JP2009198945A - Single mode optical fiber - Google Patents

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昌一郎 松尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a single mode optical fiber that can materialize expansion of an effective core cross section and reduction of bending loss while having chromatic dispersion equivalent to that of an ordinary single mode optical fiber. <P>SOLUTION: The single mode optical fiber is characterized in that cable cutoff wavelength is ≤1,260 nm, that an effective core cross section at 1,550 nm wavelength is ≥100 μm<SP>2</SP>, that bent loss when bent ten times with a bending radius of 20 mmϕ is ≤30 dB, and that zero-scattering wavelength is in the range of 1,300-1,324 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、波長1.3μm帯に零分散波長を有する実効コア断面積(以下、Aeffと記す)を拡大したシングルモード光ファイバに関する。本発明のシングルモード光ファイバは、誘導ラマン散乱や誘導ブリリュアン散乱を抑制することが必要となる伝送システム、例えば三波多重伝送システムなどの伝送用光ファイバとして好適である。 The present invention relates to a single mode optical fiber in which an effective core area (hereinafter referred to as A eff ) having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm wavelength band is enlarged. The single mode optical fiber of the present invention is suitable as an optical fiber for transmission in a transmission system that needs to suppress stimulated Raman scattering and stimulated Brillouin scattering, for example, a three-wave multiplex transmission system.

光ファイバを用いた伝送システムは、大都市間を結ぶ幹線系や大陸間を結ぶ海底システムなどの長距離、超長距離伝送システムから、FTTH(Fiber To The Home)に向けた展開が進みつつある。FTTH向けの伝送システムとして、普及が期待されているのが三波多重によるデータ通信と映像配信システムである。   Transmission systems using optical fibers are being developed from long-haul and ultra-long haul transmission systems such as trunk systems connecting large cities and submarine systems connecting continents to FTTH (Fiber To The Home). . As a transmission system for FTTH, data communication and video distribution systems using three-wave multiplexing are expected to spread.

図1は、この三波多重伝送システムの一例を示す構成図であり、この伝送システムは、センター側1からの信号を光ファイバ2に導いて伝送し、光カプラ4によって光ファイバ2から多数の個別光ファイバを分岐し、それらを多数の加入者側3に導いて、加入者側3にデータ通信と映像配信を可能にしている。この伝送システムでは、波長1.31μm及び波長1.49μmの光信号をデータ通信の上り/下りに用い、波長1.55μmの光信号を用いて映像信号を配信する構成になっている。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of this three-wave multiplex transmission system. This transmission system guides a signal from a center side 1 to an optical fiber 2 and transmits the signal from an optical fiber 2 by an optical coupler 4. The optical fibers are branched and guided to a large number of subscribers 3 to enable data communication and video distribution to the subscribers 3. In this transmission system, an optical signal having a wavelength of 1.31 μm and a wavelength of 1.49 μm is used for uplink / downlink of data communication, and a video signal is distributed using an optical signal having a wavelength of 1.55 μm.

このようなシステムの伝送線路としては、ITU−T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector)G.652において規定されているシングルモード光ファイバが用いられている。映像信号の配信方法としては、データ通信と同様にIP(Internet Protocol)による方式とアナログ強度変調により配信する方法がある。アナログ強度変調による配信は、受信部において復調を行えば、従来の受像部がそのまま使用できるため、広く用いられている。
本発明のAeffを拡大したシングルモード光ファイバに関する従来技術としては、例えば、特許文献1,2及び非特許文献1が挙げられる。
米国特許第6337942号明細書 米国特許第6385379号明細書 Aikawa, et al.,“Single-mode optical fiber with effective core area larger than 160μm2,”ECOC 1999, Proceeding of ECOC 1999, P1.15
As a transmission line of such a system, ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization sector) G.I. A single mode optical fiber as defined in 652 is used. As a video signal distribution method, there are a method using IP (Internet Protocol) and a method using analog intensity modulation as in the case of data communication. Distribution by analog intensity modulation is widely used because the conventional image receiving unit can be used as it is if the receiving unit performs demodulation.
For example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 are cited as conventional techniques related to a single mode optical fiber in which A eff of the present invention is expanded.
US Pat. No. 6,337,942 US Pat. No. 6,385,379 Aikawa, et al., “Single-mode optical fiber with effective core area larger than 160μm2,” ECOC 1999, Proceeding of ECOC 1999, P1.15

前記三波多重システムでは、誘導ブリリュアン散乱(Stimulated Brillouin Scattering:以下、SBSと記す)および誘導ラマン散乱(Stimulated Raman Scattering:以下、SRSと記す)による信号劣化の問題が指摘されている。
図2にSBSの測定例を示す。図2に示すように、比較的入射パワーが低い領域では、入射パワーに比較して出射パワーが増加しているのに対して、ある程度以上のパワーになると出射パワーがほとんど増加しなくなる。この現象は、光ファイバ中のSBSにより反射されるパワーが増大するために発生する。SBSは、アナログ変調により映像信号を伝送するシステムにおいて顕著な問題になると言われている。SBSを抑圧する方法としては、伝送システム側で光源の波長を変動させる方法や、ファイバ自体でSBSの発生を抑圧する方法が知られている。SBSを抑圧することにより、光ファイバに入射させるパワーを増加させることが可能になる。このことは、三波多重システムの伝送可能距離を伸ばす効果の他、PON(Passive Optical Network)を用いたシステムにおいては、信号の分岐数を増加できる等のメリットがある。
In the three-wave multiplexing system, problems of signal degradation due to stimulated Brillouin scattering (hereinafter referred to as SBS) and stimulated Raman scattering (hereinafter referred to as SRS) are pointed out.
FIG. 2 shows an example of SBS measurement. As shown in FIG. 2, in the region where the incident power is relatively low, the output power is increased as compared with the incident power. However, when the power exceeds a certain level, the output power hardly increases. This phenomenon occurs because the power reflected by the SBS in the optical fiber increases. SBS is said to be a significant problem in systems that transmit video signals by analog modulation. As a method for suppressing SBS, there are known a method for changing the wavelength of a light source on the transmission system side and a method for suppressing the occurrence of SBS on the fiber itself. By suppressing SBS, it is possible to increase the power incident on the optical fiber. In addition to the effect of extending the transmission distance of the three-wave multiplex system, this has advantages such as an increase in the number of signal branches in a system using a PON (Passive Optical Network).

SRSは、ある波長の高強度の光(ポンプ光)を光ファイバに入射すると、その波長から100nm程度長波長側にピークを持つような増幅特性を生じさせる。信号光に対して適切な波長にポンプ光を入射すれば、光ファイバを増幅媒体として利用可能である。一方で、三波多重システムにおいては、SBSがノイズの原因となることが知られている。図1に示したように、三波多重システムでは、下りのデータ信号は1.49μm帯に、映像信号は波長1.55μm帯に、それぞれ配置されている。このため、波長1.49μmのデータ信号がポンプ光として作用し、映像信号の波長帯にラマン利得が発生し、映像信号にノイズが発生する。このSBSの発生量は、ポンプ光のパワー増加に伴い大きくなる。   When a high-intensity light (pump light) having a certain wavelength is incident on an optical fiber, the SRS generates an amplification characteristic having a peak on the long wavelength side of about 100 nm from the wavelength. If pump light is incident at an appropriate wavelength with respect to signal light, an optical fiber can be used as an amplification medium. On the other hand, it is known that SBS causes noise in a three-wave multiplexing system. As shown in FIG. 1, in the three-wave multiplexing system, the downstream data signal is arranged in the 1.49 μm band, and the video signal is arranged in the wavelength 1.55 μm band. Therefore, a data signal with a wavelength of 1.49 μm acts as pump light, a Raman gain is generated in the wavelength band of the video signal, and noise is generated in the video signal. The amount of SBS generated increases as the pump light power increases.

前述したSBSを抑圧するシステム、光ファイバを用いることにより、SBSの観点からは光ファイバに入射するパワーを増大することが可能となるが、その一方でSRSの点では、入射パワーの制約が発生する。SRSの抑圧には、光ファイバのAeffを拡大することが有効であることが知られている(Nonlinear Fiber Optics, G. P. Agrawel 著, Academic Eress)。通常のシングルモード光ファイバは、波長1550nmで80μm程度のAeffを有している。これに対して、110〜160μm程度までAeffを拡大した光ファイバが知られている(例えば、特許文献1,2、非特許文献1参照。)。 By using the above-described system and optical fiber for suppressing SBS, it is possible to increase the power incident on the optical fiber from the viewpoint of SBS. On the other hand, in terms of SRS, there is a restriction on the incident power. To do. It is known that increasing the A eff of an optical fiber is effective in suppressing SRS (Nonlinear Fiber Optics, GP Agrawel, Academic Eress). A normal single mode optical fiber has an A eff of about 80 μm 2 at a wavelength of 1550 nm. On the other hand, an optical fiber in which A eff is expanded to about 110 to 160 μm 2 is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1).

これらの従来型のAeff拡大光ファイバは、海底ケーブルに代表されるような超長距離DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)システム用に設計されている。DWDMシステムは、Cバンド(1530〜1565nm)以上の波長を用いることが一般的であり、従来型Aeff拡大光ファイバのカットオフ波長は1530nm以下に設定されている。このため、三波多重システムのように波長1310nmを伝送に用いるシステムへの適用は不可能である。 These conventional A eff magnifying optical fibers are designed for ultra-long distance DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) systems such as submarine cables. The DWDM system generally uses a wavelength of C band (1530 to 1565 nm) or more, and the cutoff wavelength of the conventional A eff expansion optical fiber is set to 1530 nm or less. For this reason, it cannot be applied to a system that uses a wavelength of 1310 nm for transmission, such as a three-wave multiplexing system.

通常のシングルモード光ファイバや従来型Aeff拡大光ファイバは、図3に示すような屈折率分布構造が用いられることが多い。図3の屈折率分布は、いわゆるステップインデックス型であり、ファイバ径方向中心に高屈折率のコア5の領域があり、その外周に低屈折率のクラッド6の領域があり、コア6の領域の屈折率分布、クラッド6の領域の屈折率分布ともに平坦になっている。図3中、符号rはコア5の半径、Δはクラッドに対するコアの比屈折率差である。通常のシングルモード光ファイバと同程度のカットオフ波長(ケーブルカットオフ波長で1260nm)という条件で、Aeffを拡大する設計を行った場合の特性を図4に示す。図4(a)は波長1310nmにおけるモードフィールド径(以下、MFDと記す)と曲げ損失との関係を表すグラフ、図4(b)は波長1550nmにおけるAeffと曲げ損失との関係を示すグラフである。
通常のシングルモード光ファイバ、例えば、波長1310nmにおけるMFDが9.2μm程度、波長1550nmにおけるAeffが80μm程度のシングルモード光ファイバでは、20mmφ、1550nmにおける曲げ損失が10dB/m程度であるのに対して、Aeffを110μm程度まで拡大すると、曲げ損失が100dB/m程度まで増加し、実用に耐えなくなる。また、零分散波長も1300nmを切るようになり、通常のシングルモード光ファイバとのコンパチビリティを確保できなくなる。
An ordinary single mode optical fiber or a conventional A eff magnifying optical fiber often uses a refractive index distribution structure as shown in FIG. The refractive index distribution in FIG. 3 is a so-called step index type, in which there is a region of the core 5 with a high refractive index at the center in the radial direction of the fiber, and a region of the cladding 6 with a low refractive index on the outer periphery. Both the refractive index distribution and the refractive index distribution in the cladding 6 region are flat. In FIG. 3, symbol r 1 is the radius of the core 5 and Δ 1 is the relative refractive index difference of the core with respect to the cladding. FIG. 4 shows characteristics when a design for expanding A eff is performed under the condition of a cut-off wavelength comparable to that of a normal single mode optical fiber (cable cut-off wavelength is 1260 nm). 4A is a graph showing the relationship between the mode field diameter (hereinafter referred to as MFD) and bending loss at a wavelength of 1310 nm, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between A eff and bending loss at a wavelength of 1550 nm. is there.
In a normal single mode optical fiber, for example, a single mode optical fiber having an MFD of about 9.2 μm at a wavelength of 1310 nm and an A eff of about 80 μm 2 at a wavelength of 1550 nm, the bending loss at 20 mmφ and 1550 nm is about 10 dB / m. On the other hand, when A eff is increased to about 110 μm 2 , the bending loss increases to about 100 dB / m, and it cannot be put into practical use. Also, the zero-dispersion wavelength is less than 1300 nm, and compatibility with a normal single mode optical fiber cannot be ensured.

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、通常のシングルモード光ファイバと同等の波長分散特性を有しつつ、Aeff拡大、曲げ損失低減を実現可能なシングルモード光ファイバの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a single mode optical fiber capable of realizing Aeff expansion and bending loss reduction while having chromatic dispersion characteristics equivalent to those of a normal single mode optical fiber.

前記目的を達成するため、本発明は、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲であることを特徴とするシングルモード光ファイバを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention has a cable cutoff wavelength of 1260 nm or less, an A eff at a wavelength of 1550 nm of 100 μm 2 or more, a bending loss of 10 dB or less when bent at a bending diameter of 20 mmφ, and a zero dispersion wavelength. Provided is a single mode optical fiber having a range of 1300 nm to 1324 nm.

本発明のシングルモード光ファイバにおいて、半径rの中心コアと、該中心コアの外周に設けられた半径rの第1クラッドと、該第1クラッドの外周に設けられた半径rの第2クラッドと、該第2クラッドの外周に設けられた半径rの第3クラッドとからなり、中心コア、第1クラッド及び第2クラッドは、それぞれ最大屈折率n1max、n2max、n3max、最小屈折率n1min、n2min、n3minとなる屈折率分布を有し、第3クラッドは一定屈折率nを有し、n1max>n、n1max>n2max、n2max>n3max、n1min>n2min、n2min>n3min、n3min<nなる関係を満たすことが好ましい。 In the single mode optical fiber of the present invention, a central core having a radius r 1, a first cladding having a radius r 2 provided on the outer periphery of the central core, and a first core having a radius r 3 provided on the outer periphery of the first cladding. 2 clads and a third clad having a radius r 4 provided on the outer periphery of the second clad, and the central core, the first clad, and the second clad have a maximum refractive index n 1max , n 2max , n 3max , respectively . a minimum refractive index n 1min, n 2min, the refractive index distribution becomes n 3min, the third cladding has a constant refractive index n c, n 1max> n c , n 1max> n 2max, n 2max> n 3max , n 1min> n 2min, n 2min> n 3min, it is preferable to satisfy the made n 3min <n c related.

本発明のシングルモード光ファイバにおいて、中心コアの中心部に最大屈折率を有することが好ましい。   The single mode optical fiber of the present invention preferably has a maximum refractive index at the center of the central core.

本発明のシングルモード光ファイバにおいて、第3クラッドの屈折率を基準とした最大比屈折率Δc1を有する中央層と、該中央層の外周に設けられた最低屈折率Δc2を有する第1の環状領域と、該第1の環状領域の外周に設けられた最大屈折率Δc3を有する第2の環状領域からなるコアを有することが好ましい。 In the single mode optical fiber of the present invention, a first layer having a central layer having a maximum relative refractive index Δ c1 based on the refractive index of the third cladding and a minimum refractive index Δ c2 provided on the outer periphery of the central layer. an annular region preferably has a core composed of a second annular region having a maximum refractive index delta c3 provided on the outer periphery of the first annular region.

本発明のシングルモード光ファイバは、Aeffを拡大したことにより、SBS、SRSの発生を抑圧することができる。
本発明のシングルモード光ファイバは、通常のシングルモード光ファイバと同等の波長分散特性を有しつつ、拡大されたAeffを有するものなので、通常のシングルモード光ファイバとのコンパチビリティを確保することができる。
本発明のシングルモード光ファイバは、拡大されたAeffを有し、しかも曲げ損失が小さいものなので、三波多重伝送システムなどの伝送用ファイバとして用いた場合に信号の劣化が少なく、高品質の伝送システムを構築できる。
The single mode optical fiber of the present invention can suppress the generation of SBS and SRS by expanding A eff .
Since the single mode optical fiber of the present invention has the same wavelength dispersion characteristic as that of a normal single mode optical fiber and has an expanded A eff , the compatibility with the normal single mode optical fiber is ensured. Can do.
Since the single mode optical fiber of the present invention has an expanded A eff and a small bending loss, it is less deteriorated in signal when used as a transmission fiber in a three-wave multiplex transmission system or the like, and has high quality transmission. You can build a system.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図5は、本発明に係るシングルモード光ファイバの第1実施形態の屈折率分布を示す図である。本実施形態のシングルモード光ファイバ10は、半径rの中心コア11と、該中心コア11の外周に設けられた半径rの第1クラッド12と、該第1クラッド12の外周に設けられた半径rの第2クラッド13と、該第2クラッド13の外周に設けられた半径rの第3クラッド14とからなている。各部の屈折率は、中心コア>第3クラッド>第1クラッド>第2クラッドの順である。また、本実施形態において、シングルモード光ファイバ10の中心コア11、第1クラッド12、第2クラッド13及び第3クラッド14の各部の屈折率は均一になっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a diagram showing the refractive index distribution of the first embodiment of the single mode optical fiber according to the present invention. Single-mode optical fiber 10 of the present embodiment includes a central core 11 of radius r 1, a first cladding 12 having a radius r 2 which is provided on the outer periphery of said central core 11, provided on the outer periphery of the first cladding 12 and a second cladding 13 of radius r 3, and Do from the third cladding 14 of radius r 4 provided on the outer periphery of the second cladding 13. The refractive index of each part is in the order of the central core> the third cladding> the first cladding> the second cladding. In the present embodiment, the refractive indexes of the respective parts of the central core 11, the first cladding 12, the second cladding 13, and the third cladding 14 of the single mode optical fiber 10 are uniform.

本実施形態のシングルモード光ファイバは、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲である。 The single mode optical fiber of this embodiment has a cable cutoff wavelength of 1260 nm or less, an A eff at a wavelength of 1550 nm of 100 μm 2 or more, a bending loss of 30 dB or less when bent 10 times with a bending diameter of 20 mmφ, and a zero dispersion wavelength of 1300 nm. The range is ˜1324 nm.

本実施形態のシングルモード光ファイバ10は、Aeffを拡大したことにより、SBS、SRSの発生を抑圧することができる。
本実施形態のシングルモード光ファイバ10は、通常のシングルモード光ファイバと同等の波長分散特性を有しつつ、拡大されたAeffを有するものなので、通常のシングルモード光ファイバとのコンパチビリティを確保することができる。
本実施形態のシングルモード光ファイバ10は、拡大されたAeffを有し、しかも曲げ損失が小さいものなので、三波多重伝送システムなどの伝送用ファイバとして用いた場合に信号の劣化が少なく、高品質の伝送システムを構築できる。
The single mode optical fiber 10 of the present embodiment can suppress the occurrence of SBS and SRS by expanding A eff .
The single-mode optical fiber 10 of the present embodiment has a wavelength dispersion characteristic equivalent to that of a normal single-mode optical fiber and has an expanded A eff , so that compatibility with a normal single-mode optical fiber is ensured. can do.
Since the single mode optical fiber 10 of the present embodiment has an expanded A eff and a small bending loss, the signal quality is less deteriorated when used as a transmission fiber in a three-wave multiplex transmission system, etc. Can be constructed.

なお、本発明において、シングルモード光ファイバ10の中心コア11、第1クラッド12、第2クラッド13の各部の屈折率は必ずしも均一でなくても良く、いずれかの部分の屈折率分布が階段状に、又は曲線状に変化していても良い。中心コア11、第1クラッド12及び第2クラッド13が、それぞれ最大屈折率n1max、n2max、n3max、最小屈折率n1min、n2min、n3minとなる屈折率分布を有し、第3クラッド14は一定屈折率nを有している場合、それぞれの屈折率は、n1max>n、n1max>n2max、n2max>n3max、n1min>n2min、n2min>n3min、n3min<nなる関係を満たすことが望ましい。 In the present invention, the refractive index of each part of the central core 11, the first cladding 12, and the second cladding 13 of the single mode optical fiber 10 is not necessarily uniform, and the refractive index distribution of any part is stepped. Or may be changed in a curved line. The central core 11, first clad 12 and second clad 13, respectively have the maximum refractive index n 1max, n 2max, n 3max , minimum refractive index n 1min, n 2min, the refractive index distribution becomes n 3min, third If cladding 14 that has a constant refractive index n c, the respective refractive index, n 1max> n c, n 1max> n 2max, n 2max> n 3max, n 1min> n 2min, n 2min> n 3min It may satisfy composed n 3min <n c related.

図6は、本発明に係るシングルモード光ファイバの第2実施形態の屈折率分布を示す図である。本実施形態のシングルモード光ファイバ20は、中心部に最大屈折率を有し、外側に向けて漸次屈折率が低下する屈折率分布を有する中心コア21と、該中心コア21の外周に設けられた第1クラッド22と、該第1クラッド22の外周に設けられた第2クラッド23と、該第2クラッド23の外側に設けられた第3クラッド24とからなっている。各部の屈折率は、中心コア>第1,第3クラッド>第2クラッドの順になっている。   FIG. 6 is a diagram showing the refractive index distribution of the second embodiment of the single mode optical fiber according to the present invention. The single mode optical fiber 20 of the present embodiment is provided on the outer periphery of the center core 21 having a maximum refractive index at the center and a refractive index distribution in which the refractive index gradually decreases toward the outside. The first clad 22, the second clad 23 provided on the outer periphery of the first clad 22, and the third clad 24 provided outside the second clad 23. The refractive indexes of the respective parts are in the order of the central core> the first and third claddings> the second cladding.

本実施形態のシングルモード光ファイバ20は、図6に示す屈折率分布構造とすることで、前記第1実施形態と同じく、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲の伝送特性を達成することができ、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 The single mode optical fiber 20 of the present embodiment has a refractive index distribution structure shown in FIG. 6, so that, similarly to the first embodiment, a cable cutoff wavelength of 1260 nm or less and an A eff at a wavelength of 1550 nm of 100 μm 2 or more. In addition, it is possible to achieve transmission characteristics with a bending loss of 30 dB or less and a zero dispersion wavelength in the range of 1300 nm to 1324 nm when bent 10 times with a bending diameter of 20 mmφ, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. .

図7は、本発明に係るシングルモード光ファイバの第3実施形態の屈折率分布を示す図である。本実施形態のシングルモード光ファイバ30は、屈折率が異なる複数の層を有する中心コア31と、該中心コア31の外周に設けられた第1クラッド32と、該第1クラッド32の外周に設けられた第2クラッド33と、該第2クラッド33の外側に設けられた第3クラッド34とからなっている。各部の屈折率は、中心コア>第1,第3クラッド>第2クラッドの順になっている。また、中心コア31は、第3クラッド34の屈折率を基準とした最大比屈折率Δc1を有する中央層35と、該中央層35の外周に設けられた最低屈折率Δc2を有する第1の環状領域36と、該第1の環状領域36の外周に設けられた最大屈折率Δc3を有する第2の環状領域37とからなっている。 FIG. 7 is a diagram showing the refractive index distribution of the third embodiment of the single mode optical fiber according to the present invention. The single mode optical fiber 30 of this embodiment includes a central core 31 having a plurality of layers having different refractive indexes, a first cladding 32 provided on the outer periphery of the central core 31, and an outer periphery of the first cladding 32. The second clad 33 and the third clad 34 provided outside the second clad 33. The refractive indexes of the respective parts are in the order of the central core> the first and third claddings> the second cladding. The central core 31 has a central layer 35 having a maximum relative refractive index Δ c1 based on the refractive index of the third cladding 34, and a first refractive index Δ c2 provided on the outer periphery of the central layer 35. the annular region 36, which is a second annular region 37 and having a maximum refractive index delta c3 provided on the outer periphery of the first annular area 36.

本実施形態のシングルモード光ファイバ30は、図7に示す屈折率分布構造とすることで、前記第1実施形態と同じく、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲の伝送特性を達成することができ、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
以下、実施例により本発明の効果を実証する。
The single-mode optical fiber 30 of the present embodiment has a refractive index distribution structure shown in FIG. 7, so that, similarly to the first embodiment, a cable cutoff wavelength of 1260 nm or less and an A eff at a wavelength of 1550 nm of 100 μm 2 or more. In addition, it is possible to achieve transmission characteristics with a bending loss of 30 dB or less and a zero dispersion wavelength in the range of 1300 nm to 1324 nm when bent 10 times with a bending diameter of 20 mmφ, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. .
Hereinafter, the effects of the present invention will be demonstrated by examples.

[実施例1]
図5に示す屈折率分布構造を有し、表1に示すように、各部の半径、比屈折率差が異なる実施例1−1〜1−4の4種類のシングルモード光ファイバを製造し、それぞれのAeff、MFD、波長分散値、分散スロープ、零分散波長、曲げ損失を測定した。結果を表1にまとめて記す。
[Example 1]
Five types of single-mode optical fibers of Examples 1-1 to 1-4 having the refractive index distribution structure shown in FIG. 5 and having different radii and relative refractive index differences as shown in Table 1, Each Aeff , MFD, chromatic dispersion value, dispersion slope, zero dispersion wavelength, and bending loss were measured. The results are summarized in Table 1.

Figure 2009198945
Figure 2009198945

表1に示す通り、実施例1−1〜1−4の4種類のシングルモード光ファイバは、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲内の性能を満たしていた。 As shown in Table 1, the four types of single mode optical fibers of Examples 1-1 to 1-4 have a cable cutoff wavelength of 1260 nm or less, an A eff at a wavelength of 1550 nm of 10 μm 2 or more, and a bending diameter of 20 mmφ 10 times. The bending loss when bent was 30 dB or less, and the zero dispersion wavelength was 1300 nm to 1324 nm.

図8は、図4に示した従来型光ファイバ(通常のシングルモード光ファイバにおいてAeffを拡大する設計をした場合)のMFDと曲げ損失の関係(図4(a))及びAeffと曲げ損失との関係(図4(b))を示すグラフ上に、表1に示した実施例1−1〜1−4の曲げ損失測定結果をプロットした図である。図8(a),(b)から、本発明に係る実施例1−1〜1−4の4種類のシングルモード光ファイバは、従来型光ファイバと比べ、曲げ損失を格段に低減できることがわかる。 FIG. 8 shows the relationship between the MFD and the bending loss (FIG. 4 (a)) of the conventional optical fiber shown in FIG. 4 (when A eff is designed to be increased in a normal single mode optical fiber), and A eff and the bending. It is the figure which plotted the bending loss measurement result of Examples 1-1 to 1-4 shown in Table 1 on the graph which shows the relationship (FIG.4 (b)) with loss. 8A and 8B, it can be seen that the four types of single-mode optical fibers of Examples 1-1 to 1-4 according to the present invention can remarkably reduce the bending loss as compared with the conventional optical fiber. .

[実施例2]
図6に示す屈折率分布構造を有し、表2に示すように、各部の半径、比屈折率差が異なる実施例2のシングルモード光ファイバを製造し、それぞれのAeff、MFD、波長分散値、分散スロープ、零分散波長、曲げ損失を測定した。結果を表2にまとめて記す。
[Example 2]
A single mode optical fiber of Example 2 having the refractive index distribution structure shown in FIG. 6 and having different radii and relative refractive index differences as shown in Table 2 was manufactured. Each A eff , MFD, chromatic dispersion The value, dispersion slope, zero dispersion wavelength and bending loss were measured. The results are summarized in Table 2.

[実施例3]
図7に示す屈折率分布構造を有し、表2に示すように、各部の半径、比屈折率差が異なる実施例3のシングルモード光ファイバを製造し、それぞれのAeff、MFD、波長分散値、分散スロープ、零分散波長、曲げ損失を測定した。結果を表2にまとめて記す。
[Example 3]
A single mode optical fiber of Example 3 having the refractive index distribution structure shown in FIG. 7 and having different radii and relative refractive index differences as shown in Table 2 was manufactured, and each A eff , MFD, and chromatic dispersion were produced. The value, dispersion slope, zero dispersion wavelength and bending loss were measured. The results are summarized in Table 2.

Figure 2009198945
Figure 2009198945

表2に示す通り、実施例2,実施例3のシングルモード光ファイバは、波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおけるAeffが100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲内の性能を満たしていた。 As shown in Table 2, the single mode optical fibers of Examples 2 and 3 are bent when the cable cutoff wavelength is 1260 nm or less, A eff at the wavelength of 1550 nm is 100 μm 2 or more, and the bending diameter is 10 times with a bending diameter of 20 mmφ. The performance was such that the loss was 30 dB or less and the zero dispersion wavelength was in the range of 1300 nm to 1324 nm.

図9は、図4に示した従来型光ファイバ(通常のシングルモード光ファイバにおいてAeffを拡大する設計をした場合)のMFDと曲げ損失との関係(図4(a))及びAeffと曲げ損失との関係(図4(b))を示すグラフ上に、表2に示した実施例2と実施例3の曲げ損失測定結果をプロットした図である。図9(a),(b)から、本発明に係る実施例2、実施例3のシングルモード光ファイバは、従来型光ファイバと比べ、曲げ損失を格段に低減できることがわかる。 Figure 9 shows the relationship between MFD and a bending loss of the conventional optical fiber shown in FIG. 4 (when the design to increase the A eff at ordinary single mode optical fiber) (FIG. 4 (a)) and A eff and It is the figure which plotted the bending loss measurement result of Example 2 and Example 3 shown in Table 2 on the graph which shows a relationship with a bending loss (FIG.4 (b)). 9 (a) and 9 (b), it can be seen that the single-mode optical fibers of Examples 2 and 3 according to the present invention can significantly reduce the bending loss as compared with the conventional optical fiber.

三波多重伝送システムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a three-wave multiplex transmission system. SBSの測定波形を例示するグラフである。It is a graph which illustrates the measurement waveform of SBS. 従来型シングルモード光ファイバの屈折率分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the refractive index distribution of the conventional single mode optical fiber. 通常のシングルモード光ファイバにおいてAeffを拡大する設計をした従来型光ファイバについて、(a)MFDと曲げ損失の関係、(b)Aeffと曲げ損失との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between (a) MFD and a bending loss, (b) Relationship between Aeff and a bending loss about the conventional optical fiber designed to expand Aeff in a normal single mode optical fiber. 本発明のシングルモード光ファイバの第1実施形態を示す屈折率分布図である。It is a refractive index distribution map which shows 1st Embodiment of the single mode optical fiber of this invention. 本発明のシングルモード光ファイバの第2実施形態を示す屈折率分布図である。It is a refractive index distribution diagram showing a second embodiment of the single mode optical fiber of the present invention. 本発明のシングルモード光ファイバの第3実施形態を示す屈折率分布図である。It is a refractive index profile showing a third embodiment of the single mode optical fiber of the present invention. 本発明に係る実施例1のシングルモード光ファイバの曲げ損失測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the bending loss measurement result of the single mode optical fiber of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例2,3のシングルモード光ファイバの曲げ損失測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the bending loss measurement result of the single mode optical fiber of Example 2, 3 which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,20,30…シングルモード光ファイバ、11,21,31…第1クラッド、12,22,32…第2クラッド、13,23,33…第3クラッド、14,24,34…第4クラッド、35…中央層、36…第1の環状領域、37…第2の環状領域。   10, 20, 30 ... single mode optical fiber, 11, 21, 31 ... first cladding, 12, 22, 32 ... second cladding, 13, 23, 33 ... third cladding, 14, 24, 34 ... fourth cladding 35 ... center layer, 36 ... first annular region, 37 ... second annular region.

Claims (4)

波長1260nm以下のケーブルカットオフ波長、波長1550nmにおける実効コア断面積が100μm以上、曲げ径20mmφで10回曲げた時の曲げ損失が30dB以下、零分散波長が1300nm〜1324nmの範囲であることを特徴とするシングルモード光ファイバ。 Cable cutoff wavelength of 1260 nm or less, effective core area at wavelength of 1550 nm is 100 μm 2 or more, bending loss when bending 10 times with a bending diameter of 20 mmφ is 30 dB or less, and zero dispersion wavelength is in the range of 1300 nm to 1324 nm. Characteristic single mode optical fiber. 半径rの中心コアと、該中心コアの外周に設けられた半径rの第1クラッドと、該第1クラッドの外周に設けられた半径rの第2クラッドと、該第2クラッドの外周に設けられた半径rの第3クラッドとからなり、中心コア、第1クラッド及び第2クラッドは、それぞれ最大屈折率n1max、n2max、n3max、最小屈折率n1min、n2min、n3minとなる屈折率分布を有し、第3クラッドは一定屈折率nを有し、n1max>n、n1max>n2max、n2max>n3max、n1min>n2min、n2min>n3min、n3min<nなる関係を満たすことを特徴とする請求項1に記載のシングルモード光ファイバ。 A central core having a radius r 1, a first cladding having a radius r 2 provided on the outer periphery of the central core, a second cladding having a radius r 3 provided on the outer periphery of the first cladding, and a third cladding radius r 4 that is provided on the outer periphery, a central core, a first cladding and a second cladding each maximum refractive index n 1max, n 2max, n 3max , minimum refractive index n 1min, n 2min, It has a refractive index distribution which becomes n 3min, the third cladding has a constant refractive index n c, n 1max> n c , n 1max> n 2max, n 2max> n 3max, n 1min> n 2min, n 2min > n 3min, single-mode optical fiber according to claim 1, characterized in that satisfy n 3min <n c the relationship. 中心コアの中心部に最大屈折率を有することを特徴とする請求項2に記載のシングルモード光ファイバ。   The single-mode optical fiber according to claim 2, wherein the single-mode optical fiber has a maximum refractive index at a central portion of the central core. 第3クラッドの屈折率を基準とした最大比屈折率Δc1を有する中央層と、該中央層の外周に設けられた最低屈折率Δc2を有する第1の環状領域と、該第1の環状領域の外周に設けられた最大屈折率Δc3を有する第2の環状領域からなるコアを有することを特徴とする請求項2に記載のシングルモード光ファイバ。 A central layer having a maximum relative refractive index Δ c1 based on the refractive index of the third cladding, a first annular region having a minimum refractive index Δ c2 provided on the outer periphery of the central layer, and the first annular single-mode optical fiber according to claim 2, characterized in that it comprises a core composed of a second annular region having a maximum refractive index delta c3 provided on the outer periphery of the region.
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