专利名称：色散管理光传输系统及光传输线路的制作方法
技术领域：
本发明涉及色散管理光传输系统及光传输线路，特别涉及高速WDM(波分复用)传输用色散管理传输系统(光纤)及由该色散管理光传输系统(光纤)构成的WDM光传输线路。
背景技术：
光传输正向高速大容量化发展，其中波分复用(WDMWave DivisionMultiplexing)传输技术作为热门技术受到人们的关注。
但是，由于光信号功率增大及信号波长间的相互作用而导致的非线性现象，产生了新的问题。
在非线性现象中，四波混频(FWMFour Wave Mixing)在进行WDM传输时要产生严重的影响，正积极研究其抑制方法。
由于FWM在色散小的区域容易发生，因此可知色散小的光纤在这一点上是不利的。这即使是以往一直使用的非零色散移位光纤(NZ-DSFNon-ZeroDispersion Shift Fiber)也不行。
另外，由于自相位调制(SPMSelf Phase Modulation)或交叉相位调制(XPMCross Phase Modulation)等引起的波形失真也是非常严重的问题，关于解决这一问题的研究引起人们关注的有，在OFC’97 TuN1b等报告的减小非线性折射率(n2)的研究，同时增加有效纤芯的截面积(Aoff)的方法。
由于非线性现象而产生的信号失真φNL一般用下式(2)表示。
φNL＝(2π×n2×Loff×P)/(λ×Aoff) (2)式中，n2(m2/W)为非线性折射率，Loff(m)为有效长度，P(W)为功率，λ(nm)为波长，Aoff(μm2)为有效纤芯截面积。
在OFC’96WK15及OFC’97TuN2中也报告说，增加有效纤芯截面积(Aoff)是最基本要求的特性之一。
但是，增加有效纤芯截面积(Aoff)对于采用单一的以往型式的NZ-DSF构成传输线路的光纤，已知容易产生弯曲损耗及色散斜率增大等问题，NZ-DSF系统在这一点上也存在问题。
为了解决上述问题，提出了在整个线路对色散进行管理的有效方法。
例如，在日本专利特开平8-42102号公报中所示，若将正负相反符号的两条光纤按照较低非线性(n2/Aoff较小)的光纤与较高非线性(n2/Aoff较大)的光纤的顺序连接，就能够得到最佳的线路。
另外，作为该具体例子，在ECOC’97Vol.1P127中提出的方法是将具有正色散特性的单模光纤(SMFSingle Mode optical Fiber)与具有负色散特性的色散补偿光纤(DCFDispersion Conpensation optical Fiber)组合使用。
波长1.31μm的色散为零的1.31零色散单模光纤在非线性及传输损耗等方面有非常优异的特性，但在波长1.55μm波带具有大的正色散及色散斜率，由于单独用该SMF不能进行1.55μm波带色散的光传输，因此必须进行色散被偿，要将上述具有负色散特性的色散补偿光纤组合使用。
这样的DCF，不是以往的模块型色散补偿光纤，由于与SMF连接作为线路用的，因此称为线路用色散补偿光纤，由于具有负色散(逆色散)，因此称为逆色散光纤(RDFReverse Dispersion Fiber)。
对上述的SMF及RDF进行管理，使得在1.5μ波带总的色散为零色散，但由于各光纤在1.5μ波带的绝对值具有16-22ps/nm/Km左右的大的色散，因此在抑制FWM方面有有利的。
另外，RDF是设计成与SMF的色散及色散斜率相抵消的光纤，能够在总的线路中达到适合WDM传输的色散平坦要求。
将SMF与RDF连接时的色散补偿性能比较简单的可用例如下式(3)所示的补偿率CR表示。CR(％)＝[(SlopeRDF/SlopeSMF)/(DispersionRDF/DispersionSMF)]×100(3)式(3)中，符号SlopeRDF表示RDF的色散斜率(ps/nm2/km)，符号SlopeSMF表示SMF的色散斜率(ps/nm2/km)，符号SispersionRDF表示RDF的色散(ps/nm/km)，符号DispersionSMF表示SMF的色散(ps/nm/km)。
根据该式(3)可知，若补偿率CR接近100％，则能够实现宽带的零色散。
换句话说，若SMF与RDF的色散/色散斜率(Dispersion Per Slope；DPS)的值接近，就能够得到低的色散斜率。RDF具有例如DPS为300(nm)左右的高补偿特性。
但是，RDF等色散补偿系列的光纤与SMF等相比，由于非线性大，因此例如SMF与RDF的连接比(线路长度长)为1∶1左右时，有比较大的功率入射RDF，不可避免产生XPM等非线性现象。
因此，最近如OECC’9815C1-3所示，偿试将具有16-22ps/nm/km的色散值的SMF与具有比SMF大的色散绝对值的高色散RDF连接，通过这样减小RDF相对于SMF的连接比，以抑制非线性现象，但在这样的组合存在的问题是，总的特性比以往的NZ-DSF要差。
这样，NZ-DSF与SMF+RDF系统都具有上述问题。
本发明是鉴于上述情况而提出的，本发明要解决的近似问题是提供抑制非线性现象的发生、提高传输损耗特性的色散管理光传输系统及采用该光传输系统的光传输线路。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的色散管理光传输系统包含在1.5μm波带具有正色散及正色散斜率的第1光纤、以及连接在上述第1光纤后侧的在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的第2光纤或第2光纤模块，上述第1光纤在1.55μm波带的色散为8～15ps/nm/km，色散斜率为0.04ps/nm2/km以上，上述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的色散为-40ps/nm/km以下，色散斜率为-0.08 ps/nm2/km以下，上述第1光纤的累计色散至少为200ps/nm，上述第1光纤与第2光纤或第2光纤模块组合时的累计色散在1.5μm波带的任意波长区域受到抑制。
这里，上述的所谓1.5μm波带是例如1.45～1.65μm的波长范围。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤与上述第2光纤或第2光纤模块组合时的平均色散在1.5μm波带的任意波长区域为±3ps/nm/km以内。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤的长度为上述第2光纤或第2光纤模块的长度的4倍以上。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤在1.55μm波带的传输损耗为0.21dB/km以下，上述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的传输损耗为0.50dB/km以下，除了连接损耗以外的上述第1光纤与上述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm波带的总传输损耗为0.300dB/km以下。
或者比较理想的是，上述第1光纤在1.55μm波带的传输损耗为0.20dB/km以下，上述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的传输损耗为0.27dB/km以下，除了连接损耗以外的上述第1光纤与上述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm波带的总传输损耗为0.215dB/km以下。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤与上述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm波带的色散斜率为-0.030～0.030ps/nm2/km。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤的有效纤芯截面积(Aoff)为70μm2以上。
或者比较理想的是，上述第1光纤的有效纤芯截面积(Aoff)y为90μm2以上。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第2光纤或第2光纤模块的有效纤芯截面积(Aoff)y为90μm。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的直径20mm的弯曲损耗为5dB/m以下。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第1光纤是具有纤芯及色层的结构，上述芯具有折射率比上述色层要高的中心纤芯及在上述中心纤芯的外圈部分形成的折射率介于该中心纤芯与上述色层之间的外层纤芯。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，上述第2光纤或第2光纤模块是具有纤芯及色层的结构，上述纤芯具有折射率比上述色层要高的中心纤芯、在上述中心纤芯外圈部分形成的折射率比上述色层要低的第1外层纤芯、以及在上述第1外层纤芯外圈形成的折射率比上述色层要高的第2外层纤芯。
上述本发明的色散管理光传输系统，比较理想的是，在上述第2光纤或第2光纤模块中，上述中心纤芯相对于上述色层的相对折射率差(Δ1)为1.2-1.5％，在上述中心纤芯的折射率分布(n(r))与到光纤中心的距离r的关系用下式(1)近似时，式(1)的α为2-5。
另外，上述第1外层纤芯相对于上述色层的相对折射率差(Δ2)为-0.50-0.35％，上述第2外层纤芯相对于上述色层的相对折射率差(Δ23)为-0.15-0.30％，中心纤芯半径(a)∶第1外层纤芯半径(b)∶第2外层纤芯半径(c)＝1∶1.7-2.0∶2.4-3.0，n(r)∝{1-2Δ(ra)α}---(1)]]>式中，a为中心纤芯半径，Δ＝(n1-n2)/n1(n1为中心纤芯的最大折射率，n2为色层的折射率)。
另外，为了达到上述目的，本发明的光传输线路包括1条以上上述任一种所述的色散管理光传输系统。
另外，为了达到上述目的，本发明的光传输线路包括多条并排排列的上述任一种所述的色散管理光传输系统。
图1(A)为本发明实施形态的色散管理光传输系统的构成示意图。
图1(B)为上述构成的色散管理光传输系统的色散图之一例。
图2(A)为在1.5μm波带中具有正色散及正色散斜率的单模光纤截面图之一例。
图2(B)为上述各部分相应的折射率分布图。
图3所示为改变以往型式的RDF的分布使弯曲损耗变化时的传输损耗特性图。
图4(A)为在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的线路用色散补偿光纤的截面图。图4(B)为上述各部分相应的折射率分布图。
符号说明1正光纤SMF11 中心纤芯12 外层纤芯13 色层2负光纤RDF21 中心纤芯22 第1外层纤芯23 第2外层纤芯24 色层E1 输入部分
E2输出部分J 连接点具体实施方式
下面参照
本发明的实施形态。
图1(A)为本实施形态的色散管理光传输系统(光纤)的构成示意图。
在1.5μm波带具有正色散及正色散斜率的单模光纤SMF(第1光纤，下面也称为正光纤)与光信号发送装置或具有本图示的输入装置的光放大器等的输入部分E1连接，在连接点在SMF的后侧连接在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的线路用色散补偿光纤RDF(第2光纤，下面也称为负光纤)，其另一端与光信号接收装置或具有未图示的输出装置的光放大器等的输出部分E2连接。
上述的SMF在μm波带的色散为8-15ps/nm/km，色散斜率为0.04ps/nm2/km以上。
另外，上述的RDF在1.55μm波带的色散为-40ps/nm/km以下，色散斜率为-0.08 ps/nm2/km以下。
这里适当调整SMF的长度LSMF与RDF的长度LRDF，使得所构成的整个SMF的长度LSMF的累计色散至少达到200ps/nm，进行这样的长距离传输，在其后面连接RDF，使得SMF与RDF组合时的平均色散在1.5μm波带的任意波长区域抑制在±3ps/nm/km以内。
这里，SMF的长度LSMF最好设定为RDF的长度LRDF的4倍以上。
另外，采用上述的构成，最好在SMF与RDF组合时在1.55μm波带的色散斜率抑制在-0.030-0.030 ps/nm2/km的范围内。
图1(B)为上述构成的色散管理光传输系统的色散图之一例。
例如，在SMF的色散为15ps/nm/km、RDF的色散为-60ps/nm/km时，设SMF的长度为40km，SMF部分的累计色散为600ps/nm，再设定RDF部分的长度为10km，使其累计色散为-600ps/nm，这样，能够形成将SMF与RDF组合时的平均色散在1.5μm波带的任意波长区域为±3ps/nm/km以内、总长为50km的色散管理光传输系统。
将上述构成的色散管理光传输系统作为一个单位，将多个单位串联，能够形式所希望长度的色散管理光传输系统。
另外，将一条以上的该色散管理光传输系统、例如多条色散光传输系统并排排列，能够构成所希望的光传输线路。
在以往的SMF的情况下，在1.55μm波带有16ps/nm/km以上的色散。
因而，为了充分抑制RDF的非线性现象，若取RDF的线路长比例为15％(或例如50km的传输线路，则为7.5km)，则例如设SMF的色散为18ps/nm/km时，RDF在1.5μm波带的色散绝对值必须为SMF的色散绝对值的5.5倍左右，即100ps/nm/km。
若色散为-100ps/nm/km，则已经为接近模块型色散补偿光纤DCF，这样的DCF一般由于Δ+较大，因此有效纤芯截面积(Aoff)小，而且非线性折射率(n2)大。所以，非常容易产生非线性现象。
再有，多数情况下传输损耗为0.3dB/km以上，偏振模式色散(PMDPolarization Mode Dispersion)为 以上，为比较大的值。
因而，将SMF与RDF组合时的总传输特性变差。
在本实施形态的色散管理光传输系统中，作为前一段光纤，采用在1.55波带的色散值为8-15ps/nm/km的比以往的SMF的色散要小的这样一种类型的光纤。但是，为了充分抑制FWM产生的问题，色散的绝对值在要8ps/nm/km以上。
若采用上述的SMF时，在想要使后一段的RDF的比例与上述相同为15％的情况下，即使SMF的色散值采用15ps/nm/km，要求RDF的色散值也只为-15ps/nmpkm的5.5倍，即可以降低到-83ps/nm/km以下左右。
一般，由于RDF的色散绝对值减小，则设计的自由度增加，因此如上所述，通过减小RDF的色散绝对值，能够将传输损耗减少至较小的值。
这样，例如将1，55波带的色散值为8-15jps/nm/km左右的SMF进行长距离传输，其累计色散至少达到200ps/nm，在其后面连接例如1.55μm波带的色散值为-40--85ps/nm/km左右的RDF，对色散进行补偿。
在上述力1(B)所示的色散管理光传输系统中，假设正色散光纤及负色散光纤都由线路构成，而作为负色散光纤，若弯曲损耗例如在20mmφ为dB/m以下，为足够小，则也可以像DCF那样采用模块化的光纤。
当然，即使通过色散设计的连接比最佳，但在光纤本身的传输损耗较大时，也不能将SMF与RDF组合的总传输损耗减少至较小的数值。
因此，要使SFM的传输损耗在0.21dB/km(最好是0.20dB/km)以下，RDF的传输损耗在0.50dB/km(最好是在0.27dB/km)以下。
使SMF的色散为14ps/nm/km，传输损耗为0.19dB/km，RDF的色散为-56ps/nm/km，传输损耗为0.26dB/km，在这种情况下，总传输损耗为0.204dB/km左右。这与以往型式的NZ-DSF相比，可以说是非常低的损耗特性。
再有，由于SMF(正光纤)一般具有正色散斜率，因此最好使RDF(负光纤)具有负色散斜率。
这样，虽然在局部具有大的色散及色散斜率，但由于色散及色散斜率互相抵消，因此在输出侧能够得到平坦的色散特性。
例如，即使用以往的NZ-DSF很难达到的0.03ps/nm/km以下的色散斜率，在将正负光纤组合的总线路中也很容易达到。
作为具有正色散及正色散斜率的正光纤，虽然已知有以往型式的单层结构的SMF，但是单层结构的SMF，色散值大，另外难以增大Aoff。
因此，最好采用例如日本专利特顾平11-234767号所述的具有阶跃型的折射率分布或以阶跃型为基础的折射率分布结构的光纤。
这样，能够将色散值抑制为8-15ps/nm/km，而且将Aoff例如增大为大于以往单层结构的SMF的70μm2以上，最好增大为90μm2以上。
具有上述阶跃型的折射率分布或以阶跃型为基础的折射率分布结构的光纤，能够以以往的SMF大小或比它还小的相对折射率差的中心纤芯(约0.4％)达到色散为8-15ps/nm/km、Aoff为70μm2以上的特性。
上述结构并不特殊，是比较简单的经常使用的双层结构，在这样的结构中，由于传输损耗特性一般与中心纤芯的相对折射率差有很大的关系，因此可以期望它有非常低的损耗特性。
但是，由于弯曲损耗特性对损耗特性有很大影响，因此在上述具有阶跃型的折射率分布或以阶跃型为基础的折射率分布结构的光纤中，最好具有使传输损耗达到0.21dB/km(更加好的是0.20dB/km)以下那样的低弯曲损耗特性。
当然，正色散光纤不限于上述的结构，即使是重视降低色散值、Aoff为90μm2以下、分散值为10ps/nm/km以下的光纤(但是为8ps/nm/km以上的光纤)，或者是具有后述的力4所示的三层结构等其它分布的光纤也没有关系。
为了满足上述各条件，可以采用例如以下所示的SMF。
图2(A)为在1.5μm波带具有正色散及正色散斜率的单模光纤SMF(1)的截面图。
在中心纤芯11的外圈部分形成外层纤芯12，再在其外圈部分形成色层13。
图2(B)为上各部分相应的折射率分布。
中心纤芯11相对于色层13具有相对折射率差Δ2，折射率分布(相对折射率差分布)为所谓阶跃型。
例如，上述相对折射率差Δ1为0.40％，相对折射率差Δ0.20％。
另外，关于上述中心纤芯的折射率分布(n(r))与相对于光纤中心的距离r的关系，在用下式(1)近似表示时，α为4左右n(r)∝{1-2Δ(ra)α}---(1)]]>式中，α为中心纤芯半径，Δ＝(n1-n2)/n1(n1为中心纤芯的最大折射率，n2为色层的折射率)。
另外，中心纤芯11的直径2a相对于外层纤芯12的直径2b的比例Ra，例如为0.45左右。
另外，上述SMF的有效纤芯截面积(Aoff)例如为70μm2以上，最好为90μm2以上。
在上述结构的SMF中，能够适当调节Δ1、Δ2、α、2a、2b及Aoff等，使得在1.55μm波带的色散为8～15ps/nm/km，分散斜率为0.04ps/nm2/km以上(例如为0.06～0.07ps/nm2/km).
另外，作为具有负色散及负色散斜率的负光纤，以往一直在研究作为模块使用的DCF，但用作光传输系统，存在非线性特性、传输损耗及PDM特性等方向的问题。
另外，在最近虽然提出称为RDF的线路用色散补偿光纤的方案，但由于一般色散值小，因此存在的问题是，容易因比较大的信号光功率而引起非线性现象。
作为本实施形态的RDF(负光纤)可以采用下述结构的光纤，即对采用具有抑制色散增大及弯曲损耗增大效果的外层纤芯层即所谓W型，再追加一层外层纤芯，以具有这样结构的光纤为基础进行优化处理，将直径20mm的弯曲损耗抑制在5dB/m以下。
但是，在例如作为模块使用等情况下，最重视的是要缩短负光纤的线路长度，传输损耗进一步增大(但是在0.50dB/km以下)，可是对于采用色散绝对值大的负光纤的系统，一点也不违反本发明的意图。
下面假定用作线路的情况，提供最优设计。
图3所示为改变以往型式的RDF的分布使弯曲损耗变化时的传输损耗特性的变化。
由该图可知，为了达到低传输损耗，必须将例如以直径20mm的弯曲损耗特性抑制在5dB/m以下。
但是，若想要以以往型式的RDF所用的W型分布达到例如以直径20mm为5dB/m以下的低弯曲损耗特性，则产生的问题是，色散及色散斜率均为较小的绝对值，或者非线性及传输损耗增大。
作为本实施形态的RDF(负光纤)，可以采用例如以下所示RDF。
图4(A)为在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的线路用色散补偿光纤RDF(2)的截面图。这是对W型再追加一层外层纤芯的结构。
在中心纤芯21的外图部分形成第1外层纤芯22及第2外层纤芯23，再在其外圈部分形成色层24。
图4(B)为上述各部分相应的折射率分布。
中心纤芯21相对于色层24具有相对折射率差Δ1，第1外层纤芯22及第2外层纤芯23相对于包层24分别具有相对折射差Δ2及Δ3。
这里，关于上述中心纤芯的折射率分布(n(r))与相对于光纤中心的距离r的关系，在用上式(1)近似表示时，如下所述设定参数α、中心纤芯21的直径2a、第1外层纤芯22的直径2b、第2外层纤芯23的直径2c及有效纤芯截面积(Aoff)。
在上述RDF中，为了得到低传输损耗，同时得到-40ps/nm/km以下的大的色散绝对值，设定Δ1为1.2％～1.5％。
Δ1较小时，不仅传输损耗减少，而且还具有改善PMD特性及非线性特性的效果。
但是若过小，则由于色散绝对值减小，所以采用上述范围。
在上述条件下，调整上述α、Δ2、Δ3及a∶b∶c的值，使得以直径20mm的弯曲损耗保持在dB/m以下，同时在1.55μm波带的色散值/色散斜率(DPS)的值为300nm以下，Aoff为大于以往的DCF的即20μm2以下。
例如，最好使α为2～5。若在2以下，则弯曲损耗增大，若在5以下，则补偿率差。
另外，Δ2最好为-0.50～-0.35％。若在-0.50％以下，则弯曲损耗增大，若在-0.35％以上，则补偿率差。
另外，Δ3最好为0.15～0.30％。若在0.15％以下，则弯曲损耗增大，若在0.30％以上，则DPS也增大为300nm以上，截止波长也增长。
最好a∶b∶c＝1∶1。7～2.0∶2.4～3.0。在a＝1时，若b在1.7以下，则补偿率降低，若在2.0以上，则引起弯曲损耗。另外，在a＝1时，若c在4以下，则弯曲损耗增大，若在3.0以上，则引起截止波长及DPS增大。
若是在上述范围内，则能够形成色散为-40ps/nm/km、DPS为300nm以下、Aoff为20μm2以上、弯曲损耗为5dB/nm以下的RDF(负光纤)。
在上述结构中，最好传输损耗为0.50dB/km(更加好的是0.27dB/km以下)。
根据本实施形态的色散管理光传输系统，能够达到低损耗特性，同时能够达到低非线性(抑制FWM、SPM及XPM等)、色散平坦、低弯曲损耗特性。
本实施形态的色散管理光传输系统的低损耗特性、低非线性、低弯曲损耗、低色散梯度的特性，作为WDM传输线路是最合适的。
利用本实施形态的色散管理光传输系统，能够很容易形成适合于高速大容量传输的光传输系统。
(实施例1)首先，在具有图2所示阶跃型折射率分布的正光纤P，以Δ1＝0.40％、α＝4、Δ2＝0.20％、Ra＝0.45作为基本结构，制成试样编号1～4的各正光纤。这里，对各Δ及Ra等的数值进行微调，使得弯曲损耗不受影响。
有关各正光纤的芯径、损耗、色散、色散斜率、色散/色散斜率(DPS)、模场直径(MFD)、有效纤芯截面积(Aoff)、截止波长(λc)、直径20mm的弯曲损耗(20φ曲)及偏振模式色散(PMD)的结果如表1所示。表1正光纤的试制结果
如表1所示，上述各试样编号1～4的各自光纤的传输损耗都在0.20dB/km以下，得到了很好的数试样编号1～3的各正光纤的Aoff比以往的SMF的Aoff要大，为90μm2以上，另外即使是试样编号4的正光纤，也在70μm2以上，得到的Aoff的值都增大了。
弯曲损耗及PMD等其它特性也都很好。
如表1所示，色散的缩小将伴随DPS的缩小，也就是说，由于即使色散减小，但色散斜率未必能够小到那样程度，因此DPS过小，当然色散补偿就困难。
因而，若使色散减小到8ps/nm/km，在色散补偿方面也有问题，也是不理想的。
(实施例2)首先，试制图4所示的具有对W型再追加一层外层纤芯的结构的负光纤，作为试样编号1及2。
有关各负光纤的芯径、Δ1、损耗、色散、色散斜率、色散/色散斜率(DPS)、有效纤芯截面积(Aoff)、截止波长(λc)、直径20mm的弯曲损失(20φ曲)及偏振模式色散(PMD)的结果如表2所示。表2负光纤的试制结果 如表2所示可知，通过将负光纤的弯曲损耗抑制在较小数值，能够得到低损耗特性。由于DPS也较小，在300nm，因此也可以期待整个线路的色散平坦。
另外，由于色散值也能够得到非常大的值，因此能够设定正光纤的长度相对于本实施例的负光纤的长度的4倍以上。
这样，将正光纤与负光纤组合的整个线路能够达到更低的非线性特性及低损耗特性。另外，Aoff也能够得到20μm2以上的值，大于以往型式的DCF。
(实施例3)
对于将表1的正光纤与表2的负光纤组合的整个光传输系统的总体特性进行了分析。
结果如表3所示。
各正光纤及负光纤的编号与表1及表2所示的试样编号相对应，例如“正1+负1”是将表1的试样编号1的正光纤及表2的试样编号2的负光纤组合的光传输系统。
对于8种组合的光传输系统就连接比、损耗、色散、色散斜率、偏振模式色散(PMD)进行了分析。表3 整个线路的总体特性 根据如上所述，得到的结果，在正光纤∶负光纤＝4以上∶1进行连接时，能够在大的波长范围内得到低色散。
色散斜率抑制在0.030ps/nm2/km以下，小的可达到0.010ps/nm2/km左右。另外，传输损耗抑制在021dB/km以下较低的水平，无论哪一种组合的光纤，其PMD都为 以下的较低的值。
本发明不限定于上述实施形态。
例如，SMF(正光纤)及RDF(负光纤)的结构也可以采用实施形态说明的结构以外的光纤。
另外，在不超出本发明要点的范围内，可有各种变化。
根据本发明，将在1.5μm波带具有正色散及正色散斜率的光纤与在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的光纤连接，抑制1.5μm波的色散，以这样的结构能够提供抑制非线性现象发生、提高传输损耗特性的色散管理光传输系统及采用该光传输系统的光传输线路。
将该色散管理光传输系统及采用该光传输系统的光传输线路用于海底或陆上传输，能够进行稳定的高速大容量传输。
权利要求
1.一种色散管理光传输系统，其特征在于，包括在1.5μm波带具有正色散及正色散斜率的第1光纤，以及连接在所述第1光纤的后侧在1.5μm波带具有负色散及负色散斜率的第2光纤或第2光纤模块，所述第1光纤在1.55μm波带的色散为8～15ps/nm/km，色散斜率为0.04ps/nm2/km以上，所述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的色散为-40ps/nm/km以下，色散斜率为-0.08ps/nm2/km以下，所述第1光纤的累计色散至少为200ps/nm，所述第1光纤与所述第2光纤或第2光纤模块组合时的累计色散在1.5μm波带的任意波长区域受到抑制。
2.如权利要求1所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤与所述第2光纤或第2光纤模块组合时的平均色散在1.5μm波带的任意波长区域为±3ps/nm/km以内。
3.如权利要求1或2所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤的长度为所述第2光纤或第2光纤模块的长度的4倍以上。
4.如权利要求1至3任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤在1.55μm波带的传输损耗为0.21dB/km以下，所述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的传输损耗为0.50dB/km以下，除了连接损耗以外的所述第1光纤与所述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm波带的总传输损耗为0.300dB/km以下。
5.如权利要求1至3任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤在1.55μm波带的总传输损耗为0.20dB/km以下，所述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的传输损耗为0.27dB/km以下，除了连接损耗以外的所述第1光纤与所述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm波带的总传输损耗为0.215dB/km以下。
6.如权利要求1至5任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤与所述第2光纤或第2光纤模块组合时在1.55μm的色散斜率为-0.030～0.030ps/nm2/km。
7.如权利要求1至6任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤的有效纤芯截面积(Aoff)为70μm2以上。
8.如权利要求1至6任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤的有效纤芯截面积(Aoff)为90μm2以上。
9.如权利要求1至8任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第2光纤或第2光纤模块的有效纤芯截面积(Aoff)为20μm2以上。
10.如权利要求1至9任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第2光纤或第2光纤模块在1.55μm波带的直径20mm的弯曲损耗为5dB/m以下。
11.如权利要求1至10任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第1光纤是具有纤芯及包层的结构，所述纤芯具有折射率比所述包层要高的中心纤芯和在所述中心纤芯的外圈部分形成的折射率介于该中心纤芯与所述包层之间的外层纤芯。
12.如权利要求1～11的任一项所述的色散管理光传输系统，其特征在于，所述第2光纤或第2光纤模块是具有纤芯及包层的结构，所述纤芯具有折射率比所述包层要高的中心纤芯和在所述中心纤芯外圈部分形成的折射率比所述包层要低的第1外层纤芯以及在所述第1外层纤芯外圈形成的折射率比所述包层要高的第2外层纤芯。
13.如权利要求12所述的色散管理光传输系统，其特征在于，在所述第2光纤或第2光纤模块中，所述中心纤芯相对于所述包层的相对折射率差(Δ1)为1.2～1.5％，在所述中心纤芯的折射率分布(n(r))与到光纤中心的距离r的关系用下式(1)近似时，式(1)的α为2～5，所述第1外层纤芯相对于所述包层的相对折射率差(Δ2)为-0.50～-0.35％，所述第2外层纤芯相对于所述包层的相对折射率差(Δ3)为0.15～0.30％，中心纤芯半径(a)∶第1外层纤芯半径(b)∶第2外层纤芯(c)＝1∶1.7～2.0∶2.4～3.0，n(r)∝{1-2Δ(ra)α}---(1)]]>式中，a为中心纤芯半径，Δ(n1-n2)/n1(n1为中心纤芯的最大折射率，n2为包层的折射率)。
14.一种光传输线路，其特征在于，包括1条以上如权利要求1至13任一项所述的色散管理光传输系统。
15.一种光传输线路，其特征在于，包括多条并排排列的如权利要求1至13任一项所述的色散管理光传输系统。
全文摘要
本发明提供一种色散管理光传输系统及光传输线路,正光纤在1.55μm波带的色散为8～15ps/nm/km,色散斜率为0.04ps/nm
文档编号G02B6/34GK1381740SQ02105880
公开日2002年11月27日 申请日期2002年4月11日 优先权日2001年4月13日
发明者武笠和则 申请人:古河电气工业株式会社