(57)【要約】【課題】ＷＤＭ伝送に好適な光ファイバおよびそれを用いた光伝送システムを提供する。【解決手段】波長１５５０ｎｍにおいて分散が負である光ファイバにおいて、コアは光ファイバ中心部に形成された第１コアと該第１コアの外周側を覆う第２コアと該第２コアの外周側を覆う第３コアの少なくとも３つの層を有し、前記クラッドに対する、前記第１コアの比屈折率差をΔ１、前記第２コアの比屈折率差をΔ２、前記第３コアの比屈折率差をΔ３としたとき、Δ１＞Δ３＞０＞Δ２を満たす光ファイバにて、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープを０〜０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積を４０μｍ２以上、直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下、ケーブルカットオフ波長を１５５０ｎｍ以下とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアの外周側をクラッドで覆って形成され、波長１５５０ｎｍにおいて分散が負である光ファイバにおいて、前記コアは光ファイバ中心部に形成された第１コアと該第１コアの外周側を覆う第２コアと該第２コアの外周側を覆う第３コアの少なくとも３つの層を有し、前記クラッドに対する、前記第１コアの比屈折率差をΔ１、前記第２コアの比屈折率差をΔ２、前記第３コアの比屈折率差をΔ３としたとき、以下を満たすことを特徴とする光ファイバ。
Δ１＞Δ３＞０＞Δ２、
前記第１コアは比屈折率差Δ１が０．４％〜０．８％であり、その屈折率分布形状を表すαが２以上、
前記第２コアの比屈折率差Δ２が−０．５％〜−０．２％、
前記第３コアの比屈折率差Δ３が０．１％〜０．５％、
また、前記クラッドの直径が１２４μｍ〜１２６μｍであって、
前記第１コアの直径が５．０μｍ〜９．０μｍ、
前記第２コアの直径が１０．０μｍ〜１４．０μｍ、
前記第３コアの直径が１４．５μｍ〜２１．０μｍ、
また、波長１５５０ｎｍにおいて、
分散スロープが０〜０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、
実効コア断面積が４０μｍ２以上、
直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下であり、
ケーブルカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下である。
【請求項２】
波長１５５０ｎｍにおいて、分散スロープが０〜０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ。
【請求項３】
波長１５５０ｎｍにおいて、実効コア断面積が５０μｍ２以上であることを特徴とする請求項１または２記載の光ファイバ。
【請求項４】
波長１５５０ｎｍにおいて、実効コア断面積をＡ、分散スロープをＳとしたとき、
Ａ≧Ｓ×２５０＋４０
を満たすことを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の光ファイバ。
【請求項５】
波長１５５０ｎｍにおいて、分散が−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の光ファイバ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１に記載の光ファイバを伝送路として用いたことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＷＤＭ伝送に好適に用いられる光ファイバおよびそれを用いた光通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報社会の発展により、通信情報量が飛躍的に増大する傾向にあり、このような情報の増大化に伴い、波長分割多重伝送（ＷＤＭ：ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が通信分野に広く導入されている。
このＷＤＭ伝送用の光ファイバには、低い損失が求められるとともに、四光波混合（ＦＷＭ：ｆｏｕｒ−ｗａｖｅ  ｍｉｘｉｎｇ）などの非線形現象に因る信号光の波形劣化を抑制するために、伝送する信号光の波長帯域において光ファイバの波長分散の絶対値が小さくなり過ぎないようにすることも重要である。
一方、累積分散に因る信号光の波形劣化を抑制するためには、信号光の波長範囲において、光ファイバの波長分散の絶対値が大き過ぎないように適度な値とすることも重要である。
【０００３】
前記、四光波混合によるノイズ発生を防止することを意図した光ファイバの一つとして、従来の分散シフトファイバ（ＤＳＦ：ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ−ｓｈｉｆｔｅｄ  ｆｉｂｅｒ）のプロファイルを調整して零分散波長を僅かに短波長もしくは長波長側に移動させ、１５５０ｎｍで分散が零でないようにした非零分散シフトファイバ（ＮＺ−ＤＳＦ：ｎｏｎ−ｚｅｒｏ  ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  ｓｈｉｆｔｅｄ  ｆｉｂｅｒ）が採用されている。
【０００４】
ところで、非線形現象にはＦＷＭ以外に、自己位相変調（ＳＰＭ：ｓｅｌｆ  ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）や相互位相変調（ＸＰＭ：ｃｒｏｓｓ  ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等があり、これらは光ファイバのコア内の光パワー密度に比例することが知られている。
ＮＺ−ＤＳＦはＦＷＭを制御しても、ＳＰＭやＸＰＭによる信号波形の乱れが生じやすい。これはＮＺ−ＤＳＦのモードフィールド径（ＭＦＤ：ｍｏｄｅ  ｆｉｅｌｄ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）が比較的小さく、コア内の光パワー密度が大きくなりやすいためである。
【０００５】
多数の波長の光をファイバで遠距離伝送するために挿入光のパワーは大きくならざるを得ないが、実効コア断面積（Ａｅｆｆ：ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ａｒｅａ）を大きくすれば光のパワー密度を低下させられるので、非線形現象による波形乱れを低減することが可能になる。
そこで、非線形現象の抑制には、使用波長範囲に微小分散を持った上に、さらに実効コア断面積が大きい方が望ましい。
【０００６】
一方、ＷＤＭ伝送の光源としてハイパワー入力が可能なＤＦＢレーザー（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｌａｓｅｒ）が多く用いられている。ＤＦＢレーザーから出力されるパルスは、高速で変調を行うと、光強度の変調に伴って波長が過渡的に変化する現象が生ずる。この現象はチャーピングと呼ばれ、この現象によって、波長分散を持つ光ファイバの中を光パルスが伝搬する際に伝送特性の劣化が生じやすくなることが知られている。
【０００７】
ＤＦＢレーザーから出力されるパルスは、チャーピングにより長波長側にシフトする傾向にあり、これを正のチャーピングと呼んでいる。
一方、１５５０ｎｍで分散が僅かに負となる負分散ＮＺ−ＤＳＦを伝搬するパルスの伝搬速度は短波長側より長波長側が速く、パルスが短波長側にシフトする傾向にある。つまり、負分散ＮＺ−ＤＳＦを伝搬するパルスは負のチャーピングを有する。従って、ＤＦＢレーザーから出力される正のチャーピングを持つパルスが負分散ＮＺ−ＤＳＦを伝搬すると、これらの相互作用により、パルスの広がりが抑えられる効果がある。
上記効果を利用するため、負分散ＮＺ−ＤＳＦの実用化が進められている。
【０００８】
これまでに提案されている負分散ＮＺ−ＤＳＦは、波長１５５０ｎｍにおいて分散−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、分散スロープ０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積５０μｍ２というものが典型的であった。
また、負分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた伝送路としては、前段にＡｅｆｆ拡大負分散ＮＺ−ＤＳＦ（Ａｅｆｆ：８０μｍ２、分散スロープ：０．１１ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ）、後段に低分散スロープ負分散ＮＺ−ＤＳＦ（Ａｅｆｆ：５３μｍ２、分散スロープ：０．０８ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ）を用いているものが提案されている。（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００９】
【非特許文献１】Ｍ．Ｓｕｚｕｋｉ他、「１７０Ｇｂ／ｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ  Ｏｖｅｒ  １０，８５０ｋｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｌａｒｇｅ  Ｃｏｒｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ  Ｆｉｂｅｒ」、ＯＦＣ  ’９８、ＰＤ１７
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
さらなる伝送容量の拡大と伝送路の長距離化により、チャンネル数の増加、および伝送路への入力パワー増大の傾向にあり、累積分散の絶対値を小さくするだけでなく、広い波長範囲で累積分散の波長依存性を小さくする必要が生じてきている。
しかしながら従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦでは、その分散スロープが大きいために累積分散の波長依存性が大きく、チャンネル数の拡大、すなわち伝送容量の拡大に制限があった。
【００１１】
一方、従来の正分散ＮＺ−ＤＳＦの中には、波長１５５０ｎｍで分散スロープ０．０４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積５０μｍ２を実現しているものもある。
しかしながら、正分散ＮＺ−ＤＳＦを伝搬するパルスは正のチャーピングを有するため、伝送路として正分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた場合、ＤＦＢレーザーの持つ正のチャーピングをさらに大きくしてしまう結果となり、好ましくない。
よって、負分散ＮＺ−ＤＳＦの分散スロープを正分散ＮＺ−ＤＳＦと同様に低減できれば、ＤＦＢレーザーの正のチャーピングをキャンセルできるとともに累積分散の波長依存性を低減でき、伝送容量の拡大が可能となる。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は負分散ＮＺ−ＤＳＦの分散スロープを低減することにより、累積分散の波長依存性を低減し、高品質かつ大容量のＷＤＭ伝送に好適に用いられる光ファイバおよびそれを用いた光通信システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成を持って課題を解決するための手段としている。
すなわち、本願請求項１の光ファイバはコアの外周側をクラッドで覆って形成され、波長１５５０ｎｍにおいて分散が負である光ファイバにおいて、前記コアは光ファイバ中心部に形成された第１コアと該第１コアの外周側を覆う第２コアと該第２コアの外周側を覆う第３コアの少なくとも３つの層を有し、前記クラッドに対する、前記第１コアの比屈折率差をΔ１、前記第２コアの比屈折率差をΔ２、前記第３コアの比屈折率差をΔ３としたとき、Δ１＞Δ３＞０＞Δ２の関係を満たし、前記第１コアは比屈折率差Δ１が０．４％〜０．８％であり、その屈折率分布形状を表すαが２以上であり、前記第２コアの比屈折率差Δ２が−０．５％〜−０．２％であり、前記第３コアの比屈折率差Δ３が０．１％〜０．５％である。また、クラッドの直径が１２４μｍ〜１２６μｍの光ファイバであって、前記第１コアの直径が５．０μｍ〜９．０μｍ、前記第２コアの直径が１０．０μｍ〜１４．０μｍ、前記第３コアの直径が１４．５μｍ〜２１．０μｍである。また、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが０〜０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２であり、実効コア断面積が４０μｍ２以上であり、直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下であり、ケーブルカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下であるとしている。
【００１４】
本願請求項２の光ファイバは、請求項１記載の光ファイバにおいて、波長１５５０ｎｍにおける分散スロープが０〜０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２であるとしている。
【００１５】
本願請求項３の光ファイバは、請求項１または２記載の光ファイバにおいて、波長１５５０ｎｍにおける実効コア断面積が５０μｍ２以上であるとしている。
【００１６】
本願請求項４の光ファイバは、請求項１から３のいずれか１に記載の光ファイバにおいて、波長１５５０ｎｍにおける実効コア断面積をＡ、分散スロープをＳとしたとき、
Ａ≧Ｓ×２５０＋４０
を満たすとしている。
【００１７】
本願請求項５の光ファイバは、請求項１から４のいずれか１に記載の光ファイバにおいて、波長１５５０ｎｍにおける分散が−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％であるとしている。
【００１８】
本願請求項６の光通信システムは、請求項１から５のいずれか１に記載の光ファイバを伝送路として用いた光通信システムをもって課題を解決する手段としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の光ファイバの屈折率プロファイルとしては、様々な形態のものを適用することが可能であるが、本実施形態例では、図１（ａ）に示すような、いわゆるＷｓｅｇ型の屈折率プロファイルを採用している。
【００２０】
つまり、本実施形態例の光ファイバは、コア４の外周側をクラッド５で覆って形成され、前記コア４は光ファイバ中心部に形成された第１コア１と該第１コア１の外周側を覆う第２コア２と該第２コア２の外周側を覆う第３コア３の３つの層を有し、前記クラッド５に対する、前記第１コア１の比屈折率差をΔ１、前記第２コア２の比屈折率差をΔ２、前記第３コア３の比屈折率差をΔ３としたとき、Δ１＞Δ３＞０＞Δ２の関係を満たしている。また、前記第１コア１の屈折率分布形状は中心から外側に向かって屈折率が緩やかに低下する、いわゆるα型である。
【００２１】
なお本明細書においては第１コア１の屈折率をｎ１、第２コア２の屈折率をｎ２、第３コア３の屈折率をｎ３とし、クラッド５の屈折率をｎＣとしたときに、Δ１、Δ２、Δ３を以下の（１）〜（３）式により定義している。
【００２２】
【数１】
Δ１（％）＝｛（ｎ１２  −ｎＣ２）／２×ｎＣ２｝×１００・・・・（１）
Δ２（％）＝｛（ｎ２２  −ｎＣ２）／２×ｎＣ２｝×１００・・・・（２）
Δ３（％）＝｛（ｎ３２  −ｎＣ２）／２×ｎＣ２｝×１００・・・・（３）
【００２３】
また、第１コア１の屈折率分布形状を表すαは下記式（４）で定義している。本式においてｒは光ファイバの径方向の位置であり、ｎ（ｒ）は位置ｒにおける屈折率を表す。
【００２４】
【数２】
ｎ（ｒ）＝ｎｃ１・｛１−２・Δ１・（２ｒ／ａ）α｝１／２・・・・（４）
０≦ｒ≦ａ／２
【００２５】
また、図１（ａ）に示すように、第１コア１の直径をａ、第２コア２の直径をｂ、第３コア３の直径をｃとした。
ここで第１コア１の直径ａは第１コア１においてクラッド５と等しい屈折率となる位置を結ぶ線の長さと定義している。また第２コア２の直径ｂは第２コアと第３コアとの境界領域において、Δ２の１／２の屈折率となる位置を結ぶ線の長さとしている。また第３コア３の直径ｃは第３コア３とクラッド５との境界領域において、Δ３の１／１０の屈折率となる位置を結ぶ線の長さとしている。
【００２６】
図１（ａ）に示した屈折率プロファイルにおいて各比屈折率差Δ１、Δ２、Δ３、第１コア１の屈折率分布形状を表すα、および各直径ａ、ｂ、ｃ、をパラメータとしてシミュレーションを行い、最適プロファイルを求めた。
このとき、波長１５５０ｎｍにおける分散が−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％、分散スロープが０〜０．０５ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積が４０μｍ２以上、直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下であり、さらにケーブルカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下になるよう求めた屈折率プロファイルを本実施形態例の最適プロファイルとした。
【００２７】
ここで、ケーブルカットオフ波長とは、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合）Ｇ．６５０で定義するケーブルカットオフ波長λｃｃをいう。その他、本明細書で特に定義しない用語についてはＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５０における定義、測定方法に従うものとする。
【００２８】
上記特性を満たす光ファイバは実効コア断面積を従来レベルに保ったまま、分散スロープが低減されており、非線形現象を抑制しつつ、累積分散の波長依存性を低減できる。
さらに、分散を−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％とすることにより、ＦＷＭなどの非線形現象に因る信号光の波形劣化を抑制しつつ、分散の絶対値が大き過ぎないため、累積分散も制御できる。
すなわち、ＷＤＭ伝送に好適な負分散ＮＺ−ＤＳＦである。
【００２９】
特に、波長１５５０ｎｍｍにおいて、実効コア断面積をＡ、分散スロープをＳとしたとき、以下の式を満たすことが好ましい。
Ａ≧Ｓ×２５０＋４０
四光波混合などの非線形現象の発生を抑止するには有効コア断面積が大きい方が望ましいが、一般に、有効コア断面積が大きくなりすぎると、分散スロープが大きくなる傾向がある。
よって、分散スロープＳと実効コア断面積Ａを適度な値に保つ必要があり、上記関係式を満たすことが好ましい。
この関係を満たす光ファイバは、非線形現象を抑制しつつ、累積分散の波長依存性も低減でき、ＷＤＭ伝送に好適な光ファイバとなる。
【００３０】
また、上記特性を満たす光ファイバをケーブルに用いた場合、ケーブル化工程等で発生する曲げに対する伝送損失の増加が制御され、さらに１５５０ｎｍ以上の波長域でのシングルモード動作が保証されるため、この波長領域でＷＤＭ伝送を好適に行うことができる。
さらに広い波長領域で本発明の光ファイバを使用したい場合は、カットオフ波長を１３５０ｎｍ以下にすることが好ましい。
【００３１】
さらに、光通信をより高速で行うためには、高速伝送の際、分散と並んで障害となる偏波モード分散（ＰＭＤ：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）を小さく抑えることが好ましい。具体的には、ＰＭＤを０．１ｐｓ／√ｋｍ以下とすることが好ましい。
【００３２】
本発明の光ファイバを伝送路として用いることにより、高品質かつ大容量のＷＤＭ伝送が行える光通信システムを実現できる。
ＮＺ−ＤＳＦ単体で伝送路を構成し、必要に応じて分散補償ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）で累積分散を補償する光通信システムは、ＤＣＦの長さを調整するだけで分散の管理ができる。また、ＤＣＦは主にモジュールの形態で中継基地に設置されるため、接続・修理も比較的容易である。
従って、本発明の光ファイバを伝送路として用いることにより、ケーブル構成が比較的単純で安価な光通信システムが実現され、特に、海底線などの短〜中距離のＷＤＭ伝送に好適である。
また、前述したチャーピングをキャンセルする効果も加わり、安価かつ高品質なＷＤＭ伝送が実現される。
【００３３】
また、本発明者らは、本実施形態例の光ファイバの屈折率プロファイルを特定するために、以下のような検討を行った。
まず、図１（ａ）に示したようなＷｓｅｇ型の屈折率プロファイルを選択し、その詳細を検討した。Ｗｓｅｇ型の屈折率プロファイルは、クラッド５より屈折率が小さい第２コア２の最適化により、分散スロープを低減でき、クラッド５より屈折率が大きい第３コア３の最適化により曲げ損失を小さくすることができる構造として知られている。
【００３４】
また、鋭意検討を重ねた結果、各比屈折率差Δ１、Δ２、Δ３およびαを変化させることにより、以下の傾向があることを見いだした。
第１コア１における比屈折率差Δ１およびαは、大きすぎると分散スロープが大きくなってしまう傾向にあり、逆に小さすぎると曲げ損失が大きくなる。
比屈折率差Δ２は、絶対値が大きすぎると、実効コア断面積が小さくなる傾向にあり、逆に小さすぎると分散スロープが大きくなる。
比屈折率差Δ３は、大きすぎると曲げ損失が大きくなる傾向があり、逆に小さすぎると分散スロープが大きくなる。
【００３５】
これらの知見に基づき、Δ１〜Δ３を最適化し、これに合わせて直径ａ、ｂ、ｃを決定することにより最適プロファイルを求めた。
その結果、第１コア１の屈折率分布形状を示すαは２以上、Δ１は０．４％〜０．８％、Δ２は−０．５％〜−０．２％、Δ３は０．１％〜０．５％、また、クラッドの直径が１２４μｍ〜１２６μｍの光ファイバとしたとき、ａは５．０μｍ〜９．０μｍ、ｂは１０．０μｍ〜１４．０μｍ、ｃは１４．５μｍ〜２１．０μｍの範囲とした場合、所望の特性を満たすことがわかった。
この範囲内において各パラメーターは様々な値をとることが可能であるが、得られた最適プロファイルのうち２つの特性を持つ最適プロファイルを以下に示す。
【００３６】
［実施例１］
以下に示す表１は、本実施形態例の最適プロファイルのうち、分散スロープが０．０４ｓ／ｎｍ２／ｋｍ程度、実効コア断面積が５０μｍ２程度となる例である。
【００３７】
【表１】
2004317817.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、波長１５５０ｎｍにおいて、分散が−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％、分散スロープがおよそ０．０４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積（Ａｅｆｆ）がおよそ５０μｍ２、直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下、λｃｃが１５５０ｎｍ以下の結果が得られた。
実施例１の光ファイバでは、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦに比べて実効コア断面積が同程度でありながら、分散スロープを約１／２にすることができる。
【００３９】
また、図２は実施例１のＢ−１の波長分散特性を示したものである。図中に破線で示した従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦ（Ａ）（分散スロープ０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２）と比較すると、実線で示した実施例１の光ファイバ（Ｂ−１）は分散の波長依存性が低減できていることがわかる。
【００４０】
図４に本発明に関わる光ファイバを用いた光通信システムの構成例を示す。信号光源１１から入力された信号は、本実施形態に係る光ファイバ１２により伝送された後、増幅器１３で増幅され、ＤＣＦ１４により分散が補償される。
【００４１】
この光通信システムを用いて、実施例１の光ファイバと従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦの分散スロープの違いによる光通信システム全体における累積分散の波長依存性の比較を行った結果を以下に例示する。
ここで、ＤＣＦとして１５５０ｎｍにおける分散が１８ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、分散スロープが０．０６ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２の特性を有する正分散ファイバを用い、伝送路としては、（ＮＺ−ＤＳＦ×５０ｋｍ）×９スパン＋ＤＣＦ×１スパンを前提とした。
【００４２】
ここで、実施例１の光ファイバの１５５０ｎｍにおける分散値を−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、分散スロープを０．０４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦの１５５０ｎｍにおける分散値を−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、分散スロープを０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２としている。
この場合、前記伝送路の分散を補償するためには、５０ｋｍのＤＣＦを接続する必要がある。
【００４３】
このときの残留分散スロープは実施例１の光ファイバを用いた場合、
［（０．０４ｐｓ／ｎｍ２／ｋ×５０ｋｍ）×９＋０．０６  ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ×５０ｋｍ］／５００ｋｍ＝０．０４２ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ
従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた場合、
［（０．０７ｐｓ／ｎｍ２／ｋ×５０ｋｍ）×９＋０．０６  ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ×５０ｋｍ］／５００ｋｍ＝０．０６９ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ
となり、実施例１の光ファイバを用いた場合は、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた場合と比較して、残留分散スロープは光通信システム全体で約６０％まで低減できている。
【００４４】
このように実施例１の光ファイバを採用することにより、累積分散の波長依存性を低減し、高品質かつ大容量のＷＤＭ伝送が実現される。
【００４５】
［実施例２］
以下に示す表３は、実施例１と同様の条件にて求めた本実施形態の最適解のうち、分散スロープが０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２以下、実効コア断面積が４５μｍ２程度となる例である。
【００４６】
【表２】
2004317817.tif 000004
【００４７】
表２に示すように、波長１５５０ｎｍにおいて、分散が−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ±１０％、分散スロープがおよそ０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２、実効コア断面積（Ａｅｆｆ）がおよそ４５μｍ２、直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下、λｃｃが１５５０ｎｍ以下の結果が得られた。
実施例２の光ファイバでは、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦに比べて実効コア断面積が１割程度小さくなるが、分散スロープを約１／３にすることができる。
【００４８】
また、図３は実施例２のＣ−１の光ファイバの波長分散特性を示したものである。図中に破線で示した従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦ（Ａ）（分散スロープ０．０７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２）と比較すると、実線で示した本実施例２の光ファイバ（Ｃ−１）は分散の波長依存性が低減できていることがわかる。
【００４９】
実施例１と同様に、図４の光通信システムを用いて、実施例２の光ファイバと従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦの分散スロープの違いによる光通信システム全体における累積分散の波長依存性の比較を行った結果を、以下に例示する。
ここで、分散補償区間として接続するＤＣＦを正分散ファイバとし、伝送路としては、（ＮＺ−ＤＳＦ×５０ｋｍ）×９スパン＋ＤＣＦ×１スパンを前提とした。
【００５０】
ここで、実施例２の光ファイバの１５５０ｎｍにおける分散値を−２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ、分散スロープを０．０２ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２とし、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦおよび正分散ファイバの分散値および分散スロープは、実施例１と同様としている。
この場合、前記伝送路の分散を補償するためには、５０ｋｍのＤＣＦを接続する必要がある。
【００５１】
このときの残留分散スロープは本実施例２の光ファイバを用いた場合、
［（０．０２ｐｓ／ｎｍ２／ｋ×５０ｋｍ）×９＋０．０６  ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ×５０ｋｍ］／５００ｋｍ＝０．０２４ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２
従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた場合、
［（０．０７ｐｓ／ｎｍ２／ｋ×５０ｋｍ）×９＋０．０６  ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ×５０ｋｍ］／５００ｋｍ＝０．０６９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ２
となり、実施例２の光ファイバを用いた場合は、従来の負分散ＮＺ−ＤＳＦを用いた場合と比較して、残留分散スロープは光通信システム全体で約３５％まで低減できている。
【００５２】
このように実施例２の光ファイバを採用することにより、実施例１と同様に累積分散の波長依存性を低減し、高品質かつ大容量のＷＤＭ伝送が実現される。
【００５３】
実施例１、実施例２で得られた光ファイバの実効コア断面積と分散スロープの関係を図５に示す。
図５において●は実施例１、▲は実施例２の光ファイバであり、実線は実効コア断面積をＡ、分散スロープをＳとしたとき、Ａ＝Ｓ×２５０＋４０を示している。
特に、Ａ≧Ｓ×２５０＋４０の領域に分布する光ファイバは、非線形現象を抑制しつつ、累積分散の波長依存性も低減でき、ＷＤＭ伝送に好適な光ファイバである。
【００５４】
本発明は上記の実施形態に限定されない。
例えば、本発明の光ファイバは、必要な特性を満たしていれば、実施形態で示した以外の構成や屈折率プロファイルを有していてもよい。
また、本発明の光伝送システムは実施形態で示した以外の分散補償光ファイバを用いてもよく、さらには、分散補償光ファイバを用いずに構成することもできる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によりＷＤＭ伝送に好適に用いられる光ファイバおよびそれを用いた光通信システムが提供される。
【００５６】
請求項１の発明によれば、このような屈折率分布プロファイルとすることで、負分散ＮＺ−ＤＳＦの実効コア断面積を従来レベルに保ったまま、分散スロープを低減でき、非線形現象を抑制しつつ、累積分散の波長依存性を低減したＷＤＭ伝送に好適な光ファイバが提供される。
また、直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とすることにより、ケーブル化等で発生する曲げに対しても伝送損失の増加が制御される。さらにケーブルカットオフ波長を１５５０ｎｍ以下とすることにより、１５５０ｎｍ以上の波長域でのシングルモード動作が保証される。
【００５７】
請求項２の発明によれば、分散スロープをさらに低減することにより、累積分散の波長依存性を低減でき、さらなる伝送容量の拡大が可能となる。
【００５８】
請求項３の発明によれば、実効コア断面積を大きくすることにより、光ファイバコア内の光パワー密度を低減させることができ、非線形現象の発生を抑制できる。
【００５９】
請求項４の発明によれば、波長１５５０ｎｍにおいて、実効コア断面積をＡ、分散スロープをＳとしたとき、
Ａ≧Ｓ×２５０＋４０
とすることにより、非線形現象を抑制しつつ、累積分散の波長依存性を低減できＷＤＭ伝送に好適な光ファイバとなる。
【００６０】
請求項５の発明によれば、分散をこの範囲に制御することにより、ＷＤＭ伝送を行う波長領域において非線形現象の一つである、四光波混合の発生を抑えることができるとともに、累積分散も最小限に抑えることができる。
【００６１】
請求項６の発明によれば、請求項１から５のいずれか１記載の光ファイバを伝送路として用いた光通信システムとすることにより、負分散ＮＺ−ＤＳＦのチャーピングをキャンセルする効果を利用した高品質のＷＤＭ伝送を行う光通信システムを実現できる。
また、複雑なケーブル構成が不要となり、安価な光通信システムが実現でき、特に海底線などの短〜中距離ＷＤＭ伝送に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ファイバの実施形態例の屈折率プロファイルを示す説明図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の屈折率プロファイルを有する光ファイバの断面構造を示す。
【図２】本発明に関わる実施例１の光ファイバの波長分散特性を示す図である。
【図３】本発明に関わる実施例２の光ファイバの波長分散特性を示す図である。
【図４】本発明に関わる光ファイバを用いた光通信システムの構成例である。
【図５】本発明に関わる光ファイバの実効コア断面積と分散スロープの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１：第１コア
２：第２コア
３：第３コア
４：コア
５：クラッド
１１：信号光源
１２：光ファイバ
１３：増幅器
１４：分散補償光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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