JPH1039155A - 分散補償ファイバ及びそれを含む光伝送システム - Google Patents
分散補償ファイバ及びそれを含む光伝送システムInfo
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- JPH1039155A JPH1039155A JP9096133A JP9613397A JPH1039155A JP H1039155 A JPH1039155 A JP H1039155A JP 9096133 A JP9096133 A JP 9096133A JP 9613397 A JP9613397 A JP 9613397A JP H1039155 A JPH1039155 A JP H1039155A
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、１．５５μｍ波長帯において、
適用される伝送システム全体の波長分散及び分散スロー
プを改善することを目的とする。 【解決手段】 この発明に係る分散補償ファイバ１００
は、波長１．５５μｍ帯の光に対して、少なくとも、−
４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下
の波長分散と、−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ−
０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープとを有
し、当該分散補償ファイバ１００と補償対象である分散
シフトファイバ５００とを適切な長さの比で縦続接続す
ることにより、１．５５μｍ波長帯において、当該分散
補償ファイバ１００を含むシステム全体の波長分散及び
分散スロープを改善することができる。
適用される伝送システム全体の波長分散及び分散スロー
プを改善することを目的とする。 【解決手段】 この発明に係る分散補償ファイバ１００
は、波長１．５５μｍ帯の光に対して、少なくとも、−
４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下
の波長分散と、−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ−
０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープとを有
し、当該分散補償ファイバ１００と補償対象である分散
シフトファイバ５００とを適切な長さの比で縦続接続す
ることにより、１．５５μｍ波長帯において、当該分散
補償ファイバ１００を含むシステム全体の波長分散及び
分散スロープを改善することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、１．５５μｍ波
長帯の波長多重信号光を利用した長距離かつ大容量の光
通信を可能にする光ファイバ伝送路網に適用される分散
補償ファイバ及びそれを含む光伝送システムに関するも
のである。
長帯の波長多重信号光を利用した長距離かつ大容量の光
通信を可能にする光ファイバ伝送路網に適用される分散
補償ファイバ及びそれを含む光伝送システムに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高度情報化社会の到来による
社会的ニーズから、光ファイバ伝送路網を利用した画像
通信などの大容量高速通信や、国際通信などの長距離通
信に関する研究開発が盛んに行われている。
社会的ニーズから、光ファイバ伝送路網を利用した画像
通信などの大容量高速通信や、国際通信などの長距離通
信に関する研究開発が盛んに行われている。
【０００３】この長距離かつ大容量の光通信を実現する
光ファイバ伝送路網では、まず、伝送路が単一モードの
伝搬のみを許す光ファイバである必要がある。なぜな
ら、多モード通信の場合には、モード分散（伝搬モード
ごとの群速度の差による分散）で表される）が不可避的
に発生するからである。
光ファイバ伝送路網では、まず、伝送路が単一モードの
伝搬のみを許す光ファイバである必要がある。なぜな
ら、多モード通信の場合には、モード分散（伝搬モード
ごとの群速度の差による分散）で表される）が不可避的
に発生するからである。
【０００４】そこで、まず伝送路として考えられたの
が、単一モードの伝搬のみが許されるシングルモード光
ファイバである。ところが、シングルモード光ファイバ
では、モード分散が発生することはないが、材料分散
（光ファイバの材料に固有の屈折率の波長依存性による
分散）と構造分散（伝搬モードの群速度の波長依存性に
よる分散）との和で表される波長分散が伝送容量を制限
する。すなわち、光源から出力される光の波長が単一で
あると言っても、厳密には一定のスペクトル幅を有する
ので、このスペクトル幅を有する光パルスが、所定の波
長分散特性を有するシングルモード光ファイバ中を伝搬
すると、光パルスの幅が拡がりパルス形状が崩れてしま
う。この波長分散は、単位スペクトル幅（ｎｍ）及び単
位光ファイバ長（ｋｍ）あたりの伝搬遅延時間差とし
て、単位（ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ）で表される。
が、単一モードの伝搬のみが許されるシングルモード光
ファイバである。ところが、シングルモード光ファイバ
では、モード分散が発生することはないが、材料分散
（光ファイバの材料に固有の屈折率の波長依存性による
分散）と構造分散（伝搬モードの群速度の波長依存性に
よる分散）との和で表される波長分散が伝送容量を制限
する。すなわち、光源から出力される光の波長が単一で
あると言っても、厳密には一定のスペクトル幅を有する
ので、このスペクトル幅を有する光パルスが、所定の波
長分散特性を有するシングルモード光ファイバ中を伝搬
すると、光パルスの幅が拡がりパルス形状が崩れてしま
う。この波長分散は、単位スペクトル幅（ｎｍ）及び単
位光ファイバ長（ｋｍ）あたりの伝搬遅延時間差とし
て、単位（ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ）で表される。
【０００５】光ファイバの材料として一般的に用いられ
る石英ガラス（silica glass）では、材料分散は波長
１．２６〜１．２９μｍ付近でゼロになることが知られ
ている。また、構造分散は光ファイバのパラメータによ
り変化するため、光ファイバのパラメータを最適に設計
すると、波長１．３〜１．３２μｍ付近で材料分散と構
造分散とが相殺されて波長分散をゼロとすることができ
る。したがって、シングルモード光ファイバを用いれ
ば、波長１．３μｍ付近において、多モード光ファイバ
に比べてより長距離かつ大容量の光通信が可能であり、
実際に、通信距離が数百ｋｍで通信容量が数百Ｍｂｉｔ
／秒の光通信に用いられている。
る石英ガラス（silica glass）では、材料分散は波長
１．２６〜１．２９μｍ付近でゼロになることが知られ
ている。また、構造分散は光ファイバのパラメータによ
り変化するため、光ファイバのパラメータを最適に設計
すると、波長１．３〜１．３２μｍ付近で材料分散と構
造分散とが相殺されて波長分散をゼロとすることができ
る。したがって、シングルモード光ファイバを用いれ
ば、波長１．３μｍ付近において、多モード光ファイバ
に比べてより長距離かつ大容量の光通信が可能であり、
実際に、通信距離が数百ｋｍで通信容量が数百Ｍｂｉｔ
／秒の光通信に用いられている。
【０００６】しかしながら、光ファイバの伝送損失は
１．５５μｍ波長帯で最も小さく、このことから、１．
５５μｍ波長帯の光を利用して、光通信を行うことが望
まれた。このため、波長分散がゼロとなる波長（零分散
波長）がこの波長帯にシフトされた分散シフトファイバ
が開発された。この分散シフトファイバは、材料分散に
ついては大きく変更することができないため、その屈折
率プロファイルを最適に設計して構造分散の値を変える
ことにより、零分散波長が１．５５μｍ付近に設定され
る。また、この分散シフトファイバは、エルビウム（Ｅ
ｒ）添加光ファイバ増幅器とともに、１．５５μｍ波長
帯の波長多重信号光を利用した、長距離で通信容量が数
Ｇｂｉｔ／秒の光伝送システムに採用される。
１．５５μｍ波長帯で最も小さく、このことから、１．
５５μｍ波長帯の光を利用して、光通信を行うことが望
まれた。このため、波長分散がゼロとなる波長（零分散
波長）がこの波長帯にシフトされた分散シフトファイバ
が開発された。この分散シフトファイバは、材料分散に
ついては大きく変更することができないため、その屈折
率プロファイルを最適に設計して構造分散の値を変える
ことにより、零分散波長が１．５５μｍ付近に設定され
る。また、この分散シフトファイバは、エルビウム（Ｅ
ｒ）添加光ファイバ増幅器とともに、１．５５μｍ波長
帯の波長多重信号光を利用した、長距離で通信容量が数
Ｇｂｉｔ／秒の光伝送システムに採用される。
【０００７】一方で、シングルモード光ファイバは、こ
れまでに既に多数敷設されており、既存のシングルモー
ド光ファイバの伝送路網を利用して１．５５μｍ波長帯
の光通信を行いたいとのニーズがある。そこで、１．５
５μｍ波長帯において正の波長分散を有するシングルモ
ード光ファイバに、負の波長分散及び負の分散スロープ
を有する分散補償ファイバを縦続接続して、これにより
光伝送路全体として波長分散及び分散スロープを相殺し
ようとする試みがなされている（例えば、特開平６−１
１６２０号公報）。
れまでに既に多数敷設されており、既存のシングルモー
ド光ファイバの伝送路網を利用して１．５５μｍ波長帯
の光通信を行いたいとのニーズがある。そこで、１．５
５μｍ波長帯において正の波長分散を有するシングルモ
ード光ファイバに、負の波長分散及び負の分散スロープ
を有する分散補償ファイバを縦続接続して、これにより
光伝送路全体として波長分散及び分散スロープを相殺し
ようとする試みがなされている（例えば、特開平６−１
１６２０号公報）。
【０００８】なお、分散スロープは、波長分散を示すグ
ラフにおける、該グラフの傾きで与えられる。
ラフにおける、該グラフの傾きで与えられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の分散シフトファ
イバでは、波長１．５５μｍ付近の所定波長においてそ
の波長分散がゼロになるよう設計されている。しかしな
がら、その波長（零分散波長）の周辺では波長分散はゼ
ロではなく、波長分散の符合を正とすると、一般に波長
が長いほど波長分散が大きくなる。換言すれば、分散ス
ロープ（波長分散の波長依存性であって、単位（ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2）で表される）が正符合である。このこと
は、さらに伝送容量を大容量化すべく、互いに異なる波
長の信号光成分を多重化する波長分割多重（ＷＤＭ: Wa
velength Division Multiplex）方式による通信の場合
に問題となる。つまり、１．５５μｍ波長帯の波長多重
信号光（複数の波長を有する）のうち、より長い波長の
信号光成分に対して波長分散がより大きく（正の値）な
り、波長のより短い信号光成分に対して波長分散がより
小さく（負の値）なる傾向（正の分散スロープを有す
る）があるので、これによりＷＤＭ方式の大容量化の限
界が生じる。
イバでは、波長１．５５μｍ付近の所定波長においてそ
の波長分散がゼロになるよう設計されている。しかしな
がら、その波長（零分散波長）の周辺では波長分散はゼ
ロではなく、波長分散の符合を正とすると、一般に波長
が長いほど波長分散が大きくなる。換言すれば、分散ス
ロープ（波長分散の波長依存性であって、単位（ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2）で表される）が正符合である。このこと
は、さらに伝送容量を大容量化すべく、互いに異なる波
長の信号光成分を多重化する波長分割多重（ＷＤＭ: Wa
velength Division Multiplex）方式による通信の場合
に問題となる。つまり、１．５５μｍ波長帯の波長多重
信号光（複数の波長を有する）のうち、より長い波長の
信号光成分に対して波長分散がより大きく（正の値）な
り、波長のより短い信号光成分に対して波長分散がより
小さく（負の値）なる傾向（正の分散スロープを有す
る）があるので、これによりＷＤＭ方式の大容量化の限
界が生じる。
【００１０】一方、１．５５μｍ波長帯において波長分
散及び分散スロープの双方が略ゼロとなる分散フラット
光ファイバの研究について、例えば、久保ら、「二重ク
ラッド型低分散ＳＭファイバの諸特性」、１９９０年電
子情報通信学会春季全国大会予稿集、Ｃ−３７４、及
び、P.K. Bachmann et.al., "Dispersion-Flattened Si
ngle-Mode Fibers Prepared with PCVD: Performance,
Limitations, Design Optimization", J. of Lightwave
Technol., Vol.LT-4, No.2, pp.858-863 (1986)）に報
告されている。しかしながら、当該分散フラットファイ
バは、コア径等のサイズや屈折率プロファイルを極めて
精密に制御する必要があり製造が困難であるため、未だ
実用化には至っていない。
散及び分散スロープの双方が略ゼロとなる分散フラット
光ファイバの研究について、例えば、久保ら、「二重ク
ラッド型低分散ＳＭファイバの諸特性」、１９９０年電
子情報通信学会春季全国大会予稿集、Ｃ−３７４、及
び、P.K. Bachmann et.al., "Dispersion-Flattened Si
ngle-Mode Fibers Prepared with PCVD: Performance,
Limitations, Design Optimization", J. of Lightwave
Technol., Vol.LT-4, No.2, pp.858-863 (1986)）に報
告されている。しかしながら、当該分散フラットファイ
バは、コア径等のサイズや屈折率プロファイルを極めて
精密に制御する必要があり製造が困難であるため、未だ
実用化には至っていない。
【００１１】この発明は以上のような課題を解決するた
めになされたもので、補償対象である従来の光ファイバ
伝送路と、この発明に係る分散補償ファイバとをそれぞ
れ適当な長さにして光学的に接続することにより、１．
５５μｍ波長帯において光伝送路全体の波長分散及び分
散スロープを改善し（波長分散及び分散スロープの絶対
値をゼロに近づける）、長距離かつ大容量の光通信を可
能にする分散補償ファイバ、及びそれを含む光伝送シス
テムを提供することを目的としている。
めになされたもので、補償対象である従来の光ファイバ
伝送路と、この発明に係る分散補償ファイバとをそれぞ
れ適当な長さにして光学的に接続することにより、１．
５５μｍ波長帯において光伝送路全体の波長分散及び分
散スロープを改善し（波長分散及び分散スロープの絶対
値をゼロに近づける）、長距離かつ大容量の光通信を可
能にする分散補償ファイバ、及びそれを含む光伝送シス
テムを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係る分散補償
ファイバは、主に、零分散波長が１４５０〜１６５０ｎ
ｍの範囲に設定された分散シフトファイバ及びこの分散
シフトファイバを含む光ファイバ伝送路を、その補償対
象としている。さらに、好ましくは、この発明に係る分
散補償ファイバは、零分散波長が１４５０〜１５５０ｎ
ｍの範囲に設定された分散シフトファイバ及びこの分散
シフトファイバを含む光ファイバ伝送路を、その補償対
象としている。これら分散補償対象は、いずれも正の分
散スロープを有する。
ファイバは、主に、零分散波長が１４５０〜１６５０ｎ
ｍの範囲に設定された分散シフトファイバ及びこの分散
シフトファイバを含む光ファイバ伝送路を、その補償対
象としている。さらに、好ましくは、この発明に係る分
散補償ファイバは、零分散波長が１４５０〜１５５０ｎ
ｍの範囲に設定された分散シフトファイバ及びこの分散
シフトファイバを含む光ファイバ伝送路を、その補償対
象としている。これら分散補償対象は、いずれも正の分
散スロープを有する。
【００１３】したがって、この発明に係る分散補償ファ
イバは、１．５５μｍ波長帯の光に対する諸特性とし
て、−４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ以下の波長分散と、−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上
かつ−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープ
と、０．５ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失と、０．７ｐｓ・
ｋｍ-1/2以下の偏波モード分散と、４．５μｍ以上かつ
６．５μｍ以下のモードフィールド径と、２ｍの基準長
において０．７μｍ以上かつ１．７μｍ以下のカットオ
フ波長と、そして、１００ｄＢ／ｍ以下の、直径２０ｍ
ｍでの曲げ損失とを有することを特徴としている。
イバは、１．５５μｍ波長帯の光に対する諸特性とし
て、−４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ以下の波長分散と、−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上
かつ−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープ
と、０．５ｄＢ／ｋｍ以下の伝送損失と、０．７ｐｓ・
ｋｍ-1/2以下の偏波モード分散と、４．５μｍ以上かつ
６．５μｍ以下のモードフィールド径と、２ｍの基準長
において０．７μｍ以上かつ１．７μｍ以下のカットオ
フ波長と、そして、１００ｄＢ／ｍ以下の、直径２０ｍ
ｍでの曲げ損失とを有することを特徴としている。
【００１４】なお、この明細書において、１．５５μｍ
波長帯とは、波長１５００〜１６００ｎｍの範囲の帯域
を意味する。
波長帯とは、波長１５００〜１６００ｎｍの範囲の帯域
を意味する。
【００１５】当該分散補償ファイバと、補償対象である
光ファイバ（主に、分散シフトファイバあるいはこの分
散シフトファイバを含む伝送システム）とが所定長比で
光学的に接続されることにより、１．５５μｍ波長帯に
おいて伝送路全体の波長分散、及び分散スロープを改善
することが可能となる。さらに、これらの特性、並び
に、伝送損失、偏波モード分散、モードフィールド径、
カットオフ波長（２ｍの基準長におけるカットオフ波
長）及び曲げ損失（直径２０ｍｍでの曲げ損失）それぞ
れの条件から、長距離かつ大容量の光通信が可能とな
る。
光ファイバ（主に、分散シフトファイバあるいはこの分
散シフトファイバを含む伝送システム）とが所定長比で
光学的に接続されることにより、１．５５μｍ波長帯に
おいて伝送路全体の波長分散、及び分散スロープを改善
することが可能となる。さらに、これらの特性、並び
に、伝送損失、偏波モード分散、モードフィールド径、
カットオフ波長（２ｍの基準長におけるカットオフ波
長）及び曲げ損失（直径２０ｍｍでの曲げ損失）それぞ
れの条件から、長距離かつ大容量の光通信が可能とな
る。
【００１６】また、この発明に係る分散補償ファイバ
は、１．５５μｍ波長帯の光に対して、その波長分散
が、−２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ−５ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ、そして、分散スロープが、−０．４ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ2以上かつ−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下である
ことがより好ましい。このように、波長分散及び分散ス
ロープを設定することにより、当該分散補償ファイバを
含む光伝送システム（零分散波長が、波長１４５０〜１
６５０ｎｍ、好ましくは１４５０〜１５５０ｎｍの範囲
に設定された分散シフトファイバを含む）全体を、さら
に好適に補償することができる（全体の波長分散及び分
散スロープの絶対値をよりゼロに近づけられる）。
は、１．５５μｍ波長帯の光に対して、その波長分散
が、−２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ−５ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ、そして、分散スロープが、−０．４ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ2以上かつ−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下である
ことがより好ましい。このように、波長分散及び分散ス
ロープを設定することにより、当該分散補償ファイバを
含む光伝送システム（零分散波長が、波長１４５０〜１
６５０ｎｍ、好ましくは１４５０〜１５５０ｎｍの範囲
に設定された分散シフトファイバを含む）全体を、さら
に好適に補償することができる（全体の波長分散及び分
散スロープの絶対値をよりゼロに近づけられる）。
【００１７】以上の特性を得るため、この発明に係る分
散補償ファイバは、少なくとも、所定の屈折率を有する
ガラス領域であって、３．５μｍ以上かつ６．０μｍ以
下の外径を有するコア領域と、コア領域の外周に設けら
れ、かつ該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラ
ッド領域と、そして、内側クラッド領域の外周に設けら
れ、かつ該内側クラッド領域よりも高くコア領域よりも
低い屈折率を有する外側クラッド領域とを備えた、石英
ガラスを主成分とするシングルモード光ファイバであ
る。特に、当該分散補償ファイバは、上記内側クラッド
領域の外径に対する上記コア領域の外径の比は、０．３
以上かつ０．５以下であり、上記外側クラッド領域と上
記コア領域における最大屈折率の部位との比屈折率差
は、０．６％以上かつ１．４％以下であり、そして、上
記外側クラッド領域と上記内側クラッド領域における最
小屈折率を有する部位との比屈折率差は、０．２５％以
上かつ０．６５％以下であることを特徴としている。
散補償ファイバは、少なくとも、所定の屈折率を有する
ガラス領域であって、３．５μｍ以上かつ６．０μｍ以
下の外径を有するコア領域と、コア領域の外周に設けら
れ、かつ該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラ
ッド領域と、そして、内側クラッド領域の外周に設けら
れ、かつ該内側クラッド領域よりも高くコア領域よりも
低い屈折率を有する外側クラッド領域とを備えた、石英
ガラスを主成分とするシングルモード光ファイバであ
る。特に、当該分散補償ファイバは、上記内側クラッド
領域の外径に対する上記コア領域の外径の比は、０．３
以上かつ０．５以下であり、上記外側クラッド領域と上
記コア領域における最大屈折率の部位との比屈折率差
は、０．６％以上かつ１．４％以下であり、そして、上
記外側クラッド領域と上記内側クラッド領域における最
小屈折率を有する部位との比屈折率差は、０．２５％以
上かつ０．６５％以下であることを特徴としている。
【００１８】さらに、当該分散補償ファイバが３重クラ
ッド構造を有する場合、当該分散補償ファイバは、上記
内側クラッド領域と外側クラッド領域との間に、該外側
クラッドよりも高くコア領域よりも低い屈折率を有する
中間クラッド領域を備える。なお、この中間クラッド領
域における最大屈折率を有する部位と外側クラッド領域
との比屈折率差は、０．２％以上かつ０．５％以下であ
る。
ッド構造を有する場合、当該分散補償ファイバは、上記
内側クラッド領域と外側クラッド領域との間に、該外側
クラッドよりも高くコア領域よりも低い屈折率を有する
中間クラッド領域を備える。なお、この中間クラッド領
域における最大屈折率を有する部位と外側クラッド領域
との比屈折率差は、０．２％以上かつ０．５％以下であ
る。
【００１９】以上の構成を備えた、この発明に係る分散
補償ファイバは、上記コア領域に、ゲルマニウム元素が
添加され、そして、上記内側クラッド領域に、フッ素元
素が添加されていることが、少ないドーパント濃度で十
分な比屈折率差を得る上で好ましい。加えて、上記外側
クラッド領域にも、フッ素元素が添加された構成も実現
可能である。
補償ファイバは、上記コア領域に、ゲルマニウム元素が
添加され、そして、上記内側クラッド領域に、フッ素元
素が添加されていることが、少ないドーパント濃度で十
分な比屈折率差を得る上で好ましい。加えて、上記外側
クラッド領域にも、フッ素元素が添加された構成も実現
可能である。
【００２０】さらに、この発明に係る分散補償ファイバ
は、該分散補償ファイバと光学的に接続された、光伝送
路の一部を構成する他の光ファイバ（補償対象）ととも
に光伝送システムを構成する（図１参照）。当該分散補
償ファイバを含む光伝送システムは、光伝送路全体とし
て、１．５μｍ波長帯の光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍ2以上かつ０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分
散スロープを有するのが好ましく、このような光伝送シ
ステムでは、長距離でかつ大容量の光伝送が可能とな
り、特に、ＷＤＭ方式により多波長の光を利用した光通
信を実現する場合には、さらに長距離でかつ大容量の光
通信が可能となる。
は、該分散補償ファイバと光学的に接続された、光伝送
路の一部を構成する他の光ファイバ（補償対象）ととも
に光伝送システムを構成する（図１参照）。当該分散補
償ファイバを含む光伝送システムは、光伝送路全体とし
て、１．５μｍ波長帯の光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍ2以上かつ０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分
散スロープを有するのが好ましく、このような光伝送シ
ステムでは、長距離でかつ大容量の光伝送が可能とな
り、特に、ＷＤＭ方式により多波長の光を利用した光通
信を実現する場合には、さらに長距離でかつ大容量の光
通信が可能となる。
【００２１】なお、当該分散補償ファイバとともに光伝
送システムの光伝送路を構成する、分散補償の対象であ
る光ファイバ伝送路は、その零分散波長が１５６０ｎｍ
以下にシフトされた分散シフトファイバであることが好
ましい。補償対象が１．５６μｍ以下の零分散波長を有
する分散シフトファイバである場合には、該分散シフト
ファイバの波長分散及び波長分散スロープは、この発明
に係る分散補償ファイバにより容易に補償される。
送システムの光伝送路を構成する、分散補償の対象であ
る光ファイバ伝送路は、その零分散波長が１５６０ｎｍ
以下にシフトされた分散シフトファイバであることが好
ましい。補償対象が１．５６μｍ以下の零分散波長を有
する分散シフトファイバである場合には、該分散シフト
ファイバの波長分散及び波長分散スロープは、この発明
に係る分散補償ファイバにより容易に補償される。
【００２２】加えて、以上のように当該分散補償ファイ
バと補償対象である分散シフトファイバを含む光伝送シ
ステムは、さらに光伝送路の一部を構成する光ファイバ
増幅器を備えてもよい。この光ファイバ増幅器は、コア
領域にエルビウム元素が添加された増幅用光ファイバ
と、該増幅用光ファイバ内のエルビウム元素を励起する
励起光を、該増幅用光ファイバに出力するための励起光
源と、そして、該励起光源と該増幅用光ファイバとを光
学的に結合させるための光結合器とを、少なくとも備え
る。なお、この該光伝送システム中に挿入される増幅用
光ファイバの長さは、当該分散補償ファイバの補償対象
である、分散シフトファイバあるいは該分散シフトファ
イバを含む光伝送路全体の長さと比較して、非常に短い
ため、光伝送路全体として補償すべき波長分散及び分散
スロープへの寄与は無視できる。
バと補償対象である分散シフトファイバを含む光伝送シ
ステムは、さらに光伝送路の一部を構成する光ファイバ
増幅器を備えてもよい。この光ファイバ増幅器は、コア
領域にエルビウム元素が添加された増幅用光ファイバ
と、該増幅用光ファイバ内のエルビウム元素を励起する
励起光を、該増幅用光ファイバに出力するための励起光
源と、そして、該励起光源と該増幅用光ファイバとを光
学的に結合させるための光結合器とを、少なくとも備え
る。なお、この該光伝送システム中に挿入される増幅用
光ファイバの長さは、当該分散補償ファイバの補償対象
である、分散シフトファイバあるいは該分散シフトファ
イバを含む光伝送路全体の長さと比較して、非常に短い
ため、光伝送路全体として補償すべき波長分散及び分散
スロープへの寄与は無視できる。
【００２３】一方、この発明に係る分散補償ファイバ
は、そのコア領域に、エルビウム元素が添加された構成
でもよい。このようにエルビウム元素を含む当該分散補
償ファイバは、増幅用光ファイバとして機能することが
できる。
は、そのコア領域に、エルビウム元素が添加された構成
でもよい。このようにエルビウム元素を含む当該分散補
償ファイバは、増幅用光ファイバとして機能することが
できる。
【００２４】したがって、コア領域にエルビウム元素が
添加された当該分散補償ファイバを含む光伝送システム
は、この発明に係る分散補償ファイバと、該分散補償フ
ァイバと光学的に接続された、光伝送路の一部を構成す
る他の光ファイバ（補償対象）と、該分散補償ファイバ
内のエルビウム元素を励起する励起光を、該分散補償フ
ァイバに出力するための励起光源と、そして、該励起光
源と該分散補償ファイバとを光学的に結合させるための
光結合器とを備える。この構成により、当該分散補償フ
ァイバを含む光伝送システムは、光伝送路全体として、
１．５μｍ波長帯の光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ2以上かつ０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散ス
ロープを有する。このような光伝送システムでは、より
長距離かつ大容量で低損失の光通信が可能となる。
添加された当該分散補償ファイバを含む光伝送システム
は、この発明に係る分散補償ファイバと、該分散補償フ
ァイバと光学的に接続された、光伝送路の一部を構成す
る他の光ファイバ（補償対象）と、該分散補償ファイバ
内のエルビウム元素を励起する励起光を、該分散補償フ
ァイバに出力するための励起光源と、そして、該励起光
源と該分散補償ファイバとを光学的に結合させるための
光結合器とを備える。この構成により、当該分散補償フ
ァイバを含む光伝送システムは、光伝送路全体として、
１．５μｍ波長帯の光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍ2以上かつ０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散ス
ロープを有する。このような光伝送システムでは、より
長距離かつ大容量で低損失の光通信が可能となる。
【００２５】なお、この光ファイバ増幅器（この発明に
係る分散補償ファイバを有する）を含む光伝送システム
において、上記分散補償の対象は、その零分散波長が１
５６０ｎｍ以下にシフトされた分散シフトファイバであ
ることが好ましい。
係る分散補償ファイバを有する）を含む光伝送システム
において、上記分散補償の対象は、その零分散波長が１
５６０ｎｍ以下にシフトされた分散シフトファイバであ
ることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る分散補償フ
ァイバ及びそれを含む光伝送システムについて、図１〜
図１１を用いて説明する。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。
ァイバ及びそれを含む光伝送システムについて、図１〜
図１１を用いて説明する。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。
【００２７】この発明に係る分散補償ファイバは、１．
５５μｍ波長帯において以下のような特性を有する。す
なわち、波長分散は−４０〜０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範
囲、分散スロープは−０．５〜−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ2 の範囲、伝送損失は０．５ｄＢ／ｋｍ以下、偏波モ
ード分散（ＰＭＤ）は０．７ｐｓ・ｋｍ-1/2以下、モー
ドフィールド径（ＭＦＤ）は４．５〜６．５μｍの範
囲、カットオフ波長は０．７〜１．７μｍの範囲、そし
て、直径２０ｍｍでの曲げ損失は１００ｄＢ／ｍ以下で
ある。
５５μｍ波長帯において以下のような特性を有する。す
なわち、波長分散は−４０〜０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範
囲、分散スロープは−０．５〜−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ2 の範囲、伝送損失は０．５ｄＢ／ｋｍ以下、偏波モ
ード分散（ＰＭＤ）は０．７ｐｓ・ｋｍ-1/2以下、モー
ドフィールド径（ＭＦＤ）は４．５〜６．５μｍの範
囲、カットオフ波長は０．７〜１．７μｍの範囲、そし
て、直径２０ｍｍでの曲げ損失は１００ｄＢ／ｍ以下で
ある。
【００２８】なお、１．５５μｍ波長帯の光伝送の場
合、一般に、２ｍの基準長（ＣＣＩＴＴ−Ｇ．６５０に
よる測定法）で信号光波長よりも短い１．５５μｍ以下
のカットオフ波長が選択される。カットオフ波長の一般
的な評価の基準である２ｍという短い長さでは、当該分
散シフトファイバの場合、伝送光の基底モードばかりで
はなく高次モードも伝搬することもある（例えば２ｍの
基準長でのカットオフ波長が１．７μｍの場合）。しか
しながら、高次モードは基底モードと比べて分散シフト
ファイバ中の伝搬における減衰率が高いので、数ｋｍの
伝搬長であれば基底モードに比べて十分に小さくなる。
したがって、海底通信ケーブルのように伝搬距離が数百
から数千ｋｍに及ぶ場合には、高次モードによる問題が
生じることはない。また、上記曲げ損失は、直径２０ｍ
ｍの心棒（mandrel）に巻きつけられた状態で測定され
た、当該分散補償ファイバの伝送損失の増加分である。
そして、この明細書において、１．５５μｍ波長帯と
は、１５００〜１６００ｎｍの範囲の帯域である。
合、一般に、２ｍの基準長（ＣＣＩＴＴ−Ｇ．６５０に
よる測定法）で信号光波長よりも短い１．５５μｍ以下
のカットオフ波長が選択される。カットオフ波長の一般
的な評価の基準である２ｍという短い長さでは、当該分
散シフトファイバの場合、伝送光の基底モードばかりで
はなく高次モードも伝搬することもある（例えば２ｍの
基準長でのカットオフ波長が１．７μｍの場合）。しか
しながら、高次モードは基底モードと比べて分散シフト
ファイバ中の伝搬における減衰率が高いので、数ｋｍの
伝搬長であれば基底モードに比べて十分に小さくなる。
したがって、海底通信ケーブルのように伝搬距離が数百
から数千ｋｍに及ぶ場合には、高次モードによる問題が
生じることはない。また、上記曲げ損失は、直径２０ｍ
ｍの心棒（mandrel）に巻きつけられた状態で測定され
た、当該分散補償ファイバの伝送損失の増加分である。
そして、この明細書において、１．５５μｍ波長帯と
は、１５００〜１６００ｎｍの範囲の帯域である。
【００２９】この発明に係る分散補償ファイバは、後述
するように、補償対象である他の光ファイバ（例えば、
シングルモード光ファイバ、分散シフトファイバ、これ
らファイバを含む光ファイバ伝送路全体）の波長分散だ
けでなく分散スロープをも補償するものである。特に、
分散シフトファイバの波長分散及び分散スロープを補償
するのに好適である。また、波長分散が−２０〜−５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲内であり、かつ分散スロープが−
０．４〜−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内であれ
ば、分散シフトファイバの波長分散及び分散スロープを
補償する上でより好ましい。
するように、補償対象である他の光ファイバ（例えば、
シングルモード光ファイバ、分散シフトファイバ、これ
らファイバを含む光ファイバ伝送路全体）の波長分散だ
けでなく分散スロープをも補償するものである。特に、
分散シフトファイバの波長分散及び分散スロープを補償
するのに好適である。また、波長分散が−２０〜−５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲内であり、かつ分散スロープが−
０．４〜−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内であれ
ば、分散シフトファイバの波長分散及び分散スロープを
補償する上でより好ましい。
【００３０】次に、この発明に係る分散補償ファイバ含
む光伝送システムの構成について図１及び図２を用いて
説明する。
む光伝送システムの構成について図１及び図２を用いて
説明する。
【００３１】図１は、この発明に係る分散補償ファイバ
１００と主な補償対象である分散シフトファイバ５００
とが光学的に接続された光伝送システムの構成を示す図
である。この光伝送システムにおいて、当該分散補償フ
ァイバ１００の一端（入射端）は光ファイバ伝送路１０
（シングルモード光ファイバ）を介して送信器ＴＸと光
学的に接続されるとともに、他端（出射端）は分散シフ
トファイバ５００の一端（入射端）に光学的に接続され
ている。さらに、分散シフトファイバ５００の他端（出
射端）は、光ファイバ伝送路１０（シングルモード光フ
ァイバ）を介して光学的に受信器ＲＸに接続されてい
る。なお、図１では、当該分散補償ファイバ１００は、
分散シフトファイバ５００の上流側に配置されている
が、該分散シフトファイバ５００の下流側に配置されて
もよい。また、図１に示された光伝送システムの光伝送
路は、双方向通信可能な光伝送路網であってもよい。
１００と主な補償対象である分散シフトファイバ５００
とが光学的に接続された光伝送システムの構成を示す図
である。この光伝送システムにおいて、当該分散補償フ
ァイバ１００の一端（入射端）は光ファイバ伝送路１０
（シングルモード光ファイバ）を介して送信器ＴＸと光
学的に接続されるとともに、他端（出射端）は分散シフ
トファイバ５００の一端（入射端）に光学的に接続され
ている。さらに、分散シフトファイバ５００の他端（出
射端）は、光ファイバ伝送路１０（シングルモード光フ
ァイバ）を介して光学的に受信器ＲＸに接続されてい
る。なお、図１では、当該分散補償ファイバ１００は、
分散シフトファイバ５００の上流側に配置されている
が、該分散シフトファイバ５００の下流側に配置されて
もよい。また、図１に示された光伝送システムの光伝送
路は、双方向通信可能な光伝送路網であってもよい。
【００３２】一方、図２は、この発明に係る分散補償フ
ァイバを含む光伝送システムであって、その光伝送路中
に光ファイバ増幅器６００が配置されている。特に、こ
の光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイバ６１０
（少なくともコア領域にエルビウム元素が添加されてい
る）は、当該光伝送システムの伝送路の一部を構成して
いる。
ァイバを含む光伝送システムであって、その光伝送路中
に光ファイバ増幅器６００が配置されている。特に、こ
の光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイバ６１０
（少なくともコア領域にエルビウム元素が添加されてい
る）は、当該光伝送システムの伝送路の一部を構成して
いる。
【００３３】図２の光伝送路において、その一端（入射
端）が光ファイバ伝送路１０（シングルモード光ファイ
バ）を介して送信器ＴＸと光学的に接続された光ファイ
バは、この発明に係る分散補償ファイバ１００と分散シ
フトファイバ５００とが縦続接続された図１に示された
構造の光ファイバ伝送路と同様の構成にすることが可能
である。一方、この光ファイバ伝送路７００の他端（出
射端）と光学的に接続される上記光ファイバ増幅器６０
０の一端（入射端）との間には光アイソレータ８００は
配置され、該光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイ
バ６１０中のエルビウム元素を励起するための励起光
が、当該光伝送路中を伝搬するのを防止している。この
光ファイバ増幅器６００の他端（出射端）は、光ファイ
バ伝送路１０（シングルモード光ファイバ）を介して受
信器ＲＸと光学的に接続されている。なお、上記光ファ
イバ伝送路７００及び光ファイバ増幅器６００の配置位
置には特に制限はなく、また、当該光伝送システムにお
ける光伝送路は双方向光通信が可能な構成であってもよ
い。
端）が光ファイバ伝送路１０（シングルモード光ファイ
バ）を介して送信器ＴＸと光学的に接続された光ファイ
バは、この発明に係る分散補償ファイバ１００と分散シ
フトファイバ５００とが縦続接続された図１に示された
構造の光ファイバ伝送路と同様の構成にすることが可能
である。一方、この光ファイバ伝送路７００の他端（出
射端）と光学的に接続される上記光ファイバ増幅器６０
０の一端（入射端）との間には光アイソレータ８００は
配置され、該光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイ
バ６１０中のエルビウム元素を励起するための励起光
が、当該光伝送路中を伝搬するのを防止している。この
光ファイバ増幅器６００の他端（出射端）は、光ファイ
バ伝送路１０（シングルモード光ファイバ）を介して受
信器ＲＸと光学的に接続されている。なお、上記光ファ
イバ伝送路７００及び光ファイバ増幅器６００の配置位
置には特に制限はなく、また、当該光伝送システムにお
ける光伝送路は双方向光通信が可能な構成であってもよ
い。
【００３４】このように当該光伝送システムの光伝送路
中に配置された光ファイバ増幅器６００は、少なくとも
コア領域にエルビウム元素が添加された増幅用光ファイ
バ６１０と、この増幅用光ファイバ６１０内のエルビウ
ム元素を励起する励起光を、該増幅用光ファイバ６１０
に出力するための励起光源６４０と、そして、該励起光
源６４０と該増幅用光ファイバ６１０とを光学的に結合
させるための光結合器６２０とを備えている。なお、図
２中の６３０は無反射終端である。また、この光ファイ
バ増幅器６００の増幅用光ファイバ６１０の長さは、光
伝送路全体への波長分散及び分散スロープの寄与は無視
できるほど、光伝送路全体の長さに比べて十分に短い。
中に配置された光ファイバ増幅器６００は、少なくとも
コア領域にエルビウム元素が添加された増幅用光ファイ
バ６１０と、この増幅用光ファイバ６１０内のエルビウ
ム元素を励起する励起光を、該増幅用光ファイバ６１０
に出力するための励起光源６４０と、そして、該励起光
源６４０と該増幅用光ファイバ６１０とを光学的に結合
させるための光結合器６２０とを備えている。なお、図
２中の６３０は無反射終端である。また、この光ファイ
バ増幅器６００の増幅用光ファイバ６１０の長さは、光
伝送路全体への波長分散及び分散スロープの寄与は無視
できるほど、光伝送路全体の長さに比べて十分に短い。
【００３５】さらに、図２に示された光伝送システムに
おいて、上記光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイ
バ６１０を、この発明に係る分散補償ファイバ１００で
構成することも可能である。すなわち、この発明に係る
分散補償ファイバ１００のコア領域中にエルビウム元素
が添加されることにより、当該分散補償ファイバ１００
は、増幅用光ファイバ６１０として機能する。なお、こ
の構成では、光ファイバ伝送路７００は、当該分散補償
ファイバ１００を除く分散シフトファイバ５００だけを
含む。
おいて、上記光ファイバ増幅器６００の増幅用光ファイ
バ６１０を、この発明に係る分散補償ファイバ１００で
構成することも可能である。すなわち、この発明に係る
分散補償ファイバ１００のコア領域中にエルビウム元素
が添加されることにより、当該分散補償ファイバ１００
は、増幅用光ファイバ６１０として機能する。なお、こ
の構成では、光ファイバ伝送路７００は、当該分散補償
ファイバ１００を除く分散シフトファイバ５００だけを
含む。
【００３６】次に、この発明に係る分散補償ファイバの
波長分散及び分散スロープの補償について説明する。図
３は、この発明に係る分散補償ファイバによる波長分散
の補償及び分散スロープの補償を説明するためのグラフ
である。このグラフにおいて、横軸は信号光の波長（単
位はｎｍ）であり、縦軸は波長分散（単位はｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ））である。
波長分散及び分散スロープの補償について説明する。図
３は、この発明に係る分散補償ファイバによる波長分散
の補償及び分散スロープの補償を説明するためのグラフ
である。このグラフにおいて、横軸は信号光の波長（単
位はｎｍ）であり、縦軸は波長分散（単位はｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ））である。
【００３７】グラフ中、符号ＤＣＦで表された曲線は、
この発明に係る分散補償ファイバの波長分散特性である
（以下、当該分散補償ファイバをＤＣＦで示す）。な
お、この発明に係る分散補償ファイバＤＣＦは、上述さ
れたように、１．５５μｍ波長帯において波長分散が−
４０〜０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲、かつ分散スロープが
−０．５〜−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内に設定
されている。
この発明に係る分散補償ファイバの波長分散特性である
（以下、当該分散補償ファイバをＤＣＦで示す）。な
お、この発明に係る分散補償ファイバＤＣＦは、上述さ
れたように、１．５５μｍ波長帯において波長分散が−
４０〜０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲、かつ分散スロープが
−０．５〜−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内に設定
されている。
【００３８】また、グラフ中、符号ＤＳＦ−１で表され
た曲線は、分散シフトファイバの波長分散特性である
（以下、この分散シフトファイバをＤＳＦ−１で示
す）。この分散シフトファイバＤＳＦ−１は、構造分散
が適切に設計されて、波長１．５μｍ付近で波長分散が
ゼロであり、１．５５μｍ波長帯において分散スロープ
が正の値である。この分散シフトファイバＤＳＦ−１
は、例えば、波長１．５５μｍにおいて、波長分散が３
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであり、分散スロープが０．０６５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍ2 である。
た曲線は、分散シフトファイバの波長分散特性である
（以下、この分散シフトファイバをＤＳＦ−１で示
す）。この分散シフトファイバＤＳＦ−１は、構造分散
が適切に設計されて、波長１．５μｍ付近で波長分散が
ゼロであり、１．５５μｍ波長帯において分散スロープ
が正の値である。この分散シフトファイバＤＳＦ−１
は、例えば、波長１．５５μｍにおいて、波長分散が３
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであり、分散スロープが０．０６５ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍ2 である。
【００３９】そして、この発明に係る分散補償ファイバ
ＤＣＦと分散シフトファイバＤＳＦ−１とをそれぞれ適
切な長さの比で縦続接続された光伝送路（この光伝送路
全体の波長分散特性は、グラフ中の”ＤＣＦ＋ＤＳＦ−
１”で表された曲線で示される）では、全体の波長分散
は略ゼロになり、また、全体の分散スロープは、−０．
０２〜＋０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内に納り略
フラットになる。このように、光伝送路全体の波長分散
及び分散スロープそれぞれは、当該分散補償ファイバＤ
ＣＦ及び分散シフトファイバＤＳＦ−１のいずれか一方
の、単独の波長分散及び分散スロープよりもその絶対値
が小さくなる。すなわち、分散シフトファイバＤＳＦ−
１の波長分散及び分散スロープの双方が、１．５５μｍ
波長帯において当該分散補償ファイバＤＣＦにより効果
的に補償される。
ＤＣＦと分散シフトファイバＤＳＦ−１とをそれぞれ適
切な長さの比で縦続接続された光伝送路（この光伝送路
全体の波長分散特性は、グラフ中の”ＤＣＦ＋ＤＳＦ−
１”で表された曲線で示される）では、全体の波長分散
は略ゼロになり、また、全体の分散スロープは、−０．
０２〜＋０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 の範囲内に納り略
フラットになる。このように、光伝送路全体の波長分散
及び分散スロープそれぞれは、当該分散補償ファイバＤ
ＣＦ及び分散シフトファイバＤＳＦ−１のいずれか一方
の、単独の波長分散及び分散スロープよりもその絶対値
が小さくなる。すなわち、分散シフトファイバＤＳＦ−
１の波長分散及び分散スロープの双方が、１．５５μｍ
波長帯において当該分散補償ファイバＤＣＦにより効果
的に補償される。
【００４０】また、この発明に係る分散補償ファイバＤ
ＣＦと上記分散シフトファイバＤＳＦ−１とを接続した
場合の光伝送路全体の伝送損失及び偏波モード分散（Ｐ
ＭＤ）それぞれについては、長距離かつ大容量の光通信
を行うに際して何等問題が生じることはない。また、モ
ードフィールド径（ＭＦＤ）、カットオフ波長及び曲げ
損失それぞれは、この発明に係る分散補償ファイバＤＣ
Ｆ及び上記分散シフトファイバＤＳＦ−１それぞれ単独
にて評価されるべきものであるが、両者が縦続接続され
た光伝送路でも、長距離かつ大容量の光通信を行うに際
して何等問題が生じることはない。したがって、ＷＤＭ
方式による通信であっても、１．５５μｍ波長帯の各信
号光成分に対して波長分散が改善され、また、他の特性
値についても光通信を行う上で何等問題がないので、さ
らに長距離かつ大容量の光通信が可能となる。
ＣＦと上記分散シフトファイバＤＳＦ−１とを接続した
場合の光伝送路全体の伝送損失及び偏波モード分散（Ｐ
ＭＤ）それぞれについては、長距離かつ大容量の光通信
を行うに際して何等問題が生じることはない。また、モ
ードフィールド径（ＭＦＤ）、カットオフ波長及び曲げ
損失それぞれは、この発明に係る分散補償ファイバＤＣ
Ｆ及び上記分散シフトファイバＤＳＦ−１それぞれ単独
にて評価されるべきものであるが、両者が縦続接続され
た光伝送路でも、長距離かつ大容量の光通信を行うに際
して何等問題が生じることはない。したがって、ＷＤＭ
方式による通信であっても、１．５５μｍ波長帯の各信
号光成分に対して波長分散が改善され、また、他の特性
値についても光通信を行う上で何等問題がないので、さ
らに長距離かつ大容量の光通信が可能となる。
【００４１】これに対して、グラフ中、符号ＤＳＦ−２
で表された曲線は、波長１．６μｍ付近で波長分散がゼ
ロとなるような分散シフトファイバの波長分散特性を示
している（以下、この分散シフトファイバをＤＳＦ−２
で示す）。この分散シフトファイバＤＳＦ−２とこの発
明に係る分散補償ファイバＤＣＦとが縦続接続された光
伝送路（この光伝送路全体に波長分散特性は、グラフ中
の”ＤＣＦ＋ＤＳＦ−２”で表された曲線で示される）
では、１．５５μｍ波長帯において、全体の波長分散ス
ロープは略フラットになるものの、全体の波長分散は負
の値であってさらにその絶対値が大きくなっている。
で表された曲線は、波長１．６μｍ付近で波長分散がゼ
ロとなるような分散シフトファイバの波長分散特性を示
している（以下、この分散シフトファイバをＤＳＦ−２
で示す）。この分散シフトファイバＤＳＦ−２とこの発
明に係る分散補償ファイバＤＣＦとが縦続接続された光
伝送路（この光伝送路全体に波長分散特性は、グラフ中
の”ＤＣＦ＋ＤＳＦ−２”で表された曲線で示される）
では、１．５５μｍ波長帯において、全体の波長分散ス
ロープは略フラットになるものの、全体の波長分散は負
の値であってさらにその絶対値が大きくなっている。
【００４２】（第１実施例）図４は、この発明に係る分
散補償ファイバの第１実施例（２重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。
散補償ファイバの第１実施例（２重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。
【００４３】この図４に示されたように、２重クラッド
構造を有する分散補償ファイバ１００ａ（第１実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、所定の屈折率を有するコア領域１１０と、
コア領域１１０の外周に設けられたガラス領域であっ
て、該コア領域１１０よりも低い屈折率を有する内側ク
ラッド領域１１１と、そして、内側クラッド領域１１１
の外周に設けられ、かつ該内側クラッド領域１１１より
も高くコア該領域１１０よりも低い屈折率を有する外側
クラッド領域１１２とを備えてる。
構造を有する分散補償ファイバ１００ａ（第１実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、所定の屈折率を有するコア領域１１０と、
コア領域１１０の外周に設けられたガラス領域であっ
て、該コア領域１１０よりも低い屈折率を有する内側ク
ラッド領域１１１と、そして、内側クラッド領域１１１
の外周に設けられ、かつ該内側クラッド領域１１１より
も高くコア該領域１１０よりも低い屈折率を有する外側
クラッド領域１１２とを備えてる。
【００４４】なお、内側クラッド領域１１１の外径２ｂ
に対するコア領域１１０の外径２ａの比Ｒａ（＝２ａ／
２ｂ）は、０．３以上かつ０．５以下であり、コア領域
の外径は３．５μｍ以上かつ６．０μｍ以下である。ま
た、外側クラッド領域１１２とコア領域１１０における
最大屈折率の部位との比屈折率差Δ+は、０．６％以上
かつ１．４％以下であり、外側クラッド領域１１２と内
側クラッド領域１１１における最小屈折率を有する部位
との比屈折率差Δ-は、０．２５％以上かつ０．６５％
以下である。
に対するコア領域１１０の外径２ａの比Ｒａ（＝２ａ／
２ｂ）は、０．３以上かつ０．５以下であり、コア領域
の外径は３．５μｍ以上かつ６．０μｍ以下である。ま
た、外側クラッド領域１１２とコア領域１１０における
最大屈折率の部位との比屈折率差Δ+は、０．６％以上
かつ１．４％以下であり、外側クラッド領域１１２と内
側クラッド領域１１１における最小屈折率を有する部位
との比屈折率差Δ-は、０．２５％以上かつ０．６５％
以下である。
【００４５】図４に示された屈折率プロファイル２００
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ａの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ１上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル２００ａにおいて、領域２１０は上記コア領
域１１０の線Ｌ１上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域２２０は上記内側クラッド１１１の線
Ｌ１上の各部位における屈折率（ｎclad1）、そして領
域２３０は上記外側クラッド領域１１２の線Ｌ１上の各
部位における屈折率（ｎclad2）に対応している。そし
て、この実施例では、コア領域１１０の径方向に屈折率
プロファイルは、グレーディッドインデックス型であっ
て、内側クラッド領域１１１の屈折率は他のガラス領域
の屈折率よりも低くなっており、当該分散補償ファイバ
１００ａの屈折率プロファイル２００ａに凹みＡ（depr
ession）が形成されている。特に、このような凹みＡが
設けられた屈折率プロファイルを、ディプレスト・クラ
ッディング型プロファイル（depressed cladding type
profile）という。
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ａの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ１上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル２００ａにおいて、領域２１０は上記コア領
域１１０の線Ｌ１上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域２２０は上記内側クラッド１１１の線
Ｌ１上の各部位における屈折率（ｎclad1）、そして領
域２３０は上記外側クラッド領域１１２の線Ｌ１上の各
部位における屈折率（ｎclad2）に対応している。そし
て、この実施例では、コア領域１１０の径方向に屈折率
プロファイルは、グレーディッドインデックス型であっ
て、内側クラッド領域１１１の屈折率は他のガラス領域
の屈折率よりも低くなっており、当該分散補償ファイバ
１００ａの屈折率プロファイル２００ａに凹みＡ（depr
ession）が形成されている。特に、このような凹みＡが
設けられた屈折率プロファイルを、ディプレスト・クラ
ッディング型プロファイル（depressed cladding type
profile）という。
【００４６】また、この実施例において比屈折率差Δは
以下のように定義されている。
以下のように定義されている。
【００４７】Δ+＝（ｎcore−ｎclad2）／ｎclad2 Δ-＝（ｎclad2−ｎclad1）／ｎclad2 ｎcore ：コア領域の最大屈折率 ｎclad1：内側クラッド領域の最小屈折率 ｎclad2：外側クラッド領域の屈折率 したがって、この第１実施例（２重クラッド構造）の各
パラメータは、以下のように設定されている。
パラメータは、以下のように設定されている。
【００４８】 Δ+ ＝０．６ 〜１．４ ％ … (1) Δ- ＝０．２５〜０．６５％ … (2) ２ａ＝３．５ 〜６．０ μｍ … (3) Ｒａ＝０．３ 〜０．５ … (4) なお、この明細書では各ガラス領域間の比屈折率差は、
百分率で表示されている。
百分率で表示されている。
【００４９】上記条件（１）及び条件（２）に示された
ような比屈折率差は、石英ガラスを主成分とする光ファ
イバの場合、例えば、屈折率増加材であるゲルマニウム
元素（Ｇｅ）が添加されたコア領域１１０と、屈折率低
下材であるフッ素元素（Ｆ）が添加された内側クラッド
領域１１１によって実現することができる。また、外側
クラッド領域１１２もフッ素元素を含んでもよい。な
お、この第１実施例の分散補償ファイバ１００ａは、例
えば、ＶＡＤ法（Vapour-phase Axial Deposition）に
より容易にえられる。また、上記パラメータの許容範囲
が比較的広いので、この点でも製造が容易である。
ような比屈折率差は、石英ガラスを主成分とする光ファ
イバの場合、例えば、屈折率増加材であるゲルマニウム
元素（Ｇｅ）が添加されたコア領域１１０と、屈折率低
下材であるフッ素元素（Ｆ）が添加された内側クラッド
領域１１１によって実現することができる。また、外側
クラッド領域１１２もフッ素元素を含んでもよい。な
お、この第１実施例の分散補償ファイバ１００ａは、例
えば、ＶＡＤ法（Vapour-phase Axial Deposition）に
より容易にえられる。また、上記パラメータの許容範囲
が比較的広いので、この点でも製造が容易である。
【００５０】（第２実施例）図５は、この発明に係る分
散補償ファイバの第２実施例（３重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。
散補償ファイバの第２実施例（３重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。
【００５１】この図５に示されたように、３重クラッド
構造を有する分散補償ファイバ１００ｂ（第２実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、所定の屈折率を有するコア領域１２０と、
コア領域１２０の外周に設けられたガラス領域であっ
て、該コア領域１２０よりも低い屈折率を有する内側ク
ラッド領域１２１と、内側クラッド領域１２１の外周に
設けられ、かつ該内側クラッド領域１２１よりも高くコ
ア領域１２０よりも低い屈折率を有する中間クラッド領
域１２２と、そして、中間クラッド領域１２２の外周に
設けられ、該中間クラッド領域１２２よりも低くかつ内
側クラッド領域１２１よりも高い屈折率を有する外側ク
ラッド領域１２３とを備えてる。
構造を有する分散補償ファイバ１００ｂ（第２実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、所定の屈折率を有するコア領域１２０と、
コア領域１２０の外周に設けられたガラス領域であっ
て、該コア領域１２０よりも低い屈折率を有する内側ク
ラッド領域１２１と、内側クラッド領域１２１の外周に
設けられ、かつ該内側クラッド領域１２１よりも高くコ
ア領域１２０よりも低い屈折率を有する中間クラッド領
域１２２と、そして、中間クラッド領域１２２の外周に
設けられ、該中間クラッド領域１２２よりも低くかつ内
側クラッド領域１２１よりも高い屈折率を有する外側ク
ラッド領域１２３とを備えてる。
【００５２】なお、内側クラッド領域１２１の外径２ｂ
に対するコア領域１２０の外径２ａの比Ｒａ（＝２ａ／
２ｂ）及びコア領域１２０の外径は、上述された第１実
施例の範囲（Ｒａ＝０．３〜０．５；２ａ＝３．５μｍ
〜６．０μｍ）よりも広い範囲に設定されるのが好まし
い。であり、コア領域の外径は３．５μｍ以上かつ６．
０μｍ以下である。また、外側クラッド領域１２３とコ
ア領域１２０における最大屈折率の部位との比屈折率差
Δ+は、０．６％以上かつ１．４％以下、外側クラッド
領域１２３と内側クラッド領域１２１における最小屈折
率を有する部位との比屈折率差Δ-は、０．２５％以上
かつ０．６５％以下であり、上述された第１実施例のこ
れらと同様である。
に対するコア領域１２０の外径２ａの比Ｒａ（＝２ａ／
２ｂ）及びコア領域１２０の外径は、上述された第１実
施例の範囲（Ｒａ＝０．３〜０．５；２ａ＝３．５μｍ
〜６．０μｍ）よりも広い範囲に設定されるのが好まし
い。であり、コア領域の外径は３．５μｍ以上かつ６．
０μｍ以下である。また、外側クラッド領域１２３とコ
ア領域１２０における最大屈折率の部位との比屈折率差
Δ+は、０．６％以上かつ１．４％以下、外側クラッド
領域１２３と内側クラッド領域１２１における最小屈折
率を有する部位との比屈折率差Δ-は、０．２５％以上
かつ０．６５％以下であり、上述された第１実施例のこ
れらと同様である。
【００５３】図５に示された屈折率プロファイル３００
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ｂの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ２上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル３００ａにおいて、領域３１０は上記コア領
域１２０の線Ｌ２上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域３２０は上記内側クラッド１２１の線
Ｌ２上の各部位における屈折率（ｎclad1）、領域３３
０は上記中間クラッド領域１２２の線Ｌ２上の各部位に
おける屈折率（ｎclad2）、そして領域３４０は上記外
側クラッド領域１２３の線Ｌ２上の各部位における屈折
率（ｎclad3）に対応している。そして、この実施例で
は、コア領域１２０の径方向に屈折率プロファイルは、
グレーディッドインデックス型であって、内側クラッド
領域１２１の屈折率は他のガラス領域の屈折率よりも低
くなっており、当該分散補償ファイバ１００ｂの屈折率
プロファイル３００ａに凹みＡ（depression）が形成さ
れている。特に、このような凹みＡが設けられた屈折率
プロファイルを、ディプレスト・クラッディング型プロ
ファイル（depressed cladding type profile）とい
う。
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ｂの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ２上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル３００ａにおいて、領域３１０は上記コア領
域１２０の線Ｌ２上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域３２０は上記内側クラッド１２１の線
Ｌ２上の各部位における屈折率（ｎclad1）、領域３３
０は上記中間クラッド領域１２２の線Ｌ２上の各部位に
おける屈折率（ｎclad2）、そして領域３４０は上記外
側クラッド領域１２３の線Ｌ２上の各部位における屈折
率（ｎclad3）に対応している。そして、この実施例で
は、コア領域１２０の径方向に屈折率プロファイルは、
グレーディッドインデックス型であって、内側クラッド
領域１２１の屈折率は他のガラス領域の屈折率よりも低
くなっており、当該分散補償ファイバ１００ｂの屈折率
プロファイル３００ａに凹みＡ（depression）が形成さ
れている。特に、このような凹みＡが設けられた屈折率
プロファイルを、ディプレスト・クラッディング型プロ
ファイル（depressed cladding type profile）とい
う。
【００５４】また、この実施例において比屈折率差Δは
以下のように定義されている。
以下のように定義されている。
【００５５】Δ+＝（ｎcore−ｎclad3）／ｎclad3 Δ-＝（ｎclad3−ｎclad1）／ｎclad3 Δr＝（ｎclad2−ｎclad3）／ｎclad3 ｎcore：コア領域の最大屈折率 ｎclad1：内側クラッド領域の最小屈折率 ｎclad2：中間クラッド領域の最大屈折率 ｎclad3：外側クラッド領域の屈折率 したがって、この第２実施例（３重クラッド構造）で
は、中間クラッド領域１２２における最大屈折率を有す
る部位と外側クラッド領域１２３との比屈折率差Δrは
以下のように与えられている。
は、中間クラッド領域１２２における最大屈折率を有す
る部位と外側クラッド領域１２３との比屈折率差Δrは
以下のように与えられている。
【００５６】Δr＝０．２ 〜０．５ ％ … (5) なお、他の比屈折率差Δ+、Δ-は上述された第１実施例
（２重クラッド構造）と同一の範囲であって、コア領域
１２０の外径２ａ及び外径比Ｒａの範囲は該第１実施例
の範囲よりも広い範囲である。また、この明細書では各
ガラス領域間の比屈折率差は、百分率で表示されてい
る。
（２重クラッド構造）と同一の範囲であって、コア領域
１２０の外径２ａ及び外径比Ｒａの範囲は該第１実施例
の範囲よりも広い範囲である。また、この明細書では各
ガラス領域間の比屈折率差は、百分率で表示されてい
る。
【００５７】図５に示されたような屈折率プロファイル
３００ａは、屈折率増加材であるゲルマニウム元素が添
加されたコア領域１２０及び中間クラッド領域１２２
と、屈折率低下材であるフッ素元素が添加された内側ク
ラッド領域１２１によって実現できる。また外側クラッ
ド領域１２３もフッ素元素を含んでもよい。
３００ａは、屈折率増加材であるゲルマニウム元素が添
加されたコア領域１２０及び中間クラッド領域１２２
と、屈折率低下材であるフッ素元素が添加された内側ク
ラッド領域１２１によって実現できる。また外側クラッ
ド領域１２３もフッ素元素を含んでもよい。
【００５８】（第３実施例）図６は、この発明に係る分
散補償ファイバの第３実施例（３重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。なお、この第３実施例は、上述された第２実施例
と比較して、中間クラッド領域の径方向の屈折率プロフ
ァイルがグレーディッドインデックス型になっている点
が異なっている（第２実施例の中間クラッド領域の径方
向の屈折率プロファイルはステップインデックス型）。
散補償ファイバの第３実施例（３重クラッド構造を有す
る）の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図で
ある。なお、この第３実施例は、上述された第２実施例
と比較して、中間クラッド領域の径方向の屈折率プロフ
ァイルがグレーディッドインデックス型になっている点
が異なっている（第２実施例の中間クラッド領域の径方
向の屈折率プロファイルはステップインデックス型）。
【００５９】この図６に示されたように、３重クラッド
構造を有する分散補償ファイバ１００ｃ（第３実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、上述された第２実施例と同様に、所定の屈
折率を有するコア領域１３０と、コア領域１３０の外周
に設けられたガラス領域であって、該コア領域１３０よ
りも低い屈折率を有する内側クラッド領域１３１と、内
側クラッド領域１３１の外周に設けられ、かつ該内側ク
ラッド領域１３１よりも高い屈折率を有する中間クラッ
ド領域１３２と、そして、中間クラッド領域１３２の外
周に設けられ、該中間クラッド領域１３２よりも低くか
つ内側クラッド領域１３１よりも高い屈折率を有する外
側クラッド領域１３３とを備えている。
構造を有する分散補償ファイバ１００ｃ（第３実施例）
は、石英ガラスを主成分とするシングルモード光ファイ
バであって、上述された第２実施例と同様に、所定の屈
折率を有するコア領域１３０と、コア領域１３０の外周
に設けられたガラス領域であって、該コア領域１３０よ
りも低い屈折率を有する内側クラッド領域１３１と、内
側クラッド領域１３１の外周に設けられ、かつ該内側ク
ラッド領域１３１よりも高い屈折率を有する中間クラッ
ド領域１３２と、そして、中間クラッド領域１３２の外
周に設けられ、該中間クラッド領域１３２よりも低くか
つ内側クラッド領域１３１よりも高い屈折率を有する外
側クラッド領域１３３とを備えている。
【００６０】図６に示された屈折率プロファイル４００
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ｃの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ３上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル４００ａにおいて、領域４１０は上記コア領
域１３０の線Ｌ３上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域４２０は上記内側クラッド１３１の線
Ｌ３上の各部位における屈折率（ｎclad1）、領域４３
０は上記中間クラッド領域１２２の線Ｌ３上の各部位に
おける屈折率（ｎclad2）、そして領域４４０は上記外
側クラッド領域１３３の線Ｌ３上の各部位における屈折
率（ｎclad3）に対応している。そして、この実施例で
は、コア領域１３０の径方向に屈折率プロファイルは、
グレーディッドインデックス型であって、内側クラッド
領域１３１の屈折率は他のガラス領域の屈折率よりも低
くなっており、当該分散補償ファイバ１００ｃの屈折率
プロファイル４００ａに凹みＡ（depression）が形成さ
れている。特に、このような凹みＡが設けられた屈折率
プロファイルを、ディプレスト・クラッディング型プロ
ファイル（depressed cladding type profile）とい
う。
ａの横軸は、当該分散補償ファイバ１００ｃの断面（伝
搬する信号光の進行方向に対して垂直な面）における線
Ｌ３上の各位置に相当している。さらに、この屈折率プ
ロファイル４００ａにおいて、領域４１０は上記コア領
域１３０の線Ｌ３上の各部位における屈折率
（ｎcore）、領域４２０は上記内側クラッド１３１の線
Ｌ３上の各部位における屈折率（ｎclad1）、領域４３
０は上記中間クラッド領域１２２の線Ｌ３上の各部位に
おける屈折率（ｎclad2）、そして領域４４０は上記外
側クラッド領域１３３の線Ｌ３上の各部位における屈折
率（ｎclad3）に対応している。そして、この実施例で
は、コア領域１３０の径方向に屈折率プロファイルは、
グレーディッドインデックス型であって、内側クラッド
領域１３１の屈折率は他のガラス領域の屈折率よりも低
くなっており、当該分散補償ファイバ１００ｃの屈折率
プロファイル４００ａに凹みＡ（depression）が形成さ
れている。特に、このような凹みＡが設けられた屈折率
プロファイルを、ディプレスト・クラッディング型プロ
ファイル（depressed cladding type profile）とい
う。
【００６１】なお、各ガラス領域間の比屈折率差Δ+、
Δ-、及びΔr、並びに他のパラメータＲａ、２ａの定義
及び数値については、上述された第２実施例と同様であ
る。
Δ-、及びΔr、並びに他のパラメータＲａ、２ａの定義
及び数値については、上述された第２実施例と同様であ
る。
【００６２】これまでに図４〜図６に示された屈折率プ
ロファイル２００ａ〜４００ａは、この発明に係る分散
補償ファイバの屈折率プロファイルの例示であって、当
該分散補償ファイバの屈折率プロファイルは、これらに
限定されるものではなく、例えば図７〜図９に示された
形状の屈折率プロファイルであってもよい。
ロファイル２００ａ〜４００ａは、この発明に係る分散
補償ファイバの屈折率プロファイルの例示であって、当
該分散補償ファイバの屈折率プロファイルは、これらに
限定されるものではなく、例えば図７〜図９に示された
形状の屈折率プロファイルであってもよい。
【００６３】すなわち、図７は、図４の屈折率プロファ
イル２００ａ（第１実施例）の変形例を示す図である。
図中左上に示された屈折率プロファイルは、図４の屈折
率プロファイル２００ａである。屈折率プロファイル２
００ｂは、図４の屈折率プロファイル２００ａにおい
て、コア領域１１０の中央部に屈折率の落ち込みが生じ
たものであり、ＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapour D
eposition ）法で製造する場合に発生し易いとされてい
るものである。また、屈折率プロファイル２００ｃは、
図４の屈折率プロファイル２００ａで、コア領域１１０
における径方向の屈折率を一定としてステップインデッ
クス型としたものである。
イル２００ａ（第１実施例）の変形例を示す図である。
図中左上に示された屈折率プロファイルは、図４の屈折
率プロファイル２００ａである。屈折率プロファイル２
００ｂは、図４の屈折率プロファイル２００ａにおい
て、コア領域１１０の中央部に屈折率の落ち込みが生じ
たものであり、ＭＣＶＤ（Modified Chemical Vapour D
eposition ）法で製造する場合に発生し易いとされてい
るものである。また、屈折率プロファイル２００ｃは、
図４の屈折率プロファイル２００ａで、コア領域１１０
における径方向の屈折率を一定としてステップインデッ
クス型としたものである。
【００６４】さらに、屈折率プロファイル２００ｄ〜２
００ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル２０
０ａ〜２００ｃに対応しており、内側クラッド領域１１
１における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から
周辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プ
ロファイル２００ｇ〜２００ｉは、それぞれ上述された
屈折率プロファイル２００ａ〜２００ｃに対応してお
り、内側クラッド領域１１１における径方向にの屈折率
が、一定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少
し再び増加している。これらの内側クラッド領域１１１
における屈折率プロファイルの径方向の形状は、実際の
製造において生じ易いものである。
００ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル２０
０ａ〜２００ｃに対応しており、内側クラッド領域１１
１における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から
周辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プ
ロファイル２００ｇ〜２００ｉは、それぞれ上述された
屈折率プロファイル２００ａ〜２００ｃに対応してお
り、内側クラッド領域１１１における径方向にの屈折率
が、一定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少
し再び増加している。これらの内側クラッド領域１１１
における屈折率プロファイルの径方向の形状は、実際の
製造において生じ易いものである。
【００６５】これら屈折率プロファイル２００ｂ〜２０
０ｉを有する分散補償ファイバは、図４に示された屈折
率プロファイル２００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
０ｉを有する分散補償ファイバは、図４に示された屈折
率プロファイル２００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
【００６６】さらに、図８は、図５に示された屈折率プ
ロファイル３００ａ（第２実施例）の変形例を示す図で
ある。図中左上の屈折率プロファイルは、図５の屈折率
プロファイル３００ａである。また、屈折率プロファイ
ル３００ｂは、図５の屈折率プロファイル３００ａにお
いて、コア領域１２０の中央部に屈折率の落ち込みが生
じたものである。屈折率プロファイル３００ｃは、図５
の屈折率プロファイル３００ａにおいて、コア領域１２
０における径方向の屈折率を一定としてステップインデ
ックス型としたものである。
ロファイル３００ａ（第２実施例）の変形例を示す図で
ある。図中左上の屈折率プロファイルは、図５の屈折率
プロファイル３００ａである。また、屈折率プロファイ
ル３００ｂは、図５の屈折率プロファイル３００ａにお
いて、コア領域１２０の中央部に屈折率の落ち込みが生
じたものである。屈折率プロファイル３００ｃは、図５
の屈折率プロファイル３００ａにおいて、コア領域１２
０における径方向の屈折率を一定としてステップインデ
ックス型としたものである。
【００６７】また、屈折率プロファイル３００ｄ〜３０
０ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル３００
ａ〜３００ｃに対応しており、内側クラッド領域１２１
における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から周
辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プロ
ファイル３００ｇ〜３００ｉは、それぞれ上述された屈
折率プロファイル３００ａ〜３００ｃに対応しており、
内側クラッド領域１２１における径方向の屈折率が、一
定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少し再び
増加している。
０ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル３００
ａ〜３００ｃに対応しており、内側クラッド領域１２１
における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から周
辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プロ
ファイル３００ｇ〜３００ｉは、それぞれ上述された屈
折率プロファイル３００ａ〜３００ｃに対応しており、
内側クラッド領域１２１における径方向の屈折率が、一
定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少し再び
増加している。
【００６８】これら屈折率プロファイル３００ｂ〜３０
０ｉを有する分散補償ファイバは、図５に示された屈折
率プロファイル３００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
０ｉを有する分散補償ファイバは、図５に示された屈折
率プロファイル３００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
【００６９】次に、図９は、図６の屈折率プロファイル
４００ａ（第３実施例）の変形例を示す図である。図中
左上の屈折率プロファイルは、図６の屈折率プロファイ
ル４００ａと同じものである。屈折率プロファイル４０
０ｂは、図６の屈折率プロファイル４００ａにおいて、
コア領域１３０の中央部に屈折率の落ち込みが生じたも
のである。屈折率プロファイル４００ｃは、図６の屈折
率プロファイル４００ａにおいて、コア領域１３０にお
ける径方向の屈折率を一定としてステップインデックス
型としたものである。
４００ａ（第３実施例）の変形例を示す図である。図中
左上の屈折率プロファイルは、図６の屈折率プロファイ
ル４００ａと同じものである。屈折率プロファイル４０
０ｂは、図６の屈折率プロファイル４００ａにおいて、
コア領域１３０の中央部に屈折率の落ち込みが生じたも
のである。屈折率プロファイル４００ｃは、図６の屈折
率プロファイル４００ａにおいて、コア領域１３０にお
ける径方向の屈折率を一定としてステップインデックス
型としたものである。
【００７０】また、屈折率プロファイル４００ｄ〜４０
０ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル４００
ａ〜４００ｃに対応しており、内側クラッド領域１３１
における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から周
辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プロ
ファイル４００ｇ〜４００ｉは、それぞれ上述された屈
折率プロファイル４００ａ〜４００ｃに対応しており、
内側クラッド領域１３１における径方向の屈折率が、一
定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少し再び
増加している。
０ｆは、それぞれ上述された屈折率プロファイル４００
ａ〜４００ｃに対応しており、内側クラッド領域１３１
における径方向の屈折率が、一定ではなく、中心から周
辺部に向かって次第に減少している。また、屈折率プロ
ファイル４００ｇ〜４００ｉは、それぞれ上述された屈
折率プロファイル４００ａ〜４００ｃに対応しており、
内側クラッド領域１３１における径方向の屈折率が、一
定ではなく、中心から周辺部に向かって一旦減少し再び
増加している。
【００７１】これら屈折率プロファイル４００ｂ〜４０
０ｉを有する分散補償ファイバは、図６に示された屈折
率プロファイル４００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
０ｉを有する分散補償ファイバは、図６に示された屈折
率プロファイル４００ａを有する分散補償ファイバと同
等の特性を有するものである。
【００７２】次に、図４に示された屈折率プロファイル
２００ａを有する分散補償ファイバの諸特性についてシ
ミュレーションを行った実験結果について説明する。図
１０は、シミュレーション結果を示す表である。４つの
パラメータΔ+ 、Δ- 、２ａ及びＲａ（＝２ａ／２ｂ）
について１１通りの条件を設定して、光ファイバの特性
値を求めた。各条件に対応して用意されたファイバ（試
料）は、それぞれＮｏ．１〜Ｎｏ．１１と表されてい
る。
２００ａを有する分散補償ファイバの諸特性についてシ
ミュレーションを行った実験結果について説明する。図
１０は、シミュレーション結果を示す表である。４つの
パラメータΔ+ 、Δ- 、２ａ及びＲａ（＝２ａ／２ｂ）
について１１通りの条件を設定して、光ファイバの特性
値を求めた。各条件に対応して用意されたファイバ（試
料）は、それぞれＮｏ．１〜Ｎｏ．１１と表されてい
る。
【００７３】波長１．５５μｍの光に対し、試料（光フ
ァイバ）Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１それぞれについて、波長
分散（表中 Disp＠1550で示し、単位はps/km/nm）、分
散スロープ（表中Slope＠1550で示し、単位はps/km/n
m2）、主な補償対象である分散シフトファイバと上述の
各光ファイバＮｏ．１〜Ｎｏ．１１のいずれかとが縦続
接続されて構成された光伝送路全体の分散スロープ（表
中Total Slope＠1550で示し、単位はps/km/nm2）、伝送
損失（表中Loss＠1550で示し、単位はdB/km）、偏波モ
ード分散（表中PMDで示し、単位はps・km-1/2）、２ｍの
基準長におけるカットオフ波長（表中Cut-Offで示し、
単位はμm）、及び直径２０ｍｍでの曲げ損失（表中Ben
d Lossで示し、単位はdB/m）それぞれを シミュレーシ
ョンにより求めた。
ァイバ）Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１１それぞれについて、波長
分散（表中 Disp＠1550で示し、単位はps/km/nm）、分
散スロープ（表中Slope＠1550で示し、単位はps/km/n
m2）、主な補償対象である分散シフトファイバと上述の
各光ファイバＮｏ．１〜Ｎｏ．１１のいずれかとが縦続
接続されて構成された光伝送路全体の分散スロープ（表
中Total Slope＠1550で示し、単位はps/km/nm2）、伝送
損失（表中Loss＠1550で示し、単位はdB/km）、偏波モ
ード分散（表中PMDで示し、単位はps・km-1/2）、２ｍの
基準長におけるカットオフ波長（表中Cut-Offで示し、
単位はμm）、及び直径２０ｍｍでの曲げ損失（表中Ben
d Lossで示し、単位はdB/m）それぞれを シミュレーシ
ョンにより求めた。
【００７４】なお、このシミュレーションで想定された
補償対象である分散シフトファイバは、波長１．５０μ
ｍにおいてその波長分散がゼロであり、波長１．５５μ
ｍにおいて波長分散および分散スロープそれぞれが３ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍおよび０．０６５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 で
ある。また、上述されたＮｏ．１〜Ｎｏ．１１の分散補
償ファイバと上記分散シフトファイバとから構成された
光伝送路全体の分散スロープは、この分散シフトファイ
バとファイバＮｏ．１〜Ｎｏ．１１のいずれかとを所定
長比で縦続接続して全体の波長分散が１．５５μｍでゼ
ロとなるときの値である。
補償対象である分散シフトファイバは、波長１．５０μ
ｍにおいてその波長分散がゼロであり、波長１．５５μ
ｍにおいて波長分散および分散スロープそれぞれが３ｐ
ｓ／ｋｍ／ｎｍおよび０．０６５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 で
ある。また、上述されたＮｏ．１〜Ｎｏ．１１の分散補
償ファイバと上記分散シフトファイバとから構成された
光伝送路全体の分散スロープは、この分散シフトファイ
バとファイバＮｏ．１〜Ｎｏ．１１のいずれかとを所定
長比で縦続接続して全体の波長分散が１．５５μｍでゼ
ロとなるときの値である。
【００７５】図１０の表から判るように、ファイバＮ
ｏ．７及びＮｏ．８は、上記補償対象（上述の特性を有
する分散シフトファイバ）を含む伝送システムに適用す
るのは好ましくない。また、ファイバＮｏ．９の場合
は、コア領域の外径２ａが条件（３）を満たしていない
ため、それぞれこの発明に係る分散補償ファイバとして
実現することができない。
ｏ．７及びＮｏ．８は、上記補償対象（上述の特性を有
する分散シフトファイバ）を含む伝送システムに適用す
るのは好ましくない。また、ファイバＮｏ．９の場合
は、コア領域の外径２ａが条件（３）を満たしていない
ため、それぞれこの発明に係る分散補償ファイバとして
実現することができない。
【００７６】しかし、その他の試料（ファイバＮｏ．１
〜Ｎｏ．６、ファイバＮｏ．１０、及びファイバＮｏ．
１１）は、条件（１）から（４）の条件を全て満たして
いるので、これらの試料については、この発明に係る分
散補償ファイバが実現できる。さらに、これらの試料の
いずれかと上記分散シフトファイバとが縦続接続された
ときの光伝送路全体の分散スロープは、−０．０２〜
０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2となり、略フラットである
と言える。したがって、１．５５μｍ波長帯でＷＤＭ方
式により波長多重信号光（複数の波長を含む）で光通信
を行うとき、各信号光成分の波長範囲において分散スロ
ープが十分低減されるため、長距離かつ大容量の光通信
が可能となる。
〜Ｎｏ．６、ファイバＮｏ．１０、及びファイバＮｏ．
１１）は、条件（１）から（４）の条件を全て満たして
いるので、これらの試料については、この発明に係る分
散補償ファイバが実現できる。さらに、これらの試料の
いずれかと上記分散シフトファイバとが縦続接続された
ときの光伝送路全体の分散スロープは、−０．０２〜
０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2となり、略フラットである
と言える。したがって、１．５５μｍ波長帯でＷＤＭ方
式により波長多重信号光（複数の波長を含む）で光通信
を行うとき、各信号光成分の波長範囲において分散スロ
ープが十分低減されるため、長距離かつ大容量の光通信
が可能となる。
【００７７】中でも特に、ファイバＮｏ．１〜Ｎｏ．３
は、波長分散が−２０〜−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲で
あり、分散スロープが−０．４〜−０．１３ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ2の範囲であるので、また、分散シフトファイバ
と縦続接続したときの光伝送路全体の分散スロープが
０．０１〜０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2となるので、分
散シフトファイバで生じた各信号光成分の波長分散及び
分散スロープを補償する上でさらに好適であり、ＷＤＭ
方式による通信にさらに好適に用いられ得る。
は、波長分散が−２０〜−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲で
あり、分散スロープが−０．４〜−０．１３ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ2の範囲であるので、また、分散シフトファイバ
と縦続接続したときの光伝送路全体の分散スロープが
０．０１〜０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2となるので、分
散シフトファイバで生じた各信号光成分の波長分散及び
分散スロープを補償する上でさらに好適であり、ＷＤＭ
方式による通信にさらに好適に用いられ得る。
【００７８】加えて、発明者らは、図５に示された屈折
率プロファイル３００ａを有する分散補償ファイバ（３
重クラッド構造）の諸特性についても、同様なシミュレ
ーションを行った。図１１は、そのシミュレーション結
果を示す表である。５つのパラメータΔ+ 、Δ- 、
Δr、２ａ及びＲａ（＝２ａ／２ｂ）について３通りの
条件を設定して、光ファイバの特性値を求めた。各条件
に対応して用意されたファイバ（試料）は、それぞれＮ
ｏ．１２〜Ｎｏ．１４と表されている。
率プロファイル３００ａを有する分散補償ファイバ（３
重クラッド構造）の諸特性についても、同様なシミュレ
ーションを行った。図１１は、そのシミュレーション結
果を示す表である。５つのパラメータΔ+ 、Δ- 、
Δr、２ａ及びＲａ（＝２ａ／２ｂ）について３通りの
条件を設定して、光ファイバの特性値を求めた。各条件
に対応して用意されたファイバ（試料）は、それぞれＮ
ｏ．１２〜Ｎｏ．１４と表されている。
【００７９】なお、他のパラメータについては上述され
た２重クラッド構造の場合と同様である。また、想定さ
れた分散シフトファイバ（補償対象）も上述されたファ
イバと同様である。
た２重クラッド構造の場合と同様である。また、想定さ
れた分散シフトファイバ（補償対象）も上述されたファ
イバと同様である。
【００８０】この図１１の表からも判るように、各試料
（光ファイバ）Ｎｏ．１２〜Ｎｏ．１４は、波長分散が
−３０〜−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲であり、分散スロ
ープが−０．３９〜−０．０６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2の範
囲であるので、また、分散シフトファイバと縦続接続し
たときの光伝送路全体の分散スロープが０．０３ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2となるので、分散シフトファイバで生じた
各信号光成分の波長分散及び分散スロープを補償する上
でさらに好適であり、ＷＤＭ方式による通信にさらに好
適に用いられ得る。
（光ファイバ）Ｎｏ．１２〜Ｎｏ．１４は、波長分散が
−３０〜−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範囲であり、分散スロ
ープが−０．３９〜−０．０６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2の範
囲であるので、また、分散シフトファイバと縦続接続し
たときの光伝送路全体の分散スロープが０．０３ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2となるので、分散シフトファイバで生じた
各信号光成分の波長分散及び分散スロープを補償する上
でさらに好適であり、ＷＤＭ方式による通信にさらに好
適に用いられ得る。
【００８１】なお、この発明に係る分散補償ファイバ１
００が適用された光伝送システムでは、図２に示された
ように、当該分散補償ファイバ１００と分散シフトファ
イバ５００とを縦続接続して使用するだけでなく、例え
ば光ファイバ増幅器６００をさらに縦続接続した構成も
可能である。また、この発明に係る分散補償ファイバ１
００、分散シフトファイバ５００（分散補償ファイバ１
００とともに光ファイバ伝送路７００を構成する）及び
光ファイバ増幅器７００は、如何なる順序で縦続接続さ
れても構わない。光ファイバ増幅器６００の増幅用光フ
ァイバ６１０としては、希土類元素（例えばＥｒ元素）
が添加された光ファイバ（ＥＤＦ: Erbium Doped Fibe
r）を利用した光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ: Erbium Do
ped FiberAmplifier）を用いれば、１．５５μｍ波長帯
の波長多重信号光を光増幅するのに好適である。当該分
散補償ファイバ１００及び分散シフトファイバ５００そ
れぞれの長さ、並びに、光ファイバ増幅器６００の配置
間隔及び増幅率は、当該分散補償ファイバ１００及び分
散シフトファイバ５００それぞれの波長分散及び伝送損
失に基づいて最適に決定される。以上のような構成によ
り、当該光伝送システムにおける光伝送路全体の波長分
散及び分散スロープを効果的に改善（ゼロに近づける）
することができるだけでなく、伝送損失も十分低減する
ことが期待できる。したがって、このような構成におい
ても、大容量の信号光が長距離の光伝送路を低損失に伝
送され得る。
００が適用された光伝送システムでは、図２に示された
ように、当該分散補償ファイバ１００と分散シフトファ
イバ５００とを縦続接続して使用するだけでなく、例え
ば光ファイバ増幅器６００をさらに縦続接続した構成も
可能である。また、この発明に係る分散補償ファイバ１
００、分散シフトファイバ５００（分散補償ファイバ１
００とともに光ファイバ伝送路７００を構成する）及び
光ファイバ増幅器７００は、如何なる順序で縦続接続さ
れても構わない。光ファイバ増幅器６００の増幅用光フ
ァイバ６１０としては、希土類元素（例えばＥｒ元素）
が添加された光ファイバ（ＥＤＦ: Erbium Doped Fibe
r）を利用した光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ: Erbium Do
ped FiberAmplifier）を用いれば、１．５５μｍ波長帯
の波長多重信号光を光増幅するのに好適である。当該分
散補償ファイバ１００及び分散シフトファイバ５００そ
れぞれの長さ、並びに、光ファイバ増幅器６００の配置
間隔及び増幅率は、当該分散補償ファイバ１００及び分
散シフトファイバ５００それぞれの波長分散及び伝送損
失に基づいて最適に決定される。以上のような構成によ
り、当該光伝送システムにおける光伝送路全体の波長分
散及び分散スロープを効果的に改善（ゼロに近づける）
することができるだけでなく、伝送損失も十分低減する
ことが期待できる。したがって、このような構成におい
ても、大容量の信号光が長距離の光伝送路を低損失に伝
送され得る。
【００８２】また、この発明に係る分散補償ファイバ自
体のコア領域にＥｒ元素を添加してもよい。この場合、
励起光源６４０から出力された波長１．４８μｍの励起
光を光結合器６２０を介して当該分散補償ファイバに伝
搬させることにより反転分布が形成され、分散補償ファ
イバ内を伝搬する信号光は増幅される。すなわち、この
分散補償ファイバは、波長分散及び分散スロープを補償
するだけでなく、増幅用光ファイバとしても作用するこ
とになる。したがって、このＥｒ添加の分散補償ファイ
バを増幅用光ファイバとして用い、さらに、励起光を出
力する励起光源６４０と、励起光を分散補償ファイバに
導く光結合器と、信号光の伝搬方向にのみ光（信号光、
励起光、自然放出光）を透過させる光アイソレータ８０
０と、励起光及び自然放出光を遮断し信号光のみを透過
させるフィルタ等とを一体化して、光ファイバ増幅器６
００を構成してもよい。この場合、分散シフトファイバ
の波長分散及び分散スロープは、分散補償ファイバによ
り補償されるだけでなく、分散シフトファイバにおいて
生じた伝送損失は、分散補償ファイバにおける光増幅作
用により相殺され得る。
体のコア領域にＥｒ元素を添加してもよい。この場合、
励起光源６４０から出力された波長１．４８μｍの励起
光を光結合器６２０を介して当該分散補償ファイバに伝
搬させることにより反転分布が形成され、分散補償ファ
イバ内を伝搬する信号光は増幅される。すなわち、この
分散補償ファイバは、波長分散及び分散スロープを補償
するだけでなく、増幅用光ファイバとしても作用するこ
とになる。したがって、このＥｒ添加の分散補償ファイ
バを増幅用光ファイバとして用い、さらに、励起光を出
力する励起光源６４０と、励起光を分散補償ファイバに
導く光結合器と、信号光の伝搬方向にのみ光（信号光、
励起光、自然放出光）を透過させる光アイソレータ８０
０と、励起光及び自然放出光を遮断し信号光のみを透過
させるフィルタ等とを一体化して、光ファイバ増幅器６
００を構成してもよい。この場合、分散シフトファイバ
の波長分散及び分散スロープは、分散補償ファイバによ
り補償されるだけでなく、分散シフトファイバにおいて
生じた伝送損失は、分散補償ファイバにおける光増幅作
用により相殺され得る。
【００８３】また、ラマン増幅を利用して信号光を増幅
してもよい。すなわち、信号光の波長とは異なるがその
波長値に近い波長を有し且つ十分に光量の大きい励起光
を、光結合器６２０を介して分散補償ファイバに伝搬さ
せることにより、ラマン効果により信号光を増幅させ
る。この場合も、分散シフトファイバの波長分散及び分
散スロープは、分散補償ファイバにより補償されるだけ
でなく、分散シフトファイバにおいて生じた伝送損失
は、分散補償ファイバにおける光増幅作用により相殺さ
れ得る。
してもよい。すなわち、信号光の波長とは異なるがその
波長値に近い波長を有し且つ十分に光量の大きい励起光
を、光結合器６２０を介して分散補償ファイバに伝搬さ
せることにより、ラマン効果により信号光を増幅させ
る。この場合も、分散シフトファイバの波長分散及び分
散スロープは、分散補償ファイバにより補償されるだけ
でなく、分散シフトファイバにおいて生じた伝送損失
は、分散補償ファイバにおける光増幅作用により相殺さ
れ得る。
【００８４】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る分散補償
ファイバの、１．５５μｍ波長帯における諸特性は、波
長分散が−４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ以下、分散スロープが−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
2 以上かつ−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以下、伝送損失
が０．５ｄＢ／ｋｍ以下、偏波モード分散が０．７ｐｓ
・ｋｍ-1/2以下、モードフィールド径が４．５μｍ以上
かつ６．５μｍ以下、カットオフ波長が０．７μｍ以上
かつ１．７μｍ以下、そして直径２０ｍｍでの曲げ損失
が１００ｄＢ／ｍ以下である（特に、波長分散は−２０
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下で
あり、分散スロープは−０．４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以上
かつ−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以下であることが好
ましい）。
ファイバの、１．５５μｍ波長帯における諸特性は、波
長分散が−４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ以下、分散スロープが−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
2 以上かつ−０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以下、伝送損失
が０．５ｄＢ／ｋｍ以下、偏波モード分散が０．７ｐｓ
・ｋｍ-1/2以下、モードフィールド径が４．５μｍ以上
かつ６．５μｍ以下、カットオフ波長が０．７μｍ以上
かつ１．７μｍ以下、そして直径２０ｍｍでの曲げ損失
が１００ｄＢ／ｍ以下である（特に、波長分散は−２０
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ−５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下で
あり、分散スロープは−０．４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以上
かつ−０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以下であることが好
ましい）。
【００８５】この分散補償ファイバと他の光ファイバ
（特に、分散シフトファイバあるいは分散シフトファイ
バを含む光伝送路）とを所定長比で光学的に続接続すれ
ば、１．５５μｍ波長帯において光伝送路全体の波長分
散を効果的に低減することができるとともに、全体の分
散スロープも改善される。これらの特性、並びに、伝送
損失、偏波モード分散、モードフィールド径、カットオ
フ波長及び曲げ損失それぞれの条件から、長距離かつ大
容量の光通信が可能となる。特に、ＷＤＭ方式による光
通信において、利用される波長多重信号光の各成分の波
長についても、光伝送路全体の波長分散が改善されるの
で、より長距離かつ大容量の光通信が可能となる。
（特に、分散シフトファイバあるいは分散シフトファイ
バを含む光伝送路）とを所定長比で光学的に続接続すれ
ば、１．５５μｍ波長帯において光伝送路全体の波長分
散を効果的に低減することができるとともに、全体の分
散スロープも改善される。これらの特性、並びに、伝送
損失、偏波モード分散、モードフィールド径、カットオ
フ波長及び曲げ損失それぞれの条件から、長距離かつ大
容量の光通信が可能となる。特に、ＷＤＭ方式による光
通信において、利用される波長多重信号光の各成分の波
長についても、光伝送路全体の波長分散が改善されるの
で、より長距離かつ大容量の光通信が可能となる。
【００８６】また、この発明に係る分散補償ファイバ
は、２重クラッド構造、３重クラッド構造のいずれを備
えてもよく、それぞれの構造において、所定のパラメー
タ条件（寸法比、各ガラス領域間の比屈折率差）を満た
すことにより実現することができる。また、石英ガラス
を主成分とする分散補償ファイバの場合、所定の比屈折
率差を得るには、各ガラス領域にゲルマニウムやフッ素
を選択的に添加することに実現できる。そして、そのパ
ラメータの許容範囲は広いので製造は容易であり、製造
において各パラメータのばらつきが生じた場合であって
も、許容範囲内であれば長距離かつ大容量の光通信を行
うに際して何等支障はない。
は、２重クラッド構造、３重クラッド構造のいずれを備
えてもよく、それぞれの構造において、所定のパラメー
タ条件（寸法比、各ガラス領域間の比屈折率差）を満た
すことにより実現することができる。また、石英ガラス
を主成分とする分散補償ファイバの場合、所定の比屈折
率差を得るには、各ガラス領域にゲルマニウムやフッ素
を選択的に添加することに実現できる。そして、そのパ
ラメータの許容範囲は広いので製造は容易であり、製造
において各パラメータのばらつきが生じた場合であって
も、許容範囲内であれば長距離かつ大容量の光通信を行
うに際して何等支障はない。
【００８７】さらに、当該分散補償ファイバのコア領域
にエルビウム元素が添加された構成も実現できる。すな
わち、当該分散補償ファイバに励起光を伝搬させること
により、波長分散及び分散スロープを補償するだけでな
く、信号光の増幅をも行うことができる。
にエルビウム元素が添加された構成も実現できる。すな
わち、当該分散補償ファイバに励起光を伝搬させること
により、波長分散及び分散スロープを補償するだけでな
く、信号光の増幅をも行うことができる。
【００８８】また、この発明に係る光伝送システムは、
この発明に係る分散補償ファイバと他の光ファイバ（特
に、分散シフトファイバ）とが光学的に接続され、１．
５５μｍ波長帯において当該光伝送路全体の分散スロー
プが−０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以上０．０５ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2 以下に設定されている。したがって、この
光伝送システムでは、長距離かつ大容量の光通信が可能
であり、特にＷＤＭ方式で複数の波長を用いて光通信が
行われる場合に、さらに長距離かつ大容量の光通信が可
能となる。さらに、この発明に係る分散補償ファイバと
してエルビウム元素が添加されたものを用いれば、当該
光伝送路は、長距離かつ大容量だけでなく低損失な光通
信が可能となる。
この発明に係る分散補償ファイバと他の光ファイバ（特
に、分散シフトファイバ）とが光学的に接続され、１．
５５μｍ波長帯において当該光伝送路全体の分散スロー
プが−０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2 以上０．０５ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ2 以下に設定されている。したがって、この
光伝送システムでは、長距離かつ大容量の光通信が可能
であり、特にＷＤＭ方式で複数の波長を用いて光通信が
行われる場合に、さらに長距離かつ大容量の光通信が可
能となる。さらに、この発明に係る分散補償ファイバと
してエルビウム元素が添加されたものを用いれば、当該
光伝送路は、長距離かつ大容量だけでなく低損失な光通
信が可能となる。
【図１】この発明に係る分散補償ファイバを備えた、分
散シフトファイバを含む光伝送システムの構成を示す図
である。
散シフトファイバを含む光伝送システムの構成を示す図
である。
【図２】この発明に係る分散補償ファイバを備えた、光
ファイバ増幅器を含む光伝送システムの構成を示す図で
ある。
ファイバ増幅器を含む光伝送システムの構成を示す図で
ある。
【図３】この発明に係る分散補償ファイバによる、波長
分散補償及び分散スロープ補償を説明するためのグラフ
である。
分散補償及び分散スロープ補償を説明するためのグラフ
である。
【図４】この発明に係る分散補償ファイバの第１実施例
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
【図５】この発明に係る分散補償ファイバの第２実施例
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
【図６】この発明に係る分散補償ファイバの第３実施例
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
の断面構造及びその屈折率プロファイルを示す図であ
る。
【図７】この発明に係る分散補償ファイバの第１実施例
に適用可能な屈折率プロファイル（図４）の、種々の応
用例を示す図である。
に適用可能な屈折率プロファイル（図４）の、種々の応
用例を示す図である。
【図８】この発明に係る分散補償ファイバの第２実施例
に適用可能な屈折率プロファイル（図５）の、種々の応
用例を示す図である。
に適用可能な屈折率プロファイル（図５）の、種々の応
用例を示す図である。
【図９】この発明に係る分散補償ファイバの第３実施例
に適用可能な屈折率プロファイル（図６）の、種々の応
用例を示す図である。
に適用可能な屈折率プロファイル（図６）の、種々の応
用例を示す図である。
【図１０】２重クラッド構造を備えた、分散補償ファイ
バの実験結果を示す表である。
バの実験結果を示す表である。
【図１１】３重クラッド構造を備えた、分散補償ファイ
バの実験結果を示す表である。
バの実験結果を示す表である。
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ…分散補償ファ
イバ、１１０、１２０、１３０…コア領域、１１１、１
２１、１３１…内側クラッド領域、１２２、１３２…中
間クラッド領域、１１２、１２３、１３３…外側クラッ
ド領域、５００…光ファイバ伝送路（分散シフトファイ
バ）、６００…光ファイバ増幅器、６１０…増幅用光フ
ァイバ（又はエルビウム元素を含む分散補償ファイ
バ）、７００…光ファイバ伝送路（分散シフトファイバ
のみ、又は分散シフトファイバ及び分散補償ファイ
バ）。
イバ、１１０、１２０、１３０…コア領域、１１１、１
２１、１３１…内側クラッド領域、１２２、１３２…中
間クラッド領域、１１２、１２３、１３３…外側クラッ
ド領域、５００…光ファイバ伝送路（分散シフトファイ
バ）、６００…光ファイバ増幅器、６１０…増幅用光フ
ァイバ（又はエルビウム元素を含む分散補償ファイ
バ）、７００…光ファイバ伝送路（分散シフトファイバ
のみ、又は分散シフトファイバ及び分散補償ファイ
バ）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏田 智徳 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 小谷野 裕史 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (11)
- 【請求項１】 １．５５μｍ波長帯の光に対する諸特性
として、 波長分散が−４０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ０ｐｓ／ｋ
ｍ／ｎｍ以下であり、 分散スロープが−０．５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ−
０．１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下であり、 伝送損失が０．５ｄＢ／ｋｍ以下であり、 偏波モード分散が０．７ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であり、 モードフィールド径が４．５μｍ以上かつ６．５μｍ以
下であり、 ２ｍの基準長におけるカットオフ波長が０．７μｍ以上
かつ１．７μｍ以下であり、そして、 直径２０ｍｍでの曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下である
ことを特徴とする分散補償ファイバ。 - 【請求項２】 １．５５μｍ波長帯の光に対する諸特性
として、 波長分散が−２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以上かつ−５ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ以下であり、 分散スロープが−０．４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ−
０．１３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下であり、 伝送損失が０．５ｄＢ／ｋｍ以下であり、 偏波モード分散が０．７ｐｓ・ｋｍ-1/2以下であり、 モードフィールド径が４．５μｍ以上かつ６．５μｍ以
下であり、 ２ｍの基準長におけるカットオフ波長が０．７μｍ以上
かつ１．７μｍ以下であり、そして、 直径２０ｍｍでの曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下である
ことを特徴とする分散補償ファイバ。 - 【請求項３】 石英ガラスを主成分とし、少なくとも、 所定の屈折率を有するガラス領域であって、３．５μｍ
以上かつ６．０μｍ以下の外径を有するコア領域と、 前記コア領域の外周に設けられ、かつ該コア領域よりも
低い屈折率を有するガラス領域であって、該コア領域の
外径に対して２倍以上かつ３．３倍以下の外径を有する
内側クラッド領域と、そして、 前記内側クラッド領域の外周に設けられ、かつ該内側ク
ラッド領域よりも高く前記コア領域よりも低い屈折率を
有するガラス領域であって、該コア領域における最大屈
折率を有する部位との比屈折率差が０．６％以上かつ
１．４％以下であるとともに、前記内側クラッド領域に
おける最小屈折率を有する部位との比屈折率差が０．２
５％以上かつ０．６５％以下である外側クラッド領域と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の分散補
償ファイバ。 - 【請求項４】 前記内側クラッド領域と前記外側クラッ
ド領域との間に設けられたガラス領域であって、該外側
クラッド領域よりも高く前記コア領域よりも低い屈折率
を有する中間クラッド領域をさらに備えるとともに、当
該中間クラッド領域における最大屈折率を有する部位と
該外側クラッド領域との比屈折率差が、０．２％以上か
つ０．５％以下であることを特徴とする請求項３記載の
分散補償ファイバ。 - 【請求項５】 前記コア領域には、ゲルマニウム元素が
添加され、そして、前記内側クラッド領域には、フッ素
元素が添加されていることを特徴とする請求項３又は４
記載の分散補償ファイバ。 - 【請求項６】 前記コア領域には、エルビウム元素が添
加されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか
一項記載の分散補償ファイバ。 - 【請求項７】 前記外側クラッド領域には、フッ素元素
が添加されていることを特徴とする請求項５又は６記載
の分散補償ファイバ。 - 【請求項８】 伝送路全体として、１．５μｍ波長帯の
光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ０．
０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープを有する光
伝送システムであって、少なくとも、 請求項１又は２記載の分散補償ファイバと、そして、 前記分散補償ファイバと光学的に接続された、前記伝送
路の一部を構成する光ファイバ伝送路とを備えた光伝送
システム。 - 【請求項９】 前記伝送路の一部を構成するとともに、
少なくとも、 コア領域にエルビウム元素が添加された増幅用光ファイ
バと、 前記増幅用光ファイバ内のエルビウム元素を励起する励
起光を、該増幅用光ファイバに出力するための励起光源
と、そして、 前記励起光源と前記増幅用光ファイバとを光学的に結合
させるための光結合器とからなる光ファイバ増幅器を、
さらに備えたことを特徴とする請求項８記載の光伝送シ
ステム。 - 【請求項１０】 伝送路全体として、１．５μｍ波長帯
の光に対し、−０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以上かつ
０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ2以下の分散スロープを有す
る光伝送システムであって、少なくとも、 請求項６記載の分散補償ファイバと、 前記分散補償ファイバと光学的に接続された、前記伝送
路の一部を構成する光ファイバ伝送路と、 前記分散補償ファイバ内のエルビウム元素を励起する励
起光を、該分散補償ファイバに出力するための励起光源
と、そして、 前記励起光源と前記分散補償ファイバとを光学的に結合
させるための光結合器とを備えたことを特徴とする光伝
送システム。 - 【請求項１１】 前記光ファイバ伝送路は、その零分散
波長が１５６０ｎｍ以下にシフトされた分散シフトファ
イバであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか
一項記載の光伝送システム。
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