JP2017223967A - マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、および、マルチコア光ファイバ伝送システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マルチモード光ファイバ1は、複数のコア10と、クラッド20を備え、コアファイバ軸を中心に回転しており、コア回転の絶対値平均γ(rad/m)、コアの中心間最短距離Λ(m)、群屈折率ng、使用時曲げ半径をR(m)、真空中の光速c(m/s)、円周率πで規定される条件式が、一例として、7.91×10−12(s/m1/2)以下となる。
【選択図】図4
Description
を満たす必要があることを意味する。
ここで、例として、fsymbolが25GBaud(=2.5×1010Baud:1秒当たり2.5×1010シンボル)以上で少なくともL=100km=1×105mの距離を伝送させる場合に、タップ数を500以下、450以下、400以下、350以下、300以下、250以下、200以下、150以下、100以下、50以下にするためには、ファイバが満たす状態にあることが望ましい2ngΛ/(cR)・(γπ)−1/2を、式(26)および式(27)を用いて計算したものを表2に示す。また、fsymbolが25GBaud(=2.5×1010Baud:1秒当たり2.5×1010シンボル)以上で少なくともL=1000km=1×106mの距離を伝送させる場合に、タップ数を500以下、450以下、400以下、350以下、300以下、250以下、200以下、150以下、100以下、50以下にするためには、ファイバが満たす状態にあることが望ましい2ngΛ/(cR)・(γπ)−1/2を、式(26)および式(27)を用いて計算したものを表3に示す。式(19)〜式(20)を用いて計算し、表3にまとめた。すなわち、MCFは、2ngΛ/(cR)・(γπ)−1/2が表2または表3の値を満たすように、適切なΛとγの値を持ち、適切なRを保持するようにケーブル化されることが望ましい。
Claims (12)
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上に配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバであって、
前記複数のコアは、前記所定軸を中心に回転しており、
当該マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
当該マルチコア光ファイバの使用時における曲げ半径で規定される使用時曲げ半径をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとするとき、
前記最短距離Λが25×10−6m以下であり、
前記使用時曲げ半径Rが0.2m以上であり、
第1の条件が、[コア間群遅延差の二乗平均平方根στをマルチコア光ファイバの長さLの平方根で割った値(στ/L1/2)の上限設定値(ps/km1/2):στ/L1/2の上限設定値に対応する下記の式(1)の上限設定値(s/m1/2)]の関係が、[5.0:1.58×10−13]、[2.5:7.91×10−14]、[1.0:3.16×10−14]、および[0.5:1.58×10−14]のいずれかであることで規定され、
第2の条件が、R=1(m)で規定される[コア間群遅延差の二乗平均平方根στをマルチコア光ファイバの長さLの平方根で割った値(στ/L1/2)の上限設定値(ps/km1/2):στ/L1/2の上限設定値に対応するR=1(m)を代入した下記の式(1):
の上限設定値(s/m1/2)]の関係が、[5.0:1.58×10−13]、[2.5:7.91×10−14]、[1.0:3.16×10−14]、および[0.5:1.58×10−14]のいずれかであり、前記使用時曲げ半径Rが1m以上であることで規定され、
第3の条件が、R=0.2(m)で規定される[コア間群遅延差の二乗平均平方根στをマルチコア光ファイバの長さLの平方根で割った値(στ/L1/2)の上限設定値(ps/km1/2):στ/L1/2の上限設定値に対応するR=1(m)を代入した下記の式(1)の上限設定値(s/m1/2)]の関係が、[5.0:3.16×10−14]、[2.5:1.58×10−14]、[1.0:6.32×10−15]、および[0.5:3.16×10−15]のいずれかであることで規定され、
第4の条件が、前記平均捻じれ率γが4.72rad/mであることで規定され、
前記第1〜第4の条件のうち少なくとも何れかの条件を満たすことを特徴とするマルチコア光ファイバ。 - 前記第1の条件を満たすマルチコア光ファイバであり、前記使用時曲げ半径Rが1m以上であることを特徴とする請求項1に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記使用時曲げ半径Rが2m以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記複数のコアのうち前記断面において同一円の円周上に等間隔で配置された複数のコアにより構成された少なくとも1つのコア群を備え、
前記コア群に属するコアそれぞれは同一構造であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ。 - 前記コア群を含む複数のコア群を備え、異なるコア群にそれぞれ属するコア間のクロストークが−15dB以下になるように、前記複数のコア群のそれぞれが十分に離れていることを特徴とする請求項4に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記複数のコアにより複数のコア群が構成されている場合、全てのコア群に属するコアが、複数の同心円の何れかの円周上に配置されていることを特徴とする請求項4に記載のマルチコア光ファイバ。
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上に配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバを内蔵するマルチコア光ファイバケーブルであって、
前記複数のコアは、前記所定軸を中心に回転しており、
前記マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を前記マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
前記マルチコア光ファイバの使用時における曲げ半径で規定される使用時曲げ半径をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとするとき、
前記最短距離Λが25×10−6m以下であり、
コア間群遅延差の二乗平均平方根στをマルチコア光ファイバの長さLの平方根で割った値(στ/L1/2)の上限設定値(ps/km1/2):στ/L1/2の上限設定値に対応する下記の式(2):
の上限設定値(s/m1/2)]の関係が、[5.0:1.58×10−13]、[2.5:7.91×10−14]、[1.0:3.16×10−14]、および[0.5:1.58×10−14]のいずれかとなるような状態を保持して、前記マルチコア光ファイバが内蔵されていることを特徴とするマルチコア光ファイバケーブル。 - 前記マルチコア光ファイバは、その長手方向に沿った曲げ半径の平均値が0.2m以上となるように内蔵されていることを特徴する請求項7に記載のマルチコア光ファイバケーブル。
- 前記マルチコア光ファイバは、その長手方向に沿った曲げ半径の平均値が2.0m以下となるように内蔵されていることを特徴とする請求項8に記載のマルチコア光ファイバケーブル。
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上で配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバを伝送路として用いるマルチコア光ファイバ伝送システムであって、
前記マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
前記マルチコア光ファイバの、その長手方向に沿った曲げ半径の平均値で規定される長手方向平均値をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとし、
信号変調のシンボルレートをfsymbol(Baud)とするとき、
前記最短距離Λが25×10−6m以下であり、
MIMO技術による復号計算を行う際のタップ数Ntapが、以下の式(3):
で規定される関係を満たすように設定されることを特徴とするマルチコア光ファイバ伝送システム。
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