JPH10300966A

JPH10300966A - 光ファイバ

Info

Publication number: JPH10300966A
Application number: JP10045056A
Authority: JP
Inventors: Masao Kato; 正夫加藤; Kenji Kurokawa; 賢二黒河; Tsuneo Horiguchi; 常雄堀口; Yoshiaki Miyajima; 義昭宮島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1998-11-13
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JP3450696B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光非線形現象の抑圧および誘起を容易に設計
する。光ファイバ内の光の電界密度を小さくして光非線
形現象の発生を抑制でき、波長間の位相整合条件を乱す
ことでＦＷＭの発生を抑制する。光ファイバ内の光の電
界密度を大きくして光非線形現象を誘起する。【解決手段】屈折率がｎ₀のコア１と、このコアの周
囲に形成されて屈折率がｎ₁の第１のクラッド２と、こ
の第１のクラッド２の周囲に形成されて屈折率がｎ₂の
第２のクラッド３と、この第２のクラッド３の周囲に形
成されて屈折率がｎ₃の第３のクラッド４とを備え、上
記屈折率が、ｎ₁＞ｎ₂＞ｎ₃かつｎ₁＞ｎ₀の関係を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバに関
し、特に光非線形現象を抑制することによって光通信に
おける伝送路として使用できる光ファイバ、および、光
非線形現象を誘起することによって光スイッチまたは波
長変換デバイスに使用できる光ファイバに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般的に光通信で使用されている石英系
のシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭＦという）で
は、最小伝送損失を与える波長領域が１．４〜１．６μ
ｍの範囲にあるため、長距離光通信にはこのような波長
領域を使用するのが好ましいといえる。しかし、ＳＭＦ
内を最低伝送損失波長の光信号が伝搬すると、波長分散
の影響によってその波形が劣化するため、伝送速度や伝
送距離が制限されるという問題がある。

【０００３】ところで、このような光ファイバにおける
波長分散は、材料分散および構造分散の両者によって与
えられるものである。例えば、コア径が１０μｍ、コア
とクラッドとの間の比屈折率差Δが０．３％である通常
のＳＭＦにおいては、構造分散よりも材料分散の方が支
配的である。したがって、原料として使用されている石
英の波長分散が反映されて１．３μｍ帯に零分散波長が
現れるため、大容量光通信で使用される１．５μｍ帯の
波長領域におけるＳＭＦは、＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程
度の波長分散を持つことになる。

【０００４】なお、＋１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍと記述した
場合、スペクトル幅が１ｎｍ（半値全幅）である光パル
スが、１ｋｍの光ファイバを伝搬した際に、時間波形が
１７ｐｓ程度広がることを意味している（「光ファイバ
通信技術」山本著，Ｐ．２４９（分散効果によるパル
ス広がり），日刊工業新聞社発行を参照）。

【０００５】そこで、従来より、このような波長分散に
よる伝送制限を低減し、伝送速度および伝送距離を拡大
することが求められている。そして、このような要求に
応えるために、１．５μｍ帯の通信波長で波長分散が最
小となる光ファイバとして、分散シフトファイバ（以
下、ＤＳＦという）と呼ばれるものがすでに開発されて
いる（Nobuo K.et al.,'Characteristics of dispersio
n-shifted dual shapecore single-mode fibers', J.L.
T.,LT-5,No.6,p.792(1987)を参照）。

【０００６】このＤＳＦとは、コアとクラッドとの屈折
率分布の設計において、材料分散に対して異符号である
とともに、材料分散と絶対値が等しくなるようにして構
造分散が設計されたものであり、その零分散波長は１．
５μｍ帯に設けられている。また、このような条件を満
たすために、コアとクラッドとの間の比屈折率差Δは
０．７以上にされ、すなわち構造分散を大きくする手法
がとられている。しかし、Δが大きいと後述のシングル
モード条件を満足させるためにコア径を小さくする必要
があり、その結果、光の電界分布が狭くなって実効コア
断面積（以下、Ａｅｆｆという）がＳＭＦよりも小さい
という問題がある。

【０００７】ここで、シングルモード条件について説明
する。ステップ型の屈折率分布を有する光ファイバの場
合、使用する波長をλとすると使用する波長における正
規化周波数Ｖは、次式で与えられる。Ｖ＝（２π／λ）・ａ・ｎ₁（２Δ）^0.5 （１） Δ＝（ｎ₁−ｎ₂）／ｎ₁ （２）なお、ａはコア径、ｎ₁はコアの屈折率、ｎ₂はクラッド
の屈折率、Δはコアとクラッドとの間の比屈折率差を示
し、シングルモード条件を満足するためには、Ｖの値を
２．４０５以下にしなければならない。

【０００８】したがって、構造分散を大きくするため比
屈折率差Δを大きくすると、その代償としてコア径ａを
小さく設計する必要が生じる。ところが、コア径ａを小
さくして比屈折率差Δを大きくすると、コアへの光の閉
じ込め効果が大きくなるため、ＳＭＦと比べてＡｅｆｆ
が小さくなり、さらには曲げ損失が小さくなるという特
性を呈することになる。

【０００９】さて、このようなＤＳＦを伝送路に使用
し、エルビウム光ファイバ増幅器（以下、ＥＤＦＡとい
う）を中継器として使用することにより、再生中継距離
が３２０ｋｍ、伝送速度が１０Ｇｂ／ｓという伝送シス
テムが、すでに実用化されている。

【００１０】また、伝送容量を拡大する方式としては、
従来より波長多重伝送（以下、ＷＤＭという）が国内外
で注目されており、このＷＤＭでは１本の通信用の光フ
ァイバに複数の信号波長を混在して使用することができ
る。そのため、これまでの単一波長伝送よりも容量の大
きい伝送システムを実現できるという利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したようにＤ
ＳＦを伝送路に用いた場合、通常のＤＳＦはＡｅｆｆが
小さいため、光ファイバ内での光の電界密度（すなわ
ち、ファイバ断面における単位面積あたりの光パワー）
が高くなる。その一方、信号光の光強度の増加にともな
い光ファイバ内では一般的に光非線形現象と呼ばれる症
状が発生し易くなる。特に光の電界密度が高いＤＳＦに
おいては誘発されやすいといえる。

【００１２】この光非線形現象は、Ｓ／Ｎ比の劣化をも
たらすため、ＤＳＦを用いた伝送システムでは伝送容量
および伝送距離の大きな制限要因として問題となってい
る。したがって、ＤＳＦを用いた実際の伝送システムで
は、光増幅器の利得を抑えて伝送しなければならないと
いう問題がある。

【００１３】ところが、伝送速度を上げると信号１ビッ
トあたりのタイムスロットが短くなり、受信できる受光
レベルを確保するためには１ビットあたりの信号光パワ
ーを上げる必要がある。このことは、光非線形現象の抑
制とは相反するものであり、その結果光非線形現象を抑
えるためには伝送パワーを下げて伝送速度を制限せざる
を得ない。

【００１４】一方、伝送容量を拡大するためにＷＤＭを
採用した場合、ＷＤＭでは複数の波長が光ファイバ内に
存在するため、４光波混合（以下、ＦＷＭ:Four WaveMi
xing という）と呼ばれる光非線形現象が発生し、伝送
容量および伝送距離が制限される。

【００１５】このＦＷＭは、三次の非線形光学過程によ
り、信号波長間で干渉が起こって新しい光が発生する現
象であり、波長間の位相整合条件が満たされるほどＦＷ
Ｍの発生効率が高くなるため、信号波長が零分散波長に
近いほど、また信号波長の間隔が狭いほど発生しやすく
なる。したがって、信号波長帯に零分散波長のあるＤＳ
Ｆでは、ＳＭＦと比較してＦＷＭが発生しやすく、信号
の波長間隔を広くする必要がある。しかし、ＥＤＦＡの
増幅帯域幅は数十ｎｍ程度であるため、波長間隔を広げ
ると、信号チャネル数が減って伝送容量が制限されると
いう問題がある。

【００１６】ところで、ＤＳＦの用途は伝送路に限られ
るものではない。伝送システムの高機能化にともなって
より高速な光スイッチおよび波長変換デバイスの研究も
盛んに行われているが、これら光スイッチおよび波長変
換デバイスは、伝送路の場合とは逆に光非線形現象を利
用してスイッチングや波長変換を行うものであり、いか
にして光非線形現象を誘起させるかが課題となってい
る。そこで、このような光スイッチおよび波長変換デバ
イスを、Ａｅｆｆが小さくて光非線形現象が誘起しやす
いＤＳＦを用いて実現した例がすでに報告されている。

【００１７】しかし、２０Ｇｂ／ｓ以上の伝送速度で
は、信号処理に要求される応答信号を電気で対応するこ
とはできなくなるため、光スイッチや波長変換デバイス
を使用する必要があるが、ＤＳＦを光スイッチおよび波
長変換デバイスに用いた場合、変換効率が悪いためその
長さを数十ｋｍにする必要があり、また大きな入射光電
力が必要である等の問題がある。

【００１８】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、光非線形現象の抑圧および誘起を容易に設計する
ことができる光ファイバを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、光ファイバ内の光の電界密
度を小さくして光非線形現象の発生を抑制でき、波長間
の位相整合条件を乱すことでＦＷＭの発生を抑制するこ
とができる光ファイバを提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は、光ファイバ内の光の電界密度
を大きくして光非線形現象を誘起することができる光フ
ァイバを提供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバは、
上記の目的を達成するため、屈折率がｎ₀のコアと、こ
のコアの周囲に形成されて屈折率がｎ₁の第１のクラッ
ドと、この第１のクラッドの周囲に形成されて屈折率が
ｎ₂の第２のクラッドと、この第２のクラッドの周囲に
形成されて屈折率がｎ₃の第３のクラッドとを備え、前
記屈折率が、ｎ₁＞ｎ₂＞ｎ₃かつｎ₁＞ｎ₀の関係を
有するものである。このように構成することにより本発
明は、光非線形現象を抑圧または誘起する光ファイバを
提供することができる。したがって、光非線形現象を抑
圧する光ファイバであれば伝送路に使用でき、光非線形
現象を誘起する光ファイバであれば光スイッチまたは波
長変換デバイス等に使用できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に本発明の一つの実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。まず、光非線形現象を
抑制することによって伝送路に使用することができる光
ファイバ（以下、光非線形現象抑圧光ファイバという）
について説明する。

【００２１】図１は、光非線形現象抑圧光ファイバの断
面図、および、その屈折率分布を示すグラフである。同
図に示すように、光非線形現象の発生を抑制するために
ＤＳＦのコア中心部における屈折率を低くした。すなわ
ち、本実施の形態は、屈折率がｎ０のコア１と、屈折率
がｎ１のクラッド２（以下、第１のクラッドという），
屈折率がｎ２のクラッド３（以下、第２のクラッドとい
う）および屈折率がｎ３のクラッド４（以下、第３のク
ラッドという）とで形成され、各屈折率が少なくともｎ
₁＞ｎ₂＞ｎ₃かつｎ₁＞ｎ₀ の関係を有するものであ
る。特にここでは、光非線形現象を抑制するためにｎ₁
＞ｎ₂＞ｎ₃≧ｎ₀としている。こうすることにより、
第１のクラッドが実効的にコアの役割を果たすことにな
り、光の電界分布は光ファイバの径方向に広がってＡｅ
ｆｆが大きくなり、光非線形現象を抑制することができ
る。

【００２２】また、このような光非線形現象抑圧光ファ
イバは、光の電界密度は小さくなるものの、材料的には
既存の光ファイバと同じ（例えば、石英等）であるた
め、既存の伝送路との融着接続が可能である。したがっ
て、伝送路中の光パワーを強力にすることができ、光非
線形現象が誘起されやすい光増幅器の直後に本ファイバ
を割り入れることにより、光非線形現象による伝送劣化
を抑制することができる。

【００２３】ところで上記でも述べたように、伝送容量
を拡大するためにＷＤＭを採用した場合、ＷＤＭでは複
数の波長が光ファイバ内に存在するため、ＦＷＭと呼ば
れる光非線形現象が発生し、伝送容量および伝送距離が
制限される。そこで、光ファイバの波長分散を、その長
手方向に沿って変動させることによってＦＷＭ発生を抑
制する。すなわち、波長分散が光ファイバの長手方向に
沿って変化すると、信号光の伝搬速度は伝送路中で局所
的に異なるようになる。そのため、ＷＤＭ伝送において
は、隣り合ったチャネル間での位相整合条件が乱される
ことになり、伝送制限となるＦＷＭの発生を抑制するこ
とができる。

【００２４】波長分散を変動させる方法としては、いく
つかがあり例えば次のようなものがある。すなわち、コ
アと第３のクラッドとの比屈折率差αを光ファイバ製造
時に長手方向で連続的に変化させることにより、波長
１．５５μｍにおける波長分散を連続的に変動させるこ
とが可能となる。

【００２５】図２は、図１に係る光ファイバにおいて、
コアと第３のクラッドとの比屈折率差αを変化させたと
きの波長１．５５μｍにおける波長分散の変化を示すグ
ラフであり、第１および第３のクラッドとの比屈折率差
βは１．５％としている。なお、図中のαは次式によっ
て与えられる。 α＝ｎ₀−ｎ₃／ｎ₀ 同様にβは次式によって与えられる。 β＝（ｎ₁−ｎ₃）／ｎ₁

【００２６】なお、図２に示した＋１２ｐｓ／ｎｍ／ｋ
ｍから−１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍまで変動する光ファイバ
（波長分散変動幅２４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）の例は、波長
分散値が±１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍでなければならないと
いう意味から提示したものではなく、例えばαを０％か
ら−０．４％まで変化させるとどの程度の波長分散変動
幅が得られるかの一例を示したに過ぎない。

【００２７】ところで、第１のクラッドと第３のクラッ
ドとの比屈折率差βを変化させることによっても、連続
的に波長１．５５μｍにおける波長分散を変動させるこ
とができる。例えば、図３はβを変化させたときの波長
１．５５μｍにおける波長分散の変化を示すグラフであ
り、αは−０．４％としている。

【００２８】あるいは、第２のクラッド径を光ファイバ
の長手方向に沿って変化させることでも、波長分散を変
動させることができる。例えば、図４は第２のクラッド
の径を変化させたときの波長１．５５μｍにおける波長
分散の変化を示すグラフであり、αは−０．４％、βは
１．４４％としている。

【００２９】なお、図５はそれぞれα，β，第２のクラ
ッドの径をそれぞれ変化させたときのファイバ長と波長
分散との関係を示すグラフである。図５（ａ）は波長が
１．５５μｍ，βが１．５％、図５（ｂ）は波長が１．
５５μｍ，αが−０．４％、図５（ｃ）は、波長が１．
５５μｍ，αが−０．４％，βが１．４４％のときのも
のである。何れの場合も波長分散は、ファイバ長が長く
なるにつれて連続的に低下し、光ファイバの中では位置
によって波長分散が異なることがわかる。また、コアと
第３のクラッドとの比屈折率差αおよび第１のクラッド
と第３のクラッドとの比屈折率差βの両方を、光ファイ
バの製造時に長手方向に沿って周期的に変動させること
により、位相整合条件を乱してＦＷＭの発生を抑止して
もよい。

【００３０】以上のような光非線形現象抑圧光ファイバ
は次のようにして使用するとよい。図６は、図１に係る
光ファイバを用いたときの伝送路構成を示すブロック図
および伝送距離と光出力レベルとの関係を示すグラフで
ある。同図に示すように、送信部５は光源５ａと光増幅
器５ｂとで構成され、受信部７は受光器７ａと光増幅器
７ｂで構成されている。そして、送信部５と受信部７と
の間には光増幅器６が設置され、送信部５と受信部７と
は、この光増幅器６、光非線形現象抑圧光ファイバ８お
よび既存の光ファイバ９によって接続されている。

【００３１】このような構成は次のような理由に基づく
ものである。実際の光ファイバには必ず伝送損失がある
ため、伝送中の光信号は徐々にその光パワーが弱まって
くる。すなわち、光ファイバ伝送路中で光非線形現象が
最も強く発生するのは、光増幅器の直後である（図中の
Ａ，Ｂ）。そこで、既存の伝送路中の特に光増幅器直後
に、図１に係る光非線形現象抑圧光ファイバを挿入する
ことにより、効果的に光非線形現象を抑制することがで
きる。

【００３２】次に、光非線形現象を誘起することによ
り、光スイッチまたは波長変換デバイスに使用できる光
ファイバ（以下、光非線形現象誘起光ファイバという）
について説明する。図７は、光非線形現象誘起光ファイ
バの断面図、および、その屈折率分布を示すグラフであ
る。同図に示すように、光非線形現象を誘起するためコ
アの屈折率ｎ₀を第３のクラッドの屈折率ｎ₃よりも高
く、かつ第１のクラッドの屈折率ｎ₁よりも低くするこ
とでファイバ中心への光の閉じ込め効果を強め、Ａｅｆ
ｆを小さくした（すなわち、ｎ₁＞ｎ₂＞ｎ₃かつｎ₁
＞ｎ₀＞ｎ₃）。したがって、光ファイバ内の光の電界
密度が高くなる。光非線形現象は光の電界密度（パワ
ー）と作用長との積に応じて発生するため、この光ファ
イバは高効率で非線形現象を起こすことができる。

【００３３】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
８は、コアと第３のクラッドとの比屈折率差αを変化さ
せたときのモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）
の変化を示すグラフである。ここで、ＭＦＤとは、ファ
イバ中の光の電界分布の広がりを示すパラメータであ
り、Ａｅｆｆとは比例関係にあることが知られている
（Namihira et al.,'Nonlinear Kerr Coefficient Meas
urements for Dispersion Shifted Fibersusing Self-P
hase Modulation method at 1.55μm',Oec '94,p.135,
(1994) を参照）。

【００３４】図８（ａ）に示すように本実施例に係る光
ファイバは、αを負の方向にその絶対値を大きくする
と、光の電界分布が広がって電界密度が小さくなるの
で、光非線形現象の発生を抑圧する光非線形現象抑圧光
ファイバとなる。なお、製造上の観点からすると、コア
の屈折率を小さくする際に添加するフッ素の量には限界
があるため、実際にはαの下限値は−０．７〜−０．８
％程度となる。

【００３５】一方、図８（ｂ）示すように、αを正の方
向に大きくするとＭＦＤの値が小さくなっていることが
わかる。一般的な階段型分散シフトファイバのＭＦＤ
は、実効的に７．４〜８．４μｍ（Ａｅｆｆ＝４１〜５
３μｍ²）程度であるため、αが正になるとＤＳＦより
も電界分布が狭くなって電界密度が高くなるので、光非
線形現象誘起光ファイバとなることがわかる。

【００３６】なお、電界分布がガウス形状の場合、Ａｅ
ｆｆ＝π×（ＭＦＤ／２）²が成立する。したがって、
ＭＦＤが大きくなるとＡｅｆｆも大きくなるが、本発明
に係る光ファイバは、光非線形現象抑圧ファイバ構造で
ある場合（すなわち、α＜０）、ガウス形状からずれて
いるため上記等式の右辺に補正係数ｃ（ただし、ｃ＞
１）を掛ける必要がある。

【００３７】図９は、コア径と第１のクラッドの径との
比を変化させたときのＭＦＤの変化を示すグラフであ
る。図中の黒丸はコアと第３のクラッドとの比屈折率差
αが０％、白丸はαが＋０．３％のときのものである。
同図に示すように、αが０％の場合、コア径と第１のク
ラッドの径との比が０．４以下ではＤＳＦよりもＭＦＤ
が小さくなり、電界密度がより高くなるので光非線形現
象誘起光ファイバとなることがわかる。また、αを＋
０．３％とした場合、コア径と第１のクラッドの径との
比が０．５以下になれば、光非線形現象誘起光ファイバ
となることが予測される。

【００３８】次に、ＦＷＭの抑制効果について説明す
る。図１０は、ＦＷＭの抑制効果を示すグラフであり、
光ファイバの長手方向に沿って波長分散を変動させるこ
とによってＦＷＭが抑圧できることを示す。これは波長
分散が光ファイバの長手方向に沿って線形に増加する波
長分散変動ファイバ（長さが４０ｋｍの場合）における
ＦＷＭ発生効率（分散変動が０のときの発生効率を１と
して規格化）の、波長分散変動幅（入り口と出口での波
長分散の差の大きさ）に対する依存性を示したものであ
る（図１１参照）。

【００３９】波長分散変動幅を４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとす
ると、波長分散変動幅が０である通常の光ファイバと比
べて、ＦＷＭの発生効率は１０分の１以下となり、十分
な抑圧効果が得られることがわかる。さらに、波長分散
変動幅を大きくすることにより、抑圧効果は大きくなっ
ている。また、図１０からわかるように、波長分散変動
幅が２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍでＦＷＭの発生効率を約０．
０３程度に抑制することができ、２４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の場合においてはさらに大きなＦＷＭ抑圧効果が得られ
ることが期待できる。

【００４０】図１２は、コアと第３のクラッドとの比屈
折率差αを変化させた時の、シングルモード条件を満足
するコア径と、第１のクラッドと第３のクラッドとの比
屈折率差βとの関係を示す図である。図中の斜線部分は
波長１．５５μm においてシングルモードを実現できな
い領域である。αが小さい程シングルモード条件を満足
するコア径とβとの組合せが多いことが分かる。

【００４１】また、図１３に示す光ファイバにおいて
は、αを約−０．３％、βを１％程度にすることで零分
散波長が１．５５μｍでＡｅｆｆを１５０μｍ²程度ま
で広げることができた。図１４に、ｎ₁＞ｎ₂＞ｎ₃か
つｎ₁＞ｎ₀の屈折率の関係を維持して、おのおのの比
屈折率差を変化させたときの零分散波長の変化を示す。
同図より１．４μｍ〜１．５μｍ帯の零分散が実現する
ことがわかる。零分散波長は比屈折率差の組み合わせを
変えることにより１．３μｍ〜１．６μｍ帯およびさら
に長波長帯にすることが可能である。

【００４２】上記の光ファイバを実際に伝送路等に使用
する際の取扱い特性を考慮すると、光ファイバには曲げ
損失が小さいことが必要である。本実施例の光ファイバ
においては、βを大きくすることにより曲げ損失特性を
向上させることができた。そして、本実施例による光フ
ァイバの曲げ半径に対する曲げ損失特性を図１５に示
す。同図より曲げ損失はβを大きくするに従って小さく
なることが分かる。また、本実施例の光ファイバでは、
βを約１．５％にすることにより、従来のＤＳＦと同程
度（曲げ半径１ｃｍで数ｄＢ／ｍ程度、ただしＡｅｆｆ
は約５０μｍ²）の曲げ損失特性を得ることができ、そ
の時のＡｅｆｆは約１２０μｍ²になった。

【００４３】

【発明の効果】本発明の光ファイバによれば、零分散波
長が１．５５μｍ帯になるように設計しても電界分布が
光ファイバの中心に集中しないので、既存のＤＳＦと比
較して曲げ損失特性を同程度に維持しながら、Ａｅｆｆ
を２倍以上大きくすることができた。すなわち、光の電
界密度が小さくなって光非線形現象が抑制されるため、
信号波形の劣化が軽減され、伝送速度および伝送距離を
拡大することができる。また、光ファイバの長手方向に
沿って零分散波長を１．５μｍ帯で変動させることによ
って波長間の位相整合条件を乱し、ＦＷＭの発生効率を
低くすることができ、ＷＤＭの波長間隔を小さくしてチ
ャネル数を増加させることができる。一方、Ａｅｆｆを
小さくすることにより、光ファイバ内の電界密度を高く
することができ、効率的に光非線形現象を発生させるこ
とができるため、光スイッチまたは波長変換デバイスに
適した光ファイバを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光非線形現象抑圧光ファイバの
断面図、および、その屈折率分布を示すグラフである。

【図２】コアと第３のクラッドとの比屈折率差αと、
波長分散との関係を示すグラフである。

【図３】第１のクラッドと第３のクラッドとの比屈折
率差βと、波長分散との関係を示すグラフである。

【図４】第２のクラッドの径と波長分散との関係を示
すグラフである。

【図５】ファイバ長と波長分散との関係を示すグラフ
である。

【図６】図１に係る光非線形現象抑圧光ファイバを用
いた伝送路構成を示すブロック図、および、伝送距離と
光出力レベルとの関係を示すグラフである。

【図７】本発明に係る光非線形現象誘起光ファイバの
断面図、および、その屈折率分布を示すグラフである。

【図８】コアと第３のクラッドとの比屈折率差αとＭ
ＦＤの関係を示すグラフである。

【図９】コア径と第１のクラッドの径との比とＭＦＤ
の関係を示すグラフである。

【図１０】波長分散変動幅とＦＷＭ発生効率との関係
を示すグラフである

【図１１】ファイバ長と波長分散との関係を示すグラ
フである。

【図１２】第１のクラッドと第３のクラッドとの比屈
折率差βとコア径の関係を示すグラフである。

【図１３】第１のクラッドと第３のクラッドとの比屈
折率差βとＡｅｆｆの関係を示すグラフである。

【図１４】波長と波長分散との関係を示すグラフであ
る。

【図１５】曲げ半径と曲げ損失との関係を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１…コア、２…第１のクラッド、３…第２のクラッド、
４…第３のクラッド、５…送信部、５ａ…光源、５ｂ，
６，７ｂ…光増幅器、７…受信部、７ａ…受光器、８…
光非線形現象抑圧光ファイバ、９…既存の光ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮島義昭東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈折率がｎ₀のコアと、このコアの周囲に形成されて屈折率がｎ₁の第１のクラ
ッドと、この第１のクラッドの周囲に形成されて屈折率がｎ₂の
第２のクラッドと、この第２のクラッドの周囲に形成されて屈折率がｎ₃の
第３のクラッドとを備え、前記屈折率は、ｎ₁＞ｎ₂＞
ｎ₃かつｎ₁＞ｎ₀の関係を有することを特徴とする光
ファイバ。
【請求項２】請求項１において、前記屈折率は、さらにｎ₃≧ｎ₀の関係を有することを特
徴とする光ファイバ。
【請求項３】請求項１において、前記屈折率は、さらにｎ₀＞ｎ₃の関係を有することを特
徴とする光ファイバ。
【請求項４】請求項１または２において、前記コアと前記第３のクラッドとの比屈折率差αは、前
記光ファイバの長手方向に沿って連続的に変化するよう
に構成されていることを特徴とする光ファイバ。
【請求項５】請求項１または２において、前記第１のクラッドと前記第３のクラッドとの比屈折率
差βは、前記光ファイバの長手方向に沿って連続的に変
化するように構成されていることを特徴とする光ファイ
バ。
【請求項６】請求項１または２において、前記第２のクラッドの径は、前記光ファイバの長手方向
に沿って連続的に変化するように構成されていることを
特徴とする光ファイバ。
【請求項７】請求項４において、前記コアと前記第３のクラッドとの比屈折率差αは、前
記光ファイバの長手方向に沿って単調増加または単調減
少するように構成されていることを特徴とする光ファイ
バ。
【請求項８】請求項５において、前記第１のクラッドと前記第３のクラッドとの比屈折率
差βは、前記光ファイバの長手方向に沿って単調増加ま
たは単調減少するように構成されていることを特徴とす
る光ファイバ。
【請求項９】請求項６において、前記第２のクラッドの径が、前記光ファイバの長手方向
に沿って単調増加または単調減少するように構成されて
いることを特徴とする光ファイバ。