JP2002182056A - 分散補償光ファイバ、並びに、それを含む光伝送路及び分散補償モジュール - Google Patents
分散補償光ファイバ、並びに、それを含む光伝送路及び分散補償モジュールInfo
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- JP2002182056A JP2002182056A JP2001307892A JP2001307892A JP2002182056A JP 2002182056 A JP2002182056 A JP 2002182056A JP 2001307892 A JP2001307892 A JP 2001307892A JP 2001307892 A JP2001307892 A JP 2001307892A JP 2002182056 A JP2002182056 A JP 2002182056A
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Abstract
散スロープを短尺で補償することができる分散補償光フ
ァイバを提供する。 【解決手段】 当該分散補償光ファイバ(100)は、波長1
550nmにおいて、-40ps/nm/km以下の波長分散と、0.005/
km以上である、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCF
の比(SDCF/ DDCF)を有し、コア(110)と、コア(1
10)よりも低い屈折率を有する第1クラッド(12
1)と、第1クラッド(121)よりも高い屈折率を有
する第2クラッド(122)と、第2クラッド(12
2)よりも低い屈折率を有する第3クラッドから構成さ
れる。
Description
ァイバの波長分散及び分散スロープを補償する分散補償
光ファイバ、該分散シフト光ファイバ及び分散補償光フ
ァイバを含む光伝送路、及び該分散補償光ファイバ等が
コイル状に巻かれてモジュール化された分散補償モジュ
ールに関するものである。
n Multiplexing)光伝送を行う光伝送システムにおい
て、光通信の更なる高速化・大容量化を図るには、広い
信号波長帯域において光伝送路の累積波長分散の絶対値
をできる限り小さくすることが重要である。一般には、
1種類の光ファイバのみを用いた光伝送路では困難であ
るので、複数種類の光ファイバを接続して光伝送路を構
成することで、広帯域での光伝送路の累積波長分散の絶
対値の低減が図られている。
は、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(SMF: Single Mode Fibe
r)と、この標準的なシングルモード光ファイバの波長
1550nmにおける波長分散を補償する分散補償光フ
ァイバ(DCF: Dispersion Compensating Fiber)と
が互いに接続され、これらが接続されでなる光伝送路に
おける1.55μm波長帯での累積波長分散の絶対値の
低減を図る技術が開示されている。
は、波長1550nmで小さな正の波長分散を有する非
零分散シフト光ファイバ(NZDSF: Non-Zero Dispe
rsionShift Fiber)と、この分散シフト光ファイバの波
長1550nmにおける波長分散および分散スロープを
補償する分散補償光ファイバとが互いに接続され、これ
らが接続されてなる光伝送路の1.55μm波長帯での
累積波長分散の絶対値の低減を図る技術が開示されてい
る。
バ(SMF)の波長1550nmにおける波長分散をD
SMFと表し、分散スロープをSSMFと表す。非零分散シフ
ト光ファイバ(NZDSF)の波長1550nmにおけ
る波長分散をDDSFと表し、分散スロープをSDSFと表
す。また、分散補償光ファイバ(DCF)の波長155
0nmにおける波長分散をDDCFと表し、分散スロープ
をSDCFと表す。このとき、波長1550nmを含む広
帯域で光伝送路における累積波長分散の絶対値の低減を
図るため、標準的なシングルモード光ファイバの波長分
散及び分散スロープの双方を補償する分散補償光ファイ
バ(以下、「SMF用分散補償光ファイバ」という)に
は、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比(S
DCF/DDCF)が、シングルモード光ファイバの、波長分
散DSMFに対する分散スロープSSMFの比(SSMF/DSMF)
と略等しいことが要求される。また、分散シフト光ファ
イバの波長分散及び分散スロープの双方を補償する分散
補償光ファイバ(以下、「DSF用分散補償光ファイ
バ」という)には、波長分散DDCFに対する分散スロー
プSDCFの比(SDCF/DDCF)が、分散シフト光ファイバ
の波長分散DDSFに対する分散スロープSDSFの比(SDSF
/DDSF)と略等しいことが要求される。
伝送路を詳細に検討した結果、以下のような課題を発見
した。すなわち、標準的なシングルモード光ファイバと
比較して、分散シフト光ファイバは、波長1550nm
において大きな比(SDSF/DDSF)を有する。したがっ
て、SMF用分散補償光ファイバと比較して、DSF用
分散補償光ファイバは、波長1550nmにおいてより
大きな比(SDCF/DDCF)を有することが必要である。
SMF用分散補償光ファイバは、波長1.3μm付近に
零分散波長を有し波長1550nmにおいて大きな波長
分散を有する標準的なシングルモード光ファイバの波長
分散を補償するものであって、絶対値が大きな負の波長
分散を有している。したがって、このSMF用分散補償
光ファイバは、標準的なシングルモード光ファイバの波
長分散を補償するのに適している。ただし、このSMF
用分散補償光ファイバは分散スロープを補償するには十
分とは言えない。
示されたDSF用分散補償光ファイバは、波長1550
nmで小さな正の波長分散を有する非零分散シフト光フ
ァイバの波長分散及び分散スロープの双方を補償するこ
とができる。しかし、このDSF用分散補償光ファイバ
は波長分散の絶対値が小さいことから、非零分散シフト
光ファイバの波長分散及び分散スロープの双方を補償す
るには長尺のDSF用分散補償光ファイバが必要とな
る。
Terabit/s WDM transmission of 150 channels at 10 G
bit/s over 4x100km of TeraLightTM fibre", ECOC'99,
PD(1999)」に開示された非零分散シフト光ファイバ
は、波長1550nmにおいて、+8ps/nm/km
の波長分散と、+0.06ps/nm2/kmの分散ス
ロープを有する。一方、文献2「D. W. Peckham, et a
l., "Reduced dispersionslope, non-zero dispersion
fiber", ECOC'98, pp.139-140 (1998)」に開示された非
零分散シフト光ファイバは、波長1550nmにおい
て、+4ps/nm/kmの波長分散と、+0.046
ps/nm2/kmの分散スロープを有する。これらの
文献に開示されている非零分散シフト光ファイバ80k
mの波長分散及び分散スロープの双方を補償するには、
長さ8km〜16kmものDSF用分散補償光ファイバ
が必要である。
ァイバは、僅かの曲げでも基底モード光が漏洩し易く、
基底モード光の曲げ損失が大きいので、ケーブル化して
敷設あるいはコイル等に巻き付けて分散補償モジュール
化すると伝送損失が大きくなる。したがって、分散シフ
ト光ファイバとDSF用分散補償光ファイバとが接続さ
れてなる光伝送路に信号を伝搬させて光通信を行う光伝
送システムでは、光伝送路での伝送損失が大きいことか
ら、中継区間を長くすることができず、光通信の更なる
高速化・大容量化を図ることができない。
ためになされたものであり、非零分散シフト光ファイバ
の波長分散及び分散スロープを短尺で補償することがで
きる分散補償光ファイバ、これら分散シフト光ファイバ
及び分散補償光ファイバを含む低伝送損失の光伝送路、
並びに、この分散補償光ファイバがコイル状に巻かれて
モジュール化された低伝送損失の分散補償モジュールを
提供することを目的としている。
光ファイバは、波長1550nmにおいて、−40ps
/nm/km以下の波長分散DDCFと、0.005/n
m以上である、波長分散DDCFに対する分散スロープS
DCFの比(SDCF/DDCF)を有する。この構成により、
容易に実効断面積が拡大されるので、非線形現象の発生
が効果的に抑制される。この発明に係る分散補償光ファ
イバにおいて、波長分散DDCFは−100ps/nm/
km以上かつ−40ps/nm/km以下であり、波長
分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比(SDCF/D
DCF)は0.005/nm以上かつ0.015/nm以
下であるのが好ましい。波長分散DDCFが負であって絶
対値が大きく、波長分散DDCFに対する分散スロープS
DCFの比(SDCF/DDCF)が上記数値範囲であることに
より、この分散補償光ファイバは、波長1550nmを
含む広い波長帯域で、分散シフト光ファイバの波長分散
及び分散スロープを短尺で補償することができる。
長1550nmにおいて16μm2以上、好ましくは2
0μm2以上の実効断面積を有する。この場合、四光波
混合の発生を抑制し、伝搬する信号の波形劣化を抑制す
ることができる。
1.2μm以上かつ1.8μm以下、好ましくは1.4
μm以上かつ1.8μm以下のカットオフ波長を有す
る。また、この発明に係る分散補償光ファイバは、波長
1550nmにおいて0.5dB/km以下の伝送損失
を有する。この場合、従来のものよりカットオフ波長が
長いことから、曲げ損失の増大が抑制されるので、さら
に、伝送損失が上記数値範囲であることと相俟って、ケ
ーブル化あるいはモジュール化された場合であっても低
損失となる。
定軸に沿って伸びるとともに第1屈折率を有するコア領
域と、該コア領域の外周に設けられた第1クラッド領域
を有するのが好ましい。このクラッド領域は、コア領域
の外周に設けられるとともに第1屈折率よりも低い第2
屈折率を有する第1クラッド、該第1クラッドの外周に
設けられるとともに第2屈折率よりも高い第3屈折率を
有する第2クラッド、そして、該第2クラッドの外周に
設けられるとともに第3屈折率よりも低い第4屈折率を
有する第3クラッドを含む。上記コア領域は、第3クラ
ッドの第4屈折率を基準として、0.8%以上かつ2.
0%以下、より好ましくは0.8%以上かつ1.5%以
下の比屈折率差を有する。第1クラッドは、第3クラッ
ドの第4屈折率を基準として、−0.4%以下の比屈折
率差を有する。これらの場合は、上記特性を有する分散
補償光ファイバを実現する上で好適である。
て、第2クラッドの外径が2%変化したとき、比(S
DCF/DDCF)は10%以下だけ変化するのが好ましい。
この場合、所望の波長分散特性を有する分散補償光ファ
イバが容易に製造され得る。
減させるべく、この発明に係る分散補書光ファイバは、
−250ps/nm/km以上かつ−120ps/nm
/km以下の波長分散DDCF、0.005/nm以下で
ある、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比
(SDCF/DDCF)、そして、10μm2以上かつ20μ
m 2以下、好ましくは(20−|DDCF|/25)以上か
つ(23−|DDCF|/25)以下の実効断面積を有す
るがよい。分散絶対値が大きくなる曲げに弱い部分にお
ける実効断面積の大きさを低減する必要があるからであ
る。また、当該分散補償光ファイバは、1.0dB/k
m以下の伝送損失を有する。さらに、当該分散補償光フ
ァイバは、上述のように、コア領域と第1〜第3クラッ
ドを含むクラッド領域を有しており、該コア領域は、第
3クラッドを基準として2.0%以上かつ3.0%以下
の比屈折率差、第1クラッドは、第3クラッドを基準と
して−0.4%以下の比屈折率差を有する。
光ファイバが敷設された中継区間と、該分散補償光ファ
イバに融着接続された分散シフト光ファイバとを備え
る。分散シフト光ファイバは、波長1550nmにおい
て、+2ps/nm/km以上かつ+10ps/nm/
km以下の波長分散と、+0.04ps/nm2/km
以上かつ+0.12ps/nm2/km以下の分散スロ
ープを有する。これら分散補償光ファイバと分散シフト
光ファイバとが所定の長さ比で互いに接続されたとき、
これらにより構成された光伝送路全体としては、波長1
550nmにおいて、絶対値の小さな平均波長分散と絶
対値の小さな平均分散スロープを有する。これにより、
この光伝送路全体としては、波長1550nmを含む広
波長帯域において、絶対値の小さな平均波長分散と小さ
な平均伝送損失を有することになる。
長帯域1535nm以上かつ1560nm以下の波長帯
域(Cバンド)において、0.2ps/nm/km以下
の偏差(=最大値−最小値)がある平均波長分散を有す
る。全体からみた平均波長分散は、1535nm以上か
つ1600nm以下の波長帯域(Cバンド及びLバン
ド)において、0.2ps/nm/km以下の偏差を持
つのが好ましい。このような場合、光伝送路に信号を伝
搬させて光通信を実現する光伝送システムでは、光伝送
路は平均伝送損失が低く、平均波長分散の絶対値は小さ
く、かつ波長1550nmを含む広い波長帯域(Cバン
ド及びLバンドを含む)において高ビットレートの光伝
送が可能になる。したがって、この光伝送システムは、
中継区間を長くすることができ、光通信の更なる高速化
・大容量化を図ることができる。
記分散補償光ファイバがコイル状に巻かれてモジュール
化されたことを特徴とする。この分散補償光ファイバが
モジュール化された分散補償モジュールでは、中継区間
に敷設された分散シフト光ファイバの波長分散及び分散
スロープを補償するものであって、分散シフト光ファイ
バと分散補償光ファイバとが適切な長さ比に設定される
ことにより、波長1550nmにおいて、全体から見た
平均波長分散の絶対値が小さくなり、また全体から見た
平均分散スロープの絶対値も小さくなる。これにより、
分散シフト光ファイバと分散補償モジュールの全体で
は、波長1550nmを含む広い波長帯域で、平均波長
分散の絶対値が小さくなり、また平均伝送損失も小さく
なる。
長1550nmにおける分散補償量が−640ps/n
mであるとき、1535nm以上かつ1565nm以
下、より好ましくは1535nm以上かつ1610nm
以下の波長帯域において、7dB以下の総損失を有す
る。この発明に係る分散補償モジュールにおいて、波長
1550nmにおける分散補償量が−320ps/nm
であるとき、1535nm以上かつ1565nm以下、
より好ましくは1535nm以上かつ1610nm以下
の波長帯域において、総損失は3dB以下である。この
ような分散補償モジュールを有する光伝送システムで
は、波長1550nmを含む広い波長帯域(少なくとも
Cバンドを含み、さらにはLバンドをも含む波長帯域)
において、その平均伝送損失は小さく、平均波長分散の
絶対値も小さく、平均伝送損失が小さく、平均波長分散
の絶対値も小さく、かつ高ビットレートの光伝送が可能
になる。したがって、この光伝送システムは、中継区間
を長くすることができ、光通信の更なる高速化・大容量
化を図ることができる。
バは、波長1550nmにおいて、−40ps/nm/
km以下の波長分散DDCFと、0.005/nm以上で
ある、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比
(SDCF/DDCF)と、16μm 2以上、より好ましくは
20μm2以上の実効断面積を有するのがよい。波長1
550nmを含む広い波長帯域において、この分散補償
光ファイバは、分散シフト光ファイバの波長分散及び分
散スロープを短尺で補償することができるだけでなく、
四光波混合の発生を抑制し、伝搬する信号の波形劣化を
抑制することができるからである。
長1550nmにおいて、−40ps/nm/km以下
の波長分散DDCFと、0.005/nm以上である、波
長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比(SDCF/
DDCF)と、0.5dB/km以下の伝送損失を有す
る。この分散補償光ファイバは、波長1550nmを含
む広い波長帯域において、分散シフト光ファイバの波長
分散及び分散スロープを短尺で補償することができるだ
けでなく、ケーブル化あるいはモジュール化された場合
であっても低損失となる。
付の図面を参照して詳細に説明する。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。
む光伝送システムの概略構成を示す図である。この光伝
送システム1において、局(送信局あるいは中継局)1
0と局(受信局あるいは中継局)20との間の中継区間
には光伝送路30が敷設されている。この光伝送路30
は、互いに融着接続された分散シフト光ファイバ31及
び分散補償光ファイバ32により構成されている。この
光伝送システム1において、局10から送出された1.
55μm波長帯の複数波長を有する信号は、分散シフト
光ファイバ31及び分散補償光ファイバ32を順に伝搬
して局20に到達し、更に下流に送出されるべく、局2
0において受信されるか、あるいは局20において増幅
される。
0nmで小さな正の波長分散を有するシリカを主成分と
する光ファイバである。この分散シフト光ファイバ31
は、波長1550nmにおいて、波長分散DDSFが+2
ps/nm/km〜+10ps/nm/km、分散スロ
ープSDSFが+0.04ps/nm2/km〜+0.12
ps/nm2/km、伝送損失が0.20dB/km程
度である。
は、分散シフト光ファイバ31の波長1550nmにお
ける波長分散及び分散スロープを補償する、シリカを主
成分とする光ファイバである。この分散補償光ファイバ
32は、波長1550nmにおいて、波長分散DDCFが
−40ps/nm/km以下、波長分散DDCFに対する
分散スロープSDCFの比(SDCF/DDCF)が0.005
/nm以上である。好ましくは、この分散補償光ファイ
バ32は、波長1550nmにおいて、波長分散D DCF
が−100ps/nm/km〜−40ps/nm/k
m、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比(S
DCF/DDCF)が0.005/nm〜0.015/nmで
ある。また、この分散補償光ファイバ32は、波長15
50nmにおいて16μm2以上、好ましくは20μm2
以上の実効断面積、1.2μm〜1.8μm、好ましく
は1.4μm〜1.8μmのカットオフ波長、波長15
50nmにおいて0.5dB/km以下の伝送損失を有
する。
1550nmにおいて、−250ps/nm/km〜−
120ps/nm/kmの波長分散DDCF、0.005
/km以上である、波長分散DDCFに対する分散スロー
プSDCFの比(SDCF/DDCF)、10μm2〜20μm2
の実効断面積を有する。また、分散補償光ファイバ32
は、1.2μm〜1.8μm、好ましくは1.4μm〜
1.8μmのカットオフ波長、波長1550nmにおい
て1.0dB/km以下の伝送損失を有する。
バ32は、波長分散DDCF及び分散スロープSDCFが上記
数値範囲にあるので、波長1550nmを含む広い波長
帯域で、分散シフト光ファイバ31の波長分散及び分散
スロープを短尺で補償することができる。また、この分
散補償光ファイバ32は、波長分散が上記数値範囲にあ
りかつ十分な実効断面積を有することから、四光波混合
の発生を抑制し、伝搬する信号の波形劣化を抑制するこ
とができる。さらに、この分散補償光ファイバ32は、
カットオフ波長が上記数値範囲にあるので、曲げ損失の
増大を抑制することができ、また、伝送損失が上記数値
範囲にあることと相俟って、ケーブル化した場合であっ
ても光伝送路30が低損失となる。
ァイバ32とが適切な長さ比で融着接続された光伝送路
30は、波長1550nmにおいて、全体から見た平均
波長分散の絶対値が小さく、全体から見た平均分散スロ
ープの絶対値も小さい。これにより、光伝送路30は、
波長1550nmを含む広い波長帯域において全体から
見た平均波長分散の絶対値が小さくなる。また、光伝送
路30は全体から見た平均伝送損失も小さい。光伝送路
30全体の平均波長分散の偏差は、1535nm〜15
60nmの波長帯域(Cバンド)において0.2ps/
nm/km以下であるのが好ましいが、1535nm〜
1600nmの波長帯域(Cバンド及びLバンド)にお
いて0.2ps/nm/km以下であるのがさらに好ま
しい。このような光伝送路30に信号を伝搬させて光通
信を行う光伝送システム1は、波長1550nmを含む
広い波長帯域(少なくともCバンドを含み、更にはLバ
ンドをも含む波長帯域)において、光伝送路30の平均
伝送損失が小さく、平均波長分散の絶対値も小さく、高
ビットレートの光伝送が可能である。したがって、この
光伝送システム1は、中継区間を長くすることができ、
光通信の更なる高速化・大容量化を図ることができる。
イバ31が敷設され、分散補償光ファイバ32が分散補
償モジュールとして局20内に配置された光伝送システ
ム2の概略構成を示す図である。この光伝送システム2
において、局(送信局あるいは中継局)10と局(受信
局あるいは中継局)20との間の中継区間には、光伝送
路として分散シフト光ファイバ31が敷設されている。
この光伝送システム2において、局10から送出された
1.55μm波長帯の複数波長の信号は、光伝送路であ
る分散シフト光ファイバ31を伝搬して局20に到達す
る。局20において、これら信号は、光増幅器21によ
り増幅され、分散補償モジュールとしての分散補償光フ
ァイバ32により分散補償され、さらに光増幅器22に
より増幅された後に受信され、あるいは更に下流に送出
される。
に適用された分散シフト光ファイバ31は、図1の光伝
送システム1において光伝送路の一部として用いられて
いる分散シフト光ファイバ31と同様の特性を有する。
また、図2の光伝送システム2において分散補償モジュ
ールとして適用された分散補償光ファイバ32は、図1
の光伝送システム1において光伝送路の一部として用い
られている分散補償光ファイバ32と同様の特性を有す
る。ただし、図2に示された光伝送システム2におい
て、分散補償光ファイバ32は、ボビンにコイル状に巻
かれてモジュール化され局20内に設けられている。
バ32は、波長分散DDCF及び分散スロープSDCFが上記
数値範囲にあるので、波長1550nmを含む広い波長
帯域において、分散シフト光ファイバ31の波長分散及
び分散スロープを短尺で補償することができる。また、
この分散補償光ファイバ32は、波長分散が上記数値範
囲にあり十分な実効断面積を有することから、四光波混
合の発生を抑制し、伝搬する信号の波形劣化を抑制する
ことができる。さらに、この分散補償光ファイバ32
は、カットオフ波長が上記数値範囲にあるので、曲げ損
失の増大を抑制することができ、かつ、伝送損失が上記
数値範囲にあることと相俟って、モジュール化した場合
であっても低損失となる。
1と分散補償モジュールとしての分散補償光ファイバ3
2との全体は、それぞれが長さを有するとき、波長15
50nmにおいて、平均波長分散の絶対値が小さく、平
均分散スロープの絶対値も小さくなる。これにより、分
散シフト光ファイバ31と分散補償光ファイバ32との
全体において、波長1550nmを含む広い波長帯域で
平均波長分散の絶対値が小さくなり、平均伝送損失も小
さくなる。これら全体から見た平均波長分散の偏差は、
波長帯域1535nm〜1560nmの波長帯域(Cバ
ンド)において0.2ps/nm/km以下、好ましく
は1535nm〜1600nmの波長帯域(Cバンド及
びLバンド)において0.2ps/nm/km以下であ
る。
償光ファイバ32は、波長1550nmにおける分散補
償量が−640ps/nmであるとき、1535nm〜
1565nmの波長帯域(Cバンド)において総損失が
7dB以下であり、より好ましくは1535nm〜16
10nmの波長帯域(Cバンド及びLバンド)において
総損失が7dB以下である。また、分散補償モジュール
としての分散補償光ファイバ32は、波長1550nm
における分散補償量が−320ps/nmであるとき、
1535nm〜1565nmの波長帯域(Cバンド)に
おいて総損失が3dB以下であり、より好ましくは15
35nm〜1610nmの波長帯域(Cバンド及びLバ
ンド)において総損失が3dB以下である。
50nmを含む広い波長帯域(少なくともCバンドを含
み、更にはLバンドをも含む波長帯域)で、平均伝送損
失は小さく、平均波長分散の絶対値も小さく、高ビット
レートの光伝送が可能である。したがって、この光伝送
システム2は、中継区間を長くすることができ、光通信
の更なる高速化・大容量化を図ることができる。
償光ファイバの断面構造とその屈折率プロファイルであ
る。
散補償光ファイバ32に相当し、所定軸に沿って伸びた
コア領域110と、該コア領域110の外周を取り囲む
よう設けられたクラッド領域120とを備える。コア領
域110は、第1屈折率n1と外径2aを有する。さら
に、クラッド領域120は、第2屈折率n2(<n1)と
外径2bを有する第1クラッド121と、第1クラッド
121の外周を取り囲むよう設けられた、第3屈折率n
3(>n2、<n1)と外径2cを有する第2クラッド1
22と、第2クラッド122の外周に設けられた、第4
屈折率n4(<n3、>n2)を有する第3クラッド12
3を備える。
0は、図3A中の線L1上の各部の屈折率を示し、該屈
折率プロファイル150中の領域151、152、15
3、154は、それぞれコア領域110、第1クラッド
121、第2クラッド122、第3クラッド123の線
L1上における各部の屈折率を表す。
イバ100において、第3クラッド123を基準領域と
した、コア領域110の比屈折率差Δn1、第1クラッ
ド121の比屈折率差Δn2、第2クラッド122の比
屈折率差Δn3は、それぞれ以下の式で与えられる。
ッド121の屈折率、n3は第2クラッド122の屈折
率、n4は第3クラッドの屈折率である。この明細書に
おいて、各部の比屈折率差はパーセントで表されてお
り、上記式中の各パラメータは順不動である。したがっ
て、第3クラッド123(基準領域)よりも低い屈折率
を有するガラス領域の比屈折率差は負の値で表される。
クラッド123の屈折率n4を基準として、コア領域1
10は0.8%〜2.0%、より好ましくは0.8%〜
1.5%の比屈折率差Δn1を有し、第1クラッド12
1は−0.4%以下の比屈折率差Δn2を有する。
折率プロファイルを有するので、その波長分散DDCF、
比(SDCF/DDCF)、実効断面積、カットオフ波長及び伝
送損失は、波長1550nmにおいて、いづれも上記数
値範囲内である。このような屈折率プロファイルを有す
る分散補償光ファイバ100を得るには、例えば、シリ
カガラスをベースとして、コア領域110にGeO2が
添加され、第1クラッド121にF元素が添加され、第
2クラッド領域122にGeO2が添加され。これによ
り、図3Bに示された屈折率プロファイル150が実現
され、当該分散補償光ファイバ100の波長1550n
mにおける伝送損失が低減され得る。
32の具体的な実施形態について説明する。以下説明さ
れる第1〜第7実施形態に係る分散補償光ファイバDC
F1〜DCF7それぞれは、図3Aの断面構造と図3B
の屈折率プロファイル150を有する。 (第1実施形態)
CF1において、第3クラッド123を基準として、コ
ア領域の比屈折率差Δn1は1.2%、第1クラッド1
21の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2クラッド
122の比屈折率差Δn2は0.20%であり、コア領
域110及び第2クラッド122それぞれの外径の比
(2a/2c)は0.30、第1クラッド121及び第
2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2c)は
0.60である。この第1実施形態に係る分散補償光フ
ァイバDCF1は、第2クラッド122の外径2cが1
7.7μmのとき、波長1550nmにおいて、−6
2.4ps/nm/kmの波長分散DDCF、−0.44
ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、24.4μm
2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて10dB/m
の曲げ損失、0.30dB/kmの伝送損失を有する。
また、そのカットオフ波長は1224nmであり、波長
1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は0.007
1/nmであった。 (第2実施形態)
CF2において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は1.3%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.23%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.27、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.55であった。この第2実施形態に係る分散
補償光ファイバDCF2は、第2クラッド122の外径
2cが19.0μmであるとき、波長1550nmにお
いて、−80.4ps/nm/kmの波長分散DDCF、
−0.59ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、2
3.9μm2の実効断面積、曲げ径20mmで4dB/
mの曲げ損失、0.33dB/kmの伝送損失を有す
る。また、カットオフ波長は1576nmであり、波長
1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は0.007
3/nmであった。 (第3実施形態)
CF3において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は1.7%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.25%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.23、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.53である。この第3実施例に係る分散補償
光ファイバDCF3は、第2クラッド122の外径2c
が18.7μmであるとき、波長1550nmにおい
て、−83.7ps/nm/kmの波長分散DDCF、−
0.66ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、1
7.2μm2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて
0.2dB/mの曲げ損失、0.39dB/kmの伝送
損失を有する。また、カットオフ波長は1696nmで
あり、波長1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は
0.0079/nmであった。
償光ファイバそれぞれの、波長1550nmにおける波
長分散及び分散スロープの関係を示すグラフである。図
4において、G110は第1実施例についての曲線を示
し、G210は第2実施形態についての曲線を示し、G
310は第3実施例についての曲線を示す。ここでは、
第2クラッド122の外径2cが変えられたときの各実
施形態の分散補償光ファイバにおける波長分散DDCF及
び分散スロープSDCFの関係が示されている。図4のグ
ラフから分かるように、分散補償光ファイバDCF1〜
DCF3それぞれにおいて、第2クラッド122の外径
2cが変化したとしても、波長分散DDCFが概ね−60
ps/nm/km〜−10ps/nm/kmの範囲内で
あれば、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比
(SDCF/DDCF)の変化は小さい。第1実施実施形態に
係る分散補償光ファイバDCF1において、第2クラッ
ド122の外径2cが2%だけ変化したとき、比(S
DCF/DDCF)の変化は2.5%以下だけ変化し、さらに
比(SDCF/DDCF)の変化量が10%以下に維持された
状態で波長分散DDCFの範囲は−68ps/nm/km
〜−17ps/nm/kmとなる。第2実施形態に係る
分散補償光ファイバDCF2では、第2クラッド122
の外径2cが2%だけ変化したとき、比(SDCF/
DDCF)は9.0%以下だけ変化し、さらに比(SDCF/
DDCF)の変化量が10%以下に維持された状態で波長
分散DDCFの範囲は−81ps/nm/km〜−30p
s/nm/kmとなる。第3実施形態に係る分散補償光
ファイバDCF3では、第2クラッド122の外径2c
が2%だけ変化したとき、比(SDCF/DDCF)は4.0
%以下だけ変化し、さらに比(SDCF/DDCF)の変化量
が10%以下に維持された状態で波長分散DDCFの範囲
は−115ps/nm/km〜−62ps/nm/km
となる。このように第2クラッド122の外径2cの2
%の変化に対して比(SDCF/DDCF)の変化が10%以
下であれば、所望の波長分散特性を有する分散補償光フ
ァイバを容易に製造することができる。
償光ファイバそれぞれについて、曲げ径140mmでの
曲げ損失の波長依存性を示すグラフである。図5におい
て、G120は第1実施形態についての曲線を示し、G
220は第2実施形態についての曲線を示し、G320
は第3実施形態についての曲線を示す。このとき、第1
実施形態に係る分散補償光ファイバDCF1の第2クラ
ッド122の外径2cは17.7μm、第2実施形態に
係る分散補償光ファイバDCF2の第2クラッド122
の外径2cは19.0μm、第3実施形態に係る分散補
償光ファイバDCF3の第2クラッド122の外径2c
は18.7μmであった。この図5のグラフから分かる
ように、分散補償光ファイバDCF1〜DCF3それぞ
れは、波長1610nm以下の範囲で小さな曲げ損失を
有する。
〜DCF3それぞれは、図1に示された光伝送システム
1の光伝送路30の一部として適用された分散補償光フ
ァイバ32として好適に用いられるだけでなく、図2に
示された光伝送システム2の分散補償モジュールを形成
する分散補償光ファイバ32としても好適に用いられ、
それにより、CバンドだけでなくLバンドにおいても低
損失で波長分散を補償することができる。
償光ファイバについて、波長分散の波長依存性を示すグ
ラフである。この図6においても、G130は第1実施
形態についての曲線を示し、G230は第2実施形態に
ついての曲線を示し、G330は第3実施形態について
の曲線を示し、G1000は上記文献1に示された分散
シフト光ファイバNZDSFについての曲線を示す。こ
こで、第1実施形態に係る分散補償光ファイバDCF1
の第2クラッド122の外径2cは17.7μm、第2
実施形態に係る分散補償光ファイバDCF2の第2クラ
ッド122の外径2cは19.0μm、第3実施形態に
係る分散補償光ファイバDCF3の第2クラッド122
の外径2cは18.7μmである。
償光ファイバと分散シフト光ファイバとが接続された構
成について、全体から見た平均波長分散の波長依存性を
示すグラフである。この図7において、G140は第1
実施形態に係る分散補償光ファイバDCF1と図6の分
散シフト光ファイバNZDSFとが接続された構成につ
いての曲線を示し、G240は第2実施形態に係る分散
補償光ファイバDCF2と図6の分散シフト光ファイバ
NZDSFとが接続された構成についての曲線を示し、
G340は第3実施形態に係る分散補償光ファイバDC
F3と図6の分散シフト光ファイバNZDSFとが接続
された構成についての曲線を示す。図6に示された波長
分散特性と80kmの長さを有する分散シフト光ファイ
バNZDSFの波長1550nmにおける波長分散を補
償するため、第1実施形態に係る分散補償光ファイバD
CF1には10.3kmの長さが必要であり、第2実施
形態に係る分散補償光ファイバDCF2には8.0km
の長さ、第3実施形態に係る分散補償光ファイバDCF
3には7.5kmの長さが必要であった。
SF1と分散シフト光ファイバNZDSFとが接続され
た構成では、1535nm〜1600nmの波長帯域
(Cバンド及びLバンド)において、全体から見た平均
波長分散の偏差は0.2ps/nm/km以下であっ
た。第2実施形態に係る分散補償光ファイバDSF2と
分散シフト光ファイバNZDSFとが接続された構成で
は、1535nm〜1560nmの波長帯域(Cバン
ド)において、全体から見た平均波長分散の偏差は0.
2ps/nm/km以下であった。第3実施形態に係る
分散補償光ファイバDSF3と分散シフト光ファイバN
ZDSFとが接続された構成では、1535nm〜15
60nmの波長帯域(Cバンド)において、全体から見
た平均波長分散の偏差は0.2ps/nm/km以下で
あった。したがって、これらは、ビットレート40Gb
/sで中継距離400kmを越える光伝送が可能であ
る。
バを含む分散補償モジュールの概略構成を示す図であ
る。分散補償光ファイバ100(この発明に係る分散補
書光ファイバ32に相当する)は、ケース300に収納
されている。このファイバ100の両端は、接続損失を
低減するピッグテール・ファイバ320に接続されてい
る。長さ10.3kmの第1実施形態に係る分散補償光
ファイバDCF1が分散補償モジュールを形成するよう
曲げ径140mmで巻かれた状態で、波長1550nm
における分散補償量は−640ps/nmであり、総損
失は4.1dB(波長1550nm)であった。長さ
8.0kmの第2実施形態に係る分散補償光ファイバD
CF2が分散補償モジュールを形成するよう曲げ径14
0mmで巻かれた状態で、波長1550nmにおける分
散補償量は−640ps/nmであり、総損失は4.4
dB(波長1550nm)であった。さらに、長さ7.
5kmの第3実施形態に係る分散補償光ファイバDCF
3が分散補償モジュールを形成するよう曲げ径140m
mで巻かれた状態で、波長1550nmにおける分散補
償量は−640ps/nmであり、総損失は4.1dB
(波長1550nm)であった。
イバDCF1が分散補償モジュールを形成するよう曲げ
径140mmで巻かれた状態で、かつ波長1550nm
における分散補償量が−320ps/nmであるとき、
総損失(波長1550nm)は2.3dBであった。第
2実施形態に係る分散補償光ファイバDCF2が分散補
償モジュールを形成するよう曲げ径140mmで巻かれ
た状態で、かつ、波長1550nmにおける分散補償量
が−320ps/nmであるとき、総損失(波長155
0nm)は2.5dBであった。さらに、第3実施形態
に係る分散補償光ファイバDCF3が分散補償モジュー
ルを形成するよう曲げ径140mmで巻かれた状態で、
かつ、波長1550nmにおける分散補償量が−320
ps/nmであるとき、総損失(波長1550nm)は
2.7dBであった。
〜DCF3それぞれは、波長1550nmを含む広い波
長帯域において、分散シフト光ファイバNZDSFの波
長分散および分散スロープを短尺でかつ低損失で補償す
ることができる。 (第4実施形態)
CF4において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は1.6%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.24%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.23、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.55である。この第4実施例に係る分散補償
光ファイバDCF4は、第2クラッド122の外径2c
が19.2μmであるとき、波長1550nmにおい
て、−85.1ps/nm/kmの波長分散DDCF、−
0.83ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、1
8.1μm2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて
0.9dB/mの曲げ損失、0.38dB/kmの伝送
損失を有する。また、カットオフ波長は1638nmで
あり、波長1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は
0.0098/nmであった。
ァイバの、波長1550nmにおける波長分散及び分散
スロープの関係を示すグラフである。図9において、G
410は第4実施例についての曲線を示す。ここで、第
2クラッド122の外径2cが変えられたときのこの実
施形態に係る分散補償光ファイバにおける波長分散D
DCF及び分散スロープSDCFの関係が示されている。図9
のグラフから分かるように、分散補償光ファイバDCF
4において、第2クラッド122の外径2cが変化した
としても、波長分散DDCFの範囲は概ね−102ps/
nm/km〜−71ps/nm/kmであれば、比(S
DCF/DDCF)の変化量が10%以下に維持される。この
第4実施形態に係る分散補償光ファイバDCF4におい
て、第2クラッド122の外径2cが2%だけ変化した
とき、比(SDCF/DDCF)は5.8%以下だけ変化す
る。第2クラッド122の外径2cが2%だけ変化した
とき、比(SDCF/DDCF)の変化量が10%以下に抑え
られれば、好ましい波長分散特性を有する分散補償光フ
ァイバを容易に製造することができる。
ファイバについて、曲げ径140mmでの曲げ損失の波
長依存性を示すグラフである。図10において、G42
0は第4実施形態についての曲線を示す。このとき、第
4実施形態に係る分散補償光ファイバDCF4の第2ク
ラッド122の外径2cは17.2μmであった。この
図10のグラフから分かるように、分散補償光ファイバ
DCF4は、波長1610nm以下の範囲で小さな曲げ
損失を有する。
は、図1に示された光伝送システム1の光伝送路30の
一部として適用された分散補償光ファイバ32として好
適に用いられるだけでなく、図2に示された光伝送シス
テム2の分散補償モジュールを形成する分散補償光ファ
イバ32としても好適に用いられ、それにより、Cバン
ドだけでなくLバンドにおいても低損失で波長分散を補
償することができる。
ファイバについて、波長分散の波長依存性を示すグラフ
である。この図11においても、G430は第4実施形
態についての曲線を示し、G430は上記文献1に示さ
れた4ps/nm/km以下の波長分散と0.046p
s/nm2/km以下の分散スロープを有する非零分散
シフト光ファイバNZDSFについての曲線を示す。こ
こで、第4実施形態に係る分散補償光ファイバDCF4
の第2クラッド122の外径2cは19.2μmであ
る。
ファイバと分散シフト光ファイバとが接続された構成に
ついて、全体から見た平均波長分散の波長依存性を示す
グラフである。この図12において、G440は第4実
施形態に係る分散補償光ファイバDCF4と図11の分
散シフト光ファイバNZDSFとが接続された構成につ
いての曲線を示す。図11に示された波長分散特性と8
0kmの長さを有する分散シフト光ファイバNZDSF
の波長1550nmにおける波長分散を補償するため、
第4実施形態に係る分散補償光ファイバDCF4には
4.4kmの長さが必要である。
SF4と分散シフト光ファイバNZDSFとが接続され
た構成では、1535nm〜1600nmの波長帯域
(Cバンド及びLバンド)において、全体から見た平均
波長分散の偏差は0.2ps/nm/km以下であっ
た。したがって、これらは、ビットレート40Gb/s
で中継距離400kmを越える光伝送が可能である。
補償光ファイバDCF4が分散補償モジュールを形成す
るよう曲げ径140mmで巻かれた状態では、波長15
50nmにおける分散補償量が−640ps/nmであ
り、総損失(波長1550nm)は3.9dBであっ
た。また、第4実施形態に係る分散補償光ファイバDC
F4が分散補償モジュールを形成するよう曲げ径140
mmで巻かれた状態で、かつ、波長1550nmにおけ
る分散補償量が−320ps/nmであるとき、総損失
(波長1550nm)は2.5dBであった。
は、波長1550nmを含む広い波長帯域において、分
散シフト光ファイバNZDSFの波長分散および分散ス
ロープを短尺でかつ低損失で補償することができる。 (第5実施形態)
CF5において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は2.1%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.20%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.18、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.49である。この第5実施例に係る分散補償
光ファイバDCF5は、第2クラッド122の外径2c
が19.4μmであるとき、波長1550nmにおい
て、−160.7ps/nm/kmの波長分散DDCF、
−1.63ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、1
5.7μm2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて
1.8dB/mの曲げ損失、0.49dB/kmの伝送
損失を有する。また、カットオフ波長は1566nmで
あり、波長1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は
0.0101/nmであった。 (第6実施形態)
CF6において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は2.4%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.40%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.20、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.65である。この第6実施例に係る分散補償
光ファイバDCF6は、第2クラッド122の外径2c
が16.0μmであるとき、波長1550nmにおい
て、−181.6ps/nm/kmの波長分散DDCF、
−1.87ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、1
3.8μm2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて
0.5dB/mの曲げ損失、0.61dB/kmの伝送
損失を有する。また、カットオフ波長は1660nmで
あり、波長1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は
0.0103/nmであった。 (第7実施形態)
CF7において、第3クラッド123を基準とした、コ
ア領域110の比屈折率差Δn1は2.7%、第1クラ
ッド121の比屈折率差Δn2は−0.50%、第2ク
ラッド122の比屈折率差Δn3は0.40%であり、
コア領域110及び第2クラッド122それぞれの外径
の比(2a/2c)は0.19、第1クラッド121及
び第2クラッド122それぞれの外径の比(2b/2
c)は0.67である。この第7実施例に係る分散補償
光ファイバDCF7は、第2クラッド122の外径2c
が15.2μmであるとき、波長1550nmにおい
て、−215.8ps/nm/kmの波長分散DDCF、
−2.12ps/nm2/kmの分散スロープSDCF、1
3.1μm2の実効断面積、曲げ径20mmにおいて
1.3dB/mの曲げ損失、0.75dB/kmの伝送
損失を有する。また、カットオフ波長は1514nmで
あり、波長1550nmにおける比(SDCF/DDCF)は
0.0097/nmであった。
補償光ファイバの、波長1550nmにおける波長分散
及び分散スロープの関係を示すグラフである。図13に
おいて、G510は第5実施例についての曲線を示し、
G610は第6実施例についての曲線を示し、G710
は第7実施例についての曲線を示す。ここでは、第2ク
ラッド122の外径2cが変えられたときのこれら各実
施形態に係る分散補償光ファイバにおける波長分散D
DCF及び分散スロープSDCFの関係が示されている。図1
3のグラフから分かるように、分散補償光ファイバDC
F5〜DCF7それぞれにおいて、第2クラッド122
の外径2cが変化したとしても、波長分散DDCFの範囲
は概ね−200ps/nm/km〜−120ps/nm
/kmであれば、比(SDCF/DDCF)の変化は小さい。
第5実施形態に係る分散補償光ファイバDCF5におい
て、第2クラッド122の外径2cが2%だけ変化した
とき、比(SDCF/DDCF)は7.7%以下だけ変化し、
さらに比(SDCF/DDCF)の変化量が10%以下に維持
された状態で波長分散DDCFの範囲は−192ps/n
m/km〜−135ps/nm/kmとなる。第6実施
形態に係る分散補償光ファイバDCF6において、第2
クラッド122の外径2cが2%だけ変化したとき、比
(SDCF/DDCF)は4.6%以下だけ変化し、さらに比
(SDCF/DDCF)の変化量が10%以下に維持された状
態で波長分散DDCFの範囲は−226ps/nm/km
〜−146ps/nm/kmとなる。第7実施形態に係
る分散補償光ファイバDCF7において、第2クラッド
122の外径2cが2%だけ変化したとき、比(SDCF
/DDCF)は4.9%以下だけ変化し、さらに比(SDCF
/DDCF)の変化量が10%以下に維持された状態で波
長分散DDCFの範囲は−269ps/nm/km〜−1
73ps/nm/kmとなる。第2クラッド122の外
径2cが2%だけ変化したとき、比(SDCF/DDCF)の
変化量が10%以下に抑えられれば、好ましい波長分散
特性を有する分散補償光ファイバを容易に製造すること
ができる。
補償光ファイバについて、曲げ径140mmでの曲げ損
失の波長依存性を示すグラフである。図14において、
G520は第5実施形態についての曲線を示し、G62
0は第6実施形態についての曲線を示し、G720は第
7実施形態についての曲線を示す。このとき、第5実施
形態に係る分散補償光ファイバDCF5の第2クラッド
122の外径2cは19.4μm、第6実施形態に係る
分散補償光ファイバDCF6の第2クラッド122の外
径2cは16.0μm、第7実施形態に係る分散補償光
ファイバDCF7の第2クラッド122の外径2cは1
5.2μmであった。この図14のグラフから分かるよ
うに、分散補償光ファイバDCF5〜DCF7それぞれ
は、波長1610nm以下の範囲で小さな曲げ損失を有
する。
〜DCF7それぞれは、図1に示された光伝送システム
1の光伝送路30の一部として適用された分散補償光フ
ァイバ32として好適に用いられるだけでなく、図2に
示された光伝送システム2の分散補償モジュールを形成
する分散補償光ファイバ32としても好適に用いられ、
それにより、CバンドだけでなくLバンドにおいても低
損失で波長分散を補償することができる。
補償光ファイバについて、波長分散の波長依存性を示す
グラフである。この図15においても、G530は第5
実施形態についての曲線を示し、G630は第6実施形
態についての曲線を示し、G730は第7実施形態につ
いての曲線を示す。ここで、第5実施形態に係る分散補
償光ファイバDCF5の第2クラッド122の外径2c
は19.4μm、第6実施形態に係る分散補償光ファイ
バDCF6の第2クラッド122の外径2cは16.0
μm、第7実施形態に係る分散補償光ファイバDCF7
の第2クラッド122の外径2cは15.2μmであ
る。
補償光ファイバと上記文献2に記載された分散シフト光
ファイバ(4ps/nm/kmの波長分散と0.046
ps/nm/kmの分散スロープを有する)とが接続さ
れた構成について、全体から見た平均波長分散の波長依
存性を示すグラフである。この図16において、G54
0は第5実施形態に係る分散補償光ファイバDCF5と
文献2の分散シフト光ファイバNZDSFとが接続され
た構成についての曲線を示し、G640は第6実施形態
に係る分散補償光ファイバDCF6と文献2の分散シフ
ト光ファイバNZDSFとが接続された構成についての
曲線を示し、G740は第7実施形態に係る分散補償光
ファイバDCF7と文献2の分散シフト光ファイバNZ
DSFとが接続された構成についての曲線を示す。80
kmの長さを有する分散シフト光ファイバNZDSFの
波長1550nmにおける波長分散を補償するため、第
5実施形態に係る分散補償光ファイバDCF5には2.
2kmの長さが必要であり、第6実施形態に係る分散補
償光ファイバDCF6には1.9kmの長さ、第7実施
形態に係る分散補償光ファイバDCF7には1.7km
の長さが必要である。
SF5と分散シフト光ファイバNZDSFとが接続され
た構成では、1535nm〜1560nmの波長帯域
(Cバンド)において、全体から見た平均波長分散の偏
差は0.2ps/nm/km以下であった。第6実施形
態に係る分散補償光ファイバDSF6と分散シフト光フ
ァイバNZDSFとが接続された構成では、1535n
m〜1600nmの波長帯域(Cバンド及びLバンド)
において、全体から見た平均波長分散の偏差は0.2p
s/nm/km以下であった。さらに、第7実施形態に
係る分散補償光ファイバDSF7と分散シフト光ファイ
バNZDSFとが接続された構成では、1535nm〜
1600nmの波長帯域(Cバンド及びLバンド)にお
いて、全体から見た平均波長分散の偏差は0.2ps/
nm/km以下であった。したがって、これらは、ビッ
トレート40Gb/sで中継距離400kmを越える光
伝送が可能である。
第5実施形態に係る分散補償光ファイバDCF5が分散
補償モジュールを形成するよう曲げ径140mmで巻か
れた状態では、波長1550nmにおける分散補償量が
−640ps/nmであり、総損失(波長1550n
m)は3.0dBであった。長さ1.9kmの第6実施
形態に係る分散補償光ファイバDCF6が分散補償モジ
ュールを形成するよう曲げ径140mmで巻かれた状態
では、波長1550nmにおける分散補償量が−640
ps/nmであり、総損失(波長1550nm)は2.
7dBであった。さらに、長さ1.7kmの第7実施形
態に係る分散補償光ファイバDCF7が分散補償モジュ
ールを形成するよう曲げ径140mmで巻かれた状態で
は、波長1550nmにおける分散補償量が−640p
s/nmであり、総損失(波長1550nm)は2.5
dBであった。
イバDCF5が分散補償モジュールを形成するよう曲げ
径140mmで巻かれた状態で、かつ、波長1550n
mにおける分散補償量が−320ps/nmであると
き、総損失(波長1550nm)は2.0dBであっ
た。第6実施形態に係る分散補償光ファイバDCF6が
分散補償モジュールを形成するよう曲げ径140mmで
巻かれた状態で、かつ、波長1550nmにおける分散
補償量が−320ps/nmであるとき、総損失(波長
1550nm)は1.9dBであった。さらに、第7実
施形態に係る分散補償光ファイバDCF7が分散補償モ
ジュールを形成するよう曲げ径140mmで巻かれた状
態で、かつ、波長1550nmにおける分散補償量が−
320ps/nmであるとき、総損失(波長1550n
m)は1.7dBであった。
〜DCF7は、波長1550nmを含む広い波長帯域に
おいて、分散シフト光ファイバNZDSFの波長分散お
よび分散スロープを短尺でかつ低損失で補償することが
できる。 (比較例)
光ファイバとの比較のため、比較例である分散補償光フ
ァイバについて説明する。図17A及び17Bは、比較
例である分散補償光ファイバの断面構成を示す図及びそ
の屈折率プロファイルである。この比較例200は、所
定軸に沿って伸びたコア領域210と、コア領域210
の外周を取り囲むよう設けられたクラッド領域220を
備える。コア領域210は、第1屈折率n1と外径2a
を有する。さらに、クラッド領域220は、第2屈折率
n2(<n1)と外径2bを有する第1クラッド221
と、第1クラッド221の外周を取り囲むように設けら
れた、第3屈折率n3(>n2、<n3)を有する第3ク
ラッド222を備える。
50は、図17A中の線L2上の各部の屈折率を示し、
該屈折率プロファイル250中の領域251、252、
253は、それぞれコア領域210、第1クラッド22
1、第2クラッド222の線L2上における各部の屈折
率を表す。
0において、第2クラッド222を基準領域とした、コ
ア領域210の比屈折率差Δn1、第1クラッド221
の比屈折率差Δn2は、それぞれ以下の式で与えられ
る。
ッド221の屈折率、n3は第2クラッド222の屈折
率である。この明細書において、各部の比屈折率差はパ
ーセントで表されており、上記式中の各パラメータは順
不動である。したがって、第2ラッド222(基準領
域)よりも低い屈折率を有するガラス領域の比屈折率差
は負の値で表される。
2の屈折率n3を基準として、コア領域210は1.2
%の比屈折率差Δn1を有し、第1クラッド221は−
0.36%の比屈折率差Δn2を有する。また、コア領
域210及び第1クラッド221の外径の比Ra(=2
a/2b)は0.5である。
バの、波長1550nmにおける波長分散及び分散スロ
ープの関係を示すグラフである。なお、この図には、第
1クラッド221の外径2bが変化したときの波長分散
DDCFと分散スロープSDCFとの関係が示されている。波
長分散が−40ps/nm/km以下となる範囲におい
て、この比較例は、曲げ特性が悪く、使用することがで
きない。また、第2クラッド222の外径2cが変化す
ると、波長分散DDCFと分散スロープSDCFとの比(S
DCF/DDCF)が大きく変化する。例えば、第1クラッド
221の外径2bが10.0μmであるとき、波長分散
DDCFは−28ps/nm/km(図18におけるA点
に相当する状態)であり、分散スロープSDCFは−0.
081ps/nm2/kmである。また、第1クラッド
221外径2bが9.8μmであるとき、波長分散D
DCFは−22ps/nm/km(図18におけるB点に
相当する状態)であり、分散スロープSDCFは−0.0
56ps/nm2/kmである。これを中心として外径
2bが2%だけ変化したとき、比(SDCF/DDCF)が1
7%も変化する。したがって、所望の波長分散特性を有
する分散補償光ファイバを製造することは困難である。
て、実施形態に係る分散補償光ファイバ(第1〜第7実
施形態に係る分散補償光ファイバを含む)は、上述のよ
うに曲げ特性に優れ、波長分散が−40ps/nm/k
m以下である範囲でも使用することが可能である。ま
た、第2クラッドの外径2cが変化しても、波長分散D
DCFが一定の範囲内であれば、波長分散DDCFに対する分
散スロープSDCFの比(SDCF/DDCF)の変化は小さ
い。したがって、この発明に係る分散補償光ファイバ
は、所望の波長分散特性を有するよう容易に製造するこ
とができる。
に係る分散補償光ファイバは、波長1550nmにおい
て、−40ps/nm/km以下(より好ましくは−1
00ps/nm/km〜−40ps/nm/km、ある
いは−250ps/nm/km〜−120ps/nm/
km)の波長分散DDCFと、0.005/nm以上(よ
り好ましくは0.005/nm〜0.15/nm)であ
る、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比(S
DCF/DDCF)を有する。このような特性を有することに
より、この発明に係る分散補償光ファイバは、波長15
50nmを含む広い波長帯域で、分散シフト光ファイバ
の波長分散及び分散スロープを短尺で補償することがで
きる。
の概略構成を示す図である。
とともに分散補償光ファイバが局に分散補償モジュール
として配置されている光伝送システムの概略構成を示す
図である。
を示す図(a)及びその屈折率プロファイル(b)であ
る。
550nmにおける波長分散と分散スロープとの関係を
示すグラフである。
について、曲げ径140mmでの曲げ損失の波長依存性
を示すグラフである。
について、その波長分散の波長依存性を示すグラフであ
る。
いずれかと分散シフト光ファイバとが互いに融着接続さ
れた各構成において、全体から見た平均波長分散の波長
依存性を示すグラフである。
を示す図である。
長1550nmにおける波長分散と分散スロープとの関
係を示すグラフである。
いて、曲げ径140mmでの曲げ損失の波長依存性を示
すグラフである。
ける波長分散の波長依存性を示すグラフである。
散シフト光ファイバとが互いに融着接続された構成にお
いて、全体から見た平均波長分散の波長依存性を示す図
である。
バの、波長1550nmにおける波長分散と分散スロー
プとの関係を示すグラフである。
バについて、曲げ径140mmでの曲げ損失の波長依存
性を示すグラフである。
バにおける波長分散の波長依存性を示すグラフである。
バのいずれかと分散シフト光ファイバとが互いに融着接
続された各構成において、全体から見た平均波長分散の
波長依存性を示すグラフである。
を示す図(a)及びその屈せ率プロファイル(b)であ
る。
550nmにおける波長分散と分散スロープとの関係を
示すグラフである。
送路、31…分散シフト光ファイバ、32、100…分
散補償光ファイバ、110…コア領域、120クラッド
領域、121…第1クラッド、122…第2クラッド、
123…第3クラッド。
Claims (31)
- 【請求項1】 所定軸に沿って伸びたコア領域と該コア
領域の外周を取り囲むクラッド領域を備えた分散補償光
ファイバであって、波長1550nmの諸特性として、 −40ps/nm/km以下の波長分散DDCFと、 0.005/nm以上である、波長分散DDCFに対する
分散スロープSDCFの比(SDCF/DDCF)を有する分散
補償光ファイバ。 - 【請求項2】 波長1550nmの諸特性として、−1
00ps/nm/km以上かつ−40ps/nm/km
以下の波長分散DDCFと、0.005/nm以上かつ
0.015/nm以下である、波長分散DDCFに対する
分散スロープSD CFの比(SDCF/DDCF)を有すること
を特徴とする請求項1記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項3】 波長1550nmにおいて16μm2以
上の実効断面積を有することを特徴とする請求項1記載
の分散補償光ファイバ。 - 【請求項4】 波長1550nmにおいて20μm2以
上の実効断面積を有することを特徴とする請求項3記載
の分散補償光ファイバ。 - 【請求項5】 1.2μm以上かつ1.8μm以下のカ
ットオフ波長を有することを特徴とする請求項1記載の
分散補償光ファイバ。 - 【請求項6】 1.4μm以上かつ1.8μm以下のカ
ットオフ波長を有することを特徴とする請求項5記載の
分散補償光ファイバ。 - 【請求項7】 波長1550nmにおいて0.5dB/
km以下の伝送損失を有することを特徴とする請求項1
記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項8】 前記コア領域は、第1屈折率を有し、 前記クラッド領域は、前記コア領域の外周を取り囲むと
ともに前記第1屈折率よりも低い第2屈折率を有する第
1クラッドと、前記第1クラッドの外周を取り囲むとと
もに前記第2屈折率よりも高い第3屈折率を有する第2
クラッドと、そして、前記第2クラッドの外周を取り囲
むとともに前記第3屈折率よりも低い第4屈折率を有す
る第3クラッドを有することを特徴とする請求項1記載
の分散補償光ファイバ。 - 【請求項9】 前記コア領域は、前記第3屈折率を基準
として、0.8%以上かつ2.0%以下の比屈折率差を
有することを特徴とする請求項8記載の分散補償光ファ
イバ。 - 【請求項10】 前記コア領域は、前記第3屈折率を基
準として、0.8%以上かつ1.5%以下の比屈折率差
を有することを特徴とする請求項9記載の分散補償光フ
ァイバ。 - 【請求項11】 前記第1クラッドは、前記第3屈折率
を基準として、−0.4%以下の比屈折率差を有するこ
とを特徴とする請求項8記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項12】 前記比(SDCF/DDCF)は、第2クラ
ッド領域の外径が2%変化したとき、10%以下だけ変
化することを特徴とする請求項8記載の分散補償光ファ
イバ。 - 【請求項13】 波長1550nmにおける諸特性とし
て、−250ps/nm/km以上かつ−120ps/
nm/km以下の波長分散と、0.005/nm以上で
ある、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCFの比
(SDCF/DDCF)と、10μm2以上かつ20μm2以下
の実効断面積を有することを特徴とする請求項1記載の
分散補償光ファイバ。 - 【請求項14】 波長分散DDCFに対する分散スロープ
SDCFの比(SDCF/DDCF)は、0.015/nm以下
であることを特徴とする請求項13記載の分散補償光フ
ァイバ。 - 【請求項15】 前記実効断面積は、(20−|DDCF
|/25)以上かつ(23−|DDCF|/25)以下の
範囲内にあることを特徴とする請求項13記載の分散補
償光ファイバ。 - 【請求項16】 波長1550nmにおいて1.0dB
/km以下の伝送損失を有することを特徴とする請求項
13記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項17】 前記コア領域は、第1屈折率を有し、 前記クラッド領域は、前記コア領域の外周を取り囲むと
ともに前記第1屈折率よりも低い第2屈折率を有する第
1クラッドと、前記第1クラッドの外周を取り囲むとと
もに前記第2屈折率よりも高い第3屈折率を有する第2
クラッドと、そして、前記第2クラッドの外周を取り囲
むとともに前記第3屈折率よりも低い第4屈折率を有す
る第3クラッドを有することを特徴とする請求項13記
載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項18】 前記コア領域は、前記第3屈折率を基
準として、2.0%以上かつ3.0%以下の比屈折率差
を有することを特徴とする請求項17記載の分散補償光
ファイバ。 - 【請求項19】 前記第1クラッドは、前記第3屈折率
を基準として、−0.4%以下の比屈折率差を有するこ
とを特徴とする請求項17記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項20】 前記比(SDCF/DDCF)は、第2クラ
ッド領域の外径が2%変化したとき、10%以下だけ変
化することを特徴とする請求項17記載の分散補償光フ
ァイバ。 - 【請求項21】 請求項1記載の分散補償光ファイバ
と、 前記分散補償光ファイバに接続されるとともに、波長1
550nmにおける諸特性として、+2ps/nm/k
m以上かつ+10ps/nm/km以下の波長分散と、
+0.04ps/nm2/km以上かつ+0.12ps
/nm2/km以下の分散スロープを有する分散シフト
光ファイバを備えた光伝送路。 - 【請求項22】 1535nm以上かつ1560nmの
波長帯域において、全体の平均波長分散の偏差が0.2
ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項2
1記載の光伝送路。 - 【請求項23】 1535nm以上かつ1600nmの
波長帯域において、全体の平均波長分散の偏差が0.2
ps/nm/km以下であることを特徴とする請求項2
2記載の光伝送路。 - 【請求項24】 モジュール化のためコイル状に巻かれ
て請求項1記載の分散補償光ファイバを含む分散補償モ
ジュール。 - 【請求項25】 波長1550nmにおける分散補償量
が−640ps/nmであるとき、1535nm以上か
つ1565nm以下の波長帯域において総損失が7dB
以下であることを特徴とする請求項24記載の分散補償
モジュール。 - 【請求項26】 1535nm以上かつ1610nm以
下の波長帯域において総損失が7dB以下であることを
特徴とする請求項25記載の分散補償モジュール。 - 【請求項27】 波長1550nmにおける分散補償量
が−320ps/nmであるとき、1535nm以上か
つ1565nm以下の波長帯域において総損失が3dB
以下であることを特徴とする請求項24記載の分散補償
モジュール。 - 【請求項28】 1535nm以上かつ1610nm以
下の波長帯域において総損失が3dB以下であることを
特徴とする請求項27記載の分散補償モジュール。 - 【請求項29】 所定軸に沿って伸びたコア領域と、該
コア領域の外周を取り囲むクラッド領域を有するととも
に、 波長1550nmにおける諸特性として、−40ps/
nm/km以下の波長分散DDCFと、0.005/nm
以上である、波長分散DDCFに対する分散スロープSDCF
の比(SDCF/DDCF)比と、そして、16μm2以上の
実効断面積を有する分散補償光ファイバ。 - 【請求項30】 前記実効断面積は、波長1550nm
において20μm2以上の実効断面積を有する請求項2
9記載の分散補償光ファイバ。 - 【請求項31】 所定軸に沿って伸びたコア領域と、該
コア領域の外周を取り囲むクラッド領域を有するととも
に、 波長1550nmにおける諸特性として、−40ps/
nm/km以下の波長分散DDCFと、波長分散DDCFに対
する分散スロープSDCFの比(SDCF/DDCF)として、
0.005/nm以上の比と、そして、0.5dB/k
m以下の伝送損失を有する分散補償光ファイバ。
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