JPH01207705A - Wide wavelength band/low dispersion single mode optical fiber - Google Patents

Wide wavelength band/low dispersion single mode optical fiber

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JPH01207705A
JPH01207705A JP63031746A JP3174688A JPH01207705A JP H01207705 A JPH01207705 A JP H01207705A JP 63031746 A JP63031746 A JP 63031746A JP 3174688 A JP3174688 A JP 3174688A JP H01207705 A JPH01207705 A JP H01207705A
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refractive index
core
optical fiber
cladding
clad
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Japanese (ja)
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Nobuo Kuwaki
伸夫 桑木
Masaharu Ohashi
正治 大橋
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain strong bending characteristics in a wide mode field diameter without losing wide wavelength and low dispersion characteristics by specifying the diameter of a 1st core and a specific refractive index difference between the 1st core and an outermost clad. CONSTITUTION:The title optical fiber has the distribution of refractive indexes so that the refractive index of the 1st core 1 is larger than that of the outermost layer clad 5, the refractive index of a 2nd core is almost equal to that of the clad 5, the refractive index of a 1st clad 3 is smaller than that of the clad 5, and the refractive index of a 2nd clad 4 is larger than that of the clad 5 and smaller than that of the 1st core 1. The diameter of the 1st core 1 is 4-6mum and the specific refractive index difference between the 1st core 1 and the outermost layer clad 5 is 0.45-0.7%. Consequently, the single mode optical fiber provided with high bending loss characteristics in a large mode field diameter can be obtained without losing the wide wavelength band and low dispersion characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光ファイバ、さらに詳細には、光ファイバの
損失が最小となる波長1.5μmから 1.6μmの光
を伝送する光通信用ファイバにおいて、広波長域かつ低
分散を実現し、しかもケーブル化におけるマイクロベン
ディングによる損失増の影響が少ない広波長域低分散単
一モード光ファイバに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is directed to optical fibers, more specifically, for optical communications that transmit light with a wavelength of 1.5 μm to 1.6 μm, where the loss of the optical fiber is minimal. The present invention relates to a wide wavelength range, low dispersion single mode optical fiber that achieves a wide wavelength range and low dispersion, and is less affected by increased loss due to microbending during cable production.

[従来の技術] 一般に、単一モード光ファイバの伝送帯域は色分散によ
って制限されることが知られている。色分散はファイバ
材料に依存する材料分散とファイバの屈折率分布に依存
する構造分散との和で与えられる。
[Prior Art] It is generally known that the transmission band of a single mode optical fiber is limited by chromatic dispersion. Chromatic dispersion is given by the sum of material dispersion that depends on the fiber material and structural dispersion that depends on the refractive index distribution of the fiber.

石英系光ファイバの材料分散は、波長1.3μm付近に
おいて;になる。従来の単一モード光ファイバは、構造
分散がほぼ写となる規格化周波数v値の大きい範囲で設
計されているため、分散が零となる波長は約1.3μm
であり、この波長において大容量伝送が可能であった。
The material dispersion of a silica-based optical fiber is; around a wavelength of 1.3 μm. Conventional single mode optical fibers are designed in a large range of normalized frequency v values where the structural dispersion is almost identical, so the wavelength at which the dispersion becomes zero is approximately 1.3 μm.
, and large-capacity transmission was possible at this wavelength.

また、近年、石英系ファイバの損失が最小となる波長1
.5μm付近において、大きな構造分散を実現すること
により、τ分散波長を1.5μm帯にシフトした分散シ
フト光ファイバが実用化されている。
In addition, in recent years, the wavelength 1 where the loss of silica fiber is the minimum
.. A dispersion-shifted optical fiber in which the τ dispersion wavelength is shifted to the 1.5 μm band has been put into practical use by realizing a large structural dispersion in the vicinity of 5 μm.

の波長において;分散を実現しているため、近い将来に
おいて実用化が期待される波長多重大容量伝送方式には
通さないという欠点があった。このため、広い波長域に
おいて低分散を実現可能な広波長域かつ低分散の光ファ
イバを目指しての研究が精力的に行われている。
Since it achieves dispersion at wavelengths of For this reason, research is being actively conducted aimed at creating optical fibers with a wide wavelength range and low dispersion that can achieve low dispersion over a wide wavelength range.

第2図および第3図に、従来の広波長域低分散光ファイ
バの一例として、W形層折率分布光ファイバの断面図お
よびその屈折率分布を、それぞれ、示す。
FIGS. 2 and 3 respectively show a cross-sectional view of a W-shaped layered index-gradient optical fiber and its refractive index distribution as an example of a conventional wide-wavelength low-dispersion optical fiber.

ここで、6はコア、3はコア6のまわりの第1クラッド
、5は第1クラッド3のまわりに配設した最外層クラッ
ドである。なお、このW形光ファイバの構造パラメータ
は、モードフィールド径8μmにおいて曲げ損失がほぼ
最小となるものを選んである。
Here, 6 is a core, 3 is a first cladding around the core 6, and 5 is an outermost cladding disposed around the first cladding 3. Note that the structural parameters of this W-shaped optical fiber are selected such that the bending loss is substantially minimized at a mode field diameter of 8 μm.

第3図において、Δ1およびΔ−は、それぞれ、コア6
および第1クラッド3の比屈折率差、2aおよび2ac
は、それぞれ、コア6および第1クラッド3の直径であ
る。ここで、これら比屈折率差は次式によって定義する
In FIG. 3, Δ1 and Δ− are respectively core 6
and the relative refractive index difference of the first cladding 3, 2a and 2ac
are the diameters of the core 6 and the first cladding 3, respectively. Here, these relative refractive index differences are defined by the following equation.

Δ+−(n2−nc2) /2n2 Δ−(n(、’−ne’)/2no’ n、nlおよびncは、それぞれ、コア6、第1クラッ
ド3および最外層クラッド5の屈折率差である。
Δ+-(n2-nc2)/2n2 Δ-(n(,'-ne')/2no' n, nl and nc are the refractive index differences between the core 6, first cladding 3 and outermost cladding 5, respectively. .

第4図にかかるW形光ファイバの分散波長特性を理論計
算により求めた一例を示す。なお、ここで行った理論計
算については、特開昭62−52508号公報に開示さ
れている方法、すなわち、光ファイバの屈折率分布を径
方向に多層分割し、各層での電iin界分布を求め、各
層での電磁界成分の境界条件から伝搬定数を数値的に求
める方法を用いた。
An example of the dispersion wavelength characteristic of the W-shaped optical fiber shown in FIG. 4 obtained by theoretical calculation is shown. The theoretical calculations performed here were performed using the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-52508, in which the refractive index distribution of the optical fiber is divided into multiple layers in the radial direction, and the electric field distribution in each layer is calculated. We used a method to numerically determine the propagation constant from the boundary conditions of the electromagnetic field components in each layer.

W形光ファイバは、最外層クラッド5のモードカットフ
ィルタ効果により、広波長域低分散を実現しつつ、単一
モードで動作するファイバである。
The W-type optical fiber is a fiber that operates in a single mode while achieving low dispersion in a wide wavelength range due to the mode cut filter effect of the outermost cladding 5.

第4図から、はぼ1.35〜1.6μmの波長域におい
て、分tik (iiaO=±3ps/km/nm以下
という広波長域低分散を満足することがわかる。
From FIG. 4, it can be seen that in the wavelength range of about 1.35 to 1.6 μm, the wide wavelength range low dispersion of tik (iiaO=±3 ps/km/nm or less) is satisfied.

第5図に波長1255μmにおけるW形光ファイバのモ
ードフィールド径と許容曲げ半径との関係を示す。
FIG. 5 shows the relationship between the mode field diameter and allowable bending radius of a W-shaped optical fiber at a wavelength of 1255 μm.

ここで、許容曲げ半径とは、使用波長における一様曲げ
による損失の増加が0.01dB/kmとなる曲げ半径
を表し、この値が小さいほど、ファイバは曲げに対して
強い特性を有する。
Here, the allowable bending radius refers to the bending radius at which the increase in loss due to uniform bending at the used wavelength is 0.01 dB/km, and the smaller this value is, the stronger the fiber is against bending.

光ファイバを実用化するうえで、モードフィールド径お
よび許容曲げ半径の大きさは重要な要因である。モード
フィールド径については、低損失接続を可能とするため
には、現時点では使用波長域において8μm以上の値が
必要であると考えられる。また、許容曲げ半径について
は、ケーブル化および布設後の損失増を抑えるためには
、使用波長において許容曲げ半径を6cm以下の値とす
ることが必要である。
In putting optical fibers into practical use, the mode field diameter and the allowable bending radius are important factors. Regarding the mode field diameter, in order to enable low-loss connection, it is currently considered that a value of 8 μm or more is required in the used wavelength range. Further, regarding the allowable bending radius, in order to suppress an increase in loss after cable formation and installation, it is necessary to set the allowable bending radius to a value of 6 cm or less at the wavelength used.

[発明が解決しようとする課題] ところが、第5図かられかるように、W形光ファイバに
おいては、モードフィールド径を8μm以上とした場合
、許容曲げ半径が約7c+n以上となってしまうため、
実用化には大きな欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, as can be seen from FIG. 5, in a W-type optical fiber, when the mode field diameter is set to 8 μm or more, the allowable bending radius becomes about 7c+n or more.
There were major drawbacks to its practical application.

従来のW形光ファイバは、コアの周囲に第1クラッドが
存在するため、これによる導波モードへの影響を無視て
きなかフた。従来のW形光ファイバは、第1クラッドの
深さΔ−および幅(ae−a)を犬ぎくするに従って、
広波長域低分散の実現が容易となる特性を有している。
In conventional W-shaped optical fibers, since the first cladding exists around the core, the influence of this on the waveguide mode has been ignored. In the conventional W-shaped optical fiber, as the depth Δ- and width (ae-a) of the first cladding are narrowed,
It has characteristics that make it easy to achieve low dispersion over a wide wavelength range.

、しかしながら、この場合、第1クラッドの影響により
、コア内の光パワーの閉じ込めが強くなり、モードフィ
ールド径が小さくなってしまう欠点があった。さらに、
第1クラッドは伝搬モードの規格化伝搬定数を小さくす
る効果も有しており、このため許容曲げ半径が大きくな
ってしまう欠点もあった。
However, in this case, due to the influence of the first cladding, the confinement of the optical power in the core becomes strong and the mode field diameter becomes small. moreover,
The first cladding also has the effect of reducing the normalized propagation constant of the propagation mode, which also has the disadvantage of increasing the allowable bending radius.

そこで、本発明の目的は、従来の広波長域低分散光ファ
イバにおける欠点、すなわち、モードフィールド径を大
きくした場合に曲げ特性が弱くなるという欠点を解決し
た広波長域低分散車−モード光ファイバを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the object of the present invention is to provide a wide wavelength range low dispersion optical fiber which solves the drawback of conventional wide wavelength range low dispersion optical fibers, that is, the bending characteristics become weak when the mode field diameter is increased. Our goal is to provide the following.

[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明は、第1コア
、第2コア、第1クラッド、第2クラッドおよび最外層
クラッドを、内側から、順次に同心円状に多重に配置す
るとともに、第1コアの屈折率は、最外層クラッドの屈
折率より大きく、第2コアの屈折率は、最外層クラッド
の屈折率とほぼ等しく、第1クラッドの屈折率は、最外
層クラッドの屈折率よりも小さく、第2クラッドの屈折
率は、最外層クラッドの屈折率よりも大きく、かつ第1
コアの屈折率よりも小さい屈折率分布を有する単一モー
ド光ファイバであって、第1コアの直径が4〜6μmで
あり、第1コアの最外層クラッドに対する比屈折率差が
、0.45〜0.7%とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention sequentially forms a first core, a second core, a first clad, a second clad, and an outermost clad in concentric circles from the inside. The refractive index of the first core is greater than the refractive index of the outermost cladding, the refractive index of the second core is approximately equal to the refractive index of the outermost cladding, and the refractive index of the first cladding is , the refractive index of the second cladding is smaller than the refractive index of the outermost cladding, and the refractive index of the second cladding is larger than the refractive index of the outermost cladding, and
A single mode optical fiber having a refractive index distribution smaller than the refractive index of the core, the diameter of the first core is 4 to 6 μm, and the relative refractive index difference of the first core with respect to the outermost cladding is 0.45 ~0.7%.

[作 用] 本発明によれば、広波長域低分散性を損なうことなく、
大きなモードフィールド径で良好な曲げ損失特性を具備
する単一モード光ファイバを実現することがで診る。
[Function] According to the present invention, without impairing wide wavelength range low dispersion,
We aim to realize a single mode optical fiber with a large mode field diameter and good bending loss characteristics.

本発明光ファイバは、上述した欠点を改善するために、
コアと第1クラッドとの間に第2コアを設けることによ
って、広波長域低分散性を損なうことなく、モードフィ
ールド径を大きくすることを可能としている。さらに加
えて、第1クラッドの外側に、最外層クラッドより大き
な屈折率を有する第2クラッドを配置することにより、
規格化伝搬定数を大きくし、曲げ特性の改善を図ってい
る。
In order to improve the above-mentioned drawbacks, the optical fiber of the present invention has the following features:
By providing the second core between the core and the first cladding, it is possible to increase the mode field diameter without impairing low dispersion in a wide wavelength range. Furthermore, by arranging a second cladding having a larger refractive index than the outermost cladding outside the first cladding,
The normalized propagation constant is increased to improve bending characteristics.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明光ファイバの一実施例の断面構造を示
し、ここで、1は第1コア、2は第2コア、3は第1ク
ラッド、4は第2クラッド、5は最外層クラッドである
FIG. 1 shows a cross-sectional structure of an embodiment of the optical fiber of the present invention, where 1 is a first core, 2 is a second core, 3 is a first cladding, 4 is a second cladding, and 5 is an outermost layer. It is clad.

第1コア1.第2コア2.第1クラッド3.第2クラッ
ド4および最外層クラッド5を、内側から、順次に同心
円状に多重に配置するとともに、第1コアlの屈折率は
、最外層クラッド5の屈折率より大きく、第2コア2の
屈折率は、最外層クラッド5の屈折率とほぼ等しく、第
1クラッド3の屈折率は、最外層クラッド5の屈折率よ
りも小さく、第2クラッド4の屈折率は、最外層クラッ
ド5の屈折率よりも大きく、かつ第1コア1の屈折率よ
りも小さい屈折率分布を有するようにする。そして、第
1コア1の直径が4〜6μmであり、第1コア1の最外
層クラッド5に対する比屈折率差が、0.45〜0.7
%とする。
1st core 1. Second core 2. First cladding 3. The second cladding 4 and the outermost cladding 5 are sequentially arranged concentrically in multiple layers from the inside, and the refractive index of the first core l is larger than the refractive index of the outermost cladding 5, and the refractive index of the second core 2 is The refractive index of the first cladding 3 is approximately equal to the refractive index of the outermost cladding 5, the refractive index of the first cladding 3 is smaller than the refractive index of the outermost cladding 5, and the refractive index of the second cladding 4 is the refractive index of the outermost cladding 5. , and smaller than the refractive index of the first core 1. The diameter of the first core 1 is 4 to 6 μm, and the relative refractive index difference between the first core 1 and the outermost cladding 5 is 0.45 to 0.7.
%.

第6図は、第1図示の本発明光ファイバの屈折率分布の
一例を示す図であり、ここで、第1コア1、第2コア2
.第1クラッド3および第2クラッド4の比屈折率差お
よび直径を、それぞれ、Δ“、Δ0.Δ−9Δ、および
2a、2a、、2a2,2aeとする。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the refractive index distribution of the optical fiber of the present invention shown in FIG.
.. Let the relative refractive index difference and diameter of the first cladding 3 and the second cladding 4 be Δ", Δ0.Δ-9Δ, and 2a, 2a, 2a2, 2ae, respectively.

なお、ここで、比屈折率差は最外層クラッド5の屈折率
nCを基準として次式で定義する。
Note that here, the relative refractive index difference is defined by the following equation using the refractive index nC of the outermost layer cladding 5 as a reference.

Δ”= (n2−ne’)/2n2 Δ。−(n、’−ne’) /2no’Δ−=(n、’
−nc’)/2nl’ Δr”(n2’−n%)/2n2’ ここで、n、no、nl、n2およびncは、それぞれ
、第1コア1.第2コア2.第1クラッド3.第2クラ
ッド4および最外層クラッド5の屈折率である。なお、
上記の理論計算も特開昭62−52508号公報に開示
されている方法を用いて行った。
Δ"= (n2-ne')/2n2 Δ.-(n,'-ne')/2no'Δ-=(n,'
-nc')/2nl'Δr''(n2'-n%)/2n2' Here, n, no, nl, n2 and nc are respectively the first core 1. the second core 2. the first cladding 3. This is the refractive index of the second cladding 4 and the outermost cladding 5.
The above theoretical calculations were also performed using the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-52508.

第7図は、波長1.5〜1.6μmにおいて、分散σが
士zps/km/nm以内となる場合につぃ°て、本発
明光ファイバの2acとΔ0との関係を示す計算結果で
ある。なお、第7図の例において、本発明光ファイバの
形状パラメータa/ac、 at/ac、 a2/ae
およびΔ0/Δ2.Δ−/Δ3.Δ、/Δ0の値は、フ
ァイバグループlおよび2において、それぞれ、0.3
5゜0.6.0.8.0.−0.7.0.5および0.
4.0.55.0.8゜0、−0.7.0.6である。
Figure 7 shows the calculation results showing the relationship between 2ac and Δ0 of the optical fiber of the present invention when the dispersion σ is within zps/km/nm at a wavelength of 1.5 to 1.6 μm. be. In the example of FIG. 7, the shape parameters of the optical fiber of the present invention are a/ac, at/ac, a2/ae.
and Δ0/Δ2. Δ−/Δ3. The values of Δ, /Δ0 are 0.3 in fiber groups l and 2, respectively.
5゜0.6.0.8.0. -0.7.0.5 and 0.
4.0.55.0.8°0, -0.7.0.6.

第7図において、Δ1の値が黒丸点より小さい領域にお
いては、導波路分散の波長傾きが小さくなるため、材料
分散の波長傾きを相殺することができず、分散条件(1
σ1≦2ps/km/nm)を満足することができない
In FIG. 7, in the region where the value of Δ1 is smaller than the black dot, the wavelength slope of the waveguide dispersion becomes small, so the wavelength slope of the material dispersion cannot be canceled, and the dispersion condition (1
(σ1≦2 ps/km/nm) cannot be satisfied.

なお、第7図において、他の形状パラメータを一定とし
、あるΔ0の値に対して±2ps/km/nmの範囲の
分散条件変化に対して、2acの変化は約士o、iμm
以内であることから、広波長域低分散光ファイバは、形
状パラメータおよび分散条件によって、2aeおよびΔ
3の関係がほぼ一義的に決定されると考えられる。
In addition, in FIG. 7, when other shape parameters are kept constant, for a certain value of Δ0, a change in dispersion conditions in the range of ±2 ps/km/nm, a change in 2ac is approximately 2o, iμm.
Therefore, wide wavelength range low dispersion optical fiber has 2ae and Δ
It is considered that the relationship 3 is almost uniquely determined.

第8図は、第7図に示した本発明光ファイバのファイバ
グループ1および2の場合について、Δ0と波長1.5
5μmにおけるモードフィールド径および許容曲げ半径
との関係の計算結果である。
FIG. 8 shows Δ0 and wavelength 1.5 for fiber groups 1 and 2 of the optical fiber of the present invention shown in FIG.
This is a calculation result of the relationship between the mode field diameter and the allowable bending radius at 5 μm.

Δ“の減少とともに、モードフィールド径および許容曲
げ半径が大きくなることがわかる。さらに、第8図から
、モードフィールド径と許容曲げ半径の関係もほぼ一義
的に表されることが明らかである。よって、光ファイバ
の形状パラメータを変化させた場合のこの関係から、本
発明光ファイバの特性を最適化することができる。
It can be seen that the mode field diameter and the allowable bending radius increase as Δ" decreases. Furthermore, from FIG. 8, it is clear that the relationship between the mode field diameter and the allowable bending radius is almost uniquely expressed. Therefore, from this relationship when the shape parameters of the optical fiber are changed, the characteristics of the optical fiber of the present invention can be optimized.

第9図は、上述したように一義的に決定される許容曲げ
半径Rとモードフィールド径2Wとの関係を示している
。第9図は、波長1.55μmにおいて、第2クラッド
4の屈折率の大きさを表すξ1(−Δr/Δ゛)をパラ
メータとした計算結果であり、第2クラッド4の曲げ特
性改善効果を表している。
FIG. 9 shows the relationship between the allowable bending radius R and the mode field diameter 2W, which are uniquely determined as described above. FIG. 9 shows the calculation results using ξ1 (-Δr/Δ゛), which represents the magnitude of the refractive index of the second cladding 4, as a parameter at a wavelength of 1.55 μm, and shows the bending property improvement effect of the second cladding 4. represents.

第9図において、a/ac、 a17’ac、 a2/
aeおよびΔ0/Δ1.Δ−/Δ”の値は、それぞれ、
0.4.0.6゜0.8およびO,−0,7であり、上
記分散条件を満足するようにaeおよびΔ0を決定しで
ある。
In Figure 9, a/ac, a17'ac, a2/
ae and Δ0/Δ1. The values of Δ−/Δ” are, respectively,
0.4.0.6°0.8 and O, -0.7, and ae and Δ0 were determined to satisfy the above dispersion conditions.

第9図から、モードフィールド径2Wを一定とした場合
、ξ1を大、つまり第2クラッド4の屈折率を大きくす
ることによって、曲げ特性が改善されるごとがわかる。
From FIG. 9, it can be seen that when the mode field diameter 2W is constant, the bending characteristics are improved by increasing ξ1, that is, by increasing the refractive index of the second cladding 4.

しかしながら、分散条件を満足するモードフィールド径
2Wの最大値(図の黒丸。黒丸より大きなモードフィー
ルド径では分散条件を満足する解は存在しない、)が、
第2クラッド4の屈折率を犬ぎくするに従って減少する
ことがわかる。
However, the maximum value of the mode field diameter 2W that satisfies the dispersion condition (black circle in the figure; there is no solution that satisfies the dispersion condition with a mode field diameter larger than the black circle) is
It can be seen that the refractive index of the second cladding 4 decreases as the refractive index becomes steeper.

第1O図は、第2コア2のモードフィールド径拡大効果
を示す計算結果であり、第1コア1の大ぎさを表すξ2
(= a/ae)をパラメータとして、波長1.55μ
mにおける許容曲げ半径Rとモードフィールド径2Wと
の関係を示している。
FIG. 1O is a calculation result showing the mode field diameter expansion effect of the second core 2, and ξ2 representing the size of the first core 1.
(= a/ae) as a parameter, wavelength 1.55μ
The relationship between the allowable bending radius R and the mode field diameter 2W at m is shown.

第1θ図において、at/ac、 a2/aCおよびΔ
。/Δ3゜Δ−/Δ9.Δ、/Δ4の値は、それぞれ、
0.6.0.8および0.−0.7.0.4である。第
10図から、ξ2を小、つまり第2クラッド4の幅(−
(a、−a)/ac)を大きくすることによって、モー
ドフィールド径の最大値を大きくすることができる。こ
の場合、曲げ特性も若干劣化するが、これはξ、を若千
大きくすることによって改善することが可能である。
In Figure 1θ, at/ac, a2/aC and Δ
. /Δ3゜Δ−/Δ9. The values of Δ and /Δ4 are, respectively,
0.6, 0.8 and 0. -0.7.0.4. From FIG. 10, it can be seen that ξ2 is small, that is, the width of the second cladding 4 (-
By increasing (a, -a)/ac), the maximum value of the mode field diameter can be increased. In this case, the bending properties are also slightly degraded, but this can be improved by increasing ξ by a small amount.

このように、第2クラッド4の屈折率およびξ、を小さ
くして第2コア2の幅を適当に調整することによって、
本発明ファイバは、モードフィールド径が大きく、かつ
曲げに強い特性を有することが可能である。また、分散
およびモードフィールド径の特性は、第1コア1の構造
パラメータに大きく依存している。
In this way, by reducing the refractive index and ξ of the second cladding 4 and appropriately adjusting the width of the second core 2,
The fiber of the present invention has a large mode field diameter and can be resistant to bending. Further, the characteristics of dispersion and mode field diameter are largely dependent on the structural parameters of the first core 1.

第11図は、前述の分散条件と、モードフィールド径7
μm以上および許容曲げ半径6cn+以下を満足する本
発明光ファイバの28とΔゝとの関係の計算結果であり
、形状パラメータとしては、2a。
Figure 11 shows the above-mentioned dispersion conditions and mode field diameter 7.
This is the calculation result of the relationship between 28 and Δゝ of the optical fiber of the present invention that satisfies the requirement of μm or more and the allowable bending radius of 6cn+ or less, and the shape parameter is 2a.

Δ1の解が存在する組み合せを選んである。黒丸は、形
状パラメータを適宜変化させ、上記条件を満足したとき
の計算結果をプロットしたものであり、実際は、この近
傍にも解が存在している。これより、2aおよびΔ9は
、それぞれ、はぼ4〜6μmおよび0.45〜0.7%
の範囲であることがわかる。
Combinations for which a solution of Δ1 exists are selected. The black circles are plots of calculation results obtained when the above conditions are satisfied by changing the shape parameters as appropriate; in reality, solutions also exist in this vicinity. From this, 2a and Δ9 are approximately 4 to 6 μm and 0.45 to 0.7%, respectively.
It can be seen that the range is within the range of .

なお、Δ0の最大値(0,7%)および最小値(0,4
5%)は、それぞれ、モードフィールド径および許容曲
げ半径の条件に起因するものであり、また、第1コア1
のコア径2aの変化領域は、±2ps/km/nmの範
囲の分散条件の変化に起因するものである。
Note that the maximum value (0.7%) and minimum value (0.4%) of Δ0
5%) are due to the mode field diameter and allowable bending radius conditions, respectively, and the first core 1
The range of change in the core diameter 2a is caused by a change in dispersion conditions within a range of ±2 ps/km/nm.

第2コア2の比屈折率差Δ。については、計算の結果、
Δ0/Δ1がほぼ0.1〜−0.1の範囲内では曲げお
よびモードフィールド径の特性に与(る影響は小さいこ
とがわかった。
The relative refractive index difference Δ of the second core 2. As for the calculation result,
It was found that when Δ0/Δ1 is within the range of approximately 0.1 to −0.1, the effects on the bending and mode field diameter characteristics are small.

次に、第1表に、波長1.5μm −1,6μmにおい
て分散値が±2ps/km/nm以内であり、波長1.
55μmにおけるモードフィールド径がほぼ8μmで、
かつ許容曲げ半径が6cm以下となる本発明光ファイバ
の設計例を示す。
Next, Table 1 shows that the dispersion value is within ±2 ps/km/nm at a wavelength of 1.5 μm to 1.6 μm, and the dispersion value is within ±2 ps/km/nm at a wavelength of 1.5 μm to 1.6 μm.
The mode field diameter at 55 μm is approximately 8 μm,
A design example of an optical fiber of the present invention having an allowable bending radius of 6 cm or less will be shown.

第   1   表 ここで、ファイバAおよびBは、それぞれ、第7図のフ
ァイバグループ1および2の黒丸で示される構造パラメ
ータを有している。これらファイバの形状パラメータは
、第9図および第1O図の方法により設計されている。
TABLE 1 Here, fibers A and B have the structural parameters indicated by the filled circles in fiber groups 1 and 2 in FIG. 7, respectively. The shape parameters of these fibers are designed by the method shown in FIG. 9 and FIG. 1O.

なお、第7図および第8図を用いることによって、ファ
イバの2ac、Δ0を決定することが可能である。
Note that by using FIGS. 7 and 8, it is possible to determine 2ac and Δ0 of the fiber.

第12図は、第8図から得た本発明光ファイバの曲げ特
性とモードフィールド径との関係を示し、第13図はそ
の分散波長特性の計算結果である。
FIG. 12 shows the relationship between the bending characteristics and the mode field diameter of the optical fiber of the present invention obtained from FIG. 8, and FIG. 13 shows the calculation results of its dispersion wavelength characteristics.

第12図から明らかなように、本発明光ファイバは、モ
ードフィールド径8μmにおいて、使用波長における許
容曲げ半径を6cm以下にすることが可能であるととも
に、第13図から明らかなように、広い波長域(ファイ
バBは約1.5μmから1.67μm )において低分
散(±2ps/km/nm以内)の実現が可能であるこ
とがわかる。
As is clear from FIG. 12, the optical fiber of the present invention is capable of reducing the allowable bending radius at the operating wavelength to 6 cm or less when the mode field diameter is 8 μm, and as is clear from FIG. It can be seen that low dispersion (within ±2 ps/km/nm) can be achieved in the range (approximately 1.5 μm to 1.67 μm for fiber B).

[発明の効果] 以上述べたように、本発明は、広波長域低分散性を損な
うことなく、広いモードフィールド径において強い曲げ
特性を得ることが可能である利点を有している。したが
って、本発明ファイバを用いることにより、波長多重大
容量伝送方式を容易に実現でとる利点がある。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention has the advantage that strong bending characteristics can be obtained in a wide mode field diameter without impairing low dispersion in a wide wavelength range. Therefore, by using the fiber of the present invention, there is an advantage that a wavelength multiplexed capacity transmission system can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明光ファイバの一実施例の断面を示す断面
図、 第2図は従来のW形層折率分布光ファイバの断面例を示
す断面図、 第3図は従来のW形層折率分布光ファイバの屈折率分布
を示す特性図、 第4図は従来のW形光ファイバの分散波長特性を示す特
性図、 一第5図は波長1.55μmにおける従来のW形光ファ
イバのモードフィールド径と許容曲げ半径との関係を示
す特性図、 第6図は本発明光ファイバの屈折率分布を示す特性図、 第7図は本発明光ファイバにおいて分散条件を満足する
2aとΔ0の関係を示す特性図、第8図は本発明光ファ
イバにおけるΔ9とモードフィールド径および許容曲げ
半径との関係を示す特性図、 第9図は本発明光ファイバにおける第2クラッドの曲げ
特性改善効果を示す許容曲げ半径とモードフィールド径
との関係についての計算結果を示す特性図、 第10図は本発明光ファイバにおける第2コアのモード
フィールド径拡大効果を示す許容曲げ半径とモードフィ
ールド径との関係についての計算結果を示す特性図、 第11図は本発明光ファイバにおいて形状パラメータを
変化させた場合の28とΔ3との関係を、モードフィー
ルド径は7μm以上となる場合について示す特性図、 第12図は本発明光ファイバの波長1.55μmにおけ
るモードフィールド径と許容曲げ半径との関係を示す特
性図、 第13図は本発明光ファイバの分散波長特性を示す特性
図である。 l・・・第1コア、 2・・・第2コア、 3・・・第1クラッド、 4・・・第2クラッド、 5・・・最外層クラッド、 6・・・コア。
Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of the cross section of an optical fiber of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing an example of a cross section of a conventional W-layer graded index optical fiber, and Fig. 3 is a cross-sectional view of a conventional W-layer optical fiber. A characteristic diagram showing the refractive index distribution of a refractive index distribution optical fiber. Figure 4 is a characteristic diagram showing the dispersion wavelength characteristics of a conventional W-shaped optical fiber. Figure 5 is a characteristic diagram showing the dispersion wavelength characteristics of a conventional W-shaped optical fiber at a wavelength of 1.55 μm. A characteristic diagram showing the relationship between mode field diameter and allowable bending radius. Figure 6 is a characteristic diagram showing the refractive index distribution of the optical fiber of the present invention. Figure 7 is a characteristic diagram of 2a and Δ0 that satisfy the dispersion condition in the optical fiber of the present invention. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between Δ9, mode field diameter, and allowable bending radius in the optical fiber of the present invention. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the bending characteristic improvement effect of the second cladding in the optical fiber of the present invention. FIG. 10 is a characteristic diagram showing calculation results regarding the relationship between the allowable bending radius and the mode field diameter shown in FIG. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between 28 and Δ3 when the shape parameters are changed in the optical fiber of the present invention when the mode field diameter is 7 μm or more; FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the mode field diameter and allowable bending radius at a wavelength of 1.55 μm of the optical fiber of the present invention, and FIG. 13 is a characteristic diagram showing the dispersion wavelength characteristic of the optical fiber of the present invention. l...First core, 2...Second core, 3...First cladding, 4...Second cladding, 5...Outermost layer cladding, 6...Core.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)第1コアと、第2コアと、第1クラッドと、第2ク
ラッドと、最外層クラッドとが、内側から順次に同心円
状に多重に配置されており、前記第1コアの屈折率は、
前記最外周クラッドの屈折率より大きく、前記第2コア
の屈折率は、前記最外層クラッドの屈折率とほぼ等しく
、前記第1クラッドの屈折率は、前記最外層クラッドの
屈折率よりも小さく、前記第2クラッドの屈折率は、前
記最外層クラッドの屈折率よりも大きく、かつ前記第1
コアの屈折率よりも小さい屈折率分布を有する単一モー
ド光ファイバであって、 前記第1コアの直径が4〜6μmであり、前記第1コア
の前記最外層クラッドに対する比屈折率差が、0.45
〜0.7%であることを特徴とする広波モード光ファイ
バ。
[Scope of Claims] 1) A first core, a second core, a first clad, a second clad, and an outermost clad are arranged concentrically in multiple layers in order from the inside, and The refractive index of one core is
greater than the refractive index of the outermost cladding, the refractive index of the second core is approximately equal to the refractive index of the outermost cladding, and the refractive index of the first cladding is smaller than the refractive index of the outermost cladding, The refractive index of the second cladding is greater than the refractive index of the outermost cladding, and
A single mode optical fiber having a refractive index distribution smaller than the refractive index of the core, wherein the first core has a diameter of 4 to 6 μm, and the relative refractive index difference of the first core with respect to the outermost cladding is 0.45
~0.7%.
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