JP4434172B2

JP4434172B2 - 分散補償光ファイバ

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Publication number: JP4434172B2
Application number: JP2006128643A
Authority: JP
Inventors: 達哉城澤
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2026-05-02
Also published as: JP2007298885A

Description

本発明は、コアと、そのコアを覆う屈折率が異なる２層以上のクラッド層とを備えた分散補償光ファイバに係り、特に、複雑な屈折率プロファイルを有し、比屈折率差Δが大きい分散補償光ファイバに関する。

近年のインターネットを始めとするデータ通信の爆発的な増加により、伝送容量の飛躍的な増加が求められている。現在、１本の光ファイバ中に波長の異なる複数の信号光を同時に伝送させるＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：波長分割多重）伝送方式が実用化され、幹線系伝送路や海底光ケーブルに用いられている。通常、このような光ファイバ伝送路には一定の間隔で中継器が設置されている。

従来の中継器は、信号光を補償・増幅するために信号光をいったん電気信号に変換し、その電気信号を同期再生・増幅して光信号に変換する、いわゆる再中継器と呼ばれる装置であるが、ＷＤＭ伝送においては、わずかに波長の異なる複数の信号光ごとに再生・増幅を行わなければならないため、波数の分だけデバイスを必要とすることになる。

このため、ＷＤＭ伝送の大容量化のための波数増加にはコスト的・実装空間的な限界があった。

しかし、ＥＤＦＡ（Ｅｒｂｉｕｍ−ＤｏｐｅｄＦｉｂｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ：エルビウム添加光ファイバ増幅器）の開発により、信号光を電気信号に変換することなく全波長の信号光を一括して光のまま増幅することができるようになった。このＥＤＦＡにより伝送容量の大容量化が急速に進展したが、波数の増加や信号光のビットレートの増加により様々な問題が生じてきた。

例えば、本来光ファイバの有する波長分散により、使用波長帯域の両端で異なる分散を生じてしまい、伝送後の信号光の波形が劣化したり、非線形現象が生じたりする問題がある。非線形現象は伝送路を構築する光ファイバの局所的な屈折率分布の変化（一般に光パワー密度に依存する）により生じる現象であり、ＦＷＭ（ＦｏｕｒＷａｖｅＭｉｘｉｎｇ：四光波混合）等が該当する。

これら分散や非線形現象は信号光の伝送品質を劣化させる原因となりうる。特に、ＷＤＭ伝送のように多数の異なる波長の信号光を長距離伝送させる場合には深刻である。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開２００３−２０７６７４号公報特開２００５−４２１６号公報

ここで、光ファイバの波長分散による信号波形の劣化を防止するためには、使用波長帯域の分散値をできるだけ小さくする、いわゆる零分散波長を使用波長にシフトさせることが有効である。例えば、零分散波長が１５５０ｎｍのＤＳＦ（ＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＳｈｉｆｔＦｉｂｅｒ：分散シフトファイバ）等は陸上、海底を問わず広く適用されている。

しかし、複数の信号光を伝送するＷＤＭ伝送においては、最短波長側の信号光と最長波長側の信号光とに生じる分散の値が異なる。すなわち、分散スロープの存在により波数そのものが制限を受ける。これは、光ファイバ伝送後の信号光が判別可能な限度内である分散範囲（すなわち、波長帯域）がハードウエアや伝送速度により定まり、結果として最大波数を決定するためである。

したがって、この分散スロープの値をできるだけ小さくすることが伝送容量を増加させる上で重要である。

従来の光ファイバの単峰型の屈折率プロファイル（屈折率分布）を、例えばＷ型や３重クラッド型等の複雑な屈折率プロファイルに変更することにより、０．０５ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍ以下の低い分散スロープを達成することができる。

しかし、一方では波数の増加に伴い光ファイバに入射する光信号のパワー密度が増加し、上述の非線形現象が大きな問題となってきた。例えば、前述のＦＷＭにより零分散波長近傍のＷＤＭ信号光が増幅され、信号伝送特性を著しく劣化させることが近年の研究により明らかになってきた。この非線形現象を防止しつつ信号光の波数を増加させるには、伝送路全体で分散、分散スロープを小さく保ち、可能な限り実効断面積の大きな光ファイバを用いればよい。

例えば、ＥＤＦＡ等の増幅器による増幅直後の光密度が高い部分で実効断面積が比較的大きく、分散、分散スロープが小さい光ファイバを用いて非線形現象の発生を抑え、その光ファイバの出力端に比較的実効断面積が小さく、分散、分散スロープが比較的小さい光ファイバを接続することで、伝送路全体で分散を非零、スロープを０．１ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍ以下に抑えることができる。

また、ＥＤＦＡ等の増幅器による増幅直後（希土類添加光ファイバの増幅区間前半）で実効断面積が非常に大きく、分散も大きい光ファイバを用い、その後（希土類添加光ファイバの増幅区間後半）で前半に生じた累積分散や分散スロープを完全に補償する光ファイバを用いたハイブリッド伝送路も提案されている。

図３は波長多重伝送時の実効断面積拡大光ファイバおよび分散・分散スロープ補償光ファイバによるハイブリッド伝送路の累積分散を示す図である。図３においては横軸はファイバ長を示し、縦軸は累積分散を示す。

この伝送路後半で用いられるＳＣＤＣＦ（ＳｌｏｐｅＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＦｉｂｅｒ：分散・分散スロープ補償光ファイバ）は大きな負分散と負分散スロープを実現することができるが、実効断面積が比較的小さい。そのため前半で用いられる実効断面積が極めて大きい光ファイバ等の異種光ファイバと融着接続する際、ＭＦＤ（モードフィールド径）を大きくしたＳＣＤＣＦが提案されている。

しかしながら、これらのＳＣＤＣＦは曲げ損失の値が考慮されておらず、正確な伝送損失の評価が難しい他、ケーブル化後に伝送損失の低下を招きやすいという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、従来の分散補償光ファイバのような複雑かつ比屈折率差の大きい分散補償光ファイバにおいて、曲げ損失を改善した分散補償光ファイバを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、コアと、そのコアを覆う屈折率が異なる２層以上のクラッド層として、内側から順に第１クラッド層、第２クラッド層、第３クラッド層、第４クラッド層を備えた分散補償光ファイバにおいて、上記第４クラッド層に対する上記コアの比屈折率差Δｎ１が０．８５〜１．０５％であり、上記コアの半径ｒ１が２．０５〜２．１５μｍであり、上記第４クラッド層に対する上記第１クラッド層の比屈折率差Δｎ２が−０．４５〜−０．４０％であり、上記第１クラッド層の半径ｒ２が５．５０〜５．９０μｍであり、上記第４クラッド層に対する上記第２クラッド層の比屈折率差Δｎ３が０．１０〜０．１３％であり、上記第２クラッド層の半径ｒ３が８．７５〜８．９５μｍであり、上記第４クラッド層に対する上記第３クラッド層の比屈折率差Δｎ４が−０．０７〜−０．０３％であり、上記第３クラッド層の半径ｒ４が９．９５〜１０．１５μｍであり、上記コアの上記比屈折率差Δｎ１である部分から上記第１クラッド層の上記比屈折率差Δｎ２である部分までで上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ１から上記比屈折率差Δｎ２まで低くなる部分である境界部に、上記第４クラッド層に対する比屈折率差が０から上記比屈折率差Δｎ２まで徐々に低くなる第１傾斜層を０．７５〜０．９５μｍの層厚で設けると共に、上記第１クラッド層の上記比屈折率差Δｎ２である部分から上記第２クラッド層の上記比屈折率差Δｎ３である部分までで上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ２から上記比屈折率差Δｎ３まで高くなる部分である境界部に、上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ２から０未満まで徐々に高くなる第２傾斜層を１．７５〜１．８５μｍの層厚で設け、波長１５５０ｎｍにおける波長分散が−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ ² ／ｋｍであり、基準長２ｍでのカットオフ波長が１５００ｎｍ以下である分散補償光ファイバである。

本発明によれば、従来の分散補償光ファイバよりも曲げ損失を低く抑えることができ、ケーブル化後の伝送損失の増加を抑制することができる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態を示す分散補償光ファイバの屈折率分布図である。図１において横軸はコアの中心Ｏからの距離（ファイバ径）を示し、縦軸は比屈折率差を示す。

図１に示すように、本実施形態に係る分散補償光ファイバ１は、半径ｒ１のコア２と、そのコア２を覆う屈折率が異なる２層以上のクラッド層として、内側から順に半径ｒ２（層厚（ｒ２−ｒ１））の第１クラッド層３、半径ｒ３（層厚（ｒ３−ｒ２））の第２クラッド層４、半径ｒ４（層厚（ｒ４−ｒ３））の第３クラッド層５、半径ｒ５（層厚（ｒ５−ｒ４））の第４クラッド層６とからなる。

さて、分散補償光ファイバ１は、コア２とその外側の第１クラッド層３の境界部２３に、比屈折率差が徐々に低くなる第１傾斜層８を設けると共に、第１クラッド層３と第２クラッド層４の境界部３４に比屈折率差が徐々に高くなる第２傾斜層９を設けた点に特長がある。

本実施形態では、コア２の屈折率分布を、中心Ｏからコア２と第１クラッド層３の境界部２３までコア２の比屈折率差Δｎ１で一定にすると共に、その境界部２３から第１クラッド層３まで比屈折率差が比屈折率差Δｎ１から０まで徐々に低くなる傾斜部７を有する台形形状とした。

傾斜部７の層厚ｂ０は０．７４〜０．７９μｍとするとよい。

ここで、比屈折率差Δとは、第４クラッド層６の屈折率ｎ０に対する、対象の屈折率ｎと第４クラッド層の屈折率ｎ０の差（ｎ−ｎ０）／ｎ０のことをいう。

また、第１クラッド層３内に、比屈折率差が０から第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２まで徐々に低くなる第１傾斜層８を設けると共に、第１クラッド層３内に、比屈折率差が比屈折率差Δｎ２から０未満となるまで徐々に高くなる第２傾斜層９を設けた。つまり、本実施形態では、第１傾斜層８と、比屈折率差Δｎ２が一定の部分と、第２傾斜層９とで第１クラッド層３が構成される。

この分散補償光ファイバ１は、コア２の比屈折率差Δｎ１と第２クラッド層４の比屈折率差Δｎ３とを第４クラッド層６の比屈折率差Δｎ０より大きくし、第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２と第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４とを第４クラッド層６の比屈折率差Δｎ０より小さくしたものである。

本実施形態では、分散補償光ファイバ１の屈折率分布を、コア２から離れるにしたがって比屈折率差の振れ幅が小さくなるように、かつ第１〜第４クラッド層３〜６の境界部において角部を有するように蛇行させて形成した。

より詳細には、コア２の比屈折率差Δｎ１を０．８５〜１．０５％とし、コア２の半径ｒ１を２．０５〜２．１５μｍとし、第２クラッド層４の比屈折率差Δｎ３を０．１０〜０．１３％とし、第２クラッド層４の半径を８．７５〜８．９５μｍとし、第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２を−０．４５〜−０．４０％とし、第１クラッド層３の半径ｒ２を５．５０〜５．９０μｍとし、第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４を−０．０７〜−０．０３％とし、第３クラッド層５の半径ｒ４を９．９５〜１０．１５μｍとするとよい。

また、第１傾斜層８の層厚ｂ１を０．７５〜０．９５μｍとし、第２傾斜層９の層厚ｂ２を１．７５〜１．８５μｍとするとよい。

分散補償光ファイバ１の波長分散および分散スロープは主にコア２および第１クラッド層３の径とそのΔｎ１，Δｎ２に、モードフィールド径は主にコア２の径とそのΔｎ１に、カットオフ波長は主に第１および第２クラッド層３，４の径とそのΔｎ２，Δｎ３に依存する。各層の比屈折率差Δ、径などの各パラメータを最適化し、所望の波長分散、分散スロープ、モードフィールド径、カットオフ波長を得ることができる。

ここで、第３クラッド層５の半径ｒ４の値は理論的には波長分散にはほとんど影響を及ぼさない。比較的変化するのはカットオフ波長であるが、このカットオフ波長は半径ｒ４が大きくなるにつれて減少するので、半径ｒ４の制限は下限しかない。ただし、製造条件的にはクラッドの堆積厚は薄い方がよく、また製造上の誤差も含めると上限は１０．１５μｍが好ましい。

本実施形態の作用を説明する。

分散補償光ファイバ１は、コア２と、屈折率が異なる第１〜第４クラッド層３〜６とからなり、コア２と第１クラッド層３の境界部２３に第１傾斜層８を設けると共に、第１クラッド層３と第２クラッド層４の境界部３４に第２傾斜層９を設けている。

第１傾斜層８は、比屈折率差が大きく異なるコア２と第１クラッド層３を、屈折率分布が急激（垂直）に変化しないように連結し、他方、第２傾斜層９は、比屈折率差が大きく異なる第１クラッド層３と第２クラッド層４を、屈折率分布が急激に変化しないように連結する。

特に、コア２と第１クラッド層３、第１クラッド層３と第２クラッド層４は、他の各層に比べて比屈折率差が大きく異なり、材質が異なる部分である。このため、分散補償光ファイバ１に曲げが加わると、これら各層の境界部において応力集中が発生しやすく、曲げ損失が大きくなる原因となる。

しかし、分散補償光ファイバ１は、曲げによってコア２と第１クラッド層３の境界部２３、第１クラッド層３と第２クラッド層４の境界部３４に応力が集中しても、その応力を第１傾斜層８と第２傾斜層９が緩和するので、第１傾斜層８と第２傾斜層９がいわば緩衝（バッファ）層として働く。

したがって、分散補償光ファイバ１は、従来の分散補償光ファイバのようなＷ型や３重クラッド等の複雑かつ比屈折率差の大きい分散補償光ファイバにおいても、その特性を保ちながら、従来より曲げ損失を低く抑えることができ、ケーブル化後の伝送損失の増加を抑制することができる。

特に、分散補償光ファイバ１は、コア２を台形形状とし、第１クラッド層３内において第１傾斜層８と第２傾斜層９とを設けているため、コア２と第１クラッド層３の機能を維持しつつ、曲げ損失を小さくできる。

また、コア２と第１クラッド層３の境界部２３において、傾斜部７を設けてコア２を台形形状としている。このため、コア２の比屈折率差Δｎ１が一定の部分と第１傾斜層８を、屈折率分布が急激に変化しないように連結でき、コア２の機能を維持しつつ、曲げ損失を小さくできる。

さらに、第１傾斜層８の層厚ｂ１を０．７５〜０．９５μｍとし、第２傾斜層９の層厚ｂ２を１．７５〜１．８５μｍとすることで、直径２０ｍｍにおける曲げ損失を３０ｄＢ／ｋｍ以下にできる。

コア２の比屈折率差Δｎ１を０．８５〜１．０５％とすることで、波長１５５０ｎｍにおける波長分散を−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍにできる。

コア２の半径ｒ１を２．０５〜２．１５μｍとすることで、波長１５５０ｎｍにおける波長分散を−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍにできる。

コア２の比屈折率差Δｎ１を０．８５〜１．０５％とし、コア２の半径ｒ１を２．０５〜２．１５μｍとすることで、波長１５５０ｎｍにおける波長分散を−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍにでき、かつモードフィールド径（ＭＦＤ）を６．０μｍ以上にできる。

ここで、ＭＦＤは大きければ大きいほど好ましいが、ＭＦＤが大きすぎると曲げ損失の増加を招くため、ＭＦＤは６．６μｍ以下が好ましい。

第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２を−０．４５〜−０．４０％とすることで、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープを−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍにできる。

第１クラッド層３の半径ｒ２を５．５０〜５．９０μｍとすることで、波長１５５０ｎｍにおける波長分散を−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍにでき、かつ波長１５５０ｎｍにおける分散スロープを−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍにできる。

第２クラッド層４の比屈折率差Δｎ３を０．１０〜０．１３％とすることで、基準長２ｍでのカットオフ波長を１５００ｎｍ以下にできる。

第２クラッド層４の半径ｒ３を８．７５〜８．９５μｍとすることで、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープを−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍにでき、かつ基準長２ｍでのカットオフ波長を１５００ｎｍ以下にできる。

第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４を−０．０７〜−０．０３％とすることで、基準長２ｍでのカットオフ波長を１５００ｎｍ以下にでき、かつ波長１５５０ｎｍにおける分散スロープを−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍにできる。

第３クラッド層５の半径ｒ４を９．９５〜１０．１５μｍとすることで、基準長２ｍでのカットオフ波長を１５００ｎｍ以下にできる。

上記実施形態では、クラッドが第１〜第４のクラッド層３〜６からなる例で説明したが、クラッドは２層以上からなるものであればよい。

（実施例１）
分散補償光ファイバ１は、一般的な光ファイバの製造方法であるＭＣＶＤ（内付け）法、ＶＡＤ（軸付け）法、ＯＶＤ（外付け）法等により製造される。以下、ＭＣＶＤ法による分散補償光ファイバ１の製造方法について説明するが、本発明はＭＣＶＤ法で製造される光ファイバに限定されるものではない。

図２はＭＣＶＤ法によるコアロッドの製造方法の模式図である。

バブラー酸素供給管２０を通してバブラー２１に純粋酸素を供給し、その純粋酸素でバブリングした原料ガスｇを、回転継手からなる回転導入端子２２を通して軸周りに回転する石英管２３の内部に導入する。原料ガスｇは、例えばＳｉＣｌ₄ 、ＧｅＣｌ₄ 、Ｏ₂ 、Ｈｅ、Ｃｌ₂ 、Ｃ₂ Ｆ₆ 等が挙げられる。

これらの原料ガスｇを石英管２３外側から石英管２３の長手方向に沿って移動する酸水素バーナ２４で加熱し、化学反応によりスート粒子２５を生成させる。このスート粒子２５は一部が石英管２３の内面に付着・堆積し、残りは排気管２６を通りスートボックス２７に排出される。石英管２３の内面に付着したスート粒子２５は、再度酸水素バーナ２４で加熱することで透明ガラス化する。

以上の工程を必要なだけ繰り返し、第４クラッド層６、第３クラッド層５、第２クラッド層４、第１クラッド層３（第２傾斜層９と第１傾斜層８を含む）、コア２の順に形成する。

このとき、コア２の比屈折率差Δｎ１＝０．９１７％、線引後の半径ｒ１＝２．１０６μｍ、第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２＝−０．４３６％、線引後の半径ｒ２＝５．６８１μｍ、第３クラッド層４の比屈折率差Δｎ３＝０．１１６％、線引後の半径ｒ３＝８．８４８μｍ、第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４＝−０．０５１％、線引後の半径ｒ４＝１０．０５５μｍ、傾斜部７の層厚ｂ０＝０．７６６μｍ、第１傾斜層８の層厚ｂ１＝０．９１２μｍ、第２傾斜層９の層厚ｂ２＝１．７７５μｍとなるように、各層の比屈折率差Δ、各層間の外径の比率、各傾斜層の層厚の比率を考慮して形成する。

また、第１傾斜層８と第２傾斜層９は、ガラスとなる原材料に添加するドーパントの添加量などの製造条件を段階的に変化させることにより形成する。

スート粒子２５の堆積、透明ガラス化が終了した後、中心の残った空間を閉鎖するために酸水素バーナ２４の火力を増加させ、石英管２３の表面張力で中実化させ、コアロッドを製造する。

このようにして得られたコアロッドに、例えばＶＡＤ法により純粋石英のスートを外付け、焼結して線引き母材（ファイバ母材）とする。この線引き母材を、線引き速度２００ｍ／ｍｉｎで線引し、分散補償光ファイバ１を得る。

その結果、分散補償光ファイバ１は、波長１５５０ｎｍでの光の伝送損失が０．２４９ｄＢ／ｋｍであり、ＭＦＤが６．１３μｍであり、分散が−４４．２４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが−０．１３３ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍであり、ケーブルカットオフ波長が１４６８ｎｍであり、直径２０ｍｍにおける曲げ損失が１０．１ｄＢ／ｋｍと良好な特性が得られた。

（実施例２）
実施例１と同様にして、図１に示した屈折率分布を有し、コア２の比屈折率差Δｎ１＝０．８７０％、半径ｒ１＝２．１５３μｍ、第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２＝−０．４１２％、半径ｒ２＝５．９８６μｍ、第３クラッド層４の比屈折率差Δｎ３＝０．１００％、半径ｒ３＝９．２２９μｍ、第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４＝−０．０５６％、半径ｒ４＝１０．４２６μｍ、傾斜部７の層厚ｂ０＝０．７８３μｍ、第１傾斜層８の層厚ｂ１＝０．８０１μｍ、第２傾斜層９の層厚ｂ２＝１．８２８μｍである分散補償光ファイバ１を試作した。

その結果、分散補償光ファイバ１は、波長１５５０ｎｍでの光の伝送損失が０．２７８ｄＢ／ｋｍであり、ＭＦＤが６．２３μｍであり、分散が−４３．７８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが−０．１５２ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍであり、ケーブルカットオフ波長が１４３０ｎｍであり、直径２０ｍｍにおける曲げ損失が１６．６ｄＢ／ｋｍと良好な特性が得られた。

（実施例３）
実施例１と同様にして、図１に示した屈折率分布を有し、コア２の比屈折率差Δｎ１＝０．９１４％、半径ｒ１＝２．１１１μｍ、第１クラッド層３の比屈折率差Δｎ２＝−０．４１１％、半径ｒ２＝５．８４９μｍ、第３クラッド層４の比屈折率差Δｎ３＝０．１１３％、半径ｒ３＝８．８２７μｍ、第３クラッド層５の比屈折率差Δｎ４＝−０．０５１％、半径ｒ４＝１０．１２９μｍ、傾斜部７の層厚ｂ０＝０．７６８μｍ、第１傾斜層８の層厚ｂ１＝０．７９６μｍ、第２傾斜層９の層厚ｂ２＝１．７７２μｍである分散補償光ファイバ１を試作した。

その結果、分散補償光ファイバ１は、波長１５５０ｎｍでの光の伝送損失が０．２４２ｄＢ／ｋｍであり、ＭＦＤが６．１６μｍであり、分散が−４６．０９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが−０．１２８ｐｓ／ｎｍ² ／ｋｍであり、ケーブルカットオフ波長が１４１９ｎｍであり、直径２０ｍｍにおける曲げ損失が１１．１ｄＢ／ｋｍと良好な特性が得られた。

本発明の好適な実施形態を示す分散補償光ファイバの屈折率分布図である。図１に示した光ファイバの製造に用いるＭＣＶＤ法によるコアロッド製造装置の模式図である。波長多重伝送時の実効断面積拡大光ファイバと分散・分散スロープ補償光ファイバによるハイブリッド伝送路の累積分散を示す図である。

符号の説明

１分散補償光ファイバ
２コア
３第１クラッド層
４第２クラッド層
５第３クラッド層
６第４クラッド層
８第１傾斜層
９第２傾斜層

Claims

コアと、そのコアを覆う屈折率が異なる２層以上のクラッド層として、内側から順に第１クラッド層、第２クラッド層、第３クラッド層、第４クラッド層を備えた分散補償光ファイバにおいて、
上記第４クラッド層に対する上記コアの比屈折率差Δｎ１が０．８５〜１．０５％であり、上記コアの半径ｒ１が２．０５〜２．１５μｍであり、
上記第４クラッド層に対する上記第１クラッド層の比屈折率差Δｎ２が−０．４５〜−０．４０％であり、上記第１クラッド層の半径ｒ２が５．５０〜５．９０μｍであり、
上記第４クラッド層に対する上記第２クラッド層の比屈折率差Δｎ３が０．１０〜０．１３％であり、上記第２クラッド層の半径ｒ３が８．７５〜８．９５μｍであり、
上記第４クラッド層に対する上記第３クラッド層の比屈折率差Δｎ４が−０．０７〜−０．０３％であり、上記第３クラッド層の半径ｒ４が９．９５〜１０．１５μｍであり、
上記コアの上記比屈折率差Δｎ１である部分から上記第１クラッド層の上記比屈折率差Δｎ２である部分までで上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ１から上記比屈折率差Δｎ２まで低くなる部分である境界部に、上記第４クラッド層に対する比屈折率差が０から上記比屈折率差Δｎ２まで徐々に低くなる第１傾斜層を０．７５〜０．９５μｍの層厚で設けると共に、上記第１クラッド層の上記比屈折率差Δｎ２である部分から上記第２クラッド層の上記比屈折率差Δｎ３である部分までで上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ２から上記比屈折率差Δｎ３まで高くなる部分である境界部に、上記第４クラッド層に対する比屈折率差が上記比屈折率差Δｎ２から０未満まで徐々に高くなる第２傾斜層を１．７５〜１．８５μｍの層厚で設け、
波長１５５０ｎｍにおける波長分散が−５０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが−０．１６〜−０．１０ｐｓ／ｎｍ ² ／ｋｍであり、基準長２ｍでのカットオフ波長が１５００ｎｍ以下であることを特徴とする分散補償光ファイバ。