JPH09258054A

JPH09258054A - 分散シフトファイバ

Info

Publication number: JPH09258054A
Application number: JP8342043A
Authority: JP
Inventors: Takatoshi Katou; 考利加藤; Yoshiyuki Suetsugu; 義行末次; Masayuki Nishimura; 正幸西村
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】偏波モード分散を低減する構造を備えた分散
シフトファイバを提供する。【解決手段】この発明に係る分散シフトファイバは、
石英ガラスを主成分とし、その零分散波長値が１．４μ
ｍ以上、かつ、１．７μｍ以下の範囲に設定されたシン
グルモード光ファイバである。特に、当該分散シフトフ
ァイバは、クラッドに相当する部位に凹みが設けられた
屈折率プロファイルを有するとともに、少なくともコア
領域全体にフッ素が添加されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、１．４μｍから
１．７μｍの範囲にその零分散波長が設定された分散シ
フトファイバに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、所定外径の光ファイバは、光
ファイバ母材の一端を加熱・軟化させた状態で、該母材
を線引することにより製造されてきた。しかしながら、
得られた光ファイバのコア部分及び周囲のクラッド部分
の断面形状は、わずかに楕円状または歪んだ円状とな
り、完全に真円形の同心円状とすることは困難である。
従って、該得られた光ファイバの径方向の屈折率分布も
完全な同心円状でないため、これが原因となって偏波モ
ード分散（polarization-mode dispersion:PMD）が大き
くなってしまっていた。なお、偏波モード分散とは、光
ファイバ断面において直交する２偏波間の群速度の差異
に起因して発生する分散をいう。

【０００３】特に、大容量かつ長距離の伝送が必要とさ
れる海底ケーブル用または幹線ケーブル用の光ファイバ
の場合、上記偏波モード分散の影響は多大である。

【０００４】図２２は、従来の代表的な分散シフトファ
イバの構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。図２２に示されたように、従来の分散シフトファイ
バ５０は石英ガラスを主成分とするシングルモード光フ
ァイバであり、ゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されたガラ
ス領域であって、純石英ガラスに対する比屈折率差が
１．０％、かつその外径ａが２．６μｍである内側コア
９１０と、該内側コア９１０の外周に設けられ、Ｇｅが
添加されたガラス領域であって、純石英ガラスに対する
比屈折率差が０．０８％、かつその外径ｂが８．７μｍ
である外側コア９２０と、該外側コア９２０の外周に設
けられたガラス領域であって、実質的に純石英ガラスか
らなり、かつその外径が１２５μｍであるクラッドとを
備えている。ただし、外側コア９２０の外径ｂに対する
内側コア９１０の外径ａの比Ｒａ（＝ａ／ｂ）は０．３
である。

【０００５】なお、図２２に示された屈折率プロファイ
ル１０の横軸は、当該分散シフトファイバ５０の断面
（伝搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）におけ
る線Ｌ１上の各位置に相当している。さらに、この屈折
率プロファイル１０において、領域９１１は上記内側コ
ア９１０の線Ｌ１上の各部位の比屈折率差、領域９２１
は上記外側コア９２０の線Ｌ１上の各部位の比屈折率
差、領域９３１は上記クラッド９３０の線Ｌ１上の各部
位の比屈折率差に対応している。

【０００６】発明者らは、図２２の分散シフトファイバ
５０を複数個製造したとき、現状では、それらの偏波モ
ード分散の平均が、約１．２０ｐｓ／（ｋｍ）^1/2とな
ることを確認した。こうした偏波モード分散の影響を低
減すべく、光ファイバ母材を線引きし、得られた光ファ
イバに所定の被覆材料をコーティングした後、さらに該
光ファイバを回転軸が周期的に揺動するガイドローラで
ガイドすることにより、該光ファイバに所定のねじりを
付与する光ファイバの製造方法が提案されている（特開
平６−１７１９７０参照）。

【０００７】また、光ファイバ母材を回転させながら線
引きを行うことにより、得られる光ファイバに所定のね
じりを付与しながら、該光ファイバに所定の被覆材料を
コーティングする光ファイバの製造方法も提案されてい
る（ＰＣＴ／ＧＢ８２／００２００参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
製造方法により製造された光ファイバには、その被覆部
に捩り力が残存している。このため、得られた光ファイ
バでは、該光ファイバの導波方向（長手方向）に張力が
加えられている状態においてその直線形状が維持され
る。一方、該光ファイバに加えられた上記張力が除去さ
れた状態では、該被覆部中に残存している捩り力によっ
て該得られた光ファイバ自身が変形してしまう。

【０００９】従って、光ファイバの集線加工などの際、
集線ダイスなどにおける破断を防止するため、常に光フ
ァイバの長手方向に沿ってある程度の張力を加える必要
がある。特に、このことは、光ファイバの製造工程にお
いては、実用上重大なデメリットとなる。

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、得られる光ファイバに捩りを加え
ることなしに、偏波モード分散の低減を可能にする構造
を備えた分散シフトファイバを提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る分散シフ
トファイバは、１．４μｍ以上、かつ、１．７μｍ以下
の範囲内の零分散波長を有する、石英ガラスを主成分と
するシングルモード光ファイバである。当該分散シフト
ファイバは、少なくともフッ素（Ｆ）が添加されたガラ
ス領域であって、第１の屈折率を有するとともに第１の
外径を有する内側コアと、該内側コアの外周に設けら
れ、かつ少なくともフッ素が添加されたガラス領域であ
って、第１の屈折率よりも低い第２の屈折率を有すると
ともに第２の外径を有する外側コアと、該外側コアの外
周に設けられたガラス領域であって、第２の屈折率より
も低い第３の屈折率を有する内側クラッドと、該内側ク
ラッドの外周に設けられたガラス領域であって、第３の
屈折率よりも高い第４の屈折率を有する外側クラッドと
を備えている。

【００１２】すなわち、この発明に係る分散シフトファ
イバにおいて、少なくともコア領域（内側及び外側コア
を含む）には、フッ素が添加されている（図１０参
照）。また、当該分散シフトファイバの屈折率プロファ
イルには、例えば図２に示されたようにコア領域の外側
に位置するガラス領域に相当する部位に凹みが設けられ
ている。なお、当該分散シフトファイバにおいて、内側
クラッドにも、フッ素が添加されるのが好ましい。

【００１３】当該分散シフトファイバ中を進行する光
は、内側コア、外側コア、及びクラッドに広がって該分
散シフトファイバの長手方向に伝搬するが、逆に、該光
の強度密度は内側コアが最も高く、以降、外側コア、ク
ラッドの順で光強度密度は低減する。一方、分散シフト
ファイバの製造工程では、内側コア、外側コア、及びク
ラッドを、それぞれの断面を真円に近づけるべく所定の
制御が施される。しかし、外径の小さなものほど（当該
分散シフトファイバの光軸に近いガラス領域ほど）真円
化は難しくなる。特に、内側コアに関してはある程度以
上、その断面が歪んだ円になるのは避けられない。

【００１４】発明者らの知見によれば、内側コア断面の
非円度（真円に対する該断面の歪の程度を意味し、この
明細書では当該分散シフトファイバの光軸と直交する線
分であって、該断面の最大直径と最小直径との比で与え
られる）に特に影響されるのは光軸付近を進行する光で
ある。このような光が、内側コアの非円度に大きく影響
を受けて、長距離伝送においては大きな偏波モード分散
を生じる。これに対して、内側コアから離れた領域を進
行する光については、内側コアの非円度の影響は少な
く、大きな偏波モード分散は生じにくいことが分ってい
る。従って、当該分散シフトファイバの径方向への光の
広がり度合いが大きいほど、当該分散シフトファイバ中
を進行する光全体（光軸付近を進行する光、内側コアか
ら離れた領域を進行する光を含む）を考慮した場合、偏
波モード分散は小さくなる。

【００１５】また、一般に、２重コア構造を有する分散
シフトファイバの零分散波長は、主にその屈折率プロフ
ァイルにより決定される。発明者らは、所定の屈折率プ
ロファイルを有する従来の分散シフトファイバと、該従
来の分散シフトファイバと同一形状の屈折率プロファイ
ルを有するとともに内側コア及び外側コアの双方にフッ
素が添加された分散シフトファイバとを比較した結果、
該コア領域にフッ素が添加された分散シフトファイバの
ほうが、より偏波モード分散が低減されることを見出し
た。

【００１６】この発明に係る分散シフトファイバでは、
「２重コア＋２重クラッド」構造を採用している。そし
て、１．４μｍ≦零分散波長λ₀≦１．７μｍとする制
約のもとで、内側クラッドの屈折率を外側クラッドの屈
折率よりも低くし（外側コアの外側のガラス領域の屈折
率を下げてその屈折率プロファイルに凹みを設ける）、
当該分散シフトファイバの径方向への光の広がり度合い
を大きくするとともに、内側コアと外側コアとの双方に
フッ素を添加することにより、該屈折率プロファイル
（凹みが設けられているプロファイル）の最適化を行
い、全体として偏波モード分散の低減を図っている。

【００１７】さらに、光が伝搬するガラス領域全体にフ
ッ素を添加すべく、内側クラッドにもフッ素を添加する
のが好ましい。なお、図１０は、内側コア、外側コア、
及び内側クラッドのそれぞれに含まれるフッ素添加量を
示すグラフである。このように、「２重コア＋２重クラ
ッド」構成の分散シフトファイバの組成に対して、内側
コア、外側コア、及び内側クラッド（クラッドの内側に
位置するガラス領域）にフッ素を添加した組成とするこ
とで、この発明に係る分散シフトファイバを好適に実現
できる。

【００１８】一般に、光通信システムでは通信用信号光
として１．３μｍ波長帯あるいは１．５５μｍ波長帯の
光が利用されることが多い。しかし、最近では、その波
長分散（波長によって光の伝搬速度が異なるためパルス
波が時間軸方向に広がる現象）も１．５５μｍ波長帯の
光に対してゼロになるよう、その零分散波長が１．５５
μｍ波長帯付近にシフトされた分散シフトファイバが設
計されている。石英系シングルモード光ファイバでは、
１．５５μｍ波長帯の光に対してその伝送損失が最小に
なるからである。この発明に係る分散シフトファイバ
も、主に１．５５μｍ波長帯の光の長距離伝送路に適用
されるシングルモード光ファイバを志向している。

【００１９】しかしながら、近年、光増幅器の登場によ
り波長分割多重（wavelength division multiplexing:W
DM）した長距離光伝送技術が可能となり、四光波混合
（four-wave mixing:FWM）などの非線形光学現象による
信号光パルスの歪が、伝送距離や伝送速度への重大な制
約となっている。特に、多重光通信の場合、同一波長の
信号光パルスがより多く当該分散シフトファイバ内を通
過することとなるので、光パワー密度の高いコア領域の
中心付近（特に、内側コア）では、より非線形光学効果
の影響を受けやすくなる。そこで、この発明に係る分散
シフトファイバでは、意図的に波長分散を発生させるた
め、その零分散波長を僅かに信号光波長帯からずらすこ
とにより非線形光学効果の影響を低減させている。

【００２０】なお、上述した非線形光学効果は、信号光
の光パワー密度（シングルモード光ファイバの所定部位
における信号光強度の密度）と、光伝送媒体である光フ
ァイバの、非線形屈折率とに比例して大きくなることが
知られている。ただし、伝送特性（特に伝送距離）を改
善する観点から信号光強度の低減は望ましくない。そこ
で、上述の非線形光学効果を抑制するためには、上記非
線形屈折率を低減させるか、あるいは所定波長の信号光
に対するモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）を
拡大し、全体としては信号光強度を低減せずに光パワー
密度を低減することが好ましい。

【００２１】以上のことから、この発明に係る分散シフ
トファイバは、信号光波長（１．５５μｍ）からわずか
にずれた１５６０ｎｍ以上かつ１６００ｎｍ以下の範囲
内にその零分散波長を有するとともに、全体としては信
号光強度を低減せずに光パワー密度を低減するため、
８．０μｍ以上のモードフィールド径を有する。さら
に、２ｍ長でのそのカットオフ波長（ＩＴＵ規格）は、
１．０μｍ以上、かつ、１．８μｍ以下である。

【００２２】さらに、この発明に係る分散シフトファイ
バの屈折率プロファイルは、内側クラッドに対する外側
クラッドの比屈折率差がΔｎ₃、内側クラッドの外径が
ｃであるとき、以下の条件を満たしている：０．０１％
≦Δｎ₃≦０．１０％；そして、３０μｍ≦ｃ≦６０μ
ｍ。

【００２３】また、当該分散シフトファイバの屈折率プ
ロファイルは、内側コアの外径がａ、外側コアの外径が
ｂであるとき、以下の条件を満たしている：ａ／ｂ≦
０．２０；そして、ｂ≧１５μｍ。

【００２４】この発明に係る分散シフトファイバは、以
上のように設計された屈折率プロファイルを備えること
により、偏波モード分散を０．２５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2
以下の抑えることが可能である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る分散シフト
ファイバの説明に先立って、まず、発明者らの知見につ
いて説明する。

【００２６】図１は、以下に説明する発明者知見の基準
となる分散シフトファイバの断面構造及びその屈折率プ
ロファイルを示す図である。この図１の分散シフトファ
イバ５１は石英ガラスを主成分とするシングルモード光
ファイバであり、ゲルマニウム（Ｇｅ）が添加されたガ
ラス領域であって、純石英ガラスに対する比屈折率差が
１．０％であり、かつその外径ａが３μｍである内側コ
ア８１９と、該内側コア８１９の外周に設けられ、Ｇｅ
が添加されたガラス領域であって、純石英ガラスに対す
る比屈折率差が０．１５％であり、かつその外径ｂが２
３μｍである外側コア８２９と、該外側コア８２９の外
周に設けられたガラス領域であって、実質的に純石英ガ
ラスからなり、かつその外径が１２５μｍであるクラッ
ド８３９とを備えている。

【００２７】なお、この明細書において比屈折率差Δは
以下のように定義されている。

【００２８】Δ＝（ｎ_t ²−ｎ_c ²）／２ｎ_c ² …（１）ここで、ｎ_cは基準となるガラス領域（例えば純石英ガ
ラスやクラッド）の屈折率、ｎ_tは各ガラス領域の屈折
率を示す。従って、例えば屈折率ｎ_cの純石英ガラスに
対する屈折率ｎ₁の内側コア８１９の比屈折率差Δｎ₁は
（ｎ₁ ²−ｎ_c ²）／２ｎ_c ²により与えられる。また、上記
式中の屈折率は順不同である。このため、基準となるガ
ラス領域（例えば純石英ガラス等）に対する比屈折率差
が負の値をとるガラス領域は、該基準ガラス領域の屈折
率ｎ_cよりも低い屈折率を有するガラス領域であること
を意味する。

【００２９】また、図１に示された屈折率プロファイル
１１の横軸は、当該分散シフトファイバ５１の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ２上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１１において、領域９１２は上記内側コア８
１９の線Ｌ２上の各部位の比屈折率差、領域９２２は上
記外側コア８２９の線Ｌ２上の各部位の比屈折率差、領
域９３２は上記クラッド８３９の線Ｌ２上の各部位の比
屈折率差に対応している。

【００３０】発明者らは、図１に示された分散シフトフ
ァイバ５１の零分散波長は１５７９ｎｍであり、この分
散シフトファイバ５１を複数個製造したとき、これらの
偏波モード分散の平均が、約０．５８ｐｓ／（ｋｍ）
^1/2となることを確認した。

【００３１】当該分散シフトファイバ内を進行する光の
該光ファイバの径方向への広がり度合いが大きいほど、
全体として偏波モード分散は小さくなる。従って、発明
者らの第１の知見は、クラッド領域を屈折率の異なる内
側クラッドと外側クラッド（該内側クラッドよりも低い
屈折率を有する）とで構成することにより（屈折率プロ
ファイルに凹みを設けることにより）、上記光の径方向
への広がり度合いを大きくでき、偏波モード分散の低減
が可能になるということである。以下、発明者らの第１
の知見を証明するための第１の実験例について説明す
る。

【００３２】図２は、第１の実験例の分散シフトファイ
バの断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。この分散シフトファイバ５２は、図１の分散シフト
ファイバ５１と比べて、内側コア及び外側コアにおける
屈折率プロファイルは同一形状であるが、図１のクラッ
ド８３９に相当するガラス領域が内側クラッドと該内側
クラッドよりもその屈折率が低い外側クラッドで構成さ
れた点が異なる（プロファイル１２が凹みＡを有す
る）。図２に示されたように、この分散シフトファイバ
５２も石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファ
イバであり、Ｇｅが添加されたガラス領域であって、純
石英ガラスに対する比屈折率差が０．９５％であり、か
つその外径ａが３μｍである内側コア８１１と、該内側
コア８１１の外周に設けられ、Ｇｅが添加されたガラス
領域であって、純石英ガラスに対する比屈折率差が０．
１０％であり、かつその外径ｂが２３μｍである外側コ
ア８２１と、該外側コア８２１の外周に設けられ、Ｆが
添加されたガラス領域であって、純石英ガラスに対する
比屈折率差が−０．０５％であり、かつその外径ｃが４
２μｍである内側クラッド８３１と、該内側クラッド８
３１の外周に設けられたガラス領域であって、実質的に
純石英ガラスからなり、かつその外径が１２５μｍであ
る外側クラッド８４１とを備えている。

【００３３】なお、この分散シフトファイバ５２におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記外側クラッド８４
１（純石英ガラス）を基準として、上記式（１）により
与えられる。

【００３４】また、図２に示された屈折率プロファイル
１２の横軸は、当該分散シフトファイバ５２の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ３上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１２において、領域８１５は上記内側コア８
１１の線Ｌ３上の各部位の比屈折率差、領域８２５は上
記外側コア８２１の線Ｌ３上の各部位の比屈折率差、領
域８３５は上記内側クラッド８３１の線Ｌ３上の各部位
の比屈折率差、領域８４５は上記外側クラッド８４１の
線Ｌ３上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５２の屈折率プロファイル
１２には、内側クラッド８３１の屈折率を外側クラッド
８４１よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００３５】発明者らは、図２に示された分散シフトフ
ァイバ５２の零分散波長は１５８０ｎｍであり、この分
散シフトファイバ５２を複数個製造したとき、これらの
偏波モード分散の平均が、約０．５２ｐｓ／（ｋｍ）
^1/2となることを確認した。従って、図２の分散シフト
ファイバは、図１の分散シフトファイバと比較して、さ
らに偏波モード分散の低減が可能である。

【００３６】次に、発明者らの第２の知見は、屈折率プ
ロファイルの内側コア及び外側コアに相当する領域の形
状を変えることなく、該内側コア及び外側コアの双方に
フッ素を添加すると、偏波モード分散が低減するという
ことである。以下、発明者らの第２の知見を証明するた
めの第２の実験例について説明する。

【００３７】図３は、第２の実験例の分散シフトファイ
バの断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。この分散シフトファイバ５３は、図１の分散シフト
ファイバ５１と比べて、その屈折率プロファイルの形状
は同一であるが、内側コアと外側コアの双方にフッ素が
添加されている点が異なる。図３の分散シフトファイバ
５３は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光フ
ァイバであって、ＧｅとＦとが添加されたガラス領域で
あって、純石英ガラスに対する比屈折率差が１．０％で
あり、かつその外径ａが３μｍである内側コア８１２
と、該内側コア８１２の外周に設けられ、ＧｅとＦとが
添加されたガラス領域であって、純石英ガラスに対する
比屈折率差が０．１５％であり、かつその外径ｂが２３
μｍである外側コア８２２と、該外側コア８２２の外周
に設けられたガラス領域であって、このクラッド８３２
は実質的に純石英ガラスからなり、その外径が１２５μ
ｍであるクラッド８３２と、を備えている。

【００３８】なお、この分散シフトファイバ５３におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記クラッド８３２
（純石英ガラス）を基準として、上記式（１）により与
えられる。

【００３９】また、図３に示された屈折率プロファイル
１３の横軸は、当該分散シフトファイバ５３の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ４上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１３において、領域８１６は上記内側コア８
１２の線Ｌ４上の各部位の比屈折率差、領域８２６は上
記外側コア８２２の線Ｌ４上の各部位の比屈折率差、領
域８３６は上記クラッド８３２の線Ｌ４上の各部位の比
屈折率差に対応している。

【００４０】発明者らは、図３の分散シフトファイバ５
３の零分散波長は１５７９ｎｍであり、この分散シフト
ファイバ５３を複数個製造したとき、これらの偏波モー
ド分散の平均が、約０．５１ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となる
ことを確認した。従って、図３の分散シフトファイバ
は、図１の分散シフトファイバと比較して、さらに偏波
モード分散の低減が可能である。

【００４１】以下、添付図面を参照してこの発明に係る
分散シフトファイバの各実施例を説明する。

【００４２】図４は、この発明に係る分散シフトファイ
バの基本構造として、その断面構造及びその屈折率プロ
ファイルを示す図である。図４の分散シフトファイバ５
４は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファ
イバであり、ＧｅとＦとが添加された内側コア１００
と、該内側コア１００の外周に設けられ、ＧｅとＦとが
添加されたガラス領域であって、該内側コア１００より
も低い屈折率を有する外側コア２００と、該外側コア２
００の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域であ
って、外側コア２００よりも低い屈折率を有する内側ク
ラッド３００と、該内側クラッド３００の外周に設けら
れたガラス領域であって、純石英ガラスからなり、かつ
その外径が１２５μｍである外側クラッド４００とを備
えている。

【００４３】そして、上記内側クラッド３００に対する
上記内側コア１００の比屈折率差Δｎ₁、上記内側クラ
ッド３００に対する上記外側コア２００の比屈折率差Δ
ｎ₂、及び上記内側クラッド３００に対する上記外側ク
ラッド４００の比屈折率差Δｎ₃は、零分散波長λ₀が
１．４μｍから１．７μｍまでの範囲の所定の値となる
ように設定されている。なお、この分散シフトファイバ
５４における各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側ク
ラッド３００を基準として、上記式（１）により与えら
れる。

【００４４】また、図４に示された屈折率プロファイル
１４の横軸は、当該分散シフトファイバ５４の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ５上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１４において、領域１０１は上記内側コア１
００の線Ｌ５上の各部位の比屈折率差、領域２０１は上
記外側コア２００の線Ｌ５上の各部位の比屈折率差、領
域３０１は上記内側クラッド３００の線Ｌ３上の各部位
の比屈折率差、領域４０１は上記外側クラッド４００の
線Ｌ５上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５４の屈折率プロファイル
１４には、内側クラッド３００の屈折率を外側クラッド
４００よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００４５】この発明に係る分散シフトファイバでは、
入射された光を内側コア１００を中心として、偏波モー
ド分散の発生を抑制しながら伝送する。

【００４６】以下、内側コア及び外側コアに相当する領
域が、図１の屈折率プロファイルと一致した屈折率プロ
ファイル（Δｎ₁＝１．０％、Δｎ₂＝０．１５％）を有
する分散シフトファイバであって、内側クラッドに対す
る外側クラッドの比屈折率差Δｎ₃と該内側クラッドの
外径ｃとを変化させた実施例について、以下説明する。
なお、内層コア、外層コア、及び内側クラッドの各ガラ
ス領域には、それぞれ所定濃度のフッ素が添加されてい
る。

【００４７】（第１実施例）図５は、この発明に係る分
散シフトファイバの第１実施例の断面構造及びその屈折
率プロファイルを示す図である。図５の分散シフトファ
イバ５５は、石英ガラスを主成分とするシングルモード
光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域で
あって、内側クラッド３１０に対する比屈折率差が１．
０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内側コ
ア１１０と、該内側コア１１０の外周に設けられ、Ｇｅ
とＦとが添加されガラス領域であって、内側クラッド３
１０に対する比屈折率差が０．１５％であり、かつその
外径ｂが２３μｍである外側コア２１０と、該外側コア
２１０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域で
あって、その外径ｃが２４μｍである内側クラッド３１
０と、該内側クラッド３１０の外周に設けられたガラス
領域であって、内側クラッド３１０に対する比屈折率差
が０．００５％である純石英ガラスからなり、かつその
外径が１２５μｍである外側クラッド４１０とを備えて
いる。この第１実施例の分散シフトファイバ５５の零分
散波長は１５７１ｎｍである。

【００４８】なお、この分散シフトファイバ５５におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３１
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００４９】また、図５に示された屈折率プロファイル
１５の横軸は、当該分散シフトファイバ５５の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ６上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１５において、領域１１１は上記内側コア１
１０の線Ｌ６上の各部位の比屈折率差、領域２１１は上
記外側コア２１０の線Ｌ６上の各部位の比屈折率差、領
域３１１は上記内側クラッド３１０の線Ｌ６上の各部位
の比屈折率差、領域４１１は上記外側クラッド４１０の
線Ｌ６上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５５の屈折率プロファイル
１５には、内側クラッド３１０の屈折率を外側クラッド
４１０よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００５０】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ５５を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．４９ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００５１】（第２実施例）図６は、この発明に係る分
散シフトファイバの第２実施例の断面構造及びその屈折
率プロファイルを示す図である。図６の分散シフトファ
イバ５６は、石英ガラスを主成分とするシングルモード
光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域で
あって、内側クラッド３２０に対する比屈折率差が１．
０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内側コ
ア１２０と、該内側コア１２０の外周に設けられ、Ｇｅ
とＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラッド
３２０に対する比屈折率差が０．１５％であり、かつそ
の外径ｂが２３μｍである外側コア２２０と、該外側コ
ア２２０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域
であって、その外径ｃが４２μｍである内側クラッド３
２０と、該内側クラッド３２０の外周に設けられたガラ
ス領域であって、内側クラッド３２０に対する比屈折率
差が０．００５％である純石英ガラスからなり、かつそ
の外径が１２５μｍである外側クラッド４２０とを備え
ている。この第２本実施例の分散シフトファイバ５６の
零分散波長は１５７５ｎｍである。

【００５２】なお、この分散シフトファイバ５６におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３２
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００５３】また、図６に示された屈折率プロファイル
１６の横軸は、当該分散シフトファイバ５６の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ７上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１６において、領域１２１は上記内側コア１
２０の線Ｌ７上の各部位の比屈折率差、領域２２１は上
記外側コア２２０の線Ｌ７上の各部位の比屈折率差、領
域３２１は上記内側クラッド３２０の線Ｌ７上の各部位
の比屈折率差、領域４２１は上記外側クラッド４２０の
線Ｌ７上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５６の屈折率プロファイル
１６には、内側クラッド３２０の屈折率を外側クラッド
４２０よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００５４】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ５６を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．３８ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００５５】（第３実施例）図７は、この発明に係る分
散シフトファイバの第３実施例の断面構造及びその屈折
率プロファイルを示す図である。図７の分散シフトファ
イバ５７は、石英ガラスを主成分とするシングルモード
光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域で
あって、内側クラッド３３０に対する比屈折率差が１．
０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内側コ
ア１３０と、該内側コア１３０の外周に設けられ、Ｇｅ
とＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラッド
３３０に対する比屈折率差が０．１５％であり、かつそ
の外径ｂが２３μｍである外側コア２３０と、該外側コ
ア２３０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域
であって、その外径ｃが９０μｍである内側クラッド３
３０と、該内側クラッド３３０の外周に設けられたガラ
ス領域であって、内側クラッド３３０に対する比屈折率
差が０．００５％である純石英ガラスからなり、かつそ
の外径が１２５μｍである外側クラッド４３０とを備え
ている。この第３実施例の分散シフトファイバ５７の零
分散波長は１５７９ｎｍである。

【００５６】なお、この分散シフトファイバ５７におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３３
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００５７】また、図７に示された屈折率プロファイル
１７の横軸は、当該分散シフトファイバ５７の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ８上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１７において、領域１３１は上記内側コア１
３０の線Ｌ８上の各部位の比屈折率差、領域２３１は上
記外側コア２３０の線Ｌ８上の各部位の比屈折率差、領
域３３１は上記内側クラッド３３０の線Ｌ８上の各部位
の比屈折率差、領域４３１は上記外側クラッド４３０の
線Ｌ８上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５７の屈折率プロファイル
１７には、内側クラッド３３０の屈折率を外側クラッド
４３０よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００５８】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ５７を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．４８ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００５９】（第４実施例）図８は、この発明に係る分
散シフトファイバの第４実施例の断面構造及びその屈折
率プロファイルを示す図である。図８の分散シフトファ
イバ５８は、石英ガラスを主成分とするシングルモード
光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域で
あって、内側クラッド３４０に対する比屈折率差が１．
０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内側コ
ア１４０と、該内側コア１４０の外周に設けられ、Ｇｅ
とＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラッド
３４０に対する比屈折率差が０．１５％であり、かつそ
の外径ｂが２３μｍである外側コア２４０と、該外側コ
ア２４０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域
であって、その外径ｃが２４μｍである内側クラッド３
４０と、該内側クラッド３４０の外周に設けられたガラ
ス領域であって、内側クラッド３４０に対する比屈折率
差が０．０５％である純石英ガラスからなり、かつその
外径が１２５μｍである外側クラッド４４０とを備えて
いる。この第４実施例の分散シフトファイバ５８の零分
散波長は１５７６ｎｍである。

【００６０】なお、この分散シフトファイバ５８におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３４
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００６１】また、図８に示された屈折率プロファイル
１８の横軸は、当該分散シフトファイバ５８の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ９上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル１８において、領域１４１は上記内側コア１
４０の線Ｌ９上の各部位の比屈折率差、領域２４１は上
記外側コア２４０の線Ｌ９上の各部位の比屈折率差、領
域３４１は上記内側クラッド３４０の線Ｌ９上の各部位
の比屈折率差、領域４４１は上記外側クラッド４４０の
線Ｌ９上の各部位の比屈折率差に対応している。さら
に、この分散シフトファイバ５８の屈折率プロファイル
１８には、内側クラッド３４０の屈折率を外側クラッド
４４０よりも低く設定することにより凹みＡが設けられ
ている。

【００６２】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ５８を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．３２ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００６３】（第５実施例）図９は、この発明に係る分
散シフトファイバの第５実施例の断面構造及びその屈折
率プロファイルを示す図である。図９の分散シフトファ
イバ５９は、石英ガラスを主成分とするシングルモード
光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域で
あって、内側クラッド３５０に対する比屈折率差が１．
０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内側コ
ア１５０と、該内側コア１５０の外周に設けられ、Ｇｅ
とＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラッド
３５０に対する比屈折率差が０．１５％であり、かつそ
の外径ｂが２３μｍである外側コア２５０と、該外側コ
ア２５０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域
であって、その外径ｃが４２μｍである内側クラッド３
５０と、該内側クラッド３５０の外周に設けられたガラ
ス領域であって、内側クラッド３５０に対する比屈折率
差が０．０５％である純石英ガラスからなり、かつその
外径が１２５μｍである外側クラッド４５０とを備えて
いる。この第５実施例の分散シフトファイバ５９の零分
散波長は１５８０ｎｍである。

【００６４】なお、この分散シフトファイバ５９におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３５
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００６５】また、図９に示された屈折率プロファイル
１９の横軸は、当該分散シフトファイバ５９の断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ１０上の各位置に相当している。さらに、この屈折率
プロファイル１９において、領域１５１は上記内側コア
１５０の線Ｌ１０上の各部位の比屈折率差、領域２５１
は上記外側コア２５０の線Ｌ１０上の各部位の比屈折率
差、領域３５１は上記内側クラッド３５０の線Ｌ１０上
の各部位の比屈折率差、領域４５１は上記外側クラッド
４５０の線Ｌ１０上の各部位の比屈折率差に対応してい
る。さらに、この分散シフトファイバ５９の屈折率プロ
ファイル１９には、内側クラッド３５０の屈折率を外側
クラッド４５０よりも低く設定することにより凹みＡが
設けられている。

【００６６】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ５９を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．１５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。また、この第５実施例の分散シフトファイバ
５９中の各ガラス領域には、図１０に示されたように、
所定量のフッ素が含まれている。

【００６７】なお、これら第５実施例の分散シフトファ
イバ５９において、零分散波長、モードフィールド径
（ＭＦＤ）、２ｍ長でのカットオフ波長（ＩＴＵ規
格）、及び偏波モード分散（ＰＭＤ）の各平均は以下の
通りである。

【００６８】零分散波長（λ₀ ）：１５８０（ｎｍ）ＭＦＤ：９．０（μｍ）カットオフ波長（２ｍ長）：１．４８（μｍ）ＰＭＤ：０．１５（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）（第６実施例）図１１は、この発明に係る分散シフトフ
ァイバの第６実施例の断面構造及びその屈折率プロファ
イルを示す図である。図１１の分散シフトファイバ６０
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領域であって、
内側クラッド３６０に対する比屈折率差が１．０％であ
り、かつその外径ａが３．０μｍである内側コア１６０
と、該内側コア１６０の外周に設けられ、ＧｅとＦとが
添加されたガラス領域であって、内側クラッド３６０に
対する比屈折率差が０．１５％であり、かつその外径ｂ
が２３μｍである外側コア２６０と、該外側コア２６０
の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス領域であっ
て、その外径ｃが９０μｍである内側クラッド３６０
と、該内側クラッド３６０の外周に設けられたガラス領
域であって、内側クラッド３６０に対する比屈折率差が
０．０５％である純石英ガラスからなり、かつその外径
が１２５μｍである外側クラッド４６０とを備えてい
る。この第６実施例の分散シフトファイバ６０の零分散
波長は１５８４ｎｍである。

【００６９】なお、この分散シフトファイバ６０におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３６
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００７０】また、図１１に示された屈折率プロファイ
ル２０の横軸は、当該分散シフトファイバ６０の断面
（伝搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）におけ
る線Ｌ１１上の各位置に相当している。さらに、この屈
折率プロファイル２０において、領域１６１は上記内側
コア１６０の線Ｌ１１上の各部位の比屈折率差、領域２
６１は上記外側コア２６０の線Ｌ１１上の各部位の比屈
折率差、領域３６１は上記内側クラッド３６０の線Ｌ１
１上の各部位の比屈折率差、領域４６１は上記外側クラ
ッド４６０の線Ｌ１１上の各部位の比屈折率差に対応し
ている。さらに、この分散シフトファイバ６０の屈折率
プロファイル２０には、内側クラッド３６０の屈折率を
外側クラッド４６０よりも低く設定することにより凹み
Ａが設けられている。

【００７１】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ６０を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．３９ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００７２】（第７実施例）図１２は、この発明に係る
分散シフトファイバの第７実施例の断面構造及びその屈
折率プロファイルを示す図である。図１２の分散シフト
ファイバ６１は、石英ガラスを主成分とするシングルモ
ード光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領
域であって、内側クラッド３７０に対する比屈折率差が
１．０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内
側コア１７０と、該内側コア１７０の外周に設けられ、
ＧｅとＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラ
ッド３７０に対する比屈折率差が０．１５％であり、か
つその外径ｂが２３μｍである外側コア２７０と、該外
側コア２７０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス
領域であって、その外径ｃが２４μｍである内側クラッ
ド３７０と、該内側クラッド３７０の外周に設けられた
ガラス領域であって、内側クラッド３７０に対する比屈
折率差が０．８％である純石英ガラスからなり、かつそ
の外径が１２５μｍである外側クラッド４７０とを備え
ている。この第７実施例の分散シフトファイバ６１の零
分散波長は１５８１ｎｍである。

【００７３】なお、この分散シフトファイバ６１におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３７
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００７４】また、図１２に示された屈折率プロファイ
ル２１の横軸は、当該分散シフトファイバ６１の断面
（伝搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）におけ
る線Ｌ１２上の各位置に相当している。さらに、この屈
折率プロファイル２１において、領域１７１は上記内側
コア１７０の線Ｌ１２上の各部位の比屈折率差、領域２
７１は上記外側コア２７０の線Ｌ１２上の各部位の比屈
折率差、領域３７１は上記内側クラッド３７０の線Ｌ１
２上の各部位の比屈折率差、領域４７１は上記外側クラ
ッド４７０の線Ｌ１２上の各部位の比屈折率差に対応し
ている。さらに、この分散シフトファイバ６１の屈折率
プロファイル２１には、内側クラッド３７０の屈折率を
外側クラッド４７０よりも低く設定することにより凹み
Ａが設けられている。

【００７５】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ６１を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．４３ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００７６】（第８実施例）図１３は、この発明に係る
分散シフトファイバの第８実施例の断面構造及びその屈
折率プロファイルを示す図である。図１３の分散シフト
ファイバ６２は、石英ガラスを主成分とするシングルモ
ード光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領
域であって、内側クラッド３８０に対する比屈折率差が
１．０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内
側コア１８０と、該内側コア１８０の外周に設けられ、
ＧｅとＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラ
ッド３８０に対する比屈折率差が０．１５％であり、か
つその外径ｂが２３μｍである外側コア２８０と、該外
側コア２８０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス
領域であって、その外径ｃが４２μｍである内側クラッ
ド３８０と、該内側クラッド３８０の外周に設けられた
ガラス領域であって、内側クラッド３８０に対する比屈
折率差が０．８％である純石英ガラスからなり、かつそ
の外径が１２５μｍである外側クラッド４８０とを備え
ている。この第８実施例の分散シフトファイバ６２の零
分散波長は１５８５ｎｍである。

【００７７】なお、この分散シフトファイバ６２におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３８
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００７８】また、図１３に示された屈折率プロファイ
ル２２の横軸は、当該分散シフトファイバ６２の断面
（伝搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）におけ
る線Ｌ１３上の各位置に相当している。さらに、この屈
折率プロファイル２２において、領域１８１は上記内側
コア１８０の線Ｌ１３上の各部位の比屈折率差、領域２
８１は上記外側コア２８０の線Ｌ１３上の各部位の比屈
折率差、領域３８１は上記内側クラッド３８０の線Ｌ１
３上の各部位の比屈折率差、領域４８１は上記外側クラ
ッド４８０の線Ｌ１３上の各部位の比屈折率差に対応し
ている。さらに、この分散シフトファイバ６２の屈折率
プロファイル２２には、内側クラッド３８０の屈折率を
外側クラッド４８０よりも低く設定することにより凹み
Ａが設けられている。

【００７９】そして、発明者らは、得られたこの分散シ
フトファイバ６２のそれぞれの偏波モード分散の平均
が、０．３３ｐｓ／（ｋｍ）^1/2であることを確認し
た。

【００８０】（第９実施例）図１４は、この発明に係る
分散シフトファイバの第９実施例の断面構造及びその屈
折率プロファイルを示す図である。図１４の分散シフト
ファイバ６３は、石英ガラスを主成分とするシングルモ
ード光ファイバであり、ＧｅとＦが添加されたガラス領
域であって、内側クラッド３９０に対する比屈折率差が
１．０％であり、かつその外径ａが３．０μｍである内
側コア１９０と、該内側コア１９０の外周に設けられ、
ＧｅとＦとが添加されたガラス領域であって、内側クラ
ッド３９０に対する比屈折率差が０．１５％であり、か
つその外径ｂが２３μｍである外側コア２９０と、該外
側コア１９０の外周に設けられ、Ｆが添加されたガラス
領域であって、その外径ｃが９０μｍである内側クラッ
ド３９０と、該内側クラッド３９０の外周に設けられた
ガラス領域であって、内側クラッド３９０に対する比屈
折率差が０．８％である純石英ガラスからなり、かつそ
の外径が１２５μｍである外側クラッド４９０とを備え
ている。この第９実施例の分散シフトファイバ６３の零
分散波長は１５８９ｎｍである。

【００８１】なお、この分散シフトファイバ６３におけ
る各ガラス領域の比屈折率差は、上記内側クラッド３９
０を基準として、上記式（１）により与えられる。

【００８２】また、図１４に示された屈折率プロファイ
ル２３の横軸は、当該分散シフトファイバ６３の断面
（伝搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）におけ
る線Ｌ１４上の各位置に相当している。さらに、この屈
折率プロファイル２３において、領域１９１は上記内側
コア１９０の線Ｌ１４上の各部位の比屈折率差、領域２
９１は上記外側コア２９０の線Ｌ１４上の各部位の比屈
折率差、領域３９１は上記内側クラッド３９０の線Ｌ１
４上の各部位の比屈折率差、領域４９１は上記外側クラ
ッド４９０の線Ｌ１４上の各部位の比屈折率差に対応し
ている。さらに、この分散シフトファイバ６３の屈折率
プロファイル２３には、内側クラッド３９０の屈折率を
外側クラッド４９０よりも低く設定することにより凹み
Ａが設けられている。

【００８３】そして、発明者らは、上記分散シフトファ
イバ６３を複数個製造したとき、これらの偏波モード分
散の平均が、０．４５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2となることを
確認した。

【００８４】以上の第１〜９実施例について、内側クラ
ッドに対する外側クラッドの比屈折率差Δｎ₃と、内側
クラッドの外径ｃとをパラメータとして零分散波長（ｎ
ｍ）を整理した表を図１５に示す。また、図１６は、内
側クラッドに対する外側クラッドの比屈折率差Δｎ
₃と、内側クラッドの外径ｃとをパラメータとして零分
散波長（ｎｍ）をさらに詳細に整理した表を示す。な
お、図１６に示された表中の零分散波長（ｎｍ）は、内
側クラッドに対する内側コアの比屈折率差Δｎ₁を１．
０％、内側クラッドに対する外側コアの比屈折率差Δｎ
₂を０．１５％、内側コアの外径ａを３μｍ、外側コア
の外径ｂを２３μｍに固定し、内側クラッドの外径ｃ、
及び内側クラッドに対する外側クラッドの比屈折率差Δ
ｎ₃を変更していったときの零分散波長である。

【００８５】さらに、内側クラッドに対する外側クラッ
ドの比屈折率差Δｎ₃と、内側クラッドの外径ｃとをパ
ラメータとして偏波モード分散（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）
を整理した表を図１７に示す。また、図１８は、内側ク
ラッドに対する外側クラッドの比屈折率差Δｎ₃と、内
側クラッドの外径ｃとをパラメータとして偏波モード分
散（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）を整理した表を示す。なお、
図１８に示された表中の偏波モード分散（ｐｓ／（ｋ
ｍ）^1/2）は、内側クラッドに対する内側コアの比屈折
率差Δｎ₁を１．０％、内側クラッドに対する外側コア
の比屈折率差Δｎ₂を０．１５％、内側コアの外径ａを
３μｍ、外側コアの外径ｂを２３μｍに固定し、内側ク
ラッドの外径ｃ、及び内側クラッドに対する外側クラッ
ドの比屈折率差Δｎ₃を変更していったときの偏波モー
ド分散である。

【００８６】図１５及び図１６の表から、第１〜９実施
例では零分散波長が、図１の分散シフトファイバ５１の
零分散波長から±１０ｎｍ以下の変動範囲であり、１．
４μｍから１．７μｍまでの範囲内にあることが分る。
また、図１７及び図１８の表から、第１〜９実施例で
は、偏波モード分散が０．５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2以下で
あることが分る。偏波モード分散が０．５ｐｓ／（ｋ
ｍ）^1/2以下であれば、現在の応用や将来に予想される
数ギガビット／秒の高速伝送で、かつ数万ｋｍ以上の長
距離での光通信を可能にするための長距離大容量伝送の
応用に対して、十分に実用的である。

【００８７】なお、上述の表から、内側クラッドに対す
る外側クラッドの比屈折率差Δｎ₃が低すぎたり、高す
ぎたりすると、偏波モード分散の低減に関する効果が低
下することも分る。比屈折率差Δｎ₃が低すぎる場合の
理由としては、当該分散シフトファイバ中を進行する光
の該光ファイバの径方向への広がりに対して、内側クラ
ッドの寄与が小さく、外側クラッドよりも屈折率の低い
内側クラッドの存在（屈折率プロファイルに設けられた
凹みの存在）による該光の径方向への広がり度合いの増
大が十分に図られないためであると考えられる。一方、
比屈折率差Δｎ₃が高すぎる場合の理由としては、内側
クラッドより内部（コア部分）における光の存在比率が
増大し、光の径方向への広がり度合いの増大が十分に図
られないためであると考えられる。

【００８８】また、上述の表から、内側クラッドの外径
ｃが小さすぎたり、大きすぎたりすると、偏波モード分
散の低減に関する効果が低下することも分る。内側クラ
ッドの外径ｃが小さすぎる場合の理由としては、光の径
方向への広がりに対して、内側クラッドの寄与が小さ
く、外側クラッドよりも屈折率の低い内層クラッドの存
在（屈折率プロファイルに設けられた凹みの存在）によ
る光の径方向への広がり度合いの増大が十分に図られな
いためであると考えられる。一方、内側クラッドの外径
ｃが大きすぎる場合の理由としては、光の径方向の広が
りの観点による外側クラッドの存在価値が低減し、内側
クラッドより内部（コア部分）での光の存在比率が増大
し、光の径方向への広がり度合いの増大が十分に図られ
ないためであると考えられる。

【００８９】さらに、数十ギガビット／秒の高速伝送
で、かつ数千ｋｍ以上の長距離での光通信を可能にする
ためには、該光通信に適応される分散シフトファイバの
偏波モード分散は０．２５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2以下に抑
える必要がある（図１８参照）。

【００９０】図１９は、内側クラッドに対する外側クラ
ッドの比屈折率差Δｎ₃がそれぞれ０．００５％、０．
０１％、０．０５％、０．１０％、０．８％の分散シフ
トファイバについて、内側クラッドの外径ｃ（μｍ）
と、偏波モード分散（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）との関係を
示したグラフである。なお、各分散シフトファイバにお
いて、内側クラッドに対する内側コアの比屈折率差Δｎ
₁（＝１．０％）、内側クラッドに対する外側コアの比
屈折率差Δｎ₂（＝０．１５％）、内側コアの外径ａ
（＝３μｍ）、外側コアの外径ｂ（＝２３μｍ）は共通
である。また、図２０は、内側クラッドの外径ｃが２４
μｍ、３０μｍ、４２μｍ、６０μｍ、９２μｍの分散
シフトファイバについて、内側クラッドに対する外側ク
ラッドの比屈折率差Δｎ₃と、偏波モード分散（ｐｓ／
（ｋｍ）^1/2）との関係を示したグラフである。なお、
この場合も各分散シフトファイバにおいて、内側クラッ
ドに対する内側コアの比屈折率差Δｎ₁（＝１．０
％）、内側クラッドに対する外側コアの比屈折率差Δｎ
₂（＝０．１５％）、内側コアの外径ａ（＝３μｍ）、
外側コアの外径ｂ（＝２３μｍ）は共通である。

【００９１】これら、各グラフ（図１９及び図２０）か
らも分るように、偏波モード分散を０．２５ｐｓ／（ｋ
ｍ）^1/2以下にする好ましい範囲は、 Δｎ₃：０．０１％〜０．１０％ｃ：３０μｍ〜６０μｍである。

【００９２】さらに、図２１に、非線形光学現象の一種
である四光波混合を避けるため、零分散波長を１５８０
ｎｍとなるよう外側コアの外径ｂを変化させたときの、
モードフィールド径とａ／ｂとの関係を示す。なお、内
側クラッドに対する内側コアの比屈折率差Δｎ₁は１．
０％、内側クラッドに対する外側コアの比屈折率差Δｎ
₂は０．１５％、零分散波長λ₀は１５８０ｎｍにそれぞ
れ固定されている。

【００９３】一般に、自己位相変調（self-phase modul
ation:SPM）、結合位相変調（cross-phase modulation:
XPM）等の非線形光学現象を避けるためには、より大き
なモードフィールド径（実用的には８μｍ以上）を有す
る光フィバが必要とされる。そのため、図２１からも分
るように、外側コアの外径ｂに対する内側コアの外径ａ
の比を、０．２０以下にする必要がある。

【００９４】なお、発明者らは、第１〜９実施例と同様
に、他の屈折率プロファイルについても、この発明に係
る分散シフトファイバは偏波モード分散の低減効果を奏
することを確認した。

【００９５】また、上述した各実施例では、内側コアの
径方向の屈折率分布が砲弾型形状である屈折率プロファ
イルについて説明したが、さらに、発明者らは、矩形の
屈折率プロフィルや三角形の屈折率プロフィルについて
も、この発明に係る分散シフトファイバが偏波モード分
散の十分な低減効果を奏することも確認した。

【００９６】さらに、この発明は、上記の実施形態や実
施例に限定されるものではなく、変形が可能である。例
えば、内側コアや外側コアに添加される屈折率増大用添
加物はＧｅに限定されず、石英ガラスに添加されて屈折
率を増大させるリン（Ｐ）などを使用することが可能で
ある。

【００９７】また、内側コアが２重構造を有する、いわ
ゆるセグメントコア構造を有していても、この発明に係
る分散シフトファイバは同様の効果を奏する。

【００９８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、「２重
コア＋２重クラッド」構造を採用し、内側クラッドの屈
折率を外側クラッドよりも低く設定するとともに、少な
くとも内側コア及び外側コアの双方にフッ素を添加した
ので、当該光ファイバ内を進行する光に対し、全体とし
て偏波モード分散を低減することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】基準とした分散シフトファイバの断面構造及び
その屈折率プロファイルを示す図である。

【図２】第１実験例の分散シフトファイバの断面構造及
びその屈折率プロファイルを示す図である。

【図３】第２実験例の分散シフトファイバの断面構造及
びその屈折率プロファイルを示す図である。

【図４】この発明に係る分散シフトファイバの基本構造
（断面構造及びその屈折率プロファイル）を示す図であ
る。

【図５】この発明に係る分散シフトファイバの第１実施
例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。

【図６】この発明に係る分散シフトファイバの第２実施
例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。

【図７】この発明に係る分散シフトファイバの第３実施
例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。

【図８】この発明に係る分散シフトファイバの第４実施
例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。

【図９】この発明に係る分散シフトファイバの第５実施
例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。

【図１０】図９に示された分散シフトファイバ（第５実
施例）の各ガラス領域におけるフッ素の含有量を示すグ
ラフである。

【図１１】この発明に係る分散シフトファイバの第６実
施例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。

【図１２】この発明に係る分散シフトファイバの第７実
施例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。

【図１３】この発明に係る分散シフトファイバの第８実
施例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。

【図１４】この発明に係る分散シフトファイバの第９実
施例の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。

【図１５】内側クラッドに対する外側クラッドの比屈折
率差Δｎ₃（％）と内側クラッドの外径ｃをパラメータ
として、各実施例の零分散波長（ｎｍ）を整理した表で
ある。

【図１６】内側クラッドに対する外側クラッドの比屈折
率差Δｎ₃（％）と内側クラッドの外径ｃをパラメータ
として、図１５の零分散波長（ｎｍ）をさらに詳細に整
理した表である。

【図１７】内側クラッドに対する外側クラッドの比屈折
率差Δｎ₃（％）と内側クラッドの外径ｃをパラメータ
として、各実施例の偏波モード分散（ｐｓ／（ｋｍ）
^1/2）を整理した表である。

【図１８】内側クラッドに対する外側クラッドの比屈折
率差Δｎ₃（％）と内側クラッドの外径ｃをパラメータ
として、図１６の偏波モード分散（ｐｓ／（ｋ
ｍ）^1/2）をさらに詳細に整理した表である。

【図１９】各実施例について、内側クラッドの外径ｃ
と、偏波モード分散（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）との関係を
示すグラフである。

【図２０】各実施例について、内側クラッドに対する外
側クラッドの比屈折率差Δｎ₃（％）と偏波モード分散
（ｐｓ／（ｋｍ）^1/2）との関係を示すグラフである。

【図２１】外側コアの外径ｂに対する内側コアの外径ａ
の比と、モードフィールド径との関係を示すグラフであ
る。

【図２２】従来の分散シフトファイバの断面構造及びそ
の屈折率プロファイルを示す図である。

【符号の説明】

１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１
６０、１７０、１８０、１９０…内層コア、２００、２
１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７
０、２８０、２９０…外層コア、３００、３１０、３２
０、３３０、３４０、３５０、３６０、３７０、３８
０、３９０…内層クラッド、４００、４１０、４２０、
４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４
９０…外層クラッド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１．４μｍ以上かつ１．７μｍ以下の範
囲内に零分散波長を有する、石英ガラスを主成分とする
分散シフトファイバにおいて、少なくともフッ素が添加されたガラス領域であって、第
１の屈折率を有するとともに、第１の外径ａを有する内
側コアと、前記内側コアの外周に設けられた、少なくともフッ素が
添加されたガラス領域であって、前記第１の屈折率より
も低い第２の屈折率を有するとともに、第２の外径ｂを
有する外側コアと、前記外側コアの外周に設けられたガラス領域であって、
前記第２の屈折率よりも低い第３の屈折率を有する内側
クラッドと、前記内側クラッドの外周に設けられたガラス領域であっ
て、前記第３の屈折率よりも高い第４の屈折率を有する
外側クラッドと、を備えたことを特徴とする分散シフトファイバ。
【請求項２】前記内側クラッドには、少なくとも所定
濃度のフッ素が含まれていることを特徴とする請求項１
記載の分散シフトファイバ。
【請求項３】前記内側クラッドに対する前記外側クラ
ッドの比屈折率差がΔｎ₃、前記内側クラッドの外径が
ｃであるとき、０．０１％≦Δｎ₃≦０．１０％３０μｍ≦ｃ≦６０μｍなる条件を満たしていることを特徴とする分散シフトフ
ァイバ。
【請求項４】前記内側コア及び外側コアは、ａ／ｂ≦０．２０ｂ≧１５μｍなる条件を満たしていることを特徴とする請求項３記載
の分散シフトファイバ。
【請求項５】零分散波長は１５６０ｎｍ以上かつ１６
００ｎｍ以下であり、モードフィールド径は８．０μｍ
以上であり、長さ２ｍでのカットオフ波長は１．０μｍ
以上かつ１．８μｍ以下であり、そして、偏波モード分
散は０．２５ｐｓ／（ｋｍ）^1/2以下であることを特徴
とする請求項３記載の分散シフトファイバ。