544532 A7 B7_ 五、号务明說明（ ） [發明之領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關於在波長分割多工（W D M : W a v e 1 e n g t h Division Multiplexing)傳輸中，適於傳輸多個頻道之 信號之光纖，其製造方法及包含該光纖的光傳輸系統。 [背景技術] W D Μ專輸經由傳輸多個頻道之信號（以下稱為W D Μ信號） ， 可以進行更高速和大容量之光通信。該WD Μ傳輸用之 光傳輸路徑適於使用石英条光纖因為其傳輸損失在波長 1 . 5 ^ in附近很小，另外，因為可以對1 . 5 5 # m波長帶之 信號進行放大之光放大器已被實用化，所以使用1 . 5 5 # m 波長帶之WDM信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當在信號波長帶（例如1 . 5 5 # ηι波長帶）産生波長分散 時，WDM信號之各個之脈波波形産生破壤因而使傳輸特 性劣化。因此，從防止信號波形之劣化之觀點來看，在 傳輸WDM信號之光傳輸路徑，最好使信號波長帶之波長 分散變小。另外一方面，當信號波長帶之波長分散大致 為〇時，容易發生非線性光學現象之一種之四光波混合 ， 因而發生之干擾或雜訊會使傳輸待性劣化。要抑制四 光波混合之發生時，可以使中繼間隔變短藉以使信號功 率減小，但是因為在光傳輸路徑中需要設置多個之光放 大器，所以所獲得之光傳輸条統全體之價格會變高。 為著因應上述之問題，例如在美國專利案第5，8 9 4，5 3 7 號中提案有分散管理光纖，其中使在指定波長（例如波 長1.55# m)具有正波長分散之多個正分散區域和具有負 波長分散之多個負分散區間，沿著長度方向交替的設置 。 例如光傳輸路徑使用此種分散管理光纖時，因為從該 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 544532 A7 B7_ 五、發明說明（2 ) 光傳送路徑全體看到之平均波長分散變成大致為〇 ,所 Μ可Μ有效的抑制由於累積波長分散所引起之傳送特性 之劣化。另夕卜，經由在光傳輸路徑之區域產生正或負之 波長分散（波長分散之絕對值不在〇附近），可Κ抑制由 於四光波混合所引起之傳送特性之劣化。 [發明之揭示] 本發明人等檢討上述之習知技術之结果發現有下面所 述之問題。亦即，在光傳送路徑使用上述之分散管理光 纖之光傳輸糸統中，亦會有信號脈波產生波形劣化之情 況，在此種情況，會有不能實現更高速和大容量之光通 信之可能性。 本發明用來解決上述之問題，其目的是提供具備有可 以實琨比習知之光傳輸糸統高速和大容量之光通信之構 造之光纖，和其製造方法及包含該光纖之光纖傳輸糸統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之光纖構成用來送出多個頻道之信號之發訊器 和包含光放大器等之中繼台之間，中繼台之間；中繼台 和收訊台之間之至少任何一種之中繼傳輸路徑之至少一 部份◦另外，該光纖使用以二氧化矽玻璃作為主要成分 之光纖，被配置成使在使用波長帶內之指定波長具有正 彼長分散之1個Μ上之第1部份和具有負波長分散之1 個Μ上之第2部份，沿著其長度方向互相鄰接。另外， 本發明之光纖之特徵是經由使具有正波長分散之第1部 份和具有負波長分散之第2部份，沿著其長度方向交替 的設置可Κ被分散管理，和更具備有偏極波耦合構造， —4一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 ___B7_ 五、發明說明（3 ) 用來產生傳輸光之偏極波之間之耦合。另外，該光纖亦 可Μ是一長條（u n i t a r y )之光纖，使該第1和第2部份 沿著長度方向交替的配置，亦可Μ是使與該第1部份相 當之具有正波長分散之光纖和與該第2部份相當之具有 負波長分散之光纖交替融著連接所形成之光纖。 利用此種方式，該光纖可Μ減低由於非線性光學現象 所引起之信號波形之劣化和由於累積波長分散所引起之 信號波形之劣化◦另外，利用偏極波耦合構造可Μ減低 由於偏極波分散所引起之波形劣化。因此，本發明之光 纖之傳輸品質優良，可以、進行更高速和大容量之W D Μ傳 輸。 另外，在本發明之光纖中，該指定波長之偏極波分散 最好為0 . 1 P s · k πΓ1 / 2以下。另外，從偏極波分散值與 光纖長度成正比例之區域，遷移到該偏極波分散值與光 纖長度之平方根成正比例之區域之境界，Κ其離開該光 纖端部之長度定義之平均耦合長度最好為10mM下。在 任何一種情況均可以充分的減少由於徧極波分散所引起 之波形劣化。 另外，該偏極波耦合構造包含附加在該光纖之螺旋。 在此種情況，利用附加之螺旋用來在傳輸光之偏極波間 產生隨機之耦合，藉K減低由於偏極波分散所引起之波 形劣化◦特別是螺旋之平均螺距最好為2圈/ m Μ上，和 螺旋之螺距偏差最好為1圏/ m Κ上。另外，在位於具有 正波長分散之該第1部份之各個和具有負波長分散之該 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ----------I --------訂 *--------AWI · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 B7___ 五、發明說明（4 ) 第2部份之間之過渡區域，最好實質上未具有該螺旋。 在該過渡區域可Μ提高拉線條件之控制效率，可以使波 長分散之長度方向之變化穩定。 在用Μ製造具有上述特徵之光纖之方法中，首先準備 光纖原材料，對該準備之光纖原材料之一部份進行加熱 同時進行拉線。特別是在拉線時，變化拉線條件（例如 光纖直徑或拉線張力等），用來使在使用波長帶内之指 定波長具有正波長分散之1個Μ上之第1部份和在該指 定波長具有負波長分散之1個Μ上之第2部份，沿著其 長度方向交替的形成。另外，在利用該拉線所獲得之光 纖之指定部份附加嫘旋。經由此種製造行程，可Κ獲得 具備有上述之特徵之構造之光纖。 另外，該螺旋之平均螺距最好為2圏/ m Μ上，和該螺 旋之螺距偏差最好為1圈/ mM上。在位於利用該製造方 法所獲得之光纖之該第1和第2部份之間之過渡區域， 最好實質上未具有該螺旋。在此種情況，在所獲得之光 纖之過渡區域，可Μ提高拉線條件之控制效率，和可K 使波長分散之長度方向之變化穩定。 另外，本發明之光傳輸系統使用具有上述特徵之構造 之光纖，作為中繼區間之光傳輸路徑之至少一部份。利 用此種方式可以減低由於非線性光學現象，累積波長分 散和偏極波分散所引起之波形劣化，和可Μ使傳輸品質 優良，可Κ進行更高速和大容量之WDM傳輸。 [圖面之簡單說明] -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 544532 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 造 各 搖 動 中 剖 25A第及在省 。 製 之 之 隨 例 之 第 第和法 ，Μ 。 法 之 置 中 纖。施 例 之 ，，方中加 造方 法 裝 置 光作實 施 示。。 圖圖造明則 構定 方 造 裝 之動1 實 所布造 49Β製說明 之判 之 製 造 中之第 2 圖分構 第第其之說 纖之 纖 之 製。置輪之 第9Β距略 ？，，面之 光度 光 示 之作裝滾纖 之 第螺概 圖圖纖圖複 之長 造 所 示動造導光 纖 和之之 29Α光在重 明合 製 圖 所之製引之。光 圖旋統 第第之 ，其 發耦 之 4 ◦圖輪之動明佈之9Α螺系 ，，明外而 本均 ◦明 第造 4 滾示搖發分明 第之輸 圖圖發另 ， 明平域發 示構第導所和本散發 著向傳IJ11CCO 本。號 說明區本 表面明引圖輪示分本 沿方光 Μ 第第明統符 來說渡現 別剖說定 4 滾表長示。示度之 ~說糸之 用來過實 分之來固第導來波表樣表長明 U 圖圖來輸同 佳 圖用明來 圖料用 1 明引用之圖型所之發 ICO 用傳相 1C形說用5C材形第說之形傍9B率形纖本 Μ 第第，光加第圖來示 ◦第璃圖和來對圖近第射圖光示用，圖的附 一 之用表造 ~ 玻之輪用 1 之域和折之光表！ 使圖11纖件 圖圖圖圖構圖之圖滾圖之圖區圖和圖之圖 1將50第光元 1A234 之5A份 6 導 7 用 8 渡9A造10例 面第 ~ 該之 第第第第置第部第引第制第過第構第施第rfi下 ？ 圖含同 實 ο裝 個 動 抑 之 面 實 L 圖1包相 -----------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7_ 五、發明說明（6 ) 略。 第1A圖〜第1C圖表示本發明之光纖之構造。該光孅1 0如第1A圖和第1 B圖所示使用以二氧化矽玻璃為主要成 分之光纖，在使波長帶内之指定波長，具有正波長分散 之1個K上之正分散部份1 1 (第1部份），和在該指定波 長具有負波長分散之負分散部份1 2 (第2部份），被配置 成沿著長度方向互相鄰接。另外，該光纖10亦可Μ使用 使該第1和第2部份1 1 , 1 2沿著長度方向交替配置之一 長條之分散管理光纖，亦可Μ使用具有與該第1部份11 相當之正波長分散之光纖和與該第2部份12相當之負波 長分散之光纖交替融著連接之光纖。另外，該使用波長 帶例如是WDM傳輸所使用之1.55ym波長帶（ 1.530“ m〜 1.565jum),該指定波長是波長1.55um。另外，該光纖 1 0在使用波長帶中保証具有單模。 在光纖心中，正分散部份1 1和負分散部份1 2分別在使 用波長帶之波長分散之絕對值最好為lps/nm/kniM上。 可以用來抑制由於非線性光學現象所引起之傳輸特性之 劣化。相反的，光纖1 0在使用波長帶之平均波長分散之 絕對值最好儘可能的小，用來有效的抑制由於累積波長 分散所引起之傳輸特性之劣化。另外，根據殘留應力經 由折射率變化或芯子直徑變化，可Μ用來調整光纖1 〇之 正分散部份11和負分散部份12之各個之波長分散。 另外，本發明之光纖10具備有偏極波耦合構造，在傳 輸光之偏極波間產生耦合。另外，該偏極波耦合構造如 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 第1C圖所示，包含有附加在該光纖10之各個部份11,12 之螺旋。利用此種偏極波耦合構造，因為在傳輸光之偏 極波間產生隨機之耦合，所以該指定波長之偏極波分散 變小，其结果是可κ有效的抑制由於偏極波分散所引起 之傳輸特性之劣化。 如上所述，本發明之光纖10在使用波長帶內之指定波 長，局部的產生大絕對值之波長分散，但是全體之平均 波長分散之絕對值和偏極波分散均很小。因此，可以減 低由於非線性光學現象，累積波長分散和偏極波分散之 任何一個所引起之波形劣化，和改良傳輸品質，可Μ進 行更高速和大容量之WDM傳輸。 特別是偏極波分散最好為0 . Ips · kir" 2 Μ下，或平 均耦合長度最好為lOmM下。在任何一種情況均可以充 分的減小由於偏極波分散所引起之波形劣化。其中該平 均耦合長度Μ下列方式定義◦亦即，當測定光纖1 〇之長 度方向之偏極波分散，在光纖長度較短時，偏極波分散 與光纖長度成正比例，當光纖長度很長時，偏極波分散 與光纖長度之平方根成正比例。根據此種現象，平均耦 合長度被定義成為從偏極波分散之值與光纖長度成正比 例之區域，遷移到該偏極波分散之值與光纖長度之平方 根成正比例之區域之境界，離開該光纖端部之長度。另 夕卜，平均耦合長度可以利用下述方式Μ實驗測定。 首先，在離開被測定對象之光纖端部指定距離之位置 測定其偏極波模式分散，如第2圖所，示將該等測定資 -9 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） * , ~ J -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544532 A7 _B7 _ 五、發明說明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料描繪成雙對數圖形（偏極波模式分散和光纖長度之相 關性之測定）。然後，在光纖長度較短之區域，Μ使偏 極波模式分散之描繪資料與光纖長度成正比例之方式進 行饋送（在第2圖之情況，在雙對數圖形上Κ傾斜1之 直線進行饋送）。另外一方面，在光長度較長之區域， 偏極波模式分散之描繪資料Μ與光纖長度之平方根成正 tb例之方式進行饋送（在第2圖之情況，在雙對數圖形 Μ傾斜1/2之直線進行饋送）。與上述方式饋送之2根直 線之交點相當之光纖長度作為平均耦合長度。 在上述方式之實驗式方法中，光纖長度之短區域和長 區域之選擇具有任意性。對於比前次之試行所獲得之平 均耦合長度短之光纖長度之區域，和比所獲得之平均耦 合長度長之光纖長度之區域，分別再度的進行饋送，用 來決定平均耦合長度。經由重複進行此種作業，可Μ收 敏成為一定之平均耦合長度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 偏極波耦合構造實質上是附加在光纖10之螺旋。另外 ,除了利用傳輸光之偏極波間之耦合用來減低偏極波分 散外，該螺旋之平均間距最好為2圏/ m Κ上，另外，螺 旋之間距偏差（=螺旋之間距之最大值-螺旋之間距之最 小值）最好為1圈/ mM上。但是，位於光纖10之正分散 部份11和負分散部份12之間之過渡區域實質上最好未具 有螺旋，因為在過渡區域為著提高拉線條件之控制效率 ,所Μ使波長分散之長方向之變化穩定。 另外，在本說明書中，位於正分散部份11和負分散部 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7_ 五、考务明說明（9 ) 份12之間之過渡區域相當於第3圖中所示之區域A 。亦 即，從正分散部份11之最大分散 之8 0 % Μ下之部 max 位，到負分散部份1 2之最小分散 之絕對值8 0 S； >乂 下部位之區域A稱為過渡區域。 下面將說明具備有上述構造光纖之製造方法。第4圖 表示用Μ製造本發明之光纖之製造裝置之構造。如該第 4圖所示，在本發明之製造方法中，首先製作光纖原材 料1 0 0。利用氣相附軸準（V A D法），外加法（Ο V D法），內 加法（MCVD法），或其他方法等製造該光纖原材料1〇〇° 另外，該光纖原材料1 0 0是Μ二氧化矽玻璃為主要成分 者，添加物濃度在長度方向為均一，折射率型樣在長度 方向亦為均一（參照第5 Α圖）。 當將光纖原材料1 0 0設定在拉線爐11 0之後，利用拉線 爐110内之加熱器120對光纖原材料100之下端進行加熱 。對經由該加熱使一部份軟化之光纖原材料100進行拉 線，用來獲得裸光纖130(參照第5B圖）。這時之拉線速 度為例如lOOm/分。經由拉線所獲得之裸光纖130之外徑 ,Μ雷射外徑測定器1 4 0測定。然後，將該測定结果通 知拉線控制部1 5 0 ,該拉線控制部1 5 0根據測定結果控制 加熱器1 20之加熱溫度和拉線速度，使裸光纖1 30之外徑 成為指定之值。 然後，使所獲得之裸光纖1 3 0通過被儲存在第1 樹脂 塗膜模161之液狀樹脂171中，用來使第1層之樹脂附著 在該裸光纖130之表面。然後利用UV燈181對附著有第1 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ----------I ----I---訂---------Aw. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 ___B7___ 五、發明說明（1(> ) 層之樹脂之裸光纖130照射紫外光，用來使第1層之樹 1旨硬化。同樣的，使被第1層之樹脂覆蓋之裸光纖130 通過被儲存在第2樹脂塗膜模162之液狀樹脂172。用來 使第2層之樹脂附著在第1層之樹脂之表面。利用UV燈 1 8 2對該第2層之樹脂照射紫外光用來使其硬化。經由 Μ上之工程，可以獲得光纖200(參照第5C圖）其中具備 有裸光纖130,和樹脂被膜190,由塗膜在該裸光纖130 之表面之2曆樹脂構成。另外，這時之光纖20 0之被覆 直徑例如成為250u m〇 其次，使光纖200通過沿著該光纖200之行進方向自由 旋轉之光纖隨動抑制用之1對之引導滾輪2 1 0之間。然 後，使該光纖2 0 0順序的通過搖動引導滾輪2 2 0 ,被設在 該搖動引導滾輪220之下一段之第1固定引導滾輪231， 被設在該第1固定引導滾輪2 3 1之下一個之第2固定引 和導滾輪2 3 2 ,最後被捲取在鼓2 40。
另外，光纖隨動抑制用之1對之引導滾輪2 1 0被設在 搖動引導滾輪220之正上方向之距離100mm之位置，該1 對之引導滾輪2 1 0之間隔為2 in m。另外，搖動引導滾輪 220其滾輪外徑為150mm，滾輪幅度為30mm,滾輪表面之 材質是滾輪本體之材質之鋁。另外，搖動引導滾輪220 Μ每分鐘100次之週期使其旋轉軸K與拉線塔（tower)軸 (光纖從拉線爐11 0到搖動引導滾輪2 2 0被拉線之圖中之Z 軸方向）平行之方向旋轉例如從角度-Θ到角度+ Θ的進 行搖動。另夕卜，第1固定引導滾輪231被設置在搖動弓I -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 B7___
1 I 五、發明說明（ ） 導滾輪220之正橫方向（圖中之X軸方向）距離250mm之位 置，與搖動引導滾輪2 2 0之滾輪同樣的，滾輪外徑為1 5 0 m m ,滾輪幅度為30 m m。其中，該第1固定引導滾輪2 3 1 其旋轉軸被固定，和在滾輪表面之中央部設有V字型之 狹溝作為光纖轉動抑制構造。利用Μ此種條件配置之光 纖隨動抑制用之1對之引導滾輪2 1 0 ,搖動引導滾輪2 2 0 和第1固定引導滾輪231之組合，可以有效的，亦即可 Μ依照搖動引導滾輪220之搖動速度以高效率對光纖200 附加指定之螺旋。 其次，使用第6圖和第7圖用來說明對光纖200有效 附加嫘旋之方法。其中第6圖是沿著Ζ軸方向看第4圖 之搖動引導滾輪2 2 0和第1固定引導滾輪231之圖，第7 圖是沿著Ζ軸方向同樣看第4圖之光纖隨動抑制用之1 對之引導滾輪210和搖動引導滾輪2 2 0之圖。 如第6圖所示，當搖動引導滾輪2 2 0 Μ平行於拉線塔 軸之方向之軸旋轉角度+ Θ的傾斜時，利用該傾斜對光 孅200施加橫方Ι^(Υ軸方向）之力，用來使光纖200在搖 動引導滾輪2 2 0之滾輪表面進行轉動。然後，利用該轉 動對光纖200附加螺旋。然後，搖動引導滾輪220Μ反方 向傾斜角度-Θ 。搖動引導滾輪2 20 Μ圖中之箭頭S所示 之兩個方向，從角度+ Θ到角度的進行搖動，經由重 複進行對稱之往復運動，依照行進方向交替的對光纖 2 0 0附加順時針方向之螺旋和反時针方向之螺旋。 這時，第1固定引導滾輪231因為被設在搖動引導滾 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7 ____ 五、發明說明（12 ) 輪220之正橫向（X軸方向）之位置，而且具有與該搖動 滾輪2 2 0相同之滾輪外徑，所以光纖2 0 0與搖動引導滾輪 220之滾輪表面接觸之長度，大致等於與搖動引導滾輪 220之圓周之1/4相當之滾輪圓周長度。但是，實際上因 為在第1固定引導滾輪231具有V溝，所以該接觸部份 大於90° ◦亦即，光纖200接觸在搖動引導滾輪220之滾 輪之一方之側面到底面，在其最底部脫離。因此，在滾 輪之另外一方之側面之光纖2 0 0產生轉動會妨礙到另外 一方之側面之光纖200之轉動，用來阻止光纖200發生滑 動之問題。依照此種方式，利用搖動引導滾輪2 2 0之滾 輪之一方之側面之光纖2 0 0之轉，可Μ依照搖動引導滾 輪2 2 0之搖動速度，Μ高效率對光纖2 0 0附加螺旋。 另外，在第1固定引導滾輪2 3 1之滾輪表面之中央部 設有V字型之狹溝250作為用Μ抑制光纖200之轉動之構 造。被第1固定引導滾輪2 3 1引導之光纖2 0 0插在該字型 之狹溝250。利用此種方式，Μ搖動引導滾輪220暫時附 加之螺旋不會被解放。依照此種方式，利用V字型之狹 溝2 5 0用來抑制在第1固定引導滾輪231之滾輪表面之光 纖2 0 0之轉動，Μ搖動引導滾輪2 20之搖動速度，高效率 的對光纖2 0 0附加螺旋。 如第7圖所示，搖動引導滾輪2 2 0 >乂與拉線塔（t 〇 w e r ) 軸平行之方向之轉旋轉角度+ Θ的傾斜，當該搖動引導 滾輪220之滾輪表面使光纖200進行轉動時，與該光纖 2 00之轉動連動的，搖動引導滾輪2 2 0前之拉線爐側之光 -14 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）
Awi I ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 544532 A7 _B7__ 14 五、發明說明（） 之同心圓狀，長條之光纖全體之偏極波分散亦可以被抑 桊ϋ成為與正圓形之同心圓狀之情況等值。 另外，塗覆有樹脂被膜1 9 0之光纖2 0 0為著抑制其膜厚 偏差，所以防止該光纖200之剖面之應力分布變成為非 對稱，可Μ提高群組化之情況之強度。 另外，上述之搖動引導滾輪220之搖動運動如第6圖 所示，成為從角度-Θ到角度+ Θ之對稱之往復運動，但 是並不只限於此種方式，例如亦可以成為例如從角度〇 至y角度+ θ之搖動，亦即成為非對稱之往復運動。在此 種情況，間馱式的對光纖2 0 0附加螺旋。另外，搖動引 導滾輪220之搖動運動亦可以在該搖動引導滾輪220之旋 轉由之方向進行搖動成為對稱之往復運動。在此種情況 ， 光纖2 0 0被交替的附加順時針方向之螺旋和反時針方 向之嫘旋。另外，在第1固定引導滾輪2 3 1設置作為光 纖轉動抑制構造之V字型之狹溝250,但是亦可Μ具備U 宇^型之狹溝或凹形形狀之狹溝用來代替該V字型之狹溝 , 可Μ獲得同樣之效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----------1 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，在本發明之製造方法中，經由變化拉線條件， 用來使在使用波長帶内之指定波長具有正波長分散之正 分散部份和在該指定波長具有負分散部份之負分散部份 , 沿著光纖2 0 0之長度方向交替的出現。亦即，在對光 纖原材料1 0 0進行拉線時，沿著長度方向變化拉線張力 或所獲得之裸光纖130之直徑。拉線張力或光纖直徑之 變化，可以依照被拉線之光纖長度進行管理，亦可Μ依 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7 _ 五、發明說明（15 ) 照時間進行管理。另外，拉線張力或光纖直徑之變化之 進行亦可Μ在拉線時變化拉線爐110內之光纖原材料100 之溶融部份之溫度，另外，亦可Κ在拉線時變化拉線速 度。在任何一種情況，在光纖2 0 0之該指定長度可以使 波長分散沿著長度方向變化。 利用Μ上所說明之製造方法獲得之光纖2 0 0 ,相當於 本發明之光纖1 0 ,調整成為沿著其長度方向變化螺旋， 和調整成為沿著長度方向變化波長分散之符號。另外， 在上述之製造方法中，螺旋之平均螺距最好為2圏/inΜ 上，螺旋之螺距偏差最好為1圈/mK上。另外，在位於 光纖2 0 0之正分散部份和負分散部份之間之過渡區域， 最好實質上未具有螺旋。 下面將說明本發明之光纖之實陁例。 第1實施例之光纖是Κ線速1 0 0 m /分拉線，在波長 1. 55 um附近具有零分散波長之分散移位光纖。另外， 該分散移位光纖具有例如Yoshiaki Terasawa等之 TT Design Opt imization of Dispersion Shifted Fiber with Enlarged Mode Field Diameter for WDM Transmission”， I 0 0 C - 9 5 , F A 2 ~ 2, Tenth International Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication, TECHNICAL DIGEST, Vo 1 . 4, June 30, 1 9 95之Fig . 1所示之雙重芯子型之折射率型樣（A nl = 1.0¾ 、2a/2b = 0.24)。另外，第1實施例之光 纖沿著長度方向變化光纖直徑（亦即，變化芯子直徑）， -17 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------1 ^--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7___ 五、發明說明（16 ) 用來交替的設置正分散部份和負分散部份，和附加螺旋 。另外，在該第1實施例之光纖中，正分散部份和負分 散部份之光纖直徑分別為1 2 1 a in和1 2 9 y m ,正分散部份 和負分散部份之區間長度為5 k m ,位於正分散部份和負 分散部份之間之過渡區域之長度為ΙΟιιι。在正分散部份 和負分散部份之各個之光纖直徑實質上為一定之區域， 光纖之螺旋之螺距為平均3圈/ m ,但是在光纖直徑沒有 變化之過渡區域未被附加螺旋。 第1實施例之光纖在波長1 . 5 5 u m ,正分散部份之波 長分散大約為3 p s / n m / k m ,負分散部份之波長分散大約 為-3 ps/nm/km,長度50km之平均波長分散為0.1 ps/nm /km。另夕卜，該光纖在波長l,55wm之偏極波分散為0,07 P s · k nr1 / 2 ◦依照此種方式，第1實施例之光纖具有很 /」、之平均波長分散和偏極波分散。 第8圖之圖形表示實施例1之光纖之長度方向（特別 是在過渡區域之附近）之波長分散分布。另外，圖形G100 表示第1實皰例之光纖之波長分散，G 2 0 0表示比較例之 光纖之波長分散。在該第8圖中，以波長分散大致為0 ps/nm/kin之位置作為橫軸之0點，用來表示其前後之區 域之波長分散。作為比較例之光纖即使在過渡區域A , 亦以平均3圏/ m之嫘距被附加螺旋。 由該第8圖可以瞭解，即使在過渡區域A ,當與具有 螺旋之比較例之光纖比較時，在過渡區域A未附加有螺 旋之實施例1之光纖其波長分散之長度方向之變化較為 -1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）
Awi I · I------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7___ 五、發明說明（17 ) 穩定。 其次，第2實施例所製造之光纖具備有第9 A圖和第9 B 圖所示之構造。亦即，第9 A圖表示第2實施例之光纖之 剖面構造，第9 B圖表示該第2實胞例之光纖之折射率型 樣。 該第1實施例光纖8 0 0如第9 A圖所示，具備有沿著指 定軸延伸之芯子區域8 0 0 ,和覆蓋在該芯子區域δ 1 0之外 周之具有折射率η4之包蓋區域820。芯子區域810具備有 沿著該指定軸延伸之折射率η 1 (> η 4 )之第1芯子δ 1 1 ,設 在該第1芯子8 1 1之外周之折射率η 2 (< η 1 )之第2芯子 8 1 2，和設在該第2芯子8 1 2之外周之折射率η 3 (< η 1，> η 2 ) 之第3芯子8 1 3。另夕卜，第1芯子8 1 1具有外徑2 a ,和具 有Κ包蓋區域8 2 0作為基準之比折射率差△ η 1 (=( η 1- η 4 ) / η 4 )。2芯子8 1 2具有外徑2 b ,和具有以包蓋區域8 2 0為 基準之比折射率差△ η 2 (=( η 2 - η 4 / η 4 )。第3芯子8 1 3具 有外徑2c,和具有以包蓋區域820為基準之比折射率差 Δ π3(=(η3-η4)/η4) ° 實質上，該第1芯子8 1 1之外徑2 a為8 . 1 " m ,在該第1 芯子8 1 1添加有G e 0 2用來使對包蓋區域8 2 0之比折射率 差△ η 1成為0 . 6 3 %之程度。包圍該第1芯子8 1 1之第2芯 子8 1 2之外徑2 b為1 5 . 8 w m ,在該第2芯子8 1 2添加有F 元素用來使對包蓋區域820之比折射率差Λγ)2成為-0.25¾ 之程度。包圍第2芯子區域8 1 2之第3芯子8 1 3之外徑2 c 為2 2 . 6 u m ,該第3芯子8 1 3實質上由純二氧化矽玻璃構 -19- 本紙張足廋適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7_ 1 Ο 五、發明說明（) 成，對包蓋區域820之比折射率差Δη〗依照拉線張力在 0 . 1 3 %〜0 . 2 2 %之範圍變化。另外，包圍第3芯子8 1 3之 包蓋區域820之外徑為125/im,在該包蓋區域820添加有 F 元素。 第9B圖所示之折射率型樣850表示第9A圖中之線L上 之各個部位之折射率，區域8 5 1表示線L上之第1芯子 811之折射率，區域852表示線L上之第2芯子812之折 射率，區域853表示線L上之第3芯子813之折射率，和 區域854表示線L上之包蓋區域820之折射率。另外，在 本說明書中，對作為基準區域之包蓋區域820之各個玻 璃層811〜813之比折射率差Μ百分率表示，各式中之折 射率順序不動。因此，比折射率差成為負值表示玻璃層 之折射率比包蓋區域8 2 0之折射率低。 具備有上述構造之第2實施例之光纖在拉線時沿著長 度方向使拉線張力進行變化，义替的設置正分散部份和 負分散部份，然後附加螺旋。在本第2實施例中，用以 獲得正分散部份之拉線時之拉線張力為8 8 2 m Ν ( 9 0 g ),用 以獲得負分散部份之拉線時之拉線張力為3 9 2 m N ( 4 0 g )。 另外，正分散部份和負分散部份分別具有5 k m之長度， 位於該等正分散部份和負分散部份之間之過渡區域之長 度為5 0 m。另外，本實施例2之光纖因為第3芯子8 1 3實 質上由純二氧化矽玻璃構成，所Μ拉線張力集中在該第 3芯子8 1 3 ,在第3芯子8 1 3內殘留與該拉線張力對應之 應力，依照該殘留應力使第3芯子8 1 3之折射率降低。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i i 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 _B7 _ 五、發明說明（1 9 ) 亦即，該光纖之各個部份之波長分散特性依照位線張力 之變動進行變化。其结果是對於實施例2之光纖，在波 長1.55/im時，Μ拉線張力882mN拉線之正分散部份具有 4.2 〜4.6ps/nm/km之波長分散和 0.006 〜0.009ps/nm/km 之分散斜率。另外一方面，Μ拉線張力3 9 2 m N拉線之負 分散部份具有- 3.5〜- 2,3ps/nm/km之波長分散，和 —0,045 〜- 0.042ps/nm2 /km 之分散斜率。 在本實施例2中，在正分散部份和負分散部份（亦即 拉線張力）實質上為一定之區域附加有螺旋。在本第2 實施例中，當製造時之拉線張力增大時，光纖200 (相當 於第2實施例之光纖）對搖動引導滾輪2 2 0之壓接力就增 大，用來減低搖動引導滾輪220上之光纖200之空轉，所 以即使搖動引導滾輪2 2 0之動作條件為一定時，附加在 光纖200之嫘旋之螺距被增大（參照第4圖，第6圖和第 7圖）。在正分散部份和負分lx部份之各個之搖動引導 滾輪220之動作條件為一定之结果，在Μ拉線張力882mN 拉線之正分散部份，螺旋之平均螺距為5圏/ m，相對的 在Μ拉線張力3 9 2 in N拉線之負分散部份，螺旋之平均螺 距為3圏/m。另外，當拉線張力進行變化時，在過渡區 域，搖動引導滾輪2 2 0停止動作，所Μ未被附加螺旋。 實施例2之光纖在波長1.55"m時，涵蓋長度50km具 有0.8ps/nm/kni之平均波長分散，和涵蓋長度50km具有 -0.015ps/nm2 /km之平均分散斜率。另外，本第2實施 例之光纖在波長1 . 5 5 " πι具有0 . 0·4 p s · k nr1 / 2之偏極波 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 B7_ ^ 20 五、發明說明（） 分散。依照此種方式可Μ確認實陁例2之光纖具有很小 之平均波長分散，平均分散斜率和偏極波分散，另外平 均耦合長度亦成為很小之5 m。 第10圖之圖形用來表示沿著實_例2之光纖之長度方 向之螺旋之螺距分布。另外，圖形G 3 0 0表示附加在第2 實施例之光纖之螺旋螺距，圖形G 4 0 0表示附加在作為比 較例之光纖之螺旋之螺距。比較例之光纖所使用之光纖 原材料具有與製造實施例2之光纖時所使用之光纖原材 料同樣之構造，Μ —定之拉線張力882mN(90g)進行拉線 製造。該比較例之光纖之螺旋之嫘距沿著長度方向成為 大致一定，其平均值為5圈/ m ◦另外，該比較例之光纖 在波長l,55u m時，具有4.4ps/nm/km之波長分散和〇·〇〇7 ps/nm2/km之分散斜率，和具有O.OSps.knr1/2之偏極 波分散。另外，平均耦合長度為2 0 m。 當與螺旋之螺距沿著長度方向大致均一之比較例之光 纖進行比較時，實施例2之光纖，經由使螺旋之螺距沿 著長度方向進行變化，用來更隨機的產生傳輸光之偏極 波間之耦合，藉Μ使偏極波分散變小，和使平均耦合長 度變短。 下面將說明本發明之光傳輸系統。第1 1圖表示本發明 之光傳輸糸統1之概略構造。在該光傳輸系統1中，使 具備有作為光傳輸路徑之上述特徵之構造之本發明之光 纖10和其他之光纖20融著連接。利用該光傳輸路徑用來 連接發訊台（或中繼台）30和收訊台（或中繼台）40。台 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 544532 A7 B7_ 2 1 五、發明說明（ ） 3 0，40之間構成1個之中繼區間。 該光傳輸系統1之台3 0 , 4 0間之中繼區間全部可Μ應 用本發明之光纖10,但是亦可Μ如第11圖所示，構建成 在中繼區間之一部份應用本發明之光纖10。在後者之情 況，最好將光纖1 0布置在中繼區間之上游側。利用此種 構造，在信號功率比較大，容易發生非線性光學現象之 中繼區間之上游側，可Μ有效的抑制傳輸特性之劣化。 另外，以標準之單模光纖作為位於該中繼區間之下游側 之光纖20,可以獲得Μ廉價構成之該光傳輸糸統1 。另 夕卜，假如本發明之光纖10之光纖直徑在長度方向為均一 , 或光纖10之光纖直徑在長度方向僅有稍微之變化時， 其與其他光纖2 0之連接變為容易，可Μ更進一步的抑制 連接損失使其變小。 在該光傳輸糸統1中，對於在使用波長帶内之指定波 長局部的使波長分散之絕對值變大和使平均波長分散之 絕對值和偏極波分散均變小之光纖1 0 ,因為可Μ應用作 為光傳輸路徑之至少一部份，所以可以減低由於非線性 光學現象，累積波長分散，和偏極波分散之任何一種所 弓I起之波形劣化，和可Κ改良傳輸品質，進行更高速和 大容量之WDM傳輸。 [產業上之利用可能性] 依照此種方式之本發明時，利用具有正分散部份和負 分散部份沿著長度方向交替設置之分散管理，用來減低 由於非線性光學現象和累積波長分散之任何一種所引起 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 544532 A7 _B7__ 2 2 五、發明說明（ ） 之波形劣化◦另外，經由更具備偏極波耦合構造用來產 生傳輸光之偏極波間之耦合，可K減低由於偏極波分散 弓I起之波形劣化◦因此，本發明之光纖適於使用在可以 改良傳輸品質，和進行更高速和大容量之WDM傳輸之光 傳輸路徑。 參考符號說明 1 0,20 0,8 0 0 .....光纖 11 .....正分散部份 12 .....負分散部份 100.....光纖原材料 110.....拉線爐 120.....加熱器 130.....裸光纖 140.....雷射外徑測定器 150.....拉線控制部 171,172.....液狀樹脂 181,182.....U V 燈 190.....樹脂被膜 2 1 0, 2 2 0 ,2 3 1, 2 3 2 .....引導滾輪 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----------Awn I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 810.....K子區域 811,812,8 13.....芯子 8 2 0 .....包蓋區域 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐）