JP2976959B2 - Dispersion shift fiber - Google Patents

Dispersion shift fiber

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JP2976959B2
JP2976959B2 JP10029782A JP2978298A JP2976959B2 JP 2976959 B2 JP2976959 B2 JP 2976959B2 JP 10029782 A JP10029782 A JP 10029782A JP 2978298 A JP2978298 A JP 2978298A JP 2976959 B2 JP2976959 B2 JP 2976959B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信などで伝
送路として使用されるシングルモード光ファイバに関
し、特に、波長多重分割（WDM:Wavelength Division Mu
ltiplexing）伝送に好適な分散シフトファイバに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single mode optical fiber used as a transmission line in optical communication and the like, and more particularly to a wavelength division multiplexing (WDM).
ltiplexing) and a dispersion-shifted fiber suitable for transmission.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来から、伝送路としてシングルモード
光ファイバが適用された光通信システムでは、通信用信
号光として１．３μｍ波長帯または１．５５μｍ波長帯
の光が利用されることが多かった。ただし、最近では伝
送路中における伝送損失低減の観点から１．５５μｍ波
長帯の光の使用が増しつつある。こうした１．５５μｍ
波長帯の光の伝送路に適用されるシングルモード光ファ
イバ（以下、１．５５μｍ用シングルモード光ファイバ
という）では、１．５５μｍ波長帯の光に対する、その
波長分散（波長によって光の伝搬速度が異なるためパル
ス波が広がる現象）がゼロになるよう設計されている
（ゼロ分散波長１．５５μｍの分散シフトファイバ）。
このような分散シフトファイバとして、例えば特公平３
−１８１６１号公報には、コア領域が内側コアと、該内
側コアの屈折率よりも低い屈折率を有する外側コアとか
ら構成された、デュアルシェイプコア構造の屈折率プロ
ファイルを有する分散シフトファイバが提案されてい
る。また、特開昭６３−４３１０７号公報や特開平２−
１４１７０４号公報には、クラッド領域が内側クラッド
と、該内側クラッドよりも大きな屈折率を有する外側ク
ラッドとから構成された、ディプレストクラッド・デュ
アルシェイプコア構造の屈折率プロファイルを有する分
散シフトファイバ、さらに、「V.A.Bhagavatula et a
l., OFC'95 TechnicalDigest, Paper ThH1, 1995」や
「P.Nouchi et al., ECOC'96, Paper MoB.3.2,1996」に
は、リング状コア構造の屈折率プロファイルを有する分
散シフトファイバが提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical communication system to which a single mode optical fiber is applied as a transmission line, light in a 1.3 μm wavelength band or 1.55 μm wavelength band has often been used as communication signal light. . However, in recent years, the use of light in a 1.55 μm wavelength band has been increasing from the viewpoint of reducing transmission loss in a transmission path. 1.55 μm
In a single-mode optical fiber (hereinafter, referred to as a single-mode optical fiber for 1.55 μm) applied to a transmission path of light in a wavelength band, the wavelength dispersion of light in the 1.55 μm wavelength band (the propagation speed of light depends on wavelength) It is designed so that the phenomenon that the pulse wave spreads due to the difference is zero (dispersion shift fiber having a zero dispersion wavelength of 1.55 μm).
As such a dispersion-shifted fiber, for example,
Japanese Patent Publication No. -18161 proposes a dispersion-shifted fiber having a dual-shape core structure with a refractive index profile in which a core region includes an inner core and an outer core having a refractive index lower than that of the inner core. Have been. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-43107 and Japanese Patent Application Laid-Open
No. 141704 discloses a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a depressed clad dual-shape core structure in which a cladding region is composed of an inner cladding and an outer cladding having a larger refractive index than the inner cladding. , "VABhagavatula et a
l., OFC'95 Technical Digest, Paper ThH1, 1995, and P. Nouchi et al., ECOC'96, Paper MoB.3.2, 1996, describe dispersion-shifted fibers with a refractive index profile with a ring-shaped core structure. Proposed.

【０００３】また、近年は、波長分割多重（ＷＤＭ）伝
送や光増幅器の登場により長距離伝送が可能になり、非
線形光学効果を避けるため、上記のデュアルシェイプコ
ア構造やディプレストクラッド・デュアルシェイプコア
構造の屈折率プロファイルが採用され、かつゼロ分散波
長が信号光の中心波長よりも短波長側あるいは長波長側
にシフトされた分散シフトファイバも提案されている
（特開平７−１６８０４６号公報、米国特許番号第５４
８３６１２号公報）。なお、非線形光学効果とは、四光
波混合（ＦＷＭ：four-wave mixing）、自己位相変調
（ＳＰＭ：self-phase modulation）、相互位相変調
（ＸＰＭ：cross-phase modulation）などの非線形現象
により、光強度の密度等に比例して信号光パルスが歪む
現象であり、伝送速度や中継伝送システムにおける中継
間隔の制約要因となる。In recent years, with the advent of wavelength division multiplexing (WDM) transmission and optical amplifiers, long-distance transmission has become possible. In order to avoid nonlinear optical effects, the above-mentioned dual-shape core structure and depressed clad / dual-shape core have been proposed. A dispersion-shifted fiber in which the refractive index profile of the structure is adopted and the zero-dispersion wavelength is shifted to a shorter wavelength or a longer wavelength than the center wavelength of the signal light has also been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 168046/1995, US Pat. Patent number 54
No. 83612). Note that the nonlinear optical effect refers to light caused by nonlinear phenomena such as four-wave mixing (FWM), self-phase modulation (SPM), and cross-phase modulation (XPM). This is a phenomenon in which the signal light pulse is distorted in proportion to the intensity density or the like, and becomes a limiting factor for the transmission speed and the relay interval in the relay transmission system.

【０００４】一方、特開平８−２４８２５１号公報に
は、光ファイバに大きなパワーの光が入射されたときに
発生する上述の非線形光学現象の発現を抑制し、これら
非線形光学現象に起因する光信号の歪みを低減する構造
を備えた光ファイバが提案されている。このような光フ
ァイバは、実効コア断面積Ａeffを約７０μｍ2よりも大
きくするよう設計された屈折率プロファイルを有する。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-248251 discloses that the above-mentioned nonlinear optical phenomena generated when light of high power enters an optical fiber is suppressed, and an optical signal caused by these nonlinear optical phenomena is suppressed. There has been proposed an optical fiber having a structure for reducing distortion of the optical fiber. Such optical fibers have a refractive index profile designed to have an effective core area A eff greater than about 70 μm 2 .

【０００５】なお、実効コア断面積Ａeffは、特開平８
−２４８２５１号公報に示されたように、以下の（１）
式で与えられる。The effective core area A eff is disclosed in
As described in JP-A-248251, the following (1)
Given by the formula.

【０００６】[0006]

【数１】 ただし、Ｅは伝搬光に伴う電界、ｒはコア中心からの径
方向の距離である。(Equation 1) Here, E is the electric field associated with the propagating light, and r is the radial distance from the center of the core.

【０００７】また、分散スロープは所定の波長帯域にお
ける分散特性を示すグラフの傾きで定義される。[0007] The dispersion slope is defined by the slope of a graph showing dispersion characteristics in a predetermined wavelength band.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一般に、実効コア断面
積Ａeffが大きくなると、分散スロープも大きくなる
が、従来から提案されている分散シフトファイバでは、
分散による信号光波形の歪の発生と非線形光学効果によ
る信号光波形の歪の発生とに関係する分散スロープ値
を、波形全体における歪低減の観点から適性化する考慮
がなされていなかった。Generally, as the effective core area A eff increases, the dispersion slope also increases.
No consideration has been given to optimizing the dispersion slope value related to the occurrence of distortion of the signal light waveform due to dispersion and the occurrence of distortion of the signal light waveform due to the nonlinear optical effect from the viewpoint of reducing distortion in the entire waveform.

【０００９】したがって、通信の高度化に伴う今後の波
長多重化の進展を鑑みると、従来の分散シフトファイバ
を単に適用するだけでは、伝送品質を維持し続けること
が困難な事態が予想される。Therefore, in view of the progress of wavelength multiplexing in the future along with the advancement of communication, it is expected that it will be difficult to maintain transmission quality by simply applying the conventional dispersion-shifted fiber.

【００１０】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、非線形光学現象の発現を効果的に
抑制する構造を備えた、長距離海底ケーブル等に好適な
ＷＤＭ伝送用の分散シフトファイバを提供することを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a structure for effectively suppressing the occurrence of nonlinear optical phenomena, and is suitable for WDM transmission suitable for long-distance submarine cables and the like. It is intended to provide a shift fiber.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る分散シフ
トファイバは、所定の基準軸に沿って伸びたコア領域と
該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え
た、１．５５μｍ波長帯の信号光（その中心波長が１．
５５μｍ波長帯である１５００ｎｍ〜１６００ｎｍの範
囲内にある信号光）を伝搬するためのシングルモード光
ファイバである。そして、当該分散シフトシフトファイ
バは、その零分散波長が１．５５μｍ波長帯の中心波長
（１５５０ｎｍ）から短波長側あるいは長波長側にシフ
トされている。SUMMARY OF THE INVENTION A dispersion-shifted fiber according to the present invention comprises a core region extending along a predetermined reference axis and a cladding region provided on the outer periphery of the core region. Band signal light (the center wavelength of which is 1.
This is a single mode optical fiber for transmitting signal light within a wavelength band of 1500 μm to 1600 nm, which is a 55 μm wavelength band. The dispersion-shifted fiber has its zero-dispersion wavelength shifted from the center wavelength (1550 nm) of the 1.55 μm wavelength band to the short wavelength side or the long wavelength side.

【００１２】特に、この発明に係る分散シフトファイバ
は、１．５５μｍ波長帯の中心波長（１５５０ｎｍ）に
おける諸特性として、少なくとも、絶対値が１．０〜
４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである分散と、０．０５〜０．
０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープと、７０μｍ2以
上の実効コア断面積を有するとともに、２ｍのファイバ
長において、１３００ｎｍ以上のカットオフ波長とを有
することを特徴としている。In particular, the dispersion-shifted fiber according to the present invention has at least an absolute value of at least 1.0 to 1.55 μm in the center wavelength (1550 nm) of the 1.55 μm wavelength band.
A dispersion of 4.5 ps / nm / km, and 0.05 to 0.
It has a dispersion slope of 09 ps / nm 2 / km, an effective core area of 70 μm 2 or more, and a cutoff wavelength of 1300 nm or more at a fiber length of 2 m.

【００１３】一般に、波長多重伝送を行ったとき、分散
スロープが小さいと四光波混合が発生しやすくなるた
め、信号光の波形が大きく歪んでしまう。逆に、分散ス
ロープが大きい場合にも、分散の累積と自己位相変調と
の相乗効果により信号光の波形が大きく歪む。In general, when wavelength division multiplexing transmission is performed, if the dispersion slope is small, four-wave mixing is likely to occur, so that the waveform of the signal light is greatly distorted. Conversely, even when the dispersion slope is large, the waveform of the signal light is greatly distorted due to the synergistic effect of accumulation of dispersion and self-phase modulation.

【００１４】発明者らが研究の結果として得た知見によ
れば、波長１５５０ｎｍにおいて、分散の絶対値が１．
０〜４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、実効コア断面積が
７０μｍ2以上の場合、分散スロープが０．０５〜０．
０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであると、長距離伝送にあたっ
て、信号光波形の総歪量の低減を図ることができること
が分った。なお、信号光波形の総歪量とは、四光波混合
による信号光波形の歪と、分散の累積と自己位相変調と
の相乗効果による信号光波形の歪との和である。すなわ
ち、上述の各特性を有する、この発明に係る分散シフト
ファイバによれば、非線形光学効果による歪の発生を抑
制し、高品質の信号伝送が実現できる。According to the findings obtained by the inventors as a result of the research, at a wavelength of 1550 nm, the absolute value of the dispersion is 1.
When the effective core area is 70 μm 2 or more, the dispersion slope is 0.05 to 0.5 ps / nm / km.
It has been found that when the transmission speed is 09 ps / nm 2 / km, the total distortion of the signal light waveform can be reduced in long-distance transmission. The total amount of distortion of the signal light waveform is the sum of the distortion of the signal light waveform due to four-wave mixing and the distortion of the signal light waveform due to the synergistic effect of accumulation of dispersion and self-phase modulation. That is, according to the dispersion-shifted fiber according to the present invention having the above-described characteristics, generation of distortion due to the nonlinear optical effect is suppressed, and high-quality signal transmission can be realized.

【００１５】さらに、この発明に係る分散シフトファイ
バでは、上記コア領域が、第１の屈折率を有する内側コ
アと、該内側コアの外周に設けられ、第１の屈折率より
も高い第２の屈折率を有する外側コアとで構成されると
ともに、この外側コアの外周に第２の屈折率よりも低い
屈折率を有するクラッド領域が設けられている。このこ
とは、当該分散シフトファイバは、リング状コア構造の
屈折率プロファイルを有するシングルモード光ファイバ
により好適に実現可能であることを意味する。Further, in the dispersion-shifted fiber according to the present invention, the core region is provided on an inner core having a first refractive index and an outer periphery of the inner core, and the second region is higher than the first refractive index. An outer core having a refractive index is provided, and a cladding region having a lower refractive index than the second refractive index is provided around the outer core. This means that the dispersion-shifted fiber can be suitably realized by a single-mode optical fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure.

【００１６】また、デュアルシェイプコア構造あるいは
ディプレストクラッド・デュアルシェイプコア構造の屈
折率プロファイルを有する分散シフトファイバでは、実
効コア断面積Ａeffが大きくなることが知られている
が、同時にモー ドフィールド径（ＭＦＤ）も大きくな
る。このことは、例えば、特開平８−２２０３６２号公
報に開示されているように、実効コア断面積ＡeffとＭ
ＦＤとの間 で、 Ａeff＝ｋ・π・（ＭＦＤ／２）2 …（２） ここで、ｋ：補正係数 が成立することからも分る。なお、実効コア断面積Ａ
effは上記（１）式により与えられる。It is known that a dispersion-shifted fiber having a dual-shape core structure or a depressed clad / dual-shape core structure has a large effective core area A eff. The diameter (MFD) also increases. This is because, for example, as disclosed in JP-A-8-220362, the effective core area A eff and M
A eff = k · π · (MFD / 2) 2 (2) between the FD and the FD. The effective core area A
eff is given by the above equation (1).

【００１７】リング状コア構造の屈折率プロファイルを
有する分散シフトファイバにおいて、内側コアの外径と
外側コアの外径との比を一定に保ちつつコア径（外側コ
アの外径）を変化させたときに、発明者らは以下のよう
な知見を得た。すなわち、コア径が小さい範囲では、コ
ア径の増加に伴って実効コア断面積Ａeffは減少する。
一方、コア径がある程度大きい範囲では、コア径の増加
に伴って実効コア断面積Ａeffは増加する。これは、リ
ング状コア構造の屈折率プロファイルを有する分散シフ
トファイバでは、同一の実効コア断面積Ａeffとなるコ
ア径が２つ存在することを意味する。In a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, the core diameter (the outer diameter of the outer core) is changed while keeping the ratio of the outer diameter of the inner core to the outer diameter of the outer core constant. At times, the inventors have obtained the following findings. That is, in the range where the core diameter is small, the effective core area A eff decreases as the core diameter increases.
On the other hand, in a range where the core diameter is somewhat large, the effective core area A eff increases as the core diameter increases. This means that in a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, there are two core diameters having the same effective core area A eff .

【００１８】同様に、リング状コア構造の屈折率プロフ
ァイルを有する分散シフトファイバにおいて、内側コア
の外径と外側コアの外径との比を一定に保ちつつコア径
（外側コアの外径）を変化させると、分散スロープも変
化する。すなわち、コア径が小さい範囲では、コア径の
増大に応じて実効コア断面積Ａeffが減少するととも
に、分散スロープも低減する。一方、コア径がある程度
大きい範囲では、コア径の増大に応じて実効コア断面積
Ａeffは増大するが、分散スロープは逆に低減する。こ
れは、リング状コア構造の屈折率プロファルを有する分
散シフトファイバでは、実効コア断面積Ａeffの増大に
応じて、分散スロープが低減するコア径の領域が存在す
ることを意味する。Similarly, in a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, the core diameter (outer diameter of the outer core) is maintained while keeping the ratio of the outer diameter of the inner core to the outer diameter of the outer core constant. When changed, the dispersion slope also changes. That is, in the range where the core diameter is small, the effective core area A eff decreases as the core diameter increases, and the dispersion slope also decreases. On the other hand, in a range where the core diameter is somewhat large, the effective core area A eff increases with an increase in the core diameter, but the dispersion slope decreases. This means that, in a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile having a ring-shaped core structure, there is a core diameter region where the dispersion slope decreases as the effective core area A eff increases.

【００１９】以上のことから、より大きくなるよう制御
された実効コア断面積Ａeffを有するとともに、より小
さくなるよう制御された分散スロープをともに有する分
散シフトファイバを得ることは可能である。From the above, it is possible to obtain a dispersion-shifted fiber having both an effective core area A eff controlled to be larger and a dispersion slope controlled to be smaller.

【００２０】結果的に、実効コア断面積Ａeffを所定の
値に設定するにあたって、２つの異なる分散スロープ値
から所望の分散スロープ値を適宜選択することは可能で
あり、この発明に係る分散シフトファイバの実現が容易
となる。As a result, in setting the effective core area A eff to a predetermined value, it is possible to appropriately select a desired dispersion slope value from two different dispersion slope values. The fiber can be easily realized.

【００２１】さらに、リング状コア構造の屈折率プロフ
ァイルを有する分散シフトファイバにおいて、コア径が
小さい範囲では、コア径の増加に伴って実効コア断面積
Ａef f及びＭＦＤの双方が減少する。一方、コア径があ
る程度大きい範囲では、コア径の増加に伴って、ＭＦＤ
が減少しつつ、実効コア断面積Ａeffが増加する。な
お、コア径（外側コアの外径）は、内側コアの外径と外
側コアの外径との比が一定の状態で変えられている。一
般に、ＭＦＤが小さく、かつ、カットオフ波長が長いほ
ど、曲げ損失が小さくなるので、この観点からは、コア
径を大きくする方が有利である。Furthermore, in the dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, in the range core diameter is small, both effective core area A ef f and MFD decreases with increasing core diameter. On the other hand, in the range where the core diameter is somewhat large, the MFD increases with the increase of the core diameter.
Decreases while the effective core area A eff increases. The core diameter (the outer diameter of the outer core) is changed while the ratio of the outer diameter of the inner core to the outer diameter of the outer core is constant. In general, the smaller the MFD and the longer the cut-off wavelength, the smaller the bending loss. Therefore, from this viewpoint, it is advantageous to increase the core diameter.

【００２２】具体的に発明者らの知見によれば、上述の
各特性を有する分散シフトファイバを実現するために
は、内側コアの外径を２ａとし、外側コアの外径を２ｂ
とするとき、 ０．４≦Ｒａ（＝２ａ／２ｂ）≦０．８ ５μｍ≦２ｂ≦１４μｍ なる関係を満たす必要がある。According to the findings of the present inventors, in order to realize a dispersion-shifted fiber having the above-mentioned characteristics, the outer diameter of the inner core is set to 2a and the outer diameter of the outer core is set to 2b.
It is necessary to satisfy the following relationship: 0.4 ≦ Ra (= 2a / 2b) ≦ 0.85 μm ≦ 2b ≦ 14 μm

【００２３】また、当該分散シフトファイバは、上記ク
ラッド領域に対する外側コアの比屈折率差をΔｎ1と
し、クラッド領域に対する内側コアの比屈折率差をΔｎ
2とするとき、 Δｎ1−Δｎ2≧１％ なる関係を満たしている。すなわち、当該分散シフトフ
ァイバの分散値は、コア領域内の径方向の屈折率プロフ
ァイルにおいて、コア中心領域に相当する凹み領域の凹
み量（Δｎ1−Δｎ2）に依存するため、十分な分散値を
得るためには、少なくとも該凹み量は１．０％以上であ
る必要があるからである。なお、上述された内側コアの
外径２ａと外側コアの外径２ｂとの関係は、比屈折率差
Δｎ1、Δｎ2の値には依存しない。In the dispersion-shifted fiber, the relative refractive index difference between the outer core and the cladding region is Δn 1, and the relative refractive index difference between the inner core and the cladding region is Δn.
When 2 , the relationship of Δn 1 −Δn 2 ≧ 1% is satisfied. That is, the dispersion value of the dispersion-shifted fiber depends on the concave amount (Δn 1 −Δn 2 ) of the concave region corresponding to the core central region in the radial refractive index profile in the core region. This is because, in order to obtain, at least the dent amount needs to be 1.0% or more. Note that the relationship between the outer diameter 2a of the inner core and the outer diameter 2b of the outer core described above does not depend on the values of the relative refractive index differences Δn 1 and Δn 2 .

【００２４】さらに、クラッド領域に対する内側コアの
比屈折率差Δｎ2を小さく（負の絶対値を大きく）する
ことは、カットオフ波長を短くする効果がある。したが
って、短距離の光伝送を考慮すると、２ｍのファイバ長
におけるカットオフ波長を１５５０ｎｍ以下にするた
め、Δｎ2は−０．４％以下である必要がある。Further, reducing the relative refractive index difference Δn 2 of the inner core with respect to the cladding region (increase the negative absolute value) has the effect of shortening the cutoff wavelength. Therefore, in consideration of short-distance optical transmission, Δn 2 needs to be −0.4% or less in order to make the cutoff wavelength at 1550 nm or less at a fiber length of 2 m.

【００２５】ここで、上記クラッド領域は、単一構造
（以下、マッチドクラッド構造という）とすることも可
能であるが、外側コアの外周に設けられ、第２の屈折率
（外側コアの屈折率）よりも低い第３の屈折率を有する
内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、第
３の屈折率よりも高い第４の屈折率を有する外側クラッ
ドとで構成してもよい。すなわち、当該分散シフトファ
イバの屈折率プロファイルは、ディプレストクラッド・
リング状コア構造（２重構造）の屈折率プロファイルと
することも可能である。Here, the cladding region may have a single structure (hereinafter, referred to as a matched cladding structure), but is provided around the outer core and has a second refractive index (the refractive index of the outer core). ), And an outer cladding provided on the outer periphery of the inner cladding and having a fourth refractive index higher than the third refractive index. That is, the refractive index profile of the dispersion-shifted fiber is depressed cladding
It is also possible to have a refractive index profile of a ring-shaped core structure (double structure).

【００２６】このとき、ディプレスクラッド構造の屈折
率プロファイルを有する分散シフトファイバは、凹みを
伴わないマッチドクラッド構造の屈折率プロファイルを
有する分散シフトファイバと比較して、不要な２次モー
ドを低減させる効果があるため、係るディプレストクラ
ッド構造は２次モードのカットオフ波長を短くしたい場
合に有効である。しかしながら、ディプレストクラッド
構造の屈折率プロファイルにおいて、設けられる凹みの
幅（内側クラッドの径方向の厚み（ｃ−ｂ）に対応）が
狭すぎる場合（２ｃ／２ｂが１に近づく場合）、あるい
は広すぎる場合（２ｃ／２ｂが大きくなり過ぎた場合）
は、いずれもマッチドクラッド構造に対するディプレス
トクラッド構造の効果は得られない。そのため、内側ク
ラッドは外側コアに対して適度な外径を持つ必要があ
り、ディプレストクラッド・リング状コア構造の屈折率
プロファイルを有する分散シフトファイバは、外側コア
の外径を２ｂとし、内側クラッドの外径を２ｃとすると
き、 １．２≦（２ｃ／２ｂ）≦２．２ なる関係を満たすことが好ましい。At this time, the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad structure reduces unnecessary second-order modes as compared with the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the matched clad structure without depression. Since there is an effect, such a depressed cladding structure is effective when it is desired to shorten the cutoff wavelength of the second mode. However, in the refractive index profile of the depressed cladding structure, when the width of the recess provided (corresponding to the radial thickness (c−b) of the inner cladding) is too narrow (when 2c / 2b approaches 1) or wide. When too large (when 2c / 2b becomes too large)
Does not provide the effect of the depressed cladding structure on the matched cladding structure. Therefore, the inner cladding needs to have an appropriate outer diameter with respect to the outer core. For a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a depressed clad ring-shaped core structure, the outer diameter of the outer core is 2b, and the inner cladding is When the outer diameter of is 2c, it is preferable to satisfy the following relationship: 1.2 ≦ (2c / 2b) ≦ 2.2.

【００２７】また、ディプレストクラッド・リング状コ
ア構造の屈折率プロファイルを有する分散シフトファイ
バにおいては、上記Δｎ1は外側クラッドに対する外側
コアの比屈折率差であり、上記Δｎ2は外側クラッドに
対する内側コアの比屈折率差である。この場合、比屈折
率差Δｎ1、Δｎ2が同じ値であっても、ディプレストク
ラッド構造を有さない単純リング状コア構造（マッチド
クラッド・リング状コア構造）の屈折率プロファイルを
有する分散シフトファイバと比較して、そのカットオフ
波長は短くなる。In a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a depressed clad ring-shaped core structure, Δn 1 is the relative refractive index difference of the outer core with respect to the outer clad, and Δn 2 is the inner refractive index with respect to the outer clad. This is the relative refractive index difference of the core. In this case, even if the relative refractive index differences Δn 1 and Δn 2 have the same value, the dispersion shift having the refractive index profile of a simple ring-shaped core structure (matched clad ring-shaped core structure) having no depressed clad structure. Its cutoff wavelength is shorter compared to fiber.

【００２８】次に、上記特開平８−２４８２５１号公報
に開示された従来の光ファイバにおける光パワー分布
（あるいは電磁界分布）は、該光ファイバのコア中心が
最大となっている。このような特徴を有する光パワー分
布の形状を維持したまま実効コア断面積Ａeffを拡大す
るためには、該光パワー分布における裾部分を広げる必
要がある。このように光パワー分布における裾部分を広
げるため、当該従来の光ファイバには、中央セグメント
（内側コア）の外側に別のセグメント（外側コア）を設
けられている。Next, in the optical power distribution (or electromagnetic field distribution) of the conventional optical fiber disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-248251, the core center of the optical fiber is maximum. In order to increase the effective core area A eff while maintaining the shape of the optical power distribution having such characteristics, it is necessary to widen the skirt portion of the optical power distribution. In order to widen the skirt portion in the optical power distribution in this manner, the conventional optical fiber is provided with another segment (outer core) outside the central segment (inner core).

【００２９】ところが、上記（２）式からも明らかなよ
うに、上述のデュアルシェイプコア構造あるいはディプ
レストクラッド・デュアルシェイプコア構造の屈折率プ
ロファイルを有する分散シフトファイバでは、実効コア
断面積Ａeffを大きくすると、同時にモー ドフィールド
径（ＭＦＤ）も大きくなってしまう。However, as is apparent from the above equation (2), in the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the dual shape core structure or the depressed clad dual shape core structure, the effective core area A eff is reduced. Increasing the size also increases the mode field diameter (MFD).

【００３０】以上の理由により、実効コア断面積Ａeff
を拡大するよう設計された上記特開平８−２４８２５１
号公報の光ファイバにおいては、該実効コア断面積Ａ
effの拡大に伴ってマイクロベンドあるいはマクロベン
ドによる損失（以下、曲げ損失という）が増加してしま
うという課題があった。For the above reasons, the effective core area A eff
JP-A-8-248251 designed to enlarge
In the optical fiber disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
There is a problem that the loss due to microbend or macrobend (hereinafter referred to as bending loss) increases as eff increases.

【００３１】そこで、この発明に係る分散シフトファイ
バは、ＭＦＤの値を小さく維持したまま非線形光学現象
の発現を効果的に抑制するため、少なくともリング状コ
ア構造の屈折率プロファイルを有し、この構造により、
信号光の導波方向に垂直な断面において、信号光の基底
モードの光パワー分布あるいはそれに伴う電磁界分布が
最大となる部位が、前記コア領域の中心から半径方向に
所定距離だけ離間していることを特徴としている。Therefore, the dispersion-shifted fiber according to the present invention has at least a refractive index profile of a ring-shaped core structure in order to effectively suppress the occurrence of a nonlinear optical phenomenon while keeping the value of MFD small. By
In a cross section perpendicular to the signal light guiding direction, a portion where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light or the electromagnetic field distribution accompanying it is maximized is separated from the center of the core region by a predetermined distance in the radial direction. It is characterized by:

【００３２】なお、リング状コア構造の屈折率プロファ
イルを有する光ファイバであっても、内側コアの外径が
小さいと、リング状コア構造ではない屈折率プロファイ
ルを有する光ファイバと比較して、伝搬光の光パワー分
布あるいはそれに伴う電磁界分布に大きな差は生じな
い。すなわち、リング状コア構造の屈折率プロファイル
を有する光ファイバであっても、内側コアの外径が小さ
いと、信号光の基底モードの光パワー分布あるいは電磁
界分布が最大となる部位が、コア領域の中心と略重なっ
てしまう。こうした状態では、リング状コア構造の屈折
率プロファイルの特徴が十分には発揮されない。Incidentally, even in the case of an optical fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, if the outer diameter of the inner core is small, the propagation of the optical fiber is smaller than that of an optical fiber having a refractive index profile not having the ring-shaped core structure. There is no large difference in the light power distribution of light or the electromagnetic field distribution accompanying it. That is, even in an optical fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, if the outer diameter of the inner core is small, the portion where the optical power distribution or the electromagnetic field distribution of the fundamental mode of the signal light is the largest in the core region. Almost overlap with the center of In such a state, the characteristics of the refractive index profile of the ring-shaped core structure are not sufficiently exhibited.

【００３３】具体的に、この発明に係る分散シフトファ
イバでは、信号光の導波方向に垂直な断面において、信
号光の基底モードの光パワー分布あるいはそれに伴う電
磁界分布が最大となる部位が、該コア領域の中心から半
径方向に０．５μｍ〜５μｍ程度離間している。Specifically, in the dispersion-shifted fiber according to the present invention, in a cross section perpendicular to the signal light guiding direction, a portion where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light or the electromagnetic field distribution associated therewith is maximum is: It is spaced apart from the center of the core region by about 0.5 μm to 5 μm in the radial direction.

【００３４】この場合、以下の（３）式の条件を満たす
ことが、リング状コア構造の屈折率プロファイルの効果
を十分に発揮させるために特に好適である。すなわち、
この発明に係る分散シフトファイバでは、コア領域の中
心における信号光の基底モードの光パワーあるいはそれ
に伴う電磁界の強度をＰ0とし、該コア領域の中心から
径方向の、該信号光の基底モードの光パワー分布あるい
はそれに伴う電磁界分布の最大値をＰ1としたとき、 Ｐ1＞１．２×Ｐ0 …（３） なる関係が満たされている。In this case, it is particularly preferable to satisfy the condition of the following expression (3) in order to sufficiently exert the effect of the refractive index profile of the ring-shaped core structure. That is,
In the dispersion-shifted fiber according to the present invention, the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region or the intensity of the electromagnetic field associated therewith is defined as P 0, and the fundamental mode of the signal light in the radial direction from the center of the core region. when the maximum value of optical power distribution or the electromagnetic field distribution accompanying was P 1, P 1> 1.2 × P 0 ... (3) the relationship is satisfied.

【００３５】これにより、当該分散シフトファイバのＭ
ＦＤを小さい値に保ったまま、実効コア断面積Ａeffを
大きくすることが可能となるため、曲げ損失を増大させ
ることなく、非線形光学現象を低減させることが可能と
なる。Thus, the M of the dispersion-shifted fiber is
Since it is possible to increase the effective core area A eff while keeping the FD at a small value, it is possible to reduce the nonlinear optical phenomenon without increasing the bending loss.

【００３６】なお、この発明に係る分散シフトファイバ
は、上記１．５５μｍ波長帯における中心波長（１５５
０ｎｍ）から所定量だけその零分散波長がシフトされた
分散シフトファイバである。このように、実効コア断面
積Ａeffの拡大と零分散波長のシフトを併用することに
より、４光波混合による信号の劣化をより効果的に抑制
することが可能となる。The dispersion-shifted fiber according to the present invention has a center wavelength (155) in the 1.55 μm wavelength band.
This is a dispersion-shifted fiber whose zero dispersion wavelength is shifted by a predetermined amount from 0 nm). As described above, by using both the enlargement of the effective core area A eff and the shift of the zero-dispersion wavelength, it is possible to more effectively suppress signal deterioration due to four-wave mixing.

【００３７】[0037]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る分散シフト
ファイバの各実施形態を、図１〜図１８を用いて説明す
る。なお、図面の説明にあたっ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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the dispersion-shifted fiber according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【００３８】（第１実施形態）図１は、この発明に係る
分散シフトファイバの第１実施形態の断面構造及び径方
向の屈折率プロファイルを示す図である。図１に示され
たように、この分散シフトファイバ１００は、１．５５
μｍ波長帯（１５００〜１６００ｎｍ）の信号光を伝搬
するための石英ガラスを主成分とするシングルモード光
ファイバであって、外径が２ａ、屈折率ｎ1を有する内
側コア１１１と、該内側コア１１１の外周に設けられ、
その外径が２ｂ（すなわち、コア領域１１０の径＝２
ｂ）、屈折率ｎ2（＞ｎ1）を有する外側コア１１２と、
そして、該外側コア１１２の外周に設けられ、屈折率ｎ
3（＜ｎ2）を有するクラッド領域２１０とを備えてい
る。なお、コア領域１１０は、上記内側コア１１１及び
外側コア１１２により構成されている。また、屈折率プ
ロファイル１０１が図中の線Ｌ１上の各部位における屈
折率を示す。(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a sectional structure and a radial refractive index profile of a dispersion-shifted fiber according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the dispersion-shifted fiber 100 has 1.55
μm wavelength band quartz glass for propagating signal light (1500 to 1600 nm) with a single-mode optical fiber mainly composed, an inner core 111 having an outer diameter with 2a, the refractive index n 1, the inner core 111 is provided on the outer periphery,
The outer diameter is 2b (that is, the diameter of the core region 110 = 2
b) an outer core 112 having a refractive index n 2 (> n 1 );
And it is provided on the outer periphery of the outer core 112 and has a refractive index n
3 (<n 2 ). The core region 110 includes the inner core 111 and the outer core 112. The refractive index profile 101 indicates the refractive index at each part on the line L1 in the figure.

【００３９】そして、当該分散シフトファイバ１００
は、波長１５５０ｎｍにおける諸特性として、分散の絶
対値が１．０〜４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内に、分
散スロープが０．０５〜０．０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの
範囲内に、実効コア断面積が７０μｍ2以上に、そし
て、２ｍのファイバ長におけるカットオフ波長が１３０
０ｎｍ以上に、それぞれ設定されている。Then, the dispersion-shifted fiber 100
As various characteristics at a wavelength of 1550 nm, the absolute value of the dispersion is in the range of 1.0 to 4.5 ps / nm / km, the dispersion slope is in the range of 0.05 to 0.09 ps / nm 2 / km, The effective core area is 70 μm 2 or more, and the cutoff wavelength at a fiber length of 2 m is 130 μm.
Each is set to 0 nm or more.

【００４０】好適な例としては、屈折率ｎ1＝屈折率ｎ3
（クラッド領域２１０に対する内側コア１１１の比屈折
率差Δｎ2＝０）とし、 Δｎ1＝（ｎ2 2−ｎ3 2）／（２ｎ3 2） …（４） で定義される、クラッド領域２１０に対する外側コア１
１２の比屈折率差Δｎ1を１．５％、コア径（外側コア
１１２の外径２ｂ）を９μｍ、内側コア１１１の外径２
ａとコア１１０の径２ｂとの比Ｒａ（＝ａ／ｂ）を０．
６とすると、波長１５５０ｎｍにおいて、 分散（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） ：−２．２８ 分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） ： ０．０８２ 実効コア断面積（μｍ2） ： ７８．２ ＭＦＤ（μｍ） ： ６．２
となる。また、２ｍ長におけるカットオフ波長は２５１
０ｎｍとなる。なお、この明細書において、比屈折率差
は百分率で表示されている。As a preferred example, the refractive index n 1 = refractive index n 3
And (inside relative refractive index difference [Delta] n 2 = 0 of the core 111 with respect to the cladding region 210), Δn 1 = (n 2 2 -n 3 2) / (2n 3 2) ... are defined in (4), the cladding region 210 Outer core 1 for
12, the relative refractive index difference Δn 1 is 1.5%, the core diameter (the outer diameter 2b of the outer core 112) is 9 μm, and the outer diameter 2 of the inner core 111 is
a and the ratio Ra (= a / b) of the diameter 2b of the core 110 to 0.
Assuming that the wavelength is 6, at a wavelength of 1550 nm, dispersion (ps / nm / km): -2.28 dispersion slope (ps / nm 2 / km): 0.082 effective core area (μm 2 ): 78.2 MFD (μm) ): 6.2
Becomes The cutoff wavelength at a length of 2 m is 251.
0 nm. In this specification, the relative refractive index difference is expressed in percentage.

【００４１】この好適な例では、上記カットオフ波長は
２５１０ｎｍであり、２ｍのファイバ長においては１．
５５μｍ帯の信号光に対してシングルモードの伝搬が保
障できないが、当該カットオフ波長は伝送距離が長くな
ると短くなるものであり、１０００ｋｍ程度といった長
距離伝送の場合には、カットオフ波長が信号光の波長よ
りも短くなるため、実用上問題はない（シングルモード
の伝搬が保障できる）。In this preferred example, the cutoff wavelength is 2510 nm, and for a fiber length of 2 m, the cutoff wavelength is 1.10 nm.
Although single-mode propagation cannot be guaranteed for signal light in the 55 μm band, the cutoff wavelength becomes shorter as the transmission distance increases, and in the case of long-distance transmission such as about 1000 km, the cutoff wavelength becomes smaller. There is no practical problem since the wavelength is shorter than the wavelength of (the single mode propagation can be guaranteed).

【００４２】図２は、コア径２ｂ（＝外側コア１１２の
外径）を変化させた場合の実効コア断面積Ａeff及びモ
ードフィールド径（ＭＦＤ）の変化を示すグラフであ
る。なお、図２においては、比屈折率差Δｎ1＝１．５
％、Ｒａ（＝ａ／ｂ）＝０．６としている。FIG. 2 is a graph showing changes in the effective core area Aeff and the mode field diameter (MFD) when the core diameter 2b (= the outer diameter of the outer core 112) is changed. In FIG. 2, the relative refractive index difference Δn 1 = 1.5
%, And Ra (= a / b) = 0.6.

【００４３】図２から、コア径２ｂが４μｍ以下である
範囲では、コア径２ｂの増加に伴って実効コア断面積Ａ
eff及びＭＦＤは共に減少する。一方、コア径２ｂが４
μｍよりも大きい範囲では、コア径２ｂの増加に伴っ
て、ＭＦＤは減少するが実効コア断面積Ａeffは逆に増
加することが確認できる。すなわち、同一の実効コア断
面積Ａeffとなるコア径２ｂが２つ存在することが分
る。From FIG. 2, it can be seen that in the range where the core diameter 2b is 4 μm or less, the effective core area A
Both eff and MFD decrease. On the other hand, when the core diameter 2b is 4
In the range larger than μm, it can be confirmed that as the core diameter 2b increases, the MFD decreases but the effective core area A eff increases. That is, it can be seen that there are two core diameters 2b having the same effective core area A eff .

【００４４】図３は、コア径２ｂを変化させた場合の２
ｍのファイバ長でのカットオフ波長λC及び分散スロー
プの変化を示すグラフである。なお、図３においては、
比屈折率差Δｎ1＝１．５％、Ｒａ（＝ａ／ｂ）＝０．
６としている。FIG. 3 shows the case where the core diameter 2b is changed.
5 is a graph showing changes in cutoff wavelength λ C and dispersion slope at a fiber length of m. In FIG. 3,
Relative index difference Δn 1 = 1.5%, Ra (= a / b) = 0.
It is 6.

【００４５】図３から、コア径２ｂの増加に伴ってカッ
トオフ波長λCは増加することが確認できる。一方、分
散 スロープは、コア径２ｂの増加に伴って、コア径２
ｂ≦４μｍの範囲では減少し、４μｍ＜コア径２ｂ≦７
μｍの範囲では増加し、コア径２ｂ＞７μｍの範囲では
減少することが確認できる。From FIG. 3, it can be confirmed that the cutoff wavelength λ C increases as the core diameter 2b increases. On the other hand, the dispersion slope increases as the core diameter 2b increases.
In the range of b ≦ 4 μm, it decreases, and 4 μm <core diameter 2b ≦ 7
It can be seen that it increases in the range of μm and decreases in the range of core diameter 2b> 7 μm.

【００４６】したがって、図２及び図３から、一般に、
実効コア断面積Ａeffを所定の値とするにあたって、２
つの異なる分散スロープ値から所望の分散スロープ値を
選択が可能となることが分る。Therefore, from FIGS. 2 and 3, generally,
When setting the effective core area A eff to a predetermined value, 2
It can be seen that a desired dispersion slope value can be selected from three different dispersion slope values.

【００４７】図４は、分散スロープの変化に伴う、５Ｇ
ｂｐｓでのビット誤り率（ＢＥＲ：bit error rate）の
変化を説明するための図である。測定にあたっては、１
６波の信号光（中心波長＝１５５７．２ｎｍ、波長間隔
＝０．５５ｎｍ）の伝送において、中心波長での分散値
＝−２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、実効コア断面積＝７０μｍ2
で、分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ）を０．０３
（図４（ａ）参照）、０．０５（図４（ｂ）参照）、
０．０９（図４（ｃ）参照）、０．１２（図４（ｄ）参
照）と変化させている。また、測定対象となる分散シフ
トファイバの伝送距離は９０００ｋｍとし、中心波長で
の累積分散を零とすべく、４００ｋｍごとに分散補償用
の光ファイバ（実際には、中心波長での分散値が１８ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍの１．３μｍ帯用のシングルモード光フ
ァイバ）が挿入されている。なお、図４では、縦軸にビ
ット誤り率と等価な量であるＱ値が使用されている。FIG. 4 is a graph showing a change in 5G with a change in dispersion slope.
FIG. 4 is a diagram for explaining a change in a bit error rate (BER) at bps. When measuring, 1
In transmission of six signal lights (center wavelength = 1557.2 nm, wavelength interval = 0.55 nm), dispersion value at center wavelength = −2 ps / nm / km, effective core area = 70 μm 2
And the dispersion slope (ps / nm 2 / km) is 0.03
(See FIG. 4 (a)), 0.05 (see FIG. 4 (b)),
0.09 (see FIG. 4 (c)) and 0.12 (see FIG. 4 (d)). Also, the transmission distance of the dispersion-shifted fiber to be measured is 9000 km, and an optical fiber for dispersion compensation every 400 km (actually, the dispersion value at the center wavelength is 18p) so as to make the accumulated dispersion at the center wavelength zero.
A single-mode optical fiber for 1.3 μm band of s / nm / km is inserted. In FIG. 4, the vertical axis uses a Q value that is an amount equivalent to the bit error rate.

【００４８】図５は、上記Ｑ値を説明するための図であ
る。図に示されたように、Ｑ値は、受信端での信号光の
波形のアイパターンにおいて、論理”０”レベルの光強
度の平均値ν0、論理 ”０”レベルの光強度の標準偏差
σ0、論理”１”レベルの光強度の平均値ν1、及び論
理”１”レベルの光強度の標準偏差σ1として、 Ｑ（ｄＢ）＝１０×ｌｏｇ（（ν1−ν0）／（σ1＋σ0）） …（５） で定義される。FIG. 5 is a diagram for explaining the Q value. As shown in the figure, in the eye pattern of the signal light waveform at the receiving end, the Q value is the average value ν 0 of the light intensity at the logical “0” level, and the standard deviation of the light intensity at the logical “0” level. Q (dB) = 10 × log ((ν 1 −ν 0 ) /, where σ 0 , the average value ν 1 of the light intensity of the logical “1” level, and the standard deviation σ 1 of the light intensity of the logical “1” level (Σ 1 + σ 0 ))... (5)

【００４９】なお、光伝送においては、上記の伝送距離
でＢＥＲが１０-9以下であれば十分な性能であり、ＢＥ
Ｒで１０-9以下はＱ値で１５．７ｄＢ以上に相当してい
る。In optical transmission, if the BER is 10 -9 or less at the above transmission distance, sufficient performance is obtained.
An R of 10 -9 or less corresponds to a Q value of 15.7 dB or more.

【００５０】図４から分るように、分散スロープの値が
小さいと中心チャンネルでＱ値の劣化が大きく、また、
分散スロープの値が大きいと長波長領域でＱ値の劣化が
大きい。これは、分散スロープの値が小さいと、中心チ
ャンネル付近の波長で四光波混合が発生しやすいためで
あり、また、分散スロープの値が大きいと、チャンネル
番号１４〜１６といった長波長領域で分散値が大きくな
ることにより累積分散が大きくなることと自己位相変調
との相乗効果が発生するためと考えられる。As can be seen from FIG. 4, when the value of the dispersion slope is small, the deterioration of the Q value is large in the center channel.
When the value of the dispersion slope is large, the deterioration of the Q value is large in the long wavelength region. This is because if the value of the dispersion slope is small, four-wave mixing is likely to occur at a wavelength near the center channel, and if the value of the dispersion slope is large, the dispersion value in a long wavelength region such as channel numbers 14 to 16 is obtained. Is considered to be due to a synergistic effect of the increase of the cumulative dispersion and the self-phase modulation due to the increase of.

【００５１】したがって、信号光の波長帯域でのＢＥＲ
の低減、すなわち、該波長帯域におけるＱ値の向上のた
めには、適当な分散スロープの値があることが分る。具
体的には、図４において、上記で十分な性能としたＢＥ
Ｒが１０-9以下となる分散スロープの値は、０．０５〜
０．０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであることが分る。Therefore, the BER in the wavelength band of the signal light
It can be seen that there is an appropriate dispersion slope value in order to reduce the, that is, to improve the Q value in the wavelength band. More specifically, in FIG.
The value of the dispersion slope at which R is 10 -9 or less is 0.05 to
It can be seen that it is 0.09 ps / nm 2 / km.

【００５２】図６は、上記の好適な例の信号光の基底モ
ードの光パワー分布を説明するための図である。図６に
示されたように、信号光の導波方向に垂直な断面におい
て、信号光の基底モードの光パワー分布（信号光の伝搬
に伴う電磁界分布と等価）が最大となる部位は、コア領
域１１０の中心から半径方向に所定距離だけ離れた位置
に設定されている。FIG. 6 is a diagram for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light in the above preferred example. As shown in FIG. 6, in a cross section perpendicular to the signal light guiding direction, a portion where the optical power distribution (equivalent to the electromagnetic field distribution accompanying the propagation of the signal light) of the fundamental mode of the signal light is: It is set at a position radially away from the center of the core region 110 by a predetermined distance.

【００５３】そして、コア領域１１０の中心における信
号光の基底モードの光パワーをＰ0とし、該光パワー分
布の最大値をＰ1とした場合に、 Ｐ1≒５．５×Ｐ0＞１．２×Ｐ0 …（６） となり、上記（３）式の条件を満たしている。If the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region 110 is P 0 and the maximum value of the optical power distribution is P 1 , P 1 ≒ 5.5 × P 0 > 1 2 × P 0 (6), which satisfies the condition of the above expression (3).

【００５４】図７は、比屈折率差Δｎ1＝１．５％（ｎ1
＝ｎ3）、Ｒａ（＝ａ／ｂ）＝０．６の光ファイバであ
って、図６の分散シフトファイバと同じ実効コア断面積
Ａef f（＝７８μｍ2）を有する比較例の光ファイバの信
号光の基底モードの光パワー分布を説明するための図で
ある。FIG. 7 shows the relative refractive index difference Δn 1 = 1.5% (n 1
= N 3), Ra (= a / b) = 0.6 for an optical fiber, comparative example of an optical fiber having a dispersion same effective core and shifted fiber cross-sectional area A ef f in FIG. 6 (= 78μm 2) FIG. 5 is a diagram for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light of FIG.

【００５５】図７に示されたように、比較例の光ファイ
バは、外径（２ａ）が１．３６μｍ、屈折率ｎ1を有す
る内側コア１９１と、該内側コア１９１の外周に設けら
れ、外径（２ｂ）が２．２６μｍ（すなわち、コア領域
１９０の径＝２．２６μｍ）、屈折率ｎ2（＞ｎ1）を有
する外側コア１９２と、そして、該外側コア１９２の外
周に設けられ、屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有するクラッド領
域２９０とを備える。ここで、コア領域１９０は、上記
内側コア１９１及び外側コア１９２で構成されている。As shown in FIG. 7, the optical fiber of the comparative example has an inner core 191 having an outer diameter (2a) of 1.36 μm and a refractive index n 1, and is provided on the outer periphery of the inner core 191. An outer core 192 having an outer diameter (2b) of 2.26 μm (that is, the diameter of the core region 190 = 2.26 μm) and a refractive index n 2 (> n 1 ), and is provided on the outer periphery of the outer core 192. , And a cladding region 290 having a refractive index n 3 (<n 2 ). Here, the core region 190 includes the inner core 191 and the outer core 192.

【００５６】図７から分るように、比較例の光ファイバ
では、信号光の導波方向に垂直な断面において、信号光
の基底モードの光パワー分布が、コア領域１９０の中心
で最大となっている。As can be seen from FIG. 7, in the optical fiber of the comparative example, the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light becomes maximum at the center of the core region 190 in a cross section perpendicular to the signal light guiding direction. ing.

【００５７】そして、コア領域１９０の中心における信
号光の基底モードの光パワーをＰ0とし、該信号光の基
底モードの光パワー分布の最大値をＰ1とした場合に、 Ｐ1＝Ｐ0＜１．２×Ｐ0 …（７） となり、上記（３）式の条件を満たしていない。When the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region 190 is P 0 and the maximum value of the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light is P 1 , P 1 = P 0 <1.2 × P 0 (7), which does not satisfy the condition of the above equation (3).

【００５８】この光ファイバにおける分散スロープは、
０．１２６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、この光ファイバ
では上述の好適なＢＥＲを達成できない。The dispersion slope in this optical fiber is:
0.126 ps / nm 2 / km, and the above-mentioned preferable BER cannot be achieved with this optical fiber.

【００５９】それゆえ、基底モードの半径方向における
光パワー分布が中心部に凹部を有するような屈折率プロ
ファイルを積極的に利用することにより、実効コア断面
積Ａeffが大きく、かつ、分散スロープが小さい分散シ
フトファイバを実現することができる。Therefore, by actively utilizing the refractive index profile such that the optical power distribution in the radial direction of the fundamental mode has a concave portion at the center, the effective core area A eff is large and the dispersion slope is small. A small dispersion-shifted fiber can be realized.

【００６０】なお、以上の第１実施形態の説明では、内
側コア１１１の屈折率ｎ1とクラッド２１０の屈折率ｎ3
とが同一の屈折率プロファイルについて説明したが、こ
の屈折率プロファイルは、図８（ａ）に示されたよう
に、屈折率ｎ1＞屈折率ｎ3とすることも可能である。ま
た、この屈折率プロファイルは、図８（ｂ）に示された
ように、屈折率ｎ1＜屈折率ｎ3であってもよい。In the above description of the first embodiment, the refractive index n 1 of the inner core 111 and the refractive index n 3 of the cladding 210 are described.
Has been described with reference to the same refractive index profile. However, as shown in FIG. 8A, the refractive index profile may be such that refractive index n 1 > refractive index n 3 . Further, the refractive index profile may be such that refractive index n 1 <refractive index n 3 as shown in FIG. 8B.

【００６１】例えば、図８（ｂ）の分散シフトファイバ
において、 Δｎ1＝（ｎ2 2−ｎ3 2）／（２ｎ3 2） …（８） で定義される、クラッド領域に対する外側コア１１２の
比屈折率差Δｎ1を１．１％、 Δｎ2＝（ｎ1 2−ｎ3 2）／（２ｎ3 2） …（９） で定義される、クラッド領域に対する内側コア１１１の
比屈折率差Δｎ2を−０．６％、コア径２ｂ（外側コア
の外径）＝６．８μｍ、内側コア１１１の外径２ａとコ
ア１１０の径２ｂとの比Ｒａ（＝ａ／ｂ）＝０．６とす
ると、１５５０ｎｍにおいて、 分散値（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） ：−２．１８ 分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） ： ０．０８６ 実効コア断面積（μｍ2） ： ８１．４ ＭＦＤ（μｍ） ： ７．６ となる。また、２ｍ長におけるカットオフ波長は１５０
０ｎｍとなる。[0061] For example, in the dispersion-shifted fiber of Fig. 8 (b), Δn 1 = (n 2 2 -n 3 2) / (2n 3 2) ... are defined by (8), of the outer core 112 with respect to the cladding region the relative refractive index difference Δn 1 1.1%, Δn 2 = (n 1 2 -n 3 2) / (2n 3 2) is defined by (9), the relative refractive index difference of the inner core 111 with respect to the cladding region Δn 2 -0.6%, core diameter 2b (outer diameter of outer core) = 6.8 μm, ratio Ra (= a / b) of outer diameter 2a of inner core 111 to diameter 2b of core 110 = 0. Assuming that at 6, at 1550 nm, the dispersion value (ps / nm / km): -2.18 Dispersion slope (ps / nm 2 / km): 0.086 Effective core area (μm 2 ): 81.4 MFD (μm) ): 7.6. In addition, the cutoff wavelength at 2 m length is 150
0 nm.

【００６２】この例では、２ｍのファイバ長でのカット
オフ波長が１５００ｎｍであり、１．５５μｍ帯の信号
光の波長よりも短いので、短距離の伝送にも用いること
ができる。In this example, since the cutoff wavelength at a fiber length of 2 m is 1500 nm, which is shorter than the wavelength of the signal light in the 1.55 μm band, it can be used for short-distance transmission.

【００６３】（第２実施形態）図９は、この発明に係る
分散シフトファイバの第２実施形態の断面構造及び径方
向の屈折率プロファイルを示す図である。図９に示され
たように、この分散シフトファイバ２００は、１．５５
μｍ波長帯の信号光を伝搬するためのシングルモード光
ファイバであって、特に、ディプレストクラッド・リン
グ状コア構造の屈折率プロファイル２０１を有する。す
なわち、第２実施形態の分散の分散シフトファイバ２０
０は、外径２ａ、屈折率ｎ1を有する内側コア１２１
と、該内側コア１２１の外周に設けられ、外径２ｂ（す
なわち、コア領域１２０の径＝２ｂ）、屈折率ｎ2（＞
ｎ1）を有する外側コア１２２と、該外側コア１２２の
外周に設けられ、外径２ｃ、屈折率ｎ3（＜ｎ2）を有す
る内側クラッド２２１と、そして、該内側クラッド２２
１の外周に設けられ、屈折率ｎ4（＞ｎ3）を有する外側
クラッド２２２とを備えている。ここで、コア領域１２
０は、上記内側コア１２１及び外側コア１２２により構
成され、そして、クラッド領域２２０は、上記内側クラ
ッド２２１及び外側クラッド２２２により構成されてい
る。また、屈折率プロファイル２０１は、図中の線Ｌ２
上の各部位における屈折率を示す。(Second Embodiment) FIG. 9 is a view showing a sectional structure and a radial refractive index profile of a dispersion-shifted fiber according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the dispersion-shifted fiber 200 has 1.55
This is a single mode optical fiber for transmitting signal light in the μm wavelength band, and particularly has a refractive index profile 201 of a depressed clad ring-shaped core structure. That is, the dispersion-dispersion shift fiber 20 of the second embodiment
0 is an inner core 121 having an outer diameter 2a and a refractive index n 1
And an outer diameter 2b (that is, the diameter of the core region 120 = 2b), a refractive index n 2 (>
n 1 ), an inner cladding 221 provided on the outer periphery of the outer core 122 and having an outer diameter 2c and a refractive index n 3 (<n 2 ), and an inner cladding 22
1 and an outer cladding 222 having a refractive index n 4 (> n 3 ). Here, the core region 12
Numeral 0 is constituted by the inner core 121 and the outer core 122, and the cladding region 220 is constituted by the inner clad 221 and the outer clad 222. The refractive index profile 201 is represented by a line L2 in the drawing.
The refractive index at each of the upper portions is shown.

【００６４】そして、当該分散シフトファイバ２００
は、波長１５５０ｎｍにおける諸特性として、分散の絶
対値が１．０〜４．５ｐｓ／ ｎｍ／ｋｍの範囲内に、
分散スロープが０．０５〜０．０９ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ
の範囲内に、実効コア断面積が７０μｍ2以上であり、
そして、２ｍのファイバ長におけるカットオフ波長が１
３００ｎｍ以上に設定されている。Then, the dispersion-shifted fiber 200
Is an absolute value of dispersion within a range of 1.0 to 4.5 ps / nm / km as various characteristics at a wavelength of 1550 nm.
Dispersion slope 0.05~0.09ps / nm 2 / km
The effective core area is 70 μm 2 or more,
The cutoff wavelength at a fiber length of 2 m is 1
It is set to 300 nm or more.

【００６５】好適な例としては、屈折率ｎ1＝屈折率ｎ3
とし、 Δｎ1＝（ｎ2 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１０） で定義される、外側クラッド２２２に対する外側コア１
２２の比屈折率差Δｎ1を１．１％、 Δｎ2＝（ｎ1 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１１） で定義される、外側クラッド２２２に対する内側コア１
２１の比屈折率差Δｎ2を−０．４％、コア径２ｂ（外
側コア１２２の外径）を９μｍ、内側コア１２１の外径
２ａとコア領域１２０の径２ｂとの比Ｒａ（＝ａ／ｂ）
を０．６、内側クラッド２２１の外径２ｃを１８μｍと
すると、波長１５５０ｎｍにおいて、 分散値（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） ：−２．６２ 分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） ： ０．０７６ 実効コア断面積（μｍ2） ： ８０．１ ＭＦＤ（μｍ） ： ６．３ となる。また、２ｍ長におけるカットオフ波長は１７０
２ｎｍとなる。As a preferred example, the refractive index n 1 = refractive index n 3
Δn 1 = (n 2 2 −n 4 2 ) / (2n 4 2 ) (10)
The relative refractive index difference [Delta] n 1 of 22 1.1%, Δn 2 = ( n 1 2 -n 4 2) / (2n 4 2) is defined by (11), the inner core with respect to the outer cladding 222 1
21, the relative refractive index difference Δn 2 is −0.4%, the core diameter 2b (the outer diameter of the outer core 122) is 9 μm, and the ratio Ra (= a) between the outer diameter 2 a of the inner core 121 and the diameter 2 b of the core region 120. / B)
Is 0.6 and the outer diameter 2c of the inner cladding 221 is 18 μm. At a wavelength of 1550 nm, the dispersion value (ps / nm / km): -2.62 Dispersion slope (ps / nm 2 / km): 0.076 Effective Core sectional area (μm 2 ): 80.1 MFD (μm): 6.3 In addition, the cutoff wavelength at 2 m length is 170
2 nm.

【００６６】この好適な例では、上記カットオフ波長が
１７０２ｎｍであり、２ｍのファイバ長においては１．
５５μｍ帯の信号光に対してシングルモードの伝搬が保
障されていないが、当該カットオフ波長は伝送距離が長
くなると短くなるものであり、数１００ｍ以上の距離を
伝送する場合には、カットオフ波長が信号光の波長より
も短くなるため、実用上問題はない。In this preferred example, the cutoff wavelength is 1702 nm, and for a fiber length of 2 m, the cutoff wavelength is 1.70 nm.
Although single-mode propagation is not guaranteed for signal light in the 55 μm band, the cutoff wavelength becomes shorter as the transmission distance becomes longer. When transmitting over a distance of several hundred meters or more, the cutoff wavelength becomes shorter. Is shorter than the wavelength of the signal light, so that there is no practical problem.

【００６７】この第２本実施形態のようなディプレスト
クラッド・リング状コア構造の屈折率プロファイルを有
する分散シフトファイバにおいて、コア径２ｂを変化さ
せた場合の実効コア断面積Ａeff及びＭＦＤの変化は、
第１実施形態と同様の、すなわち、図２に示された変化
と同様の傾向を示す。したがって、このような分散シフ
トファイバの場合も、同一の実効コア断面積Ａeffとな
るコア径２ｂが２つ存在する。In the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad ring-shaped core structure as in the second embodiment, changes in the effective core area A eff and the MFD when the core diameter 2b is changed. Is
It shows the same tendency as the first embodiment, that is, the same tendency as the change shown in FIG. Therefore, also in the case of such a dispersion-shifted fiber, there are two core diameters 2b having the same effective core area A eff .

【００６８】また、この第２実施形態のようなディプレ
ストクラッド・リング状コア構造の屈折率プロファイル
を有する分散シフトファイバにおいて、コア径２ｂを変
化させたときの、２ｍ長でのカットオフ波長λC及び分
散スロープの変化は、上述された第１実施形態と同様の
変化、すなわち、図３に示された変化と同様の傾向を示
す。したがって、このような分散シフトファイバの場合
も、一般に、実効コア断面積Ａeffを所定の値とするに
あたって、２つの異なる分散スロープ値から所望の分散
スロープ値の選択が可能である。In the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad ring-shaped core structure as in the second embodiment, when the core diameter 2b is changed, the cutoff wavelength λ at a length of 2 m is changed. The change in C and the dispersion slope shows the same change as in the first embodiment described above, that is, the same tendency as the change shown in FIG. Accordingly, in the case of such a dispersion-shifted fiber, in general, a desired dispersion slope value can be selected from two different dispersion slope values when the effective core area A eff is set to a predetermined value.

【００６９】さらに、この第２本実施形態のようなディ
プレストクラッド・リング状コア構造の屈折率プロファ
イルを有する分散シフトファイバにおいて、分散スロー
プの変化による、５ＧｂｐｓでのＢＥＲの変化は、第１
実施形態と同様の変化、すなわち、図４に示された変化
と同様の傾向を示す。したがって、このような分散シフ
トファイバの場合も、ＢＥＲが１０-9以下となる分散ス
ロープ値は、０．０５〜０．０９ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍで
ある。Further, in the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad ring-shaped core structure as in the second embodiment, the change in BER at 5 Gbps due to the change in dispersion slope is the first.
A change similar to the embodiment, that is, a tendency similar to the change illustrated in FIG. 4 is shown. Therefore, even in the case of such a dispersion-shifted fiber, the dispersion slope value at which the BER is 10 −9 or less is 0.05 to 0.09 ps / nm 2 / km.

【００７０】図１０は、この第２実施形態の好適な例の
信号光の基底モードの光パワー分布を説明するための図
である。図１０に示されたように、第１実施形態での図
６と同様に、信号光の導波方向に垂直な断面において、
信号光の基底モードの光パワー分布が最大となる部位
を、コア領域１２０の中心から半径方向に所定距離だけ
離れた位置に設定されている。FIG. 10 is a diagram for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of signal light in a preferred example of the second embodiment. As shown in FIG. 10, as in FIG. 6 in the first embodiment, in the cross section perpendicular to the signal light guiding direction,
The portion where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light is maximum is set at a position separated from the center of the core region 120 by a predetermined distance in the radial direction.

【００７１】そして、コア領域１２０の中心における信
号光の基底モードの光パワーをＰ0とし、該光パワー分
布の最大値をＰ1とした場合に、 Ｐ1≒５．３×Ｐ0＞１．２×Ｐ0 …（１２） となり、上記（３）式の条件を満たしている。When the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region 120 is P 0 and the maximum value of the optical power distribution is P 1 , P 1 ≒ 5.3 × P 0 > 1 2 × P 0 (12), which satisfies the condition of the above equation (3).

【００７２】この第２本実施形態のようなディプレスト
クラッド・リング状コア構造の屈折率プロファイルを有
する分散シフトファイバにおいても、比屈折率差Δｎ1
＝１．１％、比屈折率差Δｎ2＝−０．４％、Ｒａ（＝
ａ／ｂ）＝０．６の光ファイバであって、図１０の分散
シフトファイバと同じ実効コア断面積Ａeff（＝８０．
１μｍ2）を有する比較例の光ファイバでは、信号光の
導波方向に垂直な断面において、信号光の基底モードの
光パワー分布が、コア領域の中心付近で最大となるた
め、その分散スロープは上述の好適なＢＥＲを達成でき
ない。In the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad ring-shaped core structure as in the second embodiment, the relative refractive index difference Δn 1
= 1.1%, relative refractive index difference Δn 2 = −0.4%, Ra (=
a / b) = 0.6, the same effective core area A eff (= 80.
In the optical fiber of the comparative example having 1 μm 2 ), in a cross section perpendicular to the signal light guiding direction, the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light becomes maximum near the center of the core region. The preferred BER described above cannot be achieved.

【００７３】それゆえ、基底モードの半径方向における
光パワー分布が中心部に凹部を有するような屈折率プロ
ファイルを積極的に利用することにより、実効コア断面
積Ａeffが大きく、かつ、分散スロープが小さい分散シ
フトファイバを実現することができる。Therefore, by actively utilizing the refractive index profile in which the optical power distribution in the radial direction of the fundamental mode has a concave portion at the center, the effective core area A eff is large and the dispersion slope is small. A small dispersion-shifted fiber can be realized.

【００７４】なお、以上の第２実施形態の説明では、内
側コア１２１の屈折率ｎ1と内側クラッド２２１の屈折
率ｎ3とが同一の屈折率プロファイルについて説明した
が、この屈折率プロファイルは、図１１（ａ）に示され
たように、屈折率ｎ1＞屈折率ｎ3とすることも可能であ
る。また、この屈折率プロファイルは、図１１（ｂ）に
示されたように、屈折率ｎ1＜屈折率ｎ3としてもよい。[0074] In the above description of the second embodiment, the refractive index n 3 of the refractive index n 1 and the inner cladding 221 of the inner core 121 has been described for the same refractive index profile, the refractive index profile, As shown in FIG. 11A, the refractive index n 1 > the refractive index n 3 can be satisfied. Further, as shown in FIG. 11 (b), the refractive index profile may be such that refractive index n 1 <refractive index n 3 .

【００７５】ただし、図１１に示されたようなディプレ
スクラッド構造の屈折率プロファイルにおいて、該屈折
率プロファイルに設けられる凹みの幅（内側クラッドの
径方向の厚み（ｃ−ｂ）に相当）及び深さ（外側クラッ
ドに対する内側クラッドの比屈折率差に相当）は、それ
ぞれ適切な範囲に設定されなければならない。However, in the refractive index profile of the depressed cladding structure as shown in FIG. 11, the width of the recess provided in the refractive index profile (corresponding to the radial thickness (c-b) of the inner cladding) and The depths (corresponding to the difference in the relative refractive index of the inner cladding with respect to the outer cladding) must be set in appropriate ranges.

【００７６】すなわち、ディプレスクラッド構造の屈折
率プロファイルを有する分散シフトファイバは、凹みを
伴わないマッチドクラッド構造の屈折率プロファイルを
有する分散シフトファイバと比較して、不要な２次モー
ドを低減させる効果があるため、係るディプレストクラ
ッド構造は２次モードのカットオフ波長を短くしたい場
合に有効である。しかしながら、ディプレストクラッド
構造の屈折率プロファイルにおいて、設けられる凹みの
幅（内側クラッドの径方向の厚み（ｃ−ｂ）に対応）が
狭すぎる場合（２ｃ／２ｂが１に近づく場合）、あるい
は広すぎる場合（２ｃ／２ｂが大きくなり過ぎた場合）
は、いずれもマッチドクラッド構造に対するディプレス
トクラッド構造の効果は得られない。そのため、内側ク
ラッドは外側コアに対して適度な外径を持つ必要があ
り、ディプレストクラッド・リング状コア構造の屈折率
プロファイルを有する分散シフトファイバは、外側コア
の外径を２ｂとし、内側クラッドの外径を２ｃとすると
き、 １．２≦（２ｃ／２ｂ）≦２．２ なる関係を満たすことが好ましい。That is, the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the depressed clad structure has an effect of reducing unnecessary second-order modes as compared with the dispersion-shifted fiber having the refractive index profile of the matched clad structure without depression. Therefore, such a depressed cladding structure is effective when it is desired to shorten the cutoff wavelength of the secondary mode. However, in the refractive index profile of the depressed cladding structure, when the width of the recess provided (corresponding to the radial thickness (c−b) of the inner cladding) is too narrow (when 2c / 2b approaches 1) or wide. When too large (when 2c / 2b becomes too large)
Does not provide the effect of the depressed cladding structure on the matched cladding structure. Therefore, the inner cladding needs to have an appropriate outer diameter with respect to the outer core. For a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a depressed clad ring-shaped core structure, the outer diameter of the outer core is 2b, and the inner cladding is When the outer diameter of is 2c, it is preferable to satisfy the following relationship: 1.2 ≦ (2c / 2b) ≦ 2.2.

【００７７】加えて、この発明に係る分散シフトファイ
バは、上記クラッド領域（あるいは外側クラッド）に対
する外側コアの比屈折率差Δｎ1と、クラッド領域（あ
るいは外側クラッド）に対する内側コアの比屈折率差Δ
ｎ2との間で、 Δｎ1−Δｎ2≧１％ なる関係を満たすのが好ましい。In addition, the dispersion-shifted fiber according to the present invention has a relative refractive index difference Δn 1 of the outer core with respect to the cladding region (or the outer cladding) and a relative refractive index difference of the inner core with respect to the cladding region (or the outer cladding). Δ
It is preferable to satisfy the relationship of Δn 1 −Δn 2 ≧ 1% with n 2 .

【００７８】すなわち、当該分散シフトファイバの分散
値は、コア領域内の径方向の屈折率プロファイルにおい
て、コア中心領域に相当する凹み領域の凹み量（Δｎ1
−Δｎ2）に依存するため、十分な分散値を得るために
は、少なくとも該凹み量は１．０％以上である必要があ
るからである。That is, the dispersion value of the dispersion-shifted fiber is determined by the amount of depression (Δn 1) in the concave region corresponding to the core central region in the radial refractive index profile in the core region.
−Δn 2 ), and therefore, in order to obtain a sufficient dispersion value, at least the dent amount needs to be 1.0% or more.

【００７９】例えば、図１１（ｂ）に示された屈折率プ
ロファイルを有する分散シフトファイバにおいて、 Δｎ1＝（ｎ2 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１３） で定義される、外側クラッド２２２に対する外側コア１
２２の比屈折率差Δｎ1を０．９７％、 Δｎ2＝（ｎ1 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１４） で定義される、外側クラッド２２２に対する内側コア１
２１の比屈折率差Δｎ2を−０．４５％、 Δｎ3＝（ｎ3 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１５） で定義される、外側クラッド２２２に対する内側クラッ
ド２２１の比屈折率差Δｎ2を−０．２０％、コア径２
ｂ（外側コア１２２の外径）を８μｍ、内側コア１２１
の外径２ａとコア領域１２０の径２ｂとの比Ｒａ（＝ａ
／ｂ）を０．６、コア領域１２０の外径２ｂと内側クラ
ッド２２１の外径２ｃとの比（２ｃ／２ｂ）を２．０と
すると、波長１５５０ｎｍにおいて、 分散値（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） ：−１．８８ 分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） ： ０．０７７ 実効コア断面積（μｍ2） ： ８３．０ ＭＦＤ（μｍ） ： ７．２ となる。また、２ｍ長におけるカットオフ波長は１４７
３ｎｍとなる。[0079] For example, in the dispersion-shifted fiber having a refractive index profile shown in FIG. 11 (b), it is defined by Δn 1 = (n 2 2 -n 4 2) / (2n 4 2) ... (13) Outer core 1 for outer cladding 222
The relative refractive index difference [Delta] n 1 of 22 0.97%, Δn 2 = ( n 1 2 -n 4 2) / (2n 4 2) is defined by (14), the inner core with respect to the outer cladding 222 1
The relative refractive index difference Δn 2 of −21 is −0.45%, Δn 3 = (n 3 2 −n 4 2 ) / (2n 4 2 ) (15) The relative refractive index difference Δn 2 is −0.20%, and the core diameter 2
b (the outer diameter of the outer core 122) is 8 μm,
Ratio Ra (= a) between the outer diameter 2a of the core region 120 and the diameter 2b of the core region 120.
/ B) is 0.6 and the ratio (2c / 2b) of the outer diameter 2b of the core region 120 to the outer diameter 2c of the inner cladding 221 is 2.0, the dispersion value (ps / nm / km) at a wavelength of 1550 nm. ): −1.88 Dispersion slope (ps / nm 2 / km): 0.077 Effective core area (μm 2 ): 83.0 MFD (μm): 7.2 The cutoff wavelength at a length of 2 m is 147.
3 nm.

【００８０】そして、コア領域１２０の中心における信
号光の基底モードの光パワーをＰ0とし、該光パワー分
布の最大値をＰ1とした場合に、 Ｐ1≒３．６×Ｐ0＞１．２×Ｐ0 …（１６） となり、上記（３）式の条件を満たしている。When the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region 120 is P 0 and the maximum value of the optical power distribution is P 1 , P 1 ≒ 3.6 × P 0 > 1 2 × P 0 (16), which satisfies the condition of the above equation (3).

【００８１】さらに、 Δｎ1＝（ｎ2 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１７） で定義される、外側クラッド２２２に対する外側コア１
２２の比屈折率差Δｎ1を０．９０％、 Δｎ2＝（ｎ1 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１８） で定義される、外側クラッド２２２に対する内側コア１
２１の比屈折率差Δｎ2を−０．４５％、 Δｎ3＝（ｎ3 2−ｎ4 2）／（２ｎ4 2） …（１９） で定義される、外側クラッド２２２に対する内側クラッ
ド２２１の比屈折率差Δｎ2を−０．４５％、コア径２
ｂ（外側コア１２２の外径）を８．３μｍ、内側コア１
２１の外径２ａとコア領域１２０の径２ｂとの比Ｒａ
（＝ａ／ｂ）を０．６、コア領域１２０の外径２ｂと内
側クラッド２２１の外径２ｃとの比（２ｃ／２ｂ）を
１．５とすると、波長１５５０ｎｍにおいて、 分散値（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ） ：−２．１９ 分散スロープ（ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ） ： ０．０６９ 実効コア断面積（μｍ2） ： ７７．２ ＭＦＤ（μｍ） ： ７．０ となる。また、２ｍ長におけるカットオフ波長は１４７
６ｎｍとなる。[0081] Further, Δn 1 = (n 2 2 -n 4 2) / (2n 4 2) is defined by (17), the outer core with respect to the outer cladding 222 1
The relative refractive index difference [Delta] n 1 of 22 0.90%, Δn 2 = ( n 1 2 -n 4 2) / (2n 4 2) is defined by (18), the inner core with respect to the outer cladding 222 1
The relative refractive index difference Δn 2 of −21 is −0.45%, Δn 3 = (n 3 2 −n 4 2 ) / (2n 4 2 ) (19) The relative refractive index difference Δn 2 is −0.45%, and the core diameter is 2
b (outer diameter of outer core 122) is 8.3 μm, inner core 1
21 of the outer diameter 2a of the core region 120 and the diameter 2b of the core region 120.
Assuming that (= a / b) is 0.6 and the ratio (2c / 2b) of the outer diameter 2b of the core region 120 to the outer diameter 2c of the inner cladding 221 is 1.5, the dispersion value (ps / ps) at a wavelength of 1550 nm is obtained. nm / km): -2.19 Dispersion slope (ps / nm 2 / km): 0.069 Effective core area (μm 2 ): 77.2 MFD (μm): 7.0 The cutoff wavelength at a length of 2 m is 147.
6 nm.

【００８２】そして、コア領域１２０の中心における信
号光の基底モードの光パワーをＰ0とし、該光パワー分
布の最大値をＰ1とした場合に、 Ｐ1≒３．２×Ｐ0＞１．２×Ｐ0 …（２０） となり、上記（３）式の条件を満たしている。When the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center of the core region 120 is P 0 and the maximum value of the optical power distribution is P 1 , P 1 ≒ 3.2 × P 0 > 1. 2 × P 0 (20), which satisfies the condition of the above equation (3).

【００８３】さらに、クラッド領域（あるいは外側クラ
ッド）に対する内側コアの比屈折率差Δｎ2を小さく
（負の絶対値を大きく）することは、カットオフ波長を
短くする効果がある。したがって、短距離の光伝送を考
慮すると、２ｍのファイバ長におけるカットオフ波長を
１５５０ｎｍ以下にするため、Δｎ2は−０．４％以下
である必要がある。Further, reducing the relative refractive index difference Δn 2 of the inner core to the cladding region (or the outer cladding) (increase the negative absolute value) has the effect of shortening the cutoff wavelength. Therefore, in consideration of short-distance optical transmission, Δn 2 needs to be −0.4% or less in order to make the cutoff wavelength at 1550 nm or less at a fiber length of 2 m.

【００８４】次に、上述された各分散シフトファイバが
得られる諸特性として、Δｎ1、Δｎ2、Ｒａ（＝２ａ／
２ｂ）、及び２ｂの許容範囲を図１２に示す。なお、リ
ング状コア構造の屈折率プロファイルを有する分散シフ
トファイバの場合、Δｎ1はクラッド領域に対する外側
コアの比屈折率差であり、Δｎ2はクラッド領域に対す
る内側コアの比屈折率差である。また、ディプレストク
ラッド・リング状コア構造の屈折率プロファイルを有す
る分散シフトファイバの場合、Δｎ1は外側クラッドに
対する外側コアの比屈折率差であり、Δｎ2は外側クラ
ッドに対する内側コアの比屈折率差である。Next, as the various characteristics that can be obtained for each of the above-described dispersion-shifted fibers, Δn 1 , Δn 2 , Ra (= 2a /
FIG. 12 shows the allowable ranges of 2b) and 2b. In the case of a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure, Δn 1 is a relative refractive index difference of the outer core with respect to the cladding region, and Δn 2 is a relative refractive index difference of the inner core with respect to the cladding region. In the case of a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a depressed clad ring-shaped core structure, Δn 1 is the relative refractive index difference of the outer core to the outer clad, and Δn 2 is the relative refractive index of the inner core to the outer clad. Is the difference.

【００８５】図１２（ａ）の表からも分るように、上述
の諸特性を得るための内側コアの外径２ａと外側コアの
外径２ｂ（＝コアの径）は、以下の関係を満たす必要が
ある。As can be seen from the table of FIG. 12A, the outer diameter 2a of the inner core and the outer diameter 2b of the outer core (= core diameter) for obtaining the above-described characteristics have the following relationship. Need to meet.

【００８６】０．４≦Ｒａ（＝２ａ／２ｂ）≦０．８ ５μｍ≦２ｂ≦１４μｍ なお、上記関係は比屈折率差Δｎ1、Δｎ2には依存しな
い関係である。上記関係を満たさない場合、上述された
当該分散シフトファイバの諸特性は得られない。すなわ
ち、図１２（ｂ）に示されたグラフにおいて、斜線で示
された領域が内側コアの外径２ａと外側コアの外径２ｂ
（＝コアの径）の上記関係を満たしている領域であり、
例えば、Ｒａ（＝２ａ／２ｂ）及び２ｂの値が、(a)図
１２（ｂ）中のＡで示された領域にある場合、分散スロ
ープの値が大きくなりすぎ、(b)図１２（ｂ）中のＢで
示された領域にある場合、実効コア断面積Ａeffが大き
くなり過ぎるとともに曲げ損失も増大し、(c)図１２
（ｂ）中のＣで示された領域にある場合、分散値が大き
くなりすぎ、(d)図１２（ｂ）中のＤで示された領域に
ある場合、実効コア断面積Ａeffが小さくなりすぎてし
まう。0.4 ≦ Ra (= 2a / 2b) ≦ 0.85 μm ≦ 2b ≦ 14 μm The above relationship does not depend on the relative refractive index differences Δn 1 and Δn 2 . If the above relationship is not satisfied, the above-described various characteristics of the dispersion-shifted fiber cannot be obtained. That is, in the graph shown in FIG. 12B, the hatched area indicates the outer diameter 2a of the inner core and the outer diameter 2b of the outer core.
(= Core diameter) is an area that satisfies the above relationship,
For example, when the values of Ra (= 2a / 2b) and 2b are in the area indicated by A in (a) of FIG. 12B, the value of the dispersion slope becomes too large, and the value of (b) in FIG. In the region indicated by B in b), the effective core area A eff becomes too large and the bending loss increases, and (c) FIG.
In the region indicated by C in (b), the dispersion value becomes too large, and (d) in the region indicated by D in FIG. 12B, the effective core area A eff is small. It becomes too much.

【００８７】加えて、上述の構造を備えた、この発明に
係る分散シフトファイバは、信号光の基底モードの光パ
ワー分布が最大となる位置が、コア領域中心から径方向
に所定距離だけ離間するよう、その屈折率プロファイル
が調整されている。具体的に、発明者らは電磁界分布
（光パワー分布に相当）の形状が近似的にガウス分布と
見做せ、かつその電磁界分布が最大となる位置がコア領
域中心から所定距離だけ離間している複数の光ファイバ
を試作した。図１３は試作された複数の光ファイバにお
ける電磁界分布の典型例（グラフ）である。なお、この
グラフにおいて、縦軸の電界振幅は最大値を１として規
格化されている。In addition, in the dispersion-shifted fiber according to the present invention having the above-described structure, the position where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light is maximum is separated from the center of the core region by a predetermined distance in the radial direction. Thus, the refractive index profile is adjusted. Specifically, the inventors consider that the shape of the electromagnetic field distribution (corresponding to the optical power distribution) can be approximately regarded as a Gaussian distribution, and the position where the electromagnetic field distribution becomes maximum is separated from the center of the core region by a predetermined distance. We have prototyped several optical fibers. FIG. 13 is a typical example (graph) of an electromagnetic field distribution in a plurality of prototype optical fibers. In this graph, the electric field amplitude on the vertical axis is standardized with the maximum value being 1.

【００８８】発明者らは、試作されたこれら光ファイバ
から実効コア断面積Ａeffが約８０μｍ2程度の光ファイ
バをさらに選別し、これら選別された光ファイバについ
て電磁界分布の最大位置とコア領域中心との距離と、モ
ードフィールド径（ＭＦＤ）の関係を調査した。なお、
図１４は、ＭＦＤの距離依存性を示すグラフであり、図
１５は、マイクロベンドによる損失の距離依存性を示す
グラフである。図１４に示されたように、電磁界分布の
最大位置とコア領域中心との距離が０．５μｍ〜２．５
μｍ程度まで、距離の増加に従ってＭＦＤは減少し、こ
の発明に係る分散シフトファイバでは、従来の光ファイ
バと同等の実効コア断面積Ａeffを維持しつつ、ＭＦＤ
を小さくできることが確認された。The inventors further selected optical fibers having an effective core area A eff of about 80 μm 2 from the prototyped optical fibers, and determined the maximum position of the electromagnetic field distribution and the core area of the selected optical fibers. The relationship between the distance from the center and the mode field diameter (MFD) was investigated. In addition,
FIG. 14 is a graph showing the distance dependence of the MFD, and FIG. 15 is a graph showing the distance dependence of the loss due to microbending. As shown in FIG. 14, the distance between the maximum position of the electromagnetic field distribution and the center of the core region is 0.5 μm to 2.5 μm.
Up to about μm, the MFD decreases as the distance increases, and the dispersion-shifted fiber according to the present invention maintains the same effective core area A eff as the conventional optical fiber while maintaining the MFD.
It was confirmed that can be reduced.

【００８９】一方、図１５に示されたように、マイクロ
ベンドによる損失は、コア領域の中心から該電磁界分布
が最大となる位置までの距離が増加するに従って減少す
る。したがって、マイクロベンドによる損失を考慮する
と、コア領域中心から電磁界分布が最大となる位置まで
の距離はより大きい方が好ましいが、該距離が５μｍを
越えると、カットオフ波長が極端に信号光波長よりも長
波長側にシフトするため、シングルモードでの光伝送が
確保できなくなる。On the other hand, as shown in FIG. 15, the loss due to microbending decreases as the distance from the center of the core region to the position where the electromagnetic field distribution is maximized increases. Therefore, considering the loss due to microbending, it is preferable that the distance from the center of the core region to the position where the electromagnetic field distribution is maximized is larger. However, if the distance exceeds 5 μm, the cutoff wavelength becomes extremely large. Therefore, the optical transmission in the single mode cannot be ensured.

【００９０】以上のことを考慮して、この発明に係る分
散シフトファイバは、信号光の基底モードの光パワー分
布が最大となる位置が、コア領域中心から径方向に０．
５μｍ〜５μｍだけ離間するよう設計されている。In consideration of the above, in the dispersion-shifted fiber according to the present invention, the position where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light is maximum is 0. 0 in the radial direction from the center of the core region.
It is designed to be separated by 5 μm to 5 μm.

【００９１】次に、図１６に１重リング構造の屈折率プ
ロファイルを有する２つのサンプルについて、１．５５
μｍ（１５５０ｎｍ）の光に対する各諸特性を測定した
結果をに示す。なお、この表において、Δｎ-及びΔ
ｎ+、それぞれクラッド領域に対する内側コア、外側コ
アの比屈折率差であり、以下のように定義されている。Next, FIG. 16 shows 1.55 for two samples having a single ring structure refractive index profile.
The results of measuring various characteristics with respect to light of μm (1550 nm) are shown in FIG. In this table, Δn − and Δ
n + is a relative refractive index difference between the inner core and the outer core with respect to the cladding region, respectively, and is defined as follows.

【００９２】 Δｎ-＝（ｎ1 2−ｎcld 2）／（２ｎcld 2） …（２１） Δｎ+＝（ｎ2 2−ｎcld 2）／（２ｎcld 2） …（２２） ここで、ｎ1は内側コアの屈折率、ｎ2は内側コアの外周
に設けられた外側コアの屈折率、ｎcldは外側コアの外
周に設けられたクラッド領域の屈折率であり、各値は百
分率で表示されている。また、各式中の屈折率は順不同
であるため、該比屈折率差が負の値をとる場合には、該
ガラス領域の屈折率がクラッド領域の屈折率よりも低い
ことを意味する。なお、ディプレストクラッド構造の屈
折率プロファイルの場合、上記基準屈折率ｎcldはクラ
ッド領域の外側クラッドの屈折率である。[0092] Δn - = (n 1 2 -n cld 2) / (2n cld 2) ... (21) Δn + = (n 2 2 -n cld 2) / (2n cld 2) ... (22) Here, n 1 is the refractive index of the inner core, n 2 is the refractive index of the outer core provided on the outer periphery of the inner core, n cld is the refractive index of the cladding region provided on the outer periphery of the outer core, and each value is a percentage. Is displayed. Further, since the refractive indices in the respective formulas are in no particular order, if the relative refractive index difference takes a negative value, it means that the refractive index of the glass region is lower than the refractive index of the cladding region. In the case of the refractive index profile of the depressed cladding structure, the reference refractive index n cld is the refractive index of the outer cladding of the cladding region.

【００９３】加えて、当該表中の非線形屈折率Ｎ２は以
下のように定義されている。すなわち、強い光の下にお
ける媒質の屈折率＜Ｎ＞は、光パワーによって変わる。
したがって、この屈折率＜Ｎ＞に対する最低次の効果
は、 ＜Ｎ＞＝＜Ｎ0＞＋＜Ｎ2＞・Ｅ2 …（２３） ここで、＜Ｎ0＞：線形分極に対する屈折率 ＜Ｎ2＞：３次の非線形分極に対する非線形屈折率 Ｅ ：光電場振幅 で表される。強い光の下では、媒質の屈折率＜Ｎ＞は通
常の値＜Ｎ0＞と光電場振幅Ｅの２乗に比例する増加分
との和で与えられる。特に、第２項の比例定数＜Ｎ2＞
（単位：ｍ2／Ｖ2）が非線形屈折率と呼ばれる。In addition, the non-linear refractive index N2 in the table is defined as follows. That is, the refractive index <N> of the medium under strong light changes depending on the light power.
Therefore, the lowest order effect on the refractive index <N> is: <N> = <N 0 > + <N 2 > · E 2 (23) where <N 0 >: refractive index <N for linear polarization 2 >: Non-linear refractive index for third-order non-linear polarization E: Expressed by photoelectric field amplitude Under intense light, the refractive index <N> of the medium is given by the sum of the normal value <N 0 > and an increase proportional to the square of the electric field amplitude E. In particular, the proportional constant of the second term <N 2 >
(Unit: m 2 / V 2 ) is called a nonlinear refractive index.

【００９４】図１７は、図１６の表に示されたサンプル
１の屈折率プロファイルと中心から径方向に沿った光パ
ワーとの関係を示したグラフである。なお、光パワーの
数値は最大値を１として規格化されており、該光パワー
は信号光の基底モード（ＬＰ０１）と２次モード（ＬＰ
１１）が示されている。また、サンプル１及び２とも、
１重リング構造を備えており、コア中心（内側コア）よ
りも外側にある屈折率が最大となるガラス部分（外側コ
ア）の近傍は純石英ガラスに酸化ゲルマニュウムが添加
され、屈折率が上昇している。一方、コア中心（内側コ
ア）付近は純石英ガラスにフッ素が添加され屈折率が低
下している。FIG. 17 is a graph showing the relationship between the refractive index profile of Sample 1 shown in the table of FIG. 16 and the optical power along the radial direction from the center. Note that the numerical value of the optical power is standardized with the maximum value being 1, and the optical power is based on the fundamental mode (LP01) and the secondary mode (LP01) of the signal light.
11) is shown. Also, in both samples 1 and 2,
A single ring structure is provided. In the vicinity of the glass part (outer core) having a maximum refractive index outside the center of the core (inner core), germanium oxide is added to pure quartz glass to increase the refractive index. ing. On the other hand, near the core center (inner core), fluorine is added to pure quartz glass, and the refractive index is lowered.

【００９５】サンプル１の光ファイバでは、１．５５μ
ｍ（１．５５μｍ波長帯の中心波長：１５５０ｎｍ）の
光に対して、その実効コア断面積Ａeffが８７μｍ2、Ｍ
ＦＤが１１．２μｍであり、同等の実効コア断面積Ａ
effを有する従来の光ファイバのＭＦＤが１３μｍ程度
であったのに比較して、２割程度ＭＦＤを減少させるこ
とが可能である。In the optical fiber of sample 1, 1.55 μm
m (center wavelength of 1.55 μm wavelength band: 1550 nm), the effective core area A eff is 87 μm 2 , M
FD is 11.2 μm, equivalent effective core area A
The MFD of the conventional optical fiber having eff can be reduced by about 20% as compared with about 13 μm.

【００９６】さらに、発明者らは、マイクロベンドによ
る損失の評価のため、表面にサンドペーパーを取り付け
た直径２８０ｍｍのリールにサンプル１の分散シフトフ
ァイバを巻き付けて、巻き付け前後での損失変動を測定
した。その結果、波長１．５５μｍの光に対するサンプ
ル１の損失増加が０．１９ｄＢ／ｋｍであったのに対し
て、従来の光ファイバは１．１２ｄＢ／ｋｍの損失増加
が発生し、サンプル１の分散シフトファイバはマイクロ
ベンドによる損失の増加を大幅に低減することが確認さ
れた。Further, to evaluate the loss due to microbending, the inventors wound the dispersion-shifted fiber of Sample 1 around a 280 mm diameter reel with sandpaper attached to the surface, and measured the loss fluctuation before and after winding. . As a result, while the increase in loss of Sample 1 with respect to light having a wavelength of 1.55 μm was 0.19 dB / km, the conventional optical fiber had a loss increase of 1.12 dB / km, and the dispersion of Sample 1 was increased. It has been confirmed that the shift fiber greatly reduces the increase in loss due to microbending.

【００９７】次に、サンプル２の分散シフトファイバで
は、波長１．５５μｍの光に対する光パワーの最大位置
はコア中心から約３μｍ離間している。波長１．５５μ
ｍの光に対するこのサンプル２の実効コア断面積Ａeff
は８６μｍ2、ＭＦＤは１１．０μｍである。なお、サ
ンプル１及び２のいずれも２ｍのファイバ長でのカット
オフ波長λCは１．７μｍと使用波長（１．５５μｍ波
長帯）より長波長であるが、ファイバ長１００ｍ以上で
は波長１．５５μｍの光に対してシングルモードが保障
されるため、通常の使用状態では実効的にシングルモー
ドである。Next, in the dispersion-shifted fiber of the sample 2, the maximum position of the optical power for the light having the wavelength of 1.55 μm is about 3 μm away from the center of the core. 1.55μ wavelength
m 2 effective core area A eff of this sample 2 for light of m
Is 86 μm 2 and the MFD is 11.0 μm. In both samples 1 and 2, the cutoff wavelength λ C at a fiber length of 2 m is 1.7 μm, which is longer than the operating wavelength (1.55 μm wavelength band), but the wavelength is 1.55 μm at a fiber length of 100 m or more. Since a single mode is ensured for the light, the single mode is effectively performed in a normal use state.

【００９８】このサンプル２の分散シフトファイバにつ
いても同様にマイクロベンドによる損失の増加を評価し
た結果、損失増加は０．１１ｄＢ／ｋｍと極めて小さい
ことが確認された。また、波長１．５５μｍの光に対し
てこのサンプル２の波長分散値は−２．６ｐｓ／ｍｍ／
ｋｍであり、使用波長における分散値が零ではない（零
分散波長λ0が使用波長１．５５μｍよりも長波長側に
シフトしている）。このため、波長多重伝送において信
号の劣化に繋がる四光波混合の発生効率が低減される。[0098] With respect to the dispersion-shifted fiber of Sample 2, similarly, the increase in loss due to microbending was evaluated. As a result, it was confirmed that the increase in loss was as small as 0.11 dB / km. The chromatic dispersion value of Sample 2 for light having a wavelength of 1.55 μm is -2.6 ps / mm /
km and the dispersion value at the used wavelength is not zero (the zero dispersion wavelength λ 0 is shifted to a longer wavelength side than the used wavelength 1.55 μm). For this reason, the generation efficiency of four-wave mixing that leads to signal degradation in wavelength division multiplexing transmission is reduced.

【００９９】なお、上述のサンプル１及び２は、図１８
（ａ）に示されたように、内側コアの屈折率がクラッド
領域の屈折率よりも低い１重リング構造の屈折率プロフ
ァイルを有していたが、この屈折率プロファイルに限定
されることはない。すなわち、この発明に係る分散シフ
トファイバに適用可能な屈折率プロファイルとしては、
例えば、図１８（ｂ）に示されたように内側コアの屈折
率とクラッド領域の屈折率が一致した形状であってもよ
く、また、図１８（ｃ）に示されたようにディプレスト
・リング構造や、図１８（ｄ）に示されたように２重リ
ング構造であってもよい。The above samples 1 and 2 correspond to FIG.
As shown in (a), the refractive index of the inner core had a refractive index profile of a single ring structure lower than the refractive index of the cladding region. However, the present invention is not limited to this refractive index profile. . That is, as the refractive index profile applicable to the dispersion-shifted fiber according to the present invention,
For example, as shown in FIG. 18 (b), the shape may be such that the refractive index of the inner core and the refractive index of the cladding region match, or as shown in FIG. A ring structure or a double ring structure as shown in FIG.

【０１００】[0100]

【発明の効果】以上のように、この発明に係る分散シフ
トファイバによれば、波長１５５０ｎｍにおける諸特性
として、分散の絶対値が１．０〜４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍの範囲内、分散スロープが０．０５〜０．０９ｐｓ／
ｎｍ2／ｋｍの範囲内、そして、実効コア断面積Ａeffが
７０μｍ2以上に設定される。また、２ｍのファイバ長
におけるカットオフ波長は１３００ｎｍ以上に設定され
る。これにより、この発明に係る分散シフトファイバ
は、非線形光学効果の発現を有効に抑制しつつ、高品質
の長距離光伝送を実現する。As described above, according to the dispersion-shifted fiber according to the present invention, the absolute value of the dispersion is 1.0 to 4.5 ps / nm / k as the various characteristics at the wavelength of 1550 nm.
m, the dispersion slope is 0.05 to 0.09 ps /
Within the range of nm 2 / km, the effective core area A eff is set to 70 μm 2 or more. Further, the cutoff wavelength at a fiber length of 2 m is set to 1300 nm or more. Thus, the dispersion-shifted fiber according to the present invention realizes high-quality long-distance optical transmission while effectively suppressing the development of the nonlinear optical effect.

【０１０１】この発明に係る分散シフトファイバは、リ
ング状コア構造の屈折率プロファイル（ディプレストク
ラッド・リング状コア構造を備えた屈折率プロファイル
を含む）を有するので、上述の諸特性を有する分散シフ
トファイバが好適に実現される。The dispersion-shifted fiber according to the present invention has a refractive index profile of a ring-shaped core structure (including a refractive index profile having a depressed clad ring-shaped core structure). A fiber is preferably realized.

【０１０２】さらに、この発明に係る分散シフトファイ
バによれば、信号光の基底モードの光パワー分布が最大
となる位置が、コア領域中心から径方向に所定距離だけ
離間しており、かつコア領域中心における信号光の基底
モードの光パワーをＰ0とし、該基底モードの光パワー
分布における最大値をＰ1としたとき、Ｐ1＞１．２×Ｐ
0なる関係を満たしているため、モードフィールド径
（ＭＦＤ）を小さく維持した状態で実効コア断面積Ａ
effを大きくすることが可能な構造が実現できるという
効果がある。Further, according to the dispersion-shifted fiber according to the present invention, the position where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light becomes maximum is separated from the center of the core region by a predetermined distance in the radial direction, and When the optical power of the fundamental mode of the signal light at the center is P 0 and the maximum value in the optical power distribution of the fundamental mode is P 1 , P 1 > 1.2 × P
0 , the effective core area A is maintained with the mode field diameter (MFD) kept small.
There is an effect that a structure capable of increasing eff can be realized.

【０１０３】また、具体的には、光パワーの最大値を取
る位置がコア領域の中心から０．５〜５μｍ離間してお
り、実効コア断面積Ａeffの拡大が効果的に行うことが
できるという効果がある。そして、１．５５μｍ波長帯
の中心波長（１５５０ｎｍ）の光に対する諸特性とし
て、所望の値が得られるよう屈折率プロファイルが設計
されているため、非線形光学現象の発現を効果的に抑制
することができるという効果もある。More specifically, the position where the maximum value of the optical power is obtained is separated from the center of the core region by 0.5 to 5 μm, so that the effective core area A eff can be effectively expanded. This has the effect. Since the refractive index profile is designed so as to obtain desired values as various characteristics with respect to light having a center wavelength (1550 nm) in the 1.55 μm wavelength band, it is possible to effectively suppress the occurrence of nonlinear optical phenomena. There is also an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明に係る分散シフトファイバの第１実施
形態の断面構造及び径方向の屈折率プロファイルを示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure and a radial refractive index profile of a dispersion-shifted fiber according to a first embodiment of the present invention.

【図２】リング状コア構造の屈折率プロファイルを有す
る分散シフトファイバにおいて、コア径（外側コアの外
径）２ｂを変化させた場合の実効コア断面積Ａeff及び
ＭＦＤの変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes in the effective core area A eff and the MFD when the core diameter (outer diameter of the outer core) 2b is changed in a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure. .

【図３】リング状コア構造の屈折率プロファイルを有す
る分散シフトファイバにおいて、コア径（外側コアの外
径）２ｂを変化させたときの、２ｍのファイバ長におけ
るカットオフ波長λC及び分散スロープの変化を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the cutoff wavelength λ C and the dispersion slope at a fiber length of 2 m when the core diameter (outer diameter of the outer core) 2b is changed in a dispersion-shifted fiber having a refractive index profile of a ring-shaped core structure. It is a graph which shows a change.

【図４】分散スロープの変化による、ビット誤り率（Ｂ
ＥＲ）の変化を説明するためのグラフであり、（ａ）は
分散スロープが０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍのときのＢ
ＥＲの変化、（ｂ）は分散スロープが０．０５ｐｓ／ｎ
ｍ2／ｋｍのときのＢＥＲの変化、（ｃ）は分散スロー
プが０．０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍのときのＢＥＲの変
化、そして、（ｄ）は分散スロープが０．１２ｐｓ／ｎ
ｍ2／ｋｍのときのＢＥＲの変化を、それぞれ示してい
る。FIG. 4 shows a bit error rate (B) due to a change in dispersion slope.
5A is a graph for explaining a change in ER), and FIG. 6A shows B when the dispersion slope is 0.03 ps / nm 2 / km.
ER change, (b) dispersion slope 0.05 ps / n
BER change in time of the m 2 / km, (c) the change in BER when the dispersion slope of 0.09ps / nm 2 / km, and, (d) is the dispersion slope 0.12 ps / n
the change in BER when the m 2 / km, respectively show.

【図５】Ｑ値を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a Q value.

【図６】図１の分散シフトファイバにおける、信号光の
基底モードの光パワー分布を説明するための図（断面構
造及び径方向の屈折率プロファイルを含む）である。FIG. 6 is a diagram (including a sectional structure and a radial refractive index profile) for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light in the dispersion-shifted fiber of FIG. 1;

【図７】第１実施形態の比較例に係る分散シフトファイ
バにおける、信号光の基底モードの光パワー分布を説明
するための図（断面構造及び径方向の屈折率プロファイ
ルを含む）である。FIG. 7 is a diagram (including a sectional structure and a radial refractive index profile) for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light in the dispersion-shifted fiber according to the comparative example of the first embodiment.

【図８】第１実施形態の変形例に係る分散シフトファイ
バの断面構造及び径方向の屈折率プロファイルを示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional structure and a radial refractive index profile of a dispersion-shifted fiber according to a modification of the first embodiment.

【図９】この発明に係る分散シフトファイバの第２実施
形態の断面構造及び径方向の屈折率プロファイルを示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing a cross-sectional structure and a radial refractive index profile of a second embodiment of the dispersion-shifted fiber according to the present invention.

【図１０】図９の分散シフトファイバにおける、信号光
の基底モードの光パワー分布を説明するための図（断面
構造及び径方向の屈折率プロファイルを含む）である。10 is a diagram (including a sectional structure and a radial refractive index profile) for explaining the optical power distribution of the fundamental mode of signal light in the dispersion-shifted fiber of FIG. 9;

【図１１】第２実施形態の変形例に係る分散シフトファ
イバの断面構造及び径方向の屈折率プロファイルを示す
図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a cross-sectional structure and a radial refractive index profile of a dispersion-shifted fiber according to a modification of the second embodiment.

【図１２】この発明に係る分散シフトファイバの諸特性
を実現するための、構造パラメータの許容範囲を説明す
るための表、及び内側コアの外径と外側コアの外径との
関係を示すグラフである。FIG. 12 is a table for explaining an allowable range of structural parameters for realizing various characteristics of the dispersion-shifted fiber according to the present invention, and a graph showing a relationship between an outer diameter of an inner core and an outer diameter of an outer core. It is.

【図１３】この発明に係る分散シフトファイバにおけ
る、径方向に沿った電磁界分布（光パワー分布に相当）
を示すグラフである。FIG. 13 shows an electromagnetic field distribution (corresponding to an optical power distribution) along a radial direction in the dispersion-shifted fiber according to the present invention.
FIG.

【図１４】この発明に係る分散シフトファイバにおけ
る、コア領域中心から電磁界電界値（光パワーに相当）
が最大となる位置までの距離（μｍ）と、ＭＦＤ（μ
ｍ）との関係を示すグラフである。FIG. 14 shows an electromagnetic field value (corresponding to optical power) from the center of the core region in the dispersion-shifted fiber according to the present invention.
And the MFD (μm)
7 is a graph showing the relationship with m).

【図１５】この発明に係る分散シフトファイバにおけ
る、コア領域中心から電磁界電界値（光パワーに相当）
が最大となる位置までの距離（μｍ）と、マイクロベン
ドによる損失増加（ｄＢ／ｋｍ）との関係を示すグラフ
である。FIG. 15 shows an electromagnetic field value (corresponding to optical power) from the center of the core region in the dispersion-shifted fiber according to the present invention.
7 is a graph showing a relationship between a distance (μm) to a position where the maximum value is obtained and an increase in loss due to microbending (dB / km).

【図１６】この発明に係る分散シフトファイバにおける
具体的な試作の諸特性を示す表である。FIG. 16 is a table showing various characteristics of specific prototypes of the dispersion-shifted fiber according to the present invention.

【図１７】この発明に係る分散シフトファイバにおけ
る、屈折率プロファイルの一例とその光パワー分布を径
方向に沿って示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing an example of a refractive index profile and its optical power distribution along a radial direction in the dispersion-shifted fiber according to the present invention.

【図１８】この発明に係る分散シフトファイバに適用可
能なコア構造の屈折率プロファイルの例を示す図であ
る。FIG. 18 is a diagram showing an example of a refractive index profile of a core structure applicable to the dispersion-shifted fiber according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１００、２００…分散シフトファイバ、１１０、１２０
…コア領域、１１１、１２１…内層コア、１１２、１２
２…外層コア、２１０、２２０…クラッド領域、２２１
…内層クラッド、２２２…外層クラッド。100, 200: dispersion shift fiber, 110, 120
... core region, 111, 121 ... inner layer core, 112, 12
2 ... outer layer core, 210, 220 ... cladding region, 221
... inner layer cladding, 222 ... outer layer cladding.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−33744（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−248251（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−168046（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−133041（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−62640（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−239550（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−293225（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−38256（ＪＰ，Ａ) 特許2668677（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開96／7942（ＷＯ，Ａ１) ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＧＨＴＷ ＡＶＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ， ＶＯ Ｌ．11，ＮＯ．11（ＮＯＶＥＭＢＥＲ 1993），ｐｐ．1717−1720；Ｓａｍｉｒ Ｆ．Ｍａｈｍｏｕｄ ｅｔ ａ ｌ．：”Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃ ｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ａ Ｃｏａｘｉａｌ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ" Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｉｒ ｅ ＆ Ｃａｂｌｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕ ｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ 1996，ｐ ｐ．939−945；Ｐ．Ｎｏｕｃｈｉ ｅｔ ａｌ．：”ＮＯＶＥＬ ＩＮＤＥＸ ＰＲＯＦＩＬＥ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＵ ＶＥＤ ＬＡＲＧＥ ＥＦＦＥＣＴＩＶ Ｅ ＡＲＥＡ ＦＩＢＥＲ" (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 6/00 - 6/54 Continuation of the front page (56) References JP-A-9-33744 (JP, A) JP-A-8-248251 (JP, A) JP-A-7-168046 (JP, A) JP-A-51-133041 (JP) , A) JP-A-10-62640 (JP, A) JP-A-10-239550 (JP, A) JP-A-10-293225 (JP, A) JP-A-11-38256 (JP, A) Patent 2668677 ( JP, B2) International Publication 96/7942 (WO, A1) JOURNAL OF LIGHTWAVE AVE TECHNOLOGY, VOL. 11, NO. 11 (NOVEMBER 1993), pp. 139-157. 1717-1720; Mahmood et al. : "Transmission Characteristics of a Coaxial Optical Fiber Line" International Wire & Cable Symposium Proceedings 1996, pp. 939-945; Nouchi et al. : "NOVEL INDEX PROFILE FOR IMPROV VED LARGE EFFECTIVE AREA FIBER" (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G02B 6 /00-6/54

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 所定の基準軸に沿って伸びたコア領域と
該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えた
分散シフトファイバであって、 前記コア領域は、第１の屈折率を有する内側コアと、該
内側コアの外周に設けられ、かつ該第１の屈折率よりも
高い第２の屈折率を有する外側コアとを備え、前記クラ
ッド領域は、前記外側コアの外周に設けられ、かつ前記
第２の屈折率よりも低い第３の屈折率を有する内側クラ
ッドと、該内側クラッドの外周に設けられ、かつ該第３
の屈折率よりも高い第４の屈折率を有する外側クラッド
とを備え、 前記内側コアの外径を２ａとし、前記外側コアの外径を
２ｂとし、前記内側クラッドの外径を２ｃとするとき、 ０．４≦Ｒａ（＝２ａ／２ｂ）≦０．８ ５μｍ≦２ｂ≦１４μｍ １．２≦（２ｃ／２ｂ）≦２．２ なる関係を満たすとともに、 波長１５５０ｎｍの信号光に対して絶対値が１．０〜
４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである分散と、波長１５５０ｎ
ｍの信号光に対して７０μｍ2以上の実効コア断面積
と、波長１５５０ｎｍの該信号光に対して０．０５〜
０．０９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍの分散スロープと、２ｍの
ファイバ長において１３００ｎｍ以上のカットオフ波長
を有する分散シフトファイバ。1. A dispersion-shifted fiber comprising a core region extending along a predetermined reference axis and a cladding region provided on an outer periphery of the core region, wherein the core region has a first refractive index. An inner core having an outer core provided on the outer periphery of the inner core and having a second refractive index higher than the first refractive index, and the cladding region is provided on an outer periphery of the outer core. And an inner cladding having a third refractive index lower than the second refractive index; and an outer cladding provided on an outer periphery of the inner cladding;
An outer clad having a fourth refractive index higher than the refractive index of the inner core, the outer diameter of the inner core is 2a, the outer diameter of the outer core is 2b, and the outer diameter of the inner clad is 2c. 0.4 ≦ Ra (= 2a / 2b) ≦ 0.8 5 μm ≦ 2b ≦ 14 μm 1.2 ≦ (2c / 2b) ≦ 2.2 and the absolute value for the signal light having a wavelength of 1550 nm Is 1.0-
A dispersion of 4.5 ps / nm / km and a wavelength of 1550 n
m signal light, and an effective core area of 70 μm 2 or more, and 0.05 to
A dispersion shifted fiber having a dispersion slope of 0.09 ps / nm 2 / km and a cutoff wavelength of 1300 nm or more at a fiber length of 2 m. 【請求項２】 前記外側クラッドに対する前記外側コア
の比屈折率差をΔｎ1とし、前記外側クラッドに対する
前記内側コアの比屈折率差をΔｎ2とするとき、 Δｎ1−Δｎ2≧１％ なる関係を満たすことを特徴とする請求項１記載の分散
シフトファイバ。2. When the relative refractive index difference of the outer core with respect to the outer cladding is Δn 1 and the relative refractive index difference of the inner core with respect to the outer cladding is Δn 2 , Δn 1 −Δn 2 ≧ 1%. 2. The dispersion-shifted fiber according to claim 1, wherein the relationship is satisfied. 【請求項３】 前記外側クラッドに対する前記内側コア
の比屈折率差Δｎ2は、−０．４％以下であることを特
徴とする請求項１記載の分散シフトファイバ。3. The dispersion-shifted fiber according to claim 1, wherein a relative refractive index difference Δn 2 of the inner core with respect to the outer cladding is −0.4% or less. 【請求項４】 波長１５５０ｎｍにおいて、前記コア領
域の中心における基底モードの光パワーをＰ0、該基底
モードの最大値をＰ1とするとき、 Ｐ1＞１．２×Ｐ0 なる関係を満たすとともに、前記信号光の基底モードの
光パワー分布が最大となる位置は、前記コア領域中心か
ら径方向に沿って０．５μｍ〜５μｍ離間していること
を特徴とする請求項１記載の分散シフトファイバ。4. At a wavelength of 1550 nm, when the optical power of the fundamental mode at the center of the core region is P 0 and the maximum value of the fundamental mode is P 1 , the relationship of P 1 > 1.2 × P 0 is satisfied. 2. The dispersion shift according to claim 1, wherein the position where the optical power distribution of the fundamental mode of the signal light becomes maximum is separated from the center of the core region by 0.5 μm to 5 μm in the radial direction. fiber.
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