JP3726745B2 - Optical fiber connection method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、インターネット等の急速な普及に伴い情報容量が増大し、情報の伝送媒体に対する大容量化の要求が高まってきた。大容量化に対応する技術の中で最も有望視されているのが、波長多重(以下「WDM」という。)伝送方式である。WDM方式は1本の光ファイバで複数の信号光を伝送できるので、伝送容量を100倍程度増大させることが可能である。
【0003】
このため、大陸間を結ぶ光海底ケーブルシステムのような長距離大容量伝送路へ導入が進められており、実用化段階を迎えている。
【0004】
WDM伝送においては、伝送路の波長分散及び非線形効果が伝送容量や伝送距離を制限する主な原因となる。この非線形効果を抑制するためには実効断面積(Aeff)を拡大することが有効である。
【0005】
そこで、Aeffを拡大したシングルモード光ファイバ(以下「Aeff拡大SMF」という。)と分散及び分散スロープを補償した光ファイバを組み合わせたハイブリット大容量WDM伝送路が注目されている。一般にAeff拡大SMFは図8に示すような屈折率分布を有しており、分散、分散スロープ補償光ファイバは図9に示すような屈折率分布を有している。Aeff拡大SMF、分散、分散スロープ補償光ファイバは共にクラッドにフッ素が添加されている。
【0006】
図8はAeff拡大SMFの屈折率分布を示す図であり、横軸は径方向の位置を示し、縦軸は屈折率を示す。図9は分散、分散スロープ補償光ファイバの屈折率分布を示す図であり、横軸は径方向の位置を示し、縦軸は屈折率を示す。
【0007】
Aeff拡大SMF、分散、分散スロープ補償光ファイバは、共にクラッドにフッ素が添加されている。このような光ファイバを用いた伝送路において、Aeff拡大SMFと分散及び分散スロープを補償した光ファイバとの接続は必要であり、これらの接続は融着機を用いた融着接続により行われる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、両光ファイバのMFD径が大きく異なるため、上記方法で直接接続を行うと接続損失が大きくなるという問題が生じる。例えば、Aeff拡大SMFと分散、分散スロープ補償光ファイバを直接接続すると約1.0dBの接続損失が生じるという問題があった。
【0009】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、接続損失の少ない光ファイバの接続方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の光ファイバの接続方法は、MFD径が5μm以上7μm以下の分散、分散スロープ補償ファイバとMFD径が11μm以上13μm以下のAeff拡大SMFファイバとを融着接続する方法において、センターコア、第1クラッドと第2クラッドとからなり、(センターコアの比屈折率差)>(第2クラッドの比屈折率差)>(第1クラッドの比屈折率差)の屈折率分布を有し、MFD径が7μm以上9μm以下であり、コア中心からクラッドにわたってフッ素が添加されており、センターコアの比屈折率差が0.6%以上0.8%以下であるモードフィールド変換ブリッジ光ファイバを上記分散、分散スロープ補償ファイバと上記Aeff拡大SMFファイバとの間に挿入して融着接続するものである。
【0014】
本発明によれば、MFD径の異なる光ファイバの間に、両光ファイバのMFD径に対して中間的なMFD径を有するモードフィールド変換ブリッジ光ファイバを挿入することにより、両光ファイバとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの間のMFD径の差が小さくなるので、接続損失が減少する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0016】
図1は本発明の光ファイバの接続方法を説明するためのブリッジ光ファイバモードフィールド径と接続損失との関係を示す図であり、横軸はブリッジ光ファイバモードフィールド径を示し、縦軸は接続損失を示す。
【0017】
同図は、MFD径が5μmの光ファイバとMFD径が13μmの光ファイバ、及びMFD径が7μmの光ファイバとMFD径が11μmの光ファイバとの接続において、ブリッジ光ファイバのMFD径と電界分布不整合損失との関係を示した結果である。
【0018】
同図においてAはMFD径が5μmの分散、分散スロープ補償光ファイバ、MFD径が13μmのAeff拡大SMFとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続損失を示す計算結果である。又、BはMFD径が7μmの分散、分散スロープ補償光ファイバ、MFD径が11μmのAeff拡大SMFとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続損失を示す計算結果である。
【0019】
Aの計算結果より、MFD径の差が大きな光ファイバ同士の接続において、電界分布不整合損失を小さくするためには、MFD径を7μm以上9μm以下にするのが好ましい。このMFD径の値の範囲は、工業的生産をする上において、十分に制御可能な値である。本発明はこの点に着目し、MFD径が5μm以上7μm以下の分散、分散スロープ補償光ファイバとMFD径が11μm以上13μm以下のAeff拡大SMFとの接続において、両光ファイバの中間にMFD径が7μm以上9μm以下の光ファイバを挿入して接続することを特徴としている。このことにより少ない接続損失で光ファイバを接続することができる。
【0020】
図2は分散、分散スロープを補償した光ファイバとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における接続時間と接続損失との関係を示図であり、横軸が接続時間を示し、縦軸が接続損失を示す。
【0021】
(a)、(b)2種類のブリッジ光ファイバについて検討を行った。(a)はコア中心からクラッドにわたってフッ素を添加したものであり、(b)はフッ素を添加しないものである。
【0022】
図3はフッ素が添加された光ファイバの屈折率分布を示す図であり、横軸が径方向の位置を示し、縦軸が屈折率を示す。
【0023】
同図において、センターコア1の比屈折率差(Δn1)の値よりも第1クラッド2の比屈折率差(Δn2)の値が低く、第1クラッド2の比屈折率差(Δn2)の値よりも第2クラッド3の比屈折率差(Δn3)の値が高く、第2クラッド3の比屈折率差(Δn3)の値よりも第3クラッドの比屈折率差(Δn4)の値が低く、第4クラッド5の比屈折率差がセンターコア1及び第2クラッド3の比屈折率差(Δn1、Δn3)の値よりも低く、第1クラッド2、第3クラッド4の比屈折率(Δn2、Δn4)の値よりも高く、第1クラッド2の比屈折率差(Δn2)の値が第3クラッド4の比屈折率差(Δn4)の値よりも高く、第2クラッド3の比屈折率差(Δn3)の値がセンターコアの比屈折率差(Δn1)の値よりも低い4重クラッド構造型の屈折率分布を呈している。
【0024】
第1クラッド2及び第3クラッド4にはフッ素が添加されている。
【0025】
図4はフッ素が添加されていない光ファイバの屈折率分布を示す図であり、横軸は径方向の位置を示し、縦軸は屈折率を示す。
【0026】
同図において、センターコア6の比屈折率差(Δn5)の値よりも第1クラッド7の比屈折率差(Δn6)の値が低く、第2クラッド8の比屈折率(Δn7)の値がセンターコア6の比屈折率差(Δn5)の値よりも低く、第1クラッド7の比屈折率差(Δn6)の値よりも高く、第3クラッド9の比屈折率差がセンターコア6、第1クラッド7及び第2クラッド8の比屈折率差(Δn5、Δn6、Δn7)の値よりも低い3重クラッド構造型の屈折率分布を呈している。
【0027】
ここで、図2より、フッ素を添加したブリッジ光ファイバ(α)の方がフッ素を添加しないブリッジ光ファイバ(β)よりも接続損失が低いことが分かる。分散、分散スロープ補償光ファイバは、フッ素が高濃度に添加されているため、光ファイバ融着時にコアのゲルマニウムが拡散しやすくなる。
【0028】
そこで、ブリッジ光ファイバには分散、分散スロープ補償光ファイバより低濃度のフッ素を添加することで、ガラスの軟化温度が低下し、融着に必要な加熱量を低減させる。これにより、ブリッジ光ファイバのゲルマニウムの拡散を抑えながら、分散、分散スロープ補償光ファイバのゲルマニウムを拡散させる融着条件を選定することで、両光ファイバのMFD径の差を小さくし、接続損失を低下させることができる。本発明はこの点に着目し、コア中心からクラッドにわたってフッ素を適量添加した光ファイバをブリッジ光ファイバとして接続することを特徴としている。
【0029】
図5はAeff拡大光ファイバとフッ素が添加されたモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における、光ファイバの比屈折率差と接続損失との関係を示す図であり、横軸が比屈折率差を示し、縦軸が接続損失を示している。
【0030】
実験値は、比屈折率差の異なる光ファイバとAeff拡大光ファイバとを接続した際の最低接続損失値である。接続損失を0.2dB以下にするためには、モードフィールド変換ブリッジ光ファイバの比屈折率差を0.5%以上0.88%以下にするのが好ましい。
【0031】
図6は分散、分散スロープ補償光ファイバとフッ素が添加されたモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における、光ファイバの比屈折率差と接続損失との差の関係を示す図であり、横軸が比屈折率差を示し、縦軸が接続損失を示している。
【0032】
接続損失を0.2dB以下にするためには、モードフィールド変換ブリッジ光ファイバの比屈折率差を0.6%以上0.8%以下にするのが好ましい。
【0033】
ここで、モードフィールド変換ブリッジ光ファイバとAeff拡大SMF、分散、分散スロープ補償光ファイバとの接続損失をそれぞれ0.2dB以下とするのは、Aeff拡大SMF、分散、分散スロープ補償光ファイバの接続が40〜50kmに1ヶ所程度となり、トータルの接続損失が0.4dB(Aeff拡大SMF及び分散、分散スロープ補償光ファイバとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続損失の和)以下であると、WDM伝送路に及ぼす損失増加量は0.01dB/km以下となり、問題がないためである。
【0034】
本発明はこの点に着目し、MFD径が7.0μm以上9.0μm以下であり、コア中心からクラッドにわたってフッ素が添加され、光ファイバのセンターコアの比屈折率差が0.6%以上0.8%以下であるモードフィールド変換ブリッジ光ファイバを接続することを特徴としている。このことにより少ない接続損失で光ファイバを接続することができる。
【0035】
【実施例】
(実施例1)
ブリッジ光ファイバの両端に、MFD径が11.9μmのAeff拡大SMF及びMFD径が6.5μmの分散、分散スロープ補償光ファイバを接続した。
【0036】
図3に示すセンターコアの比屈折率差(Δn1)は0.71%、第1クラッド2の比屈折率差(Δn2)は−0.03%、第2クラッド3の比屈折率(Δn3)は0.14%、第3クラッド4の比屈折率差(Δn4)は−0.07%である。フッ素の添加量は分散、分散スロープ補償光ファイバと比べて少ない。また、MFD径は8.5μmである。
【0037】
図4に示すセンターコア1の比屈折率差(Δn5)は0.71%、第1クラッド7の比屈折率差(Δn6)は0.05%、第2クラッド8の比屈折率差(Δn7)は0.15%である。また、MFD径は8.35μmである。
【0038】
図2に示す特性は一般の融着機によって接続した光ファイバを用いたものであある。接続条件として、フッ素が添加された光ファイバの放電パワー240mA、フッ素が添加されていない光ファイバの放電パワー350mA、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmは同一である。上記接続条件のもと、最低接続損失は、フッ素が添加されているものは0.15dBであり、フッ素が添加されていないものは0.55dBであった。
【0039】
(実施例2)
図7は図5に示したa点における光ファイバの屈折率分布を示す図であり、横軸は径方向の位置を示し、縦軸は屈折率を示す。
【0040】
図7に示すセンターコア10の比屈折率差(Δn8)よりも第1クラッド11の比屈折率差(Δn9)の値が低く、第2クラッド12の比屈折率差の値はセンターコア10の比屈折率差(Δn8)の値よりも低く、第1クラッド11の比屈折率差(Δn9)の値よりも高いW型の屈折率分布を呈しており、a点のセンターコアの比屈折率差(Δn8)は0.35%、第1クラッド11の比屈折率差(Δn9)は−0.03%である。MFD径は9.2μmである。Aeff拡大SMFとの融着接続の条件は、放電パワー300mA、放電時間5s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は0.29dBであった。
【0041】
(実施例3)
b点における光ファイバの比屈折率分布はa点における屈折率分布と同一であって、センターコア10の屈折率差(Δn8)は0.71%、第1クラッド11の比屈折率差(Δn9)は−0.07%である。MFD径は8.5μmである。Aeff拡大SMFとの融着接続条件は放電パワー300mA、放電時間10s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は0.16dBであった。
【0042】
c点における光ファイバの屈折率分布はa点における屈折率分布と同一であって、センターコア10の比屈折率差(Δn8)は1.2%、第1クラッド11の比屈折率差(Δn9)は−0.03%である。MFD径は7μmである。Aeff拡大光ファイバとの融着接続条件は、放電パワー200mA、放電時間15s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は0.52dBであった。
【0043】
(実施例4)
図6において、d点、e点、f点における光ファイバの屈折率分布はそれぞれ、図5におけるa点、b点、c点と同一の屈折率分布である。d点において分散、分散スロープ補償光ファイバとの融着接続条件は放電パワー330mA、放電時間0.75s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は0.95dBであった。
【0044】
(実施例5)
e点において、分散、分散スロープ補償光ファイバとの融着接続条件は、放電パワー240mA、放電時間2s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は0.15dBであった。
【0045】
f点において分散、分散スロープ補償光ファイバとの融着接続条件は、放電パワー300mA、放電時間5s、融着時の光ファイバ押し込み量10μm、融着予備放電時間0.5s、端面間隔10μmであり、最低接続損失は2.2dBであった。
【0046】
以上により、MFD径が8.5μmのブリッジ光ファイバを用いてMFD径が11.9μmのAeff拡大SMFとMFD径が6.5μmの分散、分散スロープ補償光ファイバとの接続を0.31dBと低損失に接続することができた。
【0047】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、接続損失の少ない光ファイバの接続方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバの接続方法を説明するためのブリッジ光ファイバモードフィールド径と接続損失との関係を示す図である。
【図2】分散、分散スロープを補償した光ファイバとモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における接続時間と接続損失との関係を示図である。
【図3】フッ素が添加された光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図4】フッ素が添加されていない光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図5】Aeff拡大光ファイバとフッ素が添加されたモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における、光ファイバの比屈折率差と接続損失との関係を示す図である。
【図6】分散、分散スロープ補償光ファイバとフッ素が添加されたモードフィールド変換ブリッジ光ファイバとの接続における、光ファイバの比屈折率差と接続損失との差の関係を示す図である。
【図7】図5に示したa点における光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図8】Aeff拡大SMFの屈折率分布を示す図である。
【図9】分散、分散スロープ補償光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【符号の説明】
1、6、10 センターコア
2、7、11 第1クラッド
3、8、12 第2クラッド
4、9 第3クラッド
5 第4クラッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber connection method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the rapid spread of the Internet and the like, the information capacity has increased, and the demand for an increase in capacity for information transmission media has increased. The most promising technology for increasing capacity is the wavelength division multiplexing (hereinafter referred to as “WDM”) transmission method. Since the WDM system can transmit a plurality of signal lights with one optical fiber, the transmission capacity can be increased about 100 times.
[0003]
For this reason, it has been introduced into a long-distance large-capacity transmission line such as an optical submarine cable system connecting continents.
[0004]
In WDM transmission, chromatic dispersion and nonlinear effects in the transmission path are the main causes of limiting transmission capacity and transmission distance. In order to suppress this nonlinear effect, it is effective to increase the effective area (Aeff).
[0005]
Accordingly, a hybrid large-capacity WDM transmission line that combines a single-mode optical fiber with an expanded Aeff (hereinafter referred to as “Aeff expanded SMF”) and an optical fiber with compensated dispersion and dispersion slope is drawing attention. In general, the Aeff expanded SMF has a refractive index distribution as shown in FIG. 8, and the dispersion / dispersion slope compensating optical fiber has a refractive index distribution as shown in FIG. Both Aeff expanded SMF, dispersion, and dispersion slope compensating optical fibers have fluorine added to the cladding.
[0006]
FIG. 8 is a diagram showing the refractive index distribution of the Aeff-enlarged SMF, where the horizontal axis indicates the radial position and the vertical axis indicates the refractive index. FIG. 9 is a diagram showing the refractive index distribution of the dispersion / dispersion slope compensating optical fiber, where the horizontal axis indicates the radial position and the vertical axis indicates the refractive index.
[0007]
Both the Aeff expanded SMF, dispersion, and dispersion slope compensating optical fibers have fluorine added to the cladding. In such a transmission line using an optical fiber, it is necessary to connect the Aeff-enlarged SMF and the optical fiber compensated for dispersion and dispersion slope, and these connections are made by fusion splicing using a fusion machine.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the MFD diameters of the two optical fibers are greatly different, there is a problem that the connection loss increases when the direct connection is made by the above method. For example, there is a problem that a connection loss of about 1.0 dB occurs when an Aeff expanded SMF and a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber are directly connected.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide an optical fiber connection method with low connection loss.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the optical fiber connecting method of the present invention includes a fusion and dispersion slope compensating fiber having an MFD diameter of 5 μm to 7 μm and an Aeff expanded SMF fiber having an MFD diameter of 11 μm to 13 μm. The method comprises a center core, a first clad and a second clad, and (refractive index difference of center core)> (relative refractive index difference of second cladding)> (refractive index difference of first cladding). A mode field having a refractive index distribution, an MFD diameter of 7 μm or more and 9 μm or less, fluorine added from the core center to the cladding, and a relative refractive index difference of the center core of 0.6% or more and 0.8% or less. A conversion bridge optical fiber is inserted between the dispersion / dispersion slope compensating fiber and the Aeff expansion SMF fiber to be fusion-spliced.
[0014]
According to the present invention, a mode field conversion bridge optical fiber having an intermediate MFD diameter with respect to the MFD diameters of both optical fibers is inserted between optical fibers having different MFD diameters. Since the difference in the MFD diameter with the conversion bridge optical fiber is reduced, the connection loss is reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a bridge optical fiber mode field diameter and a connection loss for explaining an optical fiber connection method according to the present invention. The horizontal axis shows a bridge optical fiber mode field diameter, and the vertical axis shows a connection. Indicates loss.
[0017]
This figure shows the MFD diameter and electric field distribution of a bridge optical fiber when connecting an optical fiber with an MFD diameter of 5 μm, an optical fiber with an MFD diameter of 13 μm, and an optical fiber with an MFD diameter of 7 μm and an optical fiber with an MFD diameter of 11 μm. It is the result which showed the relationship with a mismatch loss.
[0018]
In the figure, A is a calculation result showing a connection loss between a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber having an MFD diameter of 5 μm, an Aeff expanded SMF having an MFD diameter of 13 μm, and a mode field conversion bridge optical fiber. B is a calculation result showing a connection loss between a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber having an MFD diameter of 7 μm, an Aeff expanded SMF having an MFD diameter of 11 μm, and a mode field conversion bridge optical fiber.
[0019]
From the calculation result of A, it is preferable to set the MFD diameter to 7 μm or more and 9 μm or less in order to reduce the electric field distribution mismatch loss in the connection between optical fibers having a large difference in MFD diameter. The range of the value of the MFD diameter is a sufficiently controllable value for industrial production. The present invention pays attention to this point, and in the connection between a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber having an MFD diameter of 5 μm or more and 7 μm or less and an Aeff expanded SMF having an MFD diameter of 11 μm or more and 13 μm or less, the MFD diameter is intermediate between both optical fibers. It is characterized by inserting and connecting an optical fiber of 7 μm or more and 9 μm or less. As a result, the optical fiber can be connected with a small connection loss.
[0020]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between connection time and connection loss in connection between an optical fiber compensated for dispersion and dispersion slope and a mode field conversion bridge optical fiber. The horizontal axis shows the connection time, and the vertical axis shows the connection loss. Indicates.
[0021]
(A) and (b) Two types of bridge optical fibers were examined. (A) is one in which fluorine is added from the core center to the cladding, and (b) is one in which fluorine is not added.
[0022]
FIG. 3 is a diagram showing a refractive index distribution of an optical fiber to which fluorine is added. The horizontal axis indicates the radial position, and the vertical axis indicates the refractive index.
[0023]
In the figure, the value of the relative refractive index difference (Δn2) of the first cladding 2 is lower than the value of the relative refractive index difference (Δn1) of the center core 1, and the value of the relative refractive index difference (Δn2) of the first cladding 2 is shown. The relative refractive index difference (Δn3) of the second cladding 3 is higher than that of the second cladding 3, and the relative refractive index difference (Δn4) of the third cladding 3 is lower than the relative refractive index difference (Δn3) of the second cladding 3. The relative refractive index difference of the fourth cladding 5 is lower than the relative refractive index difference (Δn1, Δn3) of the center core 1 and the second cladding 3, and the relative refractive index of the first cladding 2 and the third cladding 4 (Δn2). , Δn4), the relative refractive index difference (Δn2) of the first cladding 2 is higher than the relative refractive index difference (Δn4) of the third cladding 4, and the relative refractive index of the second cladding 3 is higher. Quadruple clad structure type in which the value of the difference (Δn3) is lower than the value of the relative refractive index difference (Δn1) of the center core The refractive index distribution is exhibited.
[0024]
Fluorine is added to the first cladding 2 and the third cladding 4.
[0025]
FIG. 4 is a diagram showing the refractive index distribution of an optical fiber to which fluorine is not added, the horizontal axis shows the position in the radial direction, and the vertical axis shows the refractive index.
[0026]
In the figure, the relative refractive index difference (Δn6) of the first cladding 7 is lower than the relative refractive index difference (Δn5) of the center core 6, and the relative refractive index (Δn7) of the second cladding 8 is It is lower than the value of the relative refractive index difference (Δn5) of the center core 6 and higher than the value of the relative refractive index difference (Δn6) of the first cladding 7, and the relative refractive index difference of the third cladding 9 is the center core 6, The refractive index distribution of the triple clad structure type is lower than the value of the relative refractive index difference (Δn5, Δn6, Δn7) between the first cladding 7 and the second cladding 8.
[0027]
Here, it can be seen from FIG. 2 that the bridge optical fiber (α) to which fluorine is added has a lower connection loss than the bridge optical fiber (β) to which fluorine is not added. In the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber, since fluorine is added at a high concentration, the germanium of the core is easily diffused when the optical fiber is fused.
[0028]
Therefore, by adding lower concentration of fluorine to the bridge optical fiber than that of the dispersion / dispersion slope compensating optical fiber, the softening temperature of the glass is lowered, and the heating amount necessary for fusion is reduced. As a result, by suppressing the diffusion of germanium in the bridge optical fiber and selecting the fusion conditions for diffusing germanium in the dispersion and dispersion slope compensation optical fiber, the difference in MFD diameter between the two optical fibers is reduced, and the connection loss is reduced. Can be reduced. The present invention pays attention to this point, and is characterized in that an optical fiber to which an appropriate amount of fluorine is added from the core center to the cladding is connected as a bridge optical fiber.
[0029]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the relative refractive index difference of the optical fiber and the connection loss in the connection between the Aeff expanding optical fiber and the mode-field conversion bridge optical fiber doped with fluorine, and the horizontal axis represents the relative refractive index difference. The vertical axis represents the connection loss.
[0030]
The experimental value is a minimum connection loss value when an optical fiber having a different relative refractive index difference and an Aeff expansion optical fiber are connected. In order to reduce the connection loss to 0.2 dB or less, the relative refractive index difference of the mode field conversion bridge optical fiber is preferably set to 0.5% or more and 0.88% or less.
[0031]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the relative refractive index difference and the connection loss of the optical fiber in the connection between the dispersion / dispersion slope compensating optical fiber and the mode-field conversion bridge optical fiber doped with fluorine. Indicates the relative refractive index difference, and the vertical axis indicates the connection loss.
[0032]
In order to reduce the connection loss to 0.2 dB or less, the relative refractive index difference of the mode field conversion bridge optical fiber is preferably set to 0.6% or more and 0.8% or less.
[0033]
Here, the connection loss between the mode field conversion bridge optical fiber and the Aeff-enhanced SMF, dispersion, and dispersion slope compensation optical fiber is 0.2 dB or less, respectively. When the total connection loss is less than 0.4 dB (the sum of the connection loss between the Aeff-enhanced SMF and dispersion / dispersion slope compensation optical fiber and the mode field conversion bridge optical fiber) in one place at 40 to 50 km, WDM transmission This is because the increase in loss on the road is 0.01 dB / km or less, and there is no problem.
[0034]
The present invention pays attention to this point, the MFD diameter is 7.0 μm or more and 9.0 μm or less, fluorine is added from the core center to the cladding, and the relative refractive index difference of the center core of the optical fiber is 0.6% or more and 0 It is characterized by connecting a mode-field conversion bridge optical fiber which is .8% or less. As a result, the optical fiber can be connected with a small connection loss.
[0035]
【Example】
(Example 1)
An Aeff expanded SMF with an MFD diameter of 11.9 μm and a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber with an MFD diameter of 6.5 μm were connected to both ends of the bridge optical fiber.
[0036]
The relative refractive index difference (Δn1) of the center core shown in FIG. 3 is 0.71%, the relative refractive index difference (Δn2) of the first cladding 2 is −0.03%, and the relative refractive index (Δn3) of the second cladding 3 is. Is 0.14%, and the relative refractive index difference (Δn4) of the third cladding 4 is −0.07%. The amount of fluorine added is small compared to the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber. The MFD diameter is 8.5 μm.
[0037]
The relative refractive index difference (Δn5) of the center core 1 shown in FIG. 4 is 0.71%, the relative refractive index difference (Δn6) of the first cladding 7 is 0.05%, and the relative refractive index difference (Δn7) of the second cladding 8 is. ) Is 0.15%. The MFD diameter is 8.35 μm.
[0038]
The characteristics shown in FIG. 2 are obtained by using an optical fiber connected by a general fusion machine. As the connection conditions, the discharge power of the optical fiber added with fluorine is 240 mA, the discharge power of the optical fiber not added with fluorine is 350 mA, the optical fiber pushing amount at the time of fusion is 10 μm, the fusion predischarge time is 0.5 s, and the end face interval. 10 μm is the same. Under the above connection conditions, the minimum connection loss was 0.15 dB when fluorine was added, and 0.55 dB when fluorine was not added.
[0039]
(Example 2)
FIG. 7 is a diagram showing the refractive index distribution of the optical fiber at the point a shown in FIG. 5, where the horizontal axis shows the position in the radial direction and the vertical axis shows the refractive index.
[0040]
The relative refractive index difference (Δn9) of the first cladding 11 is lower than the relative refractive index difference (Δn8) of the center core 10 shown in FIG. It exhibits a W-type refractive index distribution that is lower than the value of the relative refractive index difference (Δn8) and higher than the value of the relative refractive index difference (Δn9) of the first cladding 11, and the relative refractive index of the center core at point a The difference (Δn8) is 0.35%, and the relative refractive index difference (Δn9) of the first cladding 11 is −0.03%. The MFD diameter is 9.2 μm. The fusion splicing conditions with the Aeff expansion SMF are: discharge power 300 mA, discharge time 5 s, optical fiber indentation amount 10 μm at the time of fusion, fusion pre-discharge time 0.5 s, end face spacing 10 μm, and minimum connection loss 0 .29 dB.
[0041]
(Example 3)
The relative refractive index distribution of the optical fiber at the point b is the same as the refractive index distribution at the point a, the refractive index difference (Δn8) of the center core 10 is 0.71%, and the relative refractive index difference (Δn9) of the first cladding 11 is. ) Is -0.07%. The MFD diameter is 8.5 μm. The fusion splicing conditions with the Aeff expansion SMF are: discharge power of 300 mA, discharge time of 10 s, optical fiber indentation amount of 10 μm at the time of fusion, fusion pre-discharge time of 0.5 s, end face spacing of 10 μm, and minimum connection loss of 0.16 dB. Met.
[0042]
The refractive index distribution of the optical fiber at the point c is the same as the refractive index distribution at the point a, the relative refractive index difference (Δn8) of the center core 10 is 1.2%, and the relative refractive index difference of the first cladding 11 (Δn9). ) Is -0.03%. The MFD diameter is 7 μm. The fusion splicing conditions with the Aeff expansion optical fiber are: discharge power 200 mA, discharge time 15 s, optical fiber indentation amount 10 μm at the time of fusion, fusion pre-discharge time 0.5 s, end face interval 10 μm, and minimum connection loss 0 It was 0.52 dB.
[0043]
(Example 4)
In FIG. 6, the refractive index distributions of the optical fibers at points d, e, and f are the same refractive index distributions as points a, b, and c in FIG. 5, respectively. The fusion splicing conditions with the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber at point d are: discharge power 330 mA, discharge time 0.75 s, optical fiber indentation amount 10 μm during fusion, fusion pre-discharge time 0.5 s, and end face spacing 10 μm. The minimum connection loss was 0.95 dB.
[0044]
(Example 5)
At point e, the fusion and splicing conditions with the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber are: discharge power 240 mA, discharge time 2 s, optical fiber indentation amount 10 μm during fusion, fusion pre-discharge time 0.5 s, and end face spacing 10 μm. The minimum connection loss was 0.15 dB.
[0045]
The fusion splicing conditions with the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber at point f are: discharge power 300 mA, discharge time 5 s, optical fiber indentation amount 10 μm at the time of fusion, fusion pre-discharge time 0.5 s, and end face spacing 10 μm. The minimum connection loss was 2.2 dB.
[0046]
As described above, using a bridge optical fiber having an MFD diameter of 8.5 μm, the connection between the Aeff expanded SMF having an MFD diameter of 11.9 μm and the dispersion and dispersion slope compensating optical fiber having an MFD diameter of 6.5 μm is as low as 0.31 dB. Could connect to loss.
[0047]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, it is possible to provide an optical fiber connection method with less connection loss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a bridge optical fiber mode field diameter and a connection loss for explaining an optical fiber connection method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between connection time and connection loss in connection between an optical fiber compensated for dispersion and dispersion slope and a mode field conversion bridge optical fiber.
FIG. 3 is a diagram showing a refractive index distribution of an optical fiber to which fluorine is added.
FIG. 4 is a diagram showing a refractive index distribution of an optical fiber to which fluorine is not added.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a relative refractive index difference of an optical fiber and a connection loss in the connection between an Aeff expanding optical fiber and a mode-field conversion bridge optical fiber doped with fluorine.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a difference in relative refractive index and a connection loss of an optical fiber in connection between a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber and a mode field conversion bridge optical fiber doped with fluorine.
7 is a diagram showing a refractive index distribution of an optical fiber at a point a shown in FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a refractive index distribution of Aeff expanded SMF.
FIG. 9 is a diagram showing a refractive index distribution of a dispersion / dispersion slope compensating optical fiber.
[Explanation of symbols]
1, 6, 10 Center cores 2, 7, 11 First cladding 3, 8, 12 Second cladding 4, 9 Third cladding 5 Fourth cladding

Claims (1)

MFD径が5μm以上7μm以下の分散、分散スロープ補償ファイバとMFD径が11μm以上13μm以下のAeff拡大SMFファイバとを融着接続する方法において、センターコア、第1クラッドと第2クラッドとからなり、(センターコアの比屈折率差)>(第2クラッドの比屈折率差)>(第1クラッドの比屈折率差)の屈折率分布を有し、MFD径が7μm以上9μm以下であり、コア中心からクラッドにわたってフッ素が添加されており、センターコアの比屈折率差が0.6%以上0.8%以下であるモードフィールド変換ブリッジ光ファイバを上記分散、分散スロープ補償ファイバと上記Aeff拡大SMFファイバとの間に挿入して融着接続することを特徴とする光ファイバの接続方法。 In a method in which a dispersion, dispersion slope compensating fiber having an MFD diameter of 5 μm or more and 7 μm or less and an Aeff expanded SMF fiber having an MFD diameter of 11 μm or more and 13 μm or less are fusion-bonded, the center core includes a first cladding and a second cladding. (The relative refractive index difference of the center core)> (the relative refractive index difference of the second cladding)> (the relative refractive index difference of the first cladding), and the MFD diameter is 7 μm or more and 9 μm or less. A mode field conversion bridge optical fiber in which fluorine is added from the center to the cladding and the relative refractive index difference of the center core is 0.6% or more and 0.8% or less is used as the dispersion, dispersion slope compensation fiber, and the Aeff expanded SMF. A method for connecting optical fibers, characterized by being inserted and fused-bonded between fibers.
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