(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとクラッドとからなるＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、
前記コアは中心コア、該中心コアの外周上に設けられたデプレストコア、及び該デプレストコアの外周上に設けられたリングコアから構成され、前記クラッドは該リングコアの外周上に設けられており、
前記中心コアの半径をｒ１、前記デプレストコアの半径をｒ２、前記リングコアの半径をｒ３とし、前記クラッドに対する、前記中心コアの比屈折率差をΔ１、前記デプレストコアの比屈折率差をΔ２、及び前記リングコアの比屈折率差をΔ３、とそれぞれ定義した際に、
前記ｒ１により前記ｒ２を除した値（ｒ２／ｒ１）が２．０〜２．５、前記ｒ１により前記ｒ３を除した値（ｒ３／ｒ１）が２．７〜３．０、前記Δ１が０．５０％〜０．７０％、前記Δ２が−０．１０％〜−０．３０％、前記Δ３が０．２０％〜０．６０％、及びｒ３が８．３〜１０．２５μｍ、を満たしてなる構造を備え、
前記構造をもって、前記ｒ３  を基準半径をなす設計中心コア径とし、前記コアの半径ｒ１、ｒ２、ｒ３を変化させたときに、実効断面積、または、実効断面積と分散スロープ、から選択される、１つ以上の光学特性が、前記コアの基準半径に対して±１０％の範囲内において極値をもつとともに、カットオフ波長が１４５０ｎｍ以下であることを特徴とするＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項２】
前記コアの基準半径に対して±５％の範囲内において、前記光学特性が極値をとることを特徴とする請求項１に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項３】
前記光学特性の少なくとも１つが、波長分散値依存性に対して極値を持つことを特徴とする請求項１又は２に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項４】
前記波長分散が正である領域と負である領域とに亘って、前記光学特性が極値を持つことを特徴とする請求項３に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項５】
前記分散スロープが正である領域と負である領域とにわたって、前記光学特性が極値を持つことを特徴とする請求項４に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項６】
使用波長帯域における前記波長分散スロープが０．０５ｐｓ／ｎｍ２  ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項７】
使用波長帯域における前記波長分散スロープが０．０３ｐｓ／ｎｍ２  ／ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項８】
前記コアを構成する中心コア、デプレストコア、リングコアのうち、少なくとも１つの層は、クラッドよりも低い屈折率を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバ。
【請求項９】
請求項５に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバを組み合わせて分散スロープを補償したことを特徴とする複合光線路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信システムにおいて用いられる光ファイバに関し、特に、波長多重（Wavelength  Division  Multiplexing：以下「WDM」と略記する）方式を用いた高速大容量通信システムに好適な光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの伝送容量は、WDM方式を用いることにより、飛躍的に増大してきた。このWDM方式においては、伝送用光ファイバに対して、非線形効果の低減、分散値の制御が求められる。
一般に、光ファイバにおける非線形効果の大きさは、ｎ2／Ａeffで表される。ここで、ｎ2 は光ファイバの非線形屈折率、Ａeff は光ファイバの実効断面積である。したがって、非線形効果の大きさは、Ａeff に反比例することになる。このため、光ファイバの実効断面積Aeffを拡大した光ファイバ、分散スロープを低減した光ファイバ、また、分散スロープを補償する光ファイバなどが開発されてきた。
WDMを用いて伝送容量を増加させるアプローチとしては、大きく分けて２つがある。その第１は、多重する波長数を増大させる方法であり、第２は、伝送速度を向上させる方法である。
【０００３】
多重する波長数を増加させる方法として、伝送用に用いる波長帯を広げる動きがある。WDMには主として1550ｎｍ帯の波長帯域が用いられている。この中でも、Ｃ−band（Conventional  Ｂand，1530−1565nm）と呼ばれる領域が一般的に用いられてきたが、最近は、L-band（Long  wavelength  band，1565-1625nm），S-band（Short  wavelength  Band，1460-1530nm）を通信に用いる動きが出てきている。
そのため、Ｃ-band 、L-Band用に用いられる光ファイバや、S，C，L-band用に分散値を大きめに設定した光ファイバなどが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光ファイバの屈折率分布はいずれも、ある波長分散値付近において所望の光学特性を得るように設計されている。図１４は、代表的なWDM用光ファイバの波長分散特性を示したものであるが、異なる波長分散特性を持つ２つの光ファイバＡ、Ｂを作製する場合には、それぞれ個別の屈折率分布を設定することにより実現されていた。
非線形効果を低く抑えることを目的として分散シフト光ファイバを作製する技術が、特開平8-220362号公報において開示されている。特開平8-220362号公報に開示された発明は、モードフィールド径（以下「MFD」と略記する）を拡大した1．55μｍ帯用の光ファイバの設計方法について言及した出願である。当該公報に関連する文献（電子情報通信学会技術研究報告、光通信システム、OCS-94-74，1994年11月18日）に示しているように、ここで示されているMFD拡大型の設計領域においては、コア半径の変化に伴い、分散値、MFDのいずれもが単調に変化する領域が用いられている。
従って当該公報の考え方に基づいて設計された屈折率分布を持つ光ファイバコア材を用いて、所定の波長分散値と異なる波長分散値をとるようにコア径を調整した場合、MFDが大きく変化することが避けられない。
【０００５】
このようにして光ファイバを作製し、光ファイバのＭＦＤが小さくなった場合には、接続損失の点で不利となるばかりでなく、光増幅器などのように、光ファイバ内に伝搬される光のパワー密度が大きな場合にあっては、非線形効果が大きくなり、伝送特性が劣化するなどの不都合が生じる。
また一方で、WDM伝送用の光ファイバには分散スロープを低減することが要求される。分散スロープの低減により広い波長帯域において分散値を小さく抑えることが可能になる。このことは、波長分散値による伝送距離制限が厳しくなる高速伝送システムにおいて、非常に重要である。従来の光ファイバは0．05ps/nm/kmより大きな波長分散値を取ることが多いが、高速伝送システムにおいては、0．05ps/nm2/km以下の分散スロープをとる光ファイバが要求される。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、コア径の調整により所望の波長分散を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けて、広範囲の波長分散値調整機能を持つシングルモード光ファイバを提供し、波長多重方式を用いた高速大容量通信システムに好適な光ファイバを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コアとクラッドとからなるＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記コアは中心コア、該中心コアの外周上に設けられたデプレストコア、及び該デプレストコアの外周上に設けられたリングコアから構成され、前記クラッドは該リングコアの外周上に設けられており、前記中心コアの半径をｒ１、前記デプレストコアの半径をｒ２、前記リングコアの半径をｒ３とし、前記クラッドに対する、前記中心コアの比屈折率差をΔ１、前記デプレストコアの比屈折率差をΔ２、及び前記リングコアの比屈折率差をΔ３、とそれぞれ定義した際に、前記ｒ１により前記ｒ２を除した値（ｒ２／ｒ１）が２．０〜２．５、前記ｒ１により前記ｒ３を除した値（ｒ３／ｒ１）が２．７〜３．０、前記Δ１が０．５０％〜０．７０％、前記Δ２が−０．１０％〜−０．３０％、前記Δ３が０．２０％〜０．６０％、及びｒ３が８．３〜１０．２５μｍ、を満たしてなる構造を備え、前記構造をもって、前記ｒ３を基準半径をなす設計中心コア径とし、前記コアの半径ｒ１、ｒ２、ｒ３を変化させたときに、実効断面積、または、実効断面積と分散スロープ、から選択される、１つ以上の光学特性が、前記コアの基準半径に対して±１０％の範囲内において極値をもつとともに、カットオフ波長が１４５０ｎｍ以下であることを特徴とするＷＤＭ用シングルモード光ファイバである。
これにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値を所望の範囲で変化させることができ、所望の波長分散を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けることが可能なＷＤＭ用シングルモード光ファイバを実現することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記コアの基準半径に対して±５％の範囲内において、前記光学特性が極値をとることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記コアの基準半径に対して±５％の範囲内において、前記光学特性が極値をとることを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記光学特性の少なくとも１つが、波長分散値依存性に対して極値を持つことを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記波長分散が正である領域と負である領域とに亘って、前記光学特性が極値を持つことを特徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、前記分散スロープが正である領域と負である領域とにわたって、前記光学特性が極値を持つことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、使用波長帯域における前記波長分散スロープが０．０５ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下であることを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、使用波長帯域における前記波長分散スロープが０．０３ｐｓ／ｎｍ２／ｋｍ以下であることを特徴とする。請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシングルモード光ファイバにおいて、前記コアを構成する中心コア、デプレストコア、リングコアのうち、少なくとも１つの層は、クラッドよりも低い屈折率を有することを特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項５に記載のＷＤＭ用シングルモード光ファイバを組み合わせて分散スロープを補償したことを特徴とする複合光線路である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のシングルモード光ファイバの第１の例を図１〜図4に基づいて説明する。
このシングルモード光ファイバは、コアとクラッドとからなり、このコアは屈折率の異なる２つ以上の層から形成されている。図１は、この例のシングルモード光ファイバの屈折率分布の一例を示している。
図１中、符号１は中心コア、符号２は中心コア１の外周上に設けられたデプレストコア、符号３はデプレストコア２の外周上に設けられたリングコア、符号４はリングコア３の外周上に設けられたクラッドである。
中心コア１は、クラッド４の屈折率より大きい屈折率を有し、デプレストコア２は、クラッド４の屈折率より小さい屈折率を有し、リングコア３は、クラッド４の屈折率より大きい屈折率を有する。
【００１２】
これらのコア半径及び比屈折率差を表１に示す条件としてシングルモード光ファイバを設計し、このシングルモード光ファイバの光学特性の計算値を表２に示す。
【００１３】
【表１】
0003886771.tif 000002
【００１４】
【表２】
0003886771.tif 000003
【００１５】
図２は、図１及び表１に示す屈折率分布を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させたときの光学特性の変化を示したものであり、図２（ａ）は波長１５５０ｎｍにおける波長分散値、図２（ｂ）は波長１５５０ｎｍにおける分散スロープ、図２（ｃ）は波長１５５０ｎｍにおける実効断面積Ａeff、図２（ｄ）は曲げ径２０φでの曲げ損失を示している。ここで、横軸のコア径は設計中心コア径を基準とした相対値であり、ここでは、基準コア径ｒ3を８．８５μｍとしている。
図２からわかるように、波長分散値、曲げ損失はコア径に対して単調に変化しているのに対して、実効断面積Ａeff、分散スロープは設計中心コア径付近で極値を取ることが確認できる。従って、コア径を基準コア径に対して±10％程度変化させることにより、波長1550nmでの波長分散値を＋４〜＋10ps/mn/km程度まで変化させつつも、実効コア断面積Ａeffと分散スロープがほぼ同一の光ファイバを得ることができる。
【００１６】
図1及び表１の設計に基づいて製造したコア材に対して、コア径を基準コア径に対して±10％程度振って試作した光ファイバの光学特性のうち、実効断面積Ａeffを図３（ａ）に、分散スロープを図３（ｂ）に示す。横軸はいずれも波長1550nmにおける波長分散値である。図３中のシンボルＡ、Ｂが作製された光ファイバの測定値であり、実線が計算値である。図３において、実効断面積Ａeffと分散スロープが波長分散値依存性について極値を持つことがわかる。図３から、計算値と実測値がほぼ一致していることがわかり、異なる波長分散値を持ちながらも、実効断面積Ａeffと分散スロープがほぼ一定となる光ファイバを作製できることがわかる。
図３に示したＡ、Ｂの光ファイバの波長分散特性を図4に示す。ＡはC-band、L-bandにおいて、ＢはS- band、C- band、L-bandにおいて、波長分散値が２ps/km/nm以上となっており、WDM用ファイバとして適した特性をもっていることが確認できる。
【００１７】
この例のシングルモード光ファイバによると、コアとクラッドとからなり、このコアは屈折率の異なる２つ以上の層からなるシングルモード光ファイバにおいて、コアの半径を変化させたときに、１つ以上の光学特性、例えば、実効断面積Ａeffと分散スロープが半径の所定範囲内において極値を持つようにすることにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値を所望の範囲で変化させることができ、所望の波長分散を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けることが可能なシングルモード光ファイバを実現することができる。
また、コアの基準半径に対して±１０％の範囲内において、前記光学特性が極値をとるようにして光ファイバを作製することにより、分散スロープを0．05ps/nm2/km以下とすることができ、高速伝送システムに好適なシングルモード光ファイバを実現することが可能になる。
さらに、コア径を変化させても実効断面積が大きく変化することがないため、非線形効果を低減したシングルモード光ファイバを実現することが可能になる。
【００１８】
次に、本発明のシングルモード光ファイバの第２の例を図５〜図７に基づいて説明する。
この例のシングルモード光ファイバの屈折率分布は図１に示す通りである。
これらのコア半径及び比屈折率差を表３に示す条件としてシングルモード光ファイバを設計し、このシングルモード光ファイバの光学特性の計算値を表４に示す。
【００１９】
【表３】
0003886771.tif 000004
【００２０】
【表４】
0003886771.tif 000005
【００２１】
図５は、図１及び表３に示す屈折率分布を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させたときの光学特性の変化を示したものであり、図５（ａ）は波長１５５０ｎｍにおける波長分散値、図５（ｂ）は波長１５５０ｎｍにおける分散スロープ、図５（ｃ）は波長１５５０ｎｍにおける実効断面積Ａeff、図５（ｄ）は曲げ径２０φでの曲げ損失を示している。ここで、横軸のコア径は設計中心コア径を基準とした相対値であり、ここでは、基準コア径を１０．２５μｍとしている。
図５からわかるように、波長分散値、曲げ損失はコア径に対して単調に変化しているのに対して、基準のコア径に対して±５％の変化領域内にＡeff、波長分散値が極値を取ることがわかる。
【００２２】
第１の例では、Ａeffと波長分散値とがほぼ同じコア径に対して極値をとるようにしているが、本発明の効果を得るには、必ずしも極値をとるときのコア径が一致する必要はなく、この例のように、基準コア径に対して±５％のコア径内に極値が存在すれば充分であり、この例では、コア径を±５％の範囲で調整することにより波長分散値を＋４〜＋10ps/nm/kmの範囲で変化させつつも、Ａeff、分散スロープをほぼ一定に保つことが可能になる。
【００２３】
図１及び表３の設計に基づいて製造したコア材に対して、コア径を基準コア径に対して±５％程度振って試作した光ファイバの光学特性のうち、実効断面積Ａeffを図６（ａ）に、分散スロープを図６（ｂ）に示す。横軸はいずれも波長1550nmにおける波長分散値である。図６中のシンボルＡ、Ｂが作製された光ファイバの測定値であり、実線が計算値である。図６において、実効断面積Ａeffと分散スロープが波長分散値依存性について極値を持つことがわかる。図６から、計算値と実測値がほぼ一致していることがわかり、異なる波長分散値を持ちながらも、実効断面積Ａeffと分散スロープがほぼ一定となる光ファイバを作製できることがわかる。
図６に示したＡ、Ｂの光ファイバの波長分散特性を図７に示す。Ａ、Ｂともに、S- band、C- band、L-bandにおいて、波長分散値が２ps/km/nm以上となっており、WDM用ファイバとして適した特性をもっていることが確認できる。
【００２４】
これを、同じくS- band、C- band、L-bandをカバーする第１の例における図４の光ファイバＢと比較すると、図４に示す光ファイバＢは、波長1625nmにおいて、10ps/nm/kmを超える波長分散値を持つのに対して、図7の光ファイバＡでは、7ps/nm/km程度に抑制できるため、累積分散の点で有利である。
また、図７の光ファイバＢの波長1625nmにおける波長分散値は、図４のＡと同程度であるが、波長1460nmにおける波長分散値を図４のＡより大きくとることが可能になり、S−band帯における４光子混合の影響を低減するのに効果的である。
【００２５】
この例のシングルモード光ファイバによると、コアとクラッドとからなり、このコアは屈折率の異なる２つ以上の層からなるシングルモード光ファイバにおいて、コアの半径を変化させたときに、１つ以上の光学特性、例えば、実効断面積Ａeffと分散スロープが半径の所定範囲内において極値をもつようにすることにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値を所望の範囲で変化させることができ、所望の波長分散を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けることが可能なシングルモード光ファイバを実現することができる。また、コアの基準半径に対して±５％の範囲内において、前記光学特性が極値をとるようにして光ファイバを作製することにより、分散スロープを0．03ps/nm2/km以下とすることができ、高速伝送システムに好適なシングルモード光ファイバを実現することが可能になる。
【００２６】
次に、本発明のシングルモード光ファイバの第３の例を図８〜図１０に基づいて説明する。
この例のシングルモード光ファイバは、波長分散が正である領域と負である領域とにわたって、１つ以上の光学特性が極値を持つようにしたものである。
この例のシングルモード光ファイバの屈折率分布は図１に示す通りである。
これらのコア半径及び比屈折率差を表５に示す条件としてシングルモード光ファイバを設計し、このシングルモード光ファイバの光学特性の計算値を表６に示す。
【００２７】
【表５】
0003886771.tif 000006
【００２８】
【表６】
0003886771.tif 000007
【００２９】
図８は、図１及び表５に示す屈折率分布を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させたときの光学特性の変化を示したものであり、図８（ａ）は波長１５５０ｎｍにおける波長分散値、図８（ｂ）は波長１５５０ｎｍにおける分散スロープ、図８（ｃ）は波長１５５０ｎｍにおける実効断面積Ａeff、図８（ｄ）は曲げ径２０φでの曲げ損失を示している。ここで、横軸のコア径は設計中心コア径を基準とした相対値であり、ここでは、基準コア径を８．８５μｍとしている。
図８に示した波長領域においては、波長分散値がほぼ零になる基準コア径に対して、±５％のコア径変動を与えることにより、波長分散値を±10ps/nm/kmの範囲で変化させることができる。一方、Ａeffや分散値スロープはこの領域で極値を取り、ほぼ一定の値となる。
【００３０】
図１及び表５の設計に基づいて製造したコア材に対して、コア径を基準コア径に対して±５％程度振って試作した光ファイバの光学特性のうち、実効断面積Ａeffを図９（ａ）に、分散スロープを図９（ｂ）に示す。横軸はいずれも波長1550nmにおける波長分散値である。図９中のシンボルＡ、Ｂが作製された光ファイバの測定値であり、実線が計算値である。図９から、計算値と実測値がほぼ一致していることがわかる。
波長1550nmにおいて、光ファイバＡの波長分散値は−８ps/nm/kmであり、光ファイバＢの波長分散値は＋８ps/nm/kmというように、それぞれ大きく異なった波長分散値を持ちながら、ほぼ同程度のＡeff、分散スロープを持つ光ファイバを作製できることが確認できた。
【００３１】
この例のシングルモード光ファイバによると、波長分散が正である領域と負である領域とにわたって、コアの半径を変化させたときに、１つ以上の光学特性、例えば、実効断面積Ａeffと分散スロープが半径の所定範囲内において極値をもつようにすることにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、正の波長分散値と負の波長分散値を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けることが可能となる。
また、コアの基準半径に対して±５％の範囲内において、前記光学特性が極値をとるようにして光ファイバを作製することにより、分散スロープを0．03ps/nm2/km以下とすることができ、高速伝送システムに好適なシングルモード光ファイバを実現することが可能となる。
【００３２】
次に、本発明のシングルモード光ファイバの第４の例を図１１〜図１４に基づいて説明する。
この例のシングルモード光ファイバは、第３の例の分散特性を更に改善したものである。第３の例のシングルモード光ファイバでは、Ａeff、分散スロープの値をほぼ維持しつつ、波長分散値の符号を反転させるシングルモード光ファイバを実現したが、この例では、Ａeffを維持した上で、分散値、分散スロープのいずれをも反転させた光ファイバを実現している。
この例のシングルモード光ファイバの屈折率分布は図１に示す通りである。
これらのコア半径及び比屈折率差を表７に示す条件としてシングルモード光ファイバを設計し、このシングルモード光ファイバの光学特性の計算値を表８に示す。
【００３３】
【表７】
0003886771.tif 000008
【００３４】
【表８】
0003886771.tif 000009
【００３５】
図１１は、図１及び表７に示す屈折率分布を有する光ファイバにおいて、コア径を変化させたときの光学特性の変化を示したものであり、図１１（ａ）は波長１５５０ｎｍにおける波長分散値、図１１（ｂ）は波長１５５０ｎｍにおける分散スロープ、図１１（ｃ）は波長１５５０ｎｍにおける実効断面積Ａｅｆｆ  、図１１（ｄ）は曲げ径２０φでの曲げ損失を示している。ここで、横軸のコア径は設計中心コア径を基準とした相対値であり、ここでは、基準コア径を８．３μｍとしている。この例においても、コア径の変動に対して、Ａｅｆｆ  は極値をとるようにしているが、この例において特徴的なのは分散スロープの挙動であり、第１〜第３の例では、分散スロープは極値をとりつつその変化量が小さな領域を用いていたのに対して、この例では、図１１（ｂ）に示すように、分散スロープの符号が負から正へ反転するほど大きく変化する領域を用いているのが他の例と異なっている点である。
【００３６】
図１及び表７の設計に基づいて製造したコア材に対して、コア径を基準コア径に対して±１０％程度振って試作した光ファイバの光学特性のうち、実効断面積Ａeffを図１２（ａ）に、分散スロープを図１２（ｂ）に示す。横軸はいずれも波長1550nmにおける波長分散値である。図１２中のシンボルＡ、Ｂが作製された光ファイバの測定値であり、実線が計算値である。図１２から、計算値と実測値がほぼ一致していることがわかる。
【００３７】
また、図１２（ｃ）は、波長分散値に対するＲＤＳを示している。このＲＤＳとは、以下の式で定義されるパラメータである。
ＲＤＳ＝分散スロープ／波長分散〔nm-1〕
この例では、ほぼ同程度のＡeff、ＲＤＳを取りながら、波長分散値の符号が逆でその絶対値がほぼ等しい光ファイバを製造できることが確認できた。
図１２（ｃ）に示す光ファイバＡと光ファイバとは、ＲＤＳがほぼ等しく、かつ、波長分散値の符号が逆でその絶対値がほぼ等しい関係にある。従って、このような関係にある光ファイバを組み合わせて用いると、分散スロープを補償することが可能である。
図１３は、図１２に示す光ファイバＡ、光ファイバＢの波長分散特性、および光ファイバＡと光ファイバＢとを接続してなる複合光線路の波長分散特性を示している。この複合光線路は２つの光ファイバの条長比を１：１として形成されている。
図１３からわかるように、この複合光線路では、S- band、C- band、L-bandのすべての領域において、光線路の波長分散の絶対値を２ps/nm/km以下に制御することが可能である。つまり、この例の屈折率分布を持つ光ファイバコア材を用いれば、コア径を変化させるのみで、その光ファイバ自身の分散特性を補償する光ファイバを作ることができる。
【００３８】
この例のシングルモード光ファイバによると、波長分散が正である領域と負である領域とにわたって、コアの半径を変化させたときに、分散スロープが正である領域と負である領域とにわたって、１つ以上の光学特性、例えば、実効断面積Ａeffと分散スロープが半径の所定範囲内において極値をもつようにすることにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値と分散スロープのそれぞれについて、互いに符号が異なるシングルモード光ファイバを実現することができる。
また、このシングルモード光ファイバを組み合わせて複合光線路を形成することにより、分散スロープを補償することが可能な複合光線路を実現することができる。
なお、以上の説明においては、極値をとる光学特性の一つを実効断面積として説明したが、実効断面積に替えてモードフィールド径が極値をとるようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、コアとクラッドとからなり、このコアは屈折率の異なる２つ以上の層からなるＷＤＭ用シングルモード光ファイバにおいて、コアの半径を変化させたときに、１つ以上の光学特性が半径の所定範囲内において極値をもつようにすることにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値を所望の範囲で変化させることができ、所望の波長分散を持つ光ファイバを単一の屈折率分布から容易に作り分けることが可能なＷＤＭ用シングルモード光ファイバを実現することができる。また、極値をとる光学特性を実効断面積やＭＦＤとした場合、コア径を変化させても実効断面積やＭＦＤが大きく変化することがないため、非線形効果を低減したＷＤＭ用シングルモード光ファイバを実現することが可能になる。さらに、波長分散値と分散スロープとが、正である領域と負である領域とにわたって、光学特性が極値を持つようにして光ファイバを作製することにより、この光学特性がほぼ同一でありながら、波長分散値と分散スロープのそれぞれについて、互いに符号が異なるＷＤＭ用シングルモード光ファイバを実現することができる。また、このＷＤＭ用シングルモード光ファイバを組み合わせて複合光線路を形成することにより、分散スロープを補償することが可能な複合光線路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの屈折率分布を示す図である。
【図２】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第１の例について、コア径に変動を与えたときの、波長分散値、分散スロープ、実効断面積、曲げ損失の変化の計算値を示す図である。
【図３】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第１の例について、波長分散値に対する、実効断面積と分散スロープの実測値と計算値とを比較した図である。
【図４】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第１の例について、使用波長帯域での波長分散値を示す図である。
【図５】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第２の例について、コア径に変動を与えたときの、波長分散値、分散スロープ、実効断面積、曲げ損失の変化の計算値を示す図である。
【図６】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第２の例について、波長分散値に対する、実効断面積と分散スロープの実測値と計算値とを比較した図である。
【図７】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第２の例について、使用波長帯域での波長分散値を示す図である。
【図８】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第３の例について、コア径に変動を与えたときの、波長分散値、分散スロープ、実効断面積、曲げ損失の変化の計算値を示す図である。
【図９】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第３の例について、波長分散値に対する、実効断面積と分散スロープの実測値と計算値とを比較した図である。
【図１０】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第３の例について、使用波長帯域での波長分散値を示す図である。
【図１１】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第４の例について、コア径に変動を与えたときの、波長分散値、分散スロープ、実効断面積、曲げ損失の変化の計算値を示す図である。
【図１２】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第４の例について、波長分散値に対する、実効断面積、分散スロープ、ＲＤＳの実測値と計算値とを比較した図である。
【図１３】本発明のＷＤＭ用シングルモード光ファイバの第４の例について、使用波長帯域での波長分散値を示す図である。
【図１４】従来のＷＤＭ用光ファイバの波長分散値を示す図である。
【符号の説明】
１ 中心コア、２ デプレストコア、３ リングコア、４ クラッド。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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