JPH10293227A - 分散シフト光ファイバ - Google Patents
分散シフト光ファイバInfo
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- JPH10293227A JPH10293227A JP9116506A JP11650697A JPH10293227A JP H10293227 A JPH10293227 A JP H10293227A JP 9116506 A JP9116506 A JP 9116506A JP 11650697 A JP11650697 A JP 11650697A JP H10293227 A JPH10293227 A JP H10293227A
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- optical fiber
- dispersion
- mode field
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モードフィールド径を大にするにも拘わらず
曲げロスおよび伝送損失の増大を抑制し、低非線形性の
分散シフト光ファイバを提供する。 【解決手段】 クラッド３よりもサイドコア２の屈折率
を高くし、サイドコア２よりもセンタコア１の屈折率を
高くした階段状の屈折率分布構造とする。センタコアの
比屈折率差Δ１は1.2％以上1.5％以下とする。クラッド
に対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記センタコア
の比屈折率差Δ１との比ＲΔ（ＲΔ＝Δ２／Δ１）を0.
13以上0.16以下とし、かつ、サイドコア２の外径ａに対
するセンタコア１の外径ｂの比Ｒａ（Ｒａ＝ｂ／ａ）を
0.14以上0.17以下とする。この屈折率分布構造により波
長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以上とす
る。
曲げロスおよび伝送損失の増大を抑制し、低非線形性の
分散シフト光ファイバを提供する。 【解決手段】 クラッド３よりもサイドコア２の屈折率
を高くし、サイドコア２よりもセンタコア１の屈折率を
高くした階段状の屈折率分布構造とする。センタコアの
比屈折率差Δ１は1.2％以上1.5％以下とする。クラッド
に対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記センタコア
の比屈折率差Δ１との比ＲΔ（ＲΔ＝Δ２／Δ１）を0.
13以上0.16以下とし、かつ、サイドコア２の外径ａに対
するセンタコア１の外径ｂの比Ｒａ（Ｒａ＝ｂ／ａ）を
0.14以上0.17以下とする。この屈折率分布構造により波
長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以上とす
る。
Description
【０００１】本発明は、特に、波長1.55μｍ帯での波長
分割多重（ＷＤＭ）光伝送に適した分散シフト光ファイ
バに関するものである。
分割多重（ＷＤＭ）光伝送に適した分散シフト光ファイ
バに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報社会の発展により、通信情報量が飛
躍的に増大する傾向にあり、このような情報の増大化に
伴い、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送が光通信分野に広く
受け入れられ、今や波長分割多重伝送の時代を迎えてい
る。波長分割多重伝送は、光通信の波長が一波長でな
く、複数の波長に分割して複数の光信号を伝送する方式
であり、大容量高速通信に適した光伝送方式である。
躍的に増大する傾向にあり、このような情報の増大化に
伴い、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送が光通信分野に広く
受け入れられ、今や波長分割多重伝送の時代を迎えてい
る。波長分割多重伝送は、光通信の波長が一波長でな
く、複数の波長に分割して複数の光信号を伝送する方式
であり、大容量高速通信に適した光伝送方式である。
【０００３】しかしながら、複数の光信号を波長分割多
重伝送により通信を行う場合、非線形現象が新たな解決
すべき課題として検討されている。非線形現象は伝送す
る光信号に波形の歪みをもたらし、波長分割多重による
高速大容量光伝送を阻害する要因となる。
重伝送により通信を行う場合、非線形現象が新たな解決
すべき課題として検討されている。非線形現象は伝送す
る光信号に波形の歪みをもたらし、波長分割多重による
高速大容量光伝送を阻害する要因となる。
【０００４】この非線形現象の解決の研究としては、19
96年の電子情報通信学会秋季大会のＣ−１７６等の報告
で、非線形屈折率ｎ2を抑えて非線形現象を抑制するこ
との報告がなされており、また、非線形現象を抑制する
手法として、分散シフト光ファイバのモードフィールド
径（ＭＦＤ）を大きくすることが注目されており、例え
ば、特開平８−３０１０６号公報には、屈折率分布をセ
グメント型とした分散シフト光ファイバにおいて、モー
ドフィールド径を10μｍ以上に達成した旨の開示がなさ
れている。
96年の電子情報通信学会秋季大会のＣ−１７６等の報告
で、非線形屈折率ｎ2を抑えて非線形現象を抑制するこ
との報告がなされており、また、非線形現象を抑制する
手法として、分散シフト光ファイバのモードフィールド
径（ＭＦＤ）を大きくすることが注目されており、例え
ば、特開平８−３０１０６号公報には、屈折率分布をセ
グメント型とした分散シフト光ファイバにおいて、モー
ドフィールド径を10μｍ以上に達成した旨の開示がなさ
れている。
【０００５】一般に使用されている波長1.55μｍ帯に零
分散をもつ分散シフト光ファイバのモードフィールド径
はほぼ８μｍであり、モードフィールド径を10μｍ以上
にした場合と通常の分散シフト光ファイバのモードフィ
ールド径が８μｍの場合とでは、分散シフト光ファイバ
に入射できる光パワーの強度に２倍程度の違いが生じ、
モードフィールド径を大きくすることにより入射パワー
を大きくできるため、最近においては、モードフィール
ド径を10μｍ以上にした分散シフト光ファイバが世界中
で要求されている。
分散をもつ分散シフト光ファイバのモードフィールド径
はほぼ８μｍであり、モードフィールド径を10μｍ以上
にした場合と通常の分散シフト光ファイバのモードフィ
ールド径が８μｍの場合とでは、分散シフト光ファイバ
に入射できる光パワーの強度に２倍程度の違いが生じ、
モードフィールド径を大きくすることにより入射パワー
を大きくできるため、最近においては、モードフィール
ド径を10μｍ以上にした分散シフト光ファイバが世界中
で要求されている。
【０００６】しかしながら、前記特開平８−３０１０６
号公報に開示されている分散シフト光ファイバは屈折率
分布がセグメント型であり、このセグメント型の屈折率
プロファイルをもつ光ファイバと階段型の屈折率プロフ
ァイルをもつ光ファイバとでは光の伝搬条件が異なるた
め、階段型の屈折率プロファイルのもとでモードフィー
ルド径を10μｍ以上とすることは極めて困難であり、屈
折率分布を階段型とする分散シフト光ファイバにあって
は、特開平７−２３００１５号公報にモードフィールド
径を７μｍ〜10μｍにできた例が報告されているに過ぎ
ない。特に、階段型の屈折率分布をもつ分散シフト光フ
ァイバでは、モードフィールド径を大きくすると、光の
封じ込め効果が小さくなるために、光ファイバの曲げに
よる伝送損失（曲げロス）が大きくなり、例えば光ファ
イバを直径20mm（20φ）に曲げたときにその曲げロスが
10ｄＢ／ｍ以上の大きな値になる等の犠牲を払わなけれ
ばならず、直径20mmの曲げロスを10ｄＢ／ｍ以下に小さ
くし、かつ、モードフィールド径を10μｍ以上に大きく
することは実用上ほぼ不可能とされていた。
号公報に開示されている分散シフト光ファイバは屈折率
分布がセグメント型であり、このセグメント型の屈折率
プロファイルをもつ光ファイバと階段型の屈折率プロフ
ァイルをもつ光ファイバとでは光の伝搬条件が異なるた
め、階段型の屈折率プロファイルのもとでモードフィー
ルド径を10μｍ以上とすることは極めて困難であり、屈
折率分布を階段型とする分散シフト光ファイバにあって
は、特開平７−２３００１５号公報にモードフィールド
径を７μｍ〜10μｍにできた例が報告されているに過ぎ
ない。特に、階段型の屈折率分布をもつ分散シフト光フ
ァイバでは、モードフィールド径を大きくすると、光の
封じ込め効果が小さくなるために、光ファイバの曲げに
よる伝送損失（曲げロス）が大きくなり、例えば光ファ
イバを直径20mm（20φ）に曲げたときにその曲げロスが
10ｄＢ／ｍ以上の大きな値になる等の犠牲を払わなけれ
ばならず、直径20mmの曲げロスを10ｄＢ／ｍ以下に小さ
くし、かつ、モードフィールド径を10μｍ以上に大きく
することは実用上ほぼ不可能とされていた。
【０００７】階段型の屈折率分布はプロファイルが単純
であるので、ＶＡＤ（Vapor-phaseAxial Deposition）
法で容易に製造することができるので、階段型屈折率分
布をもち、モードフィールド径が大きく曲げロスの小さ
い分散シフト光ファイバを提供することが可能となれ
ば、世界における波長分割多重による高速大容量光伝送
の発展に大きく寄与することが期待される。
であるので、ＶＡＤ（Vapor-phaseAxial Deposition）
法で容易に製造することができるので、階段型屈折率分
布をもち、モードフィールド径が大きく曲げロスの小さ
い分散シフト光ファイバを提供することが可能となれ
ば、世界における波長分割多重による高速大容量光伝送
の発展に大きく寄与することが期待される。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は、波長1.55μｍ帯に零分散をもち、光伝
搬条件を満たし、低非線形性を有し、モードフィールド
径を10μｍ以上とするにも拘わらず曲げロス増加の抑制
が可能な階段型屈折率プロファイルをもつ分散シフト光
ファイバを提供することにある。
り、その目的は、波長1.55μｍ帯に零分散をもち、光伝
搬条件を満たし、低非線形性を有し、モードフィールド
径を10μｍ以上とするにも拘わらず曲げロス増加の抑制
が可能な階段型屈折率プロファイルをもつ分散シフト光
ファイバを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
本発明は、センタコアの外側に該センタコアを囲んでサ
イドコアが形成され、このサイドコアの外側に該サイド
コアを囲んでクラッドが形成され、該クラッドよりもサ
イドコアの屈折率が高く、サイドコアよりもセンタコア
の屈折率が高い階段型の屈折率分布をもつ分散シフト光
ファイバにおいて、クラッドに対するセンタコアの比屈
折率差Δ１が1.2％以上1.5％以下で、かつ、クラッドに
対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記クラッドに対
するセンタコアの比屈折率差Δ１との比ΔＲ（ΔＲ＝Δ
２／Δ１）が0.13以上0.16以下で、かつ、サイドコアの
外径ａに対するセンタコアの外径ｂの比Ｒａ（Ｒａ＝ｂ
／ａ）が0.14以上0.17以下に形成されている構成をもっ
て課題を解決する手段としている。
するために、次のような手段を講じている。すなわち、
本発明は、センタコアの外側に該センタコアを囲んでサ
イドコアが形成され、このサイドコアの外側に該サイド
コアを囲んでクラッドが形成され、該クラッドよりもサ
イドコアの屈折率が高く、サイドコアよりもセンタコア
の屈折率が高い階段型の屈折率分布をもつ分散シフト光
ファイバにおいて、クラッドに対するセンタコアの比屈
折率差Δ１が1.2％以上1.5％以下で、かつ、クラッドに
対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記クラッドに対
するセンタコアの比屈折率差Δ１との比ΔＲ（ΔＲ＝Δ
２／Δ１）が0.13以上0.16以下で、かつ、サイドコアの
外径ａに対するセンタコアの外径ｂの比Ｒａ（Ｒａ＝ｂ
／ａ）が0.14以上0.17以下に形成されている構成をもっ
て課題を解決する手段としている。
【００１０】上記本発明の分散シフト光ファイバは階段
型の屈折率分布をもち、波長1.55μｍ帯でのモードフィ
ールド径が10μｍ以上になるので、光ファイバの実行コ
ア断面積を大とすることが可能となり、光伝送の低非線
形性が確保される。
型の屈折率分布をもち、波長1.55μｍ帯でのモードフィ
ールド径が10μｍ以上になるので、光ファイバの実行コ
ア断面積を大とすることが可能となり、光伝送の低非線
形性が確保される。
【００１１】また、クラッドに対するサイドコアの比屈
折率差Δ２とクラッドに対するセンタコアの比屈折率差
Δ１との比ＲΔ（ＲΔ＝Δ２／Δ１）が0.13以上かつ0.
16以下としたことで、カットオフ波長が使用波長帯域の
1.55μｍ帯から短波長側に外れ、かつ、光の伝搬条件を
充分に満たす範囲となり、また、クラッドに対するセン
タコアの比屈折率差Δ１を1.2％以上としたことによ
り、光の封じ込め効果が大きくなり、曲げロスを充分に
小さく（例えば直径20mmの曲げに対して曲げロスが10ｄ
Ｂ／ｍ以下）することが可能となる。比屈折率差Δ１の
値をさらに大きくして行くとシングルモード伝搬条件を
満たす範囲は狭くなって行くが、本発明では比屈折率差
Δ１を1.5％以下としたことで、シングルモード伝搬条
件を満たしている。
折率差Δ２とクラッドに対するセンタコアの比屈折率差
Δ１との比ＲΔ（ＲΔ＝Δ２／Δ１）が0.13以上かつ0.
16以下としたことで、カットオフ波長が使用波長帯域の
1.55μｍ帯から短波長側に外れ、かつ、光の伝搬条件を
充分に満たす範囲となり、また、クラッドに対するセン
タコアの比屈折率差Δ１を1.2％以上としたことによ
り、光の封じ込め効果が大きくなり、曲げロスを充分に
小さく（例えば直径20mmの曲げに対して曲げロスが10ｄ
Ｂ／ｍ以下）することが可能となる。比屈折率差Δ１の
値をさらに大きくして行くとシングルモード伝搬条件を
満たす範囲は狭くなって行くが、本発明では比屈折率差
Δ１を1.5％以下としたことで、シングルモード伝搬条
件を満たしている。
【００１２】本発明の分散シフト光ファイバは前記の如
くモードフィールド径を大にできるにも拘わらず曲げロ
スが小さいものとなり、かつ、シングルモード伝搬条件
を満たし、光伝送の低非線形性を備えたものとなるの
で、波長1.55μｍ帯での高速大容量高品質の波長分割多
重光伝送が可能となるものである。
くモードフィールド径を大にできるにも拘わらず曲げロ
スが小さいものとなり、かつ、シングルモード伝搬条件
を満たし、光伝送の低非線形性を備えたものとなるの
で、波長1.55μｍ帯での高速大容量高品質の波長分割多
重光伝送が可能となるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に基づき説明する。本実施形態例の分散シフト光ファイ
バは波長1.55μｍ帯（より詳しくは波長1.55μｍ）に零
分散をもち、図１に示す階段型の屈折率分布を有してい
る。
に基づき説明する。本実施形態例の分散シフト光ファイ
バは波長1.55μｍ帯（より詳しくは波長1.55μｍ）に零
分散をもち、図１に示す階段型の屈折率分布を有してい
る。
【００１４】図１において、センタコア１はシリカ（Si
lica）に屈折率を高めるゲルマニウムＧｅ をドープす
ることにより形成されている。
lica）に屈折率を高めるゲルマニウムＧｅ をドープす
ることにより形成されている。
【００１５】前記センタコア１の外側には該センタコア
１を囲んでサイドコア２が形成されており、このサイド
コア２もシリカに屈折率を高めるゲルマニウムＧｅをド
ープすることにより形成さている。このサイドコア２の
外側には該サイドコア２を囲むクラッド３が形成されて
おり、このクラッド３はシリカによって形成されてい
る。
１を囲んでサイドコア２が形成されており、このサイド
コア２もシリカに屈折率を高めるゲルマニウムＧｅをド
ープすることにより形成さている。このサイドコア２の
外側には該サイドコア２を囲むクラッド３が形成されて
おり、このクラッド３はシリカによって形成されてい
る。
【００１６】前記サイドコア２の屈折率はクラッド３の
屈折率よりも高く、サイドコア２の屈折率よりもセンタ
コア１の屈性率を高くして階段型の屈折率分布となって
いる。
屈折率よりも高く、サイドコア２の屈折率よりもセンタ
コア１の屈性率を高くして階段型の屈折率分布となって
いる。
【００１７】本明細書では、クラッド３の屈折率をｎ
L 、サイドコアの屈折率をｎS 、センタコア１の屈折率
をｎC としたとき、クラッド３に対するセンタコア１の
比屈折率差Δ１は、次の（１）式により定義している。
L 、サイドコアの屈折率をｎS 、センタコア１の屈折率
をｎC としたとき、クラッド３に対するセンタコア１の
比屈折率差Δ１は、次の（１）式により定義している。
【００１８】 Δ１＝｛（ｎC 2−ｎL 2）／２ｎC 2｝×100 ・・・・・（１）
【００１９】また、クラッド３に対するサイドコア２の
比屈折率差Δ２は（２）式により定義している。
比屈折率差Δ２は（２）式により定義している。
【００２０】 Δ２＝｛（ｎS 2−ｎL 2）／２ｎS 2｝×100 ・・・・・（２）
【００２１】また、比屈折率差Δ１とΔ２の比をＲΔと
して定義している。
して定義している。
【００２２】ＲΔ＝Δ２／Δ１・・・・・（３）
【００２３】さらに、サイドコアの外径ａに対するセン
タコア１の外径ｂの比をＲａとして定義している。
タコア１の外径ｂの比をＲａとして定義している。
【００２４】Ｒａ＝ｂ／ａ・・・・・（４）
【００２５】一般に、光信号の非線形現象による歪みφ
nLは次の（５）式により表される。
nLは次の（５）式により表される。
【００２６】 φnL＝（２π×ｎ2×Ｌeff×Ｐ）／（λ×Ａeff）・・・・・（５）
【００２７】この（５）式で、ｎ2は非線形屈折率、Ｌe
ffは光ファイバの実効長、Ｐは入力光パワー、λは波
長、Ａeffは実効コア断面積である。
ffは光ファイバの実効長、Ｐは入力光パワー、λは波
長、Ａeffは実効コア断面積である。
【００２８】前記（５）式から明らかな如く、実効コア
断面積Ａeffを大きくすることにより非線形現象による
信号の歪みφnLを小さくすることができる。実効コア断
面積Ａeffは、係数をＫとしてＡeff＝Ｋ×（ＭＦＤ）2
の式として表すことができるので、モードフィールド径
ＭＦＤを大きくすることにより、低非線形性が達成でき
ることが分かる。
断面積Ａeffを大きくすることにより非線形現象による
信号の歪みφnLを小さくすることができる。実効コア断
面積Ａeffは、係数をＫとしてＡeff＝Ｋ×（ＭＦＤ）2
の式として表すことができるので、モードフィールド径
ＭＦＤを大きくすることにより、低非線形性が達成でき
ることが分かる。
【００２９】しかし、単にモードフィールド径（ＭＦ
Ｄ）を大きくしただけでは、モードフィールド径が大き
くなるにつれ、光の封じ込め効果が弱くなるので、曲げ
ロスが増大してしまうこととなり、実用的な分散シフト
光ファイバの提供は困難となる。
Ｄ）を大きくしただけでは、モードフィールド径が大き
くなるにつれ、光の封じ込め効果が弱くなるので、曲げ
ロスが増大してしまうこととなり、実用的な分散シフト
光ファイバの提供は困難となる。
【００３０】そこで、本発明者は、モードフィールド径
を大きくするにも拘わらず、光の封じ込め効果を高め、
曲げロスの増大を抑制し、かつ、光の伝搬条件を満たす
ことが可能な階段型屈折率分布を得るための条件をシミ
ュレーションにより解析した。
を大きくするにも拘わらず、光の封じ込め効果を高め、
曲げロスの増大を抑制し、かつ、光の伝搬条件を満たす
ことが可能な階段型屈折率分布を得るための条件をシミ
ュレーションにより解析した。
【００３１】まず、モードフィールド径（ＭＦＤ）を10
μｍ以上とすることが可能なＲΔとＲａの範囲をシミュ
レーションにより求めた。具体的には、クラッド３に対
するセンタコア１の比屈折率差Δ１を1.2％〜1.5％の範
囲で変化させ、各Δ１の固定値毎にＲａを0.07〜0.55の
範囲で変化させ、同時にＲΔを0.08〜0.45の範囲で変化
させたときのモードフィールド径（ＭＦＤ）をシミュレ
ーションにより求めた。
μｍ以上とすることが可能なＲΔとＲａの範囲をシミュ
レーションにより求めた。具体的には、クラッド３に対
するセンタコア１の比屈折率差Δ１を1.2％〜1.5％の範
囲で変化させ、各Δ１の固定値毎にＲａを0.07〜0.55の
範囲で変化させ、同時にＲΔを0.08〜0.45の範囲で変化
させたときのモードフィールド径（ＭＦＤ）をシミュレ
ーションにより求めた。
【００３２】図２はＲΔとＲａを変化させていったとき
のモードフィールド径（ＭＦＤ）のシミュレーションに
よる理論曲線である。この図２において、Ａの領域はモ
ードフィールド径が８μｍ以上９μｍ未満の範囲となる
領域であり、Ｂの領域はモードフィールド径が９μｍ以
上10μｍ未満の範囲の領域であり、Ｃの領域はモードフ
ィールド径が10μｍ以上11μｍ未満の範囲の領域であ
り、Ｄの領域はモードフィールド径が11μｍ以上12μｍ
未満の範囲の領域であり、Ｅの領域はモードフィールド
径が12μｍ以上13μｍ未満の範囲となる領域である。
のモードフィールド径（ＭＦＤ）のシミュレーションに
よる理論曲線である。この図２において、Ａの領域はモ
ードフィールド径が８μｍ以上９μｍ未満の範囲となる
領域であり、Ｂの領域はモードフィールド径が９μｍ以
上10μｍ未満の範囲の領域であり、Ｃの領域はモードフ
ィールド径が10μｍ以上11μｍ未満の範囲の領域であ
り、Ｄの領域はモードフィールド径が11μｍ以上12μｍ
未満の範囲の領域であり、Ｅの領域はモードフィールド
径が12μｍ以上13μｍ未満の範囲となる領域である。
【００３３】この図２に示すシミュレーション結果か
ら、ＲΔが0.1付近であって、Ｒａの値が0.17以下の領
域で、モードフィールド径が10μｍ以上になっているこ
とが分かる。
ら、ＲΔが0.1付近であって、Ｒａの値が0.17以下の領
域で、モードフィールド径が10μｍ以上になっているこ
とが分かる。
【００３４】しかし、ＲΔが0.1付近でＲａの値が0.17
以下となる全ての範囲でシングルモード伝搬条件が満た
されるわけではなく、使用波長範囲の1.55μｍ帯よりも
カットオフ波長が短い範囲となり、かつ、光信号の伝搬
条件を満たす範囲を考慮すると、ＲΔが0.13以上0.16以
下であって、かつ、Ｒａの値が0.14以上でなければなら
ないことがシミュレーションの結果により得られた。
以下となる全ての範囲でシングルモード伝搬条件が満た
されるわけではなく、使用波長範囲の1.55μｍ帯よりも
カットオフ波長が短い範囲となり、かつ、光信号の伝搬
条件を満たす範囲を考慮すると、ＲΔが0.13以上0.16以
下であって、かつ、Ｒａの値が0.14以上でなければなら
ないことがシミュレーションの結果により得られた。
【００３５】この階段型屈折率プロファイルの範囲で
は、図２に示す如く、モードフィールド径が10μｍ以上
11μｍ以下という高い値を得ることができたが、前述し
た如く、モードフィールド径が大きくなると、光の封じ
込め効果が小さくなって曲げロスが大きくなるという問
題が生じることになり、そこで、本発明者は、光の封じ
込め効果を大きくして曲げロスを抑制可能なセンタコア
１の比屈折率差Δ１の範囲をシミュレーションにより求
めた。
は、図２に示す如く、モードフィールド径が10μｍ以上
11μｍ以下という高い値を得ることができたが、前述し
た如く、モードフィールド径が大きくなると、光の封じ
込め効果が小さくなって曲げロスが大きくなるという問
題が生じることになり、そこで、本発明者は、光の封じ
込め効果を大きくして曲げロスを抑制可能なセンタコア
１の比屈折率差Δ１の範囲をシミュレーションにより求
めた。
【００３６】その結果、クラッド３に対するセンタコア
１の比屈折率差Δ１の値を1.2％以上に設定することに
より、上記のＲΔが0.13以上0.16以下、かつ、Ｒａの値
が0.14以上という屈折率プロファイルの範囲において
も、曲げロスが充分小さく（直径20mmの曲げで曲げロス
が10ｄＢ／ｍ以下）なることが確認された。
１の比屈折率差Δ１の値を1.2％以上に設定することに
より、上記のＲΔが0.13以上0.16以下、かつ、Ｒａの値
が0.14以上という屈折率プロファイルの範囲において
も、曲げロスが充分小さく（直径20mmの曲げで曲げロス
が10ｄＢ／ｍ以下）なることが確認された。
【００３７】しかし、コア１の比屈折率差Δ１の値を大
きくして行くと、波長1.55μｍ帯においてモードフィー
ルド径が10μｍ以上になると、シングルモード伝搬条件
を満たす範囲は狭くなって行き、コア１の比屈折率差Δ
１の値が1.5％を越えるとシングルモード伝搬条件を満
たす範囲がなくなることを突き止めた。よって、伝搬条
件を満たす範囲としてコア１の比屈折率差Δ１の値を1.
2％以上1.5％以下にすればよいことをシミュレーション
により検証できた。
きくして行くと、波長1.55μｍ帯においてモードフィー
ルド径が10μｍ以上になると、シングルモード伝搬条件
を満たす範囲は狭くなって行き、コア１の比屈折率差Δ
１の値が1.5％を越えるとシングルモード伝搬条件を満
たす範囲がなくなることを突き止めた。よって、伝搬条
件を満たす範囲としてコア１の比屈折率差Δ１の値を1.
2％以上1.5％以下にすればよいことをシミュレーション
により検証できた。
【００３８】本実施形態例では、センタコア１の比屈折
率差Δ１を1.2％以上1.5％以下とし、かつ、ＲΔを0.13
以上0.16以下とし、かつ、Ｒａを0.14以上0.17以下とし
た屈折率分布の最適プロファイル条件を与えたので、波
長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以上にで
き、その上、使用波長の1.55μｍ帯からカットオフ波長
を除外し、光信号の伝搬条件を満たすことができると共
にモードフィールド径を10μｍ以上と大きくしたにも拘
わらず光の封じ込め効果を改善することが可能となっ
た。この結果、曲げロスの増加を抑制し、曲げによる伝
送損失の増加を抑制した実用性に富む分散シフト光ファ
イバの提供が可能となった。
率差Δ１を1.2％以上1.5％以下とし、かつ、ＲΔを0.13
以上0.16以下とし、かつ、Ｒａを0.14以上0.17以下とし
た屈折率分布の最適プロファイル条件を与えたので、波
長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以上にで
き、その上、使用波長の1.55μｍ帯からカットオフ波長
を除外し、光信号の伝搬条件を満たすことができると共
にモードフィールド径を10μｍ以上と大きくしたにも拘
わらず光の封じ込め効果を改善することが可能となっ
た。この結果、曲げロスの増加を抑制し、曲げによる伝
送損失の増加を抑制した実用性に富む分散シフト光ファ
イバの提供が可能となった。
【００３９】また、前記の如く、モードフィールド径を
10μｍ以上と大きくできることで、光信号伝送の低非線
形性を充分に達成することが可能となり、高速大容量高
品質の波長分割多重光伝送が可能となった。
10μｍ以上と大きくできることで、光信号伝送の低非線
形性を充分に達成することが可能となり、高速大容量高
品質の波長分割多重光伝送が可能となった。
【００４０】さらに、従来の分散シフト光ファイバのモ
ードフィールド径は８μｍ程度に過ぎず、一般的に使用
されているシングルモード光ファイバはモードフィール
ド径が10μｍ以上と大きいので、このシングルモード光
ファイバに従来の分散シフト光ファイバを接続すると、
その接続部でモードフィールド径の段差が生じ、接続損
失が大きくなるという問題が生じるが、本実施形態例の
分散シフト光ファイバは前記の如くモードフィールド径
が10μｍ以上と大きいために、そのモードフィールド径
はシングルモード光ファイバのモードフィールド径に近
いものとなり、したがって、シングルモード光ファイバ
に本実施形態例の分散シフト光ファイバを接続した場合
には、その接続部でのモードフィールド径の段差をなく
す（又は段差を小さくする）ことが可能となり、シング
ルモード光ファイバに対する接続損失を小さくできると
いう効果が得られる。
ードフィールド径は８μｍ程度に過ぎず、一般的に使用
されているシングルモード光ファイバはモードフィール
ド径が10μｍ以上と大きいので、このシングルモード光
ファイバに従来の分散シフト光ファイバを接続すると、
その接続部でモードフィールド径の段差が生じ、接続損
失が大きくなるという問題が生じるが、本実施形態例の
分散シフト光ファイバは前記の如くモードフィールド径
が10μｍ以上と大きいために、そのモードフィールド径
はシングルモード光ファイバのモードフィールド径に近
いものとなり、したがって、シングルモード光ファイバ
に本実施形態例の分散シフト光ファイバを接続した場合
には、その接続部でのモードフィールド径の段差をなく
す（又は段差を小さくする）ことが可能となり、シング
ルモード光ファイバに対する接続損失を小さくできると
いう効果が得られる。
【００４１】
【実施例】次に本発明の分散シフト光ファイバの具体的
実施例を説明する。本発明者は、前記シミュレーション
の結果に基づき、ＲΔの値を0.14，Ｒａの値を0.15，Δ
１を1.4％に設定した分散シフト光ファイバ＃１，＃
２，＃３を試作した。なお、この＃１，＃２，＃３の試
作光ファイバは、サイドコア径を異にし、＃１の光ファ
イバのサイドコア径は18.5μｍ，＃２の光ファイバのサ
イドコア径は19.5μｍ，＃３の光ファイバのサイドコア
径は20.5μｍとしている。
実施例を説明する。本発明者は、前記シミュレーション
の結果に基づき、ＲΔの値を0.14，Ｒａの値を0.15，Δ
１を1.4％に設定した分散シフト光ファイバ＃１，＃
２，＃３を試作した。なお、この＃１，＃２，＃３の試
作光ファイバは、サイドコア径を異にし、＃１の光ファ
イバのサイドコア径は18.5μｍ，＃２の光ファイバのサ
イドコア径は19.5μｍ，＃３の光ファイバのサイドコア
径は20.5μｍとしている。
【００４２】表１はこの試作した分散シフト光ファイバ
＃１，＃２，＃３の屈折率分布構造の条件とそのファイ
バ特性を通常の分散シフト光ファイバ（通常ＤＳＦ）と
の比較状態で示したものである。
＃１，＃２，＃３の屈折率分布構造の条件とそのファイ
バ特性を通常の分散シフト光ファイバ（通常ＤＳＦ）と
の比較状態で示したものである。
【００４３】
【表１】
【００４４】この表１において、分散値とモードフィー
ルド径（ＭＦＤ）と伝送ロスは波長1.55μｍの光信号を
伝搬させたときの測定結果であり、曲げロスは光ファイ
バを直径20mmに曲げたときに得られる測定値である。
ルド径（ＭＦＤ）と伝送ロスは波長1.55μｍの光信号を
伝搬させたときの測定結果であり、曲げロスは光ファイ
バを直径20mmに曲げたときに得られる測定値である。
【００４５】この表１から明らかな如く、本実施例の分
散シフト光ファイバでは、従来の分散シフト光ファイバ
に比べモードフィールド径を格段に大きくできたにも拘
わらず曲げロスは殆ど従来の分散シフト光ファイバと遜
色がなく、また、伝送ロスも従来の分散シフト光ファイ
バと遜色がなく、寧ろ、この表１の結果においては実施
例の分散シフト光ファイバの方が伝送ロスは小さくなっ
ている。
散シフト光ファイバでは、従来の分散シフト光ファイバ
に比べモードフィールド径を格段に大きくできたにも拘
わらず曲げロスは殆ど従来の分散シフト光ファイバと遜
色がなく、また、伝送ロスも従来の分散シフト光ファイ
バと遜色がなく、寧ろ、この表１の結果においては実施
例の分散シフト光ファイバの方が伝送ロスは小さくなっ
ている。
【００４６】本発明者は表１に示す試作例の他にΔ１と
ＲΔとＲａを本発明の最適条件の範囲で変化させてモー
ドフィールド径を10μｍ以上とした分散シフト光ファイ
バを多数試作しており、その試作の結果、いずれもモー
ドフィールドを10μｍ以上に大きくしても曲げ損失およ
び伝送損失の増大がないことを確認している。
ＲΔとＲａを本発明の最適条件の範囲で変化させてモー
ドフィールド径を10μｍ以上とした分散シフト光ファイ
バを多数試作しており、その試作の結果、いずれもモー
ドフィールドを10μｍ以上に大きくしても曲げ損失およ
び伝送損失の増大がないことを確認している。
【００４７】図３はそれらの分散シフト光ファイバの試
作品の測定から得られた伝送損失とサンプル数との関係
を示すものであり、また図４は同じく本発明の数多くの
分散シフト光ファイバの試作品のモードフィールド径と
曲げロスの関係を示すものである。
作品の測定から得られた伝送損失とサンプル数との関係
を示すものであり、また図４は同じく本発明の数多くの
分散シフト光ファイバの試作品のモードフィールド径と
曲げロスの関係を示すものである。
【００４８】これら図３および図４のグラフからも明ら
かな如く、本実施例の分散シフト光ファイバにおいては
モードフィールド径を10μｍ以上と大きくしたにも拘わ
らず、伝送損失と曲げロスの増大が充分に抑制されてお
り、従来のモードフィールド径の小さい分散シフト光フ
ァイバと遜色のない伝送損失および曲げロスの特性が得
られることを確認した。
かな如く、本実施例の分散シフト光ファイバにおいては
モードフィールド径を10μｍ以上と大きくしたにも拘わ
らず、伝送損失と曲げロスの増大が充分に抑制されてお
り、従来のモードフィールド径の小さい分散シフト光フ
ァイバと遜色のない伝送損失および曲げロスの特性が得
られることを確認した。
【００４９】
【発明の効果】本発明の分散シフト光ファイバは階段型
の屈折率分布をもち、クラッドに対するセンタコアの比
屈折率差Δ１を1.2％以上1.5％以下とし、かつ、クラッ
ドに対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記クラッド
に対するセンタコアの比屈折率差Δ１との比ＲΔが0.13
以上0.16以下で、かつ、サイドコアの外径ａに対するセ
ンタコアの外径ｂの比Ｒａを0.14以上0.17以下としたの
で、波長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以
上にすることができた。従来の階段型分散シフト光ファ
イバのモードフィールド径が８μｍ程度であるのに比
べ、本発明の分散シフト光ファイバのモードフィールド
径を格段に大きくすることができたので、光伝送の低非
線形性を達成でき、信号歪みの影響のない品質の高い高
速大容量波長分割多重光伝送が可能となった。
の屈折率分布をもち、クラッドに対するセンタコアの比
屈折率差Δ１を1.2％以上1.5％以下とし、かつ、クラッ
ドに対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記クラッド
に対するセンタコアの比屈折率差Δ１との比ＲΔが0.13
以上0.16以下で、かつ、サイドコアの外径ａに対するセ
ンタコアの外径ｂの比Ｒａを0.14以上0.17以下としたの
で、波長1.55μｍ帯でのモードフィールド径を10μｍ以
上にすることができた。従来の階段型分散シフト光ファ
イバのモードフィールド径が８μｍ程度であるのに比
べ、本発明の分散シフト光ファイバのモードフィールド
径を格段に大きくすることができたので、光伝送の低非
線形性を達成でき、信号歪みの影響のない品質の高い高
速大容量波長分割多重光伝送が可能となった。
【００５０】また、モードフィールド径を大きくしたに
も拘わらず、光の封じ込め効果が高められているので、
曲げロスの増大が抑制されると共に、伝送損失の増大も
抑制され、従来のモードフィールド径の小さい分散シフ
ト光ファイバと遜色のない曲げロスおよび伝送損失の特
性を得ることができた。
も拘わらず、光の封じ込め効果が高められているので、
曲げロスの増大が抑制されると共に、伝送損失の増大も
抑制され、従来のモードフィールド径の小さい分散シフ
ト光ファイバと遜色のない曲げロスおよび伝送損失の特
性を得ることができた。
【００５１】さらに、モードフィールド径を10μｍと大
きくできるので、従来のシングルモード光ファイバと本
発明の分散シフト光ファイバを接続する場合に、その接
続部のシングルモード光ファイバと分散シフト光ファイ
バ側とのモードフィールド径の段差を小さくできるの
で、そのシングルモード光ファイバに対する接続損失の
低減を図ることが可能である。
きくできるので、従来のシングルモード光ファイバと本
発明の分散シフト光ファイバを接続する場合に、その接
続部のシングルモード光ファイバと分散シフト光ファイ
バ側とのモードフィールド径の段差を小さくできるの
で、そのシングルモード光ファイバに対する接続損失の
低減を図ることが可能である。
【００５２】さらに、本発明の分散シフト光ファイバは
屈折率プロファイルが単純な階段型の屈折率分布構造の
もとで従来不可能と考えられていたモードフィールド径
の増大に伴う低非線形性と、曲げロスおよび伝送損失の
低減とを全て満たす優れた性能を具備したものとなり、
この優れた性能を有する本発明の分散シフト光ファイバ
は前記の如く屈折率分布が単純な階段型であるので、Ｖ
ＡＤ法等により容易に製造することが可能であり、情報
社会の発展に伴う大容量高速高品質の波長分割多重光伝
送の発展に大きく貢献することが可能な利用価値大の画
期的な発明である。
屈折率プロファイルが単純な階段型の屈折率分布構造の
もとで従来不可能と考えられていたモードフィールド径
の増大に伴う低非線形性と、曲げロスおよび伝送損失の
低減とを全て満たす優れた性能を具備したものとなり、
この優れた性能を有する本発明の分散シフト光ファイバ
は前記の如く屈折率分布が単純な階段型であるので、Ｖ
ＡＤ法等により容易に製造することが可能であり、情報
社会の発展に伴う大容量高速高品質の波長分割多重光伝
送の発展に大きく貢献することが可能な利用価値大の画
期的な発明である。
【図１】本発明に係る分散シフト光ファイバの屈折率分
布のプロファイルを示す説明図である。
布のプロファイルを示す説明図である。
【図２】シミュレーションによるＲΔとＲａとモードフ
ィールド径（ＭＦＤ）との関係を示すグラフである。
ィールド径（ＭＦＤ）との関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る分散シフト光ファイバの試作品の
伝送損失とサンプル数との関係を示すグラフである。
伝送損失とサンプル数との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係る分散シフト光ファイバの試作品に
おけるモードフィールド径と曲げロスとの関係を示すグ
ラフである。
おけるモードフィールド径と曲げロスとの関係を示すグ
ラフである。
１ センタコア ２ サイドコア ３ クラッド
Claims (1)
- 【請求項１】 センタコアの外側に該センタコアを囲ん
でサイドコアが形成され、このサイドコアの外側に該サ
イドコアを囲んでクラッドが形成され、該クラッドより
もサイドコアの屈折率が高く、サイドコアよりもセンタ
コアの屈折率が高い階段型の屈折率分布をもつ分散シフ
ト光ファイバにおいて、クラッドに対するセンタコアの
比屈折率差Δ１が1.2％以上1.5％以下で、かつ、クラッ
ドに対するサイドコアの比屈折率差Δ２と前記クラッド
に対するセンタコアの比屈折率差Δ１との比ΔＲ（ΔＲ
＝Δ２／Δ１）が0.13以上0.16以下で、かつ、サイドコ
アの外径ａに対するセンタコアの外径ｂの比Ｒａ（Ｒａ
＝ｂ／ａ）が0.14以上0.17以下に形成されていることを
特徴とする分散シフト光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116506A JPH10293227A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 分散シフト光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9116506A JPH10293227A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 分散シフト光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10293227A true JPH10293227A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14688838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9116506A Pending JPH10293227A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 分散シフト光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10293227A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002012936A1 (fr) * | 2000-08-03 | 2002-02-14 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Fibre optique et tableau de cablage de fibre optique obtenu a l'aide de ladite fibre optique |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP9116506A patent/JPH10293227A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002012936A1 (fr) * | 2000-08-03 | 2002-02-14 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Fibre optique et tableau de cablage de fibre optique obtenu a l'aide de ladite fibre optique |
| US6798961B2 (en) | 2000-08-03 | 2004-09-28 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Optical fiber and optical fiber wiring board using the optical fiber |
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