JP3784656B2 - 分散補償光ファイバおよびこれを用いた分散補償モジュールと光ファイバ複合伝送路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は分散補償光ファイバ、およびこれを用いた分散補償光ファイバモジュールと光ファイバ複合伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長１．５３〜ｌ．６３μｍ帯ではエルビウム添加光ファイバ増幅器などの光増幅器を用いた長距離無再生中継などのシステムが既に商品化されている。また、通信容量の増大に伴って波長多重伝送の開発が急速に進められている。
この様な大容量の波長多重伝送において、高速伝送を実現するためには、光信号を伝送する光ファイバ（以下、便宜上、伝送用光ファイバと記す）の累積分散による波形劣化が問題となる。そこで、１．５５μｍ帯で比較的絶対値の大きい負の波長分散を有する分散補償光ファイバを用いて、前記伝送用光ファイバを伝搬することによって蓄積された正の累積分散を補償する光ファイバ複合伝送路を用いた分散マネジメントシステムが提案されている。なお、累積分散とは光信号が光ファイバを伝搬することによって蓄積される波長分散のことである。
【０００３】
最近では、波長多重伝送における伝送特性の向上の点から、波長分散とともに波長分散スロープも補償できる波長分散スロープ補償型の分散補償光ファイバも提案されている。例えば、特開平１０−３２５９１３号公報などにおいて、１．３μｍ帯に零分散を有するシングルモード光ファイバ（以下、１．３μｍ用ＳＭＦと略記する）を伝送用光ファイバとした場合に、その累積分散を補償する分散補償光ファイバが開示されており、特開２０００−４７０４８号公報などにおいては、いわゆるＮＺ−ＤＳＦ(Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ)を伝送用光ファイバとして用いた場合に、その累積分散を補償する分散補償光ファイバが開示されている。ＮＺ−ＤＳＦとは、１．５５μｍ帯において、絶対値の比較的小さな波長分散を有するが、非線形効果のひとつである四波混合の発生を抑制するため、零分散波長を１．５５μｍからずらしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
なお、石英の損失が最小となる１．５５μｍ付近に零分散波長を有するものは分散シフト光ファイバ（以下、ＤＳＦ）と略記する）と呼ばれており、実用化されている。
上述の様に零分散が波長１．５５μｍ付近に存在すると、四波混合が生じて伝送特性が劣化する。そのため、ＤＳＦは、従来波長多重伝送において多用されてきた、いわゆるＣ−Ｂａｎｄ(波長１．５３μｍ〜１．５６５μｍ)付近での波長多重伝送には適さないとされきた。
【０００５】
しかし、近年では通信容量の増大に伴い、いわゆるＬ−Ｂａｎｄ(波長１.５６５μｍ〜１.６２５μｍ)にまで使用波長帯域は拡大されている。 Ｌ−Ｂａｎｄ帯での波長多重伝送では、この波長帯域に零分散波長を持たないＤＳＦが適しており、分散補償光ファイバと組み合わせれば、伝送特性の良好な大容量かつ高速の光ファイバ複合伝送路を提供できる。この場合、既設のＤＳＦを利用できるという利点も大きい。
そこで、本発明者らは、Ｌ−Ｂａｎｄにおいて、ＤＳＦの波長分散を補償することができる分散補償光ファイバを提供すること課題とし、種々の検討を行った結果、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明者らは、従来開発されていなかったＬ−ＢａｎｄにおいてＤＳＦの累積分散を補償することができる分散補償光ファイバに適した特性と、その特性を実現するために必要な屈折率分布形状などの種々の設計条件を検討し、以下の様な発明を完成させた。
前記課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、中心コア部と、該中心コア部の外周上に設けられ、かつ該中心コア部よりも低い屈折率を備えた中間コア部と、該中間コア部の外周上に設けられ、かつ該中間コア部よりも高く、前記中心コア部よりも低い屈折率を備えたリングコア部と、該リングコア部の外周上に設けられ、かつ該リングコア部の屈折率以下で、かつ前記中間コア部よりも高い屈折率を備えたクラッドからなる屈折率分布形状を有し、
中心コア部のクラッドに対する比屈折率差が０．８％以上２．４％以下、中間コア部のクラッドに対する比屈折率差が−２．０％以上−０．９％以下、リングコア部のクラッドに対する比屈折率差が０％よりも大きく、０．７％以下であり、かつ、リングコア部の半径が５μｍ以上１７μｍ以下であり、
波長１．６０μｍにおける波長分散が−８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．１２ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１０μｍ２以上、曲げ損失が７０ｄＢ/ｍ以下である分散補償光ファイバであって、
当該分散補償光ファイバと、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を満足する分散シフト光ファイバとを、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さを１／２以下として組み合わせたときの波長分散が、波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍの全ての範囲において、±１．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
（Ａ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｂ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｃ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｄ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償光ファイバにおいて、分散シフト光ファイバと組み合わせたときの波長分散が±０．８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の分散補償光ファイバにおいて、波長１．６０μｍにおける波長分散が−１８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．３０ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１２μｍ２以上、曲げ損失が４０ｄＢ/ｍ以下であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分散補償光ファイバを用いたことを特徴とする分散補償モジュールである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の光ファイバ複合伝送路において、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さが１／３〜１／２０であることを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の分散補償光ファイバの屈折率分布形状の一例を示したものである。
この分散補償光ファイバは、コア４とその外周上に設けられたクラッド５とからなり、コア４は、中心に設けられた中心コア部１と、その外周上に順次同心円状に設けられた中間コア部２と、リングコア部３とからなる。すなわち、この分散補償光ファイバは４層構造を備えている。
中間コア部２は前記中心コア部１よりも低い屈折率を備え、リングコア部３は前記中間コア部２よりも高く、前記中心コア部１よりも低い屈折率を備えている。また、クラッド５は前記リングコア部３の屈折率以下で、かつ前記中間コア部２よりも高い屈折率を備えている。
リングコア部３はクラッド５よりも高い屈折率を備えていることが好ましいが伝送システムが要求する特性によってはクラッド５と同じ屈折率とし、３層構造の屈折率分布形状とすることもできる。
また、実際の屈折率分布形状は図１に示した様に各層の境界が明確ではなく、なだらかな曲線状である場合が多いが、実質的にこの屈折率分布形状を備えていれば問題はない。
【０００８】
この分散補償光ファイバは石英系ガラスからなり、この例において、中心コア部１とリングコア部３はゲルマニウム添加石英ガラス、中間コア部２は純粋石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラス、クラッド５は純粋石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラスから形成されている。なお、この分散補償光ファイバは、ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法によって得られたファイバ母材を常法によって線引きすることにより、製造することができる。
【０００９】
また、図１において、Δ１、Δ２、およびΔ３は、それぞれ、クラッド５に対する（すなわちクラッド５を基準（零）とした場合の）中心コア部１、中間コア部２、およびリングコア部３の比屈折率差であって、中心コア部１、中間コア部２、リングコア部３およびクラッド５の屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3、ｎcladとしたとき、以下の様に定義される。
Δ１＝（ｎ1 2−ｎclad 2）／２ｎ1≒（ｎ1−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ1−ｎclad）／ｎclad
Δ２＝（ｎ2 2−ｎclad 2）／２ｎ2≒（ｎ2−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ2−ｎclad）／ｎclad
Δ３＝（ｎ3 2−ｎclad 2）／２ｎ3≒（ｎ3−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ3−ｎclad）／ｎclad
また、図１において、ａ、ｂは、それぞれ、中心コア部１、中間コア部２の半径である。ｃはリングコア部３の半径、すなわちコア４の半径である。
【００１０】
この分散補償光ファイバにおいては、主にΔ１、Δ２、Δ３、ｃ、さらにはｂ／ａ、ｃ／ａなどの構造パラメータを適切に設定することにより、Ｌ−Ｂａｎｄの一部または全部の波長範囲でＤＳＦの累積分散を補償することができる特性を備えた分散補償光ファイバとすることができる。
【００１１】
また、分散補償光ファイバはその波長分散値の絶対値が大きい程、ＤＳＦの長さに対して短い長さによってこのＤＳＦの累積分散を補償することができ、コスト、伝送損失の観点から好ましい。
また、本発明の散補償光ファイバは負の分散スロープを備え、ＤＳＦの正の分散スロープを補償できるものが好ましい。分散スロープを補償することにより、波長多重伝送に適した光ファイバ複合伝送路を提供することができる。
また、分散補償光ファイバの有効コア断面積とＤＳＦの有効コア断面積との差が大きくなりすぎると、接続損失が大きくなるため、適度な大きさであることが好ましい。
【００１２】
具体的には、本発明の分散補償光ファイバは、波長１．６０μｍにおいて、波長分散が−８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、分散スロープが−０．１２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ 以下、有効コア断面積が１０μｍ2以上、曲げ損失７０ｄＢ／ｍ以下であると好ましい。
さらに好ましくは、波長分散が−１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、分散スロープが−０．３０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ 以下、有効コア断面積が１２μｍ2以上、曲げ損失４０ｄＢ／ｍ以下であると好ましい。
なお、波長分散と分散スロープの下限値は特に限定しないが、実質的にはそれぞれ−１５０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上、−３．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上の範囲のものが設計可能である。
また、有効コア断面積の上限値は特に限定しないが、実質的には２２μｍ2以下のものが製造可能である。ここで、有効コア断面積Ａｅｆｆは以下の式によって定義されるものである。
【００１３】
【数１】
【００１４】
なお、補償対象のＤＳＦの有効コア断面積は特に限定しないが、一般に波長１．６０μｍにおいて、４５μｍ2以上、好ましくは５０μｍ2以上、実質的には６０μｍ2以下程度である。
【００１５】
また、曲げ損失は、波長１．６０μｍにおいて、曲げ直径が２０ｍｍの条件の値である。なお、本発明の分散補償光ファイバは使用波長帯域が１．５６５〜１．６２５μｍであって、長波長側である。曲げ損失は使用波長帯域が長波長側である程大きくなる傾向があるが、本発明の分散補償光ファイバにおいては上述の屈折率分布形状において、構造パラメータを適切に選択して設計することにより、波長１．６０μｍにおいても７０ｄＢ／ｍ以下、好ましくは４０ｄＢ／ｍ以下とすることができる。
曲げ損失が大きいと、製造時、敷設時、あるいはモジュール内で印加される曲げなどによって伝送特性が劣化しやすくなり、不都合である。
【００１６】
また、本発明の分散補償光ファイバはシングルモード光ファイバであり、使用波長帯域において、シングルモード伝搬可能なカットオフ波長を備えている必要がある。カットオフ波長は一般にＩＴＵ−Ｔ法で規定される２ｍ法による値が用いられているが、実際の長尺の状態では２ｍ法によるカットオフ波長が本発明の分散補償光ファイバの使用波長帯域の下限値である１．５６５μｍよりも長くてもシングルモード伝搬を行うことができる。したがって、使用長さなどの実際の使用条件によって適切なカットオフ波長が得られていれば、その値は特に限定されない。
【００１７】
また、これらの好ましい特性を備えた分散補償光ファイバを提供するため、図１に示したΔ１、Δ２、Δ３、およびｃは、それぞれ以下の（１）〜（４）の条件を満足することが必要になる。
（１）Δ１：０.８％以上２.４％以下。
（２）Δ２：−２.０％以上−０ . ９％以下。
（３）Δ３：０％よりも大きく、０.７％以下。
（４）ｃ：５μｍ以上１７μｍ以下。
【００１８】
前記▲１▼において、Δ１が０．８％未満では波長分散値の絶対値が小さくなるため、分散補償光ファイバの使用長さ（必要長）が長くなり、Δ１が２．４％をこえると有効コア断面積の低下を招き、また、伝送損失も増大しやすいためである。
前記▲２▼において、−０．５％をこえるとＤＳＦの分散スロープを充分に補償できる分散スロープが得られず、−２．０％未満では伝送損失の増大を招くおそれがある。
前記▲３▼において、Δ３が０．７％をこえるとカットオフ波長が長くなり、シングルモード伝搬を保証することができなくなり、Δ３が０％以下では有効コア断面積が小さくなり、伝送特性が劣化するためである。なお、０％よりも大きいことにより効果を得るためには、実質的にはΔ３が０．０５％以上であることが必要である。
前記▲４▼において、ｃが５μｍ未満では曲げ損失が大きくなり、また、マイクロベンドなどの影響による損失増加も生じやすくなるためであり、１７μｍをこえるとカットオフ波長が長くなり、シングルモード伝搬を保証できなくなるからである。
【００１９】
また、ｂ／ａは１．５〜３．５であると好ましい。下限値未満ではマイクロベンドの影響による損失増加が生じやすくなるためであり、上限値をこえるとＡｅｆｆが小さくなる傾向があるためである。
なお、クラッド５の外径は特に限定しないが、一般には約１２５μｍとされる。
【００２１】
また、本発明の分散補償光ファイバによって補償するＤＳＦは、概ねＩＴＵ−ＴのＧ．６５３で定義されるものであり、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を満足する。
（Ａ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｂ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｃ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｄ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ2/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ2/ｋｍ以下である。
なお、カットオフ波長についてはＬ−Ｂａｎｄでのシングルモード伝搬が可能であれば問題ないので、前記（Ａ）を満足すればよい。
【００２２】
なお、ＤＳＦは石英系ガラスからなり、上述の（Ａ）〜（Ｄ）の特性を備えたものであれば、その屈折率分布形状などの他の条件は特に限定しない。例えばいわゆる階段型などの屈折率分布形状を備えたものなどを例示することができる。階段型の屈折率分布形状とは、中心コア部と、その外周上に設けられた階段コア部とからコアが構成され、この階段コア部の外周上にクラッドが設けられているものである。屈折率は高い方から順に、中心コア部、階段コア部、クラッドとなっている。そして、例えば中心コア部と階段コア部はゲルマニウム添加石英ガラスなどから形成され、クラッドは純粋石英ガラスなどから形成されている。
【００２３】
本発明の分散補償光ファイバは、１．５６５〜１．６２５μｍの全範囲において、この様なＤＳＦの累積分散を補償し、波長分散の小さい光ファイバ複合伝送路を構成することができる。
なお、分散補償光ファイバとＤＳＦを用いて光ファイバ複合伝送路を構築する場合、それぞれの使用長さは分散補償光ファイバとＤＳＦの波長分散の値によって決定される。例えば、ＤＳＦの単位長さ当たりの波長分散の値にＤＳＦの使用長さを掛け合わせた値がＤＳＦ全体の波長分散となる。そして、この値を、分散補償光ファイバの単位長さ当たりの波長分散の値の絶対値で割ったときに得られた長さの分散補償光ファイバを用いると、理論的には光ファイバ複合伝送路全体の波長分散を零とすることができる。
【００２４】
通常、分散補償光ファイバはＤＳＦの長さに対して１／２以下、好ましくは１／３〜１／２０の範囲の長さで用いることが好ましい。分散補償光ファイバの長さが長くなると、伝送特性が劣化し、またコストが高くなり、不都合である。
そして、この様に比較的短い長さで用いた場合であっても、本発明の分散補償光ファイバは、上述の（Ａ）〜（Ｄ）を満足するＤＳＦと組み合わせて光ファイバ複合伝送路を構築したときに、波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍの全ての範囲において、この光ファイバ複合伝送路の波長分散を±１．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内、好ましくは±０．８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内とすることができる。
【００２５】
また、本発明の分散補償光ファイバはモジュールとして光ファイバ複合伝送路に用いることができる。モジュールにすることによってスペース効率が向上するという利点がある。
モジュールの形態は特に限定しないが、例えばセラミックス、金属製などの円筒体の側面に分散補償光ファイバを巻き回し、これをこの円筒体と同様の材料からなる直方体状の筐体内に収納したものなどを例示することができる。このモジュールは、例えば前記巻き回した分散補償光ファイバの両端にリードファイバを接続し、前記筐体の壁面に設けられたふたつの孔からこれらリードファイバを引き出し、ＤＳＦの途中に挿入し、このＤＳＦと接続することによって光ファイバ複合伝送路を構築することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明するが、本発明が本実施例に用いた構造パラメータの値などに限定されないことは言うまでもない。
まず、表１に示した構造パラメータを備えた分散補償光ファイバを製造し、その光学特性を併せて表１に示した。なお、クラッドの外径は約１２５μｍとした。
また、表中「２ｍλｃ」は２ｍ法によるカットオフ波長の測定値である。伝送損失、波長分散、分散スロープ、Ａｅｆｆ（有効コア断面積）、曲げ損失は全て波長１６００ｎｍにおける測定値である。
【００２７】
【表１】
【００２８】
一方、表２に示した光学特性を備え、階段型の屈折率分布形状を有するＤＳＦを製造した。表２において、カットオフ波長以外の光学特性は波長１５５０ｎｍにおける測定値である。
また、このＤＳＦの中心コア部と階段コア部の半径はそれぞれ２．１μｍ、９．８μｍとした。また、クラッドの外径は約１２５μｍとした。また、中心コア部と階段コア部のクラッドに対する比屈折率差はそれぞれ０．６５％、０．０５％とした。
【００２９】
【表２】
【００３０】
そして、前記分散補償光ファイバ２０ｋｍと、このＤＳＦ１３２ｋｍとを組み合わせて光ファイバ複合伝送路を構築した。これらの光ファイバの長さは、波長１．５６５〜１．６２５μｍにおける複合伝送路全体の波長分散が最小となる様に設定した。
【００３１】
図２（ａ）は分散補償光ファイバとＤＳＦ、および光ファイバ複合伝送路（図中には複合伝送路と記載）のそれぞれについて、波長に対する波長分散の関係を示したグラフである。また、図２（ｂ）は光ファイバ複合伝送路の波長と波長分散の関係を拡大して示したグラフである。
図２（ｂ）に示した様に、Ｌ−Ｂａｎｄにおいて伝送路全体の波長分散が−９２〜＋９２ｐｓ／ｎｍであり、１ｋｍ当たりの波長分散は−０．６〜＋０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。この値は、例えばＬ−Ｂａｎｄにおいて１０Ｇｂ／ｓでの波長多重伝送を行う用途において充分な値である。
よって、本発明においてはＬ−Ｂａｎｄにおいて、ＤＳＦの波長分散を、波長多重伝送に充分適用可能な程度に補償可能であることが明らかとなった。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、Ｌ−ＢａｎｄにおいてＤＳＦの波長分散を補償することができる。したがって、既設のＤＳＦを用い、波長多重伝送、長距離伝送に適した光ファイバ複合伝送路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の分散補償光ファイバの屈折率分布形状の一例を示した説明図である。
【図２】 図２（ａ）は実施例の分散補償光ファイバとＤＳＦおよび光ファイバ複合伝送路のそれぞれについて、波長に対する波長分散の関係を示したグラフ、図２（ｂ）は実施例の光ファイバ複合伝送路の波長と波長分散の関係を拡大して示したグラフである。
【符号の説明】
１…中心コア部、２…中間コア部、３…リングコア部、４…コア、５…クラッド。
【発明の属する技術分野】
本発明は分散補償光ファイバ、およびこれを用いた分散補償光ファイバモジュールと光ファイバ複合伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波長１．５３〜ｌ．６３μｍ帯ではエルビウム添加光ファイバ増幅器などの光増幅器を用いた長距離無再生中継などのシステムが既に商品化されている。また、通信容量の増大に伴って波長多重伝送の開発が急速に進められている。
この様な大容量の波長多重伝送において、高速伝送を実現するためには、光信号を伝送する光ファイバ（以下、便宜上、伝送用光ファイバと記す）の累積分散による波形劣化が問題となる。そこで、１．５５μｍ帯で比較的絶対値の大きい負の波長分散を有する分散補償光ファイバを用いて、前記伝送用光ファイバを伝搬することによって蓄積された正の累積分散を補償する光ファイバ複合伝送路を用いた分散マネジメントシステムが提案されている。なお、累積分散とは光信号が光ファイバを伝搬することによって蓄積される波長分散のことである。
【０００３】
最近では、波長多重伝送における伝送特性の向上の点から、波長分散とともに波長分散スロープも補償できる波長分散スロープ補償型の分散補償光ファイバも提案されている。例えば、特開平１０−３２５９１３号公報などにおいて、１．３μｍ帯に零分散を有するシングルモード光ファイバ（以下、１．３μｍ用ＳＭＦと略記する）を伝送用光ファイバとした場合に、その累積分散を補償する分散補償光ファイバが開示されており、特開２０００−４７０４８号公報などにおいては、いわゆるＮＺ−ＤＳＦ(Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ)を伝送用光ファイバとして用いた場合に、その累積分散を補償する分散補償光ファイバが開示されている。ＮＺ−ＤＳＦとは、１．５５μｍ帯において、絶対値の比較的小さな波長分散を有するが、非線形効果のひとつである四波混合の発生を抑制するため、零分散波長を１．５５μｍからずらしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
なお、石英の損失が最小となる１．５５μｍ付近に零分散波長を有するものは分散シフト光ファイバ（以下、ＤＳＦ）と略記する）と呼ばれており、実用化されている。
上述の様に零分散が波長１．５５μｍ付近に存在すると、四波混合が生じて伝送特性が劣化する。そのため、ＤＳＦは、従来波長多重伝送において多用されてきた、いわゆるＣ−Ｂａｎｄ(波長１．５３μｍ〜１．５６５μｍ)付近での波長多重伝送には適さないとされきた。
【０００５】
しかし、近年では通信容量の増大に伴い、いわゆるＬ−Ｂａｎｄ(波長１.５６５μｍ〜１.６２５μｍ)にまで使用波長帯域は拡大されている。 Ｌ−Ｂａｎｄ帯での波長多重伝送では、この波長帯域に零分散波長を持たないＤＳＦが適しており、分散補償光ファイバと組み合わせれば、伝送特性の良好な大容量かつ高速の光ファイバ複合伝送路を提供できる。この場合、既設のＤＳＦを利用できるという利点も大きい。
そこで、本発明者らは、Ｌ−Ｂａｎｄにおいて、ＤＳＦの波長分散を補償することができる分散補償光ファイバを提供すること課題とし、種々の検討を行った結果、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明者らは、従来開発されていなかったＬ−ＢａｎｄにおいてＤＳＦの累積分散を補償することができる分散補償光ファイバに適した特性と、その特性を実現するために必要な屈折率分布形状などの種々の設計条件を検討し、以下の様な発明を完成させた。
前記課題を解決するために、
請求項１記載の発明は、中心コア部と、該中心コア部の外周上に設けられ、かつ該中心コア部よりも低い屈折率を備えた中間コア部と、該中間コア部の外周上に設けられ、かつ該中間コア部よりも高く、前記中心コア部よりも低い屈折率を備えたリングコア部と、該リングコア部の外周上に設けられ、かつ該リングコア部の屈折率以下で、かつ前記中間コア部よりも高い屈折率を備えたクラッドからなる屈折率分布形状を有し、
中心コア部のクラッドに対する比屈折率差が０．８％以上２．４％以下、中間コア部のクラッドに対する比屈折率差が−２．０％以上−０．９％以下、リングコア部のクラッドに対する比屈折率差が０％よりも大きく、０．７％以下であり、かつ、リングコア部の半径が５μｍ以上１７μｍ以下であり、
波長１．６０μｍにおける波長分散が−８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．１２ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１０μｍ２以上、曲げ損失が７０ｄＢ/ｍ以下である分散補償光ファイバであって、
当該分散補償光ファイバと、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を満足する分散シフト光ファイバとを、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さを１／２以下として組み合わせたときの波長分散が、波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍの全ての範囲において、±１．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
（Ａ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｂ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｃ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｄ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償光ファイバにおいて、分散シフト光ファイバと組み合わせたときの波長分散が±０．８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の分散補償光ファイバにおいて、波長１．６０μｍにおける波長分散が−１８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．３０ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１２μｍ２以上、曲げ損失が４０ｄＢ/ｍ以下であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分散補償光ファイバを用いたことを特徴とする分散補償モジュールである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。
請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれかに記載の光ファイバ複合伝送路において、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さが１／３〜１／２０であることを特徴とする光ファイバ複合伝送路である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の分散補償光ファイバの屈折率分布形状の一例を示したものである。
この分散補償光ファイバは、コア４とその外周上に設けられたクラッド５とからなり、コア４は、中心に設けられた中心コア部１と、その外周上に順次同心円状に設けられた中間コア部２と、リングコア部３とからなる。すなわち、この分散補償光ファイバは４層構造を備えている。
中間コア部２は前記中心コア部１よりも低い屈折率を備え、リングコア部３は前記中間コア部２よりも高く、前記中心コア部１よりも低い屈折率を備えている。また、クラッド５は前記リングコア部３の屈折率以下で、かつ前記中間コア部２よりも高い屈折率を備えている。
リングコア部３はクラッド５よりも高い屈折率を備えていることが好ましいが伝送システムが要求する特性によってはクラッド５と同じ屈折率とし、３層構造の屈折率分布形状とすることもできる。
また、実際の屈折率分布形状は図１に示した様に各層の境界が明確ではなく、なだらかな曲線状である場合が多いが、実質的にこの屈折率分布形状を備えていれば問題はない。
【０００８】
この分散補償光ファイバは石英系ガラスからなり、この例において、中心コア部１とリングコア部３はゲルマニウム添加石英ガラス、中間コア部２は純粋石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラス、クラッド５は純粋石英ガラスまたはフッ素添加石英ガラスから形成されている。なお、この分散補償光ファイバは、ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法によって得られたファイバ母材を常法によって線引きすることにより、製造することができる。
【０００９】
また、図１において、Δ１、Δ２、およびΔ３は、それぞれ、クラッド５に対する（すなわちクラッド５を基準（零）とした場合の）中心コア部１、中間コア部２、およびリングコア部３の比屈折率差であって、中心コア部１、中間コア部２、リングコア部３およびクラッド５の屈折率をそれぞれｎ1、ｎ2、ｎ3、ｎcladとしたとき、以下の様に定義される。
Δ１＝（ｎ1 2−ｎclad 2）／２ｎ1≒（ｎ1−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ1−ｎclad）／ｎclad
Δ２＝（ｎ2 2−ｎclad 2）／２ｎ2≒（ｎ2−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ2−ｎclad）／ｎclad
Δ３＝（ｎ3 2−ｎclad 2）／２ｎ3≒（ｎ3−ｎclad）／ｎ1≒（ｎ3−ｎclad）／ｎclad
また、図１において、ａ、ｂは、それぞれ、中心コア部１、中間コア部２の半径である。ｃはリングコア部３の半径、すなわちコア４の半径である。
【００１０】
この分散補償光ファイバにおいては、主にΔ１、Δ２、Δ３、ｃ、さらにはｂ／ａ、ｃ／ａなどの構造パラメータを適切に設定することにより、Ｌ−Ｂａｎｄの一部または全部の波長範囲でＤＳＦの累積分散を補償することができる特性を備えた分散補償光ファイバとすることができる。
【００１１】
また、分散補償光ファイバはその波長分散値の絶対値が大きい程、ＤＳＦの長さに対して短い長さによってこのＤＳＦの累積分散を補償することができ、コスト、伝送損失の観点から好ましい。
また、本発明の散補償光ファイバは負の分散スロープを備え、ＤＳＦの正の分散スロープを補償できるものが好ましい。分散スロープを補償することにより、波長多重伝送に適した光ファイバ複合伝送路を提供することができる。
また、分散補償光ファイバの有効コア断面積とＤＳＦの有効コア断面積との差が大きくなりすぎると、接続損失が大きくなるため、適度な大きさであることが好ましい。
【００１２】
具体的には、本発明の分散補償光ファイバは、波長１．６０μｍにおいて、波長分散が−８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、分散スロープが−０．１２ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ 以下、有効コア断面積が１０μｍ2以上、曲げ損失７０ｄＢ／ｍ以下であると好ましい。
さらに好ましくは、波長分散が−１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、分散スロープが−０．３０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ 以下、有効コア断面積が１２μｍ2以上、曲げ損失４０ｄＢ／ｍ以下であると好ましい。
なお、波長分散と分散スロープの下限値は特に限定しないが、実質的にはそれぞれ−１５０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上、−３．０ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以上の範囲のものが設計可能である。
また、有効コア断面積の上限値は特に限定しないが、実質的には２２μｍ2以下のものが製造可能である。ここで、有効コア断面積Ａｅｆｆは以下の式によって定義されるものである。
【００１３】
【数１】
なお、補償対象のＤＳＦの有効コア断面積は特に限定しないが、一般に波長１．６０μｍにおいて、４５μｍ2以上、好ましくは５０μｍ2以上、実質的には６０μｍ2以下程度である。
【００１５】
また、曲げ損失は、波長１．６０μｍにおいて、曲げ直径が２０ｍｍの条件の値である。なお、本発明の分散補償光ファイバは使用波長帯域が１．５６５〜１．６２５μｍであって、長波長側である。曲げ損失は使用波長帯域が長波長側である程大きくなる傾向があるが、本発明の分散補償光ファイバにおいては上述の屈折率分布形状において、構造パラメータを適切に選択して設計することにより、波長１．６０μｍにおいても７０ｄＢ／ｍ以下、好ましくは４０ｄＢ／ｍ以下とすることができる。
曲げ損失が大きいと、製造時、敷設時、あるいはモジュール内で印加される曲げなどによって伝送特性が劣化しやすくなり、不都合である。
【００１６】
また、本発明の分散補償光ファイバはシングルモード光ファイバであり、使用波長帯域において、シングルモード伝搬可能なカットオフ波長を備えている必要がある。カットオフ波長は一般にＩＴＵ−Ｔ法で規定される２ｍ法による値が用いられているが、実際の長尺の状態では２ｍ法によるカットオフ波長が本発明の分散補償光ファイバの使用波長帯域の下限値である１．５６５μｍよりも長くてもシングルモード伝搬を行うことができる。したがって、使用長さなどの実際の使用条件によって適切なカットオフ波長が得られていれば、その値は特に限定されない。
【００１７】
また、これらの好ましい特性を備えた分散補償光ファイバを提供するため、図１に示したΔ１、Δ２、Δ３、およびｃは、それぞれ以下の（１）〜（４）の条件を満足することが必要になる。
（１）Δ１：０.８％以上２.４％以下。
（２）Δ２：−２.０％以上−０ . ９％以下。
（３）Δ３：０％よりも大きく、０.７％以下。
（４）ｃ：５μｍ以上１７μｍ以下。
【００１８】
前記▲１▼において、Δ１が０．８％未満では波長分散値の絶対値が小さくなるため、分散補償光ファイバの使用長さ（必要長）が長くなり、Δ１が２．４％をこえると有効コア断面積の低下を招き、また、伝送損失も増大しやすいためである。
前記▲２▼において、−０．５％をこえるとＤＳＦの分散スロープを充分に補償できる分散スロープが得られず、−２．０％未満では伝送損失の増大を招くおそれがある。
前記▲３▼において、Δ３が０．７％をこえるとカットオフ波長が長くなり、シングルモード伝搬を保証することができなくなり、Δ３が０％以下では有効コア断面積が小さくなり、伝送特性が劣化するためである。なお、０％よりも大きいことにより効果を得るためには、実質的にはΔ３が０．０５％以上であることが必要である。
前記▲４▼において、ｃが５μｍ未満では曲げ損失が大きくなり、また、マイクロベンドなどの影響による損失増加も生じやすくなるためであり、１７μｍをこえるとカットオフ波長が長くなり、シングルモード伝搬を保証できなくなるからである。
【００１９】
また、ｂ／ａは１．５〜３．５であると好ましい。下限値未満ではマイクロベンドの影響による損失増加が生じやすくなるためであり、上限値をこえるとＡｅｆｆが小さくなる傾向があるためである。
なお、クラッド５の外径は特に限定しないが、一般には約１２５μｍとされる。
【００２１】
また、本発明の分散補償光ファイバによって補償するＤＳＦは、概ねＩＴＵ−ＴのＧ．６５３で定義されるものであり、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を満足する。
（Ａ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｂ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｃ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｄ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ2/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ2/ｋｍ以下である。
なお、カットオフ波長についてはＬ−Ｂａｎｄでのシングルモード伝搬が可能であれば問題ないので、前記（Ａ）を満足すればよい。
【００２２】
なお、ＤＳＦは石英系ガラスからなり、上述の（Ａ）〜（Ｄ）の特性を備えたものであれば、その屈折率分布形状などの他の条件は特に限定しない。例えばいわゆる階段型などの屈折率分布形状を備えたものなどを例示することができる。階段型の屈折率分布形状とは、中心コア部と、その外周上に設けられた階段コア部とからコアが構成され、この階段コア部の外周上にクラッドが設けられているものである。屈折率は高い方から順に、中心コア部、階段コア部、クラッドとなっている。そして、例えば中心コア部と階段コア部はゲルマニウム添加石英ガラスなどから形成され、クラッドは純粋石英ガラスなどから形成されている。
【００２３】
本発明の分散補償光ファイバは、１．５６５〜１．６２５μｍの全範囲において、この様なＤＳＦの累積分散を補償し、波長分散の小さい光ファイバ複合伝送路を構成することができる。
なお、分散補償光ファイバとＤＳＦを用いて光ファイバ複合伝送路を構築する場合、それぞれの使用長さは分散補償光ファイバとＤＳＦの波長分散の値によって決定される。例えば、ＤＳＦの単位長さ当たりの波長分散の値にＤＳＦの使用長さを掛け合わせた値がＤＳＦ全体の波長分散となる。そして、この値を、分散補償光ファイバの単位長さ当たりの波長分散の値の絶対値で割ったときに得られた長さの分散補償光ファイバを用いると、理論的には光ファイバ複合伝送路全体の波長分散を零とすることができる。
【００２４】
通常、分散補償光ファイバはＤＳＦの長さに対して１／２以下、好ましくは１／３〜１／２０の範囲の長さで用いることが好ましい。分散補償光ファイバの長さが長くなると、伝送特性が劣化し、またコストが高くなり、不都合である。
そして、この様に比較的短い長さで用いた場合であっても、本発明の分散補償光ファイバは、上述の（Ａ）〜（Ｄ）を満足するＤＳＦと組み合わせて光ファイバ複合伝送路を構築したときに、波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍの全ての範囲において、この光ファイバ複合伝送路の波長分散を±１．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内、好ましくは±０．８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内とすることができる。
【００２５】
また、本発明の分散補償光ファイバはモジュールとして光ファイバ複合伝送路に用いることができる。モジュールにすることによってスペース効率が向上するという利点がある。
モジュールの形態は特に限定しないが、例えばセラミックス、金属製などの円筒体の側面に分散補償光ファイバを巻き回し、これをこの円筒体と同様の材料からなる直方体状の筐体内に収納したものなどを例示することができる。このモジュールは、例えば前記巻き回した分散補償光ファイバの両端にリードファイバを接続し、前記筐体の壁面に設けられたふたつの孔からこれらリードファイバを引き出し、ＤＳＦの途中に挿入し、このＤＳＦと接続することによって光ファイバ複合伝送路を構築することができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明するが、本発明が本実施例に用いた構造パラメータの値などに限定されないことは言うまでもない。
まず、表１に示した構造パラメータを備えた分散補償光ファイバを製造し、その光学特性を併せて表１に示した。なお、クラッドの外径は約１２５μｍとした。
また、表中「２ｍλｃ」は２ｍ法によるカットオフ波長の測定値である。伝送損失、波長分散、分散スロープ、Ａｅｆｆ（有効コア断面積）、曲げ損失は全て波長１６００ｎｍにおける測定値である。
【００２７】
【表１】
一方、表２に示した光学特性を備え、階段型の屈折率分布形状を有するＤＳＦを製造した。表２において、カットオフ波長以外の光学特性は波長１５５０ｎｍにおける測定値である。
また、このＤＳＦの中心コア部と階段コア部の半径はそれぞれ２．１μｍ、９．８μｍとした。また、クラッドの外径は約１２５μｍとした。また、中心コア部と階段コア部のクラッドに対する比屈折率差はそれぞれ０．６５％、０．０５％とした。
【００２９】
【表２】
そして、前記分散補償光ファイバ２０ｋｍと、このＤＳＦ１３２ｋｍとを組み合わせて光ファイバ複合伝送路を構築した。これらの光ファイバの長さは、波長１．５６５〜１．６２５μｍにおける複合伝送路全体の波長分散が最小となる様に設定した。
【００３１】
図２（ａ）は分散補償光ファイバとＤＳＦ、および光ファイバ複合伝送路（図中には複合伝送路と記載）のそれぞれについて、波長に対する波長分散の関係を示したグラフである。また、図２（ｂ）は光ファイバ複合伝送路の波長と波長分散の関係を拡大して示したグラフである。
図２（ｂ）に示した様に、Ｌ−Ｂａｎｄにおいて伝送路全体の波長分散が−９２〜＋９２ｐｓ／ｎｍであり、１ｋｍ当たりの波長分散は−０．６〜＋０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。この値は、例えばＬ−Ｂａｎｄにおいて１０Ｇｂ／ｓでの波長多重伝送を行う用途において充分な値である。
よって、本発明においてはＬ−Ｂａｎｄにおいて、ＤＳＦの波長分散を、波長多重伝送に充分適用可能な程度に補償可能であることが明らかとなった。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、Ｌ−ＢａｎｄにおいてＤＳＦの波長分散を補償することができる。したがって、既設のＤＳＦを用い、波長多重伝送、長距離伝送に適した光ファイバ複合伝送路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の分散補償光ファイバの屈折率分布形状の一例を示した説明図である。
【図２】 図２（ａ）は実施例の分散補償光ファイバとＤＳＦおよび光ファイバ複合伝送路のそれぞれについて、波長に対する波長分散の関係を示したグラフ、図２（ｂ）は実施例の光ファイバ複合伝送路の波長と波長分散の関係を拡大して示したグラフである。
【符号の説明】
１…中心コア部、２…中間コア部、３…リングコア部、４…コア、５…クラッド。
Claims (8)
- 中心コア部と、該中心コア部の外周上に設けられ、かつ該中心コア部よりも低い屈折率を備えた中間コア部と、該中間コア部の外周上に設けられ、かつ該中間コア部よりも高く、前記中心コア部よりも低い屈折率を備えたリングコア部と、該リングコア部の外周上に設けられ、かつ該リングコア部の屈折率以下で、かつ前記中間コア部よりも高い屈折率を備えたクラッドからなる屈折率分布形状を有し、
中心コア部のクラッドに対する比屈折率差が０．８％以上２．４％以下、中間コア部のクラッドに対する比屈折率差が−２．０％以上−０．９％以下、リングコア部のクラッドに対する比屈折率差が０％よりも大きく、０．７％以下であり、かつ、リングコア部の半径が５μｍ以上１７μｍ以下であり、
波長１．６０μｍにおける波長分散が−８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．１２ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１０μｍ２以上、曲げ損失が７０ｄＢ/ｍ以下である分散補償光ファイバであって、
当該分散補償光ファイバと、以下の（Ａ）〜（Ｄ）を満足する分散シフト光ファイバとを、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さを１／２以下として組み合わせたときの波長分散が、波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍの全ての範囲において、±１．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバ。
（Ａ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｂ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｃ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｄ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。 - 請求項１に記載の分散補償光ファイバにおいて、分散シフト光ファイバと組み合わせたときの波長分散が±０．８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以内であることを特徴とする分散補償光ファイバ。
- 請求項１または請求項２に記載の分散補償光ファイバにおいて、波長１．６０μｍにおける波長分散が−１８ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下、分散スロープが−０．３０ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下、有効コア断面積が１２μｍ２以上、曲げ損失が４０ｄＢ/ｍ以下であることを特徴とする分散補償光ファイバ。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の分散補償光ファイバを用いたことを特徴とする分散補償モジュール。
- 請求項１に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。 - 請求項２に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。 - 請求項３に記載の分散補償光ファイバと、以下の（Ｅ）〜（Ｈ）を満足する分散シフト光ファイバとを組み合わせたことを特徴とする光ファイバ複合伝送路。
（Ｅ）波長１．５６５μｍにおいて、実質的にシングルモード伝搬となる。
（Ｆ）零分散波長が１．５５μｍ±０．０５μｍの範囲に有る。
（Ｇ）波長１．５２５〜１．５７５μｍの範囲の全ての波長において、波長分散が−３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以上、＋３．５ｐｓ/ｎｍ/ｋｍ以下である。
（Ｈ）前記零波長分散における分散スロープが＋０．０５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以上＋０．０８５ｐｓ/ｎｍ２/ｋｍ以下である。 - 請求項５ないし７のいずれかに記載の光ファイバ複合伝送路において、分散シフト光ファイバの長さに対して、分散補償光ファイバの長さが１／３〜１／２０であることを特徴とする光ファイバ複合伝送路。
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