JP5184011B2

JP5184011B2 - Optical fiber and optical fiber transmission line

Info

Publication number: JP5184011B2
Application number: JP2007231912A
Authority: JP
Inventors: 勝徳今村
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: JP2008257165A

Description

本発明は、大容量光伝送に用いる光ファイバおよび光ファイバ伝送路に関するものである。 The present invention relates to an optical fiber used for large-capacity optical transmission and an optical fiber transmission line.

大容量通信を実現するために波長多重（ＷＤＭ）伝送を行う場合、光ファイバ伝送路において、非線形光学現象の一種である四光波混合（ＦＷＭ）に起因するノイズが発生する場合がある。このノイズを抑制するために、光ファイバ伝送路として、たとえば光伝送に使用する信号光の波長において微少の波長分散値を有するノンゼロ分散シフト光ファイバが用いられる。ノンゼロ分散シフト光ファイバは、たとえば信号光の波長である１５５０ｎｍにおいて５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の波長分散値を有する。 When wavelength division multiplexing (WDM) transmission is performed to realize large-capacity communication, noise due to four-wave mixing (FWM), which is a kind of nonlinear optical phenomenon, may occur in an optical fiber transmission line. In order to suppress this noise, for example, a non-zero dispersion shifted optical fiber having a minute chromatic dispersion value at the wavelength of signal light used for optical transmission is used as the optical fiber transmission line. The non-zero dispersion shifted optical fiber has a chromatic dispersion value of about 5 ps / nm / km at 1550 nm, which is the wavelength of signal light, for example.

一方、ＷＤＭ伝送システムにおいて光ファイバ伝送路に用いられる光ファイバの重要な光学特性として、有効コア断面積と分散スロープ特性とがある。ＷＤＭ伝送においては光ファイバ伝送路を伝送する信号光の光パワーが増大するので、この光パワーの増大による非線形光学現象の発生を抑制するためには、光ファイバの有効コア断面積を拡大して、光ファイバのコア中での光の強度密度を低下させることが重要である。 On the other hand, as an important optical characteristic of an optical fiber used for an optical fiber transmission line in a WDM transmission system, there are an effective core area and a dispersion slope characteristic. In WDM transmission, the optical power of the signal light transmitted through the optical fiber transmission line increases. To suppress the occurrence of nonlinear optical phenomena due to the increase in optical power, the effective core area of the optical fiber is increased. It is important to reduce the intensity density of light in the core of the optical fiber.

また、大容量通信を目的とした広帯域ＷＤＭ伝送システムにおいては、利用する波長帯域内での波長分散の偏差を小さくするため、光ファイバ伝送路には、広帯域での分散フラット性、すなわち低分散スロープ特性が求められる。たとえば、波長帯域としてＳバンド（１４６０−１５３０ｎｍ）、Ｃバンド（１５３０−１５６５ｎｍ）、Ｌバンド（１５６５−１６２５ｎｍ）を利用する場合、各バンド内における波長分散値は、ＦＷＭの発生を十分に抑制可能な２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍから、波長分散に起因する光信号の波形の歪みを抑制可能な８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍまでの間の値に収められていることが望ましいとされている。 In a broadband WDM transmission system for large-capacity communication, in order to reduce the deviation of chromatic dispersion within the wavelength band to be used, an optical fiber transmission line has a dispersion flatness in a wide band, that is, a low dispersion slope. Characteristics are required. For example, when the S band (1460-1530 nm), C band (1530-1565 nm), and L band (1565-1625 nm) are used as wavelength bands, the chromatic dispersion value within each band can sufficiently suppress the occurrence of FWM. From 2 ps / nm / km to 8 ps / nm / km, which can suppress distortion of the waveform of the optical signal due to chromatic dispersion, is desirable.

ここで、光ファイバにおいては、有効コア断面積と分散スロープ特性との間には常にトレードオフの関係があるので、有効コア断面積を拡大すると同時に低分散スロープ特性を実現するのは困難であるという課題があった。 Here, in an optical fiber, since there is always a trade-off relationship between the effective core area and the dispersion slope characteristic, it is difficult to realize the low dispersion slope characteristic at the same time as increasing the effective core area. There was a problem.

図３７は、有効コア断面積を拡大した大Ａｅｆｆ型、分散スロープ値を低減した低スロープ型、および超低スロープ型の各ノンゼロ分散シフト光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける光学特性を示す図である。なお、図３７において、「Ｓｌｏｐｅ」は分散スロープを示し、「Ａｅｆｆ」は有効コア断面積を示す。また、図３８は、図３７に示す各ノンゼロ分散シフト光ファイバの波長と波長分散値との関係を示す図である。 FIG. 37 is a diagram showing optical characteristics at a wavelength of 1550 nm of each of the non-zero dispersion-shifted optical fibers of a large Aeff type with an enlarged effective core area, a low slope type with a reduced dispersion slope value, and an ultra-low slope type. In FIG. 37, “Slope” indicates the dispersion slope, and “Aeff” indicates the effective core area. FIG. 38 is a diagram showing the relationship between the wavelength and the chromatic dispersion value of each non-zero dispersion shifted optical fiber shown in FIG.

図３７に示すように、大Ａｅｆｆ型のノンゼロ分散シフト光ファイバにおいては、有効コア断面積が７０μｍ²以上に拡大されており、低スロープ型および超低スロープ型のノンゼロ分散シフト光ファイバにおいては、分散スロープ値がそれぞれ０．０４５ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ、０．０２ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍにまで低減されている（非特許文献１〜３参照）。 As shown in FIG. 37, in the large Aeff type non-zero dispersion shifted optical fiber, the effective core area is expanded to 70 μm ² or more. In the low slope type and ultra-low slope type non-zero dispersion shifted optical fiber, dispersion slope is reduced respectively to a ^{^{0.045ps / nm 2 /km,0.02ps/nm 2 / km}} ( see non-Patent documents 1 to 3).

一方、有効コア断面積を大幅に拡大する技術として、マルチモード型の光ファイバを用いる技術が開示されている（特許文献１参照）。 On the other hand, as a technique for significantly increasing the effective core area, a technique using a multimode optical fiber is disclosed (see Patent Document 1).

特開２００４−２７１９０４号公報JP 2004-271904 A Y. Liu et al., "Single-mode dispersion-shifted fibers with large effective area for amplified systems," IOOC1995PD2-9(1995).Y. Liu et al., "Single-mode dispersion-shifted fibers with large effective area for amplified systems," IOOC1995PD2-9 (1995). D.W. Peckham et al., "Reduced dispersion slope, non-zero dispersion fiber," ECOC1998, pp. 139(1998).D.W.Peckham et al., "Reduced dispersion slope, non-zero dispersion fiber," ECOC1998, pp. 139 (1998). N. Kumano et al., "Novel NZ-DSF with ultra-low dispersion slope lower than 0.020 ps/nm2/km," ECOC2001, PD.A.1.5(2001).N. Kumano et al., "Novel NZ-DSF with ultra-low dispersion slope lower than 0.020 ps / nm2 / km," ECOC2001, PD.A.1.5 (2001).

しかしながら、上述の大Ａｅｆｆ型ノンゼロ分散シフト光ファイバにおいては、分散スロープ値が０．０９ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ程度と大きいので、光ファイバ伝送路全体での波長分散の偏差を十分に小さくできず、また低スロープ型ノンゼロ分散シフト光ファイバにおいては有効コア断面積が５０μｍ²程度と小さいので、非線形光学現象の発生を十分に抑制できないという問題があった。 However, in the above-described large Aeff type non-zero dispersion shifted optical fiber, since the dispersion slope value is as large as about 0.09 ps / nm ² / km, the deviation of chromatic dispersion in the entire optical fiber transmission line cannot be sufficiently reduced. In addition, in the low slope type non-zero dispersion shifted optical fiber, the effective core area is as small as about 50 μm ² , so that there is a problem that the occurrence of the nonlinear optical phenomenon cannot be sufficiently suppressed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非線形光学現象の発生と波長分散の光信号間における偏差の増大とを大幅に抑制できる光ファイバおよび光ファイバ伝送路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical fiber and an optical fiber transmission line that can significantly suppress the occurrence of nonlinear optical phenomena and an increase in deviation between optical signals of chromatic dispersion. And

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光ファイバは、少なくとも波長１５５０ｎｍの信号光を基底伝搬モードで伝送する光ファイバであって、前記信号光の波長以上のカットオフ波長を有し、前記信号光の波長における基底伝搬モードの波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が６０μｍ²以上であり、直径２０ｍｍで１６周巻いた場合の曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical fiber according to the present invention is an optical fiber that transmits at least signal light having a wavelength of 1550 nm in a fundamental propagation mode, and has a cutoff greater than or equal to the wavelength of the signal light. The wavelength dispersion value of the fundamental propagation mode at the wavelength of the signal light is 4 to 7 ps / nm / km, the dispersion slope value is a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less, and effective. The core cross-sectional area is 60 μm ² or more, and the bending loss is 16 dB / m or less when wound 16 times with a diameter of 20 mm.

また、本発明に係る光ファイバは、上記の発明において、中心コア部と、前記中心コア部の外周に形成され前記中心コア部よりも屈折率が低い内側コア層と、前記内側コア層の外周に形成され前記中心コア部よりも屈折率が低くかつ前記内側コア層よりも屈折率が高い外側コア層と、前記外側コア層の周囲に形成され前記内側コア層よりも屈折率が高くかつ前記外側コア層よりも屈折率が低いクラッド層と、を有し、前記中心コア部の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ１が０．５５％以下であり、前記内側コア層の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ２が−０．７％以上で０％より小さく、前記外側コア層の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ３が０．１〜０．５％であり、前記中心コア部の直径に対する前記内側コア層の外径の比ｂ／ａが１．４以上であり、前記中心コア部の直径に対する前記外側コア層の外径の比ｃ／ａが２．１以上であり、前記中心コア部の直径２ａが６．８μｍ以上であることを特徴とする。 Further, the optical fiber according to the present invention is the optical fiber according to the above invention, wherein the center core portion, the inner core layer formed on the outer periphery of the center core portion and having a lower refractive index than the center core portion, and the outer periphery of the inner core layer An outer core layer having a refractive index lower than that of the central core portion and having a refractive index higher than that of the inner core layer, and being formed around the outer core layer and having a refractive index higher than that of the inner core layer and the A cladding layer having a refractive index lower than that of the outer core layer, a relative refractive index difference Δ1 of the central core portion with respect to the cladding layer is 0.55% or less, and a ratio of the inner core layer to the cladding layer The refractive index difference Δ2 is −0.7 % or more and smaller than 0%, the relative refractive index difference Δ3 of the outer core layer to the cladding layer is 0.1 to 0.5%, and the diameter of the central core portion is Ratio b of outer diameter of the inner core layer / A is 1.4 or more, the ratio c / a of the outer diameter of the outer core layer to the diameter of the central core portion is 2.1 or more, and the diameter 2a of the central core portion is 6.8 μm or more. It is characterized by being.

また、本発明に係る光ファイバ伝送路は、上記の発明に係る光ファイバを備え、前記光ファイバに、前記信号光の波長よりも短いカットオフ波長を有するシングルモード光ファイバを介して前記信号光を入力し、該信号光を伝送することを特徴とする。 An optical fiber transmission line according to the present invention includes the optical fiber according to the above invention, and the signal light is transmitted to the optical fiber via a single mode optical fiber having a cutoff wavelength shorter than the wavelength of the signal light. And the signal light is transmitted.

本発明に係る光ファイバは、信号光の波長以上のカットオフ波長を有することによって、基底伝搬モードにおいて有効コア断面積と分散スロープ値との間のトレードオフの関係が緩和し、非線形光学現象の発生と波長分散の光信号間における偏差の増大とを大幅に抑制できるという効果を奏する。 The optical fiber according to the present invention has a cutoff wavelength that is equal to or greater than the wavelength of the signal light, so that the trade-off relationship between the effective core area and the dispersion slope value is relaxed in the base propagation mode, and the nonlinear optical phenomenon is reduced. There is an effect that generation and increase in deviation between optical signals of chromatic dispersion can be significantly suppressed.

また、本発明に係る光ファイバ伝送路は、本発明に係る光ファイバに、シングルモード光ファイバを介して信号光を入力し、該信号光を伝送することによって、本発明に係る光ファイバにおいて基底伝搬モードのみが選択的に励振される。その結果、非線形光学現象の発生と波長分散の光信号間における偏差の増大とを大幅に抑制した大容量の光伝送を可能にするという効果を奏する。 In addition, the optical fiber transmission line according to the present invention is configured such that the signal light is input to the optical fiber according to the present invention via the single mode optical fiber, and the signal light is transmitted, so that the base in the optical fiber according to the present invention is transmitted. Only the propagation mode is selectively excited. As a result, there is an effect of enabling large-capacity optical transmission in which generation of a nonlinear optical phenomenon and increase in deviation between optical signals of chromatic dispersion are significantly suppressed.

以下に、図面を参照して本発明に係る光ファイバおよび光ファイバ伝送路の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、曲げ損失とは、直径２０ｍｍで１６周巻いた場合の曲げ損失を意味するものとする。また、単に「カットオフ波長」と称した場合は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０．１で定義するファイバカットオフ波長λｃを意味する。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ−ＴＧ．６５０．１における定義、測定方法に従うものとする。 Embodiments of an optical fiber and an optical fiber transmission line according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. Moreover, a bending loss shall mean the bending loss at the time of winding 16 times with a diameter of 20 mm. In addition, when simply referred to as “cut-off wavelength”, ITU-T (International Telecommunication Union) This means the fiber cutoff wavelength λc defined by 650.1. For other terms not specifically defined in this specification, see ITU-T G.C. It shall follow the definition and measurement method in 650.1.

（実施の形態１）
本実施の形態１に係る光ファイバは、Ｃバンドである１５３０〜１５６５ｎｍの波長帯域のＷＤＭ信号光を基底伝搬モードで伝送する光ファイバであって、１５５０ｎｍ以上のカットオフ波長を有し、波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が６０μｍ²以上であり、曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下のものである。 (Embodiment 1)
The optical fiber according to the first embodiment is an optical fiber that transmits WDM signal light having a wavelength band of 1530 to 1565 nm, which is C band, in the base propagation mode, has a cutoff wavelength of 1550 nm or more, and has a wavelength of 1550 nm. The chromatic dispersion value of the fundamental propagation mode at 4 to 7 ps / nm / km, the dispersion slope value is a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less, the effective core area is 60 μm ² or more, The bending loss is 20 dB / m or less.

すなわち、本実施の形態１に係る光ファイバは、カットオフ波長より短い信号光の波長における伝搬モードが、基底伝搬モードであるＬＰ０１モード以外に、高次モードであるＬＰ０２モード、ＬＰ１１モード、ＬＰ２１モードなど複数存在するマルチモードの光ファイバとなっている。その結果、伝搬モードとして基底伝搬モードのみが存在するシングルモード光ファイバとするためにカットオフ波長を最短の信号光波長よりも短くしなければならない、という設計上の制限によって従来生じていた、有効コア断面積と分散スロープ値との間のトレードオフの関係が、基底伝搬モードにおいて緩和されている。その結果、波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの特性が、従来の大Ａｅｆｆ型ノンゼロ分散シフト光ファイバと同等の有効コア断面積と、従来の低スロープ型ノンゼロ分散シフト光ファイバよりも大幅に小さい分散スロープ値とを有するものとなるので、非線形光学現象の発生を従来と同等に抑制しながら累積波長分散の信号光間における偏差の増大を従来よりも大幅に抑制できる。 That is, in the optical fiber according to the first embodiment, the propagation mode at the wavelength of the signal light shorter than the cutoff wavelength is the LP02 mode, the LP11 mode, and the LP21 mode that are higher-order modes besides the LP01 mode that is the base propagation mode. It is a multimode optical fiber. As a result, in order to obtain a single-mode optical fiber in which only the base propagation mode exists as a propagation mode, the cut-off wavelength must be shorter than the shortest signal light wavelength. The trade-off relationship between the core cross-sectional area and the dispersion slope value is relaxed in the base propagation mode. As a result, the fundamental propagation mode characteristic at a wavelength of 1550 nm is equivalent to the effective core area of the conventional large Aeff type non-zero dispersion shifted optical fiber, and the dispersion slope value is significantly smaller than that of the conventional low slope type non zero dispersion shifted optical fiber. Therefore, an increase in the deviation between the signal lights of the accumulated chromatic dispersion can be significantly suppressed as compared with the conventional case while suppressing the occurrence of the nonlinear optical phenomenon as in the conventional case.

さらに、本実施の形態１に係る光ファイバは、上述のトレードオフの関係が緩和されていることによって、上述の有効コア断面積と分散スロープ値とを実現するとともに、さらに曲げ損失を２０ｄＢ／ｍ以下と十分に低いものとしている。 Furthermore, the optical fiber according to the first embodiment realizes the above-mentioned effective core area and dispersion slope value by relaxing the trade-off relationship described above, and further reduces the bending loss to 20 dB / m. The following is sufficiently low.

なお、本実施の形態１に係る光ファイバにおいて各信号光を基底伝搬モードで伝送させるためには、たとえばカットオフ波長が各信号光の波長よりも短いシングルモード光ファイバを接続し、このシングルモード光ファイバを介して本実施の形態１に係る光ファイバに信号光を入力する。その結果、基底伝搬モードのみが選択的に励振され、本実施の形態１に係る光ファイバは各信号光を基底伝搬モードで伝送する。 In order to transmit each signal light in the base propagation mode in the optical fiber according to the first embodiment, for example, a single mode optical fiber whose cut-off wavelength is shorter than the wavelength of each signal light is connected, and this single mode is connected. Signal light is input to the optical fiber according to the first embodiment via the optical fiber. As a result, only the base propagation mode is selectively excited, and the optical fiber according to the first embodiment transmits each signal light in the base propagation mode.

つぎに、本実施の形態１に係る光ファイバの構造と設計パラメータについて具体的に説明する。図１は、本実施の形態１に係る光ファイバの断面と対応する屈折率プロファイルとを示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る光ファイバ１０は、中心コア部１と、中心コア部１の外周に形成され、中心コア部１よりも屈折率が低い内側コア層２と、内側コア層２の外周に形成され、中心コア部１よりも屈折率が低くかつ内側コア層２よりも屈折率が高い外側コア層３と、外側コア層３の周囲に形成され、内側コア層２よりも屈折率が高くかつ外側コア層３よりも屈折率が低いクラッド層４とを有する。すなわち、光ファイバ１０はいわゆるＷ−セグメント型の屈折率プロファイル５を有する。なお、中心コア部１はα型の屈折率プロファイルを有し、内側コア層２および外側コア層３はステップ型の屈折率プロファイルを有する。 Next, the structure and design parameters of the optical fiber according to the first embodiment will be specifically described. FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an optical fiber according to the first embodiment and a corresponding refractive index profile. As shown in FIG. 1, an optical fiber 10 according to the first embodiment includes a central core portion 1 and an inner core layer 2 that is formed on the outer periphery of the central core portion 1 and has a lower refractive index than the central core portion 1. An outer core layer 3 formed on the outer periphery of the inner core layer 2 and having a refractive index lower than that of the central core portion 1 and higher than that of the inner core layer 2; A cladding layer 4 having a refractive index higher than that of the layer 2 and lower than that of the outer core layer 3. That is, the optical fiber 10 has a so-called W-segment type refractive index profile 5. The central core portion 1 has an α-type refractive index profile, and the inner core layer 2 and the outer core layer 3 have a step-type refractive index profile.

ここで、α型の屈折率プロファイルを規定するパラメータであるα値をα１とすると、α１は式（１）で定義される。
ｎ²（ｒ）＝ｎ_core ²×｛１−２×（Δ／１００）×（ｒ／ａ）＾α１｝
（但し、０＜ｒ＜ａ）（１）
ただし、ｒは中心コア部の中心からの半径方向の位置を示し、ｎ（ｒ）は位置ｒにおける屈折率、ｎ_coreは中心コア部のｒ＝０における屈折率、ａは中心コア部の半径を表している。また、記号「＾」はべき乗を表す記号である。 Here, when α is a parameter that defines the α-type refractive index profile, α1 is defined by equation (1).
n ² (r) = n _core ² × {1-2 × (Δ / 100) × (r / a) ^ α1}
(However, 0 <r <a) (1)
Here, r indicates a position in the radial direction from the center of the central core part, n (r) is a refractive index at the position r, n _core is a refractive index at r = 0 of the central core part, and a is a radius of the central core part. Represents. The symbol “^” is a symbol representing a power.

そして、光ファイバ１０の設計パラメータについては、屈折率プロファイル５において、中心コア部１のクラッド層４に対する比屈折率差Δ１が０．５５％以下であり、内側コア層２のクラッド層４に対する比屈折率差Δ２が−０．７％以上で０％より小さく、外側コア層３のクラッド層４に対する比屈折率差Δ３が０．１〜０．５％であり、中心コア部１の直径２ａに対する内側コア層２の外径２ｂの比すなわちｂ／ａが１．４以上であり、中心コア部１の直径２ａに対する外側コア層３の外径２ｃの比すなわちｃ／ａが２．１以上であり、中心コア部１の直径２ａが６．８μｍ以上である。 As for the design parameters of the optical fiber 10, in the refractive index profile 5, the relative refractive index difference Δ1 with respect to the cladding layer 4 of the central core portion 1 is 0.55% or less, and the ratio of the inner core layer 2 to the cladding layer 4 is The refractive index difference Δ2 is −0.7 % or more and smaller than 0%, the relative refractive index difference Δ3 of the outer core layer 3 to the cladding layer 4 is 0.1 to 0.5%, and the diameter 2a of the central core portion 1 The ratio of the outer diameter 2b of the inner core layer 2 to the diameter, that is, b / a is 1.4 or more, and the ratio of the outer diameter 2c of the outer core layer 3 to the diameter 2a of the central core portion 1, ie, c / a is 2.1 or more. The diameter 2a of the central core portion 1 is 6.8 μm or more.

光ファイバ１０が上述の構造および設計パラメータを有するものであれば、光ファイバ１０は、上述したように、１５５０ｎｍ以上のカットオフ波長を有し、波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が６０μｍ²以上であり、曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下のものとなる。 If the optical fiber 10 has the above-described structure and design parameters, the optical fiber 10 has a cutoff wavelength of 1550 nm or more as described above, and the chromatic dispersion value of the base propagation mode at the wavelength of 1550 nm is 4 to 4. 7 ps / nm / km, dispersion slope value is a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less, effective core area is 60 μm ² or more, and bending loss is 20 dB / m or less. .

なお、図２は、光ファイバ１０の設計パラメータの一例を示す図であり、図３は、図２に示す設計パラメータを用いて数値シミュレーションにより計算した光ファイバ１０の光学特性を示す図である。図３において、「ＤＰＳ」は、波長分散値を分散スロープ値で除算したＤＰＳ（ＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＰｅｒＳｌｏｐｅ）を示し、「ＭＦＤ」は、モードフィールド径を示し、「β／ｋ」は、伝搬定数βを波数ｋで除算した実効屈折率を示す。また、図３における理論カットオフ以外の値は、いずれも波長１５５０ｎｍにおける値である。なお、β／ｋが１．４４６５であれば、曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ程度となる。 2 is a diagram illustrating an example of design parameters of the optical fiber 10, and FIG. 3 is a diagram illustrating optical characteristics of the optical fiber 10 calculated by numerical simulation using the design parameters illustrated in FIG. In FIG. 3, “DPS” represents DPS (Dispersion Per Slope) obtained by dividing the chromatic dispersion value by the dispersion slope value, “MFD” represents the mode field diameter, and “β / k” represents the propagation constant β. The effective refractive index divided by the wave number k is shown. Further, all values other than the theoretical cutoff in FIG. 3 are values at a wavelength of 1550 nm. If β / k is 1.4465, the bending loss is about 10 dB / m.

つぎに、光ファイバ１０の設計パラメータについて、数値シミュレーションによる計算結果を用いてさらに具体的に説明する。まず、光学特性として、基底伝搬モードであるＬＰ０１モードにおける波長分散値を４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋを１．４４６５に維持したまま、分散スロープ値を０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値、有効コア断面積を６０μｍ²以上にするための設計パラメータについて調べた。はじめに、中心コア部１、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有しているものとして、Δ２を−０．１％、Δ３を０．３％に固定した場合の、設計パラメータであるΔ１、ｂ／ａ、ｃ／ａ、または２ａと、分散スロープ値または有効コア断面積との関係について計算した。その結果、図４、５に示すように、ｂ／ａ、ｃ／ａと分散スロープ値との間には相関があり、ｂ／ａを２．３５以上２．６４以下、ｃ／ａを３．２５以上３．６３以下にすれば、分散スロープ値を０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値にできることが確認された。 Next, the design parameters of the optical fiber 10 will be described more specifically using calculation results obtained by numerical simulation. First, as optical characteristics, a dispersion slope value of 0.03 ps / nm ² / km is maintained while maintaining a chromatic dispersion value of 4 to 7 ps / nm / km and β / k at 1.4465 in the LP01 mode which is a fundamental propagation mode. The following positive values and design parameters for making the effective core area 60 μm ² or more were examined. First, assuming that the central core portion 1, the inner core layer 2, and the outer core layer 3 all have step-type refractive index profiles, Δ2 is fixed to −0.1% and Δ3 is fixed to 0.3%. In this case, the relationship between Δ1, b / a, c / a, or 2a, which is a design parameter, and the dispersion slope value or effective core area was calculated. As a result, as shown in FIGS. 4 and 5, there is a correlation between b / a, c / a and the dispersion slope value, and b / a is 2.35 or more and 2.64 or less, and c / a is 3 It was confirmed that the dispersion slope value can be set to a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less when the value is from .25 to 3.63.

また、図６、７に示すように、Δ１、２ａと有効コア断面積との間には相関があり、Δ１を０．４４％以下、２ａを６．９μｍ以上にすれば、有効コア断面積を６０μｍ²以上にできることが確認された。 Moreover, as shown in FIGS. 6 and 7, there is a correlation between Δ1, 2a and the effective core area, and if Δ1 is 0.44% or less and 2a is 6.9 μm or more, the effective core area is Was confirmed to be 60 μm ² or more.

同様に、中心コア部１がα型の屈折率プロファイルを有し、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有しているものとして、α１を２からステップ型となる無限大まで変化させ、Δ２を−０．７％以上で０％より小さく変化させ、Δ３を０．１〜０．５％で変化させた場合についても計算を行った。その結果、上述したように、Δ１が０．５５％以下であり、Δ２が−０．７％以上で０％より小さく、Δ３が０．１〜０．５％であり、ｂ／ａが１．４以上２．７以下であり、ｃ／ａが２．１以上５．２以下であり、２ａが６．８μｍ以上であれば、波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋが１．４４６５、分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値、有効コア断面積が６０μｍ²以上となることが確認された。 Similarly, assuming that the central core portion 1 has an α-type refractive index profile and both the inner core layer 2 and the outer core layer 3 have step-type refractive index profiles, α1 is stepped from 2. varied to infinity as the mold, Delta] 2 is varied less than 0% -0.7% or more, were calculated also when changing the Δ3 0.1-0.5%. As a result, as described above, Δ1 is 0.55% or less, Δ2 is −0.7 % or more and less than 0%, Δ3 is 0.1 to 0.5%, and b / a is 1 4 to 2.7, c / a is 2.1 to 5.2, and 2a is 6.8 μm or more, the chromatic dispersion value is 4 to 7 ps / nm / km, β / k. Of 1.4465, a dispersion slope value of 0.03 ps / nm ² / km or less, and an effective core area of 60 μm ² or more were confirmed.

つぎに、本実施の形態１に係る光ファイバ１０における伝搬モードについて説明する。図８〜１１は、光ファイバ１０の波長１５５０ｎｍにおける伝搬モードのフィールド分布を示す図であり、図８はＬＰ０１モード、図９はＬＰ０２モード、図１０はＬＰ１１モード、図１１はＬＰ２１モードをそれぞれ示す。また、図８〜１１において、横軸は中心コア部の中心からの距離を示し、横軸はフィールドの電界強度を任意単位で示す。また、図８〜１１中の色付き部分は、ゼロ分散波長が１３１０ｎｍ程度である標準のシングルモード光ファイバのフィールド分布の存在する領域を示している。 Next, a propagation mode in the optical fiber 10 according to the first embodiment will be described. 8 to 11 are diagrams showing field distributions of propagation modes of the optical fiber 10 at a wavelength of 1550 nm. FIG. 8 shows the LP01 mode, FIG. 9 shows the LP02 mode, FIG. 10 shows the LP11 mode, and FIG. 11 shows the LP21 mode. . 8 to 11, the horizontal axis indicates the distance from the center of the central core portion, and the horizontal axis indicates the field electric field strength in arbitrary units. 8 to 11 indicate a region where a field distribution of a standard single mode optical fiber having a zero dispersion wavelength of about 1310 nm exists.

図８に示すように、ＬＰ０１モードは、中心コア部の中心付近をピークとしてフィールドが分布する。また、図９に示すように、ＬＰ０２モードは、中心コア部の中心付近と、中心コア部の外側の位置とをピークとしてフィールドが分布している。また、図１０、１１に示すように、ＬＰ１１モードおよびＬＰ２１モードは、中心コア部の外側の位置をピークとしてフィールドが分布している。 As shown in FIG. 8, in the LP01 mode, the field is distributed with a peak near the center of the central core portion. Further, as shown in FIG. 9, in the LP02 mode, fields are distributed with peaks near the center of the central core portion and positions outside the central core portion. As shown in FIGS. 10 and 11, in the LP11 mode and the LP21 mode, the field is distributed with a peak at a position outside the central core portion.

ここで、光ファイバ１０に標準シングルモード光ファイバを接続し、これを介して光ファイバ１０に波長１５５０ｎｍの信号光を入力する場合を考える。このとき、標準シングルモード光ファイバのフィールド分布は色付きの部分に存在するが、図８に示すように、色付き部分とＬＰ０１モードのフィールド分布とは中心付近で重なる。その結果、標準シングルモード光ファイバを介して光ファイバ１０に波長１５５０ｎｍの信号光を入力した場合は、ＬＰ０１モードが十分に励振されると考えられる。一方、図１０、１１においては、色付きの部分とＬＰ１１モード、ＬＰ２１モードのフィールド分布とはほとんど重ならない。その結果、ＬＰ１１モード、ＰＬ２１モードはほとんど励振されないと考えられる。他方、図９においては、色付きの部分とＬＰ０２モードのフィールド分布とは中心付近で重なるから、ＬＰ０２モードは励振されるおそれがある。 Here, a case where a standard single mode optical fiber is connected to the optical fiber 10 and signal light having a wavelength of 1550 nm is input to the optical fiber 10 through the optical fiber 10 is considered. At this time, the field distribution of the standard single mode optical fiber exists in the colored portion, but as shown in FIG. 8, the colored portion and the field distribution of the LP01 mode overlap in the vicinity of the center. As a result, it is considered that the LP01 mode is sufficiently excited when signal light having a wavelength of 1550 nm is input to the optical fiber 10 through the standard single mode optical fiber. On the other hand, in FIGS. 10 and 11, the colored portion and the field distribution of the LP11 mode and the LP21 mode hardly overlap each other. As a result, it is considered that the LP11 mode and the PL21 mode are hardly excited. On the other hand, in FIG. 9, since the colored portion and the field distribution of the LP02 mode overlap in the vicinity of the center, the LP02 mode may be excited.

そこで、光ファイバ１０に標準シングルモード光ファイバを接続し、これを介して光ファイバ１０に波長１５５０ｎｍの信号光を入力する場合の、信号光の各伝搬モードへの結合効率を、数値シミュレーションを用いて計算した。 Therefore, when a standard single mode optical fiber is connected to the optical fiber 10 and signal light having a wavelength of 1550 nm is input to the optical fiber 10 through the optical fiber 10, the coupling efficiency of the signal light to each propagation mode is calculated using numerical simulation. Calculated.

図１２は、伝搬モードと伝搬モードへの信号光の結合効率との関係を示す図である。図１２に示すように、ＬＰ０１モードへの結合効率は、フィールド分布の重なりから予想されるとおりに０．９２と大きく、ＬＰ１１モード、ＬＰ２１モードへの結合効率は極めてゼロに近い小さい値であった。一方、ＬＰ０２モードへの結合効率は０．０８であり、ＬＰ０１モードへの結合効率と比較して十分に小さい値であった。したがって、光ファイバ１０に標準シングルモード光ファイバを接続し、これを介して光ファイバ１０に信号光を入力することによって、実質的に基底伝搬モードであるＬＰ０１モードのみを選択的に励振できることが確認された。 FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the propagation mode and the coupling efficiency of signal light into the propagation mode. As shown in FIG. 12, the coupling efficiency to the LP01 mode was as large as 0.92 as expected from the overlap of the field distribution, and the coupling efficiency to the LP11 mode and the LP21 mode was a small value very close to zero. . On the other hand, the coupling efficiency to the LP02 mode was 0.08, which was a sufficiently small value compared to the coupling efficiency to the LP01 mode. Therefore, it is confirmed that only the LP01 mode, which is the fundamental propagation mode, can be selectively excited by connecting a standard single mode optical fiber to the optical fiber 10 and inputting the signal light to the optical fiber 10 via the standard single mode optical fiber. It was done.

なお、本発明者は、光ファイバ１０のＬＰ０２モードのフィールド分布を制御して、ＬＰ０１モードをさらに高効率で励振することを検討した。以下、具体的に説明する。 The inventor has studied to control the LP02 mode field distribution of the optical fiber 10 to excite the LP01 mode with higher efficiency. This will be specifically described below.

上述したように、ＬＰ０２モードは中心コア部の中心付近と、中心コア部の外側の位置とをピークとしたフィールド分布を有する。本発明者らは、中心におけるフィールド分布の割合が小さいほど、シングルモード光ファイバを介して信号光を入力した場合に励振されるＬＰ０２モードの割合を抑制することができると考えた。そこで、ＬＰ０２モードのフィールド形状が光ファイバ１０の設計パラメータによってどのように変化するのかを調べた。 As described above, the LP02 mode has a field distribution with peaks near the center of the central core portion and at positions outside the central core portion. The present inventors considered that the smaller the ratio of the field distribution at the center, the lower the ratio of the LP02 mode excited when the signal light is input through the single mode optical fiber. Therefore, it was examined how the LP02 mode field shape changes depending on the design parameters of the optical fiber 10.

ここで、ＬＰ０２モードのフィールド分布において、中心付近に位置するセンターピークの高さに対する中心コア部の外側の位置にあるサイドピークの高さの比をＳ／Ｃ比と定義し、これをフィールド形状の比較の指標として用いる。Ｓ／Ｃ比が大きいほど、ＬＰ０２モードのフィールド分布の全体に占める中心の分布の割合が小さくなるので、よりＬＰ０２モードが励振されにくくなり、ＬＰ０１モードをさらに高効率で励振できることを意味する。 Here, in the field distribution of the LP02 mode, the ratio of the height of the side peak at the position outside the central core portion to the height of the center peak located near the center is defined as the S / C ratio, which is defined as the field shape. Used as an index for comparison. As the S / C ratio is larger, the ratio of the central distribution in the entire field distribution of the LP02 mode becomes smaller, so that the LP02 mode is more difficult to be excited, which means that the LP01 mode can be excited with higher efficiency.

以下、数値シミュレーションによる計算について説明する。まず、計算例１〜３として、中心コア部１、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有するものとして、Δ３を０．３％に固定し、Δ２を変化させながら、ＬＰ０２モードのフィールド形状について調べた。なお、設計パラメータであるΔ１、ｂ／ａ、ｃ／ａ、２ａについては、ＬＰ０１モードにおける波長１５５０ｎｍの波長分散値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋが１．４４６５、分散スロープ値が０．０１５ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ、有効コア断面積が７２μｍ²となるように適宜最適化した。 Hereinafter, calculation by numerical simulation will be described. First, as calculation examples 1 to 3, assuming that the central core portion 1, the inner core layer 2, and the outer core layer 3 all have step-type refractive index profiles, Δ3 is fixed to 0.3%, and Δ2 is While changing, the field shape of the LP02 mode was examined. For Δ1, b / a, c / a, and 2a, which are design parameters, the wavelength dispersion value at a wavelength of 1550 nm in the LP01 mode is 5 ps / nm / km, β / k is 1.4465, and the dispersion slope value is 0. Optimized appropriately so that the effective core area was 72 μm ^{2 at} 015 ps / nm ² / km.

図１３は、計算例１〜３の光ファイバの設計パラメータを示す図であり、図１４は、計算例１〜３の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。図１４に示すように、Δ２の絶対値が小さくなるほど、Ｓ／Ｃ比が大きくなることが確認された。 FIG. 13 is a diagram showing design parameters of the optical fibers of Calculation Examples 1 to 3, and FIG. 14 is a diagram showing optical characteristics and S / C ratios of the optical fibers of Calculation Examples 1 to 3. As shown in FIG. 14, it was confirmed that the S / C ratio increases as the absolute value of Δ2 decreases.

また、図１５〜１７は、それぞれ計算例１〜３におけるＬＰ０２モードのフィールド分布を示す図である。なお、図１５〜１７においては、縦軸が示す強度は、センターピークの強度で規格化したものである。また、図１８は、計算例１〜３におけるΔ２とＬＰ０２モードのＳ／Ｃ比との関係を示す図である。図１５〜１８に示すように、Δ２の絶対値が小さくなるほど、サイドピークのピーク強度が高くなっており、その結果Ｓ／Ｃ比が大きくなる。 15 to 17 are diagrams showing the field distribution of the LP02 mode in calculation examples 1 to 3, respectively. 15 to 17, the intensity indicated by the vertical axis is normalized by the intensity of the center peak. FIG. 18 is a diagram showing the relationship between Δ2 and the S / C ratio of the LP02 mode in calculation examples 1 to 3. As shown in FIGS. 15 to 18, the smaller the absolute value of Δ2, the higher the peak intensity of the side peak, and as a result, the S / C ratio increases.

つぎに、ＬＰ０２モードへの結合効率と、上述した４つの伝搬モード（ＬＰ０１、ＬＰ０２、ＬＰ１１、ＬＰ２１）への結合効率の和との比率をＬＰ０２モードの結合効率比と定義する。そして、計算例１〜３について、この結合効率比を計算した。図１９は、Δ２とＬＰ０２モードの結合効率比との関係を示す図である。なお、結合効率比の単位はｄＢとした。図１９に示すように、Δ２の絶対値が小さくなるほど、すなわちＳ／Ｃ比が大きくなるほどＬＰ０２モードの結合効率比は小さくなることが確認された。 Next, the ratio of the coupling efficiency to the LP02 mode and the sum of the coupling efficiencies to the four propagation modes (LP01, LP02, LP11, LP21) described above is defined as the coupling efficiency ratio of the LP02 mode. And this coupling efficiency ratio was calculated about the calculation examples 1-3. FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship between Δ2 and the coupling efficiency ratio of the LP02 mode. The unit of the coupling efficiency ratio was dB. As shown in FIG. 19, it was confirmed that the coupling efficiency ratio of the LP02 mode decreases as the absolute value of Δ2 decreases, that is, as the S / C ratio increases.

また、図２０は、ＬＰ０２モードのＳ／Ｃ比とＬＰ０２モードの結合効率比との関係を示す図である。図２０に示すように、Ｓ／Ｃ比を大きくすれば、ＬＰ０２モードが励振される割合を抑制できることが確認された。 FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the S / C ratio of the LP02 mode and the coupling efficiency ratio of the LP02 mode. As shown in FIG. 20, it was confirmed that the rate at which the LP02 mode is excited can be suppressed by increasing the S / C ratio.

同様に、計算例４〜６として、中心コア部１、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有するものとして、Δ２を−０．１％に固定し、Δ３を変化させながら、ＬＰ０２モードのフィールド形状について調べた。なお、Δ１、ｂ／ａ、ｃ／ａ、２ａについては、ＬＰ０１モードにおける波長１５５０ｎｍの波長分散値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋが１．４４６５、分散スロープ値が０．０１５ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ、有効コア断面積が７２μｍ²となるように適宜最適化した。 Similarly, as calculation examples 4 to 6, assuming that the central core portion 1, the inner core layer 2, and the outer core layer 3 all have a step-type refractive index profile, Δ2 is fixed to −0.1%, The LP02 mode field shape was examined while changing Δ3. For Δ1, b / a, c / a and 2a, the chromatic dispersion value at a wavelength of 1550 nm in the LP01 mode is 5 ps / nm / km, β / k is 1.4465, and the dispersion slope value is 0.015 ps / nm ^2. / Km and the effective core cross-sectional area was appropriately optimized to be 72 μm ² .

図２１は、計算例４〜６の光ファイバの設計パラメータを示す図であり、図２２は、計算例４〜６の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。図２２に示すように、Δ３が大きくなるほど、Ｓ／Ｃ比が大きくなることが確認された。 FIG. 21 is a diagram illustrating design parameters of the optical fibers of Calculation Examples 4 to 6, and FIG. 22 is a diagram illustrating optical characteristics and S / C ratios of the optical fibers of Calculation Examples 4 to 6. As shown in FIG. 22, it was confirmed that the S / C ratio increases as Δ3 increases.

同様に、計算例７〜９として、中心コア部１がα型の屈折率プロファイルを有し、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有するものとして、Δ２、Δ３をそれぞれ−０．１％、０．３％に固定し、α１を変化させながら、ＬＰ０２モードのフィールド形状について調べた。なお、Δ１、ｂ／ａ、ｃ／ａ、２ａについては、ＬＰ０１モードにおける波長１５５０ｎｍの波長分散値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋが１．４４６５、分散スロープ値が０．０１５ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ、有効コア断面積が７２μｍ²となるように適宜最適化した。 Similarly, as calculation examples 7 to 9, assuming that the central core portion 1 has an α-type refractive index profile, and the inner core layer 2 and the outer core layer 3 both have step-type refractive index profiles, Δ2 , Δ3 were fixed to −0.1% and 0.3%, respectively, and the field shape of the LP02 mode was examined while changing α1. For Δ1, b / a, c / a and 2a, the chromatic dispersion value at a wavelength of 1550 nm in the LP01 mode is 5 ps / nm / km, β / k is 1.4465, and the dispersion slope value is 0.015 ps / nm ^2. / Km and the effective core cross-sectional area was appropriately optimized to be 72 μm ² .

図２３は、計算例７〜９の光ファイバの設計パラメータを示す図であり、図２４は、計算例７〜９の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。なお、図２３の「α１」における「ｓｔｅｐ」とは、α１を無限大として、中心コア部１の屈折率プロファイルがステップ型となった場合を意味する。図２４に示すように、α１が大きくなるほど、Ｓ／Ｃ比が大きくなることが確認された。 FIG. 23 is a diagram illustrating design parameters of optical fibers of Calculation Examples 7 to 9, and FIG. 24 is a diagram illustrating optical characteristics and S / C ratios of the optical fibers of Calculation Examples 7 to 9. Note that “step” in “α1” in FIG. 23 means that α1 is infinite and the refractive index profile of the central core portion 1 is a step type. As shown in FIG. 24, it was confirmed that the S / C ratio increases as α1 increases.

さらに、計算例１０〜１２として、中心コア部１、内側コア層２、および外側コア層３がいずれもステップ型の屈折率プロファイルを有するものとして、Δ２、Δ３をそれぞれ−０．１％、０．３％に固定した場合のＬＰ０２モードのフィールド形状について調べた。なお、Δ１、ｂ／ａ、ｃ／ａ、２ａについては、ＬＰ０１モードにおける波長１５５０ｎｍの波長分散値が５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、β／ｋが１．４４６５、有効コア断面積が７２μｍ²となるようにするとともに、分散スロープ値が変化するように適宜最適化した。 Furthermore, as calculation examples 10 to 12, assuming that the central core portion 1, the inner core layer 2, and the outer core layer 3 all have step-type refractive index profiles, Δ2 and Δ3 are −0.1% and 0, respectively. The field shape of LP02 mode when fixed to 3% was examined. For Δ1, b / a, c / a and 2a, the chromatic dispersion value of the wavelength 1550 nm in the LP01 mode is 5 ps / nm / km, β / k is 1.4465, and the effective core area is 72 μm ^2. In addition, the dispersion slope value was appropriately optimized so as to change.

図２５は、計算例１０〜１２の光ファイバの設計パラメータを示す図であり、図２６は、計算例１０〜１２の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。図２６に示すように、分散スロープ値が小さくなるほど、Ｓ／Ｃ比が大きくなることが確認された。なお、計算例１２の結合効率比は−１１．７ｄＢである。 FIG. 25 is a diagram illustrating design parameters of optical fibers of Calculation Examples 10 to 12, and FIG. 26 is a diagram illustrating optical characteristics and S / C ratios of the optical fibers of Calculation Examples 10 to 12. As shown in FIG. 26, it was confirmed that the S / C ratio increases as the dispersion slope value decreases. In addition, the coupling efficiency ratio of calculation example 12 is −11.7 dB.

また、計算例１０〜１２と同様の方法を用い、計算例１３〜１５として、波長分散値が変化するように設計パラメータを最適化した場合の波長分散値とＳ／Ｃ比との関係を図２７に示し、計算例１６〜１８として、有効コア断面積が変化するように設計パラメータを最適化した場合の有効コア断面積とＳ／Ｃ比との関係を図２８に示し、計算例１９〜２１として、β／ｋが変化するように設計パラメータを最適化した場合のβ／ｋとＳ／Ｃ比との関係を図２９に示す。図２７〜２９に示すように、波長分散値が大きくなるほど、または有効コア断面積が小さくなるほど、あるいはβ／ｋが小さくなるほど、Ｓ／Ｃ比が大きくなることが確認された。 In addition, as calculation examples 13 to 15 using the same method as calculation examples 10 to 12, the relationship between the chromatic dispersion value and the S / C ratio when the design parameter is optimized so that the chromatic dispersion value changes is illustrated. 27, as calculation examples 16 to 18, the relationship between the effective core area and the S / C ratio when the design parameters are optimized so that the effective core area changes is shown in FIG. FIG. 29 shows the relationship between β / k and the S / C ratio when the design parameters are optimized so that β / k changes as 21. As shown in FIGS. 27 to 29, it was confirmed that the S / C ratio increases as the chromatic dispersion value increases, the effective core area decreases, or β / k decreases.

以上説明したように、本実施の形態１に係る光ファイバ１０の設計パラメータ、および光学特性を適宜調整することによって、Ｓ／Ｃ比を大きくでき、シングルモード光ファイバを介して信号光を入力する場合に、ＬＰ０１モードを高効率で励振できることが確認された。さらに、光ファイバ１０は、有効コア断面積を維持したまま分散スロープ値を低減したものであるから、ＬＰ０１モードが高効率で励振されるものであることが確認された。 As described above, the S / C ratio can be increased by appropriately adjusting the design parameters and optical characteristics of the optical fiber 10 according to the first embodiment, and signal light is input through the single mode optical fiber. In this case, it was confirmed that the LP01 mode can be excited with high efficiency. Furthermore, since the optical fiber 10 has a reduced dispersion slope value while maintaining an effective core area, it was confirmed that the LP01 mode is excited with high efficiency.

つぎに、本発明の実施例１〜４として、本実施の形態１に従う光ファイバを実際に作製した場合の光学特性について説明する。図３０は、実施例１〜４に係る光ファイバの設計パラメータを示す図であり、図３１は、実施例１〜４に係る光ファイバの光学特性を示す図である。なお、図３１に示す光学特性は、波長１５５０ｎｍにおいて測定した基底伝搬モードのものである。また、「λｃ」はカットオフ波長を示す。カットオフ波長については、信号光波長よりも長波長側に存在するので、従来の光通信用の測定器では測定が困難であるため、設計パラメータからの推測値を示す。 Next, as Examples 1 to 4 of the present invention, optical characteristics when an optical fiber according to the first embodiment is actually manufactured will be described. FIG. 30 is a diagram illustrating design parameters of the optical fibers according to the first to fourth embodiments, and FIG. 31 is a diagram illustrating optical characteristics of the optical fibers according to the first to fourth embodiments. Note that the optical characteristics shown in FIG. 31 are of the fundamental propagation mode measured at a wavelength of 1550 nm. “Λc” indicates a cutoff wavelength. Since the cutoff wavelength exists on the longer wavelength side than the signal light wavelength, it is difficult to measure with a conventional measuring instrument for optical communication, so an estimated value from a design parameter is shown.

図３１に示すように、実施例１〜４に係る光ファイバは、カットオフ波長が１５５０ｎｍ以上であり、波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が６０μｍ²以上であり、曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であった。 As shown in FIG. 31, the optical fibers according to Examples 1 to 4 have a cutoff wavelength of 1550 nm or more, a chromatic dispersion value of the base propagation mode at a wavelength of 1550 nm is 4 to 7 ps / nm / km, and a dispersion slope. The value was a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less, the effective core area was 60 μm ² or more, and the bending loss was 20 dB / m or less.

（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２に係る光ファイバ伝送路について説明する。図３２は、本実施の形態２に係る光ファイバ伝送路を備えた光伝送システムを模式的に表した概略図である。この光伝送システム１００は、ＣバンドのＷＤＭ信号光を発生する信号光源２１と信号光源２１に接続した標準のシングルモード光ファイバ２２とを有する光送信器２０と、光送信器２０と接続点Ｃ１で接続する光伝送路である実施の形態１に係る光ファイバ１０と、光ファイバ１０と接続点Ｃ２で接続する分散補償光ファイバ３０と、分散補償光ファイバ３０と接続点Ｃ３で接続する光受信器４０とを備える。なお、光ファイバ１０の長さは１０〜１０００ｋｍ程度である。また、分散補償光ファイバ３０は必ずしも含まれる必要はない。 (Embodiment 2)
Next, an optical fiber transmission line according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 32 is a schematic diagram schematically illustrating an optical transmission system including the optical fiber transmission line according to the second embodiment. The optical transmission system 100 includes an optical transmitter 20 having a signal light source 21 that generates C-band WDM signal light and a standard single-mode optical fiber 22 connected to the signal light source 21, and an optical transmitter 20 and a connection point C1. The optical fiber 10 according to the first embodiment, which is an optical transmission line connected by the optical fiber 10, the dispersion compensating optical fiber 30 connected to the optical fiber 10 at the connection point C2, and the optical reception connected to the dispersion compensation optical fiber 30 at the connection point C3. And a container 40. The length of the optical fiber 10 is about 10 to 1000 km. Further, the dispersion compensating optical fiber 30 is not necessarily included.

光伝送システム１００において、光送信器２０は、信号光源２１からＷＤＭ信号光を発生させ、このＷＤＭ信号光をシングルモード光ファイバ２２を介して光ファイバ１０に入力する。その結果、光ファイバ１０においては基底伝搬モードのみが選択的に励振され、光ファイバ１０はＷＤＭ光信号を基底伝搬モードで伝送し、シングルモード光伝送が実現される。 In the optical transmission system 100, the optical transmitter 20 generates WDM signal light from the signal light source 21 and inputs this WDM signal light to the optical fiber 10 through the single mode optical fiber 22. As a result, only the fundamental propagation mode is selectively excited in the optical fiber 10, and the optical fiber 10 transmits the WDM optical signal in the fundamental propagation mode, thereby realizing single mode optical transmission.

そして、上述のように、光ファイバ１０は、波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの分散スロープ値が０．０３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が６０μｍ²以上であるから、非線形光学現象の発生と波長分散の光信号間における偏差の増大とを大幅に抑制した大容量の光信号伝送を可能にする。なお、光ファイバ１０を伝送したＷＤＭ信号光は、光ファイバ１０の有する微少な波長分散によって波形が歪むが、分散補償光ファイバ３０によって分散補償され、波形歪みがない状態で光受信器４０によって受信される。 As described above, in the optical fiber 10, the dispersion slope value of the base propagation mode at the wavelength of 1550 nm is a positive value of 0.03 ps / nm ² / km or less, and the effective core area is 60 μm ² or more. Thus, it is possible to transmit a large-capacity optical signal in which the occurrence of nonlinear optical phenomenon and the increase in deviation between optical signals of chromatic dispersion are greatly suppressed. Note that the waveform of the WDM signal light transmitted through the optical fiber 10 is distorted by the minute chromatic dispersion of the optical fiber 10, but is compensated by the dispersion compensating optical fiber 30 and received by the optical receiver 40 without any waveform distortion. Is done.

なお、本実施の形態２に係る光ファイバ伝送路は、光伝送システムにおいて、光送信器に接続する場合に限らず、たとえば光増幅器等を用いた光中継器に接続してもよい。従来の光中継器であれば、光入出力部にはシングルモード光ファイバが接続されている。したがって、本実施の形態２に係る光ファイバ伝送路は、光中継器に接続すれば、シングルモード光ファイバを介して信号光を入力させることができる。 The optical fiber transmission line according to the second embodiment is not limited to being connected to an optical transmitter in an optical transmission system, and may be connected to an optical repeater using an optical amplifier, for example. In the case of a conventional optical repeater, a single mode optical fiber is connected to the optical input / output unit. Therefore, if the optical fiber transmission line according to the second embodiment is connected to the optical repeater, the signal light can be input through the single mode optical fiber.

また、本実施の形態２に係る光ファイバ伝送路の光入力側に、融着接続などによってシングルモード光ファイバを予め接続しておいてもよい。光ファイバ伝送路の光入力側にシングルモード光ファイバを接続する際に、各中心軸を精密に位置合わせすれば、ＬＰ０２モードの結合効率比をより低くできるので、光ファイバ伝送路においてより確実に基底伝搬モードを選択的に励振できる。 Further, a single mode optical fiber may be connected in advance to the optical input side of the optical fiber transmission line according to the second embodiment by fusion splicing or the like. When a single mode optical fiber is connected to the optical input side of the optical fiber transmission line, if the center axes are precisely aligned, the coupling efficiency ratio of the LP02 mode can be lowered, so that the optical fiber transmission line can be more reliably connected. The base propagation mode can be selectively excited.

ここで、上述した実施例１に係る光ファイバに光を入力した場合に励振される伝搬モードを確認する実験を行なった。はじめに、長さを３０ｍとした実施例１に係る光ファイバと、標準のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）とを準備した。そして、これらの光ファイバのコア部の中心軸同士が一致するように接続した光ファイバサンプルＡ１と、中心軸同士を１０μｍだけずらして（オフセットさせて）接続した光ファイバサンプルＢ１とを作製した。そして、光ファイバサンプルＡ１、Ｂ１のＳＭＦ側の端部から、中心波長１５５０ｎｍ、繰り返し周波数３００ＭＨｚであり、図３３に示す波形を有するパルス光を入力し、実施例１に係る光ファイバ側の端部から出力したパルス光の波形を測定した。なお、図３３および以下に示す図３４、３５において、横軸はパルス光のピーク位置を基準とした時間を示し、横軸は光強度（任意単位）を示す。 Here, an experiment for confirming a propagation mode excited when light is input to the optical fiber according to the first embodiment described above was performed. First, an optical fiber according to Example 1 having a length of 30 m and a standard single mode optical fiber (SMF) were prepared. Then, an optical fiber sample A1 connected so that the central axes of the core portions of these optical fibers coincided with each other and an optical fiber sample B1 connected by shifting (offset) the central axes by 10 μm were produced. Then, from the end on the SMF side of the optical fiber samples A1 and B1, pulse light having a center wavelength of 1550 nm and a repetition frequency of 300 MHz and having the waveform shown in FIG. 33 is input, and the end on the optical fiber according to the first embodiment The waveform of the pulsed light output from was measured. In FIG. 33 and FIGS. 34 and 35 shown below, the horizontal axis indicates time based on the peak position of pulsed light, and the horizontal axis indicates light intensity (arbitrary unit).

図３４は、光ファイバサンプルＡ１から出力したパルス光の波形を示す図である。図３４に示すように、光ファイバサンプルＡ１からは、図３３に示す入力したパルス光と同様の波形を有した歪みのないパルス光が出力された。すなわち、光ファイバサンプルＡ１においては、実施例１に係る光ファイバにおいて基底伝搬モードだけが選択的に励振されていることが確認された。 FIG. 34 is a diagram showing the waveform of the pulsed light output from the optical fiber sample A1. As shown in FIG. 34, the optical fiber sample A1 output undistorted pulse light having the same waveform as the input pulse light shown in FIG. That is, in the optical fiber sample A1, it was confirmed that only the fundamental propagation mode was selectively excited in the optical fiber according to Example 1.

一方、図３５は、光ファイバサンプルＢ１から出力したパルス光の波形を示す図である。図３５に示すように、光ファイバサンプルＢ１からは波形が歪んだパルス光が出力された。すなわち、光ファイバサンプルＢ１においては、実施例１に係る光ファイバにおいて基底伝搬モードだけでなく高次モードも励振されていることが確認された。 On the other hand, FIG. 35 is a diagram showing a waveform of the pulsed light output from the optical fiber sample B1. As shown in FIG. 35, pulsed light having a distorted waveform was output from the optical fiber sample B1. That is, in the optical fiber sample B1, it was confirmed that not only the fundamental propagation mode but also the higher-order mode was excited in the optical fiber according to Example 1.

つぎに、光伝送路として実施例１に係る光ファイバを用いた光伝送実験を行なった。はじめに、長さを５００ｍとした実施例１に係る光ファイバとＳＭＦとを準備した。そして、これらの光ファイバのコア部の中心軸同士が一致するように接続した光ファイバサンプルＡ２と、中心軸同士を１０μｍだけオフセットさせて接続した光ファイバサンプルＢ２とを作製した。 Next, an optical transmission experiment using the optical fiber according to Example 1 as an optical transmission line was performed. First, an optical fiber and an SMF according to Example 1 having a length of 500 m were prepared. Then, an optical fiber sample A2 connected so that the central axes of the core portions of these optical fibers coincided with each other, and an optical fiber sample B2 connected by offsetting the central axes by 10 μm were produced.

そして、これらの光ファイバサンプルＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を光伝送路として、ＳＭＦ側の端部から光信号を入力し、伝送した光信号のビット誤り率（ＢＥＲ）特性を測定した。なお、伝送する光信号として、ＤＦＢレーザ光源から出力した波長１５５１．４６５ｎｍのレーザ光に、２^３１−１の擬似ランダムビットパターンを有する変調周波数が１０ＧＨｚ／ｓのＮＲＺ信号を重畳し、その後光ファイバ増幅器で増幅したものを用いた。 Then, using these optical fiber samples A1, A2, B1, and B2 as optical transmission lines, optical signals were input from the end on the SMF side, and the bit error rate (BER) characteristics of the transmitted optical signals were measured. As an optical signal to be transmitted, an NRZ signal having a modulation frequency of 10 ³¹ GHz / s having a pseudo random bit pattern of 2 ³¹ -1 is superimposed on laser light having a wavelength of 1551.465 nm output from a DFB laser light source, and then optical fiber What was amplified with the amplifier was used.

図３６は、ＢＥＲ特性の測定結果を示す図である。図３６に示すように、光伝送路として光ファイバサンプルＡ１、Ａ２を用いた場合にパワーペナルティの無い光伝送が実現されることが確認された。一方、図３６に示すように、光ファイバサンプルＢ１を用いた場合は大きなパワーペナルティが発生した。さらに、光ファイバサンプルＢ２を用いた場合は、受光強度の安定性が悪く、ＢＥＲの測定が不可能であった。 FIG. 36 is a diagram illustrating a measurement result of the BER characteristic. As shown in FIG. 36, it was confirmed that optical transmission without power penalty was realized when optical fiber samples A1 and A2 were used as optical transmission lines. On the other hand, as shown in FIG. 36, a large power penalty occurred when the optical fiber sample B1 was used. Furthermore, when the optical fiber sample B2 was used, the stability of the received light intensity was poor and BER measurement was impossible.

本発明の実施の形態１に係る光ファイバの断面と対応する屈折率プロファイルとを示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a corresponding refractive index profile. 本発明の実施の形態１に係る光ファイバの設計パラメータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the design parameter of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図２示す設計パラメータを用いて数値シミュレーションにより計算した光ファイバの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of the optical fiber calculated by numerical simulation using the design parameter shown in FIG. ｂ／ａと分散スロープ値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between b / a and a dispersion | distribution slope value. ｃ／ａと分散スロープ値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between c / a and a dispersion | distribution slope value. Δ１と有効コア断面積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between (DELTA) 1 and an effective core cross-sectional area. ２ａと有効コア断面積との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between 2a and an effective core cross-sectional area. 本発明の実施の形態１に係る光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ０１モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP01 mode in wavelength 1550nm of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ０２モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP02 mode in wavelength 1550nm of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ１１モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP11 mode in wavelength 1550nm of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る光ファイバの波長１５５０ｎｍにおけるＬＰ２１モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP21 mode in wavelength 1550nm of the optical fiber which concerns on Embodiment 1 of this invention. 伝搬モードと伝搬モードへの信号光の結合効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a propagation mode and the coupling efficiency of the signal light to a propagation mode. 計算例１〜３の光ファイバの設計パラメータを示す図である。It is a figure which shows the design parameter of the optical fiber of the calculation examples 1-3. 計算例１〜３の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic and S / C ratio of the optical fiber of the calculation examples 1-3. 計算例１におけるＬＰ０２モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP02 mode in the example 1 of a calculation. 計算例２におけるＬＰ０２モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP02 mode in the example 2 of a calculation. 計算例３におけるＬＰ０２モードのフィールド分布を示す図である。It is a figure which shows the field distribution of LP02 mode in the example 3 of a calculation. 計算例１〜３におけるΔ２とＬＰ０２モードのＳ／Ｃ比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between (DELTA) 2 and the S / C ratio of LP02 mode in the calculation examples 1-3. Δ２とＬＰ０２モードの結合効率比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between (DELTA) 2 and the coupling efficiency ratio of LP02 mode. ＬＰ０２モードのＳ／Ｃ比とＬＰ０２モードの結合効率比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the S / C ratio of LP02 mode, and the coupling efficiency ratio of LP02 mode. 計算例４〜６の光ファイバの設計パラメータを示す図である。It is a figure which shows the design parameter of the optical fiber of the calculation examples 4-6. 計算例４〜６の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic and S / C ratio of the optical fiber of the calculation examples 4-6. 計算例７〜９の光ファイバの設計パラメータを示す図である。It is a figure which shows the design parameter of the optical fiber of the calculation examples 7-9. 計算例７〜９の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic and S / C ratio of the optical fiber of calculation examples 7-9. 計算例１０〜１２の光ファイバの設計パラメータを示す図である。It is a figure which shows the design parameter of the optical fiber of the calculation examples 10-12. 計算例１０〜１２の光ファイバの光学特性およびＳ／Ｃ比を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic and S / C ratio of the optical fiber of the calculation examples 10-12. 波長分散値が変化するように設計パラメータを最適化した場合の波長分散値とＳ／Ｃ比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the chromatic dispersion value and S / C ratio at the time of optimizing a design parameter so that a chromatic dispersion value may change. 有効コア断面積が変化するように設計パラメータを最適化した場合の有効コア断面積とＳ／Ｃ比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an effective core area and a S / C ratio at the time of optimizing a design parameter so that an effective core area changes. β／ｋが変化するように設計パラメータを最適化した場合のβ／ｋとＳ／Ｃ比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between (beta) / k and S / C ratio at the time of optimizing a design parameter so that (beta) / k may change. 実施例１〜４に係る光ファイバの設計パラメータを示す図である。It is a figure which shows the design parameter of the optical fiber which concerns on Examples 1-4. 実施例１〜４に係る光ファイバの光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic of the optical fiber which concerns on Examples 1-4. 本発明の実施の形態２に係る光ファイバ伝送路を備えた光伝送システムを模式的に表した概略図である。It is the schematic which represented typically the optical transmission system provided with the optical fiber transmission line concerning Embodiment 2 of this invention. 入力するパルス光の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the input pulsed light. 光ファイバサンプルＡ１から出力したパルス光の波形を示す図であるIt is a figure which shows the waveform of the pulsed light output from optical fiber sample A1. 光ファイバサンプルＢ１から出力したパルス光の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the pulsed light output from optical fiber sample B1. ＢＥＲ特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of a BER characteristic. 有効コア断面積を拡大した大Ａｅｆｆ型、分散スロープ値を低減した低スロープ型、および超低スロープ型の各ノンゼロ分散シフト光ファイバの波長１５５０ｎｍにおける光学特性を示す図である。It is a figure which shows the optical characteristic in wavelength 1550nm of each non-zero dispersion | distribution shift optical fiber of the large Aeff type which expanded the effective core cross-sectional area, the low slope type which reduced the dispersion slope value, and an ultra-low slope type. 図３７に示す各ノンゼロ分散シフト光ファイバの波長と波長分散値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the wavelength of each nonzero dispersion shift optical fiber shown in FIG. 37, and a wavelength dispersion value.

符号の説明Explanation of symbols

１中心コア部
２内側コア層
３外側コア層
４クラッド層
５屈折率プロファイル
１０光ファイバ
２０光送信器
２１信号光源
２２シングルモード光ファイバ
３０分散補償光ファイバ
４０光受信器
１００光伝送システム
Ｃ１〜Ｃ３接続点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Center core part 2 Inner core layer 3 Outer core layer 4 Cladding layer 5 Refractive index profile 10 Optical fiber 20 Optical transmitter 21 Signal light source 22 Single mode optical fiber 30 Dispersion compensation optical fiber 40 Optical receiver 100 Optical transmission system C1-C3 Connection point

Claims

中心コア部と、
前記中心コア部の外周に形成され前記中心コア部よりも屈折率が低い内側コア層と、
前記内側コア層の外周に形成され前記中心コア部よりも屈折率が低くかつ前記内側コア層よりも屈折率が高い外側コア層と、
前記外側コア層の周囲に形成され前記内側コア層よりも屈折率が高くかつ前記外側コア層よりも屈折率が低いクラッド層と、
を有し、前記中心コア部の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ１が０．３９以上、０．５５％以下であり、前記内側コア層の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ２が−０．７％以上で０％より小さく、前記外側コア層の前記クラッド層に対する比屈折率差Δ３が０．１〜０．５％であり、前記中心コア部の直径に対する前記内側コア層の外径の比ｂ／ａが１．４以上、２．７２以下であり、前記中心コア部の直径に対する前記外側コア層の外径の比ｃ／ａが２．１以上、３．８以下であり、前記中心コア部の直径２ａが６．８μｍ以上、９．７１以下であり、
波長１５５０ｎｍにおいてＬＰ０２伝搬モードが存在し、
波長１５５０ｎｍにおける基底伝搬モードの波長分散値が４〜７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、分散スロープ値が０．０１８ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ以下の正の値であり、有効コア断面積が７０〜７４μｍ^２であり、直径２０ｍｍで１６周巻いた場合の曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする光ファイバ。 A central core,
An inner core layer formed on the outer periphery of the central core portion and having a lower refractive index than the central core portion;
An outer core layer formed on the outer periphery of the inner core layer and having a refractive index lower than that of the central core portion and higher than that of the inner core layer;
A cladding layer formed around the outer core layer and having a higher refractive index than the inner core layer and a lower refractive index than the outer core layer;
The relative refractive index difference Δ1 of the central core portion relative to the cladding layer is 0.39 or more and 0.55% or less, and the relative refractive index difference Δ2 of the inner core layer relative to the cladding layer is −0. 7% or more and less than 0%, a relative refractive index difference Δ3 of the outer core layer to the cladding layer is 0.1 to 0.5%, and an outer diameter of the inner core layer with respect to a diameter of the central core portion The ratio b / a is not less than 1.4 and not more than 2.72 , and the ratio c / a of the outer diameter of the outer core layer to the diameter of the central core portion is not less than 2.1 and not more than 3.8 ; The diameter 2a of the central core part is 6.8 μm or more and 9.71 or less ,
LP02 propagation mode exists at a wavelength of 1550 nm,
The chromatic dispersion value of the fundamental propagation mode at a wavelength of 1550 nm is 4 to 7 ps / nm / km, the dispersion slope value is a positive value of 0.018 ps / nm ² / km or less, and the effective core area is 70 to 74 μm ^2. An optical fiber having a bending loss of 20 dB / m or less when wound 16 times with a diameter of 20 mm.

請求項１に記載の光ファイバを備え、前記光ファイバに、波長１５５０ｎｍよりも短いカットオフ波長を有するシングルモード光ファイバを介して波長１５５０ｎｍを含む帯域の信号光を入力し、該信号光を伝送することを特徴とする光ファイバ伝送路。 A signal light in a band including a wavelength of 1550 nm is input to the optical fiber through a single mode optical fiber having a cutoff wavelength shorter than a wavelength of 1550 nm, and the signal light is transmitted to the optical fiber. An optical fiber transmission line.