JP4134468B2 - 光ファイバ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重伝送システムにおける光伝送路等として用いるのに好適な光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、波長１．５５μｍ帯の多波長の信号光を用いて光通信を行うことで、高速・大容量の情報を伝送することができる。このようなＷＤＭ伝送システムでは、非線形光学現象（特に四光波混合）の発生を抑圧する為に光伝送路における波長分散の絶対値を大きくするとともに、信号光波長帯域の広帯域化を図る為に光伝送路における分散スロープの絶対値を小さくすることが重要である。
【０００３】
ＷＤＭ伝送システムにおける光伝送路として用いられる光ファイバの１つに、ＩＴＵのＧ６５２規格で規格化されているシングルモード光ファイバがある。このシングルモード光ファイバは、波長１．３μｍ付近に零分散波長を有しており、波長１．５５μｍでは波長分散が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であって比較的大きいことから、四光波混合の発生を充分に抑圧することができる。しかし、このシングルモード光ファイバは、波長１．５５μｍで分散スロープが０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ程度であって比較的大きいことから、多波長の信号光それぞれの波長分散の差が大きい。
【０００４】
また、波長１．５５μｍにおける分散スロープを低減した分散フラット光ファイバが提案されている（例えば、米国特許第５,６８４,９０９号明細書や、欧州特許出願公報ＥＰ ０ ８８３ ００２ Ａ１ を参照）。この分散フラット光ファイバは、波長１．５５μｍで分散スロープが０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であって比較的小さい点では好適であるが、波長１．５５μｍは波長分散が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であって比較的小さいことから、四光波混合の発生を充分に抑圧することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の光ファイバは、波長１．５５μｍで波長分散の絶対値が小さいか或いは分散スロープの絶対値が大きいものであって、ＷＤＭ伝送システムの光伝送路として用いると、四光波混合の発生を充分に抑圧することができないか、或いは、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、四光波混合の発生を充分に抑圧することができ、且つ、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる光ファイバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ファイバは、光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲むクラッド領域とを有し、クラッド領域が、第３コア領域の外側に隣接する内クラッド領域と、内クラッド領域の外側に隣接する外クラッド領域とを含み、外側クラッド領域が、内クラッド領域の屈折率より大きい第４屈折率を有し、波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、第１コア領域の直径を２ａ、第２コア領域の直径を２ｂ、第３コア領域の直径を２ｃ、内クラッド領域の直径を２ｄと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝５ . １μｍ〜７ . ６μｍ、２ｂ＝１４ . ０μｍ〜２２ . ７μｍ、２ｃ＝２３ . ５μｍ〜３２ . ４μｍ、２ｄ＝３５ . ０μｍ〜４８ . ４μｍであり、第４屈折率を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３ 、内クラッド領域の比屈折率差をΔｎ ４ と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０.４０％〜０.５８％、Δｎ２＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％、Δｎ３＝０ . １５％〜０.２６％、Δｎ ４ ＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％であることを特徴とする。この光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので、四光波混合の発生を抑制することができ、分散スロープの絶対値が小さいので、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴とする。この場合には、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化を抑制する上で好適である。
【０００９】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることを特徴とする。この場合には、信号光波長帯域の広帯域化を図る上で更に好適である。
【００１０】
また、本発明に係る光ファイバは、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であることを特徴とする。広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積が５０μｍ2以上であることを特徴とする。この場合には、実効断面積が大きいので、四光波混合の発生を抑制する上で好適である。
【００１２】
また、本発明に係る光ファイバは、２ｍカットオフ波長が１.６０μｍ以上であることを特徴とする。この場合には、信号光波長よりカットオフ波長の方が長いが、数百ｍ以上の伝送をする場合、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、実用上問題がなく、信号光波長帯域でシングルモード条件を満たしている。また、曲げ損失が小さく、曲げに強く、ケーブル化でのロス増を抑えるのに好適である。
【００１３】
他の本発明に係る光ファイバは、光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、第３コア領域の外側に隣接し第３屈折率より小さい第４屈折率を有するクラッド領域とを有し、波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、第１コア領域の直径を２ａ、第２コア領域の直径を２ｂ、第３コア領域の直径を２ｃと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝７ . ０μｍ、２ｂ＝２０ . ８μｍ、２ｃ＝３２ . ０μｍであり、第４屈折率を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０ . ４４％、Δｎ２＝０ . ００％、Δｎ３＝０ . １３％であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る光ファイバを説明する図である。この図に示すように、本実施形態に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。したがって、この光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので、四光波混合の発生を抑制することができる。ただし、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が大きすぎると、ビットレート４０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送では、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化が問題となるので、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるのが、より好適である。
【００１６】
本実施形態に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、より好適には、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。したがって、この光ファイバは、分散スロープの絶対値が小さいので、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【００１７】
本実施形態に係る光ファイバは、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるのが好適である。このように、Ｓバンド（波長帯域１．４５〜１．５３μｍ）、Ｃバンド（波長帯域１．５３〜１．５６μｍ）およびＬバンド（波長帯域１．５６〜１．６５μｍ）を含む広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００１８】
本実施形態に係る光ファイバは、四光波混合の発生を抑制する上では、実効断面積が大きいのが好適である。したがって、波長１．５５μｍにおける実効断面積は、４５μｍ2以上であるのが好適であり、５０μｍ2以上であるのがより好適である。
【００１９】
また、本実施形態に係る光ファイバは、信号光波長帯域でシングルモードであるのが好適である。また、曲げ損失が小さく、曲げに強いことも重要である。したがって、２ｍカットオフ波長は、１．４０μｍ以上であるのが好適であり、１．６０μｍ以上であるのがより好適である。また、カットオフ波長の距離依存性を考慮すれば、２ｍカットオフ波長は、信号光波長より長い２．０μｍ程度であってもよい。ここで、２ｍカットオフ波長は、長さ２ｍの光ファイバを半径１４０ｍｍでゆるく１回巻き付けた状態でのＬＰ11モードのカットオフ波長として定義される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な１例を示す図である。この光ファイバは、光軸中心を含み屈折率ｎ1を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み屈折率ｎ2を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み屈折率ｎ3を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲み屈折率ｎ4を有するクラッド領域とを有する。各屈折率の大小関係は、
ｎ1＞ｎ2 …(1a)
ｎ2＜ｎ3 …(1b)
ｎ3＞ｎ4 …(1c)
である。ここで、第１コア領域の外径を２ａと表し、第２コア領域の外径を２ｂと表し、第３コア領域の外径を２ｃと表す。クラッド領域の屈折率ｎ4を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ1と表し、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ2と表し、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ3と表す。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な他の例を示す図である。光軸中心を含み屈折率ｎ1を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み屈折率ｎ2を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み屈折率ｎ3を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲み屈折率ｎ4を有する内クラッド領域と、内クラッド領域を取り囲み屈折率ｎ5を有する内クラッド領域とを有する。各屈折率の大小関係は、
ｎ1＞ｎ2 …(2a)
ｎ2＜ｎ3 …(2b)
ｎ3＞ｎ4 …(2c)
ｎ4＜ｎ5 …(2d)
である。ここで、第１コア領域の外径を２ａと表し、第２コア領域の外径を２ｂと表し、第３コア領域の外径を２ｃと表し、内クラッド領域の外径を２ｄと表す。外クラッド領域の屈折率ｎ5を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ1と表し、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ2と表し、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ3と表し、内クラッド領域の比屈折率差をΔｎ4と表す。
【００２２】
次に、本実施形態に係る光ファイバの実施例について説明する。図４は、各実施例の光ファイバの諸元を纏めた図表である。
【００２３】
実施例１の光ファイバは、図２に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は０．００％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１３％である。第１コア領域の外径２ａは７．０μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは２０．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは３２．０μｍである。
【００２４】
この実施例１の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３２９ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで８．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１３．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１８．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０４８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は６３．４μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．００３ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７８μｍである。
【００２５】
実施例２の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４０％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．０５％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１５％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．０５％である。第１コア領域の外径２ａは７．６μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１６．３μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２５．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは３８．０μｍである。
【００２６】
この実施例２の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３０ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１７．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０４７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は６９．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０２ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．４３μｍである。
【００２７】
実施例３の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４５％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１９％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．７μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１８．９μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．０μｍである。
【００２８】
この実施例３の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３１ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１２．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０２７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５４．１μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０５ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７３μｍである。
【００２９】
実施例４の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４６％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．２０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．２６％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．２０％である。第１コア領域の外径２ａは６．４μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは２２．７μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは３２．４μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４８．４μｍである。
【００３０】
この実施例４の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３１６ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０１５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は４５．５μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．４７ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．８２μｍである。
【００３１】
実施例５の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．０８％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１８％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．０８％である。第１コア領域の外径２ａは７．０μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１８．７μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．２μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４３．６μｍである。
【００３２】
この実施例５の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３２７ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０３４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５７．３μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０２ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７１μｍである。
【００３３】
実施例６の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１８％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．８μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１７．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．９μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．６μｍである。
【００３４】
この実施例６の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３９ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで５．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで９．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０１８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５７．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０７ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．８５μｍである。
【００３５】
実施例７の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．５８％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．２２％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは５．１μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１４．０μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２３．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは３５．０μｍである。
【００３６】
この実施例７の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１７００ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで−１３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで−１２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで−５．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０３７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５５．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．１５ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７２μｍである。
【００３７】
実施例８の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１６％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．８μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１７．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２６．８μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．６μｍである。
【００３８】
この実施例８の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３５３ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで６．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０２９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５５．８μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０６ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．６３μｍである。
【００３９】
実施例１〜８の何れの光ファイバも、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長１．５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、また、２ｍカットオフ波長が１．４０μｍ以上である。特に、実施例３〜６および１２それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。実施例３，４，６および８それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。実施例１〜３および５〜８それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積が５０μｍ2以上である。実施例１および３〜８それぞれの光ファイバは、２ｍカットオフ波長が１．６０μｍ以上である。
【００４０】
図５は、実施例３および７それぞれの光ファイバの波長分散の波長依存性を示すグラフである。実施例３および７それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散が互いに異符号である。これらの光ファイバを組み合わせることで、全体の平均波長分散の絶対値を小さくすることができ、累積分散量の絶対値を小さくすることができる。また、波長１．５５μｍにおける波長分散が互いに異符号であって分散スロープも互いに異符号である２本の本実施形態に係る光ファイバを組み合わせることで、広い波長帯域において、全体の平均波長分散の絶対値を小さくすることができ、累積分散量の絶対値を小さくすることができる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る光ファイバは、実施例１〜８のものに限られることなく、他の設計も可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。このことから、本発明に係る光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので四光波混合の発生を抑制することができ、分散スロープの絶対値が小さいので信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【００４３】
また、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである場合には、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化を抑制する上で好適である。波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である場合には、信号光波長帯域の広帯域化を図る上で更に好適である。波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上である場合には、広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００４４】
また、波長１．５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上（より好適には５０μｍ2以上）である場合には、実効断面積が大きいので、四光波混合の発生を抑制する上で好適である。２ｍカットオフ波長が１．４０μｍ以上（より好適には１．６０μｍ以上）である場合には、信号光波長帯域でシングルモード条件を満たし、また、曲げ損失が小さく、曲げに強いので、ケーブル化の際のロス増を抑えるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ファイバを説明する図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な１例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な他の例を示す図である。
【図４】各実施例の光ファイバの諸元を纏めた図表である。
【図５】各実施例の光ファイバの波長分散の波長依存性を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重伝送システムにおける光伝送路等として用いるのに好適な光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
波長多重（ＷＤＭ: Wavelength Division Multiplexing）伝送システムは、波長１．５５μｍ帯の多波長の信号光を用いて光通信を行うことで、高速・大容量の情報を伝送することができる。このようなＷＤＭ伝送システムでは、非線形光学現象（特に四光波混合）の発生を抑圧する為に光伝送路における波長分散の絶対値を大きくするとともに、信号光波長帯域の広帯域化を図る為に光伝送路における分散スロープの絶対値を小さくすることが重要である。
【０００３】
ＷＤＭ伝送システムにおける光伝送路として用いられる光ファイバの１つに、ＩＴＵのＧ６５２規格で規格化されているシングルモード光ファイバがある。このシングルモード光ファイバは、波長１．３μｍ付近に零分散波長を有しており、波長１．５５μｍでは波長分散が１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であって比較的大きいことから、四光波混合の発生を充分に抑圧することができる。しかし、このシングルモード光ファイバは、波長１．５５μｍで分散スロープが０．０５６ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ程度であって比較的大きいことから、多波長の信号光それぞれの波長分散の差が大きい。
【０００４】
また、波長１．５５μｍにおける分散スロープを低減した分散フラット光ファイバが提案されている（例えば、米国特許第５,６８４,９０９号明細書や、欧州特許出願公報ＥＰ ０ ８８３ ００２ Ａ１ を参照）。この分散フラット光ファイバは、波長１．５５μｍで分散スロープが０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であって比較的小さい点では好適であるが、波長１．５５μｍは波長分散が８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度であって比較的小さいことから、四光波混合の発生を充分に抑圧することができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の光ファイバは、波長１．５５μｍで波長分散の絶対値が小さいか或いは分散スロープの絶対値が大きいものであって、ＷＤＭ伝送システムの光伝送路として用いると、四光波混合の発生を充分に抑圧することができないか、或いは、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、四光波混合の発生を充分に抑圧することができ、且つ、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる光ファイバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光ファイバは、光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲むクラッド領域とを有し、クラッド領域が、第３コア領域の外側に隣接する内クラッド領域と、内クラッド領域の外側に隣接する外クラッド領域とを含み、外側クラッド領域が、内クラッド領域の屈折率より大きい第４屈折率を有し、波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、第１コア領域の直径を２ａ、第２コア領域の直径を２ｂ、第３コア領域の直径を２ｃ、内クラッド領域の直径を２ｄと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝５ . １μｍ〜７ . ６μｍ、２ｂ＝１４ . ０μｍ〜２２ . ７μｍ、２ｃ＝２３ . ５μｍ〜３２ . ４μｍ、２ｄ＝３５ . ０μｍ〜４８ . ４μｍであり、第４屈折率を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３ 、内クラッド領域の比屈折率差をΔｎ ４ と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０.４０％〜０.５８％、Δｎ２＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％、Δｎ３＝０ . １５％〜０.２６％、Δｎ ４ ＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％であることを特徴とする。この光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので、四光波混合の発生を抑制することができ、分散スロープの絶対値が小さいので、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴とする。この場合には、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化を抑制する上で好適である。
【０００９】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることを特徴とする。この場合には、信号光波長帯域の広帯域化を図る上で更に好適である。
【００１０】
また、本発明に係る光ファイバは、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であることを特徴とする。広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積が５０μｍ2以上であることを特徴とする。この場合には、実効断面積が大きいので、四光波混合の発生を抑制する上で好適である。
【００１２】
また、本発明に係る光ファイバは、２ｍカットオフ波長が１.６０μｍ以上であることを特徴とする。この場合には、信号光波長よりカットオフ波長の方が長いが、数百ｍ以上の伝送をする場合、カットオフ波長の距離依存性を考慮すると、実用上問題がなく、信号光波長帯域でシングルモード条件を満たしている。また、曲げ損失が小さく、曲げに強く、ケーブル化でのロス増を抑えるのに好適である。
【００１３】
他の本発明に係る光ファイバは、光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、第３コア領域の外側に隣接し第３屈折率より小さい第４屈折率を有するクラッド領域とを有し、波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、第１コア領域の直径を２ａ、第２コア領域の直径を２ｂ、第３コア領域の直径を２ｃと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝７ . ０μｍ、２ｂ＝２０ . ８μｍ、２ｃ＝３２ . ０μｍであり、第４屈折率を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０ . ４４％、Δｎ２＝０ . ００％、Δｎ３＝０ . １３％であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る光ファイバを説明する図である。この図に示すように、本実施形態に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。したがって、この光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので、四光波混合の発生を抑制することができる。ただし、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が大きすぎると、ビットレート４０Ｇｂ／ｓ以上の光伝送では、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化が問題となるので、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるのが、より好適である。
【００１６】
本実施形態に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、より好適には、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。したがって、この光ファイバは、分散スロープの絶対値が小さいので、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【００１７】
本実施形態に係る光ファイバは、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるのが好適である。このように、Ｓバンド（波長帯域１．４５〜１．５３μｍ）、Ｃバンド（波長帯域１．５３〜１．５６μｍ）およびＬバンド（波長帯域１．５６〜１．６５μｍ）を含む広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００１８】
本実施形態に係る光ファイバは、四光波混合の発生を抑制する上では、実効断面積が大きいのが好適である。したがって、波長１．５５μｍにおける実効断面積は、４５μｍ2以上であるのが好適であり、５０μｍ2以上であるのがより好適である。
【００１９】
また、本実施形態に係る光ファイバは、信号光波長帯域でシングルモードであるのが好適である。また、曲げ損失が小さく、曲げに強いことも重要である。したがって、２ｍカットオフ波長は、１．４０μｍ以上であるのが好適であり、１．６０μｍ以上であるのがより好適である。また、カットオフ波長の距離依存性を考慮すれば、２ｍカットオフ波長は、信号光波長より長い２．０μｍ程度であってもよい。ここで、２ｍカットオフ波長は、長さ２ｍの光ファイバを半径１４０ｍｍでゆるく１回巻き付けた状態でのＬＰ11モードのカットオフ波長として定義される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な１例を示す図である。この光ファイバは、光軸中心を含み屈折率ｎ1を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み屈折率ｎ2を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み屈折率ｎ3を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲み屈折率ｎ4を有するクラッド領域とを有する。各屈折率の大小関係は、
ｎ1＞ｎ2 …(1a)
ｎ2＜ｎ3 …(1b)
ｎ3＞ｎ4 …(1c)
である。ここで、第１コア領域の外径を２ａと表し、第２コア領域の外径を２ｂと表し、第３コア領域の外径を２ｃと表す。クラッド領域の屈折率ｎ4を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ1と表し、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ2と表し、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ3と表す。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な他の例を示す図である。光軸中心を含み屈折率ｎ1を有する第１コア領域と、第１コア領域を取り囲み屈折率ｎ2を有する第２コア領域と、第２コア領域を取り囲み屈折率ｎ3を有する第３コア領域と、第３コア領域を取り囲み屈折率ｎ4を有する内クラッド領域と、内クラッド領域を取り囲み屈折率ｎ5を有する内クラッド領域とを有する。各屈折率の大小関係は、
ｎ1＞ｎ2 …(2a)
ｎ2＜ｎ3 …(2b)
ｎ3＞ｎ4 …(2c)
ｎ4＜ｎ5 …(2d)
である。ここで、第１コア領域の外径を２ａと表し、第２コア領域の外径を２ｂと表し、第３コア領域の外径を２ｃと表し、内クラッド領域の外径を２ｄと表す。外クラッド領域の屈折率ｎ5を基準として、第１コア領域の比屈折率差をΔｎ1と表し、第２コア領域の比屈折率差をΔｎ2と表し、第３コア領域の比屈折率差をΔｎ3と表し、内クラッド領域の比屈折率差をΔｎ4と表す。
【００２２】
次に、本実施形態に係る光ファイバの実施例について説明する。図４は、各実施例の光ファイバの諸元を纏めた図表である。
【００２３】
実施例１の光ファイバは、図２に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は０．００％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１３％である。第１コア領域の外径２ａは７．０μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは２０．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは３２．０μｍである。
【００２４】
この実施例１の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３２９ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで８．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１３．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１８．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０４８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は６３．４μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．００３ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７８μｍである。
【００２５】
実施例２の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４０％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．０５％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１５％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．０５％である。第１コア領域の外径２ａは７．６μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１６．３μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２５．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは３８．０μｍである。
【００２６】
この実施例２の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３０ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで７．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１２．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１７．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０４７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は６９．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０２ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．４３μｍである。
【００２７】
実施例３の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４５％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１９％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．７μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１８．９μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．０μｍである。
【００２８】
この実施例３の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３１ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで６．８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１２．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０２７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５４．１μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０５ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７３μｍである。
【００２９】
実施例４の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４６％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．２０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．２６％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．２０％である。第１コア領域の外径２ａは６．４μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは２２．７μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは３２．４μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４８．４μｍである。
【００３０】
この実施例４の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３１６ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１１．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１０．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０１５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は４５．５μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．４７ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．８２μｍである。
【００３１】
実施例５の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．０８％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１８％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．０８％である。第１コア領域の外径２ａは７．０μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１８．７μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．２μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４３．６μｍである。
【００３２】
この実施例５の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３２７ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで７．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１１．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１４．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０３４ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５７．３μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０２ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７１μｍである。
【００３３】
実施例６の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１８％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．８μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１７．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２９．９μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．６μｍである。
【００３４】
この実施例６の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３３９ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで５．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで８．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで９．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０１８ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５７．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０７ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．８５μｍである。
【００３５】
実施例７の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．５８％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．２２％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは５．１μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１４．０μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２３．５μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは３５．０μｍである。
【００３６】
この実施例７の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１７００ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで−１３．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで−１２．４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで−５．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０３７ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５５．２μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．１５ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．７２μｍである。
【００３７】
実施例８の光ファイバは、図３に示した屈折率プロファイルを有するものであって、第１コア領域の比屈折率差Δｎ1は０．４４％であり、第２コア領域の比屈折率差Δｎ2は−０．１０％であり、第３コア領域の比屈折率差Δｎ3は０．１６％であり、内クラッド領域の比屈折率差Δｎ4は−０．１０％である。第１コア領域の外径２ａは６．８μｍであり、第２コア領域の外径２ｂは１７．８μｍであり、第３コア領域の外径２ｃは２６．８μｍであり、内クラッド領域の外径２ｄは４４．６μｍである。
【００３８】
この実施例８の光ファイバの諸特性を評価したところ、零分散波長は１３５３ｎｍであり、波長分散は、波長１．４５μｍで６．６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍで１０．３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．６５μｍで１２．７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。波長１．５５μｍにおいて、分散スロープは０．０２９ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍであり、実効断面積は５５．８μｍ2であり、直径３２ｍｍφでの曲げ損失は０．０６ｄＢ／ターンである。２ｍカットオフ波長は１．６３μｍである。
【００３９】
実施例１〜８の何れの光ファイバも、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長１．５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、また、２ｍカットオフ波長が１．４０μｍ以上である。特に、実施例３〜６および１２それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。実施例３，４，６および８それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。実施例１〜３および５〜８それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効断面積が５０μｍ2以上である。実施例１および３〜８それぞれの光ファイバは、２ｍカットオフ波長が１．６０μｍ以上である。
【００４０】
図５は、実施例３および７それぞれの光ファイバの波長分散の波長依存性を示すグラフである。実施例３および７それぞれの光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散が互いに異符号である。これらの光ファイバを組み合わせることで、全体の平均波長分散の絶対値を小さくすることができ、累積分散量の絶対値を小さくすることができる。また、波長１．５５μｍにおける波長分散が互いに異符号であって分散スロープも互いに異符号である２本の本実施形態に係る光ファイバを組み合わせることで、広い波長帯域において、全体の平均波長分散の絶対値を小さくすることができ、累積分散量の絶対値を小さくすることができる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態に係る光ファイバは、実施例１〜８のものに限られることなく、他の設計も可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明に係る光ファイバは、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である。このことから、本発明に係る光ファイバは、波長分散の絶対値が大きいので四光波混合の発生を抑制することができ、分散スロープの絶対値が小さいので信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【００４３】
また、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである場合には、非線形光学現象と累積分散との相互作用に因る波形劣化を抑制する上で好適である。波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下である場合には、信号光波長帯域の広帯域化を図る上で更に好適である。波長帯域１．４５〜１．６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上である場合には、広い波長帯域で波長分散の絶対値が大きいので、この広い信号光波長帯域で四光波混合の発生を抑制することができ、大容量の光通信を行うことができる。
【００４４】
また、波長１．５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上（より好適には５０μｍ2以上）である場合には、実効断面積が大きいので、四光波混合の発生を抑制する上で好適である。２ｍカットオフ波長が１．４０μｍ以上（より好適には１．６０μｍ以上）である場合には、信号光波長帯域でシングルモード条件を満たし、また、曲げ損失が小さく、曲げに強いので、ケーブル化の際のロス増を抑えるのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ファイバを説明する図である。
【図２】本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な１例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る光ファイバの屈折率プロファイルの好適な他の例を示す図である。
【図４】各実施例の光ファイバの諸元を纏めた図表である。
【図５】各実施例の光ファイバの波長分散の波長依存性を示すグラフである。
Claims (7)
- 光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、前記第１コア領域を取り囲み前記第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、前記第２コア領域を取り囲み前記第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、前記第３コア領域を取り囲むクラッド領域とを有し、
前記クラッド領域が、前記第３コア領域の外側に隣接する内クラッド領域と、前記内クラッド領域の外側に隣接する外クラッド領域とを含み、
前記外側クラッド領域が、前記内クラッド領域の屈折率より大きい第４屈折率を有し、
波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、
前記第１コア領域の直径を２ａ、前記第２コア領域の直径を２ｂ、前記第３コア領域の直径を２ｃ、前記内クラッド領域の直径を２ｄと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝５ . １μｍ〜７ . ６μｍ、２ｂ＝１４ . ０μｍ〜２２ . ７μｍ、２ｃ＝２３ . ５μｍ〜３２ . ４μｍ、２ｄ＝３５ . ０μｍ〜４８ . ４μｍであり、
前記第４屈折率を基準として、前記第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、前記第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、前記第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３ 、前記内クラッド領域の比屈折率差をΔｎ ４ と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０.４０％〜０.５８％、Δｎ２＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％、Δｎ３＝０ . １５％〜０.２６％、Δｎ ４ ＝−０ . ２０％〜−０ . ０５％である
ことを特徴とする光ファイバ。 - 波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０３ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長帯域１.４５〜１.６５μｍにおいて波長分散の絶対値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 波長１.５５μｍにおける実効断面積が５０μｍ2以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- ２ｍカットオフ波長が１.６０μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
- 光軸中心を含み第１屈折率を有する第１コア領域と、前記第１コア領域を取り囲み前記第１屈折率より小さい第２屈折率を有する第２コア領域と、前記第２コア領域を取り囲み前記第２屈折率より大きい第３屈折率を有する第３コア領域と、前記第３コア領域の外側に隣接し前記第３屈折率より小さい第４屈折率を有するクラッド領域とを有し、
波長１.５５μｍにおける波長分散の絶対値が８〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、波長１.５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０.０５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ以下であり、波長１.５５μｍにおける実効断面積が４５μｍ2以上であり、２ｍカットオフ波長が１.４０μｍ以上であり、
前記第１コア領域の直径を２ａ、前記第２コア領域の直径を２ｂ、前記第３コア領域の直径を２ｃと表すとし、それぞれの直径が、２ａ＝７ . ０μｍ、２ｂ＝２０ . ８μｍ、２ｃ＝３２ . ０μｍであり、
前記第４屈折率を基準として、前記第１コア領域の比屈折率差をΔｎ１、前記第２コア領域の比屈折率差をΔｎ２、前記第３コア領域の比屈折率差をΔｎ３と表すとし、それぞれの比屈折率差が、Δｎ１＝０ . ４４％、Δｎ２＝０ . ００％、Δｎ３＝０ . １３％である
ことを特徴とする光ファイバ。
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