JP2010197730A - 光ファイバ、光ファイバの設計方法及び光波長多重通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コア部とコア部を包囲するクラッド部とを有し、コア部及びクラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔が複数形成されたPCF1において、空孔2の直径dと空孔2の間隔Λとの比d/Λの値が0.42から0.63であって、信号光の基本伝搬モードLP01と第1高次モードLP11の2つだけのモードを伝搬可能な空孔構造を有し、曲げ半径30mmにおける曲げ損失αbが0.005dB/m以下であり、実効断面積Aeffの大きさが波長1.0μm付近から1.7μm付近までのすべての波長領域において150μm2以上とする。
【選択図】図1
Description
コア部と前記コア部を包囲するクラッド部とを有し、前記コア部及び前記クラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、前記クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔が複数形成されたフォトニック結晶光ファイバにおいて、
空孔の直径dと空孔の間隔Λとの比d/Λの値が0.42から0.63であって、信号光の基本伝搬モードLP01と第1高次モードLP11の2つだけのモードを伝搬可能な空孔構造を有し、曲げ半径30mmにおける曲げ損失αbが0.005dB/m以下であり、実効断面積Aeffの大きさが波長1.0μm付近から1.7μm付近までのすべての波長領域において150μm2以上となる
ことを特徴とする。
コア部と前記コア部を包囲するクラッド部とを有し、前記コア部及び前記クラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、前記クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔が複数形成されたフォトニック結晶光ファイバにおいて、
空孔の直径dと空孔の間隔Λとの比d/Λの値が0.42から0.63であって、信号光の基本伝搬モードLP01と第1高次モードLP11の2つだけのモードを伝搬可能な空孔構造を有する光ファイバの設計方法であって、
使用下限波長を決定するステップと、
曲げ損失αbと実効断面積Aeffが規定値を満たし、使用下限波長におけるd/Λを決定するステップと、
Λを決定するステップと
を備える
ことを特徴とする。
電気信号を変換して波長の異なる信号光を出力する光源を有する送信器と、
入力された信号光を伝搬するための光ファイバケーブル伝送路と、
信号光を電気信号に変換する受光回路を有する受信器と
により構成される光波長分割多重通信システムにおいて、
前記光ファイバケーブル伝送路として請求項1に記載の光ファイバを用いる
ことを特徴とする。
電気信号を変換して波長の異なる信号光を出力する2つ以上の光源及び前記各光源から出力される信号光を合波する光合波器を有する送信器と、
入力された信号光を伝搬するための光ファイバケーブル伝送路と、
信号光を分波する光分波器及び該光分波器から出力される波長の異なる信号光を電気信号に変換する複数の受光回路を含む受信器と
により構成される光波長分割多重通信システムにおいて、
前記光ファイバケーブル伝送路として請求項1に記載の光ファイバを用いる
ことを特徴とする。
前記光ファイバケーブル伝送路の前段の前記送信器中、前記光ファイバケーブル伝送路の後段の前記受信器中、又は、光ファイバケーブル伝送路の途中の内の少なくともいずれか1箇所に、信号光の基本伝搬モードLP01のみを伝搬するモードフィルタを備える
ことを特徴とする。
前記送信器中の光源の信号光の基本伝搬モードLP01のみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバを用いたモードフィルタを備える
ことを特徴とする。
図1に示すように、本実施例に係る光ファイバは、コア部とコア部を包囲するクラッド部とを有し、コア部及びクラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔2が複数形成されたPCF1である。本実施例は、図1に示す空孔2を有する1cell構造のPCF1において、実効断面積Aeffの拡大と汎用のSMF以下の曲げ損失αbを実現するための、構造パラメータ(空孔2の直径dと空孔2の間隔Λ)の選定方法に関する。
なお、曲げ損失αbの計算には下記式(4)を用いた。下記式(4)におけるρは実効的なコア部の半径、Δは比屈折率差、Rは曲げ半径、Wはクラッド部の横方向規格化伝搬定数を表しており、計算結果は波長λが1.55μmでの計算結果である。
図7は、本発明の第1の実施例に係る実効断面積Aeffを拡大する構造の設計方法の手順を示したフロー図である。
図7に示すように、はじめに、ステップP1において、使用下限波長を決定する。
次に、ステップP2において、d/Λを0.42とし、ステップP3においてΛを決定し、ステップP4において、その時の規格化周波数Veffを上記式(2)を用いて算出し、実効断面積Aeffを算出する。
また、ステップP5において、実効断面積Aeffが150μm2以上となった場合、ステップP6において、上記式(4)を用いて曲げ損失αbを算出する。
また、ステップP7において、実効断面積Aeffが150μm2、かつ、曲げ損失αbが0.005dB/mとなった場合、ステップP8において、d/ΛとΛを抽出して構造パラメータを決定する。
本実施例は、第1の実施例に示したPCF1を伝送路に用いたWDM通信システムの構成例に関する。
以下、モードフィルタを用いた場合とRestrict−Mode−Excitation法を用いた場合の全体のシステム構成例について述べるが、上記非特許文献5に記載されているRestrict−Mode−Excitation法とは、対象とする多モードのファイバの前段(光源寄り側)に、LP01モードのみを伝搬するシングルモード光ファイバを、前記の多モードの光ファイバのコア部の中心に正確に接続し、実効的なシングルモード伝送を実現する手法である。
本実施例は、第2の実施例に示した各WDM通信システム構成において、モードフィルタ16,19としてESM構造のPCF1を、送信器11中、PCF伝送路13の途中、又は、受信器15中に備えているシステム構成例に関する。
2 空孔
11 送信器
12 光合波器
13 PCF伝送路
14 光分波器
15 受信器
16 モードフィルタ
17 光源
18 受光回路
19 モードフィルタ
Claims (6)
- コア部と前記コア部を包囲するクラッド部とを有し、前記コア部及び前記クラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、前記クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔が複数形成されたフォトニック結晶光ファイバにおいて、
空孔の直径dと空孔の間隔Λとの比d/Λの値が0.42から0.63であって、信号光の基本伝搬モードLP01と第1高次モードLP11の2つだけのモードを伝搬可能な空孔構造を有し、曲げ半径30mmにおける曲げ損失αbが0.005dB/m以下であり、実効断面積Aeffの大きさが波長1.0μm付近から1.7μm付近までのすべての波長領域において150μm2以上とする
ことを特徴とする光ファイバ。 - コア部と前記コア部を包囲するクラッド部とを有し、前記コア部及び前記クラッド部が均一な光屈折率を有する媒質からなると共に、前記クラッド部に長手方向に沿って均一な空孔が複数形成されたフォトニック結晶光ファイバにおいて、
空孔の直径dと空孔の間隔Λとの比d/Λの値が0.42から0.63であって、信号光の基本伝搬モードLP01と第1高次モードLP11の2つだけのモードを伝搬可能な空孔構造を有する光ファイバの設計方法であって、
使用下限波長を決定するステップと、
曲げ損失αbと実効断面積Aeffが規定値を満たし、使用下限波長におけるd/Λを決定するステップと、
Λを決定するステップと
を備える
ことを特徴とする光ファイバの設計方法。 - 電気信号を変換して波長の異なる信号光を出力する光源を有する送信器と、
入力された信号光を伝搬するための光ファイバケーブル伝送路と、
信号光を電気信号に変換する受光回路を有する受信器と
により構成される光波長分割多重通信システムにおいて、
前記光ファイバケーブル伝送路として請求項1に記載の光ファイバを用いる
ことを特徴とする光波長分割多重通信システム。 - 電気信号を変換して波長の異なる信号光を出力する2つ以上の光源及び前記各光源から出力される信号光を合波する光合波器を有する送信器と、
入力された信号光を伝搬するための光ファイバケーブル伝送路と、
信号光を分波する光分波器及び該光分波器から出力される波長の異なる信号光を電気信号に変換する複数の受光回路を含む受信器と
により構成される光波長分割多重通信システムにおいて、
前記光ファイバケーブル伝送路として請求項1に記載の光ファイバを用いる
ことを特徴とする光波長分割多重通信システム。 - 前記光ファイバケーブル伝送路の前段の前記送信器中、前記光ファイバケーブル伝送路の後段の前記受信器中、又は、光ファイバケーブル伝送路の途中の内の少なくともいずれか1箇所に、信号光の基本伝搬モードLP01のみを伝搬するモードフィルタを備える
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の光波長多重通信システム。 - 前記送信器中の光源の信号光の基本伝搬モードLP01のみを伝搬するフォトニック結晶光ファイバを用いたモードフィルタを備える
ことを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の光波長分割多重通信システム。
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