JP3479272B2 - 分散シフト光ファイバ及び光通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分散シフト光ファイ
バに関し、光ファイバを１種あるいは２種以上用いた光
通信システムの伝送路として単品、若しくは分散補償光
ファイバなどと組み合わせて用いることができ、さらに
このような光通信システムにおいて、ハイパワー信号光
を伝送したり、波長多重伝送を行うのに適したものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】石英系光ファイバにおける最も低損失な
波長は１．５５μｍ付近であり、従来から長距離伝送用
としてこの波長帯が用いられている。この場合の伝送路
（光ファイバ）としては、一般に１．５５μｍ帯での波
長分散値の絶対値が小さくなるように設計された分散シ
フトファイバ（ＤＳＦ）が使用されている。また、近年
の光通信のさらなる大容量化の要求にともない、信号波
長を多重（ＷＤＭ）化し、ＥＤＦＡ（エルビウム添加光
ファイバ増幅器）などの光増幅器を利用したハイパワー
信号光を用いた光通信システムが登場している。この場
合、ファイバ中を伝送する光パワー強度が大きいため、
非線形光学効果による伝送劣化が無視できない。また、
従来の光通信システムでは、１５３０〜１５７０ｎｍ付
近の波長帯が用いられて来たが、最近では、さらに波長
多重伝送システムにおいて伝送容量を拡大する検討が進
められている。例えば１５７０〜１６２５ｎｍの範囲に
おけるデバイスの開発などが行われ、また１４９０〜１
５３０ｎｍなどの波長帯の検討結果も報告され始めてい
る。現在実用、または検討されているこれらの波長帯
は、一般に１４９０〜１５３０ｎｍ帯がＳ−ｂａｎｄ、
１５３０〜１５７０ｎｍ帯がＣ−ｂａｎｄ、１５７０〜
１６３０ｎｍ帯がＬ−ｂａｎｄと呼ばれている。実際
は、光通信システムの使用波長帯は１４９０〜１６２５
ｎｍの範囲から適宜選択されている。

【０００３】伝送路の非線形光学効果は、ｎ２／Ａｅｆ
ｆで表される非線形定数によって評価される。ｎ２は非
線形屈折率、Ａｅｆｆは有効コア断面積である。非線形
光学効果を低減するためには、非線形定数ｎ２／Ａｅｆ
ｆを小さくする必要がある。ｎ２は材料を決定すると大
きく変化しないため、従来、一般にはＡｅｆｆを拡大し
て非線形定数を小さくする試みがなされてきた。

【０００４】本出願人は、例えば、特開平１０−６２６
４０号公報、特開平１０−２９３２２２５号公報などに
おいて、長距離システムや波長多重伝送に適した分散シ
フト光ファイバとして、従来の分散シフトファイバと比
べてＡｅｆｆを大幅に拡大したものを提案した。また、
特開平１１−１１９０４５号公報においては、Ａｅｆｆ
の拡大を抑え、分散スロープの低減を優先した分散シフ
ト光ファイバを提案した。分散スロープとは、波長分散
値の波長依存性を示すもので、横軸に波長、縦軸に波長
分散値をとってプロットした際の曲線の勾配である。波
長多重伝送において、伝送路の分散スロープが大きい
と、各波長間の波長分散値の差が大きくなり、伝送状態
がばらついて全体の伝送特性が劣化する。また、波長分
散値がゼロであると、非線形光学効果のひとつである４
光子混合が発生しやすくなるため、絶対値は小さいがゼ
ロではない波長分散値が設定された、いわゆるＮＺＤＳ
Ｆ（ノンゼロ分散シフト光ファイバ）も提案されてい
る。

【０００５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、従来提案され
ている分散シフト光ファイバあるいはＮＺＤＳＦに用い
られている屈折率分布形状（屈折率プロファイル）の例
を示したものである。図５（ａ）はデュアルシェイプコ
ア型（階段型）の屈折率分布形状の一例を示したもの
で、符号１は中心コア部であり、その外周上に、この中
心コア部１よりも低屈折率の階段コア部２が設けられて
コア４が形成されている。そして、このコア４の外周上
に、前記階段コア部２よりも低屈折率のクラッド７が設
けられている。

【０００６】図５（ｂ）は、セグメントコア型の屈折率
分布形状の一例を示したもので、高屈折率の中心コア部
２１の外周上に低屈折率の中間部２２が設けられ、この
中間部２２の外周上に、この中間部２２よりも高屈折率
で、かつ前記中心コア部２１よりも低屈折率のリングコ
ア部２３が設けられてコア２４が構成されている。さら
にこのリングコア部２３の外周上に、前記中間部２２よ
りも低屈折率の第１クラッド２５が設けられ、この第１
クラッド２５の外周上に、この第１クラッド２５よりも
高屈折率で、かつ前記中間部２２よりも低屈折率の第２
クラッド２６が設けられてクラッド２７が構成されてい
る。図５（ｃ）は、Ｏリング型（凹型）の屈折率分布形
状の一例を示したもので、中心の低屈折率の中心コア部
３１の外周上に高屈折率の周辺コア部３２が設けられて
２層構造のコア３４が構成されている。そして、このコ
ア３４の外周上に、前記周辺コア部３２よりも低屈折率
のクラッド３７が設けられることにより、クラッド３７
を含めて３層構造の屈折率分布形状が構成されている。

【０００７】これらの屈折率分布形状を有する従来の分
散シフト光ファイバなどは、使用波長帯における波長分
散値が小さく、伝送速度や長距離伝送時の累積分散（伝
送によって蓄積される波長分散）の観点から、システム
設計上有利である。また、波長分散値を負の値に設定し
た場合は、一般的な１．３μｍ用シングルモード光ファ
イバ（１．３ＳＭＦ）と組み合わせて、比較的簡単に波
長分散値を補償するシステムを構築することができる。
すなわち、１．３μｍ用シングルモード光ファイバは、
波長分散値がゼロになるゼロ分散波長が１．３μｍ付近
にあるもので、従来多用されている。そして、１．５５
μｍ帯においては、波長分散値として比較的大きな正の
値（例えば、約１７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ弱程度）を有す
る。そこで、負の波長分散値を有する分散シフト光ファ
イバの出射側に１．３μｍ用シングルモード光ファイバ
を接続し、分散シフト光ファイバを伝搬することによっ
て蓄積された負の波長分散を、１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバの正の波長分散で補償することによっ
て、システム全体の波長分散を小さくすることができ
る。

【０００８】しかし、従来提案されている分散シフト光
ファイバなどは、一般的な伝送路として用いるため、小
さな波長分散が要求されている。例えば１５５０ｎｍ付
近における波長分散値の絶対値を６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以
下にしたものなどが多く、このように波長分散値の絶対
値を小さく設定すると、Ａｅｆｆの拡大と分散スロープ
の低減の両立が困難であるという問題があった。例え
ば、Ａｅｆｆを十分に拡大しようとすると分散スロープ
を十分に小さくすることができず、分散スロープを十分
に小さくしようとするとＡｅｆｆを十分に大きくするこ
とができなかった。

【０００９】一方、最近では、このような低波長分散の
分散シフト光ファイバを用いたシステムとは別に、例え
ば特開平６−１１６２０号公報に開示されているよう
に、分散補償光ファイバ（以下、ＤＣＦと略記する）を
用いたシステムが提案されている。これは、伝送路の大
部分に、使用波長帯の波長分散値が比較的大きな伝送用
光ファイバを用い、この伝送路の出射側に、比較的短い
長さのＤＣＦを接続して構成したものである。このＤＣ
Ｆは、伝送用光ファイバの波長分散値と異なる符号の波
長分散値を有し、かつこの波長分散値の絶対値が、前記
伝送用光ファイバの波長分散値の絶対値よりかなり大き
いものが選択される。その結果、例えば数ｋｍ以上の伝
送用光ファイバで生じた波長分散を、出射側の短いＤＣ
Ｆにて補償し、システム全体の波長分散値を小さくする
ことができる。

【００１０】具体的には、例えば伝送用光ファイバの波
長分散値が正の値である場合は、その出射側に、絶対値
が大きい負の波長分散値を有するＤＣＦを接続する。ま
た、波長分散だけでなく、伝送用光ファイバの分散スロ
ープと異なる符号の分散スロープを有し、波長分散と分
散スロープとを同時に補償する、いわゆる分散スロープ
補償分散補償光ファイバ（以下、ＳＣＤＣＦと略記す
る。）が提案され、ＤＣＦと同様の用途に用いられてい
る。ＳＣＤＣＦは特に波長多重伝送を行う場合に好適で
ある。この伝送用光ファイバとＳＣＤＣＦとを組み合わ
せた伝送路においては、局所的な波長分散値が大きくな
るため、４光子混合の発生を効果的に抑制することがで
きるとともに、光通信システム全体ではほぼ平坦な波長
分散値が得られるため、伝送損失の観点において非常に
有利であり、現在積極的に開発が行われている。

【００１１】現在、このようにＤＣＦまたはＳＣＤＣＦ
を用いたシステムの伝送用光ファイバとしては、一般
に、１．３μｍ用シングルモード光ファイバが用いられ
ている。図５（ｄ）は、１．３μｍ用シングルモード光
ファイバの一般的な屈折率分布形状を示したもので、一
層構造のコア４４の外周上に、このコア４４よりも低屈
折率の一層構造のクラッド４７が設けられて、単峰型の
屈折率分布形状が構成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
な１．３μｍ用シングルモード光ファイバを１．５５μ
ｍ帯に使用すると、Ａｅｆｆは８０μｍ²前後、分散ス
ロープは０．０６ｐｓ／ｎｍ²／ｋｍ前後の値が得られ
るが、上述のように波長分散値は１７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
程度であり、かなり大きい。そのため、光信号の伝搬に
伴って累積する波長分散値による影響の為に、伝送距離
が制約されるという問題があった。また、ＤＣＦやＳＣ
ＤＣＦは、伝送損失が一般的な１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバと比較して大きく、かつＡｅｆｆが小さ
いため、非線形光学効果が大きい。よって、その使用長
さの増加によってシステム全体の伝送特性が劣化すると
いう問題があった。

【００１３】また、１．３μｍ用シングルモード光ファ
イバに用いられる単峰型の屈折率分布形状においても、
コア径、クラッドとコアとの比屈折率差などの構造パラ
メータを調整することなどによって、波長分散値を小さ
くすることができる。しかしながら、伝送路として必要
な曲げ損失特性を維持できる範囲で波長分散値を小さく
すると、Ａｅｆｆが非常に小さくなるため、非線形光学
効果が大きくなり、上述のようなハイパワー信号光を用
いた光通信システムに適用することが困難となる。

【００１４】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバを１種あるいは２種以上用いた光通信シ
ステムにおいては、低コスト化と伝送特性の一方あるい
両方を実現できる技術を提供することを課題とする。具
体的には、例えば上述のように従来のＮＺＤＳＦのＡｅ
ｆｆの拡大と分散スロープの低減の両立が困難であると
いう問題を解決し、その４光子混合が発生しにくいとい
う利点を生かすとともに、Ａｅｆｆの拡大による非線形
光学効果の抑制によって伝送特性を向上させることがで
き、分散スロープの低減によって波長多重伝送において
伝送特性の向上を図ることができる分散シフト光ファイ
バを提供することを課題とする。また、従来、ＤＣＦ、
ＳＣＤＣＦを用いた光通信システムに用いられていた
１．３μｍ用シングルモード光ファイバにかわる伝送用
光ファイバとして好適な分散シフト光ファイバであっ
て、波長分散値の絶対値が１．３μｍ用シングルモード
光ファイバよりも小さく、短いＤＣＦやＳＣＤＣＦによ
って波長分散を補償できるものを提供することを課題と
する。さらに、これと同時に大きなＡｅｆｆを有するこ
とにより、伝送用光ファイバ自体の非線形光学効果を抑
制でき、かつ小さな分散スロープを有することにより、
波長多重伝送に適した分散シフト光ファイバを提供する
ことを目的とする。さらには、できるだけ簡単な構造
で、低コストで製造できる分散シフト光ファイバを提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
した従来の分散シフト光ファイバあるいはＮＺＤＳＦに
用いられているデュアルシェイプコア型、またはＯリン
グ型の屈折率分布形状を用いる。これらの屈折率分布形
状を有するものは、上述のように、従来、１５５０ｎｍ
帯において、波長分散値をゼロに近い値に設定すること
に主眼をおいて検討されてきた。しかしながら、本発明
者らは、従来のＮＺＤＳＦよりも波長分散値を大きくと
ることによってもたらされる４光子混合の抑制という効
果、およびそれによりもたらされるＡｅｆｆの拡大と分
散スロープの低減の両立という現象が波長多重システム
において有効であると考えた。また、一方でＤＣＦやＳ
ＣＤＣＦと組み合わせて１．５５μｍ帯の波長多重シス
テムに用いられている１．３μｍ用シングルモード光フ
ァイバよりも小さな波長分散値を設定した光ファイバが
実現できれば、より高速、長距離伝送に適したシステム
を組むことができるようになると考えた。また、このよ
うな光ファイバにおいては、１．３μｍ用シングルモー
ド光ファイバよりもＡｅｆｆを大きくすることができれ
ば、１．３μｍ用シングルモード光ファイバを用いた場
合よりも非線形光学効果を小さくすることができると考
えた。そこで、本発明者らは、具体的には従来のＮＺＤ
ＳＦと比べて波長分散値を大きく、かつ１．３μｍ用シ
ングルモード光ファイバよりも小さく設定することによ
り、従来の波長多重伝送用の光ファイバでは得られなか
った大きなＡｅｆｆと小さな分散スロープを得ることを
目的として検討を行った。

【００１６】そして、本発明者らは、上述の屈折率分布
形状において、波長分散値を波長分散値を７〜１５ｐｓ
／ｋｍ／ｎｍとすることにより、以下の１）、２）のい
ずれかの分散シフト光ファイバを得ることができること
を見い出した。 １）Ａｅｆｆの拡大と分散スロープの低減の両立を図る
ことができるＮＺＤＳＦ。 ２）一般的な１．３μｍ用シングルモード光ファイバよ
りもＡｅｆｆを拡大した分散シフト光ファイバ。 前記１）の場合は従来のＮＺＤＳＦでは実現できなかっ
たＡｅｆｆの拡大と分散スロープの低減を両立すること
ができる。また、この分散シフト光ファイバにおいて
は、零分散波長が１４９０ｎｍよりも短い波長に移行す
る。そのため、Ｃ−Ｂａｎｄ、Ｌ−Ｂａｎｄのみなら
ず、Ｓ−Ｂａｎｄにおける波長多重伝送も可能となり、
従来のＮＺＤＳＦでは得られなかった大きな効果を得る
ことができる。前記２）の場合は、ＤＣＦもしくはＳＣ
ＤＣＦと組み合わせた伝送路として特に有効である。そ
して、一般的な１．３μｍ用シングルモード光ファイバ
よりも小さな波長分散値をもつため、高速伝送システム
に有効である。また、Ａｅｆｆが拡大されているため、
非線形効果を低減することができるため、海底システム
のような超長距離伝送系に有効である。また、いずれ場
合も分散スロープは０．０９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下、
設計によっては０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ² 以下に設定
することができる。したがって、波長に対して波長分散
値のばらつきが小さく、波長多重伝送システムに好適で
ある。

【００１７】 具体的には以下のような解決手段を提案
する。 第１の発明は、下記（１）〜（７）を満足することを特
徴とする分散シフト光ファイバである。 （１）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、 （２）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、Ａｅｆｆが６０〜１１０μｍ^２、 （３）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、分散スロープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
^２以下、 （４）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （５）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカット
オフ波長を有し、 （６）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中心
コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部の
外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率のク
ラッドとからなる屈折率分布形状を有し、 （７）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径をｒ
２、クラッドを基準としたときの中心コア部の比屈折率
差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたとき、 Δ１が０．２５〜０．５５％、 ｒ２／ｒ１が１．５〜５．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
×（ｒ２／ｒ１）＋０．５で求められる値以下である。 第２の発明は、下記（８）〜（１４）を満足することを
特徴とする分散シフト光ファイバである。 （８）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、波長分散値が７〜１１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、 （９）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
帯において、Ａｅｆｆが６０〜８０μｍ^２、 （１０）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、分散スロープが０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ^２以下、 （１１）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （１２）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカッ
トオフ波長を有し、 （１３）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中
心コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部
の外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率の
クラッドとからなる屈折率分布形状を有し、 （１４）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径を
ｒ２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比屈折
率差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたと
き、 Δ１が０．４〜０．５％、 ｒ２／ｒ１が３．５〜５．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
×（ｒ２／ｒ１）＋０ ．５で求められる値以下である。 第３の発明は、下記（１５）〜（２１）を満足すること
を特徴とする分散シフト光ファイバである。 （１５）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、波長分散値が１２〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ、 （１６）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、Ａｅｆｆが９０〜１１０μｍ^２、 （１７）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、分散スロープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ^２以下、 （１８）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （１９）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカッ
トオフ波長を有し、 （２０）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中
心コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部
の外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率の
クラッドとからなる屈折率分布形状を有し、（２１）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径を
ｒ２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比屈折
率差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたと
き、 Δ１が０．４〜０．５％、 ｒ２／ｒ１が２．０〜４．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
×（ｒ２／ｒ１）＋０ ．５で求められる値以下である。 第４の発明は、下記（２２）〜（２７） を満足すること
を特徴とする分散シフト光ファイバである。（２２） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ、（２３） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、Ａｅｆｆが６０〜１５０μｍ^２、（２４） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、分散スロープが０．０９ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ^２以下、（２５） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、（２６） 中心コア部の外周上に、該中心コア部よりも高
屈折率の周辺コア部が設けられ、該周辺コア部の外周上
に、該周辺コア部よりも低屈折率のクラッドが設けられ
てなる屈折率分布形状を有し、（２７） 中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半径
をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比
屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２と
したとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、 Δ１１≦０．３％、Δ１２≧０．５％、 （Δ１２−Δ１１）≦１．２％、 ０．９≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．７である。第５の発明は、前記第４ の発明の分散シフト光ファイバ
において、Ａｅｆｆが７０〜１００μｍ^２、分散スロー
プが０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ^２以下であることを特徴
とする分散シフト光ファイバである。第６の発明は、前記第５の発明 の分散シフト光ファイバ
において、中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半
径をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の
比屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２
としたとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、Δ１
１≦０．３％、Δ１２≧０．５％、（Δ１２−Δ１１）
≦１．２％、０．９≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．７
であり、かつ、Δ１１＝ａ×Δ１２＋ｂとしたとき、 ａがｒ１２／ｒ１１の関数ｃ×（ｒ１２／ｒ１１−１）
で表され、ｃが１．５ 〜２．０であり、 ｂがｒ１２／ｒ１１の関数０．４×（ｒ１２／ｒ１１）
＋ｅで表され、ｅが０ 〜０．４であることを特徴とする分散シフト光ファイバ
である。第７の発明は、下記（２８）〜（３３）を 満足すること
を特徴とする分散シフト光ファイバである。（２８） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍ、（２９） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、Ａｅｆｆが９０〜１５０μｍ^２、（３０） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、分散スロ ープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ^２以下、（３１） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、（３２） 中心コア部の外周上に、該中心コア部よりも高
屈折率の周辺コア部が設けられ、該周辺コア部の外周上
に、該周辺コア部よりも低屈折率のクラッドが設けられ
てなる屈折率分布形状を有し、（３３） 中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半径
をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比
屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２と
したとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、Δ１１≦０．１５
％、Δ１２≧０．５％、 （Δ１２−Δ１１）≦１．２％、１．０≦Δ１２×ｒ１
２／ｒ１１≦１．５であ る。第８の発明は、前記第１〜７ のいずれかの発明の分散シ
フト光ファイバと、その波長分散を補償する分散補償光
ファイバ、あるいは波長分散および分散スロープを補償
する分散スロープ補償分散補償光ファイバとを組み合わ
せて用いたことを特徴とする光通信システムである。

【００１８】

【発明の実施の形態】この分散シフト光ファイバの使用
波長帯は、１４９０〜１６２５ｎｍの範囲から適度な波
長幅の波長帯が選択される。特に限定するものではない
が、例えば１５３０〜１５７０ｎｍのＣ−Ｂａｎｄや、
１５３０〜１６００ｎｍのようにＬ−Ｂａｎｄの一部の
含む波長帯などを選択することができる。

【００１９】使用波長帯における波長分散値は７〜１５
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍとされる。７〜１２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
の範囲においては、従来のＮＺＤＳＦよりも良好な特性
を得ることができる。すなわち、従来のＮＺＤＳＦより
も波長分散値を大きく設定することにより、４光子混合
がさらに発生しにくくなり、また、Ａｅｆｆの拡大と分
散スロープの低減の両立を図ることが可能となり、非常
に有利である。また、１２〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの範
囲においては、１．３μｍ用シングルモード光ファイバ
よりも良好な特性を得ることができる。すなわち、一般
的な１．３μｍ用シングルモード光ファイバよりも波長
分散値を小さくすることにより、伝送速度や長距離伝送
時の累積分散の観点から、システム設計上有利である。
また、Ａｅｆｆを拡大することができ、非線形光学効果
抑制の観点からも有利である。

【００２０】Ａｅｆｆは以下の式から求められるもので
ある。

【００２１】

【数１】

【００２２】この分散シフト光ファイバにおいて、使用
波長帯におけるＡｅｆｆは６０〜１５０μｍ²とされ
る。１５０μｍ²をこえるとカットオフ波長が長くな
り、シングルモード伝搬を保証できなくなる場合があ
る。６０μｍ²未満の場合は一般的な単峰型の屈折率分
布形状を備えた光ファイバと同等以上の性能を実現でき
ない。好ましくはこの数値範囲の下限値が６５μｍ²、
さらに好ましくは７０μｍ² に設定すると、非線形光
学効果の低減の観点において、一般的な単峰型の屈折率
分布形状を備えた光ファイバよりも有利な特性を得るこ
とができる。

【００２３】使用波長帯における分散スロープは、上述
のように小さい程好ましく、この例において、使用波長
帯における分散スロープは０．０９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²
以下、好ましくは０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下、さ
らに好ましくは０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下という
小さい値を実現することができる。０．０９ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ²をこえると一般的な１．５５μｍ分散シフト光
ファイバを用いた場合と同程度以上の特性を得ることが
できない場合がある。

【００２４】曲げ損失は、使用波長帯において曲げ直径
（２Ｒ）が２０ｍｍの条件の値をいうものとする。曲げ
損失は小さい程好ましく、本発明において、曲げ損失は
１００ｄＢ／ｍ以下、好ましくは４０ｄＢ／ｍ以下とさ
れる。実質的には０．１ｄＢ／ｍ以上の値が得られる。
１００ｄＢ／ｍをこえると、分散シフト光ファイバに加
えられる僅かな曲がりなどによって損失が発生しやす
く、敷設時や取り扱い時に余分な損失を生じやすくなる
ため不都合である。

【００２５】また、本発明の分散シフト光ファイバはシ
ングルモード光ファイバであるため、使用波長帯におい
て、実質的にシングルモード伝搬を保証するカットオフ
波長を有する必要がある。通常のカットオフ波長は、Ｃ
ＣＩＴＴの２ｍ法（以下２ｍ法と記す）による値によっ
て規定されている。しかし、実際の長尺の使用状態にお
いては、この値が使用波長帯の下限値よりも長波長側で
あってもシングルモード伝搬が可能である。

【００２６】したがって、本発明の分散シフト光ファイ
バにおいて、２ｍ法で規定されるカットオフ波長は、分
散シフト光ファイバの使用長さと使用波長帯によってシ
ングルモード伝搬可能であるように設定する。具体的に
は、例えば２ｍ法におけるカットオフ波長が１．８μｍ
であっても、５０００ｍ程度以上の長尺の状態であれ
ば、上述の使用波長帯におけるシングルモード伝搬を実
現することができる。

【００２７】本発明の分散シフト光ファイバの屈折率分
布形状はデュアルシェイプコア型とＯリング型の２種類
を用いることができる。以下、屈折率分布形状ごとに説
明する。 １．第１の例（デュアルシェイプコア型） 図１は本発明の分散シフト光ファイバの第１の例とし
て、デュアルシェイプコア型の屈折率分布形状の一例を
示したものである。この屈折率分布形状は、中心コア部
１の外周上に階段コア部２が設けられてなるコア４と、
その外周上に設けられた一律の屈折率を有する一層構造
のクラッド７とから構成されている。前記中心コア部１
は最も高い屈折率を備えている。前記階段コア部２はこ
の中心コア部１よりも低屈折率であり、また、クラッド
７はこの階段コア部２よりも低屈折率である。図中符号
ｒ１、ｒ２は、それぞれ、中心コア部１と階段コア部２
の半径を示し、Δ１、Δ２は、それぞれ、クラッド７の
屈折率を基準にしたときの中心コア部１の比屈折率差と
階段コア部２の比屈折率差を示している。

【００２８】この例において、例えば中心コア部１と階
段コア部２は屈折率を上昇させる作用を有するゲルマニ
ウムを添加したゲルマニウム添加石英ガラス、クラッド
７は純石英ガラスから構成されている。また、実際の分
散シフト光ファイバの屈折率分布形状においては、図１
に示したように各層（中心コア部１、階段コア部２、ク
ラッド７）の境界が明確ではなく、丸みを帯びた、いわ
ゆるだれを生じた状態となる場合などが多いが、実効的
に本発明の分散シフト光ファイバとしての特性を得るこ
とができれば特に問題はない。

【００２９】なお、この第１の例の分散シフト光ファイ
バにおいては、Ａｅｆｆは、６０〜１１０μｍ²の範囲
とされる。この範囲に設定することにより、非線形光学
効果を抑制することができる。また、この第１の例の分
散シフト光ファイバにおいては比較的容易に分散スロー
プを０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下、好ましくは０．
０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下とすることができる。

【００３０】本発明の分散シフト光ファイバとしての特
性を満足するために、第１の例の分散シフト光ファイバ
においては、Δ１、Δ２、ｒ１、ｒ２という４つの構造
パラメータを、以下の関係を満足するように設計すると
好ましい。Δ１は０．２５〜０．５５％とされる。０．
２５％よりも小さいと、曲げ損失が大きくなるため実用
的ではない。また、所望の波長分散値（１５ｐｓ／ｎｍ
／ｋｍ）以下に抑えることが困難となる。一方、０．５
５％よりも大きいと、Ａｅｆｆを十分に拡大することが
困難となる。また、ｒ２／ｒ１（階段倍率）は１．５〜
５．０、好ましくは２．０〜５．０とされる。１．５よ
りも小さいと、従来の単峰型の屈折率分布形状を有する
１．３μｍ用シングルモード光ファイバと同程度の特性
しか得ることができない。また、５．０をこえると、カ
ットオフ波長が長くなり、シングルモード伝搬を保証す
ることが困難となる場合がある。

【００３１】また、Δ２は、ｒ２／ｒ１との関係によっ
て、かなり広い範囲が許容される。ｒ２／ｒ１が小さい
場合はΔ２の値を大きくする必要があり、ｒ２／ｒ１が
大きい場合はΔ２を小さくする必要がある。そしてさら
に、上述の特性を満足するためには、Δ２／Δ１が以下
の関係を満足すと好ましい。 ０．０２５≦Δ２／Δ１≦−０．０６×（ｒ２／ｒ１）
＋０．５ Δ２／Δ１が０．０２５よりも小さい場合は曲げ損失を
十分に小さくすることができない。−０．０６×（ｒ２
／ｒ１）＋０．５の値よりも大きい場合はカットオフ波
長が長くなる。そして、これらの数値範囲から、上述の
特性を満たすｒ１、ｒ２、Δ１、Δ２の４つの構造パラ
メータの組み合わせを選択する。

【００３２】なお、この分散シフト光ファイバにおい
て、ｒ２、すなわちコアの半径は特に限定することはな
いが、通常５〜２５μｍの範囲となる。また、クラッド
７（分散シフト光ファイバ）の外径は、通常約１２５μ
ｍとされる。

【００３３】また、この第１の例の分散シフト光ファイ
バは、上述のように波長分散値によって主に従来のＮＺ
ＤＳＦよりも良好な特性を得ることができるものと、主
に１．３μｍ用シングルモード光ファイバよりも良好な
特性を図ることができるものの二つに大別することがで
きる。以下それぞれについて説明する。 １．１ Ａｅｆｆの拡大と分散スロープの低減を両立し
たＮＺＤＳＦ この場合は、波長分散値を７〜１１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの
範囲に設定する。従来のＮＺＤＳＦの一般的な波長分散
値（６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下）よりも大きくすることに
より、Ａｅｆｆの拡大と分散スロープの低減を両立する
ことができる。なお、このように波長分散値を正分散側
にシフトさせることは、４光子混合抑制の観点において
有利である。また、この程度の波長分散値であれば、中
継距離によっては問題にならない程度の累積分散が得ら
れ、また、より長距離のシステムにおいては、適切なＤ
ＣＦやＳＣＤＣＦと組み合わせることにより、残留分散
を抑制したシステムを構築することができる。すなわ
ち、この分散シフト光ファイバにおいては、Ａｅｆｆを
６０〜８０μｍ²、分散スロープを０．０７ｐｓ／ｋｍ
／ｎｍ²以下とすることができる。その結果、非線形光
学効果を従来のＮＺＤＳＦと同等以上に抑制することが
でき、かつ波長多重伝送に適したものを提供することが
できる。また、シングルモード伝搬を保証できるカット
オフ波長の設定がさらに容易となる。この分散シフト光
ファイバにおいては、Δ１を０．４〜０．５％、ｒ２／
ｒ１を３．５〜５．０、Δ２／Δ１を０．０２５以上で
あって、かつ−０．０６×（ｒ２／ｒ１）＋０．５で求
められる値以下とすることにより、好ましい特性を実現
することができる。

【００３４】１．２ 一般的な１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバよりもＡｅｆｆを拡大した分散シフト光
ファイバ。 この場合は波長分散値を１２〜１５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍに
設定する。その結果、Ａｅｆｆを９０〜１１０μｍ²、
分散スロープを０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²以下とする
ことができ、一般的な１．３μｍ用シングルモード光フ
ァイバよりも非線形光学効果を抑制することができ、か
つ波長多重伝送に適した分散シフト光ファイバを提供す
ることができる。この分散シフト光ファイバにおいて
は、Δ１を０．４〜０．５％、ｒ２／ｒ１を２．０〜
４．０、Δ２／Δ１を０．０２５以上であって、かつ−
０．０６×（ｒ２／ｒ１）＋０．５で求められる値以下
とすることにより、好ましい特性を実現することができ
る。

【００３５】表１は、このような条件を満足する分散シ
フト光ファイバの具体的な設計例の構造パラメータと特
性値を示したシミュレーション結果である。なお、測定
波長は１５５０ｎｍである。表中、λcはカットオフ波
長、ＭＦＤはモードフィールド径である。いずれも上述
のＡｅｆｆ、分散スロープ、波長分散値、曲げ損失、カ
ットオフ波長の好ましい数値範囲を満足した特性が得ら
れている。

【００３６】

【表１】

【００３７】２．第２の例（Ｏリング型） 図２は本発明の分散シフト光ファイバの第２の例とし
て、Ｏリング型の屈折率分布形状の一例を示したもので
ある。この屈折率分布形状においては、中心の低屈折率
の中心コア部３１の外周上に高屈折率の周辺コア部３２
が設けられて２層構造のコア３４が構成されている。そ
して、このコア３４の外周上に、前記周辺コア部３２よ
りも低屈折率のクラッド３７が設けられることにより、
クラッド３７を含めて３層構造の凹型の屈折率分布形状
が構成されている。

【００３８】この例において、例えば中心コア部３１は
屈折率を下降させる作用を有するフッ素を添加したフッ
素添加石英ガラス、周辺コア部３２はゲルマニウム添加
石英ガラス、クラッド３７は純石英ガラスから構成され
ている。なお、実効的に本発明の分散シフト光ファイバ
としての特性が得られていれば、図３に示したように、
各層（中心コア部３１、周辺コア部３２、クラッド３
７）の境界が明確ではなく、丸みを帯びた、いわゆるだ
れを生じた状態、あるいは周辺コア部３２の屈折率分布
が階段状に増加、あるいは減少する状態など、多少変形
したものでもよいことは、第１の例と同様である。

【００３９】図４は、Ｏリング型の屈折率分布形状を有
する光ファイバと、単峰型の屈折率分布形状の光ファイ
バにおいて、構造パラメータを調整することにより、曲
げ損失を１０ｄＢ／ｍに一定に保った状態で波長分散値
を変化させたときのＡｅｆｆと分散スロープの変化を示
したグラフである。このグラフにおいて、Ａｅｆｆは、
Ｏリング型の方が大きく、有利であり、分散スロープは
単峰型の方が小さく、有利である。また、波長分散値が
減少すると（横軸を左から右に移動すると）、単峰型、
Ｏリング型のそれぞれにおいて、１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
付近と１０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ付近でＡｅｆｆが急激に減
少している。なお、波長分散値が大きく、Ａｅｆｆが大
きい範囲（単峰型、Ｏリング型において、それぞれ１５
ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ付近、１０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ付近より
も波長分散値が大きい範囲）は、曲げ損失、マイクロベ
ンド特性において、実用的な特性が得られず、実際の使
用に耐えない。分散スロープは波長分散値の変化にほと
んど左右されず、屈折率分布形状によってほぼ決定され
る。

【００４０】ここで、波長分散値が１０ｐｓ／ｋｍ／ｎ
ｍの場合のＡｅｆｆと分散スロープついて考察すると、
Ｏリング型のＡｅｆｆは、単峰型のＡｅｆｆが約５８μ
ｍ²であるのに対して７８μｍ² であり、かなり大き
い。一方、単峰型の分散スロープが約０．０５８ｐｓ／
ｋｍ／ｎｍ²であるのに対して、Ｏリング型の分散スロ
ープは０．０６８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²であり、やや大き
い。このとき、Ｏリング型は、単峰型に対してＡｅｆｆ
が約３５％大きく、分散スロープが約１７％大きい。
よって、Ｏリング型と単峰型との間における、Ａｅｆｆ
と分散スロープの増加率には大きな差がある。そして、
分散スロープがやや大きくなるものの、Ａｅｆｆの増加
率が大きいため、単峰型よりもＯリング型の方が、波長
分散値の低減、Ａｅｆｆの拡大、分散スロープの低減と
いう伝送路としての好ましい特性を満足するには、総合
的に有利である。

【００４１】また、Ａｅｆｆが８０μｍ²の場合の分散
スロープと波長分散値について考察すると、単峰型に対
するＯリング型の分散スロープの増加率は約１７％であ
る。一方、単峰型の波長分散値に対してＯリング型の波
長分散値は、約３５％小さくなっている。よって、Ｏリ
ング型は、単峰型と比較して、分散スロープがやや大き
くなるものの、波長分散値の低減効果が大きいため、こ
の場合も単峰型よりもＯリング型の方が、伝送路とし
て、総合的に有利である。よって、上述のように、分散
スロープのみに着目すれば、単峰型の方が小さく、有利
であるが、Ｏリング型においては、Ａｅｆｆの拡大効果
と波長分散値の低減効果が大きいため、総合的に、単峰
型よりも有利な特性が得られる。

【００４２】また、この第２の例の分散シフト光ファイ
バにおいて、波長分散値、Ａｅｆｆ、分散スロープ、カ
ットオフ波長の好ましい特性を得るためには、Δ１１、
Δ１２、ｒ１１、ｒ１２という４つの構造パラメータ
を、以下の関係を満足するように設計すると好ましい。
ｒ１２／ｒ１１は１．３〜２．５とされる。この範囲外
の場合は従来の単峰型の屈折率分布形状を有する１．３
μｍ用シングルモード光ファイバと同程度の特性しか得
ることができない。Δ１１は０．３％以下とされる。
０．３％よりも大きいと、単峰型の屈折率分布形状に近
づくため、Ａｅｆｆを十分に拡大することが困難とな
る。Δ１２は０．５％以上、Δ１２−Δ１１は１．２％
以下とされる。これらの条件を満足しない場合は曲げ損
失を上述の範囲に設定することができず、またカットオ
フ波長が長くなり、使用可能なものが得られない。ま
た、０．９≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．７の関係を
満足すると好ましい。この値が０．９未満の場合は曲げ
損失もしくはカットオフ波長を使用可能な範囲に設定す
ることができない。１．７をこえるとＡｅｆｆの拡大が
困難である。そして、これらの数値範囲から、上述の特
性を満たすｒ１１、ｒ１２、Δ１１、Δ１２の４つの構
造パラメータの組み合わせを選択して、分散シフト光フ
ァイバを設計する。

【００４３】なお、この分散シフト光ファイバにおい
て、ｒ１２、すなわちコアの半径は特に限定することは
ないが、通常２〜６μｍの範囲となる。また、クラッド
３７（分散シフト光ファイバ）の外径は、通常約１２５
μｍとされる。

【００４４】さらに、この第２の例の分散シフト光ファ
イバにおいて、Ａｅｆｆが７０〜１００μｍ²で、かつ
分散スロープが０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ² 以下という
特性を得るためには、上述のｒ１２／ｒ１１、Δ１１、
Δ１２、Δ１２−Δ１１、Δ１２×ｒ１２／ｒ１１の数
値範囲を満足するとともに、以下の条件を満足するよう
に設定すると好ましい。Δ１１＝ａ×Δ１２＋ｂとした
とき、ａがｒ１２／ｒ１１の関数ｃ×（ｒ１２／ｒ１１
−１）で表され、ｃが１．５〜２．０であり、ｂがｒ１
２／ｒ１１の関数０．４×（ｒ１２／ｒ１１）＋ｅで表
され、ｅが０〜０．４である。

【００４５】さらに、Ａｅｆｆが９０〜１５０μｍ
²で、かつ分散スロープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ²
以下という特性を得るためには、以下の条件を満足する
ように構造パラメータを設定すると好ましい。 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５ Δ１１≦０．１５％ Δ１２≧０．５％ （Δ１２−Δ１１）≦１．２％ １．０≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．５

【００４６】表２は、このような条件を満足する第２の
例の分散シフト光ファイバの具体的な設計例の構造パラ
メータと特性値を示したシミュレーション結果である。
なお、測定波長は１５５０ｎｍである。いずれも上述の
Ａｅｆｆ、分散スロープ、波長分散値、曲げ損失、カッ
トオフ波長の好ましい数値範囲を満足した特性が得られ
ている。

【００４７】

【表２】

【００４８】第１の例ないし第２の例の分散シフト光フ
ァイバは、ＣＶＤ法、ＶＡＤ法などの従来法によって製
造することができる。これらの分散シフト光ファイバは
比較的簡単な屈折率分布形状を有するため、製造時に制
御すべき構造パラメータの数が少なく、製造上有利であ
り、所望の特性が効率よく得られる。

【００４９】

【実施例】以下、実施例により、本発明の効果を具体的
に示す。図６、表３は、第１の例の分散シフト光ファイ
バに係る実施例を示したものである。本実施例において
は、ＶＡＤ法を用い、表１に示した試料番号１、５の設
計条件に基づいて製造した。その結果、本実施例におい
ては、１４９０〜１６２５ｎｍの範囲から選択されたＣ
−ｂａｎｄにおいて、＋７〜＋１１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍの
波長分散値が得られた。また、このようにＣ−ｂａｎｄ
において、従来のＮＺＤＳＦよりも大きな波長分散値が
設定されているため、Ｓ−ｂａｎｄにおいての波長多重
伝送を行うのに十分な波長分散値が確保できた。また、
分散スロープが小さいため、Ｌ−Ｂａｎｄにおける波長
分散値も十分に小さく低減されることが確認できた。図
７、表４は、第１の例の分散シフト光ファイバに係る他
の実施例を示したものである。本実施例においては、Ｖ
ＡＤ法を用い、表１に示した試料番号１４、１６の設計
条件に基づいて製造した。その結果、ほぼ設計通りの特
性が得られた。そして、従来の１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバと比べて同等以上のＡｅｆｆが確保さ
れ、上述の範囲から選択された波長帯（本実施例におい
てはＣ−ｂａｎｄ）において、１．３μｍ用シングルモ
ード光ファイバよりも小さな＋１２〜１５ｐｓ／ｋｍ／
ｎｍの波長分散値が得られた。図８、表５は、第２の例
の分散シフト光ファイバの実施例を示したものである。
本実施例においては、ＭＣＶＤ法を用い、表２に示した
試料番号１の設計条件に基づいて製造した。丸みを帯び
た屈折率プロファイルであるが、設計とほぼ同様の特性
値を得ることができた。そして、図６、表３に示した実
施例と同様に上述の範囲から選択された波長帯（本実施
例においてはＣ−ｂａｎｄ）において、＋７〜＋１１ｐ
ｓ／ｎｍ／ｋｍの波長分散値が得られた。図９、表６
は、第２の例の分散シフト光ファイバの他の実施例を示
したものである。本実施例においては、ＭＣＶＤ法を用
いて表２に示した試料番号４の設計条件に基づいて製造
した。その結果、Ａｅｆｆを１．３μｍ用シングルモー
ド光ファイバよりも３０％程度拡大した上で、波長分散
値を１．３μｍ用シングルモード光ファイバよりも３０
％程度低減できることが確認できた。

【００５０】

【表３】

【００５１】

【表４】

【００５２】

【表５】

【００５３】

【表６】

【００５４】このように、第１ないし第２の例の分散シ
フト光ファイバは、１４９０〜１６２５μｍから選択さ
れる使用波長帯における波長分散値が、一般的な１．３
μｍ用シングルモード光ファイバと比べて小さいため、
ＤＣＦあるいはＳＣＤＣＦと組み合わせた光通信システ
ムにおいて、一般的な１．３μｍ用シングルモード光フ
ァイバを使用した場合と比較してＤＣＦあるいはＳＣＤ
ＣＦの使用長さを短くすることができる。また、分散シ
フト光ファイバ自体のＡｅｆｆが大きいことからも、非
線形光学効果を抑制し、伝送特性の向上を図ることがで
きるため、ハイパワー信号光の伝送に好適である。ま
た、分散スロープが小さいため、波長多重伝送に適して
いる。ＤＣＦあるいはＳＣＤＣＦは特に限定されない
が、例えば、いわゆるＷ型やセグメントコア付Ｗ型など
の屈折率分布形状を有する既存のものなどを用いること
ができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
１４９０〜１６２５μｍから選択される使用波長帯にお
ける波長分散値が一般的な１．３μｍ用シングルモード
光ファイバと比べて小さいため、ＤＣＦあるいはＳＣＤ
ＣＦと組み合わせた光通信システムにおいて、一般的な
１．３μｍ用シングルモード光ファイバを使用した場合
と比較してＤＣＦあるいはＳＣＤＣＦの使用長さを短く
することができる。その結果、システムのコストを低減
し、かつ伝送特性の向上を図ることができる。また、分
散シフト光ファイバ自体のＡｅｆｆが大きいことから
も、非線形光学効果を抑制し、伝送特性の向上を図るこ
とができるため、ハイパワー信号光の伝送に好適であ
る。また、分散スロープが小さいため、波長多重伝送に
適している。また、比較的簡単な屈折率分布形状を有す
るため、製造時に制御すべき構造パラメータの数が少な
く、製造上有利であり、所望の特性が効率よく得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の分散シフト光ファイバの屈折率分布
形状の第１の例（デュアルシェイプコア型）を示した図
である。

【図２】 本発明の分散シフト光ファイバの第２の例
（Ｏリング型）の屈折率分布形状の一例を示した図であ
る。

【図３】 実際のものに近いＯリング型の屈折率分布形
状の例を示した図である。

【図４】 Ｏリング型の屈折率分布形状を有する光ファ
イバと、単峰型の屈折率分布形状の光ファイバにおい
て、曲げ損失を１０ｄＢ／ｍに一定に保った状態で波長
分散値を変化させたときのＡｅｆｆと分散スロープの変
化を示したグラフである。

【図５】 図５（ａ）〜図５（ｃ）は、従来の分散シフ
ト光ファイバの屈折率分布形状の例を示した図であり、
図５（ｄ）は、１．３μｍ用シングルモード光ファイバ
の一般的な屈折率分布形状でる単峰型の屈折率分布形状
を示した図である。

【図６】 第１の例の分散シフト光ファイバに係る実施
例の結果を示したグラフである。

【図７】 第１の例の分散シフト光ファイバに係る他の
実施例の結果を示したグラフである。

【図８】 第２の例の分散シフト光ファイバに係る実施
例の結果を示したグラフである。

【図９】 第２の例の分散シフト光ファイバに係る他の
実施例の結果を示したグラフである。

【符号の説明】

１、３１…中心コア部、２…階段コア部、４、３４…コ
ア、７、３７…クラッド、３２…周辺コア部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−84158（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−239550（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−169410（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−246830（ＪＰ，Ａ) 特開2000−221352（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−505909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/16 G02B 6/22

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記（１）〜（７）を満足することを特徴
   とする分散シフト光ファイバ。 （１）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、 （２）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、Ａｅｆｆが６０〜１１０μｍ^２、 （３）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、分散スロープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ
   ^２以下、 （４）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （５）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカット
   オフ波長を有し、 （６）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中心
   コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部の
   外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率のク
   ラッドとからなる屈折率分布形状を有し、 （７）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径をｒ
   ２、クラッドを基準としたときの中心コア部の比屈折率
   差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたとき、 Δ１が０．２５〜０．５５％、 ｒ２／ｒ１が１．５〜５．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
   ×（ｒ２／ｒ１）＋０．５で求められる値以下である。
2. 【請求項２】下記（８）〜（１４）を満足することを特
   徴とする分散シフト光ファイバ。 （８）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、波長分散値が７〜１１ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、 （９）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波長
   帯において、Ａｅｆｆが６０〜８０μｍ^２、 （１０）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、分散スロープが０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ^２以下、 （１１）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （１２）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカッ
   トオフ波長を有し、 （１３）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中
   心コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部
   の外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率の
   クラッドとからなる屈折率分布形状を有し、 （１４）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径を
   ｒ２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比屈折
   率差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたと
   き、 Δ１が０．４〜０．５％、 ｒ２／ｒ１が３．５〜５．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
   ×（ｒ２／ｒ１）＋０ ．５で求められる値以下である。
3. 【請求項３】 下記（１５）〜（２１）を満足すること
   を特徴とする分散シフト光ファイバ。 （１５）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、波長分散値が１２〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ、 （１６）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、Ａｅｆｆが９０〜１１０μｍ^２、 （１７）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、分散スロープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ^２以下、 （１８）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、 （１９）１４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、実質的にシングルモード伝搬となるカッ
   トオフ波長を有し、 （２０）中心コア部と、その外周上に設けられた、該中
   心コア部よりも低屈折率の階段コア部と、該階段コア部
   の外周上に設けられた、該階段コア部よりも低屈折率の
   クラッドとからなる屈折率分布形状を有し、（２１）中心コア部の半径をｒ１、階段コア部の半径を
   ｒ２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比屈折
   率差をΔ１、階段コア部の比屈折率差をΔ２としたと
   き、 Δ１が０．４〜０．５％、 ｒ２／ｒ１が２．０〜４．０、 Δ２／Δ１が０．０２５以上であって、かつ−０．０６
   ×（ｒ２／ｒ１）＋０ ．５で求められる値以下である。
4. 【請求項４】 下記（２２）〜（２７）を満足すること
   を特徴とする分散シフト光ファイバ。（２２） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ、（２３） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、Ａｅｆｆが６０〜１５０μｍ^２、（２４） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、分散スロープが０．０９ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ^２以下、（２５） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、（２６） 中心コア部の外周上に、該中心コア部よりも高
   屈折率の周辺コア部が設けられ、該周辺コア部の外周上
   に、該周辺コア部よりも低屈折率のクラッドが設けられ
   てなる屈折率分布形状を有し、（２７） 中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半径
   をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比
   屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２と
   したとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、 Δ１１≦０．３％、Δ１２≧０．５％、 （Δ１２−Δ１１）≦１．２％、 ０．９≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．７である。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の分散シフト光ファイバ
   において、Ａｅｆｆが７０〜１００μｍ^２、分散スロー
   プが０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ^２以下であることを特徴
   とする分散シフト光ファイバ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の分散シフト光ファイバ
   において、中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半
   径をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の
   比屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２
   としたとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、Δ１
   １≦０．３％、Δ１２≧０．５％、（Δ１２−Δ１１）
   ≦１．２％、０．９≦Δ１２×ｒ１２／ｒ１１≦１．７
   であり、かつ、Δ１１＝ａ×Δ１２＋ｂとしたとき、 ａがｒ１２／ｒ１１の関数ｃ×（ｒ１２／ｒ１１−１）
   で表され、ｃが１．５ 〜２．０であり、 ｂがｒ１２／ｒ１１の関数０．４×（ｒ１２／ｒ１１）
   ＋ｅで表され、ｅが０ 〜０．４であることを特徴とする分散シフト光ファイ
   バ。
7. 【請求項７】 下記（２８）〜（３３）を満足すること
   を特徴とする分散シフト光ファイバ。（２８） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、波長分散値が７〜１５ｐｓ／ｋｍ／ｎ
   ｍ、（２９） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、Ａｅｆｆが９０〜１５０μｍ^２、（３０） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、分散スロ ープが０．０８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ^２以下、（３１） １４９０〜１６２５ｎｍから選択される使用波
   長帯において、曲げ損失が１００ｄＢ／ｍ以下、（３２） 中心コア部の外周上に、該中心コア部よりも高
   屈折率の周辺コア部が設けられ、該周辺コア部の外周上
   に、該周辺コア部よりも低屈折率のクラッドが設けられ
   てなる屈折率分布形状を有し、（３３） 中心コア部の半径をｒ１１、周辺コア部の半径
   をｒ１２、クラッドを基準にしたときの中心コア部の比
   屈折率差をΔ１１、周辺コア部の比屈折率差をΔ１２と
   したとき、 １．３≦ｒ１２／ｒ１１≦２．５、Δ１１≦０．１５
   ％、Δ１２≧０．５％、 （Δ１２−Δ１１）≦１．２％、１．０≦Δ１２×ｒ１
   ２／ｒ１１≦１．５であ る。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項に記載の分
   散シフト光ファイバと、その波長分散を補償する分散補
   償光ファイバ、あるいは波長分散および分散スロープを
   補償する分散スロープ補償分散補償光ファイバとを組み
   合わせて用いたことを特徴とする光通信システム。