JP2014002297A - Multi-mode optical fiber and method of designing multi-mode optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチモード光ファイバを用いた伝送容量の拡大技術に関する。 The present invention relates to a technology for expanding transmission capacity using a multimode optical fiber.
光ファイバ通信システムでは、光ファイバ中で発生する非線形効果やファイバヒューズが問題となり、伝送の大容量化が制限されている。これらの制限を緩和するためには、光ファイバに導波する光の密度を低減する必要があり、非特許文献1、2に示すように大コアファイバが検討されている。
In optical fiber communication systems, non-linear effects and fiber fuses that occur in optical fibers are problematic, and transmission capacity is limited. In order to alleviate these restrictions, it is necessary to reduce the density of light guided to the optical fiber. As shown in
しかし、曲げ損失低減、単一モード動作領域の拡大、実効断面積の拡大は互いにトレードオフの関係にあり、所定の条件下における実効断面積の拡大量には限界があるという課題があった。そこで、伝送容量の拡大に向けて伝送用光ファイバにマルチモードを用い、複数の伝搬モードを用いて信号を並列に伝送するモード多重伝送が検討されている。 However, bending loss reduction, single mode operation area expansion, and effective area expansion are in a trade-off relationship with each other, and there is a problem that the amount of effective area expansion under certain conditions is limited. In view of this, for the purpose of expanding the transmission capacity, multi-mode transmission using a multimode transmission optical fiber and transmitting signals in parallel using a plurality of propagation modes is being studied.
モード多重伝送システムにおいては、各送信信号はそれぞれ異なる伝搬モードを通じて伝搬することから、全てのモードが、所望の曲げ損失を実現しなければならない。例えば、ITU−T G.656で推奨される曲げ損失は、曲げ半径30mmにおいて0.5dB/100turn以下である。 In a mode multiplex transmission system, each transmitted signal propagates through a different propagation mode, so all modes must achieve the desired bending loss. For example, ITU-T G.I. The recommended bending loss at 656 is 0.5 dB / 100 turn or less at a bending radius of 30 mm.
また、N個の信号を用いたモード多重伝送を実現するためには、光ファイバは少なくともN以上の伝搬モードを有する必要がある。
なお、モードが伝搬しない条件は、使用波長帯において曲げ半径140mmにおける曲げ損失が1dB/m以上であることを条件とした。本条件は、非特許文献4に記載の通り、遮断波長の測定に曲げ半径140mmが用いられていることと、非特許文献1に記載の通り、損失が1dB/m以上で伝搬しないという仮定に基づいている。
Further, in order to realize mode multiplexing transmission using N signals, the optical fiber needs to have at least N or more propagation modes.
The condition that the mode does not propagate is that the bending loss at a bending radius of 140 mm in the wavelength band used is 1 dB / m or more. This condition is based on the assumption that a bending radius of 140 mm is used to measure the cutoff wavelength as described in Non-Patent Document 4 and that the loss does not propagate at 1 dB / m or more as described in
本発明は、曲げ半径30mmにおける曲げ損失特性が0.5dB/100turn以下となるようなマルチモード光ファイバの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a multimode optical fiber having a bending loss characteristic of 0.5 dB / 100 turn or less at a bending radius of 30 mm.
本発明に係るマルチモード光ファイバは、コア部と、前記コア部を包囲する低屈折率領域と、前記低屈折率領域を包囲するクラッド部により構成されるW型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバであって、前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、a≦10.2μm、1<b/a<1.91、0.275%≦Δ1を満たす。
A multimode optical fiber according to the present invention is a multimode having a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region. In the optical fiber, the radius of the core portion is represented as a, the radius of the boundary between the low refractive index region and the cladding portion is represented as b, and the relative refractive index difference of the core portion with respect to the cladding portion is represented by Δ 1 when expressed, a ≦ 10.2μm, 1 satisfy <b / a <1.91,0.275% ≦
本発明に係るマルチモード光ファイバでは、前記b/aが1.50≦b/a≦1.75であってもよい。 In the multimode optical fiber according to the present invention, the b / a may be 1.50 ≦ b / a ≦ 1.75.
本発明に係るマルチモード光ファイバは、コア部と、前記コア部を包囲する低屈折率領域と、前記低屈折率領域を包囲するクラッド部により構成されるW型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバであって、前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、a≦6.3μm、1.5≦b/a≦3.00、0.76%≦Δ1を満たす。
A multimode optical fiber according to the present invention is a multimode having a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region. In the optical fiber, the radius of the core portion is represented as a, the radius of the boundary between the low refractive index region and the cladding portion is represented as b, and the relative refractive index difference of the core portion with respect to the cladding portion is represented by Δ 1 when expressed, a ≦ 6.3μm, satisfy 1.5 ≦ b / a ≦ 3.00,0.76% ≦
本発明に係るマルチモード光ファイバでは、前記b/aが2.00≦b/a≦2.50であってもよい。 In the multimode optical fiber according to the present invention, the b / a may be 2.00 ≦ b / a ≦ 2.50.
本発明に係るマルチモード光ファイバ設計方法は、コア部と、前記コア部を包囲する低屈折率領域と、前記低屈折率領域を包囲するクラッド部により構成されるW型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバの設計方法であって、前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、a≦10.2μmかつ1<b/a<1.91を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、前記マルチモード光ファイバに波長1530〜1625nmの光信号を入射した場合に、0.275%≦Δ1でありかつモード数が2となるようなΔ1の値を決定する。
The multimode optical fiber design method according to the present invention has a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region. A design method of a multimode optical fiber, wherein a radius of the core portion is represented by a, a radius of a boundary between the low refractive index region and the cladding portion is represented by b, and a relative refractive index of the core portion with respect to the cladding portion. when representing the difference delta 1 and, a ≦ 10.2 .mu.m and 1 <b / a <1.91 selects a combination of a and b / a satisfying, optical signals of
本発明に係るマルチモード光ファイバ設計方法では、前記b/aが1.50≦b/a≦1.75であってもよい。 In the multimode optical fiber design method according to the present invention, the b / a may be 1.50 ≦ b / a ≦ 1.75.
本発明に係るマルチモード光ファイバ設計方法は、コア部と、前記コア部を包囲する低屈折率領域と、前記低屈折率領域を包囲するクラッド部により構成されるW型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバの設計方法であって、前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、a≦6.3μmかつ1.5≦b/a≦3.00を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、前記マルチモード光ファイバに波長1530〜1625nmの光信号を入射した場合に、0.76%≦Δ1でありかつモード数が3となるようなΔ1の値を決定する。
The multimode optical fiber design method according to the present invention has a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region. A design method of a multimode optical fiber, wherein a radius of the core portion is represented by a, a radius of a boundary between the low refractive index region and the cladding portion is represented by b, and a relative refractive index of the core portion with respect to the cladding portion. when representing the difference delta 1 and selects a combination of a and b / a satisfying a ≦ 6.3 [mu] m and 1.5 ≦ b / a ≦ 3.00, the
本発明に係るマルチモード光ファイバ設計方法では、前記b/aが2.00≦b/a≦2.50であってもよい。 In the multimode optical fiber design method according to the present invention, the b / a may be 2.00 ≦ b / a ≦ 2.50.
本発明によれば、曲げ半径30mmにおける曲げ損失特性が0.5dB/100turn以下となるようなマルチモード光ファイバを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a multimode optical fiber having a bending loss characteristic at a bending radius of 30 mm of 0.5 dB / 100 turn or less.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
図1に、提案する光ファイバの屈折率分布を示す。提案する光ファイバは、コア部11と、コア部11を包囲する低屈折率領域であるトレンチ部12と、トレンチ部12を包囲するクラッド部13と、を備える、所謂、W型の屈折率分布を有するマルチモード光ファイバである。コア部11の半径がaと表し、クラッド部13に対するコア部11の比屈折率差をΔ1と表し、トレンチ部12及びクラッド部13の境界の半径をbと表し、クラッド部13に対するトレンチ部12の比屈折率差をΔ2と表すと、Δ1またはΔ2は以下の式(2)、式(3)で表される。
FIG. 1 shows the refractive index distribution of the proposed optical fiber. The proposed optical fiber includes a core part 11, a so-called W-type refractive index distribution, which includes a core part 11, a trench part 12 that is a low refractive index region surrounding the core part 11, and a
(実施形態1)
本実施形態では、伝搬モードが2つの場合のマルチモード光ファイバとその設計方法について説明する。使用波長帯を1530〜1625nm、曲げ損失を0.5dB/100turn以下という条件下で、伝搬モード数が2となる設計範囲を有限要素法を用いて計算したものを図2、図3に示す。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, a multimode optical fiber and a design method thereof when there are two propagation modes will be described. FIG. 2 and FIG. 3 show the calculation range using the finite element method in which the design range in which the number of propagation modes is 2 under the condition that the used wavelength band is 1530 to 1625 nm and the bending loss is 0.5 dB / 100 turn or less.
図2は、b/a=1〜2.25において、上記の仕様を満たす最大のaと最小のΔ1を示したものである。なお、図中の4種の線はΔ2=−0.3、−0.35、−0.4、−0.45%の時の計算結果を示している。図より、a≦10.2μm、Δ1≧0.275%であることがわかる。 Figure 2 is the b / a = from 1 to 2.25, it shows a maximum of a and minimum delta 1 meeting the above specifications. The four lines in the figure show the calculation results when Δ 2 = −0.3, −0.35, −0.4, and −0.45%. From the figure, it can be seen that a ≦ 10.2 μm and Δ 1 ≧ 0.275%.
ここで、aの下限は、例えば、図2より、8.25μmである。LP01モードの実効断面積が、従来の単一モードファイバの実効断面積と同等以上となる条件を考慮すると、aの下限は5.0μmであることが好ましい。また、Δ1の上限は、例えば、図2より、0.32である。また、波長1530〜1625nmでモード数が2となる条件を考慮すると、Δ1の上限は0.60%であることが好ましい。
Here, the lower limit of a is, for example, 8.25 μm from FIG. Considering the condition that the effective area of the LP01 mode is equal to or greater than the effective area of the conventional single mode fiber, the lower limit of a is preferably 5.0 μm. The upper limit of the delta 1, for example, from FIG. 2, is 0.32. In consideration of the condition where the mode number at a
図3は、b/a=1〜2.25において、最大の実効断面積Aeffを示したものである。ステップ型光ファイバとなるa=bの場合に得られる最大のAeffは180μm2である。これに対し、W型屈折率分布を有する本実施形態に係るマルチモード光ファイバでは、1<b/a<1.91の範囲において、ステップ型光ファイバより大きなAeffを実現し、特に1.50≦b/a≦1.75の範囲においてAeffが大きくなることがわかる。 FIG. 3 shows the maximum effective area A eff at b / a = 1 to 2.25. The maximum A eff obtained for a step-type optical fiber when a = b is 180 μm 2 . On the other hand, the multimode optical fiber according to the present embodiment having a W-type refractive index profile achieves a larger A eff than the step-type optical fiber in the range of 1 <b / a <1.91. It can be seen that A eff increases in the range of 50 ≦ b / a ≦ 1.75.
本実施形態に係るマルチモード光ファイバ設計方法では、a≦10.2μmかつ1<b/a<1.91を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、マルチモード光ファイバに波長1530〜1625nmの光信号を入射した場合に、0.275%≦Δ1でありかつモード数が2となるようなΔ1の値を決定する。 In the multimode optical fiber design method according to the present embodiment, a combination of a and b / a satisfying a ≦ 10.2 μm and 1 <b / a <1.91 is selected, and the wavelengths of 1530 to 1625 nm are selected for the multimode optical fiber. The value of Δ 1 is determined such that 0.275% ≦ Δ 1 and the number of modes is 2 when an optical signal of.
b/a=1.5、Δ2=−0.40%の時、伝搬モードを2に制限し、所望の曲げ損失を得ることができるaとΔ1の組み合わせを示したものを図4に示す。破線は、波長1625nmのLP11モードの曲げ損失が0.5dB/100turnとなるΔ1である。なお、光ファイバにおいて、長波長より短波長の光の曲げ損失が小さいことから、1625nmで曲げ損失の条件を満たしていれば、それ以下の波長においても曲げ損失の条件を満たすことになる。また、LP01モードの曲げ損失はLP11モードの曲げ損失より小さいことから、破線よりΔ1が大きな領域では、1625nm以下の波長帯においてLP01及びLP11モードが曲げ損失の条件を満たすことになる。
When b / a = 1.5 and Δ 2 = −0.40%, the propagation mode is limited to 2, and a combination of a and Δ 1 that can obtain a desired bending loss is shown in FIG. Show. Dashed line is a delta 1 which LP11 mode bending loss wavelength 1625nm is 0.5dB / 100turn. In the optical fiber, since the bending loss of light having a shorter wavelength than that of the long wavelength is small, if the bending loss condition is satisfied at 1625 nm, the bending loss condition is satisfied even at wavelengths shorter than that. Further, the bending loss of the LP01 mode since is smaller than the bending loss of the LP11 mode, the delta 1 the dashed line is a large area, so that meet the bending loss is LP01 and LP11 modes in the
実線は、1530nmのLP21モードの曲げ損失が1dB/mとなるΔ1である。LP21モードは3番目のモードである。つまり、実線よりΔ1が小さい領域で1530nm以上の波長域で伝搬モードがLP01とLP11モードに限定でき、モード数が2となる。曲げ損失や伝搬モード数は数値計算によって求めることができ、図4の結果はa=8.0〜10.5μm、Δ1=0.25〜0.45%の領域で計算を行った結果である。 The solid line is Δ 1 at which the bending loss of the LP21 mode at 1530 nm is 1 dB / m. The LP21 mode is the third mode. That is, the propagation mode in the wavelength range of more than 1530nm in the region delta 1 the solid line is small can limit the LP01 and LP11 modes, the number of modes is two. The bending loss and the number of propagation modes can be obtained by numerical calculation, and the result of FIG. 4 is a result of calculation in a region where a = 8.0 to 10.5 μm and Δ 1 = 0.25 to 0.45%. is there.
実線よりΔ1の小さな領域では、伝搬モードを3より小さくすることができ、破線よりΔ1の大きな領域では、2モード目であるLP11モードが伝搬し、かつ曲げ半径30mmにおいて0.5dB/100turn以下となる領域である。つまり、モード数を2に制限し、伝搬モードがすべて所望の曲げ損失を満たすことができるaとΔ1の組み合わせは、実線よりΔ1が小さい領域、かつ破線よりΔ1が大きな領域とすることで実現できる。 In the region where Δ 1 is smaller than the solid line, the propagation mode can be made smaller than 3, and in the region where Δ 1 is larger than the broken line, the LP11 mode which is the second mode propagates, and 0.5 dB / 100 turn at a bending radius of 30 mm. This is the area that becomes: That is, the number of modes is limited to 2, and the combination of a and Δ 1 that can satisfy all the desired bending losses in the propagation modes is a region where Δ 1 is smaller than the solid line and Δ 1 is larger than the broken line. Can be realized.
以上の結果から、a≦10.2μm、Δ1≧0.275%、1<b/a<1.91、Δ2=−0.3〜−0.45%とすることで、伝搬モードを2に制限し、所望の曲げ損失を満たしつつステップ型光ファイバより大きいAeffを得ることができる。これにより、光ファイバの実効断面積を拡大することができ、ファイバ中の非線形効果の抑圧が可能となる。 From the above results, the propagation mode is set to a ≦ 10.2 μm, Δ 1 ≧ 0.275%, 1 <b / a <1.91, Δ 2 = −0.3 to −0.45%. By limiting to 2, it is possible to obtain A eff larger than the step type optical fiber while satisfying a desired bending loss. Thereby, the effective cross-sectional area of the optical fiber can be enlarged, and the nonlinear effect in the fiber can be suppressed.
(実施形態2)
本実施形態では、伝搬モードが3つの場合のマルチモード光ファイバとその設計方法について説明する。使用波長帯を1530〜1565nm、曲げ損失を0.5dB/100turn以下という条件下で、伝搬モード数が3となる設計範囲を有限要素法を用いて計算したものを図5、図6に示す。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a multimode optical fiber and its design method when there are three propagation modes will be described. FIG. 5 and FIG. 6 show the calculation range using the finite element method in which the design range in which the number of propagation modes is 3 under the condition that the used wavelength band is 1530 to 1565 nm and the bending loss is 0.5 dB / 100 turn or less.
図5は、b/a=1.5〜3.00において、上記の仕様を満たす最大のaと最小のΔ1を示したものである。なお、図中の3種の線はΔ2=−0.45、−0.5、−0.55%の時の計算結果を示している。図より、a≦6.3μm、Δ1≧0.76%であることがわかる。 Figure 5 is the b / a = 1.5 to 3.00, it shows a maximum of a and minimum delta 1 meeting the above specifications. Note that the three lines in the figure show the calculation results when Δ 2 = −0.45, −0.5, and −0.55%. From the figure, it can be seen that a ≦ 6.3 μm and Δ 1 ≧ 0.76%.
図6は、b/a=1.5〜3.00において、最大の実効断面積Aeffを示したものである。ステップ型光ファイバの場合では得られない3モード領域においても、50μm2以上のAeffを実現できることがわかる。特に、2.00≦b/a≦2.50の範囲においてAeffが大きくなり、b/a=2.25のときに各モードにおける実効断面積を最大にすることができることがわかる。
FIG. 6 shows the maximum effective area A eff at b / a = 1.5 to 3.00. It can be seen that an
ここで、aの下限は、例えば、図5より、5.2μmである。LP01モードの実効断面積が、従来の単一モードファイバの実効断面積と同等以上となる条件を考慮すると、aの下限は5.0μmであることが好ましい。また、Δ1の上限は、例えば、図5より、1.075%である。また、波長1530〜1565nmでモード数が3となる条件を考慮すると、Δ1の上限は1.5%であることが好ましい。 Here, the lower limit of a is, for example, 5.2 μm from FIG. Considering the condition that the effective area of the LP01 mode is equal to or greater than the effective area of the conventional single mode fiber, the lower limit of a is preferably 5.0 μm. The upper limit of the delta 1, for example, from 5, is 1.075%. In consideration of the condition that the number of modes is 3 at wavelengths of 1530 to 1565 nm, the upper limit of Δ 1 is preferably 1.5%.
本実施形態に係るマルチモード光ファイバ設計方法では、a≦6.3μmかつ1.5≦b/a≦3.00を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、マルチモード光ファイバに波長1530〜1565nmの光信号を入射した場合に、0.76%≦Δ1でありかつモード数が3となるようなΔ1の値を決定する。
In the multimode optical fiber design method according to the present embodiment, a combination of a and b / a satisfying a ≦ 6.3 μm and 1.5 ≦ b / a ≦ 3.00 is selected, and the
b/a=2.25、Δ2=−0.50%の時、伝搬モードを3に制限し、所望の曲げ損失を得ることができるaとΔ1の組み合わせを示したものを図7に示す。破線は、波長1565nmのLP21モードの曲げ損失が0.5dB/100turnとなるΔ1である。なお、光ファイバにおいて、長波長より短波長の光の曲げ損失が小さいことから、1565nmで曲げ損失の条件を満たしていれば、それ以下の波長においても曲げ損失の条件を満たすことになる。また、LP01、LP11モードの曲げ損失はLP21モードの曲げ損失より小さいことから、破線よりΔ1が大きな領域では、1565nm以下の波長帯においてLP01、LP11モードが曲げ損失の条件を満たすことになる。
When b / a = 2.25 and Δ 2 = −0.50%, the propagation mode is limited to 3, and a combination of a and Δ 1 capable of obtaining a desired bending loss is shown in FIG. Show. The broken line is Δ 1 at which the bending loss of the LP21 mode with a wavelength of 1565 nm is 0.5 dB / 100 turn. In the optical fiber, since the bending loss of light having a shorter wavelength than that of the long wavelength is small, if the bending loss condition is satisfied at 1565 nm, the bending loss condition is satisfied even at wavelengths shorter than that. Further, since the LP01, LP11 mode bending loss is smaller than the bending loss of the LP21 mode, the delta 1 the dashed line is a large area becomes in a
実線は、波長1530nmのLP02モードの曲げ損失が1dB/mとなるΔ1である。LP02モードは4番目のモードである。つまり、実線よりΔ1が小さい領域で1530nm以上の波長域で伝搬モードがLP01、LP11、LP21モードに限定でき、モード数が3となる。曲げ損失や伝搬モード数は数値計算によって求めることができ、図7の結果はa=5.0μm〜6.5μm、Δ1=0.7〜1.2%の領域で計算を行った結果である。 The solid line is a delta 1 which bending loss LP02 mode wavelength 1530nm is 1 dB / m. The LP02 mode is the fourth mode. That is, the propagation mode in the wavelength range of more than 1530nm in the region delta 1 the solid line is small can limit the LP01, LP11, LP21 mode, the number of modes is three. The bending loss and the number of propagation modes can be obtained by numerical calculation, and the result of FIG. 7 is a result of calculation in a region where a = 5.0 μm to 6.5 μm and Δ 1 = 0.7 to 1.2%. is there.
実線よりΔ1の小さな領域では、伝搬モードを4より小さくすることができ、破線よりΔ1の大きな領域では、3モード目であるLP21モードが伝搬し、かつ曲げ半径30mmにおいて0.5dB/100turn以下となる領域である。つまり、モード数を3に制限し、伝搬モードがすべて所望の曲げ損失を満たすことができるaとΔ1の組み合わせは、実線よりΔ1が小さい領域かつ破線よりΔ1が大きな領域とすることで実現できる。 In the region where Δ 1 is smaller than the solid line, the propagation mode can be made smaller than 4. In the region where Δ 1 is larger than the broken line, the LP21 mode which is the third mode propagates, and 0.5 dB / 100 turn at a bending radius of 30 mm. This is the area that becomes: In other words, the number of modes is limited to 3 and the combination of a and Δ 1 that can satisfy all the desired bending losses in the propagation modes is a region where Δ 1 is smaller than the solid line and Δ 1 is larger than the broken line. realizable.
以上の結果から、a≦6.3μm、Δ1≧0.76%、b/a=1.5〜3.00、Δ2=−0.45〜−0.55%とすることで、伝搬モードを3に制限し、所望の曲げ損失を満たす光ファイバを実現できる。モード多重伝送システムにおいて、モード数が多ければ多いほどモード多重数が増えることから、3モードファイバを実現することで2モードファイバを用いる場合より伝送容量の拡大が可能となる。 From the above results, propagation is achieved by setting a ≦ 6.3 μm, Δ 1 ≧ 0.76%, b / a = 1.5 to 3.00, and Δ 2 = −0.45 to −0.55%. By limiting the mode to 3, an optical fiber satisfying a desired bending loss can be realized. In a mode multiplex transmission system, the greater the number of modes, the greater the number of mode multiplexes. By realizing a three-mode fiber, the transmission capacity can be expanded as compared with the case of using a two-mode fiber.
本発明は、光ファイバ中の非線形現象の抑圧またはモードの利用による大容量・長距離通信を実現することができる。 The present invention can realize large-capacity / long-distance communication by suppressing nonlinear phenomena in optical fibers or using modes.
11:コア部
12:トレンチ部
13:クラッド部
11: Core portion 12: Trench portion 13: Clad portion
Claims (8)
前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、
a≦10.2μm、1<b/a<1.91、0.275%≦Δ1を満たすマルチモード光ファイバ。 A multi-mode optical fiber having a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region,
The radius of the core portion is represented as a, the low refractive index region and the radius of the boundary of the cladding portion represents is b, when the relative refractive index difference of the core portion to the cladding portion was expressed as delta 1,
a ≦ 10.2μm, 1 <b / a < multimode optical fiber that satisfies 1.91,0.275% ≦ Δ 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のマルチモード光ファイバ。 2. The multimode optical fiber according to claim 1, wherein the b / a is 1.50 ≦ b / a ≦ 1.75.
前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、
a≦6.3μm、1.5≦b/a≦3.00、0.76%≦Δ1を満たすマルチモード光ファイバ。 A multi-mode optical fiber having a W-type refractive index distribution including a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region,
The radius of the core portion is represented as a, the low refractive index region and the radius of the boundary of the cladding portion represents is b, when the relative refractive index difference of the core portion to the cladding portion was expressed as delta 1,
a ≦ 6.3μm, 1.5 ≦ b / a ≦ 3.00,0.76% ≦ Δ multimode optical fiber that satisfies 1.
ことを特徴とする請求項3に記載のマルチモード光ファイバ。 The multi-mode optical fiber according to claim 3, wherein the b / a is 2.00 ≦ b / a ≦ 2.50.
前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、
a≦10.2μmかつ1<b/a<1.91を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、前記マルチモード光ファイバに波長1530〜1625nmの光信号を入射した場合に、0.275%≦Δ1でありかつモード数が2となるようなΔ1の値を決定することを特徴とするマルチモード光ファイバ設計方法。 A design method of a multi-mode optical fiber having a W-type refractive index distribution composed of a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region,
The radius of the core portion is represented as a, the low refractive index region and the radius of the boundary of the cladding portion represents is b, when the relative refractive index difference of the core portion to the cladding portion was expressed as delta 1,
When a combination of a and b / a satisfying a ≦ 10.2 μm and 1 <b / a <1.91 is selected and an optical signal having a wavelength of 1530 to 1625 nm is incident on the multimode optical fiber, 0.275 A method of designing a multimode optical fiber, wherein the value of Δ 1 is determined such that% ≦ Δ 1 and the number of modes is 2.
ことを特徴とする請求項5に記載のマルチモード光ファイバ設計方法。 6. The multimode optical fiber design method according to claim 5, wherein the b / a is 1.50 ≦ b / a ≦ 1.75.
前記コア部の半径をaと表し、前記低屈折率領域及び前記クラッド部の境界の半径をbと表し、前記クラッド部に対する前記コア部の比屈折率差をΔ1と表したとき、
a≦6.3μmかつ1.5≦b/a≦3.00を満たすa及びb/aの組み合わせを選択し、前記マルチモード光ファイバに波長1530〜1565nmの光信号を入射した場合に、0.76%≦Δ1でありかつモード数が3となるようなΔ1の値を決定することを特徴とするマルチモード光ファイバ設計方法。 A design method of a multi-mode optical fiber having a W-type refractive index distribution composed of a core portion, a low refractive index region surrounding the core portion, and a cladding portion surrounding the low refractive index region,
The radius of the core portion is represented as a, the low refractive index region and the radius of the boundary of the cladding portion represents is b, when the relative refractive index difference of the core portion to the cladding portion was expressed as delta 1,
When a combination of a and b / a satisfying a ≦ 6.3 μm and 1.5 ≦ b / a ≦ 3.00 is selected and an optical signal having a wavelength of 1530 to 1565 nm is incident on the multimode optical fiber, 0 A method of designing a multimode optical fiber, wherein a value of Δ 1 is determined such that .76% ≦ Δ 1 and the number of modes is 3.
ことを特徴とする請求項7に記載のマルチモード光ファイバ設計方法。 The multimode optical fiber design method according to claim 7, wherein the b / a satisfies 2.00 ≦ b / a ≦ 2.50.
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