WO2000033113A1

WO2000033113A1 - Fibre optique a correction de dispersion et ligne de transmission optique comprenant ladite fibre optique

Info

Publication number: WO2000033113A1
Application number: PCT/JP1999/006755
Authority: WO
Inventors: Masao Tsukitani; Eisuke Sasaoka; Shigeru Tanaka
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2000-06-08
Also published as: EP1054275A1; US6556755B2; US6301419B1; AU1512500A; AU745736B2; US20020031317A1; TW455707B; DE69938651D1; EP1054275A4; EP1054275B1

Description

明糸田書

分散等化光ファィバ及びそれを含む光伝送路技術分野

この発明は、大容量かつ高速の WD M (Wavelength Division Multiplexing) 方式の光伝送システムに適用可能な光ファイバ、及びそれを含む光伝送路に関するものである。背景技術

WD M方式の光伝送システムは、 1 . 5〃m波長帯（ 1 5 0 0 η π！〜 1 6 0 0 n m) の複数の信号光（以下、 WD M信号という）が光ファイバ伝送路網を介して伝搬するため、大容量かつ高速の光通信を可能にする。この光伝送システムは、伝送媒体である光ファイバ伝送路の他、 WD M信号を一括して光増幅する光増幅器等を備えるのが一般的である。このような WD M通信において、さらなる大容量化 ·高速化を可能にすべく種々の技術が研究されている。

光伝送路に関しては、分散及び分散スロープの低減が重要な研究課題となっている。光伝送路中を伝搬する各信号光は単色であるとはいっても所定の帯域幅を有することから、送信局から送出された信号光が光伝送路を経て受信局に到達すると、信号光の波形が崩れて受信劣化が生じるからである。

光伝送路の品質を確保するためには、信号光波長帯域における光伝送路の分散は可能な限り小さいことが望ましい。一方、大容量通信を実現するためには、可能な限り広い波長帯域で光伝送路の分散を抑える必要があり、光伝送路の分散スロープも可能な限り小さいことが望ましい。そのため、従来から 1 . 5〃m波長帯において分散及び分散スロープの双方が略零である分散フラット光ファイバの光伝送路としての利用が研究されている。なお、分散スロープとは、

依存性を示すグラフにおいて、該グラフの傾きをいう。発明の開示

発明者らは上述の従来技術を検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、分散フラット光ファイバは、波長 1 . 3〃m付近に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバと比較して、 1 . 5〃m波長帯における分散が小さい一方、実効断面積が小さいことから単位断面積当たりの光エネルギ一が大きくなる傾向がある。これは、非線形光学現象（特に四光波混合）が分散フラット光ファイバにおいて比較的生じ易いことを意味する。また、光伝送路として分散フラット光ファイバが適用された光伝送システムでは、送信局や中継局から送出される信号光のパワーを小さくする必要があるため、中継間隔は必然的に短くなる。これは、設置すべき局数の増加を引き起こし、実現される光伝送システムが高価になることを意味する。

なお、光伝送路としてシングルモード光ファイバが適用されるとともに、この光伝送路の分散を補償する分散補償モジュールが設けられた光伝送システムは、該光伝送路全体として、 1 . 5〃m波長帯における分散及び分散スロープの双方が略零になるよう設計される。また、分散補償モジュールには、 1 . 5〃m波長帯において負の分散を有する分散補償光ファイバが適用される。分散補償モジュ —ルは小型であることが望まれることから、該分散補償モジュールに適用される分散補償ファイバは、短い長さで該光伝送路全体の分散を補償することができるよう分散及び分散スロープの双方とも絶対値が大きくなるよう設計される必要がある。したがって、該分散補償光ファイバの実効断面積は非常に小さい。分散補償ファイバは、モジュールとして直径 5 O mm〜 1 0 0 mm程度のコイル状に卷かれるため、このような分散補償ファイバでは、曲げロスの低減が大きな技術課題となる。なお、分散補償モジュールに適用される分散補償ファイバは、その分散値が大きいため、光伝送路の一部を構成するが主線路として利用することはできない。 - 一 - — この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、波長 1 . 55〃mを中心とした広い信号光波長帯域（ 1. 5〃m波長帯）で WDM通信を可能にし、非線形光学現象の発生を効果的に抑制する光伝送路、及び該光伝送路の一部を構成する光ファイバを提供することを目的とする。以下、この発明に係る光ファイバを、適用された光伝送路全体における分散及び分散スロープの波長依存性を低減させる光ファイバとして、分散等化光ファイバと呼ぶ。

この発明に係る分散等化光ファイバは、送信局と受信局との間、中継局間、送信局と中継局との間、中継局と受信局との間などの局間における W D M通信の伝送媒体である光伝送路の一部に適用される。この分散等化光ファイバは、信号光波長帯域における分散の波長間のバラツキを低減する光ファイバであって、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備えている。なお、上記クラッド領域は、少なくとも、コア領域の外周に設けられかつ該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとから構成されるディプレストクラッド構造を備えてもよい。

特に、この発明に係る分散等化光ファイバの分散 D (単位： p s/nm/k m) 及び分散スロープ S (単位： p s/nn^Zkm) は、波長 1. 55 /mの光に対して

- 83≤D≤- 1 8

0. 0050 xD≤S≤0. 0025 xD

の条件を満たす。

さらに、当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55 mの光に対する諸特性として、 15〃m²以上、好ましくは 17 m²以上、さらに好ましくは 19 zm² 以上の実効断面積を有する。なお、実効断面積 A_effは、特開平 8— 24825 1号公報（EP 0 724 171 A2) に示されたように、以下の（ 1) 式で与えられる。 A_eff = ⁴rdr)… ）

ここで、 Eは伝搬光に伴う電界、 rはコア中心からの径方向の距離である。当該分散等化光ファイバは、波長 1 . 5 5〃111における分散 D及び分散スロープ Sが上記条件を満たしているので、該分散等化光ファイバの長さと、 1 . 3〃 m波長帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバの長さとの比を適切に調節することにより、当該分散等化光フアイバとシングルモード光ファイバとで構成された光伝送路全体における分散及び分散スロープの各絶対値を極力小さくすることができる（波長依存性の低減）。このように、当該分散等化光ファイバは、 1 5〃m ²以上、好ましくは 1 7〃m ²以上の実効断面積を有するので、シングルモード光フアイバの下流側に設けられることにより、非線形光学現象の発生が効果的に抑制される。また、当該分散等化光ファイバは、より高い伝送品質を確保するため、 1 9〃m ²以上の実効断面積を有するのが好ましい。このような構成により、当該分散等化光ファイバの曲げ損失は、波長 1 . 5 5〃mの光に対し、直径 2 O mmで巻かれたとき 5 0 d B /m以下、好ましくは 1 0 d B/m 以下となる。

さらに、この発明に係る分散等化光ファイバは、上記コア領域と、内側クラッド及び外側クラッドからなるクラッド領域とにより実現されるディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有してもよい。これにより、分散、分散スロープ及び実効断面積それぞれの値が上述した条件及び範囲を満たすよう容易に設計される。また、当該分散等化光ファイバは、上記クラッド領域において、内側クラッドと外側クラッドとの間に中間クラッドを備えてもよい。この中間クラッドは、外側クラッドよりも高くかつコア領域よりも低い屈折率を有し、上記内側クラッドに直接接するように設けられても、当該中間クラッドよりも低い屈折率を有する他の中間クラッドを介して内側クラッドの外周に設けられて-も一よい。何れの構成であっても、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルが実現される。

この発明に係る分散等化光ファイバにおいて、コア領域は、クラッド領域あるいは外側クラッド（ディプレストクラッド構造を有する場合）に対して 0. 7 2%以上1. 8%以下、好ましくは 0. 9%以上1. 6%以下の比屈折率差を有する。このような場合にも、当該分散等化光ファイバは、分散、分散スロープ及び実効断面積それぞれの値が上述の条件及び範囲を満たすよう容易に設計される c したがって、波長 1. 55〃mの光に対し、直径 20 mmでの曲げ損失を 50 d BZm以下、好ましくは 1 O dB/m以下にすることも容易に実現できる。なお、より好ましい伝送特性を得るため、当該分散等化光ファイバの偏波モード分散は、波長 1. 55〃mの光に対して、 0. 15 p s · km— ^1/2以下である。

モジュール化の制限要因となる曲げ損失は、上述のような実効断面積の拡大の他、ファイバ径ゃ当該分散等化光ファイバを覆う被覆層の外径等を調節することによっても低減できる。具体的には、ファイバ径が標準的な規格である 125 mよりも大きくなるほど、曲げ損失の低減効果は大きくなる。ただし、ファイノ、径の上限は、当該分散等化光ファイバの柔軟性を確保するため、 200 /m以下が好ましい。一方、当該分散等化光ファイバの外周に設けられた被覆層の外径を調整する場合、該被覆層の外径が 235 m以上であれば曲げ損失の低減効果が得られる。なお、被覆層の場合もモジュール化を構成するのに十分な柔軟性を確保するため、該被覆層の外径は 415 /m以下であるのが好ましい。このように、ファイバ径の調節、被覆層外径の調節は択一的に行っても所望の低減効果が得られるが、これら 2種類の調節方法を組み合わせても同様の効果が得られる。すなわち、被覆層の外径を大きくして曲げ損失を低減させる場合には、逆にファイバ径は小さくしても所望の低減効果を得ることも可能となるため、このような場合のファイバ径は 1 15〃m以上であればよい。

この発明に係る光伝送路は、送信局、中継局、及び受信局のようデ -夕送受信を行う局間に設けられた伝送媒体であって、 WDM信号の伝搬方向から見て上流に配置された波長 1. 3〃m付近、具体的には 1. 2 5 m〜 l . 45 /m の範囲内に零分散波長を有するシングルモード光ファイバと、下流に配置された上記分散等化光ファイバとを備えている。このような光伝送路では、シングルモ一ド光ファイバの長さと分散等化光ファイバの長さとを適切な比に設定することにより、光伝送路全体の分散及び分散スロープの各絶対値を極力小さくすることができる。ただし、局との接続において、当該分散等化光ファイバ及び上記シングルモード光ファイバの局側の端部に、別のシングルモード光ファイバ、例えば分散シフト光ファイバを接続してもよいため、光伝送路の長さ、すなわち該光伝送路が設置される局間の距離を Lとするとき、当該分散等化光ファィバ及び上記シングルモード光ファイバの合計長 mは、

0. 9 X L <m≤ L

の条件を満たすのが好ましい。

上記光伝送路において分散等化光ファイバ（実効断面積 1 5〃m²以上）は、シングルモード光ファイバ（例えば、コアに Ge元素が添加された光ファイバ）の下流側に配置されているので、非線形光学現象の発生が抑制される。特に、波長 1. 55 mの光に対して、このシングルモード光ファイバの伝送損失が 3. 3 dB以上である場合、送信局から送出される信号光がシングルモード光フアイバで非線形光学現象が生じない（仮に生じたとしても問題にならない）程度のパヮ一であれば、下流に位置する分散等化光ファイバでも非線形光学現象の発生は十分に抑制される。

なお、当該分散等化光ファイバの波長 1. 55 mにおける分散が— 83 p s Znm/km以上— 1 8 p s/nm/km以下であること、またシングルモード光ファイバの波長 1. 55 /mにおける分散が 1 Ί p s/nm/kmであることから、当該分散等化光ファイバの長さとシングルモ一ド光ファイバの長さとの比は、 4. 9 ： 1〜5 ： 1程度になる。したがって、このような光伝送路毎ケ一ブルにおける各中継器間の伝送路として適用する場合、該海底ケーブル 1スパン（中継器間隔）が一般に 50km程度であることを考慮すると、上記シングルモード光ファイバの長さは、 42 km以下である必要がある。さらに、非線形光学現象を効果的に抑制するためには、該シングルモード光ファイバの光伝送路中に占める長さの割合は、 73%程度（36. 5 km) が上限である。このとき、コアに Ge元素が添加されたシングルモード光ファイバの伝送損失を 0. 195 dBZkmとすると、該シングルモード光ファイバの伝送損失の上限は 7. I d B以下であるのが好ましい。

一方、上記光伝送路の一部を構成するシングルモード光ファイバ（零分散波長 1. 3〃m付近）は、コア及びクラヅドから構成され、特に該クラッドには F元素が添加されたシングルモード光ファイバで（コアは純シリカ）あってもよい。この光伝送路も、全体の分散及び分散スロープの各絶対値を極力小さくすることができ、非線形光学現象の発生が抑制される他、伝送損失や接続損失が小さい点でも好ましい。特に、波長 1. 55 mの光に対して、この F添加シングルモード光ファイバの伝送損失が 3. OdB以上である場合、送信局から送出される信号光が該 F添加シングルモード光ファイバで非線形光学現象が生じない（或いは仮に生じたとしても問題にならない）程度のパワーであれば、下流に位置する分散等化光ファイバでも非線形光学現象の発生は十分に抑制される。また、このようなクラヅドに F添加されたシングルモード光ファイバも、 1スパンが 50 km 程度の海底ケーブルへの当該光伝送路の適用を考慮すると、その長さは 42 km 以下である必要がある。また、非線形光学現象を効果的に抑制するため、光伝送路中におけるシングルモード光ファイバの長さの割合を 73 %程度（36. 5 k m) を上限とし、該 F添加シングルモード光ファイバの伝送損失を 0. 175d B/kmとすると、該 F添加シングルモード光ファイバの伝送損失は 6. 4 d B 以下であるのが好ましい。図面の簡単な説明 - 図 1 Aは、この発明に係る分散等化光ファイバの第 1実施例における基本的な構造を示す断面図であり、図 1 Bは、図 1 Aに示された分散等化光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。

図 2 Aは、シングルモ一ド光ファイバと図 1 Aに示された分散等化光ファイバとで構成される光伝送路の概略構成を示す図であり、図 2Bは、図 2 Aに示された光伝送路における当該分散等化光ファイバの光伝送路全体に対する長さの割合 (DE F比率）と当該分散等化光ファイバの実効断面積 A_eff との関係を示すグラフであり、図 2 Cは、図 2 Aに示された光伝送路における当該分散等化光ファィバの光伝送路全体に対する長さの割合（DEF比率）と当該分散等化光フアイバの非線形指数との関係を示すグラフであり、図 2Dは、図 2 Aに示された光伝送路における当該分散等化光フアイバの光伝送路全体に対する長さの割合（ D E F比率）と該光伝送路の伝送損失との関係を示すグラフである。

図 3は、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれそれ 0. 72%、 —0. 44%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 4は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれそれ 0. 8%、 —0. 44%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラヅドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 5は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれそれ 1. 6%、一 0. 44%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (二 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。

図 6は、外側クラヅドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側グ -ヅの比屈折率差△—をそれぞれ 1. 8%、一 0. 44%としたときの—、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 7は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ ⁺及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 0. 9%、 — 0. 2 0%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 8は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 0. 9%、 — 0. 60%としたときの、コア領域の外怪 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。

図 9は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ ⁺及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 0. 9%、 — 0. 44%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。

図 1 0Aは、この発明に係る分散等化光ファイバの第 2実施例の屈折率プロフアイルを示す図であり、図 1 0Bは、この発明に係る分散等化光ファイバの第 3 実施例の屈折率プロファイルを示す図である。

図 1 1 Aは、この発明に係る光伝送路の上流側に配置されるシングルモード光ファイバの第 1実施例における基本的な構造を示す断面図であり、図 1 1 Bは、図 1 1 Aに示されたシングルモード光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。

図 1 2は、被覆層の外径が異なる複数のサンプルについて、その実効断面積 A _{e f f} と直径 20 mmでの曲げ損失との関係を示すグラフである。

図 1 3Aは、ファイバ径が異なる複数のサンプルについて、その製造パラメ一夕を示す表であり、図 1 3 Bは、図 1 3 Aに示されたサンプルにいで領 IJ定れた、ファイバ径と直径 20mmでの曲げ損失の関係を示すグラフである。図 14は、この発明に係る分散等化光フアイノ^ シングルモード光ファ及び分散補償光ファイバそれそれについての、分散及び分散スロープを示すグラフである。

図 1 5 Aは、この発明に係る光伝送路の第 1実施例における構成を示す図であり、図 15 Bは、この発明に係る光伝送路の第 2実施例における構成を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明に係る分散等化光ファイバ、及びそれを含む光伝送路の各実施例を図 1A〜2D、図 3〜9、図 10A〜1 1 B、図 12、図 13A〜13B、図 14、及び図 15A〜15 Bを用いて説明する。なお、図面中の同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

まず、この発明に係る分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおける分散 D (単位： p sZnmZkm) 及び分散スロープ S (単位 ·· p sノ n m ²/ k m) が

- 83≤D≤- 18 … （2 )

0. 0050 xD≤S≤0. 0025 xD - (3)

の条件を満たしている。これにより、当該分散等化光ファイバと波長 1. 3 m 付近、具体的には 1. 25〃111以上1. 45〃m以下の範囲内に零分散波長を有するシングルモード光ファイバとで構成される光伝送路は、全体としてその分散及び分散スロープが共に略零になる。なお、局との接続において、当該分散等化光ファイバ及び上記シングルモード光ファイバの局側の端部に別のシングルモ一ド光フアイノ^ 例えば分散シフト光ファイバを接続してもよいため、該光伝送路の長さ、すなわち該光伝送路が設置される局間の距離を Lとするとき、当該分散等化光ファイバ及び上記シングルモード光ファイバの合計長 mは、 0 9-xLく m≤Lの条件を満たす。このとき、光伝送路の全長に対する当該分散等化光ファィバの長さの割合は 50%程度以下でよい。分散 Dは、より小さい（負数であつて絶対値が大きい）方が、光伝送路の全長に対する分散等化光ファイバの長さの割合を小さくする観点から好ましい。ただし、分散 Dが小さくなると、設計上、コァ領域の屈折率を大きくする必要があるため、伝送損失とともに非線形屈折率も大きくなる。このことから、分散 Dの下限は一 83 p s/nm/km程度とするのが好ましい。

また、この実施例に係る分散等化光ファイバの実効断面積は、 1 5〃m²以上、好ましくは 1 Ί〃m²以上、されに好ましくは 1 9〃m²以上である。このような構成により、波長 1. 5 5 zmにおける分散 D及び分散スロープ Sが上記 (2) 式及び（3) 式を満たし、かつ直径 20mmでの曲げ損失が 50 dB/m 以下、好ましくは 1 0 dB/m以下となる分散等化光ファイバが実現できる。なお、非線形光学現象の発生を抑制する観点から、当該分散等化光ファイバの実効断面積は大きい方が好ましい。より好ましい伝送特性を得るため、当該分散等化光ファイバの偏波モード分散は、波長 1. 5 5 mの光に対して、 0. 1 5 p s · km— ^1/2以下である。

図 1 Aは、この発明に係る分散等化光ファイバの第 1実施例における断面構造を示す図であり、図 1 Bは、図 1 Aに示された分散等化光ファイバの屈折率プロファイルを示す図である。

図 1 Aに示されたように、分散等化光ファイバ 1 00は、石英ガラス（silica glass) を主材料とする直径（ファイバ径） D A 1のシングルモード光ファイバであり、その外周には外径 D A 2の被覆層 1 30が設けられている。この第 1実施例に係る分散等化光ファイバ 100は、所定軸に沿って伸びた外径 2 aの領域であって、屈折率を有するコア領域 1 1 0と、該コア領域 1 1 0の外周に設けられたクラヅド領域 1 20とを備えている。クラッド領域 1 20は、コァ領域 1 1 0の外周に設けられた外径 2 bの領域であって該コア領域 1 ί CLよ- 低い屈折率 η₂を有する内側クラッド 1 2 1と、該内側クラッド 1 2 1の外周に設けられた領域であって該内側クラッド 1 2 1よりも高くかつコア領域よりも低い屈折率 n ₃を有する外側クラッド 1 2 2とを有する。

図 1 Bに示された屈折率プロファイル 1 5 0の横軸は、図 1 A中の線 Lに沿つた、コア領域 1 1 0の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図 1 Bの屈折率プロファイル 1 5 0において、領域 1 5 1はコア領域 1 1 0の線 L上の各部位における屈折率、領域 1 5 2は内側クラッド 1 2 1の線 L上の各部位における屈折率、領域 1 5 3は外側クラッド領域 1 2 2の線 L上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。

なお、このようなディプレストクラッド構造の屈折率プロファイル 1 5 0は、例えば、コァ領域 1 1 0に G e元素を添加し、内側クラッド 1 2 1に F元素を添加することにより実現できる。また、外側クラッド 1 2 2に対するコァ領域 1 1 0の比屈折率差△+、及び外側クラッド 1 2 2に対する内側クラッド 1 2 1の比屈折率差厶1ま、それぞれ以下のように定義される。

ここで、 η iはコァ領域 1 1 0の屈折率、 n ₂は内側クラッド 1 2 1の屈折率、 n ₃は外側クラッド 1 2 2の屈折率である。また、この明細書では、比屈折率差 △は百分率で表示されており、各定義式における各領域の屈折率は順不同である。したがって、 △が負の値の場合、対応する領域の屈折率は外側クラッド 1 2 2の屈折率よりも低いことを意味し、この明細書では Δ—で示される（Δが正の場合は△+で示される）。

次に、この発明に係る分散等化光ファイバにおける非線形光学効果の抑制効果と実効断面積との関係を、図 2 A〜図 2 Dを用いて説明する。まず、非線形性を定量的に表す指標として非線形指数は、以下の（4 ) 式のように、自己位相変調（SPM: Self- Phase Modulation) による変調度を光伝送線路全体積分-した値で定義される。 Αφ = (2πΙλ) iJ(N₂(Z)/A_eff (Ζ)) -P(Z)dz) χ k

= (2π/λ)·(Ν₂/Α_6]ϊ)-((1- β-^α")/α)-Ρ₀ xk ...(4)

ここで、 Lはファイバ長、人は入射光波長、 N ₂は非線形屈折率、 A_{e f f}は実効断面積、 P。は入射光パワー（出射端での光パワーが一定になるように決定される）である。また、係数 kは 50 kmの光伝送路をクラッドに F元素が添加されたシングルモ一ド光ファイバのみで構成されたときの非線形指数が 1になるように決定されている。また、強い光の下における媒質の屈折率 Nは、上述のように光強度によって変わる。したがって、この屈折率 Nに対する最低次の効果は、以下の（5) 式のように表される。

N = N₀ + N₂ · P/A_{ef f} … (5)

ここで、 N_Qは線形分極に対する屈折率、 N₂は 3次の非線形分極に対する非線形屈折率、 Pは光パワー、 A_{ef f}は実効断面積である。強い光の下では、媒質の屈折率 Nは通常の値 N。と光電場振幅 Eの 2乗に比例する増加分との和で与えられる。特に、第 2項の比例定数 N₂ (単位： m²/W) は 2次の非線形屈折率と呼ばれる。また、信号光パルスの歪は、非線形屈折率のうち主に 2次の非線形屈折率の影響を受けるので、この明細書において、非線形屈折率とは、主にこの 2次の非線形屈折率を意味する。

図 2 B〜図 2 Dは、図 2 Aに示されたように、信号光の伝搬方向から見て上流にシングルモード光ファイバ 200が配置され、下流に図 1 Bに示された屈折率プロファイルを有する分散等化光ファイバ 1 00が配置された光伝送路について、 D E F比率に対する非線形指数、実効断面積及び伝送損失それぞれの関係を示すグラフである。なお、シングルモード光ファイバ 200はコア 2 1 0とクラッド 2 20とを備え、コア 2 1 0とクラッド 2 2 0の屈折率に差を生じさせるため、該クラッド 2 2 0には F元素等が添加される場合がある。また、 D E it率]ま、図 2 Aに示されたようなシングルモード光ファイバ 200と分散等化光ファイバ 100とで構成された光伝送路の全長に対する該分散等化光ファイバ 100の長さの割合である。

図 2 Bにおいて、グラフ G 1 00は、 △一を一 0. 5%に固定して△ +を変化させたときの DEF比率と実効断面積との関係を示し、グラフ G 200は、 Δ一を一 0. 6%に固定して△ +を変化させたときの DE F比率と実効断面積との関係を示し、グラフ G 300は、 △一を一 0. 7 %に固定して△ +を変化させたときの DEF比率と実効断面積との関係を示している。また、図 2 Cにおいて、グラフ G 100は、 △一を— 0. 5 %に固定して△ +を変化させたときの D E F比率と非線形指数との関係を示し、グラフ G 200は、 △一を一 0. 6%に固定して△+を変化させたときの DEF比率と非線形指数との関係を示し、グラフ G3 00は、 △一を一 0. 7%に固定して△ +を変化させたときの DE F比率と非線形指数との関係を示している。さらに、図 2 Dにおいて、グラフ G 100は、 △ 一を一 0. 5 %に固定して△+を変化させたときの D E F比率と伝送損失との関係を示し、グラフ G 200は、 △—を一 0. 6 %に固定して△+を変化させたときの D E F比率と伝送損失との関係を示し、グラフ G 300は、 △一を一 0.

7%に固定して△+を変化させたときの DE F比率と伝送損失との関係を示している。なお、図 2 B〜図 2 Dの何れにおいても、各グラフ G 100、 G 200、 G 300上の点 P 1は△ +が 1. 6%のときの値、卩 2は八+が 1. 4%のときの値、卩 3は厶+が1. 2%のときの値、卩 4は厶+が 1. 0%のときの値をそれそれ示している。また、図 2 C中に示された P 5は、 △ +が 1. 8%、 △一が一 0. 44%のときの DEF比率及び非線形指数の関係を示し、図 2D中に示された P 5は、 △ +が 1. 8%、 △一が— 0. 44 %のときの D E F比率及び伝送損失の関係を示している。

図 2 Bから分かるように、 D E F比率が大きくなると実効断面積 A _{e f f}は単調に増加する。一方、図 2 C及び図 2 Dから分かるように、 DE F—比亨が² 〜 40%の間で非線形指数及び伝送損失は、いずれも極小値を取る。このことから、非線形指数が小さくなるよう設計する場合には、実効断面積 A_{ef f}は 1 5 /m² 以上、好ましくは 1 7 /m²以上、さらに好ましくは 1 9 /m²以上である必要がある。

次に、発明者らは、図 1 Bに示された屈折率プロファイル 150において、外側クラッド 1 22の屈折率 n ₃を基準としたコア領域 1 10の比屈折率差△+、内側クラッド 1 2 1の比屈折率差△一、コア領域 1 10の外径 2 a、及び内側クラヅド 12 1の外径 2 bに対するコア領域 1 10の外径 2 aの比 Ra (=2 a/ 2 b) それぞれを種々変化させたサンプルを用意し、これら各サンプルの分散 D 及び分散スロープ Sを計算により求めた。図 3〜図 9には、その計算結果の一例が示されている。

図 3〜図 9は、それそれコア領域 1 10の外径 2 a及び R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示す図である。図 3は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差 Δ をそれそれ 0. 72%、一 0. 44 %としたときの、コァ領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 4は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 0. 8%、一0. 44%としたときの、コア領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 5は、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 1. 6%、 — 0. 44%としたときの、コァ領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (=2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 6は、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれそ 8— 、 — 0. 44%としたときの、コァ領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 7は、外側クラッドに対するコァ領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれぞれ 0. 9 %、 — 0. 2 0%としたときの、コァ領域の外 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコア領域の外径 2 aの比 Ra (= 2 a/2 b ) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 8は、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差をそれぞれ 0. 9 %、一 0. 60% としたときの、コァ領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。図 9は、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△ +及び内側クラッドの比屈折率差△—をそれそれ 0. 9%、 — 0. 44%としたときの、コァ領域の外径 2 a及び内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径 2 aの比 R a (= 2 a/2 b) の各値に対する分散 D及び分散スロープ Sを示すグラフである。これらの図には、実効断面積 A_{ef f}及び直径 20 mmでの曲げ損失 5 0 dBZmを指示する等高線も示されている。また、上記（2) 式及び (3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲が破線で示されている。これらの図から分かるように、外側クラッド 1 22に対する内側クラッド 1 2 1の比屈折率差△—がー 0. 44%に固定され、外側クラッド 1 2 2に対するコァ領域 1 1 0の比屈折率差厶 +が 0. 72%であるとき（図 3) 、上記（2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうち僅かな領域において、曲げ損失が 50 dBZm以下となる。

一方、 △— =— () · 44%かつ△ + = (). 8%であるとき（図 4) には、上記 (2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうちの一部領域（図 4中のハッチング領域）において、実効断面積 A_{e f f}が 1 5〃m²以上かつ曲げ損失が 50 dBZm以下となる。当該一部領域内に設定され！) め-の件は、例えば、 Ra= 0. 63かつ 2 a = 5. 67 mのとき、 Ra= 0. 60かつ 2 a二 5. 64〃mめとき等である。

また、厶—二— 0. 44%かつ Δ + = 1. 6%であるとき（図 5) にも、上記 (2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうちの一部領域（図 5中のハッチング領域）において、実効断面積 A_effが 15 zm²以上かつ曲げ損失が 5 O dB/m以下となる。当該一部領域内に設定されるための条件は、例えば、 Ra=0. 45かつ 2 a=3. 46〃mのとき等である。

Δ"=- 0. 44%かつ Δ + = 1. 8%であるとき（図 6) は、上記（2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうちの一部領域（図 6 中のハッチング領域）において、実効断面積 A_effが 15〃m²以上かつ曲げ損失が 50 dB/m以下となる。当該一部領域内に設定されるための条件は、例えば、 Ra=0. 40かっ2 =3. 2 1〃mのとき等である。

外側クラヅド 122に対するコア領域 1 1 0の比屈折率差△+が 0. 9%に固定され、外側クラッド 122に対する内側クラッド 12 1の比屈折率差△—がー 0. 60%〜ー 0. 20%であるとき（図 7〜図 9) には、上記（2) 式及び (3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうちの一部領域（各図中のハッチング領域）において、実効断面積が 1 5 /m²以上かつ曲げ損失が 50 d B/m以下となる。しかし、その領域の位置や大きさは、外側クラッド 122に対する内側クラッド 1 2 1の比屈折率差△—に大きく影響されることはない。なお、当該一部領域内に設定されるための条件は、例えば、 Δ + =0. 9%かつ△ — =— 0. 20 %のケース（図 7) では、 Ra = 0. 25かつ 2 a = 4. 40〃 mのとき等である。 Δ + =0. 9%かつ△— =— () . 60%のケース（図 8) では、 Ra=0. 65かつ 2 a = 5. 72〃mのとき等である。また、例えば、 △ ⁺ = 0. 9%かつ Δ—二 — 0. 44%のケース（図 9) では、 Ra= 0. 55かつ 2 a=5. 28〃mのとき、 Ra=0. 60かつ 2 a = 5. 16 /mのとき等である。 - 一 -，以上の計算例に加えて、さらに外側クラッド 122に対するコア領域 1 10の比屈折率差△+及び外側クラッド 1 2 2に対する内側クラッド 1 2 1の比屈折率差 Δ—を種々変更した計算では、分散 D及び分散スロープ Sが上記（2) 式及び (3) 式を満たす範囲内において、 Δ+が 0. 72%以上 1. 6%以下であれば、実効断面積が 1 7〃m²以上となり、直径 2 0mmでの曲げ損失が 50 dB/m 以下となることが判った。さらには、 Δ+が 0. 72%以上1. 8 %以下であれば、実効断面積が 1 5〃m²以上となり、直径 20 mmでの曲げ損失が 5 O dB /m以下となることが判った。

なお、図 5、図 6及び図 9は、上述のように、コア領域 1 1 0の外径 2 a及び R a (=2 a/2 b) に対する分散 D及び分散スロープ Sを示す図であり、図 5 は Δ + = 1. 6%かつ Δ— =— 0. 44%のケース、図 6は Δ + = 1. 8%かつ△ 一 =— 0. 44%のケース、図 9は△ + = (). 9%かつ Δ— =— 0. 44%のケースである。これらの図には、実効断面積 A_{ef f}及び直径 20mmでの曲げ損失 5 0 d BZmの各等高線に加えて、直径 20 mmでの曲げ損失 1 0 d B^mの等高線も示されている。また、上記（2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲が破線で示されている。

これらの図から分かるように、 △—が一 0. 44 %に固定され、 △+が 0. 9 %、 1. 6 %、 1. 8 %であるケース（図 5、図 6及び図 9 ) では、上記 (2) 式及び（3) 式を満たす分散 D及び分散スロープ Sの範囲のうちの一部領域（各図中のハッチング領域）において、実効断面積が 1 5〃m²以上かつ曲げ損失が 1 0 dB/m以下となる。当該一部領域内に設定されるための条件は、例えば、 Δ + = 1 · 6%かつ△— =— () . 44%であるケース（図 5) は、 Ra二 0. 45かつ 2 a= 3. 46〃mのとき等であり、 Δ + = 1. 8%かつ一 0. 44%であるケース（図 6) は、 Ra= 0. 40かつ 2 a= 3. 2 1〃mのとき等であり、 Δ + = 0· 9%かつ△— =— 0. 44%であるケース（図 9) は、 R a= 0. 60かつ 2 a=5. 43〃mのとき等である。 —： - 一また、 △+及び△—の設定を種々変更した計算では、分散 D及-び分散スロープ Sが上記（2) 式及び（3) 式を満たす範囲内において、 △ +が 0. 9%以上かつ 1. 6%以下であれば、実効断面積が 17〃m²以上かつ直径 20mmでの曲げ損失が 10 dB/m以下となる。また、厶⁺が0. 9%以上かっ 1. 8%以下であれば、実効断面積が 15〃m²以上かつ直径 20 mmでの曲げ損失が 10 d B/m以下となる。したがって、 △ +を係る範囲に設定することにより、直径 2 0mmでの曲げ損失が 10 dB/m以下となり好ましい。

以上の説明は、この発明に係る分散等化光ファイバの第 1実施例として、図 1 Bに示された屈折率プロファイル 150を有する分散等化光ファイバに言及していたが、この発明に係る分散等化光ファイバの屈折率プロファイルは、図 1 Bに示された屈折率プロファイルに限られるものではない。例えば、クラッド領域 1 20において、内側クラッド 12 1と外側クラッド 122との間に 1又は 2以上の中間クラッドを備えてもよい。図 10八及び図108は、それぞれ、この発明に係る分散等化光ファィバの第 2及び第 3実施例の屈折率プロファイルを示している。図 1 OAに示された第 2実施例の屈折率プロファイル 250は、ディプレストクラッド構造を備えており、この屈折率プロファイル 250を有する分散等化光ファイバでは、図 1 Aの断面構造を参照して説明すると、外側クラッド 12 2よりも高くかつコア領域 1 10よりも低い屈折率を有する中間クラッドが内側クラヅド 12 1の外周に直接接するように設けられている。また、図 10Bに示された第 3実施例の屈折率プロファイル 350は、ディプレストクラヅド構造を備えており、この屈折率プロファイル 350を有する分散等化光ファイバでは、外側クラッド 122と略同じ屈折率を有する中間クラッドが、内側クラッド 12 1と第 2実施例における中間クラッドとの間にさらに設けられている。

図 1 OAに示された屈折率プロファイル 250の横軸は、図 1 A中の線 Lに沿つた、コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。図 1 Aを参照して説明すると、図 1 OAの屈折率プロファイル 250( お ά、-て、領域 25 1はコア領域 1 10の線 L上の各部位における屈折率、領域 252は内側クラッド 1 2 1の線 L上の各部における屈折率、領域 253は内側クラッド 1 2 1と外側クラッド領域との間に設けられた中間クラッドの線 L上の各部位における屈折率、領域 254は外側クラッド領域 122の線 L上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。

したがって、このようなディプレストクラッド構造の屈折率プロファイル 25

0を有する第 2実施例に係る分散等化光ファイバは、屈折率 _{η ι}を有する外径 2 aのコア領域と、該コア領域の外周に設けられた領域であって、屈折率 n₂ (< を有する外径 2 bの内側クラッドと、内側クラッドの外周に設けられた領域であって、屈折率 n₄ (く >n₂) を有する外径 2 dの中間クラヅドと、中間クラッドの外周に設けられた領域であって、屈折率 n₃ (く n₄、 >n₂) を有する外径（ファイバ径に相当） DA 1の外側クラッドとを備えている。なお、この第 2実施例の分散等化光ファィバも外側クラッドの外周には被覆層が設けられる。

例えば、この第 2実施例に係る分散等化光ファイバにおいて、 2 a = 4. 98 m、 2 a/2 b = 0. 52、 2 b/2 d = 0. 27、 Δ 1. 0%、 △一二 — 0. 3%、 Δ₂ + = 0. 07%のとき、波長 1. 55 /mにおいて、その分散は一 27 p s/nmZkm、分散スロープは一 0. 1 p s /nm²/k mであり、上記（2) 式及び（3) 式は満たされている。また、波長 1. 55〃mにおいて、直径 20 mmでの曲げ損失は 0. 4 1 dB/m、実効断面積は 25. 94 im² である。

さらに、図 10 Bに示された屈折率プロファイル 350の横軸は、図 1A中の線 Lに沿った、コア領域 1 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。この第 3実施例についても図 1 Aを参照して説明すると、図 10Bの屈折率プロファイル 350において、領域 35 1はコア領域 1 10の線 L上の各部位における屈折率、領域 352は内側クラッド 12 1の線 L上の各部に -おけ- ¾屈折率、領域 353は内側クラヅド 12 1と外側クラッド 1 22との間に設けられた第 1中間クラッドの線 L上の各部位における屈折率、領域 354は第 1中間クラッドと外側クラッド 122との間に設けられた第 2中間クラッドの線 L上の各部位における屈折率、領域 355は外側クラッド領域 1 22の線 L上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。

したがって、このようなディプレストクラッド構造の屈折率プロファイル 35

0を有する第 3実施例に係る分散等化光ファイバは、屈折率 _{η ι}を有する外径 2 aのコア領域と、該コア領域の外周に設けられた領域であって、屈折率 n₂ (< n J ) を有する外径 2 bの内側クラッドと、内側クラッドの外周に設けられた領域であって、屈折率 n₃ (く nい >n₂) を有する外径 2 cの第 1中間クラッドと、第 1中間クラッドの外周に設けられた領域であって、屈折率 n₄ (<n₁ >n₃) を有する第 2中間クラッドと、第 2中間クラッドの外周に設けられた領域であって、屈折率 n₃を有する外径（ファイバ径に相当） D A 1の外側クラッドとを備えている。なお、この第 3実施例の分散等化光ファイバも外側クラッドの外周には被覆層が設けられる。

例えば、この第 3実施例に係る分散等化光ファイバにおいて、 2 a=5. 04 /m、 2 a/2 b = 0. 52、 2 b/2 c = 0. 675、 2 c/2 d = 0. 40、 Δ ! ⁺ = 1. 0%、 △— =—()· 3%、厶 ₂ + =0. 07%のとき、波長 1. 55〃 mにおいて、その分散は— 22 p s/nm/km、分散スロープは一 0. 08 p s/nm²/kmであり、上記（2) 式及び（3) 式が満たされている。また、波長 1. 55〃mにおいて、直径 20 mmでの曲げ損失は 0. 2 1 dB/m、実効断面積は 24. 63〃m²である。

図 1 Bに示された基本的な屈折率プロファイル 150の場合、分散 D及び分散スロープ Sについて（2) 式及び（3) 式を満たした状態で実効断面積を 25〃 m²付近でかつ 20 mmでの曲げ損失を 1 d B/m以下にすることはできない。しかしながら、図 1 OA及び図 10Bに示されたような、 1又は 2以上 ΐり-中 ¾クラッドを有する屈折率プロファイル 250、 350であれば、上述したように実現可能である。このように、図 1 Bに示された屈折率プロファイル 1 50の場合よりも、図 1 OA及び図 10Bに示されたしたようなディプレストクラッド構造を有する屈折率プロファイル 250、 350であれば、曲げ損失をより低減できる点で好ましい。

一方、上流に配置された 1. 25〃m〜 l . 45〃mの範囲内に零分散波長を有するシングルモード光ファイバの実施例を示す。

図 1 1Aは、この発明に係る光伝送路のシングルモード光ファイバの第 1実施例の断面構造を示す図であり、図 1 1 Bは、図 1 1 Aに示された第 4実施例に係る分散等化光ファイバの屈折率プロファイルである。

図 1 1 Aに示されたように、この第 1実施例に係るシングルモード光ファイバ

500は、石英ガラス（silica glass) を主材料とする直径（ファイバ径） DA 1のシングルモード光ファイバであり、その外周には外径 D A 2の被覆層 530 が設けられている。この第 1実施例に係るシングルモード光ファイバ 500は、所定軸に沿って伸びた外径 2 aの領域であって、屈折率を有するコア領域 5 10と、該コア領域 5 10の外周に設けられた領域であって、該コア領域 510 よりも低い屈折率 η₂を有するクラッド領域 520とを備えている。

図 1 1 Βに示された屈折率プロファイル 550の横軸は、図 1 1 Α中の線に沿った、コア領域 5 10の中心軸に対して垂直な断面上の各部位に相当している。したがって、図 1 1 Bの屈折率プロファイル 550において、領域 551はコア領域 5 10の線 L上の各部位における屈折率、領域 552はクラッド領域 520 の線 L上の各部位における屈折率をそれぞれ示している。

コア領域の外径 2 aを 6. 4〃mとし、クラッド領域 52に対するコア領域の比屈折率差△+ ( = (ri!-n /n₂) を 0· 35%としたとき、当該第 1実施例に係る光ファイバは、 1346 nmの零分散波長を有するとともに、波長 1. 55 /mの光に対して以下のような諸特性を有する。なお、当該第実施例]こ係るシングルモード光ファイバの実効カツトオフ波長は、 1 1 62 nmであった。分散 ( s /nm/km) : 1 1. 64

分散スロープ（p s/nm²/km) : 0. 0689

モードフィールド径 MFD (jum) : 8. 46

実効断面積 A_{ef f} (urn²) : 54. 1

直径 20mmでの曲げ損失（dB/m) : 0. 77

なお、上述の図 2 B〜図 2 Dからも分かるように、ディプレストクラッド構造を有する光ファイバにおいて、その伝送損失を分散シフト光ファイバと同程度 (0. 2 1 O dB/km) 以下にするためには、外側クラッドに対する内側クラッドの比屈折率差△—がー 0. 5%のとき、その実効断面積 A_{ef f}が 1 9 m²以上である必要がある。すなわち、図 2 D中のグラフ G 1 0 0 (△— =— () .

5%) において、伝送損失を 0. 2 1 0 dB/km以下にするためには、 DE F 比率は 45 %以上であるのが好ましい。一方、図 2 B中のグラフ G 1 00から、 DE F比率が 4 5 %以上となる範囲においてその実効断面積 A_{ef f}は 1 9〃m² 以上となる。

この発明に係る分散等化光ファイバの第 4実施例は、図 1 Aに示された断面構造と同様の断面構造を有するとともに、図 1 Bに示された屈折率プロファイルと同様の屈折率プロファイルを有する。ただし、この第 4実施例に係る分散等化光ファイバは、屈折率 riiを有する外径 4. 6 mのコアと、該コアの外周に設けられかつ屈折率 η₂ ( η , ) を有する外径 8. 7〃.mの内側クラヅドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ屈折率 n₃ (>n₂) を有する外側クラッドからなるディプレストクラッド構造を有する。なお、当該第 4実施例に係る分散等化光ファイバは、外側クラッドに対するコァの比屈折率差 Δ ⁺を 1. 2 %、外側クラッドに対する内側クラッドの比屈折率差 Δ を一 0. 5%とするとき、波長 1. 55〃mの光に対して以下のような諸特性を有する。

分散（p s/nm/km) : - 2 6. 9 — 一一分散スロープ（p sZnm²/km) ： - 0. 077 モードフィールド径 MFD ( zm) : 5. 0

実効断面積 A_{ef f} (urn²) : 1 9. 1

直径 20 mmでの曲げ損失（dB/m) ： 0. 8

次に、コアと、該コアの外周に設けられたクラッドと、該クラッドの外周に設けられた被覆層とからなる、図 1 1 Aに示されたような単純構造の光ファイバの場合、曲げ損失の 1つであるマイクロベンドロスの増加量ひは、以下の（6) 式によって与えられる。

α =( 1/Δ³) · (a⁴/b⁴) · ( 1/D²) · (Ep²/E_F ²) … （6) ここで、 △はコアとクラッドとの比屈折率差、 aはコアの外径、 bはクラヅドの外径、 Dは被覆層の外径、 E_Pは被覆層材料（プラスティヅク）のヤング率、 E _Fはフアイバ材料のャング率である。

上記（6) 式から分かるように、被覆層の外径の増加がマイクロベンドロスの低減に寄与する。図 1 2は、被覆層の外径が異なる光ファイバについて、実効断面積と曲げ損失との関係を示すグラフであり、 G400は、ファイバ径 1 25 mのシングルモード光ファイバの外周に外径 400〃mの被覆層が設けられたサンプル、 G 500は、ファイバ径 1 2 5 zmのシングルモード光ファイバの外周に外径 250〃mの被覆層が設けられたサンプルの測定結果である。このグラフから、被覆層の外径は 235〃π！〜 4 1 5 zmとすることで、十分な柔軟性を確保しながら曲げ損失を所望の値以下に低減させることができる。

一方、曲げ損失は、上述のように被覆層外径の調節の他、ファイバ径を大きくすることによつても低減できる。図 1 3 Aは、波長 1. 55〃mの光に対する諸特性として、モードフィールド径 MFD (jum) 、実効断面積 A_{ef f} (jum²) 、波長分散 D (p s/nm/km) 、カットオフ波長； l_c (urn) が略等しい 4つのサンプルの製造パラメ一夕を示す表である。なお、用意されたサンプル 1のフアイバ径は 1 2 5. 1〃m、サンプル 2のファイバ径は 1 39. 8 m -ザ-ジブル 3のファイバ径は 1 50. 4 m、サンプル 4のファイバ径は 1 60. 2 j m である。図 13 Bは、図 13 Aに示されたサンプル 1〜4について、それらファィバ径と曲げ損失との関係を示すグラフである。図 13 Bから分かるように、フアイバ径が大きくなるほど、曲げ損失は低減する。ただし、十分な柔軟性を確保するためには、ファイバ径の上限は 200〃m以下であるのが好ましい。また、上述の被覆層外径の調節とこのファイバ径の調節は、択一的に行ってもよいが、組み合わせて行うことも可能である。したがって、被覆層の外径を大きくすれば、逆にフアイバ径が小さくなつても所望の低減効果を得ることも可能となるため、このように被覆層の外径を大きくする場合であれば、ファイバ径は 1 1 以上でよい。

さらに、図 14は、この発明に係る分散等化光ファイバ、 1. 3 /m波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光フアイバ、分散補償光ファィバそれぞれについて、分散及び分散スロープの関係の一例を示す図である。図中において、 DEFで示された範囲は、この発明に係る分散等化光ファイバの分散及び分散スロープの範囲を示す。 SMFで示された点は、 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバの分散及び分散スロープの関係を示す。 Zで示された点は、 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有するとともに、石英ガラスを主材料とするクラッドに F元素が添加されたシングルモ一ド光ファイバの分散及び分散スロープの関係を示す。 P— DCFは、波長 1. 5 において正の分散スロープを有する分散補償光ファイバの分散及び分散ス口一プの関係の一例である。また、 N— DCFは、波長 1. 55 zmにおいて負の分散スロープを有する分散補償光ファイバの分散及び分散スロープの関係の一例である。

なお、波長 1. 55〃mにおいて正の分散スロープを有する分散補償光フアイ ) (P-D CF) は、例えば、外径 2〃 mのコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域を備え、純シリカの屈折率を基準としたコア領域の比屈折率差及びクラッド領域の比屈折率差が、それぞれ 2 %、 — 0. 35 %であ-る： - 方、波長 1. 55〃mにおいて負の分散スロープを有する分散補償光ファイバ (N-DCF) は、例えば、図 1 Aに示された構造を備え、内側クラッドの外径 2 bに対するコァ領域の外径が 2 aの比 R a (=2 a/2 b) が 0. 35、外側クラッドに対するコア領域の比屈折率差△ +が及び内側クラッドの比屈折率差△ —が、それぞれ 2. 5%、 -0. 44%である。さらに、この図に示された分散等化光ファイバ（DEF) は、図 1 Aに示された構造を有し、外側クラヅドに対するコア領域の比屈折率差△+及び内側クラッドの比屈折率差△—が、それぞれ 1. 2%、一 0. 44%である。

図 14に示されたように、この実施例に係る分散等化光ファイバ（DEF) は、シングルモード光ファイバ（SMF、 Z) 及び分散補償光ファイバ（P— DCF、 N-DCF) それぞれと比べて、その分散及び分散スロープの範囲が全く異なる。一方、当該分散等化光ファイバ（DEF) は、波長 1. 55 zmにおいて負の分散スロープを有する分散補償光ファイバ（N— DCF) と比べると、その分散及び分散スロープの双方が負である点では共通するものの、やはり該分散及び分散スロープの範囲が全く異なる。また、当該分散等化光ファイバ（DEF) は、シングルモード光ファイバ（SMF、 Z) と比べると、その分散及び分散スロープそれそれの符号が逆であり、分散 Dと分散スロープ Sとの比（S/D) が同程度である。

次に、この発明に係る光伝送路の各実施例について図 15 A及び図 15 Bを用いて説明する。図 15Aは、第 1実施例に係る光伝送路の構成を示す図である。この第 1実施例に係る光伝送路は、局 1と局 2との間に敷設され、 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有する標準的なシングルモード光ファイバ 3と、該シングルモード光ファイバ 3と光学的に接続された、例えば図 1 A〜 1 Bや図 10 A〜 1 1 Bに示された構造を有する分散等化光ファイバ 4とを備える。なお、上記局 1、局 2は、送信局、中継局、及び受信局のいずれかである。また、当該伝送路を伝搬する信号光は、局 1から送出され、シングルモード光ファイバ 3 分散"^ ί匕光ファイバ 4を順次通過して局 2に到達する。すなわち、シングルモード光フアイバ 3は、信号光の伝搬方向から見て、分散等化光ファイバ 4の上流側に配置されている。加えて、シングルモード光ファイバ 3及び分散等化光ファイバ 4それそれは、必ずしも 1本のファイバで構成（接続点を有さない）される必要はなく、複数本が光学的に接続された構成であってもよい。図 1 5 Bは、第 2実施例に係る光伝送路の構成を示す図であり、この図に示されたように、シングルモード光ファイバ 3が、複数のシングルモード光ファイバ 3— 〜 3—₃で構成され、分散等化光ファィバが、複数の分散等化光ファィバ 4— 〜 4 _ ₃で構成されることも可能である。

図 1 5 Aに示されたように、光伝送路の全長を L (km) 、そのうち分散等化光ファイバ 4が占める割合を: f とする。すなわち、シングルモード光ファイバ 3 の長さを（ 1一 f ) L、分散等化光ファイバ 4の長さを: · Lとする。また、波長 1. 5 5〃mにおけるシングルモード光ファイバ 3の分散を D。 (p s/nm /km) 、分散スロープを S。（p s/nm²/km) とする。波長 1. 5 5〃 mにおける分散等化光ファイバ 4の分散を D i (p s/nm/km) 、分散スロープを S i (p s/nm²/km) とする。

このとき、波長 1. 5 5〃mにおいて光伝送路全体の分散 TD (p s/nm) 及び分散スロープ T S (p s/nm²) は、それそれ

TD = D₀-( 1 -f )-L + D!- f -L … （7 )

T S = S₀-( 1 -f )-L + S,-f -L … （8)

である。一方、上述のように、波長 1. 5 5〃mにおいて、分散等化光ファイバ 4の分散 D, と分散スロープとの比（S!/DJ は、シングルモード光フアイバ 3の分散 D。と分散スロープ S。との比（S。/DQ) と同程度であるから、近似式として、

D k-DQ … （9 )

S k'Sa … （ 10) ' -:— なる比例関係式が成り立つ。そして、上記（9) 式を上記（7) 式に代入し、上記（ 1 0) 式を（8) 式に代入すると、

TD={( 1 -f ) + k-f }-D₀-L … （ 1 1)

TS={( 1 -f ) + k-f }-S₀-L … (12)

が得られる。これらの式から解るように、

k = -( 1 -f )/f … ( 13)

であれば、波長 1. 55 zmにおいて光伝送路全体の分散 TD及び分散スロープ T Sの双方が略零となる。

ところで、上述された各光ファイバの分散及び分散スロープそれそれから、 k ( = D_t/D。二 Sl/S。）の値は、大凡 k≤— 1である。したがって、光伝送路の全長 Lのうちで分散等化光ファイバ 4が占める割合 fが 50%程度以下で、分散 D ,及び分散スロープ S ,に関して適切に設計された分散等化光ファイバ 4を用いることにより、波長 1. 55 zmにおける光伝送路全体の分散 TD及び分散スロープ T Sの双方を略零とすることができる。

また、この実施例に係る光伝送路では、上流側にシングルモード光ファイバ 3 配置され、下流側に分散等化光ファイバ 4が配置されている。このように局 1から送出された信号光は、先ずシングルモ一ド光ファイバ 3を伝搬してある程度の減衰した後に、分散等化光ファイバ 4に入射するので、分散等化光ファイバ 4の実効断面積は必ずしも大きくはないものの 1 5〃m²、好ましくは 17〃m²以上、さらに好ましくは 19〃m²以上である。分散等化光ファイバ 4を伝搬する信号光の光パワーは、局 1から送出された当初の光パワーと比べて小さくなつているので、分散等化光ファイバ 4における非線形光学現象の発生は抑制される。また、この実施例に係る光伝送路を構成するシングルモード光ファイバ 3及び分散等化光ファイバ 4それぞれは何れも、従来の技術の欄で述べた分散フラット光ファイバと比べて分散が大きいので、この点でも非線形光学現象 (^発生 _が制される。特に、シングルモード光ファイバ 3は、波長 1. 55 mの光に対してその伝送損失が 3. 3 dB以上となる長さであるのが好ましい。この場合には、局 1から送出される信号光の光パワーがシングルモード光ファイバ 3で非線形光学現象が生じない程度、あるいは仮に生じたとしても問題にならない程度であれば、分散等化光ファイバ 4でも非線形光学現象の発生は充分に抑制される。すなわち、シングルモード光ファイバ 3の実効断面積 A _SMF、分散等化光ファィバ 4の実効断面積 A_DEF、シングルモ一ド光ファイバ 3の入射端における光パワーを P_SMF 分散等化光ファイバ 4の入射端における光パヮ一を P_DEFとすると、シングルモ —ド光ファイバ 3の入射端付近における非線形性が分散等化光ファイノ 4の入射端付近における非線形性より大きくなるための条件は、

となる。この式より、シングルモード光ファイバ 3の伝送損失レベル L o s sが Loss=— 10 -log(P_DEF/P _SMK)

10-log(A_DEF/A_SMK) (15)

であって、シングルモード光ファイバ 3で非線形光学現象が生じない程度であれば、分散等化光ファィバ 4でも非線形光学現象の発生は十分に抑制されることになる。この式において、シングルモード光ファイバ 3の波長 1. 55 mの光に対する実効断面積 A_SMFを 80 m²とし、分散等化光ファイバ 4の波長 1. 5 5 mの光に対する実効断面積 A_DEFを、直径 2 Ommでの曲げ損失が 50 dB /m以下となる 37 m²とすると、シングルモード光ファイバ 3の波長 1. 5 5 mの光に対する伝送損失 Lo s sは 3. 3 dB以上となる。なお、より好ましくは、分散等化光ファイバ 4の実効断面積 A_DEFを直径 20 mmでの曲げ損失が 1 0 dB/m以下となる 30 zm²とすると、シングルモード光ファイバ 3の伝送損失 Lo s sは 4. 3 dB以上となる。

なお、当該分散等化光ファイバの波長 1. 55 における分散一 83— p s

/nm/km以上一 1 8 p s/nm/km以下であること、またシングルモード光ファイバの波長 1. 55 zmにおける分散が 1 7 p s/nm/kmであることから、当該分散等化光ファイバの長さとシングルモード光ファイバの長さとの比は、 4. 9 ： 1〜5 ： 1程度になる。このことから、このような光伝送路を海底ケ一ブルにおける各中継器間の伝送路として適用する場合、該海底ケーブル 1スパン（中継器間隔）が一般に 50km程度であることを考慮すると、上記シングルモード光ファイバの長さは、 42 km以下である必要がある。また、図 2B〜図 2 Dより、伝送損失と非線形性（図 2 Cの非線形指数で示される）とのバランスを考慮すると、外側クラッドに対する内側クラッドの比屈折率差△一は一 0. 6%~-0. 7%程度であるのがよい。このうち Δ— =— 0. 7%の分散等化光ファイバでは、 DE F比率が約 27%のときに実効断面積 A_{ef f}≥ 1 5〃m²となり、非線形性が最小となる（図 2 B及び図 2 C中のグラフ G 300参照）。さらに、 DEF比率を 27%よりも小さくすると（シングルモード光ファイバの占有率を大きくすると）、逆に伝送損失及び非線形性はともに増大していくため、伝送品質が十分に確保できなくなる。これらのことから、シングルモード光ファィバの光伝送路中に占める長さの割合は、 73%程度が上限である。特に、上記海底ケーブルにおける中継器間（50km程度）の伝送路として上述の構造を有する光伝送路が適用される場合、該シングルモード光ファイバの長さは、 36. 5 km以下となる。したがって、このシングルモード光ファイバの伝送損失を 0. 195 dB/km (コアに G e元素が添加された光ファイバの場合）とすると、該シングルモード光ファイバの伝送損失の上限は 7. l dB以下であるのが好ましレ、。

一方、上記シングルモード光ファイバ 3としては、 1. 3〃m波長帯に零分散波長を有するとともに石英ガラスを主材料とするクラッドに F元素が添加されたシングルモード光ファイバ（コアは純シリカ）であってもよい。このタイプのシングルモード光ファイバ 3は、波長 1. 55〃mにおいて、分散が 19^p n m/km程度であり、分散スロープが 0. 06 p s/nm²/km程度である。この場合も、分散及び分散スロープ S!に関して適切に設計された分散等化光ファイバ 4が適用されることにより、波長 1. 55〃mの光に対して光伝送路全体の分散 D及び分散スロープ Sの双方を略零とすることができる。

クラッドに F元素が添加されたシングルモード光ファイバの適用には、以下のような利点がある。すなわち、標準的なシングルモード光ファイバと比べて分散値が 19 p s/nm/km程度と大きいので非線形光学現象が発生しにくい。また、コァ領域が純シリカあるいは極微量 G e元素が添加されたシリカであることから、レイリー散乱が少なく損失が小さい。標準的なシングルモード光ファイバと比べてモードフィ一ルド径 MFDも小さく、よりモ一ドフィールド径が小さい分散等化光ファイバ 4とのモードフィールド径の差が小さいので、分散等化光フアイバ 4との接続損失が小さい（モードミスマッチによる伝送損失が小さい）。また、クラッドに F元素が添加されたシングルモード光ファイバ 3は、実効断面積が 75 /m²程度であるので、波長 1. 55〃mの光に対する伝送損失が 3. 0 dB以上となる長さであるのが好ましい。この場合にも、局 1から送出される信号光の光パワーがシングルモード光ファイバ 3で非線形光学現象が生じない程度、あるいは仮に非線形光学現象が生じたとしても問題にならない程度であれば、分散等化光ファイバ 4でも非線形光学現象の発生は十分に抑制される。なお、より好ましくは、分散等化光ファイバ 4の実効断面積 A_DEFが、直径 20mmでの曲げ損失を 10 dB/m以下にする 30 m²であれば、シングルモード光ファィバ 3の波長 1. 55 zmの光に対する伝送損失 L o s sは 4. O dB以上となる。

クラヅドに F添加されたシングルモード光ファイバも、 1スパンが 50 km程度の海底ケーブルへの当該光伝送路の適用を考慮すると、その長さは 42 km以下である必要がある。また、非線形光学現象を効果的に抑制するため、光伝送路中におけるシングルモード光ファイバの長さの割合を 73%程度（3- β Γ 5 k m) を上限とし、該 F添加シングルモード光ファイバの伝送損失を 0. 175 d B Zk mとすると、該 F添加シングルモード光ファイバの伝送損失は 6 . 4 d B 以下であるのが好ましい。

1 . 3 / m波長帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバ 3としては、上述したように、コア及びクラッドがシリカを主材料として構成され、該コアに G e元素が添加された標準的な光ファイバや、コア及びクラッドがシリカを主材料として構成され、該クラッドに F元素が添加された光ファイバが代表的である。これらシングルモード光ファイバ 3の分散及び分散スロープそれぞれは、上述した値が代表値であるものの、その値の付近でばらつきを有する。しかし、シングルモード光ファイバ 3の分散及び分散スロープそれぞれの値がばらっきを有するとしても、この発明に係る分散等化光ファイバ 4の分散が上記（2 ) 式で表される範囲にあり、分散スロープが上記（3 ) 式で表される範囲にあれば、シングルモード光ファイバ 3の長さと分散等化光フアイバ 4の長さとの比を適切に設定することにより、光伝送路全体の分散及び分散スロープの双方を略零とすることができる。

この発明は、上述の実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、分散等化光ファイバの具体的な設計は、上記各実施例に限られず（2 ) 式及び（3 ) 式を満たす範囲内で設計変更が可能である。また、局間の光伝送路で双方向通信が行われる場合には、その光伝送路は、第 1のシングルモード光フアイバ、この発明に係る分散等化光ファイバ、及び第 2のシングルモード光ファィバが、この順に実質的に縦続接続されて構成されるのが好適である。この場合、何れの局から送出された信号光も、第 1あるいは第 2のシングルモード光フアイバを伝搬した後に分散等化光ファイバを伝搬するので、非線形光学現象の発生が抑制される。産業上の利用可能性 -： - 以上のように、この発明に係る分散等化光ファイバによれば、 —波長 1 . 5 5〃 mを中心とした広い信号光波長帯域で WD M通信が可能であって、非線形光学現象が生じにくい光伝送路の実現が可能になる。また、当該分散等化光ファイバと 1 . 3〃m波長帯に零分散波長を有するシングルモード光ファイバとがそれぞれ適切な長さに調節された光伝送路では、該光伝送路全体の分散及び分散スロープの波長依存性が十分に低減され、それぞれ略零になる。

また、この発明に係る分散等化光ファイバは、ディプレストクラッド構造の屈折率プロファイルを有するので、モジュール化に際して問題となる曲げ損失の増加を効果的に抑制することができる。

Claims

言青求の範囲

1. 光伝送路の一部を構成する分散等化光ファイバであって、

所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられたクラッド領域とを備え、

波長 1. 55〃mにおいて、分散 D (単位： p s/nm/km) 及び分散スロープ S (単位： p s/nm²/km) が

- 83≤D≤- 18

0. 0050 xD≤S≤O_r. 0025 xD

の条件を満たすとともに、

波長 1. 55〃mにおいて、 1 5〃m²以上の実効断面積と、直径 20 mmで巻れたときに 50 dB/m以下となる曲げ損失とを有する分散等化光ファイバ。

2. 請求項 1の分散等化光ファィバにおいて、

前記クラッド領域は、前記コア領域の外周に設けられかつ該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッドと、該内側クラッドの外周に設けられかつ該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとを有する。

3. 請求項 2の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域は、前記内側クラッドと外側クラッドとの間に設けられた領域であって、前記コア領域よりも低くかつ前記外側クラッドよりも高い屈折率を有する中間クラッドを備える。

4. 請求項 2の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域の外側クラッドに対する前記コア領域の比屈折率差は、 0. 72%以上 1. 8%以下である。

5. 請求項 4の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域の外側クラッドに対する前記コァ領域の比屈折率差は、 0. 9 %以上1. 6%以下である。 —：一

6. 請求項 1の分散等化光ファイバにおいて、 ― 当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、直径 20 mmで卷まれたときに 10 dB/m以下となる曲げ損失を有する。

7. 請求項 1の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、 0. 15 p s ' km _^1/2以下の偏波モード分散を有する。

8. 請求項 1の分散等化光ファィバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、 1 15〃m以上かつ 200〃m以下のファイバ径を有する。

9. 請求項 1の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、前記クラッド領域の外周に設けられかつ 235 z m以上かつ 415〃m以下の外径の被覆層を有する。

10. 波長 1. 3〃m付近に零分散波長を有するシングルモード光ファイバと、

前記シングルモード光ファイバを伝搬した光が入射されるよう配置された請求項 1の分散等化光ファィバとを備えた光伝送路。

1 1. 請求項 10の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 1. 25〃111以上1. 45〃m以下の零分散波長を有する。

12. 請求項 10の光伝送路において、

当該光伝送路が配置される局間の距離を Lとするとき、前記シングルモード光フアイバ及び前記分散等化光フアイバの合計長 mは、

0. 9 X L<m≤L

の条件を満たす。

13. 請求項 12の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 42 km以下の長さを有する。 —: 一

14. 請求項 10の光伝送路において、 ― 前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 3 3 d B以上の伝送損失を有する。

15. 請求項 14の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 7, 1 dB以下の伝送損失を有する。

1 6. 波長 1. 3〃m付近に零分散波長を有するとともに、所定量の F元素が添加されたクラッド領域を有するシングルモード光ファイバと、

17. 請求項 16の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 1. 25〃111以上1. 45 m以下の零分散波長を有する。

18. 請求項 16の光伝送路において、

0. 9 X L<m≤L

の条件を満たす。

19. 請求項 18の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 42 km以下の長さを有する。

20. 請求項 16の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 3. 0 d B以上の伝送損失を有する。

2 1. 請求項 20の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 6. 4 dB以下の伝送損失を有する。 — - -

22. 光伝送路の一部を構成する分散等化光ファイバであって、所定軸に沿って伸びたコア領域と、該コア領域の外周に設けられた領域であつて、該コア領域の外周に設けられかつ該コア領域よりも低い屈折率を有する内側クラッド、及び該内側クラッドの外周に設けられかつ該内側クラッドよりも高い屈折率を有する外側クラッドとを有するクラッド領域とを備え、

波長 1. 55〃mにおいて、分散 D (単位： p s /nm/km) 及び分散スロープ S (単位： p sZnn^/km) が

- 83≤D≤- 18

0. 0050 xD≤S≤0. 0025 xD

の条件を満たすとともに、

波長 1. 55 mにおいて、 17 /m²以上の実効断面積を有することを特徴とする分散等化光ファイバ。

23. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、

24. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域の外側クラッドに対する前記コア領域の比屈折率差は、 0. 72%以上 1. 6%以下である。

25. 請求項 24の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域の外側クラッドに対する前記コア領域の比屈折率差は、 0.

9%以上1. 6%以下である。

26. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55 imにおいて、直径 20 mmで巻まれたときに 10 dB/m以下となる曲げ損失と有する。

27. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、 —：一 … 当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、 0._ 15 p s ' km 一 ^1/2以下の偏波モード分散を有する。

28. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、 1 15〃m以上かつ 200 /Π1以下のファイバ径を有する。

29. 請求項 22の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、前記クラッド領域の外周に設けられかつ 235 z m以上かつ 415 zm以下の外径の被覆層を有する。

30. 波長 1. 3〃m付近に零分散波長を有するシングルモード光ファイバと、

前記シングルモード光ファイバを伝搬した光が入射されるよう配置された請求項 22の分散等化光ファイバとを備えた光伝送路。

3 1. 請求項 30の光伝送路において、

32. 請求項 30の光伝送路において、

当該光伝送路が配置される局間の距離を Lとするとき、前記シングルモード光フアイバ及び前記分散等化光ファィバの合計長 mは、

0. 9 X L<m≤L

の条件を満たす。

33. 請求項 32の光伝送路において、

34. 請求項 30の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 3. 3 dB以上の伝送損失を有する。

35. 請求項 34の光伝送路において、一:一- 一前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて；全体として 7. 1 dB以下の伝送損失を有する。

36. 波長 1. 3〃m付近に零分散波長を有するとともに、所定量の F元素が添加されたクラッド領域を有するシングルモ一ド光ファイバと、

37. 請求項 36の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 1. 25 Aim以上 1. 45 m以下の零分散波長を有する。

38. 請求項 36の光伝送路において、

0. 9 X L<m<L

の条件を満たす。

39. 請求項 38の光伝送路において、

40. 請求項 36の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55 mにおいて、全体として 3. 0 dB以上の伝送損失を有する。

41. 請求項 40の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 6.

4以下の伝送損失を有する。

42. 光伝送路の一部を構成する分散等化光ファイバであって、

波長 1. 55 zmにおいて、分散 D (単位： p s/nm/km) 及び.分散スロープ S (単位： p s/nm²/km) が ― - 83≤D≤- 1 8

0. 0050 xD≤S≤ 0. 0025 D

の条件を満たすとともに、

波長 1. 55 /mにおいて、 1 9〃m²以上の実効断面積と、直径 20mmで巻れたときに 50 dB/m以下となる曲げ損失とを有する分散等化光ファイバ。

43. 請求項 42の分散等化光ファイバにおいて、

44. 請求項 43の分散等化光ファイバにおいて、

45. 請求項 43の分散等化光ファイバにおいて、

72%以上 1. 8%以下である。

46. 請求項 45の分散等化光ファイバにおいて、

前記クラッド領域の外側クラッドに対する前記コア領域の比屈折率差は、 0. 9%以上1. 6%以下である。

47. 請求項 42の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、直径 20 mmで卷まれたときに 10 dB/m以下となる曲げ損失を有する。

48. 請求項 42の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、 0. 1 5 p s ' km — ^1/2以下の偏波モード分散を有する。 —一一

49. 請求項 42の分散等化光ファイバにおいて、 ― 当該分散等化光ファイバは、 1 1 5〃m以上かつ 200〃m以下のファイバ径を有する。

50. 請求項 42の分散等化光ファイバにおいて、

当該分散等化光ファイバは、前記クラッド領域の外周に設けられかつ 2 35 ju m以上かつ 4 1 5〃m以下の外径の被覆層を有する。

5 1. 波長 1. 3 /m付近に零分散波長を有するシングルモード光ファイバと、

前記シングルモード光ファイバを伝搬した光が入射されるよう配置された請求項 42の分散等化光ファイバとを備えた光伝送路。

52. 請求項 5 1の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、 1. 2 5〃111以上 1. 45 m以下の零分散波長を有する。

53. 請求項 5 1の光伝送路において、

当該光伝送路が配置される局間の距離を Lとするとき、前記シングルモ一ド光フアイバ及び前記分散等化光フアイバの合計長 mは、

0. 9 X L<m≤L

の条件を満たす。

54. 請求項 53の光伝送路において、

55. 請求項 5 1の光伝送路において、

56. 請求項 55の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 7. 1 dB以下の伝送損失を有する。

57. 波長 1. 3〃m付近に零分散波長を有するとともに、所定量の F元素が添加されたクラッド領域を有するシングルモード光ファイバと、前記シングルモード光ファイバを伝搬した光が入射されるよう配置された請求項 42の分散等化光ファイバとを備えた光伝送路。

58. 請求項 57の光伝送路において、

59. 請求項 57の光伝送路において、

0. 9 X L<m≤L

の条件を満たす。

60. 請求項 59の光伝送路において、

6 1. 請求項 57の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55 mにおいて、全体として 3. 0 d B以上の伝送損失を有する。

62. 請求項 61の光伝送路において、

前記シングルモード光ファイバは、波長 1. 55〃mにおいて、全体として 6. 4 d B以上の伝送損失を有する。