WO2013042568A1 - 光伝送路 - Google Patents

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WO2013042568A1
WO2013042568A1 PCT/JP2012/073040 JP2012073040W WO2013042568A1 WO 2013042568 A1 WO2013042568 A1 WO 2013042568A1 JP 2012073040 W JP2012073040 W JP 2012073040W WO 2013042568 A1 WO2013042568 A1 WO 2013042568A1
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optical fiber
optical
mode
general
transmission line
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小西　達也
中西　哲也
林　哲也
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住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical transmission line including a low bending loss optical fiber (BIF).
  • BIF low bending loss optical fiber
  • the optical fiber is required to have a small bending loss, particularly in the FTTx system.
  • the BIF is used in a place where bending is easily given, such as a central office wiring.
  • BIF is an ITU-T Recommendation G. 657, and grades A1, A2, B2, and B3 are divided according to the magnitude of the bending loss, and B3 has the smallest bending loss.
  • an optical fiber having a trench type refractive index structure having an annular groove having a low refractive index in the cladding, and a depressed type refractive index structure in which the refractive index of the cladding is lower than the refractive index of the jacket Optical fibers are known.
  • a BIF having a trench type or depressed type refractive index structure can realize low bending loss by strongly confining light in the core by a groove or a low refractive index cladding provided around the core.
  • BIF not only has a small bending loss in the fundamental mode, but also has a small bending loss in the higher mode.
  • the BIF is assumed to be used in a short length of several meters in the house or under bending.
  • Non-Patent Document 2 Statistical Analysis of MPI in Bend-insensitive Fibers OFC 2009 OTuL1 (Non-Patent Document 2) -30dB for MPI for error-free transmission in the case of 10Gbps optical transmission It is stated that it is necessary to make it less than.
  • the present invention relates to ITU-T Recommendation G. It is an object of the present invention to provide an optical transmission line that includes a low bending loss optical fiber (BIF) defined by 657 and suppresses the influence of MPI.
  • BIF low bending loss optical fiber
  • a core including a central axis, a first optical cladding layer surrounding the core, a second optical cladding layer surrounding the first optical cladding layer, and surrounding the second optical cladding layer A jacket layer, wherein the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core is 0.25 to 0.37%, the relative refractive index difference ⁇ 2 of the first optical cladding layer is 0% or more and less than ⁇ 1, and the second optical cladding a is the relative refractive index difference ⁇ 3 of the layers are less -0.2%, a first optical fiber attenuation coefficient is alpha 11 at the wavelength 1310nm of LP11 mode, which is connected to one end of (2) the first optical fiber An optical transmission line in which a second optical fiber and (3) a third optical fiber connected to the other end of the first optical fiber are laid, and a connection loss A between the first optical fiber and the second optical fiber.
  • the “relative refractive index difference” means a difference (n object ⁇ n jacket ) / n jacket between the refractive index of each part and the refractive index of the jacket layer with respect to the refractive index of the jacket layer.
  • each of the second optical fiber and the third optical fiber is a general-purpose single mode optical fiber, and in the connection between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber, the LP11 mode and the general-purpose single mode light of the first optical fiber.
  • the coupling efficiency with the LP01 mode of the fiber may be 0.5 or less.
  • each of the second optical fiber and the third optical fiber may be a general-purpose single mode optical fiber, and the difference in mode field diameter between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber at a wavelength of 1310 nm may be 1 ⁇ m or less.
  • the general-purpose single mode optical fiber is ITU-T recommendation G.264. This is an optical fiber conforming to 652.
  • a core including a central axis, a first optical cladding layer surrounding the core, a second optical cladding layer surrounding the first optical cladding layer, and the second optical cladding layer are provided.
  • the core has a relative refractive index difference ⁇ 1 of 0.25 to 0.37%, the relative refractive index difference ⁇ 2 of the first optical cladding layer is 0% or more and less than ⁇ 1, and the second optical relative refractive index difference ⁇ 3 of the clad layer is not more than -0.2%, and the first optical fiber attenuation coefficient is alpha 11 at the wavelength 1310nm of LP11 mode, is connected to one end of (2) the first optical fiber
  • the second optical fiber is an optical transmission line in which the connection loss between the first optical fiber and the second optical fiber is A, and the length L [m] of the first optical fiber is expressed by the following equation: : An optical transmission line satisfying the above is provided.
  • the second optical fiber is a general-purpose single-mode optical fiber, and the connection between the first optical fiber and the general-purpose single-mode optical fiber is between the LP11 mode of the first optical fiber and the LP01 mode of the general-purpose single-mode optical fiber.
  • the coupling efficiency may be 0.5 or less.
  • the second optical fiber may be a general-purpose single mode optical fiber, and the difference in mode field diameter between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber at a wavelength of 1310 nm may be 1 ⁇ m or less.
  • a core including a central axis, an optical cladding layer surrounding the core, and a jacket layer surrounding the optical cladding layer the core has a relative refractive index difference ⁇ 1 of 0. 25 is ⁇ 0.37%, a relative refractive index difference ⁇ 2 of the optical cladding layer is 0% or more and less than -0.3%, and the first optical fiber attenuation coefficient is alpha 11 at the wavelength 1310nm of LP11 mode
  • an optical transmission line in which a second optical fiber connected to one end of the first optical fiber and (3) a third optical fiber connected to the other end of the first optical fiber are laid The connection loss between the first optical fiber and the second optical fiber is A, the connection loss B between the first optical fiber and the third optical fiber, and the length L [m] of the first optical fiber is represented by the formula (3). :
  • An optical transmission line satisfying the above is provided.
  • each of the second optical fiber and the third optical fiber is a general-purpose single mode optical fiber, and in the connection between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber, the LP11 mode and the general-purpose single mode light of the first optical fiber.
  • the coupling efficiency with the LP01 mode of the fiber may be 0.5 or less.
  • each of the second optical fiber and the third optical fiber may be a general-purpose single mode optical fiber, and the difference in mode field diameter between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber at a wavelength of 1310 nm may be 1 ⁇ m or less.
  • a core including a central axis, an optical cladding layer surrounding the core, and a jacket layer surrounding the optical cladding layer, the core has a relative refractive index difference ⁇ 1 of 0. is from 25 to 0.37%, the relative refractive index difference ⁇ 2 of the optical cladding layer is less than 0% or more -0.3%, a first optical fiber is an attenuation coefficient alpha 11 at the wavelength 1310nm of LP11 mode, (2) An optical transmission line in which a second optical fiber connected to one end of the first optical fiber is laid, and a connection loss A between the first optical fiber and the second optical fiber, and the first optical fiber The length L [m] is the formula (4): An optical transmission line satisfying the above is provided.
  • the second optical fiber is a general-purpose single-mode optical fiber, and the connection between the first optical fiber and the general-purpose single-mode optical fiber is between the LP11 mode of the first optical fiber and the LP01 mode of the general-purpose single-mode optical fiber.
  • the coupling efficiency may be 0.5 or less.
  • the second optical fiber may be a general-purpose single mode optical fiber, and the difference in mode field diameter between the first optical fiber and the general-purpose single mode optical fiber at a wavelength of 1310 nm may be 1 ⁇ m or less.
  • ITU-T Recommendation G It is possible to provide an optical transmission line including a low bending loss optical fiber (BIF) defined by 657 and in which the influence of MPI is suppressed.
  • BIF low bending loss optical fiber
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a measurement system of Example 1.
  • Example 3 is a graph showing the relationship between MPI experimental values and MPI calculated values in Example 1.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a measurement system 4 in Example 2.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a measurement system 4 in Example 2.
  • Example 10 is a graph showing the relationship between the measured MPI value and the number of staples in Example 3.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a refractive index distribution of a BIF having a trench type refractive index structure.
  • the trench type BIF includes a core (radius r1) including a central axis, a first optical cladding layer (radius r2) surrounding the core, a second optical cladding layer (radius r3) surrounding the first optical cladding layer, 2 having a jacket layer surrounding the optical cladding layer.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core is 0.25 to 0.37%
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 of the first optical cladding layer is 0% or more
  • the relative refractive index of the second optical cladding layer is The rate difference ⁇ 3 is ⁇ 0.2% or less and satisfies the relationship ⁇ 1> ⁇ 2> ⁇ 3.
  • Such a BIF is an ITU-T recommendation G.264. 657. Satisfy B3.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a refractive index distribution of a BIF having a depressed type refractive index structure.
  • the depressed BIF has a core (radius r1) including a central axis, an optical cladding layer (radius r2) surrounding the core, and a jacket layer surrounding the optical cladding layer.
  • the relative refractive index difference ⁇ 1 of the core is 0.25 to 0.37%
  • the relative refractive index difference ⁇ 2 of the optical cladding layer is ⁇ 0.3% or more and less than 0%.
  • Such optical fibers are described in ITU-T Recommendation G. 657. Satisfies A2.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the configuration of the optical transmission line 1 of the first embodiment and the MPI there.
  • the optical transmission line 1 includes a first optical fiber 11, a second optical fiber 12 connected to the incident end of the first optical fiber 11, and a third optical fiber 13 connected to the output end of the first optical fiber 11. Is provided.
  • the first optical fiber 11 is a BIF
  • each of the second optical fiber 12 and the third optical fiber 13 is a general-purpose single mode optical fiber.
  • the general-purpose single mode optical fiber may have a substantially step type refractive index structure.
  • a part of the fundamental mode (LP01 mode) propagating through the second optical fiber 12 is coupled to the higher-order mode (LP11 mode) at the connection portion between the second optical fiber 12 and the first optical fiber 11. Both the fundamental mode (LP01 mode) and the higher order mode (LP11 mode) are incident on the first optical fiber 11. Most of the fundamental mode (LP01 mode) propagating through the first optical fiber 11 is coupled to the fundamental mode (LP01 mode) at the connection portion between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13. In addition, the higher order mode (LP11 mode) that has propagated through the first optical fiber 11 is partly coupled to the fundamental mode (LP01 mode) at the connection portion between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13.
  • a fundamental mode derived from the fundamental mode in the first optical fiber 11 (hereinafter referred to as “basic component”) and a fundamental mode derived from the higher-order mode in the first optical fiber 11 (hereinafter referred to as “basic component”). "Higher order component”).
  • MPI fundamental mode derived from the fundamental mode in the first optical fiber 11
  • base component fundamental mode derived from the higher-order mode in the first optical fiber 11
  • MPI Higher order component
  • the electric field of the base component is represented as E 0 exp (j ⁇ 0 ), and the electric field of the higher order component is represented as ⁇ E 0 exp (j ⁇ 1 ).
  • the electric field of the fundamental mode (LP01 mode) in the third optical fiber 13 is represented by the equation (5a)
  • the intensity of the fundamental mode (LP01 mode) in the third optical fiber 13 is represented by the equation (5b).
  • MPI is expressed by equation (6).
  • the intensity represented by the equation (5b) is observed as the intensity of the guided light of the third optical fiber 13.
  • the received light intensity becomes the maximum value
  • the phase difference between the base component and the higher order component is ⁇
  • the ratio ptp (Peak to Peak) between the maximum value and the minimum value of the received light intensity is expressed by equation (7).
  • Expression (7) is used, Expression (6) is expressed by Expression (8).
  • the coupling efficiency from the fundamental mode of the second optical fiber 12 to the fundamental mode of the first optical fiber 11 at the junction between the second optical fiber 12 and the first optical fiber 11 is expressed as ⁇ 01 ⁇ .
  • a 01, 1 represents the coupling efficiency to the higher-order mode of the first optical fiber 11 and eta 01-11,1 from the fundamental mode of the second optical fiber 12.
  • the coupling efficiency from the fundamental mode of the first optical fiber 11 to the fundamental mode of the third optical fiber 13 at the junction between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13 is represented by ⁇ 01-01
  • the coupling efficiency from the higher order mode of the optical fiber 11 to the fundamental mode of the third optical fiber 13 is represented by ⁇ 11-01,1 .
  • the length of the first optical fiber 11 is L.
  • the attenuation coefficient of the higher-order mode in the first optical fiber 11 is expressed as ⁇ 11.
  • the transmission loss [dB] of the higher-order mode in the first optical fiber 11 is represented by 10 ⁇ log 10 (exp ( ⁇ 11 L)). It is assumed that the fundamental mode attenuation in the first optical fiber 11 is zero.
  • the intensity P 01 of the base component in the third optical fiber 13 is expressed by equation (9).
  • Intensity P 11 of high-order components of the third optical fiber 13 is expressed by equation (10).
  • MPI is expressed by equation (11). When the equation (11) is used, MPI can be predicted from ⁇ and ⁇ of the measurement system.
  • the MPI is the coupling efficiency ⁇ 01-01,1 , ⁇ 01-11 , 1 , ⁇ 01-01 , 2 ⁇ 11-01 , 2 , higher order in the first optical fiber 11 It is determined by the mode attenuation coefficient ⁇ 11 and the length L of the first optical fiber 11.
  • the coupling efficiency ⁇ 01-11,1 and the coupling efficiency ⁇ 11-01,1 are made as small as possible, the attenuation coefficient ⁇ 11 is made as large as possible, and L is made as long as possible. It is desirable.
  • the coupling efficiency is determined by the difference in mode field diameter between two optical fibers connected to each other and the amount of axial deviation. In order to reduce MPI, it is desirable to reduce the difference in mode field diameter and the amount of axial deviation. Note that the coupling efficiency ⁇ 01-01,1 , ⁇ 01-01,2 in dB represents a connection loss. In other words, the smaller the connection loss, the better the MPI.
  • the coupling efficiency ⁇ 01-11,1 is preferably 0.5 or less, and the coupling efficiency ⁇ 11-01,1 is preferably 0.5 or less.
  • the difference of the mode field diameter in wavelength 1310nm of each of the 1st optical fiber 11 and the 2nd optical fiber 12 is 1 micrometer or less.
  • the difference in mode field diameter between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13 at a wavelength of 1310 nm is preferably 1 ⁇ m or less.
  • the higher-order mode attenuation coefficient ⁇ 11 in the first optical fiber 11 is determined by the laying state of the first optical fiber 11 (a given bending diameter) and the refractive index profile of the first optical fiber 11.
  • eta, at any value alpha 11 is, by increasing the length L of the first optical fiber 11, it is possible to reduce the MPI.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the length L of the first optical fiber 11 and the MPI calculation value at a wavelength of 1310 nm.
  • the connection loss between the first optical fiber 11 and the second optical fiber 12 is 1.0 dB
  • the connection loss between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13 is 1.0 dB.
  • ⁇ 01-01,1 0.78
  • ⁇ 01-01,1 0.78
  • ⁇ 01-11,1 0.21
  • ⁇ 11-01.2 0.21
  • the efficiency of coupling to the mode is 0.01.
  • Three types of first optical fibers 11 with different high-order mode attenuation coefficients ⁇ 11 were assumed. Each of the attenuation coefficient alpha 11 was 0.39,1.65,5.48.
  • the other two types of first optical fibers (BIF) 11 are G.I. 657. Satisfies A2.
  • the MPI decreases as the length L of the first optical fiber 11 increases.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the connection loss at the wavelength of 1310 nm and the MPI calculation value in the first embodiment.
  • the length L of the first optical fiber 11 is 1 m.
  • the attenuation coefficient alpha 11 of higher-order mode of the first optical fiber 11 was set to 0.39.
  • the connection loss between the first optical fiber 11 and the second optical fiber 12 is assumed to be equal to the connection loss between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13.
  • the MPI increases as the connection loss increases. If the connection loss at both ends of the first optical fiber 11 is 0.3 dB or less, the MPI is less than ⁇ 30 dB.
  • connection loss is determined by the connection method (fusion, V-connection, mechanical splice)
  • the degree of freedom of the value is low. Therefore, as a technique for suppressing the MPI of the system, it is desirable to optimize the fiber length L after prescribing the connection state and limiting the range in which the connection loss can be taken.
  • the minimum length with which the MPI is less than ⁇ 40 dB (the actual target MPI ⁇ 30 dB plus a margin of ⁇ 10 dB error (described later)).
  • the equation for calculating L is expressed as equation (12).
  • A is a connection loss [dB] between the second optical fiber 12 and the first optical fiber 11
  • B is a connection loss [dB] between the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13. .
  • connection losses A and B are assumed to be less than 0.3 dB. In that case, 0.3 may be used as the values of the connection losses A and B.
  • Attenuation coefficient alpha 11 of higher-order mode in the first optical fiber 11 since it is determined by the refractive index distribution varies from the fiber.
  • the attenuation coefficient ⁇ 11 has wavelength dependence, and the attenuation coefficient ⁇ 11 increases as the wavelength increases in the wavelength range of 1310 to 1650 nm. Therefore, the MPI is often the largest at a wavelength of 1310 nm.
  • ⁇ 11 in the 1310nm is, ITU-T Recommendation G. 657.
  • the range of 0.2 to 0.5 is common for B3 compliant BIFs.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the optical transmission line 2 and the MPI in the second embodiment.
  • the optical transmission line 2 includes a first optical fiber 11, a second optical fiber 12 connected to the incident end of the first optical fiber 11, and a light receiver 14 that receives the guided light of the second optical fiber 12.
  • the first optical fiber 11 is a BIF
  • the second optical fiber 12 is a general-purpose single mode optical fiber.
  • MPI is expressed by the equation (13).
  • the coupling efficiency from the fundamental mode of the second optical fiber 12 to the fundamental mode of the first optical fiber 11 at the junction between the second optical fiber 12 and the first optical fiber 11 is represented by ⁇ 01-01
  • the coupling efficiency from the fundamental mode of the two optical fibers 12 to the higher order mode of the first optical fiber 11 was represented as ⁇ 01-11 .
  • the minimum length for which the MPI is less than ⁇ 40 dB (the actual target MPI ⁇ 30 dB plus a margin of ⁇ 10 dB error (described later)).
  • the equation for calculating L is expressed as equation (14).
  • A is a connection loss [dB] between the second optical fiber 12 and the first optical fiber 11.
  • the actual MPI can be set to ⁇ 30 dB by setting the length L of the first optical fiber 11 that satisfies the expression (14).
  • G.C. corresponding to the optical fiber shown in FIG. 657.
  • the MPI is generated by recombination with the fundamental mode at the bent portion or the connecting portion. Therefore, it is desirable to extend the formulas (12) and (14) to a shape including the influence of bending.
  • higher order mode excitation due to bending and recombination to the fundamental mode are about an order of magnitude smaller than the effect of connection loss.
  • MPI can be -30 dB.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a schematic configuration of the measurement system 3 according to the first embodiment.
  • the measurement system 3 measures the MPI by experiment for the optical transmission line 1 of the first embodiment.
  • the first optical fiber 11 is a BIF, and three types of fibers 1 to 3 are used as the first optical fiber 11.
  • the length L of the first optical fiber 11 was 1 m.
  • Each of the second optical fiber 12 and the third optical fiber 13 was a general-purpose single mode optical fiber.
  • the first optical fiber 11 and the second optical fiber 12 were fused and connected, and the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13 were fused.
  • a light source 15 is provided at the entrance end of the second optical fiber 12, and a light receiver 14 is provided at the exit end of the third optical fiber 13.
  • a polarization scrambler 16 is provided in the middle of the second optical fiber 12.
  • MPI at a wavelength of 1310 nm was measured by the measurement method described in Ming-Jun Li, et al (Non-patent Document 2). In addition, MPI at a wavelength of 1310 nm was calculated from the equation (11).
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the MPI experimental value and the MPI calculated value in Example 1.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of the measurement system 4 of the second embodiment.
  • the measurement system 4 also measures the MPI by experiment for the optical transmission line 1 of the first embodiment.
  • the first optical fiber 11 was BIF. Cylindrical objects having a radius of curvature of 5 mm were arranged at each of four corners of a square having a side length of 1 m, and the first optical fiber was wound only 20 times around them.
  • Each of the second optical fiber 12 and the third optical fiber 13 was a general-purpose single mode optical fiber.
  • the first optical fiber 11 and the second optical fiber 12 were connected by a V-groove, and the first optical fiber 11 and the third optical fiber 13 were connected by a V-groove.
  • a light source 15 is provided at the entrance end of the second optical fiber 12, and a light receiver 14 is provided at the exit end of the third optical fiber 13.
  • a polarization scrambler 16 is provided in the middle of the second optical fiber 12.
  • the cut-off wavelength of the first optical fiber 11 was about 1250 nm.
  • the measurement wavelength was 1310 nm.
  • the connection loss was less than 0.3 dB.
  • the bending loss at a curvature radius of 5 mm was less than 0.1 dB / turn.
  • Example 3 a stapling test was performed on the first optical fiber (BIF) 11.
  • BIF first optical fiber
  • a BIF-encapsulated optical fiber cable with a diameter of 3 mm was stapled at intervals of about 5 cm, and the change in MPI was measured.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the MPI measurement value and the number of staples in Example 3. As can be seen from FIG. 10, there is no significant change in the measured MPI value even when staples are driven at intervals of 5 cm. It can be seen from the given bend that the connection loss at the optical fiber connection is dominant over MPI.
  • BIF low bending loss optical fibers
  • a transmission error occurs by setting the length of the first optical fiber 11 to be equal to or longer than the length L of the MPI of less than ⁇ 30 dB in advance. Can be avoided.

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Abstract

　ＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７により規定される低曲げ損失光ファイバ（ＢＩＦ）を含みＭＰＩによる影響が抑制された光伝送路を提供する。光伝送路１は、第１光ファイバ１１と、第１光ファイバ１１の入射端に接続された第２光ファイバ１２と、第１光ファイバ１１の出射端に接続された第３光ファイバ１３とを備える。第１光ファイバ１１は低損失光ファイバ（ＢＩＦ）であり、第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３それぞれは汎用シングルモード光ファイバである。第１光ファイバのＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続ロス、第１光ファイバと第３光ファイバとの接続ロス、および、第１光ファイバの長さは、所定の関係式を満たす。

Description

光伝送路
　本発明は、低曲げ損失光ファイバ（ＢＩＦ；Bend Insensitive Fiber）を含む光伝送路に関する。
　光ファイバは、特にＦＴＴｘシステムでは曲げ損失が小さいことが要求される。ＢＩＦは、電話局の局内配線など曲げが与えられやすい場所において使用されている。ＢＩＦは、ＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７により規定されており、その曲げ損失の大きさによって、Ａ１，Ａ２，Ｂ２，Ｂ３とグレードが分かれており、Ｂ３が最も曲げ損失が小さい。
　ＢＩＦとして、クラッドの中に屈折率が低い環状の溝部を有するトレンチ型の屈折率構造を有する光ファイバ、および、クラッドの屈折率がジャケットの屈折率よりも低いディプレスト型の屈折率構造を有する光ファイバが知られている。トレンチ型またはディプレスト型の屈折率構造を有するＢＩＦは、コアの周囲に設けられた溝部や低屈折率クラッドにより光をコアに強く閉じ込めることで、低曲げ損失を実現することができる。ＢＩＦは、基底モードの曲げ損失が小さいだけでなく、高次モードの曲げ損失も小さい。また、ＢＩＦは、宅内において数ｍの短尺での敷設や曲げ付与下での使用が想定される。
　したがって、ＢＩＦ入射端における他の光ファイバとの接続部分やＢＩＦの曲げ付与部分で高次モードが励振されると、その高次モードは、ＢＩＦ中を伝搬して、ＢＩＦ出射端における他の光ファイバとの接続部分や曲げ付与部分で基底モードと干渉する。この干渉はＭＰＩ（Multi-Path Interference、多光路間干渉）と呼ばれる。David Z. Chen, et al, “Testing MPI Threshold in Bend Insensitive Fiber Using Coherent Peak-To-Peak Power Method” OFC 2009 NTuC5（非特許文献１）は、ＭＰＩに因り光強度が時間的に変動し、これに伴って伝送エラーが発生する場合があることを記載している。Ming-Jun Li, et al, “Statistical Analysis of MPI in Bend-insensitive Fibers” OFC 2009 OTuL1（非特許文献２）は、ビットレート１０Ｇｂｐｓの光伝送の場合、エラーフリー伝送のためにはＭＰＩを－３０ｄＢ未満とする必要があることを記載している。
　本発明は、ＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７により規定される低曲げ損失光ファイバ（ＢＩＦ）を含みＭＰＩの影響が抑制された光伝送路を提供することを目的とする。
　目的を達成するため、（１）中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む第１光学クラッド層と、該第１光学クラッド層を取り囲む第２光学クラッド層と、該第２光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、第１光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が０％以上Δ１未満であり、第２光学クラッド層の相対屈折率差Δ３が－０．２％以下であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、（２）第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと、（３）第１光ファイバの他端に接続された第３光ファイバとが敷設された光伝送路であって、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続ロスＡと、第１光ファイバと第３光ファイバとの接続ロスＢと、第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（１）式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 を満たす光伝送路が提供される。なお、本明細書で「相対屈折率差」とはジャケット層の屈折率に対する各部の屈折率とジャケット層の屈折率との差（ｎｏｂｊｅｃｔ－ｎｊａｃｋｅｔ）／ｎｊａｃｋｅｔを意味する。
　このとき、第２光ファイバおよび第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバと汎用シングルモード光ファイバとの接続において、第１光ファイバのＬＰ１１モードと汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下であってもよい。また、第２光ファイバおよび第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバおよび汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であってもよい。ここで汎用シングルモード光ファイバとはＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５２に準拠した光ファイバである。
　発明の他の態様として、（１）中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む第１光学クラッド層と、該第１光学クラッド層を取り囲む第２光学クラッド層と、該第２光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、第１光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が０％以上Δ１未満であり、第２光学クラッド層の相対屈折率差Δ３が－０．２％以下であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、（２）第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバとが敷設された光伝送路であって、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続ロスをＡと、第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが下記の式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 を満たす光伝送路が提供される。
　このとき、第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバと汎用シングルモード光ファイバとの接続において、第１光ファイバのＬＰ１１モードと汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下であってもよい。また、第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバおよび汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であるのもよい。
　発明のさらに他の態様として、（１）中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む光学クラッド層と、該光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が－０．３％以上０％未満であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、（２）第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと、（３）第１光ファイバの他端に接続された第３光ファイバとが敷設された光伝送路であって、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続ロスをＡと、第１光ファイバと第３光ファイバとの接続ロスＢと、第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（３）式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 を満たす光伝送路が提供される。
　このとき、第２光ファイバおよび第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバと汎用シングルモード光ファイバとの接続において、第１光ファイバのＬＰ１１モードと汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下であってもよい。また、第２光ファイバおよび第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバおよび汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であってもよい。
　発明のさらに他の態様として、（１）中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む光学クラッド層と、該光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が－０．３％以上０％未満であり、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、（２）第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバとが敷設された光伝送路であって、第１光ファイバと第２光ファイバとの接続ロスＡと、第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（４）式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 を満たす光伝送路が提供される。
　このとき、第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバと汎用シングルモード光ファイバとの接続において、第１光ファイバのＬＰ１１モードと汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下であってもよい。また、第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、第１光ファイバおよび汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であってもよい。
　本発明によれば、ＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７により規定される低曲げ損失光ファイバ（ＢＩＦ）を含みＭＰＩの影響が抑制された光伝送路を提供することができる。
トレンチ型の屈折率構造を有するＢＩＦの屈折率分布を示す概念図である。
ディプレスト型の屈折率構造を有するＢＩＦの屈折率分布を示す概念図である。
第１実施形態の光伝送路の構成とそこにおけるＭＰＩを説明する概念図である。
第１実施形態における第１光ファイバの長さＬと波長１３１０ｎｍにおけるＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。
第１実施形態での、波長１３１０ｎｍにおける接続ロスとＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。
第２実施形態の光伝送路の構成とそこにおけるＭＰＩを説明する概念図である。
実施例１の測定系の概念図である。
実施例１におけるＭＰＩ実験値とＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。
実施例２の測定系４の概念図である。
実施例３におけるＭＰＩ測定値とステープル回数との関係を示すグラフである。
　本発明の実施形態が、以下において、図面を参照して説明される。図面は、説明を目的とし、発明の範囲を限定しようとするものではない。図面において、説明の重複を避けるため、同じ符号は同一部分を示す。図面中の寸法の比率は、必ずしも正確ではない。
　図１は、トレンチ型の屈折率構造を有するＢＩＦの屈折率分布を示す概念図である。トレンチ型ＢＩＦは、中心軸を含むコア（半径ｒ１）と、このコアを取り囲む第１光学クラッド層（半径ｒ２）と、第１光学クラッド層を取り囲む第２光学クラッド層（半径ｒ３）と、第２光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有する。トレンチ型ＢＩＦは、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、第１光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が０％以上であり、第２光学クラッド層の相対屈折率差Δ３が－０．２％以下であり、Δ１＞Δ２＞Δ３なる関係を満たす。このようなＢＩＦはＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７．Ｂ３を満たす。
　図２は、ディプレスト型の屈折率構造を有するＢＩＦの屈折率分布を示す概念図である。ディプレスト型ＢＩＦは、中心軸を含むコア（半径ｒ１）と、このコアを取り囲む光学クラッド層（半径ｒ２）と、この光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有する。ディプレスト型ＢＩＦは、コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が－０．３％以上０％未満である。このような光ファイバはＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７．Ａ２を満たす。
　図３は、第１実施形態の光伝送路１の構成とそこにおけるＭＰＩを説明する概念図である。光伝送路１は、第１光ファイバ１１と、第１光ファイバ１１の入射端に接続された第２光ファイバ１２と、第１光ファイバ１１の出射端に接続された第３光ファイバ１３とを備える。第１光ファイバ１１はＢＩＦであり、第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３それぞれは汎用シングルモード光ファイバである。汎用シングルモード光ファイバは、略ステップ型の屈折率構造を有していてもよい。
　第２光ファイバ１２を伝搬してきた基底モード（ＬＰ０１モード）は、第２光ファイバ１２と第１光ファイバ１１との接続部分において、その一部が高次モード（ＬＰ１１モード）に結合される。第１光ファイバ１１には基底モード（ＬＰ０１モード）および高次モード（ＬＰ１１モード）の双方が入射される。第１光ファイバ１１を伝搬してきた基底モード（ＬＰ０１モード）は、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接続部分において、その殆どが基底モード（ＬＰ０１モード）に結合される。また、第１光ファイバ１１を伝搬してきた高次モード（ＬＰ１１モード）は、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接続部分において、その一部が基底モード（ＬＰ０１モード）に結合される。
　したがって、第３光ファイバ１３においては、第１光ファイバ１１における基底モードに由来する基底モード（以下「基底成分」という。）と、第１光ファイバ１１における高次モードに由来する基底モード（以下「高次成分」という。）とが干渉する。これがＭＰＩである。ＭＰＩの大きさは、第３光ファイバにおける高次成分の強度と基底成分の強度との比で表される。
　基底成分の電界をＥ０ｅｘｐ（ｊφ０）と表し、高次成分の電界をαＥ０ｅｘｐ（ｊφ１）と表す。第３光ファイバ１３における基底モード（ＬＰ０１モード）の電界は（５ａ）式で表され、また、第３光ファイバ１３における基底モード（ＬＰ０１モード）の強度は（５ｂ）式で表される。ＭＰＩは（６）式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
 実験的には、第３光ファイバ１３の導波光の強度として（５ｂ）式で表される強度が観測される。第３光ファイバ１３において、基底成分と高次成分との位相差が０であるとき受光強度は最大値となり、基底成分と高次成分との位相差がπであるとき受光強度は最小値となる。受光強度の最大値と最小値との比ｐｔｐ（Peak to Peak）は（７）式で示される。（７）式を用いると、（６）式は（８）式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　図３に示されるように、第２光ファイバ１２と第１光ファイバ１１との接合部分において、第２光ファイバ１２の基底モードから第１光ファイバ１１の基底モードへの結合効率をη０１－０１，１と表し、第２光ファイバ１２の基底モードから第１光ファイバ１１の高次モードへの結合効率をη０１－１１，１と表す。第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接合部分において、第１光ファイバ１１の基底モードから第３光ファイバ１３の基底モードへの結合効率をη０１－０１，２と表し、第１光ファイバ１１の高次モードから第３光ファイバ１３の基底モードへの結合効率をη１１－０１，２と表す。第１光ファイバ１１の長さをＬとする。第１光ファイバ１１における高次モードの減衰係数をα１１と表す。第１光ファイバ１１における高次モードの伝送損失［ｄＢ］は、１０×ｌｏｇ１０（ｅｘｐ（－α１１Ｌ））で表される。なお、第１光ファイバ１１における基底モードの減衰を０とする。
　第３光ファイバ１３における基底成分の強度Ｐ０１は（９）式で表される。第３光ファイバ１３における高次成分の強度Ｐ１１は（１０）式で表される。ＭＰＩは（１１）式で表される。（１１）式を用いると、測定系のηおよびαからＭＰＩを予測することが可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　（１１）式から判るように、ＭＰＩは、結合効率η０１－０１，１，η０１－１１，１，η０１－０１，２，η１１－０１，２、第１光ファイバ１１における高次モードの減衰係数α１１および第１光ファイバ１１の長さＬにより決定される。ＭＰＩを小さくするためには、結合効率η０１－１１，１および結合効率η１１－０１，２を可能な限り小さくし、減衰係数α１１を可能な限り大きくし、Ｌを可能な限り長くすることが望ましい。
　結合効率は、互いに接続された２本の光ファイバのモードフィールド径の差と軸ずれ量により決まる。ＭＰＩを小さくするためには、モードフィールド径の差および軸ずれ量それぞれを小さくすることが望ましい。なお、結合効率η０１－０１，１，η０１－０１，２をｄＢ表示したものは、接続ロスを表している。接続ロスが小さいほどＭＰＩは良好となると言い換えることができる。
　結合効率η０１－１１，１は０．５以下であるのが好ましく、結合効率η１１－０１，２は０．５以下であるのが好ましい。また、第１光ファイバ１１および第２光ファイバ１２それぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であるのが好ましい。第１光ファイバ１１および第３光ファイバ１３それぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下であるのが好ましい。
　第１光ファイバ１１における高次モードの減衰係数α１１は、第１光ファイバ１１の敷設状態（与えられる曲げの径）および第１光ファイバ１１の屈折率プロファイルによって決まる。η、α１１が何れの値でも、第１光ファイバ１１の長さＬを長くすることで、ＭＰＩを低減することが可能となる。
　図４は、第１光ファイバ１１の長さＬと波長１３１０ｎｍにおけるＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。ここでは、第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２との接続ロスを１．０ｄＢとし、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接続ロスを１．０ｄＢとした。このとき、η０１－０１，１＝０．７８、η０１－０１，２＝０．７８、η０１－１１，１＝０．２１、η１１－０１．２＝０．２１であり、他モードへの結合の効率が０．０１である。高次モードの減衰係数α１１が異なる３種類の第１光ファイバ１１を想定した。各々の減衰係数α１１は０．３９、１．６５、５．４８であった。α１１＝０．３９の第１光ファイバ（ＢＩＦ）１１はＧ．６５７．Ｂ３準拠である。他の２種類の第１光ファイバ（ＢＩＦ）１１はＧ．６５７．Ａ２を満たす。
　図４から判るように、第１光ファイバ１１の長さＬが長いほどＭＰＩが減少する。単位長さ当たりのＭＰＩ減少量はα１１に依存する。α１１が小さい（ＬＰ１１モードの損失が小さい）ほど、単位長さ当たりのＭＰＩ減少量は小さい。例えば、α１１＝０．３９の第１光ファイバ１１においては、長さＬが７ｍ以上であれば、ＭＰＩは－３０ｄＢ未満となる。
　図５は、第１実施形態における波長１３１０ｎｍにおける接続ロスとＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。ここでは、第１光ファイバ１１の長さＬを１ｍとした。第１光ファイバ１１の高次モードの減衰係数α１１を０．３９とした。第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２との接続ロスと、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接続ロスとが互いに等しいとした。図５から判るように、接続ロスが大きいほどＭＰＩが増加する。第１光ファイバ１１の両端の接続ロスが０．３ｄＢ以下であれば、ＭＰＩは－３０ｄＢ未満となる。
　図４および図５それぞれの計算例では、接続ロスおよびファイバ長それぞれをパラメータとしてＭＰＩ変化を示した。しかし、実使用上においては、接続ロスは、接続方法（融着、Ｖ接、メカニカルスプライス）によって決定されるので、その値の自由度が低いことが想定される。したがって、系のＭＰＩを抑制する手法としては、あらかじめ接続状態を規定し接続ロスの取りうる範囲を限定したうえで、ファイバ長Ｌを最適化することが望ましい。
　そこで、（１１）式をファイバ長Ｌについて整理することにより、ＭＰＩが－４０ｄＢ未満（実際の目標ＭＰＩである－３０ｄＢに±１０ｄＢの誤差（後述）による余裕を加えた値）となる最小長さＬを算出する式は、（１２）式のように表される。ここで、Ａは、第２光ファイバ１２と第１光ファイバ１１との接続ロス［ｄＢ］であり、Ｂは、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３との接続ロス［ｄＢ］である。（１２）式を満たす第１光ファイバ１１の長さＬとすることで、実際のＭＰＩを－３０ｄＢとすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　各パラメータの数値例は以下のとおりである。融着接続の場合、接続ロスＡ，Ｂの値は０．３ｄＢ未満であることが想定される。その場合は、接続ロスＡ，Ｂの値として０．３を用いればよい。第１光ファイバ１１における高次モードの減衰係数α１１は、屈折率分布により決定されるので、ファイバ毎に異なる。加えて、減衰係数α１１は波長依存性を有し、波長範囲１３１０～１６５０ｎｍでは長波長ほど減衰係数α１１が大きくなる。したがって、ＭＰＩは波長１３１０ｎｍにおいて最も大きくなる場合が多い。１３１０ｎｍにおけるα１１は、ＩＴＵ－Ｔ勧告Ｇ．６５７．Ｂ３準拠のＢＩＦにおいては、０．２～０．５の範囲が一般的である。
　図６は、第２実施形態の光伝送路２とそこにおけるＭＰＩを説明する概念図である。光伝送路２は、第１光ファイバ１１と、第１光ファイバ１１の入射端に接続された第２光ファイバ１２と、第２光ファイバ１２の導波光を受光する受光器１４とを備える。第１光ファイバ１１はＢＩＦであり、第２光ファイバ１２は汎用シングルモード光ファイバである。
　第２実施形態では、ＭＰＩは（１３）式で表される。ここで、第２光ファイバ１２と第１光ファイバ１１との接合部分において、第２光ファイバ１２の基底モードから第１光ファイバ１１の基底モードへの結合効率をη０１－０１と表し、第２光ファイバ１２の基底モードから第１光ファイバ１１の高次モードへの結合効率をη０１－１１と表した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　また、（１３）式をファイバ長Ｌについて整理することにより、ＭＰＩが－４０ｄＢ未満（実際の目標ＭＰＩである－３０ｄＢに±１０ｄＢの誤差（後述）による余裕を加えた値）となる最小長さＬを算出する式は、（１４）式のように表される。ここで、Ａは、第２光ファイバ１２と第１光ファイバ１１との接続ロス［ｄＢ］である。第２実施形態の光伝送路２では、（１４）式を満たす第１光ファイバ１１の長さＬとすることで、実際のＭＰＩを－３０ｄＢとすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　なお、ＢＩＦは、微小曲げ（例えば曲率半径Ｒ＝５～１５ｍｍ）が与えられた状態での使用が想定される。その場合、ＢＩＦの微小曲げが与えられた部分において、高次モードの励振や基底モードへの再結合が発生するので、これを接続部分と同様に取り扱うことが望ましい。例えば、図１に示された光ファイバに対応するＧ．６５７．Ｂ３準拠のＢＩＦは、曲げ損失の規格として曲率半径Ｒ＝５ｍｍでの曲げロスが０．１５ｄＢ／ｔｕｒｎ未満とされ、その曲げ部分で損失した基底モードの一部が高次モード（クラッドを伝搬するクラッドモード）として伝搬し、曲げ部分または接続部分で基底モードと再結合しＭＰＩが発生する。したがって、（１２）式および（１４）式を曲げの影響を含めた形まで拡張することが望ましい。しかし、曲げに因る高次モードの励振や基底モードへの再結合は、接続ロスの影響と比べて一桁程度小さい。極端に曲率半径Ｒの小さい曲げ（曲率半径Ｒ＜５ｍｍ）が短い間隔（数ｃｍ程度）で連続的に与えられない限り、実使用上は（１２）、（１４）式の関係を満たすことでＭＰＩを－３０ｄＢとすることができる。
　次に、実施例について説明する。図７は、実施例１の測定系３の概略構成を示す概念図である。測定系３は、第１実施形態の光伝送路１についてＭＰＩを実験により測定するものである。第１光ファイバ１１はＢＩＦであり、第１光ファイバ１１として３種類のファイバ１～３を用いた。第１光ファイバ１１の長さＬを１ｍとした。第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３それぞれは、汎用シングルモード光ファイバであった。第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とを融着接続し、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３とを融着接続した。第２光ファイバ１２の入射端に光源１５を設け、第３光ファイバ１３の出射端に受光器１４を設けた。第２光ファイバ１２の途中に偏波スクランブラ１６を設けた。Ming-Jun Li, et al（非特許文献２）に記載された測定方法により波長１３１０ｎｍでのＭＰＩを測定した。また、（１１）式により波長１３１０ｎｍでのＭＰＩを計算した。
　実施例１において第１光ファイバ１１として用いた３種類のファイバ１～３それぞれの屈折率プロファイルを規定する数値を表１に、同じく諸元、ＭＰＩ実験値およびＭＰＩ計算値などを表２に示す。図８は、実施例１におけるＭＰＩ実験値とＭＰＩ計算値との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 表と図８から判るように、ＭＰＩ実験値とＭＰＩ計算値との誤差は±１０ｄＢの範囲である。したがって、この誤差分を考慮して、ファイバ長ＬをＭＰＩ計算値＝－４０ｄＢとなる値とすることで、ＭＰＩ実測値＜－３０ｄＢが達成可能となる。このことから、（１２）、（１４）式を用いればよい。
　図９は、実施例２の測定系４の概略構成を示す概念図である。測定系４も、第１実施形態の光伝送路１についてＭＰＩを実験により測定するものである。第１光ファイバ１１はＢＩＦであった。各辺の長さが１ｍの正方形の４隅それぞれに曲率半径５ｍｍの円柱物体を配置し、これらの周りに第１光ファイバを２０回だけ巻いた。第２光ファイバ１２および第３光ファイバ１３それぞれは、汎用シングルモード光ファイバであった。第１光ファイバ１１と第２光ファイバ１２とをＶ溝により接続し、第１光ファイバ１１と第３光ファイバ１３とをＶ溝により接続した。第２光ファイバ１２の入射端に光源１５を設け、第３光ファイバ１３の出射端に受光器１４を設けた。第２光ファイバ１２の途中に偏波スクランブラ１６を設けた。
　第１光ファイバ１１のカットオフ波長は約１２５０ｎｍであった。測定波長は１３１０ｎｍであった。接続ロスは０．３ｄＢ未満であった。曲率半径５ｍｍでの曲げ損失は０．１ｄＢ／ｔｕｒｎ未満であった。ＭＰＩの測定値は５０±３ｄＢであった。これらから、少なくとも１ｍの間隔で曲率半径Ｒ＝５ｍｍ相当の曲げを第１光ファイバ１１に与えても、ＭＰＩは－３０ｄＢ未満となる。
　実施例３では、第１光ファイバ（ＢＩＦ）１１に対してステープル打ち試験を行った。直径３ｍｍのＢＩＦ内包光ファイバケーブルに対し、およそ５ｃｍ間隔でステープルを打ち、ＭＰＩの変化を測定した。図１０は、実施例３におけるＭＰＩ測定値とステープル回数との関係を示すグラフである。図１０から判るように、５ｃｍ間隔でステープルを打ちつけた場合であっても、ＭＰＩ測定値に有意な変化は見られない。与えられた曲げより、光ファイバの接続部における接続ロスがＭＰＩに対して支配的であることが分かる。
　現在、多種多様な低曲げ損失光ファイバ（ＢＩＦ）が用いられているが、その用途は、多岐にわたり、長さ１～５ｍといった短尺での使用も想定される。その場合、David Z. Chen, et al（非特許文献１）に記載されているように、ＭＰＩに起因する伝送エラーが発生する恐れがある。一般に１０Ｇ伝送においては、ＭＰＩが－３０ｄＢ未満であることがエラーフリー伝送に必要とされる。ＭＰＩの値は、ＢＩＦと他ファイバとの接続損失、ＢＩＦの高次モード（ＬＰ１１モード）損失α１１、およびＢＩＦのファイバ長により決定される。したがって、本発明の実施形態のように、系の接続損失およびＢＩＦのα１１が分かれば、あらかじめＭＰＩが－３０ｄＢ未満となる第１光ファイバ１１の長さＬ以上とすることで、伝送エラー発生を回避することが可能となる。

Claims (12)

  1. 　中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む第１光学クラッド層と、該第１光学クラッド層を取り囲む第２光学クラッド層と、該第２光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、前記コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、前記第１光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が０％以上Δ１未満であり、前記第２光学クラッド層の相対屈折率差Δ３が－０．２％以下であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの他端に接続された第３光ファイバと
    が敷設された光伝送路であって、
    　前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続ロスＡと、前記第１光ファイバと前記第３光ファイバとの接続ロスＢと、前記第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（１）式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     を満たす光伝送路。
  2. 　請求項１に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバおよび前記第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    　前記第１光ファイバと前記汎用シングルモード光ファイバとの接続において、前記第１光ファイバのＬＰ１１モードと前記汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下である。
  3. 　請求項１に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバおよび前記第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバおよび前記汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下である。
  4. 　中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む第１光学クラッド層と、該第１光学クラッド層を取り囲む第２光学クラッド層と、該第２光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、前記コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、前記第１光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が０％以上Δ１未満であり、前記第２光学クラッド層の相対屈折率差Δ３が－０．２％以下であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと
    が敷設された光伝送路であって、
    　前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続ロスをＡと、前記第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが下記の式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     を満たす光伝送路。
  5. 　請求項４に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバと前記汎用シングルモード光ファイバとの接続において、前記第１光ファイバのＬＰ１１モードと前記汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下である。
  6. 　請求項４に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバおよび前記汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下である。
  7. 　中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む光学クラッド層と、該光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、前記コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、前記光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が－０．３％以上０％未満であって、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの他端に接続された第３光ファイバと
    が敷設された光伝送路であって、
    　前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続ロスをＡと、前記第１光ファイバと前記第３光ファイバとの接続ロスＢと、前記第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（３）式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     を満たす光伝送路。
  8. 　請求項７に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバおよび前記第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバと前記汎用シングルモード光ファイバとの接続において、前記第１光ファイバのＬＰ１１モードと前記汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下である。
  9. 　請求項７に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバおよび前記第３光ファイバそれぞれが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバおよび前記汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下である。
  10. 　中心軸を含むコアと、該コアを取り囲む光学クラッド層と、該光学クラッド層を取り囲むジャケット層とを有し、前記コアの相対屈折率差Δ１が０．２５～０．３７％であり、前記光学クラッド層の相対屈折率差Δ２が－０．３％以上０％未満であり、ＬＰ１１モードの波長１３１０ｎｍにおける減衰係数がα１１である第１光ファイバと、
    　前記第１光ファイバの一端に接続された第２光ファイバと
    　が敷設された光伝送路であって、
    　前記第１光ファイバと前記第２光ファイバとの接続ロスＡと、前記第１光ファイバの長さＬ［ｍ］とが（４）式：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
     を満たす光伝送路。
  11. 　請求項１０に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバと前記汎用シングルモード光ファイバとの接続において、前記第１光ファイバのＬＰ１１モードと前記汎用シングルモード光ファイバのＬＰ０１モードとの結合効率が０．５以下である。
  12. 　請求項１０に記載の光伝送路において、
    　前記第２光ファイバが、汎用シングルモード光ファイバであり、
    前記第１光ファイバおよび前記汎用シングルモード光ファイバそれぞれの波長１３１０ｎｍにおけるモードフィールド径の差が１μｍ以下である。
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