JP2006243423A - Photonick crystal fiber, optical transmission line and optical communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォトニック結晶ファイバ、光伝送路および光通信システムに関し、特に分散補償機能を有するフォトニック結晶ファイバに関する。 The present invention relates to a photonic crystal fiber, an optical transmission line, and an optical communication system, and more particularly to a photonic crystal fiber having a dispersion compensation function.
フォトニック結晶ファイバ(PCF:Photonic Crystal Fiber)は、長手方向に伸びる複数の空孔を有する構造の光ファイバである。図4に最も一般的な構造のフォトニック結晶ファイバを示す。図4に示すように、石英ガラスからなるフォトニック結晶ファイバ30の内部には、当該フォトニック結晶ファイバ30の軸心に沿って環状の空孔31が当該フォトニック結晶ファイバ30の軸心部分のコア32を包囲するクラッド33に複数形成されており、当該空孔31は、その直径dが波長オーダであると共に、隣接する間隔Λが均等となっている。このようなフォトニック結晶ファイバ30においては、空孔31がクラッド33の屈折率を下げるため、コア32とクラッド33の間に光の導波構造を形成する。ここで、空孔31とガラスとの屈折率差が大きいため、空孔31の位置や大きさを制御することによって、フレキシブルに比屈折率差やコア径を制御することができ、設計の自由度を非常に高くしている。 A photonic crystal fiber (PCF) is an optical fiber having a structure having a plurality of holes extending in a longitudinal direction. FIG. 4 shows a photonic crystal fiber having the most general structure. As shown in FIG. 4, inside the photonic crystal fiber 30 made of quartz glass, an annular hole 31 is formed in the axial center portion of the photonic crystal fiber 30 along the axial center of the photonic crystal fiber 30. A plurality of clads 33 surrounding the core 32 are formed, and the air holes 31 have a diameter d in the order of wavelengths and an equal interval Λ. In such a photonic crystal fiber 30, the air holes 31 lower the refractive index of the clad 33, so that an optical waveguide structure is formed between the core 32 and the clad 33. Here, since the refractive index difference between the hole 31 and the glass is large, the relative refractive index difference and the core diameter can be flexibly controlled by controlling the position and size of the hole 31 and the design freedom. The degree is very high.
これまでに、フォトニック結晶ファイバの広帯域にわたる波長分散の制御性に着目して、分散フラットファイバや分散補償ファイバへの応用に向けた検討がなされている。例えば、上述したフォトニック結晶ファイバにおいて、空孔間隔、および空孔の大きさを最適化することによって、広帯域にわたって1310nm帯単一モード光ファイバの分散補償を実現している(非特許文献1を参照)。また、特殊な空孔配列にすることによって、波長1550nm帯で大きな負の分散および負の分散スロープが得られる分散補償フォトニック結晶ファイバ、および分散補償ファイバが開示されている(特許文献1、および特許文献2を参照)。
So far, attention has been paid to the controllability of chromatic dispersion over a wide band of a photonic crystal fiber, and studies have been made for application to dispersion flat fibers and dispersion compensation fibers. For example, in the above-described photonic crystal fiber, dispersion compensation of a 1310 nm band single mode optical fiber is realized over a wide band by optimizing the hole spacing and the hole size (see Non-Patent Document 1). reference). In addition, a dispersion-compensating photonic crystal fiber and a dispersion-compensating fiber that can obtain a large negative dispersion and a negative dispersion slope in a
しかしながら、非特許文献1に記載のフォトニック結晶ファイバでは、広帯域な分散補償が得られるものの、その実効断面積が1μm2程度と非常に小さくなっているため、接続損失や非線形効果が大きくなってしまう、という問題があった。また、特許文献1に記載の分散補償フォトニック結晶ファイバ、および特許文献2に記載の分散補償ファイバでは、ある波長で大きな負の分散を得ることができるものの、補償できる波長は数十nmと狭い範囲に限られてしまう、といった課題があった。
However, although the photonic crystal fiber described in Non-Patent
そこで、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、大きな実効断面積を有し、且つ広帯域で単一モード光ファイバと逆の波長分散を実現したフォトニック結晶ファイバ、光伝送路および光通信ステムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and has a large effective area and a photonic crystal fiber, an optical transmission line, and a broadband that realizes wavelength dispersion opposite to that of a single mode optical fiber in a wide band. An object is to provide an optical communication system.
上述した課題を解決する第1の発明に係るフォトニック結晶ファイバは、コア部と、前記コア部を包囲する内層クラッド部と、前記内層クラッド部から間隔を空けて包囲する外層クラッド部とを有し、前記内層クラッド部および前記外層クラッド部に複数の空孔をそれぞれ形成する一方、前記間隔には空孔を形成せず、前記内層クラッド部の外周半径a1と、前記外層クラッド部の内周半径a2と、前記内層クラッド部における前記空孔の空孔間隔Λ1とその空孔直径d1を、a2−a1>Λ1−d1となる関係としたことを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a first invention that solves the above-described problem has a core portion, an inner-layer cladding portion that surrounds the core portion, and an outer-layer cladding portion that surrounds the inner-layer cladding portion with a space therebetween. A plurality of holes are respectively formed in the inner layer cladding part and the outer layer cladding part, but no hole is formed in the interval, and the outer peripheral radius a 1 of the inner layer cladding part and the inner layer cladding part The circumferential radius a 2 , the hole interval Λ 1 of the holes in the inner cladding portion, and the hole diameter d 1 are in a relation of a 2 −a 1 > Λ 1 −d 1. .
上述した課題を解決する第2の発明に係るフォトニック結晶ファイバは、第1の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバであって、前記Λ1が前記外層クラッド部における前記空孔の空孔間隔以下であり、かつ前記d1が前記外層クラッド部における前記空孔の空孔直径以下であることを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a second invention that solves the above-described problem is the photonic crystal fiber according to the first invention, wherein Λ 1 is a hole spacing of the holes in the outer cladding portion. And d 1 is equal to or smaller than a hole diameter of the hole in the outer cladding portion.
上述した課題を解決する第3の発明に係るフォトニック結晶ファイバは、第1の発明または第2の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバであって、前記外層クラッド部の前記空孔を前記内層クラッド部の前記空孔より大きくすることを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a third invention for solving the above-described problem is the photonic crystal fiber according to the first invention or the second invention, wherein the holes of the outer clad portion are used as the inner layer. It is larger than the hole of the clad part.
上述した課題を解決する第4の発明に係るフォトニック結晶ファイバは、第1の発明乃至第3の発明の何れかに記載されたフォトニック結晶ファイバであって、零分散波長が波長1300nmから1324nmの範囲内であることを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a fourth invention that solves the above-described problem is the photonic crystal fiber according to any one of the first to third inventions, wherein the zero dispersion wavelength is from 1300 nm to 1324 nm. It is in the range of.
上述した課題を解決する第5の発明に係るフォトニック結晶ファイバは、第1の発明乃至第4の発明の何れかに記載されたフォトニック結晶ファイバであって、前記内層クラッド部および前記外層クラッド部における前記空孔が、円環または正多角形の格子状に周期的にそれぞれ配列されることを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a fifth invention for solving the above-described problems is the photonic crystal fiber according to any one of the first to fourth inventions, wherein the inner layer cladding portion and the outer layer cladding are provided. The holes in the portion are periodically arranged in a ring shape or a regular polygonal lattice shape.
上述した課題を解決する第6の発明に係るフォトニック結晶ファイバであって、第1の発明乃至第5の発明の何れかに記載されたフォトニック結晶ファイバであって、前記内層クラッド部および前記外層クラッド部における前記空孔が、コア部の屈折率よりも低い屈折率を有する媒質でそれぞれ満たされることを特徴とする。 A photonic crystal fiber according to a sixth invention for solving the above-described problem, wherein the photonic crystal fiber is described in any one of the first to fifth inventions, wherein the inner-layer cladding portion and the The holes in the outer cladding portion are filled with a medium having a refractive index lower than that of the core portion.
上述した課題を解決する第7の発明に係る光伝送路であって、1310nm帯にて零分散の単一モード光ファイバと、前記単一モード光ファイバに接続され、第1の発明乃至第6の発明の何れかに記載されたフォトニック結晶ファイバとを有し、その出力端での残留累積分散が波長1260nmから1650nmの範囲内において1000ps/nm以下となることを特徴とする。 An optical transmission line according to a seventh invention for solving the above-described problems, wherein the single-mode optical fiber having zero dispersion in a 1310 nm band is connected to the single-mode optical fiber, and the first to sixth inventions. And a residual cumulative dispersion at the output end thereof is 1000 ps / nm or less within a wavelength range of 1260 nm to 1650 nm.
上述した課題を解決する第8の発明に係る光通信システムであって、第7の発明に記載された光伝送路に光信号を伝送することを特徴とする。 An optical communication system according to an eighth invention for solving the above-described problem, characterized in that an optical signal is transmitted to the optical transmission line described in the seventh invention.
第1の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、外層クラッド部の光閉じ込め効果が高まり、外層クラッド部で囲まれる領域内を光信号が伝搬するようになるので、従来のフォトニック結晶ファイバに比べて実効断面積が拡大する。また、広帯域で単一モード光ファイバと逆の波長分散を実現できる。 According to the photonic crystal fiber according to the first invention, the optical confinement effect of the outer layer cladding portion is enhanced, and the optical signal propagates in the region surrounded by the outer layer cladding portion. Compared to the effective area, the effective area increases. In addition, it is possible to realize wavelength dispersion opposite to that of a single mode optical fiber in a wide band.
第2の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、第1の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバと同様な作用効果を奏する他、外層クラッド部の光閉じ込め効果をさらに高めることができる。 According to the photonic crystal fiber according to the second invention, the same effect as the photonic crystal fiber described in the first invention can be obtained, and the light confinement effect of the outer cladding portion can be further enhanced.
第3の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、第1の発明および第2の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバと同様な作用効果を奏する他、外層クラッド部の光閉じ込め効果をより一層高めることができる。 According to the photonic crystal fiber according to the third invention, the same effect as the photonic crystal fiber described in the first and second inventions can be obtained, and the light confinement effect of the outer clad portion can be further enhanced. Can be increased.
第4の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、第1の発明乃至第3の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバと同様な作用効果を奏する他、1310nm帯零分散単一モード光ファイバと接続すると、広帯域での分散補償が可能となる。 According to the photonic crystal fiber according to the fourth invention, in addition to the same effects as the photonic crystal fiber described in the first to third inventions, a 1310 nm band zero-dispersion single mode optical fiber If connected, dispersion compensation over a wide band is possible.
第5の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、第1の発明乃至第4の発明に記載されたフォトニック結晶ファイバと同様な作用効果を奏する。 According to the photonic crystal fiber according to the fifth aspect of the invention, the same operational effects as the photonic crystal fiber described in the first to fourth aspects of the invention can be obtained.
第6の発明に係るフォトニック結晶ファイバによれば、第1の発明乃至第5の発明の何れかに記載されたフォトニック結晶ファイバと同様な作用効果を奏する。 According to the photonic crystal fiber according to the sixth aspect of the invention, the same effects as the photonic crystal fiber described in any of the first to fifth aspects of the invention can be achieved.
第7の発明に係る光伝送路によれば、10Gbit/sの伝送速度の信号を伝送したとき、前記信号の歪みの発生を抑制することができる。 According to the optical transmission line of the seventh invention, when a signal with a transmission rate of 10 Gbit / s is transmitted, the occurrence of distortion of the signal can be suppressed.
第8の発明に係る光通信システムによれば、広帯域にわたって波長分散を補償できる。 According to the optical communication system of the eighth invention, chromatic dispersion can be compensated over a wide band.
以下に、本発明に係るフォトニック結晶ファイバ、光伝送路およびそれを用いた光通信システムを実施するための最良の形態を実施例に基づき具体的に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out a photonic crystal fiber, an optical transmission line, and an optical communication system using the same according to the present invention will be specifically described based on examples.
図1は、本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバを示し、図1(a)にその概略断面、図1(b)にその屈折率分布を示す。図2は、本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバを用いた光通信システムの模式図である。 FIG. 1 shows a photonic crystal fiber according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) shows a schematic cross section thereof, and FIG. 1 (b) shows a refractive index distribution thereof. FIG. 2 is a schematic diagram of an optical communication system using the photonic crystal fiber according to the first embodiment of the present invention.
本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバは、図1に示すように、フォトニック結晶ファイバ10の軸心部分のセンターコア部1と、このセンターコア部1を包囲する外周半径a1の内層クラッド部2と、内層クラッド部2を包囲する内周半径a2の外層クラッド部3とを有する。
As shown in FIG. 1, the photonic crystal fiber according to the first embodiment of the present invention includes a
内層クラッド部2には、断面円形であり、空孔直径d1の空孔5が複数形成され、隣接する空孔5同士の空孔間隔がΛ1となるように周期的に配置される。具体的には、これら空孔5は、六角形の頂点からなる六角形の格子状に周期的に配置される。同様に、外層クラッド部3には、断面円形であり、空孔直径d2の空孔6が複数形成され、隣接する空孔6同士の空孔間隔がΛ2となるように周期的に配置される。具体的には、これら空孔6は、六角形の頂点からなる六角形の格子状に周期的に配置される。ただし、間隔Lには、空孔が形成されていない。
The inner
ここでは、内層クラッド部2における空孔5の層、即ちフォトニック結晶ファイバ10の軸心からその外周10aに向かって周期的に配置される空孔5の数は、2つ形成される。外層クラッド部3における空孔6の層、即ちフォトニック結晶ファイバ10の軸心からその外周10aに向かって周期的に配置される空孔6の数は、5つ形成される。
Here, two layers of
ここで、内層クラッド部2の外周半径a1と、外層クラッド部3の内周半径a2と、内層クラッド部2における空孔5の空孔間隔Λ1とその空孔直径d1とは、下記(1)式を満たす。
a2−a1 > Λ1−d1 (1)
したがって、外層クラッド部3の光閉じ込め効果が高められて、外層クラッド部3で囲まれる領域内に光信号が伝搬するようになる。よって、間隔L、即ち外層クラッド部3と内層クラッド部2との間に位置し、距離a2と距離a1との間の領域を、第2コア部4とする。
Here, the outer peripheral radius a 1 of the
a 2 −a 1 > Λ 1 −d 1 (1)
Therefore, the optical confinement effect of the
内層クラッド部2における空孔5の空孔間隔Λ1は、外層クラッド部3における空孔6の空孔間隔Λ2以下とし、かつ内層クラッド部2の空孔5の空孔直径d1は、外層クラッド部3における空孔6の空孔直径d2以下とする。このような形状とすることにより、外層クラッド部3の光閉じ込め効果がさらに高められる。
The hole interval Λ 1 of the
内層クラッド部2における空孔5の層数をN1とすると、内層クラッド部2の外周半径a1は、下記(2)式を満たす。
a1 = N1Λ1+d1/2 (2)
なお、フォトニック結晶ファイバ10では、N1=2となる。
When the number of
a 1 = N 1 Λ 1 +
In the photonic crystal fiber 10, N 1 = 2.
外層クラッド部3における空孔6の欠陥層数をM2とすると、外層クラッド部3の内周半径a2は、下記(3)式を満たす。
a2 = (M2+1)Λ2−d2/2 (3)
欠陥層数M2は、空孔6が無くなった層の数を示す。なお、フォトニック結晶ファイバ10では、1層目の空孔6が無いので、M2=1となる。
When the number of defective layers of the holes 6 in the
a 2 = (M 2 +1) Λ 2 -
The number of defective layers M 2 indicates the number of layers in which the holes 6 are eliminated. In the photonic crystal fiber 10, M 2 = 1 because there is no hole 6 in the first layer.
このフォトニック結晶ファイバ10では、図1(b)に示すように、センターコア部1と第2コア部4とは、同じ屈折率ncoを有する。外層クラッド部3の実効屈折率ncl2は、センターコア部1および第2コア部4の屈折率ncoよりも低くなる。内層クラッド部2の実効屈折率ncl3は、外層クラッド部3の実効屈折率ncl2よりも低くなる。よって、フォトニック結晶ファイバ10では、外層クラッド部3で囲まれる領域内を光信号が伝搬することになるので、従来のフォトニック結晶ファイバに比べて、その実効断面積が拡大する。
In the photonic crystal fiber 10, as shown in FIG. 1B, the
外層クラッド部3の空孔6は内装クラッド部2の空孔5よりも大きく形成される。よって、フォトニック結晶ファイバ10によれば、外層クラッド部3の光閉じ込め効果がより一層高められる。
The holes 6 in the
ここで、光通信システム20は、図2に示すように、図示しない信号源からの電気信号を変換して光信号を送信する送信機21と、光信号を受信し、電気信号に変換する受信機22と、送信機21と受信機22とに接続され、光信号を伝送する光伝送路24として、1310nm帯にて零分散の単一モード光ファイバ(SMF:Single Mode optical Fiber)23と、単一モード光ファイバ23に連結されたフォトニック結晶ファイバ10とを有し、送信機21と受信機22との間で光信号の送受信(伝送)が行われる。
Here, as shown in FIG. 2, the optical communication system 20 includes a transmitter 21 that converts an electrical signal from a signal source (not shown) and transmits the optical signal, and a reception that receives the optical signal and converts it into an electrical signal. A single mode optical fiber (SMF) having zero dispersion in the 1310 nm band, as an
フォトニック結晶ファイバ10では、広帯域にわたって1310nm帯零分散単一モード光ファイバ23と異符号の波長分散特性を有しており、広帯域での分散補償を可能としている。したがって、フォトニック結晶ファイバ10の零分散波長は、1310nm帯零分散単一モード光ファイバ23の零分散波長と等しくなっている。ここで、1310nm帯零分散単一モード光ファイバ23の零分散波長は、1300nmから1324nmの範囲と勧告されている(非特許文献2を参照)。よって、内層クラッド部2の空孔5の大きさ、その空孔間隔Λ1、およびその空孔直径d1、外層クラッド部3の空孔6の大きさ、その空孔間隔Λ2、およびその空孔直径d2などの設計条件を適宜変更することで、フォトニック結晶ファイバ10の零分散波長を1300nmから1324nmの範囲内としている。
The photonic crystal fiber 10 has a wavelength dispersion characteristic of a different sign from the 1310 nm band zero-dispersion single mode optical fiber 23 over a wide band, and enables dispersion compensation in the wide band. Therefore, the zero dispersion wavelength of the photonic crystal fiber 10 is equal to the zero dispersion wavelength of the 1310 nm band zero dispersion single mode optical fiber 23. Here, the zero dispersion wavelength of the 1310 nm band zero dispersion single mode optical fiber 23 is recommended to be in the range of 1300 nm to 1324 nm (see Non-Patent Document 2). Therefore, the size of the
フォトニック結晶ファイバ10と1310nm帯零分散単一モード光ファイバ23とを接続して光信号を伝送する場合、通信バンド帯である波長1260nmから1650nmの範囲内において、残留累積分散が1000ps/nm以下となっており、10Gbit/sの伝送速度の光信号を光伝送路25を通して伝送したとき、信号の歪みの発生を抑制することができる。 When the photonic crystal fiber 10 and the 1310 nm band zero-dispersion single mode optical fiber 23 are connected to transmit an optical signal, the residual accumulated dispersion is 1000 ps / nm or less within a wavelength band of 1260 nm to 1650 nm which is a communication band. Thus, when an optical signal having a transmission rate of 10 Gbit / s is transmitted through the optical transmission line 25, the occurrence of signal distortion can be suppressed.
図3は、本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバにおける波長分散特性、およびそれと単一モード光ファイバとを接続した光伝送路における波長分散特性を示す図であり、図3中の実線はフォトニック結晶ファイバ10単体の波長分散特性を示し、図3中の破線はフォトニック結晶ファイバ10と単一モード光ファイバ23とを接続したときの実効波長分散特性を示す。同図において、Λ1を1.56μmとし、d1/Λ1を0.5とし、Λ2を2.9μmとし、d2/Λ2を0.64とした。(2)式からa1を3.51μmとし、(3)式からa2を4.87μmとした。 FIG. 3 is a diagram showing the chromatic dispersion characteristics in the photonic crystal fiber according to the first embodiment of the present invention, and the chromatic dispersion characteristics in the optical transmission line connecting it to the single mode optical fiber. The solid line indicates the chromatic dispersion characteristic of the photonic crystal fiber 10 alone, and the broken line in FIG. 3 indicates the effective chromatic dispersion characteristic when the photonic crystal fiber 10 and the single mode optical fiber 23 are connected. In the figure, Λ 1 is 1.56 μm, d 1 / Λ 1 is 0.5, Λ 2 is 2.9 μm, and d 2 / Λ 2 is 0.64. From the formula (2), a 1 is set to 3.51 μm, and from the formula (3), a 2 is set to 4.87 μm.
図3から分かるように、フォトニック結晶ファイバ10単体では、波長が1300nmから1600nmに漸増すると、その波長分散が約0ps/nm・kmから約−85ps/nm・kmに漸減する。フォトニック結晶ファイバ10と単一モード光ファイバ23とを接続した光伝送路24では、Cバンド(1530nm〜1560nm)のみならず、波長が1300nmから1600nmにわたる広い波長帯でその実効波長分散を±5ps/nm・kmの範囲に低減できる。
As can be seen from FIG. 3, in the single photonic crystal fiber 10, when the wavelength is gradually increased from 1300 nm to 1600 nm, the chromatic dispersion gradually decreases from about 0 ps / nm · km to about −85 ps / nm · km. In the
したがって、本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバ10によれば、外層クラッド部3の光閉じ込め効果が高まり、外層クラッド部3で囲まれる領域内を光信号が伝搬するようになるので、従来のフォトニック結晶ファイバに比べて実効有効断面積が拡大する。また、広帯域で単一モード光ファイバと逆の波長分散を実現できる。
Therefore, according to the photonic crystal fiber 10 according to the first embodiment of the present invention, the optical confinement effect of the
上述した本発明の第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバ10は一例であり、本発明はこのフォトニック結晶ファイバに限定されるものではない。すなわち、上記では、内層クラッド部2における空孔5が2層のフォトニック結晶ファイバ10を用いて説明したが、この空孔5の層数は限定されず、空孔5の層数を1層または3層以上としても良い。また、外層クラッド部3における空孔6が5層のフォトニック結晶ファイバ10を用いて説明したが、この空孔6の層数は限定されず、空孔6の層数を1〜4層または6層以上としても良い。
The photonic crystal fiber 10 according to the first embodiment of the present invention described above is an example, and the present invention is not limited to this photonic crystal fiber. That is, in the above description, the
上記では、内層クラッド部2および外層クラッド部3における空孔5,6を正六角形の格子状に配列したフォトニック結晶ファイバ10を用いて説明したが、空孔5,6を円環状または他の正多角形の格子状に配列しても良い。
In the above description, the
内層クラッド部2および外層クラッド部3における空孔5,6は、センターコア部1および第2コア部4を構成する材料の屈折率よりも低い屈折率である媒質、例えば気体や液体などで満たしても良い。すなわち、内層クラッド部2および外層クラッド部3の実効的な屈折率がセンターコア部1および第2コア部4よりも低くなっていれば良い。
The
上記では、送受信機間の光伝送路24として、1310nm帯にて零分散の単一モード光ファイバ23と、単一モード光ファイバ23に接続されたフォトニック結晶ファイバ10とを用いて説明したが、送信機と光信号を中継する中継機との間、受信機と前記中継機との間、および前記中継機間同士の間などに用いても良く、上記第1の実施例に係るフォトニック結晶ファイバ10および単一モード光ファイバ23を用いた光通信システム20と同様な作用効果を奏する。
In the above description, the
本発明は、フォトニック結晶ファイバ、光伝送路および光通信システム、特に分散補償機能を有するフォトニック結晶ファイバに利用することが可能である。 The present invention can be used for a photonic crystal fiber, an optical transmission line, and an optical communication system, particularly a photonic crystal fiber having a dispersion compensation function.
1 センターコア部
2 内層クラッド部
3 外層クラッド部
4 第2コア部
5,6 空孔
10 フォトニック結晶ファイバ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記内層クラッド部の外周半径a1と、前記外層クラッド部の内周半径a2と、前記内層クラッド部における前記空孔の空孔間隔Λ1とその空孔直径d1を、
a2−a1>Λ1−d1
となる関係とした
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 A core part, an inner cladding part surrounding the core part, and an outer cladding part surrounding the inner cladding part with a space therebetween, and a plurality of holes are provided in the inner cladding part and the outer cladding part, respectively. While forming, do not form a hole in the interval,
The outer peripheral radius a 1 of the inner layer cladding part, the inner peripheral radius a 2 of the outer layer cladding part, the hole interval Λ 1 of the holes in the inner layer cladding part and the hole diameter d 1 thereof,
a 2 −a 1 > Λ 1 −d 1
A photonic crystal fiber characterized by the following relationship.
前記Λ1が前記外層クラッド部における前記空孔の空孔間隔以下であり、かつ前記d1が前記外層クラッド部における前記空孔の空孔直径以下である
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 The photonic crystal fiber according to claim 1,
The photonic crystal fiber, wherein Λ 1 is less than or equal to a hole interval of the holes in the outer layer cladding part, and d 1 is less than or equal to a hole diameter of the holes in the outer layer cladding part.
前記外層クラッド部の前記空孔を前記内層クラッド部の前記空孔より大きくする
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 A photonic crystal fiber according to claim 1 or claim 2, wherein
A photonic crystal fiber characterized in that the holes in the outer cladding portion are made larger than the holes in the inner cladding portion.
零分散波長が波長1300nmから1324nmの範囲内である
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 A photonic crystal fiber according to any one of claims 1 to 3,
A photonic crystal fiber having a zero-dispersion wavelength in a wavelength range of 1300 nm to 1324 nm.
前記内層クラッド部および前記外層クラッド部における前記空孔が、円環または正多角形の格子状に周期的にそれぞれ配列される
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 The photonic crystal fiber according to any one of claims 1 to 4,
The photonic crystal fiber, wherein the holes in the inner layer cladding part and the outer layer cladding part are periodically arranged in an annular or regular polygonal lattice shape.
前記内層クラッド部および前記外層クラッド部における前記空孔が、前記コア部の屈折率よりも低い屈折率を有する媒質でそれぞれ満たされる
ことを特徴とするフォトニック結晶ファイバ。 A photonic crystal fiber according to any one of claims 1 to 5,
The photonic crystal fiber, wherein the holes in the inner layer cladding part and the outer layer cladding part are filled with a medium having a refractive index lower than that of the core part.
その出力端での残留累積分散が波長1260nmから1650nmの範囲内において1000ps/nm以下となる
ことを特徴とする光伝送路。 A zero-dispersion single-mode optical fiber in the 1310 nm band, and the photonic crystal fiber according to any one of claims 1 to 6, connected to the single-mode optical fiber,
An optical transmission line characterized in that residual accumulated dispersion at the output end is 1000 ps / nm or less within a wavelength range of 1260 nm to 1650 nm.
ことを特徴とする光通信システム。 An optical communication system that transmits an optical signal to the optical transmission line according to claim 7.
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