JP2005197940A - 分散補償ファイバモジュール及び光ファイバ伝送路 - Google Patents

Abstract

【課題】 １．５５μｍよりも長波長側に零分散を有する光ファイバの累積波長分散を広帯域で一括補償することが可能な分散補償ファイバモジュール及び該モジュールを用いた光ファイバ伝送路の提供。
【解決手段】 波長１．５５μｍにおいて−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散と＋０．０３〜＋０．１０ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍの正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに接続して、その残留分散が小さくなるように補償する分散補償ファイバモジュールにおいて、波長１．５５μｍにおける波長分散が正で、分散スロープが負であり、平均波長分散が＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるファイバを備え、かつ使用されるファイバの直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
【選択図】 なし

Description

本発明は、１．５５μｍよりも長波長側に零分散を有する光ファイバの累積波長分散を補償するための分散補償ファイバモジュール及び光ファイバ伝送路に関し、特に広帯域で一括補償することが可能な分散補償ファイバモジュール及び該モジュールを伝送用光ファイバに接続して構成される光ファイバ伝送路に関する。

エルビウム添加光ファイバ増幅器が実用化されたことによって、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍでは超長距離無再生中継など光増幅器を用いたシステムが既に商用化されている。また、通信容量の増大に伴い、波長多重伝送の開発が急速に進められ、既にいくつかの伝送路では商用化されている。今後は、波長帯域の広帯域化、波長多重数の増加が急速に進むものと思われる。

高速伝送を前提とすると、これらの伝送線路としては、伝送帯域で波長分散ができるだけ小さく、かつ、非線形効果を抑制するために零にはならない光ファイバ伝送路が望ましい。

そして、波長多重伝送システムにおいて伝送容量を増やすためには、使用波長領域の広帯域化と１チャンネル当たりの伝送速度の高速化が有効である。伝送速度を高めるためには、伝送路の累積分散の低減が必要である。伝送速度の高速化が進めば進むほど、許容される残留分散は小さくなる。そのため、伝送距離が長くなり、伝送速度を上げようとすると、スパン毎の分散補償は必須となる。これは使用波長帯域全てにわたって要求されるので、伝送路の累積分散スロープを同時に補償することも必要となる。

波長１．３μｍ帯シングルモード光ファイバ網は、早くから普及し、低価格であるために広範囲に敷設され利用されている。しかし、分散補償前に累積する波長分散が大きいために、高速伝送には適さない。そのため、図１に示すように使用波長帯から僅かに零分散波長をずらして使用波長帯で数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後の分散を有する各種のノン零分散シフト光ファイバ（以下、ＮＺ−ＤＳＦと略記する。）が世界中で使用されている。これらの光ファイバは、Ｃ−ｂａｎｄ（波長１．５２５μｍ〜１．５６５μｍ）、Ｌ−ｂａｎｄ（波長１．５６５μｍ〜１．６２５μｍ）、Ｕ−ｂａｎｄ（１．６２５μｍ〜１．６７５μｍ）において、＋／−数ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の波長分散を有している。このファイバを用いて分散補償ファイバモジュールで分散を補償することで、１０Ｇｂ／ｓや４０Ｇｂ／ｓなどの伝送をすることが可能となる。

ＮＺ−ＤＳＦの波長分散と分散スロープを補償するための分散補償ファイバとしては、例えば特許文献１〜３及び非特許文献１に開示された分散補償ファイバがある。これらの文献に開示されている分散補償ファイバを用いることで、ＮＺ−ＤＳＦの波長１．５２５μｍ〜１．６２５μｍにおける累積波長分散を補償することが可能である。
特開２０００−１６２４６２号公報 特開２０００−４７０４８号公報 特開平９−３１８８３３号公報 愛川和彦ら、「ＮＺ−ＤＳＦ用高性能・広帯域分散補償ファイバモジュール」、電子情報通信学会技術報告、ＯＣＳ２００２−７、２００２年４月、ｐ３５−ｐ４０

ここで簡単に分散スロープ補償について説明する。分散スロープ補償の性能を求める時に用いる値として、波長分散に対する分散スロープの比（ＲＤＳ；Relative Dispersion Slope）がある。波長分散をＤ、分散スロープをＳとすると、ＲＤＳは次式（１）のように表すことができる。
ＲＤＳ＝Ｓ／Ｄ ・・・（１）

分散補償ファイバのＲＤＳを伝送用光ファイバのＲＤＳと等しくすると、波長分散を補償したときに分散スロープも完全に補償することが可能となる。
そして、分散スロープ補償率は、伝送用光ファイバのＲＤＳをＲＤＳ_ＴＭＦ、分散補償ファイバのＲＤＳをＲＤＳ_{ＳＣ−ＤＣＦ}とすると、次式（２）のように表すことができる。
分散スロープ補償率＝ＲＤＳ_{ＳＣ−ＤＣＦ}／ＲＤＳ_ＴＭＦ ・・・（２）

分散補償ファイバのＲＤＳが伝送用光ファイバのＲＤＳに等しいとき、波長分散を完全に補償するようにすると、その波長においては分散スロープを完全に補償することができる。これを模式的に示すと図２のようになる。

従来の分散補償ファイバは、正の波長分散、正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに対して検討され、実用化されてきた。しかし、海底敷設用光ファイバ伝送路では、図１に示すように、波長１．５５μｍ帯で、負の波長分散と正の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦが使用されることがある。このような分散特性を有するＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散を補償するには、使用波長帯で正の分散を有し、負の分散スロープを持つことが望ましいが、石英ガラスの有する材料分散が、波長１．３μｍ付近で零分散であり、正の分散スロープを有することから、これを材料分散により、負の分散スロープを持つように屈折率分布を制御しても、負の波長分散と正の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦに適した分散補償ファイバを得ることは困難である。

例えば、特許文献３には、１５００ｎｍから１６００ｎｍの波長範囲内に零分散波長を有し、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍまでの平均分散スロープが負であり、波長１５３０ｎｍから１５６０ｎｍまでの分散が＋１．５から＋４．０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである分散シフト光ファイバが開示されている。しかし、この分散シフト光ファイバをモジュールとして使用する場合には、波長分散の絶対値が小さいために、長尺のファイバが必要であり、またモジュール化が可能な曲げ損失を維持しながら、このような特性を維持することは困難である。

そのため、１．５５μｍ帯よりも長波長側にゼロ分散波長を有する伝送路に対する分散補償は、標準シングルモードファイバ（以下、ＳＭＦと略記する。）をモジュール化して、個々の波長で分散補償を行っていた。ＳＭＦの分散特性を図３に示す。このような特性を有するＳＭＦを必要な補償量に合わせて切割り、巻き込むことにより分散補償が可能となる。このＳＭＦを用いた時の分散補償の模式図を図４に示す。
しかしながら、このような方法で分散補償を行うと、図４に示したように波長毎に分散補償ファイバモジュールが必要になってしまい、非常にコストの高い伝送システムになってしまう問題がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされ、１．５５μｍよりも長波長側に零分散を有する光ファイバの累積波長分散を広帯域で一括補償することが可能な分散補償ファイバモジュール及び該モジュールを用いた光ファイバ伝送路の提供を目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、波長１．５５μｍにおいて−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散と＋０．０３〜＋０．１０ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍの正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに接続して、その残留分散が小さくなるように補償する分散補償ファイバモジュールにおいて、波長１．５５μｍにおける波長分散が正で、分散スロープが負であり、平均波長分散が＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるファイバを備え、かつ使用されるファイバの直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする分散補償ファイバモジュールを提供する。

本発明の分散補償ファイバモジュールにおいて、使用されるファイバが、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０１５ｎｍ^−１〜−０．００５ｎｍ^−１の範囲にあることが好ましい。

また前記分散補償ファイバが、少なくとも、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部と、この中心コア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部と、このデプレストコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部と、このリングコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストクラッド部と、このデプレストクラッド部の外周に設けられたクラッドとを備え、
リングコア部半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．３０〜−０．７％の範囲であり、
クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲であることが好ましい。

本発明の分散補償ファイバモジュールにおいて、使用されるファイバが、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０２０ｎｍ^−１〜−０．０１０ｎｍ^−１の範囲にあることが好ましい。

前記分散補償ファイバは、少なくとも、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部と、この中心コア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部と、このデプレストコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部と、このリングコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストクラッド部と、このデプレストクラッド部の外周に設けられたクラッドとを備え、
リングコア部半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．５０〜−１．０％の範囲であり、
クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲であることが好ましい。

本発明において、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバが、波長１．５５μｍで波長分散が＋１５〜＋２２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、分散スロープと波長分散の比率が０．００２８ｎｍ^−１〜０．００３８ｎｍ^−１の範囲にあることが好ましい。

また本発明は、前記本発明の分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続して構成された光ファイバ伝送路を提供する。

本発明によれば、波長１．５５μｍよりも長波長側に零分散を有するＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散を補償するための分散補償ファイバモジュールを提供できるので、低コストな光伝送システムを提供することができる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第１実施形態は、波長１．５５μｍにおいて−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散と＋０．０３〜＋０．１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに接続して、その残留分散が小さくなるように補償する分散補償ファイバモジュールにおいて、波長１．５５μｍにおける波長分散が正で、分散スロープが負であり、平均波長分散が＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるファイバを備え、かつ使用されるファイバの直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴としている。

この分散補償ファイバモジュールは、波長１．５５μｍにおいて−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散と＋０．０３〜＋０．１０ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍの正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに接続して用いることにより、その残留分散が小さくなるように補償する。このような伝送用光ファイバとしては、Ｃ−ｂａｎｄ（波長１．５２５μｍ〜１．５６５μｍ）において−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲の波長分散を有するＮＺ−ＤＳＦが挙げられる。このＮＺ−ＤＳＦを伝送用に用いて本発明の分散補償ファイバモジュールで分散を補償することで、１０Ｇｂ／ｓや４０Ｇｂ／ｓの高速伝送が可能となる。

この分散補償ファイバモジュールは、波長１．５５μｍにおける波長分散が正で、分散スロープが負であり、平均波長分散が＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であるファイバを用いて構成される。このファイバは、例えば小型リールに巻回して分散補償ファイバモジュールとし、その一端を伝送用光ファイバに接続した状態で用いられる。
ここで、「平均波長分散」とは、モジュール全体の波長分散を使用するファイバ長で割った値である。

この分散補償ファイバモジュールは、一つの分散補償ファイバモジュールによって、１．５５μｍよりも長波長側に零分散を有するＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散を補償することができ、低コストで高速伝送用光ファイバ伝送路を構成することが可能となる。また直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であるファイバを用いることで、モジュールを小型化することが可能となる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第２実施形態は、波長１．５５μｍにおいて、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０１５ｎｍ^−１〜−０．００５ｎｍ^−１の範囲にあることを特徴としている。

この分散補償ファイバモジュールでは、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを、それぞれ適当な長さとし、これらを接続してなるファイバを用いており、使用する分散補償ファイバと光ファイバの波長分散と分散スロープに応じて、分散補償ファイバと光ファイバの長さを適宜設定することで、波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率を−０．０１５ｎｍ^−１〜−０．００５ｎｍ^−１の範囲とすることができる。

この分散補償ファイバモジュールは、波長１．５５μｍにおいて−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後の波長分散、＋０．０４５ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ前後の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦの残留分散を広い波長範囲で補償することが可能となる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第３実施形態は、分散補償ファイバモジュールに用いられる分散補償ファイバとして、図５に示すような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバを用いることを特徴としている。この分散補償ファイバは、コア１とクラッド２とからなり、クラッド２の屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部３と、この中心コア部３の外周に設けられクラッド２の屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部４と、このデプレストコア部４の外周に設けられクラッド２の屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部５と、このリングコア部５の外周に設けられクラッド２の屈折率よりも小さい屈折率を有するデプレストクラッド部６と、このデプレストクラッド部４の外周に設けられたクラッド２とを備えた構造になっている。

またこの分散補償ファイバは、次の構造パラメータを有している。
・リングコア半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
・中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
・デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
・クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
・クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．３０〜−０．７％の範囲であり、
・クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲である。

この分散補償ファイバモジュールは、前記分散補償ファイバを用いることで、１．５５μｍにおいて−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後の波長分散、＋０．０４５ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ前後の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦの残留分散を広い波長範囲で補償することが可能となる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第４実施形態は、波長１．５５μｍにおいて、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０２０ｎｍ^−１〜−０．０１０ｎｍ^−１の範囲にあることを特徴としている。

この分散補償ファイバモジュールは、１．５５μｍにおいて−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後の波長分散、＋０．０８ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ前後の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦの残留分散を広い波長範囲で補償することが可能となる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第５実施形態は、前記第４実施形態の分散補償ファイバモジュールに用いられる分散補償ファイバとして、図５に示すような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバを用いることを特徴としている。この分散補償ファイバは、コア１とクラッド２とからなり、クラッド２の屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部３と、この中心コア部３の外周に設けられクラッド２の屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部４と、このデプレストコア部４の外周に設けられクラッド２の屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部５と、このリングコア部５の外周に設けられクラッド２の屈折率よりも小さい屈折率を有するデプレストクラッド部６と、このデプレストクラッド部４の外周に設けられたクラッド２とを備えた構造になっている。

またこの分散補償ファイバは、次の構造パラメータを有している
・リングコア部半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
・中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
・デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
・クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
・クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．５０〜−１．０％の範囲であり、
・クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲である。

この分散補償ファイバモジュールは、前記分散補償ファイバを用いることにより、波長１．５５μｍにおいて−４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ前後の波長分散、＋０．０８ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍ前後の分散スロープを有するＮＺ−ＤＳＦの残留分散を広い波長範囲で補償することが可能となる。

本発明の分散補償ファイバモジュールの第６実施形態は、前記第２〜５実施形態のいずれかの分散補償ファイバモジュールにおいて、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとして、波長１．５５μｍで波長分散が＋１５〜＋２２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、分散スロープと波長分散の比率が０．００２８ｎｍ^−１〜０．００３８ｎｍ^−１の範囲にある光ファイバを用いたことを特徴としている。このような光ファイバとしては、ＳＭＦが挙げられる。

この分散補償ファイバモジュールは、一つの分散補償ファイバモジュールによって、１．５５μｍよりも長波長側に零分散を有するＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散を補償することができ、低コストで高速伝送用光ファイバ伝送路を構成することが可能となる。

また本発明の第７実施形態は、前記本発明の分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続して構成された光ファイバ伝送路である。
前述した各実施形態の分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続して光ファイバ伝送路を構成することにより、分散補償ファイバモジュールの数量も少なくなり、伝送装置自体が小型化可能となり、低コストで提供することが可能となる。

以下、実施例により本発明の効果を実証するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。

［実施例１］
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法等の公知の方法により、図５のような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバＡ，Ｂ（以下、ファイバＡ，Ｂと記す。）を作製した。このときのΔ１、Δ２、Δ３、Δ４、ｂ／ａ、ｃ／ｂ、ｄ／ｃは表１の値となるように製造した。
これらのファイバＡ，Ｂの光学特性を表２に示す。また、それぞれのファイバＡ，Ｂの波長分散特性を図６と図８に示す。
ファイバＡ１．９ｋｍにＳＭＦ２４．２ｋｍを組み合わせた本発明の分散補償ファイバモジュールＡ−１の特性、表３のような特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの累積波長分散の特性、及び本発明の分散補償ファイバモジュールＡ−１で補償したときの残留分散特性をあわせて図７に示す。この分散補償ファイバモジュールＡ−１の波長１．５５μｍにおけるＲＤＳは−０．０１１４ｎｍ^−１、波長分散補償は＋２０９．９ｐｓ／ｎｍ、モジュールの損失は７．１ｄＢであった。図７に示すグラフから、一つの分散補償ファイバモジュールで、波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの残留分散は小さく抑えられており、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲にて最大残留分散＋／−１０ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられていることが分かる。
また、ファイバＢ３．２ｋｍにＳＭＦ２５．２ｋｍを組み合わせた本発明の分散補償ファイバモジュールＢ−１の特性、表３のような特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの累積波長分散の特性、及び本発明の分散補償ファイバモジュールＢ−１で補償したときの残留分散特性をあわせて図９に示す。この分散補償ファイバモジュールＢ−１の波長１．５５μｍにおけるＲＤＳは−０．００５２ｎｍ^−１、波長分散補償は＋２０８．９ｐｓ／ｎｍ、モジュールの損失は７．２ｄＢであった。図９に示すグラフから、一つの分散補償ファイバモジュールで、波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの残留分散は小さく抑えられており、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲にて最大残留分散＋／−２０ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられていることが分かる。

［比較例１］
表４に示すような特性を有するＳＭＦを用い、表３に示す特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの残留分散を補償するための分散補償ファイバモジュールを作製した。分散スロープ補償ができないため、一つの分散補償ファイバモジュールでは、波長範囲全てにわたって残留分散を小さくすることができない。そのため、モジュールは１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲を分割して残留分散を補償した。表４のＳＭＦで分散補償を行うと、残留分散スロープは約＋２．７ｐｓ／ｎｍ^２なので、実施例１と同等の残留分散（＋／−２０ｐｓ／ｎｍ）に抑えるためには、１４．８ｎｍ毎に分割して分散補償する必要がある。このように分散補償することで、個々の分散補償は実施例１と同等に行うことができたが、分散補償ファイバモジュールの数は、３個を使用し、高コストな光伝送システムとなった。

［実施例２］
ＶＡＤ法、ＭＣＶＤ法等の公知の方法により、図５のような屈折率プロファイルを有する分散補償ファイバＡ，Ｃ（以下、ファイバＡ，Ｃと記す。）を作製した。このときのΔ１、Δ２、Δ３、Δ４、ｂ／ａ、ｃ／ｂ、ｄ／ｃは表５の値となるように製造した。なお、表５中のファイバＡは実施例１において製造したファイバＡと同じである。
このファイバＣの光学特性を表６に示す。また、ファイバＣの波長分散特性を図１１に示す。
ファイバＡ２．４ｋｍにＳＭＦ２６．４ｋｍを組み合わせた本発明の分散補償ファイバモジュールＡ−２の特性、表７のような特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの累積波長分散の特性、及び本発明の分散補償ファイバモジュールＡ−２で補償したときの残留分散特性をあわせて図１０に示す。この分散補償ファイバモジュールＡ−２の波長１．５５μｍにおけるＲＤＳは−０．０１７０ｎｍ^−１、波長分散補償は＋１９２．５ｐｓ／ｎｍ、モジュールの損失は７．８ｄＢであった。図１０に示すグラフから、一つの分散補償ファイバモジュールで、波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの残留分散は小さく抑えられており、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲にて最大残留分散＋／−１３ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられていることが分かる。
また、ファイバＣ４．０ｋｍにＳＭＦ２８．５ｋｍを組み合わせた本発明の分散補償ファイバモジュールＢ−２の特性、表７のような特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの累積波長分散の特性、及び本発明の分散補償ファイバモジュールＢ−２で補償したときの残留分散特性をあわせて図１２に示す。この分散補償ファイバモジュールＢ−２の波長１．５５μｍにおけるＲＤＳは−０．０１５４ｎｍ^−１、波長分散補償は＋１９４．２ｐｓ／ｎｍ、モジュールの損失は９．０ｄＢであった。図１２に示すグラフから、、一つの分散補償ファイバモジュールＢ−２で、波長１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの残留分散は小さく抑えられており、１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲にて最大残留分散＋／−１７ｐｓ／ｎｍ以下に抑えられていることが分かる。

［比較例２］
表４に示すような特性を有するＳＭＦを用い、表７に示す特性を有するＮＺ−ＤＳＦ４５ｋｍの残留分散を補償するための分散補償ファイバモジュールを作製した。分散スロープ補償ができないため、一つの分散補償ファイバモジュールでは、波長範囲全てにわたって残留分散を小さくすることができない。そのため、モジュールは１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍの波長範囲を分割して残留分散を補償した。表４のＳＭＦで分散補償を行うと、残留分散スロープは約＋４．２ｐｓ／ｎｍ^２なので、実施例１と同等の残留分散（＋／−１７ｐｓ／ｎｍ）に抑えるためには、８．１ｎｍ毎に分割して分散補償する必要がある。このように分散補償することで、個々の分散補償は実施例１と同等に行うことができたが、分散補償ファイバモジュールの数は、５個を使用し、高コストな光伝送システムとなった。

各種のＮＺ−ＤＳＦの波長分散を例示するグラフである。 光ファイバ伝送路における波長分散の補償の基本概念を説明するための模式図である。 ＳＭＦの波長分散を例示するグラフである。 ＳＭＦを用いた時の分散補償の模式図である。 分散補償ファイバの断面屈折率分布を例示する模式図である。 実施例で用いたファイバＡの波長分散特性を示すグラフである。 実施例で用いた分散補償ファイバモジュールＡ−１の特性、ＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散の特性、および分散補償ファイバモジュールＡ−１で補償した時の残留分散特性を示すグラフである。 実施例で用いたファイバＢの波長分散特性を示すグラフである。 実施例で用いた分散補償ファイバモジュールＢ−１の特性、ＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散の特性、および分散補償ファイバモジュールＢ−１で補償した時の残留分散特性を示すグラフである。 実施例で用いた分散補償ファイバモジュールＡ−２の特性、ＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散の特性、および分散補償ファイバモジュールＡ−２で補償した時の残留分散特性を示すグラフである。 実施例で用いたファイバＣの波長分散特性を示すグラフである。 実施例で用いた分散補償ファイバモジュールＢ−２の特性、ＮＺ−ＤＳＦの累積波長分散の特性、および分散補償ファイバモジュールＢ−２で補償した時の残留分散特性を示すグラフである。

符号の説明

１…コア、２…クラッド、３…中心コア部、４…中間コア部、５…リングコア部、６…デプレストコア部。

Claims (7)

1. 波長１．５５μｍにおいて−１０〜−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散と＋０．０３〜＋０．１０ｐｓ／ｎｍ^２／ｋｍの正の分散スロープを有する伝送用光ファイバに接続して、その残留分散が小さくなるように補償する分散補償ファイバモジュールにおいて、
   波長１．５５μｍにおける波長分散が正で、分散スロープが負であり、平均波長分散が＋５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であるファイバを備え、かつ使用されるファイバの直径２０ｍｍにおける曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であることを特徴とする分散補償ファイバモジュール。
2. 使用されるファイバが、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０１５ｎｍ^−１〜−０．００５ｎｍ^−１の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の分散補償ファイバモジュール。
3. 前記分散補償ファイバが、少なくとも、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部と、この中心コア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部と、このデプレストコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部と、このリングコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストクラッド部と、このデプレストクラッド部の外周に設けられたクラッドとを備え、
   リングコア部半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
   中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
   デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
   クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
   クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．３０〜−０．７％の範囲であり、
   クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の分散補償ファイバモジュール。
4. 使用されるファイバが、波長分散と分散スロープが共に負である分散補償ファイバと、波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバとを組み合わせてなり、かつ波長１．５５μｍにおける分散スロープと波長分散の比率が−０．０２０ｎｍ^−１〜−０．０１０ｎｍ^−１の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の分散補償ファイバモジュール。
5. 前記分散補償ファイバが、少なくとも、クラッドの屈折率より大きい屈折率を有する中心コア部と、この中心コア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストコア部と、このデプレストコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より大きい屈折率を有するリングコア部と、このリングコア部の外周に設けられクラッドの屈折率より小さい屈折率を有するデプレストクラッド部と、このデプレストクラッド部の外周に設けられたクラッドとを備え、
   リングコア部半径が６．７〜１０．７μｍの範囲であり、
   中心コア部半径に対するデプレストコア部半径の比が２．０〜３．５の範囲であり、
   デプレストコア部半径に対するリングコア部半径の比が１．３〜２．０の範囲であり、
   クラッドに対する中心コア部の比屈折率差が１．４〜２．４％の範囲であり、
   クラッドに対するデプレストコア部の比屈折率差が−１．５０〜−１．０％の範囲であり、
   クラッドに対するリングコア部の比屈折率差が＋０．３〜＋０．７％の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の分散補償ファイバモジュール。
6. 波長分散と分散スロープが共に正である光ファイバが、波長１．５５μｍで波長分散が＋１５〜＋２２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、分散スロープと波長分散の比率が０．００２８ｎｍ^−１〜０．００３８ｎｍ^−１の範囲にあることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の分散補償ファイバモジュール。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の分散補償ファイバモジュールを伝送用光ファイバに接続して構成された光ファイバ伝送路。
   
   

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