(57)【要約】【課題】非線形光学現象による信号劣化を十分に抑制することができ、かつ、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる単一モード光ファイバを提供する。【解決手段】コア１〜４と、このコア１〜４を覆うクラッド５とからなる単一モード光ファイバにおいて、コア１〜４は最内層の第１コア層１から最外層の第４コア層４まで同心円状に積層された４層構造で形成されていると共に、第１コア層１の屈折率分布の平均値をｎ１ａ、第２コア層２の屈折率分布の平均値をｎ２ａ、第３コア層３の屈折率分布の平均値をｎ３ａ、第４コア層４の屈折率分布の平均値をｎ４ａ、クラッド５の屈折率をｎ０とすると、ｎ１ａ＞ｎ２ａ、ｎ２ａ＜ｎ３ａ、ｎ３ａ＞ｎ４ａ、ｎ４ａ＜ｎ０の関係を持ち、かつｎ１ａ＞ｎ０、ｎ２ａ＞ｎ０、ｎ３ａ＞ｎ０の関係を持つように形成する。【選択図】　　　　図１
2004133273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、該コアを覆うクラッドとからなる単一モード光ファイバにおいて、上記コアは最内層の第１コア層から最外層の第４コア層まで同心円状に積層された４層構造で形成されていると共に、第１コア層の屈折率分布の平均値をｎ１ａ、第２コア層の屈折率分布の平均値をｎ２ａ、第３コア層の屈折率分布の平均値をｎ３ａ、第４コア層の屈折率分布の平均値をｎ４ａ、クラッドの屈折率をｎ０とすると、ｎ１ａ＞ｎ２ａ、ｎ２ａ＜ｎ３ａ、ｎ３ａ＞ｎ４ａ、ｎ４ａ＜ｎ０の関係を持ち、かつｎ１ａ＞ｎ０、ｎ２ａ＞ｎ０、ｎ３ａ＞ｎ０の関係を持つことを特徴とする単一モード光ファイバ。
【請求項２】
上記クラッドの屈折率ｎ０に対する上記第１コア層の比屈折率差の平均値Δｎ１ａは０．３５〜０．４５％、上記クラッドの屈折率ｎ０に対する上記第２コア層の比屈折率差の平均値Δｎ２ａは０．０３０〜０．０５５％、上記クラッドの屈折率ｎ０に対する上記第３コア層の比屈折率差の平均値Δｎ３ａは０．０６〜０．０８％、上記クラッドの屈折率ｎ０に対する上記第４コア層の比屈折率差の平均値Δｎ４ａは−０．０２〜−０．０６％の範囲内にある請求項１に記載の単一モード光ファイバ。
【請求項３】
上記第１コア層の屈折率分布ｎ１の最大値が０．５５〜０．６５％、上記第２コア層の屈折率分布ｎ２の最小値が０．０１〜０．０３％、上記第３コア層の屈折率分布ｎ３の最大値が０．０９〜０．１１、上記第４コア層の屈折率分布ｎ４の最小値が−０．０３〜−０．０９％の範囲内にある請求項１又は２に記載の単一モード光ファイバ。
【請求項４】
上記第１コア層から上記第４コア層は、正の比屈折率差を得るときにドーパントとしてゲルマニウムが用いられ、負の屈折率差を得るときにドーパントとしてフッ素が用いられ、それぞれのドーピング量が調節されて所望の比屈折率差になるように形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【請求項５】
コア中心ｒ０から上記第１コア層の外周までの半径ｒ１は３．２μｍ〜４．２μｍ、上記コア中心ｒ０から上記第２コア層の外周までの半径ｒ２は８．０μｍ〜９．０μｍ、上記コア中心ｒ０から上記第３コア層の外周までの半径ｒ３は１４．５μｍ〜１６．５μｍ、上記コア中心ｒ０から上記第４コア層の外周までの半径ｒ４は２４μｍ〜２６μｍの範囲内にある請求項１〜４のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【請求項６】
波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内にある請求項１〜５のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【請求項７】
波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５０ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きく、０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍ以下の範囲内にある請求項１〜６のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【請求項８】
波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が５８μｍ２　以上である請求項１〜７のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【請求項９】
ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍより小さい請求項１〜８のいずれかに記載の単一モード光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長分割多重伝送システムにおける光伝送路等として用いるのに好適な単一モード光ファイバに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大容量の情報を伝送するシステムの一つとして、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）伝送システムが実用化されている。
【０００３】
ＷＤＭ伝送システムとは、波長１．５５μｍ帯の多波長の信号光を用いて光通信を行うことで、高速・大容量の情報を伝送することが可能になるシステムである。
【０００４】
このようなＷＤＭ伝送システムにおいては、波長分割多重された信号チャネル間の非線形光学現象による相互作用や信号チャネルごとの波長分散のずれなどが重要な問題となってくる。
【０００５】
従来からの標準的な光ファイバ、例えば波長１．３μｍ帯用単一モード光ファイバ（例えば、特許文献１参照。）や波長１．５５μｍ帯分散シフトファイバ（例えば、特許文献２参照。）などを伝送路として用いてもＷＤＭ伝送は可能であるが、伝送容量や伝送距離によっては光ファイバの特性に起因する制約が生じる。
【０００６】
一般にガラス中を伝搬する光のエネルギー密度が高くなると、非線形光学効果と呼ばれる様々な現象が発生する。特に、ＷＤＭ伝送においては、波長の僅かに異なる多数の信号光が同時に１本の光ファイバ中を伝搬するため、四光波混合（Ｆｏｕｒ　Ｗａｖｅ　Ｍｉｘｉｎｇ：ＦＷＭ）や相互位相変調（Ｃｒｏｓｓ　Ｐｈａｓｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＸＰＭ）と呼ばれる、異なる波長間の非線形相互作用の影響が顕著となり、非線形光学効果が信号伝送品質の劣化の原因になる。従って、ＷＤＭ伝送用の光ファイバとしては、この非線形性ができるだけ小さいことが望ましい。
【０００７】
光ファイバの非線形性を表す指標の一つである非線形定数は次式で定義される。
【０００８】
非線形定数＝（非線形屈折率）／（実効コア断面積）
ここで、非線形屈折率は基本的にはガラス組成に依存する物性定数である。一方、実効コア断面積は、光ファイバ中を伝搬する信号光における光強度の光ファイバ断面内での広がり具合を表すパラメータであり、光ファイバの構造に依存する。
【０００９】
この定義式から明らかなように、光ファイバの非線形性を低減するには、実効コア断面積を大きくすれば良い。
【００１０】
また、光ファイバの重要な伝送特性として波長分散特性がある。一般に、長距離高速光伝送を実現するには、信号歪みを抑えるため、信号光波長において波長分散の絶対値が小さいことが必要である。ところが、ＷＤＭ伝送においては、波長分散が小さいと、波長が僅かに異なる光信号同士の位相整合が起こりやすいために、ＦＷＭ等の非線形相互作用が発生しやすい。これを抑制するには、信号光波長域において光ファイバの波長分散の絶対値はむしろ大きい方が良いということになる。
【００１１】
更に、波長分割多重数を増加するために使用波長帯域を拡大しようとすると、帯域内の波長分散値のずれも問題になってくる。この波長分散の波長依存性を分散スロープと呼ぶ。長距離大容量のＷＤＭ伝送路としては、この分散スロープの絶対値ができるだけ小さいことも要求される。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−８２２４９号公報
【特許文献２】
特開２００２−９０５６７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実効コア断面積を大きくすると、分散スロープの絶対値が大きくなってしまうので、従来の単一モード光ファイバは波長１．５５μｍで波長分散の絶対値が好適でないか、分散スロープの絶対値が大きいもの、または実効コア断面積の小さなものであって、高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ　ＷＤＭ：ＤＷＤＭ）伝送システムの光伝送路として用いると、非線形光学現象による信号劣化を十分に抑制することができないか、あるいは信号光波長帯域の広帯域化を図ることができない。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、非線形光学現象による信号劣化を十分に抑制することができ、かつ、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる単一モード光ファイバを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、コアと、このコアを覆うクラッドとからなる単一モード光ファイバにおいて、コアは最内層の第１コア層から最外層の第４コア層まで同心円状に積層された４層構造で形成されていると共に、第１コア層の屈折率分布の平均値をｎ１ａ、第２コア層の屈折率分布の平均値をｎ２ａ、第３コア層の屈折率分布の平均値をｎ３ａ、第４コア層の屈折率分布の平均値をｎ４ａ、クラッドの屈折率をｎ０とすると、ｎ１ａ＞ｎ２ａ、ｎ２ａ＜ｎ３ａ、ｎ３ａ＞ｎ４ａ、ｎ４ａ＜ｎ０の関係を持ち、かつｎ１ａ＞ｎ０、ｎ２ａ＞ｎ０、ｎ３ａ＞ｎ０の関係を持つものである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、クラッドの屈折率ｎ０に対する第１コア層の比屈折率差の平均値Δｎ１ａは０．３５〜０．４５％、クラッドの屈折率ｎ０に対する第２コア層の比屈折率差の平均値Δｎ２ａは０．０３０〜０．０５５％、クラッドの屈折率ｎ０に対する第３コア層の比屈折率差の平均値Δｎ３ａは０．０６〜０．０８％、クラッドの屈折率ｎ０に対する第４コア層の比屈折率差の平均値Δｎ４ａは−０．０２〜−０．０６％の範囲内にあるものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、第１コア層の屈折率分布ｎ１の最大値が０．５５〜０．６５％、第２コア層の屈折率分布ｎ２の最小値が０．０１〜０．０３％、第３コア層の屈折率分布ｎ３の最大値が０．０９〜０．１１、第４コア層の屈折率分布ｎ４の最小値が−０．０３〜−０．０９％の範囲内にあるものである。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、第１コア層から第４コア層は、正の比屈折率差を得るときにドーパントとしてゲルマニウムが用いられ、負の屈折率差を得るときにドーパントとしてフッ素が用いられ、それぞれのドーピング量が調節されて所望の比屈折率差になるように形成されているものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、コア中心ｒ０から第１コア層の外周までの半径ｒ１は３．２μｍ〜４．２μｍ、コア中心ｒ０から第２コア層の外周までの半径ｒ２は８．０μｍ〜９．０μｍ、コア中心ｒ０から第３コア層の外周までの半径ｒ３は１４．５μｍ〜１６．５μｍ、コア中心ｒ０から第４コア層の外周までの半径ｒ４は２４μｍ〜２６μｍの範囲内にあるものである。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内にあるものである。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５０ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きく、０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍ以下の範囲内にあるものである。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の構成に加え、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が５８μｍ２　以上のものである。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の構成に加え、ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍより小さいものである。
【００２４】
上記請求項１〜５の構成によれば、曲げ損失特性の劣化が防止されると共に、ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍを超えず、また分散スロープも０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより小さく抑えられる。
【００２５】
上記請求項６の構成によれば、非線形光学現象と累計分散との相互作用等による波形劣化が抑制される。
【００２６】
上記請求項７の構成によれば、波長分割多重数を増加させることができる。
【００２７】
上記請求項８の構成によれば、非線形光学現象による信号劣化を実用に十分な程度に抑制できる。
【００２８】
上記請求項９の構成によれば、信号光波長帯域の広帯域化が図られる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３０】
図１は本発明にかかる単一モード光ファイバの断面図である。図２は図１の単一モード光ファイバの屈折率分布を示す図である。図２中、横軸は半径を示し、縦軸は屈折率を示す。
【００３１】
図１に示すように、この単一モード光ファイバは、コア１〜４と、このコア１〜４を覆う屈折率ｎ０のクラッド５とからなり、コア１〜４は最内層から最外層の順に、コア中心ｒ０から外周までの半径がｒ１で屈折率分布の平均値がｎ１ａの第１コア層１、コア中心ｒ０から外周までの半径がｒ２で屈折率分布の平均値がｎ２ａの第２コア層２、コア中心ｒ０から外周までの半径がｒ３で屈折率分布の平均値がｎ３ａの第３コア層３、コア中心ｒ０から外周までの半径がｒ４で屈折率分布の平均値がｎ４ａの第４コア層４が同心円状に積層された４層構造で形成されている。
【００３２】
また、これら第１コア層１から第４コア層４の屈折率分布の平均値は、ｎ１ａ＞ｎ２ａ、ｎ２ａ＜ｎ３ａ、ｎ３ａ＞ｎ４ａ、ｎ４ａ＜ｎ０の関係を持ち、かつｎ１ａ＞ｎ０、ｎ２ａ＞ｎ０、ｎ３ａ＞ｎ０の関係を持つ（図２参照）。
【００３３】
第１コア層１は、半径ｒ１が３．２μｍ〜４．２μｍ、クラッド５の屈折率ｎ０に対する比屈折率差の平均値Δｎ１ａが０．３５〜０．４５％、屈折率分布ｎ１の最大値が０．５５〜０．６５％の範囲内にある。
【００３４】
第２コア層２は、半径ｒ２が８．０μｍ〜９．０μｍ、クラッド５の屈折率ｎ０に対する比屈折率差の平均値Δｎ２ａが０．０３０〜０．０５５％、屈折率分布ｎ２の最小値が０．０１〜０．０３％の範囲内にある。
【００３５】
第３コア層３は、半径ｒ３が１４．５μｍ〜１６．５μｍ、クラッド５の屈折率ｎ０に対する比屈折率差の平均値Δｎ３ａが０．０６〜０．０８％、屈折率分布ｎ３の最大値が０．０９〜０．１１％の範囲内にある。
【００３６】
第４コア層４は、半径ｒ４が２４μｍ〜２６μｍ、クラッド５の屈折率ｎ０に対する比屈折率差の平均値Δｎ４ａが−０．０２〜−０．０６％、屈折率分布ｎ４の最小値が−０．０３〜−０．０９％の範囲内にある。
【００３７】
ここで、比屈折率差の平均値Δｎｉａ（ｉ＝１〜４）は、コア層１〜４の屈折率分布の平均値をｎｉａ（ｉ＝１〜４）としたとき、数１式で表される。
【００３８】
【数１】
Δｎｉａ＝（ｎｉａ２−ｎ０２　）／２ｎｉａ２
また、波長１．５５μｍにおいては、波長分散の絶対値が６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内にあり、分散スロープの絶対値が０．０５０ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きく、０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍ以下の範囲内にあり、実効コア断面積が５８μｍ２　以上である。
【００３９】
そして、ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍより小さい。
【００４０】
次に、最適条件についての根拠を説明する。
【００４１】
第１コア層１の比屈折率差の平均値Δｎ１ａを０．３５〜０．４５％、最大値を０．５５〜０．６５％とするのは、平均値が０．３５％、最大値で０．５５％より小さくなると曲げ損失特性が劣化しケーブル化した際の損失増加の可能性があり、実用的でなくなるからである。また、平均値が０．４５％、最大値で０．６５％より大きくなるとケーブルカットオフ波長と呼ばれる単一モード光ファイバにとって重要な特性がＳバンド領域（１．４５μｍ〜１．５３μｍ）を超えてしまい、広帯域の伝送路として使用が不可能になるからである。
【００４２】
また、コア中心ｒ０から第１コア層１の外周までの半径ｒ１を３．２μｍ〜４．２μｍの範囲内とするのは、半径ｒ１が３．２μｍより小さくなると同様に曲げ耐性が悪くなり、４．２μｍより大きくなるとケーブルカットオフ波長が大きくなり、実用的ではないからである。
【００４３】
第２コア層２の比屈折率差の平均値Δｎ２ａを０．０３０〜０．０５５％、最小値を０．０１〜０．０３％とするのは、平均値が０．０３０％、最小値で０．０１％より小さくなると曲げ損失特性が劣化するからである。また、平均値が０．０５５％、最小値で０．０３％より大きくなると分散スロープが０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きくなり、波長分割多重数の増加にとって不利になるからである。
【００４４】
また、コア中心ｒ０から第２コア層２の外周までの半径ｒ２を８．０μｍ〜９．０μｍの範囲内とするのは、半径ｒ２が８．０μｍより小さくするとケーブルカットオフ波長が大きくなり、実用的ではないからである。また半径ｒ２が９．０μｍより大きくなると、曲げ損失特性が劣化するからである。
【００４５】
第３コア層３の比屈折率差の平均値Δｎ３ａを０．０６〜０．０８％、最大値を０．０９〜０．１１％とするのは、平均値が０．０６％、最大値で０．０９％より小さくなると分散スロープが０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きくなり、波長分割多重数の増加にとって不利になるからである。平均値が０．０８％、最大値で０．１１％より大きくなるとケーブルカットオフ波長が大きくなり、実用的ではないからである。
【００４６】
また、コア中心ｒ０から第３コア層３の外周までの半径ｒ３を１４．５μｍ〜１６．５μｍの範囲内とするのは、半径ｒ３が１４．５μｍより小さくなると分散スロープが０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きくなり、波長分割多重数の増加にとって不利になるからである。また、半径ｒ３が１６．５μｍより大きくなると曲げ損失特性が劣化するからである。
【００４７】
第４コア層４の比屈折率差の平均値Δｎ４ａを−０．０２〜−０．０６％、最小値を−０．０３〜−０．０９％の範囲内とするのは、本単一モード光ファイバの製造方法であるＶＡＤ法のスート堆積工程においてフッ素を添加して得られる屈折率の最大低減効果の平均値が−０．０６％、最小値で−０．０９％であるからである。平均値が−０．０２％、最小値で−０．０３％より大きくなるとケーブルカットオフ波長が大きくなり、実用的ではないからである。
【００４８】
また、コア中心ｒ０から第４コア層４の外周までの半径ｒ４を２４μｍ〜２６μｍの範囲内とするのは、半径ｒ４が２４μｍより小さくなるとケーブルカットオフ波長が大きくなり、実用的でないからである。また、半径ｒ４が２６μｍより大きくなると曲げ損失特性が劣化するからである。
【００４９】
これらの条件を総合的に平衡をとることによって、波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が６〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値が０．０５５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きく０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が５８μｍ２　以上、ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍより小さい単一モード光ファイバになる。
【００５０】
次に、図１単一モード光ファイバの作用を図３、図４を用いて説明する。
【００５１】
図３は図１に示した単一モード光ファイバの波長分散特性を示す図であり、図４は図１に示した単一モード光ファイバの波長損失特性を示す図である。
【００５２】
図１に示した単一モード光ファイバの第１コア層１から第４コア層４を形成するに際しては、正の比屈折率差を得るときにドーパントとしてゲルマニウムが用いられ、負の屈折率差を得るときにドーパントとしてフッ素が用いられ、それぞれのドーピング量が調節されて、各コア層１〜４及びクラッド５が上述した値の比屈折率差になるように形成される。
【００５３】
このようにして形成された単一モード光ファイバは、図３に示すように、波長１．５５μｍ帯における波長分散が６〜１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍなので、ＦＷＭの影響による信号劣化の発生及び自己位相変調（Ｓｅｌｆ　Ｐｈａｓｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＳＰＭ）と累積分散との相互作用等による信号劣化の発生を抑制することができる。
【００５４】
さらに分散スロープの絶対値は、０．０５０ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍより大きく、０．０６５ｐｓ／ｎｍ／ｎｍ／ｋｍ以下と十分に小さいので、波長分割多重数を増加させ、信号光波長帯域を広帯域化することができる。
【００５５】
また、本実施の形態の単一モード光ファイバは、波長１．５５μｍにおける実効コア断面積が５８μｍ２　以上であるので、ＦＷＭ等の非線形光学現象による信号劣化を抑制することができる。
【００５６】
また、信号光波長帯域として、Ｃバンド（１．５３μｍ〜１．５６μｍ）、Ｌバンド（１．５６μｍ〜１．６５μｍ）に加えて、Ｓバンド（１．４５μｍ〜１．５３μｍ）を使用したＤＷＤＭ伝送の実用化も検討されているが、本実施の形態の単一モード光ファイバは、ケーブルカットオフ波長が１．４５μｍより小さく、これに適用できるので、信号光波長帯域を広帯域化することができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態の単一モード光ファイバは、図４に示すように、ファイバ曲げ損失特性が劣化せず、ケーブル化した際に損失が増加する可能性が小さくなる。
【００５８】
【実施例】
次に、本発明のより具体的な実施例について説明する。
【００５９】
実施例の単一モード光ファイバは、図２に示した屈折率分布をもつものであり、Δｎ１の平均値＝０．４０％、最大値＝０．６０％、Δｎ２の平均値＝０．０５％、最小値＝０．０２％、Δｎ３の平均値＝０．０７％、最大値＝０．１０％、Δｎ４の平均値＝−０．０４％、最小値＝−０．０５％とし、かつ、ｒ１＝３．７μｍ、ｒ２＝８．５μｍ、ｒ３＝１５．５μｍ、ｒ４＝２５μｍとする。また、光ファイバ外径は一般には１２５μｍである。
【００６０】
この本実施例の特性を、図５から図８を用いて従来例と比較する。
【００６１】
図５は本実施例と従来技術の光出力に対するビット誤り率を示す図であり、図６は本実施例と従来技術の光出力に対するＳ／Ｎ比の良い伝送が行われることを表すＱ値を示す図である。図５、図６中、黒丸を繋いだ線は本実施例の値を示し、黒三角を繋いだ線は従来の単一モード光ファイバの値を示す。
【００６２】
尚、条件としては１０Ｇｂｐｓ、１６チャンネル、１００×４ｋｍとした。
【００６３】
図５に示すように、本実施例のビット誤り率は、光出力が−５で１．４８４１Ｅ−０９、光出力が０で４．５７９９Ｅ−２７、光出力が５で９．９９９９Ｅ−４１であるのに対して、従来技術のビット誤り率は、光出力が−５で０．００１２２５、光出力が０で１．７Ｅ−０８、光出力が５で５．８６Ｅ−１４であり、本実施例は従来技術よりも大幅にビット誤り率を低下できることが分かる。
【００６４】
また、図６に示すように、本実施例のＱ値は、光出力が−５で１７．２３８６１、光出力が０で２０．４３８８６、光出力が５で２１．５１３２４であるのに対して、従来技術のＱ値は、光出力が−５で９．５８９８７、光出力が０で１４．９５４９９、光出力が５で１７．４９０７７であり、本実施例は従来技術よりもＳ／Ｎ比の良い伝送を行えることが分かる。
【００６５】
また、図７は本実施例と従来技術の実効コア断面積に対する非線形屈折率を示す図であり、図８は本実施例と従来技術の波長に対する波長分散を示す図である。図７中、黒丸は本実施例の値を示し、黒三角は従来の単一モード光ファイバの値を示し、黒四角は従来の分散シフトファイバの値を示す。図８中、ｈは本実施例の特性を示し、ｓは従来の単一モード光ファイバの特性を示し、ｄは従来の分散シフトファイバの特性を示す。
【００６６】
図７に示すように、本実施例は実効コア断面積が６３μｍ２　のもので非線形屈折率が２．３４９９、非線形定数が３．７３であるのに対して、従来の単一モード光ファイバは実効コア断面積が８４．９μｍ２　のもので非線形屈折率が２．４１１１６、非線形定数が２．８４であり、また従来の分散シフトファイバは実効コア断面積が５０μｍ２　のもので非線形屈折率が２．４５、非線形定数が４．９であり、本実施例は、従来技術と比べ、実効コア断面積の大きさに対する信号伝送品質の劣化が大幅に少ないことが分かる。
【００６７】
また、図８に示すように、本実施例は、波長１．５５μｍにおいて波長分散が７．９ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであるのに対して、従来の単一モード光ファイバは約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、また従来の分散シフトファイバは約０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、本実施例は、従来技術と比べ、信号劣化を十分に抑制できることが分かる。
【００６８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、非線形光学現象による信号劣化を十分に抑制することができ、かつ、信号光波長帯域の広帯域化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す単一モード光ファイバの断面図である。
【図２】図１の単一モード光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図３】図１の単一モード光ファイバの波長分散特性を示す図である。
【図４】図１の単一モード光ファイバの波長損失特性を示す図である。
【図５】本実施例と従来技術の光出力に対するビット誤り率を示す図である。
【図６】本実施例と従来技術の光出力に対するＱ値を示す図である。
【図７】本実施例と従来技術の実効コア断面積に対する非線形屈折率を示す図である。
【図８】本実施例と従来技術の波長に対する波長分散を示す図である。
【符号の説明】
１　第１コア層（コア）
２　第２コア層（コア）
３　第３コア層（コア）
４　第４コア層（コア）
５　クラッド
【図１】
2004133273.tif 000003
【図２】
2004133273.tif 000004
【図３】
2004133273.tif 000005
【図４】
2004133273.tif 000006
【図５】
2004133273.tif 000007
【図６】
2004133273.tif 000008
【図７】
2004133273.tif 000009
【図８】
2004133273.tif 000010