JP5386561B2

JP5386561B2 - 波長分散補償光ファイバ

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Publication number: JP5386561B2
Application number: JP2011196566A
Authority: JP
Inventors: フロラン・ボーモン; ピエール・シラール; リユドビツク・フルリー; マキシム・ゴルリエ; ルイ−アンヌ・ドウ・モンモリオン; パスカル・ヌキ
Original assignee: ドラカ・コムテツク・ベー・ベー
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-10-03
Also published as: JP2012027485A

Description

本発明は、波長分割多重化伝送ネットワーク用の光ファイバの領域に関する。

このタイプのネットワークでの情報伝送速度の高速化により、ますます広いスペクトルバンドで、波長分散および波長分散勾配を補償することが必要になっている。いわゆるＳバンドは、波長が約１４６０ｎｍから１５３０ｎｍに及ぶスペクトルバンドに対応する。いわゆるＣバンドは、波長が約１５３０ｎｍから１５６５ｎｍに及ぶスペクトルバンドに対応する。いわゆるＬバンドは、波長が約１５６５ｎｍから１６２５ｎｍに及ぶスペクトルバンドに対応する。いわゆるＵバンドは、波長が約１６２５ｎｍから１６７５ｎｍに及ぶスペクトルバンドに対応する。最もよく使用されるスペクトルバンドは、Ｃバンドである。Ｃバンドに加えてＳバンドやＬバンド、さらにはＵバンドでさえも使用しようとする傾向が次第に現われてきている。

従来技術では、交差する（ｃｒｏｉｓｅｓ）非線形効果を低減する幾つかのタイプの分散シフト光ファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ：「ｎｏｎ−ｚｅｒｏｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｈｉｆｔｅｄｆｉｂｅｒ」）を、分散補償ファイバ（ＤＣＦ：「ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇｆｉｂｅｒ」）と組み合わせることが知られており、これによって広範なスペクトル範囲で分散がゼロになる伝送線が得られる。

たとえば国際公開第０１／０１１７９号パンフレットに記載された第一の従来技術によれば、勾配が小さい波長分散補償光ファイバを用いることが知られている。しかし、この光ファイバに対する波長分散と波長分散勾配との比が小さすぎるので、波長分散勾配が小さいＮＺＤＳＦタイプのラインファイバを有効に補償することができない。

会議ＯＥＣＣ／ＩＯＯＣ’０１において「ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｆｌａｔｔｅｎｅｄｆｉｂｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｎｅｇａｔｉｖｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ」と題した報告書で紹介された第二の従来技術は、波長分散と波長分散勾配との比が非常に大きい波長分散補償光ファイバの数値シミュレーションを提示しているが、この会議において口頭で紹介されたシミュレーションではこれが確認されず、それとは逆に、約４μｍのモード直径の通常値が提示された。

国際公開第０１／０１１７９号

本発明は、波長分散勾配が小さいＮＺ−ＤＳＦタイプのライン光ファイバを補償可能な、波長分散と波長分散勾配との比が十分に大きく、かつ有利には波長分散勾配が小さい、波長分散補償光ファイバを提案する。本発明による波長分散補償光ファイバは、また、モード直径が十分に大きいので、たとえば毎秒４０ギガビットを上回る非常に高いビットレートの光伝送線で使用できる。本発明による波長分散補償光ファイバで実現される妥協策により、Ｓバンド、Ｃバンド、Ｌバンド、およびＵバンドを包括するまでに及ぶ、非常に広範なスペクトル範囲で有効な補償が可能になる。

本発明によれば、波長分割多重化伝送ネットワークに対して、少なくともＣバンドを含む複数のスペクトルバンドにおける波長分散補償光ファイバを設け、中心から周辺に向かって連続して、可変屈折率分布のコアと、次いで屈折率が一定のクラッドとを含み、コアの可変屈折率分布が、中心から周辺に向かって連続して、クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の埋め込まれた（ｅｎｔｅｒｒｅｅ）区間と、クラッドの屈折率よりも大きくかつ中央区間の最大屈折率よりも小さい最大屈折率の環状区間とを含み、各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散が−８ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ未満であって、波長分散と波長分散勾配との比の絶対値が７５０ｎｍより大きく、モード直径が５μｍより大きくなるように、また、波長１６２５ｎｍのとき、半径１０ｍｍに対する曲げ損失が４００ｄＢ／ｍ未満となるように決定される。

好適には、各区間の半径および屈折率は、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散補償光ファイバの波長分散と波長分散勾配との比の絶対値が、１５００ｎｍより大きくなるように決定される。

好適には、本発明による波長分散補償光ファイバは、スペクトルバンドＳ、Ｃ、Ｌ、Ｕで、ライン光ファイバの波長分散を補償する。

好適には、本発明による波長分散補償光ファイバの各区間の半径および屈折率は、前記波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、絶対値が０．０２ｐｓ／ｎｍ^２・ｋｍ未満である波長分散勾配を有するように決定される。

好適には、本発明による波長分散補償光ファイバの各区間の半径および屈折率は、前記波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、２０μｍ^２より大きい有効面積を有するように決定される。

本発明による波長分散補償光ファイバは、光ファイバ伝送システムのライン光ファイバと組み合わされる。実施形態では、光ファイバ伝送システムが、ライン光ファイバと本発明によるインライン波長分散補償光ファイバとの組み合わせを含む。別の実施形態では、光ファイバ伝送システムが、ライン光ファイバと本発明によるモジュール波長分散補償光ファイバとの組み合わせを含む。

本発明の好適な第一の実施形態では、本発明による波長分散補償光ファイバが、３個の区間を持つコアの第一のタイプの可変屈折率分布を含む。コアの第一のタイプの可変屈折率分布は、中心から周辺に向かって連続して、クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の埋め込まれた区間と、クラッドの屈折率より大きくかつ中央区間の最大屈折率より小さい最大屈折率の環状区間から構成される。中央区間は、好適には台形または矩形であるが、たとえば三角形やα形にしてもよい。他の区間は、好適には矩形であるが、これらの区間もまた、たとえば台形、三角形、またはα形にしてもよい。

本発明による波長分散補償光ファイバによって、ライン光ファイバの波長分散をできるだけ有効に補償するスペクトル範囲の幅を広げ、また本発明による波長分散補償光ファイバの他の特性を向上させるために、第二のタイプのコアの屈折率分布の特に屈折率および半径に対して、幾つかの好適な範囲および関係を以下に挙げる。

波長分散補償光ファイバの第一の系列では、各区間の半径および屈折率は、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散補償光ファイバの波長分散が、−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍから−８ｐｓ／ｎｍ・ｋｍとなるように決定される。この第一の系列では、後述する第二の系列よりも、本発明による波長分散補償光ファイバの波長分散勾配が小さいことが特に有利である。

好適には、埋め込まれた区間の最低屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_２）が、−３．０×１０^−３から０．０×１０^−３であり、埋め込まれた区間の外径（ｒ_２）が、５．８μｍから８．５μｍである。

好適には、環状区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_３）が、１．０×１０^−３から６．０×１０^−３であり、環状区間の外径（ｒ_３）が、７．２μｍから９．７μｍである。

好適には、半径ゼロと、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、３９×１０^−３μｍ^２から６５×１０^−３μｍ^２である。

好適には、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）と、クラッドの屈折率より小さい屈折率を有する、埋め込まれた区間部分の半径（ｒ_２）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、−１５０×１０^−３μｍ^２から−１０×１０^−３μｍ^２である。

好適には、クラッドの屈折率より小さい屈折率を有する、埋め込まれた区間部分の半径（ｒ_２）と、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する環状区間部分の半径（ｒ_３）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、３０×１０^−３μｍ^２から１４０×１０^−３μｍ^２である。

好適には、半径ゼロと、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）との間で、クラッドの屈折率に対する屈折率差と半径の２乗との積の積分の３倍値

が、５９×１０^−３μｍ^３から１２３×１０^−３μｍ^３である。

中央区間が矩形であるとき、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）は、好適には１４．０×１０^−３から２０．０×１０^−３であり、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、好適には１．４μｍから１．９μｍである。

中央区間が台形であるとき、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）は、好適には１４．０×１０^−３から２０．０×１０^−３であり、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、好適には１．４μｍから１．９μｍであり、中央区間の最大屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１ａ）が、好適には１．３μｍから１．９μｍである。

波長分散補償光ファイバの第二の系列において、各区間の半径および屈折率は、波長１５５０ｎｍのとき、波長分散補償光ファイバの波長分散が、−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ未満になるように決定される。

好適には、埋め込まれた区間の最小屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_２）が−５．０×１０^−３から０．０×１０^−３であり、埋め込まれた区間の外径（ｒ_２）が３．７μｍから６．７μｍである。

好適には、環状区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_３）が１．０×１０^−３から８．０×１０^−３であり、環状区間の外径（ｒ_３）が、６．１μｍから８．４μｍである。

が、３２×１０^−３μｍ^２から５２×１０^−３μｍ^２である。

が、−７０×１０^−３μｍ^２から−４×１０^−３μｍ^２である。

が、７×１０^−３μｍ^２から１５０×１０^−３μｍ^２である。

が、４０×１０^−３μｍ^３から８０×１０^−３μｍ^３である。

中央区間が矩形である場合、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）が、好適には１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３であり、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、好適には１．２μｍから１．７μｍである。

中央区間が台形である場合、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）が、好適には１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３であり、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、好適には１．２μｍから１．７μｍであり、中央区間の最大屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１ａ）が、好適には１．１μｍから１．７μｍである。

好適には、第一の実施形態に対応する本発明による全ての波長分散補償光ファイバに対して、各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１６００ｎｍより大きい理論上のカットオフ波長を有するように決定される。

本発明の好適な第二の実施形態では、本発明による波長分散補償光ファイバが、４個の区間を有するコアの第二のタイプの可変屈折率分布を含む。第二のタイプのコアの可変屈折率分布は、中心から周辺に向かって連続して、クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の第一の埋め込まれた区間と、クラッドの屈折率よりも大きくかつ中央区間の最大屈折率よりも小さい最大屈折率の環状区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の第二の埋め込まれた区間とから構成される。中央区間は好適には矩形であるが、台形、三角形、またはα形にしてもよい。他の区間は好適には矩形であるが、たとえば台形、三角形、またはα形にしてもよい。

第三の実施形態では、本発明による波長分散補償光ファイバが、第三のタイプのコアの可変屈折率分布を有し、第三のタイプのコアの可変屈折率分布は、中心から周辺に向かって連続して、クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の埋め込まれた区間と、クラッドの屈折率よりも大きくかつ中央区間の最大屈折率よりも小さい最大屈折率の第一の環状区間と、クラッドの屈折率よりも大きくかつ第一の環状区間の屈折率よりも大きい最大屈折率の第二の環状区間とから構成される。中央区間は好適には矩形であるが、台形、三角形、またはα形にしてもよい。他の区間は好適には矩形であるが、たとえば台形、三角形、またはα形にしてもよい。

第四の実施形態では、本発明による波長分散補償光ファイバは、第四のタイプのコアの可変屈折率分布を含み、第四のタイプのコアの可変屈折率分布は、中心から周辺に向かって連続して、クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の第一の埋め込まれた区間と、クラッドの屈折率よりも小さくかつ第一の埋め込まれた区間の屈折率より大きい最小屈折率の第二の埋め込まれた区間と、クラッドの屈折率よりも大きくかつ中央区間の最大屈折率よりも小さい最大屈折率の環状区間とから構成される。中央区間は好適には矩形であるが、台形、三角形、またはα形にしてもよい。他の区間は好適には矩形であるが、たとえば台形、三角形、またはα形にしてもよい。

好適には、第二、第三、第四の実施形態に対応する本発明による全ての波長分散補償光ファイバに対して、各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍより大きい理論上のカットオフ波長を有するように決定される。

本発明は、例として挙げられた以下の説明および添付図面により、いっそう理解され、他の特徴および長所が明らかになるであろう。

本発明による波長分散補償光ファイバの３個の区間を有する第一のタイプの屈折率分布の一例を概略的に示す図である。本発明による波長分散補償光ファイバの第一のタイプの例の１０個の屈折率分布例に対して、半径の値と屈折率差の値とを示す表である。図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。本発明による波長分散補償光ファイバの３個の区間を有する第一のタイプの屈折率分布の別の例を概略的に示す図である。本発明による波長分散補償光ファイバの第一のタイプの別の実施例の１０個の屈折率分布例に対して、半径の値と屈折率差の値とを含む表である。図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。本発明による波長分散補償光ファイバの４個の区間を有する第二、第三、第四のタイプの屈折率分布を概略的に示す図である。本発明による波長分散補償光ファイバの第二、第三、第四のタイプの屈折率分布の１０個の例に対して、半径の値と屈折率差の値とを含む表である。図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。屈折率分布８ａ、８ｂ、２ｃの例のＳ、Ｃ、Ｌ、Ｕバンドにおける波長分散の変化を示すグラフである。

図１は、本発明による波長分散補償光ファイバの３個の区間を有する第一のタイプの屈折率分布の一例を概略的に示している。中央区間と呼ばれる第一の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ１であり、外径ｒ１である。最大屈折率差Δｎ１は正である。好適には、半径ゼロと半径ｒ１との間で、屈折率は一定かつ最大である。埋め込まれた区間と呼ばれる第二の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ２であり、外径ｒ２である。最大屈折率差Δｎ２は負である。好適には、半径ｒ１と半径ｒ２との間で、屈折率が一定である。環状区間と呼ばれる第三の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大の屈折率差がΔｎ３であり、外径がｒ３である。最大屈折率差Δｎ３は正である。好適には、半径ｒ２と半径ｒ３との間で、屈折率が一定である。半径ｒ３を越えるとクラッドの屈折率が一定になる。

図２は、本発明による波長分散補償光ファイバのこの第一のタイプの実施の１０個の屈折率分布の例に対する、半径の値と屈折率差の値とを含む表である。左欄は、この例に１ａから１０ａまで番号を振ったものである。次の３つの欄は、コアの可変屈折率分布の半径を単位μｍで表している。最後の３つの欄は、屈折率差を１０００倍にして表している（単位なし）。

図３は、図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。左欄は、例に１ａから１０ａまで番号を振ったものである。考慮される各例に対して、他の欄は、当該例に対応する光ファイバの特性を示している。次の欄は、１５５０ｎｍの波長における、波長分散勾配Ｃ’（単位ｐｓ／ｎｍ^２・ｋｍ）を示す。次の欄は、１５５０ｎｍの波長における、波長分散Ｃと波長分散勾配Ｃ’との比（単位ｎｍ）を表している。次の欄は、１５５０ｎｍの波長における、モード直径２Ｗ_０２（単位μｍ）を示している。最後の欄は、理論上のカットオフ波長λ_ｃｔｈ（単位ｎｍ）を示している。

図４は、図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。左欄は、前述のように既に番号を振った例を含む。考慮された各例に対して、他の欄は、当該例に対応する光ファイバの特性を示している。次の４つの欄は、それぞれ１４６０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍ、１６７５ｎｍの波長における有効面積Ｓ_ｅｆｆ（単位μｍ^２）を示す。

図５は、図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。左欄は、前述のように既に番号を振った例を含む。考慮された各例に対して、他の欄は、当該例に対応する光ファイバの特性を示している。次の４つの欄は、それぞれ１４６０ｎｍ、１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍ、１６７５ｎｍの波長における波長分散Ｃ（単位ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ）を示す。

図６は、図２に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。左欄は、前述のように既に番号を振った例を含む。考慮された各例に対して、他の欄は、当該例に対応する光ファイバの特性を示している。次の３つの欄は、それぞれ１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍ、１６７５ｎｍの波長における半径１０ｍｍに対する曲げ損失の最大閾値（単位ｄＢ／ｍ）を示している。たとえば、例１ａに対して、前記曲げ損失は、３ｄＢ／ｍ未満である。次の３つの欄は、それぞれ１５５０ｎｍ、１６２５ｎｍ、１６７５ｎｍの波長における半径３０ｍｍに対する曲げ損失の最大閾値（単位ｄＢ／ｍ）を示している。

図７は、本発明による波長分散補償光ファイバの３つの区間を有する第一のタイプの屈折率分布の別の例を概略的に示している。中央区間と呼ばれる第一の区間は、クラッドの一定の屈折率に対する最大屈折率差がΔｎ１であり、外径がｒ１ｂである。最大屈折率差Δｎ１は正である。好適には、半径ゼロと半径ｒ１ａとの間で、屈折率が一定かつ最大であり、半径の値がｒ１になるとクラッドの屈折率に等しくなり、半径の値がｒ１ｂになると第二の区間の屈折率に達する。埋め込まれた区間とも呼ばれる第二の区間は、クラッドの一定屈折率との最大屈折率差がΔｎ２であり、外径がｒ２である。最大屈折率差Δｎ２は負である。好適には、半径ｒ１ｂと半径ｒ２との間で、屈折率が一定である。環状区間とも呼ばれる第三の区間は、クラッドの一定屈折率との最大屈折率差がΔｎ３であり、外径がｒ３である。最大屈折率差Δｎ３は正である。好適には、半径ｒ２と半径ｒ３との間で、屈折率が一定である。半径ｒ３を越えるとクラッドの屈折率は一定になる。

図８は、本発明による波長分散補償光ファイバのこの第一のタイプの別の例の屈折率分布の１０個の例に対して、半径の値と屈折率差の値とを含む表を示す。左欄は、この例に１ｂから１０ｂまで番号を振ったものである。次の５つの欄は、コアの可変屈折率分布の半径を単位μｍで表している。最後の３つの欄は、屈折率差の１０００倍を示す（単位なし）。

図９は、図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。この説明は図３と同じである。

図１０は、図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図４と同じである。

図１１は、図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図５と同じである。

図１２は、図８に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図６と同じである。

図１３は、本発明による波長分散補償光ファイバの４つの区間を有する第二、第三、第四のタイプの屈折率分布を概略的に示している。中央区間と呼ばれる第一の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ１であり、外径ｒ１である。最大屈折率差Δｎ１は正である。好適には、半径ゼロと半径ｒ１との間で、屈折率は一定である。埋め込まれた区間と呼ばれる第二の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ２であり、外径ｒ２である。最大屈折率差Δｎ２は負である。好適には、半径ｒ１と半径ｒ２との間で、屈折率が一定である。第二および第三のタイプの屈折率分布に対して、環状区間と呼ばれる第三の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大の屈折率差がΔｎ３であり、外径がｒ３である。最大屈折率差Δｎ３は正である。好適には、半径ｒ２と半径ｒ３との間で、屈折率が一定である。第四のタイプの屈折率分布に対して、埋め込まれた区間と呼ばれる第三の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ３であり、外径がｒ３である。最大屈折率差Δｎ３は負である。好適には、半径ｒ２と半径ｒ３との間で、屈折率が一定である。第二のタイプの屈折率分布に対して、埋め込まれた区間と呼ばれる第四の区間は、クラッドの一定の屈折率との最大屈折率差がΔｎ４であり、外径がｒ４である。最大屈折率差Δｎ４は負である。好適には、半径ｒ３と半径ｒ４との間で、屈折率が一定である。半径ｒ４を越えるとクラッドの屈折率が一定になる。第三および第四のタイプの屈折率分布に対して、環状区間と呼ばれる第四の区間は、一定であるクラッドの屈折率との最大屈折率差がΔｎ４であり、外径がｒ４である。最大屈折率差Δｎ４は正である。好適には、半径ｒ３と半径ｒ４との間で、屈折率が一定である。半径ｒ４を越えるとクラッドの屈折率が一定になる。

図１４は、本発明による波長分散補償光ファイバの第二、第三、第四のタイプの屈折率分布の１０個の例に対して、半径の値と屈折率差の値とを含む表である。左欄は、この例に１ｃから１０ｃまで番号を振ったものである。次の４つの欄は、コアの可変屈折率分布の半径をμｍの単位で表している。最後の４つの欄は、屈折率差の１０００倍を表している（単位なし）。

図１５は、図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の幾つかの特性を含む表である。その説明は図３と同様である。

図１６は、図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図４と同様である。

図１７は、図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図５と同様である。

図１８は、図１４に示された本発明による波長分散補償光ファイバの屈折率分布の他の特性を含む表である。その説明は図６と同様である。

図１９は、縦座標に波長分散Ｃ（単位ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ）、横座標に波長λ（単位ｎｍ）を入れて、屈折率分布８ａ、８ｂ、２ｃの例のＳ、Ｃ、Ｌ、Ｕバンドにおける波長分散の変化を、それぞれ曲線Ａ、Ａ’、Ａ”によって示したものである。

本発明による第一の好適な追加の実施形態によれば、本発明による波長分散補償光ファイバにおいて、各区間の半径および屈折率はまた、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散が−２００ｐｓ／ｎｍ・ｋｍから−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍであり、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差Δｎ_１が、１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３となるように決定される。中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差がとる値の間隔を中庸（ｍｏｄｅｒｅ）にすることによって、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約３０×１０^−３以上である光ファイバよりも優れた減衰および／または優れた曲げ損失を有すると同時に、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約１２×１０^−３以下の光ファイバよりも負になる波長分散を有する、波長分散補償光ファイバが得られる。

本発明による第二の好適な追加の実施形態によれば、本発明による波長分散補償光ファイバにおいて、各区間の半径および屈折率はまた、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散が−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ未満であり、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差Δｎ_１が、１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３であり、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）と、クラッドの屈折率より小さい屈折率を有する、埋め込まれた区間部分の半径（ｒ_２）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、−７０×１０^−３μｍ^２から−４×１０^−３μｍ^２になるように同様に決定される。中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差がとる値の間隔を中庸にすることによって、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約３０×１０^−３以上である光ファイバよりも優れた減衰および／または優れた曲げ損失を有すると同時に、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約１２×１０^−３以下である光ファイバよりも負になる波長分散を有する、波長分散補償光ファイバが得られる。

本発明の第一および第二の好適な追加の実施形態は、モジュール用の光ファイバに関与する。

本発明による第三の好適な追加の実施形態によれば、本発明による波長分散補償光ファイバにおいて、各区間の半径および屈折率はまた、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散が−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍから−１５ｐｓ／ｎｍ・ｋｍであり、波長分散勾配が負になるように決定される。波長分散の絶対値が平均的である波長分散補償光ファイバは、波長分散の絶対値が小さい波長分散補償光ファイバよりも有利である。何故なら、同一のライン光ファイバを補償する場合、長さが短くてすむからである。波長分散補償光ファイバの減衰は、一般にライン光ファイバの減衰よりも大きいので、伝送線が、できるだけ波長分散補償光ファイバを含まず、できるだけライン光ファイバを含むようにすることが有利である。波長分散勾配が負の波長分散補償光ファイバは、波長分散勾配が正の波長分散補償光ファイバよりも有利である。何故なら、ライン光ファイバの大半が有する正の波長分散勾配を、同様に補償できるからである。

本発明による第三の好適な追加の実施形態によれば、本発明による波長分散補償光ファイバにおいて、各区間の半径および屈折率はまた、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差Δｎ_１が、１４．０×１０^−３から２０．０×１０^−３になるように決定される。中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差がとる値の間隔を中庸にすることによって、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約３０×１０^−３以上である光ファイバよりも優れた減衰および／または優れた曲げ損失を有すると同時に、中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差が約１２×１０^−３以下である光ファイバよりも負になる波長分散を有する、波長分散補償光ファイバが得られる。

本発明の第三の好適な追加の実施形態は、インライン用の光ファイバに関与する。

Claims

波長分割多重化伝送ネットワークのための、少なくともＣバンドを含む複数のスペクトルバンドにおける波長分散補償光ファイバであって、
中心から周辺に向かって連続して、屈折率分布を有するコアと、次いで屈折率が一定のクラッドとを含み、
コアの屈折率分布が、中心から周辺に向かって連続して、
クラッドの屈折率より大きい最大屈折率の中央区間と、
クラッドの屈折率より小さい最小屈折率の埋め込まれた区間と、
クラッドの屈折率よりも大きくかつ中央区間の最大屈折率よりも小さい最大屈折率の環状区間とから構成され、
中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）が、１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３であり、
クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、１．２μｍから１．７μｍであり、
埋め込まれた区間の最低屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_２）が、−５．５×１０^−３から０．０×１０^−３であり、
埋め込まれた区間の外径（ｒ_２）が、３．７μｍから６．７μｍであり、
環状区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_３）が、１．０×１０^−３から８．０×１０^−３であり、
環状区間の外径（ｒ_３）が、６．１μｍから８．４μｍであり、
半径ゼロと、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、３２×１０^−３μｍ^２から５２×１０^−３μｍ^２であり、
クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）と、クラッドの屈折率より小さい屈折率を有する、埋め込まれた区間部分の半径（ｒ_２）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、−７０×１０^−３μｍ^２から−４×１０^−３μｍ^２であり、
各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、
１５５０ｎｍの波長のとき、
波長分散が−９９ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ以上且つ−４０ｐｓ／ｎｍ・ｋｍ以下であって、
波長分散と波長分散勾配との比の絶対値が７５０ｎｍより大きく且つ１３３２２ｎｍ以下であり、
モード直径が５μｍより大きく且つ５．８９μｍ以下となるように、
また、１６２５ｎｍの波長のとき、
半径１０ｍｍに対する曲げ損失が４０ｄＢ／ｍ未満となるように決定される、波長分散補償光ファイバ。
各区間の半径および屈折率は、１５５０ｎｍの波長のとき、波長分散補償光ファイバの波長分散と波長分散勾配との比の絶対値が、１５００ｎｍより大きくなるように決定されることを特徴とする、請求項１に記載の波長分散補償光ファイバ。
波長分散補償光ファイバが、スペクトルバンドＳ、Ｃ、Ｌ、Ｕで、ライン光ファイバの波長分散を補償することを特徴とする、請求項１または２に記載の波長分散補償光ファイバ。
クラッドの屈折率より小さい屈折率を有する、埋め込まれた区間部分の半径（ｒ_２）と、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する環状区間部分の半径（ｒ_３）との間で、クラッドに対する屈折率差と半径との積の積分の２倍値

が、７×１０^−３μｍ^２から１５０×１０^−３μｍ^２であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
半径ゼロと、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）との間で、クラッドの屈折率に対する屈折率差と半径の２乗との積の積分の３倍値

が、４０×１０^−３μｍ^３から８０×１０^−３μｍ^３であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
中央区間が矩形であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
中央区間が台形であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
中央区間の最大屈折率とクラッドの屈折率との差（Δｎ_１）が、１７．０×１０^−３から２５．０×１０^−３であり、
クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１）が、１．２μｍから１．７μｍであり、
中央区間の最大屈折率を有する中央区間部分の半径（ｒ_１ａ）が、１．１１μｍから１．７０μｍであることを特徴とする、請求項７に記載の波長分散補償光ファイバ。
各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１６００ｎｍより大きい理論上のカットオフ波長を有するように決定されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、絶対値が０．０２ｐｓ／ｎｍ^２・ｋｍより小さい波長分散勾配を有するように決定されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
各区間の半径および屈折率は、波長分散補償光ファイバが、１５５０ｎｍの波長のとき、２０μｍ^２より大きい有効面積を有するように決定されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバ。
ライン光ファイバと、請求項１から１１のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバとの組み合わせを含む、光ファイバ伝送システムであって、波長分散補償光ファイバがインラインである、光ファイバ伝送システム。
ライン光ファイバと、請求項１から１１のいずれか一項に記載の波長分散補償光ファイバとの組み合わせを含む、光ファイバ伝送システムであって、波長分散補償光ファイバがモジュールである、光ファイバ伝送システム。