(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．３μｍ帯に零分散波長を有する石英系単一モード光ファイバよりもコア径が小さくされ、かつコア−クラッド比屈折率差が大きくされ、コア径またはコア−クラッド比屈折率差が光ファイバの長さ方向に周期的に変化しており、
その１周期の長さが５００ｍであり、
コア径またはコア−クラッド比屈折率差の最大変化量が、その平均値に対して±５％以上であることを特徴とする分散補償光ファイバ。
【請求項２】
コア径が１．３〜２．４μｍ、比屈折率差が１．５〜３．５％、屈折率分布が単峰型であり、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下で、カットオフ波長が１．５μｍ以下で、波長１．５５μｍにおける波長分散値が−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバ。
【請求項３】
請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
コアおよびクラッドからなり、外径および屈折率分布が長さ方向に均一である母材を用意し、この母材を線引きする際、線引き温度、線引き速度、母材送り出し速度を制御しつつ線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
母材を形成する際に、コア部分となるガラスロッドの外周面を外削もしくは延伸を行うことによって、ガラスロッド径を長さ方向に変化させ、このガラスロッド上にクラッド部分となるガラスを形成して母材とし、この母材を外径が均一となるように線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法。
【請求項５】
請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
比屈折率差が長さ方向に均一な母材を作成し、この母材を線引きする際にコアへの応力を変化させることによって、コアの残留歪を変化させ、コアの屈折率を長さ方向に変化させることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法。
【請求項６】
請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
母材を形成する際に、コア部分またはクラッド部分へのドーパントの添加量を長さ方向に変化させて、比屈折率差が長さ方向に変化させた母材を作成し、この母材を線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は波長分散を補償できる光ファイバに係り、特に光ファイバを用いた光通信システムにおいて問題となる誘導ブリルアン後方散乱光の発生を抑制できるようにした分散補償光ファイバに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、石英系光ファイバの極低損失波長帯が１．５μｍ帯にあることから、この波長帯域を用いる光通信が盛んになっている。
ところで、長距離大容量の光通信システムでは波長分散が問題となる。敷設済みの光通信システムの多くは通常の１．３μｍ帯に零分散波長を有する単一モード光ファイバが使用されている。この通常の単一モード光ファイバの波長分散は１．５５μｍにおいて概略２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ（正の分散値）程度であるので、これを用いて１．５μｍ帯の光通信を行うと大きな波長分散を生じることになる。このような大きな波長分散値は、特に高速通信時には大きな問題となって、前記の敷設済の光通信システムでは石英系光ファイバの極低損失特性を十分生かすことができなかった。
【０００３】
そこで波長１．５μｍ帯で絶対値が比較的大きい波長分散（負の分散値）を有し、通常の単一モード光ファイバで生じた波長分散を打消すことができる分散補償光ファイバが開発された。このような分散補償光ファイバは、波長分散値が負で、絶対値が大きいことが必要であるため、通常の１．３μｍ帯に零分散波長を有する単一モード光ファイバよりもコア径が小さく、かつコアークラッド比屈折率差が大きくなるように形成されている。そして分散補償光ファイバを、通常の単一モード光ファイバを用いた光通信システムに挿入して用いれば、波長１．５μｍ帯で光通信を行ってもシステム全体における波長分散量をほとんど零にすることが可能である。よって、既に通常の単一モード光ファイバを用いて敷設されている波長１．３μｍ帯の光通信システムを、波長１．５μｍ帯の光通信システムに再構築することができる。
また光増幅技術の進歩に伴い、例えば１．５μｍ帯エルビウム添加光ファイバ増幅器をシステムの前段、後段あるいは中途に挿入して用いることによって、伝送光の強度を増大させてよりいっそうの長距離伝送を行うことが可能になってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光ファイバへ入射される光強度があるしきい値を超えると誘導ブリルアン後方散乱が発生し、入射光パワーが飽和してしまうという問題があった。誘導ブリルアン後方散乱は、光ファイバに入射される光強度が強いほど、光ファイバが長いほど、光ファイバのコア−クラッド比屈折率差が大きいほど、またコアへの光強度の集中度が高いほど（すなわちコア径が小さいほど）大きくなり、これによって入射光の増加分の大部分のエネルギーが誘導ブリルアン後方散乱光に変って入射端に向って反射され、光伝送距離を延ばすことができなかった。
【０００５】
特に分散補償光ファイバは、通常の単一モード光ファイバに比べてコア径が小さく、比屈折率差が大きいことから、誘導ブリルアン後方散乱のしきい値が低下して有効な入射光パワーが小さく制限されてしまう。したがって、波長分散の絶対値の大きい分散補償光ファイバを用いて波長１．５μｍ帯の長距離大容量の光通信システムを構築する際に、高パワーの光を入射して伝送距離の長大化を図ることが困難であった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、分散補償光ファイバにおける誘導ブリルアン後方散乱の発生を抑制して高パワーの光を伝送できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、
請求項１にかかる発明は、１．３μｍ帯に零分散波長を有する石英系単一モード光ファイバよりもコア径が小さくされ、かつコア−クラッド比屈折率差が大きくされ、コア径またはコア−クラッド比屈折率差が光ファイバの長さ方向に周期的に変化しており、
その１周期の長さが５００ｍであり、
コア径またはコア−クラッド比屈折率差の最大変化量が、その平均値に対して±５％以上であることを特徴とする分散補償光ファイバである。
請求項２にかかる発明は、コア径が１．３〜２．４μｍ、比屈折率差が１．５〜３．５％、屈折率分布が単峰型であり、曲げ直径２０ｍｍでの曲げ損失が１．０ｄＢ／ｋｍ以下で、カットオフ波長が１．５μｍ以下で、波長１．５５μｍにおける波長分散値が−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下であること特徴とする請求項１記載の分散補償光ファイバである。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
コアおよびクラッドからなり、外径および屈折率分布が長さ方向に均一である母材を用意し、この母材を線引きする際、線引き温度、線引き速度、母材送り出し速度を制御しつつ線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法である。
請求項４にかかる発明は、請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
母材を形成する際に、コア部分となるガラスロッドの外周面を外削もしくは延伸を行うことによって、ガラスロッド径を長さ方向に変化させ、このガラスロッド上にクラッド部分のなるガラスを形成して母材とし、この母材を外径が均一となるように線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法である。
請求項５にかかる発明は、請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
比屈折率差が長さ方向に均一な母材を作成し、この母材を線引きする際にコアへの応力を変化させることによって、コアの残留歪を変化させ、コアの屈折率を長さ方向に変化させることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法である。
請求項６にかかる発明は、請求項１または２記載の分散補償光ファイバを得るための製造方法であって、
母材を形成する際に、コア部分またはクラッド部分へのドーパントの添加量を長さ方向に変化させて、比屈折率差が長さ方向に変化させた母材を作成し、この母材を線引きすることを特徴とする分散補償光ファイバの製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
光ファイバ中を伝搬する光の一部は、ガラスの構成分子の運動エネルギーとして吸収される。吸収されたエネルギーは、一定値を越えたときに音響フォノンとして放出される。ブリルアン散乱は、放出された音響フォノンと透過光との相互干渉により、音響フォノンの周波数分だけシフトしたストークス光が発生する現象である。透過光と音響フォノンとの運動量保存則により、ストークス光は後方散乱光としてのみ観測される。ストークス光と同一波長を持つ光が、エネルギーを吸収して励起状態にある分子の近傍に存在すると、誘導放出が生じ、結果的に音響フォノンが発生し易くなる。これが誘導ブリルアン散乱である。光ファイバが均質構造を有していると、同一ストークス光波長による誘導現象が光ファイバ全長にわたって発生することになり、自己誘導的な利得作用により、しきい値は大幅に低下する。ブリルアンシフト周波数は、励起光と音響波の光ファイバ中における伝搬によって決定され、光ファイバのコア径、コアの屈折率、光ファイバ径、ガラス組成（ヤング率、密度、ポアソン比等）、コアに残留する歪等の構造パラメータにより変化する。通常の単一モード光ファイバのブリルアンシフト周波数はおよそ１０ＧＨｚ程度である。
このような原理を踏まえて、本発明は、光ファイバの構造パラメータを長さ方向に不均一にすることによって、長さ方向各部におけるブリルアンシフト周波数を変化させるものである。これにより光ファイバ長さ方向の各部における誘導ブリルアン後方散乱光の中心周波数が変化し、誘導ブリルアン後方散乱のしきい値が改善され、光ファイバへの入射パワーの増大が図れる。
【０００８】
ここで、本発明における分散補償光ファイバとは、１．３μｍ帯に零分散波長を有する石英系単一モード光ファイバよりもコア径を小さくし、かつコア−クラッド比屈折率差を大きくすることによって、使用波長において石英系単一モード光ファイバよりも絶対値の大きい負の波長分散値を有するように設計されたものをいう。尚、１．３μｍ帯に零分散波長を有する石英系単一モード光ファイバは、通常、コア径約９μｍ、コア−クラッド比屈折率差約０．３５％に設計されている。
【０００９】
図１は本発明の分散補償光ファイバの第１の実施形態におけるファイバ外径の変化を示したものである。
本実施形態の分散補償光ファイバは、ファイバ外径およびコア径が図１に示すように光ファイバ長さ方向に周期的に変化するように形成されている。
分散補償光ファイバの使用波長は、１．５２５〜１．５７５μｍの範囲に好ましく設定され、この波長範囲において所望の波長分散値、カットオフ波長および曲げ損失が得られるようにコア径の範囲およびコア−クラッド比屈折率差（以下、単に比屈折率差という）が好適に設定される。
分散補償光ファイバの波長分散値は小さいほど好ましいが、後で述べる理由から−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下とすることが好ましい。上記波長範囲において単一モード伝送可能となるように、カットオフ波長は１．５μｍ以下に好ましく設定される。また曲げ損失は小さい方がよく、例えば１．０ｄＢ／ｍ（曲げ直径２０ｍｍ）以下となるように好ましく設定される。
そして屈折率分布は、光ファイバの分散値を大きくするためにコアとクラッドとの界面における屈折率差が大きい方が好ましく、例えばステップ型屈折率分布、単峰型等に好ましく形成される。
【００１０】
図２は、ステップ型屈折率分布の単一モード光ファイバにおいて、波長１．５５μｍを使用する場合を例にとって、比屈折率差とコア径を変化させたとき、波長分散がどのように変化するかを計算した結果を示したものである。図２中、Ａは曲げ直径２０ｍｍにおける曲げ損失が１．０ｄＢとなる境界を示しており、通常はこれより左下の領域では曲げ損失が大き過ぎるので好ましくない。
またＢはカットオフ波長が１．５μｍとなる境界を示しており、これより右上の領域ではカットオフ波長が増大するので好ましくない。
【００１１】
Ｃは、比屈折率差が３．５％となる境界であり、これより比屈折率差が大きいと母材作製時に熱ひずみによる割れなどが生じるため、作製が非常に困難となるので好ましくない。
図２では、比屈折率差が大きいほど、またコア径が小さいほど、波長分散値（負）が小さく（絶対値が大きく）なっている。Ｄは、波長１．５５μｍにおける波長分散値が−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍとなる境界を示しており、これより上の領域が波長分散値−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下の領域である。
したがって使用波長が１．５５μｍの場合には、コア径および比屈折率差がそれぞれ図２中斜線で示した領域内に含まれるように設定することによって、波長分散値、曲げ損失、およびカットオフ波長の好ましい条件を満たす分散補償光ファイバが得られる。
尚、図２は、使用波長、波長分散値、曲げ損失等の与えられた条件に対して、コア径および比屈折率差の使用可能な範囲を算出する方法の一例を示したもので、異なった条件に場合にも、同様にしてコア径および比屈折率差の範囲を算出できるのは勿論のことである。
【００１２】
また本実施形態の分散補償光ファイバにおいて、コア径は長さ方向に周期的に変化するように形成されており、その１周期の長さが５００ｍとなっている。
コア径は、上記図２に示した好ましい範囲内で変化させることができる。コア径の変化量は小さすぎると誘導ブリルアン後方散乱を抑制する効果が得られず、波長分散値が−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下の分散補償光ファイバの場合には、実験の結果、その最大変化量が平均値に対して±５％以上変化させることによって散乱抑制効果が得られることが認められた。コア径の変化量は大きいほど散乱抑制効果が大きい。
本実施形態では、コア径はファイバ外径に比例して図１に示すような三角波状に変化しているが、この波形に限らず、コア径が長さ方向に不均一であればよいものである。したがってコア径変化の形状は正弦波状等でもよい。コア径が光ファイバ長さ方向にバラついているほど、散乱抑制効果は大きい。ただし、屈折率分布が異なる光ファイバを多段接続したものや、コア径が矩形波状に変化するものなどコア径が急激に変化するものは、伝送損失の増大を招くので好ましくない。
コア径の変化の度合いは、使用波長での伝送損失が０．５ｄＢ／ｋｍ以下となる程度に緩やかであることが好ましい。
【００１３】
ここで、分散補償光ファイバの波長分散値を−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下とし、伝送損失を０．５ｄＢ／ｋｍ以下とすることが好ましい理由は次の通りである。
すなわち、既に敷設されている通常の１．３μｍ帯単一モード光ファイバ通信システムの多くは長さが５０〜１００ｋｍ程度であり、１．５μｍ帯における波長分散は概略２０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ程度である。よって、１．５μｍ帯における総波長分散量は１０００〜２０００ｐｓ／ｎｍ程度となる。
一方、伝送線路の損失は波長１．３μｍ帯において約０．４ｄＢ／ｋｍ、波長１．５μｍ帯において約０．２ｄＢ／ｋｍである。この時、総損失量は波長１．３μｍ帯において２０〜４０ｄＢとなり、波長１．５μｍ帯において１０〜２０ｄＢとなる。
【００１４】
そこで、以下の条件(１)(２)が成立すれば、光通信システムを波長１．５μｍ帯の光通信システムに再構築することができる。
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ここで、分散補償光ファイバの損失が、０．５ｄＢ／ｋｍ以下であれば、(２)より、分散補償光ファイバの長さは２０〜４０ｋｍ必要となる。従って(１)より分散補償光ファイバの波長分散値は−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下とすることが好ましいことがわかる。
【００１５】
本実施形態の分散補償光ファイバは、例えば以下のようにして製造することができる。
まず、コアおよびクラッドからなる母材を図２に示した条件を満たすような屈折率分布に形成する。母材の外径および屈折率分布は長さ方向に均一にする。
この母材を加熱炉を用いて線引する際に、線引温度、線引速度、母材送り出し速度を適宜制御することによって、光ファイバの外径が図１に示すような三角波状に長さ方向に変化するように紡糸する。
このように、紡糸時に光ファイバの外径を周期的に変化させることによって、コア径もファイバ外径に比例して三角波状に長さ方向に変化している分散補償光ファイバが得られる。
得られた分散補償光ファイバは、長さ方向にコア径が変化しているので、長さ方向各部におけるブリルアンシフト周波数が変化し、その結果光ファイバ全長における誘導ブリルアン後方散乱の発生量を抑制することができる。
【００１６】
また、長さ方向にコア径が変化している分散補償光ファイバの他の製造方法として、母材の段階でコア径を変化させる方法もある。すなわち母材を形成する際に、まずコア部分となるガラスロッドを作製し、このガラスロッドの外周面を外削することによって、あるいは外削後、延伸を行うことによって、ガラスロッド径を例えば三角波状に長さ方向に変化させ、その周上にクラッド部分となるガラス層を形成する。このような母材を、外径が均一となるように紡糸して光ファイバとすれば、コア径が長さ方向に変化している分散補償光ファイバを得ることができる。
【００１７】
次に本発明の分散補償光ファイバの第２の実施形態について説明する。本実施形態の分散補償光ファイバが、上記第１の実施形態と異なる点は、ファイバ外径およびコア径が長さ方向に均一であり、比屈折率差が長さ方向に変化している点である。
本実施形態においても、上記分散値、カットオフ波長および曲げ損失の条件を同時に満たすようにコア径および比屈折率差が設定される。
例えば、使用波長が１．５５μｍの場合、比屈折率差は上記図２に示した好ましい範囲内となるように変化させることができる。
比屈折率差の変化量は小さすぎると誘導ブリルアン後方散乱を抑制する効果が得られず、波長分散値が−５０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍ以下の分散補償光ファイバの場合には、実験の結果、比屈折率差の最大変化量を平均値に対してを±５％以上変化させることによって散乱抑制効果が得られることが認められた。比屈折率差の変化量は大きいほど散乱抑制効果が大きい。
【００１８】
また比屈折率差は長さ方向に不均一であればよく、例えば三角波状、正弦波状等、周期的に変化させてもよいが、１周期の長さは５００ｍとされる。
比屈折率差が光ファイバ長さ方向にバラついているほど、散乱抑制効果は大きい。ただし、屈折率分布が異なる光ファイバを多段接続したものや、比屈折率差が矩形波状に変化するものなど比屈折率差が急激に変化するものは、伝送損失の増大を招くので好ましくなく、比屈折率差の変化の度合いは、使用波長での伝送損失が０．５ｄＢ／ｋｍ以下となる程度に緩やかであることが好ましい。
【００１９】
このような比屈折率差が長さ方向に変化してなる分散補償光ファイバは、例えば比屈折率差が長手方向に均一な母材を作製し、この母材を線引する際にコアへの応力を変化させることによって、コアの残留歪を変化させ、この結果コアの屈折率を変化させることができる。
すなわち、まず、コアおよびクラッドからなる母材を図２に示した条件を満たすような屈折率分布に形成する。このとき、後の線引工程で母材が溶融状態となたときに、コアを形成するガラスの粘度がクラッドを形成するガラスの粘度よりも大きくなるようにドーパントの種類や添加量を設定する。また母材の外径および屈折率分布は長手方向に均一にする。
【００２０】
このようにコアとクラッドとの溶融時の粘度に差を設けておくことにより、母材が溶融線引され固化する際にコアが先に固化され、これにやや遅れてクラッドが完全に固化される。そして線引により形成される単一モード光ファイバのコアは、その断面積がクラッドの０．５〜１．０％程度と非常に小さいので、コアが固化されかつクラッドが固化されない軟化状態で、光ファイバを線引する張力はコアに選択的に印加される。したがって、コアは引張られた状態で固化し、この後にその周上のクラッドが固化されるので、得られた光ファイバにおいては、線引張力による引張り歪がコアに残留している。
そして、線引速度や線引時の加熱温度を連続的にあるいは周期的に変化させることによって線引張力を変化させ、これにより光ファイバのコアに残留する歪を光ファイバ長さ方向に変化させることができる。
このようなコアに残留する歪の変化は、光弾性効果によりコアの屈折率変化をもたらし、比屈折率差が変化した光ファイバが得られる。
【００２１】
あるいは、母材を形成する際にコアまたはクラッド中に添加するドーパントの量を光ファイバ長さ方向に変化させて比屈折率差を変化させ、この母材を通常の線引方法で紡糸することによっても、長さ方向に比屈折率が変化した分散補償光ファイバを得ることができる。
【００２２】
尚、上記第１の実施形態においては光ファイバ長さ方向にコア径を変化させ、第２の実施形態においては光ファイバ長さ方向に比屈折率差を変化させたが、本発明においては、コア径および比屈折率差の少なくとも一方を変化させればよく、両方を変化させてもよいものである。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
以下のようにして、長さ方向にコア径が変化している分散補償光ファイバを製造した。
ＶＡＤ法により単峰型屈折率分布を有する光ファイバ母材を作製した。コア中心部の比屈折率差は２．２％とし、クラッドの厚さは、クラッド径／コア径＝約５４とした。
この母材を線引する際の線引温度、線引速度、母材送り出し速度を周期的に変化させ、図１に示すように光ファイバ外径が三角波状に周期的に変化するように紡糸した。光ファイバ外径の平均値は１２５μｍで、外径の変化量は±５％とした。変化の周期は５００ｍ毎とし、全長５ｋｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける波長分散値は−５０．７ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであった。
【００２４】
得られた分散補償光ファイバについて、前記のブリルアンシフト周波数の変化の程度を評価するために、図３に示す測定系を用いてブリルアン増幅による利得の測定を行なった。
この測定系は、半導体レーザー１から波長１．５５μｍの光を発振させ、このレーザー光を光増幅器２で増幅した後、測定用光ファイバ３に一方から入射するとともに、白色光源４からの白色光を測定用光ファイバ３に他方から入射するようになっている。そして、白色光の波長成分に誘導されてレーザー光の波長（１．５５μｍ）からブリルアンシフト周波数だけずれて前記のストークス光が発生し、このストークス光が白色光の波長成分の誘導による利得作用により増幅（ブリルアン増幅）されて測定用光ファイバ３の一方から出射される。この後方散乱光を受光素子５で測定し、光スペクトルアナライザ６で解析すれば、ブリルアン増幅による利得ピークが得られる。このようにして測定した結果を図４に実線で示す。
尚、図４において横軸はブリルアンシフト周波数を表わし、縦軸は入射レーザー光に対する利得を表わしており、利得ピークの幅が広い程、ブリルアンシフト周波数の変化が大きく、利得ピークの高さが低い程、誘導ブリルアン後方散乱が抑制されていることを表わしている。
【００２５】
また本実施例で得られた分散補償光ファイバについて、図５に示す測定系を用いて誘導ブリルアン散乱のしきい値を測定した。
図５において、光源には外部共振器付きの単一モードＣＷ半導体レーザを用い、波長１．５５μｍにおいて線幅５００ｋＨzの狭線幅のパルスを確認した。このＬＤ出力はＥｒドープ光ファイバ増幅器１１を用いて増幅され、光アイソレータ１２を通過後、増幅されたシグナルは光ファイバカプラ１３によって約８：２に分岐されるようになっている。２０％分岐の信号光は第１のパワーメータ１４に導光され、入射光強度のモニタが行なわれる。８０％分岐の信号光は試験ファイバ１５に直接的に導光される。一方、透過光強度は試験ファイバ１５の出射端から光アイソレータ１６を通過後、第２のパワーメータ１７によって検出される。また試験ファイバ中において発生する後方散乱光は、再度光ファイバカプラ１３を通過した後、第３のパワーメータ１８によって検出されるようになっている
。
【００２６】
図６は入射光の強さを変化させたときの前方散乱光および後方散乱光の変化を示したものである。後方散乱光は、入射光強度が高くなると、ある点から急激に立上がる非線形的な挙動を示している。これは誘導ブリルアン散乱の発生に相当する変化である。一方入射光強度が低いときには、後方散乱光は線形的な変化を示している。この線形的な変化を後方散乱光中のバックグラウンドとし、破線の直線で示した。この直線破線からのずれを誘導ブリルアン散乱による寄与分とし、バックグラウンドから３ｄＢ高くなるときの入射光の強さを誘導ブリルアン散乱のしきい値とした。図中実線で示されるように、本実施例の分散補償光ファイバの誘導ブリルアン散乱のしきい値は約１２ｄＢｍであった。
【００２７】
（比較例１）
上記実施例１と同様の母材を作製し、この母材を線引する際の線引温度、線引速度、母材送り出し速度を変化させず、光ファイバ外径が一定となるように紡糸して全長５ｋｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける波長分散値は−５５．０ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであった。
また、上記実施例１と同様にしてブリルアン増幅による利得の測定を行なった。測定結果を図４に破線で示す。
さらに実施例１と同様にして誘導ブリルアン散乱のしきい値を測定したところ、図６に破線で示すように約８ｄＢｍであった。
【００２８】
図４の結果より、実施例１で得られた分散補償光ファイバは比較例１で得られたものに比べてブリルアン利得幅が３０ＭＨｚから５０ＭＨｚに広がっており、ブリルアン利得も低下していることが認められた。これは、光ファイバのコア径が長さ方向に不均一であるために、長さ方向各部におけるブリルアンシフト周波数が不均一となり、これによって光ファイバ長さ方向の各部における誘導ブリルアン後方散乱の中心周波数が変化し、光ファイバ全長での誘導ブリルアン後方散乱の発生が抑制されたことを示している。
また図６の結果より、実施例１で得られた分散補償光ファイバは比較例１で得られたものよりしきい値が増大していることが認められた。
【００２９】
（実施例２）
以下のようにして、長さ方向に比屈折率差が変化している分散補償光ファイバを製造した。
ＶＡＤ法により単峰型屈折率分布を有する光ファイバ母材を作製した。母材を作製する際に、コアに添加するドーパントの量が長さ方向に周期的に変化するようにスート堆積条件を制御した。コア中心部の比屈折率差の平均値は２．３％で比屈折率差の変化量は±５％とした。変化の周期は５００ｍとし、クラッドの厚さは、クラッド径／コア径＝約５４とした。
この母材を光ファイバ外径が一定となるように紡糸して、全長５ｋｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける波長分散値は−５０．９ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであった。
また得られた分散補償光ファイバについて、実施例１と同様にして誘導ブリルアン散乱のしきい値を測定したところ約１２ｄＢｍであり、上記比較例１で得られたものと比べて、しきい値が増大していることが認められた。
【００３０】
（実施例３）
以下のようにして、長さ方向にコア径および比屈折率差が変化している分散補償光ファイバを製造した。
ＶＡＤ法により単峰型屈折率分布を有する光ファイバ母材を作製した。母材を作製する際に、コアに添加するドーパントの量が長さ方向に周期的に変化するようにスート堆積条件を制御した。コア中心部の比屈折率差の平均値は２．３％で比屈折率差の変化量は±５％とした。変化の周期は５００ｍとし、クラッドの厚さは、クラッド径／コア径＝約５４とした。
この母材を線引する際の線引温度、線引速度、母材送り出し速度を周期的に変化させ、光ファイバ外径が周期的に変化するように紡糸した。光ファイバ外径の平均値は１２５μｍで、外径の変化量は±５％とした。変化の周期は５００ｍ毎とし、全長５ｋｍの光ファイバを得た。
得られた光ファイバの波長１．５５μｍにおける波長分散値は−５０．３ｐｓ／ｋｍ／ｎｍであった。
また得られた分散補償光ファイバについて、実施例１と同様にして誘導ブリルアン散乱のしきい値を測定したところ約１４ｄＢｍであり、上記比較例１で得られたものと比べて、しきい値が増大していることが認められた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、波長分散値の絶対値が大きい分散補償光ファイバでも、誘導ブリルアン後方散乱の発生量を抑制することができ、散乱発生のしきい値を改善させることができ、入射パワーを増大させることができる。
したがって、通常の石英系光ファイバにより既に構築されている光通信システムに本発明の分散補償光ファイバを挿入して用いることにより、既存のシステムを、光増幅器を利用できる１．５μｍ帯の光通信システムに再構築することが可能となり、また入射光パワーを増大できるので、さらに伝送距離の長大化、伝送容量の増大化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態におけるコア径の変化を示すグラフである。
【図２】  本発明の実施の形態におけるコア径および比屈折率差の好適な範囲を示すグラフである。
【図３】  本発明の実施例におけるブリルアン利得測定系を示す概略構成図である。
【図４】  本発明の実施例におけるブリルアン利得測定結果を示すグラフである。
【図５】  本発明の実施例におけるブリルアン散乱光測定系を示す概略構成図である。
【図６】  本発明の実施例におけるブリルアン散乱による前方および後方散乱光の入射光パワー依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
１…光源、３，１５…分散補償光ファイバ。
【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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