JPS60121403A - 光フアイバの零分散波長調節方法 - Google Patents

光フアイバの零分散波長調節方法

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JPS60121403A
JPS60121403A JP58229059A JP22905983A JPS60121403A JP S60121403 A JPS60121403 A JP S60121403A JP 58229059 A JP58229059 A JP 58229059A JP 22905983 A JP22905983 A JP 22905983A JP S60121403 A JPS60121403 A JP S60121403A
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JP
Japan
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optical fiber
wavelength
dispersion
fiber
zero
Prior art date
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Pending
Application number
JP58229059A
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English (en)
Inventor
Nariyuki Mitachi
成幸 三田地
Katsunari Okamoto
勝就 岡本
Shiro Takahashi
志郎 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石英系光ファイバの零分散波長を任意の波長域
にシフトさせることができる光ファイバ゛の零分散波長
調節方法に関する。
従来の単一モード石英光ファイバでは、比屈折率差0.
19%ψア径9.4μmのファイバで、波長1.56μ
mにおいて0.2dB//iiという理論限界に近い値
が報告されている( T、MiYa etal、Ele
ctron。
L8tt、、15,106.1979 )oしかしこの
石英光ファイバの全分散が零になる波長は1.82μm
であり、最低損失値を与える波長1.5ftμmでは分
散が1.7 pa/i//iRであることが報告されて
おり(A、8ugimura etal、 、 IEE
Fi、J 、of QE、QEl 6 、215 。
1980 ) 、波長1.5ftμm帯で分散を最小に
できるならば理想的な伝送媒体が得られることになる。
材料分散は材料固有のものであり、構造分散を制御する
ことによって全分散零の波長を1.82μmから、より
長波長に移動することが可能である。
州名らによれば、コアとクラッドの比屈折率差を0.6
8%、コア径を4.6μmKすることにより、1.55
μmでの全分散を零に設定することができると報告され
ている( A、Kawana etal、、IECJE
64 。
591.1981 )。
・ 一方、比屈折率差を増大させると、散乱損失が増大
t、 、0.2 d、B//iという低損失は達成する
ことが極めて困難な状況にある。
また開本らの提案によれば、W型の屈折率分布を持たせ
ることにより、■。4〜1.6μmの広い波長域で全分
散が零となるように設定できることが理論的に提案され
ている(K。Okamoto etal、。
Elctron、Lett、、15 、729 、19
79 ) 。しかしこのようなW型の屈折率分布を持つ
光ファイバで0.2 dB/7.の低損失化は、いまだ
達成されていない状況にある。
このように、石英光ファイバの最低損失値を与える1、
55μmで全分散が零となる0、2 dv軸以下の低損
失な光ファイバは、いまだに得られていない状況にあり
、また零分散波長を任意の波長に調節でき、るような方
法は、いまだにない状況にある。
本発明はこれらの状況に鑑みて、従来法よりもより簡便
に、かつ0.26B/hという低損失石英光ファイバそ
のものを活かして、外部からの調節により全分散が零と
なる波長を最低損失値が得られ・る波長に設定しようと
するものである。
第1図は本発明の効果を確認するための測定系の構成図
であって、1は石英系単一モード光ファイバ、2はフッ
化物単一モード光ファイバである。
8はNd−YAGレーザ、4は単一モードファイバ、5
は回折格子型分光器、6.6′はGe−APD光検出器
、7はオシロスコープ、8はレンズ、9はファイバコネ
クタ、10はリード線、11はハーフミラ−112は減
光器である。
これを動作するには、Nd−YAGレーザ8の光(1,
064μm)を励起光として、1〜2−のGeO2添加
コアの単一モード光ファイバ4に入射させ、生じてくる
ラマン光を回折格子型分光器5に入射して、それぞれの
波長の光に分光し、レンズ8で集光して、石英系単一モ
ード光ファイバ(被測定ファイバ)1に入射させる。同
時に71−フミラー11で分げられた参照光をGe−A
P’D光検出器6で検出し、リード線10によって信号
をオシロスコープ7に送る。石英光ファイバlを伝搬し
た光は、ファイバコネクタ9によって接続されたフッ化
物、光ファイバ2を伝搬し、レンズ8によって集光され
てGe−APDの光検出器6′によって検出され、リー
ド線10によってサンプリングオシロスコープ7に信号
が送られる。このとき、Nd−YAGレーザ3は100
 MHzの周波数でモードロックし、かつI KHzの
繰り返し周波数でQスイッチをかけることによって、ピ
ーク出力2 kwのパルス発振を行わせる。これによっ
て、各波長でのパルスの遅延時[オシロスコープ上で測
定する。
Ge−APD光検出器6で受光した参照光のパルスと光
ファイバを通過後、Ge−APD光検出器6′で受光さ
れるパルスの間の時間が遅延時間τであり、参照光のパ
ルス幅tが光ファイバのもつ分散により広がって、tl
となって観測される時、t’−tが群遅延時間の広がり
Δτである。第1図の測定系により、参照光パルスと光
ファイバを通過した光のパルスの両方を検出し、Δτご
0となった時の波長が零分散波長である。
実施例 l 光ファイバの伝送帯域を制限するのは材料分散、・構造
分散、モード分散による群遅延時間の広がり、Δτ(n
)、Δτ(g)、Δτ(m)の和である全遅延時間の広
がりΔτによって表わされる。
Δτ=Δτ(n)十ΔT(Nl+Δτb+ ・・・・・
・ ■単一モード光ファイバにおいてはモード分散はな
くなり、Δτ(n)、Δτ(g)が伝送帯域を制限する
材料分散は材料に固有のものであり、また構造分散はコ
アとクラッドの比屈折率差およびコア径によって決定さ
れるものであり、材料には依存しない0 第2図に第1図における単一モード石英系光ファイバ1
の材料分散、構造分散、全分散の波長依存性を示す。1
8は構造分散、14は材料分散、15は全分散を示すカ
ーブである。
材料分散は、三田地らの報告(Appl、 Opt、 
Vol。
22.2419.1988 )の方法、すなわち測定す
るガラスで60°のプリズムを作製し、これを用いて波
長0.4〜5μmの光に対する屈折率を最小偏角法によ
り測定する方法で測定した。また構造分散・はGlog
eらの計算式(APPl、 Opt、 Vol、 10
 。
2442.1971 )に従い見積った。コア径は9.
4μm1比屈折率差は0.19%である。材料分散が零
となる波長は1.278μmであり、全分散が零となる
波長λ。はl。82μmであり、0.2 dB/Axの
得られている1、55μmよりは短波長に位置し、1.
55μmでの全分散は絶対値で1.7 ps/、l:、
/簡である。
第8図に第1図のフッ化物単一モード光ファイバ2の材
料分散、構造分散、全分散のカーブを示す。このフッ化
物光ファイバのコアは81−7 BaF g−8,8G
dF3−60.5 ZrF、 −4AgF8(m01%
)の組成、クラッドは81.OBaF −8,8GdF
3−59.2ZrF、 −a AgF2(m01%)の
組成より構成することによって比屈折率差は0.198
%に、9ア径は9.2μmに設定したものである。
第2図および第8図゛の石英ファイバとフッ化物ファイ
バの全分散カーブを比較すると、石英ファイバでは1.
82μmより長波長では負の分散を有するのに対し、フ
ッ化物光ファイバでは2μmより短波長では正の分散を
有する。
゛ 従って第1図のように両者のファイバを接続して用
いると、i、aaμm〜2μmの範囲で両者の正と負の
分散が打ち消しあい、各々のファイバ長を適当に設定す
ることにより、任意の波長に分散零の波長を設定できる
第4図はフッ化物光ファイバと石英光ファイバを組み合
わせたファイバの全分散が零となるフッ化物光ファイバ
と石英光ファイバのファイバ長の比を、波長1.85μ
m〜2.0μmの範囲でプロットしたものである。
これKよると、仮りに173のファイバ長を用いるとし
て、1−のファイバ長の石英光ファイバの全分散零の波
長を1.82μmから1−5 I’m N 1−55μ
m、1.6μmにシフトさせるには、フッ化物光ファイ
バでは1釉、1.48b、L5−のファイバ長に設定す
ればよい。
第1図の測定系により測定した結果は、第4図の結果と
よく一致し、本発明の有効性が確認された0 (7) 、実施例 2 第5図はAs288のカルコゲナイドファイバの全分散
カーブを示したものである。石英やフッ化物光ファイバ
に比べて、極めて大きな分散を示しているのが特徴的で
ある。
第6図はカルコゲナイドファイバと石英ファイバとを組
み合わせたファイバの全分散が零となるカルコゲナイド
光ファイバと石英光ファイバのファイバ長の比を、波長
1.85μrrL〜2.0μmの範囲でプロットしたも
のである。
これによると為仮りに1−のファイバ長を用いるとして
一%1iのファイバ長の石英光ファイバの全分散零の波
長を1.82μmから1.5μ771 N 1.151
5 μ?FL1・6μmにシフトさせるには、カルコゲ
ナイドファイバを28−5 ms 40 ms り8 
mに設定すればよい。この結果も、第1図−の測定系で
フッ化物単一モード光ファイバ2をカルコゲナイド単一
モード光ファイバに置き換えることにより確認された。
フッ化物光ファイバの損失は10−8dB/7 、カル
コゲナイド光ファイバの損失は10−1〜10−8・d
B/IaRの超低損失化が予想されるものである。特に
フッ化物光ファイバでは1.85〜2μmでハ1o−1
〜10−” dB/―のロスカーブが予想され、またA
s288フアイバでは用いるファイバ長が50771前
後であるので、数dB/癲前後の損失値が1゜85〜 
′2μmで実現すれば0.2 dB/lanの石英光フ
ァイバの伝送損失値をそのまま活かして、零分散波長を
1.82μmから最も低損失な1.55μmまでシフト
させることも可能である。
以上説明したように、本発明による光ファイバの零分散
波長調節方法は、石英光ファイバとフッ化物光ファイバ
またはカルコゲナイド光ファイバの全分散の値が正と負
に分かれる領域(l。82μm〜2μ?71)において
、各々のファイバ長を調節して設定することにより、1
.82〜2μmの任意の波長に全分散零の波長を設定す
ることを可能にするものである。
従って本発明は光ファイバの零分散波長調節方法として
利用でき、従来かなり複雑な構造設計を要した石英光フ
ァイバの零分散波長の設定が、フ・アイバ長比だけの調
節となり、極めて簡便なものになるという利点がある。
またフッ化物単一モード光ファイバおよびカルコゲナイ
ド単一モード光ファイバのコア径および比屈折率差は必
ずしも石英光ファイバのコア径、比屈折率差に合致させ
る必要はなく、各場合における構造分散の波長スペクト
ルの変化に対応して石英光ファイバのファイバ長L0と
フッ化物またはカルコゲナイドのファイバ長り、を調節
すればよく、極めて汎用性が高いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の効果を確認するための測定系の構成図
、第2図は石英系単一モード光ファイバの分散カーブを
示す図、第8図はフッ化物光ファイバの分散カーブを示
す図、第4図は零分散波長調節系における分散値零とな
るファイバ長比と波長の関係を示す図、第6図はカルコ
ゲナイド光ファイバの分散カーブを示す図、第6図は零
分散波長調節系における分散値零となるファイバ長比と
波長の関係を示す図である。 ・ l・・・石英系単一モード光ファイバ、2・・・フ
ッ化物単一モード光ファイバ、8・・・Nd−YAGレ
ーザ、4・・・単一モードファイバ、5・・・回折格子
型分光器、6.6′・・・Gθ−APD光検出器、7・
・・オシロスコープ、8・・・レンズ、9・・・ファイ
バコネクタ、lo・・・リード線、11・・・ハーフミ
ラ−112・・・減光器、13・・・構造分散カーブ、
14・・・材料分散カーブ、15・・・全分散カーブ。 特許出願人 日本電信電話公社 (ムク)I/Y15d)a −f 波1(p尊) 波&@四

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 単一モードの石英光ファイバに対し、単一モードフ
    ッ化物光ファイバまたは単一モードカルコゲナイド光フ
    ァイバを結合し、石英光ファイバのファイバ長をL□、
    フッ化物光ファイバまたはカルコゲナイド光ファイバの
    ファイバ長をL2としたどきにその相対値Lg/I、、
    を変化させることによって、石英光ファイバおよびフッ
    化物光ファイバまたはカルコゲナイド光ファイバからな
    る伝送路の材料分散と構造分散の和である全分散が零と
    なる波長を、1.82μm〜2μmの波長範囲で、任意
    の波長に調節設定可能にすることを特徴とする光ファイ
    バの零分散波長調節方法。
JP58229059A 1983-12-06 1983-12-06 光フアイバの零分散波長調節方法 Pending JPS60121403A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4969710A (en) * 1988-04-08 1990-11-13 Corning Incorporated Optical fiber transmission path with dispersion compensation
JP2005283644A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ

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