JPH08194123A - 光ファイバ伝送路 - Google Patents
光ファイバ伝送路Info
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- JPH08194123A JPH08194123A JP7004514A JP451495A JPH08194123A JP H08194123 A JPH08194123 A JP H08194123A JP 7004514 A JP7004514 A JP 7004514A JP 451495 A JP451495 A JP 451495A JP H08194123 A JPH08194123 A JP H08194123A
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- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
- H04B10/2513—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion
- H04B10/2525—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres
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- H04B10/2507—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion
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- Optical Communication System (AREA)
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は波長多重信号伝送時の四光波混合の
発生効率を抑制可能な光ファイバ伝送路を提供すること
を目的とする。 【構成】 光ファイバの製造条件における製造ばらつき
よりも零分散波長を、光ファイバの長さ方向に対して大
きく変動させたシングルモード光ファイバ。この光ファ
イバで伝送路を構成することにより、波長多重信号光伝
送時の四光波混合発生効率を抑制して、クロストークの
小さい波長多重信号光の伝送が可能になる。
発生効率を抑制可能な光ファイバ伝送路を提供すること
を目的とする。 【構成】 光ファイバの製造条件における製造ばらつき
よりも零分散波長を、光ファイバの長さ方向に対して大
きく変動させたシングルモード光ファイバ。この光ファ
イバで伝送路を構成することにより、波長多重信号光伝
送時の四光波混合発生効率を抑制して、クロストークの
小さい波長多重信号光の伝送が可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ伝送路、及び
該光ファイバ伝送路を使用した光ファイバ通信システム
に関する。
該光ファイバ伝送路を使用した光ファイバ通信システム
に関する。
【０００２】近年、エルビウムドープ光ファイバ増幅器
の出現により、光の直接増幅を行なう伝送システムの検
討が行なわれている。特に、エルビウムドープ光ファイ
バ増幅器は、利得波長帯域が広いため、波長多重伝送
（ＷＤＭ）を行い、各波長の一括増幅中継を行なうこと
が可能になる。しかし、高い光パワーの波長多重信号が
ファイバ内に入射されると、光ファイバ内での非線形光
学効果が顕著になる問題が新たに生じる。
の出現により、光の直接増幅を行なう伝送システムの検
討が行なわれている。特に、エルビウムドープ光ファイ
バ増幅器は、利得波長帯域が広いため、波長多重伝送
（ＷＤＭ）を行い、各波長の一括増幅中継を行なうこと
が可能になる。しかし、高い光パワーの波長多重信号が
ファイバ内に入射されると、光ファイバ内での非線形光
学効果が顕著になる問題が新たに生じる。
【０００３】
【従来の技術】現在使用されている光ファイバの材質は
石英系であり、本質的には非線形性が非常に小さい材質
である。
石英系であり、本質的には非線形性が非常に小さい材質
である。
【０００４】しかし、光波を直径１０μｍ程度の微細な
領域に閉じ込めているために、パワー密度が非常に高く
なること、及び光波と材料の相互作用長が非常に長いた
め各種の非線形相互作用が顕著に現れる可能性があるこ
と等から、非線形光学効果はＷＤＭ伝送時の伝送特性を
劣化させる要因となる。
領域に閉じ込めているために、パワー密度が非常に高く
なること、及び光波と材料の相互作用長が非常に長いた
め各種の非線形相互作用が顕著に現れる可能性があるこ
と等から、非線形光学効果はＷＤＭ伝送時の伝送特性を
劣化させる要因となる。
【０００５】波長多重伝送に悪影響を及ぼす光ファイバ
の非線形光学効果としては、誘導ブリルアン散乱、相互
位相変調、ラマン散乱、四光波（光子）混合等が挙げら
れる。
の非線形光学効果としては、誘導ブリルアン散乱、相互
位相変調、ラマン散乱、四光波（光子）混合等が挙げら
れる。
【０００６】文献「IEEE J. Lightwave Technol., vol.
6, no. 11, pp. 1750-1769 」によると、上記の非線形
光学効果のうち、通信システムの設計に最も厳しい条件
を与えるのは四光波混合である。即ち、四光波混合に起
因する信号光波間の光周波数混合により、新たに発生し
た四光波混合波は元の信号光波のクロストークとなって
伝送特性を劣化させる。
6, no. 11, pp. 1750-1769 」によると、上記の非線形
光学効果のうち、通信システムの設計に最も厳しい条件
を与えるのは四光波混合である。即ち、四光波混合に起
因する信号光波間の光周波数混合により、新たに発生し
た四光波混合波は元の信号光波のクロストークとなって
伝送特性を劣化させる。
【０００７】四光波混合の発生効率は、光波間の位相不
整合量Δβにより決定され、Δβは光波間の波長間隔と
光ファイバの分散に依存する。このため、伝送損失が最
小となる１．５μｍ帯にファイバの零分散域を移した分
散シフトファイバを伝送路として用いた場合には、四光
波混合の影響が顕著になる。
整合量Δβにより決定され、Δβは光波間の波長間隔と
光ファイバの分散に依存する。このため、伝送損失が最
小となる１．５μｍ帯にファイバの零分散域を移した分
散シフトファイバを伝送路として用いた場合には、四光
波混合の影響が顕著になる。
【０００８】一例として、文献「IEEE J. Lightwave Te
chnol., vol. 10, no. 3, pp. 361-366 」に示された光
ファイバの種類による四光波混合の影響の違いを図１０
に示す。
chnol., vol. 10, no. 3, pp. 361-366 」に示された光
ファイバの種類による四光波混合の影響の違いを図１０
に示す。
【０００９】図１０において、実線が通常のファイバで
あり、破線が分散シフトファイバを示している。分散シ
フトファイバでは、クロストークの影響を大きく受ける
ため、光ファイバへの入射パワーを下げる必要があり、
伝送特性に大きな制約を受けることになる。
あり、破線が分散シフトファイバを示している。分散シ
フトファイバでは、クロストークの影響を大きく受ける
ため、光ファイバへの入射パワーを下げる必要があり、
伝送特性に大きな制約を受けることになる。
【００１０】上記の文献に示された検討結果は、光ファ
イバの特性が理想的、即ち零分散波長がファイバの長さ
方向に対して一定値であると仮定して得られた結果であ
る。しかし実際には、光ファイバの製造条件のばらつき
により、光ファイバの長さ方向に分散値の変化が生じて
いると考えられる。
イバの特性が理想的、即ち零分散波長がファイバの長さ
方向に対して一定値であると仮定して得られた結果であ
る。しかし実際には、光ファイバの製造条件のばらつき
により、光ファイバの長さ方向に分散値の変化が生じて
いると考えられる。
【００１１】実際の分散シフトファイバの四光波混合発
生効率分布の測定例を図１１及び図１２に示す。図１１
はファイバ長が１．１ｋｍのときの、図１２はファイバ
長が２３ｋｍのときの信号光波長と四光波混合発生効率
との関係をそれぞれ示している。
生効率分布の測定例を図１１及び図１２に示す。図１１
はファイバ長が１．１ｋｍのときの、図１２はファイバ
長が２３ｋｍのときの信号光波長と四光波混合発生効率
との関係をそれぞれ示している。
【００１２】これらの図において、破線が計算値であ
り、実線が実験値をそれぞれ示している。図１１に示さ
れたように、光ファイバが短い場合には、計算値と実験
値がよく一致し、特定の波長で四光波混合の発生がみら
れる。
り、実線が実験値をそれぞれ示している。図１１に示さ
れたように、光ファイバが短い場合には、計算値と実験
値がよく一致し、特定の波長で四光波混合の発生がみら
れる。
【００１３】しかし、図１２に示すように光ファイバが
長い場合には、計算で予測される急峻なピークが実際に
は観測されず、測定された四光波混合波は広い波長に分
布している。これは、光ファイバの長手方向に対する分
散値のばらつきによると理解される。
長い場合には、計算で予測される急峻なピークが実際に
は観測されず、測定された四光波混合波は広い波長に分
布している。これは、光ファイバの長手方向に対する分
散値のばらつきによると理解される。
【００１４】図１３に長さ方向の零分散波長（分散値が
零になる波長）のばらつきを実測した結果を示す。これ
は図１２に対応した光ファイバについての測定結果であ
り、約３．５ｎｍ程度のばらつきがあることがわかる。
最大傾斜は１．１ｎｍ／ｋｍである。
零になる波長）のばらつきを実測した結果を示す。これ
は図１２に対応した光ファイバについての測定結果であ
り、約３．５ｎｍ程度のばらつきがあることがわかる。
最大傾斜は１．１ｎｍ／ｋｍである。
【００１５】もし、零分散波長のファイバ長手方向のば
らつきが常にあれば、四光波混合の発生効率は広く分布
するものの、特定の波長に対する四光波混合発生効率は
低下する。
らつきが常にあれば、四光波混合の発生効率は広く分布
するものの、特定の波長に対する四光波混合発生効率は
低下する。
【００１６】一例として、文献「1992 電子情報通信学
会秋季大会 B-660」では、図１４に示すように正の分散
値を有するファイバと負の分散値を有するファイバとを
交互に接続し、全体で分散量が零になるように伝送路を
構成する方法を提案している。
会秋季大会 B-660」では、図１４に示すように正の分散
値を有するファイバと負の分散値を有するファイバとを
交互に接続し、全体で分散量が零になるように伝送路を
構成する方法を提案している。
【００１７】このように伝送路を構成することにより、
伝送特性の向上が見られたことを報告している。この文
献に示された伝送路の主な目的は、１波の信号を長距離
伝送する場合に、パワーの弱い光増幅器の雑音と信号光
の相互作用によるクロストークの低減を図ることであ
る。
伝送特性の向上が見られたことを報告している。この文
献に示された伝送路の主な目的は、１波の信号を長距離
伝送する場合に、パワーの弱い光増幅器の雑音と信号光
の相互作用によるクロストークの低減を図ることであ
る。
【００１８】一般に、雑音成分は信号光パワーよりも十
分に小さく、両者間の四光波混合の発生は、数百ｋｍ以
上の伝送で問題になる。このため、正負の分散値の交番
は数十ｋｍ間隔で十分であり、各区間のファイバの長さ
方向の零分散波長の分布を考慮する必要はない。例え
ば、各区間のファイバの零分散波長が完全に均一であっ
ても支障はない。
分に小さく、両者間の四光波混合の発生は、数百ｋｍ以
上の伝送で問題になる。このため、正負の分散値の交番
は数十ｋｍ間隔で十分であり、各区間のファイバの長さ
方向の零分散波長の分布を考慮する必要はない。例え
ば、各区間のファイバの零分散波長が完全に均一であっ
ても支障はない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】それに対して、波長多
重伝送システムでは高パワーの信号光同士による四光波
混合の発生が考えられ、短い距離でも零分散波長と信号
光波長が非常に近い状態にあると、急激に四光波混合の
発生効率が増大する。
重伝送システムでは高パワーの信号光同士による四光波
混合の発生が考えられ、短い距離でも零分散波長と信号
光波長が非常に近い状態にあると、急激に四光波混合の
発生効率が増大する。
【００２０】例えば、わずか１〜２ｋｍの短い距離で
も、零分散波長が一定値で、信号光波長がこれに一致或
いは近接した場合、伝送特性に影響を与えるクロストー
クが発生するので、上記の方法では波長多重通信システ
ムのクロストーク抑制に対して効果的ではない。
も、零分散波長が一定値で、信号光波長がこれに一致或
いは近接した場合、伝送特性に影響を与えるクロストー
クが発生するので、上記の方法では波長多重通信システ
ムのクロストーク抑制に対して効果的ではない。
【００２１】また、多数のファイバの中から適当な特性
を持つ特定のファイバを選択する必要があり、実用上問
題がある。さらに、実際のファイバを測定した結果か
ら、これらのスパン内で零分散波長が均一とは考えられ
ず、分散値が正又は負のものを組み合わせて全体の分散
量が零になるように伝送路を構成することは実質的に困
難である。
を持つ特定のファイバを選択する必要があり、実用上問
題がある。さらに、実際のファイバを測定した結果か
ら、これらのスパン内で零分散波長が均一とは考えられ
ず、分散値が正又は負のものを組み合わせて全体の分散
量が零になるように伝送路を構成することは実質的に困
難である。
【００２２】現状の分散シフトファイバは製造条件によ
る制御困難なばらつきを持っている。例えば、文献「IE
EE J. Lightwave Technol., vol. 8, no. 10, pp. 1476
-1481 」に示されるように、コア径の変動量の測定値と
して０．０３μｍが報告されている。
る制御困難なばらつきを持っている。例えば、文献「IE
EE J. Lightwave Technol., vol. 8, no. 10, pp. 1476
-1481 」に示されるように、コア径の変動量の測定値と
して０．０３μｍが報告されている。
【００２３】また、コアとクラッドの間の比屈折率差Δ
ｎも製造条件により変動していることが予測される。こ
れにより、ファイバの零分散波長にばらつきが生じ、こ
のような波長を用いて波長多重伝送を行なうと、理論的
にファイバ中の零分散波長が長さ方向に均一であるとし
た見積もりよりも、四光波混合によるクロストーク量は
小さく現れる。
ｎも製造条件により変動していることが予測される。こ
れにより、ファイバの零分散波長にばらつきが生じ、こ
のような波長を用いて波長多重伝送を行なうと、理論的
にファイバ中の零分散波長が長さ方向に均一であるとし
た見積もりよりも、四光波混合によるクロストーク量は
小さく現れる。
【００２４】但し、零分散波長のばらつき分布が正規分
布に従うとすると、一定の確率で長手方向のばらつきが
ないファイバが製造される可能性があり、このファイバ
を無作為に選択して構成した伝送路に波長多重信号が伝
送された場合、大きく四光波混合が発生してしまう可能
性がある。
布に従うとすると、一定の確率で長手方向のばらつきが
ないファイバが製造される可能性があり、このファイバ
を無作為に選択して構成した伝送路に波長多重信号が伝
送された場合、大きく四光波混合が発生してしまう可能
性がある。
【００２５】よって本発明の目的は、波長多重信号伝送
時の四光波混合の発生効率を抑制可能な光ファイバ伝送
路を提供することである。本発明の他の目的は、四光波
混合の発生効率を抑制して、クロストークの小さい波長
多重信号の伝送が可能な光ファイバ通信システムを提供
することである。
時の四光波混合の発生効率を抑制可能な光ファイバ伝送
路を提供することである。本発明の他の目的は、四光波
混合の発生効率を抑制して、クロストークの小さい波長
多重信号の伝送が可能な光ファイバ通信システムを提供
することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバの
製造条件における製造ばらつきよりも零分散波長を、光
ファイバの長さ方向に対して大きく変動させたシングル
モード光ファイバを具備した光ファイバ伝送路を提供す
る。
製造条件における製造ばらつきよりも零分散波長を、光
ファイバの長さ方向に対して大きく変動させたシングル
モード光ファイバを具備した光ファイバ伝送路を提供す
る。
【００２７】故意に与える零分散波長の変動が周期的で
あり、ファイバの長さ方向に対して分散値が連続的に変
化するような変動を与えるのが望ましい。好ましくは、
故意に与える零分散波長の平均が零となるように変動を
与える。
あり、ファイバの長さ方向に対して分散値が連続的に変
化するような変動を与えるのが望ましい。好ましくは、
故意に与える零分散波長の平均が零となるように変動を
与える。
【００２８】四光波混合の抑制には信号光波長と零分散
波長が一致しないように調整することが有効であるか
ら、零分散波長の変動幅と変動周期は信号光の大きな波
形歪みを起こさない範囲内でできるだけ大きく取り、且
つ零分散波長が一定になることがないように長さ方向に
適当な傾きを持つ変動を与えることが必要である。
波長が一致しないように調整することが有効であるか
ら、零分散波長の変動幅と変動周期は信号光の大きな波
形歪みを起こさない範囲内でできるだけ大きく取り、且
つ零分散波長が一定になることがないように長さ方向に
適当な傾きを持つ変動を与えることが必要である。
【００２９】例えば、故意に与える零分散波長の変動の
長さ方向分布は三角波状、鋸歯状、三角関数状或いはラ
ンダムな変動等が適当であり、ある距離の間は一定の分
散値をとるような矩形波状の変動分布は適さない。
長さ方向分布は三角波状、鋸歯状、三角関数状或いはラ
ンダムな変動等が適当であり、ある距離の間は一定の分
散値をとるような矩形波状の変動分布は適さない。
【００３０】また、もともと存在する製造ばらつきの影
響を打ち消してそれ以上のばらつきを得るために、制御
できない製造ばらつきによる変動量よりも大きな零分散
波長の変動を与える必要がある。
響を打ち消してそれ以上のばらつきを得るために、制御
できない製造ばらつきによる変動量よりも大きな零分散
波長の変動を与える必要がある。
【００３１】本発明の他の側面によると、光ファイバ伝
送路を介して波長多重信号光を伝送する光ファイバ通信
システムであって、光ファイバの製造条件における製造
ばらつきよりも零分散波長を、光ファイバの長さ方向に
対して大きく変動させたシングルモード光ファイバと、
該シングルモード光ファイバの一端に接続された波長多
重信号光を送出する光送信機と、該シングルモード光フ
ァイバの他端に接続された光受信機とを具備したことを
特徴とする光ファイバ通信システムが提供される。
送路を介して波長多重信号光を伝送する光ファイバ通信
システムであって、光ファイバの製造条件における製造
ばらつきよりも零分散波長を、光ファイバの長さ方向に
対して大きく変動させたシングルモード光ファイバと、
該シングルモード光ファイバの一端に接続された波長多
重信号光を送出する光送信機と、該シングルモード光フ
ァイバの他端に接続された光受信機とを具備したことを
特徴とする光ファイバ通信システムが提供される。
【００３２】
【作用】光ファイバの零分散波長を積極的に変動させた
光ファイバを伝送路として使用することにより、信号光
波長と零分散波長が一致しないようにすることが可能で
あり、四光波混合の発生効率を抑制することができる。
光ファイバを伝送路として使用することにより、信号光
波長と零分散波長が一致しないようにすることが可能で
あり、四光波混合の発生効率を抑制することができる。
【００３３】これにより、四光波混合の発生に起因する
クロストークを有効に抑制することができ、伝送特性の
劣化が小さい波長多重信号の伝送が可能となる。
クロストークを有効に抑制することができ、伝送特性の
劣化が小さい波長多重信号の伝送が可能となる。
【００３４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１に信号光が２波の場合について、７ｋ
ｍ分散シフトファイバ（ＤＳＦ）伝送後の四光波混合発
生効率を計算した結果を示す。横軸に零分散波長の変動
幅の半値幅を示し、変動の周期及び信号波長間隔をパラ
メータとした。
に説明する。図１に信号光が２波の場合について、７ｋ
ｍ分散シフトファイバ（ＤＳＦ）伝送後の四光波混合発
生効率を計算した結果を示す。横軸に零分散波長の変動
幅の半値幅を示し、変動の周期及び信号波長間隔をパラ
メータとした。
【００３５】図１の破線（ａ）は零分散波長の変動の周
期が図２の（ａ）の変動周期に対応し、実線（ｂ）は零
分散波長の変動の周期が図２の（ｂ）の変動周期に対応
している。また、２波の信号波間隔Δλはそれぞれ２ｎ
ｍ，１０ｎｍである。
期が図２の（ａ）の変動周期に対応し、実線（ｂ）は零
分散波長の変動の周期が図２の（ｂ）の変動周期に対応
している。また、２波の信号波間隔Δλはそれぞれ２ｎ
ｍ，１０ｎｍである。
【００３６】ファイバ中の零分散波長が均一で信号光波
長がこれに一致している場合の発生効率が図中にドット
で示されている。図１から明らかなように、零分散波長
の変動が大きくなるにつれて四光波混合発生効率は減少
する。減少の仕方は変動の周期が大きい方が効果的に現
れる。
長がこれに一致している場合の発生効率が図中にドット
で示されている。図１から明らかなように、零分散波長
の変動が大きくなるにつれて四光波混合発生効率は減少
する。減少の仕方は変動の周期が大きい方が効果的に現
れる。
【００３７】図３を参照すると、信号光波長に対して平
均零分散波長をずらしたときの、７ｋｍ分散シフトファ
イバ伝送後の四光波混合発生効率を計算した結果が示さ
れている。
均零分散波長をずらしたときの、７ｋｍ分散シフトファ
イバ伝送後の四光波混合発生効率を計算した結果が示さ
れている。
【００３８】実線が零分散波長に変動を与えない従来の
ファイバであり、破線が零分散波長に積極的な変動を与
えた本発明のファイバを示している。入力パワーは各々
１０ｄＢｍである。
ファイバであり、破線が零分散波長に積極的な変動を与
えた本発明のファイバを示している。入力パワーは各々
１０ｄＢｍである。
【００３９】図３から明らかなように、零分散波長の変
動がある場合、四光波混合発生波長領域は広がるが、発
生効率の絶対値は小さくなる。例えば、クロストーク量
を−３０ｄＢ以下に設計する場合、零分散波長が一定で
これに信号波長が一致した最悪の場合には、この設計を
満たすことができない。
動がある場合、四光波混合発生波長領域は広がるが、発
生効率の絶対値は小さくなる。例えば、クロストーク量
を−３０ｄＢ以下に設計する場合、零分散波長が一定で
これに信号波長が一致した最悪の場合には、この設計を
満たすことができない。
【００４０】しかし、零分散波長を故意に変動させた本
発明の光ファイバを用いると、平均零分散波長と信号光
波長の関係がどのようなときにも所望の設計値を満たす
ことができる。
発明の光ファイバを用いると、平均零分散波長と信号光
波長の関係がどのようなときにも所望の設計値を満たす
ことができる。
【００４１】以上の説明から明らかなように、四光波混
合の抑制には信号光波長と零分散波長が一致しないよう
に調整することが有効である。よって、零分散波長の変
動幅と変動周期はできるだけ大きく取り、且つ零分散波
長が一定になることがないように零分散波長を長さ方向
に連続的に変化させることが必要である。
合の抑制には信号光波長と零分散波長が一致しないよう
に調整することが有効である。よって、零分散波長の変
動幅と変動周期はできるだけ大きく取り、且つ零分散波
長が一定になることがないように零分散波長を長さ方向
に連続的に変化させることが必要である。
【００４２】四光波混合の発生効率の抑制には上述した
ように零分散波長の変動幅はできるだけ大きくとるのが
望ましいが、波形歪みを抑制する観点からは零分散波長
の変動幅を概略３０ｎｍ以下に抑える必要がある。例え
ば、故意に与える零分散波長の変動のファイバ長さ方向
分布は三角波状、鋸歯状、三角関数状、或いはランダム
な変動等が考えられる。
ように零分散波長の変動幅はできるだけ大きくとるのが
望ましいが、波形歪みを抑制する観点からは零分散波長
の変動幅を概略３０ｎｍ以下に抑える必要がある。例え
ば、故意に与える零分散波長の変動のファイバ長さ方向
分布は三角波状、鋸歯状、三角関数状、或いはランダム
な変動等が考えられる。
【００４３】例えば、伝送すべき信号光に対して正の分
散値が連続的に変化するシングルモード光ファイバと、
負の分散値が連続的に変化するシングルモード光ファイ
バとを、全体の分散が零になるように接続して光ファイ
バ伝送路を構成する。これにより、分散に起因する波形
歪みは相殺され、四光波混合の発生に起因するクロスト
ークを抑制することができる。
散値が連続的に変化するシングルモード光ファイバと、
負の分散値が連続的に変化するシングルモード光ファイ
バとを、全体の分散が零になるように接続して光ファイ
バ伝送路を構成する。これにより、分散に起因する波形
歪みは相殺され、四光波混合の発生に起因するクロスト
ークを抑制することができる。
【００４４】零分散波長に変動を与えるには、例えば、
光ファイバのコアとクラッド間の比屈折率差をファイバ
の長手方向に変化させればよい。或いは、光ファイバの
コア径を長さ方向に変化させることにより、零分散波長
の変動を与えることができる。
光ファイバのコアとクラッド間の比屈折率差をファイバ
の長手方向に変化させればよい。或いは、光ファイバの
コア径を長さ方向に変化させることにより、零分散波長
の変動を与えることができる。
【００４５】図４を参照すると、シングルモードファイ
バ用プリフォームの製造方法概略図が示されている。図
４は軸付け気層析出法（アキシャル・ベイパー・ディポ
ジション）を示しており、形成されたプリフォーム１２
は矢印Ａ方向に引き上げられる。
バ用プリフォームの製造方法概略図が示されている。図
４は軸付け気層析出法（アキシャル・ベイパー・ディポ
ジション）を示しており、形成されたプリフォーム１２
は矢印Ａ方向に引き上げられる。
【００４６】回転芯棒の底部にコア用バーナー２により
原料ガスを吹きつけてコア部多孔質プリフォーム４を形
成する。原料ガスは例えばＨ2 ，Ｏ2 ，ＳｉＣｌ4 及び
ＧｅＯ2 を含んでいる。原料ガス中にＧｅＯ2 をドープ
することにより、コア部多孔質プリフォーム４の屈折率
を増加することができる。
原料ガスを吹きつけてコア部多孔質プリフォーム４を形
成する。原料ガスは例えばＨ2 ，Ｏ2 ，ＳｉＣｌ4 及び
ＧｅＯ2 を含んでいる。原料ガス中にＧｅＯ2 をドープ
することにより、コア部多孔質プリフォーム４の屈折率
を増加することができる。
【００４７】コア部多孔質プリフォーム４上にクラッド
用バーナー６，８により原料ガスを吹きつけて、クラッ
ド部多孔質プリフォーム１０を形成する。原料ガスは例
えばＨ2 ，Ｏ2 及びＳｉＣｌ4 を含んでいる。
用バーナー６，８により原料ガスを吹きつけて、クラッ
ド部多孔質プリフォーム１０を形成する。原料ガスは例
えばＨ2 ，Ｏ2 及びＳｉＣｌ4 を含んでいる。
【００４８】コア部にドープするドーパントとしては、
ＧｅＯ2 ，Ｐ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 等が挙げられる。ま
た、クラッド部にドープするドーパントとしては、屈折
率を減少させるＢ2 Ｏ3 ，Ｆ等が挙げられる。
ＧｅＯ2 ，Ｐ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 等が挙げられる。ま
た、クラッド部にドープするドーパントとしては、屈折
率を減少させるＢ2 Ｏ3 ，Ｆ等が挙げられる。
【００４９】よって、図４に示したプリフォーム１２形
成時に、コア部４又はクラッド部１０にドープするドー
パント濃度を図５に示すように変化させて、プリフォー
ム１２のコア４とクラッド１０との間の比屈折率差を長
さ方向に変動させる。
成時に、コア部４又はクラッド部１０にドープするドー
パント濃度を図５に示すように変化させて、プリフォー
ム１２のコア４とクラッド１０との間の比屈折率差を長
さ方向に変動させる。
【００５０】このプリフォーム１２を光ファイバに線引
きすることにより、線引きされた光ファイバのコアとク
ラッド間の比屈折率差に長さ方向の変動を与えることが
できる。
きすることにより、線引きされた光ファイバのコアとク
ラッド間の比屈折率差に長さ方向の変動を与えることが
できる。
【００５１】図６を参照すると、プリフォームの形成速
度とプリフォームのコア径との関係が示されている。こ
の図から明らかなように、ドーパント濃度を一定に保ち
つつ、プリフォームの形成速度に変動を与えるとプリフ
ォームのコア径が変化する。
度とプリフォームのコア径との関係が示されている。こ
の図から明らかなように、ドーパント濃度を一定に保ち
つつ、プリフォームの形成速度に変動を与えるとプリフ
ォームのコア径が変化する。
【００５２】よって、このように形成されたプリフォー
ムを光ファイバに線引きすることにより、光ファイバの
コア径を長さ方向に変化させることができ、その結果零
分散波長をファイバの長さ方向に変動させることができ
る。
ムを光ファイバに線引きすることにより、光ファイバの
コア径を長さ方向に変化させることができ、その結果零
分散波長をファイバの長さ方向に変動させることができ
る。
【００５３】図７を参照すると、光ファイバ線引き装置
の概略構成図が示されている。プリフォーム１２は精密
マウント１４に取り付けられ、適切な速度で線引き炉１
６内に徐々に送り込まれ、線引き炉内で部分的に２００
０°Ｃ以上に加熱される。
の概略構成図が示されている。プリフォーム１２は精密
マウント１４に取り付けられ、適切な速度で線引き炉１
６内に徐々に送り込まれ、線引き炉内で部分的に２００
０°Ｃ以上に加熱される。
【００５４】加熱により軟化したプリフォームはくびれ
て細くなり、これを連続的に引き出すことによって光フ
ァイバに線引きされる。線引きの間、光ファイバの直径
はレーザマイクロメータのような測定器１８により連続
的に監視される。
て細くなり、これを連続的に引き出すことによって光フ
ァイバに線引きされる。線引きの間、光ファイバの直径
はレーザマイクロメータのような測定器１８により連続
的に監視される。
【００５５】プリフォーム１２から線引きされた光ファ
イバは、一次被覆装置２０により直ちにその表面にプラ
スチックが被覆される。被覆は、湿度や磨耗からファイ
バを保護する役目をする。適当な被覆材料としては、シ
リコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
イバは、一次被覆装置２０により直ちにその表面にプラ
スチックが被覆される。被覆は、湿度や磨耗からファイ
バを保護する役目をする。適当な被覆材料としては、シ
リコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５６】一次被覆装置２０によりその表面にプラス
チックのコーティングされた光ファイバは、キャプスタ
ン２４、ダンサーローラー２６を介してドラム２８に巻
き取られる。コントローラ２２が測定器１８、キャプス
タン２４、ダンサーローラ２６、ドラム２８に接続さ
れ、これらを制御する。
チックのコーティングされた光ファイバは、キャプスタ
ン２４、ダンサーローラー２６を介してドラム２８に巻
き取られる。コントローラ２２が測定器１８、キャプス
タン２４、ダンサーローラ２６、ドラム２８に接続さ
れ、これらを制御する。
【００５７】しかして、コントローラ２２によりプリフ
ォーム１２から線引きする線引き速度に変動を与えるよ
うに制御する。これにより、光ファイバのコア径が長さ
方向に変動する。或いは、線引き炉１６の温度に変動を
与えると、線引き速度は一定のままでも、製造された光
ファイバのコア径が変動する。
ォーム１２から線引きする線引き速度に変動を与えるよ
うに制御する。これにより、光ファイバのコア径が長さ
方向に変動する。或いは、線引き炉１６の温度に変動を
与えると、線引き速度は一定のままでも、製造された光
ファイバのコア径が変動する。
【００５８】図８を参照して、本発明の光ファイバ伝送
路を採用した光ファイバ通信システムについて概略的に
説明する。零分散波長を長さ方向に積極的に変動させた
シングルモード光ファイバ３０が伝送路を構成する。
路を採用した光ファイバ通信システムについて概略的に
説明する。零分散波長を長さ方向に積極的に変動させた
シングルモード光ファイバ３０が伝送路を構成する。
【００５９】光ファイバ３０の一端には波長多重信号光
を送出する光送信機が接続されており、他端には光受信
機が接続されている。光ファイバ３０中での四光子混合
の発生効率が低いので、光送信機３２から送出された波
長多重信号光はクロストークを起こすことなく、光受信
機３４で受信される。
を送出する光送信機が接続されており、他端には光受信
機が接続されている。光ファイバ３０中での四光子混合
の発生効率が低いので、光送信機３２から送出された波
長多重信号光はクロストークを起こすことなく、光受信
機３４で受信される。
【００６０】図９を参照すると、光ファイバ通信システ
ムの他の実施例が概略的に示されている。本実施例で
は、送信側の光パワーの大きい部分に零分散波長に故意
に変動を与えた光ファイバ３０を使用し、その他の伝送
路には零分散波長に変動を与えない通常の光ファイバ３
６を用いて、波長多重信号光の伝送を行なう。
ムの他の実施例が概略的に示されている。本実施例で
は、送信側の光パワーの大きい部分に零分散波長に故意
に変動を与えた光ファイバ３０を使用し、その他の伝送
路には零分散波長に変動を与えない通常の光ファイバ３
６を用いて、波長多重信号光の伝送を行なう。
【００６１】
【発明の効果】本発明によると、光ファイバ中での四光
子混合の発生要因をファイバの製造段階で制御した光フ
ァイバを用いることにより、ファイバ敷設時の分散値の
管理を必要とせずに、クロストークの小さい波長多重信
号光の伝送を行なうことができるという効果を奏する。
子混合の発生要因をファイバの製造段階で制御した光フ
ァイバを用いることにより、ファイバ敷設時の分散値の
管理を必要とせずに、クロストークの小さい波長多重信
号光の伝送を行なうことができるという効果を奏する。
【図１】零分散波長変動幅と四光波混合発生効率との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図２】零分散波長のばらつき分布モデルを示す図であ
る。
る。
【図３】信号光波長に対して平均零分散波長をずらした
ときの四光波混合発生効率を示す図である。
ときの四光波混合発生効率を示す図である。
【図４】シングルモードファイバ用プリフォームの作成
方法概略図である。
方法概略図である。
【図５】プリフォーム形成方法の一例を示す図である。
【図６】プリフォームの形成速度とプリフォームのコア
径との関係を示す図である。
径との関係を示す図である。
【図７】光ファイバ線引き装置の概略構成図である。
【図８】本発明一実施例の光ファイバ通信システム概略
図である。
図である。
【図９】光ファイバ通信システムの他の実施例概略図で
ある。
ある。
【図１０】チャンネル当たりの入力パワーとパワーペナ
ルティの関係を示す図である。
ルティの関係を示す図である。
【図１１】ファイバ長１．１ｋｍのときの信号光波長と
四光波混合発生効率との関係を示す図である。
四光波混合発生効率との関係を示す図である。
【図１２】ファイバ長２３ｋｍのときの信号光波長と四
光波混合発生効率との関係を示す図である。
光波混合発生効率との関係を示す図である。
【図１３】零分散波長のばらつきを示す図である。
【図１４】光ファイバ伝送路の従来例を示す図である。
４ コア部多孔質プリフォーム １０ クラッド部多孔質プリフォーム １２ プリフォーム １６ 線引き炉 １８ 測定器 ２０ 一次被覆装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/35 Ｈ０４Ｂ 10/14 10/135 10/13 10/12
Claims (11)
- 【請求項１】 光ファイバ伝送路であって、 光ファイバの製造条件における製造ばらつきよりも零分
散波長を、光ファイバの長さ方向に対して大きく変動さ
せたシングルモード光ファイバを具備したことを特徴と
する光ファイバ伝送路。 - 【請求項２】 前記シングルモード光ファイバは、伝送
すべき信号光に対して分散値が連続的に変化しその平均
が正の値を有する光ファイバと、分散値が連続的に変化
しその平均が負の値を有する光ファイバとを交互に接続
して構成されることを特徴とする請求項１記載の光ファ
イバ伝送路。 - 【請求項３】 前記零分散波長の変動は周期的であり、
光ファイバの長さ方向に対して分散値が連続的に変化す
ることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項４】 前記シングルモード光ファイバのコアと
クラッドの間の比屈折率差が光ファイバの長手方向に対
して変化することを特徴とする請求項１記載の光ファイ
バ伝送路。 - 【請求項５】 前記シングルモード光ファイバのコアの
直径が光ファイバの長手方向に対して連続的に変化する
ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項６】 前記シングルモード光ファイバの線引き
時に光ファイバのコア径を連続的に変化させたことを特
徴とする請求項５記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項７】 前記零分散波長の変動の長さ方向分布形
状が、三角波形状、鋸歯形状、三角関数形状及びランダ
ムな分布からなる群から選ばれた形状をしていることを
特徴とする請求項３記載の光ファイバ伝送路。 - 【請求項８】 全体の分散がほぼ零となるように平均分
散値が正の光ファイバと平均分散値が負の光ファイバと
を接続したことを特徴とする請求項２記載の光ファイバ
伝送路。 - 【請求項９】 前記零分散波長の変動の平均が零となる
ように変動を与えたことを特徴とする請求項７記載の光
ファイバ伝送路。 - 【請求項１０】 光ファイバ伝送路を介して波長多重信
号光を伝送する光ファイバ通信システムであって、 光ファイバの製造条件における製造ばらつきよりも零分
散波長を、光ファイバの長さ方向に対して大きく変動さ
せたシングルモード光ファイバと、 該シングルモード光ファイバの一端に接続された波長多
重信号光を送出する光送信機と、 該シングルモード光ファイバの他端に接続された光受信
機とを具備したことを特徴とする光ファイバ通信システ
ム。 - 【請求項１１】 光ファイバ伝送路を介して波長多重信
号光を伝送する光ファイバ通信システムであって、 光ファイバの製造条件における製造ばらつきよりも零分
散波長を、光ファイバの長さ方向に対して大きく変動さ
せた第１のシングルモード光ファイバと、 該第１のシングルモード光ファイバの一端にその一端が
接続された零分散波長の故意の変動を有しない第２のシ
ングルモード光ファイバと、 前記第１のシングルモード光ファイバの他端に接続され
た波長多重信号光を送出する光送信機と、 前記第２のシングルモード光ファイバの他端に接続され
た光受信機とを具備したことを特徴とする光ファイバ通
信システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00451495A JP3409935B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | シングルモード光ファイバ及びその製造方法並びに光ファイバ伝送路 |
| US08/537,449 US5790292A (en) | 1995-01-13 | 1995-10-02 | Optical fiber transmission line |
| US08/903,894 US5856881A (en) | 1995-01-13 | 1997-07-31 | Optical fiber transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00451495A JP3409935B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | シングルモード光ファイバ及びその製造方法並びに光ファイバ伝送路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08194123A true JPH08194123A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3409935B2 JP3409935B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=11586170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00451495A Expired - Lifetime JP3409935B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | シングルモード光ファイバ及びその製造方法並びに光ファイバ伝送路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5790292A (ja) |
| JP (1) | JP3409935B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO1998049586A3 (en) * | 1997-04-28 | 1999-02-04 | Corning Inc | Dispersion managed optical fiber |
| JP2009036802A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ラマン増幅用光ファイバ及びラマン増幅光伝送システム |
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| US6055352A (en) * | 1997-08-29 | 2000-04-25 | Lucent Technologies | Optical wavelength optimization for high speed WDM transmission system |
| ATE268741T1 (de) * | 1999-12-29 | 2004-06-15 | Pirelli & C Spa | Verfahren und vorrichtung zur regelung der zugspannung einer optischen faser |
| EP1112979B1 (en) * | 1999-12-29 | 2004-06-09 | Pirelli & C. S.p.A. | Method and device for controlling the tension applied to an optical fibre |
| US6595454B2 (en) | 1999-12-29 | 2003-07-22 | Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. | Optical fiber tensioning device and method of controlling the tension applied to an optical fiber |
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| WO2003052660A1 (en) | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Corning Incorporated | System for selecting optical fiber reels from inventory to fill an order |
| US20120328294A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Verizon Patent And Licensing Inc. | High speed passive optical network architecture |
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|---|---|---|---|---|
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1995
- 1995-01-13 JP JP00451495A patent/JP3409935B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-02 US US08/537,449 patent/US5790292A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-31 US US08/903,894 patent/US5856881A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5790292A (en) | 1998-08-04 |
| US5856881A (en) | 1999-01-05 |
| JP3409935B2 (ja) | 2003-05-26 |
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