JPH06123902A - 無損失分散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装置 - Google Patents
無損失分散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装置Info
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- JPH06123902A JPH06123902A JP4125076A JP12507692A JPH06123902A JP H06123902 A JPH06123902 A JP H06123902A JP 4125076 A JP4125076 A JP 4125076A JP 12507692 A JP12507692 A JP 12507692A JP H06123902 A JPH06123902 A JP H06123902A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分散を補償し、かつ分散補償ファイバ自体の
損失を零にする無損失分散補償ファイバおよびそれを用
いた無損失分散補償装置を提供することにある。 【構成】 本発明の無損失分散補償光ファイバは、大き
い負の分散を有する光ファイバのコア部分に希土類元素
をドープし、励起光源２を用いて前記ファイバ４を励起
した状態において、信号光を伝送させることにより、分
散を補償する。また前述の光ファイバを用いた無損失分
散補償装置は、負の大きい分散値を有し、しかも所望の
伝送線路累積分散値を補償する長さを有する、所望の波
長帯で光増幅のために希土類元素を添加した光ファイバ
４と、励起光を発生する励起光源２と、該励起光と信号
光とを前記光ファイバ内に入射させる光結合器３とを具
備する。
損失を零にする無損失分散補償ファイバおよびそれを用
いた無損失分散補償装置を提供することにある。 【構成】 本発明の無損失分散補償光ファイバは、大き
い負の分散を有する光ファイバのコア部分に希土類元素
をドープし、励起光源２を用いて前記ファイバ４を励起
した状態において、信号光を伝送させることにより、分
散を補償する。また前述の光ファイバを用いた無損失分
散補償装置は、負の大きい分散値を有し、しかも所望の
伝送線路累積分散値を補償する長さを有する、所望の波
長帯で光増幅のために希土類元素を添加した光ファイバ
４と、励起光を発生する励起光源２と、該励起光と信号
光とを前記光ファイバ内に入射させる光結合器３とを具
備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無損失で分散補償する
光ファイバに関するもので、伝送距離が分散で制限され
ている場合、伝送距離を拡大するのに使用される。
光ファイバに関するもので、伝送距離が分散で制限され
ている場合、伝送距離を拡大するのに使用される。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた伝送方式において、
伝送距離は、主に光ファイバの損失と分散によって決ま
る。1.3 μm 帯で広帯域となるように設計された光ファ
イバを用いて、1.5 μm 帯の信号光を伝送する場合の伝
送距離は、図１に示すように、伝送速度が約５Gb／s ま
では損失によって制限され、６Gb／ｓ以上の伝送速度に
おいては、ファイバの損失が許容損失以下であっても、
帯域制限のため損失制限で決まる距離以上は伝送できな
くなる。すなわち伝送距離は、分散制限によって決ま
る。従って、伝送距離を拡大するためには、分散を小さ
くする必要がある。このために、使用波長で分散を零と
するようなファイバが用いられている。
伝送距離は、主に光ファイバの損失と分散によって決ま
る。1.3 μm 帯で広帯域となるように設計された光ファ
イバを用いて、1.5 μm 帯の信号光を伝送する場合の伝
送距離は、図１に示すように、伝送速度が約５Gb／s ま
では損失によって制限され、６Gb／ｓ以上の伝送速度に
おいては、ファイバの損失が許容損失以下であっても、
帯域制限のため損失制限で決まる距離以上は伝送できな
くなる。すなわち伝送距離は、分散制限によって決ま
る。従って、伝送距離を拡大するためには、分散を小さ
くする必要がある。このために、使用波長で分散を零と
するようなファイバが用いられている。
【０００３】しかし、このようなファイバにおいては、
分散を制御しているので、ファイバの損失が大きいとい
う欠点があった。また、実際には、使用波長で分散は完
全に零ではないので、伝送速度が大きくなると、伝送距
離は分散で制限される。また、分散の影響を減少させる
ために、光源のスペクトル幅を狭くすることによって、
伝送距離を拡大する方法も用いられている。さらに、伝
送線路全体の分散を補償するために、使用しているファ
イバと逆の分散特性を有するファイバも考えられてき
た。しかし、この場合、分散を補償するファイバ自体で
の損失も増加し、伝送に使用しているファイバの損失で
決まる伝送距離より短くなるという欠点があった。ま
た、分散補償ファイバにおいては、通常のファイバに比
べて、分散を制御するために特殊な構造を必要とし、こ
のため損失をあまり小さくすることができなかった。
分散を制御しているので、ファイバの損失が大きいとい
う欠点があった。また、実際には、使用波長で分散は完
全に零ではないので、伝送速度が大きくなると、伝送距
離は分散で制限される。また、分散の影響を減少させる
ために、光源のスペクトル幅を狭くすることによって、
伝送距離を拡大する方法も用いられている。さらに、伝
送線路全体の分散を補償するために、使用しているファ
イバと逆の分散特性を有するファイバも考えられてき
た。しかし、この場合、分散を補償するファイバ自体で
の損失も増加し、伝送に使用しているファイバの損失で
決まる伝送距離より短くなるという欠点があった。ま
た、分散補償ファイバにおいては、通常のファイバに比
べて、分散を制御するために特殊な構造を必要とし、こ
のため損失をあまり小さくすることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、分散を補償し、かつ分散
補償ファイバ自体の損失を零にする無損失分散補償ファ
イバおよびそれを用いた無損失分散補償装置を提供する
ことにある。
に鑑みてなされたものであり、分散を補償し、かつ分散
補償ファイバ自体の損失を零にする無損失分散補償ファ
イバおよびそれを用いた無損失分散補償装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の無損失分散補償
光ファイバは、大きい負の分散を有する光ファイバのコ
ア部分に希土類元素をドープし、励起光源を用いて前記
ファイバを励起した状態において、信号光を伝送させる
ことにより、分散を補償する。また、本発明の前記無損
失分散補償光ファイバを用いた無損失分散補償装置は、
負の大きい分散値を有し、しかも所望の伝送線路累積分
散値を補償する長さを有する、所望の波長帯で光増幅の
ために希土類元素を添加した光ファイバと、励起光を発
生するレーザ光源と、該励起光と信号光とを前記光ファ
イバ内に入射させる光学手段とを具備する。
光ファイバは、大きい負の分散を有する光ファイバのコ
ア部分に希土類元素をドープし、励起光源を用いて前記
ファイバを励起した状態において、信号光を伝送させる
ことにより、分散を補償する。また、本発明の前記無損
失分散補償光ファイバを用いた無損失分散補償装置は、
負の大きい分散値を有し、しかも所望の伝送線路累積分
散値を補償する長さを有する、所望の波長帯で光増幅の
ために希土類元素を添加した光ファイバと、励起光を発
生するレーザ光源と、該励起光と信号光とを前記光ファ
イバ内に入射させる光学手段とを具備する。
【０００６】
【作用】本発明によれば、従来、分散によって制限され
ていた伝送距離が、損失のみによって制限される距離ま
て拡大することができる。波長1.55μm で17〜19ps／km
／nmの分散値をもっている1.3 μm 帯零分散ファイバ
を、波長1.55μm の伝送に用いる場合について考える
と、損失制限による、伝送距離と伝送速度との関係は図
１で示される。
ていた伝送距離が、損失のみによって制限される距離ま
て拡大することができる。波長1.55μm で17〜19ps／km
／nmの分散値をもっている1.3 μm 帯零分散ファイバ
を、波長1.55μm の伝送に用いる場合について考える
と、損失制限による、伝送距離と伝送速度との関係は図
１で示される。
【０００７】ここでの計算は、以下の値をもとに得られ
ている。ファイバ損失は、波長1.55μm で0.2dB ／km
で、ファイバ内入力パワを10dBm 、伝送速度２Gb／s お
よび10Gb／ｓでの受光器の最小受光レベルを、それぞれ
−36dBm 、−28dBm とし、伝送速度Ｂに対して伝送可能
な距離を次式で近似する。
ている。ファイバ損失は、波長1.55μm で0.2dB ／km
で、ファイバ内入力パワを10dBm 、伝送速度２Gb／s お
よび10Gb／ｓでの受光器の最小受光レベルを、それぞれ
−36dBm 、−28dBm とし、伝送速度Ｂに対して伝送可能
な距離を次式で近似する。
【数３】
【０００８】また、分散による伝送制限について次式を
用いて計算した結果を、あわせて図１に示す。
用いて計算した結果を、あわせて図１に示す。
【数４】
【０００９】ここで、Ｌは伝送距離、Ｄ（λ）は波長λ
での分散値、Ｂは伝送速度、ｃは光速、γは伝送パラメ
ータであり、通常0.4 〜1.5 の値をとっている。ここで
は、γ＝0.9 を用いた。また、分散値は、17ps／km／nm
を用いた。図１より、約５Gb／ｓの伝送速度において
は、伝送距離は損失によって制限を受けるが、伝送速度
が６Gb／ｓ以上となると、伝送可能な距離は、分散制限
によって決まるのがわかる。従って、６Gb／ｓ以上の伝
送速度においては、分散の補償を行うことにより、伝送
距離を延ばすことができる。
での分散値、Ｂは伝送速度、ｃは光速、γは伝送パラメ
ータであり、通常0.4 〜1.5 の値をとっている。ここで
は、γ＝0.9 を用いた。また、分散値は、17ps／km／nm
を用いた。図１より、約５Gb／ｓの伝送速度において
は、伝送距離は損失によって制限を受けるが、伝送速度
が６Gb／ｓ以上となると、伝送可能な距離は、分散制限
によって決まるのがわかる。従って、６Gb／ｓ以上の伝
送速度においては、分散の補償を行うことにより、伝送
距離を延ばすことができる。
【００１０】そこで、伝送速度に対して、補償すべき分
散量を図２に示す。図２において、破線は、1.3 μm 帯
ファイバを損失制限による距離まで伝送した場合の伝送
路の分散をすべて補償すべき分散量であり、実線は、各
伝送速度において最小限補償すべき分散量を示す。従っ
て、この二つの線で囲まれた領域が、各伝送速度におい
て補償すべき分散量を示す。例えば、10Gb／ｓまでの伝
送速度に対して、最小限補償すべき分散量は、約−2200
ps／nmであり、20Gb／ｓまでは−2600ps／nmである。つ
まり、20Gb／ｓまでの伝送速度において、１種類の分散
補償ファイバで分散を補償するためには、約−2600ps／
nmとなるファイバを設計する必要がある。このように分
散を補償し、伝送路自体での損失がなければ、伝送距離
を拡大することができる特徴がある。
散量を図２に示す。図２において、破線は、1.3 μm 帯
ファイバを損失制限による距離まで伝送した場合の伝送
路の分散をすべて補償すべき分散量であり、実線は、各
伝送速度において最小限補償すべき分散量を示す。従っ
て、この二つの線で囲まれた領域が、各伝送速度におい
て補償すべき分散量を示す。例えば、10Gb／ｓまでの伝
送速度に対して、最小限補償すべき分散量は、約−2200
ps／nmであり、20Gb／ｓまでは−2600ps／nmである。つ
まり、20Gb／ｓまでの伝送速度において、１種類の分散
補償ファイバで分散を補償するためには、約−2600ps／
nmとなるファイバを設計する必要がある。このように分
散を補償し、伝送路自体での損失がなければ、伝送距離
を拡大することができる特徴がある。
【００１１】本発明の分散補償ファイバは、以下のよう
にして設計できる。分散の補償量としては、かなり大き
いので、通常のファイバを用いて分散を補償することは
できない。また、ファイバ１kmあたりの分散を−100ps
／nmに設計したとしても、2600ps／nmを補償するために
は、26kmのファイバが必要になる。さらに、このファイ
バ自体の損失が発生するので、伝送距離を飛躍的に拡大
することはできない。従って、本発明の分散補償ファイ
バは、分散を補償するため、大きい負の分散を有する光
ファイバであって、損失を補償するためにΕr をドープ
した分布型のファイバ増幅器の構造をしており、Εr の
ドープ量としては比較的少ないものである。
にして設計できる。分散の補償量としては、かなり大き
いので、通常のファイバを用いて分散を補償することは
できない。また、ファイバ１kmあたりの分散を−100ps
／nmに設計したとしても、2600ps／nmを補償するために
は、26kmのファイバが必要になる。さらに、このファイ
バ自体の損失が発生するので、伝送距離を飛躍的に拡大
することはできない。従って、本発明の分散補償ファイ
バは、分散を補償するため、大きい負の分散を有する光
ファイバであって、損失を補償するためにΕr をドープ
した分布型のファイバ増幅器の構造をしており、Εr の
ドープ量としては比較的少ないものである。
【００１２】まず、光ファイバの分散Ｄは、一般に、次
式で表わすことができる。
式で表わすことができる。
【数５】
【００１３】ここで、ｃ及びλは、それぞれ真空中の光
速および光源波長である。ｋ（＝２π／λ）は波数であ
り、βは基本モードであるHE11モードの伝搬定数であ
る。光ファイバの屈折率分布が与えられると、波動方程
式を解くことによって伝搬定数βを求めることができ
る。このような方法によって、分散を計算することがで
きる。
速および光源波長である。ｋ（＝２π／λ）は波数であ
り、βは基本モードであるHE11モードの伝搬定数であ
る。光ファイバの屈折率分布が与えられると、波動方程
式を解くことによって伝搬定数βを求めることができ
る。このような方法によって、分散を計算することがで
きる。
【００１４】本発明の分散補償ファイバのステップ型お
よび２乗分布型ファイバに対する、コア半径と波長1.55
μm での分散値Ｄ(ps/km/nm)との関係を図３に示す。図
３より、比屈折率差△が大きくなるほど、分散の絶対値
が大きくなるのがわかる。
よび２乗分布型ファイバに対する、コア半径と波長1.55
μm での分散値Ｄ(ps/km/nm)との関係を図３に示す。図
３より、比屈折率差△が大きくなるほど、分散の絶対値
が大きくなるのがわかる。
【００１５】図４に、コア半径の変化に対する分散の変
化量dD/da を示す。実線はステップ型ファイバに対し
て、破線は２乗分布型ファイバに対して示した。図４よ
り、分散値のコア半径に対する感度は、通常のファイバ
（数十(ps/km/nm/μm ) に比べて極めて大きい。従っ
て、ファイバのコア半径としては、分散の変化量dD/da
が零となるものを選択することが、製造上有効である。
化量dD/da を示す。実線はステップ型ファイバに対し
て、破線は２乗分布型ファイバに対して示した。図４よ
り、分散値のコア半径に対する感度は、通常のファイバ
（数十(ps/km/nm/μm ) に比べて極めて大きい。従っ
て、ファイバのコア半径としては、分散の変化量dD/da
が零となるものを選択することが、製造上有効である。
【００１６】また、実際に設計するに際しては、曲げ特
性についても考慮する必要がある。図５に許容曲げ半径
と比屈折率差の関係を示す。曲げ特性を従来の単一モー
ド光ファイバと同等以上に保つためには、許容曲げ半径
Ｒ* を３cm以下にする必要がある。従って、比屈折率差
としては2.％以上が必要である。
性についても考慮する必要がある。図５に許容曲げ半径
と比屈折率差の関係を示す。曲げ特性を従来の単一モー
ド光ファイバと同等以上に保つためには、許容曲げ半径
Ｒ* を３cm以下にする必要がある。従って、比屈折率差
としては2.％以上が必要である。
【００１７】次に、分散型EDFAの場合のファイバパラメ
ータの設計について考える。分布型EDFAの厳密な解析に
ついてはDesurvire によって行われている。その解析手
法に基づくと、一方向励起の場合のファイバ損失を補償
するための規格化された入力励起パワq0 + ＝P p in／P
p th(Pp in：励起パワ、P p th：励起光スレッショル
ド）は次式で記述できる。
ータの設計について考える。分布型EDFAの厳密な解析に
ついてはDesurvire によって行われている。その解析手
法に基づくと、一方向励起の場合のファイバ損失を補償
するための規格化された入力励起パワq0 + ＝P p in／P
p th(Pp in：励起パワ、P p th：励起光スレッショル
ド）は次式で記述できる。
【数６】
【００１８】ここで、信号波長および励起波長における
物理量を添え字s,p を付けて表わすとき、αi ( ｉ＝s,
p)は、希土類元素による固有の吸収損失を表わす。α′
i （ｉ＝s,p)は、主にホスト材料の散乱損失を表わして
おり、各ホスト材料の散乱特性より評価できる。ηi (
ｉ＝s,p)は、吸収断面積と誘導放出断面積との比を示
す。また、αs とαp とは、信号波長と励起波長の誘導
吸収断面積の比として次式で与えられる。
物理量を添え字s,p を付けて表わすとき、αi ( ｉ＝s,
p)は、希土類元素による固有の吸収損失を表わす。α′
i （ｉ＝s,p)は、主にホスト材料の散乱損失を表わして
おり、各ホスト材料の散乱特性より評価できる。ηi (
ｉ＝s,p)は、吸収断面積と誘導放出断面積との比を示
す。また、αs とαp とは、信号波長と励起波長の誘導
吸収断面積の比として次式で与えられる。
【数７】
【００１９】従って、(3) 式は、αs にのみ依存する方
程式となる。つまり、αs が与えられると、必要な規格
化入力励起パワが決まる。ここで、入力励起パワは、実
用的には小さいほどよいので、次式の条件を加えると、
αs は一意的に決まる。
程式となる。つまり、αs が与えられると、必要な規格
化入力励起パワが決まる。ここで、入力励起パワは、実
用的には小さいほどよいので、次式の条件を加えると、
αs は一意的に決まる。
【数８】
【００２０】つまり、上記(3) 式で、ファイバの構造パ
ラメータとホスト材料がきまると、ファイバ長に対し
て、無損失とするためのαs が決まる。αs が決まる
と、最適なエルビウムドープ量が次式から求められる。
ラメータとホスト材料がきまると、ファイバ長に対し
て、無損失とするためのαs が決まる。αs が決まる
と、最適なエルビウムドープ量が次式から求められる。
【数９】
【００２１】ここでは、Γs は信号波長における電界分
布とΕr ドープ分布との重畳比を表わす。上記の(3) 〜
(9) 式から設計された分散補償光ファイバ増幅器によ
り、高速伝送および長距離伝送が可能となる。また前述
の設計手法は、ファイバの分散が異なったり、伝送制限
条件の違いによって必要とするファイバが異なったり、
分散補償ファイバの屈折率分布が種々の場合( 段階型、
三角型、セグメント型等) にも応用可能である。
布とΕr ドープ分布との重畳比を表わす。上記の(3) 〜
(9) 式から設計された分散補償光ファイバ増幅器によ
り、高速伝送および長距離伝送が可能となる。また前述
の設計手法は、ファイバの分散が異なったり、伝送制限
条件の違いによって必要とするファイバが異なったり、
分散補償ファイバの屈折率分布が種々の場合( 段階型、
三角型、セグメント型等) にも応用可能である。
【００２２】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。実施例１ 図６は、本発明の一実施例の無損失分散補償光ファイバ
を用いた無損失分散補償装置の構成を示す概略図であ
る。図６において、入射パルス１と励起光２とは光結合
器３を通り、無損失分散補償ファイバ４に入射される。
前記入射パルス１は、前記ファイバ４を伝搬するにつれ
て、ファイバの逆分散によってパルスが狭まり、また同
時に励起光源２から発生する励起光によって、ファイバ
４の中の希土類元素が励起され、ファイバ自体が増幅媒
体となるので、パルスのピーク値がファイバ４の背景損
失で減少するのを補い、出力端では、パルス幅の狭い出
力パルス５が得られる。
細に説明する。実施例１ 図６は、本発明の一実施例の無損失分散補償光ファイバ
を用いた無損失分散補償装置の構成を示す概略図であ
る。図６において、入射パルス１と励起光２とは光結合
器３を通り、無損失分散補償ファイバ４に入射される。
前記入射パルス１は、前記ファイバ４を伝搬するにつれ
て、ファイバの逆分散によってパルスが狭まり、また同
時に励起光源２から発生する励起光によって、ファイバ
４の中の希土類元素が励起され、ファイバ自体が増幅媒
体となるので、パルスのピーク値がファイバ４の背景損
失で減少するのを補い、出力端では、パルス幅の狭い出
力パルス５が得られる。
【００２３】実施例２ 本発明の他の実施例として1.3 μm 零分散光ファイバを
1.55μm 帯で伝送速度が20Gb／ｓまで伝送可能とするた
めの無損失分散補償ファイバについて示す。1.3 μm 帯
零分散ファイバを1.55μm 帯の伝送に用いる場合につい
て考えると、損失制限による伝送距離と伝送速度との関
係は図１で示される。また図２より、20Gb／ｓまでの伝
送速度において、１種類の分散補償ファイバで分散を補
償するためには、約−2600ps／nmとなるファイバが必要
である。ファイバとして比較的作り易い形状としてコア
が２乗分布型の場合を考え、ファイバの比屈折率差を2.
5％とすると、コア半径は1.22μm となり、そのときの
波長1.55μm での分散値は−71.37ps/km/nm となる。従
ってファイバ長としては約37kmとなる。1.5 μm 帯での
損失を補償するための希土類元素としては、この場合Ε
r 3+元素である。この実施例ではΕr 3+をドープする。
1.55μm 帯で伝送速度が20Gb／ｓまで伝送可能とするた
めの無損失分散補償ファイバについて示す。1.3 μm 帯
零分散ファイバを1.55μm 帯の伝送に用いる場合につい
て考えると、損失制限による伝送距離と伝送速度との関
係は図１で示される。また図２より、20Gb／ｓまでの伝
送速度において、１種類の分散補償ファイバで分散を補
償するためには、約−2600ps／nmとなるファイバが必要
である。ファイバとして比較的作り易い形状としてコア
が２乗分布型の場合を考え、ファイバの比屈折率差を2.
5％とすると、コア半径は1.22μm となり、そのときの
波長1.55μm での分散値は−71.37ps/km/nm となる。従
ってファイバ長としては約37kmとなる。1.5 μm 帯での
損失を補償するための希土類元素としては、この場合Ε
r 3+元素である。この実施例ではΕr 3+をドープする。
【００２４】図７に、Εr ドープ量とファイバ長の関係
および励起入力パワとファイバ長の関係を示す。背景損
失は、GeO2ドープファイバのレーリ散乱係数を用いて計
算した。その他の物性値は、〔表１〕に示す。
および励起入力パワとファイバ長の関係を示す。背景損
失は、GeO2ドープファイバのレーリ散乱係数を用いて計
算した。その他の物性値は、〔表１〕に示す。
【表１】 図７より、ファイバ長37kmの場合のΕr ドープ量は、0.
15wt ppmとなり、励起パワは約23mwとなる。従って、こ
のように設計された本発明のファイバを用いると、20Gb
／ｓの伝送速度まで、伝送距離は損失で決まる距離まで
伝送できる。
15wt ppmとなり、励起パワは約23mwとなる。従って、こ
のように設計された本発明のファイバを用いると、20Gb
／ｓの伝送速度まで、伝送距離は損失で決まる距離まで
伝送できる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無損失分
散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装
置によれば、所望の伝送速度まで、損失制限で伝送可能
な距離まで伝送できる。さらに、光ファイバの損失を減
少させることにより、損失制限伝送距離を拡大させ、本
発明のファイバを接続して大容量化が可能である。ファ
イバの損失を下げ、かつ分散を制御するのは難しいが、
分散を考慮せずに損失のみを減少させることは比較的容
易である。従って、この分散補償ファイバ増幅器と低損
失光ファイバの組み合わせによって、長距離大容量伝送
システムを構築することが可能となる。
散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装
置によれば、所望の伝送速度まで、損失制限で伝送可能
な距離まで伝送できる。さらに、光ファイバの損失を減
少させることにより、損失制限伝送距離を拡大させ、本
発明のファイバを接続して大容量化が可能である。ファ
イバの損失を下げ、かつ分散を制御するのは難しいが、
分散を考慮せずに損失のみを減少させることは比較的容
易である。従って、この分散補償ファイバ増幅器と低損
失光ファイバの組み合わせによって、長距離大容量伝送
システムを構築することが可能となる。
【図１】損失および分散による伝送制限を示す図であ
る。
る。
【図２】必要な分散補償量と伝送速度との関係を示す図
である。
である。
【図３】コア半径と波長1.55μm での分散の関係を示す
図である。
図である。
【図４】コア半径の変化に対する分散の変化量dD／daを
示す図である。
示す図である。
【図５】許容曲げ半径と比屈折率差△との関係を示す図
である。
である。
【図６】本発明の一実施例の無損失分散補償装置の構成
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図７】Εr ドープ量とファイバ長の関係および励起入
力パワとファイバ長の関係を示す図である。
力パワとファイバ長の関係を示す図である。
１ 入射パルス ２ 励起光源 ３ 光結合器 ４ 無損失分散補償ファイバ ５ 出力パルス
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/10 Ｚ 8934−4Ｍ 3/17 8934−4Ｍ
Claims (3)
- 【請求項１】 損失制限伝送路長まで伝送を可能とする
ために、伝送路内で累積した分散量の一部τ(ps/nm) を
補償するための光ファイバであって、該光ファイバのコ
アおよびクラッドの屈折率をn1およびn2とし、コア半径
をａとし、使用波長λs における分散値をＤ(ps/km/nm)
として、全長ＬをＬ＝τ／Ｄにより定め、コア半径ａを
dD/da ＝０の条件により定め、比屈折率差△（＝（n1 2
−n2 2)／2n1 2) を、曲げ損失0.01dB／km以下とする許容
曲げ半径が３cm以下となる条件により定め、損失を補償
するために、コア内には、 【数１】 なる濃度ρ0 の希土類元素がドープされており、(9) 式
におけるΓs は、λs における光電界分布とΕr ドープ
分布の重畳比であり、σa ( λs ) はλs における吸収
断面積であり、信号波長および励起波長における量を、
添え字ｓ，ｐを付けて表わし、希土類元素による固有の
吸収損失および背景損失をαi , α′i （ｉ＝s,p)と
し、(9) 式におけるαs は、背景損失α′i 、希土類元
素固有損失α i 、誘導放出断面積σi e 、吸収断面積σ
i a ( ｉ＝s,p)を用いて 【数２】 で表わされる五つの式から一意的に決定されることを特
徴とする無損失分散補償光ファイバ。 - 【請求項２】 請求項１記載の無損失分散補償光ファイ
バにおいて、希土類元素としてΕr3+ , Nd3+ ,Pr3+等を
石英系ガラス、フッ化物ガラスおよび多成分系ガラスに
ドープした光ファイバからなることを特徴とする無損失
分散補償ファイバ。 - 【請求項３】 負の大きい分散値を有し、しかも所望の
伝送線路累積分散値を補償する長さを有する、所望の波
長帯で光増幅のために希土類元素を添加した光ファイバ
と、励起光を発生するレーザ光源と、該励起光と信号光
とを前記光ファイバ内に入射させる光学手段とを備えた
ことを特徴とする無損失分散補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125076A JPH06123902A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 無損失分散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125076A JPH06123902A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 無損失分散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123902A true JPH06123902A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=14901236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125076A Pending JPH06123902A (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 無損失分散補償光ファイバおよびそれを用いた無損失分散補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6975447B2 (en) | 1995-03-20 | 2005-12-13 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| CN110441810A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种带弯曲损耗补偿的光纤辐射探针 |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP4125076A patent/JPH06123902A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6975447B2 (en) | 1995-03-20 | 2005-12-13 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| US7391562B2 (en) | 1995-03-20 | 2008-06-24 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| US7466477B2 (en) | 1995-03-20 | 2008-12-16 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| EP2503655A3 (en) * | 1995-03-20 | 2013-02-27 | Fujitsu Limited | Optical fiber amplifier and dispersion compensating fiber module for optical fiber amplifier |
| CN110441810A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种带弯曲损耗补偿的光纤辐射探针 |
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