JP2002098853A - 分散補償光ファイバおよびこれを用いた光ファイバ伝送路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有効コア断面積が大きく、低損失な分散補償
光ファイバを提供する。 【解決手段】 コア４が、中心コア部１（半径ａ、比屈
折率差Δ₁）、中間部２（半径ｂ、比屈折率差Δ₂）、リ
ングコア部３（半径ｃ、比屈折率差Δ₃）からなり、ａ
が２〜３μｍ、Δ₁が０．９〜１．５％、Δ₂が−０．３
０〜−０．４５％、Δ₃が０．２〜１．２％、ｂ／ａが
２．０〜３．５、ｃ／ａが３．０〜５．０であり、１．
５３μｍ〜１．６３μｍから選択された使用波長帯にお
いて、有効コア断面積が２０μｍ²以上、曲げ損失が４
０ｄＢ／ｍ以下、波長分散が−６５〜−４５ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍであり、実質的にシングルモード伝搬可能なカッ
トオフ波長を有し、シングルモード光ファイバの波長分
散が零になるように補償したときの分散スロープ補償率
が８０〜１２０％の分散補償光ファイバを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は低損失な分散補償光
ファイバに関する。

【０００２】

【従来の技術】波長１．５３〜１．６３μｍ帯から選択
された使用波長において、伝送用のシングルモード光フ
ァイバと、その波長分散および分散スロープと異なる符
号の波長分散および分散スロープを備えた分散補償光フ
ァイバとを組み合わせた光ファイバ伝送路が開発されて
いる。この光ファイバ伝送路は、波長分散が小さく、か
つ分散スロープがフラットで、長距離伝送および波長多
重伝送に適している。前記シングルモード光ファイバ
は、例えば１．３μｍ用シングルモード光ファイバのよ
うに、前記使用波長帯より短波長の零分散波長を有し、
この使用波長帯では比較的大きな正の波長分散と正の分
散スロープを有するものである。

【０００３】図１は、分散補償光ファイバの一例の屈折
率プロファイルを示したものである。この分散補償光フ
ァイバはコア１４とその外周上に設けられたクラッド１
５とからなる。このコア１４は、前記クラッド１５より
も高い屈折率を備えた中心コア部１１と、その外周上に
設けられ、このクラッド１５よりも低い屈折率を備えた
中間部１２とから構成されている。図中、ａ₁は中心コ
ア部１１の半径、ｂ₁は中間部１２の半径（コア１４の
半径）、Δ₁₁、Δ₁₂は、それぞれクラッド１５の屈折率
を基準（零）にしたときの中心コア部１１の比屈折率差
と中間部１２の比屈折率差である。すなわち、Δ₁₁はプ
ラスの値、Δ₁₂はマイナスの値をとる。

【０００４】図２は、分散補償光ファイバの他の例の屈
折率プロファイルを示したものである。この分散補償光
ファイバはコア４とその外周上に設けられたクラッド５
とからなる。このコア４は、前記クラッド５よりも高い
屈折率を備えた中心コア部１と、その外周上に設けられ
た、このクラッド５よりも低い屈折率を備えた中間部２
と、その外周状に設けられた、このクラッド５よりも高
い屈折率を備えたリングコア部３とから構成されてい
る。図中、ａは中心コア部１の半径、ｂは中間部２の半
径、ｃはリングコア部３の半径（コア４の半径）、
Δ₁、Δ₂、Δ₃は、それぞれクラッド５の屈折率を基準
（零）にしたときの中心コア部１の比屈折率差と中間部
２の比屈折率差、およびリングコア部３の比屈折率差で
ある。すなわち、Δ₁およびΔ₃はプラスの値、Δ ₂はマ
イナスの値をとる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３は、図１に示した
屈折率プロファイルにおいて、使用波長１．５５μｍに
おいて、Δ₁₁を２．３％、Δ₁₂を−０．４％に固定し、
ｂ₁とｂ₁／ａ₁を変化させたときの波長分散と、分散ス
ロープの関係を示したグラフである。

【０００６】Δ₁₁は全て２．３％である。グラフ中に示
されている直線Ｓは使用波長１．５５μｍにおいて、こ
の分散補償光ファイバが１．３μｍ用シングルモード光
ファイバの波長分散と分散スロープを双方とも１００％
補償できるときの波長分散と分散スロープとの関係を示
しており、この直線Ｓに近い程理想的な補償の作用が得
られる。

【０００７】このグラフ中にはｂ₁／ａ₁の比率を一定と
して、０．１μｍ間隔でｂ₁の値を変化させたときの点
がｂ₁／ａ₁の値毎にまとめられている。各ｂ₁／ａ₁につ
いて、ｂ₁を変化させた範囲は以下のようになってい
る。 ｂ₁／ａ₁＝２．５のとき、ｂ₁＝２．４〜３．１μｍ、 ｂ₁／ａ₁＝３．０のとき、ｂ₁＝３．０〜３．７μｍ、 ｂ₁／ａ₁＝３．５のとき、ｂ₁＝３．５〜４．２μｍ、 ｂ₁／ａ₁＝４．０のとき、ｂ₁＝４．０〜４．７μｍ、 ｂ₁／ａ₁＝４．５のとき、ｂ₁＝４．６〜５．３μｍ、

【０００８】ｂ₁の値が小さくなるにしたがって波長分
散の絶対値が大きくなる傾向があるため、これらのｂ₁
／ａ₁の値毎の曲線において、最も波長分散の絶対値が
大きいものはｂ₁の範囲の下限値が設定されており、最
も波長分散の絶対値が小さいものは、ｂ₁の範囲の上限
値が設定されている。

【０００９】このグラフより、例えばｂ₁／ａ₁が４．０
〜４．５の条件では、ｂ₁が４μｍ付近のときに波長分
散が−１００〜−１２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロー
プは−０．３ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ程度となる。このよう
な特性は、例えば１．３μｍ用シングルモード光ファイ
バを補償する分散補償光ファイバとして、良好である。

【００１０】しかしながら、この例のようにΔ₁₁が２％
をこえると、中心コア部１に屈折率を調整するために添
加されるドーパントの添加量が多くなる。通常、コア１
４は屈折率を調整するドーパントを添加した石英系ガラ
スから形成するが、クラッド１５は純粋石英ガラスから
形成する。また、ドーパントの添加量に比例して石英系
ガラスのガラス転移点が低くなる。したがって、ドーパ
ントの添加量が多くなると、ファイバ母材を加熱、溶融
して光ファイバを線引きする際に、コア１４とクラッド
１５との粘度の差が大きくなるため、機械的な強度の観
点から線引き速度が制限され、低損失の分散補償光ファ
イバを得ることができないという問題があった。また、
Δ₁₁が大きいと有効コア断面積が小さくなる傾向があ
る。有効コア断面積が小さいと非線形効果が発生しやす
くなり、伝送特性が劣化するという問題があった。

【００１１】しかしながら、従来の分散補償光ファイバ
においては、波長分散と分散スロープの補償効果を実現
し、かつΔ₁₁が小さいものは得られておらず、製造性、
低損失性、非線形性などにおいて問題があった。

【００１２】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、有効コア断面積が大きく、低損失な分散補償光ファ
イバを提供することを課題とする。また、線引き時にコ
アとクラッドの粘度の差が小さい分散補償光ファイバを
提供することを課題とする。具体的にはクラッドを基準
にしたときのコアの最も高い層の比屈折率差が比較的低
く、この層へのドーパントの添加量を少なくすることが
できる分散補償光ファイバを提供することを課題とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１の発明は、以下の（１）〜（７）の条
件を満足することを特徴とする分散補償光ファイバであ
る。 （１）コアとその外周上に設けられたクラッドとを備
え、該コアが、該クラッドよりも屈折率が高い中心コア
部と、該中心コア部の外周上に設けられた該クラッドよ
りも屈折率が低い中間部と、該中間コア部の外周上に設
けられた該クラッドよりも屈折率が高いリングコア部
と、からなる。 （２）前記中心コア部、前記中間部、および前記リング
コア部の、（半径、クラッドを基準にした比屈折率差）
を、それぞれ（ａ、Δ₁）、（ｂ、Δ₂）、（ｃ、Δ₃）
としたとき、ａが２〜３μｍ、Δ₁が０．９〜１．５
％、Δ₂が−０．３０〜−０．４５％、Δ₃が０．２〜
１．２％、ｂ／ａが２．０〜３．５、ｃ／ａが３．０〜
５．０である。 （３）１．５３μｍ〜１．６３μｍから選択された使用
波長帯において、有効コア断面積が２０μｍ²以上であ
る。 （４）前記使用波長帯において、曲げ損失が４０ｄＢ／
ｍ以下である。 （５）前記使用波長帯において、波長分散が−６５〜−
４５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。 （６）前記使用波長帯において、実質的にシングルモー
ド伝搬可能なカットオフ波長を有する。 （７）前記使用波長帯よりも短波長の零分散波長を有す
るシングルモード光ファイバの波長分散を零に補償でき
る長さで、当該シングルモード光ファイバを補償したと
きの分散スロープの補償率が８０〜１２０％である。第
２の発明は、前記第１の発明の分散補償光ファイバにお
いて、クラッドが、ドーパントを添加した石英ガラスか
らなることを特徴とする分散補償光ファイバである。第
３の発明は、シングルモード光ファイバと、該シングル
モード光ファイバの波長分散と分散スロープを補償する
前記第１または第２の発明の分散補償光ファイバとを組
み合わせたことを特徴とする光ファイバ伝送路である。
第４の発明は、前記第３の発明の光ファイバ伝送路にお
いて、前記シングルモード光ファイバが、以下の（８）
〜（９）の条件を満足することを特徴とする光ファイバ
伝送路である。 （８）コアとその外周上に設けられたクラッドとを備
え、該コアが中心コア部と、その外周上に設けられた該
中心コア部よりも低い屈折率を備えた中間部と、該中間
部の外周上に設けられた該中間部よりも高く、前記中心
コア部よりも低い屈折率を備えたクラッドとを有する。 （９）前記分散補償光ファイバの使用波長帯において、
有効コア断面積が１２０μｍ²以上であり、かつ当該使
用波長帯において、実質的にシングルモード伝搬可能な
カットオフ波長を有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の分散補償光ファイバは、
図２に示したものと同様の屈折率プロファイルを備えて
いる。本発明の分散補償光ファイバにおいては、図２に
示したａが２〜３μｍとされる。２μｍ未満では曲げ損
失が大きくなり、３μｍをこえると有効コア断面積が小
さくなるか、カットオフ波長が長くなり、所望の特性が
得られなくなる。

【００１５】また、Δ₁が０．９〜１．５％であると好
ましい。０．９％未満であると、所望の波長分散と分散
スロープが得られない場合がある。１．５％をこえると
中心コア部１に添加するドーパントの添加量が多くな
り、伝送損失が大きくなる。また、有効コア断面積が小
さくなることによって非線形効果が発生しやすくなる。
Δ₂は−０．３０〜−０．４５％、好ましくは−０．３
５〜−０．４５％とされる。−０．４５％未満では伝送
損失が劣化しやすくなり、−０．３０％をこえると分散
スロープ補償率が劣化する。Δ₃は０．２〜１．２％と
される。０．２％未満では有効コア断面積が小さくなる
ことによって非線形効果が発生しやすくなり、１．２％
をこえるとカットオフ波長が長くなり、所望の特性が得
られなくなる。さらに、ｂ／ａは２．０〜３．５とされ
る２．０未満では分散スロープ補償率が劣化し、３．５
をこえると曲げ損失が劣化する。また、ｃ／ａは３．０
〜５．０とされる。３．０未満では有効コア断面積が小
さくなることによって非線形効果が発生やすくなり、
５．０をこえるとカットオフ波長が長くなり、所望の特
性が得られなくなる。なお、クラッド５の外径（分散補
償光ファイバの外径）は特に限定しないが、通常１２５
μｍ程度である。

【００１６】本発明においては、このようにΔ₁が比較
的小さい範囲であっても、他の複数の構造パラメータと
の適切な組み合わせにより、以下のような好ましい特性
を実現することができる。なお、これらの数値範囲を全
て満足していても以下のような特性を備えた分散補償光
ファイバを得ることができるとは限らない。適切な複数
の構造パラメータの組み合わせを選択することにより、
以下の様な特性を備えた分散補償光ファイバを得ること
ができる。したがって、本発明の分散補償光ファイバ
は、屈折率プロファイルと構造パラメータの数値範囲の
みでは特定することが困難であり、これらの構成に加え
て以下のような特性値によって特定するものである。こ
のように、Δ₁が小さく、かつ波長分散と分散スロープ
の補償効果に優れ、非線形効果を抑制するために有効コ
ア断面積を拡大した分散補償光ファイバは、従来得られ
ていなかったものである。

【００１７】本発明における使用波長帯とは、１．５３
μｍ〜１．６３μｍから選択された波長帯をいう。使用
波長帯の帯域幅は必要に応じて適宜選択することがで
き、実質的にひとつの波長であってもよい。なお、波長
多重伝送などにおいては比較的広い波長帯が選択され、
例えば１．５３〜１．５７μｍ帯（いわゆるＣバンド
帯）や、１．５７〜１．６３μｍ帯（いわゆるＬバンド
帯）などを選択することができる。

【００１８】そして、本発明の分散補償光ファイバは、
この選択した使用波長帯において、有効コア断面積が２
０μｍ²以上、好ましくは２６μｍ²以上のものである。
Δ₁が小さいため、このように大きな有効コア断面積を
実現することができる。上限値は特に限定しないが、実
質的には３０μｍ²以下のものを製造することができ
る。２０μｍ²未満では非線形効果を抑制することがで
きず、不都合である。なお、有効コア断面積（Ａｅｆ
ｆ）は以下の式で定義されるものである。

【００１９】

【数１】

【００２０】また、曲げ損失は小さい程好ましいが、本
発明の分散補償光ファイバは、前記選択した使用波長帯
において、４０ｄＢ／ｍ以下、好ましくは２０ｄＢ／ｍ
以下である。４０ｄＢ／ｍ以下にすることによって、ケ
ーブル化や敷設時などに加えられるわずかな応力によっ
て伝送損失が劣化することが少なく、安定した特性が得
られる。なお、曲げ損失は曲げ直径（２Ｒ）が２０ｍｍ
の条件の値である。

【００２１】さらに、本発明の分散補償光ファイバは、
前記選択した使用波長帯において、波長分散が−６５〜
−４５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。このような範囲であれ
ば、１．３μｍ用シングルモード光ファイバに代表され
る前記使用波長帯よりも短波長の零分散波長を備え、こ
の使用波長帯において比較的大きな正の波長分散を備え
たシングルモード光ファイバの波長分散を、比較的短い
長さの分散補償光ファイバによって補償することができ
る。

【００２２】また、本発明の分散補償光ファイバはシン
グルモード光ファイバである必要がある。すなわち、実
際の使用状態でシングルモード伝搬を維持できるカット
オフ波長を備えていなければならない。カットオフ波長
は通常はいわゆる２ｍ法によって測定された値を用いる
が、実際の長尺の使用状態では、２ｍ法のカットオフ波
長が使用波長帯の最短波長よりも長くてもシングルモー
ド伝搬を行うことができる。したがって、カットオフ波
長は、使用波長帯および使用長さによって適切な上限値
を設定し、この上限値をこえない値を実現できるように
分散補償光ファイバを設計する。

【００２３】また、本発明の分散補償光ファイバの分散
スロープは、この分散補償光ファイバによって補償する
シングルモード光ファイバの波長分散を零に補償できる
長さの分散補償光ファイバを用いたときの分散スロープ
の補償率が８０〜１２０％である。この範囲外であると
分散スロープの補償が不十分になり、波長多重伝送など
において支障を来す場合がある。

【００２４】この分散スロープの補償率は以下のように
して求める。使用波長帯において、シングルモード光フ
ァイバの単位長さ当たりの波長分散と分散スロープの絶
対値をそれぞれｄ１（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）、ｓ１（ｐｓ
／ｎｍ²／ｋｍ）、分散補償光ファイバの単位長さ当た
りの波長分散と分散スロープの絶対値をそれぞれｄ２
（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）、ｓ２（ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ）と
する。前記シングルモード光ファイバの波長分散および
分散スロープは、通常は正の値である。本発明の分散補
償光ファイバの波長分散および分散スロープは、通常は
負の値である。

【００２５】まず、単位長さのシングルモード光ファイ
バの波長分散を零に補償できる分散補償光ファイバの長
さはｄ１／ｄ２で表される。この長さにおける分散補償
光ファイバの分散スロープはｄ１／ｄ２＊ｓ２となる。
そして、この長さの分散補償光ファイバによる単位長さ
当たりのシングルモード光ファイバの分散スロープの補
償率は、（ｄ１／ｄ２＊ｓ２）／ｓ１＊１００となる。

【００２６】このように分散スロープの補償率は、使用
波長帯における補償対象のシングルモード光ファイバの
波長分散と分散スロープ、および分散補償光ファイバ自
体の波長分散と分散スロープによって変化するため、目
的とする使用波長帯やシングルモード光ファイバにあわ
せて分散補償光ファイバを設計する必要がある。本発明
の分散補償光ファイバにおいては、上述の数値範囲から
選択される構造パラメータの適切な組み合わせにより、
１．３μｍ用シングルモード光ファイバに代表される、
上述の使用波長帯よりも短い零分散波長を備えたシング
ルモード光ファイバの分散スロープを、この分散スロー
プの補償率の範囲内で十分に補償することができる。例
えば分散補償光ファイバの負の分散スロープとしては−
０．１３〜−０．２７ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍの範囲のもの
を任意に設定することができる。

【００２７】また、図２に示した屈折率プロファイルに
おいて、各層にドーパントが添加されていると好まし
い。特にクラッド５は上述のように純粋石英ガラスから
構成する場合が多いが、線引き時のコア４との粘度の差
を小さくして線引き速度を大きくし、低損失の分散補償
光ファイバを得るためには、クラッド５にドーパントを
添加すると有効である。すなわち、中心コア部１とリン
グコア部３は好ましくはゲルマニウム添加石英ガラス、
中間部２は好ましくはフッ素添加石英ガラス、クラッド
５は少量のフッ素を添加した石英ガラスから形成すると
好ましい。なお、クラッド５へのフッ素の添加において
は、例えば純粋石英基準の比屈折率差が−０．１〜−
０．４％程度になるように添加量を調整すれば、十分に
効果を得ることができる。

【００２８】この分散補償光ファイバは、例えばＶＡＤ
法、ＭＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法を用いて
製造することができる。このように本発明の分散補償光
ファイバは、Δ₁が小さいため、線引きの際のコア４と
クラッド５の粘度の差が小さく、従来の分散補償光ファ
イバよりも線引き速度を大きくしても分散補償光ファイ
バの機械的な強度が低下しにくい。そのため、従来より
も高速で紡糸して低損失のものを得ることができる。ま
た、有効コア断面積を拡大して非線形効果の発生を抑制
することができる。

【００２９】また、本発明の分散補償光ファイバは、シ
ングルモード光ファイバと組み合わせて、波長多重伝
送、長距離伝送などに適した光ファイバ伝送路を構築す
ることができる。光ファイバ伝送路に使用する分散補償
光ファイバおよびシングルモード光ファイバの長さなど
は、各ファイバの特性や設計条件によって適切な値が設
定される。なお、通常は前段にシングルモード光ファイ
バを配置し、後段にこのシングルモード光ファイバを伝
搬することによって蓄積された波長分散と分散スロープ
を補償すべく、分散補償光ファイバが配置される。

【００３０】組み合わせるシングルモード光ファイバは
上述のように１．３μｍ用シングルモード光ファイバで
あってもよいが、使用波長帯よりも短かい零分散波長を
有し、使用波長帯において正の波長分散と、正の分散ス
ロープを備えていれば特に限定することはない。

【００３１】例えば以下のようなシングルモード光ファ
イバを用いると好ましい。すなわち、図１に示したもの
と同様の屈折率プロファイルを有するもので、コア１４
とその外周上に設けられたクラッド１５とを備え、コア
１４が中心コア部１１と、その外周上に設けられたこの
中心コア部１１よりも低い屈折率を備えた中間部１２
と、この中間部１２の外周上に設けられたこの中間部１
２よりも高く、前記中心コア部１１よりも低い屈折率を
備えたクラッド１５とを有し、使用波長帯において、有
効コア断面積が１２０μｍ²以上、かつ実質的にシング
ルモード伝搬可能なカットオフ波長を有するシングルモ
ード光ファイバである。

【００３２】有効コア断面積が１２０μｍ²以上である
と、非線形効果が発生しにくくなるため、低損失とな
り、特に長距離波長多重伝送などに適した特性が得られ
る。また、カットオフ波長は、シングルモード光ファイ
バであるための条件である。

【００３３】このシングルモード光ファイバにおいても
ａ₁、ｂ₁、Δ₁₁、Δ₁₂の適切な値を選択して組み合わせ
ることにより、上述の有効コア断面積の条件とカットオ
フ波長の条件を備えたシングルモード光ファイバを得る
ことができる。ｂ₁／ａ₁は例えば３．０〜５．０の範囲
から選択される。３．０未満では光の電磁界が中間部１
２をこえてクラッド１５に到達しやすくなるので、曲げ
損失が増加する傾向がある。また、５．０をこえると中
間部１２を設けた効果が低減し、コアへの光の電磁界の
閉じこめが強くなり過ぎるので、有効コア断面積拡大の
効果が減少する傾向がある。また、カットオフ波長はａ
₁の値を拡大することによって長波長側にシフトさせる
ことができる。上述のようにカットオフ波長は光ファイ
バの使用長さと波長帯によって設定されるため、一概に
ａ₁の数値範囲を示すことはできないが、通常、ａ₁は５
〜２０μｍの範囲から選択される。クラッド１５の外径
は通常約１２５μｍとされる。また、Δ₁₁は０．３％以
下、好ましくは０．２６％以下、Δ₁₂が−０．０５〜０
−０．１５％であると好ましい。Δ₁₁が０．３％をこえ
ると有効コア断面積を拡大することが困難となる。ま
た、Δ₁₂が−０．０５％よりも大きくなると（Δ₁₂の絶
対値が小さくなると）曲げ損失が大きくなり、Δ₁₂が−
０．１５％よりも小さくなると（Δ₁₂の絶対値が大きく
なると）有効コア断面積が小さくなる傾向がある。

【００３４】さらには、波長分散が＋１９〜＋２２ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープが＋０．０６５ｐｓ／ｎｍ
²／ｋｍ以下、曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下であると好
ましい。なお、中心コア部１１は好ましくはゲルマニウ
ム添加石英ガラス、中間部１２は好ましくはフッ素添加
石英ガラス、クラッド１５は好ましくは純粋石英ガラス
またはフッ素添加石英ガラスから構成されている。この
シングルモード光ファイバも上述の分散補償光ファイバ
と同様に、一般的な製造方法によって製造することがで
きる。

【００３５】このシングルモード光ファイバと本発明の
分散補償光ファイバとを組合わせることにより、低非線
形で低損失であり、波長分散が小さく分散スロープも低
い光ファイバ伝送路を構築することができる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。

【００３７】（実施例１、比較例）ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ
法、ＰＣＶＤ法などの公知の方法によってファイバ母材
を製造し、線引きして９種類（Ａ〜Ｈ：実施例、Ｉ：比
較例）の分散補償光ファイバを製造した。これらの分散
補償光ファイバは図２に示した屈折率プロファイルを備
え、それぞれの分散補償光ファイバにおいて、Δ₁、
Δ₂、Δ₃、ｂ／ａ、ｃ／ａは表１の値になるようにし
た。また、中心コア部１とリングコア部３はゲルマニウ
ム添加石英ガラス、中間部２はフッ素添加石英ガラス、
クラッド５はフッ素を添加した石英ガラスから形成し
た。クラッド５のフッ素濃度は純粋石英ガラスの屈折率
を基準にして比屈折率差が０．１％となるようにした。
線引きの条件は線引き速度３００ｍ／ｍｉｎ、線引き張
力２５０ｇ、加熱温度２０００℃とした。

【００３８】しかし、実施例であるＡ〜Ｈの分散補償光
ファイバについては問題なく線引きを行うことができた
が、比較例であるΔ₁が大きいＩの分散補償光ファイバ
については、損失が高くなっため、線引きの条件を線引
き速度３００ｍ／ｍｉｎ、線引き張力３５０ｇ、加熱温
度１９００℃とした。しかし、機械的な強度に問題があ
った。これらの分散補償光ファイバの光学特性を表１、
表２にあわせて示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】Ａ〜Ｈの分散補償光ファイバの伝送損失は
０．２５〜０．３０ｄＢ／ｋｍと低損失でありＡｅｆｆ
も２０μｍ²以上と大きく、大容量伝送、長距離伝送に
適したものであった。一方、Ｉの分散補償光ファイバは
機械的強度に問題が生じるレベルで線引きしても、伝送
損失が０．４０ｄＢ／ｋｍであり、大きかった。また、
有効コア断面積も小さかった。なお、カットオフ波長は
２ｍ法による値であり、いずれも通常使用される長尺の
状態ではシングルモード伝搬を保証することができる値
が得られた。

【００４２】（実施例２）前段に以下のシングルモード
光ファイバ３０ｋｍを配置し、後段に実施例１で製造し
たＡの分散補償光ファイバを１１．６ｋｍ接続して光フ
ァイバ伝送路を構築した。すなわち、シングルモード光
ファイバは、ＶＡＤ法やＭＣＶＤ法などの公知の方法に
より製造したファイバ母材を線引きして製造したものを
用いた。このシングルモード光ファイバは、図１に示し
た屈折率プロファイルを有し、中心コアはゲルマニウム
添加石英ガラスから構成し、中間部はフツ素添加石英ガ
ラス、クラツドは純粋石英から構成した。また、Δ₁₁、
Δ₁₂はそれぞれ０．２４％と−０．０５％、ａ、ｂはそ
れぞれ６．６μｍ、２６．５μｍ、クラツド外径は１２
５μｍとした。表３にこのシングルモード光ファイバの
特性を示した。

【００４３】

【表３】

【００４４】光ファイバ伝送路全体について、波長分散
は波長１．５５μｍにおいて零であった。また、１．５
３〜１．６３μｍの範囲において、分散スロープは０．
１ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ以下であり、分散スロープの補償
率はほぼ１００％であった。この光ファイバ伝送路は、
前段のシングルモード光ファイバの有効コア断面積が大
きいため、低非線形であり、かつ分散補償光ファイバの
作用によって、波長分散、分散スロープが小さく、良好
な伝送特性が得られた。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の分散補償光
ファイバにおいては、コアの最も高い屈折率を備えた層
の比屈折率差が小さいため、従来よりも低張力で紡糸し
て低損失のものを得ることができる。また、有効コア断
面積を拡大して非線形効果の発生を抑制することができ
る。また、本発明の分散補償光ファイバは、シングルモ
ード光ファイバと組み合わせて、波長多重伝送、長距離
伝送などに適した光ファイバ伝送路を構築することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 分散補償光ファイバの屈折率プロファイルの
一例を示したグラフである。

【図２】 分散補償光ファイバの屈折率プロファイルの
他の例を示したグラフであって、本発明の分散補償光フ
ァイバに適用するものである。

【図３】 図１に示した屈折率プロファイルにおいて、
波長分散、分散スロープの関係の一例を示したグラフで
ある。

【符号の説明】

１…中心コア部、２…中間部、３…リングコア部、４…
コア、５…クラッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 朗 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉事業所内 Ｆターム(参考） 2H050 AB03Z AB05X AB10Y AC09 AC13 AC71 AC73 AC76 AD00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の（１）〜（７）の条件を満足する
   ことを特徴とする分散補償光ファイバ。 （１）コアとその外周上に設けられたクラッドとを備
   え、該コアが、該クラッドよりも屈折率が高い中心コア
   部と、該中心コア部の外周上に設けられた該クラッドよ
   りも屈折率が低い中間部と、該中間コア部の外周上に設
   けられた該クラッドよりも屈折率が高いリングコア部
   と、からなる。 （２）前記中心コア部、前記中間部、および前記リング
   コア部の、（半径、クラッドを基準にした比屈折率差）
   を、それぞれ（ａ、Δ₁）、（ｂ、Δ₂）、（ｃ、Δ₃）
   としたとき、 ａが２〜３μｍ、 Δ₁が０．９〜１．５％、 Δ₂が−０．３０〜−０．４５％、 Δ₃が０．２〜１．２％、 ｂ／ａが２．０〜３．５、 ｃ／ａが３．０〜５．０である。 （３）１．５３μｍ〜１．６３μｍから選択された使用
   波長帯において、有効コア断面積が２０μｍ²以上であ
   る。 （４）前記使用波長帯において、曲げ損失が４０ｄＢ／
   ｍ以下である。 （５）前記使用波長帯において、波長分散が−６５〜−
   ４５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。 （６）前記使用波長帯において、実質的にシングルモー
   ド伝搬可能なカットオフ波長を有する。 （７）前記使用波長帯よりも短波長の零分散波長を有す
   るシングルモード光ファイバの波長分散を零に補償でき
   る長さで、当該シングルモード光ファイバを補償したと
   きの分散スロープの補償率が８０〜１２０％である。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分散補償光ファイバに
   おいて、 クラッドが、ドーパントを添加した石英ガラスからなる
   ことを特徴とする分散補償光ファイバ。
3. 【請求項３】 シングルモード光ファイバと、該シング
   ルモード光ファイバの波長分散と分散スロープを補償す
   る請求項１または２に記載の分散補償光ファイバとを組
   み合わせたことを特徴とする光ファイバ伝送路。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光ファイバ伝送路にお
   いて、 前記シングルモード光ファイバが、以下の（８）〜
   （９）の条件を満足することを特徴とする光ファイバ伝
   送路。 （８）コアとその外周上に設けられたクラッドとを備
   え、該コアが中心コア部と、その外周上に設けられた該
   中心コア部よりも低い屈折率を備えた中間部と、該中間
   部の外周上に設けられた該中間部よりも高く、前記中心
   コア部よりも低い屈折率を備えたクラッドとを有する。 （９）前記分散補償光ファイバの使用波長帯において、
   有効コア断面積が１２０μｍ²以上であり、かつ当該使
   用波長帯において、実質的にシングルモード伝搬可能な
   カットオフ波長を有する。