JP2001159721A

JP2001159721A - 分散補償光ファイバ

Info

Publication number: JP2001159721A
Application number: JP34394299A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Suzuki; 孝昭鈴木; Kazuhiko Aikawa; 和彦愛川; Takashi Suzuki; 孝至鈴木; Akira Wada; 朗和田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2001-06-12

Abstract

(57)【要約】【課題】１．５５μｍ帯で負の波長分散を有するＮＺ−
ＤＳＦの波長分散を補償することができ、さらに、非線
形効果を抑制した実質的にシングルモードの波長多重光
通信に好適な分散補償光ファイバを提供することであ
る。【解決手段】上記課題を解決するために、波長１．５５
μｍ帯で実質シングルモード伝播となり、波長分散が＋
１９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、かつ曲げ損失が２０
ｄＢ／ｍ以下であり、かつ有効コア断面積が８５μｍ²
以上とする。このような特性を得るためには、例えば、
中心コア部の外径を２ａ、中心コア部を囲む中間部の外
径２ｂとし、クラッド部と中心コア部との比屈折率差を
Δｄ、クラッド部と中間部の比屈折率差をΔｅとしたと
き、Δｄ≦＋０．３５％で、−０．５％≦Δｅ≦０％
で、かつ、３．０≦ｂ／ａ≦５．０とすることで可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長距離光通信分野
の波長多重通信に用いられる分散補償光ファイバに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信は長距離大容量伝送が可能であ
り、活発な実用開発が続けられている。極低損失光ファ
イバによって、光通信はそれまでの電気通信に比較すれ
ば信号減衰が小さく長距離伝送が可能となった。近年、
微弱光信号を高い信号雑音比で増幅可能なエルビウム添
加光ファイバ増幅器が実用化され、波長１．５５μｍ帯
では光信号を直接増幅するいわゆる無再生中継が商用化
されて、光ファイバの損失限界による超長距離伝送課題
は解決された。

【０００３】一方、残る超長距離伝送課題の一つとして
波長分散がある。波長分散は光ファイバ中を伝播する光
の群速度が波長に依存する現象であって、波長が長くな
るにしたがって群速度が増加するものが正の波長分散で
ある。図４の曲線１は最も一般的な波長１．３μｍ帯で
使用されるシングルモード光ファイバ（以下１．３μｍ
ＳＭＦと記す）の波長と分散の概略関係を図示したもの
である。１．３μｍＳＭＦは波長分散がゼロとなる波長
（以下ゼロ分散波長と記す）が使用波長である１．３μ
ｍ帯ａの範囲内にある。また、光通信で利用する範囲で
は、通常の光ファイバは概ねゼロ分散波長より短いと負
の分散であり、ゼロ分散波長より長いと正の分散を有す
る。

【０００４】また、一般的に１．５５μｍ帯で使用され
るシングルモード光ファイバとしては、１．５５μｍで
のファイバ曲げ損失を低減するために、１．３μｍＳＭ
Ｆのカットオフ波長をシフトしたカットオフシフトファ
イバ（以下ＣＳＦと記す）が用いられている。このＣＳ
Ｆは概ね図４の曲線２の分散を有し、ゼロ分散波長が
１．３μｍ帯にあり１．５５μｍ帯ではその分散値が概
略＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度である。

【０００５】このような正分散によって、１．５５μｍ
帯では光ファイバ中を伝搬する光パルスは距離とともに
パルス幅が広がり、ついには隣接する光パルスと重なり
合って信号として区別できなくなる。すなわち、分散に
よる光通信の伝送帯域制限である。

【０００６】このような帯域制限を緩和する目的から、
波長１．５５μｍ帯での超長距離光通信には、ゼロ分散
波長が１．５５μｍ帯にある分散シフトファイバ（以下
ＤＳＦと記す）が用いられるようになった。分散シフト
ファイバの一般的なものは図４の曲線４の分散特性を有
し、使用波長である１．５５μｍ帯で分散が小さく、光
パルスの広がりが小さい特徴を有する。

【０００７】近年、この１．５５μｍ帯での通信容量増
大の手段として、１本の光ファイバに複数の波長の光を
伝搬させるいわゆる波長多重伝送方式が商用化された。
現在、さらに多重数増加の開発が続けられている。１．
５５μｍ帯の波長多重光通信には前述のＤＳＦが好適で
あるが、多重数の増加とともに光ファイバ内の伝送光の
エネルギー密度が増大し、種々の非線形現象が発生して
伝送特性を悪化させる。

【０００８】これらの非線形効果を押さえるためにＡｅ
ｆｆを大きくした光ファイバが開発された。光ファイバ
の非線形光学効果の大きさは、以下の式で表せる。ｎ₂／Ａｅｆｆここで、ｎ₂は光ファイバの非線形屈折率、Ａｅｆｆは
光ファイバの有効コア断面積である。すなわち、非線形
効果を低減するためにはｎ₂を小さくするか、Ａｅｆｆ
を大きくすれば良い。ｎ₂は材料固有の値であり、Ｓｉ
Ｏ₂に添加するＧｅＯ₂やＦなどのドーパント量を減らす
と小さくなるが、その効果は小さいため屈折率プロファ
イルを工夫してＡｅｆｆを大きくしたＤＳＦが商用化さ
れた。

【０００９】ところが、波長多重数の増加に伴い、前述
のＡｅｆｆを大きくしたＤＳＦでも非線形効果が問題と
なってきた。すなわち、多重波長光が光ファイバ内を同
じ群速度で伝播するため、その相乗効果によって非線形
効果が著しく増大するのである。このため、伝送路にあ
る程度の分散を持たせて、多重波長光が光ファイバ内で
異なる速度を持つようにする工夫が必要となってきた。
ところが、前述のように光ファイバの分散は光パルスの
広がりとなって、帯域制限がでるために大きな分散を有
することは好ましくなく、そのため、図４の曲線３や図
４の曲線５のようにゼロ分散波長を１．５５μｍ帯から
わずかに異なる波長に設定したノンゼロ分散シフト光フ
ァイバ（ＮＺ−ＤＳＦと記す）が用いられるようになっ
た。このような伝送路として分散を有するＮＺ−ＤＳＦ
を用いた光通信システムでは、システム全体での分散を
小さくする必要がある。

【００１０】分散伝送路の光通信システムの分散補償手
段としては、従来、１．３μｍＳＭＦを用いた１．５５
μｍ光伝送システムにおいて、伝送路に分散補償光ファ
イバを組み込む方法がとられている。１．３μｍＳＭＦ
の波長分散は、１．５５μｍにおいて概略＋１７ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍ（正の分散値）程度なので、これを用いて波
長１．５５μｍ帯の光通信を行うと大きな波長分散を生
じることになる。このシステムで分散補償光ファイバと
は、波長１．５５μｍ帯で絶対値が比較的大きい負の波
長分散を有し、比較的短い使用長さで１．３μｍＳＭＦ
で生じた波長分散を打ち消すことができるものである。

【００１１】そしてこのような分散補償光ファイバを
１．３μｍＳＭＦを用いた波長１．５５μｍ帯の光通信
システムに用いれば、伝送路としての分散は大きいが、
光通信システム全体としての分散は小さく、結果として
光パルスの広がりを抑制することができるのである。

【００１２】Ａｅｆｆの大きいＮＺ−ＤＳＦは非線形効
果抑制作用があり、１．５５μｍ帯では１．３μｍＳＭ
Ｆより低損失で、低分散である。低損失であるために長
距離伝送が可能であり、それゆえ低分散でも分散による
光パルスの広がりを抑制する必要があり、ＮＺ−ＤＳＦ
の分散を補償する分散補償光ファイバが望まれている。
ＮＺ−ＤＳＦには、そのゼロ分散波長が使用波長である
１．５５μｍ帯（図４の範囲ｂ）より小さい（図４の曲
線３）ものと、大きいもの（図４の曲線５）がある。前
者では使用波長で正の分散値を持つ。また、後者では使
用波長で負の分散値を持ち、それぞれのＮＺ−ＤＳＦに
対応した分散補償光ファイバが必要である。

【００１３】使用波長で正の分散値を有するＮＺ−ＤＳ
Ｆに用いられる分散補償光ファイバとしては、従来から
ある負の分散値を有する分散補償光ファイバが利用で
き、また、利用されている。一方、使用波長で負の分散
値を有するＮＺ−ＤＳＦ用の分散補償光ファイバとして
は、１．３μｍＳＭＦのカットオフ波長を長波長にシフ
トさせたＣＳＦが用いられている。このＣＳＦは１．５
５μｍ帯で正の分散をもっているが、１．５５μｍ帯で
の分散値が概略＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍと小さいため
に、負の分散を効率よく補償できない。そのため、分散
補償器を構成する際に、分散補償光ファイバであるＣＳ
Ｆがたくさん必要なため、容積が大きくなる。また、Ｃ
ＳＦは非線形効果が考慮されていない光ファイバである
ため、前述したような非線形効果が問題となる。

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、１．５５μｍ帯で負の分散を有するＮＺ−
ＤＳＦの分散を補償することができ、さらに、非線形効
果を抑制した実質的にシングルモードの分散補償光ファ
イバを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の本発明では、波長１．５５μｍ帯に
おいて、実質的にシングルモード伝播となり、波長分散
が＋１９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、かつ曲げ損失が
２０ｄＢ／ｍ以下であり、かつ有効コア断面積が８５μ
ｍ²以上とした光ファイバを分散補償光ファイバとし
た。

【００１５】また、請求項２の記載の発明では、請求項
１記載の特性を有する光ファイバを得るために、その屈
折率プロファイルが中心コア部と、中心コア部の外側に
設けられ、中心コア部より低屈折率のクラッド部からな
る単峰型プロファイルとしている。

【００１６】また、請求項３の記載の発明では、請求項
２記載の発明のプロファイルでクラッド部と中心コア部
との比屈折率差をΔｄとしたとき、Δｄ≦＋０．３４％
となるようにしている。Δｄが小さいほど有効コア断面
積は大きくなるため、Δｄは＋０．３０％以下、さらに
好ましくは０．２８％以下とするのが良い。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１記載の発明に
おいてその屈折率プロファイルが中心コア部と、中心コ
ア部の外部に設けた中心コア部より低屈折率の中間部
と、この中間部の外部に設けた中心コア部より低屈折率
で、かつ、中間部より高屈折率のクラッド部からなるプ
ロファイルとした光ファイバを分散補償光ファイバに用
いている。

【００１８】また、請求項５の発明は、請求項４記載の
発明において中心コア部の外径を２ａ、中心コア部を囲
む第２のコア部の外径２ｇとし、クラッド部と中心コア
部との比屈折率差をΔｈ、クラッド部と第２のコア部と
の比屈折率差をΔｉとしたとき、Δｈ≦＋０．３５％
で、−０．５％≦Δｉ≦０％で、かつ、３．０≦ｇ／ａ
≦５．０としている。好ましくはΔｈ≦＋０．３％であ
って、−０．１％≦Δｉ≦０とし、３．２≦ｇ／ａ≦
４．８が望ましい。さらに好ましくは、Δｈ≦＋０．２
６％であって、−０．０８％≦Δｉ≦−０．０４とし、
３．８≦ｇ／ａ≦４．５とすると望ましい。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１記載の発明で
あってその屈折率プロファイルを中心コア部と、中心コ
ア部の外側に設けられ中心コア部よりも低屈折率の中間
部と、その中間部の外側に設けられた前記中心コア部よ
りも低屈折率で、かつ中間部より高屈折率のリング状の
リングコア部と、そのリングコア部の外側に設けられた
中間部より高屈折率でリングコア部よりも低屈折率のク
ラッド部からなるリング付き屈折率プロファイルとして
いる。

【００２０】また、請求項７の発明は、請求項６記載の
発明であって中心コア部の外径を２ａ、リングコア部の
内径を２ｂ、リングコア部の外径を２ｃとしたとき、ク
ラッド部と中心コア部との比屈折率差をΔｄ、クラッド
部と中間部との比屈折率差をΔｅ、クラッド部とリング
コア部との比屈折率差をΔｆ、としたとき、Δｄ≦＋
０．３５％で、−０．２％≦Δｅ≦０％で、＋０．０５
％≦Δｆ≦＋０．２％で、３．０≦ｂ／ａ≦４．０で、
４．０≦ｃ／ａ≦５．０としている。好ましくはΔｄ≦
＋０．２７％であって、−０．１％≦Δｅ≦＋０．０５
％とし、＋０．０５％≦Δｆ≦＋０．１０％、３．５≦
ｂ／ａ≦３．８、４．０≦ｃ／ａ≦４．５が良い。

【００２１】さらに、請求項８の発明は、請求項１ない
し請求項７記載の発明のいずれか記載の発明であって、
低損失とするために、クラッド部または中心コア部を純
粋石英としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明において波長１．５５μｍ
帯とは波長１５３０ｎｍから１５８０ｎｍの波長領域を
指すものである。波長１．５５μｍ帯において、波長分
散が＋１９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより小さいものは分散補償
光ファイバとしては補償効率が小さく実用的ではない。
また、有効コア断面積が８５μｍ²以下では非線形効果
の抑制が小さい。ここで、有効断面積は下記関係式で定
義されるものである。

【００２３】

【数１】

【００２４】さらに、曲げ損失が２０ｄＢ／ｍより大き
いと分散補償光ファイバのわずかな彎曲によっても損失
がおおきくなるためケーブル化、付設時に損失が増加す
るなど実用上問題となる。ここで、曲げ損失は波長１．
５５μｍで曲げ直径（２Ｒ）が２０ｍｍの条件での損失
増加の値をいうものとする。

【００２５】分散補償光ファイバの長さは、光通信シス
テムなどに用いられるＮＺ−ＤＳＦの長さ、分散値など
によって様々なので、補償対象のＮＺ−ＤＳＦの分散を
補償できるように、分散補償光ファイバの分散特性によ
って定められる。

【００２６】例えば、波長１．５５μｍ帯における波長
分散が＋３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍのＮＺ−ＤＳＦを１０ｋｍ
使用したとき、分散補償光ファイバの波長１．５５μｍ
帯における波長分散が＋２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であ
れば、この分散補償光ファイバ１．５ｋｍを用いること
によって前記１．５５μｍＤＳＦの分散を補償すること
ができる。

【００２７】さらに、本発明の分散補償光ファイバは、
ＮＺ−ＤＳＦを補償するものなので、波長１．５５μｍ
帯の実際の使用状態において常にシングルモード伝播を
行う必要がある。このために、カットオフ波長は実際の
使用状態において実質的にシングルモード伝播を保証す
るものでなければならない。カットオフ波長とはＣＣＩ
ＴＴの２ｍ法によっても測定されるが、実質的にシング
ルモードであるためには、実際の使用状態において測定
されたカットオフ波長が１．５５μｍ帯よりも小さい必
要がある。

【００２８】そして、本発明の請求項１記載の特性を有
する分散補償光ファイバは、光通信システムなどにおい
て、正の分散特性を有するＮＺ−ＤＳＦの分散を補償で
きる低損失の分散補償光ファイバとなる。

【００２９】本発明の請求項２と請求項３に記載の分散
補償光ファイバについて、詳細に説明する。（実施形態１）図１は本発明の分散補償光ファイバの屈
折率プロファイルの第１の実施形態を示している。図１
の屈折率プロファイルでは、中心コア部１０と、中心コ
ア部１０より低屈折率のクラッド部１１が中心コア部１
０の外側に設けられている。図２の中心コア部１０は、
例えばＧｅＯ₂添加ＳｉＯ₂からなり、ＧｅＯ₂の添加量
によって屈折率が調整されている。また、クラッド部１
１は例えば純ＳｉＯ₂である。

【００３０】図１の屈折率プロファイルでは、クラッド
部１１と中心コア部１０との比屈折率差をΔｄとしたと
き、Δｄ≦＋０．３４％とすれば図２の屈折率プロファ
イルで、Ａｅｆｆが大きく、曲げ損失の小さい分散補償
光ファイバが得られる。Δｄが小さいほど有効コア断面
積は大きくなるため、Δｄは＋０．３０％以下、さらに
好ましくは０．２８％以下とするのが良い。

【００３１】次に、本発明の請求項４と請求項５に記載
の分散補償光ファイバについて、詳細に説明する。（実施形態２）図２は本発明の分散補償光ファイバの屈
折率プロファイルの第２の実施形態を示している。図１
の屈折率プロファイルでは、中心コア部１０と、中心コ
ア部１０の外部に設けた中心コア部１０より低屈折率の
中間部１２と、この中間部の外部に設けた中心コア部１
０より低屈折率で、かつ、中間部１２より高屈折率のク
ラッド部１１が設けられている。

【００３２】図２の中心コア部１０は例えばＧｅＯ₂添
加ＳｉＯ₂からなり、ＧｅＯ₂の添加量によって屈折率が
調整されている。中間部１３は、例えばＦ添加ＳｉＯ₂
からなり、Ｆの添加量によって屈折率が調整されてお
り、クラッド部１１は例えば純ＳｉＯ₂からなるもので
ある。

【００３３】図２の屈折率プロファイルでは、中心コア
部１０の外径を２ａ、中心コア部１０を囲む中間部１２
の外径２ｂとし、クラッド部１１と中心コア部１０との
比屈折率差をΔｄ、クラッド部１１と中間部１２との比
屈折率差をΔｅとしたとき、Δｄ≦＋０．３５％で、−
０．５％≦Δｅ≦０％で、かつ、３．０≦ｂ／ａ≦５．
０とすれば、図２の屈折率プロファイルで、Ａｅｆｆが
大きく、曲げ損失の小さい分散補償光ファイバが得られ
る。第１の実施形態に示した図１の屈折率プロファイル
よりも分散値が大きく、また、後述の第３の実施形態に
示す図３の屈折率プロファイルよりも構造が簡単で、低
コストで製造が可能である。

【００３４】Δｄが＋０．３５％より大きいとＡｅｆｆ
が小さくなり非線形効果によって伝送特性が悪化する。
また、Δｅが−０．５％より小さい場合もＡｅｆｆが小
さくなって非線形効果を十分に抑制できない。Δｅが０
％より大きいと所望のＡｅｆｆを得ようとするとカット
オフ波長が長波長となる。すなわち、Ａｅｆｆを十分に
大きくしたままシングルモード伝播させることができな
くなる。また、ｇ／ａが３．０より小さい場合もＡｅｆ
ｆを大きくしたままシングルモード伝播ができなくな
り、ｇ／ａが５．０より大きいと外力によって損失増加
しやすくなる。好ましくはΔｄ≦＋０．３％であって、
−０．１％≦Δｅ≦０とし、３．２≦ｂ／ａ≦４．８が
望ましい。さらに好ましくは、Δｄ≦＋０．２６％であ
って、−０．０８％≦Δｅ≦−０．０４とし、３．８≦
ｂ／ａ≦４．５とすると望ましい。

【００３５】次に、本発明の請求項６と請求項７に記載
の分散補償光ファイバについて、詳細に説明する。（実施形態３）図３は本発明の分散補償光ファイバの屈
折率プロファイルの第３の実施形態を示している。図３
の屈折率プロファイルでは、中心コア部１０と、中心コ
ア部１０の外側に設けられ中心コア部１０よりも低屈折
率の中間部１３と、その中間部１３の外側に設けられた
前記中心コア部１０よりも低屈折率で、かつ中間部１３
より高屈折率のリング状のリングコア部１４と、そのリ
ングコア部１４の外側に設けられた中間部１３より高屈
折率でリングコア部１４よりも低屈折率のクラッド部１
１が設けられている。

【００３６】図３の中心コア部１０とリングコア部１４
は、例えばＧｅＯ₂添加ＳｉＯ₂からなり、ＧｅＯ₂の添
加量によって屈折率が調整されている。中間部１３は、
例えばＦ添加ＳｉＯ₂からなり、Ｆの添加量によって屈
折率が調整されており、クラッド部１１は例えば純Ｓｉ
Ｏ₂からなるものである。また、２ａは中心コア部１０
の外径、２ｂはリングコア部１４の内径、２ｃはリング
コア部１４の外径を示す。

【００３７】図３の屈折率プロファイルでは、クラッド
部１１と中心コア部１０との比屈折率差をΔｄ、クラッ
ド部１１と中間部１２との比屈折率差をΔｅ、クラッド
部１１とリングコア部１４との比屈折率差をΔｆ、とし
たとき、Δｄ≦＋０．３５％で、−０．５％≦Δｅ≦０
％で、＋０．０５％≦Δｆ≦＋０．２％で、３．０≦ｂ
／ａ≦４．０で、４．０≦ｃ／ａ≦５．０とすれば、Ａ
ｅｆｆが大きく曲げ損失の小さい分散補償光ファイバが
得られる。第１の実施形態で示した図２の屈折率プロフ
ァイルよりも波長分散値の大きい分散補償光ファイバを
得ることができ、第１の実施形態や第２の実施形態で示
した屈折率プロファイルよりも設計の自由度が高いとい
う利点がある。

【００３８】図３の屈折率プロファイルでは、Δｄが＋
０．３５％より大きいとＡｅｆｆが小さく、非線形効果
を十分に抑制できない。Δｅは０％より大きいとＡｅｆ
ｆを十分大きく維持したままでシングルモード伝播させ
ることが困難であり、Δｅが−０．５％より小さいとＡ
ｅｆｆが小さくなって非線形効果を抑制できずに伝送特
性を劣化させる。Δｆは＋０．０５％より小さいと外力
によって損失増加が生じやすくなり、Δｆが＋０．２％
より大きいとシングルモード伝播できなくなる。ｂ／ａ
は３．０より小さいとシングルモード伝播できなくな
り、ｂ／ａが４．０より大きい場合は、外力によって損
失増加しやすくなる。ｃ／ａは４．０より小さいと波長
分散値が小さく分散補償の効率が悪く、ｃ／ａが５．０
より大きいと外力によって損失増加しやすくなる。この
ため、好ましくはΔｄ≦＋０．２７％であって、−０．
１％≦Δｅ≦＋０．０５％とし、＋０．０５％≦Δｆ≦
＋０．１０％、３．５≦ｂ／ａ≦３．８、４．０≦ｃ／
ａ≦４．５であると望ましい。

【００３９】なお、実施形態３の分散補償光ファイバで
は、リングコア部１４の存在により伝送光の電界強度分
布がクラッド部１１側にまで及ぶため、光ファイバ製造
の際にはクラッド部１１のかなりの部分を中心コア部１
０と同時に一括合成することが望ましい。

【００４０】以上説明したように、本発明の分散補償光
ファイバが、補償対象となるＮＺ−ＤＳＦと組み合わせ
たときにその波長分散を十分に補償することができ、か
つ曲げ損失が小さく、かつ非線形効果が発生しにくい特
性を有するためには、図１ないし図３のいずれかの屈折
率プロファイルである必要がある。本発明の分散補償光
ファイバは、通常のＶＡＤ法とＯＶＤ法との組み合わせ
やＭＣＶＤ法などによって製造できる。

【００４１】また、本発明では図１ないし図３の屈折率
プロファイルを上述の範囲にすることで、Ａｅｆｆが大
きく、曲げ損失が小さく、かつ大きな波長分散を有する
波長多重光通信に適した分散補償光ファイバを提供する
ことができる。

【００４２】ここでは、中心コア部１０にＧｅＯ₂を添
加したＳｉＯ₂を用い、クラッド部１１に純ＳｉＯ₂を用
いた例を示したが、純粋石英よりも高屈折率にするため
にはその他に塩素などを、また、低屈折率とするために
はフッ素をＳｉＯ₂に添加すればよく、用途に応じて適
宜選択すれば良い。低損失な分散補償光ファイバとする
ために、好ましくは中心コア部またはクラッド部のいず
れかを純粋石英とすることが望ましい。さらに好ましく
は中心コア部が純粋石英であると望ましい。

【００４３】（実施例）ＣＳＦならびに本発明の図１な
いし図３の屈折率プロファイルを有する分散補償光ファ
イバを作製し評価した。作製したＮｏ．１からＮｏ．５
の中心コア部分１０の外径２ａ、リングコア部の内径２
ｂ、リングコア部外径２ｃとΔｄ、Δｅ、Δｆおよび光
ファイバのカットオフ波長、波長１．５５μｍでの分散
値、Ａｅｆｆとファイバ外径、被覆外径を表１に示す。
それぞれの実施例において、該当しない項目欄には＊を
記入している。カットオフ波長はＣＣＩＴＴの２ｍ法に
よって測定した値である。Ｎｏ．１は比較例であり、Ｎ
ｏ２からＮｏ．５が本発明の実施例である。以下、実施
例について説明する。

【００４４】

【表１】

【００４５】（比較例１）Ｎｏ．１は、比較例のＣＳＦ
である。コア径９．８μｍ、ファイバ外径１２５μｍ
で、被覆外径２５０μｍであり、Δｄは０．３４％で、
ＣＣＩＴＴの２ｍ法によるカットオフ波長は１．４μｍ
で、Ａｅｆｆは９０μｍ²であり、曲げ損失は５ｄＢ／
ｍである。波長１．５５μｍでの分散値は＋１８．６ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍであった。

【００４６】（実施例１）Ｎｏ．２は、図１の屈折率プ
ロファイルを有する分散補償光ファイバの第１の実施例
である。コア径１３μｍであり、Δｄは＋０．２８％で
ある。ファイバ外径１２５μｍで、被覆外径２５０μｍ
である。ＣＣＩＴＴの２ｍ法によるカットオフ波長は
１．６６ｍであるが、使用長５ｋｍでは、カットオフ波
長は１．５５μｍより小さく１．４１μｍとなり、実質
的にシングルモード伝播している。この分散補償光ファ
イバの波長１．５５μｍでの分散値は＋２０．４ｐｓ／
ｎｍ／ｋｍであり、比較例と比べ１．１倍であった。中
心コア部１０にはＧｅＯ₂を添加したＳｉＯ₂を用いてお
り、クラッド部１１には純粋石英を使用している。Δｄ
は＋０．２８％と低いため、低損失なクラッド部１１を
伝播する光成分が多く、比較例よりも低損失である。Ａ
ｅｆｆは１３０μｍ²で比較例に比べ１．４８倍であっ
た。また、Δｄが比較例より小さいため非線形屈折率ｎ
₂も小さく非線形抑制効果が大きい。

【００４７】（実施例２）Ｎｏ．３は図２の屈折率プロ
ファイルを有する分散補償光ファイバの第２の実施例で
ある。Δｄは＋０．２２％、Δｅは−０．０５％、ｂ／
ａは（３０／７．５）である。ファイバ外径は１２５μ
ｍ、被覆外径は２５０μｍである。波長１．５５μｍ帯
でのＡｅｆｆは１６０μｍ²であり、比較例の１．８倍
であった。中心コア部１０の添加ＧｅＯ₂添加量が少な
いため、ｎ₂が小さく非線形抑制効果は大きい。波長
１．５５μｍでの波長分散値は＋２１．０ｐｓ／ｎｍ／
ｋｍであり、比較例に比べ１．１３倍であった。また構
造が単純であるため、Ｎｏ４より歩留まりが１５％向上
した。

【００４８】（実施例３）Ｎｏ．４は図３の屈折率プロ
ファイルを有する分散補償光ファイバの第３の実施例で
ある。Δｄは＋０．３０％、Δｅは−０．０５％、Δｆ
は＋０．１３％であり、ｂ／ａは４．０で、ｃ／ａは
５．０である。ファイバ外径は１２５μｍで被覆外径は
２５０μｍである。１．５５μｍ帯でのＡｅｆｆは１０
５μｍ²で比較例より１．７７倍倍であった。１．５５
μｍでの波長分散値は＋２１．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであ
り、比較例より１．１６倍となった。２ｍカットオフ波
長は１．５９μｍであったが、使用長２ｋｍでカットオ
フ波長は１．４０μｍとなり、実質的にシングルモード
となった。

【００４９】（実施例４）Ｎｏ．５は図２の屈折率プロ
ファイルを有する分散補償光ファイバの第４の実施例で
ある。Δｄは０．２２％、Δｅは−０．０５％、ｂ／ａ
は４．０である。ファイバ外径は８０μｍ、被覆外径は
１６０μｍである。波長１．５５μｍ帯でのＡｅｆｆは
１６０μｍ²であり、波長１．５５μｍでの分散値は＋
２１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであった。Ｎｏ．３の特性を損な
うことなく、ファイバ外径を小さくすることができた。
ファイバ外径が小さいので、リールなどに巻き付けて使
用する場合には巻き付け容積を小さくすることができ
る。また、ケーブルにする場合に多心化が容易である。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は波長１．
５５μｍ帯において、波長分散が＋１９ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍ以上であるため、１．５５μｍ帯で負の分散を有する
ＮＺ−ＤＳＦの分散を効率よく補償することができ、か
つ曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であるために光ファイバ
伝送路における損失が小さく、かつ有効コア断面積が８
５μｍ²以上であるのでＡｅｆｆが大きく波長多重通信
においても非線形効果の抑制に優れた実質的にシングル
モード伝搬の分散補償光ファイバを提供できる。したが
って、超長距離無再生中継伝送、光加入者多分配網など
の光増幅器を用いた波長多重光通信システムに使用して
も伝送劣化を抑制することができ、有効に光伝送するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の屈折率プロファイルを
示す概略図である。

【図２】本発明の第２の実施例の屈折率プロファイルを
示す概略図である。

【図３】本発明の第３の実施例の屈折率プロファイルを
示す概略図である。

【図４】光ファイバの波長分散値と波長の関係を概略的
に示した図である。

【符号の説明】

１０中心コア部１１クラッド部１２中間部１３リングコア部 Δｄ中心コア部とクラッド部との比屈折率差 Δｅ中間部とクラッド部との比屈折率差 Δｆリングコア部とクラッド部との比屈折率差ａ中心コア部のコア部半径（２ａがコア部外径）ｂ中間部の外半径（２ｂが外径）ｃリングコア部の外半径（２ｃが外径）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木孝至千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内 (72)発明者和田朗千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内Ｆターム(参考） 2H050 AB04Z AC09 AC14 AC38 AD01 AD16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長１．５５μｍ帯において、実質的に
シングルモード伝播となり、波長分散が＋１９ｐｓ／ｎ
ｍ／ｋｍ以上であり、かつ曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下
であり、かつ有効コア断面積が８５μｍ²以上であるこ
とを特徴とする分散補償光ファイバ。
【請求項２】請求項１記載の分散補償光ファイバであ
って、中心コア部と、中心コア部の外側に設けられ、中
心コア部より低屈折率のクラッド部からなる単峰型プロ
ファイルを有することを特徴とする分散補償光ファイ
バ。
【請求項３】請求項２記載の分散補償光ファイバであ
って、クラッド部と中心コア部との比屈折率差をΔｄと
したとき、Δｄ≦＋０．３４％であることを特徴とする
分散補償光ファイバ。
【請求項４】請求項１記載の分散補償光ファイバであ
って、中心コア部と、中心コア部の外部に設けた中心コ
ア部より低屈折率の中間部と、この中間部の外部に設け
た中心コア部より低屈折率で、かつ、中間部より高屈折
率のクラッド部からなるプロファイルを有することを特
徴とする分散補償光ファイバ。
【請求項５】請求項４記載の分散補償光ファイバであ
って、中心コア部の外径を２ａ、中心コア部を囲む中間
部の外径２ｂとし、クラッド部と中心コア部との比屈折
率差をΔｄ、クラッド部と中間部の比屈折率差をΔｅと
したとき、Δｄ≦＋０．３５％で、−０．５％≦Δｅ≦
０％で、かつ、３．０≦ｂ／ａ≦５．０であることを特
徴とする分散補償光ファイバ。
【請求項６】請求項１記載の分散補償光ファイバであ
って、中心コア部と、中心コア部の外側に設けられ中心
コア部よりも低屈折率の中間部と、その中間部の外側に
設けられた前記中心コア部よりも低屈折率で、かつ中間
部より高屈折率のリング状のリングコア部と、そのリン
グコア部の外側に設けられた中間部より高屈折率でリン
グコア部よりも低屈折率のクラッド部からなるリング付
きプロファイルを有することを特徴とする分散補償光フ
ァイバ。
【請求項７】請求項６記載の分散補償光ファイバであ
って、中心コア部の外径を２ａ、リングコア部の内径を
２ｂ、リングコア部の外径を２ｃとしたとき、クラッド
部と中心コア部との比屈折率差をΔｄ、クラッド部と中
間部との比屈折率差をΔｅ、クラッド部とリングコア部
との比屈折率差をΔｆとしたとき、Δｄ≦＋０．３５％
で、−０．２％≦Δｅ≦０％で、＋０．０５％≦Δｆ≦
＋０．２％で、３．０≦ｂ／ａ≦４．０で、４．０≦ｃ
／ａ≦５．０であることを特徴とする分散補償光ファイ
バ。
【請求項８】請求項１ないし請求項７いずれかに記載
の分散補償光ファイバであって、中心コア部またはクラ
ッド部が純粋石英であることを特徴とする分散補償光フ
ァイバ