專利名稱：光傳送系統(tǒng)以及色散補(bǔ)償光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為光傳送路徑使用光纖的光傳送系統(tǒng)以及用于此的色 散補(bǔ)償光纖。
背景技術(shù)：
多孔光纖(Holy Fiber)是如下那樣的新型光纖即具有位于中心的 纖芯部以及位于纖芯部的外周并具有周期性地配置在纖芯部的周圍的多 個(gè)空孔的包層部，利用空孔降低包層部的平均折射率，并運(yùn)用光的全反射 原理將光在纖芯部傳送。該多孔光纖，通過使用空孔而控制折射率，從而 能夠?qū)崿F(xiàn)以往的光纖中不可能實(shí)現(xiàn)的E n dlessly Singl e Mode (E SM)等的特異特性。另外，所謂ESM，是指不存在 截止波長，所有波長的光均以單模(、乂y夕、VHi式)傳送。g卩，多孔光纖， 不僅在以往的光傳送系統(tǒng)中主要使用的傳送波長帶域即波長為1460 1530nm的S帶、波長為1530 1565nm的C帶、波長為1565 1610nm的L 帶，而且在波長為1260 1360nm的O帶、波長為1360 1460nm的E帶的 其中之一的波長帶域的信號光也能夠以單模傳送，并能夠跨度寬帶域地進(jìn) 行高傳送速度的光傳送。
以往，報(bào)告了利用上述的多孔光纖的寬帶域特性而進(jìn)行寬帶域光傳送 實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果(參照非專利文獻(xiàn)1、 2)。另外，報(bào)告了將多孔光纖和色散 補(bǔ)償光纖(Dispersion Compensating Optical Fiber)組合而構(gòu)成長度 100km的光傳送路徑，并進(jìn)行傳送速度為10Gb/s的色散補(bǔ)償傳送實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果(參照非專利文獻(xiàn)3參照)。
非專禾U文獻(xiàn) 1K. Nakajima et al., "Ultra wide band 190Gbit/s WDM transmission over a long length and low loss PCF〃， Proc. OFC PDP23 (2004).
非專利文獻(xiàn)2K. Ieda et al. ，"Visible to Infrared WDMtransmission over PCF〃， EC0C2006-Tu3. 3. 4(2006)
非專利文獻(xiàn) 3K. Kurokawa, et al., "Penalty-Free Dispersion-Managed Soliton Transmission over 100km Low Loss PCF，， Proc. OFC PDP21 (2005).
然而，在非專利文獻(xiàn)l、 2中，沒有對多孔光纖所具有的較大的波長色 散進(jìn)行補(bǔ)償而進(jìn)行光傳送，傳送速度并非高速，傳送距離也較短。另一方 面，在非專利文獻(xiàn)3中，雖然使用色散補(bǔ)償光纖而對多孔光纖的波長色散 進(jìn)行補(bǔ)償，但是在光傳送中使用的使用波長帶域只是C帶，并沒有充分利 用多孔光纖的寬帶域特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情形而提出，其目的在于提供一種能夠在寬帶域?qū)崿F(xiàn) 大容量的長距離光傳送的光傳送系統(tǒng)以及色散補(bǔ)償光纖。
為了解決上述問題而達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特 征在于作為光傳送路徑使用光纖的光傳送系統(tǒng)，其中，所述光傳送路徑， 具備多孔光纖，其具有位于中心的纖芯部；位于所述纖芯部的外周， 并具有周期性地配置在該纖芯部的周圍的多個(gè)空孔的包層部；色散補(bǔ)償光 纖，其與所述多孔光纖相鄰而連接，并在與傳送速度相對應(yīng)的規(guī)定的范圍 內(nèi)總括地對O帶、E帶、S帶、C帶、以及L帶的中的任何2以上的波長
帶內(nèi)的各使用波長處的所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償。
另外，.本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖，對所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償，以使得所述光傳 送路徑的平均波長色散的絕對值為10ps / nm / km以下。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖對所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償，以使得所述光傳送 路徑的平均的波長色散的絕對值為5ps / nm / km以下。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述多孔光纖的所述各使用波長處的有效纖芯截面積為45u m2以上。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述多孔光纖的所述各使用波長處的有效纖芯截面積是60um2以上。
6另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述多孔光纖所具有的多個(gè)空孔，以形成三角點(diǎn)陣的方式配置，若將該空孔
的孔徑設(shè)為d [ym]，將該三角點(diǎn)陣的點(diǎn)陣常數(shù)設(shè)為A [pm]，則A是 8 12u m，并且
d / A二0.35 0. 65 的關(guān)系成立。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述多個(gè)空孔以圍繞所述纖芯部的方式形成的正六邊形狀的層數(shù)是3 7。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖具有比所述各使用波長中最短的波長更短的截止波長。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖的截止波長是1360nm以下。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖在波長1550nm處具有一100ps / nm / km以下的波長色散 值。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖的波長色散曲線，在波長1300 1800nm處具有色散斜率 從負(fù)值向正值改變的回折點(diǎn)(変曲點(diǎn))。
另外，本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)的特征在于，在上述的發(fā)明中，所 述色散補(bǔ)償光纖，所述色散補(bǔ)償光纖，具有中心纖芯部；形成在所述中 心纖芯部的外周，且折射率比所述中心纖芯部低的內(nèi)側(cè)纖芯層;形成在所 述內(nèi)側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述中心纖芯部低，且折射率比所述內(nèi)側(cè) 纖芯層高的外側(cè)纖芯層；形成在所述外側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述內(nèi) 側(cè)纖芯層高，且折射率比所述外側(cè)纖芯層低的包層層，所述中心纖芯部相 對于所述包層層的相對折射率差A(yù) 1是1. 4 3. 0% ，所述內(nèi)側(cè)纖芯層相對 于所述包層層的相對折射率差A(yù)2是一l. 0 一0.1%，所述外側(cè)纖芯層相 對于所述包層層的相對折射率差A(yù) 3是0. 1 0. 5。％ ，對所述中心纖芯部的 形狀進(jìn)行規(guī)定的a值是1. 5以上，所述中心纖芯部的直徑相對于所述外側(cè) 纖芯層的外徑的比a / c是0.1 0.4，所述內(nèi)側(cè)纖芯層的外徑相對于所述 外側(cè)纖芯層的外徑的比b / c是0.3 0.9。另外，本發(fā)明所涉及的色散補(bǔ)償光纖特征在于，具有 中心纖芯部；形成于所述中心纖芯部的外周，折射率比所述中心纖芯部低 的內(nèi)側(cè)纖芯層；形成于所述內(nèi)側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述中心纖芯部 低，且折射率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層折射率高的外側(cè)纖芯層；形成于所述外側(cè) 纖芯層的外周，折射率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層高，且折射率比所述外側(cè)纖芯層 低的包層層，所述中心纖芯部相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)1是 1.4 3.0%，所述內(nèi)側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)2是一 1.0 一0.1%，所述外側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)3是 0. 1 0.5%，對所述中心纖芯部的形狀進(jìn)行規(guī)定的a值是1.5以上，所述 中心纖芯部的直徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比a / c是O. 1 0.4， 所述內(nèi)側(cè)纖芯層的外徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比b / c是0.3 0.9。
本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)中，所述光傳送路徑，具備多孔光纖， 以及與所述多孔光纖相鄰而連接并在與傳送速度相對應(yīng)的規(guī)定的范圍內(nèi) 總括地對O帶、E帶、S帶、C帶、以及L帶的中的任何2以上的波長帶 內(nèi)的各使用波長處的所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)纳⒀a(bǔ)償光纖。 因此多孔光纖的波長色散能夠跨度極寬的波長帶域地被補(bǔ)償，并能夠起到 活用多孔光纖的寬帶域特性的、在寬帶域?qū)崿F(xiàn)大容量的長距離光傳送這一 效果。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光傳送系統(tǒng)的方框圖。
圖2是示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的HF的剖面的剖面圖。
圖3是表示圖2所示的HF的波長色散特性的圖。
圖4是表示圖2所示的HF的波長色散特性的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的DCF的波長色散特性的圖。
圖6是分別表示圖2所示的HF以及將該HF和圖5所示的DCF連接而
構(gòu)成的光傳送路徑的傳送路徑全體的平均色散曲線的圖。
圖7是示意性地表示與本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的DCF的剖面相對應(yīng)
的折射率輪廓(7口77吖》)的圖。
8圖8是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的DCF的設(shè)計(jì)參數(shù)以及光學(xué) 特性的圖。
圖9是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的HF的光學(xué)特性的圖。
圖IO是表示本發(fā)明所涉及的HF以及以往的單模光纖的有效纖芯截面 積的波長特性的圖。
圖11是表示將以往的C帶用DCF和本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的HF組 合的情況下的色散曲線的圖。
圖12是表示各實(shí)施例中使用的共通的HF的波長色散特性和傳送損失 特性的圖。
圖13是表示對實(shí)施例1、 2的DCF的折射率輪廓進(jìn)行特別指定的設(shè)計(jì) 參數(shù)以及計(jì)算所得的波長1550mn下的光學(xué)特性。
圖14是分別表示各實(shí)施例中使用的共通的HF以及實(shí)施例2的DCF的 色散曲線，以及將這些的HF和DCF連接而構(gòu)成的光傳送路徑的傳送路徑 全體的平均色散曲線即殘留色散曲線的圖。
圖15是表示實(shí)施例1、 2的DCF的諸特性的測定結(jié)果的圖。
圖16是表示實(shí)施例1、 2的DCF的傳送損失的各波長下的測定結(jié)果的圖。
圖17是表示實(shí)施例1、 2的光傳送路徑的殘留色散曲線的圖。
圖18是表示空孔層數(shù)不同的HF的層數(shù)，與光傳播的基模(基底千一
K)以及高階模(高次乇一K)的封閉(閉C込^)損失及基模的彎曲(曲
(f)損失的關(guān)系的圖。 圖中
l一l l一n 光傳送路徑 2光發(fā)送器 3光接收器
4 —1 4一n—l光中繼器
10光傳送系統(tǒng) 11， 11 —1 11一n HF 11 a 纖芯部 lib 包層部
911 C 空孔
12， 12 — l 12—n DCF
12 a 中心纖芯部 12 b內(nèi)側(cè)纖芯層 12 c 外側(cè)纖芯層 12 d 包層層
C —1 C —n 連接點(diǎn)
最佳實(shí)施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明所涉及的光傳送系統(tǒng)以及色散補(bǔ)償光纖的實(shí) 施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。另外，并不通過該實(shí)施方式對該發(fā)明進(jìn)行限定。并 且，以下將多孔光纖記載為HF，將色散補(bǔ)償光纖記載為DCF。另外，本說 明書中，所謂彎曲損失，是指將光纖以直徑20mm、 16周纏繞的條件下 的彎曲損失。另外，所謂截止波長，說的是由ITU-TG(國際電氣通信聯(lián)盟) G.650. l所定義的光纖截止波長。此外，對于本說明書沒有特別定義的用 語假定遵循ITU-TG. 650. 1的定義、測定方法。 (實(shí)施方式)
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的光傳送系統(tǒng)的方框圖。如圖1所 示那樣，本實(shí)施方式所涉及的光傳送系統(tǒng)10,具有發(fā)送光信號的光發(fā)送 器2;對光發(fā)送器2所發(fā)送的光信號進(jìn)行再生中繼的光中繼器4一1 4— n —l;對光中繼器4一 n —l所再生中繼后的光信號進(jìn)行接收的光接收器 3;將光發(fā)送器2、光中繼器4一l 4一n—l、以及光接收器3連接而傳 送光信號的光傳送路徑l一l l一n。另外，n是2以上的整數(shù)。
光傳送路徑l一l l一n，具有HF11 —1 11—n;在連接點(diǎn)C—1 C —n連接在HFll — l ll一 n的DCF12 — l 12—n。另外，光傳送路徑 1一1 1一 n的、HF11 —1 11— n和DCF12 —1 12_ n以外的部分由標(biāo)準(zhǔn)
的單模光纖等構(gòu)成。
圖2是示意性地表示本實(shí)施方式所涉及的HF11的剖面的剖面圖。另 外，HFll — l ll一n，均與HF11同樣。如圖2所示的那樣，該HFll，具 有位于中心的纖芯部lla;位于纖芯部lla的外周的包層部llb。包層部11 b ，具有在纖芯部11 a的周圍周期性地配置的多個(gè)空孔11 c 。另 外，纖芯部lla和包層部llb由石英系玻璃。另外，空孔llc，以形成 三角點(diǎn)陣(格子)L的方式配置，若將空孔llc的直徑設(shè)為d [ym], 將三角點(diǎn)陣L的點(diǎn)陣常數(shù)設(shè)為A [u m]，則d /八=約0.5(0.35 0.65) 的關(guān)系成立。另外，由于空孔llc以形成三角點(diǎn)陣L的方式被配置，因此 以圍繞纖芯部lla的方式形成正六邊形狀的層。HF11中，該空孔層的數(shù) 目是5。結(jié)果，HFll，與非專利文獻(xiàn)l、 2等所公開的公開的同樣，實(shí)效地 具有ESM特性。g卩，HFll，具有從O帶到L帶中任何一種波長帶域的信 號光也能夠以單模傳送的寬帶域特性。另外，優(yōu)選為d / A接近0.5，如 果是0.35 0.65，則能夠得到同樣的效果。此外，關(guān)于該HFll，由于A 為lOu m， 因此例如波長1550nm中有效纖芯截面積Aeff大至114. m2，并且彎曲損失小至1. 6dB/m，因此光學(xué)非線性較小，成為適合線纜(亇 一7、》)化的光纖。另外，波長1550nm中的實(shí)效折射率neff是1.44273。 另外，上述的HF11的各光學(xué)特性，是基于有限元法(Finite Element Method) (FEM)仿真的計(jì)算結(jié)果。
圖3、 4是表示HF11的波長色散特性的圖。如圖3、 4所示那樣，表 示HF11的波長色散特性的色散曲線，隨著波長變長傾斜度變緩。另外， HF11的波長1550nm中的波長色散值是28. Ops/nm/km，色散斜率(7口 一7)值是0. 0681ps / nm2 / km。
另一方面，圖5是表示本實(shí)施方式所涉及的DCF12的波長色散特性的 圖。另夕卜，DCF12 — 1 12—n，均與DCF12同樣。如圖5所示，該DCF12， 至少跨度從O帶的一部至L帶地波長色散值為一100ps/nm/km以下，波 長1550nm下波長色散值為一255. 2ps / nm / km，色散斜率值一O. 675ps / nm2 / km，作為將波長色散值除以色散斜率值后的值的DPS是378nm。此外， 表示DCF12的波長色散特性的色散曲線，具有波長1590mn中色散斜率從 負(fù)值向正值改變的回折點(diǎn)(変曲點(diǎn))。結(jié)果，DCF12的色散曲線，成為以回 折點(diǎn)為基準(zhǔn)，長波長側(cè)中具有正值的色散斜率的形狀。
圖6是表示HFll、以及將HF11和DCF12連接而構(gòu)成的光傳送路徑1 的傳送路徑全體的平均的色散曲線的圖。另外，符號Cl表示HFll的色散 曲線，符號C2表示光傳送路徑1的色散曲線。另外，HF11的長度是100km，
iiDCF12的長度是11. lkm。如圖6所示，光傳送路徑1的色散曲線中，通過 由DCF12對HF11的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償，而跨度波長1320 1600nm，即跨 度包括O帶的一部分、E帶、S帶、C帶、以及L帶的一部分的波長寬度 280mn的波長帶域B1地，波長色散值在范圍R以內(nèi)，具體來說，絕對值 成為2ps/nm/km以下的范圍內(nèi)。其結(jié)果，該光傳送路徑1，能夠?qū)腛 帶的一部分到L帶的一部分作為使用波長帶域，并能夠利用屬于各波長帶 內(nèi)的規(guī)定的使用波長的信號光，以至少10Gb/s的傳送速度進(jìn)行傳送距離 為100km的光傳送。
特別是，在表示C帶的波長帶域B2中，波長色散的絕對值是0.15ps /nm/km以下，能夠進(jìn)行更高速的光傳送。另外，上述的范圍R，可以是 與傳送速度相對應(yīng)的規(guī)定的值，例如波長色散的絕對值若為10ps / nm/ km 以下的范圍，則能夠使傳送速度為大約10Gb/s，若是5ps / nm/ km以下的 范圍，則能夠使傳送速度為40Gb/s的信號傳送20km以上。
另外，例如圖3、 4所示，波長1150 1320nm的帶域中，原本HFll 的波長色散的絕對值小至lOps / nm / km以下，因此也可以省卻利用DCF12 的色散補(bǔ)償。因此，如果利用上述的DCF12對色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟ㄩL帶域B 1，以及HFll的原本的波長色散的絕對值與傳送速度對應(yīng)的小波長帶域也 作為使用波長帶域，則能夠?qū)崿F(xiàn)更寬帶域的光傳送，因此較為優(yōu)選。另外， 通過對DCF12的波長色散特性進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，能夠?qū)Χ滩ㄩL側(cè)中O帶全域 進(jìn)行色散補(bǔ)償，或在長波長側(cè)中對L帶全域進(jìn)行色散補(bǔ)償。
以下，對本實(shí)施方式所涉及的DCF12，更具體地進(jìn)行說明。圖7是示 意性地表示與DCF12的剖面相對應(yīng)的折射率輪廓的圖。該DCF12，具有 中心纖芯部12a;形成于中心纖芯部12a的外周，折射率比中心纖芯部 12a低的內(nèi)側(cè)纖芯層12 b;形成于內(nèi)側(cè)纖芯層12b的外周，折射率比中 心纖芯部12a且比內(nèi)側(cè)纖芯層12 b高的外側(cè)纖芯層12 c ;形成于外側(cè)纖 芯層12 c的外周，折射率比內(nèi)側(cè)纖芯層12b高且比外側(cè)纖芯層12 c低的 包層層12 d 。中心纖芯部12 a相對于包層層12 d的相對折射率差A(yù) 1為 2.4%，內(nèi)側(cè)纖芯層12b相對于包層層12d的相對折射率差A(yù)2為一0.6 %，外側(cè)纖芯層12c相對于包層層12d的相對折射率差A(yù)3為0.2X，對 中心纖芯部12 a的形狀進(jìn)行規(guī)定的a值是8，中心纖芯部12 a的直徑2 a相對于外側(cè)纖芯層12 c的外徑2 c的比a / c為0. 175，內(nèi)側(cè)纖芯層12 b 的外徑2 b相對于外側(cè)纖芯層12 c的外徑2 c的比b / c為0. 55，外側(cè)纖 芯層12 c的外徑2 c是12. 95 u m 。
DCF12，通過具有上述的構(gòu)成以及折射率輪廓，而成為具有圖5所示 那樣的色散曲線。另外，DCF12的有效纖芯截面積Aeff是16.4um2，彎 曲損失是5. 0dB / m。另外，DCF12成為截止波長是1209nm、在波長帶域 Bl的最短的波長中也以單模動作的光纖。
這里，在不僅為了對DCF進(jìn)行色散補(bǔ)償，也作為對信號光進(jìn)行拉曼(， 放大的拉曼放大介質(zhì)也使用的情況下，需要將比信號光的波長短 100nm的波長的光作為激勵(lì)光而使用，因此需要截止(力:y卜才7)波長 比使用波長短100nm以上。如上述的那樣，DCF12的截止波長為1209nm， 因此，對于作為波長帶域B1的最短波長的波長1320nm的信號光，也能夠 作為拉曼放大介質(zhì)而利用。另外，若DCF的截止波長是1360nm以下，則 對于屬于S帶信號光也能夠作為拉曼放大介質(zhì)而利用，因此較為優(yōu)選。
另外，上述的a值由式(1)所定義。
<formula>formula see original document page 13</formula>
式(1)中，r表示離開中心纖芯部的中心的半徑方向的位置，n(r) 是位置r處的折射率，n。。M是中心纖芯部的r二0處的折射率，a表示中 心纖芯部的半徑。另外，記號"a "是表示冪乘的記號。
另外，DCF12的折射率輪廓(7°口77<々)不限于上述輪廓。圖8 是表示對本發(fā)明的其他的實(shí)施方式所涉及的DCF的折射率輪廓進(jìn)行特別指 定的設(shè)計(jì)參數(shù)以及波長1550mn下的光學(xué)特性的圖。另外，波長1550nm是 作為使用波長而優(yōu)選使用的波長。圖8中，D是表示波長色散值，S 1 o P e表示色散斜率值，入c表示截止波長。如圖8所示，若相對折射率差 A1是1.4 3.0X，相對折射率差A(yù)2是一1.0 一0.1%，相對折射率差 A3是0. 1 0. 5%， a值是1.5以上，比a / c是O. 1 0.4，比b / c是 0. 3 0. 9，則截止波長比波長帶域B 1的最短的波長短100nm以上，具有 所望的負(fù)的波長色散值，并能夠?qū)崿F(xiàn)在規(guī)定的波長具有回折點(diǎn)的色散曲 線。其結(jié)果，這些DCF，能夠與HF11相鄰而連接，在從O帶到L帶中任何2以上的波長帶域中，將HFll的波長色散總括(一括)在與傳送速度相對應(yīng)
的規(guī)定的范圍內(nèi)而進(jìn)行補(bǔ)償。
另外，本發(fā)明所涉及的HF，不限于A為lOnm的情況。圖9是表示 本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的HF的光學(xué)特性的圖。圖9所示HF的d / A均是O. 5，編號17是A為8u m的HF，編號18是A為12ix m的HF。如 圖9所示，若A是8 12um，則有效纖芯截面積大至45um2以上，并
且彎曲損失也十分地小，因此光學(xué)非線性小，成為適宜線纜化的光纖。
另外，圖IO是表示本發(fā)明所涉及的HF與以往的單模光纖的有效纖芯 截面積的波長特性的圖。另外，符號C3表示圖9中編號17的HF，符號 C4表示圖2所示的HF11，符號C5表示標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖，符號C6表示 具有所謂的W型的折射率輪廓的有效纖芯截面積擴(kuò)大型的單模光纖的波 長特性曲線。如圖10所示，本發(fā)明所涉及的HF，與以往的光纖相比，有 效纖芯截面積的波長依存性較小，成為適合于寬帶域中的光傳送的HF。特 別是，本發(fā)明所涉及的HF，使用波長帶域中有效纖芯截面積為45iii^以 上，乃至60ym2以上，因此成為光學(xué)非線性在寬帶域均較小的光纖，適 宜于高速的長距離光傳送。
然而，圖11是表示將在C帶中具有較高的色散補(bǔ)償率的以往的C帶 用DCF與本實(shí)施方式所涉及的HF11組合的情況下的色散曲線的圖。另外， 該C帶用DCF的波長1550nm中的波長色散值是一205ps / nm / km。另外， 符號C1表示HF11的色散曲線，符號C7表示C帶用DCF的色散曲線，符 號C 8表示將HF11和C帶用DCF連接而構(gòu)成的光傳送路徑的傳送路徑全體 的平均色散曲線。如圖11所示，C帶用DCF的色散曲線，隨著波長變長 而傾斜度變陡。結(jié)果，與HFll連接而構(gòu)成的光傳送路徑中，短波長側(cè)的 殘留色散變得極大，不適于寬帶域中的長距離光傳送。此外，至于C帶用 DCF，通常，以截止波長位于C帶的下端近邊的方式被設(shè)計(jì)，比C帶短的 波長中，光以多模(7々于乇一K)進(jìn)行傳送，因此不適于光傳送。
接下來，作為本發(fā)明的實(shí)施例，對使用根據(jù)上述實(shí)施方式而制造的1 種HF和2種DCF而構(gòu)成的兩種光傳送路徑(實(shí)施例l、 2)進(jìn)行說明。
首先，對各實(shí)施例中使用的共通的HF的特性進(jìn)行說明。該HF，具有 與圖2所示的HF11同樣的構(gòu)造，是將d / A設(shè)為0.50、將A設(shè)為10um
14的HF。圖12，是表示各實(shí)施例中使用的共通的HF的波長色散特性和傳送 損失特性的圖。另外，波長1380nm近傍的傳送損失的峰值，是由HF中的 基于OH基的吸收損失引起的。如圖12所示，波長色散特性，與圖3、 4 所示的計(jì)算結(jié)果很好地一致。具體來說，關(guān)于共通的HF的波長1550nm處 的特性，波長色散值是28. 02ps / nm / km，色散斜率值是0. 0667ps / nm2 /km。另外，對于傳送損失，在波長1550nm處是大約2. 62dB / km。另外， 確認(rèn)到:將HF的光纖長(條長)作為lkm而測定的情況下直到波長836mn 沒有產(chǎn)生高階模的光傳播。另外，在實(shí)際的光傳送系統(tǒng)中，對于HF是將 其光纖長作為lkm以上而使用，若是該HF，則即使在進(jìn)行波長大約836nm 下使用的寬帶域光傳送的情況，也能夠進(jìn)行基模的光傳送。另外，波長 1550nra中的彎曲損失是0.004dB/m，十分小。另外，HF，具有短波長側(cè)彎 曲損失増大的傾向，但是該共通的HF的1. Ou m帶的彎曲損失的設(shè)計(jì)值是 不足5dB/m，從彎曲損失的方面，也能夠沒有問題地進(jìn)行寬帶域中的光傳 送。另外，有效纖芯截面積是110iim2，與計(jì)算結(jié)果很好地一致。
接下來，對實(shí)施例1、 2中使用的DCF的特性進(jìn)行說明。實(shí)施例1、 2 的DCF，均具有圖7所示的構(gòu)造。圖13是表示對實(shí)施例1、 2的DCF的折 射率輪廓進(jìn)行特別指定的設(shè)計(jì)參數(shù)以及計(jì)算所得的波長1550nm處的光學(xué) 特性的圖。對于實(shí)施例1的DCF，成為與實(shí)施方式的DCF同樣的設(shè)計(jì)參數(shù)。 另外，關(guān)于各DCF的回折點(diǎn)的波長，實(shí)施例1的情況如前述那樣是1590nm， 實(shí)施例2的情況是1630nm。
圖14是分別表示實(shí)施例中使用的共通的HF以及實(shí)施例2的DCF的 色散曲線，乃至將這些的HF和DCF連接而構(gòu)成的光傳送路徑的傳送路徑 全體的平均色散曲線即殘留色散曲線的圖。另外，圖14均是表示根據(jù)設(shè) 計(jì)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果。另外，實(shí)線是HF的色散曲線，虛線是DCF的色散曲 線， 一點(diǎn)點(diǎn)劃線是殘留色散曲線。另外，HF的長度是100km， DCF的長度 是ll.lkm。如圖14所示，在實(shí)施例2的情況下，計(jì)算上跨度波長1390 1620nm即230nm的范圍，殘留色散的絕對值處于0. 5ps / nm / km以下的范 圍內(nèi)。
接下來，對于實(shí)際制造的實(shí)施例1、 2的DCF的諸特性進(jìn)行說明。圖 15表示實(shí)施例1、 2的DCF的諸特性的測定結(jié)果的圖。另外，圖16是表示實(shí)施例l、 2的DCF的傳送損失的各波長中的測定結(jié)果的圖。若將圖13和 圖15進(jìn)行比較，可以確認(rèn)實(shí)際制造的實(shí)施例1、 2的DCF的特性與根據(jù)設(shè) 計(jì)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果接近。另外，如圖16所示那樣，可以確認(rèn)實(shí)施例l、 2的DCF的任何一個(gè)傳送損失，均不存在長波長側(cè)中成為問題的那樣的顯 著的增加。另外，能夠確認(rèn)到實(shí)施例1、 2的DCF，均是偏波模式色散(P MD)為大約0.2ps/ Vkm，是沒有問題的值。
接下來，對實(shí)施例l、 2的光傳送路徑的殘留色散進(jìn)行說明。圖17是 表示實(shí)施例l、 2的光傳送路徑的殘留色散曲線的圖。另外，實(shí)施例1中， 與圖6所示情況同樣，將HF的長度設(shè)為100km，將DCF的長度設(shè)為11. lkm。 另外，實(shí)施例2中，與圖14所示的情況同樣，將HF的長度設(shè)為lOOkm， 將DCF的長度設(shè)為ll. lkm。另外，符號B3，表示0帶 L帶的各帶域。
如圖17所示，實(shí)施例1的光傳送路徑中，跨度波長1320 1620nm 即300nm的范圍地，殘留色散的絕對值處于2. 2ps / nm / km以下的范圍內(nèi)。 另外，能夠確認(rèn)該殘留色散特性與圖6所示的計(jì)算上的結(jié)果良好地一致。 另外，實(shí)施例2的光傳送路徑中，跨度波長1400 1640nm即240nm的范 圍地，殘留色散的絕對值處于0.55ps/nm/km以下的范圍內(nèi)。另外，能 夠確認(rèn)到該殘留色散特性與圖14所示的計(jì)算上的結(jié)果很好地一致。
另外，實(shí)施例2中，與實(shí)施例l比較，作為將對波長色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?帶域變窄的替代，使用以殘留色散的絕對值變得更小的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)所得 的DCF。如此設(shè)計(jì)的DCF，例如圖15所示，能夠?qū)澢鷵p失減小。如此， 對于DCF，可以使用根據(jù)對波長色散進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膸в?、殘留分差的絕對值、 彎曲損失等要求而進(jìn)行了適當(dāng)設(shè)計(jì)的DCF。
另外，上述實(shí)施方式中，HF11的空孔層的數(shù)是5，但是優(yōu)選為空孔層 的數(shù)是3 7。以下，與圖2所示的HF11同樣，A是10um， d / A是大 約0. 5，但是使用空孔層數(shù)不同的HF的損失特性進(jìn)行說明。
圖18是表示空孔層數(shù)不同的HF中的層數(shù)，與光傳播的基模以及高 階模的封閉損失及基模的彎曲損失的關(guān)系的圖。圖18中，符號C91， 92 分別是表示波長1.05um、 1.55um中的基模的彎曲損失特性的曲線。另 外，符號CIOI， 102分別是表示波長1.05ixm， 1. 55 u m中的基模的封 閉損失特性的曲線。另外，符號Clll， 112分別是表示波長1.05um、1.55U m中的高階模的封閉損失特性的曲線，但是表示最低次的高階模。 這里，雖然HF的基模的封閉損失較小，但是優(yōu)選為傳送損失變小， 因此優(yōu)選。另外，雖然高階模的封閉損失較大，但是即使其高階模的光被 激勵(lì)起，但由于在傳播中也充分地衰減而不對基模的傳播光產(chǎn)生影響，因 此較為優(yōu)選。
圖18中，如曲線C91、 C92所示那樣，基模的彎曲損失，與波長無 關(guān)，即使層數(shù)減小到3層，也幾乎不增加。另一方面，如曲線Clll、 112 所示的那樣，若層數(shù)減少，則高階模的封閉損失増大，因此優(yōu)選為層數(shù)較 少。另一方面，如曲線C101， C102所示那樣，若層數(shù)減少，則基模的封 閉損失急劇增大。在進(jìn)行數(shù)十km程度的傳送距離的光傳送的情況下，優(yōu) 選為基模的封閉損失是O, Id B /kmS卩1.0X10—MB/m程度以下，由此優(yōu) 選為層數(shù)是3層以上。
另外，即使在圖18中未示出的空孔層的層數(shù)是6層以上的區(qū)域中， 但是層數(shù)越増加，基模的彎曲損失越小，高階模的封閉損失以及基模的封 閉損失也越小的傾向不變。因此，若空孔層的層數(shù)為7層以下，則基模的 封閉損失十分小，高階模的封閉損失十分大，并且應(yīng)該形成的空孔的數(shù)為 200以下，是能夠容易制造的程度的數(shù)，因而優(yōu)選。
若空孔層的層數(shù)為8層以上，則高階模的封閉損失變小，并且應(yīng)該形 成的空孔的數(shù)増加，制造變得困難。另外，難于較大地維持有效纖芯截面 積。
本發(fā)明適合在寬帶域大容量的長距離光傳送系統(tǒng)中使用。
權(quán)利要求
1、一種光傳送系統(tǒng)，是作為光傳送路徑使用光纖的光傳送系統(tǒng)，其特征在于，所述光傳送路徑，具備多孔光纖，其具有位于中心的纖芯部；位于所述纖芯部的外周，并具有周期性地配置在該纖芯部的周圍的多個(gè)空孔的包層部；色散補(bǔ)償光纖，其與所述多孔光纖相鄰而連接，并在與傳送速度相對應(yīng)的規(guī)定的范圍內(nèi)總括地對O帶、E帶、S帶、C帶、以及L帶的中的任何2以上的波長帶內(nèi)的各使用波長處的所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖，對所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償，以使得所述光傳送路徑的平均波長色散的絕對值為10ps / nm / km以下。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖對所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償，以使得所述光傳送路徑的平均波長色散的絕對值為5ps / nm / km以下。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述多孔光纖的所述各使用波長處的有效纖芯截面積為45 n m2以上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述多孔光纖的所述各使用波長處的有效纖芯截面積為60ii m2以上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述多孔光纖所具有的多個(gè)空孔，以形成三角點(diǎn)陣的方式配置，若將該空孔的孔徑設(shè)為d [um]，將該三角點(diǎn)陣的點(diǎn)陣常數(shù)設(shè)為A [ym]， 則八是8 12u m，并且<formula>formula see original document page 2</formula>的關(guān)系成立。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)空孔以圍繞所述纖芯部的方式形成的正六邊形狀的層數(shù)是3 7。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖具有比所述各使用波長中最短波長更短的截止波長。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖的截止波長是1360mn以下。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖在波長1550nm處具有一100ps / nm / km以下的波長色散值。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖的波長色散曲線，在波長1300 1800nni處具有色散斜率從負(fù)值向正值改變的回折點(diǎn)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光傳送系統(tǒng)，其特征在于， 所述色散補(bǔ)償光纖，具有中心纖芯部；形成在所述中心纖芯部的外周，且折射率比所述中心纖芯部低的內(nèi)側(cè) 纖芯層；形成在所述內(nèi)側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述中心纖芯部低，且折射 率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層高的外側(cè)纖芯層；形成在所述外側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層高，且折射 率比所述外側(cè)纖芯層低的包層層，所述中心纖芯部相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)1是1.4 3.0%，所述內(nèi)側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)2是一1.0 一 0. 1 % ，所述外側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù) 3是0. 1 0. 5 %，對所述中心纖芯部的形狀進(jìn)行規(guī)定的a值是1.5以上，所述中心纖芯 部的直徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比a / c是0.1 0.4,所述內(nèi)側(cè) 纖芯層的外徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比b / c是0.3 0.9。
13、 一種色散補(bǔ)償光纖，其特征在于， 具有中心纖芯部；形成于所述中心纖芯部的外周，折射率比所述中心纖芯部低的內(nèi)側(cè)纖心層；形成于所述內(nèi)側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述中心纖芯部低，且折射 率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層高的外側(cè)纖芯層；形成于所述外側(cè)纖芯層的外周，折射率比所述內(nèi)側(cè)纖芯層高，且折射 率比所述外側(cè)纖芯層低的包層層，所述中心纖芯部相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)1是1.4 3.0%，所述內(nèi)側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)2是一l.O 一 0. 1%，所述外側(cè)纖芯層相對于所述包層層的相對折射率差A(yù)3是0. 1 0. 5 %，對所述中心纖芯部的形狀進(jìn)行規(guī)定的a值是1.5以上，所述中心纖芯 部的直徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比a / c是0.1 0.4，所述內(nèi)側(cè) 纖芯層的外徑相對于所述外側(cè)纖芯層的外徑的比b / c是0.3 0.9。
全文摘要
本發(fā)明公開一種光傳送系統(tǒng)，作為光傳送路徑使用光纖的光傳送系統(tǒng)，其中所述光傳送路徑，具備多孔光纖，其具有位于中心的纖芯部；位于所述纖芯部的外周，并具有周期性地配置在該纖芯部的周圍的多個(gè)空孔的包層部；色散補(bǔ)償光纖，其與所述多孔光纖相鄰而連接，并在于傳送速度相對應(yīng)的規(guī)定的范圍內(nèi)總括地對O帶、E帶、S帶、C帶、以及L帶的中的任何2以上的波長帶內(nèi)的各使用波長處的所述多孔光纖的波長色散進(jìn)行補(bǔ)償。由此，能夠提供一種能夠這在寬帶域?qū)崿F(xiàn)大容量的長距離光傳送的光傳送系統(tǒng)。
文檔編號G02B6/02GK101578540SQ20088000146
公開日2009年11月11日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者武笠和則 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社