JPS6237361B2 - - Google Patents
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- JPS6237361B2 JPS6237361B2 JP58039343A JP3934383A JPS6237361B2 JP S6237361 B2 JPS6237361 B2 JP S6237361B2 JP 58039343 A JP58039343 A JP 58039343A JP 3934383 A JP3934383 A JP 3934383A JP S6237361 B2 JPS6237361 B2 JP S6237361B2
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- Japan
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- fiber
- cladding layer
- dispersion
- refractive index
- fibers
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Classifications
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- 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
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
- G02B6/02219—Characterised by the wavelength dispersion properties in the silica low loss window around 1550 nm, i.e. S, C, L and U bands from 1460-1675 nm
- G02B6/02223—Dual window fibres, i.e. characterised by dispersion properties around 1550 nm and in at least another wavelength window, e.g. 1310 nm
-
- G—PHYSICS
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- 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
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- G02B6/02228—Dispersion flattened fibres, i.e. having a low dispersion variation over an extended wavelength range
- G02B6/02233—Dispersion flattened fibres, i.e. having a low dispersion variation over an extended wavelength range having at least two dispersion zero wavelengths
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- G02B6/02266—Positive dispersion fibres at 1550 nm
- G02B6/02271—Non-zero dispersion shifted fibres, i.e. having a small positive dispersion at 1550 nm, e.g. ITU-T G.655 dispersion between 1.0 to 10 ps/nm.km for avoiding nonlinear effects
-
- G—PHYSICS
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- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03661—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only
- G02B6/03666—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 4 layers only arranged - + - +
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は光フアイバ、特に抵損失、低分散形の
フアイバに関する。
フアイバに関する。
発明の背景
薄い内側クラツド層と厚い外側クラツド層とに
より取巻かれたコア領域から成立つ二重クラツ
ド、単一モード形の光フアイバの半径と屈折率と
を適切に選定することにより、低い値の色分散は
1.3〜1.55μｍの間の波長範囲にわたつて実現で
きる。しかしながら、波長が増加するに伴つてク
ラツド層を介しての輻射による損失はかなりの量
になる。特に、基本モードのカツトオフ波長の近
傍では、信号の波長に小さな変化があつても、導
波路内を通る波動からクラツド層を介して輻射さ
れる漏洩波へと基本モードに変化をもたらす。結
果的には、低分散範囲の上端で高損失をもたらす
ことである。
より取巻かれたコア領域から成立つ二重クラツ
ド、単一モード形の光フアイバの半径と屈折率と
を適切に選定することにより、低い値の色分散は
1.3〜1.55μｍの間の波長範囲にわたつて実現で
きる。しかしながら、波長が増加するに伴つてク
ラツド層を介しての輻射による損失はかなりの量
になる。特に、基本モードのカツトオフ波長の近
傍では、信号の波長に小さな変化があつても、導
波路内を通る波動からクラツド層を介して輻射さ
れる漏洩波へと基本モードに変化をもたらす。結
果的には、低分散範囲の上端で高損失をもたらす
ことである。
発明の要約
本発明によれば、上記損失機構は低い値の色分
散を与える望ましい波長領域から離れる方向へ移
動し、さらに低い値の分散を与える帯域は拡げら
れる。これは４つのクラツド層により取巻かれた
コア領域から成立つ光導波路において達成されて
いる。コアとこれに続くクラツド層との屈折率を
それぞれｎc、n1、n2、n3、n4であると規定すれ
ば、屈折率は有利に ｎc＞n2＞n4＞n3＞n1 の順に配置される。
散を与える望ましい波長領域から離れる方向へ移
動し、さらに低い値の分散を与える帯域は拡げら
れる。これは４つのクラツド層により取巻かれた
コア領域から成立つ光導波路において達成されて
いる。コアとこれに続くクラツド層との屈折率を
それぞれｎc、n1、n2、n3、n4であると規定すれ
ば、屈折率は有利に ｎc＞n2＞n4＞n3＞n1 の順に配置される。
屈折率と半径とを適切に選ぶことにより、従来
の二重クラツド形フアイバに対する２つの可能な
ゼロクロシングに比較して３つのゼロクロシング
を有し、1.3と1.55μｍとを含む望ましい波長範
囲を覆うように色分散曲線を作ることができる。
の二重クラツド形フアイバに対する２つの可能な
ゼロクロシングに比較して３つのゼロクロシング
を有し、1.3と1.55μｍとを含む望ましい波長範
囲を覆うように色分散曲線を作ることができる。
実施例の説明
図面を参照して、第１図は比較的薄い第１の内
側クラツド層１２と、これより厚い第２の外側ク
ラツド層１３とにより取巻かれて側コア領域１１
から成立つ従来形式の二重クラツド（DC）式光
フアイバ１０の断面図を示す。外側クラツド層の
屈折率をn0と規定すれば、コアの屈折率ｎcはn0
（１＋Δｃ）に等しいものであり、内側クラツド
層の屈折率n1はn0（１＋Δ１）に等しいものであ
る。ここで、Δcはコアと外側クラツド層との間
の屈折率の部分的な差であり、Δ１は内側クラツ
ド層と外側クラツド層との間の屈折率の部分的な
基である。斯かるフアイバの屈折率プロフアイル
は、いわゆる“Ｗ字形プロフアイル”であり、第
１図にも示すものである。第１図は、内側クラツ
ド層半径ａに対して正規化したフアイバ半径の関
数として、いくつかの屈折率を示したものであ
る。
側クラツド層１２と、これより厚い第２の外側ク
ラツド層１３とにより取巻かれて側コア領域１１
から成立つ従来形式の二重クラツド（DC）式光
フアイバ１０の断面図を示す。外側クラツド層の
屈折率をn0と規定すれば、コアの屈折率ｎcはn0
（１＋Δｃ）に等しいものであり、内側クラツド
層の屈折率n1はn0（１＋Δ１）に等しいものであ
る。ここで、Δcはコアと外側クラツド層との間
の屈折率の部分的な差であり、Δ１は内側クラツ
ド層と外側クラツド層との間の屈折率の部分的な
基である。斯かるフアイバの屈折率プロフアイル
は、いわゆる“Ｗ字形プロフアイル”であり、第
１図にも示すものである。第１図は、内側クラツ
ド層半径ａに対して正規化したフアイバ半径の関
数として、いくつかの屈折率を示したものであ
る。
ゲルマニウムを添加したシリカのコアと、弗素
を添加した内側クラツド層と、純粋なシリカの外
側クラツド層とから成立つフアイバに対して、Ｒ
cは有利にほゞ0.7であり、比Δ１／Δcは有利に
２に等しい。斯かるフアイバに対して、全色分散
は1.3μｍと1.55μｍとの間の望ましい波長範囲
にわたつて低い値を有する。
を添加した内側クラツド層と、純粋なシリカの外
側クラツド層とから成立つフアイバに対して、Ｒ
cは有利にほゞ0.7であり、比Δ１／Δcは有利に
２に等しい。斯かるフアイバに対して、全色分散
は1.3μｍと1.55μｍとの間の望ましい波長範囲
にわたつて低い値を有する。
第２図は説明の目的のために示したものであ
り、材料分散曲線１５と、波長分散曲線１６と、
その結果の曲線１５，１６を加えて得た全色分散
曲線１７とを含むDCフアイバの典型的な一対の
分散曲線を示すものである。一般に、DCフアイ
バに対する全分散曲線は波長λ１，λ２において
２つのゼロクロシングを有することが可能であ
る。この特定の図示したフアイバに対して、これ
らのゼロクロシングはλ１＝1.35μｍとλ２＝
1.63μｍとにおいて起る。さらに長い波長におい
ては材料分散が大きいため、λ２のゼロクロシン
グはこれに相当して、ほゞ1.7μｍに等しく、基
本モードのカツトオフ波長λc0の近傍で起こる大
きな値の導波路分散に関連している。これは実効
屈折率がn0より小さな値になる波長である。この
波長において、信号波はもはやフアイバにより導
かれず、代りにクラツド層を介して輻射して失わ
れる。
り、材料分散曲線１５と、波長分散曲線１６と、
その結果の曲線１５，１６を加えて得た全色分散
曲線１７とを含むDCフアイバの典型的な一対の
分散曲線を示すものである。一般に、DCフアイ
バに対する全分散曲線は波長λ１，λ２において
２つのゼロクロシングを有することが可能であ
る。この特定の図示したフアイバに対して、これ
らのゼロクロシングはλ１＝1.35μｍとλ２＝
1.63μｍとにおいて起る。さらに長い波長におい
ては材料分散が大きいため、λ２のゼロクロシン
グはこれに相当して、ほゞ1.7μｍに等しく、基
本モードのカツトオフ波長λc0の近傍で起こる大
きな値の導波路分散に関連している。これは実効
屈折率がn0より小さな値になる波長である。この
波長において、信号波はもはやフアイバにより導
かれず、代りにクラツド層を介して輻射して失わ
れる。
低損失動作を保証するためには、λc0は考えて
いる最長波長よりも0.1μｍ以上長くなければな
らない。この原則に基づづき、1.3μｍと1.55μ
ｍとの間の範囲にわたつて分散が低いように設計
された、現在得られている二重クラツド形フアイ
バで得ることができる全色分散特性は、1.55μｍ
の近傍での動作に対して裕度をもつて許容できる
唯一のものである。
いる最長波長よりも0.1μｍ以上長くなければな
らない。この原則に基づづき、1.3μｍと1.55μ
ｍとの間の範囲にわたつて分散が低いように設計
された、現在得られている二重クラツド形フアイ
バで得ることができる全色分散特性は、1.55μｍ
の近傍での動作に対して裕度をもつて許容できる
唯一のものである。
従来の二重クラツド形フアイバの上記限界と欠
点とを避けるために、さらに２つのクラツド層を
本発明により付加して、第３図に示すような四重
クラツド形フアイバ２０を形成している。このフ
アイバは四つのクラツド層２２，２３，２４，２
５により取巻かれたコア領域２１から成立ち、層
２２は第１の、最も内側のクラツド層であり、層
２５は第４の、最も外側のクラツド層である。最
も外側のクラツド層２５の屈折率n4をｎ１ ０と規定
すれば、コアの屈折率ｎcとそれぞれのクラツド
層２２，２３，２４の屈折率n1，n2，n3とは ｎc＝n0（１＋Δc） n1＝n0（１−Δ１） n2＝n0（１＋Δ２） n3＝n0（１−Δ３） で与えられる。ここで、Δc，Δ１，Δ２，Δ３
はフアイバのそれぞれの部分の屈折率と、最も外
側のクラツド層の屈折率との間の部分的な差であ
る。
点とを避けるために、さらに２つのクラツド層を
本発明により付加して、第３図に示すような四重
クラツド形フアイバ２０を形成している。このフ
アイバは四つのクラツド層２２，２３，２４，２
５により取巻かれたコア領域２１から成立ち、層
２２は第１の、最も内側のクラツド層であり、層
２５は第４の、最も外側のクラツド層である。最
も外側のクラツド層２５の屈折率n4をｎ１ ０と規定
すれば、コアの屈折率ｎcとそれぞれのクラツド
層２２，２３，２４の屈折率n1，n2，n3とは ｎc＝n0（１＋Δc） n1＝n0（１−Δ１） n2＝n0（１＋Δ２） n3＝n0（１−Δ３） で与えられる。ここで、Δc，Δ１，Δ２，Δ３
はフアイバのそれぞれの部分の屈折率と、最も外
側のクラツド層の屈折率との間の部分的な差であ
る。
QCフアイバの屈折率プロフアイルは、最も内
側のクラツド層２２の半径R1に関して正規化し
たフアイバ半径の関数として第３図に示してあ
る。同図から判るように、屈折率の相対値は次の
とおりである。
側のクラツド層２２の半径R1に関して正規化し
たフアイバ半径の関数として第３図に示してあ
る。同図から判るように、屈折率の相対値は次の
とおりである。
ｎc＞n2＞n4＞n3＞n1
上に説明したように、基本モードのカツトオフ
波長の近傍において、波長に小さな変化がある
と、信号は導波路モードから第２のクラツド層に
対して輻射してゆく漏洩モードに変化する。この
理由は第４図を参照して説明することができ、第
４図はDCフアイバとQCフアイバとの両方に対し
て波長λの関数として実効群屈折率ngを示すも
のである。短波長側においては、信号は主として
コア２１と第１のクラツド層２２とにより形成さ
れた内側の光導波路により導かれる。従つて、短
波長側における実効群屈折率は曲線部分４３によ
り与えられるように、曲線４０により与えられる
コア屈折率よりも大きい。長波長側においては、
多くの信号電磁界が第１のクラツド層に延び、こ
れを越えている。効果は実効群屈折率を減ずるこ
とがある。DCフアイバにおいて、群屈折率は最
後に最も外側の層、すなわち第２のクラツド層の
屈折率よりも小さくなり、導波路はカツトオフに
なる。これは曲線部分４４に示してあるように、
λc0においてカツトオフに近ずく。
波長の近傍において、波長に小さな変化がある
と、信号は導波路モードから第２のクラツド層に
対して輻射してゆく漏洩モードに変化する。この
理由は第４図を参照して説明することができ、第
４図はDCフアイバとQCフアイバとの両方に対し
て波長λの関数として実効群屈折率ngを示すも
のである。短波長側においては、信号は主として
コア２１と第１のクラツド層２２とにより形成さ
れた内側の光導波路により導かれる。従つて、短
波長側における実効群屈折率は曲線部分４３によ
り与えられるように、曲線４０により与えられる
コア屈折率よりも大きい。長波長側においては、
多くの信号電磁界が第１のクラツド層に延び、こ
れを越えている。効果は実効群屈折率を減ずるこ
とがある。DCフアイバにおいて、群屈折率は最
後に最も外側の層、すなわち第２のクラツド層の
屈折率よりも小さくなり、導波路はカツトオフに
なる。これは曲線部分４４に示してあるように、
λc0においてカツトオフに近ずく。
対照的にQCフイルタにおいては、フアイバコ
アから輻射される波動エネルギは第２のクラツド
層２３と、これを取巻く第１および第３のクラツ
ド層２２，２４により形成された外側の光導波路
に捕獲される。斯くして、捕獲された光は輻射に
より失われず、フアイバの異なつた部分にもかか
わらず導波され続ける。曲線部分４５により与え
られた実効群屈折率は、ｎcより大きな値から曲
線４１により与えられた第２のクラツド層の屈折
率の値に近いものへと変化する。理解されるよう
に、QCフイルタに対して得られた屈折率はそれ
ぞれλ１，λ２，λ３の波長で３つの湾曲点を有
する。全色分散特性が群屈折率の勾配に比例する
限りにおいては、色分散は第５図に示すようにそ
れぞれλ１，λ２，λ３の波長において３つの零
点を有することができる。
アから輻射される波動エネルギは第２のクラツド
層２３と、これを取巻く第１および第３のクラツ
ド層２２，２４により形成された外側の光導波路
に捕獲される。斯くして、捕獲された光は輻射に
より失われず、フアイバの異なつた部分にもかか
わらず導波され続ける。曲線部分４５により与え
られた実効群屈折率は、ｎcより大きな値から曲
線４１により与えられた第２のクラツド層の屈折
率の値に近いものへと変化する。理解されるよう
に、QCフイルタに対して得られた屈折率はそれ
ぞれλ１，λ２，λ３の波長で３つの湾曲点を有
する。全色分散特性が群屈折率の勾配に比例する
限りにおいては、色分散は第５図に示すようにそ
れぞれλ１，λ２，λ３の波長において３つの零
点を有することができる。
QCフイルタの設計においては、９個の独立し
たパラメータΔc，Δ１，Δ２，Δ３，Ｒc，R1，
R2，R3，ａがある。最も外側のクラツド層の半
径はクリテイカルではなく、典型的には下に説明
するような理由により比較的大きく作られてい
る。任意の屈折率プロフアイルに対する全色分散
特性を計算する一般的な方法は、1980年６月15日
に出版された応用光学雑誌、第19巻、2007〜2010
ページにエル・ジー・コーヘンらにより発表され
た“単一モードフアイバの分散特性における予測
計算と測定結果との相関”（L.G.Cohen et al.、
“Correction Between Numerical Predictions
and Measurements of Single−Mode Fiber
Dispersion Characteristics、”Applied
Optics、Vol.19、pp.2007〜2010（June15、
1980））と題する論文に記載されている。QCフア
イバに対するこの方法を使用して、第５図に示す
一連の曲線が得られる。これらの特定な曲線は、
示されている四つの異なつた2aの値に対して計算
したものであり、 Δc＝0.3％、Ｒc＝0.7 Δ１＝0.6％ R1＝1.0 Δ２＝0.06％ R2＝1.7 Δ３＝0.12％ R3＝2.0 である。第２図に示すDCフイルタに対する分散
曲線との比較は、QCフイルタに対して低い値の
分散がさらに広い波長の範囲で起ることを図示し
たものである。特に、２つの追加したクラツド層
を含むことは、曲線の高波長端に対してさらにゼ
ロクロシングが追加される効果を与え、斯くして
低い値の分散の区間を増加させていることであ
る。損失特性における改善も明らかである。DC
フイルタに対してはカツトオフがほゞ1.7μｍに
おいて発生しているのに対し、分散曲線の端に示
されているQCフイルタに対しては、カツトオフ
が1.9μｍより上で発生している。最後に、フア
イバのパラメータにおける変化に対して分散が比
較的安定であることをこれらの曲線は図示してい
る。例えば、2aが13.1に等しい曲線と、他の2aが
13.9に等しい曲線とを比較されたい。
たパラメータΔc，Δ１，Δ２，Δ３，Ｒc，R1，
R2，R3，ａがある。最も外側のクラツド層の半
径はクリテイカルではなく、典型的には下に説明
するような理由により比較的大きく作られてい
る。任意の屈折率プロフアイルに対する全色分散
特性を計算する一般的な方法は、1980年６月15日
に出版された応用光学雑誌、第19巻、2007〜2010
ページにエル・ジー・コーヘンらにより発表され
た“単一モードフアイバの分散特性における予測
計算と測定結果との相関”（L.G.Cohen et al.、
“Correction Between Numerical Predictions
and Measurements of Single−Mode Fiber
Dispersion Characteristics、”Applied
Optics、Vol.19、pp.2007〜2010（June15、
1980））と題する論文に記載されている。QCフア
イバに対するこの方法を使用して、第５図に示す
一連の曲線が得られる。これらの特定な曲線は、
示されている四つの異なつた2aの値に対して計算
したものであり、 Δc＝0.3％、Ｒc＝0.7 Δ１＝0.6％ R1＝1.0 Δ２＝0.06％ R2＝1.7 Δ３＝0.12％ R3＝2.0 である。第２図に示すDCフイルタに対する分散
曲線との比較は、QCフイルタに対して低い値の
分散がさらに広い波長の範囲で起ることを図示し
たものである。特に、２つの追加したクラツド層
を含むことは、曲線の高波長端に対してさらにゼ
ロクロシングが追加される効果を与え、斯くして
低い値の分散の区間を増加させていることであ
る。損失特性における改善も明らかである。DC
フイルタに対してはカツトオフがほゞ1.7μｍに
おいて発生しているのに対し、分散曲線の端に示
されているQCフイルタに対しては、カツトオフ
が1.9μｍより上で発生している。最後に、フア
イバのパラメータにおける変化に対して分散が比
較的安定であることをこれらの曲線は図示してい
る。例えば、2aが13.1に等しい曲線と、他の2aが
13.9に等しい曲線とを比較されたい。
本発明は、単一モードのフアイバと二重モード
のフアイバとに関連した特定のものである。（斯
かるフアイバの議論に関しては、1979年にアカデ
ミツクプレス社より発行され、エス・イー・ミラ
ーならびにエー・ジー・シノウエスにより編集さ
れた“光フアイバ通信”の第３章、ならびにベル
電話研究所雑誌の７／８月号、第59巻、第６号の
1061〜1072ページにエル・ジー・コーヘンらによ
り発表された“二重モード式フアイバの伝播特
性”と題する論文（Chapter ３ of Optical
Fibcr Telecommunications、edited by S.E.
Miller and A.G.Chynoweth、Academic
Press、1979；L.G.Cohen et.al.、“Propagation
Characteristics of Double−Mode Fibers、
“July／August、Bell System Technical
Journal、Vol.59、No.6、pp.1061〜1072）を参照
されたい。それゆえ、斯かるフアイバの要求は
QCフアイバの設計においても考慮しなければな
らない。例えば、Δ２か、あるいはR2−R1かが
大きすぎる場合には、フアイバは単一モードを保
持しないであろう。もしΔ３か、あるいはR3−
R2かが小さすぎる場合には、長波長測での分散
曲線は帯域の長波長測で望ましいゼロクロシング
を得るのに十分なものではない。この点に関して
次の関数を定義できる。
のフアイバとに関連した特定のものである。（斯
かるフアイバの議論に関しては、1979年にアカデ
ミツクプレス社より発行され、エス・イー・ミラ
ーならびにエー・ジー・シノウエスにより編集さ
れた“光フアイバ通信”の第３章、ならびにベル
電話研究所雑誌の７／８月号、第59巻、第６号の
1061〜1072ページにエル・ジー・コーヘンらによ
り発表された“二重モード式フアイバの伝播特
性”と題する論文（Chapter ３ of Optical
Fibcr Telecommunications、edited by S.E.
Miller and A.G.Chynoweth、Academic
Press、1979；L.G.Cohen et.al.、“Propagation
Characteristics of Double−Mode Fibers、
“July／August、Bell System Technical
Journal、Vol.59、No.6、pp.1061〜1072）を参照
されたい。それゆえ、斯かるフアイバの要求は
QCフアイバの設計においても考慮しなければな
らない。例えば、Δ２か、あるいはR2−R1かが
大きすぎる場合には、フアイバは単一モードを保
持しないであろう。もしΔ３か、あるいはR3−
R2かが小さすぎる場合には、長波長測での分散
曲線は帯域の長波長測で望ましいゼロクロシング
を得るのに十分なものではない。この点に関して
次の関数を定義できる。
Ｃ＝（Ｒ１ ２−Ｒｃ ２）Δ１＋（Ｒ３ ２−Ｒ２ ２）Δ３
／Ｒｃ ２Δｃ＋（Ｒ２ ２−Ｒ１ ２）Δ２ 長波長測で零点が得られるべき場合には、Ｃの
値は１より大きくなければならない。
／Ｒｃ ２Δｃ＋（Ｒ２ ２−Ｒ１ ２）Δ２ 長波長測で零点が得られるべき場合には、Ｃの
値は１より大きくなければならない。
本発明のさらに他の特徴は、QCフアイバの湾
曲損失がDCフアイバにおけるものよりも小さい
ことである。
曲損失がDCフアイバにおけるものよりも小さい
ことである。
本発明によるフアイバは、例えば変形化学的気
相堆積プロセス（MCVD）のようなよく知られ
た多くの技術により製造されたプレフオームから
引出すことができる。同時に、任意の適当に屈折
率を変えることができる添加剤、あるいは添加剤
の組合せを使用することができる。例えば、添加
剤は弗素(F)、ゲルマニウム（Ge）、ならびに燐
（Ｐ）とすることができる。良好な実施例におい
ては、最も外側のクラツド層はシリカ（SiO2）か
ら成立つもので、コアと第２のクラツド層は屈折
率の増加させる添加剤（すなわち、第１のゼロク
ロシングを短波長側に移動させるのに望まれる場
合にはゲルマニウムや燐など）で軽く不純物添加
をしたシリカであり、第１および第３のクラツド
層は屈折率の減少させる添加剤（すなわち、弗
素）で軽く不純物添加をしたシリカである。
相堆積プロセス（MCVD）のようなよく知られ
た多くの技術により製造されたプレフオームから
引出すことができる。同時に、任意の適当に屈折
率を変えることができる添加剤、あるいは添加剤
の組合せを使用することができる。例えば、添加
剤は弗素(F)、ゲルマニウム（Ge）、ならびに燐
（Ｐ）とすることができる。良好な実施例におい
ては、最も外側のクラツド層はシリカ（SiO2）か
ら成立つもので、コアと第２のクラツド層は屈折
率の増加させる添加剤（すなわち、第１のゼロク
ロシングを短波長側に移動させるのに望まれる場
合にはゲルマニウムや燐など）で軽く不純物添加
をしたシリカであり、第１および第３のクラツド
層は屈折率の減少させる添加剤（すなわち、弗
素）で軽く不純物添加をしたシリカである。
４つの活性化された導波クラツド層に加えて、
製造方法の副産物であるさらに別の材料層、ある
いはフアイバの導波路機能に関係しない理由から
含まれている別の材料層かがありうる。４つの光
学的に活性なクラツド層とは異なり、考慮する波
長においてきわめて低い損失を有するように設計
されているので、斯かる追加された層はこれらの
波長において損失を与えることができる。例え
ば、もしMCVDプロセスを採用している場合に
は、プレフオーム出発チユーブが高損失でありシ
リカで作られているとは言え、最も外側のクラツ
ド層はこのチユーブにより取巻かれているであろ
う。他の層は、OH基のマイグレーシヨンがコア
領域に入るのを防ぐための障壁層を含ませること
ができる。しかしながら、第４のクラツド層を十
分厚くすることにより、これらの追加したクラツ
ド層はフアイバの光導波路特性に影響せず、本発
明の目的のためには無視することができる。
製造方法の副産物であるさらに別の材料層、ある
いはフアイバの導波路機能に関係しない理由から
含まれている別の材料層かがありうる。４つの光
学的に活性なクラツド層とは異なり、考慮する波
長においてきわめて低い損失を有するように設計
されているので、斯かる追加された層はこれらの
波長において損失を与えることができる。例え
ば、もしMCVDプロセスを採用している場合に
は、プレフオーム出発チユーブが高損失でありシ
リカで作られているとは言え、最も外側のクラツ
ド層はこのチユーブにより取巻かれているであろ
う。他の層は、OH基のマイグレーシヨンがコア
領域に入るのを防ぐための障壁層を含ませること
ができる。しかしながら、第４のクラツド層を十
分厚くすることにより、これらの追加したクラツ
ド層はフアイバの光導波路特性に影響せず、本発
明の目的のためには無視することができる。
要約として、光フアイバが低い値の色分散
（5ps／Km−ｎｍより小さな値）を有し、低損失
（1dB／Kmより小さな値）である波長範囲を拡げ
るために、４層の光学的に活性なクラツド層を採
用している。本発明の主要な特徴は、低分散と低
損失とが1.3μｍと1.55μｍとを含む範囲にわた
つて得られると言うことである。第６図は比較の
ために記載したものであり、それぞれ代表的なス
テツプ状屈折率の単一モードフアイバに対する分
散曲線６０と、典型的な二重クラツド形フアイバ
に対する分散曲線６１と、四重クラツド形フアイ
バに対する分散曲線６２とを示すものである。容
易に理解できるように、QCフイルタの低い値の
分散を与える帯域幅は他のフアイバのものよりも
かなり広い。
（5ps／Km−ｎｍより小さな値）を有し、低損失
（1dB／Kmより小さな値）である波長範囲を拡げ
るために、４層の光学的に活性なクラツド層を採
用している。本発明の主要な特徴は、低分散と低
損失とが1.3μｍと1.55μｍとを含む範囲にわた
つて得られると言うことである。第６図は比較の
ために記載したものであり、それぞれ代表的なス
テツプ状屈折率の単一モードフアイバに対する分
散曲線６０と、典型的な二重クラツド形フアイバ
に対する分散曲線６１と、四重クラツド形フアイ
バに対する分散曲線６２とを示すものである。容
易に理解できるように、QCフイルタの低い値の
分散を与える帯域幅は他のフアイバのものよりも
かなり広い。
第１図は、従来技術による二重クラツド形
（DC）光フアイバを示す図である。第２図は、二
重クラツド形フアイバに対する典型的な色分散曲
線を示す図である。第３図は、本発明による四重
クラツド形（QC）光フアイバを示す図である。
第４図は、DCフアイバおよびQCフアイバにおけ
る群屈折率の変化を示す図である。第５図は、異
なつた大きさの四重クラツド形フアイバに対する
色分散曲線を示す図である。第６図は、第一、二
重ならびに四重クラツド形フアイバに対する分散
曲線を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……光フアイ
バ、１１，２１……コア、１２，１３，２２〜２
５……クラツド、１５〜１７……分散曲線。
（DC）光フアイバを示す図である。第２図は、二
重クラツド形フアイバに対する典型的な色分散曲
線を示す図である。第３図は、本発明による四重
クラツド形（QC）光フアイバを示す図である。
第４図は、DCフアイバおよびQCフアイバにおけ
る群屈折率の変化を示す図である。第５図は、異
なつた大きさの四重クラツド形フアイバに対する
色分散曲線を示す図である。第６図は、第一、二
重ならびに四重クラツド形フアイバに対する分散
曲線を示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１０……光フアイ
バ、１１，２１……コア、１２，１３，２２〜２
５……クラツド、１５〜１７……分散曲線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 屈折率ｎc半径Ｒcのコア領域と、これを囲み
屈折率と半径がそれぞれ（n1、R1）、（n2、R2）、
（n3、R3）及び（n4、R4）の４つのクラツド領域と
を含み、フアイバの全分散は所定の波長範囲内の
少なくとも１つの波長に対してゼロである光フア
イバにおいて、 R4＞R3＞R2＞R1及びｎc＞n2＞n4＞n3＞n1の関
係を有し、 （Ｒ１ ２−Ｒｃ ２）Δ１＋（Ｒ３ ２−Ｒ２ ２）Δ３／
Ｒｃ ２Δｃ＋（Ｒ２ ２−Ｒ１ ２）Δ２＞１であり Δ１＝ｎ４−ｎ１／ｎ４ Δ２＝｜ｎ４−ｎ２｜／ｎ４ Δ３＝ｎ４−ｎ３／ｎ４ Δc＝｜ｎ４−ｎｃ｜／ｎ４ であることを特徴とする光フアイバ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の光フアイバにお
いて、 フアイバの全分散は該所定の波長範囲の一部分
において実質的にゼロに近づくことを特徴とする
光フアイバ。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の光
フアイバにおいて、 該所定の波長範囲は1.3μｍないし1.55μｍの
範囲であることを特徴とする光フアイバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35705382A | 1982-03-11 | 1982-03-11 | |
| US357053 | 1989-05-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168004A JPS58168004A (ja) | 1983-10-04 |
| JPS6237361B2 true JPS6237361B2 (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=23404110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039343A Granted JPS58168004A (ja) | 1982-03-11 | 1983-03-11 | 光フアイバ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58168004A (ja) |
| CA (1) | CA1248386A (ja) |
| DE (1) | DE3307874A1 (ja) |
| FR (1) | FR2523316B1 (ja) |
| GB (1) | GB2116744B (ja) |
| NL (1) | NL8300880A (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL71644A (en) * | 1983-05-20 | 1987-11-30 | Corning Glass Works | Low dispersion,low-loss single-mode optical waveguide |
| US4641917A (en) * | 1985-02-08 | 1987-02-10 | At&T Bell Laboratories | Single mode optical fiber |
| NL8502625A (nl) * | 1985-09-26 | 1987-04-16 | Philips Nv | Optisch transmissiesysteem bevattende een stralingsbron en een meervoudig beklede monomode optische transmissievezel met een negatieve stap in het brekingsindexprofiel. |
| DE3812140A1 (de) * | 1988-04-12 | 1989-11-02 | Schott Glaswerke | Monomode-lichtleitfaser |
| EP0413387A1 (de) * | 1989-08-16 | 1991-02-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Polarisationshaltige einwellige optische Faser |
| US5361319A (en) * | 1992-02-04 | 1994-11-01 | Corning Incorporated | Dispersion compensating devices and systems |
| US5553185A (en) * | 1994-12-27 | 1996-09-03 | Corning Incorporated | Controlled dispersion optical waveguide |
| FR2736440B1 (fr) * | 1995-07-07 | 1997-08-01 | Alcatel Submarcom | Guide optique monomode a dispersion decalee et grande surface effective de mode |
| US5878182A (en) * | 1997-06-05 | 1999-03-02 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber having a low-dispersion slope in the erbium amplifier region |
| GB9814526D0 (en) | 1998-07-03 | 1998-09-02 | Univ Southampton | Optical fibre and optical fibre device |
| FR2782391A1 (fr) * | 1998-08-13 | 2000-02-18 | Alsthom Cge Alcatel | Ajout d'un anneau externe au profil d'indice d'une fibre optique monomode a dispersion decalee |
| TW451088B (en) * | 1999-04-16 | 2001-08-21 | Sumitomo Electric Industries | Optical fiber and optical transmission line including the same |
| WO2000065386A1 (en) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Massachusetts Institute Of Technology | All-dielectric coaxial waveguide |
| US6317549B1 (en) | 1999-05-24 | 2001-11-13 | Lucent Technologies Inc. | Optical fiber having negative dispersion and low slope in the Erbium amplifier region |
| EP1111414A3 (en) * | 1999-12-13 | 2007-08-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and optical transmission system |
| JP4206623B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2009-01-14 | 住友電気工業株式会社 | 負分散光ファイバおよび光伝送路 |
| US6856744B2 (en) | 2002-02-13 | 2005-02-15 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical fiber and optical transmission line and optical communication system including such optical fiber |
| JP2005031581A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光ファイバ、光ファイバ伝送路及び光伝送システム |
| WO2005082801A2 (en) | 2004-02-20 | 2005-09-09 | Corning Incorporated | Optical fiber and method for making such fiber |
| US7203407B2 (en) * | 2004-10-21 | 2007-04-10 | Corning Incorporated | Rare earth doped single polarization double clad optical fiber and a method for making such fiber |
| JP4953097B2 (ja) * | 2008-06-12 | 2012-06-13 | 市光工業株式会社 | 車両用灯具 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU504423B2 (en) * | 1975-11-14 | 1979-10-11 | International Standard Electric Corporation | Optical fibre |
| GB1602052A (en) * | 1977-06-20 | 1981-11-04 | Int Standard Electric Corp | Optical fibre manufacture |
| US4179187A (en) * | 1977-08-12 | 1979-12-18 | Corning Glass Works | Multiple mode waveguide having cylindrical perturbations |
| US4183621A (en) * | 1977-12-29 | 1980-01-15 | International Telephone And Telegraph Corporation | Water resistant high strength fibers |
| GB2067781B (en) * | 1979-10-29 | 1983-09-01 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibres |
| ATE4046T1 (de) * | 1980-02-12 | 1983-07-15 | The Post Office | Optische glasfaser und verfahren zum beschichten mit metall einer mit kunststoff ueberzogenen glasfaser. |
| US4418984A (en) * | 1980-11-03 | 1983-12-06 | Hughes Aircraft Company | Multiply coated metallic clad fiber optical waveguide |
| JPS6014321B2 (ja) * | 1981-08-18 | 1985-04-12 | 日立電線株式会社 | 定偏波型光フアイバ |
| AU531893B2 (en) * | 1981-08-19 | 1983-09-08 | Hitachi Cable Ltd. | d |
| CA1205307A (en) * | 1981-12-07 | 1986-06-03 | Venkata A. Bhagavatula | Low dispersion, low-loss single-mode optical waveguide |
-
1983
- 1983-01-26 CA CA000420280A patent/CA1248386A/en not_active Expired
- 1983-03-05 DE DE19833307874 patent/DE3307874A1/de active Granted
- 1983-03-07 FR FR8303686A patent/FR2523316B1/fr not_active Expired
- 1983-03-09 GB GB08306443A patent/GB2116744B/en not_active Expired
- 1983-03-10 NL NL8300880A patent/NL8300880A/nl not_active Application Discontinuation
- 1983-03-11 JP JP58039343A patent/JPS58168004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1248386A (en) | 1989-01-10 |
| GB8306443D0 (en) | 1983-04-13 |
| JPS58168004A (ja) | 1983-10-04 |
| FR2523316B1 (fr) | 1987-11-27 |
| DE3307874C2 (ja) | 1991-01-10 |
| FR2523316A1 (fr) | 1983-09-16 |
| GB2116744A (en) | 1983-09-28 |
| DE3307874A1 (de) | 1983-09-22 |
| GB2116744B (en) | 1987-01-21 |
| NL8300880A (nl) | 1983-10-03 |
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