JPS5866901A - 光フアイバ伝送路 - Google Patents
光フアイバ伝送路Info
- Publication number
- JPS5866901A JPS5866901A JP56164932A JP16493281A JPS5866901A JP S5866901 A JPS5866901 A JP S5866901A JP 56164932 A JP56164932 A JP 56164932A JP 16493281 A JP16493281 A JP 16493281A JP S5866901 A JPS5866901 A JP S5866901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mode
- optical fiber
- fiber
- delay time
- group delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
- 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
- H04B10/25253—Arrangements specific to fibre transmission for the reduction or elimination of distortion or dispersion due to chromatic dispersion using dispersion-compensating fibres with dispersion management, i.e. using a combination of different kind of fibres in the transmission system
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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- Waveguides (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超広帯域特性をもつ光フアイバ伝送路に関す
るものである。
るものである。
光ファイバにおいて、最低次モードである！ＪＰｏ□モ
ードと第・ｌ高次モードであるＬｐＨモー、ドを信号伝
送用の導波モードとして利用する、いわゆる「λモード
ファイバ」は次のような特徴を有している。まず、光フ
ァイバのコア半径ａ１コア・グラフ１’間の比［？率差
Δ等のファイバパラメータを適当に選択することによっ
て、使用光源波長において、前記２モードの群遅延時間
差Δτを零とすることができ、このときには、はぼ無限
大の伝送帯域を得ることができる０さらに光７アイバの
屈折率分布ｎ（ｒ）を と表わしくここでαは屈折率分布バクメータである）、
規格化周波数Ｖは、 ｖ ＝＝ ａｔｎ、ａｖ’ｉ’ｊ／λ −
−−−−（２）真空中の波長とするとき、特願昭３！
−／／／１９ｑに・よれば、第１［のΔτとα、■の関
係が示すように、αをコ、３とＪ、／の間の値とするこ
とによって、第一高次モードＬＰ２．モ”−ドが遮断さ
れる一モード導波領域において、たとえファイバパラメ
ータが最適値からずれ、それに応じてＶ値がΔτ＝Ｏと
なる値′からずれたときにも、Δ”τの値を極めて小さ
く抑えることができることが明らかにされている。ただ
し第１図に示す点線および破線は、それぞれ第２高次モ
ードであるＬＰ２．モードの・実効的遮断規格化周波数
Ｖ。。および理論遮断規格化周波数Ｖ。を表わし、点線
以下の領域では、実質的にＬＰ。エモードとＬＰよ、モ
ードのみが導波される。
ードと第・ｌ高次モードであるＬｐＨモー、ドを信号伝
送用の導波モードとして利用する、いわゆる「λモード
ファイバ」は次のような特徴を有している。まず、光フ
ァイバのコア半径ａ１コア・グラフ１’間の比［？率差
Δ等のファイバパラメータを適当に選択することによっ
て、使用光源波長において、前記２モードの群遅延時間
差Δτを零とすることができ、このときには、はぼ無限
大の伝送帯域を得ることができる０さらに光７アイバの
屈折率分布ｎ（ｒ）を と表わしくここでαは屈折率分布バクメータである）、
規格化周波数Ｖは、 ｖ ＝＝ ａｔｎ、ａｖ’ｉ’ｊ／λ −
−−−−（２）真空中の波長とするとき、特願昭３！
−／／／１９ｑに・よれば、第１［のΔτとα、■の関
係が示すように、αをコ、３とＪ、／の間の値とするこ
とによって、第一高次モードＬＰ２．モ”−ドが遮断さ
れる一モード導波領域において、たとえファイバパラメ
ータが最適値からずれ、それに応じてＶ値がΔτ＝Ｏと
なる値′からずれたときにも、Δ”τの値を極めて小さ
く抑えることができることが明らかにされている。ただ
し第１図に示す点線および破線は、それぞれ第２高次モ
ードであるＬＰ２．モードの・実効的遮断規格化周波数
Ｖ。。および理論遮断規格化周波数Ｖ。を表わし、点線
以下の領域では、実質的にＬＰ。エモードとＬＰよ、モ
ードのみが導波される。
しかしながら、ファイバ製造上、やはりパラメータをす
べて最適値に制御することは、現状では極めて困難であ
るので、Ｖ値がｌ１ｋＸｉＩ値からずれたことによる伝
送帯域の劣化は避は難いものであった。
べて最適値に制御することは、現状では極めて困難であ
るので、Ｖ値がｌ１ｋＸｉＩ値からずれたことによる伝
送帯域の劣化は避は難いものであった。
一般に光フアイバ伝送路は、複数本の光ファイバを接続
することによって構成されるが、ある使用波長において
Δτが零とならないＮ本のコモード光ファイバを用いて
伝送路を構成する場合、１番目の群遅延時間差をΔ包、
ファイバの、長さをＬｌとするとき、接続点またはファ
イバ中でのモード結合がなければ伝送路全体の群遅延時
間差Δτｔは、となるので、接続される個々の２モード
フアイバのΔ１１）が使用波長ですべて同符号である場
合には、一部にΔ１１）が異符号となる光７アイパが含
まれている場合よりもΔτｔは大きくなり、構成される
光フアイバ伝送路の伝送帯域の劣化は、大きくなるとい
う欠点があったＯただし、（ｊｌ）式が厳密に成、立す
るのは、ＬＰｏ、モードとＩ、Ｐ工、モード間のモード
結合が光フアイバ内または接続点で全く生じない場合で
あるが、実際、構造不完全性が極めて小さい光フアイバ
製造技術および低損失な接続技術が確立されている現状
では、このモード結合は十分に無視し得るものである。
することによって構成されるが、ある使用波長において
Δτが零とならないＮ本のコモード光ファイバを用いて
伝送路を構成する場合、１番目の群遅延時間差をΔ包、
ファイバの、長さをＬｌとするとき、接続点またはファ
イバ中でのモード結合がなければ伝送路全体の群遅延時
間差Δτｔは、となるので、接続される個々の２モード
フアイバのΔ１１）が使用波長ですべて同符号である場
合には、一部にΔ１１）が異符号となる光７アイパが含
まれている場合よりもΔτｔは大きくなり、構成される
光フアイバ伝送路の伝送帯域の劣化は、大きくなるとい
う欠点があったＯただし、（ｊｌ）式が厳密に成、立す
るのは、ＬＰｏ、モードとＩ、Ｐ工、モード間のモード
結合が光フアイバ内または接続点で全く生じない場合で
あるが、実際、構造不完全性が極めて小さい光フアイバ
製造技術および低損失な接続技術が確立されている現状
では、このモード結合は十分に無視し得るものである。
本発明はこれらの欠点を除去するため、モード分散が零
となる超広帯域な光７アイノ（伝送路の実現を可能にし
たものである。以下図面により本発明の詳細な説明する
０ 本発明の一実施例として、簡単のため２本の一七−ドフ
ァイバを接続した伝送路の群遅延時間差の特性を説明す
る。第１番目、第２番目の２モードフアイバのパラメー
タをそれぞれλａ ＝ ／６．Ｊ ｐｍ 。
となる超広帯域な光７アイノ（伝送路の実現を可能にし
たものである。以下図面により本発明の詳細な説明する
０ 本発明の一実施例として、簡単のため２本の一七−ドフ
ァイバを接続した伝送路の群遅延時間差の特性を説明す
る。第１番目、第２番目の２モードフアイバのパラメー
タをそれぞれλａ ＝ ／６．Ｊ ｐｍ 。
／７．２ ｐｍ 、Δ＝０．ＪＪ％、 ０．３Ｊ％、（
Ｚ ＝ ２．９ 、 Ｊ、／とし、７アイバの長さり、
＝＝／、ｊＫｓ、 Ｌ２＝２．２Ｋｘａとするとき、使
用波長に対する群遅延時間差の関係は第２図に示すよう
になり、群遅延時間差が零となる波長は、それぞれ八２
１１ ｐｍ 、 ／、Ｊ４Ｉコμｍである。前記２本の
２モード７アイバを接続した伝送路全体の群遅延時間差
Δｒｔは、モード結合がない場合には、（８）式より計
算でき、使用波長が八ＪｈｒμｍではΔτｖＩとするこ
とができる。
Ｚ ＝ ２．９ 、 Ｊ、／とし、７アイバの長さり、
＝＝／、ｊＫｓ、 Ｌ２＝２．２Ｋｘａとするとき、使
用波長に対する群遅延時間差の関係は第２図に示すよう
になり、群遅延時間差が零となる波長は、それぞれ八２
１１ ｐｍ 、 ／、Ｊ４Ｉコμｍである。前記２本の
２モード７アイバを接続した伝送路全体の群遅延時間差
Δｒｔは、モード結合がない場合には、（８）式より計
算でき、使用波長が八ＪｈｒμｍではΔτｖＩとするこ
とができる。
第３図にはΔτｔをベースバンドＪ ｄＢ帯域幅に換算
して波長との関係を示している。第３ｍより、波長６３
１１μｍ近傍で超広帯域特性が得られているのがわかる
。
して波長との関係を示している。第３ｍより、波長６３
１１μｍ近傍で超広帯域特性が得られているのがわかる
。
以上述べたように、接続される個々の光ファイバの群遅
延時間差が・使用波長で必ずし５零とならない場合でも
、個々の光ファイバの群遅延時間差の符号の相異を利用
することによって、これらを接続した伝送路全体の群遅
延時間差を零とすることが可能であることが明らかとな
った。
延時間差が・使用波長で必ずし５零とならない場合でも
、個々の光ファイバの群遅延時間差の符号の相異を利用
することによって、これらを接続した伝送路全体の群遅
延時間差を零とすることが可能であることが明らかとな
った。
次に以上述べた原理に基づいて、伝送路の始端、終端ま
たは中間部分に適当な光ファイバを接続することによっ
てモード等化を行うことができ、伝送路全体の群遅延時
間差を零とする、いわゆるモード等化が可能である０ 第４図はその実施例を示し、伝送路終端には、モード等
化用光ファイバＪの群遅延時間差Δτｏ１ファイバの長
さり。なるモード等化用の光ファイバが接続されている
。なお第４Ｉ図において、ｌは光源、コはＮ本のコモー
ド７アイバからなる伝送路、ダは受光器である。伝送路
全体の群遅延時間差を零とするためには（８）式より、 Δτ。−Ｌ、 Ｌｔａ） 、 Ｌｌ −−−−−
（４）ｌ を満足する光７アイパを終端に接続すればよいことがわ
かる。このモード等化用光ファイバの条件は、低損失、
かつ伝送路との接続が低損失で行うことができること、
さらに小型で取扱いが容易であることである。これらの
条件を満足するモード等化用光ファイバとしては、ファ
イバパラメータの伝送路との不一致が小さく、短いファ
イバの長さで大きい群遅延時間差を確保できる光７アイ
パが望ましく、ステップ形光ファイバが適している０ 第５図には、ステップ形ファイバの４２０．３％の場合
の群遅延時間差Δτ０と規格化周波数Ｖの関係を示して
あり、たとえば前記の実施例において、第２図から得ら
れる波長／、Ｊμｍにおける接続されたファイバの残余
の群遅延時間差０．．２７ ｎｓ／ｈを等化するために
は、ファイバの長さ１００１のステップ形ファイバを用
いる場合には、■＝２．７ダとスレば、第５図よりΔｆ
、 −Ｌ、 ＝＝ −〇、２７１Ｂとなり、伝送路全体
の群遅延時間差は零となり、完全にモード等化できるこ
とがわかる。なおモード等化用光ファイバとの接続損失
は約Ｊ ｄＢと比較的小さく、低損失な光ファイバの製
造が可能となった現状では、損失の若干の増加よりむし
ろこのような超広帯域化の利点は極めて大きい。
たは中間部分に適当な光ファイバを接続することによっ
てモード等化を行うことができ、伝送路全体の群遅延時
間差を零とする、いわゆるモード等化が可能である０ 第４図はその実施例を示し、伝送路終端には、モード等
化用光ファイバＪの群遅延時間差Δτｏ１ファイバの長
さり。なるモード等化用の光ファイバが接続されている
。なお第４Ｉ図において、ｌは光源、コはＮ本のコモー
ド７アイバからなる伝送路、ダは受光器である。伝送路
全体の群遅延時間差を零とするためには（８）式より、 Δτ。−Ｌ、 Ｌｔａ） 、 Ｌｌ −−−−−
（４）ｌ を満足する光７アイパを終端に接続すればよいことがわ
かる。このモード等化用光ファイバの条件は、低損失、
かつ伝送路との接続が低損失で行うことができること、
さらに小型で取扱いが容易であることである。これらの
条件を満足するモード等化用光ファイバとしては、ファ
イバパラメータの伝送路との不一致が小さく、短いファ
イバの長さで大きい群遅延時間差を確保できる光７アイ
パが望ましく、ステップ形光ファイバが適している０ 第５図には、ステップ形ファイバの４２０．３％の場合
の群遅延時間差Δτ０と規格化周波数Ｖの関係を示して
あり、たとえば前記の実施例において、第２図から得ら
れる波長／、Ｊμｍにおける接続されたファイバの残余
の群遅延時間差０．．２７ ｎｓ／ｈを等化するために
は、ファイバの長さ１００１のステップ形ファイバを用
いる場合には、■＝２．７ダとスレば、第５図よりΔｆ
、 −Ｌ、 ＝＝ −〇、２７１Ｂとなり、伝送路全体
の群遅延時間差は零となり、完全にモード等化できるこ
とがわかる。なおモード等化用光ファイバとの接続損失
は約Ｊ ｄＢと比較的小さく、低損失な光ファイバの製
造が可能となった現状では、損失の若干の増加よりむし
ろこのような超広帯域化の利点は極めて大きい。
このモード等化用光ファイバの長さは短いほど取扱いは
容易であるので、この実施例の７アイノ（の長さく ＝
１００ ｍ、 ）をさらに短くすることが望ましい。一
般に群遅延時間差は比屈折率差Δに比例する傾向がある
ので、７アイパの長さを短くするためには、Δを増加さ
せればよいことになる。一方、接続損失をｊｄＢ以下に
抑えるためには、比屈折率差Δを１％以下とし、モード
等化用光ファイバのコア径を伝送路を構成する光ファイ
バのコア径と一致させることによって可能である。
容易であるので、この実施例の７アイノ（の長さく ＝
１００ ｍ、 ）をさらに短くすることが望ましい。一
般に群遅延時間差は比屈折率差Δに比例する傾向がある
ので、７アイパの長さを短くするためには、Δを増加さ
せればよいことになる。一方、接続損失をｊｄＢ以下に
抑えるためには、比屈折率差Δを１％以下とし、モード
等化用光ファイバのコア径を伝送路を構成する光ファイ
バのコア径と一致させることによって可能である。
以上説明したように、本発明の光フアイバ伝送路は、使
用波長において必ずしもモード分散が零となるような最
適臂造を有していないようなコモード７アーイバを用い
た場合でも、適当な組合わせを行い、これらを接続する
ことによって極めて広帯域な特性を得ることができると
いう利点があ石。
用波長において必ずしもモード分散が零となるような最
適臂造を有していないようなコモード７アーイバを用い
た場合でも、適当な組合わせを行い、これらを接続する
ことによって極めて広帯域な特性を得ることができると
いう利点があ石。
また、伝送路の始端、終端にモード等化用の光ファイバ
を接続することによって、既存の一モードファイバ伝送
路に存在するモード分散を、零とすることが可能である
から、比較的簡巣に伝送路の伝送帯域を改善できるとい
う利点がある。
を接続することによって、既存の一モードファイバ伝送
路に存在するモード分散を、零とすることが可能である
から、比較的簡巣に伝送路の伝送帯域を改善できるとい
う利点がある。
第１図は群遅延時間差Δτと規格化周波数Ｖ帽−１屈折
率分布パラメータαの関係、および第２高次モードＬＰ
２□モードの実効的遮断規格化周波数■。０と理論遮断
規格化周波数ｖ０を表わす図、第２図は本発明の一実施
例における第１，２番目の２モードフアイバの群遅延時
間差と波長の関係を表わす図、第３図は第２図に示す２
本の２モードフアイバを接続した伝送路全体の群遅延時
間差と波長の関係を表わす図、第参図は本発明の実施例
である２モード７アイパで構成された光フアイバ伝送路
終端にモード等化用光ファイバを接続し。 た’ｚ−ｍｓ図は第４図の実施例における等他用光７フ
イバζ−７てｍいるステップ形ファイバの群遅延ｕ・間
差＋ａ＝ｉと規格化周波数Ｖの関係を仮わす、図である
。 ｌ・・・光源、コ・・・コモード７アイバで構成された
光フアイバ伝送路、３・・・モード等化用光ファイバ、
ダ・・・受光器、ｖｏ・・・ＬＰ２□モードの理論規格
化周波数、ｖ０８・・・ＬＰ、、モードの実効的規格化
・周波数。 特許出願人−日本電信電話公社 第１図 第２図 波長（μ制） 第３図 第４図 （１） （２） （Ｎ）
第５図 Ｖ ・
率分布パラメータαの関係、および第２高次モードＬＰ
２□モードの実効的遮断規格化周波数■。０と理論遮断
規格化周波数ｖ０を表わす図、第２図は本発明の一実施
例における第１，２番目の２モードフアイバの群遅延時
間差と波長の関係を表わす図、第３図は第２図に示す２
本の２モードフアイバを接続した伝送路全体の群遅延時
間差と波長の関係を表わす図、第参図は本発明の実施例
である２モード７アイパで構成された光フアイバ伝送路
終端にモード等化用光ファイバを接続し。 た’ｚ−ｍｓ図は第４図の実施例における等他用光７フ
イバζ−７てｍいるステップ形ファイバの群遅延ｕ・間
差＋ａ＝ｉと規格化周波数Ｖの関係を仮わす、図である
。 ｌ・・・光源、コ・・・コモード７アイバで構成された
光フアイバ伝送路、３・・・モード等化用光ファイバ、
ダ・・・受光器、ｖｏ・・・ＬＰ２□モードの理論規格
化周波数、ｖ０８・・・ＬＰ、、モードの実効的規格化
・周波数。 特許出願人−日本電信電話公社 第１図 第２図 波長（μ制） 第３図 第４図 （１） （２） （Ｎ）
第５図 Ｖ ・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｌ 光７アイパの最低次モードであるＬＰｏ、モードと
第１成鳥次モードであるＬＰよ、モードを信号伝送用の
導波モードとして利用す４、いわゆる「λモードファイ
バ」を複数本接続して光フアイバ線路を構成する場合に
おし）で、その１番目の２モードフアイバのＬＰ。、モ
ーの符号の相異を利用して選択したコモードファイバを
用いて、次式で表わされるＮ本接続した光フアイバ線路
の全モード分散Δτｔｊｙｔ、＝、壓Δ、（ｉ）、ｊｌ １謹ｌ を最小とならしめたことを特徴とする光フアイバ伝送、
路う ２、特許請求の範囲第１項記載の光７アイパ伝送路にお
いて、その始端、終端または伝送路の中間部分に、その
ＬＰｏ、モードとＬＰよ、モードの群遅延時間差がΔτ
。、７、アイバの長さがり、なる光ファイバをいわゆる
モード等化器として接続し、光フアイバ線路の群遅延時
間差Δτ１とΔ”ｅＬｅの関係を使用光源波長において
、 Δτｔ＋ΔτｅＬｅ＝ ０ とならしめたことを特徴とする光フアイバ伝送路゛。 ＆ 特許請求の範囲゛第２項記載の光フアイバ伝送路に
おいて、前記モード等化器とし“て、ステップ形ファイ
バを用い、その“コア径、コア・クラッド間の比屈折率
差とファイバの長さり。 の両方またはいずれか一方を選ぶことによって、使用光
源波長において、 Δｆｔ＋Δτｅ−Ｌｅ＋＝０ とならしめたことを特−とする光フアイバ伝送路。
′
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164932A JPS5866901A (ja) | 1981-10-17 | 1981-10-17 | 光フアイバ伝送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56164932A JPS5866901A (ja) | 1981-10-17 | 1981-10-17 | 光フアイバ伝送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866901A true JPS5866901A (ja) | 1983-04-21 |
Family
ID=15802574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56164932A Pending JPS5866901A (ja) | 1981-10-17 | 1981-10-17 | 光フアイバ伝送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2681145A1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-03-12 | Alcatel Cable | Ligne de communication optique a grande distance et son procede de realisation. |
-
1981
- 1981-10-17 JP JP56164932A patent/JPS5866901A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2681145A1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-03-12 | Alcatel Cable | Ligne de communication optique a grande distance et son procede de realisation. |
| US5274733A (en) * | 1991-09-06 | 1993-12-28 | Alcatel Cable | Long-haul optical communication line and method of manufacturing it |
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