JPWO2013161825A1 - マルチコア光ファイバ、マルチコア光ファイバケーブル、および、マルチコア光ファイバ伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
Multiple-Output)技術を用いて、空間モード間のクロストークを補償し、空間多重伝送を行う技術が用いられるようになった。しかしながら、空間多重伝送の場合は、空間モード間の群遅延差(空間モード間DGD)が大きいことに由来し、MIMO技術を用いたクロストーク補償のための計算(MIMO計算)の負荷が大きいという課題があった。なお、非特許文献3には、結合型マルチコア光ファイバ(コア間のクロストークの高いマルチコア光ファイバ)を用いて信号を伝送し、クロストークにより混ざり合った各コアの信号をMIMO技術により分離、復号する手法が記載されている。
=ng,nであることが、望ましい。ng,m =ng,nであるには、コアmとコアnが同一構造であることが望ましい。
=ng,nとすると、隣り合う2つの位相整合点に挟まれた1区間で生じる群遅延差の分散は、下記の式(19)で示す値となり、また、ファイバ長をLとしたときに、MCF中の位相整合点の数Nは、下記の数式(20)で求めることができる。
[表10]
[表11]
[0063]
ここで、使用時のファイバの曲げ半径をRとし、ボビン巻き状態でのファイバの曲げ半径をRbobbinとした場合に、使用時にστ/L1/2が目標Aを満たすためには、式(21)に基づいて式(32)を満たすことが望ましい。このとき、ボビン巻き時に満たすべき目標は式(33)より、AR/Rbobbinとなる。
[数32]
[数33]
[0064]
次に、式(28)を満たす本発明のマルチコア光ファイバを用いた伝送時の望ましいNtapとfsymbolの関係について考える。元の信号の95.44%以上のパワーをMIMO計算に反映させる場合Ntapとfsymbolは式(22)を満たすことが望ましく、元の信号の99.74%以上のパワーをMIMO計算に反映させる場合Ntapとfsymbolは式(23)を満たすことが更
Claims (18)
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上に配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバであって、
前記複数のコアは、前記所定軸を中心に回転しており、
当該マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
当該マルチコア光ファイバの使用時における曲げ半径で規定される使用時曲げ半径をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとするとき、
第1の条件が、下記の式(1)が7.91×10−12(s/m1/2)以下であることで規定され、
第2の条件が、半径Rbobbin(m)のボビンに巻かれた状態において、下記の式(2)が7.91×10−12×1/Rbobbin(s/m1/2)以下であることで規定され、
第3の条件が、前記最短距離Λが約25×10−6m以下であり、且つ、前記平均捻じれ率γが約4.72rad/m以上であることで規定され、
第4の条件が、前記最短距離Λが約25×10−6m以下であることで規定され、
第5の条件が、最も近い隣接コア同士のクロストークが−15dB以上であることで規定され、
前記第1〜第3の条件のうち少なくとも何れかの条件を満たし、且つ、前記第4〜第5の条件のうち少なくとも何れかの条件を満たすことを特徴とするマルチコア光ファイバ。
- 前記半径Rbobbin(m)のボビンに巻かれた状態において、前記式(2)が7.91×10−12×0.2/Rbobbin(s/m1/2)以下であることを特徴とする請求項1に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記第1の条件が、前記式(1)が1.58×10−13(s/m1/2)以下であることで規定され、
前記第2の条件が、前記半径Rbobbin(m)のボビンに巻かれた状態において、前記式(2)が1.58×10−13×1/Rbobbin(s/m1/2)以下であることで規定され、
前記第1〜第2の条件のうち少なくとも何れかの条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載のマルチコア光ファイバ。 - 前記半径Rbobbin(m)のボビンに巻かれた状態において、前記式(2)が1.58×10−13×0.2/Rbobbin(s/m1/2)以下であることを特徴とする請求項3に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記使用時曲げ半径Rが1m以上であることを特徴とする請求項1または3に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記使用時曲げ半径Rが0.2m以上であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ。
- 前記複数のコアのうち前記断面において同一円の円周上に等間隔で配置された複数のコアにより構成された少なくとも1つのコア群を備え、
前記コア郡に属するコアそれぞれは同一構造であり、
前記コア郡に属するコアのうち隣接コア同士のクロストークは−15dB以上であり、
前記複数のコアにより複数のコア群が構成されている場合、コア群間のクロストークが−15dB以下になる様に、それぞれのコア群は十分離れていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ。 - 前記複数のコアにより複数のコア群が構成されている場合、全てのコア群に属するコアが、複数の同心円の何れかの円周上に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のマルチコア光ファイバ。
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上に配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバを内蔵するマルチコア光ファイバケーブルであって、
前記複数のコアは、前記所定軸を中心に回転しており、
前記マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を前記マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
前記マルチコア光ファイバの使用時における曲げ半径で規定される使用時曲げ半径をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとするとき、
下記の式(3)が7.91×10−12(s/m1/2)以下となるような状態を保持して、前記マルチコア光ファイバが内蔵されていることを特徴とするマルチコア光ファイバケーブル。
- 前記式(3)が1.58×10−13(s/m1/2)以下となるような状態を保持して、前記マルチコア光ファイバが内蔵されていることを特徴とする請求項9に記載のマルチコア光ファイバケーブル。
- 請求項9または10に記載のマルチコア光ファイバを内蔵するマルチコア光ファイバケーブルであって、前記マルチコア光ファイバは、その長手方向に沿った曲げ半径の平均値が0.2m以上となるように内蔵されていることを特徴するマルチコア光ファイバケーブル。
- 前記最短距離Λが25×10−6m以下であることを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバケーブル。
- 前記複数のコアのうち最も近い隣接コア同士のクロストークが−15dB以上であることを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバケーブル。
- 所定軸に沿ってそれぞれ伸びるとともに前記所定軸に対して垂直な断面上で配置された複数のコアと、前記複数のコアそれぞれを一体的に取り囲んだクラッド領域とを備えたマルチコア光ファイバを伝送路として用いるマルチコア光ファイバ伝送システムであって、
前記マルチコア光ファイバの、単位長さ当たりに前記複数のコアが回転する角度の絶対値を当該マルチコア光ファイバの長手方向に沿って平均した値で規定される平均捻じれ率をγ(rad/m)とし、
前記複数のコアそれぞれの中心の間における最短距離をΛ(m)とし、
前記複数のコアそれぞれにおける基底モードに対する群屈折率をngとし、
前記マルチコア光ファイバの、その長手方向に沿った曲げ半径の平均値で規定される長手方向平均値をR(m)とし、
真空中の光速をc(m/s)とし、
円周率をπとし、
信号変調のシンボルレートをfsymbol(Baud)とするとき、
MIMO技術による復号計算を行う際のタップ数Ntapが、以下の式(4)で規定される関係を満たすように設定されることを特徴とするマルチコア光ファイバ伝送システム。
- 前記最短距離Λが25×10−6m以下であることを特徴とする請求項14に記載のマルチコア光ファイバ伝送システム。
- 前記複数のコアのうち最も近い隣接コア間のクロストークが−15dB以上であることを特徴とする請求項14〜17の何れか一項に記載のマルチコア光ファイバ伝送システム。
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