JPS61113007A - 光フアイバ - Google Patents
光フアイバInfo
- Publication number
- JPS61113007A JPS61113007A JP59234106A JP23410684A JPS61113007A JP S61113007 A JPS61113007 A JP S61113007A JP 59234106 A JP59234106 A JP 59234106A JP 23410684 A JP23410684 A JP 23410684A JP S61113007 A JPS61113007 A JP S61113007A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- loss
- mode
- wavelength
- band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は大容量光ファイバ通信に用いられる単一モード
光ファイバの構造に関するものである。
光ファイバの構造に関するものである。
（従来の技術）
単一モードファイバの構造を決定する基本パラメータは
その導波モードであるＬＰｏ、モードのモードフィール
ド半径Ｗ。と第１高次モードであるｒ、ｐ、。
その導波モードであるＬＰｏ、モードのモードフィール
ド半径Ｗ。と第１高次モードであるｒ、ｐ、。
モードの実効遮断波長λ。。である。ＷｏはＬＰｏ、モ
ードの電磁界分布をφ（ｒ）とするとき次式、Ｗｏ−［
２’ｒ：、φ（ｒ）２ｒ ３ｄ ｒ／’ｉφ（ｒ）２ｒ
ｄｒ〕Ｌ−・・・（１）で定義される界分布の拡がりを
表わすパラメータであり、λｃｅはそれ以上の波長領域
でＴ、 Ｐｏ、モードのみの実質的な単一モード伝送を
保証する値である。単一モードファイバを実際使用する
ためには使用する光源波長に対して、伝送路全体の損失
、即ち光フアイバ素線固有の光損失以外に、ケーブル化
や布設によって加わる損失、接続損失、光源との結合損
失の合計値を伝送方式の所要値以下に抑える必要がある
。そのためには、これら損失と密接な関係がある上記基
本パラメータを選定せねばならない。従来、光源波長１
３μｍ帯での大容量伝送用単一モードファイバの基本パ
ラメータの使用可能範囲は既に明らかにされ、実用に供
されつつある。
ードの電磁界分布をφ（ｒ）とするとき次式、Ｗｏ−［
２’ｒ：、φ（ｒ）２ｒ ３ｄ ｒ／’ｉφ（ｒ）２ｒ
ｄｒ〕Ｌ−・・・（１）で定義される界分布の拡がりを
表わすパラメータであり、λｃｅはそれ以上の波長領域
でＴ、 Ｐｏ、モードのみの実質的な単一モード伝送を
保証する値である。単一モードファイバを実際使用する
ためには使用する光源波長に対して、伝送路全体の損失
、即ち光フアイバ素線固有の光損失以外に、ケーブル化
や布設によって加わる損失、接続損失、光源との結合損
失の合計値を伝送方式の所要値以下に抑える必要がある
。そのためには、これら損失と密接な関係がある上記基
本パラメータを選定せねばならない。従来、光源波長１
３μｍ帯での大容量伝送用単一モードファイバの基本パ
ラメータの使用可能範囲は既に明らかにされ、実用に供
されつつある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、１．３μｍ帯用ファイバの１．５μｍ帯
での損失はケーブル化工程や布設時の損失増加によって
不安定になり、必ずしも光フアイバ素線自体の低損失性
をケーブル化後・布設後に保証することが出来なかった
。したがって石英光ファイバの固有損失がＯ，１７ｄＢ
／Ｉ−ｃｍと最低となる波長１．５μｍ帯の極低損失性
を実使用条件下で実現することが困難であった。
での損失はケーブル化工程や布設時の損失増加によって
不安定になり、必ずしも光フアイバ素線自体の低損失性
をケーブル化後・布設後に保証することが出来なかった
。したがって石英光ファイバの固有損失がＯ，１７ｄＢ
／Ｉ−ｃｍと最低となる波長１．５μｍ帯の極低損失性
を実使用条件下で実現することが困難であった。
一ド光ファイバの最適構造を提供することを目的とする
。
。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明の特徴は、光ファイバ
の最低次導波モードであるＬＰｏ、モードのモードであ
るＬＰ１１の実効遮断波長λｃｅが１３５μｍ≦λｃｅ
≦１５３μｍである単一モード光ファイバにある。
の最低次導波モードであるＬＰｏ、モードのモードであ
るＬＰ１１の実効遮断波長λｃｅが１３５μｍ≦λｃｅ
≦１５３μｍである単一モード光ファイバにある。
（作 用）
上記構成により、１５μｍ帯での実使用条件での伝送損
失が小さな光ファイバが得られ、低損失で安定な長距離
光フアイバ伝送路が得られる。
失が小さな光ファイバが得られ、低損失で安定な長距離
光フアイバ伝送路が得られる。
（実施例）
単一モードファイバの基本パラメータＷ０１λ。。
の使用可能な最適範囲は、−中継区間の全伝送路損失を
最小とするように決定するという方法が取られる。超高
速ギガビット伝送方式では単一モードファイバであって
も光源の波長波がり次第では伝送帯域制限を受けるので
この方法を直接適用できないが、ここでは伝送可能距離
が損失制限で決まるような数１００ Ｍｌ）／Ｓ程度の
伝送方式を対象としているので、重力法が適用できる。
最小とするように決定するという方法が取られる。超高
速ギガビット伝送方式では単一モードファイバであって
も光源の波長波がり次第では伝送帯域制限を受けるので
この方法を直接適用できないが、ここでは伝送可能距離
が損失制限で決まるような数１００ Ｍｌ）／Ｓ程度の
伝送方式を対象としているので、重力法が適用できる。
図１は全長Ｔ、（ｋＪｎ）、ケーブル単長ｌ（ｋｍ）の
中継区間構成図である。この伝送路モデルを用いると全
伝送路損失αＴ（ｄＢ）は光フアイバケーブルの損失α
Ｌ（ｄＢ／―）、接続損失α５（ｄＢ／Ｉカ所）、コネ
クタ損失αｃ（ｄＢ／１カ所）、コネクタ数ｎ、ケーブ
ル布設後に予想される支障移転やケーブル損失の経時劣
化、温度変動による劣化に対する損失余裕αｍ（ｄＢ）
を用いて次式で表わされる。
中継区間構成図である。この伝送路モデルを用いると全
伝送路損失αＴ（ｄＢ）は光フアイバケーブルの損失α
Ｌ（ｄＢ／―）、接続損失α５（ｄＢ／Ｉカ所）、コネ
クタ損失αｃ（ｄＢ／１カ所）、コネクタ数ｎ、ケーブ
ル布設後に予想される支障移転やケーブル損失の経時劣
化、温度変動による劣化に対する損失余裕αｍ（ｄＢ）
を用いて次式で表わされる。
αＴ−αＬ−Ｌ＋αｓ・〔（Ｌ／ｌ）＋１〕十ｎａｃ十
αｍ（２）個々の損失値については実験および理論検討
結果から、基本パラメータ（Ｗｏ、λ。ｅ）に対する依
存性を関数の形で表わし、これを用いることによってα
Ｔと（Ｗｏ、λｃｅ）の関係を数値的に求めることによ
って最適パラメータ範囲が決定できる。
αｍ（２）個々の損失値については実験および理論検討
結果から、基本パラメータ（Ｗｏ、λ。ｅ）に対する依
存性を関数の形で表わし、これを用いることによってα
Ｔと（Ｗｏ、λｃｅ）の関係を数値的に求めることによ
って最適パラメータ範囲が決定できる。
波長１５μｍ帯で従来の１．３μｍ帯と比べ損失特性で
太き（異なるのはファイバ固有損失の主要因であるレー
り散乱損失値が約０．１８ ｄＢ／Ｉａｎ小さいことで
ある。また曲げ損失が同一条件で比較したとき１．５μ
ｍ帯の方が大きくなる点であり、その結果ケーブル化工
程や布設時にファイバに加わる曲げによる損失の占める
割合が大きくなることである。
太き（異なるのはファイバ固有損失の主要因であるレー
り散乱損失値が約０．１８ ｄＢ／Ｉａｎ小さいことで
ある。また曲げ損失が同一条件で比較したとき１．５μ
ｍ帯の方が大きくなる点であり、その結果ケーブル化工
程や布設時にファイバに加わる曲げによる損失の占める
割合が大きくなることである。
図２は、一定の曲げ半径に対する曲げ損失と光源波長で
規格化したλｃｅの関係を示している。図より明らかに
、同一のλ。ｅ／λに対しては波長１５μｍの方が曲げ
損失が大きいことがわかる。
規格化したλｃｅの関係を示している。図より明らかに
、同一のλ。ｅ／λに対しては波長１５μｍの方が曲げ
損失が大きいことがわかる。
光ファイバの屈折率分布は、損失特性に関わる重要な要
素であるが、ここでは図３に示すようなコアの分布がほ
ぼ階段形に近いものを仮定している。この分布形状は現
在光フアイバ母材作製法として広く用いられているＶＡ
、Ｄ法で作られた単一モードファイバの典型であり、実
際の光ファイバ（５） 八− の屈折分布には若干のばらつきはあるもののほぼ図中の
形状で近似できる。
素であるが、ここでは図３に示すようなコアの分布がほ
ぼ階段形に近いものを仮定している。この分布形状は現
在光フアイバ母材作製法として広く用いられているＶＡ
、Ｄ法で作られた単一モードファイバの典型であり、実
際の光ファイバ（５） 八− の屈折分布には若干のばらつきはあるもののほぼ図中の
形状で近似できる。
図３は、光源波長１．５５μｍ、伝送路長６０／ｃＩｎ
に対する等損失曲線をＷ０１λ。ｅに対して示した数値
計算結果である。ここで用いた損失の代表値はケーブル
損失αＬ＝０．２５ ｄＢ／Ｉｃｍ（レーり散乱損失０
．２０ｄＢ／届、構造不完全に起因する散乱損失０．０
３ ｄＢ／／ｚ、ケーブル化・布設による損失増０．０
２ ｄＢ ／／ｃｒｎ、接続損失αｓ ＝０．０５ ｄ
Ｂ／ １カ所（ただし、界分布不整合による接続損失は
含まない）、コネクタ損失αＣ＝０．５０ （ｄＢ／Ｉ
カ所）である。４．００ Ｍｂ ／Ｓ伝送方式の許容さ
れる最大伝送路損失は２８ｄＢであるので、損失余裕９
ｄＢを見込めばαＴ〈１９ｄＩ３を満足する（Ｗｏ、λ
ｃｅ）の領域が使用可能となる。実際にファイバパラメ
ータの使用範囲を決定するにあたっては、Ｗｏ、λｃｅ
の中心値をＷ：、λｃ”ｅとしてｌＷｏ Ｗ：Ｉ≦δ
Ｗ。
に対する等損失曲線をＷ０１λ。ｅに対して示した数値
計算結果である。ここで用いた損失の代表値はケーブル
損失αＬ＝０．２５ ｄＢ／Ｉｃｍ（レーり散乱損失０
．２０ｄＢ／届、構造不完全に起因する散乱損失０．０
３ ｄＢ／／ｚ、ケーブル化・布設による損失増０．０
２ ｄＢ ／／ｃｒｎ、接続損失αｓ ＝０．０５ ｄ
Ｂ／ １カ所（ただし、界分布不整合による接続損失は
含まない）、コネクタ損失αＣ＝０．５０ （ｄＢ／Ｉ
カ所）である。４．００ Ｍｂ ／Ｓ伝送方式の許容さ
れる最大伝送路損失は２８ｄＢであるので、損失余裕９
ｄＢを見込めばαＴ〈１９ｄＩ３を満足する（Ｗｏ、λ
ｃｅ）の領域が使用可能となる。実際にファイバパラメ
ータの使用範囲を決定するにあたっては、Ｗｏ、λｃｅ
の中心値をＷ：、λｃ”ｅとしてｌＷｏ Ｗ：Ｉ≦δ
Ｗ。
１λｃｅ−λＣｅｌ≦δλ。。 ・・・
（３）として表示するのが便利である。このときλ。。
（３）として表示するのが便利である。このときλ。。
の上限値は光源波長で定まり、いま光源波長が１．５５
μｍを中心として±０．０２μｍのばらつきがあるもの
とすればλｃｅの上限値は１５３μｍとなる。図３中の
バッチ部は使用範囲を式（３）の矩形で表わすとすれば ＩＷｏ −１，５５１≦０．５ （μｍ）１λｃｅ−１
，４４１≦０．０９（７１ｍ） ・・・
（４）とするのが、ファイバ製造上のＷ０１λｃｅの制
御性あるいは歩留りを考慮したとき最も経済的である。
μｍを中心として±０．０２μｍのばらつきがあるもの
とすればλｃｅの上限値は１５３μｍとなる。図３中の
バッチ部は使用範囲を式（３）の矩形で表わすとすれば ＩＷｏ −１，５５１≦０．５ （μｍ）１λｃｅ−１
，４４１≦０．０９（７１ｍ） ・・・
（４）とするのが、ファイバ製造上のＷ０１λｃｅの制
御性あるいは歩留りを考慮したとき最も経済的である。
本パラメータは主に陸上中継光伝送方式を念頭に置いた
ものであるが、伝送距離の長い海底方式のパラメータに
ついても同様の方法で最適な基本パラメータを決定でき
る。
ものであるが、伝送距離の長い海底方式のパラメータに
ついても同様の方法で最適な基本パラメータを決定でき
る。
（発明の効果）
以上説明したように本発明による単一モード光ファイバ
は石英系光ファイバの光損失が最小となる波長１．５μ
ｍで最適設計されているため、極低損失でかつ安定な特
性をもった単一モードファイバ伝送路を提供できる。し
たがって従来の１．３ ｔｔｍ帯と比較して中継距離を
大幅に拡大でき、近い将来の大容量超長距離光通信用伝
送路として実用上極めて有用な光ファイバである。
は石英系光ファイバの光損失が最小となる波長１．５μ
ｍで最適設計されているため、極低損失でかつ安定な特
性をもった単一モードファイバ伝送路を提供できる。し
たがって従来の１．３ ｔｔｍ帯と比較して中継距離を
大幅に拡大でき、近い将来の大容量超長距離光通信用伝
送路として実用上極めて有用な光ファイバである。
第１図は本発明の中継区間モデルを示す図、第２図は曲
げ損失とλ。ｅ／λの関係を示す図、第３図は全伝送路
損失とＷｏ、λｃｅの関係を示す図である。 １・・・コネクタ、 ２・・・ケーブル、３・
・・接続点、 ４・・・中継器。
げ損失とλ。ｅ／λの関係を示す図、第３図は全伝送路
損失とＷｏ、λｃｅの関係を示す図である。 １・・・コネクタ、 ２・・・ケーブル、３・
・・接続点、 ４・・・中継器。
Claims (1)
- 光ファイバの最低次導波モードであるＬＰ＿０＿１モー
ドのモードフィールド半径Ｗ＿０が使用光源波長帯であ
る１５μｍ帯で５．５μｍ≦Ｗ＿０≦６．５μｍであり
、第１高次モードであるＬＰ＿１＿１の実効遮断波長λ
＿ｃ＿ｅが１．３５μｍ≦λ＿ｃ＿ｅ≦１．５３μｍで
あることを特徴とする単一モード光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234106A JPS61113007A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 光フアイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59234106A JPS61113007A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 光フアイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61113007A true JPS61113007A (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16965720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59234106A Pending JPS61113007A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 光フアイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61113007A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS649406A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | Optical fiber |
| EP0637768A1 (fr) * | 1993-08-04 | 1995-02-08 | Alcatel Cable | Câble à fibres optiques et procédé de réalisation associé |
| JP2001021735A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-01-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シングルモード光ファイバ母材の選択方法 |
| US6658190B2 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and optical communication system including the same |
| US6690045B2 (en) | 2001-01-10 | 2004-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with reduced CMP dishing |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP59234106A patent/JPS61113007A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEEE J.LIGHTWAVE TECH=1983 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS649406A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | Optical fiber |
| EP0637768A1 (fr) * | 1993-08-04 | 1995-02-08 | Alcatel Cable | Câble à fibres optiques et procédé de réalisation associé |
| US6658190B2 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and optical communication system including the same |
| JP2001021735A (ja) * | 1999-07-06 | 2001-01-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シングルモード光ファイバ母材の選択方法 |
| US6690045B2 (en) | 2001-01-10 | 2004-02-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with reduced CMP dishing |
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