(57)【要約】【課題】Ｃバンド帯およびＬバンド帯における分布ラマン増幅伝送路の特性を向上させ、低励起パワで有効な増幅を実現する、光信号伝送システムおよびそれに用いる光ファイバを提供する。【解決手段】光信号伝送システムとしては、分布定数型ラマン増幅光伝送路を用いる。その分布定数型ラマン増幅光伝送路における光ファイバは、光ファイバは、ケーブルカットオフ波長が１４３０ｎｍ以下であり、波長１４５０ｎｍにおいてモードフィールド径（ＭＦＤ）が７μｍ以上９μｍ以下であり、かつ、伝送損失が０．２８５ｄＢ／ｋｍ　以下であり、波長分散値が０．１〜４ｐｓ／ｎｍ　である。【選択図】　　　図１
2004126148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルカットオフ波長が１４３０ｎｍ以下であり、
波長１４５０ｎｍにおいてモードフィールド径（ＭＦＤ）が７μｍ以上９μｍ以下であり、かつ、伝送損失が０．２８５ｄＢ／ｋｍ　以下であり、
波長分散値が０．１〜４ｐｓ／ｎｍ　である、
光ファイバ。
【請求項２】
ケーブルカットオフ波長が１４３０ｎｍ以下であり、
波長１４５０ｎｍにおいてモードフィールド径（ＭＦＤ）が７μｍ以上９μｍ以下であり、かつ、伝送損失０．２５ｄＢ／ｋｍ以下であり、
波長分散値が０．１〜４ｐｓ／ｎｍ　である、
光ファイバ。
【請求項３】
上記光ファイバのうち波長１５５０ｎｍの曲率２０ｍｍ（φ２０ｍｍ）における曲げ損失増加が５ｄＢ／ｍ　以下である、
請求項１または２記載の光ファイバ。
【請求項４】
波長１４５０ｎｍでのラマン利得効率（ゲインエフィシェンシー）が０．７（１／Ｗ／ｍ）　以上である、
請求項１〜３いずれか記載の光ファイバ。
【請求項５】
水素環境下での波長１３９０ｎｍにおける伝送損失を０．４ｄＢ／ｋｍ　以下に低減した、
請求項１〜４いずれか記載の光ファイバ。
【請求項６】
中心コア領域および中心コア領域の屈折率より低い屈折率のクラッド領域とを有し、
前記中心コア領域と前記クラッド領域との間に、
前記クラッド領域の屈折率より低い屈折率を持つ第２のコア領域、および前記クラッド領域の屈折率より高く前記中心コア領域の屈折率より低い屈折率を持つ第３のコア領域
をさらに有する、
請求項１〜５いずれか記載の光ファイバ。
【請求項７】
前記光ファイバのプリフォームを形成し、
該プリフォーム線引き後、重水素雰囲気にさらし、
その後、樹脂被覆して形成した、
請求項６記載の光ファイバ。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか記載の光ファイバを用いた分布増幅型ラマン光伝送路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
本発明は、光通信に用いる光ファイバおよび光ファイバを用いた光伝送路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信において、信号伝送距離を延ばし、残音を低減させることが可能な通信システムとしてラマン増幅型光伝送路が知られている。ラマン増幅型光伝送路としては、分布定数型ラマン増幅光伝送路および集中定数型ラマン増幅光伝送路が知られている。
【０００３】
ラマン増幅について簡単に述べる。
一般に、光をガラスなどの物質に入射すると、その物質の分子振動や光子振動のために、元の波長よりやや長い波長の光が発生する。この光をラマン散乱光という。さらに入射する励起光を強くすると位相の揃った強いラマン散乱光が発生する。これを誘導ラマン散乱光という。
入射される信号光と誘導ラマン散乱光との波長が一致していれば、誘導ラマン散乱光は信号光と同じ強弱の変化を受け、信号光を増幅する。このようにラマン増幅とは、強い励起光を光ファイバに入射したとき、材料である石英ガラスを構成する分子によって散乱された光（誘導ラマン散乱光）が入射時とは異なる波長に変換されて散乱されることを利用する光信号強度の増幅技術である。
ラマン増幅を用いた光ファイバ型増幅器は、このような光ファイバの中で発生する非線形光学現象に起因する増幅作用を利用したものである。
ラマン増幅は、光伝送路（光ファイバ）の中で生ずる増幅であるから、光伝送路に伝送光以外の増幅光を入射するシステムとも言える。
【０００４】
図１に分布定数型ラマン増幅器を用いた光通信システム（伝送路）の１例を示す。図１に図解した分布定数型ラマン増幅器を用いた伝送路１０は、第１および第２の励起光源（ポンプ）１１、１３と、光合波手段１１、１４と、光ファイバ（光伝送路）１５とで構成されている。この分布定数型ラマン増幅光伝送路は本発明の実施の形態においても適用する。
なお、集中定数型ラマン増幅器は、たとえば、分散補償モジュールのような機器装置化された（たとえば、コイルに巻かれ中継局などに設置された状態の）光ファイバに増幅光を入射させるような装置構成の増幅器である。
【０００５】
ラマン増幅器を用いた光伝送路としては、光ファイバ１６の長手方向の光強度分布をより均一にするために、ラマン増幅のための励起光を光ファイバ１６の前方（信号光の入力側と同じ方向）の第１の励起光源１１からと、光ファイバ１６の後方（信号光が出力される方向）の第２の励起光源１３からとの両方から入力することが望ましい。これを双方向励起と呼ぶ。
【０００６】
光ファイバ１６が石英ガラス系で作製されている場合には、ラマン増幅の最大の利得ピークは、励起光の光周波数より１３Ｔ（テラ）Ｈｚ低い光周波数に存在する。例えば、１．５μｍ帯域の光通信システムでは、波長１５８０ｎｍの信号光が、最大のラマン利得を得るためには、励起光を１４８０ｎｍの波長に設定する必要がある。
【０００７】
波長多重（ＷＤＭ）光通信システムでは、短波長側の励起光が短波長側の信号光をラマン増幅し、一方、長波長側の励起光が長波長側の信号光をラマン増幅している。
【０００８】
しかし、光通信システムにおいて、光ファイバの零分散波長が信号光の波長と励起光の波長の間に存在する場合には、信号光と励起光とで非線形現象である四光波混合（ＦＷＭ）が信号光近傍に発生し、その四光波混合が伝送特性を劣化させる。
また、四光波混合の発生効率ηが大きくなると、四光波混合に搾取される励起光の光強度も大きくなり、信号光は大きなラマン利得を得られない。
さらに、信号光と励起光で発生する四光波混合の発生効率は、特に信号光と励起光が光ファイバ中を同方向に伝搬する場合に大きくなるので、双方向励起が不可能となり、最適な光通信システムを構築できないという問題がある。
【０００９】
四光波混合により発生する光周波数ｆｆｗｍ　は、ｆｆｗｍ　＝ｆｉ　＋ｆｊ　−ｆｋ　であることが知られている。ただし、ｆｉ　、ｆｊ　、ｆｋ　はそれぞれ、信号光もしくは励起光の光周波数であり、ｉ≠ｋ、ｊ≠ｋである。
信号光と励起光とで四光波混合が信号光の近傍に発生する。
発生した四光波混合の光強度が大きい場合には、信号光の伝送特性が劣化する。この四光波混合の光強度は発生効率ηに比例し、発生効率ηは下記式（１）で表されることが知られている（例えば、ＭＡＲＩ　Ｗ．　ＭＡＥＤＡ，　Ｊ．　Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｖｏｌ．　８，　ｎｏ．　９，　ｐｐ．　１４０２，　１９９０を参照）。
【００１０】
【数１】
2004126148.tif 000003
【００１１】
ここで、αは光ファイバ１６の伝送損失、Ｌは光ファイバ１６の長さである。Δβは四光波混合の位相整合条件を表しており、下記式（２）で与えられる。
【００１２】
【数２】
2004126148.tif 000004
【００１３】
ここで、βは伝搬定数、ｃは光の速度、λは波長、Ｄｓは光ファイバ１６の分散スロープ、ｆｉ，　ｆｊ，　ｆｋ（ただし、ｉ≠ｋ、ｊ≠ｋ）は信号光もしくは励起光の光周波数、ｆ０は光ファイバ１６の零分散波長を光周波数に換算したものである。式（２）の近似は、信号光と励起光がファイバ中を同方向に伝搬する場合である。
【００１４】
式（１）と式（２）から、光ファイバ１６の零分散波長が、信号光と励起光の間にある場合には、信号光と励起光で発生する四光波混合の発生効率が大きくなり、信号光の伝送特性は四光波混合によって大きく劣化する。
【００１５】
Ｅｒドープ光ファイバを用いた光増幅装置（ＥＤＦＡ）により、通常のＤＷＤＭ（高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ））通信は主にＣバンドと呼ばれる波長１５３０ｎｍから１５６５ｎｍの帯域の信号を中心に用いた通信が行われている。さらに、近年はＬバンドと呼ばれる波長１５６５ｎｍから１６２５ｎｍの帯域の信号を利用した通信も盛んに行なわれている。
この２つのバンドを使用したラマン伝送路を構築するためには最短波長よりも１００ｎｍ程度低いところに励起光（ポンプ光）を入力する必要がある。このため、光伝送路は、１５３０ｎｍよりも１００ｎｍ短波長の１４３０ｎｍから１６２５ｎｍの間でゼロ分散波長を持ってはいけないことを示している。
【００１６】
ゼロ分散波長を含んだ伝送路を用いる際の対策として、励起光の強度を小さくすることが挙げられるが、これはラマン増幅の利得の低下につながるため、良い解決手段にはならない。
また、励起帯の分散は大きければよいというものではなく、分散は４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度に留めておくことが望ましい。その理由は、１４３０ｎｍから１６２５ｎｍの範囲に零分散波長が存在しないファイバにおいては一般的には１４３０ｎｍ以下に零分散波長が存在する場合が多く、その場合１４３０ｎｍから１６２５ｎｍの波長帯域では分散スロープは正であるため、ポンプ広帯域の分散がある程度以上大きい、例えば４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上あると信号帯域での分散が大きくなりすぎ、信号の波形劣化が大きくなる。従って、ポンプ光波長帯域に於ける分散は４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であることが望ましい。
【００１７】
上記の課題を解決する手段として、１．３μｍ　帯に零分散波長を持つ、通常のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）を伝送路に用いることも挙げられるが、このＳＭＦでは、ラマン利得の大きさに関与する関係値ｎ２／Ａｅｆｆ　が比較的小さいため、伝送路の損失を十分補償できるほどのラマン利得を得ることができない。ｎ２　はカー係数であり、Ａｅｆｆ　はシングルモード光ファイバの有効コア断面積を示す。
【００１８】
十分なラマン増幅利得を得るためには通常の分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）と同等の０．７５（１／Ｗ／ｍ）以上のラマン利得効率（ラマンゲインエフィシェンシー）を持つ光ファイバを用いることが望ましい。
【００１９】
他方、ＳＭＦを用いると、１．５μｍ帯域の信号光は約＋１７　ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ　という大きな分散を受け、その結果、この分散に起因してパルス広がりによる符号間非線形効果（ＸＰＭ：単一信号で発生するもので、スペクトル成分の広がりにより、前の符号（信号）が後の符号（信号）と干渉を起こすもの）が起こるため、ＳＭＦを用いることは良い解決手段にならない。
十分なラマン増幅利得を得るためには、上述した関係式ｎ２／Ａｅｆｆ　から、有効コア断面積Ａｅｆｆを小さくすることが望ましいのは明らかである。しかし、ポンプ光を効率よく伝送路に注入するためには通常の励起光源におけるポンプレーザのピグテール、および、光カプラなどの光部品に用いられているＳＭＦとの融着接続特性が重要である。
通常のＳＭＦは波長１４３０ｎｍ付近で９．５μｍ程度のモードフィールド径（ＭＦＤ）をもつ。また、ＭＦＤの異なる光ファイバの接続効率は以下のように見積もることができる。
【００２０】
【数３】
2004126148.tif 000005
【００２１】
Ｗ１　を９．５μｍとすると９０％以上の結合効率で伝送路に光を到達させる場合、モードフィールド径（ＭＦＤ）は７μｍ以上必要となる。
【００２２】
したがって、波長１４５０ｎｍでモードフィールド径（ＭＦＤ）を７μｍ以上にしつつ分散が０．１　ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ　以上４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ　以下となり、ラマンゲインエフィシェンシーが０．７×１０−４（１／Ｗ／Ｍ）以上とする光ファイバが必要になる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
伝送損失は長距離伝送路として代表的な距離８０ｋｍの伝送路を用いた場合、伝送路での伝送損失を全体で２０ｄＢ以内に抑えるためには伝送損失の比率は０．２５ｄＢ／ｋｍ以下でなければならない。ラマン増幅を行うので、多少の伝送損失はカバーできるが、雑音の発生などを考慮すると、信号領域での損失は０．２５ｄＢ／ｋｍ以内に抑える必要がある。
また、光ファイバには１３９０ｎｍ付近に水酸基（ＯＨ基）に起因する吸収損失があることが知られている。１３９０ｎｍでの伝送損失が１ｄＢを超える光ファイバでは吸収ピークの裾の影響により１４３０ｎｍでの損失低減も出来ず、励起光源内のポンプの損失が大きく、高価な励起光源と大きな電力を要してしまい、コスト的に問題がある。また、光ファイバケーブル内に発生した水素により１３９０ｎｍの伝送損失が１０％以上増加すると伝送線路に入力するポンプ光パワーを増やさなければシステムダウンにつながるという問題を持っている。
【００２４】
偏向モード分散ＰＭＤも高速通信の妨げとなることが知られている。通常のファイバケーブルと同様にＰＭＤは０．５ｐｓ／ｋｍ１／２以内でなければ、ＰＭＤ補償なしでの高速通信は不可能であることが知られている。さらに４０ＧＢ／ｓ（ギガビット／秒）クラスの伝送レートになるとＰＭＤとして０．２ｐｓ／ｋｍ１／２以下も必須の条件となるが、光ファイバの構造が複雑になるほど、ＰＭＤの低減が困難になってきている。
【００２５】
上述した観点から、本発明の目的は、Ｃバンド帯およびＬバンド帯における分布ラマン増幅伝送路の特性を向上させ、低励起パワで有効な増幅を実現する、光信号伝送システムおよびそれに用いる光ファイバを提供することにある。
【００２６】
本発明の他の目的は、励起光の強度を低下させずに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させ得る、光信号伝送システムおよびそれに用いる光ファイバを提供することにある。
【００２７】
本発明のさらに他の目的は、ＯＨ基に起因する波長１３９０ｎｍ付近の伝送損失を低減し得る、光信号伝送システムおよびそれに用いる光ファイバを提供することにある。
【００２８】
本発明の他の目的は、偏向モード分散ＰＭＤを低減しながらカー係数を増大させラマン利得を増大させ得る、光信号伝送システムおよびそれに用いる光ファイバを提供することにある。
【００２９】
本発明のさらに他の目的は、全ての信号光が符号間非線形効果を受けずに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させ得る光信号伝送システムを提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、信号光はシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）で得られるよりも大きなラマン利得を得るとともに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させ得る光信号伝送システムを提供することにある。
【００３１】
本発明のさらに他の目的は、信号光と励起光で発生する四光波混合の強度を低下させ、前方励起、もしくは、双方向励起が可能な光通信システムを提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、１４５０ｎｍでモードフィールド径（ＭＦＤ）を７μｍ以上にしつつ、分散が０．１　ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上で４　ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下となり、ラマンゲインエフィシェンシーが０．７５×１０−４（１／Ｗ／Ｍ）以上としケーブルカットオフ波長が所定波長以下である光ファイバを用いる。
そのため、コア領域および、コア近傍のクラッドまでを一括で合成して光ファイバを形成し、ＯＨ基に起因する１３９０ｎｍ付近の損失を低減する。
【００３３】
光ファイバの零分散波長を、励起光の波長以下に設けることは、信号光が受けるラマン増幅の利得を低下させずに、信号光と励起光で発生する四光波混合の強度を抑圧できる。このように、四光波混合の強度が抑圧できるので、双方向励起の光通信システムが構築できる。
【００３４】
励起光が受ける光ファイバの分散の絶対値が４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であるため、分散による励起光の波形劣化を防止し、増幅度の変動を防止できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の光信号伝送システムおよび光ファイバの好適な実施の形態について述べる。
図１は上述したように、本発明の１実施の形態として、分布定数型ラマン増幅器を用いた光通信システム（伝送路）の構成図である。
図１に図解した分布定数型ラマン増幅器を用いた伝送路１０は、第１および第２の励起光源（ポンプ）１１、１３と、光合波手段１２、１３と、光ファイバ（光伝送路）１６とで構成されている。
本実施の形態においても、光ファイバ１６の長手方向の光強度分布をより均一にするために、ラマン増幅のための励起光を光ファイバ１６の前方（信号光の入力側と同じ方向）の第１の励起光源１１からと、光ファイバ１６の後方（信号光が出力される方向）の第２の励起光源１３からとの両方から入力する。すなわち、双方向励起を行なう。
【００３６】
図２は図１に図解した分布定数型ラマン増幅光伝送路１０を光信号伝送システムに適用した構成図である。
図２に図解した光信号伝送システムは、図１に図解した分布定数型ラマン増幅器を用いた伝送路と同じ構成の伝送路１００、２００を送受信両端に配置し、両者の間を光ファイバ３００で結んでいる。分布定数型ラマン増幅器を用いた伝送路１００、２００は、図１に図解した同じ構成をしている。伝送路１００、２００内の光ファイバ１６と、光ファイバ３００とは同じものである。
【００３７】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、は図１および図２に図解した光伝送路に適用する光ファイバ１６、３００の断面構成図および屈折率分布プロファイルを示す図である。
図３（Ａ）、（Ｂ）に図解した光ファイバは、直径ａ、屈折率ｎ１の中心コア領域（または第１コア領域）１と、中心コア領域１の外周に形成された直径ｂ、屈折率ｎ２の第２コア領域２と、第２コア領域２の外周に形成された直径ｃ、屈折率ｎ３の第３コア領域３と、第３コア領域３の外周に形成された直径ｄ、屈折率ｎ４のクラッド領域４と、図解しないクラッド領域４の外周に形成された樹脂被覆とを有する。
【００３８】
屈折率の大小関係は、ｎ１＞ｎ３＞ｎ４＞ｎ２である。
クラッド領域４は、シリカをベースにした部分であり、クラッド領域４の屈折率ｎ４を基準として、屈折率ｎ４より屈折率が高い中央コア領域１および第３コア領域３にはシリカに屈折率を高めるドーパント、たとえば、ゲルマニウムが添加してあり、屈折率ｎ４より屈折率が低い第２コア領域２にはシリカに屈折率を低めるドーパント、たとえば、フッ素が添加してある。
比屈折率差Δ１〜Δ３は下記式（４）で規定される。
【００３９】
【数４】
2004126148.tif 000006
【００４０】
このような光ファイバは、第１〜第３コア領域、および、第３コア領域３の近傍のクラッド領域４までを一括で合成し、その後、線引きして光ファイバを形成することが望ましい。その後、重水素（Ｄ２）雰囲気におけば、水酸基（ＯＨ基）が侵入（混入）する機会がないので、ＯＨ基に起因する１３９０ｎｍ付近の損失を低減することができる。
【００４１】
実施例
上記の方法で作製した図３（Ａ）、（Ｂ）に図解した光ファイバのパラメータおよび特性を下記表１に示す。図３（Ａ）、（Ｂ）に示す構成の光ファイバとして、比屈折率差Δ１〜Δ３、直径ａ，ｂ，ｃ（μｍ）を変化させて６本の光ファイバを作製した。
【００４２】
【表１】
2004126148.tif 000007
【００４３】
表１は、比屈折率差Δ１〜Δ３、直径ａ，ｂ，ｃ（μｍ）を変化させて作製した６本の光ファイバについて、零分散波長λＺＤ（ｎｍ）、波長１４５０ｎｍにおける分散値Ｄ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）、波長１４５０ｎｍにおける伝送損失ＬＯＳＳ（ｄＢ／ｋｍ）、波長１４５０ｎｍにおけるモードフィールド径ＭＦＤ、波長１４５０ｎｍにおけるラマン利得効率　ｇＲ／Ａｅｆｆ、曲率２０ｍｍ（φ２０）で曲げたときに波長１５５０ｎｍにおける曲げ損失ＬＯＳＳφ２０（ｄＢ／ｋｍ　）、および、カットオフ波長λｃ　を示す。
【００４４】
曲げ損失は１５５０ｎｍにおいて、直径２０ｍｍの曲げ（φ２０ｍｍ曲げ）条件下で伝送損失が５ｄＢ／ｍ以下であればＬバンドでも使用可能な光ファイバケーブルを構成できることが知られている。今回の試作光ファイバは全てこの条件を満たしておりＬバンドまでの伝送が可能である。つまり表１に示したすべての光ファイバはＣ，Ｌ両方のバンドでの伝送が可能である。
【００４５】
また、実施した全て光ファイバは１４５０ｎｍでのモードフィールド径（ＭＦＤ）が７μｍ以上であり、１５３０ｎｍの信号光をラマン増幅するための励起光を効率が良く使用できることを示している。
【００４６】
分散値Ｄも１〜４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲にあり、波長分散による励起光の波形劣化を発生させずに安定した増幅を可能にしている。
【００４７】
図３は表１に示した１番目（＃１）のファイバの波長分散特性を示す。横軸は波長を示し、縦軸は波長分散値を示す。
【００４８】
全ての光ファイバの偏向モード分散ＰＭＤは０．１ｐｓ／ｋｍ１／２以下であり、ＰＭＤにともなう波形劣化も認められなかった。
光ファイバの実効長Ｌｅｆｆは下記式で表される。
【００４９】
【数５】
Ｌｅｆｆ＝（１−ｅｘｐ（−α＊Ｌ））／α・・（５）
【００５０】
ただし、αは光ファイバの損失を示し、Ｌは光ファイバの長さを示す。
６０ｋｍ伝送路において効率よく励起光を使用するために光ファイバの実効長Ｌｅｆｆは１５ｋｍ以上であることが望ましい。これを満たす損失αは０．２８５ｄＢ／ｋｍ以下に相当する。
【００５１】
表１に示した光ファイバは伝送損失に関しては全て０．２８５ｄＢ／ｋｍ　以下であり、目標を実現している。
【００５２】
また、１番目、５番目、６番目（♯１，５，６）の光ファイバは、伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを実現しており、光ファイバの実効長Ｌｅｆｆは１７ｋｍ以上であり、これらの光ファイバをさらに効率のよい伝送媒体として使用可能になっている。
【００５３】
Ｃ，Ｌバンド伝送において、ＯＨ基混入による１３９０ｎｍ付近の伝送損失は殆ど問題にはならない。しかしながら、ロススペクトルの裾引きがあり、１３９０ｎｍ付近で伝送損失が増加すると１４５０ｎｍにおける伝送損失も増加してしまう。１４５０ｎｍ付近の伝送損失はレイリー散乱によるもの、構造不正等によるものが支配的であるものの、１３９０ｎｍの損失ピークの３％　程度の損失増加を与える。ＯＨ基に起因する伝送損失増加がない状態での伝送損失はほぼ、０．２４７ｄＢ程度であるので０．１ｄＢ／ｋｍ程度のＯＨ基に起因する伝送損失増加で１４５０ｎｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍを超えてしまう。
１３９０ｎｍ付近の伝送損失はＯＨ基に起因する伝送損失増加がなくても０．２８ｄＢ／ｋｍであり、０．４ｄＢ／ｋｍ　まで伝送損失が増加すると１４５０ｎｍにおける伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍまでに抑制するギリギリの値となってしまう。このため、１３９０ｎｍにおける伝送損失は０．４ｄＢ／ｋｍ　に抑える必要がある。
【００５４】
図５に１番目（♯１）の光ファイバの波長損失特性を示す。図５は横軸に波長を示し、縦軸に伝送損失を示す。
また、ケーブル内での水素発生に起因するＯＨ伝送損失増加も抑制されなければならない。このため、１〜６番目（＃１〜６）の全ての光ファイバは、プリフォーム（光ファイバ母材）から線引きした後で、樹脂被覆してケーブル化前にＤ２雰囲気におき水素との結合を防止した。このため、樹脂被覆した最終製品の光ファイバは水素雰囲気においても１３９０ｎｍにおける伝送損失は増加しなかった。
【００５５】
１００ｋｍの１番目（＃１）の光ファイバを用いて、実際に、図１に図解したラマン増幅伝送路を構成した。この光ファイバの伝送損失は１５５０ｎｍにおいて０．２０ｄＢ／ｋｍであり、図２に例示した分布定数型ラマン増幅光伝送路自体の損失は２０ｄＢである。実際の伝送路では接続損失や、光部品の損失が加わり２８ｄＢの損失となった。この光ファイバのラマン利得効率（ラマンゲインエフィシェンシー）は０．７９（１／Ｗ／ｋｍ）であり、０．３Ｗ（ワット）の励起光を使用してもファイバへの入射パワーは０．２７Ｗとなり、１４ｄＢの利得が得られた。これにより、１５ｄＢ以下の安価な、Ｅｒドープ光ファイバを用いた光増幅装置（ＥＤＦＡ）のみで損失補償を可能にできた。
【００５６】
本発明の実施の形態に際しては、上述した各種の条件を満たす構成および屈折率プロファイルを持つ光ファイバであればよく、図３（Ａ）、（Ｂ）の構成を持つ光ファイバには限定されない。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は上述した目的を達成している。
すなわち、本発明によれば、Ｃバンド帯およびＬバンド帯における分布ラマン増幅伝送路の特性を向上させ、低励起パワーで有効な増幅を実現することができる。
【００５８】
また本発明によれば、励起光の強度を低下させずに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させることができる。
【００５９】
さらに本発明によれば、ＯＨ基に起因する波長１３９０ｎｍ付近の伝送損失を低減することができる。
【００６０】
本発明によれば、偏向モード分散ＰＭＤを低減しながらカー係数を増大させラマン利得を増大させ得ることができる。
【００６１】
本発明によれば、全ての信号光が符号間非線形効果を受けずに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させることができる。
【００６２】
本発明によれば、信号光はシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）で得られるよりも大きなラマン利得を得るとともに、信号光と励起光で発生する四光波混合による伝送特性の劣化を低減させ得る光信号伝送システムを提供することができる。
【００６３】
本発明によれば、信号光と励起光で発生する四光波混合の強度を低下させ、前方励起、もしくは、双方向励起が可能な光通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の伝送路の１例としての分布定数型ラマン増幅光伝送路の構成図である。
【図２】図２は図１に図解した分布定数型ラマン増幅光伝送路を用いた光信号伝送システムの構成図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は図１および図２に図解した伝送路に用いる光ファイバの１例の構成および屈折率プロファイルを示す図である。
【図４】図４は表１に示した１番目の光ファイバの波長分散の例を示すグラフである。
【図５】図５は表１に示した１番目の光ファイバの波長と伝送損失の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・中心（第１）コア領域
２・・第２コア領域
３・・第３コア領域
４・・クラッド領域
【図１】
2004126148.tif 000008
【図２】
2004126148.tif 000009
【図３】
2004126148.tif 000010
【図４】
2004126148.tif 000011
【図５】
2004126148.tif 000012