JP3960881B2

JP3960881B2 - Dispersion compensating optical fiber

Info

Publication number: JP3960881B2
Application number: JP2002235940A
Authority: JP
Inventors: 順一田村; 英也森平; 巌下高原
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: JP2004077662A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分散補償光ファイバに関し、さらに詳しくは、Ｌバンドと呼ばれる波長領域（１５６５〜１６２５ｎｍ）に対する、ノンゼロ分散シフト光ファイバ（Ｎｏｎ−ＺｅｒｏＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＳｈｉｆｔｅｄＦｉｂｅｒ：以下ＮＺＤＳＦとも称する）の分散の補償を最適にしたＬバンド用の分散補償光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光通信の伝送網として、シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）が世界中に敷設されている。最近においては、情報社会の発展により、通信情報量が飛躍的に増大する傾向にあり、このような情報の増大化に伴い、波長多重伝送（ＷＤＭ伝送）が通信分野に広く受け入れられ、今や波長多重伝送の時代を迎えている。波長多重伝送は、光通信の波長が一波長でなく、複数の波長を用いて複数の光信号を伝送する方式であり、大容量高速通信に適した光伝送方式である。
【０００３】
現在、ＷＤＭ伝送用の波長帯として、１．５５μｍの波長帯での波長多重光通信が行われているが、より大量の通信情報量を伝送したいという社会的要望が高まっている。そこで、１．５５μｍの波長帯より広い波長帯での使用も考慮されている。
例えば、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）の波長領域において、ＮＺＤＳＦを使用することにより、より大量の通信情報量を伝送できることになる。
【０００４】
ＳＭＦを用いた場合、ＳＭＦ単独で光の伝送を分散なく行うことはできないので分散の補償が必要となり、分散補償光ファイバ（ＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＣｏｎｐｅｎｓａｔｉｎｇｏｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ：以下ＤＣＦとも称する）を組み合わせての使用が検討されている。
同様に、ＮＺＤＳＦを使用する場合でも、ＮＺＤＳＦ単独で光の伝送を分散なく行うことはできないので、分散の補償が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）の波長領域においてＮＺＤＳＦを使用した場合に、ＮＺＤＳＦ線路の補償に対して、Ｌバンド帯での光伝送に従来から使用されているＳＭＦ補償用のＤＣＦを用いると、一般的なＮＺＤＳＦの分散（Ｄ）／分散スロープ（Ｓ）の値（ＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎＰｅｒＳｌｏｐｅ：以下ＤＰＳまたはＤ／Ｓとも称する）が１６０程度であるのに対してＳＭＦ補償用のＤＣＦのＤＰＳは３００程度であることから、ＳＭ補償用ＤＣＦでは補償率が５０％程度となり、残留分散が大きくなってしまうので波長多重光通信に対しては適さない。
ここで、ＮＺＤＳＦに対するＳＭＦ補償用のＤＣＦの補償率ＣＲは下記式（２）で示される。
式中、Ｓ_DCF は分散補償光ファイバＤＣＦの分散スロープであり、Ｓ_NZDSF は伝送用ＮＺＤＳＦの分散スロープであり、Ｄ_DCF は分散補償光ファイバＤＣＦの分散値であり、Ｄ_NZDSF は伝送用ＮＺＤＳＦの分散値である。また、ＤＰＳ_NZDSF は伝送用ＮＺＤＳＦのＤＰＳ値であり、ＤＰＳ_DCF は分散補償光ファイバＤＣＦのＤＰＳ値である。例えば、波長１５９２ｎｍにおけるそれぞれの値を代入することで補償率ＣＲを算出する。
【０００６】
【数２】
ＣＲ（％）
＝〔（Ｓ_DCF ／Ｓ_NZDSF ）／（Ｄ_DCF ／Ｄ_NZDSF ）〕×１００
＝（ＤＰＳ_NZDSF ／ＤＰＳ_DCF ）×１００ …（２）
【０００７】
そこで、ＮＺＤＳＦ補償用のＤＣＦとして、６０％以上の補償率で補償可能なＮＺＤＳＦ線路を専用に補償するためのＤＣＦを開発する必要があった。補償されるＮＺＤＳＦのＤＰＳに近いＤＰＳを有する分散補償光ファイバで補償することで、即ち、補償率を１００％に近づけることで、分散値と分散スロープの両方を補償することができる。
また、ＮＺＤＳＦ補償用のＤＣＦとしては、ＳＭＦ補償用のＤＣＦに比べてＤＰＳを小さくする必要があり、単位分散量を大きくし、分散スロープを負に大きくとる必要がある。また、その結果として設計上曲げ損失が大きくなりモジュール化で損失が大きくなるなどの問題を解決する必要がある。
【０００８】
本発明は上記の状況に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）の波長領域において使用されるＮＺＤＳＦの補償を最適にした分散補償光ファイバを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の分散補償光ファイバは、波長１５９２ｎｍにおける分散／分散スロープの値が９０〜２００ｎｍである被分散補償光ファイバに接続され、前記被分散補償光ファイバの分散を補償し、光信号の伝送を行う分散補償光ファイバであって、１５９２ｎｍにおいて、前記分散補償光ファイバの分散／分散スロープの値が９０〜２００ｎｍであり、直径２０ｍｍの曲率で曲げたときの曲げロスが２．０ｄＢ／ｍ以下であり、分散が−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、１５６５〜１６２５ｎｍの範囲において、伝送損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である。
【００１０】
上記の本発明の分散補償光ファイバは、さらに、コアとクラッドとを有する構成であり、前記コアは、前記クラッドより高屈折率であるセンタコアと、前記センタコアの外周部に形成され、前記クラッドよりも低屈折率であるディプレスト層と、前記ディプレスト層の外周部に形成され、前記クラッドよりも高屈折率であるセグメント層とを有し、前記センタコアの径が３〜４．５μｍで、センタコアの比屈折率差が１．８〜２．２％で、前記センタコアの中心から外周に向かって比屈折率が小さくなる屈折率プロファイルであり、前記ディプレスト層の径が前記センタコア径の２．７〜３．３倍で、前記ディプレスト層の比屈折率差が−０．６〜−０．５％であり、前記セグメント層の径が前記センタコア径の４．５〜５．０５倍で、前記セグメント層の比屈折率差が＋０．２〜＋０．３％である。
【００１１】
上記の本発明の分散補償光ファイバは、さらに、前記センタコアの屈折率プロファイル（ｎ（ｒ））を前記センタコアの中心からの距離ｒの関数として下記式（１）で近似したときのαとして、α≧１．５である。
【００１２】
【数３】

ここで、ａはセンタコア半径、Δ＝（ｎ_cc−ｎ_cd）／ｎ_cc（ｎ_ccはセンタコアの最大屈折率、ｎ_cdはクラッドの屈折率）である。
【００１３】
上記の本発明の分散補償光ファイバは、１５９２ｎｍにおいて、分散補償光ファイバの分散／分散スロープの値に対する被分散補償光ファイバの分散／分散スロープの値の比率が６０％以上であり、直径２０ｍｍの曲率で曲げたときの曲げロスが２．０ｄＢ／ｍ以下であり、分散が−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、１５６５〜１６２５ｎｍの範囲において、伝送損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である特性を有している。
波長１５９２ｎｍにおける分散／分散スロープの値が９０〜２００ｎｍであるＮＺＤＳＦなどの被分散補償光ファイバに接続されて、被分散補償光ファイバの分散を補償する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施形態に係る光ファイバは、波長１５９２ｎｍにおける分散／分散スロープの値が９０〜２００ｎｍであるＮＺＤＳＦなどの被分散補償光ファイバに接続されて、被分散補償光ファイバの分散を補償する分散補償光ファイバである。
【００１５】
図１（Ａ）は、本実施形態に係る分散補償光ファイバ１の断面図であり、図１（Ｂ）は屈折率プロファイルである。
最も屈折率の高いセンタコア１１の周りを囲んで該センタコア１よりも屈折率の低いディプレスト層１２が配置され、さらにそのディプレスト層１２の周りを囲んで、ディプレスト層１２よりも屈折率が高く前記センタコア１１よりも屈折率の低いセグメント層１３が配置され、その外周にクラッド１４が配置されている構成であり、屈折率分布はいわゆるＷ−ｓｅｇ型である。
本実施形態の分散補償光ファイバは、屈折率構造の設計、制御がしやすく、伝送損失も小さく、かつ、負の分散および負の分散スロープの実現性に富む。
【００１６】
セグメント層１３は純シリカ（ＳｉＯ₂ ）に例えばゲルマニウム（Ｇｅ）などの屈折率を高める元素をドープすることにより形成されており、ディプレスト層１２は純シリカに例えばフッ素（Ｆ）などの屈折率を低くする元素をドープすることにより形成されており、また、センタコア１１は純シリカに例えばゲルマニウムなどの屈折率を高める元素をドープすることにより形成されている。
【００１７】
図１に示す屈折率構造において、センタコア１１の径（２ａ）は３〜４．５μｍで、センタコア１１の比屈折率差Δ１は１．８〜２．２％で、センタコア１１の中心から外周に向かって比屈折率が小さくなる屈折率プロファイルである。
ディプレスト層１２の径（２ｂ）はセンタコア１１の径（２ａ）の２．７〜３．３倍で、ディプレスト層１２の比屈折率差Δ２は−０．５〜−０．６％である。
セグメント層１３の径（２ｃ）はセンタコア１１の径（２ａ）の４．５〜５．５倍で、セグメント層１３の比屈折率差Δ３は＋０．２〜＋０．３％である。
ここで比屈折率差とはクラッドの屈折率ｎ_cdに対する相対屈折率差を示しており、センタコアの屈折率をｎ_cc、ディプレスト層の屈折率をｎ_dp、セグメント層の屈折率をｎ_sgとしたとき、下記式（３）〜（５）で表される。
【００１８】
【数４】
Δ１＝（ｎ_cc−ｎ_cd）／ｎ_cd×１００（３）
Δ２＝（ｎ_dp−ｎ_cd）／ｎ_cd×１００（４）
Δ３＝（ｎ_sg−ｎ_cd）／ｎ_cd×１００（５）
【００１９】
また、本実施形態の分散補償光ファイバは、センタコアの屈折率プロファイル（ｎ（ｒ））を前記センタコアの中心からの距離ｒの関数として下記式（１）で近似したときのαとして、α≧１．５である。
【００２０】
【数５】

ここで、ａはセンタコア半径、Δ＝（ｎ_cc−ｎ_cd）／ｎ_cc（ｎ_ccはセンタコアの最大屈折率、ｎ_cdはクラッドの屈折率）である。
【００２１】
本実施形態に係る分散補償光ファイバは、上記のように屈折率プロファイルを有しており、これにより、１５９２ｎｍにおいて、分散補償光ファイバの分散／分散スロープの値に対する被分散補償光ファイバの分散／分散スロープの値の比率が６０％以上であり、直径２０ｍｍの曲率で曲げたときの曲げロスが２．０ｄＢ／ｍ以下であり、分散が−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、１５６５〜１６２５ｎｍの範囲において、伝送損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下である特性を有している。
波長１５９２ｎｍにおける分散／分散スロープの値が９０〜２００ｎｍであるＮＺＤＳＦなどの被分散補償光ファイバに接続されて、被分散補償光ファイバの分散を補償する。
【００２２】
通常、１５６５〜１６２５ｎｍの波長帯の光信号を用いてＮＺＤＳＦで波長多重光伝送を行うと、１５６５〜１６２５ｎｍの波長帯の各波長は、ＮＺＤＳＦを伝送するにつれ、正の分散が増加して行く。
【００２３】
波長多重の各波長の光信号がＮＺＤＳＦから分散補償光ファイバに切り替わって伝送されると、分散補償光ファイバは波長１５９２ｎｍにおいて分散スロープ補償率が６０％以上であって、分散が−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、その分散スロープが負の傾きを持っているので、ＮＺＤＳＦを伝搬して来ることによって増加した分散は分散補償光ファイバを伝搬して行くにつれ次第に減殺される方向に補償されて行き、分散補償光ファイバの終端側で、波長多重の各波長の分散はほぼ零に補償されて受信されることになる。
分散スロープ補償率が６０％以下の場合、例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓ、８０ｋｍ以上の長距離伝送を行うと補償後にもシステムに影響を与える残留分散が生じ、さらに波長毎に分散を補償する第２の分散補償手段が必要とされるため好ましくない。
【００２４】
また、分散補償光ファイバの屈折率分布をＷ−ｓｅｇ型のプロファイルとすることで、分散補償光ファイバの前記設定される条件を備えた屈折率構造の光ファイバを容易に製造することが可能となり、分散補償光ファイバを上記の構成とすることで、ＮＺＤＳＦを伝搬することにより生じる分散の補償率を理想的に近い状態に高めることが可能となるものである。
【００２５】
図２は、分散補償光ファイバとＮＺＤＳＦの波長と分散値の関係を示す説明図である。
ＮＺＤＳＦは１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域で正の分散値と正の分散スロープを有し、一方、本実施形態に係る分散補償光ファイバＤＣＦ（図中でＣバンド−ＤＣＦおよびＬバンド−ＤＣＦと示している）は１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域で負の分散値と負の分散スロープを有していることを示す。尚、Ｃバンドとは１５３０〜１５６５ｎｍの波長域を示す。
【００２６】
図３は本実施形態に係る分散補償光ファイバを用いてＮＺＤＳＦの分散を補償した波長多重光伝送路の説明図である。
例えば８０ｋｍ以上の距離を伝送するＮＺＤＳＦの後段に、増幅器ＡＭＰを介して１０ｋｍ程度の本実施形態の分散補償光ファイバＤＣＦが接続されて構成されている。さらに分散補償光ファイバＤＣＦの後段に増幅器ＡＭＰが接続されて、さらに他の伝送路や局などに入力される。
局Ｓから入力された信号は、ＮＺＤＳＦにより伝送された後、増幅器ＡＭＰで増幅され、分散補償光ファイバＤＣＦにより伝送される。
８０ｋｍ以上の長距離伝送に使用されるＮＺＤＳＦにより発生する１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域における特定波長の信号の分散と分散スロープを１０ｋｍ程度の分散補償光ファイバで補償することが可能である。本実施形態の分散補償光ファイバをＮＺＤＳＦと接続することで、１５６５〜１６２５ｎｍの広い範囲で低分散が実現される。
【００２７】
本実施形態の分散補償光ファイバは、波長１５９２ｎｍでの、補償率が６０％以上であり、直径２０ｍｍの曲率で曲げたときの曲げロスが２．０ｄＢ／ｍ以下であり、分散が−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、伝送損失が１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域において１．０ｄＢ／ｋｍ以下となっているので、波長１５９２ｎｍの波長領域におけるＤＰＳが９０〜２００ｎｍであるＮＺＤＳＦに接続されて光信号の伝送を行うことにより、ＮＺＤＳＦを伝搬することにより発生する１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域での波長多重光伝送の各波長信号の分散と分散スロープを補償することが可能となる。
【００２８】
また、屈折率分布をＷ−ｓｅｇ型のプロファイルとした構成にあっては、プロファイル形状が単純となるため設計が容易で、伝送損失も小さく、また、負の分散および負の分散スロープを容易に実現できる性質を有するので、屈折率分布の条件の規制がより緩やかとなり、製造も容易化され、本発明の優れた性質を有する分散補償光ファイバおよびその分散補償光ファイバを用いた波長多重光伝送路を安価に提供することが可能となる。
【００２９】
さらに、Ｗ−ｓｅｇ型の屈折率プロファイルを持ち、センタコア径は３〜４．５μｍであり、センタコアの比屈折率差は１．８〜２．２％であり、センタコアの形状が中心から外周に向かって比屈折率が小さくなる屈折率プロファイルであり、ディプレスト層の径はセンタコア径の２．７〜３．３倍であり、ディプレスト層の比屈折率差が−０．５〜−０．６％であり、セグメント層の径は、センタコア径の４．５〜５．５倍であり、セグメント層の比屈折率差が＋０．２〜＋０．３％である構成とすることにより、本発明の波長多重光伝送路を用いることにより、曲げによる伝送損失を小さくし、波長１５６５〜１６２５ｎｍの波長領域での低非線形性によって信号歪みのない品質の高い高速大容量の波長多重光通信を可能とし、次世代の波長多重光線路として充分対応できるものとなる。
【００３０】
（実施例）
次に本発明の具体的な実施例について説明する。
図１に示す構成の分散補償光ファイバにおいて、表１に示すようなセンタコアの径（２ａ）、ディプレスト層の径（２ｂ）、セグメント層の径（２ｃ）、センタコアの比屈折率差Δ１、ディプレスト層の比屈折率差Δ２、セグメント層の比屈折率差Δ３、センタコアの屈折率プロファイル（ｎ（ｒ））を上記の式（１）で近似したときのα値として分散補償光ファイバを作成した。
得られた分散補償光ファイバについて、波長１５９２ｎｍにおける分散値、分散スロープ値、損失値、直径２０ｍｍの曲率で曲げたときの曲げロス値を測定した。
また、各分散補償光ファイバについて、表１に示すＤＰＳ値を有するＮＺＤＳＦに接続する場合の補償率を算出した。
結果を表１にまとめて示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
前記表１から分かるように、分散を−１４０〜−４０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、曲げロスを２．０ｄＢ以下と設定したことにより、６０％以上の補償率が得られていることがわかる。
【００３３】
また、図１に示す構成の分散補償光ファイバにおいて、表２に示すようなセンタコアの径、センタコアの比屈折率差、ディプレスト層の比屈折率差、セグメント層の比屈折率差として分散補償光ファイバを作成した。
得られた分散補償光ファイバについて、ＮＺＤＳＦに接続した場合の波長１５９２ｎｍにおける補償率を算出した。
結果を表２にまとめて示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
前記表２から分かるように、Ｗ−ｓｅｇ型プロファイルの屈折率構造を設定したことにより６０％以上の補償率が得られることがわかる。
【００３６】
本発明は上記の実施の形態に限定されない。
例えば、分散補償光ファイバの構成としては、必要な特性を満たしていれば、実施形態で示した構成以外の構成や屈折率プロファイルを有する光ファイバを有していてもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明により、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）の波長領域において使用されるＮＺＤＳＦの補償を最適にした分散補償光ファイバを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態に係る分散補償光ファイバの（Ａ）断面図と（Ｂ）屈折率分布のプロファイルを示す図である。
【図２】図２は本発明の実施形態に係る分散補償光ファイバとＮＺＤＳＦの波長と分散値の関係を示す説明図である。
【図３】図３は本発明の実施形態に係る波長多重光伝送路の説明図である。
【符号の説明】
１，ＤＣＦ…分散補償光ファイバ
１１…センタコア
１２…ディプレスト層
１３…セグメント層
１４…クラッド
ＮＺＤＳＦ…ノンゼロ分散シフト光ファイバ
Ｓ…局
ＡＭＰ…増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dispersion-compensating optical fiber, and more particularly, to compensate for dispersion of a non-zero dispersion-shifted optical fiber (hereinafter also referred to as NZDSF) in a wavelength region (1565 to 1625 nm) called an L band. The present invention relates to an optimized dispersion compensating optical fiber for L band.
[0002]
[Prior art]
As an optical communication transmission network, single mode optical fibers (SMF) are installed all over the world. Recently, with the development of the information society, the amount of communication information tends to increase dramatically. With such an increase in information, wavelength multiplex transmission (WDM transmission) has been widely accepted in the communication field, and now wavelength The era of multiplex transmission is approaching. Wavelength multiplexing transmission is a system for transmitting a plurality of optical signals using a plurality of wavelengths instead of a single wavelength for optical communication, and is an optical transmission system suitable for high-capacity high-speed communication.
[0003]
Currently, wavelength division multiplexing optical communication is performed in a wavelength band of 1.55 μm as a wavelength band for WDM transmission, but there is an increasing social demand for transmitting a larger amount of communication information. Therefore, use in a wider wavelength band than the 1.55 μm wavelength band is also considered.
For example, a larger amount of communication information can be transmitted by using NZDSF in the L-band (1565 to 1625 nm) wavelength region.
[0004]
When SMF is used, it is not possible to transmit light without dispersion using SMF alone, so dispersion compensation is required, and use of a dispersion compensating optical fiber (hereinafter also referred to as DCF) in combination is considered. ing.
Similarly, even when NZDSF is used, it is not possible to transmit light without dispersion using NZDSF alone, so dispersion compensation is necessary.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when NZDSF is used in the wavelength region of the L band (1555-1625 nm), if the DCF for SMF compensation conventionally used for optical transmission in the L band is used for the compensation of the NZDSF line, The dispersion (D) / dispersion slope (S) of a general NZDSF (Dispersion Per Slope: hereinafter also referred to as DPS or D / S) is about 160, whereas the DPS of the DCF for SMF compensation is 300 Therefore, the SM compensation DCF has a compensation rate of about 50% and increases the residual dispersion, and is not suitable for wavelength multiplexing optical communication.
Here, the compensation rate CR of the DCF for SMF compensation with respect to NZDSF is expressed by the following equation (2).
_Where S _DCF is the dispersion slope of the dispersion compensating optical fiber DCF, S _NZDSF is the dispersion slope of the transmission NZDSF, D _DCF is the dispersion value of the dispersion compensating optical fiber DCF, and D _NZDSF is the transmission _NZDSF of the transmission NZDSF. Variance value. DPS _NZDSF is the DPS value of the transmission NZDSF, and DPS _DCF is the DPS value of the dispersion compensating optical fiber DCF. For example, the compensation rate CR is calculated by substituting each value at a wavelength of 1592 nm.
[0006]
[Expression 2]
CR (%)
= [((S _DCF / S _NZDSF ) / (D _DCF / D _NZDSF )) × 100
= (DPS _NZDSF / DPS _DCF ) × 100 (2)
[0007]
Therefore, as a DCF for NZDSF compensation, it was necessary to develop a DCF dedicated to compensating an NZDSF line that can be compensated with a compensation rate of 60% or more. By compensating with a dispersion compensating optical fiber having a DPS close to the DPS of the NZDSF to be compensated, that is, by making the compensation rate close to 100%, both the dispersion value and the dispersion slope can be compensated.
Further, as the DCF for NZDSF compensation, it is necessary to make the DPS smaller than the DCF for SMF compensation, it is necessary to increase the unit dispersion amount and to make the dispersion slope negatively large. As a result, it is necessary to solve problems such as a large bending loss in design and a large loss due to modularization.
[0008]
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a dispersion-compensating optical fiber optimized for compensation of NZDSF used in the wavelength region of the L band (1565 to 1625 nm). It is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a dispersion compensating optical fiber according to the present invention is connected to a dispersion compensated optical fiber having a dispersion / dispersion slope value of 90 to 200 nm at a wavelength of 1592 nm, and the dispersion of the dispersion compensated optical fiber is reduced. A dispersion compensating optical fiber that compensates for transmission of an optical signal, and has a bending loss when the dispersion / dispersion slope value of the dispersion compensating optical fiber is 90 to 200 nm at 1592 nm and is bent with a curvature of 20 mm in diameter. Is 2.0 dB / m or less, dispersion is −140 to −40 ps / nm / km, and transmission loss is 1.0 dB / km or less in the range of 1565 to 1625 nm.
[0010]
The dispersion compensating optical fiber according to the present invention further includes a core and a clad, and the core is formed on a center core having a higher refractive index than the clad, and on an outer peripheral portion of the center core. A depressed layer having a low refractive index, and a segment layer formed on the outer peripheral portion of the depressed layer and having a higher refractive index than the cladding, and the diameter of the center core is 3 to 4.5 μm, The relative refractive index difference of the center core is 1.8 to 2.2%, and the refractive index profile is such that the relative refractive index decreases from the center of the center core toward the outer periphery, and the diameter of the depressed layer is 2 of the center core diameter. 0.7 to 3.3 times, the depressed layer has a relative refractive index difference of −0.6 to −0.5 %, and the diameter of the segment layer is 4.5 to 5.05 times the center core diameter. And said The relative refractive index difference of the segment layer is +0.2 to + 0.3%.
[0011]
Dispersion compensating optical fiber of the present invention described above, the further, as α when approximated by the refractive index profile of the center core (n (r)) the following formula as a function of the distance r from the center of the center core (1) , Α ≧ 1.5.
[0012]
[Equation 3]

Here, a is the center core radius, Δ = (n _cc −n _cd ) / n _cc (n _cc is the maximum refractive index of the center core, and n _cd is the refractive index of the cladding).
[0013]
In the dispersion compensating optical fiber of the present invention, the ratio of the dispersion / dispersion slope value of the dispersion compensated optical fiber to the dispersion / dispersion slope value of the dispersion compensating optical fiber at 1592 nm is 60% or more, and the diameter is 20 mm. Bending loss when bent at a curvature is 2.0 dB / m or less, dispersion is −140 to −40 ps / nm / km, and transmission loss is 1.0 dB / km or less in the range of 1565 to 1625 nm. It has characteristics.
It is connected to a dispersion-compensating optical fiber such as NZDSF having a dispersion / dispersion slope value of 90 to 200 nm at a wavelength of 1592 nm to compensate the dispersion of the dispersion-compensating optical fiber.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The optical fiber according to this embodiment is connected to a dispersion-compensating optical fiber such as NZDSF having a dispersion / dispersion slope value of 90 to 200 nm at a wavelength of 1592 nm, and compensates for dispersion of the dispersion-compensating optical fiber. It is a fiber.
[0015]
FIG. 1A is a cross-sectional view of the dispersion compensating optical fiber 1 according to this embodiment, and FIG. 1B is a refractive index profile.
A depressed layer 12 having a refractive index lower than that of the center core 1 is disposed around the center core 11 having the highest refractive index. Further, the depressed layer 12 is surrounded by the refractive layer 12 so as to have a refractive index higher than that of the depressed layer 12. A segment layer 13 having a higher refractive index than the center core 11 is disposed, and a cladding 14 is disposed on the outer periphery thereof. The refractive index distribution is a so-called W-seg type.
The dispersion compensating optical fiber according to the present embodiment is easy to design and control the refractive index structure, has a small transmission loss, and is highly feasible for negative dispersion and negative dispersion slope.
[0016]
The segment layer 13 is formed by doping pure silica (SiO ₂ ) with an element that increases the refractive index, such as germanium (Ge), and the depressed layer 12 is made of pure silica with a refractive index, such as fluorine (F). Further, the center core 11 is formed by doping pure silica with an element that increases the refractive index, such as germanium.
[0017]
In the refractive index structure shown in FIG. 1, the diameter (2a) of the center core 11 is 3 to 4.5 μm, the relative refractive index difference Δ1 of the center core 11 is 1.8 to 2.2%, and the center core 11 extends from the center to the outer periphery. It is a refractive index profile in which the relative refractive index decreases toward the surface.
The diameter (2b) of the depressed layer 12 is 2.7 to 3.3 times the diameter (2a) of the center core 11, and the relative refractive index difference Δ2 of the depressed layer 12 is -0.5 to -0.6%. is there.
The diameter (2c) of the segment layer 13 is 4.5 to 5.5 times the diameter (2a) of the center core 11, and the relative refractive index difference Δ3 of the segment layer 13 is +0.2 to + 0.3%.
Here, the relative refractive index difference indicates a relative refractive index difference with respect to the refractive index n _{cd of the} clad. The refractive index of the center core is n _cc , the refractive index of the depressed layer is n _dp , and the refractive index of the segment layer is n _sg. Is expressed by the following formulas (3) to (5).
[0018]
[Expression 4]
Δ1 = (n _cc −n _cd ) / n _cd × 100 (3)
Δ2 = (n _dp −n _cd ) / n _cd × 100 (4)
Δ3 = (n _sg −n _cd ) / n _cd × 100 (5)
[0019]
In addition, the dispersion compensating optical fiber of the present embodiment has α ≧ when the refractive index profile (n (r)) of the center core is approximated by the following equation (1) as a function of the distance r from the center of the center core: 1.5.
[0020]
[Equation 5]

Here, a is the center core radius, Δ = (n _cc −n _cd ) / n _cc (n _cc is the maximum refractive index of the center core, and n _cd is the refractive index of the cladding).
[0021]
The dispersion compensating optical fiber according to the present embodiment has a refractive index profile as described above, and thereby, at 1592 nm, the dispersion / dispersion of the dispersion compensated optical fiber with respect to the dispersion / dispersion slope value of the dispersion compensating optical fiber. The ratio of the value of the dispersion slope is 60% or more, the bending loss when bent with a curvature of 20 mm in diameter is 2.0 dB / m or less, the dispersion is −140 to −40 ps / nm / km, and 1565 In the range of 1625 nm, the transmission loss is 1.0 dB / km or less.
It is connected to a dispersion-compensating optical fiber such as NZDSF having a dispersion / dispersion slope value of 90 to 200 nm at a wavelength of 1592 nm to compensate the dispersion of the dispersion-compensating optical fiber.
[0022]
Normally, when wavelength multiplexed optical transmission is performed with NZDSF using an optical signal with a wavelength band of 1565 to 1625 nm, each wavelength in the wavelength band of 1565 to 1625 nm increases in positive dispersion as the NZDSF is transmitted.
[0023]
When an optical signal of each wavelength of wavelength multiplexing is switched from NZDSF to a dispersion compensating optical fiber and transmitted, the dispersion compensating optical fiber has a dispersion slope compensation rate of 60% or more at a wavelength of 1592 nm, and a dispersion of −140 to −40 ps. Since the dispersion slope has a negative slope, the dispersion increased by propagating through the NZDSF is compensated in such a way that it is gradually attenuated as it propagates through the dispersion compensating optical fiber. Then, on the end side of the dispersion compensating optical fiber, the dispersion of each wavelength multiplexed wavelength is compensated to almost zero and received.
When the dispersion slope compensation rate is 60% or less, for example, when long-distance transmission of 10 Gbit / s and 80 km or more is performed, residual dispersion that affects the system occurs even after compensation, and the second dispersion compensates dispersion for each wavelength. Since a compensation means is required, it is not preferable.
[0024]
Further, by making the refractive index distribution of the dispersion compensating optical fiber a W-seg type profile, it becomes possible to easily manufacture an optical fiber having a refractive index structure having the above-described conditions for the dispersion compensating optical fiber. By setting the dispersion compensating optical fiber to the above-described configuration, it is possible to increase the compensation rate of dispersion generated by propagating through the NZDSF to an ideally close state.
[0025]
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the wavelength and dispersion value of the dispersion compensating optical fiber and NZDSF.
The NZDSF has a positive dispersion value and a positive dispersion slope in the wavelength region of 1565 to 1625 nm, while the dispersion compensating optical fiber DCF according to the present embodiment (shown as C band-DCF and L band-DCF in the figure). Indicates a negative dispersion value and a negative dispersion slope in the wavelength region of 1565 to 1625 nm. The C band indicates a wavelength range of 1530 to 1565 nm.
[0026]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wavelength division multiplexing optical transmission line in which the dispersion of NZDSF is compensated using the dispersion compensating optical fiber according to the present embodiment.
For example, the dispersion compensating optical fiber DCF of this embodiment of about 10 km is connected to the subsequent stage of the NZDSF that transmits a distance of 80 km or more via an amplifier AMP. Further, an amplifier AMP is connected to the subsequent stage of the dispersion compensating optical fiber DCF, and is further input to another transmission path or a station.
The signal input from the station S is transmitted by the NZDSF, then amplified by the amplifier AMP, and transmitted by the dispersion compensating optical fiber DCF.
It is possible to compensate the dispersion and dispersion slope of a signal having a specific wavelength in the wavelength region of 1565 to 1625 nm generated by the NZDSF used for long-distance transmission of 80 km or more with a dispersion compensating optical fiber of about 10 km. By connecting the dispersion compensating optical fiber of the present embodiment to NZDSF, low dispersion is realized in a wide range of 1565 to 1625 nm.
[0027]
The dispersion compensating optical fiber of this embodiment has a compensation rate of 60% or more at a wavelength of 1592 nm, a bending loss of 2.0 dB / m or less when bent with a curvature of 20 mm in diameter, and a dispersion of −140 to Since -40 ps / nm / km and transmission loss is 1.0 dB / km or less in the wavelength region of 1565 to 1625 nm, it is connected to the NZDSF having a DPS of 90 to 200 nm in the wavelength region of 1592 nm. By performing signal transmission, it is possible to compensate for the dispersion and dispersion slope of each wavelength signal in wavelength multiplexed optical transmission in the wavelength region of 1565 to 1625 nm generated by propagating the NZDSF.
[0028]
In addition, in a configuration in which the refractive index distribution is a W-seg type profile, the profile shape is simple, so the design is easy, transmission loss is small, and negative dispersion and negative dispersion slope are easy. Since it has properties that can be realized, the regulation of the refractive index distribution condition becomes more lenient, the manufacturing is facilitated, and the wavelength-division multiplexed optical transmission using the dispersion-compensating optical fiber having the excellent properties of the present invention The road can be provided at a low cost.
[0029]
Furthermore, it has a W-seg type refractive index profile, the center core diameter is 3 to 4.5 μm, the relative refractive index difference of the center core is 1.8 to 2.2%, and the center core shape changes from the center to the outer periphery. The refractive index profile is such that the relative refractive index becomes smaller, the diameter of the depressed layer is 2.7 to 3.3 times the center core diameter, and the relative refractive index difference of the depressed layer is −0.5 to −0. The segment layer diameter is 4.5 to 5.5 times the center core diameter, and the relative refractive index difference of the segment layer is +0.2 to + 0.3%. By using the wavelength multiplexing optical transmission line of the present invention, transmission loss due to bending is reduced, and high-speed and large-capacity wavelength multiplexing optical communication with high quality without signal distortion due to low nonlinearity in the wavelength region of wavelength 1565 to 1625 nm. Enable the next generation It becomes that can sufficiently correspond as long multiplexed beam path.
[0030]
(Example)
Next, specific examples of the present invention will be described.
1, the center core diameter (2a), the depressed layer diameter (2b), the segment layer diameter (2c), the center core relative refractive index difference Δ1, The dispersion compensating optical fiber is defined as an α value obtained by approximating the relative refractive index difference Δ2 of the depressed layer, the relative refractive index difference Δ3 of the segment layer, and the refractive index profile (n (r)) of the center core by the above equation (1). Created.
With respect to the obtained dispersion compensating optical fiber, a dispersion value at a wavelength of 1592 nm, a dispersion slope value, a loss value, and a bending loss value when bent with a curvature of 20 mm in diameter were measured.
In addition, for each dispersion compensating optical fiber, a compensation rate was calculated when connected to an NZDSF having the DPS values shown in Table 1.
The results are summarized in Table 1.
[0031]
[Table 1]

[0032]
As can be seen from Table 1, when the dispersion is set to -140 to -40 ps / nm / km and the bending loss is set to 2.0 dB or less, a compensation rate of 60% or more is obtained.
[0033]
Further, in the dispersion compensating optical fiber having the configuration shown in FIG. 1, the dispersion compensation is performed as the center core diameter, the center core relative refractive index difference, the depressed layer relative refractive index difference, and the segment layer relative refractive index difference as shown in Table 2. An optical fiber was created.
About the obtained dispersion compensation optical fiber, the compensation rate in wavelength 1592nm at the time of connecting with NZDSF was computed.
The results are summarized in Table 2.
[0034]
[Table 2]

[0035]
As can be seen from Table 2, a compensation rate of 60% or more can be obtained by setting the refractive index structure of the W-seg type profile.
[0036]
The present invention is not limited to the above embodiment.
For example, as a configuration of the dispersion compensating optical fiber, an optical fiber having a configuration other than the configuration shown in the embodiment or a refractive index profile may be provided as long as necessary characteristics are satisfied.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a dispersion compensating optical fiber optimized for compensation of NZDSF used in the wavelength region of L band (1565 to 1625 nm).
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view and a profile of a refractive index profile of a dispersion compensating optical fiber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the wavelength and dispersion value of a dispersion compensating optical fiber and NZDSF according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wavelength division multiplexing optical transmission line according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, DCF ... Dispersion compensation optical fiber 11 ... Center core 12 ... Depressed layer 13 ... Segment layer 14 ... Cladding NZDSF ... Non-zero dispersion shift optical fiber S ... Station AMP ... Amplifier

Claims

A dispersion compensating optical fiber that is connected to a dispersion compensated optical fiber having a dispersion / dispersion slope value of 90 to 200 nm at a wavelength of 1592 nm, compensates for dispersion of the dispersion compensated optical fiber, and transmits an optical signal;
At 1592 nm, the dispersion / dispersion slope value of the dispersion compensating optical fiber is 90 to 200 nm, the bending loss when bent with a curvature of 20 mm is 2.0 dB / m or less, and the dispersion is −140 to −40 ps. / Nm / km,
In the range of 1565 to 1625 nm, the transmission loss is 1.0 dB / km or less,
A core having a core and a clad, wherein the core has a refractive index higher than that of the clad, a depressed layer having a lower refractive index than the clad formed on an outer periphery of the center core, and is formed on the outer periphery of the depressed layer, it possesses a segmented layer is a high refractive index than the cladding,
The center core diameter is 3 to 4.5 μm, the relative refractive index difference of the center core is 1.8 to 2.2%, and the refractive index profile is such that the relative refractive index decreases from the center of the center core toward the outer periphery,
The diameter of the depressed layer is 2.7 to 3.3 times the center core diameter, and the relative refractive index difference of the depressed layer is −0.6 to −0.5%;
The diameter of the segment layer is 4.5 to 5.05 times the center core diameter, and the relative refractive index difference of the segment layer is +0.2 to + 0.3%.
A dispersion compensating optical fiber in which α ≧ 1.5 as α when the refractive index profile (n (r)) of the center core is approximated by the following formula (1) as a function of the distance r from the center of the center core .

Here, a is the center core radius, Δ = (n _cc −n _cd ) / n _cc (n _cc is the maximum refractive index of the center core, and n _cd is the refractive index of the cladding).