JP5426411B2 - 実効面積が増大した単一モード光ファイバ - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ伝送の分野に関し、より具体的には、実効面積が増大したラインファイバに関する。

光ファイバの場合、屈折率プロファイルは、一般に、屈折率を光ファイバの半径に関連付ける関数のグラフ表示に従って分類される。標準的には、光ファイバの中心に対する距離ｒはｘ軸上に示される。ｙ軸上には、（半径ｒにおける）屈折率とファイバクラッドの屈折率との差が示される。したがって、用語「ステップ」、「台形（ｔｒａｐｅｚｉｕｍ）」、「三角形（ｔｒｉａｎｇｌｅ）」、または「アルファ（ａｌｐｈａ）」屈折率プロファイルが使用されて、それぞれ、ステップ、台形、三角形、またはアルファの形状を有する曲線を有するグラフが記述される。これらの曲線は一般に、光ファイバの理論的プロファイルまたは設定プロファイルを表し、一方、光ファイバの製造制約は、わずかに異なるプロファイルをもたらす可能性がある。

標準的には、光ファイバは、その機能が、光信号を送信し、任意選択で、光信号を増幅することである光コア、および、その機能が、コアに光信号を閉じ込めることである光クラッドからなる。このため、コアの屈折率ｎ_ｃおよびクラッドの屈折率ｎ_ｇはｎ_ｃ＞ｎ_ｇのようである。よく知られているように、単一モード光ファイバ中の光信号の伝搬は、コア中で誘導される基本モードと、クラッドモードと呼ばれる、ある距離にわたってコア−クラッド組立体内で誘導される２次モードに分類されうる。

標準的には、ＳＭＦ（「単一モードファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒｓ）」）とも呼ばれるステップインデックスファイバは、光ファイバ伝送システム用のラインファイバとして使用される。これらの光ファイバは、特定の電気通信規格に対応する波長分散および波長分散勾配、ならびに、標準化された遮断波長および実効面積値を有する。

異なる製造業者による光システム間の互換性についての必要性に対応して、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ）（ＩＴＵ）は、ＳＳＭＦ（標準単一モードファイバ）と呼ばれる標準的な光ファイバ伝送が対応しなければならない規格、参照資料ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２を規定した。

とりわけ、Ｇ．６５２規格は、伝送光ファイバについて、１３１０ｎｍの波長のモードフィールド径（Ｍｏｄｅ Ｆｉｅｌｄ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）（ＭＦＤ）について８．６−９．５μｍの範囲［８．６；９．５μｍ］を、ケーブル遮断波長の値についてλｃｃで示す１２６０ｎｍの最大値を、ゼロ分散波長の値についてＺＤＷで示す１３００−１３２４ｎｍの範囲［１３００；１３２４ｎｍ］を、ＺＤＷにおける波長分散勾配の値について０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍの最大値を推奨する。標準的には、ケーブル遮断波長は、規格ＩＥＣ６０７９３−１−４４において国際電気標準会議の小委員会８６Ａによって規定されるように、光ファイバを２２メートルにわたって伝搬した後、光信号がもはや単一モードでなくなる波長として測定される。

それ自体知られているように、伝送光ファイバの実効面積の増加は、光ファイバの非線形効果の低減に寄与する。実効面積が増大した伝送光ファイバは、伝送システムの長距離にわたる伝送および／または動作マージンの増加を可能にする。通常、ＳＳＭＦは、８０μｍ^２程度の実効面積Ａ_ｅｆｆを有する。

伝送光ファイバの実効面積を増加させるために、ＳＳＭＦと比較して、増大しかつ平坦化されたコアを有するファイバプロファイルを生成することが提案された。しかし、光ファイバコアについての形状のこうした変更は、光ファイバにわたって、マイクロベンディング損失の増加ならびに実効およびケーブル遮断波長の増加をもたらす。標準的には、実効遮断周波数は、規格ＩＥＣ６０７９３−１−４４においてＩＥＣの小委員会８６Ａによって規定されるように、光ファイバを２メートルにわたって伝搬した後、光信号がそこから単一モードになる波長として測定される。

ＵＳ−Ａ−６ ６５８ １９０は、１１０μｍ^２より大きな増大した実効面積を有する伝送光ファイバを記載する。これらの光ファイバは、ＳＳＭＦの幅の１．５−２倍の非常に幅広のコア、および、一定のまたは浅く凹んだクラッドを有する構成を有する。実効面積の増加によって生じるファイバのマイクロベンディング損失の増加を補償するために、この文献は、光ファイバの径を増加させることを提案する（図２９）。光ファイバの径のこうした増加は、しかし、コストの増加を伴い、また、他の光ファイバと互換性がないため、ケーブル配線の問題をもたらす。さらに、この文献は、遮断波長が、考慮中の光ファイバの長さと共に減少すること（図５）、また特に、光ファイバが、１ｋｍの伝送後に単一モード特性を達成することを指摘する。しかし、遮断波長のこうした測定は、先に述べた標準化された測定に対応しない。この文献で述べる光ファイバは、１２６０ｎｍより大きなケーブル遮断波長、および、１３００ｎｍ未満のゼロ分散波長λ_０を有する。

ＵＳ−Ｂ−６ ５１６ １２３は、１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２より大きな実効面積を有する光ファイバを記載する。光ファイバはそれぞれ、１２６０ｎｍより大きく、したがって、Ｇ．６５２規格から逸脱するケーブル遮断波長を有する。

ＵＳ−Ｂ−７ ０７６ １３９は、１５５０ｎｍの波長で１２０μｍ^２の実効面積を有する光ファイバを記載する。しかし、この光ファイバは、１２６０ｎｍより大きなケーブル遮断波長、および、約１２８０ｎｍのＺＤＷを有し、これらの値は、したがって、Ｇ．６５２規格を満たさない。

ＵＳ−Ａ−２００５／０ ２４４ １２０は、１５５０ｎｍの波長で１０６μｍ^２の実効面積を有する光ファイバの例を記載する。しかし、この光ファイバは、Ｇ．６５２規格によって課される限界を十分に超える、１８５８ｎｍの遮断波長を有する。

ＥＰ−Ａ−１ ４７７ ８３１は、１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２より大きな実効面積を有する光ファイバの例を記載する。図８の例は、１２７０ｎｍ以下の遮断波長を有するが、１２９５ｎｍのＺＤＷ（ファイバプロファイルから計算された値）を有する、すなわち、Ｇ．６５２規格から逸脱する光ファイバを示す。

ＵＳ−Ｂ−６ ４８３ ９７５は、１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２より大きな実効面積を有する光ファイバを記載する。しかし、この光ファイバの遮断波長値は、高すぎて、Ｇ．６５２規格を満たさない。

ＥＰ−Ａ−１ ９７８ ３８３は、（遮断波長は１２６０ｎｍより高いが）１２０μｍ^２より大きな実効面積、Ｇ．６５２規格を満たさない、ゼロ分散波長ならびにゼロ分散波長における分散勾配を有する光ファイバを記載する。

特定される従来技術の文献はいずれも、１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２より大きな実効面積を有し、また、Ｇ．６５２規格の制約を満たす光ファイバを記載しない。

米国特許第６ ６５８ １９０号明細書 米国特許第６ ５１６ １２３号明細書 米国特許第７ ０７６ １３９号明細書 米国特許第２００５／０ ２４４ １２０号明細書 欧州特許第１ ４７７ ８３１号明細書 米国特許第６ ４８３ ９７５号明細書 欧州特許第１ ９７８ ３８３号明細書

１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２以上の増大した実効面積を有し、かつ、１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長と、１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、ゼロ分散波長における０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満の波長分散勾配とを有する伝送光ファイバ、すなわち、増大した面積を有し、かつ、モードフィールド径を除いて、Ｇ．６５２規格の制約を満たす光ファイバについての必要性が存在する。

このため、本発明は、中心コアと、第１内側クラッドと、第２内側クラッドと、外側光クラッドを備えるファイバプロファイルを提案し、光ファイバの中心コア、第１内側クラッド、および第２内側クラッドはそれぞれ、同時に最適化されて、モードフィールド径を除いて、Ｇ．６５２規格によって課される他の伝送パラメータに悪い影響を及ぼすことなく、光ファイバの実効面積を増大する。

より詳細には、本発明は、中心コアと、第１内側クラッドと、第２内側クラッドと、外側光クラッドを備える単一モード光ファイバを提案し、光ファイバは、
− １５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２より大きな実効面積と、
− １２６０ｎｍ未満のケーブル遮断波長と、
− １３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、
− ゼロ分散波長における０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満の波長分散勾配とを有する。

本発明は、単一モードＧ．６５２光ファイバのための、Ｇ．６５３／Ｇ．６５５／Ｇ．６５６分散シフトファイバ、Ｇ．６５４遮断シフトファイバ、またはＧ．６５７曲げ不感ファイバのために通常使用される「３重クラッド（ｔｒｉｐｌｅ−ｃｌａｄ）」プロファイルの使用に関する。本発明にとって必須である、上述したプロファイルパラメータの範囲は、Ｇ．６５３／Ｇ．６５５／Ｇ．６５６分散シフトファイバ、Ｇ．６５４遮断シフトファイバ、またはＧ．６５７曲げ不感ファイバの３重クラッドプロファイルについて使用される範囲と非常に異なる。

本発明のある実施形態によれば、中心コアは、４．０μｍと５．５μｍとの間に含まれる半径（ｒ_１）を有する。

本発明のある実施形態によれば、第２内側クラッドは、０．９μｍと１．６μｍとの間に含まれる、ｒ_３−ｒ_２（ｒ_３マイナスｒ_２）によって規定される幅（ｗ_３）を有するリングであり、第２内側クラッドは、光クラッドに対する正の屈折率差を有する。リングは、１×１０^−３と５．０×１０^−３との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差を有する。中心コアは、そして、４．２×１０^−３と５．２×１０^−３との間に含まれる、外側光コアに対する屈折率差を有することができ、第１内側クラッドは、そして、０．５μｍと１．５μｍとの間に含まれる、ｒ_２−ｒ_１によって規定される幅（ｗ_２）および−２．０×１０^−３と１．０×１０^−３との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差を有しうる。

本発明の別の実施形態によれば、第２内側クラッドは、２．５μｍと４．５μｍとの間に含まれる、ｒ_３−ｒ_２によって規定される幅（ｗ_３）および−３．５×１０^−３未満の外側光クラッドに対する屈折率差を有する凹部クラッドである。凹部クラッドは、−１０．０×１０^−３より大きい外側光クラッドに対する屈折率差を有しうる。中心コアは、３．５×１０^−３と５．０×１０^−３との間に含まれる外側光クラッドに対する屈折率差を有しうる。第１内側クラッドは、７μｍと１０μｍとの間に含まれる、ｒ_２−ｒ_１（ｒ_２マイナスｒ_１）によって規定される幅（ｗ_２）および−１．０×１０^−３と１．０×１０^−３との間に含まれる外側光クラッドに対する屈折率差を有しうる。

本発明のある実施形態によれば、光ファイバは、１００μｍ^２以上である実効面積を有する。好ましくは、実効面積は、正確に１００μｍ^２より大きい。

本発明のある実施形態によれば、光ファイバは、１６２５ｎｍの波長の場合、３０ｍｍの曲率半径について０．０５ｄＢ／１００_{ｔｕｒｎｓ}以下の曲げ損失を有する。

本発明のある実施形態によれば、光ファイバは、１５５０ｎｍの波長の場合、光ファイバのマイクロベンディング損失と、同一の制約を受ける標準的な単一モードファイバ（ＳＳＭＦ）のマイクロベンディング損失の比が２以下であるようなマイクロベンディング損失を有する。

本発明の他の特徴および利点は、例として示される本発明の実施形態の、次に続く説明を読むことによって、また、添付図を参照して明らかになる。

本発明の第１の実施形態による、光ファイバの設定プロファイルの線図である。 本発明の第２の実施形態による、光ファイバの設定プロファイルの線図である。

本発明の光ファイバは、図１および図２を参照して述べられることになり、図１および図２はそれぞれ、設定プロファイルを示す、すなわち、わずかに異なるプロファイルを有することができるプリフォームの光ファイバ線引き後に実際に得られる光ファイバの理論的プロファイルを表す。

通常、中心コアならびに第１および第２内側クラッドは、シリカチューブ内でのＣＶＤタイプ蒸着によって得られ、外側光クラッドは、天然シリカまたはドープシリカでチューブ全体をオーバクラッディングすることによって構成されるが、任意の他の蒸着技法（ＶＡＤまたはＯＶＤ）によっても得られうる。

第１の態様（図１）によれば、本発明による伝送光ファイバは、光クラッドの役をする、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_１を有する中心コアと、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_２を有する中間クラッドに相当する第１内側クラッドと、外側光クラッドに対する正の屈折率差Δｎ_３を有するリングに相当する第２内側クラッドとを備える。第１内側クラッド（ｗ_２、ｒ_２、Δｎ_２）は、中心コア（ｒ_１、Δｎ_１）を直接囲み、第２内側クラッド（ｗ_３、ｒ_３、Δｎ_３）のリングは、第１内側クラッド（ｗ_２、ｒ_２、Δｎ_２）を直接囲む。中間クラッドの屈折率およびリングの屈折率は、それらの全体の長さにわたってほぼ一定である。中心コアは、ステップ、台形、三角形、またはアルファの形状でありうる。中心コアの幅は、その半径ｒ_１によって規定され、中間クラッドの幅ｗ_２およびリングの幅ｗ_３は、各外側半径と各内側半径との差によって規定される。

本発明の第１の実施形態による光ファイバでは、中心コアは、４．０μｍと５．５μｍとの間に含まれる半径ｒ_１、および、（例えば、シリカの）外側光クラッドと比較して好ましくは４．２×１０^−３と５．２×１０^−３との間に含まれる屈折率差Δｎ_１を有する。半径ｒ_１の値は、実効面積の増加を可能にするのに十分に大きいが、１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長を得るのに十分に小さくなければならない。本発明の第１の実施形態による光ファイバの中間クラッドは、０．５μｍと１．５μｍとの間に含まれる幅ｗ_２を有する。このクラッドはまた、好ましくは−２．０×１０^−３と１．０×１０^−３との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_２を有する。中間クラッドの幅ｗ_２は、１５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２以上の実効面積を保証するのに十分に小さくなければならない。リングは、０．９μｍと１．６μｍとの間に含まれる幅ｗ_３を有する。このリングは、好ましくは１．０×１０^−３と５．０×１０^−３との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_３を有する。リングの幅ｗ_３は、１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長と、１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満のゼロ分散波長における波長分散勾配とを有するのに十分に小さくなければならない。

以下の表Ｉは、現在の技術水準で述べられる光ファイバの屈折率プロファイルと比較して、本発明の第１の実施形態による伝送光ファイバについての考えられる屈折率プロファイルの５つの実施例を与える。第１列は各プロファイルに対する基準値を与え、次の３つの列は、半径値および各セクションの幅（ｒ_１、ｗ_２、ｗ_３）を示し、最後の列は、外側クラッドに対する各セクションの屈折率差の値を（Δｎ_１−Δｎ_３）示す。屈折率値は、６３３ｎｍの波長で測定される。表Ｉからの実施例の光ファイバは、１２５μｍの外径を有する。表Ｉの値は、光ファイバの設定プロファイルに相当する。

以下に続く表ＩＩは、表Ｉの屈折率プロファイルに相当する伝送光ファイバについてシミュレートされた光学的特徴を示す。表ＩＩでは、第１列は表Ｉの基準値を繰返す。以下の列は、各ファイバプロファイルについて、ケーブル遮断波長λ_ＣＣの値、１３１０ｎｍの波長についてのモードフィールド径２Ｗ_０２、１５５０ｎｍの波長における実効面積Ａ_ｅｆｆ、１５５０ｎｍの波長における波長分散Ｄ、および１５５０ｎｍの波長における波長分散勾配Ｐを提供する。最後の列は、各ファイバプロファイルについて、ゼロ分散波長ＺＤＷの値およびこの波長における波長分散勾配Ｐ_ＺＤＷの値を提供する。

本発明の第１の実施形態による５つの実施例について、１５５０ｎｍの波長における実効面積Ａ_ｅｆｆは、１００μｍ^２以上である、または、実施例の４つについてさらに正確に１００μｍ^２より大きいことが表ＩＩから留意される。波長１３１０ｎｍについてのモードフィールド径２Ｗ_０２は、９．５μｍより大きい。したがって、第１の実施形態による光ファイバは、Ｇ．６５２規格のすべてを満たさない。しかし、Ｇ．６５２規格から逸脱する波長１３１０ｎｍについてのモードフィールド径２Ｗ_０２は、ほとんどの最新の光システムが、１３１０ｎｍの波長ではもはや動作しないため有害でない。１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長λ_ＣＣ、１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長ＺＤＷ、０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満のゼロ分散波長における波長分散勾配Ｐ_ＺＤＷが観測される。そのため、本発明の第１の実施形態による光ファイバは、ケーブル遮断波長、ゼロ分散波長、およびゼロ分散波長における波長分散勾配に関して、Ｇ．６５２規格の制約を満たす。

本発明の第１の実施形態による光ファイバは、モードフィールド径に関する仕様を除いて、Ｇ．６５２規格を満たす光学パラメータを保持しながら、１００μｍ^２以上の実効面積の制約に対応するように最適化される。これらの最適化をよりよく理解するために、表Ｉと表ＩＩの両方に太字で示すパラメータに関連して、現在の技術水準の光ファイバの制限が述べられる。ＵＳ−Ｂ−６ ５１６ １２３に記載される光ファイバでは、リングの幅ｗ_３が大き過ぎるため、ケーブル遮断波長は１２６０ｎｍより大きい。ＵＳ−Ｂ−７ ０７６ １３９に記載される光ファイバでは、リングの幅ｗ_３が大き過ぎるため、ケーブル遮断波長が１２６０ｎｍより大きく、コアの幅ｒ_１および中間クラッドの幅ｗ_２が大き過ぎるため、ゼロ分散波長が１３００ｎｍ未満であり、ゼロ分散波長における波長分散勾配が０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍより大きい。

本発明の第２の実施形態（図２）によれば、本発明による伝送光ファイバは、光クラッドの役をする、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_１を有する中心コアと、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_２を有する中間クラッドに相当する第１内側クラッドと、外側光クラッドに対する負の屈折率差Δｎ_３を有する凹部クラッドに相当する第２内側クラッドとを備える。第１内側クラッド（ｗ_２、ｒ_２、Δｎ_２）は、中心コア（ｒ_１、Δｎ_１）を直接囲み、第２内側クラッド（ｗ_３、ｒ_３、Δｎ_３）の凹部クラッドは、第１内側クラッド（ｗ_２、ｒ_２、Δｎ_２）を直接囲む。中間クラッドの屈折率および凹部クラッドの屈折率は、それらの全体の長さにわたってほぼ一定である。中心コアは、ステップ、台形、三角形、またはアルファの形状を有しうる。中心コアの幅は、その半径ｒ_１によって規定され、中間クラッドの幅ｗ_２およびクラッドのｗ_３は、各外側半径と各内側半径との差によって規定される。

本発明の第２の実施形態による光ファイバでは、中心コアは、４．０μｍと５．５μｍとの間に含まれる半径ｒ_１、および、（例えば、シリカの）外側光クラッドと比較して好ましくは３．５×１０^−３と５．０×１０^−３との間に含まれる屈折率差Δｎ_１を有する。中心コアの半径ｒ_１の値は、１００μｍ^２以上の実効面積が達成されることを可能にするのに十分に大きいが、１２６０ｎｍ未満のケーブル遮断波長を得るのに十分に小さくなければならない。本発明の第２の実施形態による光ファイバの中間クラッドは、７．０μｍと１０．０μｍとの間に含まれる幅ｗ_２を有する。このクラッドはまた、好ましくは−１．０×１０^−３と１．０×１０^−３との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_２を有する。中間クラッドの幅ｗ_２は、１３００ｎｍより大きいゼロ分散波長および０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満のゼロ分散波長における波長分散勾配を可能にするのに十分に大きくなければならない。本発明の第２の実施形態による光ファイバは、そして、２．５μｍと４．５μｍとの間に含まれる幅ｗ_３を有する凹部クラッドを備える。この凹部クラッドは、−３．５×１０^−３未満で、好ましくは−１０．０×１０^−３より大きい外側光クラッドに対する屈折率差Δｎ_３を有する。凹部クラッドの幅および深さは、それぞれ、上述したパラメータを組み合わせて、プロファイルが最適化されて、１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長と、１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満のゼロ分散波長における波長分散勾配とが得られるように十分に小さくまた十分に大きく選択される。

以下の表ＩＩＩは、現在の技術水準で述べられる光ファイバの屈折率プロファイルと比較して、本発明の第２の実施形態による伝送光ファイバについての考えられる屈折率プロファイルの４つの実施例を与える。第１列は各プロファイルに対する基準値を与え、次の３つの列は、半径値および各セクションの幅（ｒ_１、ｗ_２、ｗ_３）を示し、最後の列は、外側クラッドに対する各セクションの屈折率差の値を（Δｎ_１からΔｎ_３）示す。屈折率値は、６３３ｎｍの波長で測定される。表ＩＩＩからの実施例の光ファイバは、１２５μｍの外径を有する。表Ｉの値は、光ファイバの設定プロファイルに相当する。

以下の表ＩＶは、表ＩＩＩの屈折率プロファイルに相当する伝送光ファイバについてシミュレートされた光学的特徴を示す。表ＩＶでは、第１列は表ＩＩＩの基準値を繰返す。以下の列は、各ファイバプロファイルについて、ケーブル遮断波長λ_ＣＣの値、１３１０ｎｍの波長についてのモードフィールド径２Ｗ_０２、１５５０ｎｍの波長における実効面積Ａ_ｅｆｆ、１５５０ｎｍの波長における波長分散Ｄ、および１５５０ｎｍの波長における波長分散勾配Ｐを提供する。最後の列は、各ファイバプロファイルについて、ゼロ分散波長ＺＤＷの値およびこの波長における波長分散勾配Ｐ_ＺＤＷの値を提供する。

本発明の第２の実施形態による４つの実施例について、１５５０ｎｍの波長における実効面積Ａ_ｅｆｆは、１００μｍ^２以上である、または、さらに正確に１００μｍ^２より大きいことが表ＩＶから留意される。波長１３１０ｎｍについてのモードフィールド径２Ｗ_０２は、９．５μｍより大きい。したがって、本発明の第２の実施形態による光ファイバは、Ｇ．６５２規格のすべてを満たさない。しかし、Ｇ．６５２規格から逸脱する波長１３１０ｎｍについてのモードフィールド径２Ｗ_０２は、ほとんどの最新の光システムが、１３１０ｎｍの波長ではもはや動作しないため有害でない。１２６０ｎｍ以下のケーブル遮断波長λ_ＣＣ、１３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長ＺＤＷ、０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満のゼロ分散波長における波長分散勾配Ｐ_ＺＤＷが観測される。そのため、本発明の第２の実施形態による光ファイバは、ケーブル遮断波長、ゼロ分散波長、およびゼロ分散波長における波長分散勾配に関して、Ｇ．６５２規格の制約を満たす。

本発明の第２の実施形態による光ファイバは、モードフィールド径に関する仕様を除いて、Ｇ．６５２規格を満たす光学パラメータを保持しながら、１００μｍ^２以上の実効面積の制約に対応するように最適化される。これらの最適化をよりよく理解するために、表ＩＩＩと表ＩＶの両方に太字で示すパラメータに関連して、現在の技術水準の光ファイバの制限が述べられる。ＥＰ−Ａ−１ ９７８ ３８３に記載される光ファイバでは、コアの半径ｒ_１が大き過ぎ、中間クラッドの幅ｗ_２が小さ過ぎるため、ケーブル遮断波長は１２６０ｎｍより大きく、ゼロ分散波長が１３００ｎｍ未満であり、ゼロ分散波長における波長分散勾配が０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍより大きい。ＵＳ−Ａ−２００５／０２４４１２０に記載される光ファイバでは、コアの半径ｒ_１および凹部クラッドの幅ｗ_３、および屈折率差Δｎ_３が大き過ぎるため、ケーブル遮断波長が１２６０ｎｍより大きい。最後に、ＥＰ−Ａ−１ ４７７ ８３１に記載される光ファイバでは、クラッドが非常に広くかつ浅いため、ゼロ分散波長が１３００ｎｍ未満である。

本発明による光ファイバは、１６２５ｎｍの波長の場合、０．０５ｄＢ／（１００ｔｕｒｎｓ）未満である、３０ｍｍの半径についての曲げ損失を有する。これらの曲げ損失値は、標準的な光ファイバの曲げ損失値と同等である。さらに、本発明による光ファイバは、光ファイバのマイクロベンディング損失と、同一の制約を受けるＳＳＭＦのマイクロベンディング損失の比が２またはさらに１．５以下であるようなマイクロベンディング損失を有する。マイクロベンディング損失は、例えば、固定径ドラム法と呼ばれる方法によって測定されうる。この方法は、参照資料ＩＥＣ ＴＲ−６２２２１の下で、ＩＥＣ小委員会８６Ａの技術勧告において述べられる。

本発明による伝送光ファイバは、長距離伝送システムに特に適する。光ファイバの他の光学パラメータを著しく劣化させない状態での実効面積の増加は、非線形効果を増やすことなく、伝送される光信号パワーの増加を可能にし、したがって、伝送線の信号対雑音比が改善され、陸上ベースのまたは水面下の長距離光伝送システムにおいて特に望ましい。

本発明による伝送光ファイバは、ＳＭＭＦと比較して増加した実効面積を有する。さらに、本発明による光ファイバは、１３１０ｎｍの波長におけるモードフィールド径２Ｗ_０の値に関する仕様を除いて、規格ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６５２の勧告に対応する。したがって、本発明による伝送光ファイバは、システムの他の光ファイバとの良好な互換性を持って、多数の伝送システムに設置されうる。

ｒ_１、ｒ_２ 半径
Δｎ_１、Δｎ_２、Δｎ_３ 屈折率差
ｗ_２、ｗ_３ 幅

Claims (5)

1. ４．０μｍと５．５μｍとの間に含まれる半径（ｒ_１）、および４．２×１０ ^−３ と５．２×１０ ^−３ との間に含まれる、外側光クラッドに対する正の屈折率差（Δｎ_１）を有する中心コアと、
   半径（ｒ_２）、０．５μｍと１．５μｍとの間に含まれる、ｒ _２ −ｒ _１ によって規定される幅（ｗ_２）、および−２．０×１０ ^−３ と１．０×１０ ^−３ との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差（Δｎ_２）を有する第１内側クラッドと、
   半径（ｒ_３）、０．９μｍと１．６μｍとの間に含まれる、ｒ _３ −ｒ _２ として規定される幅（ｗ_３）、および１×１０ ^−３ と５．０×１０ ^−３ との間に含まれる、外側光クラッドに対する正の屈折率差（Δｎ_３）を有するリングである第２内側クラッドと
   を含み、さらに
   １５５０ｎｍの波長で１００μｍ^２以上の実効面積と、
   １２６０ｎｍ未満のケーブル遮断波長と、
   １３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、
   ゼロ分散波長における０．０９２ｐｓ／ｎｍ^２−ｋｍ未満の波長分散勾配と
   を有する、単一モード光ファイバ。
2. ４．０μｍと４．７７μｍとの間に含まれる半径（ｒ _１ ）、および３．５×１０ ^−３ と５．０×１０ ^−３ との間に含まれる、外側光クラッドに対する正の屈折率差（Δｎ _１ ）を有する中心コアと、
   半径（ｒ _２ ）、７μｍと１０μｍとの間に含まれる、ｒ _２ −ｒ _１ によって規定される幅（ｗ _２ ）、および−１．０×１０ ^−３ と１．０×１０ ^−３ との間に含まれる、外側光クラッドに対する屈折率差（Δｎ _２ ）を有する第１内側クラッドと、
   半径（ｒ _３ ）、２．５μｍと４．５μｍとの間に含まれる、ｒ _３ −ｒ _２ として規定される幅（ｗ _３ ）、および−３．５×１０ ^−３ 未満の外側光クラッドに対する負の屈折率差（Δｎ _３ ）を有する凹部クラッドである第２内側クラッドと
   を含み、さらに
   １５５０ｎｍの波長で１００μｍ ^２ 以上の実効面積と、
   １２６０ｎｍ未満のケーブル遮断波長と、
   １３００ｎｍと１３２４ｎｍとの間に含まれるゼロ分散波長と、
   ゼロ分散波長における０．０９２ｐｓ／ｎｍ ^２ −ｋｍ未満の波長分散勾配と
   を有する、単一モード光ファイバ。
3. 第２内側クラッドの凹部クラッドが、−１０．０×１０^−３より大きい外側光クラッドに対する屈折率差（Δｎ_３）を有する、請求項２に記載の単一モード光ファイバ。
4. １６２５ｎｍの波長の場合、３０ｍｍの曲率半径について０．０５ｄＢ／１００_{ｔｕｒｎｓ}以下の曲げ損失を有す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単一モード光ファイバ。
5. １５５０ｎｍの波長の場合、ファイバのマイクロベンディング損失の、同一の制約を受ける標準的な単一モードファイバ（ＳＳＭＦ）のマイクロベンディング損失に対する比が２以下であるようなマイクロベンディング損失を有す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単一モード光ファイバ。

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