aeff (hereinafter referred to as Aeff). Understand.
In order to achieve this, for example, a first core located in the center of the optical fiber is doped with a large amount of germanium, for example, to increase the nonlinear refractive index n 2 , or the relative refractive index difference between the first core and the cladding. There is a method of increasing Aeff and decreasing Aeff. However, when the relative refractive index difference between the first core and the clad is increased, the dispersion slope is increased, and the cutoff wavelength is shifted to the long wavelength side.
Therefore, by using a so-called W-type refractive index profile in which the second core having a lower refractive index than the cladding is provided on the outer periphery of the first core, the dispersion slope can be reduced and the cutoff wavelength can be shifted to the short wavelength side. It is known that it can be done.

これを実現した光ファイバとして例えば特許文献1により提案されたものがある。この光ファイバは、光ファイバの屈折率プロファイルをW型屈折率プロファイルとすることで、第1コアにドープするゲルマニウムの濃度を高くして非線形屈折率nを大きくし、また、第1コアとクラッドとの比屈折率差を大きくしてAeffを小さくした場合でも、カットオフ波長が充分に短い光ファイバを実現している。 As an optical fiber that realizes this, there is one proposed in Patent Document 1, for example. In this optical fiber, the refractive index profile of the optical fiber is changed to a W-type refractive index profile, so that the concentration of germanium doped in the first core is increased to increase the nonlinear refractive index n 2. Even when the relative refractive index difference with the cladding is increased to reduce Aeff, an optical fiber having a sufficiently short cutoff wavelength is realized.

特開2002−207136号公報JP 2002-207136 A

ここで光ファイバの屈折率プロファイルをW型屈折率プロファイルとするために、第1コアの外周に位置する第2コア屈折率を下げる手段として、例えば第2コアにフッ素をドープする方法がある。
しかしながら、高非線形性を有する光ファイバとして良好な特性を得るためには、第2コアの屈折率を負側に大きくする必要があり、これを実現するためには第2コアに高濃度のフッ素をドープする必要がある。
しかしながら、常圧雰囲気下でフッ素をドープする場合、純シリカに対する比屈折率差で−0.7%程度まで屈折率を下げるのが限界であり、これよりも第2コアの屈折率を小さくするためには、例えば高圧雰囲気下でフッ素をドープする技術が必要である。(ここで、純シリカとは屈折率を変化させるドーパントがドープされていない純粋なシリカガラスを意味する。)しかしながら、高圧雰囲気下でフッ素をドープする技術は非常に高度な技術を要し、製造設備が複雑になるだけでなく、製造歩留まりが悪化してしまうという問題がある。
Here, in order to change the refractive index profile of the optical fiber to the W-type refractive index profile, for example, there is a method of doping the second core with fluorine as means for lowering the second core refractive index located on the outer periphery of the first core.
However, in order to obtain good characteristics as an optical fiber having high nonlinearity, it is necessary to increase the refractive index of the second core to the negative side, and in order to realize this, the second core has a high concentration of fluorine. It is necessary to dope.
However, when doping fluorine under atmospheric pressure, the limit is to lower the refractive index to about -0.7% due to the relative refractive index difference with respect to pure silica, in order to make the refractive index of the second core smaller than this. For example, a technique of doping fluorine in a high-pressure atmosphere is required. (Here, pure silica means pure silica glass that is not doped with a dopant that changes the refractive index.) However, the technology of doping fluorine under a high-pressure atmosphere requires a very advanced technology and is manufactured. There is a problem that not only the equipment becomes complicated, but also the production yield deteriorates.

前記課題を解決すべく本発明に係る光ファイバは、中心部に位置する第1コアと、前記第1コアの外周に設けられ、前記第1コアよりも低い屈折率を有する第2コアと、前記第2コアの外側に設けられ、前記第1コアよりも屈折率が低く、かつ前記第2コアよりも屈折率の高いクラッドとを有する光ファイバであって、波長1550nmにおける分散の絶対値が20ps/nm/km以下であり、波長1550nmにおける有効コア断面積Aeffが15μm2以下であり、波長1550nmにおける非線形定数が25×10-10/W以上、より好ましくは、40×10-10/W以上であり、かつ前記クラッドにゲルマニウムがドープされていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, an optical fiber according to the present invention includes a first core located in the center, a second core provided on an outer periphery of the first core, and having a refractive index lower than that of the first core; An optical fiber provided outside the second core and having a cladding having a refractive index lower than that of the first core and higher than that of the second core, and having an absolute value of dispersion at a wavelength of 1550 nm 20 ps / nm / km or less, effective core area Aeff at a wavelength of 1550 nm is 15 μm 2 or less, and nonlinear constant at a wavelength of 1550 nm is 25 × 10 −10 / W or more, more preferably 40 × 10 −10 / W In addition, the cladding is doped with germanium.

このようにしてなる本発明に係る光ファイバによれば、クラッドにゲルマニウムをドープする技術を使用することで、第2コアのクラッドに対する比屈折率差を容易に負側に大きくすることができ、高い非線形性と低い分散を併せ持つ光ファイバを容易に提供することができる。またこの光ファイバを用いた光信号処理装置、具体的には性能の優れた光波長変換器やパルス圧縮器を提供することができる。   According to the optical fiber according to the present invention thus configured, the relative refractive index difference with respect to the cladding of the second core can be easily increased to the negative side by using the technique of doping germanium into the cladding, An optical fiber having both high nonlinearity and low dispersion can be easily provided. Further, it is possible to provide an optical signal processing apparatus using this optical fiber, specifically, an optical wavelength converter or a pulse compressor having excellent performance.

図1〜図9を用いて本願発明の光ファイバ及びこの光ファイバを用いた光波長変換器や
パルス圧縮器の実施例を詳細に説明する。
Embodiments of an optical fiber of the present invention and an optical wavelength converter and a pulse compressor using the optical fiber will be described in detail with reference to FIGS.

図1に本願発明に係る光ファイバの一例を示す。図1(a)はこの光ファイバの屈折率分布で、図1(b)はその横断面の一部を示している。尚、クラッド4の外側の線は省略されている。
図1(a)に示すようにこの光ファイバは、中心部に位置し、下記式(2)で示すα乗の屈折率分布を有する第1コア1と、前記第1コア1の外側に設けられ、前記第1コア1よりも低い屈折率を有する第2コア2と、前記第2コア2の外側に設けられ、前記第2コア2よりも高い屈折率を有するクラッド4とを具備した、いわゆるW型屈折率プロファイルを有している。また、クラッド4の屈折率は、図中の点線で示す、純シリカの屈折率よりも高くなっている。
FIG. 1 shows an example of an optical fiber according to the present invention. FIG. 1A shows the refractive index distribution of this optical fiber, and FIG. 1B shows a part of the cross section thereof. The outer line of the clad 4 is omitted.
As shown in FIG. 1 (a), this optical fiber is located at the center, and has a first core 1 having a refractive index profile of α power expressed by the following formula (2), and provided outside the first core 1. A second core 2 having a lower refractive index than the first core 1, and a clad 4 provided outside the second core 2 and having a higher refractive index than the second core 2. It has a so-called W-type refractive index profile. Moreover, the refractive index of the clad 4 is higher than the refractive index of pure silica shown by the dotted line in the figure.

ここで、第1コアの屈折率分布の形状を表すαは以下の式(2)で定義される。
2(r)=nc1 2{1−2・(Δ1/100)・(2r/D1)α} (2)
但し、0<r<D1/2
ここでrは光ファイバの中心からの半径方向の位置を示し、n(r)は位置rにおける屈折率を表している。また、nc1は第1コア1の最大屈折率であり、D1は第1コア1の直径である。
Here, α representing the shape of the refractive index profile of the first core is defined by the following formula (2).
n 2 (r) = n c1 2 {1-2 · (Δ1 / 100) · (2r / D1) α } (2)
However, 0 <r <D1 / 2
Here, r represents the position in the radial direction from the center of the optical fiber, and n (r) represents the refractive index at the position r. Further, nc1 is the maximum refractive index of the first core 1, and D1 is the diameter of the first core 1.

また、前記クラッド4に対する第1コア1の比屈折率差Δ1、クラッド4に対する第2コア2の比屈折率差Δ2、前記純シリカに対するクラッドの屈折率差ΔCは下記式(3)〜(5)で示されるものをいう。
Δ1={(nc1−n)/nc1}・100 (3)
Δ2={(nc2−n)/nc2}・100 (4)
ΔC={(n−n)/n}・100 (5)
ここで前記各式中、nc1は第1コア1の最大屈折率、nc2は第2コア2の最小屈折率、nはクラッド4の屈折率、nは純シリカの屈折率である。
The relative refractive index difference Δ1 of the first core 1 with respect to the cladding 4, the relative refractive index difference Δ2 of the second core 2 with respect to the cladding 4, and the refractive index difference ΔC of the cladding with respect to the pure silica are expressed by the following equations (3) to (5). ).
Δ1 = {(n c1 −n c ) / n c1 } · 100 (3)
Δ2 = {(n c2 −n c ) / n c2 } · 100 (4)
ΔC = {(n c −n s ) / n c } · 100 (5)
Wherein the in each formula, n c1 is the maximum refractive index of the first core 1, n c2 is the minimum refractive index of the second core 2, n c is the refractive index of the cladding 4, n s is the refractive index of pure silica .

また本明細書においては、前記第1コア1の直径D1は、第1コア1においてクラッド4と等しい屈折率となる位置での直径、第2コア2の直径D2は、第2コア2とクラッド4との境界領域において、Δ2の1/2の屈折率となる位置での直径とする。   In the present specification, the diameter D1 of the first core 1 is a diameter at a position where the first core 1 has a refractive index equal to that of the cladding 4, and the diameter D2 of the second core 2 is the same as that of the second core 2 and the cladding. In the boundary area with 4, the diameter at a position where the refractive index is 1/2 of Δ2.

また、図2に本願発明に係る光ファイバの別の一例を示す。図1と同様に、図2(a)はこの光ファイバの屈折率分布を示しており、図2(b)はその横断面の一部を示している。尚、クラッド4の外側の線は省略されている。
図2(a)に示すようにこの光ファイバは、中心部に位置し、前記式(2)で示すα乗の屈折率分布を有する第1コア1と、前記第1コア1の外側に設けられ、前記第1コア1よりも低い屈折率を有する第2コア2と、前記第2コア2の外側に設けられ、前記第1コア1よりも低く、かつ前記第2コア2よりも高い屈折率を有する第3コア3と、前記第3コア3の外側に設けられ、前記第3コア3よりも低く、かつ前記第2コア2よりも高い屈折率を有するクラッド4とを具備した、いわゆるWセグメント型屈折率プロファイルを有している。また、前記クラッド4の屈折率は、図中の点線で示す、純シリカの屈折率よりも高くなっている。
FIG. 2 shows another example of the optical fiber according to the present invention. As in FIG. 1, FIG. 2 (a) shows the refractive index distribution of this optical fiber, and FIG. 2 (b) shows a part of its cross section. The outer line of the clad 4 is omitted.
As shown in FIG. 2 (a), this optical fiber is located at the center, and is provided outside the first core 1 having a first core 1 having a refractive index profile of α power as shown in the equation (2). A second core 2 having a refractive index lower than that of the first core 1 and a refractive index lower than that of the first core 1 and higher than that of the second core 2 provided outside the second core 2. A so-called third core 3 having a refractive index, and a cladding 4 provided outside the third core 3 and having a refractive index lower than that of the third core 3 and higher than that of the second core 2. It has a W segment type refractive index profile. Further, the refractive index of the cladding 4 is higher than the refractive index of pure silica, which is indicated by a dotted line in the figure.

ここで、クラッド4に対する第3コア3の屈折率差Δ3は下記式(6)で示されるものをいう。また、第1コアの屈折率分布の形状を表すα、クラッド4に対する第1コア1の屈折率差Δ1、クラッド4に対する第2コア2の比屈折率差Δ2、前記純シリカに対するクラッドの屈折率差ΔCは前述した式(2)〜(5)と同様である。
Δ3={(nc3−n)/nc3}・100 (6)
ここで前記各式中、nc3は第3コア3の最大屈折率である。
Here, the refractive index difference Δ3 of the third core 3 with respect to the clad 4 refers to that represented by the following formula (6). Further, α representing the shape of the refractive index profile of the first core, the refractive index difference Δ1 of the first core 1 with respect to the cladding 4, the relative refractive index difference Δ2 of the second core 2 with respect to the cladding 4, and the refractive index of the cladding with respect to the pure silica. The difference ΔC is the same as the above-described formulas (2) to (5).
Δ3 = {(n c3 −n c ) / n c3 } · 100 (6)
Here, in each of the above formulas, nc3 is the maximum refractive index of the third core 3.

また本明細書においては、第3コア3の直径D3は、第3コア3とクラッド4との境界領域において、Δ3の1/10の屈折率となる位置ので直径とする。第1コア1の直径D1、第2コア2の直径D2は前述した定義と同様とする。   In the present specification, the diameter D3 of the third core 3 is a diameter at a position where the refractive index is 1/10 of Δ3 in the boundary region between the third core 3 and the clad 4. The diameter D1 of the first core 1 and the diameter D2 of the second core 2 are the same as those defined above.

本発明に係る光ファイバは、クラッドにゲルマニウムをドープする技術を使用することで、第2コアのクラッドに対する比屈折率差を容易に負側に大きくすることができ、高い非線形性と低い分散を併せ持つ光ファイバを容易に提供することができる。
クラッドへのゲルマニウムドープは光ファイバ用スート母材製造工程、たとえばOVD(outside vapour deposition)工程などにおいて可能であり、そのドープ量を調整することで、純シリカに対するクラッドの屈折率差ΔCを調整することが可能である。
例えば、第2コアの純シリカに対する比屈折率差が−0.7%になるように第2コアにフッ素をドープし、純シリカに対するクラッドの屈折率差ΔCが0.5%となるようにクラッドにゲルマニウムをドープした場合、純シリカの屈折率をSとすると、クラッドの屈折率は1.005・S、第2コアの屈折率は0.993・Sとなる。ここで、クラッドの屈折率をSとするとクラッドとの第2コアの屈折率差Δ2は、Δ2=(0.993・S−S)/S・100 =−1.194%となる。このように、クラッドにゲルマニウムをドープする技術を使用することにより、容易に第2コアのクラッドに対する屈折率差を大きくすることが可能である。
In the optical fiber according to the present invention, the relative refractive index difference with respect to the cladding of the second core can be easily increased to the negative side by using the technique of doping germanium in the cladding, and high nonlinearity and low dispersion can be achieved. It is possible to easily provide an optical fiber having both.
The cladding can be doped with germanium in the optical fiber soot base material manufacturing process, for example, OVD (outside vapor deposition) process, etc., and adjusting the doping amount adjusts the refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica. It is possible.
For example, the second core is doped with fluorine so that the relative refractive index difference with respect to the pure silica of the second core is −0.7%, and germanium is added to the cladding so that the refractive index difference ΔC of the clad with respect to the pure silica is 0.5%. In the case of doping, if the refractive index of pure silica is S, the refractive index of the clad is 1.005 · S, and the refractive index of the second core is 0.993 · S. Here, the second core refractive index difference Delta] 2 of the refractive index of the cladding and the cladding when the S c is a Δ2 = (0.993 · S-S c) / S c · 100 = -1.194%. As described above, by using the technique of doping the cladding with germanium, it is possible to easily increase the refractive index difference with respect to the cladding of the second core.

以下、本発明に係る光ファイバとして良好な特性と、その特性を得るための屈折率プロファイルの構造パラメータについて詳細に説明する。
(1)有効コア断面積Aeff
前述したように、光ファイバの非線形定数を大きくするためには、Aeffを小さくすることが有効である。本発明においては波長1550nmにおけるAeffを15μm2以下、より好ましくは12μm2以下とした。このようにAeffを小さくすることにより、波長1550nmにおいて25×10-10/W以上、より好ましくは40×10-10/W以上という大きな非線形定数を有する光ファイバを得ることができる。
Hereinafter, characteristics that are favorable as an optical fiber according to the present invention and structural parameters of a refractive index profile for obtaining the characteristics will be described in detail.
(1) Effective core area Aeff
As described above, it is effective to reduce Aeff in order to increase the nonlinear constant of the optical fiber. In the present invention, Aeff at a wavelength of 1550 nm is set to 15 μm 2 or less, more preferably 12 μm 2 or less. Thus, by reducing Aeff, an optical fiber having a large nonlinear constant of 25 × 10 −10 / W or more, more preferably 40 × 10 −10 / W or more at a wavelength of 1550 nm can be obtained.

(2)比屈折率差Δ1およびΔ2
Aeffを小さくするためには、比屈折率差Δ1を大きくすることが最も有効である。そこで、適切な比屈折率差Δ1を導出するために、シミュレーションを行った。表1はシミュレーションで用いた光ファイバのΔ1以外の構造パラメータを示す。
Δ、α等の定義は前述と同様であり、上記式(2)〜(6)に従う。なお、例1−1は図2に示すWセグメント型屈折率プロファイル、例1−2と例1−3は図1に示すW型屈折率プロファイルである。
(2) Specific refractive index differences Δ1 and Δ2
In order to reduce Aeff, it is most effective to increase the relative refractive index difference Δ1. Therefore, a simulation was performed in order to derive an appropriate relative refractive index difference Δ1. Table 1 shows structural parameters other than Δ1 of the optical fiber used in the simulation.
The definitions of Δ, α and the like are the same as described above, and follow the above formulas (2) to (6). In addition, Example 1-1 is a W segment type refractive index profile shown in FIG. 2, and Examples 1-2 and 1-3 are W type refractive index profiles shown in FIG.

Figure 2005309026
Figure 2005309026

図3に、表1の構造パラメータを有する光ファイバの比屈折率差Δ1とAeffとの関係例を示す。図3に示されているように、比屈折率差Δ1が大きくなるとAeffは小さくなる。Aeffが15μm2以下であるという要件を満たすためには、図3で示すように比屈折率差Δ1が1.0%以上である必要がある。 FIG. 3 shows an example of the relationship between the relative refractive index difference Δ1 and Aeff of an optical fiber having the structural parameters shown in Table 1. As shown in FIG. 3, Aeff decreases as the relative refractive index difference Δ1 increases. In order to satisfy the requirement that Aeff is 15 μm 2 or less, the relative refractive index difference Δ1 needs to be 1.0% or more as shown in FIG.

また、比屈折率差Δ1を大きくするとカットオフ波長は長波長側にシフトし、Δ1が5.0%を超えるとシングルモード光ファイバとすることが困難になる。また、Δ1が5.0%を超えると波長1550nmにおける分散スロープが大きくなり、光信号処理を行う際、波長間での分散値の差が大きくなる。さらに、比屈折率差Δ1が5.0%を超えるコアを製造することは、製造面からも非常に困難である。したがって、比屈折率差Δ1は1.0%以上5.0%以下であることが好ましい。   Further, when the relative refractive index difference Δ1 is increased, the cutoff wavelength is shifted to the longer wavelength side, and when Δ1 exceeds 5.0%, it becomes difficult to form a single mode optical fiber. When Δ1 exceeds 5.0%, the dispersion slope at the wavelength of 1550 nm increases, and the difference in dispersion value between wavelengths increases when performing optical signal processing. Furthermore, it is very difficult to manufacture a core having a relative refractive index difference Δ1 exceeding 5.0%. Therefore, the relative refractive index difference Δ1 is preferably 1.0% or more and 5.0% or less.

また、比屈折率差Δ2を負側に大きくすると1550nmにおける分散の絶対値を小さくしつつ分散スロープの絶対値をも小さくでき、さらにカットオフ波長を短波長側にシフトさせることができる。上述のように、比屈折率差Δ1を1.0%以上5.0%以下とした場合、比屈折率差Δ2を−0.2%以下とすると分散スロープの絶対値を0.03ps/nm2/km以下にするとともにカットオフ波長も1500nm以下にすることが可能となる。一方、比屈折率差Δ2を−2.4%以下とすると、例えば、第2コアにフッ素を多量にドープするか、クラッドにゲルマニウムを多量にドープする必要があり、製造が非常に困難となる。したがって、比屈折率差Δ2は−2.4%以上−0.2%以下であることが好ましい。 Further, when the relative refractive index difference Δ2 is increased to the negative side, the absolute value of the dispersion slope can be decreased while decreasing the absolute value of dispersion at 1550 nm, and the cutoff wavelength can be further shifted to the short wavelength side. As described above, when the relative refractive index difference Δ1 is 1.0% or more and 5.0% or less, if the relative refractive index difference Δ2 is −0.2% or less, the absolute value of the dispersion slope is 0.03 ps / nm 2 / km or less. The cutoff wavelength can also be made 1500 nm or less. On the other hand, when the relative refractive index difference Δ2 is set to −2.4% or less, for example, it is necessary to dope the second core with a large amount of fluorine or the cladding with a large amount of germanium, which makes the production very difficult. Therefore, the relative refractive index difference Δ2 is preferably −2.4% or more and −0.2% or less.

一方、比屈折率差Δ1が2.0%以上で、比屈折率差Δ2が−2.0%以上−0.6%以下である場合、図3に示すように、Aeffを12μm2以下にすることが可能になり、非線形定数を40×10-10/W以上とすることができる。また、クラッドより高い屈折率を有する第3コアを設けることにより、Aeffは幾分大きくなるが、図3の例1-1に示すように、それでもAeffは12μm2以下である。この場合35×10-10/W以上の非線形定数n2/Aeff値が得られる。また、比屈折率差Δ1が2.0%以上4.0%以下で、比屈折率差Δ2が−2.0%以上−0.6%以下である場合には、分散スロープの絶対値を0.01ps/nm2/km以下にすることができ、十分に高い非線形性と絶対値の小さい分散スロープが得られ、さらにカットオフ波長が1500nm以下の光ファイバが実現できる。したがって、比屈折率差Δ1を2.4%以上4.0%以下とし、比屈折率差Δ2を−2.0%以上−0.6%以下とすることがさらに好ましい。 On the other hand, when the relative refractive index difference Δ1 is 2.0% or more and the relative refractive index difference Δ2 is −2.0% or more and −0.6% or less, Aeff can be made 12 μm 2 or less as shown in FIG. The non-linear constant can be 40 × 10 −10 / W or more. Also, by providing a third core having a higher refractive index than the cladding, Aeff is somewhat larger, but Aeff is still 12 μm 2 or less, as shown in Example 1-1 of FIG. In this case, a nonlinear constant n 2 / Aeff value of 35 × 10 −10 / W or more is obtained. When the relative refractive index difference Δ1 is 2.0% to 4.0% and the relative refractive index difference Δ2 is −2.0% to −0.6%, the absolute value of the dispersion slope is 0.01 ps / nm 2 / km or less. A sufficiently high nonlinearity and a dispersion slope with a small absolute value can be obtained, and an optical fiber having a cutoff wavelength of 1500 nm or less can be realized. Therefore, it is more preferable that the relative refractive index difference Δ1 is 2.4% to 4.0% and the relative refractive index difference Δ2 is −2.0% to −0.6%.

(3)分散および分散スロープ
本発明に係る光ファイバは、1550nmを含む幅広い波長領域において用いることができる光ファイバであり、使用波長における分散の絶対値が小さいことが必要である。したがって、本願発明における光ファイバは、波長1550nmにおける分散値の絶対値は10ps/nm/km以下であることが望ましく、5ps/nm/km以下であることがさらに望ましい。
(3) Dispersion and Dispersion Slope The optical fiber according to the present invention is an optical fiber that can be used in a wide wavelength region including 1550 nm, and it is necessary that the absolute value of dispersion at the wavelength used is small. Therefore, in the optical fiber according to the present invention, the absolute value of the dispersion value at the wavelength of 1550 nm is desirably 10 ps / nm / km or less, and more desirably 5 ps / nm / km or less.

さらに、本発明に係る光ファイバは、使用波長における波長間の分散の差が小さいことも必要である。したがって本願発明に係る光ファイバの1550nmにおける分散スロープの絶対値は0.03ps/nm2/km以下、より好ましくは、0.01ps/nm2/km以下である。
これにより波長1550nm近傍の幅広い使用波長領域において波長間の分散の差が小さく、かつ分散の絶対値の小さい光ファイバを提供することが可能となる。本発明に係る光ファイバを用いれば、幅広い波長領域において非線形現象を利用した良好な光信号処理が可能となる。
Furthermore, the optical fiber according to the present invention is also required to have a small difference in dispersion between wavelengths at the used wavelengths. Therefore, the absolute value of the dispersion slope at 1550 nm of the optical fiber according to the present invention is 0.03 ps / nm 2 / km or less, more preferably 0.01 ps / nm 2 / km or less.
As a result, it is possible to provide an optical fiber having a small dispersion difference between wavelengths and a small absolute value of dispersion in a wide use wavelength region near the wavelength of 1550 nm. By using the optical fiber according to the present invention, it is possible to perform good optical signal processing utilizing nonlinear phenomena in a wide wavelength region.

本発明に係る光ファイバは、1km〜数kmの長尺で使用する際も、光ファイバの全長において、分散の差が小さいことが保障される。本発明に係る光ファイバは、波長1510〜1590nmのいずれかの波長における光ファイバの長手方向の分散の変動幅が1ps/nm/km以下、より好ましくは0.2ps/nm/km以下である。このように長手方向の分散の最大値と最小値の差が小さいことで、高品質な非線形現象を利用した波長変換器やパルス圧縮器等の光信号処理装置を構成できる。   Even when the optical fiber according to the present invention is used with a length of 1 km to several km, it is ensured that the difference in dispersion is small over the entire length of the optical fiber. In the optical fiber according to the present invention, the fluctuation range of dispersion in the longitudinal direction of the optical fiber at any wavelength of 1510 to 1590 nm is 1 ps / nm / km or less, more preferably 0.2 ps / nm / km or less. As described above, since the difference between the maximum value and the minimum value of dispersion in the longitudinal direction is small, an optical signal processing device such as a wavelength converter or a pulse compressor using a high-quality nonlinear phenomenon can be configured.

なお、前述した分散の変動幅とは、光信号処理装置などを構成する1本の光ファイバの全長において分散分布測定器により測定された分散値の変動幅(分散の最大値と最小値の差)を意味する。光ファイバの分散分布の測定は、例えばMollenauerにより研究された方式を利用する分散分布測定器により測定可能である。   Note that the dispersion fluctuation range described above is the dispersion fluctuation range (difference between the maximum and minimum dispersion values) measured by a dispersion distribution measuring device over the entire length of one optical fiber constituting an optical signal processing apparatus or the like. ). The dispersion distribution of the optical fiber can be measured by, for example, a dispersion distribution measuring device using a method studied by Mollenauer.

実際に光ファイバの長手方向の分散の変動を抑えるには、光ファイバ母材の段階でコアとクラッドの厚みが一様であることが求められる。具体的には、例えばOVD法やVAD(vapour-phase axial deposition)法による光ファイバ用スート母材の合成の段階において、コアやクラッドの厚みが均一になるように合成中の堆積条件を管理する必要があり、この光ファイバ母材を所望の外径に延伸する際には、外径変動が平均外径に対して±0.2%以内になるような高精度な延伸を行うことが求められる。そして、光ファイバ母材から光ファイバに線引きを行う際も、光ファイバの外径をほぼ一定(たとえば、外径変動が平均ファイバ外径の±0.2%以内)に管理する必要がある。   Actually, in order to suppress fluctuations in dispersion in the longitudinal direction of the optical fiber, it is required that the thickness of the core and the clad be uniform at the stage of the optical fiber preform. Specifically, for example, at the stage of synthesizing the optical fiber soot base material by the OVD method or VAD (vapour-phase axial deposition) method, the deposition conditions during synthesis are controlled so that the thickness of the core and the clad is uniform. Therefore, when this optical fiber preform is drawn to a desired outer diameter, it is required to perform drawing with high accuracy so that the fluctuation of the outer diameter is within ± 0.2% of the average outer diameter. Also, when drawing an optical fiber from an optical fiber preform, it is necessary to manage the outer diameter of the optical fiber to be substantially constant (for example, the outer diameter fluctuation is within ± 0.2% of the average outer diameter of the fiber).

(4)カットオフ波長
シングルモード光ファイバでは、カットオフ波長λcが使用波長よりも小さいことが必要とされる。したがってカットオフ波長λcは1500nm以下、より好ましくは1200nm以下であることが望ましい。カットオフ波長λcを1500nm以下とすることにより、1500nm以上の幅広い波長領域においてシングルモード動作が保障される。さらにカットオフ波長λcを1200nm以下とした場合は、1200nm以上の波長領域においてシングルモード動作を保障することができ、1.3μm帯も含めた幅広い波長領域において使用可能である。
(4) Cut-off wavelength In the single mode optical fiber, the cut-off wavelength λc is required to be smaller than the used wavelength. Therefore, it is desirable that the cutoff wavelength λc is 1500 nm or less, more preferably 1200 nm or less. By setting the cutoff wavelength λc to 1500 nm or less, single mode operation is ensured in a wide wavelength region of 1500 nm or more. Furthermore, when the cut-off wavelength λc is 1200 nm or less, single mode operation can be ensured in a wavelength region of 1200 nm or more, and it can be used in a wide wavelength region including the 1.3 μm band.

ここでカットオフ波長λcとは、ITU−T(国際電気通信連合)G.650で定義するファイバカットオフ波長λcをいう。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはITU−T G.650における定義及び測定方法に従うものとする。   Here, the cutoff wavelength λc is ITU-T (International Telecommunication Union) G.I. The fiber cutoff wavelength λc defined by 650 is referred to. For other terms not specifically defined in this specification, see ITU-T G.C. The definition and measurement method in 650 shall be followed.

(5)第1コアの外径と第2コアの外径との比D1/D2とクラッドの比屈折率差ΔC
第1コアの外径D1と第2コアの外径D2との比D1/D2を調整することによって、Aeffが小さく、カットオフ波長λcも小さく、かつ分散スロープの絶対値も小さい光ファイバを得ることができる。
そこで第1コアの外径D1と第2コアの外径D2との比D1/D2を調整することによる分散スロープの変化をシミュレーション例を用いて説明する。
(5) Ratio D1 / D2 between the outer diameter of the first core and the outer diameter of the second core and the relative refractive index difference ΔC of the cladding
By adjusting the ratio D1 / D2 between the outer diameter D1 of the first core and the outer diameter D2 of the second core, an optical fiber having a small Aeff, a small cutoff wavelength λc, and a small absolute value of the dispersion slope is obtained. be able to.
Therefore, a change in the dispersion slope by adjusting the ratio D1 / D2 between the outer diameter D1 of the first core and the outer diameter D2 of the second core will be described using a simulation example.

表2はシミュレーションで用いた光ファイバのD1/D2以外の構造パラメータを示している。屈折率プロファイルは、すべて図1に示すW型屈折率プロファイルとした。表2に示すように、同一コアロッドを用い、ΔCを変化させることにより特性を変化させた。Δ、α等は前述と同様であり、上記式(2)〜(6)に従う。   Table 2 shows structural parameters other than D1 / D2 of the optical fiber used in the simulation. The refractive index profiles were all W-type refractive index profiles shown in FIG. As shown in Table 2, using the same core rod, the characteristics were changed by changing ΔC. Δ, α and the like are the same as described above, and follow the above formulas (2) to (6).

Figure 2005309026
Figure 2005309026

図4は、表2の構造パラメータを有する光ファイバにおけるD1/D2と、波長1550nmにおける分散が0ps/nm/kmであるときの分散スロープとの関係を示す。図4に示すように、光ファイバ例2-1、例2-2、例2-3に共通して、D1/D2の比が0.1に近づく、また1に近づくにつれ分散スロープが正方向に大きくなることがわかる。このため、分散スロープを小さくするためには、D1/D2を0.5付近に設定する必要がある。また、ΔCを負側に大きくするほど分散スロープを低減できることがわかる。特に、D1/D2が0.8以下のとき分散スロープを大きく低減することができ、たとえば、D1/D2の比が0.8のとき例2−1と比較して例2−2で分散スロープが0.007ps/nm2/km、例2−1と比較して例2−3では0.014ps/nm2/km低減できている。これに対し、D1/D2の比が0.9では例2−1と比較して例2−2で分散スロープが0.003ps/nm2/km、例2−1と比較して例2−3では0.005ps/nm2/kmしか低減できていない。 FIG. 4 shows the relationship between D1 / D2 in an optical fiber having the structural parameters shown in Table 2 and the dispersion slope when the dispersion at a wavelength of 1550 nm is 0 ps / nm / km. As shown in FIG. 4, in common with the optical fiber examples 2-1, 2-2, and 2-3, the ratio of D1 / D2 approaches 0.1, and as the value approaches 1, the dispersion slope increases in the positive direction. I understand that For this reason, in order to reduce the dispersion slope, it is necessary to set D1 / D2 to around 0.5. It can also be seen that the dispersion slope can be reduced as ΔC is increased to the negative side. In particular, the dispersion slope can be greatly reduced when D1 / D2 is 0.8 or less. For example, when the ratio of D1 / D2 is 0.8, the dispersion slope is 0.007 ps / in Example 2-2 compared to Example 2-1. Compared with Example 2-1, nm 2 / km, Example 2-3 shows a reduction of 0.014 ps / nm 2 / km. On the other hand, when the ratio of D1 / D2 is 0.9, the dispersion slope is 0.003 ps / nm 2 / km in Example 2-2 compared to Example 2-1 and 0.005 in Example 2-3 compared to Example 2-1. Only ps / nm 2 / km can be reduced.

また、図4の例2−2に注目すると、ΔC=0.4%になるようクラッドにゲルマニウムをドープし、D1/D2の範囲を0.4以上0.7以下に設定することで分散スロープの絶対値を0.015ps/nm2/km以下にすることが可能となる。したがって、第1コアの外径と第2コアの外径との比D1/D2は0.01以上0.8以下が好ましく、より好ましくは0.4以上0.7以下である。 In addition, paying attention to Example 2-2 in FIG. 4, the cladding is doped with germanium so that ΔC = 0.4%, and the absolute value of the dispersion slope is set to 0.015 ps by setting the D1 / D2 range from 0.4 to 0.7. / Nm 2 / km or less. Therefore, the ratio D1 / D2 between the outer diameter of the first core and the outer diameter of the second core is preferably 0.01 or more and 0.8 or less, more preferably 0.4 or more and 0.7 or less.

さらに、図5は、表2の構造パラメータを有する光ファイバにおけるD1/D2と、波長1550nmにおける分散が0ps/nm/kmであるときのAeffとの関係を示す。
図5に示すように、D1/D2の比が0.1に近づくと、Aeffは縮小する。また、D1/D2の比が1に近づくほど急激にAeffは拡大し、Δ2が負側に大きいほどその拡大は顕著である。したがって、D1/D2は0.1以上0.8以下が好ましく、より好ましくは0.4以上0.7以下である。
Furthermore, FIG. 5 shows the relationship between D1 / D2 in an optical fiber having the structural parameters shown in Table 2 and Aeff when the dispersion at a wavelength of 1550 nm is 0 ps / nm / km.
As shown in FIG. 5, when the ratio of D1 / D2 approaches 0.1, Aeff decreases. Further, Aeff increases rapidly as the ratio of D1 / D2 approaches 1, and the increase becomes more remarkable as Δ2 is larger on the negative side. Therefore, D1 / D2 is preferably 0.1 or more and 0.8 or less, more preferably 0.4 or more and 0.7 or less.

(6)比屈折率差Δ3と第3コアのコア外径D3
図2に示すWセグメント型屈折率プロファイルとすることで、分散スロープをさらに低減することが可能となる。
このとき、前記第2コアの外径D2と前記第3コアの外径D3との比D2/D3が0.35以上、0.99以下であることが好ましい。また、純シリカに対する第3コアの比屈折率差Δ3を大きくするためには、第3コアに多量のゲルマニウムをドープする必要があるが、安定してゲルマニウムをドープするには高い技術力を要するため、製造性を考慮に入れるとΔ3は0.1%以上0.9%以下であることが望ましい。
(6) Specific refractive index difference Δ3 and core outer diameter D3 of the third core
By using the W segment type refractive index profile shown in FIG. 2, the dispersion slope can be further reduced.
At this time, it is preferable that a ratio D2 / D3 of the outer diameter D2 of the second core and the outer diameter D3 of the third core is 0.35 or more and 0.99 or less. Further, in order to increase the relative refractive index difference Δ3 of the third core with respect to pure silica, it is necessary to dope the third core with a large amount of germanium, but high technical skill is required to dope germanium stably. Therefore, in consideration of manufacturability, Δ3 is desirably 0.1% or more and 0.9% or less.

(7)第1コアの屈折率分布形状
第1コアの屈折率分布形状がα乗プロファイルであり、αを大きくすることにより、分散スロープを小さくし、Aeffもまた小さくすることが可能である。そのため、第1コアの屈折率分布形状がα乗プロファイルであり、αが3以上、さらに好ましくはαが6以上であることが望ましい。ここで、αは前記式(2)に従う。
ここでαが大きい事が優位であることを、本発明に記載した光ファイバ構造のシミュレーション例を用いて説明する。表3に示す構造パラメータを持つ光ファイバのαと分散スロープとの関係を図6に、αとAeffとの関係を図7に示す。表3において、Δ3はクラッドに対する第3コアの最大比屈折率差であり、ΔCは純シリカに対するクラッドの比屈折率差である。
(7) Refractive index distribution shape of the first core The refractive index distribution shape of the first core is an α-power profile. By increasing α, the dispersion slope can be reduced and Aeff can also be reduced. Therefore, it is desirable that the refractive index distribution shape of the first core is an α power profile, and α is 3 or more, more preferably α is 6 or more. Here, α follows the formula (2).
Here, the fact that it is superior that α is large will be described using a simulation example of the optical fiber structure described in the present invention. FIG. 6 shows the relationship between α and dispersion slope of an optical fiber having the structural parameters shown in Table 3, and FIG. 7 shows the relationship between α and Aeff. In Table 3, Δ3 is the maximum relative refractive index difference of the third core with respect to the cladding, and ΔC is the relative refractive index difference of the cladding with respect to pure silica.

Figure 2005309026
Figure 2005309026

図6に示すように、αの値を大きくすると分散スロープを低減することができる。特にαを2から3にすることにより、例3−1で約0.0092 ps/nm2/km小さく、そして例3−2で約0.008ps/nm2/km小さくすることが可能である。このようにαを大きくすることが分散スロープの低減に対して非常に有効である。
また図7に示すように、αの値を大きくすることによってAeffを縮小することができる。特にαを2から3にすることにより、例3−1、例3−2の両方において約5%ものAeffの縮小が可能となる。
As shown in FIG. 6, the dispersion slope can be reduced by increasing the value of α. Especially by the α from 2 3, about 0.0092 ps / nm 2 / km less Example 3-1, and it is possible to reduce about 0.008ps / nm 2 / km in example 3-2. Increasing α in this way is very effective for reducing the dispersion slope.
Further, as shown in FIG. 7, Aeff can be reduced by increasing the value of α. In particular, by reducing α from 2 to 3, Aeff can be reduced by about 5% in both Example 3-1 and Example 3-2.

第1コアのαを大きくするためには、コア母材をVAD法やMCVD(modified chemical vapour deposition)法によって作製する際に、あらかじめαが大きいコア母材を作製するか、もしくはこれらの方法で作製したコア母材の表面をHFなどによるエッチングや機械外削によって外削し、コア中心のαの大きい部分のみを使用してもよい。
上記の方法を用いる場合、αを3以上にすることは製造面からみても比較的容易である。
In order to increase the α of the first core, when the core base material is manufactured by the VAD method or the modified chemical vapor deposition (MCVD) method, a core base material having a large α is prepared in advance, or these methods are used. The surface of the produced core base material may be cut off by etching with HF or mechanical cutting, and only the portion having a large α at the core center may be used.
When using the above method, it is relatively easy to make α 3 or more from the viewpoint of manufacturing.

表4に比較例1および本願発明の実施例1〜実施例10に示す各光ファイバの構造パラメータとシミュレーションにより得られた特性値を示す。尚、各特性値は波長1550nmにおける分散を0ps/nm/kmとしたときの値であり、MFDとはモードフィールド径を意味している。また、屈折率プロファイルは図1に示すW型屈折率プロファイルとした。
実施例1〜実施例10は同一コアを用い、クラッドへのゲルマニウムのドープ量を変化させ、クラッドと純シリカとの比屈折率差ΔCの大きさを変化させたものであり、比較例1はクラッドと純シリカとの比屈折率差ΔCを0、つまりクラッドを純シリカにしたものである。
Table 4 shows the structural parameters of the optical fibers shown in Comparative Example 1 and Examples 1 to 10 of the present invention and characteristic values obtained by simulation. Each characteristic value is a value when dispersion at a wavelength of 1550 nm is set to 0 ps / nm / km, and MFD means a mode field diameter. The refractive index profile was the W-type refractive index profile shown in FIG.
Examples 1 to 10 use the same core, change the doping amount of germanium into the cladding, and change the relative refractive index difference ΔC between the cladding and pure silica. Comparative Example 1 The relative refractive index difference ΔC between the clad and pure silica is 0, that is, the clad is made of pure silica.

Figure 2005309026
Figure 2005309026

実施例1〜実施例10の光ファイバはいずれも、分散スロープの絶対値が0.03ps/nm2/km以下であり、カットオフ波長λcは1500nm以下であり、Aeffが12μm2以下である。
また、表4に示すように、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくするに従って、分散スロープの絶対値が0.01ps/nm2/km以下まで単調に低減し、カットオフ波長λcもまた単調に短波長側にシフトする。また、Aeffもわずかであるが小さくなる。
従って、実施例1〜実施例10の屈折率プロファイルに関して、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくすることは、非線形性に優れた光ファイバを得るために非常に有効であるといえる。ただし、多量のゲルマニウムを均一にドープすることは難しいため、ΔCは0.1%以上1.0%以下が好ましい。また、第1コアの外径D1は、2〜5μmのとき、良好な特性が得られる。
In any of the optical fibers of Examples 1 to 10, the absolute value of the dispersion slope is 0.03 ps / nm 2 / km or less, the cutoff wavelength λc is 1500 nm or less, and Aeff is 12 μm 2 or less.
In addition, as shown in Table 4, as the relative refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica is increased, the absolute value of the dispersion slope is monotonously reduced to 0.01 ps / nm 2 / km or less, and the cutoff wavelength λc is also Shifts to the short wavelength side monotonously. Aeff is also small but small.
Therefore, regarding the refractive index profiles of Examples 1 to 10, it can be said that increasing the relative refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica is very effective for obtaining an optical fiber having excellent nonlinearity. However, since it is difficult to uniformly dope a large amount of germanium, ΔC is preferably 0.1% or more and 1.0% or less. Moreover, when the outer diameter D1 of the first core is 2 to 5 μm, good characteristics can be obtained.

表5に本願発明の実施例11〜実施例15と比較例2、表6に本願発明の実施例16〜実施例19と比較例3の各光ファイバの構造パラメータとその特性値を示す。表4と同様に、実施例11〜15、実施例16〜19は各々、同一コアを用い、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCのみを変化させたものである。比較例2、比較例3は純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを0、つまりクラッドを純シリカにしたものである。また、比較を容易にするため、波長1550nmにおける分散を0ps/nm/kmとした。また、屈折率プロファイルは図1に示すW型屈折率プロファイルとした。   Table 5 shows structural parameters and characteristic values of optical fibers of Examples 11 to 15 and Comparative Example 2 of the present invention, and Table 6 shows Examples 16 to 19 and Comparative Example 3 of the present invention. Similarly to Table 4, Examples 11 to 15 and Examples 16 to 19 each use the same core and change only the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica. In Comparative Examples 2 and 3, the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica is 0, that is, the clad is made of pure silica. For easy comparison, the dispersion at a wavelength of 1550 nm was set to 0 ps / nm / km. The refractive index profile was the W-type refractive index profile shown in FIG.

Figure 2005309026
Figure 2005309026

Figure 2005309026
Figure 2005309026

実施例11〜実施例15、実施例16〜実施例19の光ファイバはいずれも、分散スロープの絶対値が0.03ps/nm2/km以下であり、カットオフ波長λcは1500nm以下であり、Aeffが12μm2以下である。
また表5、表6に示すように、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくするに従って、分散スロープはいったん単調に低減し、分散スロープの絶対値が0.01ps/nm2/km以下になる。しかしながら、実施例14、実施例15、実施例19に示されるようにΔCを大きくしすぎると分散スロープが負側に大きくなり、再び分散スロープの絶対値が0.01ps/nm2/kmより大きくなる。また、ΔCを大きくするに従ってカットオフ波長λcは単調に短波長側にシフトし、Aeffは大きくなる。
従って実施例11〜実施例15、実施例16〜実施例19の光ファイバに関して、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくすることは、ΔC=0.6%以下の範囲において、分散スロープの低減とカットオフ波長を短波長側にシフトさせることに対して非常に有効である。
In all of the optical fibers of Examples 11 to 15 and Examples 16 to 19, the absolute value of the dispersion slope is 0.03 ps / nm 2 / km or less, the cutoff wavelength λc is 1500 nm or less, and Aeff Is 12 μm 2 or less.
In addition, as shown in Tables 5 and 6, as the relative refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica is increased, the dispersion slope once decreases monotonously, and the absolute value of the dispersion slope becomes 0.01 ps / nm 2 / km or less. Become. However, as shown in Example 14, Example 15, and Example 19, if ΔC is increased too much, the dispersion slope increases to the negative side, and the absolute value of the dispersion slope becomes larger than 0.01 ps / nm 2 / km again. . Further, as ΔC increases, the cutoff wavelength λc monotonously shifts to the short wavelength side, and Aeff increases.
Therefore, regarding the optical fibers of Examples 11 to 15 and Examples 16 to 19, increasing the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica reduces the dispersion slope in the range of ΔC = 0.6% or less. This is very effective for shifting the cutoff wavelength to the short wavelength side.

表7に本願発明の実施例20〜実施例22と比較例4、表8に本願発明の実施例23〜実施例24と比較例5の各光ファイバの構造パラメータとその特性値を示す。表4と同様に、実施例20〜実施例22、実施例23〜実施例24は各々、同一コアを用い、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCのみを変化させたものである。比較例4、5は純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを0、つまりクラッドを純シリカにしたものである。また、比較を容易にするため、波長1550nmにおける分散を0ps/nm/kmとした。また、屈折率プロファイルは図2に示すWセグメント型屈折率プロファイルとした。   Table 7 shows structural parameters and characteristic values of optical fibers of Examples 20 to 22 and Comparative Example 4 of the present invention, and Table 8 shows Examples 23 to 24 and Comparative Example 5 of the present invention. Similarly to Table 4, Examples 20 to 22, and Examples 23 to 24 each use the same core and change only the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica. In Comparative Examples 4 and 5, the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica is 0, that is, the clad is made of pure silica. For easy comparison, the dispersion at a wavelength of 1550 nm was set to 0 ps / nm / km. The refractive index profile was the W segment type refractive index profile shown in FIG.

Figure 2005309026
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Figure 2005309026
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ここでΔCを大きくすることによる分散スロープ、カットオフ波長λc、Aeffの挙動は表5、表6に示すW型屈折率プロファイルを有するものと同様であり、ΔC=0.6%以下の範囲が、分散スロープの低減とカットオフ波長を短波長側にシフトさせることに対して有効である。   Here, the behavior of the dispersion slope, cutoff wavelength λc, and Aeff by increasing ΔC is the same as that having the W-type refractive index profile shown in Tables 5 and 6, and the range of ΔC = 0.6% or less is the dispersion. This is effective for reducing the slope and shifting the cutoff wavelength to the short wavelength side.

ここで表7、表8に示すように、第3コアを設けた場合、カットオフ波長は長波長側にシフトしやすいが、クラッドにゲルマニウムをドープし、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくすることで、カットオフ波長を短波長側にシフトさせることができる。このようにカットオフ波長が長波長側にシフトしやすい屈折率プロファイルにおいても、クラッドにゲルマニウムをドープする技術を用いることによって、カットオフ波長を短波長側にシフトさせることができ、非常に有効である。   Here, as shown in Tables 7 and 8, when the third core is provided, the cutoff wavelength tends to shift to the longer wavelength side, but the cladding is doped with germanium, and the relative refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica. By increasing the value, the cutoff wavelength can be shifted to the short wavelength side. Thus, even in a refractive index profile where the cutoff wavelength tends to shift to the long wavelength side, the cutoff wavelength can be shifted to the short wavelength side by using the technique of doping germanium in the cladding, which is very effective. is there.

前述したシミュレーションの結果を用いて、実際に光ファイバの製造を行った。結果を表9および表10に示す。なお、表9に本願発明の実施例25と比較例6、表10に実施例26と比較例7の各光ファイバの構造パラメータとその特性値を示す。これらの比較例と実施例はいずれも同一コアを用い、クラッドにドープするゲルマニウムの量のみを変化させ、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを変化させたものである。なお、実施例25、実施例26には比屈折率差ΔCが0.6%となるようにゲルマニウムをドープした。ここで、比較例6と実施例25、比較例7と実施例26は比較を容易にするため分散をほぼ同じになるように製造した。   An optical fiber was actually manufactured using the simulation results described above. The results are shown in Table 9 and Table 10. Table 9 shows structural parameters and characteristic values of optical fibers of Example 25 and Comparative Example 6 of the present invention, and Table 10 of Examples 26 and Comparative Example 7. In each of these comparative examples and examples, the same core was used, only the amount of germanium doped in the cladding was changed, and the relative refractive index difference ΔC of the cladding with respect to pure silica was changed. In Examples 25 and 26, germanium was doped so that the relative refractive index difference ΔC was 0.6%. Here, Comparative Example 6 and Example 25, and Comparative Example 7 and Example 26 were manufactured so that the dispersions were substantially the same for easy comparison.

Figure 2005309026
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Figure 2005309026
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実施例25および実施例26は、いずれも波長1550nmにおける分散の絶対値が20ps/nm/km以下であり、波長1550nmにおける有効コア断面積Aeffが15μm2以下であり、波長1550nmにおける非線形定数が25×10-10/W以上を満たしており、シミュレーションで得られた結果とほぼ同様の特性が得られている。
ここで比較例6と実施例25を比較すると、実施例25の方が分散スロープは0.009ps/nm2/km小さく、カットオフ波長もまた200nm程度短波長側にシフトしている。また、D1/D2=0.25と第2コア領域が広いため、Aeffもまたわずかであるが比較例6よりも実施例25の方が小さく、その結果として実施例25の方が非線形定数n2/Aeffは大きくなった。比較例6と実施例26とを比較しても同様の傾向が見られ、純シリカに対するクラッドの比屈折率差ΔCを大きくすることは、非常に有効であるといえる。
In Example 25 and Example 26, the absolute value of dispersion at a wavelength of 1550 nm is 20 ps / nm / km or less, the effective core area Aeff at a wavelength of 1550 nm is 15 μm 2 or less, and the nonlinear constant at a wavelength of 1550 nm is 25. × 10 −10 / W or more is satisfied, and almost the same characteristics as the results obtained by the simulation are obtained.
Here, comparing Comparative Example 6 and Example 25, the dispersion slope of Example 25 is 0.009 ps / nm 2 / km smaller, and the cutoff wavelength is also shifted to the shorter wavelength side by about 200 nm. Further, since D1 / D2 = 0.25 and the second core region is wide, Aeff is also slight, but Example 25 is smaller than Comparative Example 6, and as a result, Example 25 has a nonlinear constant n2. / Aeff has increased. A similar tendency is seen when comparing Comparative Example 6 and Example 26, and it can be said that it is very effective to increase the relative refractive index difference ΔC of the clad with respect to pure silica.

本願発明の光ファイバを光信号処理装置に用いることにより、広い波長範囲で安定した性能の光信号処理が可能である。   By using the optical fiber of the present invention for an optical signal processing apparatus, it is possible to perform optical signal processing with stable performance in a wide wavelength range.

図8に本願発明の光ファイバを用いた光信号処理装置の一例として、光波長変換器の一例を示す。この光波長変換器によれば、信号光の波長を一括して他の波長に変換することが可能である。
ここで図8について簡単に説明する。尚、事前に本願発明の光ファイバ17の分散値が零となる波長を調べておく。
まず、この分散値が零となる波長近傍の励起光(波長λs)を光源11から発し、信号光12(波長λp)とカップリングする。そして本願発明の光ファイバ17に入射する。この際、この光ファイバ17内で四光波混合を生じ、信号光12は下記式(7)での波長λに変換される。このことにより、光波長変換が一括して行われる。
λ=(λp−λs)+λp (7)
FIG. 8 shows an example of an optical wavelength converter as an example of an optical signal processing apparatus using the optical fiber of the present invention. According to this optical wavelength converter, the wavelengths of the signal light can be collectively converted to other wavelengths.
Here, FIG. 8 will be briefly described. Note that the wavelength at which the dispersion value of the optical fiber 17 of the present invention is zero is examined in advance.
First, excitation light (wavelength λs) in the vicinity of the wavelength where the dispersion value becomes zero is emitted from the light source 11 and coupled with the signal light 12 (wavelength λp). And it injects into the optical fiber 17 of this invention. At this time, four-wave mixing occurs in the optical fiber 17, and the signal light 12 is converted to the wavelength λ in the following equation (7). As a result, optical wavelength conversion is performed collectively.
λ = (λp−λs) + λp (7)

因みに図8において符号13は偏波を揃える偏波コントローラを、符号14はEDFA、すなわちエルビウムドープファイバアンプ(光増幅器)を、符号15は光源からの励起光(波長λs)と信号光12を結合するカップラーを、そして符号16は偏光子をそれぞれ示している。   8, reference numeral 13 denotes a polarization controller for aligning polarization, reference numeral 14 denotes an EDFA, that is, an erbium-doped fiber amplifier (optical amplifier), and reference numeral 15 denotes a pump light (wavelength λs) from the light source and the signal light 12. And 16 represents a polarizer.

また図9に本願発明の光ファイバを用いたパルス圧縮器の一例を示す。図9において、符号21、22はそれぞれ波長の異なる光源を示し、符号23は偏波コントローラを、符号24はカップラーを示している。また符号25は偏光子を、符号26はEDFAをそれぞれ示している。前記光源21、22からEDFA26までを各々接続する光ファイバや、符号28が示す光ファイバは一般的なシングルモード光ファイバであり、符号27は本願発明の光ファイバである。このように本願発明の光ファイバ27と一般的なシングルモード光ファイバ28を所定長さ毎に交互に接続してパルス圧縮器を構成している。   FIG. 9 shows an example of a pulse compressor using the optical fiber of the present invention. 9, reference numerals 21 and 22 indicate light sources having different wavelengths, reference numeral 23 indicates a polarization controller, and reference numeral 24 indicates a coupler. Reference numeral 25 denotes a polarizer, and reference numeral 26 denotes an EDFA. The optical fibers connecting the light sources 21 and 22 to the EDFA 26 and the optical fiber indicated by reference numeral 28 are general single mode optical fibers, and reference numeral 27 is the optical fiber of the present invention. In this way, the optical fiber 27 of the present invention and the general single mode optical fiber 28 are alternately connected every predetermined length to constitute a pulse compressor.

ところで図8及び図9には、本願発明の光ファイバを用いた光信号処理装置として、光波長変換器やパルス圧縮器のみ示しているが、これ以外にも、例えば波形整形器等にも本願発明の光ファイバを適用できることはいうまでもない。   8 and 9 show only an optical wavelength converter and a pulse compressor as an optical signal processing apparatus using the optical fiber of the present invention. It goes without saying that the optical fiber of the invention can be applied.

本願発明に係る光ファイバの一実施例を示すもので、図1(a)は屈折率分布を示し、図1(b)は横断面の一部を示す横断面図である。1 shows an embodiment of an optical fiber according to the present invention. FIG. 1 (a) shows a refractive index distribution, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view showing a part of the cross-section. 本願発明に係る光ファイバの別の一実施例を示すもので、図2(a)は屈折率分布を示し、図2(b)は横断面の一部を示す横断面図である。FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the optical fiber according to the present invention. FIG. 2A shows a refractive index distribution, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a part of the cross-section. 表1の構造を有する光ファイバのΔ1とAeffの関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between Δ1 and Aeff of an optical fiber having the structure of Table 1. 表2の構造を有する光ファイバのD1/D2と分散スロープの関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between D1 / D2 and dispersion slope of an optical fiber having the structure of Table 2. 表2の構造を有する光ファイバのD1/D2とAeffの関係を示すグラフである。3 is a graph showing the relationship between D1 / D2 and Aeff of an optical fiber having the structure of Table 2. 表3の構造を有する光ファイバのαと分散スロープの関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between α and dispersion slope of an optical fiber having the structure of Table 3. 表3の構造を有する光ファイバのαとAeffの関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between α and Aeff of an optical fiber having the structure of Table 3. 本願発明に係る光ファイバを波長変換器に用いた一実施例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Example using the optical fiber which concerns on this invention for a wavelength converter. 本願発明に係る光ファイバをパルス圧縮器に用いた一実施例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Example using the optical fiber which concerns on this invention for a pulse compressor.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1コア
2 第2コア
3 第3コア
4 クラッド
11、21、22 光源
12 信号光
13、23 偏波コントローラ
14、26 EDFA
15、24 カップラー
16、25 偏光子
17、27 光ファイバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st core 2 2nd core 3 3rd core 4 Clad 11, 21, 22 Light source 12 Signal light 13, 23 Polarization controller 14, 26 EDFA
15, 24 Coupler 16, 25 Polarizer 17, 27 Optical fiber

Claims (23)

中心部に位置する第1コアと、前記第1コアの外周に設けられ、前記第1コアよりも低い屈折率を有する第2コアと、前記第2コアの外側に設けられ、前記第1コアよりも屈折率が低く、かつ前記第2コアよりも屈折率の高いクラッドとを有する光ファイバであって、波長1550nmにおける分散の絶対値が20ps/nm/km以下であり、波長1550nmにおける有効コア断面積Aeffが15μm2以下であり、波長1550nmにおける非線形定数が25×10-10/W以上であり、前記クラッドにゲルマニウムがドープされていることを特徴とする光ファイバ。 A first core located in the center; a second core provided on an outer periphery of the first core and having a refractive index lower than that of the first core; and provided on an outer side of the second core. An optical fiber having a lower refractive index than the second core and a higher refractive index than the second core, the absolute value of dispersion at a wavelength of 1550 nm being 20 ps / nm / km or less, and an effective core at a wavelength of 1550 nm An optical fiber characterized in that the cross-sectional area Aeff is 15 μm 2 or less, the nonlinear constant at a wavelength of 1550 nm is 25 × 10 −10 / W or more, and the cladding is doped with germanium. 波長1550nmにおける有効コア断面積Aeffが12μm2以下であり、波長1550nmにおける非線形定数が40×10-10/W以上であることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバ。 2. The optical fiber according to claim 1, wherein an effective core area Aeff at a wavelength of 1550 nm is 12 μm 2 or less, and a nonlinear constant at a wavelength of 1550 nm is 40 × 10 −10 / W or more. 純シリカに対する前記クラッドの比屈折率差が0.1%〜1.0%であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の光ファイバ。   3. The optical fiber according to claim 1, wherein a relative refractive index difference of the clad with respect to pure silica is 0.1% to 1.0%. 前記第1コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ1が1.0%〜5.0%であり、前記第2コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ2が-2.4%〜-0.2%であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光ファイバ。   The relative refractive index difference Δ1 of the first core with respect to the cladding is 1.0% to 5.0%, and the relative refractive index difference Δ2 of the second core with respect to the cladding is −2.4% to −0.2%. The optical fiber in any one of Claims 1-3. 前記第1コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ1が2.0%〜4.0%であり、前記第2コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ2が-2.0%〜-0.6%であることを特徴とする請求項1〜請求項3に記載の光ファイバ。   The relative refractive index difference Δ1 of the first core with respect to the cladding is 2.0% to 4.0%, and the relative refractive index difference Δ2 of the second core with respect to the cladding is −2.0% to −0.6%. The optical fiber according to claim 1. 波長1550nmにおける分散の絶対値が10ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の光ファイバ。   6. The optical fiber according to claim 1, wherein the absolute value of dispersion at a wavelength of 1550 nm is 10 ps / nm / km or less. 波長1550nmにおける分散の絶対値が5ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の光ファイバ。   6. The optical fiber according to claim 1, wherein an absolute value of dispersion at a wavelength of 1550 nm is 5 ps / nm / km or less. 波長1550nmにおける分散スロープの絶対値が0.03ps/nm2/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 7, wherein an absolute value of a dispersion slope at a wavelength of 1550 nm is 0.03 ps / nm 2 / km or less. 波長1550nmにおける分散スロープの絶対値が0.01ps/nm2/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の光ファイバ。 The optical fiber according to any one of claims 1 to 7, wherein an absolute value of a dispersion slope at a wavelength of 1550 nm is 0.01 ps / nm 2 / km or less. 波長1510〜1590nmのいずれかの波長における光ファイバ長手方向の分散の最大値と最小値の差が1ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の光ファイバ。   The difference between the maximum value and the minimum value of dispersion in the longitudinal direction of the optical fiber at any wavelength of 1510 to 1590 nm is 1 ps / nm / km or less. Optical fiber. 波長1510〜1590nmのいずれかの波長における光ファイバ長手方向の分散の最大値と最小値の差が0.2ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の光ファイバ。   The difference between the maximum value and the minimum value of dispersion in the longitudinal direction of the optical fiber at any wavelength of 1510 to 1590 nm is 0.2 ps / nm / km or less. The optical fiber described. カットオフ波長λcが1500nm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の光ファイバ。   The optical fiber according to any one of claims 1 to 11, wherein a cutoff wavelength λc is 1500 nm or less. カットオフ波長λcが1200nm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の光ファイバ。   The optical fiber according to any one of claims 1 to 11, wherein a cutoff wavelength λc is 1200 nm or less. 前記第1コアの外径D1と前記第2コアの外径D2との比D1/D2が0.01以上、0.8以下であることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の光ファイバ。 The light according to any one of claims 1 to 13, wherein a ratio D1 / D2 between an outer diameter D1 of the first core and an outer diameter D2 of the second core is 0.01 or more and 0.8 or less. fiber. 前記第1コアの外径D1と前記第2コアの外径D2との比D1/D2が0.4以上、0.7以下であることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の光ファイバ。   The light according to any one of claims 1 to 13, wherein a ratio D1 / D2 between the outer diameter D1 of the first core and the outer diameter D2 of the second core is 0.4 or more and 0.7 or less. fiber. 前記第2コアの外周に、前記第1コアよりも低く、かつ前記クラッド部より高い屈折率を有する第3コアを具備することを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれかに記載の光ファイバ。   16. The third core according to claim 1, further comprising a third core having a refractive index lower than that of the first core and higher than that of the cladding portion on an outer periphery of the second core. Optical fiber. 前記第3コアの前記クラッドに対する比屈折率差Δ3が0.1%〜0.9%であることを特徴とする請求項16に記載の光ファイバ。 The optical fiber according to claim 16, wherein a relative refractive index difference Δ3 of the third core with respect to the cladding is 0.1% to 0.9%. 前記第2コアの外径D2と前記第3コアの外径D3との比D2/D3が0.35以上、0.99以下であることを特徴とする請求項16または請求項17のいずれかに記載の光ファイバ。 The light according to claim 16 or 17, wherein a ratio D2 / D3 of the outer diameter D2 of the second core and the outer diameter D3 of the third core is 0.35 or more and 0.99 or less. fiber. 前記第1コアの屈折率分布形状がα乗プロファイルであり、前記αが3.0以上であることを特徴とする請求項1〜請求項18のいずれかに記載の光ファイバ。   The optical fiber according to any one of claims 1 to 18, wherein a refractive index distribution shape of the first core is an α power profile, and the α is 3.0 or more. 前記第1コアの屈折率分布形状がα乗プロファイルであり、前記αが6.0以上であることを特徴とする請求項1〜請求項18のいずれかに記載の光ファイバ。   The optical fiber according to any one of claims 1 to 18, wherein a refractive index profile shape of the first core is an α power profile, and the α is 6.0 or more. 前記請求項1〜請求項20のいずれかに記載の光ファイバを用いたことを特徴とする光信号処理装置。   21. An optical signal processing apparatus using the optical fiber according to any one of claims 1 to 20. 前記光信号処理装置は光波長変換器であることを特徴とする請求項21記載の光信号処理装置。   The optical signal processing device according to claim 21, wherein the optical signal processing device is an optical wavelength converter. 前記光信号処理装置はパルス圧縮器であることを特徴とする請求項21記載の光信号処理装置。   The optical signal processing apparatus according to claim 21, wherein the optical signal processing apparatus is a pulse compressor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005331818A (en) * 2004-05-21 2005-12-02 Fujikura Ltd High nonlinearity optical fiber, method for manufacturing the same, and application of the same
JP2007072182A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber and optical device using the same
WO2007100060A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber module and optical device
EP2729834A4 (en) * 2011-07-07 2015-12-02 Ofs Fitel Llc Non-linear fiber resistant to perturbations

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6252509A (en) * 1985-08-31 1987-03-07 Fujitsu Ltd Wide-band optical fiber
JPS62116902A (en) * 1985-11-16 1987-05-28 Fujikura Ltd Wide-band low dispersion optical fiber
JPH10221721A (en) * 1997-02-04 1998-08-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Dispersion shift optical fiber
WO2003040776A2 (en) * 2001-11-05 2003-05-15 Corning Incorporated Highly negative-slope dispersion compensating optical fiber and transmission system including the same
JP2003241000A (en) * 2002-02-19 2003-08-27 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical fiber, and optical amplifier and optical transmission system using the optical fiber
JP2003270470A (en) * 2002-03-08 2003-09-25 Fitel Usa Corp Dispersion compensation fiber with reduced connection loss, and method for manufacturing the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6252509A (en) * 1985-08-31 1987-03-07 Fujitsu Ltd Wide-band optical fiber
JPS62116902A (en) * 1985-11-16 1987-05-28 Fujikura Ltd Wide-band low dispersion optical fiber
JPH10221721A (en) * 1997-02-04 1998-08-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Dispersion shift optical fiber
WO2003040776A2 (en) * 2001-11-05 2003-05-15 Corning Incorporated Highly negative-slope dispersion compensating optical fiber and transmission system including the same
JP2005508517A (en) * 2001-11-05 2005-03-31 コーニング・インコーポレーテッド Dispersion compensating fiber having high negative slope and transmission system including the same
JP2003241000A (en) * 2002-02-19 2003-08-27 Furukawa Electric Co Ltd:The Optical fiber, and optical amplifier and optical transmission system using the optical fiber
JP2003270470A (en) * 2002-03-08 2003-09-25 Fitel Usa Corp Dispersion compensation fiber with reduced connection loss, and method for manufacturing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005331818A (en) * 2004-05-21 2005-12-02 Fujikura Ltd High nonlinearity optical fiber, method for manufacturing the same, and application of the same
JP2007072182A (en) * 2005-09-07 2007-03-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical fiber and optical device using the same
JP4492498B2 (en) * 2005-09-07 2010-06-30 住友電気工業株式会社 Optical fiber and optical device using the same
WO2007100060A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-07 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber module and optical device
US7693377B2 (en) 2006-03-03 2010-04-06 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber module and optical device
EP2729834A4 (en) * 2011-07-07 2015-12-02 Ofs Fitel Llc Non-linear fiber resistant to perturbations

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