JP2002258090A - 低損失光ファイバ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領域にお
けるＷＤＭ光伝送に好適な低損失光ファイバを提供す
る。 【解決手段】 分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲
にあり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が常温常湿
雰囲気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファ
イバにおいて、常温１気圧の実質的に水素のみからなる
雰囲気中に十分保持した後の波長１５５０ｎｍまたは１
５２０ｎｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超
えない。
けるＷＤＭ光伝送に好適な低損失光ファイバを提供す
る。 【解決手段】 分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲
にあり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が常温常湿
雰囲気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファ
イバにおいて、常温１気圧の実質的に水素のみからなる
雰囲気中に十分保持した後の波長１５５０ｎｍまたは１
５２０ｎｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超
えない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分割多重（Ｗ
ＤＭ）光伝送に好適に用いられる低損失光ファイバに関
する。
ＤＭ）光伝送に好適に用いられる低損失光ファイバに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ファイバを用いた光伝送に
おける伝送容量を増大させる技術の検討が盛んに行われ
ている。光伝送における伝送容量を増大させるために
は、光伝送を行う光ファイバが使用波長においてシング
ルモード伝送可能なことが必要とされる。もし複数のモ
ードが光ファイバ内を伝搬する場合には、伝搬モードご
との群速度の差によりモード分散が不可避的に発生する
ため信号波形の劣化を招くからである。
おける伝送容量を増大させる技術の検討が盛んに行われ
ている。光伝送における伝送容量を増大させるために
は、光伝送を行う光ファイバが使用波長においてシング
ルモード伝送可能なことが必要とされる。もし複数のモ
ードが光ファイバ内を伝搬する場合には、伝搬モードご
との群速度の差によりモード分散が不可避的に発生する
ため信号波形の劣化を招くからである。
【０００３】そこで、波長１．３μｍ付近にゼロ分散波
長を有するシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）が使用
され始めた。この光ファイバは、波長１．３μｍ付近に
ゼロ分散波長を有するため、この波長付近において伝送
距離が数十ｋｍとなり、かつ伝送容量が数百Ｍｂｐｓの
光伝送が可能となった。
長を有するシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）が使用
され始めた。この光ファイバは、波長１．３μｍ付近に
ゼロ分散波長を有するため、この波長付近において伝送
距離が数十ｋｍとなり、かつ伝送容量が数百Ｍｂｐｓの
光伝送が可能となった。
【０００４】一方、光ファイバの伝送損失は波長１．５
５μｍ付近で最も小さくなるため、この波長帯を用いた
光伝送を行うことが望まれ、波長１．５５μｍ付近にゼ
ロ分散波長を有する分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）が
開発された。この光ファイバにより、波長１．５５μｍ
付近において伝送容量が数Ｇｂｐｓの光伝送が可能とな
った。
５μｍ付近で最も小さくなるため、この波長帯を用いた
光伝送を行うことが望まれ、波長１．５５μｍ付近にゼ
ロ分散波長を有する分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）が
開発された。この光ファイバにより、波長１．５５μｍ
付近において伝送容量が数Ｇｂｐｓの光伝送が可能とな
った。
【０００５】１９８０年代後半になると、光ファイバケ
ーブル内に水素ガス（Ｈ2 ）が侵入すると、そのケーブ
ル内の光ファイバ中に水素分子が侵入し、光ファイバの
伝送損失スペクトル中に多数の吸収ピークを発生させ、
伝送損失増加現象をおこすことが発見された。この吸収
ピークは波長１．２４μｍ付近、波長１．５２μｍおよ
びその長波長側などに発生するが、特に、波長１．５２
μｍおよびその長波長側に発生する吸収ピークは波長
１．５５μｍ付近の光伝送に直接的に影響を与える。こ
のことは、例えばＥＣＯＣ’８６のｐｐ７〜１０（小粥
他）などに示されている。１．３１μｍ伝送用ＳＭや
１．５５μｍ伝送用ＤＳＦにおいては、光ファイバの製
造方法や被覆材料の対策が施され、特に陸上用ケーブル
においては、ジェリー充填（Jelly-filled）型のケーブ
ル構造が一般的に用いられていた関係もあり、現在で
は、例えば米国の代表的な仕様書“Bellcore-GR-20-COR
E issue 2,July1998 Section 6.6.9 ”に記載されてい
るように、耐水素性に関する議論はされていない。
ーブル内に水素ガス（Ｈ2 ）が侵入すると、そのケーブ
ル内の光ファイバ中に水素分子が侵入し、光ファイバの
伝送損失スペクトル中に多数の吸収ピークを発生させ、
伝送損失増加現象をおこすことが発見された。この吸収
ピークは波長１．２４μｍ付近、波長１．５２μｍおよ
びその長波長側などに発生するが、特に、波長１．５２
μｍおよびその長波長側に発生する吸収ピークは波長
１．５５μｍ付近の光伝送に直接的に影響を与える。こ
のことは、例えばＥＣＯＣ’８６のｐｐ７〜１０（小粥
他）などに示されている。１．３１μｍ伝送用ＳＭや
１．５５μｍ伝送用ＤＳＦにおいては、光ファイバの製
造方法や被覆材料の対策が施され、特に陸上用ケーブル
においては、ジェリー充填（Jelly-filled）型のケーブ
ル構造が一般的に用いられていた関係もあり、現在で
は、例えば米国の代表的な仕様書“Bellcore-GR-20-COR
E issue 2,July1998 Section 6.6.9 ”に記載されてい
るように、耐水素性に関する議論はされていない。
【０００６】近年、さらに伝送容量を増大させるための
技術として波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送についての研
究開発がきわめて盛んに行われている。そして、ＷＤＭ
光伝送に好適に用いられる光ファイバについても多くの
検討がなされている。
技術として波長分割多重（ＷＤＭ）光伝送についての研
究開発がきわめて盛んに行われている。そして、ＷＤＭ
光伝送に好適に用いられる光ファイバについても多くの
検討がなされている。
【０００７】光ファイバをＷＤＭ光伝送に使用する場合
には、使用波長帯にゼロ分散波長が存在しないことが四
光波混合を防ぐ観点から要求されるため、使用波長帯に
ゼロ分散をもたない分散シフト光ファイバ（ＮＺＤＳ
Ｆ）が開発されてきている。このＮＺＤＳＦは、単に使
用波長帯にゼロ分散をもたないだけではなく、高密度Ｗ
ＤＭ（ＤＷＤＭ）光伝送への使用を想定した場合の、実
効コア断面積（Ａeff ）の拡大や分散スロープの低減と
いった新規要求事項と相まって、従来の１．３１μｍ伝
送用ＳＭや１．５５μｍ伝送用ＤＳＦと比較して、複雑
な屈折率分布構造（プロファイル）が必要となってきて
いる。複雑なプロファイルは、複雑な製造工程管理とと
もに、微少なガラス内の欠陥を誘発させやすいといった
難しさも併せもっている。しかしながら、ＮＺＤＳＦ
は、波長１．５５μｍを含む幅広い波長領域で使用され
るにもかかわらず、これまで、耐水素性についての技術
が開示されているものはなかった。
には、使用波長帯にゼロ分散波長が存在しないことが四
光波混合を防ぐ観点から要求されるため、使用波長帯に
ゼロ分散をもたない分散シフト光ファイバ（ＮＺＤＳ
Ｆ）が開発されてきている。このＮＺＤＳＦは、単に使
用波長帯にゼロ分散をもたないだけではなく、高密度Ｗ
ＤＭ（ＤＷＤＭ）光伝送への使用を想定した場合の、実
効コア断面積（Ａeff ）の拡大や分散スロープの低減と
いった新規要求事項と相まって、従来の１．３１μｍ伝
送用ＳＭや１．５５μｍ伝送用ＤＳＦと比較して、複雑
な屈折率分布構造（プロファイル）が必要となってきて
いる。複雑なプロファイルは、複雑な製造工程管理とと
もに、微少なガラス内の欠陥を誘発させやすいといった
難しさも併せもっている。しかしながら、ＮＺＤＳＦ
は、波長１．５５μｍを含む幅広い波長領域で使用され
るにもかかわらず、これまで、耐水素性についての技術
が開示されているものはなかった。
【０００８】一方最近になって光ファイバを収納するケ
ーブル構造の見直しが行われており、従来のジェリー充
填（Jelly-filled）型からドライコア（dry-core）型へ
の変更が多くみられるようになった。ドライコア型ケー
ブルとは、ジェリーの代わりに、ケーブル内に吸水材料
を配することで、ケーブル接続時のジェリーふき取り作
業をなくし、あわせて、ジェリー充填型では実現の難し
い難燃特性の向上を実現するものである。このドライコ
ア型ケーブルの一例が、米国特許５４２２９７３号に示
されている。
ーブル構造の見直しが行われており、従来のジェリー充
填（Jelly-filled）型からドライコア（dry-core）型へ
の変更が多くみられるようになった。ドライコア型ケー
ブルとは、ジェリーの代わりに、ケーブル内に吸水材料
を配することで、ケーブル接続時のジェリーふき取り作
業をなくし、あわせて、ジェリー充填型では実現の難し
い難燃特性の向上を実現するものである。このドライコ
ア型ケーブルの一例が、米国特許５４２２９７３号に示
されている。
【０００９】ドライコア型のケーブル構造では、ケーブ
ル内に水が進入してきた場合、吸水材料が膨潤してダム
を形成し、ケーブル長手方向に水が進入することを防ぐ
反面、ケーブルが損傷等を受けていない場合でも、大気
中の水分を呼び込む作用がある。このため、吸水材料が
吸収した水分により、ケーブル内に使用されている金属
が水と反応して水素イオンが発生することなどが想定さ
れるので、特に波長１．５５μｍ付近での光伝送を考慮
すると、陸上用ケーブルに用いられる光ファイバといえ
ども、耐水素性を考慮する必要がある。
ル内に水が進入してきた場合、吸水材料が膨潤してダム
を形成し、ケーブル長手方向に水が進入することを防ぐ
反面、ケーブルが損傷等を受けていない場合でも、大気
中の水分を呼び込む作用がある。このため、吸水材料が
吸収した水分により、ケーブル内に使用されている金属
が水と反応して水素イオンが発生することなどが想定さ
れるので、特に波長１．５５μｍ付近での光伝送を考慮
すると、陸上用ケーブルに用いられる光ファイバといえ
ども、耐水素性を考慮する必要がある。
【００１０】耐水素性を考慮した光ファイバの一例が、
米国特許６１３１４１５号に記載されており、波長１３
８５ｎｍにおける伝送損失を低下させるために水酸イオ
ンの濃度を低減する方法が開示されている。また、米国
特許６１３１４１５号の譲受人である米国ルーセント社
は、カタログ“ＡｌｌｗａｖｅTM”において、メトロポ
リタン用の光ファイバでは、耐水素性を考慮された設計
が必要であるとの情報を開示している。
米国特許６１３１４１５号に記載されており、波長１３
８５ｎｍにおける伝送損失を低下させるために水酸イオ
ンの濃度を低減する方法が開示されている。また、米国
特許６１３１４１５号の譲受人である米国ルーセント社
は、カタログ“ＡｌｌｗａｖｅTM”において、メトロポ
リタン用の光ファイバでは、耐水素性を考慮された設計
が必要であるとの情報を開示している。
【００１１】また、耐水素性を考慮した光ファイバの他
の一例が、米国特許５８３８８６６号および６１２８９
２８号に記載されており、コアに隣接する内部クラッド
に、その屈折率を実質的に上昇させない程度のゲルマニ
ウムを添加することで耐水素性を得ることを開示してい
る。
の一例が、米国特許５８３８８６６号および６１２８９
２８号に記載されており、コアに隣接する内部クラッド
に、その屈折率を実質的に上昇させない程度のゲルマニ
ウムを添加することで耐水素性を得ることを開示してい
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、米国特許６１
３１４１５号に記載された技術は、あくまでも波長１３
８５ｎｍにおける水酸イオンの吸収ピークによる伝送損
失の増加を抑制しようとするものであって、波長１５２
０ｎｍ付近における水素イオンによる吸収ピークによる
伝送損失の増加については言及されていない。また、米
国特許６１３１４１５号、５８３８８６６号、６１２８
９２８号に記載された技術は、いずれもクラッド領域に
実質的な屈折率分布の変化をもたらす添加物が含まれて
いないことから、従来のＳＭＦまたはその相当品におけ
る特性の改善を目的としているものと考えられ、ＷＤＭ
光伝送に使用するＮＺＤＳＦを対象にしているものでは
ない。
３１４１５号に記載された技術は、あくまでも波長１３
８５ｎｍにおける水酸イオンの吸収ピークによる伝送損
失の増加を抑制しようとするものであって、波長１５２
０ｎｍ付近における水素イオンによる吸収ピークによる
伝送損失の増加については言及されていない。また、米
国特許６１３１４１５号、５８３８８６６号、６１２８
９２８号に記載された技術は、いずれもクラッド領域に
実質的な屈折率分布の変化をもたらす添加物が含まれて
いないことから、従来のＳＭＦまたはその相当品におけ
る特性の改善を目的としているものと考えられ、ＷＤＭ
光伝送に使用するＮＺＤＳＦを対象にしているものでは
ない。
【００１３】本発明は、上記の問題点を解決するため、
波長１５３０〜１５６５ｎｍの範囲内で適度な分散を有
し、波長１５５０ｎｍ付近の伝送損失がほとんど経時変
化しない（耐水素性を有する）光ファイバを提供するこ
とを目的とする。
波長１５３０〜１５６５ｎｍの範囲内で適度な分散を有
し、波長１５５０ｎｍ付近の伝送損失がほとんど経時変
化しない（耐水素性を有する）光ファイバを提供するこ
とを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明は、分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍ
の波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあ
り、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が常温常湿雰囲
気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファイバ
において、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲
気中に十分な時間保持した後の波長１５５０ｎｍにおけ
る伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを特徴
としている。
る発明は、分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍ
の波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあ
り、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が常温常湿雰囲
気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファイバ
において、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲
気中に十分な時間保持した後の波長１５５０ｎｍにおけ
る伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを特徴
としている。
【００１５】また、本発明の請求項２に係わる発明は、
分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲
全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、波長１
５５０μｍにおける伝送損失が常温常湿雰囲気下で０．
２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファイバにおいて、
常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気中に十分
な時間保持した後の波長１５２０ｎｍにおける伝送損失
が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを特徴としてい
る。
分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲
全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、波長１
５５０μｍにおける伝送損失が常温常湿雰囲気下で０．
２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファイバにおいて、
常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気中に十分
な時間保持した後の波長１５２０ｎｍにおける伝送損失
が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを特徴としてい
る。
【００１６】また、本発明の請求項３に係わる発明は、
請求項１または請求項２に係わる発明において、分散ス
ロープが波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で
０．１５ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ以下であって、波長１５５
０ｎｍにおけるＰＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ -1/2以下、
波長１５５０ｎｍにおける曲げ直径２０ｍｍのロス増が
４０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴としている。
請求項１または請求項２に係わる発明において、分散ス
ロープが波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で
０．１５ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ以下であって、波長１５５
０ｎｍにおけるＰＭＤが０．５ｐｓ・ｋｍ -1/2以下、
波長１５５０ｎｍにおける曲げ直径２０ｍｍのロス増が
４０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴としている。
【００１７】また、本発明の請求項４に係わる発明は、
請求項３に係わる発明において、波長１５５０ｎｍにお
けるＡeff が９０μｍ2 以下であることを特徴としてい
る。
請求項３に係わる発明において、波長１５５０ｎｍにお
けるＡeff が９０μｍ2 以下であることを特徴としてい
る。
【００１８】さらに、本発明の請求項５に係わる発明
は、請求項３に係わる発明において、分散スロープが波
長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で０．０４〜
０．０８ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍの範囲にあり、分散の絶対
値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で６〜
１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、波長１５５０ｎｍ
におけるＡeff が４０〜７０μｍ2 であることを特徴と
している。
は、請求項３に係わる発明において、分散スロープが波
長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で０．０４〜
０．０８ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍの範囲にあり、分散の絶対
値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲全域で６〜
１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、波長１５５０ｎｍ
におけるＡeff が４０〜７０μｍ2 であることを特徴と
している。
【００１９】これらの構成により、波長１５３０〜１５
６５ｎｍの波長領域におけるＷＤＭ光伝送に好適な光フ
ァイバとすることが可能となる。なお、本発明の各請求
項における数値の規定は、例えば米国の規格“ＡＳＴＭ
Ｅ２９”などに示されている数値の丸め方に従って行っ
ている。
６５ｎｍの波長領域におけるＷＤＭ光伝送に好適な光フ
ァイバとすることが可能となる。なお、本発明の各請求
項における数値の規定は、例えば米国の規格“ＡＳＴＭ
Ｅ２９”などに示されている数値の丸め方に従って行っ
ている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の低損失
光ファイバに適用される屈折率分布構造の一例を示す概
略説明図である。図１の屈折率分布構造は、中心領域１
とクラッド５との間に第１の環状領域２と第２の環状領
域３とを有する。そして中心領域１の最大屈折率および
第２の環状領域３の最大屈折率はクラッド５の屈折率よ
り高く、第１の環状領域２の屈折率はクラッド５の屈折
率より低くなっている。
を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の低損失
光ファイバに適用される屈折率分布構造の一例を示す概
略説明図である。図１の屈折率分布構造は、中心領域１
とクラッド５との間に第１の環状領域２と第２の環状領
域３とを有する。そして中心領域１の最大屈折率および
第２の環状領域３の最大屈折率はクラッド５の屈折率よ
り高く、第１の環状領域２の屈折率はクラッド５の屈折
率より低くなっている。
【００２１】図２は本発明の実施の形態の低損失光ファ
イバに適用される屈折率分布構造の他の一例を示す概略
説明図である。図２の屈折率分布構造は、中心領域１と
クラッド５との間に第１の環状領域２と第２の環状領域
３と第３の環状領域４とを有する。そして中心領域１の
最大屈折率および第２の環状領域３の最大屈折率はクラ
ッド５の屈折率より高く、第１の環状領域２の屈折率お
よび第３の環状領域４の屈折率はクラッド５の屈折率よ
り低くなっている。
イバに適用される屈折率分布構造の他の一例を示す概略
説明図である。図２の屈折率分布構造は、中心領域１と
クラッド５との間に第１の環状領域２と第２の環状領域
３と第３の環状領域４とを有する。そして中心領域１の
最大屈折率および第２の環状領域３の最大屈折率はクラ
ッド５の屈折率より高く、第１の環状領域２の屈折率お
よび第３の環状領域４の屈折率はクラッド５の屈折率よ
り低くなっている。
【００２２】なお、図１および図２に示された屈折率分
布構造はあくまでも例であって、本発明の低損失光ファ
イバに適用される屈折率分布構造はこれらには限られな
い。本発明の請求範囲に含まれるものであればどのよう
な屈折率分布構造であってもよい。
布構造はあくまでも例であって、本発明の低損失光ファ
イバに適用される屈折率分布構造はこれらには限られな
い。本発明の請求範囲に含まれるものであればどのよう
な屈折率分布構造であってもよい。
【００２３】本実施形態において用いる光ファイバは、
分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲
全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあるものとす
る。その理由は、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領
域における分散の絶対値が２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより小さ
い場合は、四光波混合の影響が大きくなるため望ましく
なく、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領域における
分散の絶対値が１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより大きい場合
は、光伝送路を構成する際に累積分散の影響が出て高密
度ＷＤＭ光伝送が不可能となる場合があるので望ましく
ないからである。
分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長範囲
全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあるものとす
る。その理由は、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領
域における分散の絶対値が２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより小さ
い場合は、四光波混合の影響が大きくなるため望ましく
なく、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領域における
分散の絶対値が１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより大きい場合
は、光伝送路を構成する際に累積分散の影響が出て高密
度ＷＤＭ光伝送が不可能となる場合があるので望ましく
ないからである。
【００２４】本実施形態が従来例と異なる特徴的なこと
は、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気中に
十分な時間保持した後の波長１５５０ｎｍにおける伝送
損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことである。その
理由は、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気
中に十分保持した後に波長１５２０ｎｍまたは波長１５
５０ｎｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍより大
きい場合は、長距離ＷＤＭ光伝送に適さない光ファイバ
となるため望ましくないからである。ここで、「実質的
に水素のみからなる雰囲気」とは、耐水素性試験におい
て、水素１００％雰囲気の場合と同等の結果を得ること
が可能な雰囲気を意味する。例えば、水素以外の成分が
空気の場合は、水素９０％以上であることが望ましい。
また、「水素のみからなる雰囲気中に十分な時間保持
し」とは、水素が光ファイバの中心に到達するまで保持
することを意味する。具体的には、波長１．２４μｍ付
近の伝送損失が少なくとも０．０３ｄＢ／ｋｍ増加する
まで保持する。
は、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気中に
十分な時間保持した後の波長１５５０ｎｍにおける伝送
損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことである。その
理由は、常温１気圧の実質的に水素のみからなる雰囲気
中に十分保持した後に波長１５２０ｎｍまたは波長１５
５０ｎｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍより大
きい場合は、長距離ＷＤＭ光伝送に適さない光ファイバ
となるため望ましくないからである。ここで、「実質的
に水素のみからなる雰囲気」とは、耐水素性試験におい
て、水素１００％雰囲気の場合と同等の結果を得ること
が可能な雰囲気を意味する。例えば、水素以外の成分が
空気の場合は、水素９０％以上であることが望ましい。
また、「水素のみからなる雰囲気中に十分な時間保持
し」とは、水素が光ファイバの中心に到達するまで保持
することを意味する。具体的には、波長１．２４μｍ付
近の伝送損失が少なくとも０．０３ｄＢ／ｋｍ増加する
まで保持する。
【００２５】また、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長
領域における諸特性については、分散スロープが０．１
５ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍより大きい場合はＷＤＭ光伝送に
おいて波長間の分散格差が大きくなるため望ましくな
く、ＰＭＤ（偏波モード分散）が０．５ｐｓ・ｋｍ 1/2
より大きい場合は偏波分散が増大してＷＤＭ光伝送に適
さない光ファイバとなるため望ましくなく、曲げロス増
が４０ｄＢ／ｍより大きい場合はケーブル化された状態
での伝送損失の変動などを招くため望ましくない。
領域における諸特性については、分散スロープが０．１
５ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍより大きい場合はＷＤＭ光伝送に
おいて波長間の分散格差が大きくなるため望ましくな
く、ＰＭＤ（偏波モード分散）が０．５ｐｓ・ｋｍ 1/2
より大きい場合は偏波分散が増大してＷＤＭ光伝送に適
さない光ファイバとなるため望ましくなく、曲げロス増
が４０ｄＢ／ｍより大きい場合はケーブル化された状態
での伝送損失の変動などを招くため望ましくない。
【００２６】また、波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長
領域におけるＡeff が９０μｍ2 より大きい場合は曲げ
ロス増がケーブル化困難なほど大きくなるため望ましく
なく、Ａeff が４０μｍ2 より小さい場合は非線形現象
が発生しやすくなるため望ましくない。なお、Ａeff が
７０μｍ2 より大きい場合は他の特性を満足しなくなる
可能性があるので、実際のシステムの要求特性を考慮し
てＡeff の値を７０μｍ2 より大きくするかどうかを決
定することが好ましい。
領域におけるＡeff が９０μｍ2 より大きい場合は曲げ
ロス増がケーブル化困難なほど大きくなるため望ましく
なく、Ａeff が４０μｍ2 より小さい場合は非線形現象
が発生しやすくなるため望ましくない。なお、Ａeff が
７０μｍ2 より大きい場合は他の特性を満足しなくなる
可能性があるので、実際のシステムの要求特性を考慮し
てＡeff の値を７０μｍ2 より大きくするかどうかを決
定することが好ましい。
【００２７】また、分散スロープについては、できる限
り小さくすることが望ましいが、０．０４ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍより小さくすると、他の特性を満足しなくなる可
能性があるので、実際のシステムの要求特性を考慮して
分散スロープの値を小さくするかどうかを決定すること
が好ましい。一方、分散スロープの値が０．０８ｐｓ／
ｎｍ2 ／ｋｍより大きくなると、高密度ＷＤＭ光伝送へ
の適用が難しくなる傾向があるので、実際のシステムの
要求特性を考慮して分散スロープの値を大きくするかど
うかを決定することが好ましい。
り小さくすることが望ましいが、０．０４ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍより小さくすると、他の特性を満足しなくなる可
能性があるので、実際のシステムの要求特性を考慮して
分散スロープの値を小さくするかどうかを決定すること
が好ましい。一方、分散スロープの値が０．０８ｐｓ／
ｎｍ2 ／ｋｍより大きくなると、高密度ＷＤＭ光伝送へ
の適用が難しくなる傾向があるので、実際のシステムの
要求特性を考慮して分散スロープの値を大きくするかど
うかを決定することが好ましい。
【００２８】また、分散値の絶対値については、６ｐｓ
／ｎｍ／ｋｍより小さい場合には四光波混合の影響を受
ける場合があり、１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより大きい場合
には累積分散の面で高密度ＷＤＭ光伝送への適用が難し
くなる場合があるので、それぞれ実際のシステムの要求
特性を考慮して分散値を決定することが好ましい。
／ｎｍ／ｋｍより小さい場合には四光波混合の影響を受
ける場合があり、１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍより大きい場合
には累積分散の面で高密度ＷＤＭ光伝送への適用が難し
くなる場合があるので、それぞれ実際のシステムの要求
特性を考慮して分散値を決定することが好ましい。
【００２９】そして、上述の事項を考慮すると、波長１
５３０〜１５６５ｎｍの波長領域における諸特性につい
ては、Ａeff が４０〜７０μｍ2 、分散スロープが０．
０４〜０．０８ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ、分散の絶対値が６
〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることが望ましい。
５３０〜１５６５ｎｍの波長領域における諸特性につい
ては、Ａeff が４０〜７０μｍ2 、分散スロープが０．
０４〜０．０８ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ、分散の絶対値が６
〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであることが望ましい。
【００３０】実施例 図１および図２に示された屈折率分布構造を有する光フ
ァイバについて、耐水素処理を施したうえで耐水素性試
験を行い、本発明の有効性を検証した。
ァイバについて、耐水素処理を施したうえで耐水素性試
験を行い、本発明の有効性を検証した。
【００３１】耐水素処理については、米国特許６１３１
４１５号のように光ファイバ母材の製造中にその表面を
エッチングする方法や、特公平４−４９８８号公報のよ
うに光ファイバを加熱された重水素（Ｄ2 ）雰囲気中で
処理するなどの方法がある。本実施例では、耐水素処理
を実際の製造工程に導入する場合、極力工程の変更は少
ないほうが望ましいため、特公平４−４９８８号公報に
示される方法を応用して耐水素処理を行うこととした。
実際には、被覆が施された光ファイバ約３ｋｍを処理装
置に導入し、該処理装置内にほぼ常温のＤ2 を満たした
状態で３時間程度保持して処理を行った。なお、Ｄ2 雰
囲気中に保持する時間は、２時間以上であれば、光ファ
イバの長さが約３ｋｍの場合には、ほぼ一定の効果を得
ることができ、Ｄ2 雰囲気の温度は特公平４−４９８８
号公報に示されるように加熱する必要はなく、常温であ
っても十分に効果を得ることができる。なお、試験対象
の光ファイバの長さが長くなるほど、Ｄ2 雰囲気中に保
持する時間を長くする必要がある。
４１５号のように光ファイバ母材の製造中にその表面を
エッチングする方法や、特公平４−４９８８号公報のよ
うに光ファイバを加熱された重水素（Ｄ2 ）雰囲気中で
処理するなどの方法がある。本実施例では、耐水素処理
を実際の製造工程に導入する場合、極力工程の変更は少
ないほうが望ましいため、特公平４−４９８８号公報に
示される方法を応用して耐水素処理を行うこととした。
実際には、被覆が施された光ファイバ約３ｋｍを処理装
置に導入し、該処理装置内にほぼ常温のＤ2 を満たした
状態で３時間程度保持して処理を行った。なお、Ｄ2 雰
囲気中に保持する時間は、２時間以上であれば、光ファ
イバの長さが約３ｋｍの場合には、ほぼ一定の効果を得
ることができ、Ｄ2 雰囲気の温度は特公平４−４９８８
号公報に示されるように加熱する必要はなく、常温であ
っても十分に効果を得ることができる。なお、試験対象
の光ファイバの長さが長くなるほど、Ｄ2 雰囲気中に保
持する時間を長くする必要がある。
【００３２】また、耐水素性試験は、被覆が施された光
ファイバ約３ｋｍを試験装置に導入し、該試験装置内に
常温１気圧のＨ2 を満たした状態で６時間程度保持し、
その後該試験装置内の雰囲気を常温の窒素または空気に
置換して数十時間後の伝送損失の変化を測定することで
行う。なお、Ｈ2 雰囲気中に保持する時間は、４時間以
上であれば、光ファイバの長さが約３ｋｍの場合には、
ほぼ一定の結果を得ることができる。なお、試験対象の
光ファイバの長さが長くなるほど、Ｈ2 雰囲気中に保持
する時間を長くする必要がある。
ファイバ約３ｋｍを試験装置に導入し、該試験装置内に
常温１気圧のＨ2 を満たした状態で６時間程度保持し、
その後該試験装置内の雰囲気を常温の窒素または空気に
置換して数十時間後の伝送損失の変化を測定することで
行う。なお、Ｈ2 雰囲気中に保持する時間は、４時間以
上であれば、光ファイバの長さが約３ｋｍの場合には、
ほぼ一定の結果を得ることができる。なお、試験対象の
光ファイバの長さが長くなるほど、Ｈ2 雰囲気中に保持
する時間を長くする必要がある。
【００３３】耐水素性試験を行った前後の伝送損失（単
位：ｄＢ／ｋｍ）の変化を表１に示す。ここで、サンプ
ル数は各２０本とし、伝送損失についてはその最悪値を
示す。なお、分散値の単位はｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散ス
ロープの単位はｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、ＰＭＤの単位はｐ
ｓ・ｋｍ-1/2 、曲げ直径２０ｍｍのロス増の単位はｄ
Ｂ／ｍ、Ａeff の単位はμｍ2 とし、分散値および分散
スロープについては波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長
領域における最大値を示し、それ以外の値については波
長１５５０ｎｍにおける値を示す。
位：ｄＢ／ｋｍ）の変化を表１に示す。ここで、サンプ
ル数は各２０本とし、伝送損失についてはその最悪値を
示す。なお、分散値の単位はｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散ス
ロープの単位はｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ、ＰＭＤの単位はｐ
ｓ・ｋｍ-1/2 、曲げ直径２０ｍｍのロス増の単位はｄ
Ｂ／ｍ、Ａeff の単位はμｍ2 とし、分散値および分散
スロープについては波長１５３０〜１５６５ｎｍの波長
領域における最大値を示し、それ以外の値については波
長１５５０ｎｍにおける値を示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１に示すように、上述のようなＤ2 処理
からなる耐水素処理を施すことにより、実施例１〜４の
光ファイバでは、耐水素性試験で水素雰囲気中に保持し
ても、伝送損失は０．２５ｄＢ／ｋｍ以下であり、伝送
損失の増加を抑えことができた。一方、耐水素処理を施
さない比較例１、２の光ファイバでは、耐水素性試験後
の伝送損失は０．２５ｄＢ／ｋｍを超える大きさを示し
た。
からなる耐水素処理を施すことにより、実施例１〜４の
光ファイバでは、耐水素性試験で水素雰囲気中に保持し
ても、伝送損失は０．２５ｄＢ／ｋｍ以下であり、伝送
損失の増加を抑えことができた。一方、耐水素処理を施
さない比較例１、２の光ファイバでは、耐水素性試験後
の伝送損失は０．２５ｄＢ／ｋｍを超える大きさを示し
た。
【００３６】なお、図１および図２に示された屈折率分
布構造以外の光ファイバ、例えば単峰型、階段型、Ｗ型
等の光ファイバについても、耐水素処理を施したもの
は、耐水素性試験後に伝送損失の増加は認められなかっ
た。
布構造以外の光ファイバ、例えば単峰型、階段型、Ｗ型
等の光ファイバについても、耐水素処理を施したもの
は、耐水素性試験後に伝送損失の増加は認められなかっ
た。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、波
長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領域におけるＷＤＭ光
伝送に好適な光ファイバを容易に得ることが可能となる
という優れた効果がある。
長１５３０〜１５６５ｎｍの波長領域におけるＷＤＭ光
伝送に好適な光ファイバを容易に得ることが可能となる
という優れた効果がある。
【図１】本発明の実施の形態の低損失光ファイバに適用
される屈折率分布構造の一例を示す概略説明図である。
される屈折率分布構造の一例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の低損失光ファイバに適用
される屈折率分布構造の他の一例を示す概略説明図であ
る。
される屈折率分布構造の他の一例を示す概略説明図であ
る。
１ 中心領域 ２ 第１の環状領域 ３ 第２の環状領域 ４ 第３の環状領域 ５ クラッド
Claims (5)
- 【請求項１】 分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲
にあり、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失が常温常湿
雰囲気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファ
イバにおいて、常温１気圧の実質的に水素のみからなる
雰囲気中に十分な時間保持した後の波長１５５０ｎｍに
おける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを
特徴とする低損失光ファイバ。 - 【請求項２】 分散の絶対値が波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で２〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲
にあり、波長１５５０μｍにおける伝送損失が常温常湿
雰囲気下で０．２５ｄＢ／ｋｍを超えない低損失光ファ
イバにおいて、常温１気圧の実質的に水素のみからなる
雰囲気中に十分な時間保持した後の波長１５２０ｎｍに
おける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えないことを
特徴とする低損失光ファイバ。 - 【請求項３】 分散スロープが波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で０．１５ｐｓ／ｎｍ2 ／ｋｍ以下
であって、波長１５５０ｎｍにおけるＰＭＤが０．５ｐ
ｓ・ｋｍ-1/2以下、波長１５５０ｎｍにおける曲げ直径
２０ｍｍのロス増が４０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の低損失光ファイ
バ。 - 【請求項４】 波長１５５０ｎｍにおけるＡeff が９０
μｍ2 以下であることを特徴とする請求項３に記載の低
損失光ファイバ。 - 【請求項５】 分散スロープが波長１５３０〜１５６５
ｎｍの波長範囲全域で０．０４〜０．０８ｐｓ／ｎｍ2
／ｋｍの範囲にあり、分散の絶対値が波長１５３０〜１
５６５ｎｍの波長範囲全域で６〜１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ
の範囲にあり、波長１５５０ｎｍにおけるＡeff が４０
〜７０μｍ2 であることを特徴とする請求項３に記載の
低損失光ファイバ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052971A JP2002258090A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 低損失光ファイバ |
| US10/073,900 US6782173B2 (en) | 2001-02-27 | 2002-02-14 | Low attenuation optical fiber |
| EP02251142A EP1235084A3 (en) | 2001-02-27 | 2002-02-20 | Low attenuation optical fiber |
| CA002373567A CA2373567A1 (en) | 2001-02-27 | 2002-02-26 | Low attenuation optical fiber |
| KR1020020010503A KR20020070143A (ko) | 2001-02-27 | 2002-02-27 | 저감쇠광파이버 |
| CN02105376A CN1372399A (zh) | 2001-02-27 | 2002-02-27 | 低衰减光纤 |
| BR0200538-7A BR0200538A (pt) | 2001-02-27 | 2002-02-27 | Fibra ótica de baixa atenuação |
| HK02108348.0A HK1046794A1 (zh) | 2001-02-27 | 2002-11-19 | 低衰減光纖 |
| US10/885,578 US6952516B2 (en) | 2001-02-27 | 2004-07-08 | Low attenuation optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001052971A JP2002258090A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | 低損失光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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