(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長１５５０ｎｍにおいて、−１４．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の範囲の分散値と負の分散勾配とを有しており、内側から第１層、第２層、第３層、第４層の順で配置されている４層の屈折率分布構造を有している光ファイバであって、
前記第４層を基準とした
第１層の最大比屈折率差Δ１が０．７５％以上０．９０％以下、
第２層の比屈折率差Δ２が−０．３５％以上−０．３０％以下、
第３層の比屈折率差Δ３が０．２０％以上０．２５％以下であり、
第１層、第２層、第３層の外径をそれぞれａ、ｂ、ｃとしたとき、
１．６≦ｂ／ａ≦２．０、かつ、２．１≦ｃ／ａ≦３．２であり、
波長１５５０ｎｍにおける実効コア断面積が３２μｍ2以上３３．６μｍ2以下であることを特徴とする光ファイバ。
【請求項２】
前記最大比屈折率差Δ１と前記比屈折率差Δ２との関係が、Δ２／Δ１＜−０．３であることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項３】
波長１５５０ｎｍにおいて、偏波モード分散が０．１０ｐｓ／ｋｍ１／２以下であり、直径２０ｍｍφでの曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であり、伝送損失が０．２４ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の光ファイバ。
【請求項４】
波長１５５０ｎｍにおいて、分散／分散スロープが２００以上４００以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の光ファイバ。
【請求項５】
波長１５５０ｎｍにおいて正分散および正の分散スロープを有する光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおいて負の分散および負の分散スロープを有する光ファイバとを含んで構成される光伝送路であって、前記負の分散および負の分散スロープを有する光ファイバは、請求項１〜４のいずれか１に記載の光ファイバを含むことを特徴とする光伝送路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長多重光伝送に適した光ファイバおよびその光ファイバを少なくとも一部に用いた光伝送路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光伝送の高速大容量化が進む中、波長分割多重（ＷＤＭ）伝送技術が本命技術として注目されている。しかしながら、光信号の高パワー化や信号波長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。
【０００３】
非線形現象の中でも、四光波混合（ＦＷＭ）はＷＤＭ伝送を行う際に深刻な影響を及ぼすとして、その抑制法が盛んに検討されている。ＦＷＭは分散の小さなところで起こるので、使用波長帯において分散の小さな光ファイバ、例えば分散シフト光ファイバ（ＤＳＦ）は、この点で不利であることがわかっている。
【０００４】
また、自己位相変調（ＳＰＭ）や相互位相変調（ＸＰＭ）による波形の歪みも大変深刻な問題である。その解決の研究としては、 OFC '97 TuN1b等に報告されている非線形屈折率（ｎ2）を小さく抑える検討と共に、実効コア断面積（Ａeff）の拡大の検討が、非常に注目されている。
【０００５】
非線形現象による信号の歪みφNLは一般に下記の式で表される。
【０００６】
φNL＝（２π×ｎ2×Ｌeff×Ｐ）/（λ×Ａeff）
（ここで、Ｌeffは実効光ファイバ長）
【０００７】
上記のとおり、Ａeffは大きい方が有利である。OFC '96 WK15や OFC '97 TuN2でも報告されている様に、Ａeffの拡大は、最も要求されている特性の一つである。しかしながら、Ａeffの拡大は、従来型のＤＳＦの様な単一で伝送路を構成するタイプのファイバでは、曲げ損失の増大や分散スロープの増大等の問題を生じやすいことがわかっている。それは、使用波長帯において微小な分散を有する光ファイバ（非ゼロ分散シフト光ファイバ：ＮＺ−ＤＳＦ）等についても同様である。
【０００８】
上記の様な問題を解決するためには、線路全体で分散を制御する方法が有効であると提案されている。例えば、特開平８−４２１０２号では、正負の逆符号の分散値を有する光ファイバを用いて、光送信機側から非線形定数が低い順につなぐと最適な光伝送路が得られることが示されている。なお、一般に正の分散を有する光ファイバのほうが、負の分散を有する光ファイバより低非線形である。
【０００９】
また、上記負の分散を有する光ファイバの具体例として、ECOC '97 Vol.1 P127にあるような、波長１．３μｍ付近にゼロ分散波長を有するシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）と逆分散特性を有するＲＤＦと呼ばれる線路型の分散補償ファイバが提案されている。ＳＭＦおよびＲＤＦは、波長１５５０ｎｍ付近において、絶対値で１６〜２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の大きな分散値を持つため、ＦＷＭ抑制の面では有利である。
【００１０】
しかし、光伝送路で零分散に補償しても、光伝送路の局所において、高速伝送時には累積分散による波形劣化が回避できなくなる可能性がある。一方、±２〜６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の分散を有するＮＺ−ＤＳＦでは、分散が比較的小さいため、ＦＷＭの影響を避けきれない。
【００１１】
そこで、最近では、例えば本発明者が特願平１１−２３４７６７号において提案したように、従来のＳＭＦよりも分散を小さくしたようなタイプの正分散光ファイバが提案されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記正分散光ファイバと組み合わせて光伝送路全体の分散を制御する光ファイバに関しては、最適なものが存在しなかった。
【００１３】
具体的には、−６〜−２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の微小分散を有するＮＺ−ＤＳＦも、波長１．５５μｍ付近で約−１６〜−２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを持つＲＤＦも、前述のとおり問題がある。また、一般的に、ＲＤＦのＡeffは２０〜２５μｍ2程度であり、非線形現象による信号波形の劣化が無視できない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、これらの問題を解決すべく、ＷＤＭ光伝送に適した光ファイバを提供し、また、この光ファイバを用いた光伝送路もあわせて提供することを目的とする。
【００１５】
本発明の第１解決手段は、波長１５５０ｎｍにおいて、−１４．２ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下の範囲の分散値と負の分散勾配とを有しており、内側から、第１層、第２層、第３層、第４層の順で配置されている４層の屈折率分布構造を有している光ファイバであって、前記第４層を基準とした第１層の最大比屈折率差Δ１が０．７５％以上０．９０％以下、第２層の比屈折率差Δ２が−０．３５％以上−０．３０％以下、
第３層の比屈折率差Δ３が０．２０％以上０．２５％以下であり、第１層、第２層、第３層の外径をそれぞれａ、ｂ、ｃとしたとき、１．６≦ｂ／ａ≦２．０、かつ、２．１≦ｃ／ａ≦３．２であり、波長１５５０ｎｍにおける実効コア断面積が３２μｍ2以上３４．３μｍ2以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段において、前記最大比屈折率差Δ１と前記比屈折率差Δ２との関係が、Δ２／Δ１＜−０．３であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の第４の解決手段は、第１〜３のいずれか１の解決手段において、波長１５５０ｎｍにおいて、偏波モード分散が０．１０ｐｓ／ｋｍ１／２以下であり、直径２０ｍｍφでの曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以下であり、伝送損失が０．２４ｄＢ／ｋｍ以下であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の第５の解決手段は、第１〜４のいずれか１の解決手段において、波長１５５０ｎｍにおいて、分散／分散スロープが２００以上４００以下であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の第６の解決手段は、波長１５５０ｎｍにおいて正分散および正の分散スロープを有する光ファイバと、波長１５５０ｎｍにおいて負の分散および負の分散スロープを有する光ファイバとを含んで構成される光伝送路であって、前記負の分散および負の分散スロープを有する光ファイバは、第１〜５の解決手段のいずれか１に記載の光ファイバを含むことを特徴とする。
【００２６】
従来のＳＭＦは、波長１．５５μｍ帯において約１５〜２０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍの分散を有する。そのため、このままで波長１．５５μｍ帯の光伝送を行おうとすると、分散による信号波形の劣化を起こすので、後段に負分散ファイバを入れ、分散を制御する手法が有効である。
【００２７】
そこで、従来モジュールとして検討されてきたＤＣＦを光ケーブル等に組み込んで線路として用いる試みが検討されている。しかし、従来型のＤＣＦは、一般的にコアの屈折率が大きいことから、Ａeffが小さくなり、しかも非線形屈折率（ｎ2）が大きくなっている。そのため、非常に非線形現象が生じ易くなっている。更に伝送損失が０．３ｄＢ／ｋｍ以上、ＰＭＤも０．２ｐｓ／ｋｍ1/2以上と、比較的大きな値になる場合が多い。また、極めて大きい分散値を有しており高速伝送に関しては問題がある。
【００２８】
そこで、最近では、局所分散を小さい値に抑えた線路型の分散補償ファイバとして、ＲＤＦが提案されている。このＲＤＦは、Ａeffが２０〜２５μｍ2程度、伝送損失が０．２４ｄＢ／ｋｍ程度、ＰＭＤが０．１ｐｓ／ｋｍ以下で、線路型の分散補償光ファイバとして優れた特性を有している。
【００２９】
しかし、これらのＲＤＦでさえも−１６〜−２５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度の比較的大きな分散を有しており、トータルで分散が制御されていても、高速伝送時には大きな累積分散による障害が起こる可能性がある。また、Ａeffが２０〜２５μｍ2程度であるが、実際の使用条件によっては非線形現象が問題となることもある。
【００３０】
そこで、分散の絶対値がＲＤＦよりも小さい（１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下、好ましくは１６ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下）を波長１．５５μｍ帯で有する光ファイバが必要であると考えた。ただし、従来のＮＺ−ＤＳＦでは、ＦＷＭ発生の問題があるので、分散の絶対値は８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以上であることが必要である。
【００３１】
ただし、分散とＦＷＭによる波形の劣化を抑制しても、光ファイバのＡeffが小さい場合にはＸＰＭやＳＰＭによる信号波形の劣化が起きやすくなる。これらの非線形現象は、光パワーが強いところで顕著なので、分散制御型の線路では、一般的に光増幅器の後により低非線形な正分散光ファイバ（ＳＭＦ等）、その後、光が弱まったところに前段の光ファイバよりは高非線形な負分散ファイバ（ＲＤＦ等）という構成が用いられる。
【００３２】
よって、分散制御型の線路の負分散光ファイバに入射される光は、一般的に正分散光ファイバにより減衰した光ということになる。とはいえ、ＲＤＦのＡeffは２０〜２５μｍ2程度、ＤＣＦに至っては２０μｍ2以下とその値は無視できない。さらに、負分散ファイバの分散値が小さくなるということは、その分、正分散ファイバの長さ（条長比）が短くなるということなので、負分散ファイバの低非線形化が極めて重要となる。
【００３３】
ここで、過去に多く検討されていた３層型の屈折率分布構造の一例を図５に示す。図５において、５１は第１層、５２は第２層、５３は第３層で、第３層５３が光の伝搬に影響を与える最も外側の層となっている。また、第１層５１の外径は２ａ、第２層５２の外径は２ｂであり、第１層５１の第３層５３に対する比屈折率差はΔ１、第２層５２の第３層５３に対する比屈折率差はΔ２である。
【００３４】
しかし、図５の屈折率分布構造を用いて負分散光ファイバの最適化を行おうとすると、一般的に分散補償率や曲げ損失特性の劣化を起こすため好ましくない。そこで、図５の外側に第４層を設けた４層型の屈折率分布構造により、負分散光ファイバの最適化を行うことを考えた。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態の一例を示す説明図を図１に示す。図１において、１１は第１層、１２は第２層、１３は第３層、１４は第４層で、第４層１４が光の伝搬に影響を与える最も外側の層となっている。また、第１層１１の外径は２ａ、第２層１２の外径は２ｂ、第３層１３の外径は２ｃであり、第１層１１の第４層１４に対する比屈折率差はΔ１、第２層１２の第４層１４に対する比屈折率差はΔ２、第３層１３の第４層１４に対する比屈折率差はΔ３である。
【００３６】
図１の屈折率分布構造は、特に第４層１４の作用により、光ファイバ外部への光の漏洩を防ぐ効果を持つため、良好な分散特性を得ながら曲げ損失特性を改善するために有効な屈折率分布構造であるといえる。
【００３７】
そこで、図１の屈折率分布構造を用いて、ａ、ｂ、ｃ、Δ１、Δ２、Δ３の組み合わせを最適化することとした。
【００３８】
まず、光ファイバの分散値の決定において、最も重要な要素と思われる△２の値を最適化した。他の条件を一定にして、△２の絶対値を大きくすると、カットオフ波長を大きくすることなく、高い補償率が得られることがわかっている。ところが、あまりに大きくするとある時点から急激に曲げが弱くなるという傾向が見られる。
【００３９】
そこで、数種の△１の値に対して、△３と外径比ａ：ｂ：ｃとを一定にして△２を変化させたときの特性の変化について検討した。ここでは、特に低非線形化ということに注目しているので、△１が小さく、Ａeffが大きくなる点を中心に検討した。
【００４０】
その一例として△１を０．９％、△３を０．２５％に固定したときの、△２の値に対する特性の変化を表１に示す。ただし、分散値／分散スロープ（ＤＰＳ）の値は３００ｎｍに固定し、そのときにＡeffやカットオフ波長（λc）、分散値等が最適な値になるようにａ：ｂ：ｃを調整した。ここで、ＤＰＳの値は、正分散光ファイバに対する分散補償率の高さを表す指標である。一般的に、従来型ＳＭＦの場合は３００程度、小分散ＳＭＦ（分散値１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ程度）の場合は２５０程度なので、ＤＰＳの値は少なくとも４００以下、好ましくは２５０〜３００程度であることが望ましい。
【００４１】
【表１】
0004531954.tif 000002
【００４２】
表１から明らかなように、分散値−１４．２〜−１０ｐｓ／ｎｍ／ｋｍという条件を満たしながら、非線形現象が十分に低下（Ａeffが３２μｍ2以上）にするためには、△２の値を−０．３５％〜−０．３０％の範囲にする必要があることが分かる。また、△２／△１の値の関係として見ると、−０．３８〜−０．３３が最適値であることがわかった。
【００４３】
次に、△２の値を上記の最適値に固定し、数種の△１に対して、△３を変化させた時の特性の変化を調べた。外径比ａ：ｂ：ｃを微調整し、補償率が１００％近くになるように再度調整した。一例として、△１＝０．８５％、△２＝−０．３５％のときに、△３を変化させた場合の特性の変化を表２に示す。表２から明らかなように、△３＝０．２０〜０．２５％付近が最適値であることがわかる。
【００４４】
【表２】
0004531954.tif 000003
【００４５】
さらに、数種の△１に対して、このような特性の変化を調査し、各Δ１に対する最適プロファイルを求めた。
【００４６】
一般的に、Δ１を小さくしていくことで、Ａeffは拡大していくが、曲げ損失が大きくなる。ここで、波長１５５０ｎｍで−１８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ〜−８ｐｓ／ｎｍ／ｋｍを満たし、かつ曲げ損失の非常に小さい範囲（β／Ｋ；伝搬屈折率で１．４４６００以上、伝搬屈折率は光の伝搬状態の良さを表す指標の１つ）で非線形現象が十分に低下（Ａeffが３２μｍ２以上）する可能性のあるΔ１として０．７５％〜０．９０％が決定される。Δ１がそれより小さいときには、曲げ損失が増大してしまい、Δ１がそれより大きいときには、Ａeffの拡大が不十分になってしまうことが分かった。また、各Δ１に対する最適なΔ２の値を検討した結果、Δ２／Δ１は、−０．３以下であり、Δ２は−０．４５％〜−０．３０％、Δ３は０．１０％〜０．３０％が最適範囲であることがわかった。
【００４７】
その際に、波長１．５５μｍ帯のＤＰＳの値を３００以下とするために、外径比ａ：ｂ：ｃの値を調整しているが、ａ：ｂの値は１：１．６〜１：２．０のときに、ＤＰＳは３００以下となり、光伝送路として用いたときに高い補償率が得られる可能性が高まる。
【００４８】
ここで、ａ：ｂの値が１：１．６〜１：２．０の範囲を外れた場合は、ｂの値が小さくなった場合には補償率が悪くなり、ｂの値が大きくなった場合にはλcが非常に大きくなってしまうことがわかった。
【００４９】
また、ａ：ｂの値が１：１．６〜１：２．０を満足した状態で、ａ：ｃの値を１：２．１〜１：３．２とすると、高補償率を維持したまま、曲げロスも損なわれず、かつカットオフ波長が１５５０ｎｍ以下に保たれるため、外径比（ａ：ｂ：ｃ）は、１：１．６〜２．０：２．１〜３．２とした。
【００５０】
上記のような検討を行った結果、△１は０．７５％〜０．９０％、△２／△１は−０．３以下、△２は−０．４５％〜−０．３０％、△３は０．１０％〜０．３０％、ａ：ｂ：ｃ＝１：１．６〜２．０：２．１〜３．２にするとよいことがわかった。
【００５１】
ところで、上記のような４層の屈折率分布構造を用いて、Ａeffが３２μｍ2以上の低非線形化を達成しようとすると、解範囲が狭いため、安定した特性を出すのが難しいこと、すなわち再現性が低いため製造が困難となることが予想される。そこで、低非線形性と低曲げ損失特性、高補償率を安定して達成するための可能性をさらに探索した。ここで、４層構造についてはすでに最適化されているので、５層構造について検討した。
【００５２】
本発明の参考例の一例を示す説明図を図２に示す。図２において、２１は第１層、２２は第２層、２３は第３層、２４は第４層、２５は第５層で、第５層２５が光の伝搬に影響を与える最も外側の層となっている。また、第１層２１の外径は２ａ、第２層２２の外径は２ｂ、第３層２３の外径は２ｃ、第４層２４の外径は２ｄであり、第１層２１の第５層２５に対する比屈折率差はΔ１、第２層２２の第５層２５に対する比屈折率差はΔ２、第３層２３の第５層２５に対する比屈折率差はΔ３、第４層２４の第５層２５に対する比屈折率差はΔ４である。ここで、Δ４＞０となっている。
【００５３】
本発明の参考例の別の一例を示す説明図を図３に示す。図３において、３１は第１層、３２は第２層、３３は第３層、３４は第４層、３５は第５層で、第５層３５が光の伝搬に影響を与える最も外側の層となっている。また、第１層３１の外径は２ａ、第２層３２の外径は２ｂ、第３層３３の外径は２ｃ、第４層３４の外径は２ｄであり、第１層３１の第５層３５に対する比屈折率差はΔ１、第２層３２の第５層３５に対する比屈折率差はΔ２、第３層３３の第５層３５に対する比屈折率差はΔ３、第４層３４の第５層３５に対する比屈折率差はΔ４である。ここで、Δ４＜０となっている。
【００５４】
図２および図３の屈折率分布構造について、シミュレーション検討を行ってみた。まず、△４が正の場合について検討したが、△４が０．０５％以下の場合ではｄを調整しても、分散補償率が６０％以下と小さくなってしまうことが分かった。一方、△４が０．２％以上のものではλcが１６００ｎｍ以上になってしまい、曲げ損失も増大してしまうことがわかった。ここで、分散の補償率が良くなり、かつカットオフ波長が１６００ｎｍ以下となる外径比を調整したところ、ａ：ｂ：ｃ：ｄ＝１：１．６〜２．２：２．３〜２．８：２．８〜４．３になることがわかった。
【００５５】
同様に、△４を負の比屈折率差にした場合の特性を検討してみた。△１を０．８０％、△２を−０．４０％、△3を０．２５％、ａ：ｂ：ｃ＝１：１．８５：２．７にして、第４層３４の外径をｄ＝３ａとしたときとｄ＝４ａとしたときとの特性の変化を表３に示す。ここで、分散が約−１４ｐｓ／ｎｍ／ｋｍになるようにした。
【００５６】
【表３】
0004531954.tif 000004
【００５７】
表３より、△４＜０の第４層３４を付加することにより、Ａeffを大きく損なうことなく、λcを十分短くすることが可能である。ただし、△４＜０の第４層３４を付加することで、ＤＰＳを悪くすることや曲げ損失に弱くなることなどの悪影響をもたらすことがある。よって、△４は−０．１５％以上にしなければならないことがわかった。
【００５８】
ここで、Δ４が−０．１５％より低いと、外径比を調整してもＤＰＳが４００以上、かつ曲げ損失が２０ｄＢ／ｍ以上になってしまうことがわかった。また、λcを十分短くするためには、Δ４は−０．０５％以下にすれば良いことが分かった。
【００５９】
さらに、外径比ａ：ｂ：ｃ：ｄを調整することで、λcを十分に短くしながら、他の特性を保つことが可能であることがわかった。
【００６０】
上記の結果から明らかなように、今回発明した負分散光ファイバは、低非線形性と低曲げ損失特性を有し、かつＳＭＦやその他の正分散光ファイバと適切な長さで接続したときに高い補償率を得られるような結果を得ている。また、従来のＲＤＦとＮＺ−ＤＳＦとの間の分散値を有している。よって、新しいタイプの負分散光ファイバが実現できていることが分かる。
【００６１】
今回、新しいタイプの負分散光ファイバを開発し、ＲＤＦとＮＺ−ＤＳＦとの中間の分散特性と同時に、低非線形性（ＦＷＭやＳＰＭ、ＸＰＭ等の抑制）、ＳＭＦや他の正分散光ファイバに対する高補償率、低曲げ損失特性を達成した。この負分散光ファイバを用いた新規線路の低非線形性、低曲げ損失、低分散勾配という特性は、ＷＤＭ光伝送路として最適なものである。
【００６２】
正分散光ファイバとこのＮＺ−ＤＳＦとＳＭＦの中間の分散をもつ新型負分散光ファイバを用いて構成された新しいタイプの線路は、将来のＷＤＭ伝送の本命になりうる伝送路であり、これにより、高速大容量伝送に適した線路が容易に作製できることになった。
【００６３】
ここで、上記のシミュレーション結果に基づいた光ファイバの試作を行い、本発明の有効性を確認する。まず、第１の実施形態に対応する図１の屈折率分布構造を用いて、負分散光ファイバを得るべく試作を行った。シミュレーションの結果を参考にして行った試作の結果を表４に示す。
【００６４】
【表４】
0004531954.tif 000005
【００６５】
両者ともにＡeffは３２μｍ2以上になっており、従来のＤＣＦ（２０μｍ2程度）やＲＤＦ（２４μｍ2程度）と比べると、Ａeffは十分に拡大されている。
【００６６】
またセンタコアの比屈折率が小さいので、伝送損失も小さめの値になっている。また、波長１．５５μｍ帯の分散値は十分大きいので、ＦＷＭによる信号ノイズの抑制も期待できる。分散スロープも負でスロープの補償も可能であり、曲げ損失等の他の特性も良好であった。
【００７３】
上記のようにＳＭＦ、あるいはそれと類似の正分散光ファイバと接続したときに広い波長範囲で低分散を得られるような結果を得ている。また、Ａeffで３２μｍ2以上と低非線形性が達成されていることが分かる。さらに、第１層の比屈折率差Δ１が従来の負分散光ファイバと比較して低めに設定されているため、損失も低いレベルに抑えられており、ＰＭＤもいずれのファイバでも、高密度ＷＤＭ光伝送に使用可能であるとされている値（０．１ｐｓ／ｋｍ1/2）を下回る低い値を示していた。
【００７４】
次に、本発明の光ファイバを用いた光伝送路について説明する。この光伝送路は、波長１５００ｎｍ〜１６５０ｎｍの範囲内の少なくとも一部で正分散および正の分散スロープを有する光ファイバと、本発明の実施形態の光ファイバとを含んで構成される光伝送路である。
【００７５】
また、本発明の光ファイバを用いた光伝送路は、通常、光送信機側から光受信機側に向けて、非線形性の低いものから順に配置される。一般に、正分散光ファイバのほうが負分散光ファイバより低非線形であるため、本発明の光ファイバは、光受信機側に近いところで使用することが望ましい。
【００７６】
ここで具体例を説明する。表４のＮｏ．４２の光ファイバと、従来型ＳＭＦ（波長１５５０ｎｍにおける分散値が約１６．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ、分散スロープが約０．０５５ｐｓ／ｎｍ2／ｋｍ）とを接続して光伝送路を構成した。なお、波長１５５０ｎｍにおいて線路全体での分散がほぼゼロになるようにした。このときの波長対分散特性の結果を図４に示す。
【００７７】
図４より明らかなように、少なくとも波長１５２０〜１５８０ｎｍにおいて、接続後の分散が０．５ｐｓ／ｎｍ／ｋｍ以下であり、十分に実用的なレベルであることが確認された。また、光伝送路全体での非線形性などについても、従来の光ファイバを用いた光伝送路と比較して良好であることが確認された。
【００７８】
以上、本発明によりＷＤＭ光伝送に適した光ファイバおよび光伝送路を提供することが可能となるが、本発明の適用範囲は上記実施形態の範囲には限られない。
【００７９】
例えば、本発明の光ファイバは、ＰＭＤが０．１ｐｓ／ｋｍ1/2以下となっているが、この値は、屈折率分布構造の最適化によってのみ実現したものである。なお、光ファイバのＰＭＤを減少させる技術として、光ファイバの線引き工程中に光ファイバをねじる技術（特開平６−１７１９７０号）等があるが、将来的にはこのような技術を適用して、さらにＰＭＤを低下させることが可能であると考えられる。
【００８０】
また、本発明の光ファイバを用いた光伝送路について、実施形態の説明では正分散光ファイバとして従来型ＳＭＦを使用したが、例えば本発明者が特願平１１−２３４７６７号で提案した光ファイバを用いてもよく、またＮＺ−ＤＳＦ等の光ファイバが含まれていてもよい。
【００８１】
すなわち、光ファイバを用いた光伝送路において、負の分散と負の分散スロープとを有する光ファイバの少なくとも一部に本発明の光ファイバが用いられることにより、光伝送路全体の性能を向上させることが可能となる。
【００８２】
【発明の効果】
今回の発明により、ＳＰＭ、ＸＰＭ、ＦＷＭ等に対する低非線形性や分散平坦性を兼ね備えた、特に高速大容量伝送に適した低非線形なＷＤＭ伝送路の構築を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の光ファイバの屈折率分布構造の一例を示す説明図である。
【図２】  本発明の参考例の光ファイバの屈折率分布構造の一例を示す説明図である。
【図３】  本発明の参考例の光ファイバの屈折率分布構造の他の一例を示す説明図である。
【図４】  本発明の実施形態に係る光ファイバを用いた光伝送路の波長対分散特性の結果の一例を示す説明図である。
【図５】  従来の光ファイバの屈折率分布構造の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１、２１、３１、５１  第１層
１２、２２、３２、５２  第２層
１３、２３、３３、５３  第３層
１４、２４、３４  第４層
２５、３５  第５層
【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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