JP2002528757A - Methods and systems for suppressing modal noise in fiber optic systems. - Google Patents
Methods and systems for suppressing modal noise in fiber optic systems.Info
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Abstract
(57)【要約】 本発明は光ファイバシステムにおけるモーダルノイズを抑制する方法及びシステムを提供する。第１の態様においては、シングルモード光ファイバ（２１）は高吸収型外部クラッドガラス及び非吸収型内部クラッドガラス（１２）を備える。また、前記ファイバは非吸収型コアガラス（１３）も備える。この組合せにより、モーダルノイズは抑制される。第２の態様においては、インライン減衰器が提供される。インライン減衰器はシングルモード光ファイバと、それに連結される減衰ファイバ（２２）と、シングルモード光ファイバ及び減衰ファイバを保持するフェルール部材とを備える。第３の態様においては、アイソレータが提供される。アイソレータは光学素子アセンブリ及び該光学素子アセンブリに連結された入力伝送ファイバを備える。アイソレータは、入力伝送ファイバに連結された第１のモーダルノイズ抑制（ＭＮＳ）ファイバと、光学素子アセンブリとＭＮＳファイバとの間に連結された屈折率分布型レンズ（３４）とをさらに備える。アイソレータは、屈折率分布型レンズ（３４）に連結された第２のＭＮＳファイバと、その第２のＭＮＳファイバに連結された出力フィルタとをさらに備える。第４の態様においては、ファイバ増幅器が提供される。ファイバ増幅器は第１及び第２の波長分割多重化（ＷＤＭＳ）手段と、ポンプ出力を第１及び第２のＷＤＭ手段に供給する第１及び第２のファイバとを備える。 (57) Abstract The present invention provides a method and system for suppressing modal noise in an optical fiber system. In a first aspect, a single mode optical fiber (21) comprises a highly absorbing outer cladding glass and a non-absorbing inner cladding glass (12). The fiber also comprises a non-absorbing core glass (13). With this combination, modal noise is suppressed. In a second aspect, an in-line attenuator is provided. The in-line attenuator includes a single mode optical fiber, an attenuating fiber (22) coupled thereto, and a ferrule member holding the single mode optical fiber and the attenuating fiber. In a third aspect, an isolator is provided. The isolator comprises an optical element assembly and an input transmission fiber coupled to the optical element assembly. The isolator further comprises a first modal noise suppression (MNS) fiber coupled to the input transmission fiber, and a gradient index lens (34) coupled between the optical element assembly and the MNS fiber. The isolator further includes a second MNS fiber coupled to the gradient index lens (34), and an output filter coupled to the second MNS fiber. In a fourth aspect, a fiber amplifier is provided. The fiber amplifier comprises first and second wavelength division multiplexing (WDMS) means and first and second fibers for providing pump output to the first and second WDM means.
Description
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、概して光ファイバコネクタに関する。より詳細には、モーダルノイ
ズを抑制するための方法及びシステムに関する。[0001] The present invention relates generally to fiber optic connectors. More particularly, the present invention relates to a method and system for suppressing modal noise.
【０００２】 （発明の背景） モーダルノイズは、シングルモード光ファイバシステムにおける機械的コネク
タ及びスプライスにおいて、特にいくつかのコネクタまたはスプライスが極めて
接近した場合、すなわち数メートル離れて位置する場合に発生される。この種の
ノイズは、多くのシステムの適用において困難をもたらし、このようなシステム
において高いデータ速度及び高波長密度が達成されるとより厄介なものとなる。
モーダルノイズは、コネクタまたはスプライスなどの不連続点においてより高い
「非伝搬」モードに拡散されているシステムの伝搬モードにおける信号出力の一
部に起因する。最低位の非伝搬モードは、数十〜数百メートルの距離で大いに減
衰され、それらのエネルギはファイバのクラッド及び緩衝被覆材内に消散する。BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Modal noise is generated in mechanical connectors and splices in single-mode fiber optic systems, especially when some connectors or splices are very close, ie, located several meters apart. . This type of noise presents difficulties in many system applications, and becomes more troublesome when high data rates and high wavelength densities are achieved in such systems.
Modal noise is due to a portion of the signal output in the propagation mode of the system that has been spread to higher "non-propagating" modes at discontinuities, such as connectors or splices. The lowest non-propagating modes are greatly attenuated at distances of tens to hundreds of meters and their energy dissipates in the fiber cladding and buffer cladding.
【０００３】 しかしながら、不連続点の数メートル以内においては、コアの付近における非
伝搬モードの出力は依然無視できず、その一部分は第２の不連続点において伝搬
モード出力に変換され戻され得る。その後、高位モードの伝搬速度は、低位モー
ドの伝搬速度とは異なるので、変換された出力は伝達された伝搬モード出力と直
接干渉する。干渉が建設的であるか破壊的であるかは、不連続点間の間隔、信号
の波長、及び優勢な高位モードの伝搬速度のようなファクタの変化に依存する。[0003] However, within a few meters of the discontinuity, the output of the non-propagating mode near the core is still not negligible, and a portion thereof may be converted back to the propagating mode output at the second discontinuity. The converted output then directly interferes with the transmitted propagation mode output, since the propagation speed of the higher mode is different from the propagation speed of the lower mode. Whether the interference is constructive or destructive depends on changes in factors such as the spacing between discontinuities, the wavelength of the signal, and the propagation speed of the dominant higher mode.
【０００４】 このようなモーダルノイズの抑制に特に関心を有するいくつかの用途としては
、 １．インライン減衰器とシステムとの連結 ２．入力ファイバ及び出力ファイバとアイソレータまたはサーキュレータとの
連結 ３．増幅器ファイバと標準伝送ファイバとの連結 ４．シングルモードファイバ線のフィールド修理のためのパッチスプライスコ
ネクタ がある。Some applications of particular interest in suppressing such modal noise include: 1. Inline attenuator and system connection 2. Connection of input fiber and output fiber to isolator or circulator 3. Connection of amplifier fiber and standard transmission fiber There is a patch splice connector for field repair of single mode fiber.
【０００５】 したがって、上記において明らかにされたこのような用途においてモーダルノ
イズを抑制するためのシステム及び方法が必要とされる。本発明はこのような必
要性に対処するものである。Accordingly, there is a need for a system and method for suppressing modal noise in such applications identified above. The present invention addresses such a need.
【０００６】 （発明の概要） 本発明は光ファイバシステムにおけるモーダルノイズを抑制する方法及びシス
テムを提供する。 第１の態様においては、シングルモード光ファイバは高吸収型外部クラッドガ
ラス及び非吸収型内部クラッドガラスを備える。また、前記ファイバは非吸収型
コアガラスも備える。この組合せにより、モーダルノイズは抑制される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and system for suppressing modal noise in an optical fiber system. In a first aspect, a single mode optical fiber comprises a highly absorbing outer cladding glass and a non-absorbing inner cladding glass. The fiber also comprises a non-absorbing core glass. With this combination, modal noise is suppressed.
【０００７】 第２の態様においては、インライン減衰器が提供される。インライン減衰器は
上述されたシングルモード光ファイバと、シングルモード光ファイバに連結され
る減衰ファイバと、シングルモード光ファイバ及び減衰ファイバを保持するフェ
ルール部材とを備える。In a second aspect, an in-line attenuator is provided. The in-line attenuator includes the above-described single mode optical fiber, an attenuation fiber connected to the single mode optical fiber, and a ferrule member holding the single mode optical fiber and the attenuation fiber.
【０００８】 第３の態様においては、アイソレータが提供される。アイソレータは光学素子
アセンブリ及び該光学素子アセンブリに連結された入力伝送ファイバを備える。
アイソレータは、入力伝送ファイバに連結された第１のモーダルノイズ抑制（Ｍ
ＮＳ）ファイバと、光学素子アセンブリとＭＮＳファイバとの間に連結された屈
折率分布型レンズとをさらに備える。アイソレータは、屈折率分布型レンズに連
結された第２のＭＮＳファイバと、その第２のＭＮＳファイバに連結された出力
フィルタとをさらに備える。In a third aspect, an isolator is provided. The isolator comprises an optical element assembly and an input transmission fiber coupled to the optical element assembly.
The isolator has a first modal noise suppression (M) coupled to the input transmission fiber.
NS) fiber and a gradient index lens coupled between the optical element assembly and the MNS fiber. The isolator further includes a second MNS fiber connected to the gradient index lens, and an output filter connected to the second MNS fiber.
【０００９】 第４の態様においては、ファイバ増幅器が提供される。ファイバ増幅器は第１
波長分割多重化（ＷＤＭＳ）手段及び第２の波長分割多重化（ＷＤＭＳ）手段と
、ポンプ出力を第１及び第２のＷＤＭ手段に供給する第１のファイバ及び第２の
ファイバとを備える。ファイバ増幅器は、増幅器部分と、信号出力を第１のＷＤ
Ｍ手段を介して増幅器部分に供給するための第３のファイバとをさらに備える。
最後に、ファイバ増幅器は第１のＷＤＭと増幅器部分との間に連結された第１の
モーダルノイズ抑制（ＭＮＳ）ファイバと、第２のＷＤＭ手段と増幅器部分との
間に連結された第２のＭＮＳファイバとをさらに備える。[0009] In a fourth aspect, a fiber amplifier is provided. Fiber amplifier is the first
A wavelength division multiplexing (WDMS) means and a second wavelength division multiplexing (WDMS) means, and a first fiber and a second fiber for supplying a pump output to the first and second WDM means. The fiber amplifier includes an amplifier section and a signal output of the first WD.
A third fiber for feeding the amplifier section via M means.
Finally, the fiber amplifier comprises a first modal noise suppression (MNS) fiber coupled between the first WDM and the amplifier section, and a second modal noise coupled between the second WDM means and the amplifier section. And an MNS fiber.
【００１０】 最後の態様においては、破損した光ファイバのためのフィールド修繕パッチが
提供される。修繕パッチは第１及び第２のフェルール部分を備え、フェルール部
分の各々はその中にＭＮＳファイバと、フェルール部分は破損した光ファイバの
一端を保持するのに適していることと、第１及び第２のフェルール部分に連結し
た伝送ファイバとを備える。[0010] In a last aspect, a field repair patch for a broken optical fiber is provided. The repair patch includes first and second ferrule portions, each of the ferrule portions being adapted to hold an MNS fiber therein, and the ferrule portion being adapted to hold one end of the broken optical fiber; and And a transmission fiber coupled to the ferrule portion of the second.
【００１１】 本発明は、標準シングルモードファイバに融着接合され得、スプライスからの
後方散乱が非常に少ない特殊なタイプのシングルモードファイバと、伝搬モード
に関して非伝搬モードの阻止を最適化する適当な長さの特殊ファイバを選択する
方法とからなる。クラッド内を伝搬する出力の部分は、伝搬モードに対してより
も非伝搬モードに対して非常に高いことに注目することにより、この阻止が行わ
れる。そのため、モード弁別は、クラッドのすべて、または大部分に高吸収型ガ
ラスを使用することにより行われる。伝搬モードに対する損失が低く、非常に少
ない後方散乱が主な懸念である場合、前記構成は、モーダルノイズ抑制（ＭＮＳ
）ファイバが連結されるべき標準的な通信ファイバと同一の構造を有するコア及
び内部クラッド材を備え、一方、すべての外部クラッドは溶液をドープされた吸
収型高石英ガラスである。伝搬モードがいくらか固定減衰されることが所望され
る場合、クラッド全体は溶液によりドープされ得、いくつかのドーピングは、フ
ァイバ製造工程中にコア内へ拡散することが許容される。The present invention is a special type of single mode fiber that can be fusion spliced to a standard single mode fiber and has very low backscatter from splices, and a suitable type that optimizes non-propagating mode rejection with respect to propagating modes. A method of selecting a special fiber having a length. This rejection is achieved by noting that the portion of the power that propagates in the cladding is much higher for non-propagating modes than for propagating modes. Therefore, mode discrimination is performed by using a high absorption type glass for all or most of the cladding. If the loss for the propagation mode is low and very little backscattering is a major concern, the configuration can be used for modal noise suppression (MNS).
2.) It comprises a core and an inner cladding material having the same structure as the standard communication fiber to which the fiber is to be spliced, while all the outer cladding is a solution-doped absorbing high quartz glass. If it is desired that the propagation mode be somewhat attenuated, the entire cladding may be doped with a solution, with some doping allowed to diffuse into the core during the fiber manufacturing process.
【００１２】 （発明の詳細な説明） 本発明は光ファイバ装置の改善に関する。以下の記載は一当業者が本発明を製
造し、使用することが可能であるように述べられ、かつ特許出願の文脈及びその
要件内において付与される。好ましい実施態様に対する様々な変更は、当業者に
は容易に理解され、本願における総体的な原理は他の実施態様に適用され得る。
よって、本発明は、示された実施態様に限られるものではなく、ここに記載され
る原理及び特徴と矛盾しない最も広い範囲と一致する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in optical fiber devices. The following description is provided to enable one of ordinary skill in the art to make and use the invention, and is provided in the context of a patent application and its requirements. Various modifications to the preferred embodiment will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles herein may be applied to other embodiments.
Thus, the present invention is not limited to the embodiments shown, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and features described herein.
【００１３】 本発明は、標準的なシングルモードファイバに融着接合され得、スプライスか
らの後方散乱が非常に少ない特殊なタイプのシングルモードファイバと、伝搬モ
ードに関して非伝搬モードの阻止を最適化する適当な長さの特殊ファイバを選択
する方法とを備える。クラッド内を伝搬する出力の部分は、伝搬モードに対して
よりも非伝搬モードに対して非常に高いことに注目することにより、この阻止が
行われる。そのため、モード弁別は、クラッドのすべて、または大部分に高吸収
型ガラスを使用することにより行われる（クラッドガラスドーピングの最適な構
成は所望の用途に依存することが示されるであろう）。伝搬モードに対する損失
が低く、非常に少ない後方散乱が主な懸念である場合、前記構成はモーダルノイ
ズ抑制（ＭＮＳ）ファイバが連結されるべき標準的な通信ファイバと同一の構造
を有するコア及び内部クラッド材を備え、一方、すべての外部クラッドは溶液を
ドープされた吸収型高石英ガラス溶液である。伝搬モードがいくらか固定減衰さ
れることが所望される場合、クラッド全体は溶液によりドープされ得、いくつか
のドーピングは、ファイバ製造工程中にコア内へ拡散することが許容される。The present invention optimizes the rejection of non-propagating modes with respect to propagating modes and special types of single-mode fibers that can be fusion spliced to standard single-mode fibers and have very low backscatter from splices. And selecting a special fiber of an appropriate length. This rejection is achieved by noting that the portion of the power that propagates in the cladding is much higher for non-propagating modes than for propagating modes. Thus, mode discrimination is performed by using a high absorption glass for all or most of the cladding (the optimal configuration of cladding glass doping will be shown to depend on the desired application). If the loss for the propagation mode is low and very little backscattering is a major concern, the configuration may have a core and inner cladding having the same structure as a standard communication fiber to which a modal noise suppression (MNS) fiber is to be spliced. Material, while all outer cladding is a solution-doped absorbing high quartz glass solution. If it is desired that the propagation mode be somewhat attenuated, the entire cladding may be doped with a solution, with some doping allowed to diffuse into the core during the fiber manufacturing process.
【００１４】 本発明の１つの重要な態様は、ファイバのプリフォームである。インライン減
衰器を形成するために用いられる減衰ファイバのコアガラスとして用いられる珪
素ガラスのある遷移金属または希土類酸化物ドーピングの一様な広帯域吸収特性
は、ＭＮＳファイバの外部クラッドのための溶液がドープされたシリコンガラス
（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｄｏｐｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｇｌａｓｓ）を生成するた
めに利用され得る。例えば、標準的な光通信システムに用いられる１２５０ｎｍ
〜ｌ６００ｎｍの波長帯において、シリカのコバルト酸化物ドーピングは、クラ
ッドガラスの他の特性をほとんど変化させることなく、広帯域の吸収を提供する
。所望のファイバ特性を創成するために、溶液がドープされたシリカの管がプリ
フォームの出発材料として用いられる。その後、純粋なシリカの所定の層はプリ
フォーム管の内側に気相析出され、次いで、従来のファイバプリフォームの場合
のように、ゲルマニウムがドープされたシリカがコアガラスを形成する。生じた
ロッドは潰されてプリフォームロッドを形成し、このプリフォームロッドから標
準的なファイバ引き出し装置上にファイバが引き出され得る。このようなプリフ
ォームの断面図が１ａに示されており、引き出されたファイバの断面における代
表的な大きさが図１ｂに示されている。One important aspect of the present invention is a fiber preform. The uniform broadband absorption properties of certain transition metal or rare earth oxide dopings of silicon glass used as the core glass of the attenuating fiber used to form the in-line attenuator are solution doped for the outer cladding of the MNS fiber. It can be used to produce a solution doped silicon glass. For example, 1250 nm used in a standard optical communication system
In the ｌ1600 nm wavelength band, cobalt oxide doping of silica provides broadband absorption with little change in other properties of the cladding glass. Solution-doped silica tubing is used as a starting material for the preform to create the desired fiber properties. Thereafter, a predetermined layer of pure silica is vapor deposited inside the preform tube, and then, as in conventional fiber preforms, germanium-doped silica forms the core glass. The resulting rod is crushed to form a preform rod from which the fiber can be drawn on a standard fiber drawer. A cross-sectional view of such a preform is shown in FIG. 1a, and a representative size in cross-section of the drawn fiber is shown in FIG. 1b.
【００１５】 図１は本発明の好ましい実施態様の断面を示している。図１ａは化学的気相析
出（ＣＶＤ）層を有する管状プリフォームの断面図である。外側の管１１は溶液
がドープされた吸収石英ガラスから押し出し成形される。その内壁上に純粋なシ
リカクラッドガラスの薄層１２が沈積され、次いで、シングルモードファイバの
コアを形成するドープされた（通常、ゲルマニウムドーピング）シリカの層１３
が沈積されている。FIG. 1 shows a cross section of a preferred embodiment of the present invention. FIG. 1a is a cross-sectional view of a tubular preform having a chemical vapor deposition (CVD) layer. The outer tube 11 is extruded from a solution doped doped quartz glass. A thin layer 12 of pure silica-clad glass is deposited on its inner wall, and then a layer 13 of doped (usually germanium-doped) silica forming the core of the single mode fiber
Has been deposited.
【００１６】 図１ｂは、プリフォーム管が潰されて適当な直径のファイバに引き出された後
のモーダルノイズ抑制（ＭＮＳ）ファイバの断面を示す。クラッド１４は、ドー
プされていないシリカの薄い（任意）内側のクラッド層１５を有する吸収型石英
ガラスであり、コアガラス１６は標準的な通信ファイバに適している。FIG. 1 b shows a cross section of a modal noise suppression (MNS) fiber after the preform tube has been crushed and drawn into a fiber of suitable diameter. The cladding 14 is an absorbing quartz glass having a thin (optional) inner cladding layer 15 of undoped silica, and the core glass 16 is suitable for standard communication fibers.
【００１７】 （本発明の適用） 減衰コアファイバに融着されたある長さのＭＮＳファイバは、低いモーダルノ
イズ及び独立した固定インライン減衰器に適用可能である（図２参照）。この適
用において、減衰コアファイバは入力端に配置され、ＭＮＳファイバ部分は出力
セグメントを形成する。この構成は、検出器へ直接連結するか、または長距離ラ
インへ挿入するための一様な減衰を有するインライン減衰器をもたらす。また、
前記構成は、減衰ファイバセグメントにおける長波長の低い減衰をＭＳＮセグメ
ントにおける長波長の高い減衰で部分的に相殺する。Application of the Invention A length of MNS fiber fused to an attenuating core fiber is applicable to low modal noise and independent fixed in-line attenuators (see FIG. 2). In this application, the attenuating core fiber is located at the input end, and the MNS fiber portion forms the output segment. This configuration results in an in-line attenuator with uniform attenuation for direct connection to the detector or insertion into long distance lines. Also,
This configuration partially offsets the long wavelength low attenuation in the attenuating fiber segment with the long wavelength high attenuation in the MSN segment.
【００１８】 図２は、固定外付け減衰器の概略図である。固定された減衰器のファイバアセ
ンブリは、標準的なコネクタフェルールの公差に適合したフェルール内に挿入さ
れる。図２ａは、所定の長さの減衰ファイバ２２に融着されたＭＮＳファイバ２
１の２つの断面を示している。フェルールへの挿入後、入力端２４及び出力端２
５は研磨される。図２ｂは、雄端部２７及び雌端部２８を有するコネクタハウジ
ング２６に挿入されたフェルールを示している。FIG. 2 is a schematic diagram of a fixed external attenuator. The fixed attenuator fiber assembly is inserted into a ferrule that conforms to standard connector ferrule tolerances. FIG. 2a shows an MNS fiber 2 fused to a predetermined length of attenuation fiber 22.
1 shows two cross sections. After the insertion into the ferrule, the input terminal 24 and the output terminal 2
5 is polished. FIG. 2 b shows the ferrule inserted into the connector housing 26 having a male end 27 and a female end 28.
【００１９】 不要な偏光成分の阻止を増大するアイソレータ及びサーキュレータの入力部及
び出力部におけるある長さのＭＮＳファイバは、隔離を大いに向上する（図３）
。図３はアイソレータモードにおけるＭＮＳファイバの好ましい適用を示す。最
も一般的なタイプのアイソレータは、ビームを形成する屈折率分布レンズを用い
て、図３において「バルク光学素子アセンブリ」３３と称される偏光クリスタル
、ファラデー回転クリスタル及び検光子クリスタルからなるバルク光学素子アセ
ンブリを介して光学信号を投影する。入力伝送ファイバ３０は、屈折率分布型レ
ンズ３２に連結されたＭＮＳファイバ３１の一部分に融着継合される。同様に、
出力端において、屈折率分布型レンズ３４が出力信号フィルタ３６に融着された
ＭＮＳファイバ３５の部分に連結される。適当な長さのＭＮＳファイバがアイソ
レータまたはサーキュレータの入力ポート及び出力ポートにおいて用いられ、Ｍ
ＮＳファイバはモーダルノイズを低減させるだけでなく、クラッド内における不
要な偏光成分の一次伝搬を強力に阻止することによって、隔離を向上する。クラ
ッド内における不要な偏光成分の一次伝搬の大部分は、通常、コネクタにおいて
伝搬モードに散乱して戻り得る。A length of MNS fiber at the input and output of the isolator and circulator that increases the rejection of unwanted polarization components greatly improves isolation (FIG. 3).
. FIG. 3 shows a preferred application of the MNS fiber in the isolator mode. The most common type of isolator uses a gradient index lens to form the beam and uses a bulk optic consisting of a polarizing crystal, a Faraday rotation crystal and an analyzer crystal, referred to in FIG. Project the optical signal through the assembly. The input transmission fiber 30 is fusion spliced to a part of the MNS fiber 31 connected to the gradient index lens 32. Similarly,
At the output end, a graded index lens 34 is coupled to the portion of the MNS fiber 35 fused to the output signal filter 36. An appropriate length of MNS fiber is used at the input and output ports of the isolator or circulator,
NS fibers not only reduce modal noise, but also improve isolation by strongly blocking the primary propagation of unwanted polarization components in the cladding. Most of the primary propagation of unwanted polarization components in the cladding can typically scatter back into the propagation mode at the connector.
【００２０】 図４はファイバ増幅器内におけるＭＮＳファイバの適用を示している。デュア
ルポンプ増幅器は、２つの波長分割多重化装置（ＷＤＭ）４１を有する。前記多
重化装置（ＷＤＭ）４１は、ファイバ４５からのポンプ出力及び伝送ファイバ４
２からの信号出力が増幅器部分４３へ進入することを許容する。ＷＤＭ共通ファ
イバ４７はある長さのＭＮＳファイバ４４に融着され、ＭＮＳファイバ４４の他
端は増幅ファイバ４３に融着されている。同様に、ＭＮＳファイバ４４の部分は
、増幅ファイバ４３の出力端に融着され、ＭＮＳファイバの他端は出力ＷＤＭの
共通ファイバ４７に融着されている。前記出力ＷＤＭの共通ファイバ４７は第２
のポンプ出力をポンプファイバ４５から増幅器へ出力し、増幅された出力信号を
伝送ファイバ４６に伝達する。図３について述べられたように、後方散乱した信
号が増幅器内へ戻るのを防ぐために、伝送ファイバにおいて用いられるアイソレ
ータはこの図面には示されていない。FIG. 4 shows the application of MNS fiber in a fiber amplifier. The dual pump amplifier has two wavelength division multiplexing devices (WDM) 41. The multiplexing device (WDM) 41 includes a pump output from a fiber 45 and a transmission fiber 4.
2 allows the signal output from 2 to enter the amplifier section 43. The WDM common fiber 47 is fused to a certain length of the MNS fiber 44, and the other end of the MNS fiber 44 is fused to the amplification fiber 43. Similarly, the portion of the MNS fiber 44 is fused to the output end of the amplification fiber 43, and the other end of the MNS fiber is fused to the common fiber 47 of the output WDM. The common fiber 47 of the output WDM is the second
Is output from the pump fiber 45 to the amplifier, and the amplified output signal is transmitted to the transmission fiber 46. As described with respect to FIG. 3, the isolator used in the transmission fiber to prevent backscattered signals from returning into the amplifier is not shown in this drawing.
【００２１】 図５は光ファイバ伝送線の破損のフィールド修繕補修におけるＭＮＳファイバ
の適用を示す。破損したファイバの端５１は分割されて、フェルール５２内へ挿
入される。前記フェルールは破損したファイバの端５１に接合されるＭＮＳファ
イバの部分５４を有する。ある長さの伝送ファイバ５３は２つのフェルールに連
結し、修理接合点ボックスにおいて巻回される。フェルール内における伝送ファ
イバのＭＮＳファイバへの結合は、屈折率が整合した光重合接着剤を使用すると
、低損失にて行われ得る。これに代わって、フィールドでの作業状態が許すなら
ば、ファイバはＭＮＳファイバへ融着継合され得る。後者の場合、各端部におい
てＭＮＳファイバ部分を有する好ましい修繕ファイバは、スプライスに起因する
モーダルノイズを最小限に抑えるパッチとして使用され得る。FIG. 5 shows the application of MNS fiber in field repair of optical fiber transmission line breaks. The broken fiber end 51 is split and inserted into a ferrule 52. The ferrule has a section 54 of MNS fiber that is spliced to the end 51 of the broken fiber. A length of transmission fiber 53 is connected to the two ferrules and wound at the repair junction box. Coupling of the transmission fiber to the MNS fiber within the ferrule can be performed with low loss using a refractive index matched photopolymerized adhesive. Alternatively, the fiber can be spliced to the MNS fiber if the field conditions permit. In the latter case, a preferred repair fiber having an MNS fiber section at each end may be used as a patch to minimize splice-induced modal noise.
【００２２】 ファイバにおいて近接して離間される不連続点が必要とされる任意の他のシス
テム構成要素が、ＭＮＳファイバ挿入物を使用することにより利益を得ることは
明らかであろう。It will be apparent that any other system components that require closely spaced discontinuities in the fiber will benefit from using an MNS fiber insert.
【００２３】 したがって、上記のように、本発明は固定インライン減衰器において使用され
得る。低モーダルノイズ固定減衰器は、適当な長さの減衰コアファイバを２つの
長さのＭＮＳファイバに融着させ、形成されたアセンブリを図２ａに示されるよ
うに標準的なコネクタフェルールに挿入することによって形成され得る。フェル
ールは研磨されて、標準的な接合部を形成されたケーブルと使用するためにＢＯ
Ａコネクタハウジングに挿入される。このような減衰器は、長距離ラインに挿入
された場合、または検出器ハウジングに直接挿入された場合に、一様な減衰を有
するといった利点をさらに備える。ＭＮＳファイバ特性の適切な選択により、伝
搬モードの波長を有するＭＮＳファイバの減衰を増加することが、固定減衰器の
波長の独立性を向上する波長を有する減衰ファイバの減衰を減少させることと相
殺し得る。Thus, as described above, the present invention can be used in fixed in-line attenuators. The low modal noise fixed attenuator consists of fusing an appropriate length of attenuating core fiber to two lengths of MNS fiber and inserting the formed assembly into a standard connector ferrule as shown in FIG. 2a. Can be formed by Ferrules are polished and BO for use with standard spliced cables
Inserted into the A connector housing. Such an attenuator has the further advantage of having a uniform attenuation when inserted in a long-haul line or directly into the detector housing. By proper selection of the MNS fiber properties, increasing the attenuation of the MNS fiber having the wavelength of the propagation mode is offset by reducing the attenuation of the attenuating fiber having the wavelength which improves the wavelength independence of the fixed attenuator. obtain.
【００２４】 適当な長さのＭＮＳファイバがアイソレータまたはサーキュレータの入力ポー
ト及び出力ポートにおいて用いられる場合、ＭＮＳファイバはモーダルノイズを
低減するだけでなく、クラッド内における不要な偏光成分の一次伝搬を強力に阻
止することによって絶縁を向上する。クラッド内における不要な偏光成分の一次
伝搬の大部分は、通常、コネクタにおいて伝搬モードに散乱して戻り得る。When an appropriate length of MNS fiber is used at the input and output ports of an isolator or circulator, the MNS fiber not only reduces modal noise but also strongly enhances the first order propagation of unwanted polarization components within the cladding. Blocking improves insulation. Most of the primary propagation of unwanted polarization components in the cladding can typically scatter back into the propagation mode at the connector.
【００２５】 増幅ファイバと標準的な伝送ファイバとの間に融着されたある長さのＭＮＳフ
ァイバは、ファイバ間の開口数（ＮＡ）における不整合のために不連続点から生
じ得るモーダルノイズを低減させ、さらに増幅器ユニットにおける多重カプラ及
びコネクタによって導入される非伝搬モードの効果を低減する。A length of MNS fiber fused between an amplifying fiber and a standard transmission fiber produces modal noise that can result from discontinuities due to mismatches in the numerical aperture (NA) between the fibers. And reduce the effects of non-propagating modes introduced by multiple couplers and connectors in the amplifier unit.
【００２６】 破損した光ファイバケーブルのフィールド修繕は、大抵、破損したファイバの
破断端部間へのファイバのパッチ部の挿入を伴う。望ましい技術は、事前に挿入
されたファイバを有する精密フェルールを用いる。破損したファイバの破断端部
は、屈折率が整合した光重合接着剤の存在下において、前記精密フェルールに挿
入され得る。前記接着剤は屈折率の不整合による反射の大部分を排除するが、こ
のようなフェルールは、２つの近接して離間された接合点に起因するモーダルノ
イズを生じる重大なコアオフセットエラーを許容し得ル。パッチカプラにおいて
ＭＮＳファイバを使用することは、伝搬モードに対するコネクタ損失に大幅に追
加することなく、このモーダルノイズを低減し得る。Field repair of a broken fiber optic cable often involves inserting a patch of fiber between the broken ends of the broken fiber. The preferred technique uses precision ferrules with pre-inserted fibers. The broken end of the broken fiber can be inserted into the precision ferrule in the presence of a refractive index matched photopolymerized adhesive. Although the adhesive eliminates most of the reflection due to refractive index mismatch, such ferrules allow for significant core offset errors that result in modal noise due to two closely spaced junctions. Get. Using an MNS fiber in a patch coupler can reduce this modal noise without adding significantly to the connector loss for the propagation mode.
【００２７】 ファイバ路の近接した複数の不連続点が必要とされる任意の他のシステム構成
要素が、ＭＮＳファイバ挿入物を使用することにより利益を得ることは明らかで
あろう。数メートル内に複数の不連続点が必要とされて、かなりのモーダルノイ
ズを生成するとき、モーダルノイズが発生すると、それは信号の一部として伝搬
され、伝送路にわたって累積する。よって、長距離かつ複雑な伝送路においては
、各サブシステムにおける最小化が特に重要である。It will be apparent that any other system component that requires multiple discrete discontinuities in the fiber path will benefit from using an MNS fiber insert. When multiple discontinuities within a few meters are required to generate significant modal noise, when modal noise occurs, it propagates as part of the signal and accumulates across the transmission path. Therefore, in a long-distance and complicated transmission line, minimization in each subsystem is particularly important.
【００２８】 本発明は、示された実施態様に従って説明されてきたが、一当業者は、実施態
様に別例が存在し得、それらの別例は本発明の精神及び範囲内であることを容易
に認識するであろう。したがって、一当業者により添付の請求項の精神及び範囲
を逸脱することなく、多くの変更がなされ得る。Although the present invention has been described in accordance with the embodiments shown, one of ordinary skill in the art will recognize that there may be alternatives to the embodiments, which are within the spirit and scope of the invention. You will easily recognize. Accordingly, many modifications may be made by one of ordinary skill in the art without departing from the spirit and scope of the appended claims.
【図１】 本発明の好ましい一実施態様を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a preferred embodiment of the present invention.
【図１ａ】 化学的気相析出（ＣＶＤ）層を有する管状プリフォーム物を示
す断面図。FIG. 1a is a cross-sectional view showing a tubular preform having a chemical vapor deposition (CVD) layer.
【図１ｂ】 プリフォーム管が落ち込み、適切な直径のファイバに達した後
のモーダルノイズ抑制（ＭＮＳ）ファイバを示す断面図。FIG. 1b is a cross-sectional view showing a modal noise suppression (MNS) fiber after the preform tube has dropped and reached the appropriate diameter fiber.
【図２】 固定外付け減衰器を示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a fixed external attenuator.
【図２ａ】 所定の長さの減衰ファイバ２２に融着されたＭＮＳファイバ２
１の２つの部分を示す断面図。FIG. 2a shows an MNS fiber 2 fused to a predetermined length of attenuation fiber 22
Sectional drawing which shows the two parts of 1. FIG.
【図２ｂ】 コネクタハウジング２６に挿入された、雄端部２７及び雌端部
２８を有するフェルールを示す図。2b shows a ferrule having a male end 27 and a female end 28 inserted into a connector housing 26. FIG.
【図３】 アイソレータモードにおけるＭＮＳファイバの好ましい適用を示
す図。FIG. 3 is a diagram showing a preferable application of the MNS fiber in the isolator mode.
【図４】 ファイバ増幅器におけるＭＮＳファイバの適用を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an application of an MNS fiber in a fiber amplifier.
【図５】 光ファイバ伝送線の破損のフィールド修繕補修におけるＭＮＳフ
ァイバの適用を示す図。FIG. 5 is a diagram showing the application of an MNS fiber in the field repair and repair of a broken optical fiber transmission line.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H038 BA23 BA34 2H050 AB05X AB18Y AC09 AC36 AC81 AD03 2H099 AA01 BA03 BA07 CA13 DA05 5F072 AB07 AK06 JJ20 YY17 【要約の続き】 ＭＮＳファイバに連結された出力フィルタとをさらに備 える。第４の態様においては、ファイバ増幅器が提供さ れる。ファイバ増幅器は第１及び第２の波長分割多重化 （ＷＤＭＳ）手段と、ポンプ出力を第１及び第２のＷＤ Ｍ手段に供給する第１及び第２のファイバとを備える。──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN , IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZWF term (reference) 2H038 BA23 BA34 2H050 AB05X AB18Y AC09 AC36 AC81 AD03 2H099 AA01 BA03 BA07 CA13 DA05 5F072 AB07 AK06 JJ20 YY17 [Continued from the abstract] An output filter connected to the MNS fiber is further provided. In a fourth aspect, a fiber amplifier is provided. The fiber amplifier comprises first and second wavelength division multiplexing (WDMS) means and first and second fibers for providing pump output to the first and second WDM means.
Claims (20)
ズが抑制されるシングルモード光ファイバ。1. A single mode optical fiber comprising a high absorption type outer cladding glass, a non-absorption type inner cladding glass, and a non-absorption type core glass, and suppressing modal noise.
英ガラスからなる請求項１に記載のシングルモード光ファイバ。2. The single mode optical fiber according to claim 1, wherein the outer clad glass is made of quartz glass solution-doped with cobalt oxide.
スと、非吸収型コアガラスからなるシングルモード光ファイバと、 シングルモード光ファイバに連結された減衰ファイバと、 シングルモード光ファイバ及び減衰ファイバを保持するためのフェルール部材
とを備えるインライン減衰器。3. A single mode optical fiber comprising a high absorption type outer cladding glass, a non-absorption type inner cladding glass, a non-absorption type core glass, an attenuation fiber connected to the single mode optical fiber, and a single mode optical fiber. And a ferrule member for holding the attenuation fiber.
英ガラスからなる請求項３に記載のシングルモード光ファイバ。4. The single mode optical fiber according to claim 3, wherein the outer cladding glass is made of quartz glass solution-doped with cobalt oxide.
求項４に記載の減衰器。5. The attenuator according to claim 4, further comprising a connection housing for holding the ferrule member.
と、 光学素子アセンブリと第１のＭＮＳファイバとの間に連結された屈折率分布型
レンズと、 屈折率分布型レンズに連結された第２のＭＮＳファイバと、 第２のＭＮＳファイバに連結された出力フィルタとを備えるアイソレータ。6. An optical element assembly, an input transmission fiber coupled to the optical element assembly, a first modal noise suppression (MNS) fiber coupled to the input transmission fiber, an optical element assembly and a first MNS. An isolator comprising: a gradient index lens coupled to a fiber; a second MNS fiber coupled to the gradient index lens; and an output filter coupled to the second MNS fiber.
アイソレータ。7. Each of the first MNS fiber and the second MNS fiber includes a high absorption type outer clad glass, a non-absorption type inner clad glass, and a non-absorption type core glass, and modal noise is suppressed. The isolator according to claim 6.
英ガラスからなる請求項７に記載のアイソレータ。8. The isolator according to claim 7, wherein the outer cladding glass is made of quartz glass solution-doped with cobalt oxide.
重化（ＷＤＭＳ）手段と、 ポンプ出力を第１のＷＤＭ手段及び第２のＷＤＭ手段に供給する第１のファイ
バ及び第２のファイバと、 増幅器部分と、 信号出力を第１のＷＤＭ手段を介して、増幅器部分に供給するための第３のフ
ァイバと、 第１のＷＤＭと増幅器部分との間に連結された第１のモーダルノイズ抑制（Ｍ
ＮＳ）ファイバと、 第２のＷＤＭ手段と増幅器部分との間に連結された第２のＭＮＳファイバとを
備えるファイバ増幅器。9. A first fiber for supplying a first wavelength division multiplexing (WDMS) means and a second wavelength division multiplexing (WDMS) means and a pump output to the first WDM means and the second WDMS means. And a second fiber; an amplifier section; a third fiber for supplying signal output to the amplifier section via the first WDM means; and a third fiber coupled between the first WDM and the amplifier section. First modal noise suppression (M
NS) A fiber amplifier comprising: a fiber; and a second MNS fiber coupled between the second WDM means and the amplifier section.
、 高吸収型外部クラッドガラスと、 非吸収型内部クラッドガラスと、 非吸収型コアガラスとを備え、モーダルノイズが抑制される請求項９に記載の
ファイバ増幅器。10. The first MNS fiber and the second MNS fiber each include a high absorption type outer cladding glass, a non-absorption type inner cladding glass, and a non-absorption type core glass, and modal noise is suppressed. The fiber amplifier according to claim 9.
石英ガラスからなる請求項１０に記載のファイバ増幅器。11. The fiber amplifier according to claim 10, wherein the outer cladding glass is made of quartz glass solution-doped with cobalt oxide.
連結された第１の共通ファイバとを備え、第１のＷＤＭファイバが第１の共通フ
ァイバに連結されている請求項１１に記載のファイバ増幅器。12. The first WDM means includes a first WDM and a first common fiber connected to the WDM fiber, wherein the first WDM fiber is connected to the first common fiber. Item 12. The fiber amplifier according to item 11.
連結された第２の共通ファイバとを備え、第２のＷＤＭファイバが第２の共通フ
ァイバに連結されている請求項１２に記載のファイバ増幅器。13. The second WDM means includes a second WDM and a second common fiber connected to the WDM fiber, wherein the second WDM fiber is connected to the second common fiber. Item 13. The fiber amplifier according to item 12.
ール部分の各々はその中にＭＮＳファイバを備えることと、フェルール部分は破
損した光ファイバの一端を保持するのに適していることと、第１のフェルール部
分及び第２のフェルール部分に連結した伝送ファイバと備える破損した光ファイ
バのためのフィールド修繕パッチ。14. A first ferrule portion and a second ferrule portion, each of the ferrule portions having an MNS fiber therein, wherein the ferrule portion is adapted to hold one end of a broken optical fiber. And a field repair patch for a broken optical fiber comprising a transmission fiber coupled to the first ferrule portion and the second ferrule portion.
、 高吸収型外部クラッドガラスと、 非吸収型内部クラッドガラスと、 非吸収型コアガラスとを備え、モーダルノイズが抑制される請求項１４に記載
のフィールド修繕。15. The first MNS fiber and the second MNS fiber each include a high absorption type outer cladding glass, a non-absorption type inner cladding glass, and a non-absorption type core glass, and modal noise is suppressed. 15. The field repair according to claim 14.
石英ガラスからなる請求項１５に記載のフィールド修繕。16. The field repair of claim 15, wherein the outer cladding glass is made of quartz glass solution-doped with cobalt oxide.
整合した光重合要素による接着にて行われる請求項１６に記載のフィールド修繕
。17. The field repair of claim 16, wherein the coupling of the transmission fiber to the MNS fiber is performed by bonding with a refractive index matched photopolymerized element.
による接着にて行われる請求項１６に記載のフィールド修繕。18. The field repair according to claim 16, wherein the connection of the transmission fiber to the MNS fiber is performed by bonding by fusion splicing.
とを備えるモーダルノイズ抑制ファイバを提供する方法。19. a) a step of preparing a highly absorbing outer cladding glass; b) a step of preparing a non-absorbing inner cladding glass; c) a step of preparing a non-absorbing core glass; and modal noise is suppressed. Providing a modal noise suppression fiber comprising:
石英ガラスからなる請求項１９に記載の方法。20. The method according to claim 19, wherein the outer cladding glass comprises solution-doped quartz glass with cobalt oxide.
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