(57)【要約】【課題】モードフィールド径が大きく異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバを中間光ファイバを介して接続するに際して、各光ファイバ間のを最適な状態に選定して接続する。【解決手段】２重以上のクラッドを有する特定の分散補償光ファイバ１に対して、所定のモードフィールド径を有する中間光ファイバ３を用い、中間光ファイバ３の一方と分散補償光ファイバ１とは、物理的結合部４（光コネクタ）により接続する。中間光ファイバ３とシングルモード光ファイバ２とは、モードフィールド径を整合させた融着接続部５又は物理的結合部６，６’（光コネクタ）により接続する。【選択図】        図１
2004354809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モードフィールド径が互いに異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバを、中間光ファイバを介在させて接続してなる光ファイバの接続構造であって、
前記分散補償光ファイバは、２重以上のクラッドを有し、コア部のコア径が２μｍ以上８μｍ未満、第１クラッドの径が２０μｍ未満、最外層クラッドに対する前記コア部の比屈折率差が１．０％以上５．０％以下、前記最外層クラッドに対する前記第１クラッドの比屈折率差が−２．０％以上−０．１％以下であり、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域で負の波長分散を有し、
前記波長帯域から選択される任意の波長における、ＮＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ１、ＦＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ２としたとき、（中間光ファイバＭＦＤ１）／（分散補償光ファイバＭＦＤ１）が０．５以上１．０以下であり、（中間光ファイバＭＦＤ２）／（分散補償光ファイバＭＦＤ２）が０．８以上１．５以下であり、前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバは、物理的結合により接続され、
前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバの接続部において、前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２とがそれぞれ整合していることを特徴とする光ファイバの接続構造。
【請求項２】
前記分散補償光ファイバは、３重以上のクラッドを有し、第２クラッドの径が２４μｍ未満、最外層クラッドに対する前記第２クラッドの比屈折率差が０％を超え１．０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項３】
前記分散補償光ファイバは、４重以上のクラッドを有し、第３クラッドの径が６０μｍ未満、最外層クラッドに対する前記第３クラッドの比屈折率差が−１．０％以上０％未満であることを特徴とする請求項２に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項４】
前記分散補償光ファイバは、前記波長帯域から選択される任意の波長における波長分散ＤＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）に対する分散スロープＳＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ）の比ＲＤＳ（ＳＤＣＦ／ＤＤＣＦ）が０．０１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項５】
前記中間光ファイバは、マッチド屈折率分布を有する光ファイバであることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項６】
前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバとの物理的結合は、光コネクタにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項７】
前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバとの物理的結合は、メカニカルスプライサにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項８】
前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバの接続部において、前記中間光ファイバのＭＦＤ１と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１の差、及び、記中間光ファイバのＭＦＤ２と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ２の差は、それぞれ±１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項９】
前記接続部における前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２とは、少なくとも前記中間光ファイバ側のコア中のドーパントを熱拡散することで整合されていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項１０】
前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバとの接続は、融着により形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項１１】
前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバとの接続は、光コネクタにより形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光ファイバの接続構造。
【請求項１２】
モードフィールド径が互いに異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバを、中間光ファイバを介在させて接続する光ファイバの接続方法であって、
前記分散補償光ファイバは、２重以上のクラッドを有し、コア部のコア径が２μｍ以上８μｍ未満、第１クラッド径が２０μｍ未満、最外層クラッドに対する前記コア部の非屈折率差が１．０％以上５．０％以下、前記最外層クラッドに対する前記第１クラッド径の比屈折率差が−２．０％以上−０．１％以下であり、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域で負の波長分散を有し、
前記波長帯域から選択された任意の波長における、ＮＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ１、ＦＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ２としたとき、（中間光ファイバＭＦＤ１）／（分散補償光ファイバＭＦＤ１）が０．５以上１．０以下とし、（中間光ファイバＭＦＤ２）／（分散補償光ファイバＭＦＤ２）が０．８以上１．５以下として、前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバとを物理的結合により接続し、
前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２が整合するようにして、前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバとを接続することを特徴とする光ファイバの接続方法。
【請求項１３】
モードフィールド径が異なるシングルモード光ファイバに、分散補償光ファイバをコイル状に巻回し中間光ファイバを介在させて接続する分散補償光ファイバモジュールであって、
前記分散補償光ファイバは、２重以上のクラッドを有し、コア部のコア径が２μｍ以上８μｍ未満、第１クラッド径が２０μｍ未満、最外層クラッドに対する前記コア部の非屈折率差が１．０％以上５．０％以下、前記最外層クラッドに対する前記第１クラッド径の比屈折率差が−２．０％以上−０．１％以下であり、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域で負の波長分散を有し、
前記波長帯域から選択された任意の波長における、ＮＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ１、ＦＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ２としたとき、（中間光ファイバＭＦＤ１）／（分散補償光ファイバＭＦＤ１）が０．５以上１．０以下であり、（中間光ファイバＭＦＤ２）／（分散補償光ファイバＭＦＤ２）が０．８以上１．５以下であり、前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバは、物理的結合により接続され、
前記中間光ファイバと前記シングルモード光ファイバの接続部において、前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２とが整合していることを特徴とする分散補償光ファイバモジュール。
【請求項１４】
前記分散補償光ファイバは、前記波長帯域から選択される任意の波長における波長分散ＤＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）に対する分散スロープＳＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ）の比「ＤＤＣＦ／ＳＤＣＦ」が０．０１以上であることを特徴とする請求項１３に記載の分散補償光ファイバモジュール。
【請求項１５】
前記中間光ファイバの他方の端部に前記シングルモード光ファイバとの接続用の光コネクタが取付けられ、前記光コネクタ内に、前記シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２に前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２を整合させるコア拡大部が収納内蔵されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の分散補償光ファイバモジュール。
【請求項１６】
前記中間光ファイバの他方の端部に前記シングルモード光ファイバと同等のＭＦＤ１及びＭＦＤ２を有する短尺のシングルモード光ファイバが融着接続され、前記中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と前記短尺シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２とは、少なくとも前記中間光ファイバ側のコア中のドーパントを熱拡散することで整合され、前記短尺のシングルモード光ファイバの他方の端部に、前記シングルモード光ファイバとの接続用の光コネクタが取付けられていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の分散補償光ファイバモジュール。
【請求項１７】
前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバ、並びに前記分散補償光ファイバと前記中間光ファイバの接続部は、モジュール筐体内で樹脂により埋設一体化されていることを特徴とする請求項１３に記載の分散補償光ファイバモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モードフィールド径が互いに異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバとの接続構造及び接続方法、並びにシングルモード光ファイバからなる光伝送路に接続する分散補償光ファイバモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の急速な通信容量の需要増加に対応するため、高密度波長多重（ＤＷＤＭ：Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送技術の導入が進んでいる。ＤＷＤＭ伝送用の光伝送（光ファイバ）では、一般に伝送損失の少ないＣバンドと呼ばれる波長帯（１５３０ｎｍ〜１５６５ｎｍ）に加え、Ｌバンドと呼ばれる波長帯（１５６５ｎｍ〜１６２５ｎｍ）も使用することが考慮されている。このような広い波長帯域で、高速、大容量化を図るには伝送損失を低減し、累積波長分散と分散スロープが小さく、非線形効果を抑制できる光伝送路の開発が望まれている。
【０００３】
累積波長分散の補償技術として幾つかの方法があるが、標準のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｍｏｄｅ  ｏｐｔｉｃａｌ−Ｆｉｂｅｒ）を用いた光伝送路において、分散補償光ファイバ（ＤＣＦ：Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒ）は、その良好な特性のために広く使われている。ＤＣＦを用いた分散補償とは、負の波長分散を持つＤＣＦを光伝送路に直列に接続して、累積した正の波長分散を相殺するもので、通常、必要な長さのＤＣＦをコイル状にして収納したモジュールに形成し、光伝送路に接続される。
【０００４】
このためのＤＣＦとしては、種々のものが提案されているが、一般的には、１．３μｍ付近に零分散波長を有する標準的なＳＭＦを用いた光伝送路に接続され、１．５５μｍ波長帯での累積波長分散を低減する。また、例えば、１．５５μｍ付近で正の波長分散を有する非零分散シフト光ファイバ（ＮＺＤＳＦ：Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｈｉｆｔ  Ｆｉｂｅｒ）に，波長分散及び分散スロープを補償するＤＣＦを接続し、１．５５μｍ波長帯の累積波長分散を低減することも知られている。
【０００５】
しかし、累積波長分散と分散スロープの双方を低減するには、長い距離の分散補償光ファイバを必要とする場合がある。また、ＳＭＦの波長分散をＤＳＭＦ、分散スロープをＳＳＭＦ、とし、これに接続するＤＣＦの波長分散をＤＤＣＦ、分散スロープをＳＤＣＦ、としたとき、波長分散に対する分散スロープの比「ＳＳＭＦ／ＤＳＭＦ」と、「ＳＤＳＦ／ＤＤＳＦ」とがほぼ等しいことが要求される。このような要求に対応する分散補償光ファイバとして、例えば、特許文献１に示されるような２重以上のクラッドをもつ形状のものが知られている。
【０００６】
また、通常、光伝送路に用いられているＳＭＦのモードフィールド径（以下、ＭＦＤという）は、９μｍ前後のものが用いられているが、ＤＣＦのＭＦＤは５μｍ前後のものが用いられる。このように、ＭＦＤが異なる光ファイバ同士を接続すると接続損失が大きくなるという問題がある。この問題を解決するのに、例えば、特許文献２に開示されているように、ＳＭＦとＤＣＦのＭＦＤの中間のＭＦＤを有する短尺の中間光ファイバを介して接続する方法が知られている。特許文献２においては、さらにＳＭＦとＤＣＦとのＭＦＤの差が大きいときの中間光ファイバの有効コア断面積についても言及し、最適なＭＦＤを備えた中間光ファイバを選定した接続構造を提案している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１８２０５６号公報
【特許文献１】
特開２００１−３５６２２３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＭＦＤの異なる光ファイバ同士は、通常、融着により接続され、その融着接続部を追加加熱しＭＦＤの小さい側のコア部のドーパントをクラッド部に熱拡散して、双方のＭＦＤを整合させることにより、接続損失が増大するのを抑制している。上述の特許文献２においても、図１０（Ａ）に示すように、中間光ファイバとＤＣＦとを融着で接続し、また、中間光ファイバとＳＭＦとを融着で接続している。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示のような２重以上のクラッドを備えたＤＣＦを、融着のため加熱したり、ＭＦＤ拡大処理のため加熱したりすると、加熱された部分の屈折率分布が変化しやすく損失を増加させ、伝送特性を劣化させるということがあり、融着による接続及びＭＦＤ拡大処理のため加熱が難しい。図１０（Ｂ）は、２重以上のクラッドを備えたＤＣＦの中間被覆部に微小パワー（融着接続の最小設定）で放電を与えたときの損失を測定した例である。この結果、０．５秒の放電を与えただけで、１５９０ｎｍにおける損失は２ｄＢに達し、１．０秒の放電で４ｄＢ、１．５秒の放電で６ｄＢを超える損失が発生してしまう。
【００１０】
このため、中間光ファイバのＭＦＤが、実質的にＤＣＦのＭＦＤに一致している（整合している）ものを用いて、熱を加えずに物理的接続させることが考えられる。しかし、この場合、特許文献２でも提言されているように、ＤＣＦとＳＭＦとのＭＦＤの差が大きいと、中間光ファイバとＳＭＦとの接続側で、ＳＭＦのＭＦＤに中間光ファイバのＭＦＤを整合させるための熱拡散の加熱条件が過酷となり時間も長くなる。このため、作業性が低下し、外形が熱によって変形する場合がある。
【００１１】
また、光ファイバのＭＦＤの表示に関して、光を入射した光ファイバの出射端面に焦点を当てて、顕微鏡で光の強度分布を測定し、出射端のごく近傍のフィールドパターンを観測するＮＦＰ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ）法による表示パラメータがある。これと共に、光ファイバからの出射光をスクリーン上に投影し、明るい部分の広がり角度からフィールドパターンを観測するＦＦＰ（Ｆａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｐａｔｔｅｒｎ）法による表示パラメータがある。ＮＦＰ法によるＭＦＤとＦＦＰ法によるＭＦＤでは、ＳＭＦ等の１重クラッドを持つマッチドクラッド型の光ファイバでは、ほぼ同じであるが、本発明で対象としている２重以上のクラッドを持つＤＣＦは、大きく異なっている。
【００１２】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ＭＦＤが大きく異なるＳＭＦとＤＣＦを中間光ファイバを介して接続するに際して、中間光ファイバとＤＣＦのＭＦＤ、並びに、中間光ファイバとＳＭＦのＭＦＤとの接続を最適な状態になるように選定された光ファイバの接続構造及び接続方法並びに分散補償光ファイバの提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による光ファイバの接続構造及び接続方法は、モードフィールド径が互いに異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバを、中間光ファイバを介在させて接続するものである。この接続で用いられる分散補償光ファイバは、２重以上のクラッドを有し、コア部のコア径が２μｍ以上８μｍ未満、第１クラッド径が２０μｍ未満、最外層クラッドに対する前記コア部の非屈折率差が１．０％以上５．０％以下、前記最外層クラッドに対する前記第１クラッド径の比屈折率差が−２．０％以上−０．１％以下であり、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域で負の波長分散を有する。
【００１４】
また、前記波長帯域から選択される任意の波長における、ＮＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ１、ＦＦＰ法によるモードフィールド径をＭＦＤ２としたとき、（中間光ファイバＭＦＤ１）／（分散補償光ファイバＭＦＤ１）が０．５以上１．０以下であり、（中間光ファイバＭＦＤ２）／（分散補償光ファイバＭＦＤ２）が０．８以上１．５以下とし、分散補償光ファイバと中間光ファイバとは、物理的結合により接続する。そして、中間光ファイバとシングルモード光ファイバの接続部においては、中間光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２と、シングルモード光ファイバのＭＦＤ１及びＭＦＤ２との少なくともいずれか一方が熱拡散され、整合するようにして接続されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図により本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の接続構造の概略を説明する図である。図中、１は分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）、２，２’はシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、３は中間光ファイバ、４は物理的結合部、５は融着接続部、６、６’は物理的結合部（光コネクタ）を示す。
【００１６】
本発明による中間光ファイバ３は、ＤＣＦ１に対して所定の関係にあるＭＦＤを有するファイバを用い、中間光ファイバ３の一方とＤＣＦ１とは、物理的結合部４により接続する。しかし、中間光ファイバ３の他方とＳＭＦ２とは、融着接続部５或いは物理的結合部６，６’により接続することができる。なお、光ファイバの物理的結合とは、融着以外の光コネクタを用いた接続、メカニカルスプライサを用いた接続等の、互いに接続される光ファイバ同士の接続端を物理的に接近又は接触させて光接続を形成することをいう。
【００１７】
図１（Ａ）は、中間光ファイバ３とＳＭＦ２とは融着接続部５により接続する例を示す図である。融着接続部５は、ＭＦＤの異なる中間光ファイバ３とＳＭＦ２とを融着接続した後、融着接続部分に追加加熱を行ない、少なくともＭＦＤの小さい方の光ファイバ（この場合中間光ファイバ３）のコア部のドーパントをクラッド部側に熱拡散させて（Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｅｘｐａｎｄｅｄ  Ｃｏｒｅ、以下、ＴＥＣという）、ＳＭＦ２のＭＦＤと整合をさせることができる。この場合の、ＳＭＦ２は光伝送路の光ファイバであってもよく、光伝送路の光ファイバに接続するための中継的なものであってもよい。
【００１８】
図１（Ｂ）は、中間光ファイバ３とＳＭＦ２とを物理的結合部６’により接続する例を示す図である。この物理的結合部６’は、メカニカルスプライサを用いた固定的な接続であってもよいが、着脱可能な光コネクタを用いた接続が望ましい。なお、物理的結合部４，６，６’に用いるに適した光コネクタの詳細等については後述するが、ＭＦＤの小さい方の光ファイバ（この場合中間光ファイバ３）の接続端をＴＥＣ処理しておく。ＴＥＣ処理された部分は、光コネクタ６’の一方の側に内蔵され、ＳＭＦ側の光コネクタと接続された際に、双方の光ファイバのＭＦＤが整合するようにしている。
【００１９】
図１（Ｃ）は、中間光ファイバ３に短尺のＳＭＦ２’を融着接続部５により接続しておき、光伝送路のＳＭＦ２に物理的結合部６（光コネクタ）で接続する例を示す図である。このときの融着接続部５は、図１（Ａ）で説明したのと同様にＴＥＣ処理を行ない、中間光ファイバ３と短尺のＳＭＦ２’との間でＭＦＤを整合させておく。短尺のＳＭＦ２’とＳＭＦ２との接続は、通常のＭＦＤが互いに等しいＳＭＦ同士の光コネクタ接続が用いられる。この場合、物理的結合部６を融着接続で行なってもよいが、ＴＥＣ処理は不要である。
【００２０】
図２（Ａ）は、本発明の対象としているＤＣＦの屈折率分布の一例を説明する図、図２（Ｂ）は本発明で用いる中間光ファイバの屈折率分布の一例を説明する図である。図中、１ａはコア部、１ｂは第１クラッド、１ｃは第２クラッド、１ｄは第３クラッド、１ｅは最外層クラッドを示す。
【００２１】
本発明で用いられるＤＣＦ１は、図２（Ａ）に示すようなクラッドの構成が、少なくとも第１クラッド１ｂを有する２重以上のクラッドを有するものである。そして、このＤＣＦ１は、コア部１ａのコア径ａが２μｍ〜８μｍで、コア部１ａの最外層クラッドに対する比屈折率差Δａが１．０％以上５．０％未満とされている。また、第１クラッド１ｂのクラッド径ｂが２０μｍで、第１クラッドの最外層クラッド１ｅに対する比屈折率差Δｂが−２．０％以上−０．１％以下とされている。また、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域で負の波長分散を有している。
【００２２】
第１クラッド１ｂの外側に第２クラッド１ｃを設けた３重クラッドの場合は、第２クラッド１ｃの外径ｃが２４μｍ以下で、第２クラッド１ｃの最外層クラッド１ｅに対する比屈折率差Δｃが０％を超え１．０％以下とされている。さらに、第２クラッド１ｃの外側に第３クラッド１ｄを設けた４重クラッドの場合は、第３クラッド１ｄの外径ｄが６０μｍ以下で、第３クラッド１ｄの最外層クラッド１ｅに対する比屈折率差Δｄが−１．０％以上０％未満とされている。
【００２３】
図２（Ｂ）は、図１の中間光ファイバ３に用いられるファイバを示し、１重クラッドでコア部３ａとクラッド部３ｂからなるマッチドクラッド型と言われている屈折率分布を有するファイバが用いられる。中間光ファイバ３としてこのファイバを選定する理由としては、後述するようにＭＦＤの選定が容易となる。また、ＳＭＦと融着接続した際に、ＴＥＣの相性がよく整合をとりやすい。なお、中間光ファイバ３のカットオフ波長は、標準のＳＭＦのカットオフ波長と同等のものが望ましい。
【００２４】
また、光伝送路の波長分散と分散スロープの双方を低減するには、光伝送路に見合った長さのＤＣＦを必要とする。然るにＤＣＦは、通常コイル状にして用いられるが、曲げによる基底モード光が漏洩しやすく基底モードの損失が大きい。このため、ＤＣＦの長さが長いと伝送損失が増大し、中継区間を大きくとることができなくなる。したがって、できるだけ短い長さのＤＣＦで光伝送路の波長分散を補償でき、しかも広帯域の補償が望まれる。
【００２５】
このためには、光ファイバの波長分散をＤ、分散スロープをＳとしたときの比をＲＤＳ（Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ  Ｓｌｏｐｅ）とすると、ＤＣＦ側のＲＤＳ「ＳＤＣＦ／ＤＤＣＦ」が０．０１以上であることが望まれる。また、このＤＣＦが接続される光伝送路のＳＭＦのＲＤＳ「ＳＳＭＦ／ＤＳＭＦ」とほぼ等しいことが要求される。このような厳しい条件を満たせるＤＣＦとしては、上述の図２（Ａ）で示したような２重以上のクラッドをもつファイバ構造のものが用いられる。
【００２６】
また、光ファイバのＭＦＤに関して、「発明が解決しようとする課題」の項で述べたように、ファイバの出射端のごく近傍のフィールドパターンを観測するＮＦＰ法（ペーターマンＩとも言われる）と、ファイバからの出射光をスクリーン上に投影し、明るい部分の広がり角度からフィールドパターンを観測するＦＦＰ法（ペーターマンＩＩとも言われる）による表示パラメータがある。
【００２７】
ＮＦＰ法によるＭＦＤとＦＦＰ法によるＭＦＤは、ＳＭＦ等の１重クラッドを持つマッチドクラッド型のファイバでは、ほぼ同じであるが、本発明で対象とする２重以上のクラッドを持つＤＣＦは、大きく異なっている。このため、一般的には単にＭＦＤといった場合は、ＦＦＰ法によるＭＦＤ（以下、ＭＦＤ２という）を意味するが、本発明では、ＮＦＰ法によるＭＦＤ（以下、ＭＦＤ１という）についても特定される。
【００２８】
図３は、ＤＣＦ側のＭＦＤ１とＭＦＤ２をそれぞれＭＦＤ１ｄとＭＦＤ２ｄとし、中間光ファイバ側のＭＦＤ１とＭＦＤ２をそれぞれＭＦＤ１ｍとＭＦＤ２ｍとして、これらの比と物理的結合による接続損失の関係を示す図である。図３（Ａ）と（Ｂ）は、Ｃバンド対応のＤＣＦに対する例、図３（Ｃ）と（Ｄ）はＬバンド対応のＤＣＦに対する例を示す図である。なお、ＤＣＦは次の図４、図５で示す構成のもので、Ｃバンド用ＤＣＦは波長１．５５μｍにおけるＭＦＤ１ｄが６．１μｍ、ＭＦＤ２ｄが３．９μｍのものを用い、Ｌバンド用ＤＣＦは波長１．５９μｍにおけるＭＦＤ１ｄが６．６μｍ、ＭＦＤ２ｄが４．１μｍのものを用いた。
【００２９】
図３（Ａ）及び（Ｃ）の中間光ファイバには、図２（Ｂ）に示した１重クラッドのマッチドクラッド型のファイバを用い、コア部の比屈折率差Δｎを３．３〜０．７１％で種々変化させたときの、ＭＦＤ１ｍとＭＦＤ２ｍを測定した。なおＣバンドＤＣＦ用では波長１．５５μｍで測定し、ＬバンドＤＣＦ用では波長１．５９μｍで測定した。接続損失は、ＤＣＦ両端の２ヶ所の合計で示した。ＭＦＤ１＞ＭＦＤ２であるが、２〜８％程度の差で大きな差はなく、ほぼ一致していると言える。
【００３０】
Ｃ，Ｌの両バンドともＭＦＤ２に関しては、ほぼ中間光ファイバとＤＣＦで一致している場合に接続損失が最小になる。しかし、ＭＦＤ１に関しては、ＭＦＤ１ｍ／ＭＦＤ１ｄが０．６７付近で最小となり、両者のＭＦＤ１が一致する１．０を超えると接続損失は増加する傾向をしめす。したがって、接続損失を１．０ｄＢ（０．５ｄＢ／１ヶ所）以下に抑制するとすれば、Ｃ，Ｌの両バンドともＭＦＤ１ｍ／ＭＦＤ１ｄは０．５以上１．０以下とし、ＭＦＤ２ｍ／ＭＦＤ２ｄは０．８以上１．５以下で選定するのが好ましい。
【００３１】
また、中間光ファイバに３重クラッドの屈折率分布を有するファイバを用いた例を図３（Ｂ）と（Ｄ）で示す。この図から明らかなように、ＭＦＤ１ｍとＭＦＤ２ｍが大きく相違し、ＭＦＤ１ｍはＭＦＤ２ｍの３倍近い値となる。ここで、ＭＦＤ２ｍにのみ着目していると、ＤＣＦのＭＦＤ２ｄとの整合がとれているので、接続損失が小さくなるかのように見える。しかし、実際にはそうではなく、ＭＦＤ１ｍとＭＦＤ１ｄにも注意を払う必要がある。これに対し、マッチドクラッド型のファイバはＭＦＤ１とＭＦＤ２が、ほぼ同等であるので選定しやすい。したがって、中間光ファイバとしては、マッチドクラッド型のファイバを用いるのが望ましい。
【００３２】
図４及び図５は、中間光ファイバとＤＣＦとを物理的結合で接続することについて説明する図である。図４はＣバンド用ＤＣＦの例を説明する図、図５はＬバンド用ＤＣＦの例を説明する図である。なお、ＤＣＦとの接続に用いる中間光ファイバは、図３（Ａ）及び（Ｃ）に示したものの中から選定した。
【００３３】
Ｃバンド用のＤＣＦとして、図４（Ｂ）に示すパラメータからなる３重クラッドを有する構造のものを用いた。これに対する中間光ファイバは、図４（Ｃ）に示すように比屈折率差が１．８５％（コア径が５μｍ）、波長１．５５μｍにおけるＭＦＤ１が５．０μｍ、ＭＦＤ２が４．８μｍである。中間光ファイバとＤＣＦとのＭＦＤ関係は、図４（Ｄ）に示すようにＭＦＤ１ｍ／ＭＦＤ１ｄが０．８２、ＭＦＤ２ｍ／ＭＦＤ２ｄが１．２３のものを選定した。
【００３４】
図４（Ａ）に示す従来例（サンプル数３）とは、上記のＤＣＦに標準のＳＭＦを直接融着接続し、ＭＦＤの差を解消するためにＴＥＣ処理した場合で、各波長での接続損失（２ヶ所合計）を示したものである。この従来例の接続方法では、３ｄＢ前後の損失が生じてしまい、実用的でない。比較例（サンプル数５）とは、図４（Ｂ）のＤＣＦに対して選定された図４（Ｃ）の中間光ファイバを融着で接続した場合を示すもので、特許文献２で開示の技術に近いものである。この場合、１５３０ｎｍ以下の波長帯では、比較的損失は小さいものの、長波長側に移るにしたがって損失が増大し、１５９０ｎｍ近くの波長帯では、従来例と同程度（３ｄＢ前後）の損失が生じてしまう。
【００３５】
これに対し、本発明（サンプル数５）とは、図４（Ｂ）ＤＣＦに対して選定された図４（Ｃ）の中間光ファイバを、ＤＣＦに熱を加えない物理的結合（光コネクタ）で接続したものである。このときの接続損失は、長波長側に移るにしたがって、多少の損失増加はあるものの、１．５ｄＢ以下に抑えることができ、上述の従来例及び比較例と比べて損失の発生を大幅に抑制することができた。
【００３６】
図５はＬバンド用のＤＣＦの例で、図５（Ｂ）に示すパラメータからなる３重クラッドを有する構造のものを用いた。これに対する中間光ファイバは、図５（Ｃ）に示すように比屈折率差が１．８５％（コア径が５μｍ）、波長１．５９μｍにおけるＭＦＤ１が５．２μｍ、ＭＦＤ２が４．９μｍである。中間光ファイバとＤＣＦとのＭＦＤの関係は、図４（Ｄ）に示すようにＭＦＤ１ｍ／ＭＦＤ１ｄが０．７９、ＭＦＤ２ｍ／ＭＦＤ２ｄが１．２のものを選定した。
【００３７】
図５（Ａ）に示す従来例（サンプル数３）とは、上記のＤＣＦに標準のＳＭＦを直接融着接続し、ＭＦＤの差を解消するためにＴＥＣ処理した場合で、各波長での接続損失（２ヶ所合計）を示したものである。この従来例（サンプル数３）の接続方法では、３ｄＢ前後の損失が生じてしまい、実用的でない。比較例（サンプル数５）とは、図５（Ｂ）のＤＣＦに対して選定された図５（Ｃ）の中間光ファイバを融着で接続した場合を示すものである。この場合、１５９０ｎｍ以下の波長帯では、比較的損失は小さい（１ｄＢ前後）ものの、長波長側に移るにしたがって損失が増大し、１６３０ｎｍ近くの波長帯では、２ｄＢ前後の損失が生じてしまう。
【００３８】
これに対し、本発明（サンプル数５）とは、図５（Ｂ）のＤＣＦに対して選定された図５（Ｃ）の中間光ファイバを、ＤＣＦに熱を加えない物理的結合（光コネクタ）で接続したものである。このときの接続損失は、長波長側に移るにしたがって、多少の損失増加はあるものの、１ｄＢ以下に抑えることができ、上述の従来例及び比較例と比べて損失の発生を大幅に抑制することができた。
【００３９】
以上の図４及び図５から明らかなように、本発明で使用される２重クラッド以上の屈折率分布を有するＤＣＦをＳＭＦを直接に接続すると、ＭＦＤの差が大きくＴＥＣ処理は必須となる。しかし、この、ＤＣＦは加熱に弱く、ＴＥＣ処理による加熱でかえって接続損失が増加してしまう。一方、中間光ファイバを用い、「ＤＣＦ＋中間光ファイバ＋ＳＭＦ」での全体のＭＦＤの整合関係を改善することにより、ＭＦＤの差に起因する接続損失を改善することができる。しかし、ＤＣＦと中間光ファイバを融着接続すると、ＤＣＦとＳＭＦを直接接続する場合よりは損失発生を低減することはできるが、融着接続によるＤＣＦへの加熱があるため、長波長側での損失増大が大きく十分ではない。したがって、ＤＣＦと中間光ファイバの接続は、ＤＣＦの加熱を伴わない物理的結合で接続するのが最適といえる。
【００４０】
ＤＣＦと中間光ファイバの物理的結合による接続として、具体的にはメカニカルスプライサを用いる場合と、光コネクタを用いる場合がある。メカニカルスプライサを用いた接続は、通常、Ｖ溝台を用いて互いに接続しようとする光ファイバの位置合わせを行なうと共に接続端を突き合せて、スプリングクリップ等を用いて機械的に接続を固定するものである。接続作業に電源、熱源、接着剤等が不要で、接続が短時間で行なえることから、環境があまりよくない作業現場での接続に適している。
【００４１】
しかし、外径差があると、接続損失が多少大きくなるという問題はあるが、ＤＣＦと中間光ファイバの接続端における外径精度を高めることにより解消可能であり、上述したように加熱による融着接続が困難なＤＣＦに対しては、メカニカルスプライサによる接続は有用である。なお、ＤＣＦと中間光ファイバの外径の差を±１％以内とすることにより、光軸のずれによる接続損失の発生を実質的に問題ない程度に抑制できる。また、ファイバ外径の差をなくすには、外径が大きい方のファイバをフッ酸に浸すことにより容易に実現することができる。
【００４２】
また、ＤＣＦと中間光ファイバとを光コネクタを用いて、着脱可能に接続することも有用である。しかし、光コネクタを用いて接続すると、ＤＣＦのＭＦＤは通常の光ファイバより小径であるため、接続位置がわずかにずれても接続損失が大きくなるという問題がある。通常は、これを回避するために、接続端部のＭＦＤをＴＥＣにより拡大して、接続の位置ずれにある程度の裕度を持たせている。しかるに、本発明で使用するＤＣＦは、加熱を伴うＴＥＣ処理ができないということから、高精度での接続が可能な光コネクタが必要とされる。
【００４３】
図６（Ａ）は、ＤＣＦと中間光ファイバを接続するのに適した光コネクタの一例を説明する図である。図中、１１は光ファイバ、１２はコア部、１３はクラッド部、１４はファイバ被覆、１５はフェルール、１５ａはフェルール端面、１５ｂは細径の光ファイバ孔、１５ｃは太径のファイバ挿入孔、１５ｄはテーパ孔、１６は保持具、１６ａは貫通孔、１７は接着剤を示す。
【００４４】
光ファイバ１１は、上述したＤＣＦ及び中間光ファイバを意図するもので、コア部１２とクラッド部１３からなり、外周面をファイバ被覆１４により保護されている。光コネクタとしては、光ファイバ１１をフェルール１５内に挿入固定し、フェルール１５を保持具１６により保持固定して構成される。フェルール１５には、端面１５ａ側に光ファイバ１１の先端部を装着する細径の光ファイバ孔１５ｂが形成され、その後方に太径のファイバ挿入孔１５ｃが形成される。
【００４５】
光ファイバ１１は、フェルール１５の細径の光ファイバ孔１５ｂで位置決めされ、太径のファイバ挿入孔１５ｃ内に接着剤１７を充填して接着固定される。接着剤１７は、光ファイバ孔１５ｂと光ファイバ１１との間隙、及び、太径のファイバ挿入孔１５ｃとファイバ被覆１４との間隙、並びに、保持具１６の貫通孔１６ａとファイバ被覆１４との間隙にも浸透してフェルール１５と光ファイバ１１とを接着一体化する。
【００４６】
細径の光ファイバ孔１５ｂと太径のファイバ挿入孔１５ｃをテーパ孔１５ｄで連通させることにより、孔の断面積が急に変化しないようにスムーズな体積変換を行ない、接着剤１７の硬化時に光ファイバ１１に応力集中が生じないようにし、損失増加を抑制する。また、環境温度の変化により接着剤１７の膨張収縮の影響による、光ファイバ１１に加わる応力変化も緩和することもできる。この結果、光ファイバ１１に不均一な曲げ応力が作用して不規則な曲げによる損失変動が生じるのを回避することができる。テーパ孔１５ｄのテーパ角θは、９０°以下、さらに好ましくは６０°以下で形成されているのが望ましい。
【００４７】
細径の光ファイバ孔１５ｂは、装着される光ファイバ１１の外径にほぼ等しい高精度で形成し、光ファイバ１１とのクリアランスを可能な限り小さくすることにより、光ファイバ１１の正確な位置決めを行なう。光ファイバ１１は、クラッド部１３の外径が、例えば、公称外径１２５μｍである場合、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄは、１２５μｍ〜１２６μｍの間で形成するのが好ましい。細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄは、光ファイバ外径＋（０μｍを超え１μｍ以下）で形成するのが望ましい。また、細径の光ファイバ孔１５ｂの長さＬは、光ファイバ１１の位置決めに必要な最小長さとする。この長さは、短いほど高精度に形成しやすく、２．５ｍｍ以下で形成するのが望ましい。
【００４８】
図７（Ａ）は、フェルールと光ファイバとの間に充填されて接着固定する接着剤の硬化収縮率による波長特性を示すものである。光コネクタに光ファイバを装着する場合、接着剤樹脂が硬化収縮する際に、光コネクタ内で応力が生じ残留する。この接着剤樹脂による残留応力は、光コネクタ内で光ファイバにマイクロベンドを引き起こし、損失増加の一因となる。特にＤＣＦは曲げによる損失増が起こりやすいファイバであるので、接着剤の硬化収縮率は小さいほうが望ましい。
【００４９】
図７（Ａ）で示すように、エポキシ系接着剤の樹脂配合を変えて、硬化収縮率が４％と６％の接着剤を用意し、この接着剤を用いて、ＤＣＦを図６（Ａ）に示す構成で光コネクタ内に装着して、その波長特性を測定してみた。硬化収縮率が６％の接着剤は、硬化収縮率が４％の接着剤と比べて、長波長側で損失増加と波長の乱れが見られる。この結果から、接着剤の硬化収縮率は５％以下とするのが望ましい。
【００５０】
図７（Ｂ）は、フェルールと光ファイバとの間に充填されて接着固定する樹脂接着剤の硬化後のヤング率による波長特性を示すものである。光コネクタに充填された接着剤は、温度変化によって膨張・収縮する。硬化後のヤング率が大きい場合は、樹脂接着剤が膨張・収縮した際に、光ファイバに大きな応力を与える。接着剤のヤング率は低温で大きくなることから、低温時の樹脂接着剤の収縮が、光ファイバにマイクロベンドを引き起す大きな要因となる。特にＤＣＦは曲げによる損失増が起こりやすいファイバあるので、接着剤の硬化後のヤング率は小さい方が望ましい。
【００５１】
硬化後のヤング率が２４５０ＭＰａと３４３０ＭＰａの接着剤樹脂を用いて、図６（Ａ）に示す光コネクタ内にＤＣＦを装着した。硬化後のヤング率が３４３０ＭＰａの接着剤は、硬化後のヤング率が２４５０ＭＰａの接着剤と比べて、長波長側で損失増加が見られる。この結果から、接着剤の硬化後のヤング率は２９４０ＭＰａ以下とするのが望ましい。
【００５２】
中間光ファイバは、図３で説明したようにマッチドクラッド型のファイバが用いられるので、加熱によって特に損失が増加するということはない。したがって、中間光ファイバと光伝送路のＳＭＦとの接続では、融着接続が可能であり、ＴＥＣ処理によるＭＦＤを整合させることも可能である。しかし、ＴＥＣ処理を行うとしても、中間光ファイバとＳＭＦのＭＦＤの差が大きいと、ＴＥＣに要する加熱時間も大きく作業効率が低下し、熱による外径の変形する恐れもある。
【００５３】
このため、ＴＥＣ処理を行なうとしても、中間光ファイバとＳＭＦのＭＦＤの差は小さい方が好ましい。望ましくは、ＭＦＤ１及びＭＦＤ２の何れにおいても、±１０％以下であることが望ましい。この範囲内にあれば、ＭＦＤの差は最大２０％の範囲内に収めることができるので、ＴＥＣ処理を行なわなくても０．２（ｄＢ／１ヶ所）以下の損失に抑えることが可能となる。
【００５４】
図１において、中間光ファイバ３と光伝送路側のＳＭＦ２又は短尺のＳＭＦ２’とをＴＥＣ処理によりＭＦＤを整合させる場合、通常、ＳＭＦ２，２’のＭＦＤより中間光ファイバ３のＭＦＤの方が小さいので、少なくとも中間光ファイバ３側のコア部のドーパントを熱拡散させている。融着接続部５においては、両者のＭＦＤの差が小さければ、融着時の加熱で多少ＴＥＣ処理も進行することから格別の追加加熱を行なわないですむ場合もある。ＴＥＣ処理の加熱は、融着接続した後に行なってもよいし、予め中間光ファイバ３にＴＥＣ処理を行ない、接続端にＴＥＣの拡大部をＳＭＦに突き合わせ融着接続するようにしてもよい。
【００５５】
中間光ファイバ３とＳＭＦ２とは、融着接続以外に中間光ファイバ３とＤＣＦ１との接続と同様に、メカニカルスプライスを用いて接続することもできる。しかし、通常、ＭＦＤを拡大するための熱処理を行なうと、光ファイバ外径（クラッド外径）が僅かながら細くなる。このため、中間光ファイバ３とＳＭＦ２との外径差が生じ、接続損失が多少大きくなるという問題はある。しかし、外径が大きい方のファイバ（ＳＭＦ）をフッ酸に浸すことにより、外径を調整することが可能である。ＳＭＦと中間光ファイバの外径の差を±１％以内とすることにより、光軸のずれによる接続損失の発生を実質的に問題ない程度に抑制できる。
【００５６】
光コネクタを用いた接続も接続の着脱が簡単に行なえるので、試験測定のために接続を外したり、接続変え等も容易に行なうことができ有用である。図１（Ｂ）において光コネクタ６’には、予めＴＥＣ処理され拡大された接続端部分を光コネクタ６’の一方の側に内蔵させ、ＳＭＦ側の光コネクタと接続された際に、双方の光ファイバのＭＦＤが整合するようにしている。ＴＥＣ処理され拡大された接続端部分は、強度が劣化しているため、光コネクタ６’内に内蔵させることにより、保護強化することができる。しかし、上述したように、ＭＦＤを拡大するための熱処理を行なうと、光ファイバ外径（クラッド外径）が僅かながら細くなるという問題がある。
【００５７】
図６（Ｂ）は、光伝送路のＳＭＦと中間光ファイバを接続するのに適した光コネクタの一例を説明する図である。図中の符号は図６（Ａ）に対応させて同じ符号を用いることにより説明を省略する。この図に示す光ファイバ１１’は、中間光ファイバを意図するもので、コア部１２とクラッド部１３からなり、外周面をファイバ被覆１４により保護されている。ただ、光ファイバ先端部分は、ＴＥＣ処理によりコア部１２のＭＦＤが熱拡散され、ＭＦＤ拡大部１２ａが形成されている。ＭＦＤ拡大部１２ａは、相手方光コネクタに装着されたＳＭＦのＭＦＤに整合するように熱拡散されている。
【００５８】
ＴＥＣ処理による光ファイバ外径（クラッド外径）の細りは、通常の場合、加熱処理しない時のクラッド外径に対して、０．５μｍ〜２μｍ程度細ったものとなる。例えば、クラッド外径が１２５μｍ、ＭＦＤが６．５μｍの光ファイバを、ＭＦＤが１０．５μｍになるように拡大すると、その拡大領域Ｍのクラッド外径が１２３．８μｍになる。すなわち、熱処理により１％程度外径が細くなる。
【００５９】
したがって、ＭＦＤ拡大部１２ａを有する光ファイバ１１’を装着する場合は、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａを多少細くする必要がある。すなわち、ＭＦＤ拡大部１２ａを有する光ファイバ１１’を装着する場合、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａは、非ＭＦＤ拡大部部の光ファイバ外径＋（−１μｍ以上０μｍ未満）で形成するのが望ましい。なお、細径の光ファイバ孔１５ｂの孔径Ｄａは、細った状態の外径を基準に管理してもよい。この場合、ＴＥＣ領域の外径＋（０μｍを超え１μｍ以下）で形成するのが望ましい。また、光ファイバ孔１５ｂの軸方向長さＬａは、光ファイバのＴＥＣ領域より短くする。接着剤１７の特性については、図７で説明したように図６（Ａ）の光コネクタと同様のものを用いることができる。
【００６０】
次に、図８及び図９により本発明による分散補償光ファイバモジュールの実施の形態について説明する。図８（Ａ）及び図９（Ａ）は中間光ファイバの両端を光コネクタで接続する例を示す図、図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）は中間光ファイバに短尺のＳＭＦを融着接続する例を示す図である。図中、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは分散補償光ファイバモジュール、１９はモジュール筺体、２０ａはモールド樹脂、２０ｂはモールド用筐体、２１はＤＣＦコイル、２１ａはコイルリード、２２は光伝送路のＳＭＦ、２２ａは短尺のＳＭＦ、２３は中間光ファイバ、２４，２５，２７は光コネクタ装置、２４ａ，２４ｂ，２５ａ、２５ｂ，２７ａ，２７ｂは光コネクタ、２４ｃ，２５ｃ，２７ｃは接続アダプタ、２６は融着接続部を示す。
【００６１】
図８（Ａ）に示す分散補償光ファイバモジュール１８ａは、図１（Ｂ）の接続構造例に対応する構成のものである。この分散補償光ファイバモジュール１８ａは、モジュール筺体１９内にＤＣＦコイル２１を収納し、そのコイルリード２１ａに中間光ファイバ２３の一方の端部を光コネクタ装置２４を介して接続する。中間光ファイバ２３の他方の端部は、光コネクタ装置２５を介して光伝送路等のＳＭＦ２２と接続する。光コネクタ装置２５の接続アダプタ２５ｃは、モジュール筺体１９の壁部に取付けられ、モジュール筺体内の中間光ファイバ２３と外部の光伝送路のＳＭＦ２２とは、それぞれに取付けられた光コネクタ２５ａと２５ｂにより着脱可能に接続できるようにされている。
【００６２】
また、中間光ファイバ２３として、最近開発された曲げに対して損失の小さい光ファイバを用いることができる。この光ファイバは、例えば、波長１．５５μｍにおけるペーターマン−Ｉの定義によるＭＦＤが８μｍ以下で、波長１．３μｍ及び波長１．５５μｍにおける波長分散の絶対値が共に１２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下で、かつケーブルカットオフ波長が１．２６μｍ以下である。この光ファイバを、上述の中間光ファイバ２３に用いることにより、モジュール筺体１９内での曲げ径を小さくでき、また、接続の余長、配線を短くできるため、小型化が可能となる。
【００６３】
ＤＣＦコイル２１は、光伝送路のＳＭＦを分散補償するのに必要な所定長さのＤＣＦがコイル状に巻回され、モールド用筐体２０ｂに入れられ、モールド樹脂２０ａでモールドされ巻崩れ等が生じないように構成されている。また、ＤＣＦコイル２１は、図２（Ａ）で説明したように２重以上のクラッドからなり所定のコア径とクラッド径及び比屈折率差を有したものが使用される。そして、中間光ファイバ２３には、図２（Ｂ）で説明したようにＤＣＦコイル２１のＭＦＤと所定の関係にあるＭＦＤを有するファイバが使用される。
【００６４】
また、ＤＣＦコイル２１は、波長１．５３μｍ〜１．６３μｍの帯域から選択される任意の波長における波長分散ＤＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）に対する分散スロープＳＤＣＦ（ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ）の比ＲＤＳ（ＳＤＣＦ／ＤＤＣＦ）が０．０１以上となるＤＣＦで形成される。これにより、ＤＣＦコイル２１はファイバ長を短くでき、伝送損失の増加を抑えると共にコイル形状を小さくできるので、分散補償光ファイバモジュール自体の形状を小型にすることができる。
【００６５】
ＤＣＦコイル２１のコイルリード２１ａと中間光ファイバ２３の一方の端部は、光コネクタ装置２４により物理的結合により接続される。なお、光コネクタ装置２４に代えて、メカニカルスプライサを用いて接続することもできる。光コネクタ装置２４は、例えば、コイルリード２１ａに設けられる光コネクタ２４ａと中間光ファイバ２３に設けられる光コネクタ２４ｂと、双方の光コネクタ２４ａと２４ｂを結合する接続アダプタ２４ｃとから成る。光コネクタ２４ａと２４ｂは、例えば、図６（Ａ）に示した形状の光コネクタを用いることにより、ＭＦＤの位置ずれを小さくし、接続損失の増加を抑えることができる。
【００６６】
中間光ファイバ２３の他方の端部は、図１（Ｂ）の物理的結合部６’に示したように、ＴＥＣ処理によりＭＦＤを拡大させ、そのＭＦＤ拡大部を光コネクタ２５ａに収納内蔵させる。なお、ＭＦＤ拡大は、図３で説明したＭＦＤ１及びＭＦＤ２が整合するように形成される。光コネクタ２５ａは、例えば、図６（Ｂ）に示した形状の光コネクタを用いることにより、ＭＦＤの位置ずれを小さくし、接続損失の増加を抑えることができる。なお、光コネクタ２５ａと接続する相手方の光コネクタ２５ｂは、光コネクタ２４ａと２４ｂと同様に、図６（Ａ）に示した形状の光コネクタを用いることができる。
【００６７】
図８（Ｂ）に示す分散補償光ファイバモジュール１８ｂは、図１（Ｃ）の接続構造例に対応する構成のものである。この分散補償光ファイバモジュール１８ｂは、モジュール筺体１９内にＤＣＦコイル２１を収納し、そのコイルリード２１ａに中間光ファイバ２３の一方の端部を図８（Ａ）と同様に光コネクタ装置２４を介して接続する。中間光ファイバ２３の他方の端部は、光伝送路のＳＭＦ２２と同じか、又は、同程度のＭＦＤを有する短尺のＳＭＦ２２ａを融着接続し、このＳＭＦ２２ａの他方の端部には光コネクタ装置２７の光コネクタ２７ａを取付ける。
【００６８】
中間光ファイバ２３と短尺のＳＭＦ２２ａの融着接続部２６は、必要に応じてＴＥＣ処理を行ない、中間光ファイバ２３と短尺のＳＭＦ２２ａとのＭＦＤを、図３で説明したようにＭＦＤ１及びＭＦＤ２のそれぞれで整合させる。光コネクタ装置２７の接続アダプタ２７ｃは、モジュール筺体１９の壁部に取付けられ、モジュール筺体１９内の短尺のＳＭＦ２２ａと外部の光伝送路のＳＭＦ２２とは、それぞれに取付けられた光コネクタ２７ａと２７ｂにより着脱可能に接続できるようにされている。
【００６９】
モジュール筺体１９内に収納されたＤＣＦコイル２１、中間光ファイバ２３及び光コネクタ装置２４（又はメカニカルスプライサ）、融着接続部２６等は、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、モールド筺体２０ｂ内に収納し、モールド樹脂２０ａを充填して一体化することができる。これによる分散補償光ファイバモジュール１８ｃ及び１８ｄは、構成部品をモールド樹脂２０ａにより一体化することにより、ＤＣＦコイル２１の特性を安定化すると共に全体をコンパクトにまとめることができる。
【００７０】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、モードフィールド径が大きく異なるシングルモード光ファイバと分散補償光ファイバとを中間光ファイバを介して接続し、光伝送路の波長分散をＣバンド、Ｌバンドの広帯域で補償するに際して、中間光ファイバと分散補償光ファイバのモードフィールド径、並びに、中間光ファイバとシングルモード光ファイバのモードフィールド径とを最適な関係で選定できる。これにより、接続損失の増加を抑制した光ファイバの接続構造及び接続方法並びに分散補償光ファイバモジュールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における光ファイバの接続構造の概略を説明する図である。
【図２】本発明で用いる分散補償光ファイバと中間光ファイバの屈折率分布を説明する図である。
【図３】中間光ファイバのモードフィールド径と接続損失の関係を説明する図である。
【図４】中間光ファイバと分散補償光ファイバ（Ｃバンド用）とを物理的結合で接続することについて説明する図である。
【図５】中間光ファイバと分散補償光ファイバ（Ｌバンド用）とを物理的結合で接続することについて説明する図である。
【図６】分散補償光ファイバと中間光ファイバを接続するのに適した光コネクタの例を説明する図である。
【図７】光コネクタフェルールと光ファイバとの間に充填する接着剤の硬化収縮率及びヤング率による波長特性を説明する図である。
【図８】本発明による分散補償光ファイバモジュールの実施形態を説明する図である。
【図９】本発明による分散補償光ファイバモジュールの他の実施形態を説明する図である。
【図１０】従来技術の解決すべき課題を説明する図である。
【符号の説明】
１…分散補償光ファイバ（ＤＣＦ）、１ａ…コア部、１ｂ…第１クラッド、１ｃ…第２クラッド、１ｄ…第３クラッド、１ｅ…最外層クラッド、２、２’…シングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）、３…中間光ファイバ、３ａ…コア部、３ｂ…クラッド部、４…物理的結合部、５…融着接続部、６、６’  …物理的結合部（光コネクタ）、１１，１１’  …光ファイバ、１２…コア部、１２ａ…ＭＦＤ拡大部、１３…クラッド部、１４…ファイバ被覆、１５…フェルール、１５ａ…フェルール端面、１５ｂ…細径の光ファイバ孔、１５ｃ…太径のファイバ挿入孔、１５ｄ…テーパ孔、１６…保持具、１６ａ…貫通孔、１７…接着剤、１８ａ，１８ｂ…分散補償光ファイバモジュール、１９…モジュール筺体、２０ａ…モールド樹脂、２０ｂ…モールド用筐体、２１…ＤＣＦコイル、２１ａ…コイルリード、２２…光伝送路のＳＭＦ、２２ａ…短尺のＳＭＦ、２３…中間光ファイバ、２４，２５，２７…光コネクタ装置、２４ａ，２４ｂ，２５ａ、２５ｂ，２７ａ，２７ｂ…光コネクタ、２４ｃ，２５ｃ，２７ｃ…接続アダプタ、２６…融着接続部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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