WO2001018572A1

WO2001018572A1 - Ligne de fibres optiques, ligne de transmission optique, procede de production de cables optiques et procede de depose de lignes de transmission optiques

Info

Publication number: WO2001018572A1
Application number: PCT/JP2000/005713
Authority: WO
Inventors: Masayuki Nishimura
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2001-03-15
Also published as: EP1136850A1; EP1136850A4; US6567595B1

Description

明細：

光ファイバ線路、光伝送路、光ケーブルの製造方法及び光伝送路の布設方法技術分野

本発明は、波長多重（WD M： Wavelength Division Multiplexing) 伝送システムにおいて多波長の光信号を伝送する光ファイバ線路、光伝送路、光ケーブルの製造方法及び光伝送路の布設方法に関するものである。

背景技術

光通信の高速化 ·大容量化の要求に伴い、多波長の光信号を重ねて伝送する波長多重伝送技術が用いられるようになってきている。

かかる波長多重伝送の伝送品質を高めるためには、伝送媒体となる光ファイバ線路について以下のような特性が要求される。すなわち、信号波長帯域（例えば波長 1 . 5 5 111帯）における光ファイバ線路の波長分散の絶対値が大きいと、光信号のパルス波形が崩れて伝送品質が劣化する。従って、かかる観点からは光ファイバ線路の波長分散の絶対値が小さいことが望ましい。一方、信号波長帯域における光ファイバ線路の波長分散の絶対値が小さいと、非線形光学現象の一種である四光波混合が発生しやすくなり、これにより漏話や雑音が生じて伝送品質が劣化する。従って、かかる観点からは光ファイバ線路の波長分散の絶対値が大きいことが望ましい。

上述の相反する 2つの要求にこたえるべく、例えば文献 1「K.Nakajima, et al., "Design ot Dispersion Managed Fiber ana its FWM suppression erformance", OFC '99 Technical Digest, ThG3(l999)j には、波長分散を長手方向に周期的に正負に変化させ、線路全体としては波長分散の絶対値を十分小さくするとともに、局所的には波長分散の絶対値の大きい光ファィバ線路が開示されている。また、文献 1には、光ファイバ線路の波長分散を周期的に正負に変化させる方法として、コア径、クラッド径を周期的に変化させる、添加物濃度を周期的に変化させる方法などが記載されている。発明の開示

発明者らは、上述の従来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、上記従来技術にかかる光ファイバ線路は、コア径、クラッド径を周期的に変化させる、あるいは、添加物濃度を周期的に変化させるという複雑な製造工程を必要とし、その制御も極めて困難である。また、製造工程の複雑さ、制御の困難さに伴って製造コストも大きくなる。従って、さらなる大容量の光通信を実現すべく、光ファイバ線路を複数含む光伝送路を構成する際に、かかる光伝送路を上記従来技術にかかる光ファイバ線路を用いて構成した場合は、製造コストが多大になるという問題点がある。

そこで本発明は、上記問題点を解決し、伝送品質が高く、安価に構成できる光ファイバ線路、光伝送路、光ケーブルの製造方法及び光伝送路の布設方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光ファイバ線路は、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_A の分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバと、累積分散が平均値 D _B (ぐ 0 )、標準偏差 cr_Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバと、を備え、正分散光ファイバと負分散光ファイバとが長手方向に交互に配置されて接続されている、ことを特徴とする。

この光ファイバ線路は、複雑な製造工程、困難な制御を伴うことなく、正分散光ファイバと負分散光ファイバとを交互に接続することによって、光ファイバ線路全体としては累積する波長分散の絶対値を十分小さくできるとともに、局所的には波長分散がゼロにならないようにすることができる。また、正分散光フアイバおよび負分散光ファイバはそれぞれ正分散光ファイバ群および負分散光フアイバ群から選択されているため、平均値 D _Aおよび D _B、標準偏差び _Aおよびび _Bを適切に調整することで、光ファイノ線路全体での累積分散を所定範囲に収めることができる。

ここで、上記正分散光ファイバ各々の波長分散は 2 p s Znm/k m以上であり、上記負分散光ファイノ各々の波長分散は一 2 p s / n m/ k m以下であると好ましい。このようにすれば、局所的には波長分散の絶対値を大きくすることができる。

また、上記複数の正分散光ファイバの分散スロープの平均値と、上記複数の負分散光ファイバの分散スロープの平均値とは、異符号であると好ましい。このようにすれば、光ファイバ線路全体として波長分散の絶対値が十分小さくなる波長域を広げることができる。

また、上記正分散光ファイバ各々の実効断面積と、上記負分散光ファイバ各々の実効断面積とは、 5 0 z m²より大きいと好ましい。このようにすれば、非線形光学現象の発生を抑制することができる。

また、上記正分散光ファイバ各々の分散スロープの絶対値と、上記負分散光フアイバ各々の分散スロープの絶対値は、 0 . 0 3 p s Znm²/k mより小さいと好ましい。このようにすれば、光ファイバ線路全体として波長分散の絶対値が十分小さくなる波長域を広げることができる。

また、上記正分散光ファイバのうちいずれかのモ一ドフィ一ルド径に対する上記負分散光フアイバのうちいずれかのモ一ドフィールド径の比が、 0 . 8以上 1 .

2以下であると好ましい。このようにすれば、正分散光ファイバと負分散光ファィバとの接続点における損失を小さくすることができる。

また、上記正分散光ファイバの長さと上記負分散光ファイバの長さのそれそれは、 5 k m以下であると好ましい。光ファイバ線路が結ぶ 2つの中継器の間隔は通常数 1 0 k m程度であるため、正分散光ファイバおよび負分散光ファイバの長さをそれぞれ 5 k m以下とすることで、 2つの中継器間には正分散光ファイバと負分散光ファイバとのそれぞれを複数交互に接続した光ファイノ、'線路が布設されることになる。従って、個々の光ファイバの波長分散が多少ばらついていても、光ファイバ線路全体としての波長分散の絶対値を統計的に十分小さくすることができる。

上記した光ファイバ線路を複数含むことで光伝送路が構成される。

この光伝送路は、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバと、累積分散が平均値 D _B (ぐ 0 )、標準偏差 cr_Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバと、をそれそれ含む複数の光ケーブルが長手方向に隣接するように配置されており、光ケーブルのうちから選択された互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2光ケーブルにおいて、第 1光ケ一ブルに含まれる正分散光ファイバと第 2光ケーブルに含まれる負分散光ファイバとが互いに接続されていると共に、第 1光ケーブルに含まれる負分散光ファイバと第 2光ケーブルに含まれる正分散光ファイバとが互いに接続されているという特徴的側面を有する o

また光伝送路は、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバを含む正分散光ケーブルと、累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差び _Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを含む負分散光ケープルと、が長手方向に交互に隣接して配置されており、正分散光ケーブルに含まれる正分散光ファイバと、負分散光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバとが互いに接続されているという特徴的側面を有する。

また、上記した光伝送路が備える光ケーブルは、以下のようにして製造すると好ましい。

すなわち、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光

；群から、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバを選択し、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び _Bの分布に従う負分散光ファイバ群から、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを選択し、複数の正分散光ファイバと複数の負分散光ファイバとを用いて、正分散フィアバと負分散光ファイバとをそれぞれ含む複数の光ケ一ブルを生成する。

あるいは、累積分散が平均値 D_A (> 0)、標準偏差 or_Aの分布に従う正分散光ファイバ群から、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバを選択し、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び ₁₃の分布に従う負分散光ファイバ群から、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを選択し、正分散光ファイバを用いて正分散光ケーブルを生成すると共に、負分散光ファイバ用いて負分散光ケ一ブルを生成する。

また、上記した光伝送路は、以下のようにして布設すると好ましい。

すなわち、累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差 cr_Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバと、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び _Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバと、をそれそれ含む複数の光ケーブルを用意し、光ケ一ブルを長手方向に隣接するように配置して、光ケーブルのうち互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2光ケーブルにおいて、第 1光ケ一プルに含まれる正分散光ファイバと第 2光ケーブルに含まれる負分散光ファイバとを互いに接続すると共に、第 1光ケーブルに含まれる負分散光ファイバと第 2光ケーブルに含まれる正分散光ファイバとを互いに接続する。

あるいは、累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバを含む正分散光ケ一ブルと、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び _Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを含む負分散光ケーブルと、を用意し、正分散光ケーブルと負分散光ケーブルとを長手方向に交互に隣接して配置して、正分散光ケーブルに含まれる正分散光ファイバと、負分散光ケーブルに含まれる負分散光ファイバとを互いに接続する。

本発明は以下の詳細な説明および添付図面によりさらに十分に理解可能となるこれらは単に例示のために示されるものであって、本発明を限定するものと考えるべきではない。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る光ファイバ線路を複数含む光伝送路の第 1の実施形態を示す構成図である。

図 2は、正分散光ファイバ群と負分散光ファイバ群を説明するためのグラフである。

図 3は、第 1の実施形態に係る光伝送路において、隣接する光ケーブル内に含まれる正分散光ファイバと負分散光ファイバとを接続する接続例を示す図である図 4は、光ケーブルの数が偶数の場合において、光ファイバ線路全体に累積する分散の分布を示すグラフである。

図 5は、光ケーブルの数が奇数の場合において、光ファイバ線路全体に累積する分散の分布を示すグラフである。

図 6は、本発明に係る光ファィバ線路を複数含む光伝送路の第 2の実施形態を示す構成図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して本発明に係る光ファイバ線路、光伝送路、光ケープルの製造方法及び光伝送路の布設方法の好適な実施形態を説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、本発明に係る光ファイバ線路を複数含む光伝送路の第 1の実施形態について説明する。図 1は本実施形態に係る光伝送路 1 0の構成を示す図である。光伝送路 10は、図 1に示すように、複数の光ケーブル 12を互いに接続して構成され、光中継器 100間に布設されている。

複数の光ケ一ブル 12それそれは、信号波長帯域である波長 1. 55〃m帯において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバ 14と、同じく信号波長帯域である波長 1. 55 m帯において負の波長分散を有する複数の負分散光ファィバ 16とを含んで構成される。光ケーブル 12に含まれる正分散光ファイバ 1 4の数と負分散光ファイバ 16の数は互いに等しくなつている。

正分散光ファイバ 14各々は、所定の波長（例えば 155 Onm) における累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された光ファイバである。また、負分散光ファイバ 16各々は、所定の波長 (例えば 155 O nm) における累積分散が平均値 D_B (く 0)、標準偏差 CT_bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された光ファイバである。この正分散光ファイバ群と負分散光ファイバ群については後述する。

ここで、正分散光ファイバ 14の波長 1. 55〃m帯における波長分散は 2 p s/nm/km以上であり、また、負分散光ファイバ 16の波長 1. 55〃m帯における波長分散は一 2 p s/nm/km以下であると好ましい。また、複数の正分散光ファイバ 14の波長 1. 55 m帯における波長分散の平均値と複数の負分散光ファイバ 16の波長 1. 55〃m帯における波長分散の平均値とは、概ね絶対値が等しいと好ましい。

また、複数の正分散光ファイバ 14の波長 1. 55 zm帯における分散スロープ（波長分散の波長による微分）の平均値と複数の負分散光ファイバ 16の波長 1. 55〃m帯における分散スロープの平均値とは、異符号であると好ましい。また、正分散光ファイバ 14と負分散光ファイバ 16とは、実効断面積が 50 〃m²より大きいと好ましく、また、分散スロープの絶対値が 0. 03 p sZn m²/kmより小さいと好ましい。また、正分散光ファイバ 14のモ一ドフィ一ルド径に対する負分散光ファイノ 16のモードフィ一ルド径の比は 0. 8以上 1. 2以下であると好ましい好ましい。

一例を挙げれば、表 1に示す特性を有する正分散光ファイバ 1 4と負分散光フアイノ^; 1 6とを用いると好適である。

【表 1】

正分散光ファイバ 1 4および負分散光ファイバ 1 6それそれは長さがほぼ等しく、その長さは 5 k m以下となっている。

これら複数の光ケーブル 1 2は長手方向に隣接するように配置されており、複数の光ケーブル 1 2のうちから選択された互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2 光ケーブルにおいて、第 1光ケーブルに含まれる正分散光ファイバ 1 4と第 2光ケーブルに含まれる負分散光ファイバ 1 6とは互いに接続されていると共に、第 1光ケーブルに含まれる負分散光ファイバ 1 6と第 2光ケーブルに含まれる正分散光ファイノ 1 4とは互いに接続されている。その結果、光伝送路 1 0は、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6とが交互に接続されてなる光ファイバ線路 1 1を複数含んでいる。

次に、本実施形態に係る光伝送路 1 0が備える光ケーブル 1 2の製造方法について説明する。

光ケーブル 1 2を製造するためには、図 2に示すように、まず、信号波長帯域である 1 . 5 5〃m帯において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバ 1 4を含む正分散光ファイバ群 Aと、信号波長帯域である 1 . 5 5 m帯において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバ 16を含む負分散光ファイバ群 B を用思 9—る。

正分散光ファイバ群 Aは、所定の波長（例えば 1550 nm) における累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び Aのガウス分布に従う。また、負分散光ファィバ群 Bは、所定の波長（例えば 1550 nm) における累積分散が平均値 D_B (く 0)、標準偏差 CT_bのガウス分布に従う。

ここで、平均値 D Aと平均値 D_Bの和の絶対値が平均値 D Aの 20%以内にあり、且つ標準偏差 cr_Aと標準偏差 cr_Bの差の絶対値が標準偏差び _Aの 20%以内にあると好ましい。

また、平均値 D_Aは 5〜50 p s/nmの範囲にあり、標準偏差 cr_Aは 0〜5 p s/nmの範囲にあると好ましい。また、平均値 D_Bは一 50〜一 5 p s/nm の範囲にあり、標準偏差 cr_Bは 0〜5 p sZnmの範囲にあると好ましい。

理想的には、平均値 D_Aの絶対値と平均値 D_Bの絶対値が等しく、且つ標準偏差 r_Aと標準偏差び _Bとが等しいと好ましい。

かかる正分散光ファイバ群 Aの中から複数の正分散光ファイバ 14を選択し、また負分散光ファイバ群 Bの中から複数の負分散光ファイバ 16を選択し、選択した正分散光ファイバ 14と負分散光ファイバ 16とを束ねて、複数の光ケープル 12を生成する。

続いて、本実施形態に係る光伝送路 10の布設方法について説明する。本実施形態にかかる光伝送路 10を布設するためには、まず上記した光ケーブルの製造方法により製造された複数の光ケーブル 12を用意する。

そして、複数の光ケーブル 12を長手方向に隣接するように配置し、複数の光ケーブル 12のうち互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2光ケ一ブルにおいて、第 1光ケ一ブルに含まれる正分散光ファイバ 14と第 2光ケ一ブルに含まれる負分散光ファイバ 16とを互いに接続すると共に、第 1光ケーブルに含まれる負分散光ファイバ 16と第 2光ケーブルに含まれる正分散光ファイバ 14とを互いに接続する。

このとき、例えば図 3に示すように、光ケーブル 12に含まれる正分散光ファイノ 14と負分散光ファイバ 16とをアレイ状に束ねてリボン 1 7を形成しておき、リボン 1 7の正分散光ファイバ 14の側、あるいは負分散光ファイバ 1 6の側に印を付しておけば、隣接する光ケーブル 12に含まれる正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6とを容易に接続することができる。

次に、本実施形態に係る光伝送路 10に含まれる各光ファイバ線路 1 1の総累積分散について考察する。

簡単のため、正分散光ファイバ群 Aの累積分散の平均値 D_Aを D。とし、標準偏差び _Aをび。とする。また、負分散光ファイバ群 Bの累積分散の平均値 D_Bを— D。とし、標準偏差び _Bをび。とする。そして、光ケーブル 12の数を m個とし、 m個の光ケ一ブル 12のうち i番目の光ケーブル中に含まれる光ファイバの累積分散値を Di [p s/nm] とする。このとき、光伝送路 1 0に含まれる各光フアイバ線路 1 1の総累積分散値 D_t。_talは、 D_{to l} = 2 と表される。

ここで、光ケーブル 12の個数 mが 2 n (nは自然数）の場合、図 4に示すように、 D_t。_talは統計的性質から平均値 D_aveが 0 [p s/nm] で標準偏差 cr_aveが m^1/2 · び。 [p s/nm] に従って分布する。

また、光ケーブル 1 2の個数 mが 2 n+ 1 (nは自然数）の場合、図 5に示すように、正分散光ファイバ 14が多いか負分散光ファイバ 1 6が多いかにより、 D_t。_talは統計的性質から平均値 D_aveが +D。または— D_Q [p sZnm] で標準偏差び _aveが m^1/2 · び。 [p s/nm] に従って分布する。

より具体的には、正分散光ファイバ群 Aの波長 1 55 O nmにおける分散の平均値が 3. 5 [p sZnmZkm] で標準偏差が 0. 5 [psZnm/km] であるとする。また、負分散光ファイバ群 Bの波長 155 Onmにおける分散の平均値が一 3. 5 [ps/nm/km] で標準偏差が 0. 5 [p s/nm/km] であるとする。そして、正分散光ファイバ群 Aおよび負分散光ファイバ群 Bに含まれる光ファイバの長さを 4 [km] とする。そうすると、正分散光ファイバ群 Aの累積分散の平均値 D₀は 14 [p s/nm] となり、標準偏差び₀は 2 [p s /nm] となる。また、負分散光ファイバ群 Bの累積分散の平均値 _D。は— 1 4 [ps/nm] となり、標準偏差び。は 2 [p s/nm] となる。

光ケーブル 12の個数 mが 20個で偶数の場合、各光ファイバ線路 1 1の長さは 80 [km] となる。そして、各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D_t。_talは、平均値 D_aveが 0 [p s/nm] で標準偏差 r_aveが 8. 9 [p s/nm] に従って分布する。

各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D_t。,_a,の最大バラヅキを平均値 D_ave土（標準偏差び _avex 3) で見積もった場合、各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D_t。_tal は ±27 [ps/nm] (±0. 34 [p s/nm/km]) の範囲内に収まると推定される。

一方、光ケーブル 12の個数 mが 2 1個で奇数の場合、光ファイバ線路 1 1の長さは 84 [km] となる。そして、各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D,。_tal は、平均値 D_aveが + 14または— 14 [p s/nm]で標準偏差び _aveが 9 · 2 [p s/nm] に従って分布する。

各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D_t。_talの最大バラツキを平均値 D_ave土（標準偏差び _avex 3) で見積もった場合、各光ファイバ線路 1 1の総累積分散値 D_total は ±42 [p s/nm] (±0. 5 [p s/nm/km]) の範囲内に収まると推定される。

なお、光ファイバ線路 1 1の長さが例えば 82 [km] の場合は、 1個の光フアイバの長さが 2 [km] となるが、総累積分散値 D_t。_talは上記した ±42 [ps /nml の範囲を越えないものである。このように、上記した総累積分散値 D_t。_talが ±42 [p s/nm]である全長が 84 kmの光ファイバ線路 1 1を複数含む光伝送路 10を光増幅中継の 1スパンとし、例えば 6スパン（504 km) の光伝送路を構築した場合、総累積分散は最悪でも ± 252 [p s/nm]である。これは、 10 Gb/sの伝送速度での伝送に要求される許容累積分散値 1000 [psZnm] よりも十分に小さい。なお、光伝送路 10に含まれる各光ファイバ線路 1 1の総累積分散を考察するに当たっては、簡単のため各光ファイバの長さを一定とし、各光ファイバの単位長さ当たりの分散がばらつく場合を考えたが、これに光ファイバの長さのバラヅキをも含めて各光ファイバ線路 1 1の総累積分散を考察することもできる。

続いて、本実施形態にかかる光伝送路の作用及び効果について説明する。本実施形態にかかる光伝送路 10は、複数の正分散光ファイバ 14と複数の負分散光ファイノ、' 1 6とを含む複数の光ケーブル 12を長手方向に隣接するように配置し、正分散光ファイバ 14と負分散光ファイバ 1 6とを互いに接続して構成しているため、正分散光ファイバ 14と負分散光ファイバ 16とが交互に接続された光フアイバ線路 1 1を複数含んでいる。従って、光伝送路 10は、複雑な製造工程、困難な制御を伴うことなく、累積分散の絶対値が十分小さく局所的には波長分散の絶対値がゼロにならないような光ファイバ線路 1 1を複数含む構成となる。その結果、パルス波形が崩れることが防止されるとともに四光波混合の発生が抑圧されて光伝送路 10の伝送品質を高めることが可能となり、かつ、光伝送路 10 を安価に構成することが可能となる。

また、正分散光ファイバ 14各々は、累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び _Aのガウス分布に従う正分散光ファイバ群 Aから選択された光ファイバであり、負分散光ファイバ 1 6各々は、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び _Bのガウス分布に従う負分散光ファイバ群 Bから選択された光ファイバである。よって、平均値 D_Aおよび D_B、標準偏差び _Aおよびび _Bを適切に調整することで、光フアイバ線路 1 1全体での累積分散を所定範囲内に収めることができ、光伝送路 10の伝送品質が向上され、高ビットレートおよび波長多重方式を用いた大容量光通信に適した光伝送路 1 0を構築することができる。

また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、正分散光ファイバ 1 4の波長 1 . 5 5〃m帯における波長分散を 2 p s /nm/k m以上とし、負分散光ファイバ 1 6の波長 1 . 5 5〃m帯における波長分散を一 2 p s /n m/k m以下とすることで、局所的には波長分散の絶対値を大きくすることができる。その結果、四光波混合の抑圧効果が増大し、伝送品質がさらに向上する。

また、複数の正分散光ファイバ 1 4の波長分散の平均値と複数の負分散光ファィバ 1 6の波長分散の平均値とを、概ね絶対値が等しくすることで、正分散光ファ 1 4と負分散光ファ ' 1 6とが交互に接続されて構成される光ファイバ線路 1 1全体としては波長分散をほぼ 0とすることができる。その結果、光信号のパルス波形が崩れることほとんどなくなり、伝送品質がさらに向上する。また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、複数の正分散光ファイバ 1 4の分散スロープの平均値と複数の負分散光ファイバ 1 6の分散スロープの平均値とを異符号とすることで、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6とが交互に接続されて構成される光ファイバ線路 1 1全体として波長分散の絶対値が十分小さくなる波長域を広げることができる。その結果、波長多重数を増やすことが可能となり、光通信のさらなる大容量化が実現する。

また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6との実効断面積を 5 Ο m²より大きくすることで、非線形光学現象の発生を抑制することができる。

また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6との分散スロープの絶対値を 0 . 0 3 p s / n m²/k mより小さくすることで、光ファイバ線路 1 1全体として波長分散の絶対値が十分小さくなる波長域を広げることができる。

また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、正分散光ファイバ 1 4のモードフィ一ルド径に対する負分散光ファイバ 1 6のモードフィ一ルド径の比を 0 . 8以上 1 . 2以下とすることで、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイノ 1 6との接続点における損失を小さくすることができる。

また、本実施形態にかかる光伝送路 1 0においては、正分散光ファイバ 1 4および負分散光ファイバ 1 6の長さをそれそれ 5 k m以下とし、多くの正分散光ファイノ 1 4および負分散光ファイバ 1 6が交互に接続された光ファイバ線路 1 1 を構成することで、個々の光ファイバの波長分散が多少ばらついていても、光フアイバ線路 1 1全体としての波長分散の絶対値を統計的に十分小さくすることができる。

次に、本発明に係る光ファイバ線路を複数含む光伝送路の第 2の実施形態について説明する。図 6は本実施形態に係る光伝送路 3 0の構成を示す図である。本実施形態にかかる光伝送路 3 0が上記第 1の実施形態にかかる光伝送路 1 0と異なる点は以下の通りである。すなわち、上記実施形態にかかる光伝送路 1 0は、複数の正分散光ファイバ 1 4と複数の負分散光ファイバ 1 6とを含む複数の光ケ一ブル 1 2を長手方向に隣接するように配置し、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6とを互いに接続していた。これに対し、本実施形態にかかる光伝送路 3 0は、図 6に示すように、複数の正分散光ファイバ 1 4を含む正分散光ケ —ブル 3 2と、複数の負分散光ファイバ 1 6を含む負分散光ケーブル 3 4とを長手方向に交互に隣接して配置し、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6 とを互いに接続している。

ここで、正分散光ケーブル 3 2に含まれる正分散光ファイバ 1 4の数と負分散光ケ一ブル 3 4に含まれる負分散光ファイバ 1 6の数とは同数となっている。また、正分散光ファイバ 1 4および負分散光ファイバ 1 6それそれは、すべて長さがほぼ等しく、その長さは 5 k m以下となっている。

次に、本実施形態にかかる光伝送路 3 0が備える正分散光ケーブル 3 2および負分散光ケーブル 3 4の製造方法について説明する。本実施形態に係る正分散光ケーブル 3 2および負分散光ケーブル 3 4を製造するためには、上記第 1の実施形態と同様に、図 2に示すように、信号波長帯域である 1 . 5 5 m帯において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバ 1 4 を含む正分散光ファイバ群 Aと、信号波長帯域である 1 . 5 5 m帯において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバ 1 6を含む負分散光ファイバ群 Bを用意する。

正分散光ファイバ群 Aは、所定の波長（例えば 1 5 5 O n m) における累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_Aのガウス分布に従う。また、負分散光ファィバ群 Βは、所定の波長（例えば 1 5 5 O n m) における累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差 cr_Bのガウス分布に従う。

かかる正分散光ファイバ群 Aから複数の正分散光ファイバ 1 4を選択して正分散光ケーブル 3 2を生成すると共に、負分散光ファイバ群 Bから複数の負分散光ファイノ 1 6を選択して負分散光ケ一ブル 3 4を生成する。

続いて、本実施形態にかかる光伝送路 3 0を布設する方法について説明する。本実施形態に係る光伝送路 3 0を布設するためには、上記した製造方法により製造された正分散光ケーブル 3 2と負分散光ケーブル 3 4とを長手方向に交互に隣接して配置し、正分散光ケーブル 3 2に含まれる正分散光ファイバ 1 4と負分散光ケーブル 3 4に含まれる負分散光ファイバ 1 6とを互いに接続する。

本実施形態にかかる光伝送路 3 0は、複数の正分散光ファイバ 1 4を含む正分散光ケーブル 3 2と、複数の負分散光ファイバ 1 6を含む負分散光ケーブル 3 4 とを長手方向に交互に隣接して配置し、正分散光ファイバ 1 4と負分散光フアイノ ' 1 6とを互いに接続して構成しているため、正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイノ 1 6とが交互に接続された光ファイバ線路 3 1を複数含んでいる。従つて、光伝送路 3 0は、複雑な製造工程、困難な制御を伴うことなく、累積分散の絶対値が十分小さく局所的には波長分散の絶対値がゼロにならないような光ファィバ線路 3 1を複数含む構成となる。その結果、パルス波形が崩れることが防止されるとともに四光波混合の発生が抑圧されて光伝送路 3 0の伝送品質を高めることが可能となり、かつ、光伝送路 3 0を安価に構成することが可能となる。また、正分散光ファイバ 1 4各々は、累積分散が平均値 D_A ( > 0 )、標準偏差 cr_Aのガウス分布に従う正分散光ファイバ群 Aから選択された光ファイバであり、負分散光ファイバ 1 6各々は、累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差び _Bのガウス分布に従う負分散光ファイバ群 Bから選択された光ファイバである。よって、平均値 D_Aおよび D _B、標準偏差び _Aおよびび _Bを適切に調整することで、光フアイバ線路 3 1全体での累積分散を所定範囲内に収めることができ、光伝送路 3 0の伝送品質が向上され、高ビットレ一トおよび波長多重方式を用いた大容量光通信に適した光伝送路 3 0を構築することができる。

さらに、本実施形態にかかる光伝送路 3 0は、複数の正分散光ファイバ 1 4を含む複数の正分散光ケーブル 3 2と複数の負分散光ファイバ 1 6を含む負分散光ケーブル 3 4とを用いて構成されているため、正分散光ケーブル 3 2と負分散光ケーブル 3 4とを長手方向に交互に隣接して配置し、これらに含まれる光フアイバを互いに接続するのみで、必然的に正分散光ファイバ 1 4と負分散光ファイバ 1 6とが互いに接続される。従って、光ファイバの接続誤り（例えば、正分散光ファイバ 1 4同士を互いに接続する等の誤り）の発生を防止でき、布設工事の確実度、安定度が向上する。以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。産業上の利用可能性

本発明の光ファイバ線路は、複雑な製造工程、困難な制御を伴うことなく、正分散光ファイバと負分散光ファイバとを交互に接続することによって、光フアイバ線路全体としては累積する波長分散の絶対値を十分小さくできるとともに、局所的には波長分散の絶対値がゼ口にならないようにすることができる。その結果、パルス波形が崩れることが防止されるとともに四光波混合の発生が抑圧されて光ファイバ線路の伝送品質を高めることが可能となり、かつ、光ファイバ線路を安価に構成することが可能となる。

また、正分散光ファイバ各々は、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_A の分布に従う正分散光ファイバ群から選択された光ファイバであり、負分散光フアイバ各々は、累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差 σ_Βの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された光ファイバであるため、平均値 D _Aおよび D _B、標準偏差び _Aおよびび _1¾を適切に調整することで、光ファイバ線路全体での累積分散を所定範囲内に収めることができ、光ファイバ線路の伝送品質が向上され、高ビットレ一トおよび波長多重方式を用いた大容量光通信に適した光ファイノ'線路を構築することができる。

Claims

請求の範囲

1. 累積分散が平均値 D _A (>0)、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファィバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバと、

累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び _Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光フアイバと、を備え、

前記正分散光ファイバと前記負分散光ファイバとが長手方向に交互に配置されて接続されている、ことを特徴とする光ファイバ線路。

2. 前記正分散光ファイバ各々の波長分散は 2 p s/nm/km以上であり、前記負分散光ファイバ各々の波長分散は— 2 p s/nm/km以下である、ことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

3. 前記複数の正分散光ファイバの分散スロープの平均値と、前記複数の負分散光ファイバの分散スロープの平均値とは、異符号である、

ことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

4. 前記正分散光ファイバ各々の実効断面積と、前記負分散光ファイバ各々の実効断面積とは、 50〃m²より大きい、

ことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

5. 前記正分散光ファイバ各々の分散スロープの絶対値と、前記負分散光フアイバ各々の分散スロープの絶対値は、 0. 03 p s/nn^Zkmより小さレヽ、ことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

6. 前記正分散光ファイバのうちいずれかのモードフィールド径に対する前記負分散光ファイバのうちいずれかのモードフィールド径の比が、 0.8以上 1. 2以下である、

ことを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

7 . 前記正分散光ファイバの長さと前記負分散光ファイバの長さのそれそれは、 5 k m以下であることを特徴とする請求項 1に記載の光ファイバ線路。

8 . 請求項 1に記載の光ファイバ線路を複数含む光伝送路であって、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバと、累積分散が平均値 D _B (く 0 )、標準偏差 cr_Bの分布に従う負分散光フアイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバと、をそれぞれ含む複数の光ケーブルが長手方向に隣接するように配置されており、

前記光ケーブルのうちから選択された互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2光ケーブルにおいて、該第 1光ケーブルに含まれる前記正分散光ファイバと該第 2 光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバとが互いに接続されていると共に、該第 1光ケ一ブルに含まれる前記負分散光フアイバと該第 2光ケーブルに含まれる前記正分散光ファイバとが互いに接続されている、

ことを特徴とする光伝送路。

9 . 請求項 1に記載の光ファイバ線路を複数含む光伝送路であって、累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバを含む正分散光ケーブルと、累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差び _B の分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを含む負分散光ケーブルと、が長手方向に交互に隣接して配置されており、

前記正分散光ケーブルに含まれる前記正分散光ファイバと、前記負分散光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバとが互いに接続されている、

ことを特徴とする光伝送路。

1 0 . 請求項 8に記載の光伝送路が備える光ケーブルを製造する方法であつて、

累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び _Aの分布に従う正分散光ファイバ群から、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバを選択し、

累積分散が平均値 D_B (ぐ 0)、標準偏差び Bの分布に従う負分散光ファイバ群から、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを選択し、

前記複数の正分散光ファイバと前記複数の負分散光ファイバとを用いて、正分散ファイバと負分散光ファイバとをそれぞれ含む複数の光ケーブルを生成する、ことを特徴とする光ケーブルの製造方法。

1 1. 請求項 9に記載の光伝送路が備える正分散光ケーブルおよび負分散光ケーブルを製造する方法であって、

累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び Aの分布に従う正分散光ファイバ群から、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光ファイバを選択し、

累積分散が平均値 D_B (ぐ 0)、標準偏差 cr_Bの分布に従う負分散光ファイバ群から、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバを選択し、

前記正分散光ファイバを用いて正分散光ケ一ブルを生成すると共に、前記負分散光ファイバ用いて負分散光ケーブルを生成する、

ことを特徴とする光ケーブルの製造方法。

12. 請求項 8に記載の光伝送路を布設する方法であって、

累積分散が平均値 D_A (>0)、標準偏差び Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバと、累積分散が平均値 D_B (<0)、標準偏差び Bの分布に従う負分散光フアイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光ファイバと、をそれそれ含む複数の光ケーブルを用意し、前記光ケーブルを長手方向に隣接するように配置して、

前記光ケーブルのうち互いに隣接する第 1光ケーブルと第 2光ケーブルにおいて、該第 1光ケーブルに含まれる前記正分散光ファイバと該第 2光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバとを互いに接続すると共に、該第 1光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバと該第 2光ケーブルに含まれる前記正分散光フアイバとを互いに接続する、

ことを特徴とする光伝送路の布設方法。

1 3 . 請求項 9に記載の光伝送路を布設する方法であって、

累積分散が平均値 D _A ( > 0 )、標準偏差 cr_Aの分布に従う正分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において正の波長分散を有する複数の正分散光フアイバを含む正分散光ケーブルと、

累積分散が平均値 D _B ( < 0 )、標準偏差 cr_Bの分布に従う負分散光ファイバ群から選択された、信号波長帯域において負の波長分散を有する複数の負分散光フアイバを含む負分散光ケーブルと、を用意し、

前記正分散光ケ一ブルと前記負分散光ケーブルとを長手方向に交互に隣接して配置して、

前記正分散光ケーブルに含まれる前記正分散光ファイバと、前記負分散光ケーブルに含まれる前記負分散光ファイバとを互いに接続する、

ことを特徴とする光伝送路の布設方法。