JPH1152161A - 光ファイバ - Google Patents

光ファイバ

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JPH1152161A
JPH1152161A JP10157006A JP15700698A JPH1152161A JP H1152161 A JPH1152161 A JP H1152161A JP 10157006 A JP10157006 A JP 10157006A JP 15700698 A JP15700698 A JP 15700698A JP H1152161 A JPH1152161 A JP H1152161A
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fiber
optical
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい伝送損失、少ない色分散、低い勾配を
有する色分散特性を有するエルビウムアンプ領域におけ
る動作に適した光ファイバを提供する。 【解決手段】 波長領域１５３０〜１５６５ｎｍ内のす
べての波長に対して約０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）の絶
対値である色分散を有する光ファイバを提供する。この
光ファイバは、最大屈折率ｎ1を有する投下材料のコア
を有し、そのコアの外側表面上の透過クラッド材料の層
は、屈折率ｎ2を有する。コアは、最小屈折率がｎ2と比
べて押さえられている透過材料の環状領域を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに関
し、特に、波分割多重化（ＷＤＭ）システムに適した光
ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】光伝送は光ファイバ上に莫大なバンド幅
を利用できるので通信技術において魅力的である。この
ようなバンド幅は、数千の電話通話および数百のテレビ
ジョンのチャンネルを一般に高品質のガラス材料から作
られている髪の毛ほど細い光ファイバ上で同時に伝送す
ることを可能にする。光ファイバ上の伝送容量は、いく
つものチャネルが１つのファイバに多重化され各チャネ
ルが異なる波長において動作するようなＷＤＭシステム
において増加した。しかし、ＷＤＭシステムにおいて
は、４フォトン混合のようなチャネル間の非線形相互作
用がシステム能力を厳しく減らしてしまう。この問題
は、動作波長において少量の色分散を導入することによ
りこれらの非線形相互作用を減少させる光ファイバを記
載する米国特許５３２７５１６（５１６特許）により大
部分解決された。ここで、１つのファイバ上で伝送され
るＷＤＭチャネルの数が増えると、光ファイバが搬送す
る光パワーも増えることに留意されたい。パワーが増加
すると非線形の影響も増える。従って、光ファイバがＷ
ＤＭチャネルそれぞれに対して少量の色分散を与えるこ
とが望ましい。
【０００３】光ファイバの製造時に用いるガラスファイ
バの品質（ほぼ純粋なシリカ−ＳｉＯ2）において重大
な進歩が見られた。１９７０年にはガラスファイバの許
容できる品質は２０ｄＢ／ｋｍの範囲であったが、今日
では、損失は一般に０．２５ｄＢ／ｋｍより下である。
実際に、ガラスファイバの理論的な最小損失は、約０．
１６ｄＢ／ｋｍであり、それは約１５５０ｎｍの波長で
起こる。この波長領域でエルビウムドープファイバアン
プが動作し、エルビウムドープファイバアンプが利用可
能な最も実用的な光アンプであるので、この波長領域が
最も有用となっている。このようなアンプにおいてガラ
スファイバがドープされるエルビウムイオンは第１波長
領域（例えば、９８０ｎｍ）においてエネルギーによっ
て「ポンピング」され、エルビウムイオンが送信光信号
によって励起されるような第２波長領域（例えば、１５
３０〜１５６０ｎｍ）へとエネルギーを放つ。このよう
なアンプは、光信号のブロードスペクトルを増幅する必
要があるＷＤＭシステムにおいて基本的な構成部分であ
る。毎秒１テラビット（１Ｔｂ／ｓ＝１０００Ｇｂ／
ｓ）の伝送が２５の隣接チャネル、チャネルごとの２つ
の偏光モードそれぞれの独立な変調などの技術を用いて
既に実証されている。１５３０〜１５６５ｎｍ波長領域
（エルビウムアンプ領域）においてＷＤＭシステムを動
作させることが望ましいが、今日のファイバデザインは
エルビウムアンプ領域にわたっての色分散において望ま
ない大きな差を発生させてしまう。
【０００４】１３１０ｎｍと１５５０ｎｍの両方の伝送
をさせるために、広い波長領域にわたったフラット分散
特性を有する光ファイバの設計に大きな努力が注がれ
た。しかし、このような「分散フラット化(dispersion
flattened)」ファイバは曲げ損失が大きいことと製造時
の許容範囲が厳しいことにより、あまり商業的な成功は
していない。
【０００５】エルビウムアンプ領域をまたがって低分散
勾配を与える光ファイバの１つとして、ドーナッツに似
ている屈折率プロファイルを有し、文献、OFC'95 Techn
icalDigest "Dispersion-shifted single-mode fiber f
or high-bit-rate and multiwavelength systems", pag
e 259-260、に示されている。この設計は、低屈折率材
料のコアを包囲する高屈折材料のリングからなる。しか
し、このようなプロファイルに対応する伝送損失は、１
５５０ｎｍにおいて０．２２ｄＢ／ｋｍのオーダーであ
り、これは所望のものより少なくとも１０％高い。記載
された設計は、エルビルムアンプ領域における低勾配を
有する負の色分散を提供することには有用であるように
思えるが、エルビウムアンプ領域においてこのような低
い勾配を有する正の色分散を提供するようには思えな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、（１）１５５
０ｎｍにおいて０．２２ｄＢ／ｋｍよりも小さい伝送損
失、（２）少ない色分散の量（すなわち、少なくとも
０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）の絶対値）、（３）低い勾
配を有する色分散特性（すなわち、０．０５ｐｓ／（ｎ
ｍ2−ｋｍ）よりも小さい）、を有するエルビウムアン
プ領域における動作に適した光ファイバを提供すること
が望ましく、このような光ファイバは従来技術にはな
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明により、波長領域
１５３０〜１５６５ｎｍ内のすべての波長に対して約
０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）の絶対値である色分散を有
する光ファイバを提供する。この光ファイバは、最大屈
折率ｎ1を有する投下材料のコアを有し、そのコアの外
側表面上の透過クラッド材料の層は、屈折率ｎ2を有す
る。コアは、最小屈折率がｎ2と比べて押さえられてい
る透過材料の環状領域を有する。これらの屈折率は、波
長領域１５３０〜１５６５ｎｍにおいて低分散勾配を有
する光ファイバを提供するために以下の式によって制約
される。 ０．５０＜（ｎ1−ｎ2）／ｎ2＜０．７０、かつ −０．３０＜（ｎ3−ｎ2）／ｎ2＜−０．０５
【０００８】本発明の一実施例において、正の色分散を
有する光ファイバを開示する。これは波長領域１５３０
〜１５６５ｎｍにわたって約＋０．０４３ｐｓ／（ｎｍ
2−ｋｍ）の分散勾配を有し、その屈折率プロファイル
は、ゲルマニウムドープ中央コア領域と純粋シリカクラ
ッドの間のフッ素ドープ材料の単一の環状リングからな
る。この単一のリングは、クラッド層の屈折率よりも低
い屈折率を有する。
【０００９】別の実施例において、負の色分散を有する
光ファイバを開示する。その分散勾配もまた、波長領域
１５３０〜１５６５ｎｍにわたって約＋０．０４３ｐｓ
／（ｎｍ2−ｋｍ）であり、その屈折率プロファイル
は、ゲルマニウムドープ中央コア領域と純粋シリカクラ
ッドの間の制御された屈折率の材料の２つの環状リング
からなる。第１の環状リングは、クラッドの屈折率より
も低い屈折率を有するフッ素ドープ材料からなる中央コ
アに隣接する。第２の環状リングは、クラッドに隣接
し、クラッドの屈折率よりも高い屈折率を有するゲルマ
ニウムドープ材料からなる。第２の環状リングは、ファ
イバの有効面積を増加させるために用いる。
【００１０】本発明の光ファイバは、０．２０ｄＢ／ｋ
ｍ以下の１５５０ｎｍにおける平均伝送損失を有し、曲
げ損失に対して比較的非感受性とすることができる。ま
た、本発明の光ファイバは、５０μｍ2よりも大きい有
効面積を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】多くの機構がファイバのバンド幅
を制限する。マルチモードファイバにおいて、例えば、
モーダル分散(modal dispersion)があり、モーダル分散
においては、ファイバの一端に入る光のパルスがファイ
バの他端から出ていく際に散乱する。これは、マルチモ
ードファイバが特定の波長の数百の異なるモード（パ
ス）をサポートすることから発生する。異なるモードが
ファイバの他端で結合すると、結果としてパルス散乱
（分散）が発生し、これは好ましくない。特に言及しな
い限り、分散とは、色分散（線形分散）を意味する。従
来から、分散の符号は短い波長の放射が長い波長の放射
よりも大きな速度を有するような状況において正と考え
られている。
【００１２】ファイバは、特定の波長の基本モード（Ｌ
Ｐ01）のみをサポートするようにも設計することができ
る。このようなファイバは、「シングルモードファイ
バ」と呼ばれる。これはマルチモードファイバよりも相
当に大きなバンド幅を有し、これに比例して大きな速度
において光信号を送信することができる。しかし、シン
グルモードファイバは、ＬＰ11カットオフ波長よりも短
い波長においてマルチモードファイバであるようにふる
まう。このＬＰ11カットオフ波長は、コア半径ａ、屈折
率ｎ、およびコアの屈折率／クラッドの屈折率の比の差
(fractional difference)Δにより決められる。実際
に、Δおよびａが減少すると、ただ１つのモードがＬＰ
11カットオフ波長よりも長い波長において伝搬するま
で、伝搬するモードは少なくなっていく。従って、ＬＰ
11カットオフ波長は、適切な量の分伝送される波長より
も短い必要がある。
【００１３】光ファイバの製造において、ガラスプレフ
ォームロッドが垂直につらされ、制御された速度で炉の
中に移動される。プレフォームは、炉の中で軟化し、ガ
ラスファイバは、ドロータワー(draw tower)の底に位置
するキャプスタンによりプレフォームロッドの溶融端か
ら自由に引かれる。（引かれるファイバがプレフォーム
ロッドよりも数千倍も小さな直径を有するにも関わら
ず、同じ屈折率プロファイルを有することは驚きであ
る。）ガラスファイバの表面がアブレージョンによって
起こる損傷を受けやすいので、ファイバが引かれた後で
いずれかの表面に接触する前にファイバを被覆すること
が必要である。被覆材料の適用がガラス表面を損傷して
はならないので、被覆材料は液体状態において適用され
る。適用されると被覆材料は、ガラスファイバがキャプ
スタンに到達する前に固化しなければならない。これは
通常、光固化によりある程度の時間間隔を空けて行われ
る。このプロセスは、液体被覆材料が電磁放射により露
出されることにより固体へ変換されるプロセスである。
図１は、本発明で用いるのみ適した構造の二重被覆光フ
ァイバである。図示するように、被覆材料の二層は、引
かれたガラスファイバ１０に適用され、このガラスファ
イバ１０は、光を搬送するコア１１とクラッド１４から
なる。クラッドファイバ１１は、約１２５μｍの直径を
有する。プライマリ被覆材料と呼ぶ内側層１１１は、ガ
ラスファイバ１０に適用される。セカンダリ被覆材料と
呼ぶ外側層１１２は、プライマリ被覆材料１１１に適用
される。セカンダリ被覆材料は一般に、取り扱いに耐え
るために比較的高い弾性（モジュラス：例えば、１０9
Ｐａ）を有するが、プライマリ被覆材料は、マイクロ曲
げ損失を減らすクッションとして機能するように比較的
低い弾性（例えば、１０6Ｐａ）を有する。セカンダリ
座被覆材料は、プライマリ被覆がまだウェット状態の間
に適用することができ、次に、両方の被覆は電磁スペク
トルの紫外線領域にある放射により同時に固化すること
ができる。
【００１４】図２は、従来技術の光ファイバの色分散を
示し、特に、全体のフラット化特性２３がどのように材
料および導波路分散成分の付加的な組み合わせによって
作られるかを示す。（分散フラット化ファイバは一般に
２つの波長、例えば、１４００ｎｍと１７００ｎｍ、に
おいてゼロ分散を有する。）材料分散が光ファイバの製
造に用いる実際の材料と固有に関連づけられることを思
い出されたい。ここで、材料分散２１はシリカガラスに
対応する。他方、導波路分散２２は、屈折率プロファイ
ルの姿の関数である。材料分散と異なり、導波路分散は
設計エンジニアによりある範囲内に限度を設けるように
形成することができる。この特定の屈折率プロファイル
は、色分散が１４００〜１７００ｎｍに広がる広い波長
領域にわたって減るように分散フラット化ファイバの設
計において用いられる。分散フラット化ファイバの例と
しては、米国特許４３７２６４７、米国特許４４３５０
４０がある。
【００１５】図３Ａを参照すると、これは複数の層３１
〜３４を示す非被覆ガラスファイバ３０の断面積を概し
て示している。各層は、ファイバの導波路分散特性を変
更するために異なる屈折率を有する。図３Ａは、屈折率
における変化が層の間で急であることを示す（これは必
要ではない）。段階的な屈折率な変化はより一般的であ
り、グレーデッドインデックスファイバと呼ばれる。し
かし、本発明の理解を容易にするために急な変化を示し
た。本発明は、グレーデッドインデックスファイバにも
適用できる。
【００１６】光ファイバ３０は、公称屈折率がｎ1であ
る中央コア領域３１からなる。中央コア領域３１は、公
称屈折率がｎ3である第１中間領域３２により包囲さ
れ、第１中間領域３２は、公称屈折率がｎ4である第２
中間領域により包囲される。公称屈折率ｎ2のクラッド
層３４は第２中間領域を包囲する。図３Ａは、クラッド
層３４の直径が約１２５ｎｍであるが中央コア３１の直
径は７μｍよりも小さいのでスケールどおりではない。
また、図３Ａは、４つの別々のガラス層を記載し、その
うちの３つのみが図３Ｂの本発明の第１実施例に従って
屈折率プロファイルを製造することに用いられる。
【００１７】図３Ｂは、本発明に従って正分散ファイバ
の屈折率プロファイルを記載し、その屈折率プロファイ
ルを下の式で定義される正規化された屈折率差Δ1とΔ2
の関数として示している。 Δ1≒（（ｎ1−ｎ2）／ｎ2）×１００％ Δ2≒（（ｎ3−ｎ2）／ｎ2）×１００％
【００１８】所望のファイバの品質として、低損失、低
分散勾配、および適切に大きな有効面積がある。これら
のファイバ品質は、 ０．５０％＜Δ1＜０．６０％ −０．１５％＜Δ2＜−０．０５％ であるΔ1とΔ2の値の範囲にわたっての正の分散ファイ
バにおいて得られる。
【００１９】本発明の特定の実施例においては、Δ1＝
０．５５％、Δ2＝−０．１０％であり、多層の半径
は、ａ1＝３．２μｍ、ａ２＝４．７μｍである。図３
Ｂのファイバプロファイルは、ゲルマニウムドープシリ
カコア、フッ素ドープ中間層、および純粋シリカ外側ク
ラッドからなる。しかし、コアおよびクラッド層は、本
発明の利益を与えるのは屈折率の相対的な差であるの
で、上のような方法で作らなくてもよい。例えば、コア
は純粋シリカから作り、中間層およびクラッドはフッ素
ドープの異なるレベルであってもよい。
【００２０】本発明に用いるのに適した正分散ファイバ
の仕様表を下のように作った。しかし、これはすべての
許容範囲のファイバを示したのではなく、例示的にすぎ
ない。 ------------------------------------------------------------------- １５５０ｎｍにおける減衰 ≦０．２０ｄＢ／ｋｍ（平均） モードフィールド直径 ８．４±０．６μｍ（１５５０ｎｍ） コアの偏り ＜０．８μｍ クラッド直径 １２５±１．０μｍ カットオフ波長 ＜１４５０ｎｍ（２ｍ基準長） 分散 ＞＋０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ） （１５３０〜１５６５ｎｍ） 分散勾配 ＜＋０．０４３ｐｓ／（ｎｍ2−ｋｍ）（平均） マクロ曲げ ＜１５５０ｎｍにおいて０．５ｄＢ （１巻き３２ｍｍ） ＜１５５０ｎｍにおいて０．０５ｄＢ （１００巻き７５ｍｍ） 被覆直径 ２４５±１０μｍ 合格テスト １００ｋｐｓｉ -------------------------------------------------------------------
【００２１】図３Ｃは、本発明に従う負分散ファイバの
屈折率プロファイルを示す。 ０．６０％＜Δ1＜０．７０％ −０．３０％＜Δ2＜−０．１０％ ０．０５％＜Δ3＜０．２５％ であるΔ1、Δ2、Δ3の値の範囲にわたって負の分散フ
ァイバが所望のファイバ品質を得られることがわかっ
た。
【００２２】本発明の特定の実施例において、Δ1＝
０．６５、Δ2＝−０．２５、Δ3＝０．１０である。ま
た、多層の半径は、ｂ1＝３．４μｍ、ｂ2＝５．２μ
ｍ、ｂ3＝７．２μｍである。図３Ｃのファイバプロフ
ァイルは、ゲルマニウムドープシリカコア、フッ素ドー
プ第１中間層、ゲルマニウムドープ第２中間層、純粋シ
リカ外側クラッドからなる。しかし、コアとクラッド層
はこの方法により作る必要はない。なぜなら、本発明の
利益を与えるのは屈折率における相対的な差であるから
である。例えば、コアは純粋シリカから作り、中間層と
クラッドはフッ素ドープの異なるレベルを有するように
できる。
【００２３】本発明に用いるのに適した負分散ファイバ
の仕様表を下のように作った。しかし、これはすべての
許容範囲のファイバを示したのではなく、例示的にすぎ
ない。 ------------------------------------------------------------------- １５５０ｎｍにおける減衰 ≦０．２０ｄＢ／ｋｍ（平均） モードフィールド直径 ８．４±０．６μｍ（１５５０ｎｍ） コアの偏り ＜０．８μｍ クラッド直径 １２５±１．０μｍ カットオフ波長 ＜１４５０ｎｍ（２ｍ基準長） 分散 ＞−０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ） （１５３０〜１５６５ｎｍ） 分散勾配 ＜＋０．０４３ｐｓ／（ｎｍ2−ｋｍ）（平均） マクロ曲げ ＜１５５０ｎｍにおいて０．５ｄＢ （１巻き３２ｍｍ） ＜１５５０ｎｍにおいて０．０５ｄＢ （１００巻き７５ｍｍ） 被覆直径 ２４５±１０μｍ 合格テスト １００ｋｐｓｉ -------------------------------------------------------------------
【００２４】製造における適切な手順の詳細な説明は容
易に得ることができる。プリフォームはモノリシックあ
るいはコンポジットでよい。コア領域は、改良化学気相
蒸着法(modified chemical vapor deposition)あるいは
スート化学である外部気相蒸着(outside vapor deposit
ion)、気相軸蒸着(vapor axial deposition)を用いるプ
ロセスの１つによって形成するのが好ましい。公知の手
順（例えば、クラッディング、オーバークラッディン
グ、被覆、ケーブリング等）はファイバ設計には影響を
与えない。
【００２５】図４は、本発明に従う光ファイバの色分散
特性４３を示す。詳細には、材料分散成分４１および導
波路分散成分４２の付加的な組み合わせによっていかに
低分散勾配が作られるかを示す。図２における分散フラ
ット化ファイバに対する導波路分散曲線２２も負の勾配
を示すのにもかかわらず、導波路分散は、第２分散をゼ
ロにして（１７００ｎｍに示してある）フラットな全体
の分散曲線２３とするために、長い波長において急に増
加する。しかし、このようなフラット化は、基本モード
が有効にカットオフし始めることに従って実際に発生
し、これは望まない高い曲げ損失を招いてしまう。
【００２６】図５は、図３Ｂに示した屈折率プロファイ
ルを有する正分散ファイバ４３−１、および図３Ｃに示
した屈折率プロファイルを有する負分散ファイバ４３−
２の色分散のグラフである。これらファイバのそれぞれ
は、１５５０ｎｍにおいて０．２０ｄＢ／ｋｍ以下であ
る損失、５０μｍ２よりも大きい有効面積を有し、これ
らファイバのそれぞれは、エルビウムドープファイバア
ンプが動作する波長領域（１５３０〜１５６５ｎｍ）に
おいて０．８ｐｓ（ｎｍ−ｋｍ）よりも大きい絶対値で
ある分散を有する。さらに重大なことは、これらファイ
バそれぞれは、１５５０ｎｍにおいて約０．０４３ｄＢ
／（ｎｍ2−ｋｍ）の分散勾配を有することである。こ
れらの特性により、低損失およびエルビウムアンプ領域
にわたっての分散量が小さいことが望ましいＷＤＭ信号
の伝送においてファイバ４３−１、４３−２を理想的に
する。（逆に、非シフトシリカファイバは、約１３１０
ｎｍにおいて分散ヌル点λ０、１５５０ｎｍにおいて＋
１７ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）の分散、１５５０ｎｍにおい
て約０．０９５ｐｓ／（ｎｍ2−ｋｍ）の分散勾配を有
するものである。）
【００２７】図６は、本発明に従う実用的なケーブルの
構築に関する詳細を与える。光ファイバは、２束の光フ
ァイバを有し、これらはヤーンバインダ６０６によって
ルース状に巻かれ、同一のユニットを形成している。束
の１つは、米国特許５６１１０１６において議論してい
るように、正分散ファイバ３０−１を有し、他方の束は
負分散ファイバ３０−２を有することが好ましい。正お
よび負の分散ファイバを別々のグループ（ユニット）へ
と分離することが好ましいが、本発明において必要なこ
とではない。これらの束は、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レンのような誘電体材料から作られる。管状メンバ６０
５をシースシステムが囲い、これは、吸水性テープ６０
３、ポリエチレン材料などでできているプラスチックジ
ャケット６０１、綱やエポキシ浸透ガラスファイバなど
からなる強度メンバ６０２−６０２を有する。強度メン
バは、取り扱い時や通常のサービス時において光ファイ
バへとかかってしまう応力を減らすために用いられ、公
知の方法によってケーブル６００内に設けることができ
る。Kevlar（登録商標）でできた引裂ひも６０４は、全
体のシースシステム６０１〜６０３の除去を容易にす
る。埋め材料が通常、内部に含むファイバのクッション
材として機能する管状メンバ６０５内に配置され、マイ
クロ曲げ損失からそれらを守る。
【００２８】図７は、本発明に従うＷＤＭシステム７０
０を示す。これは４つの送信器７１〜７４からなり、こ
れらは４つの異なるベースバンド信号で１５３０〜１５
６５ｎｍ領域における所定の４つの波長を変調する。変
調された波長は次に、受動４：１カプラ７５によりコン
バイニングされ、光アンプ７１０（エルビウムドープフ
ァイバアンプが好ましい）を有するファイバ伝送線３０
−１、３０−２へと導入される。図７の実施例におい
て、ファイバ伝送線３０−１は所定長の正分散ファイバ
からなり、ファイバ伝送線３０−２は所定長の負分散フ
ァイバからなる。受信端において、４つのチャネルはそ
れらの波長に従ってデマルチプレキサ８５により分割さ
れ、個々のベースバンド信号を抽出するように受信器８
１〜８４により処理される。
【００２９】隣接する層の間を段階的にテーパ状となる
屈折率プロファイル（例えば、グレーデッドインデック
スプロファイル）、層の幅における変更、同じ一般的な
プロファイルの形を得るために異なるドーピング物質の
利用、光ファイバの製造においてガラスではなくプラス
チック材料の利用のような多くの変形例がある。多くの
実用的な光ファイバにおいて、ファイバの製造時に用い
る製造プロセスのおかげでファイバの中央において屈折
率の低い部分が存在することは留意すべきである。図３
Ｂ、Ｃが理想化したプロファイルを示すが、本発明はこ
のような中央部分の屈折率の低い部分にかかるものも包
含する。
【００３０】特許請求の範囲に記載した参照符号は、発
明の容易な説明のためのみに記載したものであり、これ
により本発明を限定的に解釈すべきではない。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、小さ
い伝送損失、少ない色分散、低い勾配を有する色分散特
性を有するエルビウムアンプ領域における動作に適した
光ファイバを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つの保護被覆層を有する従来技術の光ファイ
バの斜視図である。
【図２】波長の関数としての分散フラット化ファイバの
全体の色分散のグラフ図であり、その材料分散および導
波路分散成分を示す。
【図３】（Ａ）異なる屈折率材料のいくつかの層を示す
非被覆光ファイバの断面図である。 （Ｂ）本発明に従う正分散ファイバの屈折率プロファイ
ルを示すグラフ図である。 （Ｃ）本発明に従う負分散ファイバの屈折率プロファイ
ルを示すグラフ図である。
【図４】波長の関数として本発明に従うファイバの色分
散のグラフ図であり、その材料分散および導波路分散成
分を示す。
【図５】本発明の正分散ファイバおよび負分散ファイバ
の色分散のグラフ図であり、エルビウムアンプ領域にお
いて詳細にそれらの特性を示す。
【図６】本発明に従う光ファイバを含むケーブルの斜視
図である。
【図７】正および負分散ファイバとともにエルビウムド
ープファイバアンプを含む伝送パスにわたって動作する
４チャネルＷＤＭシステムである。
【符号の説明】
１０ ガラスファイバ １１ コア １４ クラッド ３０ 光ファイバ ３１ コア領域 ３２ 第１中間領域 ３３ 第２中間領域 ３４ クラッド層 １１０ 二重被覆光ファイバ １１１ 内側層 １１２ 外側層 ６００ 光ケーブル ６０１ プラスチックジャケット ６０２ 強度メンバ ６０３ 吸水性テープ ６０４ 引裂ひも ６０５ 管状メンバ ６０６ ヤーンバインダ ３０−１ 正分散ファイバ ３０−２ 負分散ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １５３０〜１５６０ｎｍの領域のすべて
    の波長に対して、約０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）よりも
    大きい絶対値を有する色分散を有する光ファイバ（１
    ０）であって、 この光ファイバは、最大屈折率ｎ1を有する透過材料の
    コアと、および最大屈折率ｎ2を有するコアの外側表面
    上の透過クラッド材料の層とからなり、 コアは、 ｎ1＞ｎ2＞ｎ3であり、 ０．５０＜（ｎ1−ｎ2）／ｎ2＜０．７０、かつ −０．３０＜（ｎ3−ｎ2）／ｎ2＜−０．０５ であるような屈折率ｎ3の透過材料の環状領域を有する
    ことを特徴とする光ファイバ。
  2. 【請求項２】 光ファイバは、波長領域１５３０〜１５
    ６５ｎｍにおいて０．０５ｐｓ／（ｎｍ2−ｋｍ）より
    も小さい分散勾配を有することを特徴とする請求項１記
    載の光ファイバ。
  3. 【請求項３】 光ファイバは、波長領域１５３０〜１５
    ６５ｎｍにおいて０．０４３±０．００５ｐｓ／（ｎｍ
    2−ｋｍ）よりも小さい分散勾配を有することを特徴と
    する請求項２記載の光ファイバ。
  4. 【請求項４】 色分散は、波長領域１５３０〜１５６５
    ｎｍにおいて＋０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）よりも大き
    く、 ０．５０％＜（ｎ1−ｎ2）／ｎ2＜０．６０％ −０．１５％＜（ｎ3−ｎ2）／ｎ2＜−０．０５％ であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  5. 【請求項５】 色分散は、波長領域１５３０〜１５６５
    ｎｍにおいて−０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）よりもマイ
    ナスであり、 ０．６０％＜（ｎ1−ｎ2）／ｎ2＜０．７０％ −０．３０％＜（ｎ3−ｎ2）／ｎ2＜−０．２０％ であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
  6. 【請求項６】 光ファイバは、プラスチックジャケット
    （６０１）を有するシースシステム内に収容され、これ
    により、光ケーブル（６００）を構成することを特徴と
    する請求項１記載の光ファイバ。
  7. 【請求項７】 （Ａ）波長領域１５３０〜１５６５ｎｍ
    内の異なる波長で変調された複数の光信号源（７１〜７
    ４）と、 （Ｂ）当該波長分割多重化システムシステムの入力にお
    いて光信号を多重化する装置（７５）と、 （Ｃ）当該波長分割多重化システムの出力において光信
    号を逆多重化する装置（８５）と、 （Ｄ）前記多重化する装置と前記逆多重化する装置の間
    にのびる伝送パスとを有し、 前記伝送パスは、１５３０〜１５６０ｎｍの領域のすべ
    ての波長に対して、約０．８ｐｓ／（ｎｍ−ｋｍ）より
    も大きい絶対値を有する色分散を有する第１の光ファイ
    バ（３０−１）を有し、この第１の光ファイバは、最大
    屈折率ｎ1の透過材料のコアと、およびコアの外側表面
    上の屈折率ｎ2である透過クラッド材料の層とからな
    り、 コアは、 ｎ1＞ｎ2＞ｎ3であり、 ０．５０＜（ｎ1−ｎ2）／ｎ2＜０．７０、かつ −０．３０＜（ｎ3−ｎ2）／ｎ2＜−０．０５ であるような屈折率ｎ3の透過材料の環状領域を有する
    ことを特徴とする波長分割多重化システム（７００）。
  8. 【請求項８】 前記伝送パスは、光アンプ（７１０）を
    有することを特徴とする請求項７記載のシステム。
  9. 【請求項９】 前記光アンプは、エルビウムドープファ
    イバアンプからなることを特徴とする請求項８記載のシ
    ステム。
  10. 【請求項１０】 前記伝送パスは、第１の光ファイバ
    （３０−１）と直列につながった第２の光ファイバ（３
    ０−２）を有し、第２の光ファイバは、第１の光ファイ
    バの勾配とほぼ等しく、大きさが波長領域１５３０〜１
    ５６０ｎｍ内において第１の光ファイバの大きさと符号
    が異なるような色分散特性を有することを特徴とする請
    求項７記載のシステム。
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