JPH0926517A - Dispersion compensation optical fiber - Google Patents

Dispersion compensation optical fiber

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JPH0926517A
JPH0926517A JP7173736A JP17373695A JPH0926517A JP H0926517 A JPH0926517 A JP H0926517A JP 7173736 A JP7173736 A JP 7173736A JP 17373695 A JP17373695 A JP 17373695A JP H0926517 A JPH0926517 A JP H0926517A
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Tetsuya Sakai
哲弥 酒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the induced Brillouin backward scattering of a dispersion compensation optical fiber and to make the transmission of high-power light possible by changing at least either of a core diameter and a difference in the specific refractive index between the core and a clad in the longitudinal direction of the optical fiber. SOLUTION: This dispersion compensation optical fiber is so designed as to have the negative wavelength dispersion value of the absolute value larger than the absolute value of a quartz single mode optical fiber at a use wavelength by making the core diameter smaller than the core diameter of the quartz single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength at a 1.3μm band and making the difference in the specific refractive index between the core and the clad larger. The dispersion compensation optical fiber is so formed that the fiber outside diameter and the core diameter change periodically in the longitudinal direction of the optical fiber. The smaller wavelength dispersion value of the dispersion compensation optical fiber is more preferable and the wavelength dispersion value is preferably set at <=-50ps/km/nm. At least either of the core diameter and the difference in the specific refractive index between the core and the clad are changed in the longitudinal direction of the optical fiber in such a manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は波長分散を補償でき
る光ファイバに係り、特に光ファイバを用いた光通信シ
ステムにおいて問題となる誘導ブリルアン後方散乱光の
発生を抑制できるようにした分散補償光ファイバに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber capable of compensating for chromatic dispersion, and more particularly to a dispersion compensating optical fiber capable of suppressing generation of stimulated Brillouin backscattered light which is a problem in an optical communication system using the optical fiber. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、石英系光ファイバの極低損失波長
帯が1.5μm帯にあることから、この波長帯域を用い
る光通信が盛んになっている。ところで、長距離大容量
の光通信システムでは波長分散が問題となる。敷設済み
の光通信システムの多くは通常の1.3μm帯に零分散
波長を有する単一モード光ファイバが使用されている。
この通常の単一モード光ファイバの波長分散は1.55
μmにおいて概略20ps/km/nm(正の分散値)
程度であるので、これを用いて1.5μm帯の光通信を
行うと大きな波長分散を生じることになる。このような
大きな波長分散値は、特に高速通信時には大きな問題と
なって、前記の敷設済の光通信システムでは石英系光フ
ァイバの極低損失特性を十分生かすことができなかっ
た。
2. Description of the Related Art In recent years, an extremely low loss wavelength band of a silica-based optical fiber is in the 1.5 μm band, so that optical communication using this wavelength band has become popular. By the way, chromatic dispersion becomes a problem in a long distance and large capacity optical communication system. Most installed optical communication systems use a single mode optical fiber having a zero-dispersion wavelength in a normal 1.3 μm band.
The chromatic dispersion of this normal single mode optical fiber is 1.55
Approximately 20 ps / km / nm in μm (positive dispersion value)
However, if this is used to perform optical communication in the 1.5 μm band, a large chromatic dispersion will occur. Such a large chromatic dispersion value poses a serious problem especially during high-speed communication, and the extremely low loss characteristics of the silica-based optical fiber cannot be fully utilized in the installed optical communication system.

【0003】そこで波長1.5μm帯で絶対値が比較的
大きい波長分散(負の分散値)を有し、通常の単一モー
ド光ファイバで生じた波長分散を打消すことができる分
散補償光ファイバが開発された。このような分散補償光
ファイバは、波長分散値が負で、絶対値が大きいことが
必要であるため、通常の1.3μm帯に零分散波長を有
する単一モード光ファイバよりもコア径が小さく、かつ
コアークラッド比屈折率差が大きくなるように形成され
ている。そして分散補償光ファイバを、通常の単一モー
ド光ファイバを用いた光通信システムに挿入して用いれ
ば、波長1.5μm帯で光通信を行ってもシステム全体
における波長分散量をほとんど零にすることが可能であ
る。よって、既に通常の単一モード光ファイバを用いて
敷設されている波長1.3μm帯の光通信システムを、
波長1.5μm帯の光通信システムに再構築することが
できる。また光増幅技術の進歩に伴い、例えば1.5μ
m帯エルビウム添加光ファイバ増幅器をシステムの前
段、後段あるいは中途に挿入して用いることによって、
伝送光の強度を増大させてよりいっそうの長距離伝送を
行うことが可能になってきた。
Therefore, a dispersion compensating optical fiber having a relatively large absolute value of chromatic dispersion (negative dispersion value) in a wavelength band of 1.5 μm and capable of canceling chromatic dispersion generated in a normal single mode optical fiber. Was developed. Since such a dispersion compensating optical fiber has a negative chromatic dispersion value and a large absolute value, it has a smaller core diameter than a single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in a normal 1.3 μm band. In addition, the core-clad relative refractive index difference is increased. When the dispersion compensating optical fiber is used by inserting it into an optical communication system using a normal single-mode optical fiber, the amount of chromatic dispersion in the entire system becomes almost zero even if optical communication is performed in the wavelength 1.5 μm band. It is possible. Therefore, an optical communication system with a wavelength of 1.3 μm, which has already been laid using a normal single mode optical fiber,
It can be reconstructed into an optical communication system with a wavelength of 1.5 μm band. Also, with the progress of optical amplification technology, for example, 1.5μ
By inserting an m-band erbium-doped optical fiber amplifier before, after, or in the middle of the system,
It has become possible to increase the intensity of transmitted light and carry out further long-distance transmission.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ファ
イバへ入射される光強度があるしきい値を超えると誘導
ブリルアン後方散乱が発生し、入射光パワーが飽和して
しまうという問題があった。誘導ブリルアン後方散乱
は、光ファイバに入射される光強度が強いほど、光ファ
イバが長いほど、光ファイバのコア−クラッド比屈折率
差が大きいほど、またコアへの光強度の集中度が高いほ
ど(すなわちコア径が小さいほど)大きくなり、これに
よって入射光の増加分の大部分のエネルギーが誘導ブリ
ルアン後方散乱光に変って入射端に向って反射され、光
伝送距離を延ばすことができなかった。
However, when the intensity of the light incident on the optical fiber exceeds a certain threshold value, stimulated Brillouin backscattering occurs and the incident light power is saturated. The stimulated Brillouin backscattering is such that the intensity of light incident on the optical fiber is strong, the length of the optical fiber is long, the core-clad relative refractive index difference of the optical fiber is large, and the concentration of the light intensity on the core is high. (The smaller the core diameter is, the larger it becomes.) As a result, most of the increased energy of incident light is changed to stimulated Brillouin backscattered light and reflected toward the incident end, and the optical transmission distance cannot be extended. .

【0005】特に分散補償光ファイバは、通常の単一モ
ード光ファイバに比べてコア径が小さく、比屈折率差が
大きいことから、誘導ブリルアン後方散乱のしきい値が
低下して有効な入射光パワーが小さく制限されてしま
う。したがって、波長分散の絶対値の大きい分散補償光
ファイバを用いて波長1.5μm帯の長距離大容量の光
通信システムを構築する際に、高パワーの光を入射して
伝送距離の長大化を図ることが困難であった。本発明は
前記事情に鑑みてなされたもので、分散補償光ファイバ
における誘導ブリルアン後方散乱の発生を抑制して高パ
ワーの光を伝送できるようにすることを目的とする。
In particular, a dispersion compensating optical fiber has a smaller core diameter and a larger relative refractive index difference than a normal single-mode optical fiber, so that the threshold value of stimulated Brillouin backscattering is lowered and effective incident light is reduced. The power is limited to a small amount. Therefore, when constructing a long-distance and large-capacity optical communication system in the wavelength 1.5 μm band using a dispersion-compensating optical fiber having a large absolute value of chromatic dispersion, a high-power light is incident to increase the transmission distance. It was difficult to plan. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the occurrence of stimulated Brillouin backscattering in a dispersion compensating optical fiber and to enable transmission of high-power light.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の分散補償光ファイバは、1.3μm帯に零分
散波長を有する石英系単一モード光ファイバよりもコア
径が小さく、かつコア−クラッド比屈折率差が大きく形
成されてなる分散補償光ファイバであって、コア径およ
びコア−クラッド比屈折率差の少なくとも一方が光ファ
イバの長さ方向に変化してなることを特徴とするもので
ある。特に、使用波長における波長分散値が−50ps
/km/nm以下であり、かつコア径の光ファイバ長さ
方向の変化量が±5%以上であることが好ましい。また
は使用波長における波長分散値が−50ps/km/n
m以下であり、かつコア−クラッド比屈折率差の光ファ
イバ長さ方向の変化量が±5%以上であることが好まし
い。
In order to solve the above-mentioned problems, the dispersion compensating optical fiber of the present invention has a smaller core diameter than a silica single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band, and A dispersion-compensating optical fiber having a large core-clad relative refractive index difference, wherein at least one of a core diameter and a core-clad relative refractive index difference is changed in the length direction of the optical fiber. To do. Especially, the chromatic dispersion value at the wavelength used is -50 ps.
/ Km / nm or less, and the amount of change in the core diameter in the length direction of the optical fiber is preferably ± 5% or more. Or the chromatic dispersion value at the used wavelength is -50 ps / km / n
It is preferable that it is m or less, and the amount of change in the core-clad relative refractive index difference in the optical fiber length direction is ± 5% or more.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
光ファイバ中を伝搬する光の一部は、ガラスの構成分子
の運動エネルギーとして吸収される。吸収されたエネル
ギーは、一定値を越えたときに音響フォノンとして放出
される。ブリルアン散乱は、放出された音響フォノンと
透過光との相互干渉により、音響フォノンの周波数分だ
けシフトしたストークス光が発生する現象である。透過
光と音響フォノンとの運動量保存則により、ストークス
光は後方散乱光としてのみ観測される。ストークス光と
同一波長を持つ光が、エネルギーを吸収して励起状態に
ある分子の近傍に存在すると、誘導放出が生じ、結果的
に音響フォノンが発生し易くなる。これが誘導ブリルア
ン散乱である。光ファイバが均質構造を有していると、
同一ストークス光波長による誘導現象が光ファイバ全長
にわたって発生することになり、自己誘導的な利得作用
により、しきい値は大幅に低下する。ブリルアンシフト
周波数は、励起光と音響波の光ファイバ中における伝搬
によって決定され、光ファイバのコア径、コアの屈折
率、光ファイバ径、ガラス組成(ヤング率、密度、ポア
ソン比等)、コアに残留する歪等の構造パラメータによ
り変化する。通常の単一モード光ファイバのブリルアン
シフト周波数はおよそ10GHz程度である。このよう
な原理を踏まえて、本発明は、光ファイバの構造パラメ
ータを長さ方向に不均一にすることによって、長さ方向
各部におけるブリルアンシフト周波数を変化させるもの
である。これにより光ファイバ長さ方向の各部における
誘導ブリルアン後方散乱光の中心周波数が変化し、誘導
ブリルアン後方散乱のしきい値が改善され、光ファイバ
への入射パワーの増大が図れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.
Part of the light propagating in the optical fiber is absorbed as kinetic energy of the constituent molecules of the glass. The absorbed energy is released as acoustic phonons when it exceeds a certain value. Brillouin scattering is a phenomenon in which Stokes' light shifted by the frequency of the acoustic phonon is generated due to mutual interference between the emitted acoustic phonon and the transmitted light. Due to the law of conservation of momentum between transmitted light and acoustic phonons, Stokes light is observed only as backscattered light. When light having the same wavelength as Stokes light is present in the vicinity of a molecule in the excited state by absorbing energy, stimulated emission occurs, and as a result, acoustic phonons are easily generated. This is stimulated Brillouin scattering. If the optical fiber has a homogeneous structure,
Induction phenomenon due to the same Stokes light wavelength occurs over the entire length of the optical fiber, and the threshold value is greatly reduced by the self-induction gain effect. The Brillouin shift frequency is determined by the propagation of excitation light and acoustic waves in the optical fiber, and the core diameter of the optical fiber, the refractive index of the core, the optical fiber diameter, the glass composition (Young's modulus, density, Poisson's ratio, etc.) It changes depending on structural parameters such as residual strain. The Brillouin shift frequency of a normal single mode optical fiber is about 10 GHz. Based on such a principle, the present invention changes the Brillouin shift frequency in each part in the length direction by making the structural parameters of the optical fiber non-uniform in the length direction. As a result, the center frequency of the stimulated Brillouin backscattered light in each part in the length direction of the optical fiber changes, the threshold value of the stimulated Brillouin backscattering is improved, and the incident power to the optical fiber can be increased.

【0008】ここで、本発明における分散補償光ファイ
バとは、1.3μm帯に零分散波長を有する石英系単一
モード光ファイバよりもコア径を小さくし、かつコア−
クラッド比屈折率差を大きくすることによって、使用波
長において石英系単一モード光ファイバよりも絶対値の
大きい負の波長分散値を有するように設計されたものを
いう。尚、1.3μm帯に零分散波長を有する石英系単
一モード光ファイバは、通常、コア径約9μm、コア−
クラッド比屈折率差約0.35%に設計されている。
Here, the dispersion compensating optical fiber in the present invention has a core diameter smaller than that of a silica single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band, and has a core.
It is designed to have a negative chromatic dispersion value whose absolute value is larger than that of a silica-based single mode optical fiber at a used wavelength by increasing the difference in cladding relative refractive index. A silica single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band usually has a core diameter of about 9 μm and a core
The clad relative refractive index difference is designed to be about 0.35%.

【0009】図1は本発明の分散補償光ファイバの第1
の実施形態におけるファイバ外径の変化を示したもので
ある。本実施形態の分散補償光ファイバは、ファイバ外
径およびコア径が図1に示すように光ファイバ長さ方向
に周期的に変化するように形成されている。分散補償光
ファイバの使用波長は、1.525〜1.575μmの
範囲に好ましく設定され、この波長範囲において所望の
波長分散値、カットオフ波長および曲げ損失が得られる
ようにコア径の範囲およびコア−クラッド比屈折率差
(以下、単に比屈折率差という)が好適に設定される。
分散補償光ファイバの波長分散値は小さいほど好ましい
が、後で述べる理由から−50ps/km/nm以下と
することが好ましい。上記波長範囲において単一モード
伝送可能となるように、カットオフ波長は1.5μm以
下に好ましく設定される。また曲げ損失は小さい方がよ
く、例えば1.0dB/m(曲げ直径20mm)以下と
なるように好ましく設定される。そして屈折率分布は、
光ファイバの分散値を大きくするためにコアとクラッド
との界面における屈折率差が大きい方が好ましく、例え
ばステップ型屈折率分布、単峰型等に好ましく形成され
る。
FIG. 1 shows a first dispersion compensation optical fiber of the present invention.
7 shows a change in the fiber outer diameter in the embodiment of FIG. The dispersion compensating optical fiber of this embodiment is formed so that the fiber outer diameter and the core diameter periodically change in the optical fiber length direction as shown in FIG. The wavelength used in the dispersion compensating optical fiber is preferably set in the range of 1.525 to 1.575 μm, and the core diameter range and the core diameter are set so that a desired chromatic dispersion value, cutoff wavelength and bending loss can be obtained in this wavelength range. -Clad relative refractive index difference (hereinafter, simply referred to as relative refractive index difference) is suitably set.
The smaller the chromatic dispersion value of the dispersion compensating optical fiber, the more preferable, but it is preferably -50 ps / km / nm or less for the reason described later. The cutoff wavelength is preferably set to 1.5 μm or less so that single mode transmission can be performed in the above wavelength range. The bending loss is preferably small, and is preferably set to, for example, 1.0 dB / m (bending diameter 20 mm) or less. And the refractive index distribution is
In order to increase the dispersion value of the optical fiber, it is preferable that the refractive index difference at the interface between the core and the clad is large. For example, a step type refractive index distribution or a single peak type is preferably formed.

【0010】図2は、ステップ型屈折率分布の単一モー
ド光ファイバにおいて、波長1.55μmを使用する場
合を例にとって、比屈折率差とコア径を変化させたと
き、波長分散がどのように変化するかを計算した結果を
示したものである。図2中、Aは曲げ直径20mmにお
ける曲げ損失が1.0dBとなる境界を示しており、通
常はこれより左下の領域では曲げ損失が大き過ぎるので
好ましくない。またBはカットオフ波長が1.5μmと
なる境界を示しており、これより右上の領域ではカット
オフ波長が増大するので好ましくない。
FIG. 2 shows how the chromatic dispersion changes when the relative refractive index difference and the core diameter are changed, taking a case where a wavelength of 1.55 μm is used in a single mode optical fiber having a step type refractive index distribution. It shows the result of the calculation of the change to. In FIG. 2, A indicates a boundary where the bending loss at a bending diameter of 20 mm is 1.0 dB, and the bending loss is usually too large in the lower left region, which is not preferable. Further, B indicates a boundary where the cutoff wavelength is 1.5 μm, and the cutoff wavelength increases in the upper right region, which is not preferable.

【0011】Cは、比屈折率差が3.5%となる境界で
あり、これより比屈折率差が大きいと母材作製時に熱ひ
ずみによる割れなどが生じるため、作製が非常に困難と
なるので好ましくない。図2では、比屈折率差が大きい
ほど、またコア径が小さいほど、波長分散値(負)が小
さく(絶対値が大きく)なっている。Dは、波長1.5
5μmにおける波長分散値が−50ps/km/nmと
なる境界を示しており、これより上の領域が波長分散値
−50ps/km/nm以下の領域である。したがって
使用波長が1.55μmの場合には、コア径および比屈
折率差がそれぞれ図2中斜線で示した領域内に含まれる
ように設定することによって、波長分散値、曲げ損失、
およびカットオフ波長の好ましい条件を満たす分散補償
光ファイバが得られる。尚、図2は、使用波長、波長分
散値、曲げ損失等の与えられた条件に対して、コア径お
よび比屈折率差の使用可能な範囲を算出する方法の一例
を示したもので、異なった条件に場合にも、同様にして
コア径および比屈折率差の範囲を算出できるのは勿論の
ことである。
C is a boundary where the relative refractive index difference is 3.5%, and if the relative refractive index difference is larger than this, cracking due to thermal strain occurs during the preparation of the base material, which makes it extremely difficult to produce. It is not preferable. In FIG. 2, the larger the relative refractive index difference and the smaller the core diameter, the smaller the wavelength dispersion value (negative) (the larger the absolute value). D is wavelength 1.5
It shows a boundary where the wavelength dispersion value at 5 μm is −50 ps / km / nm, and the region above this is the region where the wavelength dispersion value is −50 ps / km / nm or less. Therefore, when the used wavelength is 1.55 μm, by setting the core diameter and the relative refractive index difference so as to be included in the shaded regions in FIG.
A dispersion compensating optical fiber satisfying the preferable conditions of the cutoff wavelength can be obtained. Note that FIG. 2 shows an example of a method of calculating the usable range of the core diameter and the relative refractive index difference under given conditions such as the wavelength used, the wavelength dispersion value, and the bending loss. It is needless to say that the range of the core diameter and the relative refractive index difference can be calculated similarly under the above conditions.

【0012】また本実施形態の分散補償光ファイバにお
いて、コア径は長さ方向に周期的に変化するように形成
されている。コア径は、上記図2に示した好ましい範囲
内で変化させることができる。コア径の変化量は小さす
ぎると誘導ブリルアン後方散乱を抑制する効果が得られ
ず、波長分散値が−50ps/km/nm以下の分散補
償光ファイバの場合には、実験の結果±5%以上変化さ
せることによって散乱抑制効果が得られることが認めら
れた。コア径の変化量は大きいほど散乱抑制効果が大き
い。本実施形態では、コア径はファイバ外径に比例して
図1に示すような三角波状に変化しているが、この波形
に限らず、コア径が長さ方向に不均一であればよいもの
である。したがってコア径変化の形状は正弦波状等でも
よく、周期も適宜設定することができる。またコア径を
光ファイバの一端から他端へ一様に増加または減少させ
てもよい。コア径が光ファイバ長さ方向にバラついてい
るほど、散乱抑制効果は大きい。ただし、屈折率分布が
異なる光ファイバを多段接続したものや、コア径が矩形
波状に変化するものなどコア径が急激に変化するもの
は、伝送損失の増大を招くので好ましくない。コア径の
変化の度合いは、使用波長での伝送損失が0.5dB/
km以下となる程度に緩やかであることが好ましい。
In the dispersion compensating optical fiber of this embodiment, the core diameter is formed so as to periodically change in the length direction. The core diameter can be changed within the preferable range shown in FIG. If the amount of change in the core diameter is too small, the effect of suppressing stimulated Brillouin backscattering cannot be obtained, and in the case of a dispersion compensating optical fiber with a chromatic dispersion value of -50 ps / km / nm or less, the experimental result is ± 5% or more. It was confirmed that the scattering suppression effect can be obtained by changing it. The larger the amount of change in core diameter, the greater the effect of suppressing scattering. In this embodiment, the core diameter changes in a triangular wave shape as shown in FIG. 1 in proportion to the outer diameter of the fiber. However, the shape is not limited to this waveform, and the core diameter may be non-uniform in the length direction. Is. Therefore, the shape of the core diameter change may be sinusoidal or the like, and the period can be set appropriately. In addition, the core diameter may be uniformly increased or decreased from one end of the optical fiber to the other end. The more the core diameter varies in the optical fiber length direction, the greater the scattering suppressing effect. However, a fiber in which the core diameter changes abruptly, such as one in which optical fibers having different refractive index distributions are connected in multiple stages or one in which the core diameter changes in a rectangular wave shape, is not preferable because it causes an increase in transmission loss. The degree of change in the core diameter is such that the transmission loss at the wavelength used is 0.5 dB /
It is preferable that it is gentle to the extent that it is not more than km.

【0013】ここで、分散補償光ファイバの波長分散値
を−50ps/km/nm以下とし、伝送損失を0.5
dB/km以下とすることが好ましい理由は次の通りで
ある。すなわち、既に敷設されている通常の1.3μm
帯単一モード光ファイバ通信システムの多くは長さが5
0〜100km程度であり、1.5μm帯における波長
分散は概略20ps/km/nm程度である。よって、
1.5μm帯における総波長分散量は1000〜200
0ps/nm程度となる。一方、伝送線路の損失は波長
1.3μm帯において約0.4dB/km、波長1.5
μm帯において約0.2dB/kmである。この時、総
損失量は波長1.3μm帯において20〜40dBとな
り、波長1.5μm帯において10〜20dBとなる。
Here, the chromatic dispersion value of the dispersion compensating optical fiber is -50 ps / km / nm or less, and the transmission loss is 0.5.
The reason why it is preferably set to be dB / km or less is as follows. That is, the normal 1.3 μm that has already been laid
Most single band optical fiber communication systems have a length of 5
The wavelength dispersion in the 1.5 μm band is approximately 20 ps / km / nm. Therefore,
The total chromatic dispersion amount in the 1.5 μm band is 1000 to 200
It is about 0 ps / nm. On the other hand, the transmission line loss is about 0.4 dB / km at the wavelength of 1.3 μm and the wavelength of 1.5
It is about 0.2 dB / km in the μm band. At this time, the total loss amount is 20 to 40 dB in the wavelength band of 1.3 μm and 10 to 20 dB in the wavelength band of 1.5 μm.

【0014】そこで、以下の条件(1)(2)が成立すれ
ば、光通信システムを波長1.5μm帯の光通信システ
ムに再構築することができる。 (1)1.5μm帯における全波長分散量=単一モード光
ファイバの全波長分散量+分散補償光ファイバの全波長
分散量≒0 (2)1.5μm帯における全損失=1.5μm帯におけ
る単一モード光ファイバの全損失+1.5μm帯におけ
る分散補償光ファイバの全損失≦1.3μm帯における
全損失=1.3μm帯における単一モード光ファイバの
全損失 ここで、分散補償光ファイバの損失が、0.5dB/k
m以下であれば、(2)より、分散補償光ファイバの長さ
は20〜40km必要となる。従って(1)より分散補償
光ファイバの波長分散値は−50ps/km/nm以下
とすることが好ましいことがわかる。
Therefore, if the following conditions (1) and (2) are satisfied, the optical communication system can be reconstructed into an optical communication system in the wavelength band of 1.5 μm. (1) Total chromatic dispersion in 1.5 μm band = total chromatic dispersion in single mode optical fiber + total chromatic dispersion in dispersion compensating optical fiber ≈ 0 (2) total loss in 1.5 μm band = 1.5 μm band Total loss of single mode optical fiber in + + total loss of dispersion compensating optical fiber in 1.5 μm band ≦ total loss in 1.3 μm band = total loss of single mode optical fiber in 1.3 μm band where: dispersion compensating optical fiber Loss of 0.5 dB / k
If m or less, the length of the dispersion compensating optical fiber is required to be 20 to 40 km according to (2). Therefore, it can be seen from (1) that the chromatic dispersion value of the dispersion compensating optical fiber is preferably -50 ps / km / nm or less.

【0015】本実施形態の分散補償光ファイバは、例え
ば以下のようにして製造することができる。まず、コア
およびクラッドからなる母材を図2に示した条件を満た
すような屈折率分布に形成する。母材の外径および屈折
率分布は長さ方向に均一にする。この母材を加熱炉を用
いて線引する際に、線引温度、線引速度、母材送り出し
速度を適宜制御することによって、光ファイバの外径が
図1に示すような三角波状に長さ方向に変化するように
紡糸する。このように、紡糸時に光ファイバの外径を周
期的に変化させることによって、コア径もファイバ外径
に比例して三角波状に長さ方向に変化している分散補償
光ファイバが得られる。得られた分散補償光ファイバ
は、長さ方向にコア径が変化しているので、長さ方向各
部におけるブリルアンシフト周波数が変化し、その結果
光ファイバ全長における誘導ブリルアン後方散乱の発生
量を抑制することができる。
The dispersion compensating optical fiber of this embodiment can be manufactured, for example, as follows. First, a base material composed of a core and a clad is formed to have a refractive index distribution that satisfies the conditions shown in FIG. The outer diameter and the refractive index distribution of the base material are made uniform in the length direction. When the base material is drawn by using a heating furnace, the drawing temperature, the drawing speed, and the sending speed of the base material are appropriately controlled so that the outer diameter of the optical fiber becomes a triangular wave as shown in FIG. Spinning so that it changes in the vertical direction. Thus, by periodically changing the outer diameter of the optical fiber during spinning, a dispersion-compensating optical fiber in which the core diameter also changes in the lengthwise direction in a triangular wave in proportion to the outer diameter of the fiber can be obtained. In the obtained dispersion compensating optical fiber, since the core diameter changes in the length direction, the Brillouin shift frequency in each part in the length direction changes, and as a result, the amount of stimulated Brillouin backscattering in the entire length of the optical fiber is suppressed. be able to.

【0016】また、長さ方向にコア径が変化している分
散補償光ファイバの他の製造方法として、母材の段階で
コア径を変化させる方法もある。すなわち母材を形成す
る際に、まずコア部分となるガラスロッドを作製し、こ
のガラスロッドの外周面を外削することによって、ある
いは外削後、延伸を行うことによって、ガラスロッド径
を例えば三角波状に長さ方向に変化させ、その周上にク
ラッド部分となるガラス層を形成する。このような母材
を、外径が均一となるように紡糸して光ファイバとすれ
ば、コア径が長さ方向に変化している分散補償光ファイ
バを得ることができる。
Another method of manufacturing a dispersion compensating optical fiber whose core diameter changes in the length direction is a method of changing the core diameter at the stage of the base material. That is, when forming the base material, first, a glass rod to be a core portion is produced, and the outer peripheral surface of the glass rod is externally cut, or after the external cutting, stretching is performed to reduce the glass rod diameter to, for example, a triangle. The glass layer is changed into a wavy shape in the length direction, and a glass layer to be a clad portion is formed on the circumference thereof. If such a base material is spun so as to have a uniform outer diameter to form an optical fiber, it is possible to obtain a dispersion compensating optical fiber in which the core diameter changes in the length direction.

【0017】次に本発明の分散補償光ファイバの第2の
実施形態について説明する。本実施形態の分散補償光フ
ァイバが、上記第1の実施形態と異なる点は、ファイバ
外径およびコア径が長さ方向に均一であり、比屈折率差
が長さ方向に変化している点である。本実施形態におい
ても、上記分散値、カットオフ波長および曲げ損失の条
件を同時に満たすようにコア径および比屈折率差が設定
される。例えば使用波長が1.55μmの場合、比屈折
率差は上記図2に示した好ましい範囲内となるように変
化させることができる。比屈折率差の変化量は小さすぎ
ると誘導ブリルアン後方散乱を抑制する効果が得られ
ず、波長分散値が−50ps/km/nm以下の分散補
償光ファイバの場合には、実験の結果、比屈折率差を±
5%以上変化させることによって散乱抑制効果が得られ
ることが認められた。比屈折率差の変化量は大きいほど
散乱抑制効果が大きい。
Next, a second embodiment of the dispersion compensating optical fiber of the present invention will be described. The dispersion-compensating optical fiber of this embodiment is different from the first embodiment in that the fiber outer diameter and core diameter are uniform in the length direction, and the relative refractive index difference changes in the length direction. Is. Also in this embodiment, the core diameter and the relative refractive index difference are set so as to simultaneously satisfy the conditions of the dispersion value, the cutoff wavelength, and the bending loss. For example, when the wavelength used is 1.55 μm, the relative refractive index difference can be changed so as to fall within the preferable range shown in FIG. If the amount of change in the relative refractive index difference is too small, the effect of suppressing stimulated Brillouin backscattering cannot be obtained, and in the case of a dispersion compensating optical fiber with a chromatic dispersion value of -50 ps / km / nm or less, the experimental result shows that Refractive index difference ±
It was confirmed that the scattering suppressing effect can be obtained by changing the amount by 5% or more. The larger the amount of change in the relative refractive index difference, the greater the scattering suppressing effect.

【0018】また比屈折率差は長さ方向に不均一であれ
ばよく、例えば三角波状、正弦波状等、周期的に変化さ
せてもよく、周期も適宜設定することができる。あるい
は比屈折率差を光ファイバの一端から他端へ一様に増加
させてもよい。比屈折率差が光ファイバ長さ方向にバラ
ついているほど、散乱抑制効果は大きい。ただし、屈折
率分布が異なる光ファイバを多段接続したものや、比屈
折率差が矩形波状に変化するものなど比屈折率差が急激
に変化するものは、伝送損失の増大を招くので好ましく
なく、比屈折率差の変化の度合いは、使用波長での伝送
損失が0.5dB/km以下となる程度に緩やかである
ことが好ましい。
The relative refractive index difference may be non-uniform in the length direction, and may be changed periodically, for example, in a triangular wave shape, a sine wave shape, or the like, and the cycle can be set appropriately. Alternatively, the relative refractive index difference may be uniformly increased from one end of the optical fiber to the other end. The more the relative refractive index difference varies in the optical fiber length direction, the greater the scattering suppressing effect. However, those in which optical fibers having different refractive index distributions are connected in multiple stages, or those in which the relative refractive index difference changes abruptly, such as those in which the relative refractive index difference changes in a rectangular wave, are not preferable because they cause an increase in transmission loss. The degree of change in the relative refractive index difference is preferably moderate so that the transmission loss at the used wavelength is 0.5 dB / km or less.

【0019】このような比屈折率差が長さ方向に変化し
てなる分散補償光ファイバは、例えば比屈折率差が長手
方向に均一な母材を作製し、この母材を線引する際にコ
アへの応力を変化させることによって、コアの残留歪を
変化させ、この結果コアの屈折率を変化させることがで
きる。すなわち、まず、コアおよびクラッドからなる母
材を図2に示した条件を満たすような屈折率分布に形成
する。このとき、後の線引工程で母材が溶融状態となた
ときに、コアを形成するガラスの粘度がクラッドを形成
するガラスの粘度よりも大きくなるようにドーパントの
種類や添加量を設定する。また母材の外径および屈折率
分布は長手方向に均一にする。
In the dispersion compensating optical fiber in which the relative refractive index difference changes in the lengthwise direction, for example, when a preform having a uniform relative refractive index difference in the longitudinal direction is prepared and the preform is drawn. By changing the stress on the core, the residual strain of the core can be changed, and as a result, the refractive index of the core can be changed. That is, first, a base material composed of a core and a clad is formed to have a refractive index distribution that satisfies the conditions shown in FIG. At this time, when the base material is in a molten state in the subsequent drawing step, the type and amount of dopant are set so that the viscosity of the glass forming the core is higher than the viscosity of the glass forming the clad. . Further, the outer diameter and the refractive index distribution of the base material are made uniform in the longitudinal direction.

【0020】このようにコアとクラッドとの溶融時の粘
度に差を設けておくことにより、母材が溶融線引され固
化する際にコアが先に固化され、これにやや遅れてクラ
ッドが完全に固化される。そして線引により形成される
単一モード光ファイバのコアは、その断面積がクラッド
の0.5〜1.0%程度と非常に小さいので、コアが固
化されかつクラッドが固化されない軟化状態で、光ファ
イバを線引する張力はコアに選択的に印加される。した
がって、コアは引張られた状態で固化し、この後にその
周上のクラッドが固化されるので、得られた光ファイバ
においては、線引張力による引張り歪がコアに残留して
いる。そして、線引速度や線引時の加熱温度を連続的に
あるいは周期的に変化させることによって線引張力を変
化させ、これにより光ファイバのコアに残留する歪を光
ファイバ長さ方向に変化させることができる。このよう
なコアに残留する歪の変化は、光弾性効果によりコアの
屈折率変化をもたらし、比屈折率差が変化した光ファイ
バが得られる。
By thus providing a difference in viscosity between the core and the clad during melting, the core is first solidified when the base material is melt-drawn and solidified, and the clad is completely completed with a slight delay. To be solidified. The core of the single-mode optical fiber formed by drawing has a very small cross-sectional area of about 0.5 to 1.0% of the clad, so that the core is solidified and the clad is not solidified. Tension for drawing the optical fiber is selectively applied to the core. Therefore, the core is solidified in a tensioned state, and thereafter the clad on the periphery thereof is solidified, so that in the obtained optical fiber, tensile strain due to the linear tension force remains in the core. Then, the drawing speed and the heating temperature during drawing are changed continuously or periodically to change the drawing force, and thereby the strain remaining in the core of the optical fiber is changed in the length direction of the optical fiber. be able to. Such a change in strain remaining in the core causes a change in the refractive index of the core due to the photoelastic effect, and an optical fiber having a changed relative refractive index difference can be obtained.

【0021】あるいは、母材を形成する際にコアまたは
クラッド中に添加するドーパントの量を光ファイバ長さ
方向に変化させて比屈折率差を変化させ、この母材を通
常の線引方法で紡糸することによっても、長さ方向に比
屈折率が変化した分散補償光ファイバを得ることができ
る。
Alternatively, when the base material is formed, the amount of the dopant added to the core or the clad is changed in the length direction of the optical fiber to change the relative refractive index difference, and the base material is drawn by a usual drawing method. Also by spinning, a dispersion compensating optical fiber whose relative refractive index changes in the length direction can be obtained.

【0022】尚、上記第1の実施形態においては光ファ
イバ長さ方向にコア径を変化させ、第2の実施形態にお
いては光ファイバ長さ方向に比屈折率差を変化させた
が、本発明においては、コア径および比屈折率差の少な
くとも一方を変化させればよく、両方を変化させてもよ
いものである。
In the first embodiment, the core diameter is changed in the lengthwise direction of the optical fiber, and in the second embodiment, the relative refractive index difference is changed in the lengthwise direction of the optical fiber. In the above, at least one of the core diameter and the relative refractive index difference may be changed, and both may be changed.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下のようにして、長さ方向にコア径が変
化している分散補償光ファイバを製造した。VAD法に
より単峰型屈折率分布を有する光ファイバ母材を作製し
た。コア中心部の比屈折率差は2.2%とし、クラッド
の厚さは、クラッド径/コア径=約54とした。この母
材を線引する際の線引温度、線引速度、母材送り出し速
度を周期的に変化させ、図1に示すように光ファイバ外
径が三角波状に周期的に変化するように紡糸した。光フ
ァイバ外径の平均値は125μmで、外径の変化量は±
5%とした。変化の周期は500m毎とし、全長5km
の光ファイバを得た。得られた光ファイバの波長1.5
5μmにおける波長分散値は−50.7ps/km/n
mであった。
Example 1 A dispersion compensating optical fiber having a core diameter varying in the length direction was manufactured as follows. An optical fiber preform having a unimodal refractive index distribution was manufactured by the VAD method. The relative refractive index difference in the central portion of the core was 2.2%, and the thickness of the clad was clad diameter / core diameter = about 54. The drawing temperature, the drawing speed, and the feeding speed of the base material during the drawing of the base material are periodically changed so that the outer diameter of the optical fiber is periodically changed into a triangular wave shape as shown in FIG. did. The average value of the outer diameter of the optical fiber is 125 μm, and the variation of the outer diameter is ±
5%. The change cycle is every 500m, and the total length is 5km.
Was obtained. Wavelength of the obtained optical fiber 1.5
The wavelength dispersion value at 5 μm is −50.7 ps / km / n
m.

【0024】得られた分散補償光ファイバについて、前
記のブリルアンシフト周波数の変化の程度を評価するた
めに、図3に示す測定系を用いてブリルアン増幅による
利得の測定を行なった。この測定系は、半導体レーザー
1から波長1.55μmの光を発振させ、このレーザー
光を光増幅器2で増幅した後、測定用光ファイバ3に一
方から入射するとともに、白色光源4からの白色光を測
定用光ファイバ3に他方から入射するようになってい
る。そして、白色光の波長成分に誘導されてレーザー光
の波長(1.55μm)からブリルアンシフト周波数だ
けずれて前記のストークス光が発生し、このストークス
光が白色光の波長成分の誘導による利得作用により増幅
(ブリルアン増幅)されて測定用光ファイバ3の一方か
ら出射される。この後方散乱光を受光素子5で測定し、
光スペクトルアナライザ6で解析すれば、ブリルアン増
幅による利得ピークが得られる。このようにして測定し
た結果を図4に実線で示す。尚、図4において横軸はブ
リルアンシフト周波数を表わし、縦軸は入射レーザー光
に対する利得を表わしており、利得ピークの幅が広い
程、ブリルアンシフト周波数の変化が大きく、利得ピー
クの高さが低い程、誘導ブリルアン後方散乱が抑制され
ていることを表わしている。
With respect to the obtained dispersion-compensating optical fiber, in order to evaluate the degree of change in the Brillouin shift frequency, the gain was measured by Brillouin amplification using the measurement system shown in FIG. This measurement system oscillates a light having a wavelength of 1.55 μm from a semiconductor laser 1, amplifies this laser light by an optical amplifier 2, and then makes it enter one side of a measuring optical fiber 3 and a white light from a white light source 4. Is incident on the measuring optical fiber 3 from the other side. Then, the Stokes light is induced by the wavelength component of the white light and deviates from the wavelength of the laser light (1.55 μm) by the Brillouin shift frequency, and the Stokes light is generated. It is amplified (Brillouin amplification) and emitted from one of the measuring optical fibers 3. This back scattered light is measured by the light receiving element 5,
If analyzed by the optical spectrum analyzer 6, a gain peak due to Brillouin amplification can be obtained. The result measured in this way is shown by a solid line in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the Brillouin shift frequency, and the vertical axis represents the gain with respect to the incident laser light. The wider the gain peak, the greater the change in the Brillouin shift frequency and the lower the gain peak height. This indicates that stimulated Brillouin backscattering is suppressed.

【0025】また本実施例で得られた分散補償光ファイ
バについて、図5に示す測定系を用いて誘導ブリルアン
散乱のしきい値を測定した。図5において、光源には外
部共振器付きの単一モードCW半導体レーザを用い、波
長1.55μmにおいて線幅500kHzの狭線幅のパ
ルスを確認した。このLD出力はErドープ光ファイバ
増幅器11を用いて増幅され、光アイソレータ12を通
過後、増幅されたシグナルは光ファイバカプラ13によ
って約8:2に分岐されるようになっている。20%分
岐の信号光は第1のパワーメータ14に導光され、入射
光強度のモニタが行なわれる。80%分岐の信号光は試
験ファイバ15に直接的に導光される。一方、透過光強
度は試験ファイバ15の出射端から光アイソレータ16
を通過後、第2のパワーメータ17によって検出され
る。また試験ファイバ中において発生する後方散乱光
は、再度光ファイバカプラ13を通過した後、第3のパ
ワーメータ18によって検出されるようになっている。
With respect to the dispersion compensating optical fiber obtained in this example, the threshold value of stimulated Brillouin scattering was measured using the measuring system shown in FIG. In FIG. 5, a single mode CW semiconductor laser with an external resonator was used as a light source, and a narrow line width pulse of 500 kHz was confirmed at a wavelength of 1.55 μm. The LD output is amplified by the Er-doped optical fiber amplifier 11, and after passing through the optical isolator 12, the amplified signal is branched by the optical fiber coupler 13 at about 8: 2. The 20% branched signal light is guided to the first power meter 14 and the incident light intensity is monitored. The 80% branched signal light is directly guided to the test fiber 15. On the other hand, the transmitted light intensity is measured from the output end of the test fiber 15 to the optical isolator 16
After passing through, it is detected by the second power meter 17. Further, the backscattered light generated in the test fiber passes through the optical fiber coupler 13 again, and is then detected by the third power meter 18.

【0026】図6は入射光の強さを変化させたときの前
方散乱光および後方散乱光の変化を示したものである。
後方散乱光は、入射光強度が高くなると、ある点から急
激に立上がる非線形的な挙動を示している。これは誘導
ブリルアン散乱の発生に相当する変化である。一方入射
光強度が低いときには、後方散乱光は線形的な変化を示
している。この線形的な変化を後方散乱光中のバックグ
ラウンドとし、破線の直線で示した。この直線破線から
のずれを誘導ブリルアン散乱による寄与分とし、バック
グラウンドから3dB高くなるときの入射光の強さを誘
導ブリルアン散乱のしきい値とした。図中実線で示され
るように、本実施例の分散補償光ファイバの誘導ブリル
アン散乱のしきい値は約12dBmであった。
FIG. 6 shows changes in the forward scattered light and the back scattered light when the intensity of the incident light is changed.
The backscattered light exhibits a non-linear behavior that sharply rises from a certain point when the incident light intensity increases. This is a change corresponding to the occurrence of stimulated Brillouin scattering. On the other hand, when the incident light intensity is low, the backscattered light shows a linear change. This linear change was used as the background in the backscattered light and was shown by the broken straight line. The deviation from this straight line is taken as the contribution due to stimulated Brillouin scattering, and the intensity of the incident light when it becomes 3 dB higher than the background was taken as the threshold value for stimulated Brillouin scattering. As indicated by the solid line in the figure, the threshold value of the stimulated Brillouin scattering of the dispersion compensating optical fiber of this example was about 12 dBm.

【0027】(比較例1)上記実施例1と同様の母材を
作製し、この母材を線引する際の線引温度、線引速度、
母材送り出し速度を変化させず、光ファイバ外径が一定
となるように紡糸して全長5kmの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの波長1.55μmにおける波長分
散値は−55.0ps/km/nmであった。また、上
記実施例1と同様にしてブリルアン増幅による利得の測
定を行なった。測定結果を図4に破線で示す。さらに実
施例1と同様にして誘導ブリルアン散乱のしきい値を測
定したところ、図6に破線で示すように約8dBmであ
った。
(Comparative Example 1) A base material similar to that of the above-mentioned Example 1 was prepared, and the drawing temperature, drawing speed, and
An optical fiber having a total length of 5 km was obtained by spinning so that the outer diameter of the optical fiber was constant without changing the feed rate of the base material.
The wavelength dispersion value of the obtained optical fiber at a wavelength of 1.55 μm was −55.0 ps / km / nm. Further, the gain was measured by Brillouin amplification in the same manner as in Example 1 above. The measurement result is shown by a broken line in FIG. Further, when the threshold value of stimulated Brillouin scattering was measured in the same manner as in Example 1, it was about 8 dBm as shown by the broken line in FIG.

【0028】図4の結果より、実施例1で得られた分散
補償光ファイバは比較例1で得られたものに比べてブリ
ルアン利得幅が30MHzから50MHzに広がってお
り、ブリルアン利得も低下していることが認められた。
これは、光ファイバのコア径が長さ方向に不均一である
ために、長さ方向各部におけるブリルアンシフト周波数
が不均一となり、これによって光ファイバ長さ方向の各
部における誘導ブリルアン後方散乱の中心周波数が変化
し、光ファイバ全長での誘導ブリルアン後方散乱の発生
が抑制されたことを示している。また図6の結果より、
実施例1で得られた分散補償光ファイバは比較例1で得
られたものよりしきい値が増大していることが認められ
た。
From the result of FIG. 4, the Brillouin gain width of the dispersion compensating optical fiber obtained in Example 1 is widened from 30 MHz to 50 MHz as compared with that obtained in Comparative Example 1, and the Brillouin gain is also reduced. It was recognized that
This is because the core diameter of the optical fiber is non-uniform in the length direction, so the Brillouin shift frequency in each part in the length direction becomes non-uniform, which causes the center frequency of the stimulated Brillouin backscattering in each part in the length direction of the optical fiber. Shows that stimulated Brillouin backscattering over the entire length of the optical fiber is suppressed. Moreover, from the result of FIG.
It was confirmed that the dispersion-compensating optical fiber obtained in Example 1 had a higher threshold value than that obtained in Comparative Example 1.

【0029】(実施例2)以下のようにして、長さ方向
に比屈折率差が変化している分散補償光ファイバを製造
した。VAD法により単峰型屈折率分布を有する光ファ
イバ母材を作製した。母材を作製する際に、コアに添加
するドーパントの量が長さ方向に周期的に変化するよう
にスート堆積条件を制御した。コア中心部の比屈折率差
の平均値は2.3%で比屈折率差の変化量は±5%とし
た。変化の周期は500mとし、クラッドの厚さは、ク
ラッド径/コア径=約54とした。この母材を光ファイ
バ外径が一定となるように紡糸して、全長5kmの光フ
ァイバを得た。得られた光ファイバの波長1.55μm
における波長分散値は−50.9ps/km/nmであ
った。また得られた分散補償光ファイバについて、実施
例1と同様にして誘導ブリルアン散乱のしきい値を測定
したところ約12dBmであり、上記比較例1で得られ
たものと比べて、しきい値が増大していることが認めら
れた。
Example 2 A dispersion compensating optical fiber having a relative refractive index difference changing in the length direction was manufactured as follows. An optical fiber preform having a unimodal refractive index distribution was manufactured by the VAD method. The soot deposition conditions were controlled so that the amount of the dopant added to the core during the production of the base material changed periodically in the length direction. The average value of the relative refractive index difference in the central portion of the core was 2.3%, and the change amount of the relative refractive index difference was ± 5%. The change cycle was 500 m, and the clad thickness was clad diameter / core diameter = about 54. This base material was spun so that the outer diameter of the optical fiber was constant, and an optical fiber having a total length of 5 km was obtained. Wavelength of the obtained optical fiber 1.55 μm
The chromatic dispersion value in was 50.9 ps / km / nm. The threshold value of the stimulated Brillouin scattering of the obtained dispersion-compensating optical fiber was measured in the same manner as in Example 1 and found to be about 12 dBm, which is higher than that obtained in Comparative Example 1 above. It was found to be increasing.

【0030】(実施例3)以下のようにして、長さ方向
にコア径および比屈折率差が変化している分散補償光フ
ァイバを製造した。VAD法により単峰型屈折率分布を
有する光ファイバ母材を作製した。母材を作製する際
に、コアに添加するドーパントの量が長さ方向に周期的
に変化するようにスート堆積条件を制御した。コア中心
部の比屈折率差の平均値は2.3%で比屈折率差の変化
量は±5%とした。変化の周期は500mとし、クラッ
ドの厚さは、クラッド径/コア径=約54とした。この
母材を線引する際の線引温度、線引速度、母材送り出し
速度を周期的に変化させ、光ファイバ外径が周期的に変
化するように紡糸した。光ファイバ外径の平均値は12
5μmで、外径の変化量は±5%とした。変化の周期は
500m毎とし、全長5kmの光ファイバを得た。得ら
れた光ファイバの波長1.55μmにおける波長分散値
は−50.3ps/km/nmであった。また得られた
分散補償光ファイバについて、実施例1と同様にして誘
導ブリルアン散乱のしきい値を測定したところ約14d
Bmであり、上記比較例1で得られたものと比べて、し
きい値が増大していることが認められた。
Example 3 A dispersion compensating optical fiber in which the core diameter and the relative refractive index difference were changed in the lengthwise direction was manufactured as follows. An optical fiber preform having a unimodal refractive index distribution was manufactured by the VAD method. The soot deposition conditions were controlled so that the amount of the dopant added to the core during the production of the base material changed periodically in the length direction. The average value of the relative refractive index difference in the central portion of the core was 2.3%, and the change amount of the relative refractive index difference was ± 5%. The change cycle was 500 m, and the clad thickness was clad diameter / core diameter = about 54. The drawing temperature, the drawing speed, and the base material feeding speed at the time of drawing the base material were periodically changed, and spinning was performed so that the outer diameter of the optical fiber was changed periodically. The average value of the optical fiber outer diameter is 12
At 5 μm, the change in outer diameter was ± 5%. The cycle of change was set to every 500 m, and an optical fiber having a total length of 5 km was obtained. The wavelength dispersion value of the obtained optical fiber at a wavelength of 1.55 μm was -50.3 ps / km / nm. The threshold value of the stimulated Brillouin scattering of the obtained dispersion compensating optical fiber was measured in the same manner as in Example 1 and found to be about 14d.
It was Bm, and it was confirmed that the threshold value was increased as compared with that obtained in Comparative Example 1.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の分散補償光ファイバの使用波長
は、1.3μm帯に零分散波長を有する石英系単一モー
ド光ファイバよりもコア径が小さく、かつコア−クラッ
ド比屈折率差が大きく形成されてなる分散補償光ファイ
バであって、コア径およびコア−クラッド比屈折率差の
少なくとも一方が光ファイバの長さ方向に変化してなる
ことを特徴とするものである。本発明によれば、波長分
散値の絶対値が大きい分散補償光ファイバでも、誘導ブ
リルアン後方散乱の発生量を抑制することができ、散乱
発生のしきい値を改善させることができ、入射パワーを
増大させることができる。したがって、通常の石英系光
ファイバにより既に構築されている光通信システムに本
発明の分散補償光ファイバを挿入して用いることによ
り、既存のシステムを、光増幅器を利用できる1.5μ
m帯の光通信システムに再構築することが可能となり、
また入射光パワーを増大できるので、よりいっそうの伝
送距離の長大化、伝送容量の増大化を達成することがで
きる。
The wavelength used in the dispersion compensating optical fiber of the present invention has a smaller core diameter than that of a silica single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band, and has a core-clad relative refractive index difference. A dispersion-compensating optical fiber formed to be large in size, characterized in that at least one of a core diameter and a core-clad relative refractive index difference is changed in the length direction of the optical fiber. According to the present invention, even in a dispersion compensating optical fiber having a large absolute value of chromatic dispersion value, the amount of stimulated Brillouin backscattering can be suppressed, the threshold value of scattering can be improved, and the incident power can be increased. Can be increased. Therefore, by inserting and using the dispersion compensating optical fiber of the present invention in an optical communication system which has already been constructed with a normal silica optical fiber, the existing system can be used with an optical amplifier of 1.5 μm.
It became possible to reconstruct an m-band optical communication system,
Moreover, since the incident light power can be increased, it is possible to further increase the transmission distance and increase the transmission capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態におけるコア径の変化を
示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing changes in core diameter in an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態におけるコア径および比
屈折率差の好適な範囲を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a preferable range of the core diameter and the relative refractive index difference in the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例におけるブリルアン利得測定
系を示す概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a Brillouin gain measurement system in an example of the present invention.

【図4】 本発明の実施例におけるブリルアン利得測定
結果を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing Brillouin gain measurement results in an example of the present invention.

【図5】 本発明の実施例におけるブリルアン散乱光測
定系を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a Brillouin scattered light measurement system in an example of the present invention.

【図6】 本発明の実施例におけるブリルアン散乱によ
る前方および後方散乱光の入射光パワー依存性を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing incident light power dependence of forward and backward scattered light due to Brillouin scattering in the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、3,15…分散補償光ファイバ。 1 ... Light source, 3, 15 ... Dispersion compensation optical fiber.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1.3μm帯に零分散波長を有する石英
系単一モード光ファイバよりもコア径が小さく、かつコ
ア−クラッド比屈折率差が大きく形成されてなる分散補
償光ファイバであって、コア径およびコア−クラッド比
屈折率差の少なくとも一方が光ファイバの長さ方向に変
化してなることを特徴とする分散補償光ファイバ。
1. A dispersion compensating optical fiber having a smaller core diameter and a larger core-clad relative refractive index difference than a silica single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength in the 1.3 μm band. A dispersion compensating optical fiber, wherein at least one of the core diameter and the core-clad relative refractive index difference is changed in the length direction of the optical fiber.
【請求項2】 使用波長における波長分散値が−50p
s/km/nm以下であり、かつコア径の光ファイバ長
さ方向の変化量が±5%以上であること特徴とする請求
項1記載の分散補償光ファイバ。
2. A chromatic dispersion value at a used wavelength is -50p.
2. The dispersion compensating optical fiber according to claim 1, wherein the dispersion compensating optical fiber is s / km / nm or less, and the variation of the core diameter in the length direction of the optical fiber is ± 5% or more.
【請求項3】 使用波長における波長分散値が−50p
s/km/nm以下であり、かつコア−クラッド比屈折
率差の光ファイバ長さ方向の変化量が±5%以上である
こと特徴とする請求項1記載の分散補償光ファイバ。
3. The chromatic dispersion value at the used wavelength is -50p.
2. The dispersion compensating optical fiber according to claim 1, wherein the dispersion compensating optical fiber is s / km / nm or less, and the variation of the core-cladding relative refractive index difference in the optical fiber length direction is ± 5% or more.
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