專(zhuān)利名稱:非線性分散偏移光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非線性性優(yōu)良的光纖和使用該光纖的光信號(hào)處理裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，日益要求光信號(hào)傳送中的高速化、高容量化和長(zhǎng)距離傳送，為此，需要用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的處理速度的高速化和長(zhǎng)距離傳送的信號(hào)處理技術(shù)。作為光信號(hào)處理技術(shù)之一，可例舉將光信號(hào)變換為電信號(hào)，對(duì)變換的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理并再一次還原為光信號(hào)的方法。但是，在該方法中，伴隨特意將光信號(hào)變換為電信號(hào)，而且還將其還原為光信號(hào)的處理，所以不適合高速信號(hào)處理。
與此對(duì)應(yīng)，存在將光信號(hào)原樣處理的全光信號(hào)處理技術(shù)。該處理技術(shù)不將光信號(hào)變換為電信號(hào)，而將光信號(hào)作為直接光信號(hào)進(jìn)行處理，所以可以進(jìn)行高速的光信號(hào)處理。
另外，在全光信號(hào)處理技術(shù)中，有利用在傳送光信號(hào)的光纖內(nèi)產(chǎn)生的非線性光學(xué)現(xiàn)象的方法，或者利用由非線性高的物質(zhì)構(gòu)成的光導(dǎo)波路徑中產(chǎn)生的非線性現(xiàn)象的方法等。在前者的利用了在光纖內(nèi)產(chǎn)生的非線性光學(xué)現(xiàn)象的全光信號(hào)處理技術(shù)，因?yàn)樵诳筛咚偬幚淼耐瑫r(shí)，傳送損失也可以很小，所以近年來(lái)特別受到關(guān)注。作為在該光纖內(nèi)產(chǎn)生的非線性現(xiàn)象，可以舉出四光波混合、自身相位調(diào)制、相互相位調(diào)制、模糊(ブリユリアン)散射等。在這些現(xiàn)象中，已經(jīng)被報(bào)告的有利用了四光波混合的波長(zhǎng)變換、利用了自身相位調(diào)制的脈沖壓縮、波形整形等的光信號(hào)處理技術(shù)。
四光波混合是在向光纖導(dǎo)入大于或等于兩個(gè)波長(zhǎng)的光時(shí)，由于非線性現(xiàn)象，按照特定的規(guī)則產(chǎn)生新的波長(zhǎng)的光的現(xiàn)象。前述的光信號(hào)處理技術(shù)，在波長(zhǎng)變換中利用了產(chǎn)生該新的波長(zhǎng)的光的現(xiàn)象。而且，利用了該四光波混合的波長(zhǎng)變換，具有將多個(gè)信號(hào)波長(zhǎng)匯總來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)變換的優(yōu)點(diǎn)。另外，通過(guò)利用自身相位調(diào)制和相互相位調(diào)制，對(duì)傳送中惡化的波形進(jìn)行整形，可以長(zhǎng)距離傳送的全光信號(hào)處理也成為可能。
可是，為了應(yīng)用利用了在這樣的光纖內(nèi)稱為四光混合或者自身相位調(diào)制的非線性現(xiàn)象的稱為波長(zhǎng)變換、波形整形的光信號(hào)處理技術(shù)，作為光纖，需要能夠產(chǎn)生大的非線性現(xiàn)象的光纖，即具有高非線性性的光纖。
作為表示該光纖的非線性性的指標(biāo)有非線性常數(shù)。非線性常數(shù)由下述式(1)表示。
非線性常數(shù)＝n2/Aeff (1)而且，在式(1)中，n2表示光纖的非線性折射率，Aeff表示光纖的有效截面積。由上述式(1)可知，為了使光纖的非線性常數(shù)變大，需要非線性折射率n2變大，或者使有效截面積Aeff變小。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，已知有在位于光纖的中心部的第一芯子(core)中摻雜例如大量的鍺，從而加大非線性折射率n2的方法，或者使第一芯子和包層的相對(duì)折射率差變大，從而減小Aeff的方法等。但是，如果加大第一芯子和包層的相對(duì)折射率差，則分散傾斜變大，截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移。
因此，已知通過(guò)在第一芯子的外周設(shè)置比包層的折射率低的第二芯子的所謂W型折射率分布，可以降低分散傾斜，使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移。
作為實(shí)現(xiàn)了上述技術(shù)的光纖，例如有日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)2002-207136號(hào)提出的光纖。該光纖通過(guò)將光纖的折射率分布設(shè)為W型折射率分布，即使在使第一芯子中摻雜的鍺的濃度變高，從而加大非線性折射率n2，并且使第一芯子和包層的相對(duì)折射率差變大，從而減小Aeff的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)截止波長(zhǎng)足夠短的光纖。
這里，為了將光纖的折射率分布設(shè)為W型折射率分布，作為使位于第一芯子的外周的第二芯子折射率降低的手段，例如有對(duì)第二芯子進(jìn)行摻雜的方法。
但是，為了獲得作為具有高非線性性的光纖的良好特性，需要使第二芯子的折射率向負(fù)側(cè)增大，為了實(shí)現(xiàn)該目的，需要在第二芯子中摻雜高濃度的氟。
但是，在常壓環(huán)境下?lián)诫s氟時(shí)，在對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差上，到-0.7％左右是折射率降低的界限，為了使第二芯子的折射率比該界限更小，需要例如在高壓環(huán)境下?lián)诫s氟的技術(shù)(這里，所謂純二氧化硅意思是沒(méi)有摻雜使折射率變化的摻雜物質(zhì)的純粹的二氧化硅玻璃)。但是，在高壓環(huán)境下?lián)诫s氟的技術(shù)需要非常高的技術(shù)，不僅制造設(shè)備復(fù)雜，而且還存在制造合格率惡化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了完成前述課題，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的非線性分散偏移光纖包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被設(shè)置在該第三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層。
并且，為了完成前述課題，本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的非線性分散偏移光纖包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積小于或等于15μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)大于或等于25×10-10/W，最好是大于或等于40×10-10/W，并且在所述包層中摻雜鍺。
利用附圖，根據(jù)以下發(fā)明的詳細(xì)的說(shuō)明，可以明確以上所述的內(nèi)容、本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。



圖1A表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖的典型的折射率分布，圖1B是該光纖的橫截面圖。
圖2是表示具有表1的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3和分散傾斜(slope)的關(guān)系的圖。
圖3是表示具有表1的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3和有效截面積Aeff的關(guān)系的圖。
圖4是表示具有表1的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3和截止波長(zhǎng)的關(guān)系的圖。
圖5是表示具有表2的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的相對(duì)折射率差Δ1和有效截面積Aeff的關(guān)系的圖。
圖6是表示具有表3的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑D2的比D1/D2和分散傾斜的關(guān)系的圖。
圖7是表示具有表3的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑D2的比D1/D2和截止波長(zhǎng)的關(guān)系的圖。
圖8是表示在規(guī)定的第一芯子的相對(duì)折射率差Δ1、規(guī)定的第二芯子的相對(duì)折射率差Δ2和規(guī)定的D1/D2中，在使第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3和D2/D3變化時(shí)的、-10至10ps/nm/km的分散的截止波長(zhǎng)變?yōu)樾∮诨虻扔?500nm的范圍的圖。
圖9是表示顯示具有圖4的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的折射率分布形狀的α和分散傾斜的關(guān)系的圖。
圖10是表示顯示具有圖4的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的折射率分布形狀的α和有效截面積Aeff的關(guān)系的圖。
圖11是表示使用了本發(fā)明的非線性分散偏移光纖的一例光波長(zhǎng)變換器的圖。
圖12是表示使用了本發(fā)明的非線性分散偏移光纖的一例脈沖壓縮器的圖。
圖13A表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的光纖的折射率分布，圖13B是該光纖的橫截面圖。
圖14A表示實(shí)施方式2的另一個(gè)光纖的折射率分布，圖14B是該光纖的橫截面圖。
圖15是表示具有表7的結(jié)構(gòu)的光纖的Δ1和Aeff的關(guān)系的圖。
圖16是表示具有表8的結(jié)構(gòu)的光纖的D1/D2和分散傾斜的關(guān)系的圖。
圖17是表示具有表8的結(jié)構(gòu)的光纖的D1/D2和Aeff的關(guān)系的圖。
圖18是表示具有表9的結(jié)構(gòu)的光纖的α和分散傾斜的關(guān)系的圖。
圖19是表示具有表9的結(jié)構(gòu)的光纖的α和Aeff的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1圖1A和圖1B表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的非線性分散偏移型的光纖的一例。圖1A表示該光纖的折射率分布，圖1B表示其橫截面的一部分。而且，省略包層4的外側(cè)的線。
如圖1A和圖1B所示，實(shí)施方式1的光纖具有位于中心部，折射率分布形狀為α次方分布的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被設(shè)置在該第三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層。而且，D1表示位于中央部的第一芯子的外徑，D2表示被設(shè)置于第一芯子的外周的第二芯子的外徑，D3表示被設(shè)置于第二芯子的外周的第三芯子的外徑。這里，第一芯子1的外徑D1為在第一芯子1中連接與包層4相等的折射率的位置的線的長(zhǎng)度。并且，第二芯子2的外徑D2為在第二芯子2和第三芯子3的邊界區(qū)域內(nèi)，連接為相對(duì)折射率差Δ2的1/2的折射率差的位置的線的長(zhǎng)度，第三芯子3的外徑D3為在第三芯子3和包層4的邊界區(qū)域內(nèi)，連接為相對(duì)折射率差Δ3的1/10的折射率差的位置的線的長(zhǎng)度。而且，第一芯子的外徑D1為2至5μm。而且，第三芯子的折射率分布形狀可以是階梯型或α次方分布，第三芯子的外周進(jìn)一步具有第四芯子、第五芯子等也可以。
這里Δ1表示第一芯子相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差，Δ2表示第2芯子相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差，Δ3表示第三芯子相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差，Δ1至Δ3具有以下式(2)至式(4)的關(guān)系。
Δ1＝{(nc1-nc)/nc1}·100 (2)Δ2＝{(nc2-nc)/nc2}·100 (3)Δ3＝{(nc3-nc)/nc3}·100 (4)而且，在將離中心距離r(0≤r≤D1/2)的第一芯子的折射率設(shè)為n2(r)時(shí)，用式(5)定義表示第一芯子的折射率分布形狀的α。
n2(r)＝nc12{1-2·Δ1n·(2r/D1)α} (5)在式(2)至式(5)中，nc1表示第一芯子的最大折射率，nc2表示第二芯子的最小折射率，nc3表示第三芯子的最大折射率。而且，在式(5)中的Δ1是不用百分比表示Δ1的值，具有Δ1n＝{(nc1-nc)/nc1}的關(guān)系。
一般來(lái)說(shuō)，在由位于中央部的第一芯子和在第一芯子的外周設(shè)置的第二芯子、以及在第二芯子的外周設(shè)置的包層構(gòu)成的光纖中，如果使第二芯子相對(duì)于包層的相對(duì)折射率差Δ2(參照式(3))向負(fù)側(cè)增大，則可以在波長(zhǎng)1550nm使分散的絕對(duì)值變小，同時(shí)也可以使分散傾斜變小。但是，為了進(jìn)一步降低分散傾斜，需要被設(shè)置在第二芯子的外周、具有比包層更高的折射率的第三芯子。以下說(shuō)明通過(guò)具有第三芯子，可以使分散傾斜降低的情況。
在具有圖1A所示的折射率分布的光纖內(nèi)，使Δ3變化，通過(guò)模擬求出分散傾斜、有效截面積Aeff和截止波長(zhǎng)的變化。而且，在表1中表示在模擬中使用的光纖的Δ3之外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
表1在模擬中使用的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(1)


圖2表示在波長(zhǎng)1550nm、具有表1的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的相對(duì)折射率差Δ3和分散傾斜的關(guān)系。如圖2所示，如果相對(duì)折射率差Δ3變大，則分散傾斜降低。但是，如果相對(duì)折射率差Δ3變大，則如圖3所示，有效截面積Aeff變大，得到的非線性變得比較小。而且，如圖4所示，截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移。因此，需要調(diào)整相對(duì)折射率差Δ3和第三芯子的芯子直徑，使得Aeff不變得過(guò)大，并且截止波長(zhǎng)不超過(guò)1500nm。以下說(shuō)明具體的調(diào)整。
有效截面積Aeff如上所述，根據(jù)式(1)可以理解，為了增大光纖的非線性常數(shù)，需要增大非線性折射率n2，或者減小有效截面積Aeff。但是，因?yàn)閚2是由材料決定的值，所以不容易增大。因此，盡量減小光纖的有效截面積Aeff的值比較現(xiàn)實(shí)。因此，在實(shí)施方式1中，將光纖的有效截面積Aeff設(shè)為小于或等于15μm2，最好設(shè)為小于或等于12μm2。由此，可以得到波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)大于或等于25×10-10/W，進(jìn)而具有大于或等于40×10-10/W的更大的非線性常數(shù)的光纖。
相對(duì)折射率差Δ1和Δ2為了減小Aeff，增大相對(duì)折射率差Δ1最有效。因此，為了導(dǎo)出適當(dāng)?shù)南鄬?duì)折射率差Δ1，進(jìn)行了模擬。表2表示在模擬中使用的光纖的除了Δ1以外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。Δ2、Δ3等與前述相同，按照上述式(2)至(5)計(jì)算。而且，例2-2和例2-3沒(méi)有第三芯子。
表2模擬中使用的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(2)


圖5表示具有表2的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的相對(duì)折射率差Δ1和有效截面積Aeff的關(guān)系。如圖5所示，如果增大相對(duì)折射率差Δ1，則有效截面積Aeff變小。而且，如果比較除了有無(wú)第三芯子外具有相同結(jié)構(gòu)參數(shù)的例2-1和例2-2，則通過(guò)設(shè)置具有比包層高的折射率的第三芯子，可知Aeff擴(kuò)大了一些。另外，相對(duì)折射率差Δ1未達(dá)到1.5％，Aeff變大，非線性性變得比較小。因此，在具有第三芯子的光纖中，為了滿足Aeff小于或等于15μm2的條件，相對(duì)折射率差Δ1至少需要大于或等于1.5％。
另一方面，如果相對(duì)折射率差Δ1增大，則截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移。因此，如果相對(duì)折射率差Δ1超過(guò)5.0％，則對(duì)光纖用于單一模式動(dòng)作的截止波長(zhǎng)的關(guān)注變大，生產(chǎn)性變差。而且，從制造角度來(lái)說(shuō)，制造相對(duì)折射率差Δ1超過(guò)5.0％的芯子非常困難。而且，如果相對(duì)折射率差Δ1超過(guò)5.0％，則1550nm的分散傾斜的值變大，在進(jìn)行光信號(hào)處理時(shí)，對(duì)于波長(zhǎng)1550nm附近的不同波長(zhǎng)，分散的變動(dòng)變大。因此，相對(duì)折射率差Δ1最好是1.5％至5.0％。
而且，如果相對(duì)折射率差Δ2向負(fù)側(cè)增大，則可以使在1550nm的分散的絕對(duì)值減小，同時(shí)還可以使分散傾斜減小，而且截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移。如上所述，如果將相對(duì)折射率差Δ1設(shè)為1.5％至5.0％，則在相對(duì)折射率差Δ2小于或等于-0.1％時(shí)，可以使分散傾斜的絕對(duì)值為小于或等于0.03ps/nm2/km，在相對(duì)折射率差Δ2小于或等于-0.7％時(shí)，可以使分散傾斜的絕對(duì)值為小于或等于0.01ps/nm2/km。而且，截止波長(zhǎng)也可以設(shè)為小于或等于1500nm。另一方面，為了將相對(duì)折射率差Δ2為小于或等于-1.4％，例如需要摻雜大量的氟，制造變得困難。因此，相對(duì)折射率差Δ2為-1.4％至-0.1％較好，為-1.4％至-0.7％更好。
另一方面，在相對(duì)折射率差Δ1大于或等于2.4％，相對(duì)折射率差Δ2為-1.4％至-0.7％時(shí)，如圖5的例2-1和例2-2所示，可以使有效截面積Aeff為小于或等于11μm2，可以得到大于或等于40×10-10/W的非線性常數(shù)n2/Aeff值。而且，通過(guò)設(shè)置具有比包層高的折射率的第三芯子，Aeff雖然擴(kuò)大了一些，但即使這樣，Aeff仍然小于或等于12μm2。這時(shí)，可以得到大于或等于35×10-10/W的非線性常數(shù)n2/Aeff值。而且，在相對(duì)折射率差Δ1小于或等于4.0％，相對(duì)折射率差Δ2為-1.4％至-0.7％時(shí)，可以得到足夠高的非線性和低的分散傾斜，從而可以實(shí)現(xiàn)截止波長(zhǎng)小于或等于1500nm的光纖。而且，通過(guò)設(shè)置第三芯子，折射率分布的自由度變寬，所以可以提高合格率，得到高的生產(chǎn)性和穩(wěn)定性。因此，最好將相對(duì)折射率差Δ1設(shè)為2.4％至4.0％，將相對(duì)折射率差Δ2設(shè)為-1.4％至-0.7％。
分散和分散傾斜本發(fā)明的非線性分散偏移光纖是可以在包含1550nm的寬幅波長(zhǎng)區(qū)域中使用的非線性分散偏移光纖，在使用波長(zhǎng)中的分散的絕對(duì)值必須小。因此，實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值希望小于或等于10ps/nm/km，最好希望小于或等于5ps/nm/km。
而且，需要在使用波長(zhǎng)之間的分散的差小。因此，實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km，最好小于或等于0.01ps/nm2/km。由此，在寬幅的使用波長(zhǎng)區(qū)域中，使用波長(zhǎng)間的分散的差小，可以用一根光纖進(jìn)行各種波長(zhǎng)的光信號(hào)處理，可以在寬幅的波長(zhǎng)區(qū)域中實(shí)現(xiàn)利用了非線性光學(xué)現(xiàn)象的良好光信號(hào)處理。
實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖，在1km至數(shù)km的長(zhǎng)尺寸中使用時(shí)，也保證在光纖的全長(zhǎng)中分散的差小。其結(jié)果，在利用了光的非線性現(xiàn)象的波長(zhǎng)變換器和脈沖壓縮器等光信號(hào)處理裝置中使用時(shí)非常有效。因此，實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖在波長(zhǎng)1510nm至1590nm的任意一個(gè)波長(zhǎng)中的光纖縱向的分散的最大值和最小值的差(變動(dòng)幅度)小于或等于1ps/nm/km，最好小于或等于0.2ps/nm/km。這樣，由于分散的變動(dòng)幅度小，所以在利用了光的非線性現(xiàn)象的波長(zhǎng)變換器或者脈沖壓縮器等的光信號(hào)處理裝置中使用時(shí)非常有效。而且，前述的分散的變動(dòng)幅度指在實(shí)際使用長(zhǎng)度的光纖全長(zhǎng)上，利用分散分布測(cè)量器測(cè)量的分散的變動(dòng)幅度。光纖的分散的分布測(cè)試可以通過(guò)例如利用由Mollenauer研究的方法的分散分布測(cè)量器來(lái)測(cè)量。
實(shí)際上為了抑制光纖縱向的分散的變動(dòng)，在光纖基材的階段要求芯子和包層的厚度一樣。具體來(lái)說(shuō)，例如在通過(guò)OVD(Outside Vapor Deposition)法或者VAD(Vapor Axial Deposition)法合成套件(suit)階段，需要進(jìn)行管理，以便堆積的原料變得均勻，在將該光纖的基材拉伸為希望的外徑時(shí)，要求外徑變動(dòng)的差小于或等于0.2％的高精度拉伸。而且，在從光纖基材進(jìn)行光纖拉絲時(shí)，也需要管理，以便該光纖的外徑變動(dòng)小于或等于0.2％，基本為固定的直徑。
截止波長(zhǎng)在單一模式光纖中，截止波長(zhǎng)λc需要比使用波長(zhǎng)小。因此，希望截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，最好小于或等于1460nm。通過(guò)使截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，可以對(duì)大于或等于1500nm的寬幅波長(zhǎng)區(qū)域使用，而且，通過(guò)使截止波長(zhǎng)λc小于或等于1460nm，可以對(duì)包含S頻帶(1460nm至1530nm)，C頻帶(1530nm至1565nm)，L頻帶(1565nm至1625nm)的寬波長(zhǎng)區(qū)域使用。
這里，所謂截止波長(zhǎng)λc是指在ITU-T(國(guó)際電氣通信聯(lián)合)G.650中定義的光纖截止波長(zhǎng)λc。另外，對(duì)于在本說(shuō)明書(shū)中沒(méi)有特別定義的用語(yǔ)，按照ITU-TG.650中的定義和測(cè)量方法。
第一芯子的外徑和第二芯子的外徑的比D1/D2通過(guò)調(diào)整第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑D2的比D1/D2，可以得到有效截面積Aeff小，截止波長(zhǎng)λc也低，并且分散傾斜值也小的光纖。利用模擬例來(lái)說(shuō)明調(diào)整D1/D2產(chǎn)生的分散傾斜的值的變化。
表3表示在模擬中使用的光纖的除了D1/D2之外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。Δ1、Δ2等和前述相同，按照上述式(2)至(5)計(jì)算。
表3在模擬中使用的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(3)


圖6表示具有表3的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的D1/D2和1550nm的分散為0ps/nm/km時(shí)的分散傾斜的值的關(guān)系，圖7表示具有表3的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的D1/D2與在波長(zhǎng)1550nm的分散為0ps/nm/km時(shí)的截止波長(zhǎng)的關(guān)系。
如圖6所示，如果D1/D2接近0或者1，則可知分散傾斜變大。因此，為了減小分散傾斜，需要將D1/D2設(shè)定在0和1之間的0.5附近。而且，如圖7所示，如果D1/D2比0.3小，則截止波長(zhǎng)急劇向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移，超過(guò)1500nm。另一方面，如果D1/D2比0.8大，則雖然緩慢但截止波長(zhǎng)超過(guò)1500nm。因此，合適的D1/D2為大于或等于0.3并且小于或等于0.8。
而且，通過(guò)將D1/D2的范圍設(shè)為大于或等于0.4并且小于或等于0.7，可以將分散傾斜的絕對(duì)值設(shè)為小于或等于0.01ps/nm2/km。因此，最好將D1/D2的范圍設(shè)為大于或等于0.4并且小于或等于0.7。
相對(duì)折射率差Δ3和第三芯子的芯子外徑D3為了使截止波長(zhǎng)不超過(guò)1500nm，需要調(diào)整相對(duì)折射率差Δ3和第三芯子的芯子外徑D3。因此，上述求出的相對(duì)折射率差Δ1在1.5％至5.0％的范圍、相對(duì)折射率差Δ2在-1.4％至-0.1％的范圍，以及第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑D2的比D1/D2在大于或等于0.3并且小于或等于0.8的范圍內(nèi)使這些結(jié)構(gòu)參數(shù)變化。在這樣的條件下，使相對(duì)折射率差Δ3變化從而通過(guò)模擬求出-10至10ps/nm/km的分散的截止波長(zhǎng)變?yōu)樾∮诨虻扔?500nm的D2/D3的范圍。圖8表示該模擬結(jié)果。
圖8是相對(duì)折射率差Δ3為0.1％至1.0％時(shí)，減小D2/D3(即擴(kuò)大第三芯子的芯子寬度)，繪出-10至10ps/nm/km的分散的截止波長(zhǎng)超過(guò)1500nm時(shí)的D2/D3的圖。因此，對(duì)于各相對(duì)折射率差Δ3，在D2/D3比圖8繪出的線大(第三芯子的芯子寬度窄)的范圍內(nèi)，保證小于或等于1500nm的截止波長(zhǎng)。按照?qǐng)D8，D2/D3的范圍如式(6)所示D2/D3＞Δ3+0.25 (0.1％≤Δ3≤0.2％)D2/D3＞(1/2)·Δ3+0.35 (0.2％≤Δ3≤0.6％) (6)D2/D3＞(1/4)·Δ3+0.5 (0.6％≤Δ3≤1.0％)第一芯子的折射率分布形狀第一芯子的折射率分布形狀為α次方分布。通過(guò)增大α可以減小分散傾斜，而且也可以減小Aeff。這里，用模擬的例子說(shuō)明α大這種情況處于優(yōu)先位置的情況。
表4表示用于說(shuō)明α大這種情況處于優(yōu)先位置的、在模擬中使用的光纖的α以外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。Δ1、Δ2等和前述一樣，按照上述式(2)至(5)計(jì)算。
表4在模擬中使用的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(4)




圖9表示具有表4的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的第一芯子的α和分散傾斜的關(guān)系，圖10表示具有表4的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的α和Aeff的關(guān)系。如圖9所示，如果使α的值增大，則可以降低分散傾斜。特別是在將α從2增大到3時(shí)，在光纖C中大致可以減小0.0095ps/nm2/km，在光纖D中大致可以減小0.012ps/nm2/km。這樣，增大α對(duì)降低分散傾斜非常有效。而且，如圖10所示，通過(guò)增大α的值，可以減小Aeff。特別是在將α從2增大到3時(shí)，在光纖C和光纖D中大致可以減小10％的Aeff。
為了增大第一芯子的α，在通過(guò)VAD法或者M(jìn)CVD(Modified ChemicalVapour Deposition)法制造芯子基材時(shí)，首先制造其折射率分布形狀的α次方分布大的芯子基材?；蛘呖梢酝ㄟ^(guò)HF等的刻蝕或機(jī)械外削來(lái)對(duì)通過(guò)這些方法制造的芯子基材的表面進(jìn)行外削。在通過(guò)這些方法增大α?xí)r，從制造的角度看，使α成為大于或等于3也比較容易。而且，如圖9所示，通過(guò)使α的值進(jìn)一步增大，成為大于或等于6也可以進(jìn)一步減小分散傾斜。而且，如果如圖10所示增大α，則可以減小Aeff。如圖9所示，在α為大于或等于6的區(qū)域內(nèi)，雖然繼續(xù)分散傾斜的減小傾向，但是如圖10所示，Aeff的減少基本成為飽和的狀態(tài)。因此，最好使α至少大于或等于6。
實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖的實(shí)施例表5表示實(shí)施方式1的實(shí)施例1至實(shí)施例8以及比較例1和2的各光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)的值和通過(guò)模擬得到的特性值。在表5中，MFD的意思是模區(qū)域(mode field)直徑。而且，在本模擬中，設(shè)包層的折射率與純二氧化硅基本相同。在所有實(shí)施例1至實(shí)施例8中，在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于10ps/nm/km，分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km。而且，為了容易比較，設(shè)實(shí)施例1至8和比較例1和2在波長(zhǎng)1550nm的分散的值基本相同。
表5




如果比較實(shí)施例1和實(shí)施例2，可知實(shí)施例1的第一芯子的折射率分布形狀為α次方分布，α為3。另一方面，在實(shí)施例2中α變?yōu)?。如果比較各自得到的光纖的特性值，則實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，顯示在波長(zhǎng)1550nm下的分散傾斜小，有效截面積Aeff也小的值。對(duì)于實(shí)施例5和實(shí)施例6的關(guān)系，也說(shuō)明同樣的結(jié)果。從這個(gè)觀點(diǎn)可得出與α大于或等于3相比，最好α大于或等于6的啟示。
實(shí)施例1的光纖的相對(duì)折射率差Δ3為0.3％，在實(shí)施例3中，相對(duì)折射率差Δ3為0.5％。如果比較各自得到的光纖的特性值，則實(shí)施例3與實(shí)施例1相比，顯示在波長(zhǎng)1550nm下的分散傾斜的絕對(duì)值小，但有效截面積Aeff大的值。雖然實(shí)施例6和實(shí)施例7的關(guān)系也一樣，但是因?yàn)镈1/D2大(即第一芯子和第三芯子的距離近)，所以可知與實(shí)施例1和3的關(guān)系相比，對(duì)第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3的大小的變化，特性更敏感。
而且，實(shí)施例1的光纖，第一芯子1的外徑D1和第二芯子2的外徑D2的比D1/D2為0.375，在實(shí)施例5中D1/D2變?yōu)?.5。如果比較兩光纖中得到的特性值，則雖然實(shí)施例5比實(shí)施例1的有效截面積Aeff大，截止波長(zhǎng)λc處于長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)，但是在波長(zhǎng)1550nm下的分散傾斜的絕對(duì)值顯示非常小的值。即，從分散傾斜的觀點(diǎn)可以得出與D1/D2大于或等于0.3并且小于或等于0.8相比，D1/D2大于或等于0.4并且小于或等于0.7更好的啟示。
而且，比較例1是不具有實(shí)施例1中的第三芯子部的結(jié)構(gòu)，比較例2是不具有實(shí)施例5中的第三芯子部的結(jié)構(gòu)。如果比較在兩個(gè)光纖中得到的特性值，則實(shí)施例1與比較例1相比，顯示有效截面積Aeff大，在波長(zhǎng)1550nm下的分散傾斜的絕對(duì)值小的值。而且，實(shí)施例5與比較例2相比，也顯示有效截面積Aeff大，在波長(zhǎng)1550nm下的分散傾斜的絕對(duì)值小的值。即，從在分散傾斜降低的觀點(diǎn)看，如實(shí)施方式1那樣具有第三芯子比較有效。而且，通過(guò)具有第三芯子，折射率分布的自由度變大，所以有合格率提高，得到高生產(chǎn)性和穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
而且，表6顯示對(duì)實(shí)施方式1的實(shí)施例9至實(shí)施例18的第一芯子的相對(duì)折射率差Δ1、第二芯子的相對(duì)折射率差Δ2取各種結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)值及其特性值。這里，實(shí)施例9至實(shí)施例16所示的特性值是通過(guò)模擬得到的結(jié)果，實(shí)施例17和實(shí)施例18是實(shí)際制造光纖，進(jìn)行評(píng)價(jià)而得到的特性值。實(shí)際制造的光纖的特性值獲得與模擬基本相同的結(jié)果。所有實(shí)施例9至18在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于10ps/nm/km，分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km。而且，截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，有效截面積Aeff小于或等于15μm2。
表6


而且，測(cè)試了實(shí)施例17和實(shí)施例18所示的光纖的縱向的分散變動(dòng)。其結(jié)果，在實(shí)施例17中，長(zhǎng)度1km的光纖的縱向的分散的最大值和最小值的差在波長(zhǎng)1552nm為0.8ps/nm/km。而且，在實(shí)施例18所示的光纖中，長(zhǎng)度1km的光纖的縱向的分散的最大值和最小值的差在波長(zhǎng)1554nm為0.2ps/nm/km。本發(fā)明的非線性分散偏移光纖在長(zhǎng)度400m～1km左右使用是最普通的情況，任意光纖在使用長(zhǎng)度的縱向的分散的最大值和最小值的差都在允許的范圍內(nèi)。
通過(guò)將實(shí)施方式1的非線性分散偏移光纖用于光信號(hào)處理裝置，可以在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行性能穩(wěn)定的光信號(hào)處理。
圖11表示作為利用了實(shí)施方式1的光纖的光信號(hào)處理裝置的一例，將光信號(hào)的波長(zhǎng)匯總變換為其它波長(zhǎng)的光波長(zhǎng)變換器。圖11的光波長(zhǎng)變換器包括使偏振波一致的偏振波控制器13；鉺摻雜光纖放大器(EDFA)14；將來(lái)自光源的激發(fā)光(波長(zhǎng)λs)和信號(hào)光12結(jié)合的耦合器15；以及偏振鏡16。以下簡(jiǎn)單說(shuō)明圖11的光波長(zhǎng)變換器。
事前對(duì)實(shí)施方式1的光纖17的分散為零的波長(zhǎng)進(jìn)行檢查，從光源11生成該分散為零的波長(zhǎng)附近的激發(fā)光(波長(zhǎng)λs)，并使其與信號(hào)光12(波長(zhǎng)λp)耦合以后，導(dǎo)入實(shí)施方式1的光纖17中。這時(shí)，該光纖17內(nèi)產(chǎn)生被稱為四光波混合的大的非線性現(xiàn)象，信號(hào)光12被變換為下述式(7)中的波長(zhǎng)λ。由此，匯總進(jìn)行光波長(zhǎng)變換。
λ＝(λp-λs)+λp (7)圖12表示利用了實(shí)施方式1的光纖的脈沖壓縮器的一例。圖12的脈沖壓縮器包括波長(zhǎng)分別不同的光源21和22，偏振波控制器23、耦合器24、偏振鏡25、EDFA26、一般的單一模式光纖28、實(shí)施方式1的光纖27。在圖13的脈沖壓縮器中，將實(shí)施方式1的光纖27和一般的單一模式光纖28每隔規(guī)定長(zhǎng)度交互連接。
而且，在圖11和圖12中，雖然作為利用了實(shí)施方式1的光纖的光信號(hào)處理裝置，僅表示了光波長(zhǎng)變換器和脈沖壓縮器，但是不用說(shuō)，除此之外還可以在例如波形整形器等中應(yīng)用實(shí)施方式1的光纖。
實(shí)施方式2利用圖13～圖19對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的光纖及利用了該光纖的光波長(zhǎng)變換器和脈沖壓縮器的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖13A和圖13B表示實(shí)施方式2的光纖的一例。圖13A表示該光纖的折射率分布，圖13B表示其橫截面的一部分。而且，包層54外側(cè)的線被省略。
如圖13A和圖13B所示，該光纖包括位于中心部，具有下述式(8)表示的α次方的折射率分布的第一芯子51；被設(shè)置在前述第一芯子51的外側(cè)，具有比前述第一芯子51低的折射率的第二芯子52；被設(shè)置在前述第二芯子52的外側(cè)，具有比前述第二芯子52高的折射率的包層54，具有所謂W型的折射率分布。而且，包層54的折射率比用圖中的虛線表示的純二氧化硅的折射率高。
這里，用以下的式(8)定義表示第一芯子的折射率分布的形狀的α。
n2(r)＝nc12{1-2·(Δ1/100)·(2r/D1)α} (8)但是，0＜r＜D1/2這里，r表示從光纖的中心開(kāi)始的半徑方向的位置，n(r)表示位置r的折射率。而且，nc1為第一芯子51的最大折射率，D1是第一芯子51的直徑。
而且，用下述式(9)～(11)表示第一芯子51相對(duì)于前述包層54的相對(duì)折射率差Δ1、第2芯子52相對(duì)于包層54的相對(duì)折射率差Δ2、包層相對(duì)于前述純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC。
Δ1＝{(nc1-nc)/nc1}·100 (9)
Δ2＝{(nc2-nc)/nc2}·100 (10)ΔC＝{(nc-ns)/nc}·100 (11)這里，在前述各式中，nc1是第一芯子51的最大折射率，nc2是第二芯子52的最小折射率，nc是包層54的折射率，ns是純二氧化硅的折射率。
而且，在實(shí)施方式2中，前述第一芯子51的直徑D1是在第一芯子51中，成為與包層54相等的折射率的位置上的直徑，第二芯子52的直徑D2是在第二芯子52和包層54的邊界區(qū)域內(nèi)，成為Δ2的1/2的折射率的位置上的直徑。
另外，圖14A和圖14B表示實(shí)施方式2的光纖的另一例。與圖13A和圖13B一樣，圖14A表示該光纖的折射率分布，圖14B表示其橫截面的一部分。而且，包層54外側(cè)的線被省略。
如圖14A所示，該光纖包括位于中心部，具有前述式(8)表示的α次方的折射率分布的第一芯子51；被設(shè)置在前述第一芯子51的外側(cè)，具有比前述第一芯子51低的折射率的第二芯子52；被設(shè)置在前述第二芯子52的外側(cè)，具有比前述第一芯子51低并且比前述第二芯子52高的折射率的第三芯子53；被設(shè)置在前述第三芯子53的外側(cè)，具有比前述第三芯子53低并且比前述第二芯子52高的折射率的包層54，具有所謂W型的折射率分布。而且，前述包層54的折射率比用圖中的虛線表示的純二氧化硅的折射率高。
而且，用下述式(12)表示第三芯子53相對(duì)于前述包層54的相對(duì)折射率差Δ3，并且，表示第一芯子的折射率分布的形狀的α，第一芯子51相對(duì)于前述包層54的相對(duì)折射率差Δ1、第2芯子52相對(duì)于包層54的相對(duì)折射率差Δ2、包層相對(duì)于前述純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC與前述式(9)～(11)相同。
Δ3＝{(nc3-nc)/nc3}·100 (12)這里，在前述各式中，nc3是第三芯子53的最大折射率。
而且，在本實(shí)施方式2中，第三芯子53的直徑D3為在第三芯子53和包層54的邊界區(qū)域內(nèi)，成為Δ3的1/10的折射率的位置上的直徑。第一芯子51的直徑D1、第二芯子52的直徑D2與前述的定義相同。
實(shí)施方式2的光纖通過(guò)使用向包層摻雜鍺的技術(shù)，可以使包層相對(duì)于第二芯子的相對(duì)折射率差容易向負(fù)側(cè)增大，可以容易地提供同時(shí)具有高非線性性和低分散的光纖。
向包層摻雜鍺可以在光纖用配套基材制造工序，例如OVD(outsideVapour deposition)工序等中進(jìn)行，通過(guò)調(diào)整其摻雜量，可以調(diào)整包層相對(duì)于純二氧化硅的折射率差ΔC。
例如，在向第二芯子摻雜氟，使得第二芯子相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差為-0.7％，向包層摻雜鍺，使得包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC為0.5％時(shí)，如果設(shè)純二氧化硅的折射率為S，則包層的折射率為1.005·S，第二芯子的折射率為0.993·S。這里，如果將包層的折射率設(shè)為Sc，則包層和第二芯子的折射率差Δ2為Δ2＝(0.993·S-Sc)/Sc·100＝-1.194％。這樣，通過(guò)使用向包層摻雜鍺的技術(shù)，可以容易地增大第二芯子相對(duì)于包層的折射率差。
以下，對(duì)作為本發(fā)明的光纖的良好的特性和用于得到該特性的折射率分布的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
有效截面積Aeff如前所述，為了增大光纖的非線性常數(shù)，減小Aeff很有效。在實(shí)施方式2中，使波長(zhǎng)1550nm的Aeff小于或等于15μm2，最好小于或等于12μm2。通過(guò)這樣減小Aeff，可以得到具有在波長(zhǎng)1550nm下大于或等于25×10-10/W，最好大于或等于40×10-10/W的大的非線性常數(shù)的光纖。
相對(duì)折射率差Δ1和Δ2為了減小Aeff，大相對(duì)折射率差Δ1最有效。因此，為了導(dǎo)出合適的相對(duì)折射率差Δ1，進(jìn)行了模擬。表6表示在模擬中使用的光纖的除了Δ1之外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
Δ，α等的定義與前述相同，按照上述式(8)～(12)計(jì)算。而且，例1-1是圖14A所示的W線段型折射率分布，例1-2和例1-3是圖13A所示的W型折射率分布。
表7


在圖15中，表示具有表7的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的相對(duì)折射率差Δ1和Aeff的關(guān)系的例子。如圖15所示，如果相對(duì)折射率差Δ1變大，則Aeff變小。為了滿足Aeff小于或等于15μm2的條件，如圖15所示，相對(duì)折射率差Δ1需要大于或等于1.0％。
而且，如果相對(duì)折射率差Δ1增大，則截止波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移，如果Δ1超過(guò)5.0％，則難以成為單一模式光纖。而且，如果Δ1超過(guò)5.0％，則波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜變大，在進(jìn)行光信號(hào)處理時(shí)，波長(zhǎng)間的分散值的差變大。而且，制造相對(duì)折射率差Δ1超過(guò)5.0％的芯子，從制造角度看也非常困難。因此，最好相對(duì)折射率差Δ1大于或等于1.0％并且小于或等于5.0％。
而且，如果使相對(duì)折射率差Δ2向負(fù)側(cè)增大，則1550nm的分散的絕對(duì)值可以減小，同時(shí)分散傾斜的絕對(duì)值也可以減小，而且，可以使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移。如上所述，在使相對(duì)折射率差Δ大于或等于1.0％并且小于或等于5.0％的情況下，如果使相對(duì)折射率差Δ2小于或等于-0.2％，則可以使分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km，同時(shí)截止波長(zhǎng)也可以小于或等于1500nm。另一方面，如果使相對(duì)折射率差Δ2小于或等于-2.4％，則需要向第二芯子摻雜大量的氟，或者向包層摻雜大量的鍺，制造變得非常困難。因此，最好使相對(duì)折射率差Δ2大于或等于-2.4％并且小于或等于-0.2％。
另一方面，在相對(duì)折射率差Δ1大于或等于2.0％，相對(duì)折射率差Δ2大于或等于-2.0％并且小于或等于-0.6％的情況下，如圖15所示，可以使Aeff小于或等于12μm2，使非線性常數(shù)大于或等于40×10-10/W。而且，通過(guò)設(shè)置具有比包層高的折射率的第三芯子，雖然Aeff變大一些，但是如圖15的例1-1所示，即使這樣Aeff也小于或等于12μm2。這時(shí)，可以得到大于或等于35×10-10/W的非線性常數(shù)n2/Aeff值。而且，在相對(duì)折射率差Δ1大于或等于2.0％并且小于或等于4.0％，相對(duì)折射率差Δ2大于或等于-2.0％并且小于或等于-0.6％的情況下，可以使分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.01ps/nm2/km，可以得到足夠高的非線性和絕對(duì)值小的分散傾斜，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)截止波長(zhǎng)小于或等于1500nm的光纖。因此，最好使相對(duì)折射率差Δ1大于或等于2.4％并且小于或等于4.0％，相對(duì)折射率差Δ2大于或等于-2.0％并且小于或等于-0.6％。
分散和分散傾斜實(shí)施方式2的光纖是可以應(yīng)用在包含1550nm的寬幅波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的光纖，使用波長(zhǎng)的分散的絕對(duì)值必須小。因此，本發(fā)明的光纖希望在波長(zhǎng)1550nm的分散值的絕對(duì)值小于或等于10ps/nm/km，進(jìn)而希望小于或等于5ps/nm/km。
而且，實(shí)施方式2的光纖需要使用波長(zhǎng)的波長(zhǎng)間的分散的差小。因此，本發(fā)明的光纖在1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km，最好小于或等于0.01ps/nm2/km。
由此，可以提供在波長(zhǎng)1550nm附近的寬幅使用波長(zhǎng)區(qū)域中，波長(zhǎng)間的分散的差小，并且分散的絕對(duì)值小的光纖。如果使用實(shí)施方式2的光纖，則可以在寬幅波長(zhǎng)區(qū)域中，實(shí)現(xiàn)利用了非線性現(xiàn)象的良好的光信號(hào)處理。
實(shí)施方式2的光纖，在1km～數(shù)km的長(zhǎng)度下使用時(shí)，也可以在光纖的全長(zhǎng)內(nèi)保證分散之差小。實(shí)施方式2的光纖在波長(zhǎng)1510nm～1590nm的任意波長(zhǎng)的光纖的縱向分散的變動(dòng)幅度小于或等于1ps/nm/km，最好小于或等于0.2ps/nm/km。這樣，因?yàn)榭v向的分散的最大值和最小值的差小，可以構(gòu)成利用了高質(zhì)量的非線性現(xiàn)象的波長(zhǎng)變換器和脈沖壓縮器等光信號(hào)處理裝置。
而且，前述的分散的變動(dòng)幅度指在構(gòu)成光信號(hào)處理裝置的一根光纖的全長(zhǎng)中，由分散分布測(cè)量器測(cè)量的分散值的變動(dòng)幅度(分散的最大值和最小值的差)。光纖的分散分布的測(cè)量例如可以通過(guò)利用由Mollenauer研究的方法的分散分布測(cè)試器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)際上為了抑制光纖縱向的分散的變動(dòng)，在光纖基材的階段要求芯子和包層的厚度一樣。具體來(lái)說(shuō)，例如在通過(guò)OVD法或者VAD法合成光纖基材的階段需要對(duì)合成中的堆積條件進(jìn)行管理，以便芯子和包層的厚度均勻，在將該光纖的基材拉伸為希望的外徑時(shí)，要求進(jìn)行外徑變動(dòng)相對(duì)于平均外徑在±0.2％以內(nèi)的高精度拉伸。而且，在從光纖基材將光纖拉絲時(shí)，也需要管理，以便該光纖的外徑基本固定(例如，外徑變動(dòng)在平均光纖外徑的±0.2％以內(nèi))。
截止波長(zhǎng)在單一模式光纖中，截止波長(zhǎng)λc需要比使用波長(zhǎng)小。因此，希望截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，最好小于或等于1200nm。通過(guò)使截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，可以在大于或等于1500nm的寬幅波長(zhǎng)區(qū)域中保證單一模式工作。而且，通過(guò)使截止波長(zhǎng)λc小于或等于1200nm，可以在大于或等于1200nm的波長(zhǎng)區(qū)域中保證單一模式工作，可以在還包含了1.3μm的寬幅波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)使用。
第一芯子的外徑和第二芯子的外徑的比D1/D2和包層的相對(duì)折射率差ΔC
通過(guò)調(diào)整第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑的比D1/D2，可以得到有效截面積Aeff小，截止波長(zhǎng)λc也小，并且分散傾斜的絕對(duì)值也小的光纖。
這里，利用模擬例來(lái)說(shuō)明調(diào)整第一芯子的外徑D1和第二芯子的外徑的比D1/D2產(chǎn)生的分散傾斜的值的變化。
表8表示在模擬中使用的光纖的除了D1/D2之外的結(jié)構(gòu)參數(shù)。折射率分布全部設(shè)為圖14A所示的W型折射率分布。如表8所示，使用同一芯棒(rod)，通過(guò)使ΔC變化而使特性變化。Δ、α等和前述相同，按照上述式(8)至(12)計(jì)算。
表8在模擬中使用的光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)(3)


圖16表示具有表8的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的D1/D2和在1550nm的分散為0ps/nm/km時(shí)的分散傾斜的值的關(guān)系。如圖16所示，光纖例2-1、例2-2、例2-3相同，可知隨著D1/D2的比接近0.1或者接近1，分散傾斜向正方向變大。因此，為了減小分散傾斜，需要將D1/D2設(shè)定在0.5附近。而且，可知越使ΔC增大，越可以降低分散傾斜。特別是在D1/D2小于或等于0.8時(shí)可以大幅度降低分散傾斜，例如在D1/D2的比為0.8時(shí)，與例2-1比較，在例2-2中分散傾斜可以降低0.007ps/nm2/km，與例2-1比較，在例2-3中可以降低0.014ps/nm2/km。與此相對(duì)，在D1/D2的比為0.9時(shí)，與例2-1比較，在例2-2中分散傾斜只能降低0.003ps/nm2/km，與例2-1比較，在例2-3中只能降低0.005ps/nm2/km。
而且，如果關(guān)注圖16的例2-2，則通過(guò)向包層摻雜鍺，使得ΔC＝0.4％，將D1/D2的范圍設(shè)定在大于或等于0.4并且小于或等于0.7，可以使分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.015ps/nm2/km。因此，第一芯子的外徑和第二芯子的外徑的比D1/D2最好大于或等于0.01并且小于或等于0.8，更好是大于或等于0.4并且小于或等于0.7。
而且，圖17表示具有表8的結(jié)構(gòu)參數(shù)的光纖的D1/D2和在波長(zhǎng)1550nm的分散為0ps/nm/km時(shí)的與Aeff的關(guān)系。
如圖17所示，如果D1/D2的比接近0.1，則Aeff縮小。而且，D1/D2的比越接近1，Aeff越急劇擴(kuò)大，Δ2越向負(fù)側(cè)增大，其擴(kuò)大越顯著。因此，D1/D2大于或等于0.1并且小于或等于0.8較好，更好是大于或等于0.4并且小于或等于0.7。
相對(duì)折射率差Δ3和第三芯子的芯子外徑D3通過(guò)取圖14A所示的W線段型折射率分布，可以進(jìn)一步降低分散傾斜。
這時(shí)，前述第二芯子的外徑D2和前述第三芯子的外徑D3的比D2/D3最好大于或等于0.35并且小于或等于0.99。而且，為了增大第三芯子相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差Δ3，雖然需要向第三芯子摻雜大量的鍺，但是為了穩(wěn)定地?fù)诫s鍺，需要高技術(shù)，所以如果考慮制造性，希望Δ3大于或等于0.1％并且小于或等于0.9％。
第一芯子的折射率分布形狀第一芯子的折射率分布形狀為α次方分布，通過(guò)增大α可以減小分散傾斜，而且也可以減小Aeff。因此，第一芯子的折射率分布形狀為α次方分布，α大于或等于3，最好希望α大于或等于6。這里，α按照前述式(8)計(jì)算。
這里，用實(shí)施方式2的光纖制造的模擬的例子說(shuō)明α大這種情況處于優(yōu)先位置的情況。
圖18表示具有表9中顯示的制造參數(shù)的光纖的α和分散傾斜的關(guān)系，圖19表示α和Aeff的關(guān)系。在表9中，Δ3是第三芯子相對(duì)于包層的最大相對(duì)折射率差，ΔC是包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差。
表9


如圖18所示，如果使α的值增大，則可以降低分散傾斜。特別是在將α從2增大到3時(shí)，在例3-1中大致可以減小0.0092ps/nm2/km，在例3-2中大致可以減小0.008ps/nm2/km。這樣，增大α對(duì)降低分散傾斜非常有效。
而且，如圖19所示，通過(guò)增大α的值，可以減小Aeff。特別是通過(guò)將α從2增大到3，在例3-1和例3-2兩者中大致可以減小5％的Aeff。
為了增大第一芯子的α，在通過(guò)VAD法或者M(jìn)CVD法制造芯子基材時(shí)，首先制造α大的芯子基材，或者可以通過(guò)HF等的刻蝕或機(jī)械外削來(lái)對(duì)以這些方法制造的芯子基材的表面進(jìn)行外削，僅使用芯子中心的α大的部分。
在使用上述方法時(shí)，從制造的角度看，使α成為大于或等于3也比較容易。
在表10中表示比較例1和在實(shí)施方式2中的實(shí)施例1～實(shí)施例10所示的各光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)和通過(guò)模擬得到的特性值。而且，各特性值是將波長(zhǎng)1550nm的分散設(shè)為0ps/nm/km時(shí)的值，MFD的意思是模區(qū)直徑。而且，折射率分布設(shè)為圖14A所示的W型折射率分布。
實(shí)施例1～實(shí)施例10是利用同一芯子，使向包層的鍺摻雜量變化，使包層和純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC的大小變化的例子，比較例1是使包層和純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC為0，及將包層設(shè)為純二氧化硅的例子。
表10


實(shí)施例1～實(shí)施例10的光纖的任意一個(gè)的分散傾斜的絕對(duì)值都小于或等于0.03ps/nm2/km，截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，Aeff小于或等于12μm2。
而且，如圖10所示，隨著包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC增大，分散傾斜的絕對(duì)值單調(diào)降低至小于或等于0.01ps/nm2/km，截止波長(zhǎng)λc也單調(diào)地向短波長(zhǎng)側(cè)偏移。而且，Aeff也稍稍變小。
因此，關(guān)于實(shí)施例1～實(shí)施例10的折射率分布，為了得到在非線性性方面優(yōu)良的光纖，增大包層對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC非常有效。但是，因?yàn)殡y以均勻地?fù)诫s大量的鍺，所以ΔC最好大于或等于1.0％并且小于或等于1.0％。而且，第一芯子的外徑D1為2～5μm時(shí)可以得到良好的特性。
表11表示實(shí)施方式2的實(shí)施例11～實(shí)施例15和比較例2，表12表示實(shí)施方式2的實(shí)施例16～實(shí)施例19和比較例3的各光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)及其特性值。與表10一樣，實(shí)施例11～15、實(shí)施例16～19的每一個(gè)都使用同一芯子，僅使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC變化的例子。比較例2、比較例3是使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC為0，及將包層設(shè)為純二氧化硅的例子。而且，為了容易比較，將波長(zhǎng)1550nm的分散設(shè)為0ps/nm/km。而且，折射率分布設(shè)為圖14A所示的W型折射率分布。
表11


表12


實(shí)施例11～實(shí)施例15、實(shí)施例16～實(shí)施例19中的任意一個(gè)的分散傾斜的絕對(duì)值都小于或等于0.03ps/nm2/km，截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm，Aeff小于或等于12μm2。
而且，如表11、表12所示，隨著包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC增大，分散傾斜一次單調(diào)地降低，分散傾斜的絕對(duì)值變?yōu)樾∮诨虻扔?.01ps/nm2/km。但是，如實(shí)施例14、實(shí)施例15、實(shí)施例19所示那樣，如果使ΔC過(guò)大，則分散傾斜變得向負(fù)側(cè)增大，分散傾斜的絕對(duì)值再次變得大于或等于0.01ps/nm2/km。而且，隨著ΔC增大，截止波長(zhǎng)λc單調(diào)地向短波長(zhǎng)側(cè)偏移，Aeff變大。
因此，對(duì)于實(shí)施例11～實(shí)施例15、實(shí)施例16～實(shí)施例19的光纖，在ΔC小于或等于0.06％的范圍內(nèi)，使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC增大，對(duì)于分散傾斜的降低和使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移非常有效。
表13表示本發(fā)明的實(shí)施例20～實(shí)施例22和比較例4、表14表示本發(fā)明的實(shí)施例23～實(shí)施例24和比較例5的各光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)及其特性值。與表10相同，實(shí)施例20～實(shí)施例22、實(shí)施例23～實(shí)施例24是每一個(gè)使用相同的芯子，僅使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC變化的例子。比較例4、5是使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC為零，即將包層設(shè)為純二氧化硅的例子。而且，為了容易比較，設(shè)波長(zhǎng)1550nm的分散為0ps/nm/km。而且，折射率分布為圖15A所示的W線段型折射率分布。
表13


表14


這里由于增大ΔC而產(chǎn)生的分散傾斜、截止波長(zhǎng)λc、Aeff的變動(dòng)和具有表11、表12所示的W型折射率分布的情況相同，Δc為小于或等于0.6％的范圍，對(duì)分散傾斜的降低和使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移有效果。
這里，如表13、表14所示，設(shè)置了第三芯子的情況下，雖然截止波長(zhǎng)容易向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向偏移，但通過(guò)向包層摻雜鍺，使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC增大，可以使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移。這樣，即使在截止波長(zhǎng)容易向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移的折射率分布中，通過(guò)利用向包層摻雜鍺的技術(shù)，可以使截止波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)偏移，非常有效。
利用前述的模擬的結(jié)果，實(shí)際進(jìn)行了光纖的制造。表15和表16表示結(jié)果。而且，在表15中表示實(shí)施方式2的實(shí)施例25和比較例6、表16中表示實(shí)施例26和比較例7的各光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)及其特性值。這些比較例和實(shí)施例是每一個(gè)都使用相同的芯子，僅使對(duì)包層摻雜鍺的量變化，使包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC變化的例子。而且，實(shí)施例25、實(shí)施例26摻雜了鍺，使得相對(duì)折射率差ΔC為0.6％。這里，比較例6和實(shí)施例25、比較例7和實(shí)施例26為了容易比較，使分散基本相同地進(jìn)行制造。
表15




表16


實(shí)施例25和實(shí)施例26的每一個(gè)都滿足在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積Aeff小于或等于15μm2，波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)大于或等于25×10-10/W，得到與通過(guò)模擬得到的結(jié)果基本相同的特性。
這里，如果對(duì)比較例6和實(shí)施例25進(jìn)行比較，則實(shí)施例25的分散傾斜減小了0.009ps/nm2/km，截止波長(zhǎng)也向短波長(zhǎng)側(cè)偏移了不到200nm左右。而且，因?yàn)镈1/D2＝0.25，第二芯子區(qū)域?qū)挘詫?shí)施例25的Aeff也比比較；例6稍小一點(diǎn)，結(jié)果，實(shí)施例25的非線性常數(shù)n2/Aeff較大。即使對(duì)比較例6和實(shí)施例26進(jìn)行比較，也可以發(fā)現(xiàn)相同的傾向，可以認(rèn)為增大包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差ΔC非常有效。
通過(guò)將實(shí)施方式2的非線性分散偏移光纖用于光信號(hào)處理裝置，可以在寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)性能穩(wěn)定的光信號(hào)處理。
例如，可以將實(shí)施方式2的光纖使用在圖11所示的光波長(zhǎng)變換器和圖12所示的脈沖壓縮器中。此外，還可以在例如波形整形器等中應(yīng)用實(shí)施方式2的光纖。
本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以容易地導(dǎo)出進(jìn)一步的效果和實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施方式不限于以上說(shuō)明的特定的實(shí)施方式。因此，在不超出權(quán)利要求
及其等同物的發(fā)明概念的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種光纖，包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被設(shè)置在該第三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積小于或等于15μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)n2/Aeff大于或等于25×10-10/W。
2.如權(quán)利要求
1所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的有效芯子截面積小于或等于12μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)n2/Aeff大于或等于35×10-10/W。
3.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述第一芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ1從1.5％至5.0％，所述第二芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ2從-1.4％至-0.1％，所述第三芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ3從0.1％至1.0％。
4.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述第一芯子的相對(duì)折射率差Δ1從2.4％至4.0％，所述第二芯子的相對(duì)折射率差Δ2從-1.4％至-0.7％，所述第三芯子的相對(duì)折射率差Δ3從0.1％至1.0％。
5.如權(quán)利要求
1所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于10ps/nm/km。
6.如權(quán)利要求
1所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于5ps/nm/km。
7.如權(quán)利要求
1所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km。
8.如權(quán)利要求
1所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.01ps/nm2/km。
9.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中在波長(zhǎng)1550nm至1590nm的任意波長(zhǎng)中，光纖縱向的分散的最大值和最小值的差小于或等于1ps/nm/km。
10.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中在波長(zhǎng)1510nm至1590nm的任意波長(zhǎng)中，光纖縱向的分散的最大值和最小值的差小于或等于0.2ps/nm/km。
11.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中截止波長(zhǎng)小于或等于1500nm。
12.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述第一芯子的外徑D1和所述第二芯子的外徑D2的比D1/D2大于或等于0.3并且小于或等于0.8。
13.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述D1/D2大于或等于0.4并且小于或等于0.7。
14.如權(quán)利要求
3所述的光纖，其中所述第二芯子的外徑D2和所述第三芯子的外徑D3的比D2/D3大于或等于0.35并且小于或等于0.99，并且滿足以下的關(guān)系D2/D3＞Δ3+0.25 (0.1％≤Δ3≤0.2％)D2/D3＞(1/2)·Δ3+0.35 (0.2％≤Δ3≤0.6％)D2/D3＞(1/4)·Δ3+0.5 (0.6％≤Δ3≤1.0％)
15.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述第一芯子的折射率分布形狀是α次方分布，α大于或等于3.0。
16.如權(quán)利要求
1所述的光纖，其中所述第一芯子的折射率分布形狀是α次方分布，α大于或等于6.0。
17.一種光信號(hào)處理裝置，該裝置使用的光纖包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被設(shè)置在該第三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積小于或等于15μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)n2/Aeff大于或等于25×10-10/W。
18.如權(quán)利要求
17所述的光信號(hào)處理裝置，所述光信號(hào)處理裝置是光波長(zhǎng)變換器。
19.如權(quán)利要求
17所述的光信號(hào)處理裝置，所述光信號(hào)處理裝置是脈沖壓縮器。
20.一種光纖，包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比所述第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比所述第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積Aeff小于或等于15μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)n2/Aeff大于或等于25×10-10/W，在所述包層中摻雜鍺。
21.如權(quán)利要求
20所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積Aeff小于或等于12μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)大于或等于35×10-10/W。
22.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述包層相對(duì)于純二氧化硅的相對(duì)折射率差為0.1％～1.0％。
23.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ1為1.0％～5.0％，所述第二芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ2為-2.4％～-0.2％。
24.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ1為2.0％～4.0％，所述第二芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ2為-2.0％～-0.6％。
25.如權(quán)利要求
20所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于10ps/nm/km。
26.如權(quán)利要求
20所述的光纖，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于5ps/nm/km。
27.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.03ps/nm2/km。
28.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散傾斜的絕對(duì)值小于或等于0.01ps/nm2/km。
29.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中在波長(zhǎng)1510nm至1590nm的任意波長(zhǎng)中，光纖縱向的分散的最大值和最小值的差小于或等于1ps/nm/km。
30.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中在波長(zhǎng)1510nm至1590nm的任意波長(zhǎng)中，光纖縱向的分散的最大值和最小值的差小于或等于0.2ps/nm/km。
31.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中截止波長(zhǎng)λc小于或等于1500nm。
32.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中截止波長(zhǎng)λc小于或等于1200nm。
33.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子的外徑D1和所述第二芯子的外徑D2的比D1/D2大于或等于0.1并且小于或等于0.8。
34.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子的外徑D1和所述第二芯子的外徑D2的比D1/D2大于或等于0.4并且小于或等于0.7。
35.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中包括第三芯子，該第三芯子處于所述第二芯子的外周，具有比所述第一芯子的折射率低，并且比所述包層部的折射率高的折射率。
36.如權(quán)利要求
35所述的光纖，其中所述第三芯子相對(duì)于所述包層的相對(duì)折射率差Δ3為0.1％～0.9％。
37.如權(quán)利要求
35所述的光纖，其中所述第二芯子的外徑D2和所述第三芯子的外徑D3的比D2/D3大于或等于0.35并且小于或等于0.99。
38.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子的折射率分布形狀是α次方分布，所述α大于或等于3.0。
39.如權(quán)利要求
20所述的光纖，其中所述第一芯子的折射率分布形狀是α次方分布，所述α大于或等于6.0。
40.一種光信號(hào)處理裝置，該裝置使用的光纖包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比所述第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；以及被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比所述第一芯子的折射率低，并且比所述第二芯子的折射率高的折射率的包層，所述光纖在波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積小于或等于15μm2，并且在波長(zhǎng)1550nm的非線性常數(shù)大于或等于25×10-10/W，在所述包層中摻雜鍺。
41.如權(quán)利要求
40所述的光信號(hào)處理裝置，所述光信號(hào)處理裝置是光波長(zhǎng)變換器。
42.如權(quán)利要求
40所述的光信號(hào)處理裝置，所述光信號(hào)處理裝置是脈沖壓縮器。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明提供一種光纖，包括位于中心部的第一芯子；被設(shè)置在該第一芯子外周，具有比第一芯子的折射率低的折射率的第二芯子；被設(shè)置在該第二芯子的外周，具有比第一芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的第三芯子；以及被設(shè)置在該第三芯子的外周，具有比第三芯子的折射率低，比第二芯子的折射率高的折射率的包層。在本光纖中，特別是波長(zhǎng)1550nm的分散的絕對(duì)值小于或等于20ps/nm/km，在波長(zhǎng)1550nm的有效截面積小于或等于15μm
文檔編號(hào)GKCN1648699SQ200510005781
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年1月25日
發(fā)明者宮部亮, 廣石治郎 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan