(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、
波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、
前記第１の光ファイバは、
Δ１は−０．５以上−０．４以下、
Δ２は０．７０以上０．７５以下、
ａ／ｂは０．４５以上０．５０以下、
ｂは６．１０μｍ以上６．２０μｍ以下であり、
第２の光ファイバは、
Δ１は０．８５以上１．１５以下、
Δ２は−０．４以上−０．３以下、
ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、
ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下である
ことを特徴とする光伝送路。
【請求項２】
波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、
波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、
前記第１の光ファイバは、屈折率分布形状がα乗プロファイルと成したセンタコアの周りをクラッドで覆って形成され、
前記第２の光ファイバは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、
前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、
前記第１の光ファイバは、
Δ１は、０．４０以上０．４５以下であり、
αは、２以上３以下であり、
ａは、９．４μｍ以上１０．５μｍ以下であり、
前記第２の光ファイバは、
Δ１は０．８５以上１．１５以下、
Δ２は−０．４以上−０．３以下、
ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、
ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下である
ことを特徴とする光伝送路。
【請求項３】
波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、
波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、
前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、
前記第１の光ファイバは、
Δ１は、０．４０以上０．４５以下であり、
Δ２は、０．１５以上０．２以下であり、
ａ／ｂは０．４５以上０．５５以下、
ｂは１１．４μｍ以上１４．０μｍ以下であり、
αが２以上４以下であるα乗プロファイルをなすセンタコアを有し、
前記第２の光ファイバは、
Δ１は０．８５以上１．１５以下、
Δ２は−０．４以上−０．３以下、
ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、
ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下である
ことを特徴とする光伝送路。
【請求項４】
第１の光ファイバはサイドコアとクラッドとの間に第２サイドコアが設けられ、前記第２サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３としたときに、Δ２＞Δ３＞Δ１と成した光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の光伝送路。
【請求項５】
波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を６．０１μｍ以上とし、
第２の光ファイバは、前記サイドコアの周りを第２サイドコアで覆い、前記第２サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記第２サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３とし、
Δ３が０以上、かつ、Δ１＞Δ３＞Δ２であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の光伝送路。
【請求項６】
光ファイバの配置位置が光信号の入力側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の光伝送路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、例えば波長多重光伝送路を行う際に用いられる光伝送路に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
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る。このような情報の増大化に伴い、波長多重伝送（ＷＤＭ伝送）が通信分野に広く受け入れられ、今や波長多重伝送の時代を迎えている。波長多重伝送は、複数の波長の光を１本の光ファイバで伝送できる。そのため、波長多重伝送は大容量高速通信に適した光伝送方式であり、現在、この伝送技術の検討が盛んに行なわれている。
【０００３】
なお、周知の如く、光通信の伝送網として、波長１．３μｍ付近の波長帯に零分散を持つシングルモード光ファイバが世界中に敷設されている。しかしながら、既設の１．３μｍ付近に零分散を持つシングルモード光ファイバを使用し、１．３μｍ付近の波長帯を用いて波長多重伝送を行う場合には、通常の光増幅器の利得帯域である波長１．５５μｍ帯と波長域が一致しない。したがって、上記シングルモード光ファイバを使用した波長多重伝送は通常の光増幅器を使用できず、長距離光通信に支障を来すという問題が生じる。なお、上記波長１．５５μｍ帯の用語は、例えば１５３０ｎｍ〜１５７０ｎｍのように、波長１５５０ｎｍをほぼ中心とした波長帯を意味し、以後、波長１．５５μｍ帯という用語は、この意味で用いる。
【０００４】
そこで、最近においては、上記のような問題を解消すべく、零分散波長を１．３μｍ付近から１．５５μｍ付近にシフトさせた分散シフト光ファイバと前記光増幅器を用いて光伝送を行う方式が提案されている。１．５５μｍ付近の波長に零分散を持つ分散シフト光ファイバを用いて、１．５５μｍ付近の波長によって光信号の伝送を行うと、信号光を光増幅器によって増幅しながら、しかも、分散による波形歪みの殆どない信号伝送が可能となる。
【０００５】
しかしながら、波長多重伝送技術の検討が進む一方で、光信号の高パワー化が進んでおり、波長多重伝送用として分散シフト光ファイバを用いる場合、各信号波間の相互作用による非線形現象が新たな問題として生じている。そこで、前記波長分散および分散スロープを抑制すると共に、非線形現象を低減可能な分散シフト光ファイバが、波長多重伝送用の分散シフト光ファイバとして望まれている。
【０００６】
非線形現象解決の研究としては、四光波混合を抑制する検討が予てより盛んである。四光波混合は波形歪みに大きな影響を与えるものであり、この四光波混合を抑制することは重要である。四光波混合抑制の研究例として、例えば学会報告書ＯＦＣ’９４  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  ＰＤ１９には、四光波混合を抑制するために、零分散波長を信号光波長からずらした分散シフト光ファイバが報告されている。
【０００７】
光伝送用の光ファイバが信号光波長帯において零分散を有していると、四光波混合が生じ易い。そのため、前記報告書は、光伝送用として用いる分散シフト光ファイバに、信号光波長である波長１．５５μｍで微小分散を持たせることで、四光波混合を抑制することを報告している。なお、前記微小分散は、例えば局所分散（単位長さ当たりの分散）の絶対値が２〜３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度となる分散である。
【０００８】
また、前記非線形現象のうち、ＳＰＭ（自己位相変調）やＸＰＭ（相互位相変調）による波形の歪みも深刻な問題であるため、最近では、この波形歪みを抑制する検討も多くなされるようになった。この解決手段として、学校報告書ＯＦＣ’９７  ＴｕＮ１ｂ等は非線形屈折率（ｎ２）を小さく押える検討を報告している。また、この非線形屈折率を小さくする検討と共に、分散シフト光ファイバの有効コア断面積（Ａｅｆｆ）を大きくする検討が注目されている。非線形現象による信号の歪みφＮＬは、一般に、次式（１）により表わせる。そのため、光ファイバの有効コア断面積が大きい方が非線形現象による信号の波形歪みを小さくすることができる。
【０００９】
φＮＬ＝（２π×ｎ２×Ｌｅｆｆ×Ｐ）／（λ×Ａｅｆｆ）・・・・・（１）
【００１０】
なお、式（１）において、πは円周率、Ｌｅｆｆは有効光ファイバ長、Ｐは信号光強度、λは信号光波長をそれぞれ示している。
【００１１】
また、前記有効コア断面積は、定数ｋと光ファイバのモードフィールド径（ＭＦＤ）を用いて、次式（２）により表わせる。そのため、モードフィールド径が大きいほど有効コア断面積が大きくなり、非常に効率よく低非線形性が達成できることが分かる。
【００１２】
Ａｅｆｆ＝ｋ（ＭＦＤ）２・・・・・（２）
【００１３】
このように、波長多重伝送用として用いられる光ファイバにおけるモードフィールド径の拡大および有効コア断面積の拡大は非常に重要であり、注目されている。波長多重伝送用として用いられる光ファイバにおけるモードフィールド径の拡大および有効コア断面積の拡大は、例えば、学会報告書ＯＦＣ’９６  ＷＫ１５やＯＦＣ’９７  ＹｕＮ２に報告されている。
【００１４】
また、非線形現象は、光ファイバに入力される信号光強度が大きいほど生じ易いことが知られている。そこで、特開平９−２１１５１１号公報には、低非線形の光ファイバの出射側に高非線形の光ファイバを接続して光伝送路を形成し、光伝送路から出射される光に非線形現象による歪みが生じることを抑制することが提案されている。なお、この提案には、光伝送路を形成する前記光ファイバの波長１．５５μｍ帯における分散値の符号を互いに異なる符号にすることで、分散による波形歪みも抑制することが述べられている。
【００１５】
しかしながら、特開平９−２１１５１１号公報に提案されている提案においては、光伝送路を形成する光ファイバの具体的な分散値に関する構成等が示されておらず、単に、低非線形の光ファイバの出射側に高非線形の光ファイバを接続するといった構成のみが示されている。このような構成のみからは、非線形現象による歪みと分散による歪みとを抑制可能な光伝送路を形成することは困難である。
【００１６】
ちなみに、この提案には、波長１．５５μｍにおける分散値が±２〜３ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の分散シフト光ファイバを適用することが可能である。この場合、波長１．５５μｍにおける分散値の絶対値が微小であるので、光伝送路が四光波混合の影響を全く受けないといった保証がない。また、この場合、波長１．５μｍ帯における広い範囲の波長の光を用いて波長多重光伝送を行なおうとすると、この範囲内のいずれかの波長において分散が零に近くなる（例えば±０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以内）ことがある。そうすると、光伝送路は、四光波混合の影響を受けてしまうことになる。
【００１７】
一方、シングルモード光ファイバは低非線形性の点では優れている。そこで、この特性を利用し、上記非線形現象による波形歪みを抑制するために、光伝送路をシングルモード光ファイバにより形成し、この光伝送路の出射端に短尺の分散補償光ファイバを接続する提案が成されている。この提案は、例えば特開平６−１１６２０号公報等に提案されているものである。この提案は、上記構成によって光伝送路の低非線形を実現すると共に、シングルモード光ファイバの波長分散を抑制しようとするものである。
【００１８】
しかしながら、短い長さでシングルモード光ファイバの分散特性を補償するためには、設計上、分散補償光ファイバの波長１．５μｍ帯におけるモードフィールド径が小さくなり、非線形現象が生じ易くなってしまう。そのため、上記特開平６−１１６２０号公報の案では、非線形現象の問題を抑制することができない。
【００１９】
また、上記分散補償光ファイバは、波長１．５５μｍ帯における分散値の絶対値が非常に大きい。そのため、シングルモード光ファイバと分散補償光ファイバとを接続して形成される光伝送路は、分散補償光ファイバ側の局所分散（単位長さ当たりの分散値）の絶対値が非常に大きくなる。したがって、この光伝送路は、たとえ光伝送路全体で波長分散をほぼ零にできても、分散による波形歪みをほぼ完全に抑制することができずに、分散による波形歪みが残存する虞がある。
【００２０】
さらに、最近では、シングルモード光ファイバと逆の分散特性を有する分散補償光ファイバをシングルモード光ファイバと同じ長さ接続した光伝送路が提案されている。この提案は、学会報告書ＥＣＯＣ’９７  Ｖｏｌ．Ｐ１２７に提案報告されている。この提案の光伝送路に用いられる分散補償光ファイバは、短尺でシングルモード光ファイバの分散を補償する前記分散補償光ファイバに比べれば低非線形である。
【００２１】
一方、シングルモード光ファイバの波長１．５５μｍ帯における分散値は約１７ｐｓ／ｎｍ／ｋｍであり、局所分散の影響を防ぐためには、さらに分散値の絶対値を小さくする必要がある。しかしながら、シングルモード光ファイバより低分散の光ファイバは、分散値が±５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以内である微小分散を有する分散シフト光ファイバしか知られていない。そして、この分散シフト光ファイバは、前述の通り、非線形現象を抑制することができない。
【００２２】
さらに、最近では、通信情報量をより一層増大させることが要求されている。それに対し、波長１．５５μｍ帯だけで波長多重伝送を行なうのでは、送ることのできる波長数に限界があり、ある時点で飽和してしまう。そのため、波長多重伝送用としての使用波長帯を、従来の波長１．５５μｍ帯（例えば１５３０〜１５７０ｎｍ)の両側の波長帯に広げ、波長１．５μｍ帯を使用波長帯とすることができる新しい光伝送路が求められている。なお、波長１．５μｍ帯は、従来の波長１．５５μｍ帯を含む例えば１５２０〜１６２０ｎｍのような波長帯を示し、以後、１．５μｍ帯という用語は、この意味で用いる。
【００２３】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、以下に示す特性を有する光伝送路を提供することである。すなわち、本発明の目的は、第１に、本発明の光伝送路を波長多重伝送用として用いたときに、光伝送路全体としての分散をほぼ零にできること、第２に、本発明は光伝送路を形成する光ファイバの局所分散を抑制でき、それにより、分散による波形歪みをほぼ確実に抑制できること、第３に、非線形現象による波形歪みを抑制できる品質の高い信号光伝送を可能とすることである。
【００２４】
【発明の開示】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明の第１構成は、波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、前記第１の光ファイバは、Δ１は−０．５以上−０．４以下、Δ２は０．７０以上０．７５以下、ａ／ｂは０．４５以上０．５０以下、ｂは６．１０μｍ以上６．２０μｍ以下であり、第２の光ファイバは、Δ１は０．８５以上１．１５以下、Δ２は−０．４以上−０．３以下、ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下であることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の第２構成は、波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、前記第１の光ファイバは、屈折率分布形状がα乗プロファイルと成したセンタコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記第２の光ファイバは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、前記第１の光ファイバは、Δ１は、０．４０以上０．４５以下であり、αは、２以上３以下であり、ａは、９．４μｍ以上１０．５μｍ以下であり、前記第２の光ファイバは、Δ１は０．８５以上１．１５以下、Δ２は−０．４以上−０．３以下、ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下としたことを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の第３構成は、波長１５５０ｎｍにおける分散値を６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第１の光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおける分散値を−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした第２の光ファイバを直列に接続して光伝送路を形成しており、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値がほぼ零と成し、前記第１の光ファイバの分散スロープは前記第２の光ファイバの分散スロープと逆符号であり、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値スロープがほぼ零と成し、波長１５５０ｎｍにおける第１の光ファイバの特性は、伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を９．５μｍ以上とし、波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を５．５μｍ以上とし、前記第１の光ファイバと前記第２の光ファイバとは、センタコアの周りをサイドコアで覆い、前記サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記センタコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ１とし、前記第１サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ２とし、前記センタコアの直径をａ、前記サイドコアの直径をｂとし、前記第１の光ファイバは、Δ１は、０．４０以上０．４５以下であり、Δ２は、０．１５以上０．２以下であり、ａ／ｂは０．４５以上０．５５以下、ｂは１１．４μｍ以上１４．０μｍ以下であり、αが２以上４以下であるα乗プロファイルをなすセンタコアを有し、前記第２の光ファイバは、Δ１は０．８５以上１．１５以下、Δ２は−０．４以上−０．３以下、ａ／ｂは０．４０以上０．４５以下、ｂは９．１μｍ以上１２．２μｍ以下と成していることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の第４構成は、上記第１構成に加え、第１の光ファイバはサイドコアとクラッドとの間に第２サイドコアが設けられ、前記第２サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３としたときに、Δ２＞Δ３＞Δ１と成した光ファイバであることを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の第５構成は、上記第１から第４のいずれか１の構成を備えたものにおいて、波長１５５０ｎｍにおける第２の光ファイバの特性は、伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下とし、偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下とし、モードフィールド径を６．０１μｍ以上とし、第２の光ファイバは、前記サイドコアの周りを第２サイドコアで覆い、前記第２サイドコアの周りをクラッドで覆って形成され、前記第２サイドコアの前記クラッドに対する比屈折率差をΔ３とし、Δ３が０以上、かつ、Δ１＞Δ３＞Δ２であることを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の第６構成は、上記第１から第５のいずれか１の構成に加え、光ファイバの配置位置が光信号の入力側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとしたとしたことを特徴とする。
【００３０】
なお、本明細書において、「設定波長帯」とは、少なくとも３０ｎｍの帯域を有する波長帯を言い、「設定波長帯の中心付近の波長」とは、設定波長帯の中心波長から５ｎｍ以内の範囲の波長を言う。
【００３１】
上記構成の本発明において、光伝送路を構成する第１、第２の光ファイバは、いずれも波長１５５０ｎｍにおける分散値の絶対値が６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であり、波長１５５０ｎｍにおける分散値が零からずれている。そのため、本発明の光伝送路は、非線形現象により波形歪みに深刻な影響を与えるとされている、四光波混合の発生を抑制することができ、非線形現象による波形歪みを抑制できる。
【００３２】
また、前記第１、第２の光ファイバは、いずれも波長１５５０ｎｍにおける分散値の絶対値が１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、シングルモード光ファイバなどに比べて波長１５５０ｎｍにおける分散値の絶対値が小さい。そのため、本発明の光伝送路は、光伝送路を構成する光ファイバにおける局所分散を抑制でき、局所分散による波形歪みを抑制できる。
【００３３】
また、波長１５５０ｎｍにおける分散値が大きすぎると、波長分散による波形歪みが大きくなる。しかし、本発明の光伝送路に適用されている前記第１、第２の光ファイバは、いずれも波長１５５０ｎｍにおける分散値の絶対値が１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下である。すなわち、上記第１、第２の光ファイバは、シングルモード光ファイバなどに比べて波長１５５０ｎｍにおける分散値の絶対値が小さい。そのため、本発明の光伝送路は、第１、第２の光ファイバにおける局所分散を抑制でき、局所分散による波形歪みを抑制できる。
【００３４】
そして、本発明は、光伝送路全体での波長１５５０ｎｍにおける分散値（トータル分散値）がほぼ零と成しているために、光伝送路全体においては、残留分散が殆どなく、残留分散による信号波形の歪みも抑制できる。
【００３５】
特に、前記非線形現象は、光ファイバに入力される入力光の強度が大きいほど発生しやすい。そのため、光ファイバの配設位置が光信号の入力側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとした本発明の光伝送路は、非線形現象による波形歪みの抑制をより一層確実にできる。また、波長１５５０ｎｍにおけるモードフィールド径を大きく構成したものは、非線形現象の内の自己位相変調や相互位相変調等による影響も抑制でき、非線形現象による波形歪みをより一層確実に抑制できる。
【００３６】
さらに、波長１５５０ｎｍにおける伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下（第１の光ファイバにおいては０．２５ｄＢ／ｋｍ以下）とし、波長１５５０ｎｍにおける偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下とし、波長１５５０ｎｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下としたものにあっては、偏波モード分散による波形歪みを抑制し、伝送損失や曲げ損失の小さい、優れた光伝送路とすることができる。
【００３７】
さらに、第１の光ファイバを単峰型の光ファイバとした構成、階段型の光ファイバとした構成、デプレストセンタコア型の光ファイバとした構成は、このような屈折率プロファイルにより、第１の光ファイバの屈折率プロファイルを最適化できる。そのため、この構成のものは、上記優れた効果を奏する光伝送路を上記屈折率プロファイルの第１の光ファイバを用いて形成することができる。
【００３８】
さらに、センタコアクラッドに対する比屈折率差Δ１と、センタコアの周りを覆う第１サイドコアのクラッドに対する比屈折率差Δ２と、第１サイドコアの周りを覆う第２サイドコアのクラッドに対する比屈折率差Δ３の関係を、Δ２＞Δ３＞Δ１として第１の光ファイバを構成したものも、第１の光ファイバを上記単峰型の光ファイバ等により構成したものと同様の効果を奏する。
【００３９】
さらに、第２の光ファイバをＷ型の光ファイバとした構成は、この屈折率プロファイルにより、第２の光ファイバの屈折率プロファイルを最適化し、上記優れた効果を奏する光伝送路を上記屈折率プロファイルの第２の光ファイバを用いて形成することができる。
【００４０】
さらに、センタコアクラッドに対する比屈折率差Δ１と、センタコアの周りを覆う第１サイドコアのクラッドに対する比屈折率差Δ２と、第１サイドコアの周りを覆う第２サイドコアのクラッドに対する比屈折率差Δ３の関係を、Δ１＞Δ３＞Δ２として第２の光ファイバを構成したものも同様の効果を奏することができる。
【００４１】
【発明を実施するための最良の形態】
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従い各実施の形態に基づきこれを説明する。
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。第１図には、本発明に係る光伝送路の一実施形態例を備えた光伝送システムのシステム構成が示されている。同図に示されるように、本実施形態例の光伝送路は、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを直列に接続して形成されている。なお、図中、７は、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９との融着接続部を示し、１１は光送信器、１２は光受信器を示している。また、本実施形態例では、第１の光ファイバ８の入射側に光増幅器６が設けられている。
【００４３】
本実施形態例の最も特徴的なことは、以下の特性を有する第１と第２の光ファイバ８，９を直列に接続して光伝送路を形成し、光伝送路全体での波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値をほぼ零（−１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜＋１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ）と成したことである。第１の光ファイバ８は波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。第２の光ファイバ９は波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍである。
【００４４】
また、第１の光ファイバ８の分散スロープは正、第２の光ファイバ９の分散スロープは負で、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９の分散スロープは互いに逆符号である。光伝送路全体での波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散スロープはほぼ零と成している。
【００４５】
本実施形態例では、光送信器１１から送信される信号光波長は波長１．５μｍ帯中の設定波長帯の波長であり、この波長帯の互いに異なる複数の波長の光が光増幅器６によって増幅されながら光伝送路を伝送するようになっている。また、光増幅器６は、エルビウムドープ光ファイバ型光増幅器であり、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯の光を効率よく増幅する。
【００４６】
一般に、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散が正分散である正分散光ファイバと同波長帯における分散が負分散である負分散光ファイバとを比較すると、同波長帯の光を入射させたときに正分散光ファイバの方が負分散光ファイバよりも低非線形となる。そして、本実施形態例では、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散特性から、第１の光ファイバ８は正分散光ファイバであり、第２の光ファイバ９は負分散光ファイバである。そのため、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯の光を入射したときの特性は、第１の光ファイバ８の方が第２の光ファイバ９よりも低非線形となる。
【００４７】
そこで、本実施形態例では、光増幅器６の出射側に第１の光ファイバ８を接続している。すなわち、本実施形態例の光伝送路は、強い光信号が入力される側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとなるように、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを配設している。
【００４８】
また、本実施形態例の光伝送路は、波長１．５５μｍにおける伝送損失が０．２５ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける偏波モード分散値が０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下である。また、本実施形態例の光伝送路は、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が１０ｄＢ／ｍ以下、波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径が５．５μｍ以上と成している。
【００４９】
次に、本実施形態例の光伝送路を構成する第１の光ファイバ８について詳細に説明する。第１の光ファイバ８は、第２図の（ａ）〜（ｃ）に示すいずれかの屈折率プロファイルを有している。同図の（ａ）に示す屈折率プロファイルの光ファイバは、デプレストセンタコア型の光ファイバである。この光ファイバは、センタコア１の周りをセンタコア１よりも屈折率が大きいサイドコア２で覆い、サイドコア２の周りをサイドコア２よりも屈折率が小さくセンタコア１よりも屈折率が大きいクラッド５で覆って形成されている。
【００５０】
また、同図の（ｂ）、(ｃ)に示す屈折率プロファイルの光ファイバは、以下の屈折率プロファイルを有する。すなわち、これらの光ファイバは、センタコア１の周りを第１サイドコア３で覆い、第１サイドコア３の周りを第２サイドコア４で覆い、第２サイドコア４の周りをクラッド５で覆って形成されている。そして、これらの光ファイバは、センタコア１のクラッド５に対する比屈折率差をΔ１とし、第１サイドコア３のクラッド５に対する比屈折率差をΔ２とし、第２サイドコア４のクラッド５に対する比屈折率差をΔ３としたときに、Δ２＞Δ３＞Δ１と成している。
【００５１】
本発明者は、まず、第１の光ファイバ８の屈折率プロファイルを、第２図の（ａ）に示すような屈折率プロファイルと仮定した。この第１の光ファイバ８の屈折率プロファイルを最適にするために、センタコア１のクラッド５に対する比屈折率差Δ１と、サイドコア２のクラッド５に対する比屈折率差Δ２、コア径を様々に変化させた。そして、波長１．５５μｍにおける分散値、分散スロープ、有効コア断面積（Ａｅｆｆ）、曲げ損失が適切な値となり、かつ、カットオフ波長（λｃ）も適切な値となるような、前記比屈折率差Δ１，Δ２、センタコア１の直径ａ／サイドコア２の直径ｂの値（Ｒａ）、コア径（サイドコア２の直径）の値を求めた。なお、上記値はシミュレーションにより求めたものであり、その結果が表１に示してある。
【００５２】
【表１】
0004494691.tif 000002
【００５３】
各比屈折率差Δ１、Δ２は、真空の屈折率を１としたときの、センタコアの比屈折率をｎ１、サイドコア２の比屈折率ｎ２、クラッド５の比屈折率をｎｃとしたときに、次式（３)、（４)により定義されるものであり、その単位は、％である。
【００５４】
Δ１＝［{（ｎ１）２−（ｎｃ）２}／２（ｎ１）２］×１００・・・・（３）
【００５５】
Δ２＝［｛（ｎ２）２−（ｎｃ）２｝／２（ｎ２）２］×１００・・・・（４）
【００５６】
表１から明らかなように、具体例１、２のいずれの光ファイバも、有効コア断面積が８０μｍ２以上となった。すなわち、具体例１、２の光ファイバは、従来のシングルモード光ファイバの有効コア断面積と同等以上の有効コア断面積を得られることを確認できた。なお、表１におけるスロープは、波長１．５５μｍにおける分散スロープであり、具体例１、２の光ファイバは波長１．５５μｍにおける分散スロープの絶対値も非常に小さい。
【００５７】
また、第２図の（ａ）に示したようなデプレストセンタコア型の屈折率プロファイルを有する光ファイバは、センタコア１にゲルマニウムを含まない。そのため、この種の光ファイバは、非線形屈折率が小さく、自己位相変調や相互位相変調などによる波形歪みの抑制も可能となる。
【００５８】
なお、第２図の（ｂ）、（ｃ）に示した屈折率プロファイルの光ファイバも、上記デプレストセンタコア型の光ファイバと同様に、センタコア１にゲルマニウムを含まない、そのため、これらの光ファイバも非線形屈折率が小さく、自己位相変調や相互位相変調などによる波形歪みの抑制が可能であると考えられる。
【００５９】
さらに、具体例１、２の光ファイバは、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内である。この値は、局所分散による波形歪みを抑制できる範囲内で、四光波混合を抑制可能なだけ十分に大きい値である。そのため、具体例１、２の光ファイバは、局所分散による波形歪みと四光波混合による波形歪みを抑制可能となる。
【００６０】
そこで、実際に、表１の具体例１、２に近い屈折率プロファイルの光ファイバを２種類試作し、試作例１、２とした。また、同時に、第２図の（ｂ）、（ｃ）に示した屈折率プロファイルの光ファイバにおいて、Δ１、Δ２が、表１の具体例１、２に近い光ファイバを４種類試作し、試作例３〜６とした。そして、これら試作例１〜６の光ファイバの特性を求めた。試作例１〜６の特性は表２に示されている。
【００６１】
【表２】
0004494691.tif 000003
【００６２】
なお、試作例３〜６において（第２図の（ｂ）、（ｃ）に示した屈折率プロファイルの光ファイバにおいて）、比屈折率差Δ１は前記式（３）により定義されるものである。また、試作例３〜６において、Δ２、Δ３は、真空の屈折率を１としたときの、第１サイドコア３の屈折率をｎ２、第２サイドコア４の屈折率をｎ３としたときに、前記式（４）および、次式（５）によりそれぞれ定義されるものである。これらの比屈折率差Δ１〜Δ３の単位は、％である。
【００６３】
Δ３＝［｛（ｎ３）２−（ｎｃ）２｝／２（ｎ３）２］×１００・・・・（５）
【００６４】
また、表２の試作例３、４の屈折率プロファイルは、第２図の（ｂ）に示す屈折率プロファイルを有する。第２サイドコア４は、ゲルマニウムドープ石英により形成されており、第２サイドコア４の屈折率がクラッド５の屈折率よりも大きくなっている。また、表２の試作例５、６の屈折率プロファイルは、第２図の（ｃ）に示す屈折率プロファイルを有する。第２サイドコア４は、フッ素ドープ石英により形成されおり、第２サイドコア４の屈折率がクラッド５の屈折率よりも小さくなっている。
【００６５】
表２から明らかなように、試作例１〜６のいずれの光ファイバも、表１に示したシミュレーション結果とほぼ同様の優れた特性を有することが分かった。すなわち、これら試作例１〜６の光ファイバは、有効コア断面積が約８０μｍ２程度であり、自己位相変調や相互位相変調などによる波形歪みの抑制が可能である。また、試作例１〜６の光ファイバは、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値も、６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内である。この値は、局所分散による波形歪みを抑制できる範囲内で、四光波混合を抑制可能なだけ十分に大きい値であり、試作例１〜６の光ファイバは、局所分散による波形歪みと四光波混合による波形歪みを抑制できることが確認された。
【００６６】
また、表１、２から明らかなように、具体例１、２および試作例１〜６の光ファイバは、波長１．５５μｍにおける伝送損失も抑制できることが確認された。さらに、これらの光ファイバは、いずれも、偏波モード分散の値が０．１ｐｓ／ｋｍ１／２程度で、低い値にできることが確認された。
【００６７】
次に、本実施形態例の光伝送路を構成する第２の光ファイバ９について詳細に説明する。第２の光ファイバ９は、第３図の（ａ）、（ｂ）に示すいずれかの屈折率プロファイルを有している。同図の（ａ）に示す屈折率プロファイルの光ファイバは、Ｗ型の光ファイバである。この光ファイバは、センタコア１の周りをセンタコア１よりも屈折率が小さいサイドコア２で覆い、サイドコア２の周りをサイドコア２よりも屈折率が大きくセンタコア１よりも屈折率が小さいクラッド５で覆って形成されている。
【００６８】
また、同図の（ｂ）に示す屈折率プロファイルの光ファイバは、センタコア１の周りを第１サイドコア３で覆い、第１サイドコア３の周りを第２サイドコア４で覆い、第２サイドコア４の周りをクラッド５で覆って形成されている。そして、この光ファイバは、センタコア１のクラッド５に対する比屈折率差をΔ１とし、第１サイドコア３のクラッド５に対する比屈折率差をΔ２とし、第２サイドコア４のクラッド５に対する比屈折率差をΔ３としたときに、Δ１＞Δ３＞Δ２と成している。
【００６９】
本発明者は、まず、第２の光ファイバ９の屈折率プロファイルを第３図の（ａ）に示したような屈折率プロファイルと仮定した。この第２の光ファイバ９の屈折率プロファイルを最適にするために、センタコア１のクラッド５に対する比屈折率差Δ１と、サイドコア２のクラッド５に対する比屈折率差Δ２，コア径を様々に変化させた。そして、第１の光ファイバ８の屈折率プロファイル決定時と同様に、波長１．５５μｍにおける分散値、分散スロープ、有効コア断面積（Ａｅｆｆ）、曲げ損失が適切な値となり、かつ、カットオフ波長も適切な値となる比屈折率差Δ１、Δ２、Ｒａ、コア径の値を求めた。これらの値はシミュレーションにより求めたものであり、その結果が表３に示されている。
【００７０】
【表３】
0004494691.tif 000004
【００７１】
なお、各比屈折率差Δ１、Δ２は、表１における各比屈折率差Δ１、Δ２と同様にして求めたものである。
【００７２】
表３から明らかなように、具体例３、４のいずれの光ファイバも、波長１．５５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が、−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内となった。すなわち、具体例３、４の光ファイバは、上記設定波長帯における分散値の絶対値が、局所分散を抑制できる範囲内で四光波混合を抑制可能なだけ十分に大きく、四光波混合による波形歪みの抑制も可能となることが確認された。
【００７３】
また、前記の如く、第１の光ファイバ８は、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が、６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内である。そのため、この第１の光ファイバ８に、この第２の光ファイバ９を接続することにより、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバの波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散が相殺される。したがって、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを直列に接続して成る本実施形態例の光伝送路は、広い波長範囲での低分散が実現されると考えられる。
【００７４】
そこで、実際に、表３の具体例３、４に近い屈折率プロファイルの光ファイバを２種類試作し、試作例７、８とした。また、第３図の（ｂ）に示した屈折率プロファイルの光ファイバについて、Δ１、Δ２が表３の具体例３、４に近い光ファイバを２種類試作し、試作例９、１０とした。そして、これらの試作例７〜１０の光ファイバの特性を求めた。試作例７〜１０の特性が表４に示されている。
【００７５】
【表４】
0004494691.tif 000005
【００７６】
なお、試作例９、１０の光ファイバにおいて（第３図の（ｂ）に示した屈折率プロファイルの光ファイバにおいて）、比屈折率差Δ１は前記式（３）により定義されるものである。また、試作例９、１０の光ファイバにおいて、Δ２、Δ３は、真空の屈折率を１としたときの、第１サイドコア３の屈折率をｎ２、第２サイドコア４の屈折率ｎ３としたときに、前記式（４）、（５）により定義されるものである。これら比屈折率差Δ１〜Δ３の単位は、％である。
【００７７】
また、表４の試作例９、１０の光ファイバにおいて、第２サイドコア４は、ゲルマニウムドープ石英により形成されている。
【００７８】
表４から明らかなように、試作例７〜１０のいずれの光ファイバも、表３に示したシミュレーション結果と同様の優れた特性を有する。すなわち、試作例７〜１０の光ファイバは、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が、−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの範囲内である。この値は、上記設定波長の分散値の絶対値が局所分散による波形歪みを抑制できる範囲内で、かつ、四光波混合を抑制可能なだけ十分に大きい値である。そのため、試作例７〜１０の光ファイバは、局所分散による波形歪みと四光波混合による波形歪みの両方を抑制可能であることが確認された。また、前記第１の光ファイバ８に、試作例７〜１０の第２の光ファイバ９を接続することにより、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散が相殺される。そのため、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを直列に接続して成る光伝送路は、広い波長範囲での低分散が実現される。
【００７９】
また、表３、４から明らかなように、具体例３、４および試作例７〜１０の光ファイバは、波長１．５５μｍにおける伝送損失も抑制することができることが確認された。さらに、これらの光ファイバは、いずれも、偏波モード分散の値が０．１ｐｓ／ｋｍ１／２程度で、低い値にできることが確認された。
【００８０】
本発明者は、上記のように、第１、第２の光ファイバ８，９をそれぞれ試作した後、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを融着接続により直列に接続して光伝送路を試作した。そして、この光伝送路の融着接続損失を測定したところ、平均の接続損失は０．６ｄＢ程度であった。また、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９との間に、波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径が約８μｍの分散シフト光ファイバを介設し、この時の接続損失を測定したところ、０．５ｄＢ程度となった。
【００８１】
なお、第４図の特性線ａには、第１の光ファイバ８の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散特性例が、同図の特性線ｂには、第２の光ファイバ９の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散特性例がそれぞれ示されている。また、同図の特性線ｃには、２０ｋｍの第１の光ファイバ８と２０ｋｍの第２の光ファイバ９との間に、２ｋｍの前記分散シフト光ファイバを介設して第１の光ファイバ８と第２の光ファイバとを接続した時の、分散特性例が示されている。
【００８２】
同図に示されるように、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散が相殺される。したがって、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを直列に接続することにより形成される光伝送路は、広い波長範囲での低分散が実現されることが確認された。
【００８３】
本実施形態例によれば、上記検討結果に基づき、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９の屈折率プロファイルをそれぞれ決定した。そして、これらの屈折率プロファイルにより、第１の光ファイバ８の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値は６〜１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとし、第２の光ファイバ９の波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値は−１４〜−６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとした。
【００８４】
そして、本実施形態例の光伝送路は、これらの光ファイバを直列に接続することによって形成したものである。したがって、本実施形態例は、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値（トータル分散値）をほぼ零とし、光伝送路全体においては、残留分散を殆ど零として残留分散による信号波形の歪みを抑制することができる。
【００８５】
また、上記第１と第２の光ファイバ８，９は、いずれも波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値の絶対値が６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上である。すなわち、第１、第２の光ファイバ８，９は、波長１．５５μｍにおける分散値が零からずれているので、非線形現象により波形歪みに深刻な影響を与えるとされている、四光波混合の発生を抑制することが可能となり、非線形現象による波形歪みを抑制できる。
【００８６】
なお、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値が大きすぎると、波長分散による波形歪みが大きくなる。それに対し、本実施形態例では、前記第１、第２の光ファイバは、いずれも波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値の絶対値が１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、シングルモード光ファイバなどに比べて波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値の絶対値が小さい。そのため、本実施形態例の光伝送路は、光伝送路を構成する各光ファイバにおける局所分散を抑制でき、分散による波形歪みが抑制可能となる。
【００８７】
さらに、前記非線形現象は、光ファイバに入力される入力光の強度が大きいほど発生しやすい。そこで、本実施形態例では、強い光信号が入力される側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとなるように、第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９とを配設している（光増幅器６の出射側に第１の光ファイバ８を接続し、第１の光ファイバ８の出射側に第２の光ファイバ９を接続している）。そのため、本実施形態例の光伝送路は、非線形現象による波形歪みの抑制をより一層確実に行なうことができる。
【００８８】
さらに、本実施形態例では、第１の光ファイバ８の波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径を９．５μｍ以上として有効コア断面積を約８０μｍ２と大きく構成している。また、第２の光ファイバ９の波長１．５５μｍにおけるモードフィールド径を５．５μｍ以上として従来の負分散光ファイバより大きく構成している。そのため、本実施形態例の光伝送路は、非線形現象の内の自己位相変調や相互位相変調などによる影響も抑制できるために、非線形現象による波形歪みの抑制をより一層確実に行うことができる。
【００８９】
さらに、本実施形態例によれば、第１の光ファイバ８の波長１．５５μｍにおける伝送損失を０．２５ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下としている。また、第２の光ファイバ９の波長１．５５μｍにおける伝送損失を０．３０ｄＢ／ｋｍ以下、波長１．５５μｍにおける偏波モード分散値を０．１５ｐｓ／ｋｍ１／２以下、波長１．５５μｍにおける曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失を１０ｄＢ／ｍ以下としている。そのため、本実施形態例の光伝送路は、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における伝送損失も小さく、偏波モード分散による波形歪みを抑制でき、曲げによる損失も小さくでき、非常に良好な信号光伝送を行なうことができる。
【００９０】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、第１の光ファイバ８は、第２図の（ｄ）に示すように、コア１０の周りをクラッド５で覆って形成され、屈折率分布形状がα乗プロファイルと成している単峰型の光ファイバとしてもよい。また、第１の光ファイバ８は、同図の（ｅ）に示すように、センタコア１の周りを該センタコア１よりも屈折率が小さいサイドコア２で覆い、該サイドコア２の周りを該サイドコア２よりも屈折率が小さいクラッド５で覆って形成された階段型の光ファイバとしてもよい。なお、この階段型の光ファイバにおいて、センタコア１は屈折率分布形状がα乗プロファイルと成している。
【００９１】
表５は、上記単峰型の光ファイバの具体例５、６の特性を示し、表６は、上記階段型の光ファイバの具体例７、８の特性を示している。なお、表５、６には、コア１０、センタコア１の屈折率分布形状を示すαの値も示されている。
【００９２】
【表５】
0004494691.tif 000006
【００９３】
【表６】
0004494691.tif 000007
【００９４】
なお、表５において、比屈折率差Δ１は、真空の屈折率を１とした時のコア１０の比屈折率をｎ１とし、クラッド５の比屈折率をｎｃとしたときに、前記式（３）により定義されるものであり、その単位は、％である。また、表５において、各比屈折率差Δ１、Δ２は、真空の屈折率を１としたときの、センタコアの比屈折率をｎ１、サイドコア２の比屈折率ｎ２、クラッド５の比屈折率をｎｃとしたときに、前記式（３）、（４）により定義されるものであり、その単位は、％である。
【００９５】
表５、６に示したように、上記単峰型や階段型の屈折率プロファイルにより第１の光ファイバ８を形成した場合も、屈折率プロファイルの詳細な値（比屈折率差Δ１、Δ２やα等）を適宜設定することにより、上記実施形態例と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
また、第１、第２の光ファイバ８，９の屈折率プロファイルにおける各比屈折率差Δ１、Δ２、Δ３の各値は、上記具体例および試作例に限定されるものではない。すなわち、各比屈折率差Δ１、Δ２，Δ３の各値は、上記実施形態例の第１の光ファイバ８や第２の光ファイバ９のような分散特性を有するように、適宜設定されるものである。各比屈折率差Δ１、Δ２、Δ３の各値は、望ましくは、波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における伝送損失や、偏波モード分散や、曲げ損失等も考慮して設定される。
【００９７】
さらに、本発明の光伝送路を構成する第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９の本数や、配設順序は特に限定されるものではなく、適宜設定されるものである。例えば、光伝送路を、光増幅器を設けずに第１の光ファイバ８と第２の光ファイバ９を接続して形成する場合、光信号の入力側に近い光ファイバほど低非線形の光ファイバとすることにより、非線形現象を発生しにくくすることができる。
【００９８】
また、第５図に示すように、２本の第１の光ファイバ８の間に第２の光ファイバ９を接続し、光送受信器１３を用いて光の送受信を行なう双方向通信可能な光伝送路を形成することもできる。
【００９９】
【産業上の利用可能性】
以上のように、本発明の光伝送路は、第１、第２の光ファイバにおける局所分散を抑制でき、局所分散による波形歪みを抑制できるし、光伝送路全体での波長１．５μｍ帯中の設定波長帯における分散値（トータル分散値）がほぼ零と成している。そのため、本発明の光伝送路は、光伝送路全体においては、残留分散が殆どなく、残留分散による信号波形の歪みも抑制でき、波長１．５μｍ帯等の波長多重伝送用の光伝送路として適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１図は、本発明に係る光伝送路の一実施形態例を適用した光通信システム示す構成図である。
【図２】  第２図は、上記実施形態例および本発明の他の実施形態例の光伝送路に適用される第１の光ファイバの屈折率プロファイル例を示す説明図である。
【図３】  第３図は、上記実施形態例の光伝送路に適用される第２の光ファイバの屈折率プロファイル例を示す説明図である。
【図４】  第４図は、第１の光ファイバと第２の光ファイバおよび、これらの光ファイバを接続して形成される光伝送路の分散特性例をそれぞれ示すグラフである。
【図５】  第５図は、本発明に係る光伝送路の他の実施形態例を適用した光通信システム示す構成図である。
【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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