(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
1520nmから1565nmの波長範囲内の伝送波長での正の分散（Ｄｔｆ）及び1520nmから1565nmの波長範囲内の正の平均分散傾斜（Ｓｔｆ）を有する光伝送ファイバの分散及び分散傾斜を補償するための、クラッドガラスによって包囲されて且つ中央に配置されたコアを含むシリカベース分散補償光導波路ファイバであって、
（Ａ）前記コアは、半径の増加方向において順に、
（ｉ） 所定の屈折率を有する中央コア領域と、
（ii） 前記クラッドガラスの屈折率よりも低い屈折率を有するコアモート領域と、
(iii) 前記クラッドガラスの屈折率と前記中央コア領域の屈折率との中間の屈折率を有するコアリング領域と、を含み、
（Ｂ）前記クラッドガラス及び前記コアの屈折率分布は、Ｄｄｃｆを1520nmから1565nmの波長範囲内の伝送波長での分散、Ｓｄｃｆを1520nmから1565nmの波長範囲内の平均分散傾斜とすると、
０＞Ｓｄｃｆ＞２Ｄｄｃｆ（Ｓｔｆ／Ｄｔｆ）
の範囲内の平均分散傾斜Ｓｄｃｆを有し、Ｄｄｃｆが−２０から−120ps/nm-kmの範囲内となるように選択され、
（Ｃ）前記波長で１dB/km以下の減衰を与えることを特徴とする分散補償ファイバ。
【請求項２】
前記コアリング領域の半径よりも大なる半径で、前記クラッドガラスの屈折率よりも小である屈折率の第２コアモート領域を更に有していることを特徴とする請求項１記載の分散補償ファイバ。
【請求項３】
1520nmから1565nmの前記波長範囲内での分散傾斜が０と−1.2ps/nm2-kmとの間であることを特徴とする請求項１又は２記載の分散補償ファイバ。
【請求項４】
カットオフ波長、伝送波長及びベンドエッジ波長を有し、前記屈折率分布に関連するカットオフ波長は、前記伝送波長が前記カットオフ波長と前記ベンドエッジ波長の間のほぼ中間となる値を有することを特徴とする請求項１乃至３のうちの１に記載の分散補償ファイバ。
【請求項５】
Ｄｔｆが15+/-５ps/nm-kmの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至４のうちの１に記載の分散補償ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、零分散波長が伝送波長とは実質的に異なる伝送リンク上における低分散且つ低減衰である単一モード伝送のためのシステム及びそのシステムに用いられる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ伝送リンクの長さを制限する重大な要因は減衰である。シリカをベースとした光ファイバの設計及び製造においては、光ファイバの減衰性能は１９７０年代では２０ｄＢ／ｋｍであったのが今日では理論的最小値に近い値まで改善されており、１３１０ｎｍでは約０．３５ｄＢ／ｋｍであり、また１５５０ｎｍでは約０．２ｄＢ／ｋｍである。
【０００３】
さらに、希土類ドーパントを用いた光ファイバ増幅器が公知であり、そして最近では種々の商用システムが利用できるようになっている。例えば、１９８８年１２月１日発行のアプライド・オプティクス（ＡＰＰＬＩＥＤ  ＯＰＴＩＣＳ）誌第２７巻第２３号のアーミテージ（Ａｒｍｉｔａｇｅ）氏による「３−レベルファイバ増幅器：理論モデル（Ｔｈｒｅｅ−ｌｅｖｅｌ  ｆｉｂｅｒ  ｌａｓｅｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：ａ  ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ  ｍｏｄｅｌ）」、及びそこで引用されている文献を参照されたい。これらのファイバ増幅器は、ファイバの減衰に基因するリンク長制限を実質的に軽減することが出来る。今日までのところ、唯一の実用ファイバ増幅器は１５２０から１５６５ｎｍの近辺で動作し、その範囲ではＥｒ３＋ドーパント・イオンに遷移が存在する。
【０００４】
他の重要なリンク長制限は、伝送リンクを形成する光ファイバにおける材料分散及び導波路分散に基因して生ずる全色分散（ｔｏｔａｌ  ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）である。ガラスファイバ導波路中での光の速度はその光の波長の関数であるから、分散はある範囲の波長を含むパルスに対するパルス拡散の原因となる。パルスの拡がりはファイバ分散、ファイバ長さ、及び光源のスペクトル幅の関数である。光源の波長の範囲が非常に狭いシステムでも、すべての光源の波長範囲が例えばレーザー光源チャープに基因してある程度は拡がる。
【０００５】
標準的なステップ・インデックス単一モード・ファイバでは、全色分散対波長のグラフは主として材料分散の関数であり、正の傾斜をもったほぼ直線の曲線として描くことができる。この曲線はほぼ１３１０ｎｍで零交差を有し、１５５０ｎｍにおいて約１５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの値に達する。カリフォルニア州サンディエゴのアカデミックプレス社（Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．）から１９８９年に出版されているアグラワル（Ａｇｒａｗａｌ）氏による「非線形ファイバ光学（Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ）」の第１１頁を参照されたい。このような従来のファイバでは、分散がほぼ零となる１３１０ｎｍ付近で帯域幅が最大となる。これらの従来のファイバは１３１０ｎｍ付近での動作のために最適化されている（以下では、１３１０ｎｍ動作での最適化と称する）と言われている。
【０００６】
他方、ＧｅＯ２−ＳｉＯ２ガラスで作成された従来の単一モード・ファイバにおける最小理論減衰は１５５０ｎｍの領域にあって、これはレイリー散乱及び赤外線吸収に基因する。伝送が１３１０ｎｍで行われる場合には、標準のステップ・インデックスファイバは、１５５０ｎｍにおける理論最小値の約１．７５倍の減衰を有する。標準のステップ・インデックス光ファイバが実質的な分散を生ずる１５５０ｎｍにおける伝送では、分散の効果が減衰上の利益を上回るから、リンク長は分散で制限される。
【０００７】
ファイバのトータル・パフォーマンス（ｔｏｔａｌ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）が分散と減衰との両方の関数であるとき、１５５０ｎｍにおける分散を最小限に抑えて、その波長範囲における最小減衰を利用するための種々の試みがなされている。分散対波長曲線の零交差を１５５０ｎｍ領域にシフトする種々の「分散シフト」ファイバ設計（“ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−ｓｈｉｆｔｅｄ”ｆｉｂｅｒ  ｄｅｓｉｇｎｓ）が開発されている。例えば、１９７９年６月７日発行のエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第１５巻第１２号第３３４及び３３５頁のコヘン（Ｃｏｈｅｎ）、リン（Ｌｉｎ）及びフレンチ（Ｆｒｅｎｃｈ）氏の寄稿、バガバチューラ（Ｂｈａｇａｖａｔｕｌａ）氏の米国特許第４、７１５、６７９号、１９８２年１月発行のオプティクス・レターズ（ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第４３乃至４５頁のサイフィ（Ｓａｉｆｉ）氏等による「三角形プロファイルシングルモードファイバ（Ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ−ｐｒｏｆｉｌｅ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒ）」、オーハシ（Ｏｈａｓｈｉ）氏等の米国特許第４，７５５，０２２号、１９８６年２月のオプティカル・ファイバ通信学会会議（Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）におけるテクニカル・ダイジェストのＷＦ１のバガバチューラ（Ｂｈａｇａｖａｔｕｌａ）氏による「分散シフト及び分散平坦化シングルモード設計（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−ｓｈｉｆｔｅｄ  ａｎｄ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−ｆｌａｔｔｅｎｅｄ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｄｅｓｉｇｎｓ）」、及び１９８７年半導体デバイス材料国際会議記録（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ  １９８７，Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔ  ｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ，  Ｉ．Ｅ．Ｉ．Ｃ．Ｅ）の第２乃至２１７頁のタナカ（Ｔａｎａｋａ）氏らによる「デュアルシェープ型屈折率分布を有する低損失分散シフトファイバ（Ｌｏｗ−Ｌｏｓｓ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｄｕａｌ  Ｓｈａｐｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｄｅｘ  Ｐｒｏｆｉｌｅ）」を参照されたい。これらの分散シフトファイバは分散対波長曲線を全体として右方に（長い波長の方向へと）シフトさせるために負の導波路分散を生ずる特別の屈折率分布に基づいている。
【０００８】
さらに、１３００ｎｍと１５５０ｎｍの両方の伝送領域で零分散交差を有する種々の「分散フラット」ファイバ（“ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｆｌａｔｔｅｎｅｄ”ｆｉｂｅｒｓ）が設計されている。例えば上述したバガバチューラ氏の米国特許及び上記文献、更に、１９７９年１０月２５日付けエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第１５巻第２２号第７２９乃至７３１頁のオカモト（Ｏｋａｍｏｔｏ）氏等による「シングルモードファイバにおける広帯域に亘る分散の最小化（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ  ｏｖｅｒ  ａ  ｗｉｄｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒａｎｇｅ）」、オカモト（Ｏｋａｍｏｔｏ）氏等による米国特許第４，５２５，０２７号、コヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等による英国特許第２，１１６，７４４号、１９８２年１１月２５日付けエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第１８巻第２４号第１０２３及び１０２４頁のコヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等による「１．２８μｍ−１．６５μｍの波長範囲に亘り２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍ以下の分散を有する低損失４部分−クラッドシングルモードファイバ（Ｌｏｗ−ｌｏｓｓ  Ｑｕａｄｒｕｐｌｅ−ｃｌａｄ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｂｅｌｏｗ  ２  ｐｓ／ｋｍ−ｎｍ  ｏｖｅｒ  ｔｈｅ  １．２８μｍ−  １．６５μｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｒａｎｇｅ）」、１９８３年２月２８日付けオプティカル・ファイバ通信学会会議（Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）におけるテクニカル・ダイジェストのＭＦ４のコヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等による「超広帯域シングルモードファイバ（Ｕｌｔｒａｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ）」、１９８３年のプロシーディングスＳＰＩＥ（Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ）第４２５巻第２８乃至３２頁のコヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等による「シングルモードファイバを形成するための系統的アプローチ（Ａ  ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｌｉｇｈｔｇｕｉｄｅｓ）」、１９８３年のプロシーディングスＳＰＩＥ（Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ）第４２５巻第５５乃至６２頁のシアース（Ｓｅａｒｓ）氏等による「シングルモードファイバにおける分散スペクトルの軸方向均一性の測定（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ａｘｉａｌ  ｕｎｉｆｏｔｍｉｔｙ  ｏｆ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒａ  ｉｎ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ）」、ユンガー（Ｕｎｇｅｒ）氏の米国特許第４，６９１，９９１号、１９８３年１０月１３日付けエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第１９巻第２１号第８８５及び８８６４頁のフランセイス（Ｆｒａｎｃｏｉｓ）氏の「４部分−クラッドファイバにおける分布機構：モード結合、分散及び純曲げ損失（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ  ｉｎ  Ｑｕａｄｒｕｐｌｅ−ｃｌａｄ  ｆｉｂｅｒｓ：ｍｏｄｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ，ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｕｒｅ  ｂｅｎｄ  ｌｏｓｓｅｓ）」、及びシゲ���ツ（Ｓｈｉｇｅｍａｔｓｕ）氏等の欧州公開特許公報第０２８３７４８号を参照されたい。
【０００９】
幾つかの文献において、分散フラットファイバは零交差の付近で傾斜が低下し、それによって伝送波長の近傍における比較的広い波長範囲において低分散伝送を可能にするという利点をも有していることを開示している。例えば、オカモト（Ｏｋａｍｏｔｏ）氏等の米国特許第４，３７２，６４７号及びラザイ（Ｌａｚａｙ）氏等の米国特許第４，４３９，００７号を参照されたい。
【００１０】
ある種の分散フラットファイバ設計は、１３００ｎｍから１５５０ｎｍまでの範囲内の波長において僅かに負の全分散を生ずる。１９８３年４月２５日付けエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第１９巻第９号第３１７及び３１８頁の。バガバチューラ（Ｂｈａｇａｖａｔｕｌａ）氏等による「低損失・低分散セグメントコアシングルモードファイバ（Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ−ｃｏｒｅ  Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ  ｗｉｔｈ  Ｌｏｗ  Ｌｏｓｓ  ａｎｄ  Ｌｏｗ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）」において、図３には１３００ｎｍで約−５ｐｓ／ｋｍ−ｎｍから１５５０ｎｍで約−２ｐｓ／ｋｍ−ｎｍまで変化する全分散対波長曲線を有する分散フラットファイバ設計Ｃが示されている。この分散フラット設計は、必要とされる分散補償ファイバの長さが伝送ファイバの長さの７〜８倍となるので、１５５０ｎｍにおける分散補償のためには実用的でない。同様の分散対波長曲線がリード（Ｒｅｅｄ）氏の米国特許第４，８５２，９６８号の第９欄第２５乃至３０行目に記載されている。
【００１１】
１９８２年４月発行のオプティクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第７巻第４号第１８３及び１８５頁のコヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等による「シングルモードファイバにおける分散スペクトルの形の調整によるバンド幅の制御（Ｔａｉｌｏｒｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓｈａｐｅｓ  ｏｆ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒａ  ｔｏ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｂａｎｄｗｉｔｈｄｓ  ｉｎ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒ）」ではコンピュータ・シュミレーションによる「ダブル・クラッド」ファイバ（“ｄｏｕｂｌｅ−ｃｌａｄ”ｆｉｂｅｒｓ）における分散フラット化に関して開示している。第８５頁の図６は、「短波長零交差が材料分散零交差よりも短い波長に移動されうると考えられる」と著者が主張する１つのシュミレートされたファイバ設計を含んでいる。零交差を左へとシフトすることに加えて、このシュミレートされた設計は、１４５０ｎｍ波長領域における非常に急激な負の傾斜と、この領域における−４０ｐｓ／ｋｍ−ｎｍよりも小さい全色分散を示している。コヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等の米国特許第４，４３５，０４０号では、第６欄第４５〜５４行目に図６に関する比較開示を含んでいる。
【００１２】
この文献は１５５０ｎｍ領域に関してどういうことを示しているのか明らかではない。分散曲線が単にルーラーで延長されただけであれば、１５５０ｎｍにおける値は全体のスケールの数倍だけ図６の測定スケールからはずれることになるであろう。ケース３のシュミレーションは１３１０ｎｍよりも小さい波長における零交差を生ずることに関するものであるから、この文献には１５５０ｎｍに関しては開示されても暗示されてもいない。
【００１３】
上記コヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏等の「シングルモードファイバにおける分散スペクトルの形の調整によるバンド幅の制御」の文献から明らかなことは、全分散曲線の傾斜の絶対値（約２ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍ）は、１３１０ｎｍにおける伝送に対して最適化された標準の単一モードファイバの場合の全分散曲線の傾斜（それは約０．０６ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍ）よりもはるかに大きいということである。この設計のファイバは１５５０ｎｍの光を伝送しないと考えられる。このようなファイバは１ｄＢ／ｋｍよりもはるかに大きい、非常に大きな減衰を有するであろう。このシュミレートされたファイバは多くの理由で１５５０ｎｍウインドウ（約１５２０ｎｍ−１５６５ｎｍ）における分散補償ファイバとしては実用的ではないであろう。第１に、このファイバは１５５０ｎｍ領域における光を伝送しないであろう。なぜなら、非常に大きく負方向に傾斜した分散対波長曲線を示すからであって、この実際のファイバのベンドエッジ波長（ｂｅｎｄ−ｅｄｇｅ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）は１５２０ｎｍよりも大幅に低いと予想されるからである。ここで、ベンドエッジ波長とは、真っ直ぐなファイバが基本モードを伝播しなくなる波長のことである。
【００１４】
第２に、伝送波長のわずかな変化であっても分散補償効果には大きな変化を生じさせ、故に、従来の１３１０ｎｍ伝送リンクにおける正の分散を打ち消すのに必要な分散補償ファイバの長さには大きな変化を生ずることになる。さらに、著者等はこれらの「考えられ得る」シュミレートされたファイバを製造することの困難性を認めており、「予想されうるように、ダブル・クラッド光導波路の潜在的に魅力のある特性は、直径及び屈折率差に厳しい較差を要求する」と述べている（第１８５頁、第１欄、第１段）。
【００１５】
リンクにおける全色分散を打ち消すための分散補償手段を有する伝送リンクに対する技術が提案されている。コゲルニク（Ｋｏｇｅｌｎｉｃｋ）氏等の米国特許第４，２６１，６３９号は単一モード・ファイバ伝送システムにおけるパルス分散を最小限におさえるための光パルス等化技術に関するものである。（また、１９８０年１１月発行のオプティクス・レターズ（ＯＰＴＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第５巻第５号第４７６乃至４７８頁のリン（Ｌｉｎ）、コゲルニク（Ｋｏｇｅｌｎｉｃｋ）及びコヘン（Ｃｏｈｅｎ）氏による「１．３−１．７μｍスペクトル領域におけるシングルモードファイバの低分散伝送の光パルス等化（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ“Ｏｐｔｉｃａｌ−ｐｕｌｓｅ  ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｏｗ−ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｔｏｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｉｎ  ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ  ｆｉｂｅｒｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  １．３−１．７μｍ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）をも参照されたい。）かかるコゲルニク（Ｋｏｇｅｌｎｉｃｋ）氏のシステムでは、伝送ファイバの負の分散がイコライザ・ファイバの正の分散によって打ち消される。２本のファイバの長さはそれらの分散値の比に基づいて整合される。
【００１６】
上記米国特許第４，２６１，６３９号に記載されている実施例（第４欄第２６〜５６行目）では、１５６０ｎｍで最小分散を有する１００ｋｍの伝送ファイバを通じて１５５０ｎｍにおいて５ｎｍのスペクトル幅を有する信号の伝送であって、（−０．８ｐｓ／ｎｍ−ｋｍ）（１００ｋｍ）（５ｎｍ）＝−４００ｐｓｅｃの分散を生じる。１３５０ｎｍの単一モード・ファイバがイコライザ・ファイバとして意図されており、かつ１５５０ｎｍにおけるそれらの分散は約１６ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであるから、５ｋｍの長さのイコライザ・ファイバで４００ｐｓｅｃの分散を生じ、かつそれによって合成リンクにおける全分散を打ち消して零にする。
【００１７】
上記リン氏等による文献（第４７７頁）において記載されている実施例は、１５１０ｎｍで零分散を有する１ｋｍファイバと、１３２０ｎｍで零分散を有する０．７６ｋｍファイバを伴った伝送リンクである。この合成ファイバの場合の全分散曲線の零交差は１４２０ｎｍと測定される。
上記米国特許第４，２６１，６３９号のシステムは重大な問題を有している。伝送ファイバの零分散波長と光源波長との差が小さい場合には、前記特許で説明されているように、比較的短い長さの市販のイコライザ・ファイバを使用することができる。しかしながら、上記リン氏等による文献において示されているように、波長の差が大きい場合には、それに伴って長い長さのイコライザ・ファイバが必要とされ、リンク長が減衰で制限されるようになる。従って、コゲルニク氏の考え方は、本発明が関係する基本的な問題を解決することはできない。すなわち、１３１０ｎｍにおいて零分散を有する伝送ファイバに対して１５５０ｎｍ光源を利用した実用的な伝送システムを実現することはできない。
【００１８】
同じ難点を有する同様のシステムが１９８５年１１月２１日発行のエレクトロニクス・レターズ（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第２１巻第２４号第１１７１及び１１７２頁のラーナー（Ｌａｒｎｅｒ）及びバガバチューラ（Ｂｈａｇａｖａｔｕｌａ）氏による「シングルモードリンクにおける分散減少（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅ−ｆｉｂｅｒ  ｌｉｎｋｓ）」に記載されている。このシステムでは、１３１０ｎｍで零分散を有する１ｋｍ及び２．５ｋｍの標準の単一モード・ファイバが、１５５０ｎｍで零分散を有する分散シフト・ファイバの６０ｋｍリンクに付加され、そのリンクの零分散の波長を１５４１ｎｍの光源波長に向かってシフトさせている。改善された伝送性能が測定されかつグラフ化されている。
【００１９】
米国特許第４，９６９，７１０号はさらに他の分散補償技術であって、ＳｉＯ２をベースとした光ファイバにおける分散を補償するためにフッ化物ガラスをベースとしたファイバを用いることに関するものである。フッ化物ガラスをベースとしたファイバの零分散波長は約２０００ｎｍである。そこに記載された仮想の例では、伝送波長において合成リンクに対する零分散を実現するために、１３２０ｎｍにおいて零分散を有するＳｉＯ２をベースとした光ファイバ１ｋｍが、２０００ｎｍにおいて零分散を有するフッ化物ガラスをベースとしたファイバ０．５４ｋｍと結合されている（第６欄第２４〜２６行目及び第７欄第４８〜５９行目を参照されたい）。標準の分散規定を用いると、１５５０ｎｍにおける標準ファイバの分散は、約１５ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとなり、従ってフッ化物ガラスファイバのそれは約−３３ｐｓ／ｋｍ−ｎｍとなるであろう。（分散の定義に対する符号の付け方が異なっているために、上記米国特許第４，９６９，７１０号の図４と図５では分散対波長のグラフが上下に反転していることに注目されたい。本発明の目的に対しては、カリフォルニア州サンディエゴのアカデミックプレス社（Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ，Ｉｎｃ．）から１９８９年に出版されているアグラワル（Ａｇｒａｗａｌ）氏による「非線形ファイバ光学（Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｆｉｂｅｒ  Ｏｐｔｉｃｓ）」の第１０頁に示されている如く、米国で慣用されている符号の付けかた及び分散方程式に従うものである。
【００２０】
この技術は、上記米国特許第４，２６１，６３９号のイコライザ・ファイバよりも短い長さのフッ化物ガラスファイバを使用できるようにするが、上記米国特許第４，９６９，７１０号で要求されているフッ化物ガラスファイバは現在一般に入手不可能であるという難点がある。
欧州特許公開公報第００８９６５５号は約１６００ｎｍにおいて零材料分散交差を有するフッ化物ガラス（６２ＨｆＦ４−３３ＢａＦ２−５ＬａＦ３）で作成されたファイバに関するものである（図３参照）。この欧州特許公開公報の図３は、このようなフッ化物ガラスを用いた分散シフト・ファイバ分布では−１０ｐｓ／ｋｍ−ｎｍのように低い分散値が可能であり得ることを示唆している。
【００２１】
他の多くの分散補償技術が従来技術で検討されている。米国特許第４，７５０，８０２号は分散補償のためのファイバ・ディレイライン・アレイに関するものである。米国特許第４，７６８，８５３号は分散変換器として多モードファイバのセグメントを用いた分散補償システムに関するものである。米国特許第４，９１３，５２０号はレーザー出力パルス幅を圧縮するために自己位相変調を用いるパルス圧縮技法に関するものである。米国特許第４，９７９，２３４号は飽和半導体レーザー増幅器を用いたパルス圧縮技法に関するものである。
【００２２】
【本発明が解決しようとする課題】
上述のように、本発明の第１の課題は約１３１０ｎｍにおいて零分散を有する伝送ファイバを通じて伝送するものであって、１５５０ｎｍのウィンドウ内に所定の波長の光源を利用した伝送システムの設計及び実施である。今日敷設されているファイバ伝送リンクのうちの圧倒的多数が約１３１０ｎｍで零分散を有する光ファイバを基礎としているから、この課題は商業的に重要である。既存の標準的な単一モードの１３１０ｎｍで最適化された光ファイバ・ルートをより高い容量にアップグレード（ｕｐ  ｇｒａｄｉｎｇ）することはロングホール（ｌｏｎｇ−ｈａｕｌ）通信提供者にとって非常に関心の高い問題である。
【００２３】
例えば、標準のステップ・インデックス単一モード・ファイバを通じて伝送する１５５０ｎｍシステムの場合には、ファイバの約１５ｐｓ／ｋｍ−ｎｍの正の分散レベルによって、４０チャンネル（あるいはそれ以上の）５０−５００ＭＨｚ  ＡＭビデオ信号に歪みを生じさせ、かつリンク長を５ｋｍ以下に制限する。１９９０年９月のライトウェーブ・テクノロジー誌（ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＬＩＧＨＴＷＡＶＥ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）第８巻第９号第１３７９乃至１３８５頁のボダネル（Ｖｏｄｈａｎｅｌ）氏等による「１０Ｇｂ／ｓのＡＳＫ、ＦＳＫ及びＤＰＳＫ光システムにおける直変調ＤＦＢレーザの性能（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  Ｄｉｒｅｃｔｌｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  ＤＦＢ  Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  １０−Ｇｂ／ｓ  ＡＳＫ，  ＦＳＫ，  ａｎｄ  ＤＰＳＫ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）」では、１５５０ｎｍＤＦＢレーザーの直接強度変調及び直接検知を用いた１０Ｇｂ／ｓ伝送実験において、標準の１３００ｎｍ最適化ファイバを通じての伝送は、許容できないビット・エラー・レートが生じないためには３ｋｍ長さに制限されることを述べている。
【００２４】
理想的には、既存の１３１０ｎｍ最適化リンクに対するアップグレード法は、増大されたデータ・レートと（より長いスパン容量を介した）電子再生器サイトのバイパス化の両方を含み、既存のファイバが新しい装置を最少限に抑えてさらに効率的に使用できるようにすることであろう。１５５０ｎｍ波長ウィンドウ（約１５２０ｎｍ−１５６５ｎｍ）では、エルビウムをドープした光ファイバ増幅器（ＯＦＡｓ）が減衰損失制限を効果的に除去することができる。しかし、１３１０ｎｍ波長ウィンドウでは、光ファイバ増幅器は利用できない。
【００２５】
１９９０年８月のＩＥＥＥフォトニクス・テクノロジ・レターズ（ＩＥＥＥ  ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  ＬＥＴＴＥＲＳ）誌第２巻第８号第５８５乃至５８７頁のグナウク（Ｇｎａｕｃｋ）氏等による「５Ｇｂ／ｓ伝送システムにおけるファイバ全色分散の光等化（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｉｎ  ａ  ５−Ｇｂ／ｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）」は、反射形ファブリーペロー干渉計を用いた分散等化技法に関するものである。この文献はその等化処理で６ｄＢの損失を認めているが、その損失は光増幅によって補償され得るかあるいは光サーキュレータを用いて軽減され得る、と述べている（第２欄第１乃至５行目）。
【００２６】
１９９１年１月のケーブルテレビ・エンジニア学会（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｃａｂｌｅ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）の会報（Ｐｒｏｃ．Ｍａｎｕａｌ）の第１６１乃至１６６頁のギセル（Ｇｙｓｅｌ）氏による「１５５０ｎｍ窓を使用したＣＡＴＶ用ＡＭ光伝送リンク（ＣＡＴＶ  ＡＭ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｌｉｎｋｓ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  １５５０  ｎｍ  Ｗｉｎｄｏｗ）」は、１３１０ｎｍにおいて零分散を有する単一モード・ファイバでの１５５０ｎｍ伝送によって生ずる分散を補償する電気的分散補償回路に関するものである。この電子的技法はそれが依存するフィルタ装置の動作波長範囲が狭いことによる制限をうける。
【００２７】
分散補償技術における上述の問題点を考慮すると、ファイバを基礎とした分散補償システムに対する重大な商業上の必要性が存在する。本発明の１つの目的はファイバの減衰及び全色分散に基因するリンク長に対する制限が最小限であるすべてファイバからなる光伝送リンクを提供することである。本発明の他の目的は、本質的に１３１０ｎｍで最適化されたファイバをそれがあたかも分散シフトファイバであるかのように１５５０ｎｍ波長ウィンドウ内で動作させ、伝送帯域幅を実質的に増大されかつ／または複合二次（ＣＳＯ）歪みを軽減させるようになし得る単純なファイバを基礎とした全光分散補償技術を提供することである。
【００２８】
本発明の他の目的は、大なる負の分散を有し、１５５０ｎｍで動作するエルビウムをドープした光ファイバ増幅器システムの提供であって、当該システムは、追加の減衰を与えないため、１５５０ｎｍでの正の分散を有する伝送リンクと結合され得る。
本発明の他の目的は、１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの波長範囲で大なる負の全色分散を与える分散補償ＳｉＯ２−ＧｅＯ２ガラスファイバを提供することである。本発明の他の目的は、１３１０ｎｍにおける伝送に対して最適化されたファイバの標準長リンクにおける分散を補償するために比較的短い長さで用いることができるこの種のファイバを提供することである。本発明のさらに他の目的は市販の標準ファイバのｋｍ当たりの減衰の５倍より大でない、好ましくは３倍よりも小さい低減衰のこの種の分散補償ファイバを提供することである。
【００２９】
本発明の他の目的は、１５５０ｎｍ波長範囲において特定のリンクに対する分散フラット化を与えるように傾斜が制御された全分散対波長曲線を有するファイバの作成である。この特徴は、本明細書中では「傾斜補償（ｓｌｏｐｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）」として記述されており、これにより、１本のファイバ上の多重化された幾つかの信号のいずれかに対して、あるいは発信レーザーの平均波長及びスペクトル幅のより大きな範囲に対して、相対的に広い波長窓の生成を許容する。本発明の１つの実施例では、分散曲線の傾斜は０から−１．２ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍまでの範囲内である。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記及び他の目的が本発明によって達成されるものであり、１つの実施例では、本発明は負の導波路分散を生ずるように調整された屈折率分布を有するシリカをベースとした分散補償光導波路ファイバを具備し、そのファイバの全分散が１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの範囲内の所定の波長で−２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍよりも小であるようになされている。
【００３１】
他の実施例では、本発明は１２９０ｎｍと１３３０ｎｍの間の範囲内の波長で低分散動作するように最適化された少なくとも４０ｋｍの標準の単一モード伝送ファイバと、この標準の単一モード伝送ファイバの長さの約二分の一よりも小なる長さをもって負の導波路分散を発生するように調整された屈折率分布を有する分散補償光導波路ファイバとの直列結合よりなる分散を補償された光伝送リンクを具備しており、この分散を補償された光伝送リンクの光源スペクトル幅のｎｍ当たりの全分散が１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの波長範囲内の所定の波長において３００ｐｓ／ｎｍよりも小であるようになされている。
【００３２】
さらに他の実施例では、本発明は１２９０ｎｍと１３３０ｎｍの間の波長において低減衰動作をするように最適化された標準の単一モード伝送ファイバに使用するための分散補償器を具備し、この補償器は１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの範囲内の所定の波長で負の全色分散を有する分散補償ファイバと直列に接続された光ファイバ増幅器を具備しており、この光ファイバ増幅器は前記所定の波長で増幅を与えるようになされている。
【００３３】
他の実施例では、本発明は１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの範囲内における所定の波長で動作する光源、光検知器、光伝送ファイバ、分散補償ファイバ、及び前記光源と検知器との間に接続された光ファイバ増幅器からなり、前記光伝送ファイバは１２９０ｎｍと１３３０ｎｍの間の範囲内における波長での低分散動作に対して最適化されており、前記分散補償ファイバは負の導波路分散を発生するように調整された屈折率分布を有しており、前記ファイバの全分散が１５２０ｎｍから１５６５ｎｍまでの範囲内の所定の波長において−２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍより小さくなるようになされている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明による伝送システムは、図１に示されている多数のシステム要素を用いている。１２９０ｎｍと１３３０ｎｍの範囲内における１３１０ｎｍのような波長の零分散を有する標準の単一モード光ファイバよりなる伝送リンク２（以後これを「１３１０ｎｍ伝送リンク」と呼ぶ）に５５０ｎｍ光源が入射する。１３１０ｎｍ伝送リンク２の端部において、信号がエルビウムをドープされた光ファイバ増幅器（ＯＦＡ）３に結合される。このような増幅器は公知である。例えば、米国特許第４，９５９，８３７号、第５，００５，１７５号、及び第５，０６７，７８９号を参照されたい。本発明の１つの実施例によれば、その増幅された信号が分散補償ファイバ４に結合される。分散補償ファイバ４は伝送リンクにおけるＯＦＡ３の両側に配置されうる。特定の実施例では、分散補償ファイバ４は、伝送リンク２の長さに依存して、ＯＦＡを伴うことなしに使用されてもよい。当該信号が検知器５に送出される前にＯＦＡ３からの不要な増幅された自然放出（ＡＳＥ）を濾波するために帯域フィルタ６が使用される。
【００３５】
本発明の他の実施例では、分散補償ファイバ４の屈折率分布を有するファイバからなり、且つ光増幅器の性能を高めるためにアルミナを添加若しくは添加せずに、コアにＥｒドーピングを含む分布型ファイバ増幅器で、ＯＦＡ３と分散補償ファイバ４を置換しうる。コア中に分布されたＥｒドーピングを有する分散シフトファイバに関しては、１９９０年の米国光学会（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ）の光増幅器とその応用に関する技報第１３巻第１３８乃至１４１頁の、タナカ（Ｔａｎａｋａ）氏等の「減衰フリーの分布したエルビウムを添加した分散シフトファイバ（Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ  Ｆｒｅｅ，  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｄｏｐｅｄ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｅｒｂｉｕｍ）」と対比されたい。
【００３６】
信号が分散補償ファイバ４に結合されると、その信号は伝送リンク２内で誘起された正の分散によって判別しにくくなりうる。本発明の分散補償ファイバ４は分散されたパルスを等化し、かつ信号が検知器５によって受信されたときにその信号を読み取り可能にするための実用的で且つ廉価な低減衰手段を与える。ＯＦＡ３が適当なレベルの光増幅を与える場合には、全伝送リンクの長さを増大させるために、検知器５を付加的な伝送リンクで置換しうる。
【００３７】
これらのシステム構成は、１３１０ｎｍファイバでの分散限界によって許容されてきた他の場合よりも、より長いリンク長を許容する。
図２は１３１０ｎｍ及び１５５０ｎｍ信号の高ビット・レート伝播を同時に許容する本発明の他の実施例を示している。ＷＤＭカプラ１９が１３１０ｎｍ光源１１及び１５５０ｎｍ光源１１ａからの信号を１３１０ｎｍ伝送リンク１２に結合する。１３１０ｎｍ伝送リンク１２の出力側におけるＷＤＭカプラ１６はそれら２つの信号をそれらの波長に基いて分割する。このようなカプラは公知であって、例えば米国特許第４，９３８，５５６号、第４，９４１，７２６号、及び第４，９５５，０２５号を参照されたい。１３１０ｎｍ信号はレピータ１７によって処理され、かつ１５５０ｎｍ信号はＯＦＡ１３によって増幅され、それの分散が分散補償ファイバ１４によって補償される。再生された１３１０ｎｍ信号及び増幅され、分散補償された１５５０ｎｍ信号は、他の伝送リンクに再導入されるためにＷＤＭカプラ１８によって再結合される。
【００３８】
図３は本発明の他の実施例を示しており、この実施例では、１５５０ｎｍ光源２１が分散補償ファイバ２４に入射するが、これによってＯＦＡ２５によって増幅されるべき１５５０ｎｍ信号を先行して歪ませるので、１３１０ｎｍ伝送ファイバ２２の後続の長さ部分中を伝播した後で、全色分散が実質的に打ち消される。１３１０ｎｍ伝送ファイバ２２からの分散補償された信号はＯＦＡ２３によって増幅され、光帯域フィルタ２６によって濾波され、そして検知器２７によって受信される。
【００３９】
図４は非常に長い１３１０ｎｍ伝送リンクを通じての１５５０ｎｍ信号の高ビット・レート伝播を許容する他の実施例を示している。光源２８は、続くＯＦＡ３０によって増幅される１５５０ｎｍ信号を先行して歪ませるように分散補償ファイバ２９に導入され、１３１０ｎｍ伝送ファイバ３１の長い長さ部分を通じて伝播した後に、全色分散が部分的にのみ補償される。弱い信号はＯＦＡ３２によって増幅され、帯域フィルタ（ＢＰＦ）３３によって濾波され、そして検知器３５に到達する前に分散補償ファイバ３４によって分散を補正される。この実施例は所定の高いビット・レートで１３１０ｎｍ伝送リンクによる最も長い非中継距離の１５５０ｎｍ伝送を許容しうる。
【００４０】
分散補償ファイバに対する長さ計算の方法は、図１に示されたシステムに関する下記の例によって示される。１５５０ｎｍにおいて約１５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散を有する５０ｋｍの伝送ファイバ２の場合には、光源スペクトル幅のｎｍ当たりの全伝送ファイバ分散は７５０ｐｓ／ｎｍである。本発明の１つの実施例では、分散補償ファイバ４は−３０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散を有しており、５０ｋｍの伝送リンクにおける正の分散を完全に補償するためには、２５ｋｍの長さを必要とする。この長さの値は正確である必要はなく、精密でなければ分散を生ずるが、従来のシステムではシステムパラメータに応じて一定レベルの分散が許容される。伝送ファイバ及び分散補償ファイバの長さは特定の伝送波長（典型的には１５２０ｎｍから１５６５ｎｍの範囲）でシステムを零交差に微同調するために変化させうる。本発明の分散補償伝送システムでは、分散補償ファイバの所要長は１３１０ｎｍ伝送リンク・ファイバの長さの約２分の１よりも大でないことが好ましく、かつ１５５０ｎｍで補償伝送リンク全体の全分散は、光源スペクトル幅のｎｍ当たりで、約３００ｐｓ／ｎｍよりも小さい。１５５０ｎｍ波長ウィンドウにおける１３１０ｎｍ伝送リンク・ファイバの分散は約±５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであるから、分散補償ファイバの所要長が１３１０ｎｍ伝送リンクファイバの長さ２分の１より大きくないようにするために、伝送波長における分散補償ファイバの分散は−２０ｐｓ／ｎｍ−ｋｍまたはそれより負方向に大きい値であることが好ましい。
【００４１】
標準の単一モード伝送ファイバ２の減衰は、約１０ｄＢのリンク減衰に対しては、約０．２ｄＢ／ｋｍのオーダーである。分散補償ファイバ４の減衰が０．５ｄＢ／ｋｍのオーダーであれば、分散補償ファイバ４がシステムに１２．５ｄＢの減衰を付加するが、それはＯＦＡ３によって容易に除去されうる。分散補償リンクの減衰は≦１ｄＢ／ｋｍであることが好ましい。
【００４２】
分散補償ファイバの良度指数（Figure of merit）は、km当りのファイバ分散を公称伝送波長におけるkm当たりのファイバ減衰で割算した値である。前述の例における分散補償ファイバの良度指数は-60ps/nm-dBとなるであろう。（註：良度指数が低ければ（より負の方向であれば）、性能はそれだけ良くなる）。
前記ファイバ光分散補償システムを実際に実施できるようにするためには、良度指数が-40ps/nm-dBまたはそれより負方向に大きい値の範囲でなければならない。好ましくは-120ps/nm-dBより負方向に大きくなければならない。これらの範囲は、コスト及び既存の通信エンクロージャのパッケージングに関して、分散補償ファイバを実用的な長さに保持する場合に付加され得る最大システム減衰に基づいている。好ましくは、分散補償ファイバによって付加される最大減衰は＜30dBである。伝送ファイバにおける損失を同時に克服する１つまたは２つの増幅器で損失が克服（補償）され得るようになされるべきだからである。
【００４３】
システムの応用、特に結合された増幅器／分散補償ファイバ要素においては、分散補償ファイバは、エンクロージャまたは増幅器ハウジング内のリール上に通常設けられる。従って、分散補償ファイバの好ましい最大実用長さは、分散補償器を形成するために単一の光ファイバ増幅器でパッケージされた場合には約３０ｋｍである。
【００４４】
正確な傾斜補償のための目標値は、下記の式（１）に従って計算される。
Ｓｄｃｆ／Ｄｄｃｆ＝Ｓｔｆ／Ｄｔｆ        （１）
ここで、Ｓｄｃｆは伝送波長の±２５ｎｍの範囲にわたる分散補償ファイバの分散対波長曲線の傾斜であり、Ｓｔｆは伝送波長の±２５ｎｍの範囲にわたる伝送ファイバの分散対波長曲線の傾斜であり、Ｄｄｃｆは分散補償ファイバの伝送波長における分散でありＤｔｆは伝送ファイバの伝送波長における分散である。１３１０ｎｍで最適化された標準の単一モード・ファイバにおいて、１５５０ｎｍの伝送波長では、Ｓｔｆ＝０．０６ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍであり、かつＤｔｆ＝１５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍである。Ｄｄｃｆの値＝−６０と仮定すると、Ｓｄｃｆの値は−０．２４のオーダーでなければならない。Ｓｄｃｆの範囲は、傾斜を過剰補償したことから生ずる問題と、結合されたベンドエッジによって約０〜１．２ｐｓ／ｎｍ２−ｋｍに制限される。整合したクラッド標準単一モード・ファイバではＤｔｆは約１５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍであるが、この値は異なるファイバ設計及び１５５０ｎｍ波長ウィンドウ（１５２０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）内の異なる伝送波長に対して変化する。デルタ及びコア半径の如き、標準の単一モード・ファイバの設計パラメータ及び１５５０ｎｍ波長ウィンドウ内で選択された公称伝送波長に依存して、その１５５０ｎｍ波長ウィンドウ内ではＤｔｆ＝１５±５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍである。
【００４５】
傾斜補償のために意図された１つの好ましい実施例では、Ｓｔｆの過剰補償を回避するために、平均傾斜Ｓｄｃｆが式（１）によって与えられる値のゼロ〜２倍の範囲内でなければならない。すなわち、
０≧Ｓｄｃｆ≧２Ｄｄｃｆ（Ｓｔｆ／Ｄｔｆ）          （２）
本発明はディジタルまたはＡＭ−ビデオ伝送に限定されるものではなく、それらの両方に適当に適用されうるものであることに注目すべきである。
【００４６】
【実施例】
分散補償ファイバの１つの実施例は、全色分散の負方向に大きい値を実現するためのリング／セグメンテッド・コアによって負方向に非常に大きい波長分散を発生する単一モード・ファイバである。
図５〜８Ａは本発明の分散補償ファイバに関連し得る５つの特定の光ファイバ屈折率分布類別を示している。図５及び６における分布類別は分散補償でありうる。図７、８及び８Ａにおける分布類別は分布及び傾斜の両方の補償、若しくは単に分散補償だけとなるように設計されうる。
【００４７】
各分布類別はクラッド５１の屈折率と比較して相対的に大なる屈折率デルタを有しているとともに、従来のステップ・インデックス単一モード・ファイバと比較して相対的に狭い帯域幅を有する中央コア領域５０を含んでいる。図６、８及び８Ａにおける分布類別は、中央コア領域から離間されかつ中央コア領域５０のデルタよりも小さい屈折率デルタを有するコア・リング５２（及び１０２）を含んでいる。図７、８及び８Ａにおける分布類別は凹状屈折率分布（クラッド５１の屈折率よりも下に凹んだ）コア・モート５５を中央コア領域とコア・リングとの間に含んでいる。コア・モートの屈折率凹みはコア・モートに例えばフッ素のような負のドーパントを添加することにより、あるいはＳｉＯ２コア・モートを設け、且つ例えばＧｅＯ２でドーピングすることによりクラッド５１（及び１０１）の屈折率を高めることによって与えられる。他の分布類別であるコーンが破線５１’で示されている。表１は分布５１’ではなく、分布５０について示している。
【００４８】
【表１】
0003615731.tif 000002
【００４９】
これらの分布類別に対する分散補償性能に影響する主たる原因は、
ｉ）中央コア領域における高いピーク・デルタ、及び
ｉｉ）中央コア領域に対する小さい半径、である。補償は半径に感応するが、システムで用いられる分散補償ファイバの長さは製造半径の変化を補償するように調節され得る。補償の程度と曲げ損失に対するファイバの耐性との間には妥協が存在する。有用な概念は「ベンドエッジ」、すなわち、真っ直ぐなファイバがもはや基本モードを保持しない波長である。コア・リングを伴う分布類別６，８及び８Ａは、所定の曲げ損失について、図５及び７のリングを伴わない分布類別よりも大なる分散補償を与えるように設計され得る。
【００５０】
単一モード光ファイバのカットオフ波長は伝送波長よりも小でなければならなず、さもないと多モードが伝播してしまう。さらに、ベンドエッジ波長がカットオフ波長よりも約１５０ｎｍだけ高い値近傍である図６、８及び８Ａに示された高デルタの中央コア領域及びコア・リングを伴う分布の場合には、カットオフ波長は、公称伝送波長がカットオフ波長とベンドエッジ波長とのほぼ中間であるように調整されうる。これは低減衰と負方向に大きい分散との最適な組み合わせを与える。分布類別５及び７の場合のベンドエッジは、ベンドエッジ波長とカットオフ波長との間の間隔が典型的にこれらの設計の場合には８００ｎｍのオーダーであるから、ベンドエッジにはそれほど感応しない。
【００５１】
分散補償と傾斜補償との間にも妥協が存在する。傾斜を補償するためには、分散補償ファイバの１５２５ｎｍ及び１５７５ｎｍでの分散の比が伝送ファイバにおける分散の比とほぼ同一でなければならない、すなわち１３１０ｎｍでの伝送に対して最適化された標準のステップ・インデックス単一モード・ファイバの場合には約１．２でなければならない（上記の式（１）を併せて参照されたい）。
【００５２】
図５乃至８における分布類別は、中央コア領域、コア・リング及びコア・モートに対して示された屈折率の変化を修正することによってさらに修正されうる。これらのコアはα分布を含む他の屈折率分布を有しうる。α分布なる術語は、中央コア領域の屈折率が
ｎ（ｒ）＝ｎ１［１−Δ（ｒ／ａ）α］
によって定義されることを意味するために用いられている。ただし、ｎ１はファイバ軸線での屈折率、Δ＝（ｎ１２−ｎ２２）／２ｎ１２、ｎ２はクラッドの屈折率、ｒは半径、そしてａは中央コア領域の外部半径である。図５の三角形またはコーン状の曲線５１’は、α＝１のときのα分布を表している。屈折率の放物線状の変化はα＝２の場合に生ずる。放物線状または三角形のコア（下記の表では「コーン」分布と称する。）、及びテーパ付けされたテーパリングは若干だけ良好な分散補償を与える。さらに、中央コアはそれらの基部のまわりにペデスタルを有しうる。
【００５３】
図８Ａに示された分布類別は、領域１０３がコアとオーバークラッドとの間の境界面を含むので、製造上の利点を与えるものと考えられる（下記のファイバ製造の項における製造処理工程についての論述を参照されたい）。ＧｅＯ２−ＳｉＯ２ケーン上にＧｅＯ２−ＳｉＯ２スート（ガラス粒子）を沈積させ、同時にシードを回避するとともに一定のドーピング・レベルを維持するのは困難であって、故に、均一な屈折率レベルを維持することは困難である。図８Ａの設計では、クラッドはＧｅＯ２をドープしたＳｉＯ２であることが好ましく、かつ内側及び外側のコア・モート領域１０５及び１０３はドープされていないＳｉＯ２であることが好ましい。
【００５４】
表１は特定の分布の例における該当する特性の計算値を示している。利用できないデータは＊で示されている。
後述する本発明の分散補償光ファイバによって、下記のレベルの負分散及び減衰を得ることができ、その結果得られた良度指数が表２に示されている。
【００５５】
【表２】
0003615731.tif 000003
【００５６】
表１及び２に示された項目に関する註：
−  中央コア領域、コア・リング及びコア・モートに対するデルタ値はすべてクラッドの屈折率の百分率である。
−  リング半径はリングの外側エッジで測定される。
−  モート半径はリングの内側エッジで測定される。
【００５７】
−  傾斜比は１５７５ｎｍにおける分散を１５２５ｎｍにおける分散で割算した値である。
−  分散は括弧内に表示された波長で測定された。
（ファイバ製造方法）
本発明の分散補償ファイバは、軸付け法（ＶＡＤ）、外付け法（ＯＶＤ）若しくは、修正化学蒸気沈積（ＭＣＶＤ）のような標準的なファイバ製造方法によって作成され得る。表２におけるファイバはＯＶＤ法によって作成された。ＯＶＤ法は米国特許第４，４８６，２１２号、第４，１２５，３８８号、第５，０６７，９７５号、第４，３１４，８３７号、及び第４，７１５，６７９号等の多数の特許公報に開示されている。
【００５８】
ファイバＩ．Ｄ．７８７３−０１及び７８７３−０２は、下記のようにダブル・オーバークラッド法によって作成された。コア直径６２．５μｍのグレーデッド・インデックス多モード・ファイバのためのコア・プリフォームは、標準のＯＶＤ法（マンドレル上にガラス粒子を沈積させた後にマンドレルを除去する）によって作成され、コンソリデートされた後に延伸されて、ケーンとされる（再延伸される）。ピーク・コア組成は３６重量％ＧｅＯ２をドープされたシリカであった。このような沈積及び再延伸法（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｒｅｄｒａｗ  ｐｒｏｃｅｓｓ）は、上記米国特許第４，４８６，２１２号及び第５，０６７，９７５号に開示されている。この直径７ｍｍのケーンは、ＳｉＯ２でオーバークラッドされて８０ｍｍのスート直径とされた後に、脱水されて、コンソリデートされてガラス母材を形成し、このガラス母材が再延伸されて外径約７ｍｍのケーンとして形成された。第１のオーバークラッド・ケーンが再び第２のＳｉＯ２スート層でオーバークラッドされて直径５８ｍｍのスートを形成した。このオーバークラッド・スート・プリフォームが脱水され、コンソリデートされて最終のガラス母材となる。この最終のガラス母材が延伸されて（標準のコーティングを有する）ファイバを形成する。
【００５９】
上記母材は、１０７μｍから８０μｍまで変化するファイバ外径（ガラスファイバＯ．Ｄ．）に延伸された。このファイバの複数の部分を測定した結果、コア直径の増大に伴って分散補償性能が改善されることが判った。８０μｍのファイバは、標準の出荷リール上でベンドエッジに対して敏感であった。コア分布は、延ばされた放物線状中実で、細いコーン状（図５の５１’を参照されたい）である。トータルで、ファイバＩ．Ｄ．７８７３−０１（８０μｍＯ．Ｄ．）３．１ｋｍ及びファイバＩ．Ｄ．７８７３−０２（１０７μｍＯ．Ｄ．）３．３ｋｍが延伸され、そして測定された。
【００６０】
ファイバＩ．Ｄ．７９３９−０１１から０１６までは単一のオーバークラッド工程を伴うＯＶＤ法によって製造された母材から線引きされた６本のファイバからなる。第１に、コア・プリフォームが、高デルタ・ステップ・インデックス分布及びＳｉＯ２中における４０重量％のＧｅＯ２濃度でマンドレル上に沈積された。このコア・プリフォームは、（０．１５のコア／クラッド比を生ずるように）その外表面上に沈積された純粋なＳｉＯ２の層及び７４ｍｍのスート直径を有していた。このコア・プリフォームが従来の塩素乾燥によって脱水されかつコンソリデートされて、再延伸されて、外径７ｍｍのコア・ケーンとされた。コア・ケーンは８５μｍのスート直径となるようにＳｉＯ２でオーバークラッドされた。この最終のプリフォームが脱水されかつコンソリデートされて、線引きによってファイバとされる最終のガラス母材とされた。
【００６１】
線引き（及びコーティング）によって長尺ファイバを形成する前に、７９３９−０１１及び−０１６のための母材の一部分が延伸されて、１１０μｍから８５μｍまで変化するＯ．Ｄ．を有する２ｋｍの長さのファイバ（ガラス）とされた。この２ｋｍの長さのファイバの異なる直径部分における分散が測定され、１１０μｍの直径では−１７ｐｓ／ｎｍ−ｋｍが、そして８５μｍの直径では−４５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの値が得られた。その後で、母材の残部から次の如き、６本のファイバが線引きされた。７９３９−０１１（３０．７ｋｍ）；−０１２（７ｋｍ）；−０１３（１５．９ｋｍ）；−０１４（１２．７ｋｍ）；−０１５（６．７ｋｍ）；及び−０１６（１１．６ｋｍ）である。これら６本のファイバの測定された特性は均一であって、上記の表２に示されている。
【００６２】
ファイバＩ．Ｄ．７−８０１５−０１〜−０３は単一のオーバークラッド工程を含むＯＶＤ法によって製造された母材から線引きされた３本のファイバからなる。第１に、コア・プリフォームがＳｉＯ２中で４０重量％の目標ＧｅＯ２濃度を有し、かつＳｉＯ２中で８重量％ＧｅＯ２の目標濃度を有するデルタの低下したコア・リングによって包囲された高デルタのステップ・インデックス中央コア領域をもってマンドレル上に沈積された。コア・プリフォームは、その外表面上に沈積された純粋なＳｉＯ２の薄い層、及び７４ｍｍのスート直径を有していた。このコア・プリフォームが従来の塩素乾燥によって脱水されかつコンソリデートされ、そして再延伸されて外径が７ｍｍのコア・ケーンとされた。このコア・ケーンは８２ｍｍのスート直径となるようにＳｉＯ２でオーバークラッドされた。この最終のプリフォームが脱水されかつコンソリデートされて、線引きによってファイバ（標準のコーティングを有する）とされるための最終のガラス母材とされた。
【００６３】
ファイバＩ．Ｄ．７−８０１５−０１〜−０１３の長さは６．４ｋｍ（−０１）、１１ｋｍ（−０３）、及び２２ｋｍ（−０２）であった。これら３本のファイバの測定された特性は均一であり、それらは上記の表２に示されている。
モートを有するファイバ設計は従来のファイバ製造方法によって作成され得る。そのモートはフッ素の如き屈折率低下ドーパントをドーピングすることによって形成される凹状領域でありうるが、純粋なシリカであってもよく、その場合には、ＧｅＯ２をドープしたシリカからなるクラッドが用いられる。
【００６４】
これらのファイバの分散がファイバ・オプティック・テスト・プロシージュアＥＩＡ／ＴＩＡ−４５５−１６８に記載されている標準分散測定技法によって測定された。これらの測定は、分散補償ファイバの２つの端部に標準ステップ・インデックス単一モード・ファイバの短いセクションを添接してその分散補償ファイバに入射される光が単一モードであるようにすることによって、改善されうる。
（システム例１）
４０チャンネルＡＭビデオ・テストでの分散補償ファイバのテストが図９乃至１２に示されているようなシステムに基づいて行われた。このテストの結果が表３に示されている。
【００６５】
【表３】
0003615731.tif 000004
【００６６】
表３及び図９乃至１２に示されている如く、一連の比較テストにおいて同じ送信機、受信機及び光ファイバ増幅器が用いられた。送信はチャンネル当たりの変調深さを有する４０チャンネルＮＴＳＣ  ＡＭビデオを装填され、かつ受信機のパワー・レベルは表３に示されている如く設定された。各テストにおいて補正されたキャリア対ノイズ（ＣＮＲ）、複合２次（ＣＳＯ）及び複合３次ビート（ＣＴＢ）歪みが５５．２５及び３２５．２５メガヘルツで測定された。これら２つの周波数は、４０チャンネル・スペクトルにおける周波数歪みの最も劣悪なケースとなるように選択された。
【００６７】
表３における第１のテスト（テスト♯１）（図９参照）は、結合された送信機及び光ファイバ増幅器に対するベースラインをキャリア対ノイズ、ＣＳＯ及びＣＴＢ歪みレベルについて確立することを含む。受信機で０ｄＢを実現するように可変光減衰器が調節された。テスト♯１はレーザー・チャープとファイバ分散の相互作用による劣化を比較するための基礎となる。１３１０ｎｍで最適化されたファイバ（テスト♯２）及び分散補償ファイバを伴った１３１０ｎｍで最適化されたファイバ（テスト♯３）による伝送がテスト♯１の結果と比較された。
【００６８】
表３のテスト♯２（図１０参照）では、４０ｋｍの長さの標準単一モード・ファイバ（Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＳＭＦ−２８，  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，  Ｃｏｒｎｉｎｇ，  Ｎ．Ｙ．  １４８３１）が敷設され、そして受信機で０ｄＢパワー・レベルを許容するように可変光減衰器が調節された。このテストでは、レーザー・チャープとファイバ分散との相互作用により、ベースに比較して、ＣＳＯが５５．２メガヘルツで１２．８ｄＢ、そして３２５．２５メガヘルツで２４．２５ｄＢだけ劣化された。これらは、特に３２５．２５メガヘルツの周波数において相対的に大なる変化であって、５０ｄＢよりも大なるキャリア対ノイズ比、−６０ｄＢよりも低いＣＳＯレベル、及び−６５ｄＢよりも低いＣＴＢレベルによって特徴づけられうる典型的なＡＭバックボーン伝送システムの最低基準をこのテストが満足しない点までＣＳＯレベルを劣化させた。
【００６９】
表３のテスト♯３（図１１）では、１１．６ｋｍの分散補償ファイバ（上述したファイバＩ．Ｄ．７９３９−０１６）がＣＳＯ歪みを補正するためにテスト♯２のシステムに追加された。性能データによって示されているように、このシステムでは、ベースに比較して両方のＲＦ周波数において付加された歪み実質的な部分が補正された。５５．２５メガヘルツでは、１２．８ｄＢの付加歪みの１１．４ｄＢが補正された。３２５．２５メガヘルツでは、２４．２ｄＢの付加歪みの１５．５ｄＢが補正され、８．７ｄＢが補正されないままであった。
【００７０】
かかる補正が完全ではなかったということは、補償ファイバの長さが正しくなかったか、あるいは１３１０ｎｍ最適化ファイバに対して分散補償ファイバの分散傾斜がミスマッチであることのいずれかに基因するものと考えられる。
分散補償ファイバによる１３１０ｎｍ最適化ファイバの伝送を分散シフト（ＤＳ）ファイバによる伝送と比較することは有意義である。表３のテスト♯４（図１２を参照）では、全てのファイバが１５５０ｎｍにおける性能を最適化された分散シフトファイバ（Ｃｏｒｎｉｎｇ  ＳＭＦ−ＤＳ）の４０ｋｍで置換された。１５５０ｎｍで動作する補償または伝送回路網は分散シフトファイバの全体のエンド・ツー・エンド性能よりも良好に機能しうることはありえない。
【００７１】
デルタで表示される如く、分散シフトファイバ・テストに比較して、分散補償ファイバは良く機能した。５５．２５メガヘルツにおいては、ＳＤＯ歪みは分散シフトファイバを通る場合の０．２ｄＢという歪み値の範囲内であったが、３２５．２５メガヘルツのそれよりも高い周波数では、そのＳＤＯ歪みが分散シフトファイバを通る場合の７ｄＢという歪み値以内に補正された。３２５．２５メガヘルツにおいてＳＤＯ歪みが完全に補正されたわけではないが、これは分散補償ファイバの長さが不正確であること、あるいは伝送ファイバの分散傾斜と分散補償ファイバのそれとの間のミスマッチに関係しているものと考えられる。
【００７２】
この場合にも、この補正が完全でなかったということは補償ファイバの長さが正しくなかったか、あるいは１３１０ｎｍ最適化ファイバに対して分散補償ファイバの分散傾斜がミスマッチであることのいずれかに基因するものと考えられる。
この補償方法は、標準の単一モード・ファイバをそれがあたかも分散シフトファイバであるかのように動作させて、１３２０ｎｍ伝送リンクを通じて１５５０ｎｍのＡＭビデオ信号を伝送するシステムに存在するＣＳＯ歪みを大幅に減少させることができる。傾斜補償された分散補償ファイバは標準の単一モード・ファイバを通じた場合のこのＣＳＯ劣化を完全に補正するために有用であろうと考えられる。
（システム例２）
この例で用いられた分散補償ファイバは３本のファイバＩ．Ｄ．Ｎｏｓ．  ７−８０１５−０１〜−０３（合計で３９．４ｋｍ）からなるものであり、それは１５５０ｎｍにおいて−６５．５ｐｓ／ｎｍ−ｋｍの分散を呈示したが、これは標準の単一モード・ファイバの正の分散より約４倍の大きさである。この分散補償ファイバのスペクトル減衰が図１３に示されている。１５５０ｎｍにおける損失は０．４８ｄＢ／ｋｍであった。この分散補償ファイバの分散が図１６に波長との関係でプロットされている。
【００７３】
１３１０ｎｍ伝送に対して最適化された標準の単一モード・ファイバの分散を補正するためには、３９ｋｍの分散補償ファイバが必要とされ、これによって１９ｄＢの過剰損失が生じた。１３１０ｎｍ伝送リンク及び分散補償ファイバの損失は３つのＯＦＡを用いることによって克服された。分散補償ファイバの所要長は重要であるが、この分散補償ファイバは曲げ損失に対する耐性が非常に強いので、コンパクトなファイバ・リールに巻き取ることができる。
【００７４】
分散補償は線形で受動的な技法であるから、分散補償ファイバは送信端部、受信端部、あるいはＯＦＡまたは光受信機にとって許容できる最低パワー・レベルによってのみ制限される。補償されている標準単一モード・ファイバの中間点に配置され得る。この例では、図１４に示されているように、６．４ｋｍの分散補償ファイバがリンクの送信端部に配置され、その分散補償ファイバの残りの３３ｋｍはリンクの受信端部に配置された。送信端部におけるＯＦＡ＃１は、出力パワーが１１ｄＢのブースター増幅器として用いられる９８０ｎｍ逆方向ポンピング（ｂａｃｋｗａｒｄ−ｐｕｍｐｅｄ）増幅器であった。標準１３１０ｎｍ最適化単一モード・ファイバ・リンクは長さが１５０ｋｍであり、１５５０ｎｍにおいて約２５００ｐｓ／ｋｍのエンド・ツー・エンド分散、及び３３ｄＢの減衰損失を伴った。ＯＦＡ＃２は９８０ｎｍ順方向ポンピング（ｆｏｒｗａｒｄ−ｐｕｍｐｅｄ）の２５ｄＢ利得増幅器であり、その後に１．２ｎｍ帯域光フィルタが配置された。ＯＦＡ＃３は＋１３ｄＢｍの飽和出力パワーを有し、３１ｄＢの利得を生ずる２つの９８０ｎｍ逆方向ポンピング増幅器であり、その後に３ｎｍ帯域光フィルタが配置された。ＯＦＡ＃３によるノイズ寄与を軽減するために、受信端部における分散補償ファイバが２つのセクションに分割され、これによってＯＦＡ＃３の入力におけるパワー・レベルを増大させるようになされた。これらのＯＦＡはすべて入力及び出力側に光アイソレータを有していた。
【００７５】
０．５ｎｍのスペクトル幅（−２０ｄＢｍで測定して）を有する均一な回折格子ＤＦＢレーザーダイオードが光源として用いられた。そのレーザーはテスト送信機から直接の１００ｂｉｔ／ｓ  ＮＲＺ（非ゼロ復帰）波形で駆動された。データ・パターンは長さ２２３−１の準ランダム・パターンであった。
レーザー光消滅比は約８対１であった。光受信機は、後段に１．２ｎｍ帯域同調可能光フィルタ、可変光減衰器、ＰＩＮフォトダイオード、及び電気的前置増幅器を設けられたＯＦＡ＃２で構成されていた。可変光減衰器はＢＥＲ（ビット・エラー・レート）テスト時にＰＩＮフォトダイオードに一定の光レベルを維持するために用いられた。光受信機の正味感度は１Ｅ−１２ＢＥＲで−３０ｄＢｍであった。
【００７６】
図１７はＯＦＡ及び分散補償ファイバを含んだ全光通路の測定されたエンド・ツー・エンド色分散を示している。１５０ｋｍの標準ファイバから予想される分散傾斜（９ｐｓ／ｎｍ２）がデータ点上に重畳されて、測定値と予想値との間にかなり良好な合致を呈示した。
標準の１３１０ｎｍ最適化ファイバの０．０２０ｋｍを通じて伝送された後における光波形のアイ・パターンが図１８（ａ）に示されている。補償を伴わない１３１０ｎｍ最適化ファイバの１２ｋｍを通じて伝送された後の光波形のアイ・パターンが図１８（ｂ）に示されている。１３１０ｎｍ最適化ファイバの１５０ｋｍプラス分散補償ファイバの３９．４ｋｍを通じて伝送された後におけるアイ・パターンが図１８（ｃ）に示されている。分散補償を伴わない場合のアイ・パターンから予測されうるように、このシステムは標準ファイバの１２ｋｍだけを通じてでは動作しない。しかし、ファイバをベースとした光補償器を所定の場所に設置すれば、図１５のＢＥＲグラフに示されているように、標準ファイバの１５０ｋｍを通じて動作する場合に、１ｄＢ以下の受信機パワー・ペナルティ（ｐｏｗｅｒ  ｐｅｎａｌｔｙ）が得られた。
【００７７】
１３１０ｎｍ最適化ファイバをそれがあたかも分散シフトファイバかのように本質的に動作させ得る単純なファイバをベースとした全光分散補償技術が実施された。この波長許容度のある方法で非分散シフトファイバの分散を補償することによって、ファイバの容量をビット・レート及び光源スペクトル特性とほとんど無関係にすることができた。これが、ファイバの得られるビット・レート距離積が大きく増加されるので、容量のアップグレードのための便利な方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による増幅器及び分散補償ファイバを具備した特定のシステムのブロック図である。
【図２】本発明による増幅器及び分散補償ファイバを具備した特定のシステムのブロック図である。
【図３】本発明による増幅器及び分散補償ファイバを具備した特定のシステムのブロック図である。
【図４】本発明による増幅器及び分散補償ファイバを具備した特定のシステムのブロック図である。
【図５】本発明による分散補償ファイバ設計に対する屈折率分布の一例を示している。
【図６】本発明による分散補償ファイバ設計に対する屈折率分布の一例を示している。
【図７】本発明による分散補償ファイバ設計に対する屈折率分布の一例を示している。
【図８】本発明による分散補償ファイバ設計に対する屈折率分布の一例を示している。
【図８Ａ】本発明による分散補償ファイバ設計に対する屈折率分布の一例を示している。
【図９】表３におけるデータに対応するシステム実施例１に使用された４つのシステム要素構成のうちの１つを示すブロック図である。
【図１０】表３におけるデータに対応するシステム実施例１に用いられる４つのシステム要素構成のうちの１つを示すブロック図である。
【図１１】表３におけるデータに対応するシステム実施例１に用いられる４つのシステム要素構成のうちの１つを示すブロック図である。
【図１２】表３におけるデータに対応するシステム実施例１に用いられる４つのシステム要素構成のうちの１つを示すブロック図である。
【図１３】システム実施例２で用いられる分散補償ファイバのスペクトル減衰を示すグラフである。
【図１４】システム実施例２で用いられるシステム要素構成のブロック図である。
【図１５】システム実施例２の場合のビット・エラー・レートテスト結果のグラフである。
【図１６】システム実施例２で用いられる分散補償ファイバの分散対波長曲線のグラフである。
【図１７】システム実施例２の分散補償された伝送リンクの実効分散対波長のグラフである。
【図１８】（ａ）は規格化された、（ｃ）は分散補償を伴った、そして（ｂ）は分散補償を伴わない場合のシステム実施例２の伝送リンクにおける受信機「アイ」（ｅｙｅ）パターン図である。
【符号の説明】
１、２８            光源
２、１２            伝送リンク
３                光ファイバ増幅器（ＯＦＡ）
４、２４、２９、３４    分散補償ファイバ
５                検知器
６、２６            帯域フィルタ
１１                １３１０ｎｍ光源
１１ａ、２１            １５５０ｎｍ光源
１６、１８、１９            ＷＤＭカプラ
１７                            レピータ
２２、３１            伝送ファイバ
２３、２５、３０、３２    ＯＦＡ
２７、３５            検知器
３３                帯域フィルタ（ＢＰＦ）
【図１】
0003615731.tif 000005
【図２】
0003615731.tif 000006
【図３】
0003615731.tif 000007
【図４】
0003615731.tif 000008
【図５】
0003615731.tif 000009
【図６】
0003615731.tif 000010
【図７】
0003615731.tif 000011
【図８】
0003615731.tif 000012
【図８Ａ】
0003615731.tif 000013
【図９】
0003615731.tif 000014
【図１０】
0003615731.tif 000015
【図１１】
0003615731.tif 000016
【図１２】
0003615731.tif 000017
【図１３】
0003615731.tif 000018
【図１４】
0003615731.tif 000019
【図１５】
0003615731.tif 000020
【図１６】
0003615731.tif 000021
【図１７】
0003615731.tif 000022
【図１８】
0003615731.tif 000023