KR100301882B1 - 분산시프트파이버 - Google Patents

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오카야마 노리오
스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 비선형(非線形)광학효과의 발현을 유효하게 억제가능하고, 장거리전송에 적합한 분산시프트파이버를 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, 코어부와 클래드부를 구비하고, 신호광의 파장영역에서의 분산치가 0[ps/nm/km]은 아니고, 또한, 절대치가 1.0∼4.5[ps/nm/km]인, 분산슬로우프의 절대치가 0.13[ps/nm2/km]이하이고, 실효코어단면적이 70[μ㎡]이상이며, 1.55μm대역의 파장의 광의 전송손실이 0.25[dB/km]이하인 굴절율분포를 가진 것을 특징으로 한 것이다.

Description

분산시프트파이버
본 발명은, 광통신 등에서 광전송에 사용되는 분산시프트파이버에 관하여, 특히, 파장다중전송에 호적한 분산시프트파이버에 관한 것이다.
종래부터, 전송로로서 싱글모드광파이버(이하, SM광파이버라고 말함)가 적용된 광통신시스템에서는, 통신용 신호광으로서 1.3μm파장대 또는 1.55μm파장대의 광이 이용되는 일이 많았다. 단, 최근에는 전송로중에 있어서의 전송손실저감의 관점에서 1.55μm파장대의 광의 사용이 증가해가고 있다. 이러한 1.55μm파장대의 광의 전송로에 적용되는 SM광파이버(이하, 1.55μm용 SM광파이버라고 함)에서는, 1.55μm파장대의 광에 대한, 그 파장분산(파장에 따라서 광의 전파속도가 달라지기 때문에 펄스파가 넓어지는 현상)이 영(0)이 되도록 설계되어 있다(영(0)분산파장 1.55μm의 분산시프트파이버). 이와 같은 분산시프트파이버로서, 일본국 특공평 3-18161호 공보에 표시된 바와 같은, 코어를 안층코어와, 안층코어의 굴절율보다도 낮은 굴절율을 가진 바깥층코어로 구성하는 듀얼셰이프코어형에 제안되고 있다. 또, 일본국(특개소 63-43107호 공보나 동 특개평 2-141704호 공보에 표시되어 있는 바와 같은, 상기한 이중코어구조에 추가해서, 클래드를 안층클래드와, 안층클래드 보다도 큰 굴절율을 가진 바깥층클래드로 구성하는, 디플리스트클래드·듀얼셰이프 코어형의 분산시프트파이버가 제안되고 있다.
또, 최근은, 파장분할다중(WDM)전송이나 광증폭기의 등장에 의해 장거리전송이 가능하게 되고, 비선형광학효과를 피하기 위해서, 상기 굴절율프로파일을 변형해서 제로(0)분산파장을 신호파장대역보다도 단파장 또는 장파장쪽으로 시프트한것도 제안되고 있다(일본국 특개평 7-168046호 공보, 미국특허번호 제 5483612호 공보). 또한, 비선형광학효과란, 광강도의 밀도등에 비례해서 신호광펄스가 비뚤어지는 현상이고, 전송속도나 중계전송시스템에 있어서의 중계간격의 제약요인이 된다.
파장분할다중전송에 대해서 제안되고 있는 상기의 분산시프트파이버에서는, 제로(0)분산파장을 신호파장대역의 파장치와는 다른값으로 설정함으로써 비선형광학효과의 발현을 억제하고 있고, 실효코어단면적은 55[μ㎡]정도로 설정되어 있다.
종래의 응용예에서는, 종래의 파장분할다중전송용의 분산시프트파이버로 충분하나, 통신의 고도화에 따른 금후의 파장다중화의 진전을 비추어 보면, 종래의 기술에서는, 종래의 전송거리에 의해 호적한 전송품질을 계속유지하는 것은 곤란하다.
본 발명은, 상기를 비추어보고 이루어진 것이며, 비선형광학효과의 발현을 유효하게 억제가능하며, 장거리전송에 적당한 분산시프트파이버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1도는 코어의 실효단면적Aeff와 비선형광학정수(N2/Aeff)와의 관계의 예를 표시한 그래프.
제2도는 본 발명의 분산시프트파이버의 일실시형태의 구성도.
제3도는 값(a/b)과 코어실효단면적Aeff와의 관계를 표시한 그래프.
제4도는 비(比)굴절율차△n1과 파장이 1550nm에 있어서의 분산치 D의 절대치
Figure kpo00001
와의 관계를 표시한 그래프.
제5도는 비굴절율차△n1과 분산슬로우프와의 관계를 표시한 그래프.
제6도는 비굴절율차△n2와 직경32mm에 의해 구부린 경우의 굽힘손실과의 관계를 표시한 그래프.
제7도는 비굴절율차△n2와 2m기준길이에서의 커트오프파장과의 관계를 표시한 그래프.
제8도는 값(△n3/△n2)과 전송손실과의 관계를 표시한 그래프.
제9도는 값(c/b)과 직경 32mm에 의해 구부린경우의 굽힘손실과의 관계를 표시한 그래프.
제10도는 값(c/b)과 2m길이에서의 커트오프파장과의 관계를 표시한 그래프.
제11도는 본 발명의 분산시프트파이버의 일실시예의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110, 111 : 안층코어 120, 121 : 바깥층코어
220, 211 : 안층클래드 220, 221 : 바깥층클래드
본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버는, 코어부와 플래드를 구비하는 광전송용의 분산시프트파이버로서, (a)신호광의 파장영역에서의 분산치가, 0[ps/nm/km]는 아니고, 또한, 절대치가 1.0-4.5[ps/nm/km]이고, (b)분산슬로우프의 절대치가 0.13[ps/nm2/km]이하이고, (c)실효코어단면적이 70[μ㎡]이상이며, (d)1.55μm대의 파장의 광의 전송손실이 0.25[dB/km]이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에서는, 제로(0)분산파장이 신호광의 파장영역에 존재하지 않는 동시에, 신호광의 파장영역에서의 분산치가, 0[ps/nm/km]은 아니고, 또한, 절대치가 1.0∼4.5[ps/nm/km]으로 하고 있다.
분산치의 절대치가 1.0[ps/nm/km]보다도 작으면, 20km이상의 장거리전송에 있어서 비선형고아학효과의 1종인 4광파혼합이나 변조불안정등에 의한 파형의 비뚤어짐을 실용상 무시할 수 없게되고, 분산치의 절대치가 4.5[ps/nm/km]보다도 크면, 20km이상의 장거리전송에 있어서 파장분산과 비선형광학효과의 1증인 자기위상변조에 의한 파형의 비뚤어짐을 실용상무시할 수 없기 때문이다.
또, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에서는, 분산슬로우프의 절대치를 0.13(ps/nm2/km)이하로 하고 있다.
이 결과, 신호광의 파장영역내에서 선택한 신호광의 중심파장에 의해서, 파장분산에 의한 파형의 비뚤어짐량의 변화가 억제되어서, 신호광의 전송이 실행된다. 즉, 신호광의 중심파장에 의해서, 뛰어나게 큰 파형비뚤어짐을 발생시키지 않고 신호광의 전송이 실행된다.
비선형광학효과의 발생량은 비선형출학정수(N2/Aeff)에 비례한다. 따라서, 전파광의 조건을 동일하게 하였을 경우에, 비선형 광학효과의 발현을 억제하자면, 비선형광학정수(N2/Aeff)를 작게하는 것이 유효하다.
한편, 비선형굴절률N2는 광파이버의 주재(主材)에 의해서 거의 결정되므로, 주재가 동일한 광파이버에 대해서는, 종래의 값으로부터 비선형굴절율N2를 변화시킴으로써 비선형광학효과의 발현을 억제하는 것은 곤란하다.
그래서, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에서는, 코어의 실효단면적 Aeff를 종래의 55[μ㎡]로부터 70[μ㎡]이상으로 확대함으로써, 비선형 광학효과의 발현량을 종래에서 20%이상 저감한다.
제1도는, 대표적인 조성의 분산시프트파이버에 관한, 코어의 실효단면적Aeff와 비선형광학정수(N2/Aeff)와의 관계를 표시하는 그래프이다. 제1도로부터, 코어의 실효단면적Aeff가 55[μ㎡]이였을 경우에 5.8 x 10-10[1/W]인 비선형광학정수(N2/Aeff)가, 코어의 실효단면적Aeff를 70[μ㎡]로 하면, 4.6×10-10[1/W]가 되어, 약 20%저감되는 것이 확인된다.
따라서, 종래의 분산시프트파이버에 비해서, 신호광의 파장다중도를 중가하는 것이 가능해진다.
또, 분산시프트파이버에의 신호광의 입사파워를 약 20%(약 1dB)중가시킬 수 있으므로, 전송손실을 0.2[dB/km]로 하였을 경우에, 종래보다 5km만큼 긴 전송거리에서의 신호광의 전송이 가능해진다. 이 결과, 예를 들면, 종래의 중계기(器)간의 거리가 50km이였을 경우에, 약 10%의 중계기의 수를 저감할 수 있다.
본 발명의 제 2발명의 분산시프트파이버는, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에 있어서, 직경 32mm로 구부린 정우의 굽힘손실이 0.5(dB/턴)이하인 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 실효코어단면적Aeff를 크게하면, 외주쪽에서의 광의 강도밀도가 높아지므로, 굽힘손실이 크게된다. 굽힘손실이 큰 광파이버는, 케이블화공정, 케이블부설, 접속의 여분의 길이처리등에 의해서 필연적으로 발생하는 굽힘에 의해, 큰 광손실을 발생하게 된다.
본 발명의 제 2발명의 본산시프트파이버에서는, 직경 32mm로 구부린경우의 굽힘손실을 0.5[dB/턴]이하로해서, 케이블화공정등에서 발생하는 굽힘에 의한 광손실을 억제하고 있다.
본 발명의 제 3발명의 분산시프트깍이버는, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에 있어서, 분산슬로우프의 절대치가 0.09[ps/nm2/km]이상인 것을 특징으로 한다.
분산슬로우프가 작을수록, 신호광의 파장영역내에서 선택한 신호광의 중심파장에 의존하는, 파장분산에 의한 파형의 비뚤어짐량의 변화가 억제된다. 그러나, 분산슬로우프가 작을수록, 비선형광학현상의 하나인 4광파혼합이 발생하는 위상정합(整合)조건을 만족시키기 쉬워진다.
본 발명의 제 3발명의 분산시프트파이버에서는, 분산슬로우프의 절대치가 0.09[ps/nm2/km]이상, 또한, 0.13[ps/nm2/km]이하로 해서, 파장분산에 의한 파형의 비뚤어짐량의 변화의 신호광의 파장의존성의 억제와 4광파혼합의 억제와 양립해서, 신호광을 전송한다.
본 발명의 제4발명의 분산시프트파이버는, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트 파이버에 있어서, (a)제 1굴절율을 가지는 동시에, 제 1외경(2a)을 가지는 안층 코어와, (b)안층코어의 외주에 형성되고, 제 1굴절율보다도 낮은 제 2굴절율을 가지는 동시에, 제 2외경(2b)을 가지는 바깥층코어와, (c)바깥층코어의 외주에 형성되고, 제 2굴절율보다도 낮은 제 3굴절율을 가진 안층클래드와, (d)안층클래드의 외주에 형성되고, 제 3굴절율보다도 높은 제 4굴절율을 가진 바깥층클래드를 구비하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 제 4발명의 분산시프트파이버는, 디플레스트클래드·듀얼세이프코어형의 구조를 가진 분산시프트파이버이다.
발명자가 연구결과로부터 얻은 지견(知見)에 의하면, 단순한 듀얼세이프코어형의 구조를 가진 분산시프트파이버에서는, 분산치를 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버의 조건을 만족시키는 값으로한데다가, 실효코어단면적을 크게하면, 커트오프파장이 짧아지고, 굽힘손실이 증대하게 된다. 또, 굽힘손실을 저감시키기 위해서, 굴절율분포를 조정하여 커트오프파장을 길게하였다고 하더라도, 커트오프 파장이 신호광의 파장이하가 아니면 않된다고 하는 제한으로부터, 충분히 굽힘손실을 개선할 수는 없다.
또, 본 발명자의 지견에 의하면, 분산시프트파이버를 디플레스트클래드·듀얼세이프코어형의 구조로 함으로써, 당해분산시프트파이버의 안층코어, 바깥층코어의 안층클래드에 대한 굴절율프로파일을 안층코어, 바깥층코어의 클래드에 대한 굴절율프로파일로서 가지는 단순한 듀열세이프코어형의 구조를 가진 분산시프트파이버에 비해서, 굽힘손실을 저감할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 4발명의 광파이버를 채용함으로써, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버의 특성을 호적하게 실현하는 동시에, 본 발명의 제 2발명의 분산시프트파이버를 호적하게 실현할 수 있다.
본 발명의 제 5발명의 분산시프트파이버는, 본 발명의 제 4발명의 분산시프트파이버에 있어서, 안층클래드에 대한 안층코어의 비(比)굴절율차가 △n1, 안층클래드에 대한 바깥층코어의 비굴절율차가 △n2, 안층클래드에 대한 바깥층클래드의 비굴절율차가△n3일 때,
a/b≤0.15 ‥‥①
0.8%≤△n1≤1.2% ‥‥②
0.12%≤△n2≤0.30% ‥‥③
△n3/△n2≤0.95 ‥‥④
가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5발명의 분산시프트파이버에 의하면, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버의 특성을 호적하게 실현하는 동시에, 분산슬로우프의 절대치가 0.09[ps/nm2/km]이상, 또한,0.13[ps/nm2/km]이하가 되고, 본 발명의 제 3발명의 분산시프트파이버를 호적하게 실현한다.
또한, 안층코어의 굴절율을 n1, 바깥층코어의 굴절율을 n2, 안층클래드의 굴절율을 n3, 및 바깥층 클래드의 굴절율을 n4로 하였을 경우, 본 명세서에 있어서, 안층클래드에 대한 안층코어의 비굴절율차가 △n1, 안층클래드에 대한 바깥층코어의 비굴절율차가 △n2, 및 안층클래드에 대한 바깥층클래드의 비굴절율차가 △n3은,
△n1= (n2 1- n2 3)/(2n2 1)‥‥⑤
△n2= (n2 2- n2 3)/(2n2 2)‥‥⑥
△n3= (n2 4- n2 3)/(2n2 4)‥‥⑦
로 정의 된다.
본 발명의 제 6발명의 분산시프트파이버는, 분산시프트파이버는, 본 발명의 제 5발명의 분산시프트파이버에 있어서, 안층클래드의 외경을 2c로 했을 때,
1.2≤c/b≤3.5 ‥‥⑧
가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 한다.
디플레이스트클래드 ·듀얼세이프코어형의 구조를 가지는 분산시프트파이버에서는, 안층클래드층이 지나치게 얇으면 안층클래드의 존재에 의한 효과인 굽힘손실의 저감의 효과가 충분히 발휘되지 않는다.
또, 안층클래드충이 지나치게 두꺼우면 안층클래드가 통상의 클래드와 마찬가지의 역할을 완수하게 되고, 커트오프파장을 짧게한다는 디플레스트클래드형의 효과를 완수하지 못하게 된다.
본 발명의 제 6발명의 분산시프트파이버는, c/b≥1.2로 하고 있으므로, 직경 32mm로 구부린경우의 굽힘손실을 0.5[dB/턴]이하를 호적하게 실현한다.
또, 본 발명의 제 6발명의 분산시프트파이버는, c/b≤3.5로 하고 있으므로, 커트오프파장을 호적하게 짧게할 수 있고, 싱글모드전송가능한 신호광의 파장영역의 확보가 용이하게 된다.
이하, 첨부도면을 참조해서 본 발명의 분산시프트파이버의 실시형태를 설명한다. 또한, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.
제2도는, 본 발명의 분산시프트파이버의 일실시형태의 구성도이다. 제2도에 표시한 바와 같이, 이 분산시프트파이버는, (a)최대굴절율로서 굴절율 n1을 가지는 동시에, 외경2a를 가지는 안층코어(110)와, (b)안층코어(110)의 외주에 형성되고, 굴절율n2(<n1)를 가지는 동시에, 외경(2b)을 가지는 바깥층코어(120)와, (C)바깥층코어(120)의 외주에 형성되고, 굴절율n3(<n2)를 가지는 동시에, 외경(2c)을 가지는 안층클래드(210)와, (d)안층클래드(210)의 외주에 형성되고, 굴절율n4(>n3)를 가지는 바깥층 클래드(220)를 구비한다.
그리고, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차가 △n1, 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차가 △n2, 안층클래드(210)에 대한 바깥층 클래드(220)의 비굴절율차가 △n3으로서,
a/b≤0.15 ‥‥①
0.8%≤△n1≤1.2% ‥‥②
0.12%≤△n2≤0.30% ‥‥③
△n3/△n2≤0.95 ‥‥④
1.2≤c/b≤3.5 ‥‥⑧
인 관계를 충족시킨다.
제3도는, 안층코어(40)의 외경(2a)과 바깥층코어(120)의 외경(2b)과의 비의 값(a/b)과 코어실효단면적Aeff와의 관계를 표시하는 그래프이다. 또한, 제3도에서는, △n1=1.0%, △n2=0.2%로하고, 제로(0)분산파장=1580nm가 되도록, 안층코어(110)의 외경(2a)과 바깥층코어(120)의 외경(2b)을 변화시키고 있다. 제3도으로부터, (a/b)≤0.15이고, Aeff≥70μ㎡가 되는 것이 확인된다.
제4도는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1과 파장이 1550nm에 있어서의 분산치D의 절대치
Figure kpo00002
와의 관계를 표시한 그래프이다. 또한, 제4도에서는, (a/b)=0.13, Aeff=80μ㎡를 충족시키도록, 안층코어(110)의 외경(2a), 바깥층코어(120)의 외경(2b), 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1, 및 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2를 변화시키고 있다. 제4도로부터, △n1≥0.8%이고,
Figure kpo00003
≥1.0[ps/nm/km]가 되고, △n1≒1.2%에 의해서도
Figure kpo00004
≤4.5(ps/nm/km)인 것이 확인된다.
제5도는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1과 분산슬로우프와의 관계를 표시하는 그래프이다. 또한, 제5도에서는, (a/b)=0.13, Aeff=80[μ㎡], 직경 32mm로 구부린 경우의 굽힘손실=0.1dB/턴, 제로(0)분산파장=1580nm를 충족시키도록, 안층코어(110)의 외경2a, 바깥층코어(120)의 외경(2b), 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1, 및 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2를 변화시키고 있다. 제5도로부터, △n1≥1.2%에 의해, 분산슬로우프가 0.13[ps/nm2/km]인 것이 확인된다.
제6도는, 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2와 직경 32mm로 구부린경우의 굽힘손실과의 판계를 표시한 그래프이다. 또한, 제6도에서는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1=1.0%, (a/b)=0.13, Aeff=80[μ㎡], 제로(0)분산파장=1580nm을 충족시키도록, 안층코어(110)의 외경(2a), 바깥층코어(120)의 외경(2b) 및 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절 율차△n2를 변화시키고 있다. 제6도로부터, △n2≥0.12%에 의해, 직경 32mm로 구부린 경우의 굽힘손실이 0.5[dB/턴]인 것이 확인된다.
제7도는, 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2와 2m기준길이에서의 커트오프파장과의 관계를 표시한 그래프이다. 또한, 제7도에서는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1=1.0%, [a/b]=0.13, Aeff=80[μ㎡], 제로(0)분산파장=1580nm, △n3/△n2=0.8을 충족시키도록, 안층코어(110)의 외경(2a), 바깥층코어(120)의 외경(2b), 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2및 안층클래드(210)에 대한 바깥층클래드(220)의 비굴절율차△n3을 변화시키고 있다.
통상적으로, 광파이버의 커트오프파장 λc는, CCITT-G.650에 의해 추장(推奬)되고 있는 2m길이에 의한 굽힘법에 의해서 측정된다. 한편, 싱글모드전송이 가능한 하한파장으로서의 커트오프파장 λc는, 싱글모드광파이버의 길이 L이 2m의 경우에는, 상기한 측정결과와 이치하고, 길이 L이 증대하면,
λc(L)= λc(Lo=2m)-0.184 x log10(L/L0) ‥‥⑨
에 따라서 변화하는 것이 알려져 있다(「T.Kato et al, OECC'96 Technical Digest, July 1966, Makuhari Messe, pp.160-l61」참조).
한편, 본 실시예의 분산시프트파이버는, 20km이상의 장거리에 걸쳐서 1.55μm 대의 파장의 신호광을 전송하는 것을 상정하고 있다. 따라서, 2m길이에서의 커트 오프파장 λc(Lo)가,
λc(L0)≤1.5+0.732[μm]≒2.2μm‥‥⑩
을 충족하는 일이 필요하게 된다.
제7도로부터, △n2≤0.30%에 의해, 2m길이에서의 커트오프파장 λc(L0)≤2.2[μm]가 되는 것이 확인된다.
제8도는, 안층클래드(210)에 대한 바깥층클래드(220)의 비굴절율차△n3과 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2와의 비의 값(△n3/△n2)전송손실과의 관계를 표시한 그래프이다. 또한, 제8도에서는, 안층플래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1=1.0%안층플래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2=0.20%, (a/b)=0.13으로서, 안층클래드(210)에 대한 바깥층클래드(220)의 비굴절율차△n3을 변화시키고 있다. 제8도로부터, (△n3/△n2)>0.95에 의해서는 전송손실이 0.25[dB/km]를 초과해서, 급격히 커지는 것이 확인된다.
제9도는, 안층클래드(210)의 외경(2c)과 바깥층코어(120)의 외경(2b)과의 비의 값(c/b)과 직경 32mm로 구부린 경우의 굽힘손실과의 관계를 표시한 그래프이다. 또한, 제9도에서는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1=1.0%, 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2=0.20%, 안층클래드(210)에 대한 바깥층클래드(220)의 비굴절율차△n3=0.12%, 안층코어(110)의 반경a=2.1μm, 및 바깥층코어의 외형의 반경b=16.Oμm로하고, 안층클래드(210)의 외경(2c)을 변화시키고 있다. 제9도로부터, (c/b)<1.2에 의해, 직경 32mm로 구부린 경우의 굽힘손실이 0.5[dB/턴]을 초과해서, 급격히 커지는 것이 확인된다.
제10도는, 안층클래드(210)의 외경(2c)과 바깥층코어(120)의 외경(2b)과의 비의 값[c/b]과 2m길이에서의 커트오프파장과의 관계를 표시한 그래프이다. 또한, 제10도에서는, 안층클래드(210)에 대한 안층코어(110)의 비굴절율차△n1=1.0%, 안층클래드(210)에 대한 바깥층코어(120)의 비굴절율차△n2=0.20%, 안층클래드(210)에 대한 바깥층클래드(220)의 비굴절율차△n3=0.12%, 안층코어(110)의 반경a=2.1μm, 및 바깥층코어의 외형의 반경b=16.Oμm으로하고, 안층클래드(210)의 외경(2c)를 변화시키고 있다. 제10도로부터, (c/b)>3.5dp 의해, 커트오프파장의 저감의 효과가 포화하고 있는 것이 화인된다.
즉, 본 실시형태의 분산시프트파이버는,
a/b≤0.15 ‥‥①
0.8%≤△n1≤1.2% ‥‥②
0.12%≤△n2≤0.30% ‥‥③
△n3/△n2≤0.95 ‥‥④
1.2≤c/b≤3.5 ‥‥⑧
가 되는 관계를 충족시키므로, 신호광의 파장영역을 1500∼1560nm로서, (a) 신호광의 파장영역에서의 분산치가, 0(ps/nm/km)은 아니고, 또한, 절대치가 1.0∼4.5[ps/nm/km],
(b) 분산슬로우프의 절대치가 0.13(ps/nm/km)이하,
(C) 실효코어단면적이 70(7an2)이상이며,
(d) 1.55μm대의 파장의 광의 전송손실이 0.25[dB/km]이하,
(e) 직경 32mm로 구부린경우의 굽힘손실이 0.5[dB/턴]이하 라는 특성을 호적하게 만족한다.
따라서, 비선형광학효과의 발현을 유효히 억제가능하며, 장거리전송에 적당한 분산시프트파이버를 호적하게 실현한다.
제11도는, 본 발명의 분산시프트파이버의 일실시예의 구성도이다. 제11도에 표시한 바와 같이, 이 분산시프트파이버는, (a)외경(2a)이 4.2μm인 안층코어(111)와, (b) 안층코어(111)의 외주에 형성되고, 외경2b가 32μm인 바깥층코어(121)와, (c)바깥층코어(121)의 외주에 형성되고, 외경(2c)이 63μm인 안층클래드(211)와, (d)안층클래드(211)의 외주에 형성된 바깥층클래드(221)를 구비한다.
그리고,
a/b=0.13<0.15
0.8%< △n1=0.98%< 1.2%
0.12%< △n2=0.20%< 0.30%
△n3=0.12%
△n3/△n2=0.6<0.95
1.2< c/b=1.97< 3.5
이다.
본 실시예의 특성을 측정한 결과,
제로(0)분산파장=1585[nm],
1550nm에서의 분산치=-3.8[ps/nm/km],
분산슬로우프=0.111[ps/n㎡/km],
실효코어단면적Aeff=78.2[μm2],
커트오프파장=1.59(μm),
직경 32nm로 구부린 경우의 굽힘손실=0.1[dB/턴],
전송손실=0.21[dB/km]
이 였다.
본 발명은, 상기의 실시형태나 실시예에 한정되는 것은 아니고 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기한 실시형태나 실시예에서는, 디플레스트클래드·듀얼셰이프코어형의 분산시프트파이버로 했으나, 세그먼트코어형의 분산시프트파이라도 된다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1발명의 분산시프트파이버에 의하면, 제로(0)분산파장이 신호광의 파장영역에 존재하지 않는 동시에, 실효코어 단면적이 70μ㎡이상으로 설정되므로, 이선형광학효과의 발현이 유효하게 억제된다. 따라서, 비선형광학효과의 발현을 유효하게 억제가능하며, 장거리전송에 적당한 분산시프트파이버를 호적하게 실현할 수 있다.
또, 본 발명의 제 4발명의 분산시프트파이버에 의하면, 디플레스트클래드·듀얼세이프코어형의 구조를 가지므로, 굽힘손실을 저감하는 일이 가능한 동시에, 본 발명의 제1발명의 분산시프트파이버를 호적하게 실현할 수 있다.

Claims (12)

1.53μm 내지 1.56μm의 파장대역에서 제로(0)분산파장을 가지는 분산시프트파이버로서, 분산치의 절대치는, 1550nm파장에서 1.0 내지 4.5ps/nm/km이고, 분산슬로우프의 절대치는, 1550nm에서 0.13ps/nm2/km이하이고, 실효면적이 1550nm파장에서 70μ㎡이상이고, 전송손실이, 1.55μm파장대역의 광에 대해서 0.25 dB/km이하이고, 2m길이에서의 커트오프파장은 1.59μm이상이고 2.2μm이하인 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제1항에 있어서, 직경 32nm로 구부린 경우의 굽힘손실이 0.5dB/턴이하인 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제1항에 있어서, 분산슬로우프의 절대치가 0.09ps/nm2/km이상인 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제1항에 있어서, 제 1굴절율을 가지는 동시에 제 1외경(2a)을 가진 안층코어와, 상기 안층코어의 외주에 형성되고, 상기 제 1굴절율보다도 낮은 제 2굴절율을 가지는 동시에, 제 2외경(2b)을 가진 바깥층코어와, 상기 바깥층코어의 외주에 형성되고, 상기 제 2굴절보다도 낮은 제 3굴절율을 가진 안층클래드와, 상기 안층클래드의 외주에 형성되고, 상기 제 3굴절율보다도 높은 제 4굴절율을 가질 바깥층클래드를 구비한 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제1항에 있어서, 상기 안층클래드에 대한 상기 안층코어의 비굴절율차가 △n1이고, 상기 안층클래드에 대한 상기 바깥층코어의 비굴절율차가 △n2이고, 상기 안층클래드에 대한 상기 바깥층클래드의 비굴절율차가 △n3일 때,
a/b≤ 0.15
0.8%≤ △n1≤ 1.2%
0.12%≤ △n2≤ 0.30%
△n3/△n2≤ 0.95
가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제5항에 있어서, 안층클래드의 외경을 2c로 했을 때, 1.2≤ c/d≤ 3.5가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
1.53μm내지 1.56μm의 파장대역에서 제로(0)분산파장을 가지는 분산시프트파이버로서, 분산치의 절대치는, 1550nm파장에서 1.0 내지 4.5ps/nm/km이고, 분산슬로우프의 절대치는,1550nm파장에서 0.13ps/nm2/km이하이고, 실효면적이 1550mm파장에서 70μm2이상이고, 전송손실이,1.55μm파장대역의 광에 대해서 0.25dB/km이하이고, 상기 분산시프트파이버는 코어 영역과 클래드영역을 구비하고 있으며, 상기 클래드영역은, 상기 코어영역의 외주부의 주위에 형성된 안층클래드와; 상기 안층클래드의 외주부의 주위에 형성되고, 상기 안층클래드의 굴절률보다 높은 굴절률을 가지는 바깥층글래드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제7항에 있어서, 직경 32nm로 구부린 경우의 굽힘손실이 0.5dB/턴이하인 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제7항에 있어서, 분산슬로우프의 절대치가 0.09ps/nm2/km이상인 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제7항에 있어서, 제 1굴절율을 가지는 동시에 제 1외경(2a)을 가진 안층코어와, 상기 안층코어의 외주에 형성되고, 상기 제 1굴절율보다도 낮은 제 2굴절율을 가지는 동시에, 제 2외경(2b)을 가진 바깥층코어와, 상기 바깥층코어의 외주에 형성되고, 상기 제 2굴절율보다도 낮은 제 3굴절율을 가진 안층클래드와, 상기 안층클래드의 외주에 형성되고, 상기 제 3굴절율보다도 높은 제 4굴절율을 가진 바깥층클래드를 구비한 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제7항에 있어서, 상기 안층클래드에 대한 상기 안층코어의 비굴절율차가 △n1이고, 상기 안층클래드에 대한 상기 바깥층클래드의 비굴절율차가 △n2이고, 상기 안층클래드에 대한 상기 바깥층클래드의 비굴절율차가 △n3일 때,
a/b≤ 0.15
0.8%≤ △n1≤ 1.2%
0.12%≤ △n2≤ 0.30%
△n3/△n2≤ 0.95
가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
제11항에 있어서, 안층클래드의 외경을 2c로 했을 때,
1.2≤ c/d≤ 3.5
가 되는 관계를 충족하고 있는 것을 특징으로 하는 분산시프트파이버.
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