光传送系统以及色散补偿光纤的制作方法

专利名称：光传送系统以及色散补偿光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为光传送路径使用光纤的光传送系统以及用于此的色 散补偿光纤。
背景技术：
多孔光纤(Holy Fiber)是如下那样的新型光纤即具有位于中心的 纤芯部以及位于纤芯部的外周并具有周期性地配置在纤芯部的周围的多 个空孔的包层部，利用空孔降低包层部的平均折射率，并运用光的全反射 原理将光在纤芯部传送。该多孔光纤，通过使用空孔而控制折射率，从而 能够实现以往的光纤中不可能实现的E n dlessly Singl e Mode (E SM)等的特异特性。另外，所谓ESM，是指不存在 截止波长，所有波长的光均以单模(、乂y夕、VHi式)传送。g卩，多孔光纤， 不仅在以往的光传送系统中主要使用的传送波长带域即波长为1460 1530nm的S带、波长为1530 1565nm的C带、波长为1565 1610nm的L 带，而且在波长为1260 1360nm的O带、波长为1360 1460nm的E带的 其中之一的波长带域的信号光也能够以单模传送，并能够跨度宽带域地进 行高传送速度的光传送。
以往，报告了利用上述的多孔光纤的宽带域特性而进行宽带域光传送 实验后的结果(参照非专利文献1、 2)。另外，报告了将多孔光纤和色散 补偿光纤(Dispersion Compensating Optical Fiber)组合而构成长度 100km的光传送路径，并进行传送速度为10Gb/s的色散补偿传送实验的结 果(参照非专利文献3参照)。
非专禾U文献 1K. Nakajima et al., "Ultra wide band 190Gbit/s WDM transmission over a long length and low loss PCF〃， Proc. OFC PDP23 (2004).
非专利文献2K. Ieda et al. ，"Visible to Infrared WDMtransmission over PCF〃， EC0C2006-Tu3. 3. 4(2006)
非专利文献 3K. Kurokawa, et al., "Penalty-Free Dispersion-Managed Soliton Transmission over 100km Low Loss PCF，， Proc. OFC PDP21 (2005).
然而，在非专利文献l、 2中，没有对多孔光纤所具有的较大的波长色 散进行补偿而进行光传送，传送速度并非高速，传送距离也较短。另一方 面，在非专利文献3中，虽然使用色散补偿光纤而对多孔光纤的波长色散 进行补偿，但是在光传送中使用的使用波长带域只是C带，并没有充分利 用多孔光纤的宽带域特性。

发明内容
本发明鉴于上述情形而提出，其目的在于提供一种能够在宽带域实现 大容量的长距离光传送的光传送系统以及色散补偿光纤。
为了解决上述问题而达到发明目的，本发明所涉及的光传送系统的特 征在于作为光传送路径使用光纤的光传送系统，其中，所述光传送路径， 具备多孔光纤，其具有位于中心的纤芯部；位于所述纤芯部的外周， 并具有周期性地配置在该纤芯部的周围的多个空孔的包层部；色散补偿光 纤，其与所述多孔光纤相邻而连接，并在与传送速度相对应的规定的范围 内总括地对O带、E带、S带、C带、以及L带的中的任何2以上的波长
带内的各使用波长处的所述多孔光纤的波长色散进行补偿。
另外，.本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤，对所述多孔光纤的波长色散进行补偿，以使得所述光传 送路径的平均波长色散的绝对值为10ps / nm / km以下。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤对所述多孔光纤的波长色散进行补偿，以使得所述光传送 路径的平均的波长色散的绝对值为5ps / nm / km以下。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述多孔光纤的所述各使用波长处的有效纤芯截面积为45u m2以上。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述多孔光纤的所述各使用波长处的有效纤芯截面积是60um2以上。
6另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述多孔光纤所具有的多个空孔，以形成三角点阵的方式配置，若将该空孔
的孔径设为d [ym]，将该三角点阵的点阵常数设为A [pm]，则A是 8 12u m，并且
d / A二0.35 0. 65 的关系成立。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述多个空孔以围绕所述纤芯部的方式形成的正六边形状的层数是3 7。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤具有比所述各使用波长中最短的波长更短的截止波长。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤的截止波长是1360nm以下。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤在波长1550nm处具有一100ps / nm / km以下的波长色散 值。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤的波长色散曲线，在波长1300 1800nm处具有色散斜率 从负值向正值改变的回折点(変曲点)。
另外，本发明所涉及的光传送系统的特征在于，在上述的发明中，所 述色散补偿光纤，所述色散补偿光纤，具有中心纤芯部；形成在所述中 心纤芯部的外周，且折射率比所述中心纤芯部低的内侧纤芯层;形成在所 述内侧纤芯层的外周，折射率比所述中心纤芯部低，且折射率比所述内侧 纤芯层高的外侧纤芯层；形成在所述外侧纤芯层的外周，折射率比所述内 侧纤芯层高，且折射率比所述外侧纤芯层低的包层层，所述中心纤芯部相 对于所述包层层的相对折射率差A 1是1. 4 3. 0% ，所述内侧纤芯层相对 于所述包层层的相对折射率差A2是一l. 0 一0.1%，所述外侧纤芯层相 对于所述包层层的相对折射率差A 3是0. 1 0. 5。％ ，对所述中心纤芯部的 形状进行规定的a值是1. 5以上，所述中心纤芯部的直径相对于所述外侧 纤芯层的外径的比a / c是0.1 0.4，所述内侧纤芯层的外径相对于所述 外侧纤芯层的外径的比b / c是0.3 0.9。另外，本发明所涉及的色散补偿光纤特征在于，具有 中心纤芯部；形成于所述中心纤芯部的外周，折射率比所述中心纤芯部低 的内侧纤芯层；形成于所述内侧纤芯层的外周，折射率比所述中心纤芯部 低，且折射率比所述内侧纤芯层折射率高的外侧纤芯层；形成于所述外侧 纤芯层的外周，折射率比所述内侧纤芯层高，且折射率比所述外侧纤芯层 低的包层层，所述中心纤芯部相对于所述包层层的相对折射率差A1是 1.4 3.0%，所述内侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A2是一 1.0 一0.1%，所述外侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A3是 0. 1 0.5%，对所述中心纤芯部的形状进行规定的a值是1.5以上，所述 中心纤芯部的直径相对于所述外侧纤芯层的外径的比a / c是O. 1 0.4， 所述内侧纤芯层的外径相对于所述外侧纤芯层的外径的比b / c是0.3 0.9。
本发明所涉及的光传送系统中，所述光传送路径，具备多孔光纤， 以及与所述多孔光纤相邻而连接并在与传送速度相对应的规定的范围内 总括地对O带、E带、S带、C带、以及L带的中的任何2以上的波长带 内的各使用波长处的所述多孔光纤的波长色散进行补偿的色散补偿光纤。 因此多孔光纤的波长色散能够跨度极宽的波长带域地被补偿，并能够起到 活用多孔光纤的宽带域特性的、在宽带域实现大容量的长距离光传送这一 效果。


图1是本发明的实施方式所涉及的光传送系统的方框图。
图2是示意性表示本发明的实施方式所涉及的HF的剖面的剖面图。
图3是表示图2所示的HF的波长色散特性的图。
图4是表示图2所示的HF的波长色散特性的图。
图5是表示本发明的实施方式所涉及的DCF的波长色散特性的图。
图6是分别表示图2所示的HF以及将该HF和图5所示的DCF连接而
构成的光传送路径的传送路径全体的平均色散曲线的图。
图7是示意性地表示与本发明的实施方式所涉及的DCF的剖面相对应
的折射率轮廓(7口77吖》)的图。
8图8是表示本发明的其他实施方式所涉及的DCF的设计参数以及光学 特性的图。
图9是表示本发明的其他实施方式所涉及的HF的光学特性的图。
图IO是表示本发明所涉及的HF以及以往的单模光纤的有效纤芯截面 积的波长特性的图。
图11是表示将以往的C带用DCF和本发明的实施方式所涉及的HF组 合的情况下的色散曲线的图。
图12是表示各实施例中使用的共通的HF的波长色散特性和传送损失 特性的图。
图13是表示对实施例1、 2的DCF的折射率轮廓进行特别指定的设计 参数以及计算所得的波长1550mn下的光学特性。
图14是分别表示各实施例中使用的共通的HF以及实施例2的DCF的 色散曲线，以及将这些的HF和DCF连接而构成的光传送路径的传送路径 全体的平均色散曲线即残留色散曲线的图。
图15是表示实施例1、 2的DCF的诸特性的测定结果的图。
图16是表示实施例1、 2的DCF的传送损失的各波长下的测定结果的图。
图17是表示实施例1、 2的光传送路径的残留色散曲线的图。
图18是表示空孔层数不同的HF的层数，与光传播的基模(基底千一
K)以及高阶模(高次乇一K)的封闭(閉C込^)损失及基模的弯曲(曲
(f)损失的关系的图。 图中
l一l l一n 光传送路径 2光发送器 3光接收器
4 —1 4一n—l光中继器
10光传送系统 11， 11 —1 11一n HF 11 a 纤芯部 lib 包层部
911 C 空孔
12， 12 — l 12—n DCF
12 a 中心纤芯部 12 b内侧纤芯层 12 c 外侧纤芯层 12 d 包层层
C —1 C —n 连接点
最佳实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的光传送系统以及色散补偿光纤的实 施方式详细进行说明。另外，并不通过该实施方式对该发明进行限定。并 且，以下将多孔光纤记载为HF，将色散补偿光纤记载为DCF。另外，本说 明书中，所谓弯曲损失，是指将光纤以直径20mm、 16周缠绕的条件下 的弯曲损失。另外，所谓截止波长，说的是由ITU-TG(国际电气通信联盟) G.650. l所定义的光纤截止波长。此外，对于本说明书没有特别定义的用 语假定遵循ITU-TG. 650. 1的定义、测定方法。 (实施方式)
图1是本发明的实施方式所涉及的光传送系统的方框图。如图1所 示那样，本实施方式所涉及的光传送系统10,具有发送光信号的光发送 器2;对光发送器2所发送的光信号进行再生中继的光中继器4一1 4— n —l;对光中继器4一 n —l所再生中继后的光信号进行接收的光接收器 3;将光发送器2、光中继器4一l 4一n—l、以及光接收器3连接而传 送光信号的光传送路径l一l l一n。另外，n是2以上的整数。
光传送路径l一l l一n，具有HF11 —1 11—n;在连接点C—1 C —n连接在HFll — l ll一 n的DCF12 — l 12—n。另外，光传送路径 1一1 1一 n的、HF11 —1 11— n和DCF12 —1 12_ n以外的部分由标准
的单模光纤等构成。
图2是示意性地表示本实施方式所涉及的HF11的剖面的剖面图。另 外，HFll — l ll一n，均与HF11同样。如图2所示的那样，该HFll，具 有位于中心的纤芯部lla;位于纤芯部lla的外周的包层部llb。包层部11 b ，具有在纤芯部11 a的周围周期性地配置的多个空孔11 c 。另 外，纤芯部lla和包层部llb由石英系玻璃。另外，空孔llc，以形成 三角点阵(格子)L的方式配置，若将空孔llc的直径设为d [ym], 将三角点阵L的点阵常数设为A [u m]，则d /八=约0.5(0.35 0.65) 的关系成立。另外，由于空孔llc以形成三角点阵L的方式被配置，因此 以围绕纤芯部lla的方式形成正六边形状的层。HF11中，该空孔层的数 目是5。结果，HFll，与非专利文献l、 2等所公开的公开的同样，实效地 具有ESM特性。g卩，HFll，具有从O带到L带中任何一种波长带域的信 号光也能够以单模传送的宽带域特性。另外，优选为d / A接近0.5，如 果是0.35 0.65，则能够得到同样的效果。此外，关于该HFll，由于A 为lOu m， 因此例如波长1550nm中有效纤芯截面积Aeff大至114. m2，并且弯曲损失小至1. 6dB/m，因此光学非线性较小，成为适合线缆(亇 一7、》)化的光纤。另外，波长1550nm中的实效折射率neff是1.44273。 另外，上述的HF11的各光学特性，是基于有限元法(Finite Element Method) (FEM)仿真的计算结果。
图3、 4是表示HF11的波长色散特性的图。如图3、 4所示那样，表 示HF11的波长色散特性的色散曲线，随着波长变长倾斜度变缓。另外， HF11的波长1550nm中的波长色散值是28. Ops/nm/km，色散斜率(7口 一7)值是0. 0681ps / nm2 / km。
另一方面，图5是表示本实施方式所涉及的DCF12的波长色散特性的 图。另夕卜，DCF12 — 1 12—n，均与DCF12同样。如图5所示，该DCF12， 至少跨度从O带的一部至L带地波长色散值为一100ps/nm/km以下，波 长1550nm下波长色散值为一255. 2ps / nm / km，色散斜率值一O. 675ps / nm2 / km，作为将波长色散值除以色散斜率值后的值的DPS是378nm。此外， 表示DCF12的波长色散特性的色散曲线，具有波长1590mn中色散斜率从 负值向正值改变的回折点(変曲点)。结果，DCF12的色散曲线，成为以回 折点为基准，长波长侧中具有正值的色散斜率的形状。
图6是表示HFll、以及将HF11和DCF12连接而构成的光传送路径1 的传送路径全体的平均的色散曲线的图。另外，符号Cl表示HFll的色散 曲线，符号C2表示光传送路径1的色散曲线。另外，HF11的长度是100km，
iiDCF12的长度是11. lkm。如图6所示，光传送路径1的色散曲线中，通过 由DCF12对HF11的波长色散进行补偿，而跨度波长1320 1600nm，即跨 度包括O带的一部分、E带、S带、C带、以及L带的一部分的波长宽度 280mn的波长带域B1地，波长色散值在范围R以内，具体来说，绝对值 成为2ps/nm/km以下的范围内。其结果，该光传送路径1，能够将从O 带的一部分到L带的一部分作为使用波长带域，并能够利用属于各波长带 内的规定的使用波长的信号光，以至少10Gb/s的传送速度进行传送距离 为100km的光传送。
特别是，在表示C带的波长带域B2中，波长色散的绝对值是0.15ps /nm/km以下，能够进行更高速的光传送。另外，上述的范围R，可以是 与传送速度相对应的规定的值，例如波长色散的绝对值若为10ps / nm/ km 以下的范围，则能够使传送速度为大约10Gb/s，若是5ps / nm/ km以下的 范围，则能够使传送速度为40Gb/s的信号传送20km以上。
另外，例如图3、 4所示，波长1150 1320nm的带域中，原本HFll 的波长色散的绝对值小至lOps / nm / km以下，因此也可以省却利用DCF12 的色散补偿。因此，如果利用上述的DCF12对色散进行补偿的波长带域B 1，以及HFll的原本的波长色散的绝对值与传送速度对应的小波长带域也 作为使用波长带域，则能够实现更宽带域的光传送，因此较为优选。另外， 通过对DCF12的波长色散特性进行适当设计，能够对短波长侧中O带全域 进行色散补偿，或在长波长侧中对L带全域进行色散补偿。
以下，对本实施方式所涉及的DCF12，更具体地进行说明。图7是示 意性地表示与DCF12的剖面相对应的折射率轮廓的图。该DCF12，具有 中心纤芯部12a;形成于中心纤芯部12a的外周，折射率比中心纤芯部 12a低的内侧纤芯层12 b;形成于内侧纤芯层12b的外周，折射率比中 心纤芯部12a且比内侧纤芯层12 b高的外侧纤芯层12 c ;形成于外侧纤 芯层12 c的外周，折射率比内侧纤芯层12b高且比外侧纤芯层12 c低的 包层层12 d 。中心纤芯部12 a相对于包层层12 d的相对折射率差A 1为 2.4%，内侧纤芯层12b相对于包层层12d的相对折射率差A2为一0.6 %，外侧纤芯层12c相对于包层层12d的相对折射率差A3为0.2X，对 中心纤芯部12 a的形状进行规定的a值是8，中心纤芯部12 a的直径2 a相对于外侧纤芯层12 c的外径2 c的比a / c为0. 175，内侧纤芯层12 b 的外径2 b相对于外侧纤芯层12 c的外径2 c的比b / c为0. 55，外侧纤 芯层12 c的外径2 c是12. 95 u m 。
DCF12，通过具有上述的构成以及折射率轮廓，而成为具有图5所示 那样的色散曲线。另外，DCF12的有效纤芯截面积Aeff是16.4um2，弯 曲损失是5. 0dB / m。另外，DCF12成为截止波长是1209nm、在波长带域 Bl的最短的波长中也以单模动作的光纤。
这里，在不仅为了对DCF进行色散补偿，也作为对信号光进行拉曼(， 放大的拉曼放大介质也使用的情况下，需要将比信号光的波长短 100nm的波长的光作为激励光而使用，因此需要截止(力:y卜才7)波长 比使用波长短100nm以上。如上述的那样，DCF12的截止波长为1209nm， 因此，对于作为波长带域B1的最短波长的波长1320nm的信号光，也能够 作为拉曼放大介质而利用。另外，若DCF的截止波长是1360nm以下，则 对于属于S带信号光也能够作为拉曼放大介质而利用，因此较为优选。
另外，上述的a值由式(1)所定义。
<formula>formula see original document page 13</formula>
式(1)中，r表示离开中心纤芯部的中心的半径方向的位置，n(r) 是位置r处的折射率，n。。M是中心纤芯部的r二0处的折射率，a表示中 心纤芯部的半径。另外，记号"a "是表示幂乘的记号。
另外，DCF12的折射率轮廓(7°口77<々)不限于上述轮廓。图8 是表示对本发明的其他的实施方式所涉及的DCF的折射率轮廓进行特别指 定的设计参数以及波长1550mn下的光学特性的图。另外，波长1550nm是 作为使用波长而优选使用的波长。图8中，D是表示波长色散值，S 1 o P e表示色散斜率值，入c表示截止波长。如图8所示，若相对折射率差 A1是1.4 3.0X，相对折射率差A2是一1.0 一0.1%，相对折射率差 A3是0. 1 0. 5%， a值是1.5以上，比a / c是O. 1 0.4，比b / c是 0. 3 0. 9，则截止波长比波长带域B 1的最短的波长短100nm以上，具有 所望的负的波长色散值，并能够实现在规定的波长具有回折点的色散曲 线。其结果，这些DCF，能够与HF11相邻而连接，在从O带到L带中任何2以上的波长带域中，将HFll的波长色散总括(一括)在与传送速度相对应
的规定的范围内而进行补偿。
另外，本发明所涉及的HF，不限于A为lOnm的情况。图9是表示 本发明的其他实施方式所涉及的HF的光学特性的图。图9所示HF的d / A均是O. 5，编号17是A为8u m的HF，编号18是A为12ix m的HF。如 图9所示，若A是8 12um，则有效纤芯截面积大至45um2以上，并
且弯曲损失也十分地小，因此光学非线性小，成为适宜线缆化的光纤。
另外，图IO是表示本发明所涉及的HF与以往的单模光纤的有效纤芯 截面积的波长特性的图。另外，符号C3表示图9中编号17的HF，符号 C4表示图2所示的HF11，符号C5表示标准的单模光纤，符号C6表示 具有所谓的W型的折射率轮廓的有效纤芯截面积扩大型的单模光纤的波 长特性曲线。如图10所示，本发明所涉及的HF，与以往的光纤相比，有 效纤芯截面积的波长依存性较小，成为适合于宽带域中的光传送的HF。特 别是，本发明所涉及的HF，使用波长带域中有效纤芯截面积为45iii^以 上，乃至60ym2以上，因此成为光学非线性在宽带域均较小的光纤，适 宜于高速的长距离光传送。
然而，图11是表示将在C带中具有较高的色散补偿率的以往的C带 用DCF与本实施方式所涉及的HF11组合的情况下的色散曲线的图。另外， 该C带用DCF的波长1550nm中的波长色散值是一205ps / nm / km。另外， 符号C1表示HF11的色散曲线，符号C7表示C带用DCF的色散曲线，符 号C 8表示将HF11和C带用DCF连接而构成的光传送路径的传送路径全体 的平均色散曲线。如图11所示，C带用DCF的色散曲线，随着波长变长 而倾斜度变陡。结果，与HFll连接而构成的光传送路径中，短波长侧的 残留色散变得极大，不适于宽带域中的长距离光传送。此外，至于C带用 DCF，通常，以截止波长位于C带的下端近边的方式被设计，比C带短的 波长中，光以多模(7々于乇一K)进行传送，因此不适于光传送。
接下来，作为本发明的实施例，对使用根据上述实施方式而制造的1 种HF和2种DCF而构成的两种光传送路径(实施例l、 2)进行说明。
首先，对各实施例中使用的共通的HF的特性进行说明。该HF，具有 与图2所示的HF11同样的構造，是将d / A设为0.50、将A设为10um
14的HF。图12，是表示各实施例中使用的共通的HF的波长色散特性和传送 损失特性的图。另外，波长1380nm近傍的传送损失的峰值，是由HF中的 基于OH基的吸收损失引起的。如图12所示，波长色散特性，与图3、 4 所示的计算结果很好地一致。具体来说，关于共通的HF的波长1550nm处 的特性，波长色散值是28. 02ps / nm / km，色散斜率值是0. 0667ps / nm2 /km。另外，对于传送损失，在波长1550nm处是大约2. 62dB / km。另外， 确认到:将HF的光纤长(条长)作为lkm而测定的情况下直到波长836mn 没有产生高阶模的光传播。另外，在实际的光传送系统中，对于HF是将 其光纤长作为lkm以上而使用，若是该HF，则即使在进行波长大约836nm 下使用的宽带域光传送的情况，也能够进行基模的光传送。另外，波长 1550nra中的弯曲损失是0.004dB/m，十分小。另外，HF，具有短波长侧弯 曲损失増大的倾向，但是该共通的HF的1. Ou m带的弯曲损失的设计值是 不足5dB/m，从弯曲损失的方面，也能够没有问题地进行宽带域中的光传 送。另外，有效纤芯截面积是110iim2，与计算结果很好地一致。
接下来，对实施例1、 2中使用的DCF的特性进行说明。实施例1、 2 的DCF，均具有图7所示的構造。图13是表示对实施例1、 2的DCF的折 射率轮廓进行特别指定的设计参数以及计算所得的波长1550nm处的光学 特性的图。对于实施例1的DCF，成为与实施方式的DCF同样的设计参数。 另外，关于各DCF的回折点的波长，实施例1的情况如前述那样是1590nm， 实施例2的情况是1630nm。
图14是分别表示实施例中使用的共通的HF以及实施例2的DCF的 色散曲线，乃至将这些的HF和DCF连接而构成的光传送路径的传送路径 全体的平均色散曲线即残留色散曲线的图。另外，图14均是表示根据设 计参数的计算结果。另外，实线是HF的色散曲线，虚线是DCF的色散曲 线， 一点点划线是残留色散曲线。另外，HF的长度是100km， DCF的长度 是ll.lkm。如图14所示，在实施例2的情况下，计算上跨度波长1390 1620nm即230nm的范围，残留色散的绝对值处于0. 5ps / nm / km以下的范 围内。
接下来，对于实际制造的实施例1、 2的DCF的诸特性进行说明。图 15表示实施例1、 2的DCF的诸特性的测定结果的图。另外，图16是表示实施例l、 2的DCF的传送损失的各波长中的测定结果的图。若将图13和 图15进行比较，可以确认实际制造的实施例1、 2的DCF的特性与根据设 计参数的计算结果接近。另外，如图16所示那样，可以确认实施例l、 2的DCF的任何一个传送损失，均不存在长波长侧中成为问题的那样的显 著的增加。另外，能够确认到实施例1、 2的DCF，均是偏波模式色散(P MD)为大约0.2ps/ Vkm，是没有问题的值。
接下来，对实施例l、 2的光传送路径的残留色散进行说明。图17是 表示实施例l、 2的光传送路径的残留色散曲线的图。另外，实施例1中， 与图6所示情况同样，将HF的长度设为100km，将DCF的长度设为11. lkm。 另外，实施例2中，与图14所示的情况同样，将HF的长度设为lOOkm， 将DCF的长度设为ll. lkm。另外，符号B3，表示0带 L带的各带域。
如图17所示，实施例1的光传送路径中，跨度波长1320 1620nm 即300nm的范围地，残留色散的绝对值处于2. 2ps / nm / km以下的范围内。 另外，能够确认该残留色散特性与图6所示的计算上的结果良好地一致。 另外，实施例2的光传送路径中，跨度波长1400 1640nm即240nm的范 围地，残留色散的绝对值处于0.55ps/nm/km以下的范围内。另外，能 够确认到该残留色散特性与图14所示的计算上的结果很好地一致。
另外，实施例2中，与实施例l比较，作为将对波长色散进行补偿的 带域变窄的替代，使用以残留色散的绝对值变得更小的方式进行设计所得 的DCF。如此设计的DCF，例如图15所示，能够将弯曲损失减小。如此， 对于DCF，可以使用根据对波长色散进行补偿的带域、残留分差的绝对值、 弯曲损失等要求而进行了适当设计的DCF。
另外，上述实施方式中，HF11的空孔层的数是5，但是优选为空孔层 的数是3 7。以下，与图2所示的HF11同样，A是10um， d / A是大 约0. 5，但是使用空孔层数不同的HF的损失特性进行说明。
图18是表示空孔层数不同的HF中的层数，与光传播的基模以及高 阶模的封闭损失及基模的弯曲损失的关系的图。图18中，符号C91， 92 分别是表示波长1.05um、 1.55um中的基模的弯曲损失特性的曲线。另 外，符号CIOI， 102分别是表示波长1.05ixm， 1. 55 u m中的基模的封 闭损失特性的曲线。另外，符号Clll， 112分别是表示波长1.05um、1.55U m中的高阶模的封闭损失特性的曲线，但是表示最低次的高阶模。 这里，虽然HF的基模的封闭损失较小，但是优选为传送损失变小， 因此优选。另外，虽然高阶模的封闭损失较大，但是即使其高阶模的光被 激励起，但由于在传播中也充分地衰减而不对基模的传播光产生影响，因 此较为优选。
图18中，如曲线C91、 C92所示那样，基模的弯曲损失，与波长无 关，即使层数减小到3层，也几乎不增加。另一方面，如曲线Clll、 112 所示的那样，若层数减少，则高阶模的封闭损失増大，因此优选为层数较 少。另一方面，如曲线C101， C102所示那样，若层数减少，则基模的封 闭损失急剧增大。在进行数十km程度的传送距离的光传送的情况下，优 选为基模的封闭损失是O, Id B /kmS卩1.0X10—MB/m程度以下，由此优 选为层数是3层以上。
另外，即使在图18中未示出的空孔层的层数是6层以上的区域中， 但是层数越増加，基模的弯曲损失越小，高阶模的封闭损失以及基模的封 闭损失也越小的倾向不变。因此，若空孔层的层数为7层以下，则基模的 封闭损失十分小，高阶模的封闭损失十分大，并且应该形成的空孔的数为 200以下，是能够容易制造的程度的数，因而优选。
若空孔层的层数为8层以上，则高阶模的封闭损失变小，并且应该形 成的空孔的数増加，制造变得困难。另外，难于较大地维持有效纤芯截面 积。
本发明适合在宽带域大容量的长距离光传送系统中使用。
权利要求
1、一种光传送系统，是作为光传送路径使用光纤的光传送系统，其特征在于，所述光传送路径，具备多孔光纤，其具有位于中心的纤芯部；位于所述纤芯部的外周，并具有周期性地配置在该纤芯部的周围的多个空孔的包层部；色散补偿光纤，其与所述多孔光纤相邻而连接，并在与传送速度相对应的规定的范围内总括地对O带、E带、S带、C带、以及L带的中的任何2以上的波长带内的各使用波长处的所述多孔光纤的波长色散进行补偿。
2、 根据权利要求1所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤，对所述多孔光纤的波长色散进行补偿，以使得所述光传送路径的平均波长色散的绝对值为10ps / nm / km以下。
3、 根据权利要求2所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤对所述多孔光纤的波长色散进行补偿，以使得所述光传送路径的平均波长色散的绝对值为5ps / nm / km以下。
4、 根据权利要求1 3中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述多孔光纤的所述各使用波长处的有效纤芯截面积为45 n m2以上。
5、 根据权利要求4所述的光传送系统，其特征在于， 所述多孔光纤的所述各使用波长处的有效纤芯截面积为60ii m2以上。
6、 根据权利要求1 5中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述多孔光纤所具有的多个空孔，以形成三角点阵的方式配置，若将该空孔的孔径设为d [um]，将该三角点阵的点阵常数设为A [ym]， 则八是8 12u m，并且<formula>formula see original document page 2</formula>的关系成立。
7、 根据权利要求6所述的光传送系统，其特征在于，所述多个空孔以围绕所述纤芯部的方式形成的正六边形状的层数是3 7。
8、 根据权利要求1 7中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤具有比所述各使用波长中最短波长更短的截止波长。
9、 根据权利要求1 8中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤的截止波长是1360mn以下。
10、 根据权利要求1 9中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤在波长1550nm处具有一100ps / nm / km以下的波长色散值。
11、 根据权利要求1 10中任一项所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤的波长色散曲线，在波长1300 1800nni处具有色散斜率从负值向正值改变的回折点。
12、 根据权利要求ll所述的光传送系统，其特征在于， 所述色散补偿光纤，具有中心纤芯部；形成在所述中心纤芯部的外周，且折射率比所述中心纤芯部低的内侧 纤芯层；形成在所述内侧纤芯层的外周，折射率比所述中心纤芯部低，且折射 率比所述内侧纤芯层高的外侧纤芯层；形成在所述外侧纤芯层的外周，折射率比所述内侧纤芯层高，且折射 率比所述外侧纤芯层低的包层层，所述中心纤芯部相对于所述包层层的相对折射率差A1是1.4 3.0%，所述内侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A2是一1.0 一 0. 1 % ，所述外侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A 3是0. 1 0. 5 %，对所述中心纤芯部的形状进行规定的a值是1.5以上，所述中心纤芯 部的直径相对于所述外侧纤芯层的外径的比a / c是0.1 0.4,所述内侧 纤芯层的外径相对于所述外侧纤芯层的外径的比b / c是0.3 0.9。
13、 一种色散补偿光纤，其特征在于， 具有中心纤芯部；形成于所述中心纤芯部的外周，折射率比所述中心纤芯部低的内侧纤心层；形成于所述内侧纤芯层的外周，折射率比所述中心纤芯部低，且折射 率比所述内侧纤芯层高的外侧纤芯层；形成于所述外侧纤芯层的外周，折射率比所述内侧纤芯层高，且折射 率比所述外侧纤芯层低的包层层，所述中心纤芯部相对于所述包层层的相对折射率差A1是1.4 3.0%，所述内侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A2是一l.O 一 0. 1%，所述外侧纤芯层相对于所述包层层的相对折射率差A3是0. 1 0. 5 %，对所述中心纤芯部的形状进行规定的a值是1.5以上，所述中心纤芯 部的直径相对于所述外侧纤芯层的外径的比a / c是0.1 0.4，所述内侧 纤芯层的外径相对于所述外侧纤芯层的外径的比b / c是0.3 0.9。
全文摘要
本发明公开一种光传送系统，作为光传送路径使用光纤的光传送系统，其中所述光传送路径，具备多孔光纤，其具有位于中心的纤芯部；位于所述纤芯部的外周，并具有周期性地配置在该纤芯部的周围的多个空孔的包层部；色散补偿光纤，其与所述多孔光纤相邻而连接，并在于传送速度相对应的规定的范围内总括地对O带、E带、S带、C带、以及L带的中的任何2以上的波长带内的各使用波长处的所述多孔光纤的波长色散进行补偿。由此，能够提供一种能够这在宽带域实现大容量的长距离光传送的光传送系统。
文档编号G02B6/02GK101578540SQ20088000146
公开日2009年11月11日 申请日期2008年2月4日 优先权日2007年2月2日
发明者武笠和则 申请人:古河电气工业株式会社