JP2002071995A - 負分散光ファイバおよび光伝送路 - Google Patents
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Abstract
波長分散を短尺で補償することができる負分散光ファイ
バ等を提供する。 【解決手段】 負分散光ファイバは、波長1550nm
において、波長分散D2が−150ps/nm/km以
下であり、波長分散D2と分散スロープS2との比(S2
/D2)が2.0×10-3/nm以上4.7×10-3/
nm以下であり、実効断面積が12μm2以上25μm2
未満である。負分散光ファイバは、光軸中心から順に、
光軸中心を含む中心コア領域(屈折率n1、外径2a)
と、この中心コア領域を取り囲む第1クラッド領域(屈
折率n2、外径2b)と、この第1クラッド領域を取り
囲む第2クラッド領域(屈折率n3、外径2c)と、こ
の第2クラッド領域を取り囲む第3クラッド領域(屈折
率n4)とを有する。各領域の屈折率の大小関係は n1
>n2、n2<n3、n3>n4 である。
Description
おいて波長分散が正である正分散光ファイバとともに用
いられ該正分散光ファイバの波長分散を補償する負分散
光ファイバ、および、これらの正分散光ファイバと負分
散光ファイバとが接続された光伝送路に関するものであ
る。
光伝送路に信号光を伝送させて長距離・大容量の通信を
行うものである。一般に光伝送路として用いられる石英
系光ファイバの伝送損失は波長1.55μm付近で最小
となる。また、波長1.55μm付近の信号光を光増幅
することができるEr元素添加光ファイバ増幅器(ED
FA: Erbium-Doped Fiber Amplifier)が実用化されて
いる。そこで、信号光の波長帯域としてCバンド(波長
帯域1530nm〜1560nm)が主に用いられてい
る。また、近年では、波長1.58μm付近の信号光を
光増幅することができるEDFAも開発されたことか
ら、Lバンド(波長帯域1570nm〜1610nm)
も用いられるようになってきている。また、更なる大容
量伝送を図る為に、Sバンド(波長帯域1450nm〜
1530nm)をも用いることが検討されている。
ision Multiplexing)光伝送システムは、Sバンド、C
バンドまたはLバンドに含まれる多波長の信号光を波長
多重して光伝送するものであり、大容量の情報を伝送す
ることができる。WDM光伝送システムでは、更なる大
容量化が求められており、このことより、光伝送路の全
体の波長分散の絶対値が広い波長帯域で小さいことが要
求されている。
ファイバは、Sバンド、CバンドおよびLバンドにおい
て、波長分散が正であり、また、分散スロープも正であ
る。例えば、波長1.3μm付近に零分散波長を有する
標準的なシングルモード光ファイバは、波長1.55μ
mにおける波長分散が+16ps/nm/km〜+21
ps/nm/km程度である。また、波長1.55μm
付近に零分散波長を有する非零分散シフト光ファイバ
は、波長1.55μmにおける波長分散が+2ps/n
m/km〜+12ps/nm/km程度である。これら
シングルモード光ファイバおよび非零分散シフト光ファ
イバの何れも、Sバンド、CバンドおよびLバンドにお
ける分散スロープが正である。
(以下では「正分散光ファイバ」と呼ぶ。)のみを用い
て光伝送路を構成したのでは、この光伝送路の累積波長
分散が大きく、これに因り信号光の波形劣化が生じるの
で、長距離・大容量の光伝送を行うことが困難である。
そこで、波長分散が負である光ファイバ(以下では「負
分散光ファイバ」と呼ぶ。)と正分散光ファイバとを接
続して光伝送路を構成することで、正分散光ファイバの
波長分散を負分散光ファイバにより補償して、この光伝
送路の全体の波長分散の絶対値を小さくし、これに因り
信号光の波形劣化を抑制して、長距離化・大容量化を図
っている。
特開平6−11620号公報、特開平8−136758
号公報および特開平8−313750号公報などの各公
報に開示されている他、多くの文献にも記載されてい
る。これらの公報に記載されたものを含め、従来の負分
散光ファイバは、一般に図14に示したような屈折率プ
ロファイルを有している。すなわち、従来の負分散光フ
ァイバは、光軸中心を含む中心コア領域(屈折率n1、
外径2a)と、この中心コア領域を取り囲む第1クラッ
ド領域(屈折率n2、外径2b)と、この第1クラッド
領域を取り囲む第2クラッド領域(屈折率n3)とを有
しており、各屈折率の大小関係が n1>n3>n2 であ
る。
は、例えば、中心コア領域の外径2aが3.2μmであ
り、第1クラッド領域の外径2bが8.1μmである。
また、第2クラッド領域の屈折率n3を基準としたとき
に、中心コア領域の比屈折率差Δ1が2.1%であり、
第1クラッド領域の比屈折率差Δ2が−0.35%であ
る。この負分散光ファイバの波長1550nmにおける
諸特性は、波長分散が−88ps/nm/kmであり、
分散スロープが−0.19ps/nm2/kmであり、
実効断面積が16.2μm2であり、曲げ径20mmΦ
での曲げ損失が6dB/mであり、伝送損失が0.39
dB/kmであり、また、カットオフ波長(長さ2mの
光ファイバを半径140mmでゆるく1回巻きつけた状
態でのLP 11モードのカットオフ波長)が0.74μm
である。
nmにおいて、例えば、波長分散が+17ps/nm/
kmであり、分散スロープが+0.057ps/nm2
/kmである。この正分散光ファイバの長さが80km
であるときに、この正分散光ファイバの波長分散を上記
従来の負分散光ファイバで補償しようとすると、負分散
光ファイバは15.9kmの長さが必要となる。
分散光ファイバと比べて負分散光ファイバは伝送損失が
大きい。上記の例では、負分散光ファイバにより信号光
は6.2dBもの損失を被る。また、負分散光ファイバ
がモジュール化される場合には、負分散光ファイバの両
端に通常の短尺の正分散光ファイバが接続され、その結
果、信号光は7.2dB程度もの損失を被る。
散光ファイバとが接続されて構成される光伝送路の全体
の平均波長分散特性は、図15に示すように、波長15
40nmでは平均波長分散が0になってはいるものの、
この波長から離れるに従い平均波長分散の絶対値が大き
くなる。波長帯域1530nm〜1560nmにおける
平均波長分散の偏差(最大値−最小値)は0.68ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける平均波長分散の偏差は3.70ps/nm
/kmであり、また、波長帯域1450nm〜1610
nmにおける平均波長分散の偏差は4.18ps/nm
/kmである。このように、信号光波長帯域における偏
差が大きいことから、WDM伝送の長距離化・大容量化
を図るにも限界がある。
れたものであり、信号光波長帯域において正分散光ファ
イバの波長分散を短尺で補償することができる負分散光
ファイバ、および、この負分散光ファイバを含みWDM
伝送の長距離化・大容量化を図ることができる光伝送路
を提供することを目的とする。
ァイバは、波長1550nmにおいて、波長分散Dが−
150ps/nm/km以下(より好適には−180p
s/nm/km以下)であり、波長分散Dと分散スロー
プSとの比(S/D)が2.0×10-3/nm以上4.
7×10-3/nm以下であり、実効断面積が12μm2
以上25μm2未満(より好適には20μm2未満)であ
ることを特徴とする。或いは、本発明に係る負分散光フ
ァイバは、波長1550nmにおいて、波長分散Dが−
200ps/nm/km以下であり、波長分散Dと分散
スロープSとの比(S/D)が2.0×10-3/nm以
上4.7×10-3/nm以下であることを特徴とする。
い(符号が負で絶対値が大きい)ので、正分散光ファイ
バと負分散光ファイバとが接続されてなる光伝送路にお
いて、負分散光ファイバの長さ比を小さくすることがで
きる。これにより、光伝送路の平均伝送損失を小さくす
ることができ、また、低コスト化を図ることができる。
また、比(S/D)が2.0×10-3/nm以上4.7
×10-3/nm以下であることにより、分散スロープ補
償率が60%〜140%程度になり、これにより、光伝
送路の全体の平均の波長分散および分散スロープそれぞ
れの絶対値を共に小さくすることができ、信号光波長帯
域における光伝送路の全体の平均波長分散の偏差(最大
値−最小値)を小さくすることができる。また、実効断
面積が12μm2以上であれば、従来のものと同程度以
上であり、負分散光ファイバにおける非線形光学現象の
発生が抑制される。実効断面積が25μm2未満(より
好適には20μm2未満)であれば、複数のものが束ね
られてケーブル化された場合や、コイル状に巻かれモジ
ュール化された場合であっても、負分散光ファイバの損
失が小さい。
比(S/D)が2.7×10-3/nm以上4.0×10
-3/nm以下であることを特徴とする。この場合には、
分散スロープ補償率が80%〜120%程度になり、こ
れにより、光伝送路の全体の平均の波長分散および分散
スロープそれぞれの絶対値を共に更に小さくすることが
でき、信号光波長帯域における光伝送路の全体の平均波
長分散の偏差を更に小さくすることができる。
カットオフ波長が1.0μm以上2.0μm以下である
ことを特徴とする。この場合には、負分散光ファイバの
曲げ損失を小さくすることができる。
波長1550nmにおける伝送損失が1.0dB/km
以下(より好適には0.7dB/km以下)であること
を特徴とする。この場合には、光伝送路の全体の平均伝
送損失を小さくすることができる。
(1) 光軸中心を含み第1の屈折率を有する中心コア領域
と、(2) この中心コア領域を取り囲み第1の屈折率より
小さい第2の屈折率を有する第1クラッド領域と、(3)
この第1クラッド領域を取り囲み第2の屈折率より大き
い第3の屈折率を有する第2クラッド領域と、(4) この
第2クラッド領域を取り囲み第3の屈折率より小さい第
4の屈折率を有する第3クラッド領域とを有することを
特徴とする。このような屈折率プロファイルを有するこ
とにより、負分散光ファイバは前述した諸特性を有する
ものとすることができ、特に、カットオフ波長を長くし
て曲げ損失を小さくすることができる点で好適である。
また、第3の屈折率を基準としたときの中心コア領域の
比屈折率差が1.8%以上3.0%以下であるのが好適
であり、この場合には、カットオフ波長を長くして曲げ
損失を小さくすることができる。
mにおいて波長分散が+15ps/nm/km以上+2
1ps/nm/km以下であり分散スロープが+0.0
5ps/nm2/km以上+0.07ps/nm2/km
以下である正分散光ファイバと、上記の本発明に係る負
分散光ファイバとが接続されてなることを特徴とする。
この光伝送路は、信号光波長帯域において波長分散およ
び分散スロープの双方が小さい(符号が負で絶対値が大
きい)負分散光ファイバを用いて正分散光ファイバの波
長分散を補償するものである。これにより、光伝送路の
全体における負分散光ファイバの長さ比を小さくして、
光伝送路の全体の伝送損失を小さくすることができる。
また、この光伝送路は、波長分散および分散スロープの
双方が補償されるので、信号光波長帯域に亘って全体の
波長分散の絶対値を小さくすることができ、WDM伝送
の長距離化・大容量化を図ることができる。好適には、
波長帯域1530nm〜1560nmにおける全体の平
均の波長分散の偏差が0.5ps/nm/km以下であ
り、波長帯域1450nm〜1560nmにおける全体
の平均の波長分散の偏差が2.0ps/nm/km以下
であり、また、波長帯域1450nm〜1610nmに
おける全体の平均の波長分散の偏差が4.0ps/nm
/km以下(より好適には2.0ps/nm/km以
下)である。
の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明にお
いて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。
略構成図である。この光伝送路1は、波長1550nm
において波長分散が正である正分散光ファイバ20と、
波長1550nmにおいて波長分散が負である本実施形
態に係る負分散光ファイバ10とが接続されたものであ
る。一般に、正分散光ファイバ20と比べて負分散光フ
ァイバ10は実効断面積が小さいので、非線形光学現象
の発生を抑制する為に、信号光は正分散光ファイバ20
を伝搬した後に負分散光ファイバ10を伝搬するのが好
適である。
に敷設されており、波長1.3μm付近において波長分
散が0になるシングルモード光ファイバである。すなわ
ち、この正分散光ファイバ20は、波長1.55μmに
おいて波長分散D1が+15ps/nm/km以上+2
1ps/nm/km以下であり、分散スロープS1が+
0.05ps/nm2/km以上+0.07ps/nm2
/km以下である負分散光ファイバ10は、正分散光フ
ァイバ20と融着接続されて中継区間に敷設されていて
もよいし、コイル状に巻かれモジュール化されて中継器
または受信器に設けられていてもよい。負分散光ファイ
バ10が正分散光ファイバ20とともに中継区間に敷設
される場合には、累積伝送損失が小さくなるので好適で
ある。また、正分散光ファイバ20と負分散光ファイバ
10とは融着接続されているのが好適であり、この場合
には、融着接続作業の際の加熱に因るモードフィールド
径の拡大により接続損失が小さい。
0nmにおいて、波長分散D2が−150ps/nm/
km以下(より好適には−180ps/nm/km以
下)であり、波長分散D2と分散スロープS2との比(S
2/D2)が2.0×10-3/nm以上4.7×10-3/
nm以下であり、実効断面積が12μm2以上25μm2
未満である。或いは、この負分散光ファイバ10は、波
長1550nmにおいて、波長分散D2が−200ps
/nm/km以下であり、波長分散D2と分散スロープ
S2との比(S2/D2)が2.0×10-3/nm以上
4.7×10-3/nm以下である。
が大きい)ほど、光伝送路1における負分散光ファイバ
10の長さ比を小さくすることができるので、光伝送路
1の平均伝送損失を小さくする上で好適であり、また、
低コスト化を図る上でも好適である。また、比(S2/
D2)が2.0×10-3/nm以上4.7×10-3/n
m以下であれば、分散スロープ補償率ηは60%〜14
0%程度になる。より好適には、比(S2/D2)が2.
7×10-3/nm以上4.0×10-3/nm以下であれ
ば、分散スロープ補償率ηは80%〜120%程度にな
る。なお、分散スロープ補償率η(%)は、 η=100×(S2/D2)/(S1/D1) …(1) なる式で定義され、その値が100%に近いほど、光伝
送路1の全体の平均の波長分散および分散スロープそれ
ぞれの絶対値を共に小さくすることができ、信号光波長
帯域における光伝送路1の全体の平均波長分散の偏差
(最大値−最小値)を小さくすることができる。
積が小さいほど曲げに強くなり、実効断面積が25μm
2未満であれば、複数のものが束ねられてケーブル化さ
れた場合や、コイル状に巻かれモジュール化された場合
であっても、損失が小さい。また、実効断面積が12μ
m2以上であれば、従来のものと同程度以上であり、負
分散光ファイバ10における非線形光学現象の発生が抑
制される。好適には、負分散光ファイバ10は、カット
オフ波長が1.0μm以上2.0μm以下であり、この
ようにすることで曲げ損失を小さくすることができる。
なお、カットオフ波長が信号光波長より長くても2.0
μm以下であれば、カットオフ波長の距離依存性によ
り、或いは、コイル状に巻かれモジュール化された場合
の高次モードの損失により、実効的なカットオフ波長が
短くなり、負分散光ファイバ10は信号光波長において
シングルモードとなる。さらに、好適には、負分散光フ
ァイバ10は、波長1550nmにおける伝送損失が
1.0dB/km以下(より好適には0.7dB/km
以下)であり、このようにすることで光伝送路1の全体
の平均伝送損失を小さくすることができる。
て波長分散および分散スロープの双方が小さい(符号が
負で絶対値が大きい)負分散光ファイバ10を用いて正
分散光ファイバ20の波長分散を補償するものである。
これにより、光伝送路1の全体における負分散光ファイ
バ10の長さ比を小さくして、光伝送路1の全体の伝送
損失を小さくすることができる。また、この光伝送路1
は、波長分散および分散スロープの双方が補償されるの
で、信号光波長帯域に亘って全体の波長分散の絶対値を
小さくすることができ、WDM伝送の長距離化・大容量
化を図る上で好適である。
帯域1450nm〜1530nm)、Cバンド(波長帯
域1530nm〜1560nm)またはLバンド(波長
帯域1570nm〜1610nm)における全体の波長
分散の偏差が小さく、良好な伝送特性を得る上で好適で
ある。好適には、波長帯域1530nm〜1560nm
における全体の平均の波長分散の偏差が0.5ps/n
m/km以下である。波長帯域1450nm〜1560
nmにおける全体の平均の波長分散の偏差が2.0ps
/nm/km以下である。また、波長帯域1450nm
〜1610nmにおける全体の平均の波長分散の偏差が
4.0ps/nm/km以下(より好適には2.0ps
/nm/km以下)である。
バの屈折率プロファイルを示す図である。本実施形態に
係る負分散光ファイバは、光軸中心から順に、光軸中心
を含む中心コア領域(屈折率n1、外径2a)と、この
中心コア領域を取り囲む第1クラッド領域(屈折率
n2、外径2b)と、この第1クラッド領域を取り囲む
第2クラッド領域(屈折率n3、外径2c)と、この第
2クラッド領域を取り囲む第3クラッド領域(屈折率n
4、一般に外径125μm)とを有する。各領域の屈折
率の大小関係は n1>n2、n2<n3、n3>n4 であ
る。
分散光ファイバは、石英系ガラスをベースとして、例え
ば、中心コア領域および第2クラッド領域それぞれに適
量のGeO2を添加し、第1クラッド領域に適量のF元
素を添加することで実現することができる。なお、この
図1で、第3クラッド領域の屈折率n4を基準として、
中心コア領域の比屈折率差をΔ1で示し、第1クラッド
領域の比屈折率差をΔ2で示し、また、第2クラッド領
域の比屈折率差をΔ3で示している。
は、この図2に示す屈折率プロファイルを有することに
より、前述した諸特性を有するものとすることができ
る。特に、この図2に示す屈折率プロファイルを有する
負分散光ファイバ10は、図14に示す屈折率プロファ
イルを有する従来の負分散光ファイバと比較して、カッ
トオフ波長を長くして曲げ損失を小さくすることができ
るので好適である。また、中心コア領域の比屈折率差Δ
1が1.8%以上3.0%以下であれば、カットオフ波
長を長くして曲げ損失を小さくする上で好適である。
10の具体的な実施例について説明する。以下に説明す
る各実施例の光ファイバは何れも図2に示した屈折率プ
ロファイルを有するものである。また、以下では、中心
コア領域および第2クラッド領域それぞれの外径の比を
Raと表し、第1クラッド領域および第2クラッド領域
それぞれの外径の比をRbと表す。すなわち、Raおよ
びRbそれぞれは、 Ra=a/c …(2a) Rb=b/c …(2b) なる式で表される。
分散と分散スロープとの関係を示すグラフである。この
図では、中心コア領域の比屈折率差Δ1を2.4%と
し、第1クラッド領域の比屈折率差Δ2を−0.5%と
し、第2クラッド領域の比屈折率差Δ3を0.2%とし
た。Ra=0.20,Rb=0.48とし、Ra=0.
20,Rb=0.50とし、Ra=0.20,Rb=
0.52とし、Ra=0.20,Rb=0.55とし、
または、Ra=0.20,Rb=0.60とした。そし
て、第2クラッド領域の外径2cを変化させて、波長1
550nmにおける波長分散D2および分散スロープS2
それぞれの値を求め、両者の関係をグラフにした。
分散と分散スロープとの関係を示すグラフである。この
図では、中心コア領域の比屈折率差Δ1を2.7%と
し、第1クラッド領域の比屈折率差Δ2を−0.5%と
し、第2クラッド領域の比屈折率差Δ3を0.3%とし
た。Ra=0.20,Rb=0.46とし、Ra=0.
20,Rb=0.50とし、Ra=0.20,Rb=
0.54とし、または、Ra=0.20,Rb=0.6
0とした。そして、第2クラッド領域の外径2cを変化
させて、波長1550nmにおける波長分散D2および
分散スロープS2それぞれの値を求め、両者の関係をグ
ラフにした。
分散と分散スロープとの関係を示すグラフである。この
図では、中心コア領域の比屈折率差Δ1を2.1%と
し、第1クラッド領域の比屈折率差Δ2を−0.5%と
し、第2クラッド領域の比屈折率差Δ3を0.2%とし
た。Ra=0.20,Rb=0.46とし、Ra=0.
20,Rb=0.50とし、または、Ra=0.20,
Rb=0.54とした。そして、第2クラッド領域の外
径2cを変化させて、波長1550nmにおける波長分
散D2および分散スロープS2それぞれの値を求め、両者
の関係をグラフにした。
ング領域は、波長1550nmにおける波長分散D2が
−150ps/nm/km以下であって、波長1550
nmにおける波長分散D2と分散スロープS2との比(S
2/D2)が2.0×10-3/nm以上4.7×10-3/
nm以下である範囲を示す。これらの図から判るよう
に、図2に示す屈折率プロファイルにおける各パラメー
タ(Δ1,Δ2,Δ3,Ra,Rb,2c)の各値を適切
に設計することにより、波長1550nmにおける波長
分散D2を、−150ps/nm/km以下にすること
ができ、−180ps/nm/km以下にすることもで
き、更には、−200ps/nm/km以下にすること
もできる。また、波長1550nmにおける波長分散D
2と分散スロープS2との比(S2/D2)を、2.0×1
0-3/nm以上4.7×10-3/nm以下にすることも
でき、2.7×10-3/nm以上4.0×10-3/nm
以下にすることもできる。
の諸元を纏めた図表である。ファイバAおよびBそれぞ
れは図3中に示したものであり、ファイバC〜Fそれぞ
れは図4中に示したものであり、ファイバGは図5中に
示したものである。
Δ1が2.4%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.2%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.52であり、第2クラッド領域の外径2cが1
5.4μmである。このファイバAは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−200ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.69ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が3.5×10-3/nmであ
り、実効断面積が17.5μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が4dB/mであり、伝送損失が0.
52dB/kmであり、カットオフ波長が1.22μm
である。
Δ1が2.4%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.2%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.48であり、第2クラッド領域の外径2cが1
5.6μmである。このファイバBは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−185ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.43ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が2.3×10-3/nmであ
り、実効断面積が17.7μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が1dB/mであり、伝送損失が0.
51dB/kmであり、カットオフ波長が1.30μm
である。
Δ1が2.7%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.3%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.46であり、第2クラッド領域の外径2cが1
5.2μmである。このファイバCは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−182ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.39ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が2.1×10-3/nmであ
り、実効断面積が14.8μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が0.001dB/mであり、伝送損
失が0.65dB/kmであり、カットオフ波長が1.
70μmである。
Δ1が2.7%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.3%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.50であり、第2クラッド領域の外径2cが1
5.0μmである。このファイバDは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−189ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.58ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が3.1×10-3/nmであ
り、実効断面積が14.4μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が0.01dB/mであり、伝送損失
が0.66dB/kmであり、カットオフ波長が1.6
1μmである。
Δ1が2.7%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.3%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.54であり、第2クラッド領域の外径2cが1
4.8μmである。このファイバEは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−194ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.78ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が4.0×10-3/nmであ
り、実効断面積が14.1μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が0.06dB/mであり、伝送損失
が0.67dB/kmであり、カットオフ波長が1.5
1μmである。
Δ1が2.7%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.3%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.54であり、第2クラッド領域の外径2cが1
4.6μmである。このファイバFは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−216ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.65ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が3.0×10-3/nmであ
り、実効断面積が15.5μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が0.2dB/mであり、伝送損失が
0.67dB/kmであり、カットオフ波長が1.49
μmである。
Δ1が2.1%であり、第1クラッド領域の比屈折率差
Δ2が−0.5%であり、第2クラッド領域の比屈折率
差Δ3が0.2%であり、Raが0.20であり、Rb
が0.50であり、第2クラッド領域の外径2cが1
7.0μmである。このファイバGは、波長1550n
mにおいて、波長分散D2が−206ps/nm/km
であり、分散スロープS2が−0.68ps/nm2/k
mであり、比(S2/D2)が3.3×10-3/nmであ
り、実効断面積が21.3μm2であり、曲げ径20m
mΦでの曲げ損失が9.7dB/mであり、伝送損失が
0.49dB/kmであり、カットオフ波長が1.37
μmである。
は、何れも、波長1550nmにおいて、波長分散D2
が−180ps/nm/km以下であり、波長分散D2
と分散スロープS2との比(S2/D2)が2.0×10
-3/nm以上4.7×10-3/nm以下であり、実効断
面積が12μm2以上25μm2未満であり、伝送損失が
0.7dB/km以下であり、カットオフ波長が1.0
μm以上2.0μm以下である。特に、ファイバAおよ
びFそれぞれは、波長分散D2が−200ps/nm/
km以下である。また、特に、ファイバA,D,Eおよ
びFそれぞれは、比(S2/D2)が2.7×10-3/n
m以上4.0×10-3/nm以下である。また、第2ク
ラッド領域の比屈折率差Δ3が0.3%であるファイバ
D〜Fそれぞれは、比屈折率差Δ3が0.2%であるフ
ァイバAおよびBと比較して、実効断面積が小さく、2
0mmΦ曲げ損失が小さく、カットオフ波長が長い。
ぞれの波長分散特性を示すグラフである。図8は、実施
例のファイバC〜Fそれぞれの波長分散特性を示すグラ
フである。図9は、実施例のファイバGの波長分散特性
を示すグラフである。図10は、実施例のファイバAお
よびBそれぞれを用いた光伝送路の波長分散特性を示す
グラフである。図11は、実施例のファイバC〜Fそれ
ぞれを用いた光伝送路の波長分散特性を示すグラフであ
る。図12は、実施例のファイバGを用いた光伝送路の
波長分散特性を示すグラフである。また、図13は、実
施例のファイバA〜Gそれぞれを用いた光伝送路の諸特
性を纏めた図表である。
路を構成する一方の正分散光ファイバは、波長1550
nmにおいて、波長分散が+17ps/nm/kmであ
り、分散スロープが+0.057ps/nm2/kmで
あり、長さが80kmである。また、図13に示した挿
入損失は、実施例のファイバA〜Gそれぞれをモジュー
ル化した上で両端に通常の短尺の正分散光ファイバを接
続した場合の当該接続損失をも含む。
Aの長さが7.4kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が4.8dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.35ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が0.94ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が1.62ps/nm/kmである。
Bの長さが7.6kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が4.9dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.32ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が0.80ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が3.18ps/nm/kmである。
Cの長さが7.6kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が5.9dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.49ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が1.51ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が3.64ps/nm/kmである。
Dの長さが7.5kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が6.0dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.04ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が0.44ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が1.72ps/nm/kmである。
Eの長さが7.4kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が6.0dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.48ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が0.88ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が1.02ps/nm/kmである。
Fの長さが6.6kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が5.4dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.10ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が0.41ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が2.10ps/nm/kmである。
Gの長さが7.0kmであり、波長1550nmにおけ
る挿入損失が4.4dBであり、波長帯域1530nm
〜1560nmにおける波長分散の偏差が0.43ps
/nm/kmであり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける波長分散の偏差が1.88ps/nm/k
mであり、波長帯域1450nm〜1610nmにおけ
る波長分散の偏差が3.13ps/nm/kmである。
含む光伝送路は、波長帯域1530nm〜1560nm
における全体の平均の波長分散の偏差が0.5ps/n
m/km以下であり、波長帯域1450nm〜1560
nmにおける全体の平均の波長分散の偏差が2.0ps
/nm/km以下であり、また、波長帯域1450nm
〜1610nmにおける全体の平均の波長分散の偏差が
4.0ps/nm/km以下である。また、実施例のフ
ァイバA,DおよびEそれぞれを含む光伝送路は、波長
帯域1450nm〜1610nmにおける全体の平均の
波長分散の偏差が2.0ps/nm/km以下である。
係る負分散光ファイバによれば、波長分散Dが小さい
(符号が負で絶対値が大きい)ので、正分散光ファイバ
と負分散光ファイバとが接続されてなる光伝送路におい
て、負分散光ファイバの長さ比を小さくすることができ
る。これにより、光伝送路の平均伝送損失を小さくする
ことができ、また、低コスト化を図ることができる。ま
た、負分散光ファイバの波長分散Dと分散スロープSと
の比(S/D)が2.0×10-3/nm以上4.7×1
0-3/nm以下であることにより、分散スロープ補償率
が60%〜140%程度になり、これにより、光伝送路
の全体の平均の波長分散および分散スロープそれぞれの
絶対値を共に小さくすることができ、信号光波長帯域に
おける光伝送路の全体の平均波長分散の偏差(最大値−
最小値)を小さくすることができる。また、実効断面積
が12μm2以上であれば、従来のものと同程度以上で
あり、負分散光ファイバにおける非線形光学現象の発生
が抑制される。実効断面積が25μm2未満(より好適
には20μm2未満)であれば、複数のものが束ねられ
てケーブル化された場合や、コイル状に巻かれモジュー
ル化された場合であっても、負分散光ファイバの損失が
小さい。
m以上4.0×10-3/nm以下である場合には、分散
スロープ補償率が80%〜120%程度になり、これに
より、光伝送路の全体の平均の波長分散および分散スロ
ープそれぞれの絶対値を共に更に小さくすることがで
き、信号光波長帯域における光伝送路の全体の平均波長
分散の偏差を更に小さくすることができる。また、カッ
トオフ波長が1.0μm以上2.0μm以下である場合
には、負分散光ファイバの曲げ損失を小さくすることが
できる。また、波長1550nmにおける伝送損失が
1.0dB/km以下(より好適には0.7dB/km
以下)である場合には、光伝送路の全体の平均伝送損失
を小さくすることができる。
mにおいて波長分散が+15ps/nm/km以上+2
1ps/nm/km以下であり分散スロープが+0.0
5ps/nm2/km以上+0.07ps/nm2/km
以下である正分散光ファイバと、上記の本発明に係る負
分散光ファイバとが接続されてなる。この光伝送路は、
信号光波長帯域において波長分散および分散スロープの
双方が小さい(符号が負で絶対値が大きい)負分散光フ
ァイバを用いて正分散光ファイバの波長分散を補償する
ものである。これにより、光伝送路の全体における負分
散光ファイバの長さ比を小さくして、光伝送路の全体の
伝送損失を小さくすることができる。また、この光伝送
路は、波長分散および分散スロープの双方が補償される
ので、信号光波長帯域に亘って全体の波長分散の絶対値
を小さくすることができ、WDM伝送の長距離化・大容
量化を図ることができる。
る。
ロファイルを示す図である。
ロープとの関係を示すグラフである。
ロープとの関係を示すグラフである。
ロープとの関係を示すグラフである。
た図表である。
散特性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
フである。
た光伝送路の波長分散特性を示すグラフである。
伝送路の波長分散特性を示すグラフである。
分散特性を示すグラフである。
伝送路の諸特性を纏めた図表である。
ルを示す図である。
とが接続されて構成される光伝送路の全体の平均波長分
散特性を示す図である。
光ファイバ。
Claims (16)
- 【請求項1】 波長1550nmにおいて、波長分散D
が−150ps/nm/km以下であり、波長分散Dと
分散スロープSとの比(S/D)が2.0×10-3/n
m以上4.7×10-3/nm以下であり、実効断面積が
12μm2以上25μm2未満であることを特徴とする負
分散光ファイバ。 - 【請求項2】 前記波長分散Dが−180ps/nm/
km以下であることを特徴とする請求項1記載の負分散
光ファイバ。 - 【請求項3】 前記実効断面積が20μm2未満である
ことを特徴とする請求項1記載の負分散光ファイバ。 - 【請求項4】 波長1550nmにおいて、波長分散D
が−200ps/nm/km以下であり、波長分散Dと
分散スロープSとの比(S/D)が2.0×10-3/n
m以上4.7×10-3/nm以下であることを特徴とす
る負分散光ファイバ。 - 【請求項5】 前記比(S/D)が2.7×10-3/n
m以上4.0×10 -3/nm以下であることを特徴とす
る請求項1または4に記載の負分散光ファイバ。 - 【請求項6】 カットオフ波長が1.0μm以上2.0
μm以下であることを特徴とする請求項1または4記載
の負分散光ファイバ。 - 【請求項7】 波長1550nmにおける伝送損失が
1.0dB/km以下であることを特徴とする請求項1
または4に記載の負分散光ファイバ。 - 【請求項8】 波長1550nmにおける伝送損失が
0.7dB/km以下であることを特徴とする請求項7
記載の負分散光ファイバ。 - 【請求項9】 光軸中心を含み第1の屈折率を有する中
心コア領域と、 この中心コア領域を取り囲み前記第1の屈折率より小さ
い第2の屈折率を有する第1クラッド領域と、 この第1クラッド領域を取り囲み前記第2の屈折率より
大きい第3の屈折率を有する第2クラッド領域と、 この第2クラッド領域を取り囲み前記第3の屈折率より
小さい第4の屈折率を有する第3クラッド領域とを有す
ることを特徴とする請求項1または4記載の負分散光フ
ァイバ。 - 【請求項10】 前記第3の屈折率を基準としたときの
前記中心コア領域の比屈折率差が1.8%以上3.0%
以下であることを特徴とする請求項9記載の負分散光フ
ァイバ。 - 【請求項11】 波長1550nmにおいて、波長分散
が+15ps/nm/km以上+21ps/nm/km
以下であり、分散スロープが+0.05ps/nm2/
km以上+0.07ps/nm2/km以下である正分
散光ファイバと、 波長1550nmにおいて、波長分散Dが−150ps
/nm/km以下であり、波長分散Dと分散スロープS
との比(S/D)が2.0×10-3/nm以上4.7×
10-3/nm以下であり、実効断面積が12μm2以上
25μm2未満である負分散光ファイバとが接続されて
なることを特徴とする光伝送路。 - 【請求項12】 波長1550nmにおいて、波長分散
が+15ps/nm/km以上+21ps/nm/km
以下であり、分散スロープが+0.05ps/nm2/
km以上+0.07ps/nm2/km以下である正分
散光ファイバと、 波長1550nmにおいて、波長分散Dが−200ps
/nm/km以下であり、波長分散Dと分散スロープS
との比(S/D)が2.0×10-3/nm以上4.7×
10-3/nm以下である負分散光ファイバとが接続され
てなることを特徴とする光伝送路。 - 【請求項13】 波長帯域1530nm〜1560nm
における全体の平均の波長分散の偏差が0.5ps/n
m/km以下であることを特徴とする請求項11または
12に記載の光伝送路。 - 【請求項14】 波長帯域1450nm〜1560nm
における全体の平均の波長分散の偏差が2.0ps/n
m/km以下であることを特徴とする請求項11または
12に記載の光伝送路。 - 【請求項15】 波長帯域1450nm〜1610nm
における全体の平均の波長分散の偏差が4.0ps/n
m/km以下であることを特徴とする請求項11または
12に記載の光伝送路。 - 【請求項16】 波長帯域1450nm〜1610nm
における全体の平均の波長分散の偏差が2.0ps/n
m/km以下であることを特徴とする請求項15記載の
光伝送路。
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