JP3505533B2 - 光ファイバ - Google Patents

光ファイバ

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JP3505533B2
JP3505533B2 JP2001508645A JP2001508645A JP3505533B2 JP 3505533 B2 JP3505533 B2 JP 3505533B2 JP 2001508645 A JP2001508645 A JP 2001508645A JP 2001508645 A JP2001508645 A JP 2001508645A JP 3505533 B2 JP3505533 B2 JP 3505533B2
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core
dispersion
refractive index
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慎一 荒井
健 八木
邦彦 森
秀彦 高良
悟基 川西
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THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】技術分野 本発明は、例えば波長分割多重光伝送用の光源として用
いられ、高ピーク出力の励起用光パルスを光ファイバに
入射することにより、励起用光パルスの両側の波長帯に
広帯域な白色光（スーパーコンティニウム光）を発生さ
せる光ファイバに関するものである。
【０００２】背景技術 近年の光通信技術の発達により、１本の光ファイバに互
いに波長の異なる複数の信号光を多重して伝送する波長
分割多重光伝送（ＷＤＭ）が実用化されている。波長分
割多重光伝送は、複数の波長の光を１本の光ファイバで
伝送できるため、大容量高速通信に適した光伝送方式で
ある。波長分割多重光伝送は、現在、エルビウムドープ
光ファイバ型光増幅器を適用して行われている。また、
波長分割多重光伝送は、上記光増幅器の利得帯域である
１．５μｍの波長帯で行われている。
【０００３】近年、上記波長分割多重光伝送を用いた光
通信において、伝送速度の高速化が望まれている。この
要求を満たすために、波長幅の広い略矩形状のパルス光
であるスーパーコンティニウム（ＳＣ）光を用いた光源
が注目されている。例えば特開平１０−９０７３７号公
報は、上記ＳＣ光を発生させる光ファイバおよびその光
ファイバを用いた光源を提案している。
【０００４】ＳＣ光の発生は、光の入射側から出射側に
向けた長手方向の波長分散が、例えば正の分散（異常分
散）から負の分散（正常分散）へと変化する分散減少領
域を有する非線形媒質に、高ピークパワーの励起用光パ
ルスを入射させたときに起こるものである。ＳＣ光は、
前記励起光パルスが前記分散減少領域を伝搬するときに
光カー効果により励起用光パルスの波長の広がりとパル
ス圧縮が進行し、４光波混合などの光非線形効果も加わ
って広波長域に広がった短パルスが発生する現象であ
る。入力した励起用光の波長の両側に非線形現象によっ
て新たな波長の光が発生すると、この新たな波長の光が
非線形媒質内を伝搬するときに、この光の波長の両側
に、非線形現象によって、また新たな光が発生する。こ
のような新たな光の発生を繰り返すことによりスペクト
ルの波長幅が拡大し、広帯域に光強度を有する略矩形状
の光パルスが生じると考えられている。
【０００５】上記のように、ＳＣ光は、高ピークパワー
の励起用光パルスを光ファイバなどの非線形媒質に入射
させたときに、励起用光パルスの両側の波長帯に生じる
白色光であり、ＳＣ光は１つの励起用光源と１本のＳＣ
光を発生させる光ファイバにより得られる。そのため、
ＳＣ光を波長分割装置によって分割して互いに異なる波
長の光を複数得れば、伝送される信号の数だけ光源を準
備する方法に比べてはるかに経済的である。
【０００６】現在は、波長分割多重光伝送用として波長
１．５μｍ帯エルビウムドープ光ファイバ型光増幅器が
用いられている。そこで、この光ファイバ型光増幅器を
用いてＳＣ光発生用の光ファイバに励起用光パルスを入
力した場合は、波長１．５μｍ帯の両側の波長帯にＳＣ
光を発生させることになる。しかしながら、従来の波長
分割多重光伝送用の光ファイバは、波長１．５μｍ帯の
短波長側の波長１．４μｍ近傍に、光ファイバ製造時に
取り込まれたＯＨ基による吸収とその裾引きを有してい
る。このように、ＳＣ光が発生する波長域において光フ
ァイバの伝送損失が大きい部分があると、発生した光の
強度が伝搬中に減少してしまい、スペクトルの波長幅の
拡大とスペクトルの矩形化が妨げられることになる。そ
のため、上記ＯＨ基による吸収等によって波長１．５μ
ｍ帯の短波長側においてＳＣ光のスペクトルの波長幅が
制限されてしまっていた。
【０００７】また、光ファイバを用いてＳＣ光を発生さ
せる場合、光ファイバ内での非線形現象を効率的に利用
するために、光ファイバ内での偏波状態が変化しないよ
うにしたい。そこで、ＳＣ光発生用光ファイバを例えば
ＰＡＮＤＡ型の定偏波光ファイバにより形成して定偏波
化することが考えられている。ＰＡＮＤＡ型の定偏波光
ファイバは、コアを両側から挟む態様でコアに応力を付
与する対の応力付与部を設けて形成されている。しかし
ながら、この種のＰＡＮＤＡ型の定偏波光ファイバは、
応力付与部を形成することによる影響などに伴い、上記
提案例においても、必ずしも十分な波長幅のＳＣ光を得
ることができなかった。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものである。本発明の目的は、以下の第１〜第３の
特性を有する波長分割多重光伝送用の白色光発生用の光
ファイバを提供することにある。すなわち、本発明の光
ファイバの特性は、第１に、波長の広がりが十分に広い
白色光（ＳＣ光）を発生できること、第２に、偏波を保
持することにより、効率的に非線形現象を発生させるこ
とができること、第３に、偏波保持化に伴う悪影響を回
避または低減できることである。
【０００９】発明の開示 上記目的を達成するために、本発明は次のような構成を
もって課題を解決するための手段としている。すなわ
ち、本発明の第１構成は、入力される励起用光パルスの
両側の波長帯に非線形現象によって白色光を発生させる
光ファイバであって、該光ファイバはコアの周りを該コ
アよりも屈折率が小さい第１クラッドで覆い、該第１ク
ラッドの周りを該第１クラッドよりも屈折率が大きく前
記コアよりも屈折率が小さい第２クラッドで覆って形成
され、かつ、励起用光パルスの波長よりも短波長側の波
長帯における波長分散勾配が正で励起用光パルスの波長
よりも長波長側の波長帯における波長分散勾配が負とな
る部位を前記光ファイバ長手方向の少なくとも一部に有
し、かつ、前記光ファイバは励起用光パルスの波長にお
ける波長分散が励起用光パルスの入射側から出射側に向
けて異常分散から正常分散へ変化する領域を前記光ファ
イバの長手方向の少なくとも一部に有し、かつ、光ファ
イバは波長１．４μｍ近傍の光の伝送損失を１０ｄＢ／
ｋｍ以下とし、前記第２クラッドを基準としたコアの比
屈折率差Δ１と前記第２クラッドを基準とした第１クラ
ッドの比屈折率差Δ２との比（Δ２／Δ１）を−０．４
〜−０．８５とし、かつ、前記コアの外径と前記第１ク
ラッドの外径との比を０．４〜０．７とし、かつ、前記
比屈折率差Δ１を０．６以上〜１．２％未満とし、光フ
ァイバは、該光ファイバ中を伝搬する光の偏波状態を保
持する偏波保持機構を有するものであり、該偏波保持機
構は、コアを両側から挟む態様でコアに応力を付与する
対の応力付与部を第２クラッド内に設けて、これらの対
の応力付与部を前記コアに対して軸対称と成して形成
し、対の応力付与部間の最短距離が励起用光パルスの波
長におけるモードフィールド径の２．３倍以上であると
したことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の第２構成は、入力される励
起用光パルスの両側の波長帯に非線形現象によって白色
光を発生させる光ファイバであって、該光ファイバはコ
アの周りを該コアよりも屈折率が小さい第１クラッドで
覆い、該第１クラッドの周りを該第１クラッドよりも屈
折率が大きく前記コアよりも屈折率が小さい第２クラッ
ドで覆って形成され、かつ、励起用光パルスの波長より
も短波長側の波長帯における波長分散勾配が正で励起用
光パルスの波長よりも長波長側の波長帯における波長分
散勾配が負となる部位を前記光ファイバ長手方向の少な
くとも一部に有し、かつ、前記光ファイバは励起用光パ
ルスの波長における波長分散が励起用光パルスの入射側
から出射側に向けて異常分散から正常分散へ変化する領
域を前記光ファイバの長手方向の少なくとも一部に有
し、かつ、光ファイバは波長１．４μｍ近傍の光の伝送
損失を１０ｄＢ／ｋｍ以下とし、光ファイバは、該光フ
ァイバ中を伝搬する光の偏波状態を保持する偏波保持機
構を有し、該偏波保持機構は、コアを両側から挟む態様
でコアに応力を付与する対の応力付与部を第２クラッド
内に設けて、これらの対の応力付与部を前記コアに対し
て軸対称と成して形成し、対の応力付与部間の最短距離
が励起用光パルスの波長におけるモードフィールド径の
２．３倍以上としたことを特徴とする。
【００１１】本発明は、白色光を得やすいように波長分
散値特性や分散勾配特性を決定し、波長１．５５μｍ帯
の短波長側に発生する白色光の短波長側の広がりを妨げ
る波長１．４μｍにおける伝送損失特性を小さくした光
ファイバである。そのため、本発明は、波長の広がりが
十分に広い白色光（ＳＣ光）を発生できる光ファイバと
することができる。
【００１２】また、本発明によれば、上記優れた効果を
奏する光ファイバとして光ファイバの屈折率プロファイ
ルおよびコア径と第１クラッド径との比を最適化するこ
とができる。
【００１３】なお、波長分散特性がほぼ平坦となる部位
を有する光ファイバに、平坦部の波長を有する励起用パ
ルスを入射すると、入射光の両側にＳＣ光が発生するこ
とになる。所望の波長範囲にＳＣ光を発生させるために
は、所望の波長域に零波長分散と波長分散の平坦部を有
する光ファイバを得ることが重要となる。
【００１４】本発明の構成は、クラッドを２層構造と
し、屈折率プロファイルをいわゆるＷ型プロファイルと
したものである。このＷ型プロファイルは、１．５μｍ
を含む所望の波長域に零分散で波長分散の平坦部（波長
分散が零分散で平坦な部分）を設定することが可能であ
る。石英系光ファイバは、波長約１．５〜１．６μｍの
伝送損失が最も小さいので、１．５μｍ付近に上記平坦
部を設定すると伝送損失の低い波長域にＳＣ光を発生さ
せることが可能となる。
【００１５】なお、波長分散が零分散で平坦な部分を波
長１．５μｍ帯に有する光ファイバは、例えばクラッド
４層構造の光ファイバによっても実現可能であるが、こ
の光ファイバは構造が複雑となる。そのため、この種の
光ファイバを用いた場合、零分散波長で波長分散の平坦
部を厳密に制御することが難しい。それに対し、本発明
の第２構成は、比較的簡単な構成で、１．５μｍを含む
所望の波長域に零分散で波長分散の平坦部を設定するこ
とが可能であり、生産性が最も良い構造である。
【００１６】さらに、本発明によれは、光ファイバ中を
伝搬する光の偏波状態を安定化することが可能となるた
め、良好な特性を有する白色光を得ることができる。
【００１７】さらに、本発明によれば、コアを挟む態様
で軸対称に応力付与部を設けることにより、容易に定偏
波光ファイバを形成し、上記優れた効果を奏する光ファ
イバを構成することができる。
【００１８】さらに、本発明は、光ファイバに設ける応
力付与部の間隔を最適化したものである。そのため、こ
の構成を有する光ファイバは、応力付与部を設けること
によって白色光（ＳＣ光）の広がりを妨げることを確実
に抑制し、かつ、光ファイバ長手方向で各波長における
偏波状態を保持できる。したがって、本発明は、波長の
広がりが十分に広い白色光をより一層確実に発生できる
光ファイバを提供することができる。
【００１９】発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従い
各実施の形態に基づきこれを説明する。
【００２０】本実施形態例の光ファイバは、入力される
励起用光パルスである波長１．５５μｍ帯の光パルスの
両側の波長帯に、非線形現象によって白色光（ＳＣ光）
を発生させる光ファイバである。本実施形態例の光ファ
イバは前記白色光が発生する波長帯に零分散波長を有す
る定偏波光ファイバにより形成されている。
【００２１】第１図は、本発明に係る光ファイバの一実
施形態例の要部構成図を示すものである。同図の（ａ）
は光ファイバの屈折率プロファイルを示し、同図の
（ｂ）は光ファイバの横断面図を示す。
【００２２】これらの図に示されるように、本実施形態
例の光ファイバは、コア１の周りをコア１よりも屈折率
が小さい第１クラッド２で覆い、第１クラッド２の周り
を第１クラッド２よりも屈折率が大きくコア１よりも屈
折率が小さい第２クラッド３で覆って形成されている。
また、第２クラッド３を基準としたコア１の比屈折率差
Δ１は０．６〜１．２％（例えば０．７４％）である。
第２クラッド３を基準とした第１クラッド１の比屈折率
差Δ２は０未満（例えば−０．５８％）である。比屈折
率差Δ１と比屈折率差Δ２との比（Δ２／Δ１）は−
０．４〜−０．８５であり、コア１の外径と第１クラッ
ド２の外径との比は０．４〜０．７である。
【００２３】なお、各比屈折率差Δ１、Δ２は、真空の
屈折率を１としたときのコアの比屈折率をｎ１、第１ク
ラッド２の比屈折率をｎ２、第２クラッド３の比屈折率
をｎ３としたとき、次式（１）、（２）により定義され
るものである。各比屈折率差Δ１、Δ２の単位は、前記
の如く、％である。
【００２４】 Δ１＝｛（ｎ１ ２−ｎ３ ２）／２ｎ１ ２｝×１００・・・・・（１） Δ２＝｛（ｎ２ ２−ｎ３ ２）／２ｎ２ ２｝×１００・・・・・（２）
【００２５】また、第１図の（ｂ）に示すように、本実
施形態例の光ファイバの第２クラッド３内には、コア１
に応力を付与する対の応力付与部４がコア１を両側から
挟む態様で設けられている。これらの対の応力付与部４
はコア１に対して軸対称と成しており、応力付与部４は
例えばボロニア（Ｂ２Ｏ３）をドープした石英ガラスに
よって形成されている。光ファイバは、応力付与部４に
よってコア１に応力を付与することにより、コア１に複
屈折を誘起したＰＡＮＤＡ型の定偏波光ファイバと成し
ている。励起用波長における波長分散が零分散となる部
分で対の応力付与部４間の最短距離ａは励起用光パルス
の波長における光ファイバのモードフィールド径（モー
ドフィールド５の径）ｂの２．３倍以上と成している。
【００２６】また、応力付与部４の直径およびボロニア
の濃度は、コア１に十分な複屈折を印加し、光ファイバ
が十分な偏波クロストークを得るために適宜選択される
べきものである。ただし、外径１２５μｍの場合には、
応力付与部４によるコア１への複屈折印加力を適切にす
るためには、応力付与部４の直径が２５〜３７μｍの範
囲が好適である。
【００２７】第２図および第３図には、本実施形態例の
波長分散特性の一例が示されている。例えば第２図に示
すように、光ファイバは励起光パルスの入射側から出射
側に向けて長手方向の波長分散（同図では波長１．５５
μｍにおける波長分散）が、正の分散（異常分散）から
負の分散（正常分散）に減少する方向に変化する分散減
少領域を有している。なお、本実施形態例では、光ファ
イバ全長が、波長分散が入射側からの距離に対して単調
に減少する分散減少領域と成している。
【００２８】また、第３図に示すように、本実施形態例
の光ファイバは、波長１．５５μｍよりも短波長側の波
長帯における波長分散勾配が正で波長１．５５μｍより
も長波長側の波長帯における波長分散勾配が負となる部
位を光ファイバ長手方向の少なくとも一部に有してい
る。なお、同図では、波長１．５５μｍにおける分散値
が零と成している。
【００２９】さらに、本実施形態例の光ファイバのコア
１と第１クラッド２は、光ファイバ長手方向で入射側か
ら出射側に向けて縮径している。本実施形態例の光ファ
イバの波長１．４μｍ近傍の光伝送損失は１０ｄＢ／ｋ
ｍ以下と成している。
【００３０】本実施形態例の光ファイバは以上のように
構成されており、例えば以下のようにして形成される。
すなわち、まず、ＶＡＤ（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅ Ａ
ｘｉａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、コア１
と第１クラッド２と第２クラッド３となる各部を形成
し、透明ガラス化する。次に、透明ガラス化した光ファ
イバ母材の第２クラッド３の部分に、コア１の部分を両
側から軸対称に挟む態様で光ファイバ長手方向に貫通す
る断面真円形状の穴を形成する。一方、この穴に挿入さ
れる円柱状の応力付与部４となる部材は、ボロニアをド
ープした石英ガラスによって形成する。そして、この応
力付与部４となる部材を前記光ファイバ母材の穴に挿入
した後に、光ファイバ母材を線引きする。
【００３１】なお、例えば光ファイバ母材形成時に、コ
ア１となる部位が光ファイバ長手方向で入射側か出射側
に向けて縮径するように形成する。このようにすること
により、線引き後の光ファイバにおいて、コア１が光フ
ァイバ長手方向で入射側から出射側に向けて縮径するよ
うにする。
【００３２】本実施形態例は以上のようにして形成され
ており、本実施形態例の構成を特定するために、本発明
者は以下のような検討を行なった。すなわち、まず、光
ファイバが、第３図に示すように、励起波長である１．
５５μｍよりも短波長側の波長帯における波長分散勾配
が正で励起波長である１．５５μｍよりも長波長側の波
長帯における波長分散勾配が負となる部位を光ファイバ
長手方向の少なくとも一部に有する光ファイバとなるよ
うに、屈折率プロファイルを最適化する。この屈折率プ
ロファイルの最適化は、光ファイバの屈折率プロファイ
ルを様々に変えて行なわれる。
【００３３】その結果、第１図の（ａ）に示すような屈
折率プロファイルとし、比屈折率差Δ１と比屈折率差Δ
２との比（Δ２／Δ１）を−０．４〜−０．８５とし、
かつ、コア１の外径と第１クラッド２の外径との比を
０．４〜０．７とし、かつ、前記比屈折率差Δ１を０．
６〜１．２％に決定した。なお、比屈折率差Δ１が前記
範囲であれば、上記のような波長分散特性の光ファイバ
を形成できるが、比屈折率差Δ１を０．６〜１．０％と
すると、より一層確実に上記のような波長分散特性を得
ることができる。
【００３４】なお、周知の如く、白色光（ＳＣ光）の発
生は、光の入射側から出射側に向けた光ファイバ長手方
向の波長分散が、例えば正の分散から負の分散に減少す
る方向に変化する分散減少領域を有する光ファイバ等の
光伝送媒質に高ピークパワーの励起用光パルスを入射さ
せたときに生じる。そして、ＳＣ光の発生は、光カー効
果により励起用光パルスの波長の広がりとパルス圧縮が
進行し、４光波混合などの光非線形現象による効果も加
わって広波長域に広がった短パルスが発生する現象であ
ると考えられている。また、前記非線形現象は、励起波
長における波長分散勾配が正から負に変化する部分の波
長分散が零分散となる場合により一層生じ易い。
【００３５】そこで、本実施形態例でも、上記のよう
に、光ファイバ全長に分散減少領域を形成し、光ファイ
バ長手方向の一部が、第３図に示すように、波長１．５
５μｍ付近に零分散を有する光ファイバとした。そし
て、本実施形態例では、全体として、白色光の発生波長
帯に零分散を有する光ファイバとした。
【００３６】第４図は、ＯＨ基の吸収ピークが異なる３
種類の光ファイバにそれぞれ、パルス中心波長１５５０
ｎｍ、パルスピークパワー２Ｗ、パルス半値幅３ｐｓの
励起用光パルスを入射し、白色光を発生させた結果を示
す。光ファイバのＯＨ基吸収ピークは以下に述べるよう
に調節する。まず、コア１と第１クラッド２になるスー
トをＶＡＤによって形成する。次に、このスート焼結時
の雰囲気中の塩素分圧を変えて、塩素によって脱水され
るスート内の水分を調節して光ファイバ中のＯＨ基の割
合を変え吸収ピークを変化させる。第４図のスペクトル
ａ、ｂ、ｃは各々ＯＨ基吸収ピークが１５ｄＢ／ｋｍ、
５ｄＢ／ｋｍ、０．１ｄＢ／ｋｍの光ファイバからの出
射光に対応する。
【００３７】第４図のスペクトルａ〜ｃから明らかなよ
うに、ＯＨ基吸収ピークが小さい光ファイバほど出射光
スペクトルの低波長側の強度が大きくなっている。すな
わち、ＯＨ基吸収ピークを小さくすることにより、光フ
ァイバに波長１５５０ｎｍの励起用光パルスを入射させ
たときに生じる白色光のスペクトル幅を短波長側に広げ
られることが可能である。
【００３８】光ファイバを偏波保持化するための設計を
以下に述べる。応力付与部の設計が最適化されない場
合、第５図に例示されるように、ＳＣ光のスペクトル幅
は狭い。そこで、応力付与部４間の最短距離ａと励起光
パルスの波長におけるモードフィールド径ｂの比ａ／ｂ
を様々に変えた時のＳＣ光のスペクトル幅が最大になる
ように最適化する。第６図の結果より、前記比率ａ／ｂ
が２．３以上の場合ＳＣ光のスペクトルは良好に広がる
ことが示される。
【００３９】本実施形態例は、上記検討結果に基づき、
屈折率プロファイルの最適化を行ない、波長分散値特性
や分散勾配特性を決定し、波長１．４μｍにおける伝送
損失特性を決定し、応力付与部４を設けて定偏波光ファ
イバとし、応力付与部４の間隔を最適化したものであ
る。したがって、本実施形態例は、偏波状態への依存を
回避でき、しかも波長の広がりが十分に広い白色光（Ｓ
Ｃ光）を発生できる光ファイバとすることができる。
【００４０】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、白色光発生用光ファイバとして定偏
波光ファイバを例示したが、本発明の光ファイバは必ず
しも定偏波光ファイバとは限らない。
【００４１】また、上記実施形態例では、応力付与部４
を設けることにより定偏波光ファイバとしたが、定偏波
光ファイバの構成は特に限定されるものではない。定偏
波光ファイバは、例えば第７図に示すように、コア１と
第１クラッド２の少なくとも一方の断面形状を楕円形状
として（同図ではコア１および第１クラッド２の断面形
状が楕円形状）もよい。このようにした場合は、応力付
与部４を形成するボロニアの吸収の影響やＯＨ基の吸収
の影響を抑制又は回避でき、良好な白色光を得ることが
できる。
【００４２】なお、第７図の矢印は、それぞれ、同図に
示す定偏波光ファイバの基本になる偏光成分を示してお
り、これらの偏光成分はコア１の楕円の長径方向と短径
方向に形成される。
【００４３】また、このように、コア１や第１クラッド
２の断面形状を楕円形状とした場合、楕円の長径と短径
との比は、十分な偏波クロストークを得るために適宜選
択されるものであるが、楕円の長径と短径との比を１．
３〜２．０とすることが好ましい。楕円の長径と短径と
の比を１．３未満とすると、定偏波化し難く、消光比を
大きくすることが難しい。また、楕円の長径と短径との
比を２．０よりも大きくすると、楕円率制御が困難とな
り、屈折率プロファイルが不安定化するため、生産性が
悪くなる虞がある。
【００４４】さらに、上記実施形態例の光ファイバは、
コア１を両側から挟む態様で１対の応力付与部４を有し
たが、光ファイバは２対以上の応力付与部４を有してい
てもよい。また、光ファイバは、コア１を囲む態様でコ
ア１に対して軸対称に応力付与部４を設けた定偏波光フ
ァイバとしてもよい。なお、コア１を囲む態様で応力付
与部４を設けた場合は、応力付与部４の内周の最短距離
を適宜設定することにより、応力付与部４が白色光のス
ペクトルに与える影響を低減することが好ましい。
【００４５】さらに、上記実施形態例においては、光フ
ァイバ長手方向における波長分散を変化させる手法とし
て、コア１の外径と第１クラッド２の外径とを光ファイ
バ長手方向で変化させたが、この手法は特に限定される
ものではない。本発明は、例えばコア１と第１クラッド
２の少なくとも一方の外径を変化させる手法を用いても
よいし、コア１と第１クラッド２の少なくとも一方の比
屈折率（真空の屈折率を１としたときの屈折率）を光フ
ァイバ長手方向で変化させる手法を用いてもよい。ま
た、本発明は、上記の手法を組み合わせて光ファイバ長
手方向における波長分散を変化させてもよい。
【００４６】例えば、コア１をＶＡＤ法で合成する際
に、スート合成時に合成条件を途中で変化させる（例え
ばドーパント量をプリフォーム長手方向で変化させる）
と、コア１の屈折率を変化させることが可能となる。ま
た、第１クラッド２を合成する際に、スート合成時に第
１クラッド部を形成する部分の合成条件を途中で変化さ
せる（例えばドーパント量をプリフォーム長手方向で変
化させる）と、第１クラッド２の屈折率を変化させるこ
とが可能となる。このようにして、光ファイバ長手方向
でコア１と第１クラッド２の少なくとも一方の比屈折率
が長手方向で変化している光ファイバを作製することが
できる。
【００４７】また、スート合成時のスート堆積量を変化
させることにより、コア１と第１クラッド２の比率をプ
リフォーム長手方向で変化させることが可能となり、少
なくとも一方の外径を変化させた光ファイバが実現でき
る。
【００４８】さらに、コア１および第１クラッド２を形
成する際に、スートガラス化工程の条件をプリフォーム
長手方向で変化させることによっても、光ファイバ長手
方向でコア１と第１クラッド２の少なくとも一方の比屈
折率が長手方向で変化している光ファイバを作製でき
る。この場合には、スートガラス化工程において、雰囲
気ガス中に含まれるドーパント量をガラス化途中で変化
させることによっても、長手方向で比屈折率が変化して
いる光ファイバを実現できる。
【００４９】産業上の利用可能性 以上のように、本発明の光ファイバは、白色光を得やす
い波長分散値特性や分散勾配特性を有し、波長１．５５
μｍ帯の長波長側と短波長側に発生する白色光を十分広
く得られる光ファイバである。そのため、本発明は、例
えば波長１．５５μｍ帯の波長分割多重光伝送用光源と
して適用可能な、波長の広がりが十分に広い白色光（Ｓ
Ｃ光）を発生できる光ファイバとして適している。 ［図面の簡単な説明］
【図１】本発明に係る光ファイバの一実施形態例を屈折
率プロファイル（ａ）と横断面図（ｂ）により示す要部
構成図である。
【図２】上記実施形態例の光ファイバの１５５０ｎｍに
おける長手方向の波長分散特性を示すグラフである。
【図３】上記実施形態例の光ファイバの入射側から１０
００ｍにおける部分の波長分散特性を示すグラフであ
る。
【図４】ＯＨ基吸収ピーク量を異にした光ファイバを用
いてＳＣ光を発生させたときの光ファイバからの出射ス
ペクトルをそれぞれ示すグラフである。
【図５】応力付与部を設けて形成した定偏波光ファイバ
を用いてＳＣ光を発生させたときの光ファイバ出射スペ
クトルの一例を示すグラフである。
【図６】入射パルス光の波長における波長分散が零分散
となる部位での対の応力付与部間の最短距離ａと励起用
光パルスの波長におけるモードフィールド径ｂの比率ａ
／ｂとＳＣスペクトル幅との関係例を示すグラフであ
る。
【図７】本発明に係る光ファイバの他の実施形態例の断
面構成を示す説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 邦彦 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 高良 秀彦 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 川西 悟基 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−236834（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−90737（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−227836（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−174503（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−82718（ＪＰ，Ａ) 河野健司 他，分散フラット／減少フ ァイバによるＳｕｐｅｒｃｏｎｔｉｎｕ ｕｍ発生の数値解析，電子情報通信学会 技術研究報告，1999年 ５月28日，Ｖｏ ｌ．99，Ｎｏ．92，ｐｐ．43−48 曽根宏靖 他，伝搬方向特性変化ファ イバによるＳＵＰＥＲＣＯＮＴＩＮＵＵ Ｍ発生およびパルス圧縮効果の数値解 析，電子情報通信学会技術研究報告, 1998年 ６月26日，Ｖｏｌ．98，Ｎｏ. 148，ｐｐ．13−18 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/365 G02B 6/16 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力される励起用光パルスの両側の波長
    帯に非線形現象によって白色光を発生させる光ファイバ
    であって、該光ファイバはコアの周りを該コアよりも屈
    折率が小さい第１クラッドで覆い、該第１クラッドの周
    りを該第１クラッドよりも屈折率が大きく前記コアより
    も屈折率が小さい第２クラッドで覆って形成され、か
    つ、励起用光パルスの波長よりも短波長側の波長帯にお
    ける波長分散勾配が正で励起用光パルスの波長よりも長
    波長側の波長帯における波長分散勾配が負となる部位を
    前記光ファイバ長手方向の少なくとも一部に有し、か
    つ、前記光ファイバは励起用光パルスの波長における波
    長分散が励起用光パルスの入射側から出射側に向けて異
    常分散から正常分散へ変化する領域を前記光ファイバの
    長手方向の少なくとも一部に有し、かつ、光ファイバは
    波長１．４μｍ近傍の光の伝送損失を１０ｄＢ／ｋｍ以
    下とし、前記第２クラッドを基準としたコアの比屈折率
    差Δ１と前記第２クラッドを基準とした第１クラッドの
    比屈折率差Δ２との比（Δ２／Δ１）を−０．４〜−
    ０．８５とし、かつ、前記コアの外径と前記第１クラッ
    ドの外径との比を０．４〜０．７とし、かつ、前記比屈
    折率差Δ１を０．６以上〜１．２％未満とし、光ファイ
    バは、該光ファイバ中を伝搬する光の偏波状態を保持す
    る偏波保持機構を有するものであり、該偏波保持機構
    は、コアを両側から挟む態様でコアに応力を付与する対
    の応力付与部を第２クラッド内に設けて、これらの対の
    応力付与部を前記コアに対して軸対称と成して形成し、
    対の応力付与部間の最短距離が励起用光パルスの波長に
    おけるモードフィールド径の２．３倍以上であることを
    特徴とする光ファイバ。
  2. 【請求項２】 入力される励起用光パルスの両側の波長
    帯に非線形現象によって白色光を発生させる光ファイバ
    であって、該光ファイバはコアの周りを該コアよりも屈
    折率が小さい第１クラッドで覆い、該第１クラッドの周
    りを該第１クラッドよりも屈折率が大きく前記コアより
    も屈折率が小さい第２クラッドで覆って形成され、か
    つ、励起用光パルスの波長よりも短波長側の波長帯にお
    ける波長分散勾配が正で励起用光パルスの波長よりも長
    波長側の波長帯における波長分散勾配が負となる部位を
    前記光ファイバ長手方向の少なくとも一部に有し、か
    つ、前記光ファイバは励起用光パルスの波長における波
    長分散が励起用光パルスの入射側から出射側に向けて異
    常分散から正常分散へ変化する領域を前記光ファイバの
    長手方向の少なくとも一部に有し、かつ、光ファイバは
    波長１．４μｍ近傍の光の伝送損失を１０ｄＢ／ｋｍ以
    下とし、光ファイバは、該光ファイバ中を伝搬する光の
    偏波状態を保持する偏波保持機構を有し、該偏波保持機
    構は、コアを両側から挟む態様でコアに応力を付与する
    対の応力付与部を第２クラッド内に設けて、これらの対
    の応力付与部を前記コアに対して軸対称と成して形成
    し、対の応力付与部間の最短距離が励起用光パルスの波
    長におけるモードフィールド径の２．３倍以上であるこ
    とを特徴とする光ファイバ。
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